Capacity of hybrid open-loop and closed-loop MIMO with channel uncertainty at transmitter

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorTirkkonen, Olav; Prof. 
dc.contributor.authorLu, Wei 
dc.contributor.departmentDepartment of Communications and Networkingen
dc.contributor.departmentTietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitosfi
dc.contributor.schoolFaculty of Electronics, Communications and Automationen
dc.contributor.schoolElektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekuntafi
dc.contributor.supervisorTirkkonen, Olav; Prof. 
dc.date.accessioned2011-12-08T09:45:18Z
dc.date.available2011-12-08T09:45:18Z
dc.date.issued2008 
dc.description.abstractMonen lähetin- ja vastaanotinantennin tekniikat (multiple-input multiple-output, MIMO) ovat olleet laajan kiinnostuksen kohteena langattomasa tietoliikenteessä. Ne lupaavat huomattavaa lisäystä tiedonsiirtokapasiteettiin ja -kantamaan ilman että joudutaan lisäämään kaistanleveyttä tai lähetystehoa. Avoimen kontrollisilmukan lähetysdiversiteettimenetelmillä, kuteen esimerkiksi ns. tila-aika koodeilla, voidaan saavuttaa suurin osa kanavan kapasiteetistä. Nämä koodit on suunniteltu olettaen, että lähettäjällä ei ole etukäteistietoa kanavasta. Tässä diplomityössä tutkitaan tapausta, jossa lähettäjällä on osittaista, mutta ei täydellistä etukäteistietoa kanavasta. Työssä tarkastellaan myös menetelmiä parantaa ennalta annettua koodia, kun otetaan huomioon kanavatiedon epäteydellisyys. Kanavatiedon epäteäydellisyyttä mallinnetaan tilastollisesti, käytettävissä olevan tiedon ja täsmällsen tiedon korrelaatiomatriisin kautta. Suorituskykymittarina käytetään ergodista keskinäisinformaatiota, mikä johtaa siihen, että ratkaistava optimointiongelma edellyttää numeerista ratkaisemista. Työssä kehitetään tehokas analyyttinen aproksimaatio, jota voidaan käyttää kun kanavakertoimet häipyvät riippumattomasti. Tuloksena olevaa yksinkertaista yhtälöä voidaan käyttää laskemaan korreloituneen Rice:n jakauman mukaan häipyvän vektorikanavan keskimääräinen kapasiteetti. Simulaatiotulokset osoittavat huomattava suorituskyvyn parantumista, kun verrataan tavanomaisiin lähetysmenetelmiin. Ehdotetun aproksimaation tarkkuus todennetaan vertaamalla numeerisiin tuloksiin.fi
dc.description.abstractMultiple-input and multiple-output (MIMO) technology has attracted attention in wireless communications, since it offers significant increases in data throughput and link range without additional bandwidth or transmit power. Open-loop transmit diversity techniques such as space-time coding can be used to achieve a large portion of the available capacity. However these codes are designed under the assumption that the transmitter has no knowledge about the channel. In this thesis, we consider the case when the transmitter has partial but not perfect knowledge about the channel. In addition, it is investigated how to improve a predetermined code so that the channel imperfection is taken into account. Imperfect knowledge of channel is modeled by using a statistical method to describe the correlation between the assumed and the true channel. Ergodic mutual information is chosen as the performance criterion. The resulting optimization problem can be solved numerically. In addition, an efficient approximation method is used for the special case of independently fading channel coefficients. This simple formula can be utilized for evaluating average capacity for correlated vector Rician channel. Simulation results demonstrate significant gain over conventional methods in a scenario with non-perfect channel knowledge. The accuracy of the capacity approximation method is also validated through the numerical results.en
dc.format.extentix, 43 
dc.format.mimetypeapplication/pdf 
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/1071
dc.identifier.urnurn:nbn:fi:tkk-012002 
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeTietoliikennetekniikan tutkinto-ohjelmafi
dc.programme.majorCommunications Engineeringen
dc.programme.majorTietoliikennetekniikkafi
dc.programme.mcodeS-72 
dc.publisherHelsinki University of Technologyen
dc.publisherTeknillinen korkeakoulufi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keywordMIMO systemen
dc.subject.keywordtransmit diversityen
dc.subject.keywordfeedback systemen
dc.subject.keywordRician channel capacityen
dc.subject.keywordMIMO-järjestelmäfi
dc.subject.keywordlähetysdiversiteettifi
dc.subject.keywordtakaisinkytkentäfi
dc.subject.keywordRice:n kanavan kapasiteettifi
dc.subject.otherElectrical engineeringen
dc.titleCapacity of hybrid open-loop and closed-loop MIMO with channel uncertainty at transmitteren
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.dcmitypetexten
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digifolderAalto_37158
local.aalto.idinssi36239
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
urn012002.pdf
Size:
417.74 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC