지금까지 공부한 time diversity의 경우 동일한 신호를 여러번에 걸쳐 보내는 interleaving 기법이나 coherence time마다 정해진 symbol을 전송하는 과정이 필요하다.
다만 각 channel간 딜레이 차이가 너무 심하거나 coherence time 자체가 너무 긴 경우 이러한 방법을 사용하기가 쉽지 않기 때문에 안테나를 사용한 Antenna diversity 기법이 필요하다.
1. Receive diversity(SIMO)
antenna diversity를 구성하는 방법 중 하나로서 하나의 송신 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용하는 시스템을 구성할수 있다.(single input multiple output)
조금 더 구체적으로 flat fading이 발생하며 1개의 송신 안테나와 L개의 수신 안테나가 있다고 가정하면 전체 시스템의 I/O 관계는 다음 식으로 표현 가능하며, L의 receive diversity를 얻게 된다.
송신 안테나가 하나이기 때문에 표현식에서 입력(송신단에서 전송한 신호)x[m]의 경우 인덱스 l이 관여하지 않는것을 확인할수 있다.
여기서 각 수신 안테나가 충분한 거리를 가지고 떨어져 있다고 가정하면, 각각의 channel gain h_l[m] 및 noise w_l[m]은 상호 독립일 것이며, 송신안테나에서 수신받은 신호 y_1[m], y_2[m], ... ,y_l[m]을 가지고 원래 전송한 신호 x[m]을 찾아낸다.
이는 time diversity 확보 방법 중 하나인 Repetition code와 동일한 detection 문제로 생각할수 있다. Repetition code의 경우 L개의 시간에 거쳐 동일한 symbol을 전송했다면, SIMO 시스템은 L개의 시간 대신 L개의 안테나에 걸쳐 동일한 symbol을 전송하는 것이므로 detection 영역에서는 아무런 차이가 없게 된다.
따라서 전체 채널의 에러 발생 확률은 다음과 같고(BPSK 가정):
전체 수신 SNR 값을 아래와 같이 분해한다:
여기서 우변의 첫번째 항은 시스템의 power gain, 두번째 항은 시스템의 diversity gain에 대응된다.
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