This thesis deals with cooperative relay system using OFDM. In this system we assume that the direct link between transmitter and receiver is available and each link between transmitter-receiver, transmitter- relay, and relay-receiver are frequency selective fading channel. In this cooperative relay system, several delays such as processing delay at the relay and propagation delay between each link can be produced. If these delays are longer than the length of cyclic prefix(CP) of OFDM, the system will suffer from Inter-carrier interference (ICI) problem. In this case, we can resolve ICI problem to produce 1 OFDM symbol delay at the relay. However, there remains another problem that the receiver experience Inter-symbol interference(ISI) per each subcarrier because of 1 OFDM symbol delay at the relay. This thesis proposes cooperative relay system employing Double OFDM(DOFDM) scheme over frequency selective channel. The proposed DOFDM can be divided into two parts. First one is row-wised OFDM and second one is column-wised OFDM. The column wised OFDM is equivalent to conventional OFDM. In other words, the frequency selective fading channel between each link can be convert to flat fading channel by using column-wised OFDM. However, ISI problem will be occurred at the receiver per each subcarrier because the relay produces 1 OFDM symbol delay. In the proposed system, ISI channel can be converted to parallel channel by using row-wised OFDM. Therefore, we can equalize channel more easily than the conventional cooperative relay system using OFDM. By computer simulation, we showed that the BER performance of proposed system is very similar to conventional cooperative relay system using OFDM in SISO case. Moreover, In MIMO case, the simulation results show that the proposed system outperforms the conventional system in the sense that minimize BER
본 논문에서는 송신단과 수신단 사이의 직접 경로가 유효한 협동 중계기 시스템에서 OFDM 을 사용할 경우, 각 부 반송파측면에서 발생할 수 있는 인접 심볼간 간섭(ISI)문제를 해결하기 위해 기존 OFDM 시스템에 각 부 반송파 별로 또 한번의 OFDM을 적용한 Double OFDM 시스템을 제안한다. 송신단과 수신단, 송신단과 중계기 그리고 중계기와 수신단 간 채널을 주파수 선택적 페이딩 채널이라고 가정할 경우, 각각의 링크는 OFDM 을 사용함으로써 플랫 페이딩 채널이 된다. 하지만, 수신단에서는 송신단에서 직접 송신한 신호와 중계기에서 송신한 신호를 동시에 수신하게 되므로 중계기에서의 처리 지연시간 혹은 전파 전달 지연 시간 등이 OFDM 의 CP 길이 보다 길어지게 될 경우 인접 반송파간 간섭 현상이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해 중계기에서 한 OFDM 심볼을 지연시켜서 수신단으로 전송할 수 있는데, 이 경우에는 각 부 반송파 별로 인접 심볼간 간섭현상(ISI)이 발생하게 됨을 알 수 있다. 이와 같은 현상은 단일 반송파 시스템에서 다중 경로로 인한 주파수 선택적 페이딩 문제와 동일한 것으로, 각 부 반송파 별로 또 한번의 OFDM 을 적용함으로써 2-tap ISI 채널을 플랫 페이딩 채널로 변환하여, 복잡한 등화과정 없이 간단하게 채널을 등화시킬 수 있도록 하여 단일 안테나 시스템에서는 낮은 복잡도로 MLSE와 유사한 성능을 보이고, 이와 더불어, 다중 안테나로 확장을 하였을 경우, 안테나 별로 최대우도(ML) 검파를 수행할 수 있다는 장점이 있어 BER 측면에서 이득이 있다는 것을 모의 실험을 통해 확인 한다.