We consider the design of channel codes for improving the data rate and/or the reliability of communications over fading channels using multiple transmit antennas. Data is encoded by a channel code and the encoded data is split into n streams that are simultaneously transmitted using n transmit antennas. The received signal at each receive antenna is a linear superposition of the n transmitted signals perturbed by noise. We derive performance criteria for designing such codes under the assumption that the fading is slow and frequency nonselective. Performance is shown to be determined by matrices constructed from pairs of distinct code sequences. The minimum rank among these matrices quantifies the diversity gain, while the minimum determinant of these matrices quantifies the coding gain. The results are then extended to fast fading channels. The design criteria are used to design trellis codes for high data rate wireless communication. The encoding/decoding complexity of these codes is comparable to trellis codes employed in practice over Gaussian channels. The codes constructed here provide the best tradeoff between data rate, diversity advantage, and trellis complexity. Simulation results are provided for 4 and 8 PSK signal sets with data rates of 2 and 3 bits/symbol, demonstrating excellent performance that is within 2-3 dB of the outage capacity for these channels using only 64 state encoders.
Este artículo es pionero en la radiocomunicación digital del siglo XXI. Propone el uso de nuevas estructuras de códigos de canal que se adaptan a los esquemas para transmitir la información a través de varias antenas y no solamente de una. Los métodos posibles de codificación de canal y proceso de señal se conocen como 'space-time coding' y mejoran/aumentan la velocidad de transmisión (bits/s), así como la fiabilidad de la transmisión de datos inalámbrica. Hay dos familias de dichos códigos, STTCs y STBCs, según se usen en su construcción códigos 'trellis' (STTC) o bloque (STBC). Dichos esquemas se han desarrollado para aplicaciones en la telefonía celular y en otros dispositivos inalámbricos de hoy en día. Una ventaja de esta invención es que se pueden aplicar dichos 'códigos ST' en situaciones en las que no están preparadas las estaciones receptoras para tener varias antenas receptoras. En el artículo se hace el estudio para canales con fading que modelan situaciones propias de telefonía celular en ambiente urbano.
Especificaciones
- Autor/es: Vahid Tarokh, Nambi Seshadri, Robert Calderbank.
- Fecha: 1998-03
- Publicado en: IEEE Transactions on Information Theory (Volume: 44, Issue: 2, March 1998, Pages: 744-765).
- Idioma: Inglés
- Formato: PDF
- Contribución: José Antonio Delgado-Penín.
- Palabras clave: Proceso de señal, Tecnología de comunicaciones, Teoría de la información