Modified transmit antenna selection/orthogonal space-time block coding scheme with reduced feedback-rate and robust performance in the presence of feedback errors

Abstract

Ozetçe-Bu çalışmada, klasik verici anten seçimi (transmit antenna selection (TAS))/dik uzay-zaman blok kodlama (orthog-onal space-time block coding (OSTBC)) çeşitleme yapısına göre daha düşük geribesleme yükü gerektiren ve geribesleme hatalarına karşı daha dayanıklı olan modifiye TAS/OSTBC yapısï onerilmiştir.Önerilen yapının Rayleigh sönümlemeli kanallardaki hata olasılıgı performansı Monte Carlo simulasyonu yoluyla incelenirken asimptotik çeşitleme derecesi, yüksek işaret-gürültü oranı yaklaşıklıgı kullanılarak türetilmiştir. Bu yapının, geribesleme kanalının ideal olması durumunda, klasik yapı ile karşılaştırılabilir ve tam çeşitlemeli performans sergiledigi, geribesleme kanalının Rayleigh sönümleme ve toplamsal beyaz Gauss gürültüsü gibi bozucu etkiler içerdigi durumlarda ise, klasik yapıya göre daha dayanıklı oldugu gösterilmiştir. Abstract-This paper proposes a modified transmit antenna selection (TAS)/orthogonal space-time block coding (OSTBC) schemewith reduced feedback-rate and robust error performance in the presence of feedback errors when compared to the conventional TAS/OSTBC scheme. The error probability performance of the proposed scheme in Rayleigh fading channels has been examined via Monte Carlo simulations while the asymptotic diversity order of the proposed scheme has been derived by using high signal-tonoise ratio approximation. We have shown that the proposed scheme provides full diversity order and considerable error performance as the conventional TAS/OSTBC scheme in ideal feedback channel cases and also achieves more robust error performance in the presence of erroneous feedback channels facing both Rayleigh fading effect and additive white Gaussian noise.

Feedback‐error‐resistant and reduced feedback‐rate orthogonal space‐time block coding scheme employing single transmit antenna selection

“…By including the hybrid designs constructed especially by employing antenna selection schemes, the related literature have been dealing with the performance analysis of diversity schemes for practical issues such as channel estimation error (CEE) [3,4], feedback delay (FD) [4], feedback error (FE) [5][6][7][8], frequency offset, co-channel interference and so on. To examine the feasibility of these schemes in the real-world communications applications, and to expose the robustness of these schemes to erroneous conditions, researches have been being canalised on these practical issues.…”

“…The exact symbol error rate (SER) performance of M-TAS/G 2 -OSTBC scheme in the presence of FEs is examined in [7] without providing insights about the outage probability (OP) and asymptotic diversity order (ADO) of the diversity scheme. The other member of the M-TAS/OSTBC scheme, which has used the first two transmit antennas regardlessly together with a selected one (among n T − 2 ones) for G 3 -OSTBC codeword transmission, has been introduced in [8]. The average SER performance of M-TAS/G 3 -OSTBC scheme in Rayleigh fading channels is examined via Monte Carlo simulations and the ADO of the investigated scheme is observed by using a high signal-to-noise ratio (SNR) approximation.…”

“…The average SER performance of M-TAS/G 3 -OSTBC scheme in Rayleigh fading channels is examined via Monte Carlo simulations and the ADO of the investigated scheme is observed by using a high signal-to-noise ratio (SNR) approximation. Whereas [8] has not provided the derivations of the exact performance metrics for a generic fading channel model like Nakagami-m. By also including the exact derivations of and the important insights on the performance metrics that are missing in the consideration of [7,8], this paper introduces and analyses the feedback-error-resistant and reduced feedback-rate structure of the M-TAS/OSTBC schemes. Considering erroneous feedback conditions, the exact and asymptotic performance metrics are derived for flat Nakagami-m fading channels and M-ary modulations.…”

Performance of dual-hop AF relay systems employing modified TAS/OSTBC scheme in both hops in the presence of feedback errors

“…pratik sistem uyumsuzlugu varlıgındaki performans analizi ile ilgilenmektedir. Saf dik uzay-zaman blok kodlama (orthogonal space-time block coding (OSTBC)) [1] yapısının ve verici anten seçimi (transmit antenna selection (TAS)) teknigi ile birleştirilerek oluşturulan hibrit versiyonlarının [3]- [5], [7] tekatlamalı sistemler için analizleri birçok çalışma tarafından ele alınmıştır. Hibrit TAS/OSTBC yapılar üzerine yapılan araştırmaların hemen hemen hepsi, ideal kanal kestirimi ve geribesleme durumunda optimum performansı saglayan yaygın (klasik) anten-alt kümesi seçimi durumu üzerine odaklanmıştır.…”

“…Buna ragmen, pratik geribesleme kanalı uyumsuzlukları (FE) üzerine yapılan yakın zamandaki çalışmalar, TAS teknigini kullanan kapalı-çevrim çeşitleme tekniklerinin performansının gerçekçi bir bakış açısı ile yorumlanmasını saglamaktadır. [3]- [5] numaralı çalışmaların sonuçlarına göre, klasik (yaygın) TAS/OSTBC (C-TAS/OSTBC) yapısında kullanılan optimum anten seçimi stratejisi daha yüksek geribesleme yüküne neden olmaktadır ki, bu da, geribesleme kanalı trafigini artırmakla kalmayıp, geribesleme hatalarının varlıgında söz konusu sistemlerin ortalama kesinti ve hata olasılıgı performansında düşüşlere neden olmaktadır. Bunun yanında, OS-TBC yapısı, işbirlikli ve atlamalı haberleşme sistemlerinde, çeşitleme kazancı elde etmek amacıyla her bir dügüm arasındaki işaretleşme için kullanılabilmektedir [8]- [17].İki atlamalı kuvvetlendir-ve-aktar (amplify-and-forward (AF)) ve çöz-ve-978-1-4799-4874-1/14/$31.00 c 2014 IEEE aktar (decode-and-forward (DF)) tipi röleli yapılara ilişkin performans analizleri literatürde çogunlukla anten seçimsiz (saf) OSTBC tekniginin ortalama kesinti ve hata olasılıgı ile ilgilenmiştir.…”