The current work develops an efficient scheme to be used for the downlink transmission in mobile communications, using transmit diversity or beamforming. In this thesis, we consider downlink beamforming system combining space-time block encoder in order to improve the performance. The simulated results are obtained to examine the effects of the number of transmit antennas, the order of space-time block coding, and angular spreads.
Simulation results show that the better performance is realized when the beamforming system is combined with space-time block coding. Accordingly, we can get the diversity effect from space-time block coding and the beamforming gain from array antennas, simultaneously, by combining beamforming system with space-time block encoder. And another interesting result is the effect of angular spread. We can observe the improved performance as angular spread increases up to some threshold. This is due to the increased diversity effect as a result of the decorrelation of the fading among the antenna elements from angular spread.
차세대 무선 통신 시스템은 기존의 음성 위주의 서비스 뿐만 아니라, 실시간 데이터스트림 서비스 및 다운로드 서비스를 제공하는 시스템으로써, 이로 인하여 상향링크와 하향링크의 비대칭 서비스가 요구되며 또한 고속, 대용량의 무선데이터 전송기술을 요구하고 있다. 이러한 요구에 따라 효율적인 신호 전송을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있으며 하향링크 빔형성 전송 기법은 그 중 한 연구분야이다. 또다른 연구 분야로서 다중 경로 페이딩등 무선환경의 제한점을 극복하기 위하여 시공간 블럭 코딩 기법에 근거한 새로운 전송 다이버시티 기법이 소개되었다. 이러한 두가지 전송 기법, 즉 빔형성 전송 기법과 시공간 블럭 코딩 기법을 동시에 이용한 전송 시스템이 새롭게 제안되고 있다.
본 연구에서는, 앞서 제안된 시스템의 성능을 각기 다른 조건에서 모의 실험한 결과를 보였다. 또한 기존에 제안된 시스템과는 다른 높은 차수의 시공간 블럭 코딩 기법을 사용하여 향상된 시스템 성능을 얻을 수 있었다. 각도 퍼짐의 정도가 증가함에 따라 더 좋은 성능을 확인하였으나, 동시에 각도 퍼짐에 따른 성능 향상의 제한점이 존재한다는 사실 또한 보여주었다. 각도 퍼짐이 큰 환경에서 이 시스템이 더욱 향상된 성능을 보이는 것은 위상 배열안테나 보다는 다이버시티 배열 안테나 성향에 가까워짐으로써 시공간 블럭 인코딩의 영향을 더욱 잘 받는 이유에서 기인한다. 또한 스케터링이 많아 어느정도의 각도 퍼짐이 보장되는 실내환경의 경우, 적은 개수의 전송 안테나 시스템으로 효과적인 성능을 기대할 수 있다. 시공간 블럭 인코더를 사용한 빔형성 시스템은, 빔형성으로부터의 이득 뿐만 아니라 시공간 블럭 코딩으로부터 다이버시티 이득 또한 동시에 얻을 수 있음을 보여주었다.
