Design of QPSK Balanced Space-Time Trellis Codes for Several Transmit Antennas. Construction des Codes QPSK Temps-Espace en Treillis Équilibrés pour Plusieurs Antennes D’Émission

Design of QPSK Balanced Space-Time Trellis Codes for Several Transmit Antennas

Construction des Codes QPSK Temps-Espace en Treillis Équilibrés pour Plusieurs Antennes D’Émission

Thi Minh Hien Ngo Gheorghe Zaharia  Jean-François Hélard 

Laboratoire IETR (UMR CNRS 6164), INSA de Rennes, 20 avenue des Buttes de Coësmes, 35043 Rennes, France

Page: 
213-226
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Received: 
27 February 2008
| |
Accepted: 
N/A
| | Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

Résumé

Cet article présente une nouvelle famille de codes temps-espace en treillis (STTC) pour plusieurs antennes d’émission et une modulation QPSK. Nous proposons de les appeler codes « équilibrés » car ils utilisent les points de la constellation MIMO d’une façon équiprobable. En comparant avec les codes publiés, on remarque que ce sous-ensemble de codes contient les meilleurs codes STTC. On peut alors limiter la recherche systématique des meilleurs codes seulement à cette famille de codes. L’article présente une méthode originale de construction des codes STTC équilibrés. Une liste complète des meilleurs codes à 4 états pour 2 antennes et plusieurs codes équilibrés à 16 états pour 2 et 3 antennes sont aussi donnés.

Keywords: 

MIMO, coding, space-time trellis codes, balanced codes

Mots clés

MIMO, codage, codes temps-espace en treillis, codes équilibrés

1. Introduction
2. Codage Temps-Espace en Treillis
3. Critères de Construction
4. Codes Équilibrés
5. Propriétés des bases de Zn4T
6. Construction des Codes QPSK STTC Totalement Équilibrés
7. Performances des Codes
8. Conclusion
  References

[1] V. TAROKH, N. SESHADRI and A.R. CALDERBANK, « Spacetime codes for high data rate wireless communication : Performance criterion and code construction, » IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 44, no. 2, pp. 744-765, Mar. 1998.

[2] Z. CHEN, J. YUAN and B. VUCETIC, « Improved space-time trellis coded modulation scheme on slow fading channels, » Electron. Lett., vol. 37, no. 7, pp. 440-441, Mar. 2001.

[3] W. FIRMANTO, B.S. VUCETIC and J. YUAN, « Space-time TCM with improved performance on fast fading channels, » IEEE Commun. Lett., vol. 5, no. 4, pp. 154-156, Apr. 2001.

[4] S. BARO, G. BAUCH and A. HANSMANN, « Improved codes for space-time trellis-coded modulation,» IEEE Commun. Lett., vol. 4, no. 1, pp. 20-22, Jan. 2000.

[5] Yi HONG and A. GUILLEN i FABREGAS, «New Space-Time Trellis Codes for Slow Fading Channels, » in Proc. IEEE VTC 2006-Spring, May 2006, vol. 3, pp. 1492-1496.

[6] B.A. RASSOOL, F. HELIOT, L. REVELLY, M. DOHLER, R. NAKHAI and H. AGHVAMI, «Fast search techniques for obtaining space-time trellis codes for Rayleigh fading channels and its performance in CDMA systems, » in Proc. IEEE VTC 2003-Spring, Apr. 2003, vol. 1, pp. 66-69.

[7] M. CRUSSIERE, J.M. AUFFRAY and J.F. HELARD, « Comparison of STTCM over slow and fast Rayleigh fading channels, » in Proc. 4th IEEE Workshop on SPAWC 2003, June 2003, pp. 249-253.

[8] Thi Minh Hien NGO, G. ZAHARIA, S. BOUGEARD, and J.F. HÉLARD, « 4-PSK Balanced STTC with Two Transmit Antennas, » in Proc. IEEE VTC 2007-Spring, Apr. 2007, pp. 1693-1697.

[9] Q. YAN and R.S. BLUM, « Optimum space-time convolutional codes, » in Proc. IEEE WCNC 2000 Wireless Communications and Networking Conference, 2000, vol. 3, pp. 1351-1355.

[10] Y.S. JUNG and J.H. LEE, « Hybrid-ARQ scheme employing different space-time trellis codes in slow fading channels,» in Proc. IEEE VTC 2002-Fall, Sep. 2002, vol. 1, pp. 247-251.

[11] Yi HONG, J. YUAN, Z. CHEN and B. VUCETIC, « Space-time turbo trellis codes for two, three, and four transmit antennas,» IEEE Trans. on Vehicular Technology, vol. 53, no. 2, pp. 318-328, Mar. 2004.

[12] Z. CHEN, B.S. VUCETIC, J. YUAN, and KA LEONG LO, « Spacetime trellis codes for 4-PSK with three and four transmit antennas in quasi-static flat fading channels, » IEEE Commun. Lett., vol. 6, no. 2, pp. 67-69, Feb. 2002.

[13] D. BERNIER and F. CHAN, « Improved space-time trellis codes with three and four transmit antennas, » in Proc. Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, May 2004, vol. 4, pp. 2089- 2093.

[14] B. ABDOOL-RASSOOL, M.R. NAKHAI, F. HELIOT, L. REVELLY and H. AGHVAMI, « Search for space – time trellis codes : novel codes for Rayleigh fading channels, » IEE Proc.-Commun., vol. 151, no. 1, pp. 25-31, Feb. 2004.

[15] Y.S. JUNG and J.H. LEE, « Improved space-time trellis codes using expanded signal set in slow Rayleigh fading channels, » in Proc. IEEE ISIT’2002, June 2002, p. 248.

[16] P. VILAND, G. ZAHARIA, and J.F. HÉLARD, «A New Method To Design Balanced Space-Time Trellis Codes for Several Transmit Antennas, » in Proc. IEEE Globecom 2008 Communication Theory Symposium, Dec. 2008.