A system concatenated space-time block code and trellis coded modulation(TCM) over fading channel has better performance than some space-time trellis codes under the same spectral efficiency, signal constellation, and trellis complexity. In this thesis, we propose concatenated space-time code and TCM utilizing limited feedback channel information from the receiver in flat Rayleigh fading channel. Conventional space-time coding scheme uses power adaptation with limited feedback information. But, each bit which is encoded with TCM has different influence on the system, so the conventional space-time coding system which uses power adaptation only disregarding this characteristics of coded bits, is inefficient. We investigate modified schemes for case of limited channel information available. Diversity gain is obtained by using the characteristics of coded bits without using space-time block code.
As a result, we obtain considerable performance improvement by adaptive modulation and power adaptation for channel variation compared to the concatenated space-time block code with power adaptation only.
무선 통신 시스템의 성능은 페이딩 채널로 인해 심각하게 저하된다. 페이딩 채널에서의 성능저하를 극복하기 위하여 여러 개의 송수신안테나를 가진 다중입출력 시스템이 사용된다. 통신시스템의 성능을 향상시키는 다른 방법으로 궤환 시스템을 들 수 있다.
논문에서 다루는 시스템은 다운링크 상황에서 모바일의 크기 제약상 수신 안테나를 하나로 제한하고 송신안테나는 두개를 가정하며 수신단에서 전송단으로 한비트의 채널 궤환 정보를 전달한다고 가정한다.(한비트의 궤환 정보로 인한 복잡도는 충분히 고려할 수 있다. 상용서비스 중인 CDMA시스템에서도 한비트의 궤환 정보를 사용하고 있다.) 전송단은 시공간 트렐리스 부호보다 성능이 우수한 트렐리스 부호화 변조와 결합된 시공간 블럭부호(CSTBC) 시스템을 사용한다. CSTBC는 Ungerboeck이 제안한 트렐리스 부호화 변조 인코더와 Alamouti가 제안한 시공간 블럭부호를 직렬로 결합한 시스템이다.
기존의 통신시스템은 제한된 궤환 정보를 이용하여 전력 적응화방식(power adaptation)만을 사용하였다. 그러나 CSTBC에 사용된 트렐리스 부호화 변조 인코더는 코딩된 비트들의 시스템성능에 미치는 중요도가 다르다. 즉 특정 비트는 시스템성능(비트 오율, 프레임 오율)에 크게 관여한다. 따라서 궤환 정보로 인하여 송신안테나들 중 어느 안테나의 채널이 더 품질이 우수한지 알고있는 경우에는 중요도가 다른 비트들을 고려하지 않고 전송하는 방식은 비합리적이라고 볼 수 있다.
제안된 시스템은 트렐리스 부호화 변조 뒷단의 시공간 블록부호는 사용하지 않으며 트렐리스 부호화 변조로 코딩된 심볼의 비트들을 나누어 중요도에 따라 송신안테나 수만큼의 그룹으로 분리하여 각각의 전송안테나를 통하여 전송된다. 궤환 정보를 이용하여 좋은 채널쪽으로 프레임 오율 성능에 크게 관여하는 비트들을 전송하며, 나머지 채널쪽으로 남은 비트들을 전송한다. 결과적으로 각각의 송신안테나는 궤환 정보에 따라 변조 크기(modulation size)가 달라지게 되며 마치 적응 변조(adaptive modulation)과 같이 동작한다. 또한 제안된 시스템 역시 전력 적응화 기법은 동일하게 사용된다.
본 논문에서는 트렐리스 부호화 인코더의 특성을 이용함으로써 새로운 시공간 부호 기법을 제안하였다. 트렐리스 부호화 인코더의 특성을 이용하기 위해 한비트의 궤환 정보를 가정하였다. 제안된 시스템은 한비트의 궤한 정보를 가지는 기존 시스템보다 향상된 다이버시티 이득을 얻으며 증가된 코딩 이득을 보인다.
