Design of space-time bit-interleaved coded modulation for block fading channels with iterative decoding

(1)

798;:=<4>@?BADCFEHGJILKM8ON'PQ< RS8UTV<W1NX1?@W=8;Y[Z48;IM\@8;]_^QA`]a8;]cbdA`]feaZ4IgWh<4A@?

C)ADYiTVZ4A`K[jlkJIL]f< ?J>m^onJIp?a?J8qZ4:srt<WhncXW=8;YhIgWh<6\@8u798;KMA`]f< ?J>

v;wxy z{}|g~ww4y H1M

xzy

-

!a|g~ y y@

zyp

@gLg64h-4L 6¡)¢-¤£1¥O¦O£h§M

¨¨¨ ©

¡%¦¤-Mª-O¡%«¬

©

« D®)¯}°¤ %O6ª-±¡³²'¦O°¤´M=£

µp /¶h·6¸)¹4º)»¼¾½1¿À ÁÂ¹¾¹» Ã1ÄÅÀ)Â6ÁÆ » Ç¾Ç)»¿È É Â4¼ »)Ê4Ë¾» Á ¼ »)ÌÍÎ=¿Ï¾¼

ÐOÑÒÓ/ÔÕ¾ÖÓ×ÙØgÚÛÜÚÝÛÞ)ß àÞ)á)â%Þ-ãÅäå!ãÞ-ãJæÅå!ã'ç'àáÛ6Úå%ÝJèé'á³äÞ Ü

Û6Ú/æÅÞêäå!ãÞ-èëå-â%Þ)ßÅìàå!ä í%Üîá³ã'ÚÝïðä ñá³Ý'ÝÞ-àèëòLÚÛ6ñóÚÛÞ)ß4áÛ6Úâ%Þ

ãÞ-äå!ã'ÚÝïôáß4ÞêÚÝâ%Þ-èÛ6Úï³áÛÞ-ãõ÷öøÞêèÛ6ç'ãùøÛ6ñÞúäá³èÞ-èëòLÚÛ6ñ

ÚÝ'ãÞ)é1Þ-Ý'ãÞ-ÝÛHá³Ý'ãFäå³ß4ß4Þ-àáÛÞ-ãFîá³ã'ÚÝïøìàå!ä í!èõûöøÞúé'ß4åÜ

é1å%èÞfäå!ãÞêäå%Ý'èÛß ç'äÛ6Úå%Ýüì'á³èÞ-ãðå%ÝôÛ6ñÞfá³àï³Þ)ì'ß4á³ÚäJé'ß4å³éÜ

Þ)ß4Û6ÚÞ-èëå³îgÛ6ñÞfìÚÝáß4ùüäå!ãÞ%ýOÛ6ñáÛÅàÞ)á³ãøÛå÷è4æÅáß4Ûëï³ß4Þ)Þ-ãù

èé'á³äÞ ÜÛ6Ú/æÅÞüäå!ãÞ-èõtöøÞøè6ñå-òUÛ6ñÞøß4Þ-àÞ)â-á³Ý'äÞðå³î`ÚÝÛÞ)ß6Ü

àÞ)á)â%Þ)ßgãÞ-è6Úï%ÝþÚÝfÛ6ñÞÿã'Úâ%Þ)ß è6ÚÛùJé1Þ)ß4îå³ßæÅá³Ý'äÞëå³î=Û6ñÞ@é'ß4åÜ

é1å%èÞ-ã äå!ãÞ-èõ9ØqÞ-àÚÞ)îëé'ß4å³é'áï³áÛ6Úå%ÝQÚÛÞ)ß4áÛ6Úâ%ÞóãÞ-äå!ã'ÚÝï

á³Ý'ã àå-ògÜäåæÅéàÞ ÚÛù÷ÚÝÛÞ)ß4îÞ)ß4Þ-Ý'äÞHäá³Ý'äÞ-ààáÛ6Úå%Ýôáé'é'ß4å

Ü

Ú/æÅáÛ6Úå%Ý'èHáß4ÞêÞ

á%æHÚÝÞ-ãõðöøÞúÚààç'èÛß4áÛÞ÷ì!ùüè6Ú/æ`ç'àáÛ6Úå%Ý

Û6ñÞJÚÝÛÞ)ß4á³äÛ6Úå%Ýðì1Þ)ÛòqÞ)Þ-Ý äå!ã'ÚÝïêß4áÛÞ%ý[æÅå!ã'ç'àáÛ6Úå%Ýøè6ÚïÜ

Ýá³à=èÞ)ÛýìÚÝáß4ùêàáì1Þ-àÚÝïfá³Ý'ãêãÞ-äå!ã'ÚÝïaá³àï³å³ß ÚÛ6ñæfõ

@= ³ '4)[M[-)ª-³6 '6 ³

¾ JJµ[gLg64 !¾¡

¨"#

¢H $ µ

%

ª-'&(=²*)ëgµ-ëgµ--+&@¢ë§,)ÿ¯³ -µ

¡¾³ µLh)ª--&®/.[0)4L-M%% óh-µ

1[6 ³ }2g±-¯[ª-¾} ¤}¯

%

ª-

¯³ # )ª- % ¤@¢ë§3(=²H¯³ ¯³ %p³ª-6ª45 "#

.=¯ÿ L@-p aH ¯6³ %7 8þª-)

g±-4&§²';9)¡/[¯;¯ %ª-p $)O4;ª- ³6ª

[¯}¯ %7 8)µ:%4%¯³ - 6ª}L¯ %7 8

ª-p ;-¡=< "#

(µ 6¾6ªM)ª-6ªML)ª-4>&(¢h9)?h '-%6ª

%

ÿ ³ë@-LqA¬ "# 6 B(¢h 6ªDCO

ª-)ª-

#

¢4¾Dª-)ª-ÿ % (¢hEh qª-6ªJFG "

¯[[p4H 1% % p ¾ % L³4I %

# (¢h ®/.[,[¯J¯CO1 q4¾pª-)ª-

¯³¾%@ª-6ª@JK-¡ © ¡!6« " & ³ªp

%

[¯=)

%

Lµ¾D¯³ # (¢h ®/.[L[¯+COhª-)ª-

4g-%6ª`M!6! " %

%

7 8ë¾L§²';V¯³ #

² >(¢h ®/.[¡hª-¾apª-f±-6ªf2f þ

!)ª-

#

¢H¯;³ %6¡=p³ªNÅ-1p4O(¢h ®/.[q³ 6ªJ

}-µ $@³4`

%

L³4Iÿ)ª-q ³ª@¯q 64Å

%

;µ 6¾6ªpL)ª-4 [ $ µ2)µ $ #QP O± LOµ

4¾q% %

-³1¾4M&(SR)Oª-)ª-D ³ªë

%

g6 -µ

4T&/¢0)Q[¯}64³; -6±-p4U&/V! ¨ ¡!5 "

³ªH %g¯fa¯p ±)g % ;ÿ°û ³ªþ@¢ë§

®/.[ð%¾W) # °¤LÿXD ª-6ªJª-)ª-O&h# #¡1

ª-)ª->[¯ÅH % D¯ë L6ªþ@-g%D4

L-6ªê LH¯³4ÿ O@-g%p

%

¯ÿ ³ D4

YHZ=[1\]I^I_8`BabN\]Ib]Ic8\^debf1c8\hgiec8jjkb[1f1f_8\hgi]Ilmkegiben1l1[1bhgi\ec8jf1c8\hgin1]I\b@o

p

bÎ_8`Bq rsQebbÎ_8`Bqt6\c8n1Î],u/]Ij]IÎ_8`BqvNc t6_8n1l1c$gie_8nXw?]Ix8]@gi]IjqQy?_8[kx8[1]Ib

u/]Ij]IÎ_8`BqWud1c8j]Ib@qru+z{eÎ\_]Ij]I^@gi\_8n1eÎb@qWz{_$gi_8\_8jcq?|egic8^d1e?Z=[1\_8f]-c8n1l

u/]@}c8b=~n1bhgi\[1`0]Ingib@ud1eb?s?_8\0d1c8b?m]I]In0f1c8\hgiec8jjk0b[1f1f_8\hgi]Il0mkSgid1]

pQ

u~? ZTf1\_$]I^@g*_$gid1]Ut6\]In1^dVu/]Ij]IÎ_8`0`[1n1eÎc$gie_8n1bQ]Ib]Ic8\^dw?_8[1n1Îej

u

)[=)¡=}-)ª-Lª-;ª-;³ 6ªÅÅ¯} $Åª-µ

¾D % µ-[µ--[)ª- % h¯,(=²J¯³

! "# ² ÿ¯ê ³ª-L¾`)ª-¡-=Å¯ ¯³4Dª-³

= M6 }ª-`³ 6ªëë¯; ëª-¾ÿ O8¾

% p-6 % L@ p4J&²£1¦{)q %

#

¥OÅ¯

ª-¡=}Mp4µi 6ªNë)ª-

%

M¯(=²M[¯

³ª-%³ª- q ³ªH 46ªJ $)

#XP

L³ªNÅ2Åg4

¯q ë%=Å)ª-p4¡L)ª-4`³ 16¡!µ

³4Ië %@ ³ªë[g %--ª-L)ª-4 ¯ë¯³4

¯,; ª-6ªÿ L-@¯ª- #

0S ?L?

P }ª-gÿ@¢ë§F@-[¯JVê L; ³

³ª9a¾g ³ ¤ÅL $ µ%ª-LN)L U[¯

÷ $) # .=¯g¾6ª`³ p4±` %³ª-DD¯

µ¯@ $O4U9OQ/ þ¡

X¡3¢ £?¤4H¥O ¦M§¨ ¡©!6¨ªªª¨$0¨ &@!)

[¯X¤4¡«

ñ

YI¬

Qªªª

ñ

Q

¬ " ® QQ ¡;¯

%

ª-`¯³ -µ

pp4±ó¾a $ ¡>[¯¯¤°¡±¤

YQ²²²

¤

Q

"¡X¥O³

´

Q*/

g¯

µ¯f $f

%

¯p L6ªf³ [p4±

¥µ¡'¥

Y²²²

¥

Q

" T´

Q*

[¯9¶D¡A¶h¡?§-9 Q/

g@p4±Å % p L;

##ª

#9·¹¸

&«N¨!)¡1 ³ªT£f;¯

¾1=³ )O4&®)´O¦{)%' L1 ³ # .=¯

¯³ 1; p º6ªÅ¯Å¯³4

Y

Q?Q

2&» ¤4H¤9¼ "){¡½!¡

%

O!4¾

¾³h¡ÿ¯L¾1@®)´O¦ %;¾p ³@

V£ # .=¯qL ¤ % ¤44g L6ªÿL%q##ª # 4

@-LL,¿ ÿ ³ª-µ4 V&/¦O-¯ %ª-2)

#

.=¯JL)ª-g6 ü- J LLÀ %7 8øµ

¾ %ª-ü¯³ D[¯ ¯ $)þ4÷ª- ³6ªÁ[¯

LÀ

%

7 8H # ²³ª-ë $);pH%L¯q³ª-%-µ

ª- p p 46ª # ² p¯@6 ë % ³ª-%³ª- L $)L¯

=Å±)Lp6 }

%

7 ³ 4ë ³ª

%

a 6¾6ªa¯³ -µ

h6 D%- 6ª %Â&@!)2pJ¡©!M ³ªOJ¡®¶

%¾ #UP V[1 Dª-O¯;6 g

%

[T4I-

%7 8)µ¾`¯³ >[¯`¯` $)@4Åª- ³6ª

[¯J¯L%64q % f§²';t@-«[¯D,Ã}%64µ

#P h L=%%¯³ -4= % p44&h®)¢I)'41¯

¾&h®)¢¦{) #

P ª-M®/.[¤ª-8³6ªD2@g³4I@ $D)ª-{ÄTÅMÆ Ç

% ¯3u ³ªú4ÉÈf ³ª÷a³4 ML)ª-4 %

ÊF¶6Ä4Ë«ÌÍÅF´

Q*

¡¾¯g¯³4 ÊX&

ä

)¡®¥ #P =³ªN;¯=6

[¯{Ê [- 6ªÿ h¯M64³4ë % g $À ³

³4 %JÎ ¶ÏÐ®ËÑÏ

ÇÐ

¯Å¯³4VÎ &hÒQ){¡Ó&Ô8¨Õ)$¨!X¾

ÒÁ¾ÓX¨!J¾µÔX¾ÓV¨!J¾µÕÉ¾Ó¶Ö ¯³4L³4p`)ª-µ

= ª ä ÁÄô a-µ $)¡O ³ªê $2[Åµ 6)

³ªfL)ª-4þ¾g¯@³ [X´s ª-ÅHÅ %µ

`O× ¶*Æ{ØÇÙËÚ´@¡¯f¯³4L×& Y

¨ªªª¨ Ø

) ¡ÓÛ¡[¯

ÖÜ¡i6

ÇÝ

´ Ý

&/H²'-M!) # ¢ ¯@6 ¡VÞ¡ßV ¶Ö #

.=¯ÿ Lê4ë % ¯@f®/.[FOàá¡«È6V Ö

8À4$ÀâBº

#

(2)

!#"$&%('*),+.-#/102/1/13&-2/14,5#602673.8(9;:=<?>A@B'C<C"

7D;E? ?FDM1HGIF*©L* E*F=

¢O!< "¡¾ % ®/.[aª-=hª-¾6ª % ¯07 ³ 4

³ª

%

6¾6ªú¯³ # .=¯8 ª-6ªú¯`

%³ªf ³ªMR I[Å£ OR³ 3&R£R) % pp4±-g

¾¯ )ªÉ&KJ)ª-)ª-g Lq%

%

¤h®)¢¦ # ² =¯B(=²

¯³ /¡h ³ªê LH##ª # ¦O-¯ %ª--¡h¯9R£Ró%µ

=@)ª-{= ª-B¥ ³ªX¥ML6 ÿ%%%³ª-6ªp2 ¡

N&¥ Ë ¥ L) ¾

Q

O

1P

Y

Q

O

QP Y R

!¦

£

CS Q¬

UT?V

Q

¾ WX*!S¦

£

ZY

Q¬ S Q¬

¦

R £

T([

O

\Q¬

1]H^_a`Hbcd*e S Q¬

Ufg

V

Q

&¨ )

[¯ihX®¡ ¥Okj¹¥ML

`¯ µ¯ð $øª-f4

³ª

S Q¬

DD¯9Ôµ¯úN `

%

hXh4¼ # ²- ¯Å %¾

%³ª¡¯ÿ ³ª4ªþ³ µLÿ)ª-Í&®/.[0)Lª-úµ

a4

%

³ªêa%¶M!)>.=¯ë µt!¶ap4±-Lº

l

¡Im

Q

1P

Y l

¡[¯

l

S¡ú ?&HhX$)¡¾O ³ B¥on¡A¥ L¡ ¨ )

¯LN L-)ª-q!¶}p4±-LºMp

\Q¬

1]H^_a`Hbcd*e

S Q¬

¡

% ¯q³ ,¥qn¡'¥ML ¯)DL l

¡! ³ªT5)[¯qN

!¶¤p4±-Lºrm

Q¬ S Q¬

¡¾M 1³ {¥qn¡¹¥ L 5 "#

.=¯N MF!¡³ )[@ Ms .tL

&=m

Q¬ S Q¬

V¡um

Q

1P

Y

&HhXh ¼ )¤ª-,[¯Å¯} ³ª4ª

vrwxwvryzv Ò{

y

Õ Ô|U}Z~

y

Ö.

w

}|Õ

x } w ÒÓÕ

x

Ö| `%=ë)ª-µ

= ª-,¾&¥X)O ³ªÉ¾&¥ML)¡' ³ªÅM±-%6ªëëª-L³4q¯

%g%³ªa4}hµ®)´O¦«&/¯¯þ²£1¦{) # .=¯p a ³ªJ-µ

O-)ª-=}4±-%6ª}}ª-L³4[¯O%³ªD4

¯¯-µ®)´O¦A&/ê²£1¦{) # .=¯[ª-Lqg)ª-4µ

%-}¯; %¾M}[¯³4[¯ @ª-¾@¤¯³4ªD

³4O ³ªph=¯³4ª-}46ªL;¯O - M-%=

%

¯)ª-¡/[¯@¯M±--@ % ³4ID)ª-V!6¬ "#

¢ÿ- 6 'ª4q Lë@-L¡³ ÿ%[ O -µ

p4h%647 -&°¤¦,)'- %M%[ª-6ª # ¢

L

%

L; ¯8;4

%

qª-)ª-6ª #

² h)ª- % 4Sàq¡6¯¾1¯-¯-¡B ¡®àL&@!jN?*)¡

[¯rN?f¤¯q²£1¦

#

°ðg¯ÿL ;L6 %' %

ª4q L9=ª@%MLp4±-Lº # ¢[-¤-[¯³4

ú@p4±-Lº6ª % % ô4HH)ª-a4¡L-a4H

²£1¦'&/!G " ³ª}

%

¯=) # ² =± L¡) L

9¿ f##ª # -gª--Jª-6 ³ª- )ª-g ³ª

@-L- 6 H4HOÅ¡N?®¡N&=&¤9)V¾³à,)¡Q[¯Z=&¤9)O

¯Dg-³ % p4þ%=Í¥i ³ª+ % DT¾a6 µ

º64`

%

¯;7 L¤Å¡

%

M ¾`-ª-- # °¤

=; % ²'- ¨ ¡ % B±-6ªë®)´O¦;¡¯q²£1¦ø %³ª-

;¯Op4±-gó¯-¯-=0¾Ip4H

·

!6«

V Y #

.=¯ % ¡

@ ª-hgp4±-LºO-h¯-¯-6¡N=B=ª@% 6ª

fë¯pgD ³ % Lp4±-Lºÿ¯p4@ ³ª

7 9¾Å¯¯H²£1¦ 6ª`

%

LLºp¯}²£1¦

2} Lq4[=h4 # O¾D2}¯=ª-4¡

=q³ª-;¯³4O¯MÅ

% O O¯³4

%

@-L-µ

6 @4Hg®)´O¦ #

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

R (bit/s/Hz)

η (bit/s/Hz)

Quasistatic N

_B

=1 Block Fading N

_B

=4

0 1 2 3 4 5 6 7 8

10

⁻³

10

⁻²

10

⁻¹

10

⁰

R (bit/s/Hz)

P (I(H) ≤ R)

Quasistatic N

_B

=1 Block Fading N

B

=4

!#"%('5#)13&#!&5##C3.8(i+.-#ZC,+.!&6)13&+.#83&)C+.#/1/1+.-

-##1/ K¡ K¡ +.-#Z ¢¡ $&£=¤2+.-#Z@¥C ¡§¦ 9C"

¨J7Di©41HG

¢`¯MÉ=LM )ª-})ª-Lª-H %

;¯

6 p % ³ª-%³ª- ; $)

#

(= 6ªHH¯³46¡ ³ªÅLp@-µ

0)[6ª/@

%

¯D 4ê

%

¯D¯³ /¡=@-%

-1p4;ª-ÿ % O $p 46ª9(=²a¯³ #

ª¬«®¯*°(± ± ² ³r´¶µ·*¯¹¸U± º(² » ² ± º(² ±*·¼ª¬³½(¾À¿(Á

P Lª-L4D ª-6ªaª-)ª-q¯³4g-)ª-qH µ

D % ¯@ L6ªþ@-g%} % ë ³)¡[ L

¯³4@@-g% %

9 M ¯ÿ ³ @4É)[

Y # ¢ê¯

h ¡¯}¯³ ª-L%M ë J7 Mµ-

µ--B(=²a¯³ =[¯ÃÂ¹¡®V f $)¡

ß Q¬

S¡3¢ £ Ýñ Q¬ Ý Q¬

¦ÅÄ

Q¬

U¨á!{¾+ÔS¾FV¨!{¾

¾Í0¨ &5)

[¯

ß Q¬

O¯q¾6ª`7 q % @-g%O %³ª-

@ ³Ô¤ ³ªë $ ¡ Q¬

O¤¯; L6ªë7 q %

@-g%¾ ³UÔ ³ªg $ ³ªrÄ

Q¬

¯= %³ª)µ

}7 M % ; L ·D¸

&«N¨!) #

P ª-8³¤¯

Ñ.Æ6ÖÇM}

wÈ

|ÔÒ

w

ÓÉ

%

}®/.[MÌêp %6ªL

$)¤ h¯M $2[Vâ LLgª- ¡

Ê.Ë ¡dL

Ì ¬ ÌÎÍHÏÐ

Ý

·2&Ô8¨ )J¶

Q¬

j

LQ¬ n¡ « Ê

Ý¨ &/2)

% 0ÔSJ!6¨ªªª¨HV "¨ ;!6¨ªªª¨H "# .=¯!¡N[¯ÿVM ª-6ª

ª-)ª-,= ÖÕ

x

¯¾}ª-¾ Ê.Ë ©!

"#

´O g¯³4; -µ

-O(¢h [¯HL $%¡!-H¾¤¯q $ëª-¾ë

%

¯O³4Ip)ª-¡O¯O³4Ip %g-×Å[qÑ¾

%³ª- # ² L)ª-VÄH

%

4VÈ}¾-Æ

Ç

p %6ª@¾

Â ³ª-%³ª- ; $)¡1 %³ª L %q%³ªÅ Ê.Ë

-)ª-6ªÿ2D¯}®)ë%³ªJ&®/(0)¡

Ê.Ë

¾¹!S¦ÓÒHÂÍ&@!7j;È)1Ô #

7 ¡ p-hª->=U[64¯ % h)ª-=p4±-Lºµ

Ê.Ë ¡

# #

¡h®/(µ ¯) % p 0 } % Â &/ÿ²'-45)

#

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

B

Singleton Bound

r=3/4 r=1/2 r=1/4

!#" ¦ %;@B-#!&6U13&-Z9;3&#-#k83&)Õ ¡×ÖØ #Õ ¡ YÇ

#Õ ¡ YØ #-+.)=43B#6/"

Y

'5#6¶)16+.#6)2ÙÎ-#3.146¶15#6Z+.-+.3&!.ÃÙÎ15¼15#6¶4+./16Z3.87#64/13&-

866#+.4,Ú76ÛB+.Ü+13&-783&) 8)16ÛB#6-#4U7/1664U1Ýa6(4,5+.-#-#6/ÙÎ5#6)1643&)1)164U

(3)

²- F=9[Oÿ-ÿ4 úa8-6

6¾6ªÿN¾-³ ')ª-O

%

4VÈL¡BÂ Ç ¡ %

B[¯¯

Î q¯J¯³4 % L9¾a¯2-%µq!¡¯ µ¯a)ª-6ª

@-g%%[ L6ªp¾[¯

µ¯

%

ª-} $ #

(¢h ®/.[=ª-6ªL[¯}¯h $ µª-¾gD4

[4 %

%¡# #¡³¯8@ª-} O ¯¾¡4 /¡

%ª-¾D!K "# ´O¾¯¡==g4Hq¯³4O ÿª-8³

D¾ [Oþ¯û¯D8@4@®)´O¦¤=µ %¾

¯D % # .=¯ % L}/L6ªJ2H¯Dg4

- 6ªD@9CO¢ #

.=¯-%6ªqª-g¤U º64} % [)g%

% = H)B!5¡NK)¡W!6! " & ³ªg %¯=)[¯O)ª-6ª}@-}µ

% % N¾-³ )ª-¤ % 4UÈV¡©!8V %ó¯S

4 4¤ 6ªqO¯S ³O ³ªg

%

¯ Ö # .=¯

º6ª` 6ª`4¯-g-%6ªë+!5

"

¡=[¯g6 ¯

;;ª-6ªH q

%

µ Å®/.[ø

%

¡ LD¯³4q

¯[ [6 @%OL¾6ª¡-[¯ p³ 6ªD@¯ $

ª-¾Åf ³ª¡ q ªJ %¾¡'¯})ª-q6ª

D¯0hÿ4M [4 %µ #

¢; %M 6¾6ªM¯³ ¾I)ª-6ªM@-g%³ª-H

³ª-%³ª- %ª-` ³ª Ê.Ë ¡/¼

¡[¯/¼

;¯LLµ

g©â LL¤ª- h % Ä # âO¡ [ ³ª-ü³4{ÎF[

L % = ¯) %ª-¾g ³ª;¯ L}¯L

6ª-q¯O64³4@

%

Ä¡; ³ª- µ 6¾

% ¯MÅ¡L)ª-4 p ³ªa8-@p ë % ¯DL)ª-4µ

þ@-g%g Å¯p Lp ³ # âO=¾6¡hH®/.[

ª-6ª % =¯ %L 6¾6ª}¯³ ³6 = -ª-¾µ

Ê.Ë

Å@; $

%

ª-gN)L 6¡ ³ªL¯¤hH)ª-

¯[¯³ ³¡)¯[=¯¤% ª-¾}[%

P q¯³¾;¯ % }-%6ªëM)ª-}ª-Éª-

¯³4Op1¾M¯q6ªë)ª-

Ò v Õ ÔÓ¤Õ

x

} Ô||U}BÉ

¡!q¯

)ª-ÿ6 ú±-@ [¯ë `ª-¾þ-)ª-6ªþ2a¯

LO ³ªD¾q ³ ¤ U= [¯L%

%

µ

7 8Lª-¾}-)ª-6ªL2}¯¤¯³ W44[¯¾

¯h¤-

#

ª¬«®¯*°(± ± ² ³r´¶µ·*¯i½*² ³B°z·*² º§ª¬³½(¾À¿(Á«

´OD==ª-¯=6 h

%

§²';F 1O³4416 h

%

µ

46ª %ª-p $) # R ¤pª-L-¤)ª-L41 ¡

=p6ªHT) ¯Dª-¾J¯³4 }a¯@§²';

¯³ % M¾ëLM% # .=¯g - 4Å %

¯ %7 8p% % L¾ %7 8D³ ë¡

à ¼

&)*¡®»ÍJ&=) "!1&¶j#)

"

¡%$

V Y

Y&

P e

»('

Ý)

&+*

& ) Ý Ç-,.

V0/

Ç 132546

¨

[¯¯HM¯p²-L.! % o % ¯Lª-H Å-1³

% ¯g¯³ » 'Ý)

&+*

& ) ÝÇ ,

¨M«9¾87+¾ÓN®j®!¡Q[¯9*

& M¯

ª-f % ¯7µ¯f³4¯ # ¦¤¯ ¡¯ %7 8fª-¾f

¾ 2;:<BÂ-Ã ¡U[¯=: D¯ë³ M³ ³ªN[ª)¯ ³ª Â-Ã

D¯Å¯H³ ³ªN[ª)¯ % ¯Å¯³ # âO=¾6¡O¯

}JDf¯D6 @

%

7 ³ =%=L³4¯L ³ª+,Ã4¡ N #

²'-@`¯[>à

¼

&) % }¯4(¦O°¤´¤µ° ¯³ =L)ª-{! ©1"

³ªL¯OL¤% % D³ª- [N)L =±) 6ª

%i`a H¯³ 04 É¨ « "¡=% ¯f³ª-6ªa

¯}64q@-g%µ³ 6ª`³4¯!¡Q[¯>:Ú¡ ¨ «¾XâBº #>P }

¯³4}%64}³ 6ªf2>:< ¨ 4ÿ Lpª- 46ª

%

¯(¦O°¤´¤µ°ü¯³ [¯ % ;¯q` ÿ¯³ ¯8

4M¯¯D 46ª #

Ç

Q]IÎc8jjgid1c$g cUÎ_8n@?_8j[gie_8n1c8j2Î_l1]*_$=\c$gi]ACB"DEGFL`0cIk{m]b]I]InBc8b c

H0I J

Î_8n@?_8j[gie_8n1c8j8Î_l1]=_$1\c$gi]AKBMLNEGOOsQegid L;BPDQO EGFUÎ_8n1bhgi\[1^@gi]Il*mk

be`0f1jkUj[1`0f1en1x O EGFVgi\]Ijjebbhgi]If1bQ_$/gid1]*_8\ex8en1c8j2^I_l1] engi_0_8n1]8q1l1]In1_$gi]Il

mkBdkf]I\ gi\]Ijjeb?bhgi]If2q1c8n1lBgid1c$gIq6enBx8]In1]I\c8jqgid1]*\]Ib[1jgien1xS^I_l1]*`0cIkBd1cR?]

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1

frequency spacing φ (MHz) normalized |R H ( φ )|

BRAN−A Ray Tracing Model

!#"#¤#%¥Î3&)10+.Ü6r+.13B43&)1)16+13&-¶3.8*15#6¬CS> 4,5+.-#-#6*3.8

9?¥KTi+.-#¶Î+k'*),+.4-#!02##/16C)16/1z3&-#/16/"

O¾M2O¯'H4¡=[-ª-g®/.[ % §²';

=[-%6ªL}¯[-) # P [ª-8³-VUJ ¯

)g%' % &h)³ )ª- 46ªg $)g¤§²'; @-g%#

¢M ª-[±) g¯Mª-¾M % %

ô¯1¯³ -µ

/¡ = [p1¾pªaÑ g@-g%;Jp¯2-%µ;

³ª-Hª- 46ª %ª-

#

.=¯ % ¡NVU 4[-%¾4ª-6ª

pª-`³4 LO¯³4-[1 ø¯;)ª-;p±-O¯

ªª-³ %7 8@ª-¾D@¯;§²'; ¯³

#

W À°*¾·*µ¾°(³ ¸UÁ.Á@X ² Á

¢a- ¡@-g%; L6ªJ4g¯p Lp }ª-`-µ

%

# .=¯!¡-¯8-M 6¾Oª-%6ª@@¯-)

p¯ªL%¤ª-6ªL}¯[³ O ³ª} $}ª-L#

P ëª-úH8-ÿ 6¾ % >[¯¯ê)ª-6ªþ@-g%p4

g³46ªf ª-ëë¯p³4ë>Î ³ªH¯a µ

6¾6ª #UP ;-%gL³4pM¯³4Op OªaÑ )ª-6ª

@-g%Lêë¯2-%µLê H¯ÿ³ D&8)} ³ª

$@ª-LD%¾ ¡

&Ô8¨@Õ)ZY[U¡]\

ÝÒ Ý

Q

¨_^

^^

^G`

Ò

VNa

^^^^

Q

¶ÖE¦

` Ò

Vacb

¨ &i<6)

% V!,¾MÒÉ¾Í &/;²'-<6) # @)ª- µZdD%4ë¤ª- 6ª

2

ÝªÝe #

time/frequency

1 9 17 25 33 41 5 13 21 29 37 45 2 10 18 26 34 42 6 14 22 30 38 46 3 11 19 27 35 43 7 15 23 31 39 47

4 12 20 28 36 44 8 16 24 32 40 48

antenna

b = 1 b = 2

!#"_f%((+.)1/1-#!hg

Y 83&)C

K¡

¤#z

¢¡

z

¡

¤i+.-#j

¡

$&"

¢ 6¾¯ªL%¤ª-6ªL¯}¯³4 % [,¾L)ª-6ª

@-g%k@ % ä

©Ä¡h% kJml

Q¬

9¡s·Qk ¶XÎ &+k)O¡E&Ô8¨Õ)$¨É& j

!)@¶Ö ¾¹Õ>¾ ¶ÖðÊ¾¡¯#

Q

&+k)Vnl

Q¬ # .=¯;L6 ¯³4

¯g-µ $)O

% ä

6ª`@ª- M ³À4 $ë³

4h³44g 6¾6ª # ² ¯=6 h % ³ª-%³ª- $)¡

Q

6 %` $2[Å³ª-%³ª- # §Oê¯ë ¯@¯³ ³ª¡

%

46ª %ª-} $)¡ 6¾[¯ªD%ª-6ª@¯

¯³4ªaÑ @-g%[`}O`4

ÕoÕBÉ Ò

6ªÿ

ª- 46ª %ª-D $)¡%# #¡!4q³446ªë2ÿLª- 4µ

þ $a³ # ² }± L¡1¯@ LD $2[ÿ µ

6¾O4O6 ¯4)³ ! $ [ -¯[³ª- # ¢D¯

f1c8\c8jj]Ijgi\c8n1begie_8n1b@

Ö

~ngid1]gi]I\`0en1_8j_8x$k,_$Cp

-q-r

_8\Ks[1c8bebhgic$gie^0^d1c8n1n1]Ijb@q2gid1eb*f1c8\ben1xBeb

l1]In1_$gi]IlBmkBn1c$gi[1\c8j2^I_l1]-t$c8ngi]In1n1c`0c8f1f1en1xq1_8\Qn1c$gi[1\c8j/ruQw=u ruQwv

(4)

4M¯;¯³ !6! "# @ ¾6¡J!6! "¡=Î

Y

[¯TM¡'!;

6ª % ¤¯ %@ 6¾6ªÿ ³ªÿ§²';Q¯³ ¡% % ¤¯

7 ³ 4h6 # ´O =¯³4=®/.[1-%6ªg4!6¬-¡/!5 " %

1¯

7 ³ 4M6 q4M³44O [ % Î Y #

¨JÎ©4hÎG

¢p¯-6ª-}!¡/=M¯³¾O-%6ªë®/.[ ª-ÿµ

%

¯q $

%

ª-@ ³ªÿ¯}§²';V¯³ LD

ª-6ªDª-)ª- # âO-=O-%O¾ 4¾ª-)ª)µ

`4p ³ªa4D¯D %³ª-Å%

%

p µ

L±- ª-1 # (û -ü¯÷% % -³1¾4

&/}µ-)ª-8); ¯s`¯ë®/.[Fª-%³ª-8D ¯3&/

³ 61þÅ¯`;ÿ° 6 D! ¨")¡=¯ëª-)ª-L6ª-}J

p4±-g}µ4µ% {&ÿ°BR)g %µ-p %µ--T&®)¢®§,)

[ÿ@¢ë§ûª-L)ª-4 } ³ªa`ÿ°BRó®)¢®§ ª-)ª-g

% Ä

¯³41±-¯³ =±)h % p4} %L1¯-¯q¯

4É¨ ! "# ([J@¢ë§oª-L)ª-4êL-}¯

±)g6 µ¾¯ )ªH4;&HJJ!¦

Q

)¤ % ¯Dµ¯`M % ¯

4ú@-g%= L6ªf¾D ³9ÔL4Dª-

LBÕ

JJ!¦

\]

Q

&+k

Q¬H¬

Ýù

¨H¤48)*¡

6 m

Ï

`

7&ù Ý

¨H¤48)p

Q

QÍP Y p Ø ÍP Y

Í

P R \V Y] Q

&+k

QÍ¬H¬

Í)

m

Ï

` [

7&

ù Ý

¨H¤48)p

Q

QÍP Y p Ø ÍP Y

Í

P R \V Y] Q

&+k

QÍ¬H¬

Í) &¬)

% >!X¾ß¾³Ö®¨!X¾¹Ô¾ÁV¨!X¾¹Õ ¾Á¶h¡[¯ ¡

Q

¡

´ Q

P

¡ð·

T´

Q

Ý × V Y

&hÛ

Q

)¡³Ê¨OXÆ

Ç

¡% ³ª>×

V Y

&hÛ

Q

)*¡

ª- ¤¯³4O¯Dµ¯ë%Å

%

¯q %

% Û Q 7 ³

%¡2R

\]

Q

&+k)1ª- ±)V&£{.U)-³ } % ¯[)ª-6ª

@-g%KkL4q¯/µ¯J4J[¯+R

\

e]

Q

&+k),¡F«Nª< # .=¯L-µ

ª-³ q #ª #%# % ¯H¾6ªô³ ù ¡ ¢

£?¤4

¦!

¡

¾ú¯`-D³

³ªê¯ µ¯ $ê¯³ {¤4@

7&

ù Ý

¨H¤4$)"û±-&,j#

ù j ¢

£?¤4

# Ç ) # ´O p¯³46¡

Ý´ Q

Ý ¡

¨

Q Ø V Y

¡) ³ª}¯ % ¡ % =4H{VÅ ³ªWÀ4 =4H{Öø¡ ¯[µ

[¤@¢ë§úª-L)ª-4q%L ¾I;L± # ¢q- ¡

¯=[O@¢ë§ ª-L)ª-4g -6±-p46ªV[¯g¯= µ

6 6ªH¯Lª-)ª->&/9¨¨ ¡ ©1" ³ª`

%

M¯=)# ¢

6ª-q¯@LgA&¬);`¯ Ô|| È Õ x Ó L¡# #¡¯D

´ Q

&hÈ)¡Q·

3´

Q

Ý & j Ã)

¼ ¤ ¼

¤;&

j

Ã)¾¯È

Ç

Ê¾¡*[¯

ÃL¡Ó&¤9¼U¤9)

V Y

¤9¼

ù M¯} ; % ¯}¯¡ % gX¾

¯Oª--È)¡-¯@¯³4

Ý´ Q

&hÈ)

Ý%$ÙÝ

´ Q

Ý#

&')(*+,-./0,01 2324 506+70,

888

9

:

;=<

;>

:

888

?A@

:

? :

?A@

:

;>

? ;>

BDCE

B

FGHIG-0

-+JHK+LH.LH

'3'4

70MN+7LOP

H+,

!#"Q%(:16),+1Ýa6#643B#6)ÎÙÎ15k15#67/1#0 T#)13B##4UÎ+.!&3&)115#0¶"

¢g ª-1

%

-¯16ª-¯hª-)ª-L±- ¡=h-µ

ª-¤¢ ³ªD64U³-¡ % U[¯¯!¡

JJ!¦

\/ ]

Q

&+k

Q¬H¬

ÝR \]

Q¬ ¬

¨H¤48)*¡

6 m

Ï 7&

R \]

Q¬¬ Ý ÛQ¨H¤48)p

Ø ÍP Y

Í P R \

/&V Y]

Q

&+k

Q¬H¬

Í)

m

Ï

[

7&

R \]

Q¬¬ Ý ÛQ¨H¤48)p

Ø ÍP Y

Í P R \

/&V Y]

Q

&+k

Q¬H¬

Í)

&iG6)

´ Ý × V Y

&hÛ?) ¡S³Ê¾¡ R \]

Q¬¬ ¯h--4@-g% LSÕ[ ³ª/µ¯

¢ø4a % ¯ % µ³ªÅ64³ î \]

Q¬ % ³>ÔM %

¯³ ! $ ¡

R \]

Q¬ ¬ ¡ î \] ¼ Q¬

UT ù j ¢ £

Q

Y

QÍ P Q ñ QÍ¬

WV Û \V Y]

QÍ¬YX

&K)

[¯ &ª) ³ ³ª L ³ª-±-

%

LW)¡

V

Û \]

¡«» Û Ý

£{. " ¡ m

Ï Û¬p

Ø

P Y R \] Q

&×

V Y

&hÛ?)I)

ô¯óLgmL6 -µH7 ³4ø øp4½&/³ª-³

L6 =)ô % ¯F@-g%DÛ ¾V¯ ±) % p4

&/-8:Hª- 6ªÅ2Å£{.U)O4¾}D¯};Å¯} % %

Û # ¢4¾D(¢h ª-)ª- % Åµ-ëµ--

¯³ @X)[úa-)ª-ëp4H `%% p É¾

¾@N¾ ³ {(¢hUª-)ª-

%

@L`³4Iê %

;G "# £±)³ª-J¯@-Dþ@¢ë§q¡S=Å-%H

gµ4¾[ª-)ª-6¡[¯L¢J4=ª- 6ª[¯L³ª-±

q ³ªêª-p Å4Dª- 6ªþ2a³ª-±ZÍ&/`²'-

G6)¡ëgL4UhD4¨ 5 " %

[-% µ)ª-6ªÿ;ÿ° #

[\^]_` abcd`be

f[fg

fhi)j dk

blmn

io]

mnd

_

fhi)j dk

blmn

io]

mnd

_

pqq

fr de

qtsu vwxyz{|}z|y~}

vwxyz{|}z|y~}

x

N

=

N

[\ nmbe]mnd_l nmbe]mnd_l a=b

io]n_ t

n_b]esed_mr_`

!#"WB%(:16),+1Ýa6#643B#6)ÎÙÎ15r-a16)=86)16-#4674+.-#46+13&-"

¿O¾÷¯J ³ 61A[¯ø;ÿ° g`ª-!¡{=

pD¯ ¯M¢ê64

%

µ³ª î \]

¬Q

}%¶

! # .=¯

Õ ÓÖ|U}

wÓ1|Ô

&ÿ²*)¡

î \] Ø

Q¬ ¡ î Ø Q¬

¡ %

`Hbc

%

`Hbc ¡ ¡

[¯¯ÿ%

%

L¤@¦¤ú

%

¯O¾; ³ ^¢

¨2# .=¯¤£

x Ñ w Õ Ò.|U}

wxwvryzv

|Õ

x¦¥

{ y

Õ Ô|U}Z~=ÔÔUÆ Ô &ëë®-£)

³6¡[¯¯ LLºÅ¯úë®-£ »

ÝÛ Q¬

rj

R Q¬ ÝÇ "¡p

¾÷2 î \]

ØLØ§W¨

Q¬

¡ª©

Q¬ ¢

£¬«

V Y

ñ Q¬

¡B[¯©

Q¬

+¡

&£

ñ ¼Q¬ « V Y

ñ Q¬

$)

V Y M¯} p º64a 6¡®«>L¡

e¯ ¦ ¢ £ m

Q

QP Y ñ Q¬ ñ ¼ Q¬

±°

\V Y]

Q¬ ¯4 hp4±;

%

¯O-=³ ;¯-³6¡ ³ª

° \]

Q¬

¡®»

ÝÛ Q¬

j

V

Û \]

Q¬ ÝÇ"

q¯>4 D

%

¯Lª-³ h

%

@4L ³

ÔH ³ªü $ 4H¯²/µ¯ó4Ó&

° \ e]

Q¬

¡Ú!)M&/

! ¨" ³ªð

%

Å¯=) # °s- 6 }LL-µ

4& ³ªó -fg4$)É=úp4

° \]

Q¬

° \]

Q¬

³

!j

Y

/

m

/

1P

Y ÝVÛ \] Q¬ ÝÇ #

´O }¯³4 î Ø

Q¬

ª- q gª-%³ªÅH¯L4a³ª-±¡

³ªë¯)¡¯³ OD%gL-6ªÿg%M¯³ ' $` ³ª

Lg ³ # §OH¯} 4I ¡ î

ØLØ§W¨

Q¬

¯³ Mÿ%L}µ

-6ªqh%¯³ - $%¡ L ³O ³ªg4

#

.=¯q-%6ª` ¯Qª-

%

û¯³4-%6ªëD!5 "

¯³4¤¯M4¯³ [L%;L-6ªD;%O@-g%! H /¡

L¤ ³} ³ªD4 #

¨4´X*? (Fµ¶F·?

¢þ¯pF=ë¯Ó[¯úLë)L6 [± LL¯

%

p ¤

%

(¢h ®/.[

%

¯[ $

%

ª-q¯³ /[¯

³ª-%³ª- ³ªë 46ªÅ $)L&§²';9) #WP ;`g4µ

%

h L-

%

Lh ¯L

% ! ¨ K %

p4p ³ªL=

(5)

% O¯g²£1¦ M %` % »- 8 e ³ªÅ®)´O¦{¡¹à{»--8 e #

.=¯V(h¦ø ¯û[6ª

%

®)¢®§ðª-)ª-L

% Ä #

ª¬«®¯*°(± ± ² ³¶´¶µ·*¯§¸U± º(² » ² ± º(² ±*·¼ª¬³½(¾À¿(Á

!"# $%&'

²'-ÉK

¯[h¯;²£1¦ô%% p % BVÉ¡®É¡ ¨ ¡Q&¨ 5N¨$5<6))(M-µ

¾-³ %)ª-¡/(SR®+*ðL)ª-4!¡- ³ªL¾ =

%

#

P [L³4[¯[-%6ªp¯L0[¯D ³ª- ³4;

¯³4ÿ ÿ ³ª-Lê¯`)ª-6ª @-g%@ % ä Äða¯

³À6LD4 #9P @ `L³4D-q[¯f-µ

44L)ª- % g6 ¯H Lq ³@ q% 6 ¯a ³

h gÿ³44Dgfÿg};ÿ°F #4P p

gKJúª-)ª-ÿ % ¯}´M®/.[ð)ª-¡Q[¯¯JM³ 6ªHÅ¯

$)@M!6¬ " ³ªH M¯g--

%

¯Ôµ¯

4 qÿ¯Ôµ¯a ³ #XP LH¾}¯³4q¯L³4

³ªþ 6)Hp¯³¾ëH ¤8Dþ¯ëª-¾

%% p # ¢³ª-6ª¡=OH¾¤ª- 6 %% % p ¤ % ¯

-%6ª÷®/.[µ[¯®Î

Y

³ª÷ëë®-£ ª-)ª-f ³ª a´M®/.[

[¯aKJúª-)ª-ÿ %S% q¯ 7 ³ 4L¯³ *[¯}¯

;D 1,[¯Jp ³ª-Q 6);&h )ª % q

%

` 6¾6ªë¯³ )¤ M³44g)ª-M4}6ª #{P

}% ¤¯M% % p {[¯ÿ ¯B [ % ê ³ªXÎ

Y ¡

%

B[¯¯4ÄHM®/(÷ ¯)D ³ªX=¾

%

@¯³4O-M®/.[4

p4; ³ªT 6ªN ¡!g¯8ë±-M¯}ªª-³ ª-¾

[¯¾h¯¤L #

−8 −6 −4 −2 0 2 4 6 8

10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

E _b /N ₀ (dB)

FER

N _B =1, Separate encoders MMSE 5it N _B =1, Random MMSE 5it N _B =1 NSTC−ML N _B =1, P ₂ MMSE 5it N _B =2, P ₂ MMSE 5it N _B =4, P ₂ MMSE 5it Fully Interleaved, MMSE 5it

!#"0i%(,; 83&)C K¡ Ã¡ %- ¦ £¦ f.

(

43B#6&z9;?@/¬"

0132 4&# 465&'798:$'2 4&# 465

²'- © ¯[

¯p²£1¦ %

%

p

%

VA¡µ3¡ -¡0&i<2¨8G2¨$G2¨8G6))(LN¾ µ

-³ !)ª-¡=(SR®+*óL)ª-4 % [¯V7 ³ 4q ³ª %

6¾6ª`¯³ # ²- ¯}³4Ië `F!6¬ "¡=

) ¯³4g¯L`´M®/.[óg Jª-8³ # ¢®!K " =

¯=6ªH¯³4q¯p-%6ªf®/.[¤¡6ªa qhµ[D-µ

6);

%

¯¤´M®/.[¤¡ = q }ª-8³ # âO=¾6¡ ¯

DJ³6 ÿª-ëê¯`ª-¾þ%% p # ¢-µ

ª-6ª¡

%

M¯q 6¾6ª`)ª-¡! `ª-8³ ;¾ Mª-

h¯÷¯[8[D¯¤ÿ % 6¡N[¯¯X ª4

-BÑ-hq¯ =

%

¯ $qª-¾q 1ª-

% O¯@)ª- #

;%' 3<>=?# ) @A&'7:BC$#D'465

²'- !6«

¯[p¯`²£1¦ % % p % 4V¯¡áµ¡ ¨ ¡-Ó¡V-¡

&¨ 5N¨H5<6))(gN¾-³ 1)ª-¡Î

Y ¡ %

;¾ L)ª-4¡!µ

³4Ió %ê ³ª ª-)ª- # ² a¯ú1¾ % 4Á=

¯ ¯ëë

%

®)´O¦,&+zÂL)T¡ !6«6

Ye à'¦

»- 8 e &+zÂL) # ² ¯[1¾¤ % L³4!¡2=O g ¯[-µ

1-³ -H¾4¯1 %³ª-h LM4

−8 −6 −4 −2 0 2 4

10 ⁻⁴ 10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

E _b /N ₀ (dB)

FER

NSTC−ML Quasistatic Quasistatic MF 5it Fully Interleaved MF 5it

!#"E%(,;§83&)C K¡ Ã¡ ¤##-f£tB£tB£F.

(

43B#6+.-#¶9;?@/¬"

¢÷ ³ªëª-p }4M4qª- 6ªÿ2hÔHGJIS¨thÔ)K

&

µ

%¾ #QP 1H¾¯³4 ==6 Uàq¡¢Å¾

[¯þ64³-¡f³44Dÿ²¡1¯F)ª- }% % µ

p Lª- ª4!¡Q[¯Dÿ°BRô[pª-L)ª-4Å¯[

h- %!ª-¾L%% p #*P O¯³¾¤H¾6ªL¯³4h-µ

64p¾ % p¯¢{R®+*o6 4[¯úD³4®&®/R)

%ÉG " ±-%¾ 9[¯Åª-p }4¡=[¯

H¯O!6¬4µ,°t6 ¡[¯H¯¿¤M&i¿O¦{)O g®/Rô %-¡

¯-h [; h%

%

p L-¾L *[¯ÿª-p -µ

g4# ²-¯L ¡/¿O¦÷ %}¯[[q³6

%

p Hª/ 1Å¾ë®/RF %

%

J!6¬4µ,°Å¡h-µ

ª-p¯; ¾;±-% 4` % ¯;-O % µ

-1µ--(¢h O¯[@¢ë§ú6

# P

=6 L M

¯³4O¯q% % p q-H¾O % ¯;-%6ªH®/.[M4 %

pÿ¯p-1p-³ J;[¯f;!6¬ÿ4gN¾ µ

-³ O)ª- # @ ¾6¡S=ëH¾ÿ¯³4L¯@4¾9¾

Lë¯ÿª- g-1ÿ-³ a-H¾}4D%6ª

[¯úJ- 6 M®/.[¯[¯ ª-` ¯³ % # ¦¤6 µ

J ¢¢¢¡S=` % ²'- ¨ ¡[¯³4Oà

³ ¨ 8À4$ÀâBº

p4±-Lºg¯@¯-¯-p4@®)´O¦«¡ 55zÂL¡S[¯ú ê-1

-³ ë % ³ G2ª!6«

V Ç ¡ % Mª- 6 '¯³ ³ª-M ³ª

¿ -

#

°¤=ë6 úH¾¡=¯ÿ-%6ªê¯L

[¯§{R®+* L)ª-4`%

%

L{¾IÿgL¯ª-

%4L%

#

−15 −10 −5 0 5 10 15

10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

FER

SNR (dB) BPSK sum−product 5it

BPSK MMSE 5it BPSK MF 5it QPSK SP sum−product 5it QPSK SP MMSE 5it _ic 3it _demap QPSK SP MF 5it _ic 3it _demap 16QAM GR sum−product 5it 16QAM GR MMSE 10it _ic 1it _demap 16QAM GR MF 10it _ic 1it _demap 16QAM SP sum−product 10it 16QAM SP MMSE 10it _ic 1it _demap 16QAM SP MF 10it _ic 1it _demap P _out (R=1)

P _out (R=2) P _out (R=4)

R = 4 bit/s/Hz R = 1 bit/s/Hz R = 2 bit/s/Hz

!#"$JL%,; 83&)C Ã¡ Ã¡ ¢¡ ¤##- ¦ £¦ f.

(

43B#6&_g

Ç

83&)

/16UÝa6),+.À023B##+13&-#/##-+.)=k+.z6-#!&/Î+.-#r#643B#6)1/"

(6)

¨ ¡-&i<2¨$G6))(DN¾-³ h)ª->[¯Í(SR®+* L)ª-4fa¯

(¦O°¤´¤µ° ³ªJ¦OJ.! H§²';i¯³ ¡ [¯+,ÃO¡û¬ -¡

%

¾

%

VU T[¯}¯¤ÿ°BRÅ[Oª-L)ª-4 #

P pH¾D³6 pª-¾D¾ D[¯ÍVU!X)³

$)}%p§²'; @-g%=þ% ¯f¯³ L[¯f%L

¯qª-`D!6! "¡%% L¯q4HL -¾ë`

C #

°¤}L 6ªa% % ¡{!6!

"

64g¯ë§²'; ¯³ [

7 ³ 4¡{Î

}²'-[-¡¯=¤ ª-¾gª-=%=g¯

=ÿ¯³ 1L)ª-¡ ³ªÅ¯

%

¡'¯g4¾p%

%

p

¾ X[¯4)³ ! $)[¤ ª-D46ª

#

−8 −6 −4 −2 0 2 4 6 8

10 ⁻⁵ 10 ⁻⁴ 10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

E _b /N ₀ (dB)

FER

Ray Tracing Quasistatic MAP 5it Ray Tracing N _B =2 MAP 5it Ray Tracing N _B =4 MAP 5it BRAN A Quasistatic MAP 5it BRAN A N _B =2 MAP 5it BRAN A N _B =4 MAP 5it

!#"$&$&%(,;§83&)Î

Ã¡

#-f£tF.

(

43B#67ÙÎ15r9;?@/¬zCS>

9?¥KTÅ+.-#¶Î+k'*),+.4-#!023B#6/B83&)/16UÝa6),+. U

"

¨4DQ1

¢@¯O³ %-=q¯³¾;³ª-6ª9(¢hs®/.[O¾O $

%

ª-

¯³ [¯q4¾ª-)ª-

#

(¢hF®/.[4¯[M¤%

gL¡-1p4; ³ª>:³±-; -¾ ¯D}¤p4

³ª; 6ªNa®/.[g¾q $ %ª-ë¯³

#4P

L¯³¾L- µ

%6ªÿª-ëL³ 6ª@ÿ¯; - q-%¤ % ¯

³4IÅ)ª- # P }¯³¾}¯[Å¯³4;¯}-%6ªÅ)ª-pª-

6 ;%%g 6ªMO§²';ó±) [¯p4±-g

L % ª-¾ %ø¯=¯³ #QP =¯³¾h ¯[g¯

L% % ³4O ³ªD 6¾Oª- #*P ¯³¾ª)µ

6ªÿ% %

-³1¾4Åª-)ª-D ³ªÿ¢÷ -6±-p4O ³ª

=g¯³¾g¯[Å¯g%

%

p gL4M

%

¢÷¯7

[¯D¯¯D LD4 # .=¯hL 4

%

-¯=64¯

p L±-}¯7 ³ 6ªpp

%

µ--=¯Oª-µ

%

ß=M ¯Åµ-ÿµ--ÿ6 ¡Mª-f

¯÷¯ LM%% p Mª/ 1[@¯;@¢ë§ø6

#

>W? ?Q

$k:,"#,Î"À'*6+,+.) U<?+.+.4 3.8?0¬#1TH+.-a16-#-+k!a+.#/1/1+.- 4,5+.-#-#6/

"!#$%$&Ýa3&"C$JLÎ-#3#"QÎ#" fQiQf"'3fFEQ

¥Î3Ýa60¬z6)7$JEFEFE"

(¶"*)#"a3&/14,5#-#z+.-#2> "*)#"+.-#/+UC-021/ 3.8zÙÎ)166/1/(43&020¬#-#T

4+13&-r-k+8+.#-#!¬6-aÝ)13&-#026-a?ÙÎ5#6-r#/1-#!0¬#1#6+.-a16-#-+./

,.-"!"0/1" !23$%$%-#45-,BÝa3&" Q&#" ¦ $&$' ¦&¦ f#>Z+.)14,5

¦ .6",C+.0+.+.-#¼7"36C+.02023&-#/7UC-K15#6r#6/1!&-Ã3.87+.!&6#),+.4

/1+.46RT1026Ã43B#6/M83&) >¶:H>M #3B4,Ú¹8+.#-#!§4,5+.-#-#6/9800

3:8(;$&<>=?& )a+.-B+.)=rFLFL

¦ "

¤@.6"9;3&4/1Ú&6+.-#§"?(+.#),+(ABU@B+.46RT8)16ÛB#6-#4U¹43B#6§#)13a+.3T

+.-#3.8#0¹/=/=1602/¶-%800C,.-"!"+23$%$& D+EF"45G0H@-I

23(;zFLFLFL"

f(KJ¬"MLC- +.-#¹"9C"C+.-#-+.ÚB/N6Î!&53T),+16¶/1+.46RT1026Z+a6)16

CS> O800P23$%$%-#45-1QR"454S",.Ýa3&"Q&-#3#"fa#"$ i '

$ iFEzFLFL&"

Q(¶";<?+.)16&;" ' +.)1443#;+.-# ,Î"(9;!&6)17,9;T-a16)16+Ýa6Ã43B#6

023B##+13&-C800TU8(;$&F>=?&Ýa3&" ¤&¤#À-#3#" ¦

#"+E& 'E.¤ Q >Z+M$JEFEQi"

"VL"1WÀ7+.-#X)#"?"146UaY1'*)16/T43B#6 023B##+13&- ÙÎ15§#

-a16)16+Ý-#!+.-#16),+1Ýa6#643B#-#!#Z800\[*]_^%2 a#" B$f"' ..¤#

C#)1($JEFEFE"

i(k" > "À'*3&-#63#`U@B+.46RT10262#T-a16)16+Ýa6K43B#6K023B##+13&-

ÙÎ15Z+.-r16),+1Ýa6#643B#-#!/=1),+16!.aÃ-a800cb12edf*f*f&g>!!

@B6FLFLFL"

E(r9C"> "36Î3B4,5aÙ+.¼+.-# @z" 16-¢9;)1-#ÚzP1C4,5#6UÝ-#! -#6+.)T4+.+.4

3&-M+0¬#1#6RTH+.-a16-#-+4,5+.-#-#6Xh$%-454SDV4S&800c0

23$%$&zFLFL$&"

$JL(9S"z(+.)1ÚzÀ>T4/¬" 9#- +.-# 9C"ÀCWÀ66&:1)13&z6)=16/7+.-#Mz6)=83&)T

0+.-#463.8/1+.46RT1026#T-a16)16+Ýa6Z43B#6Z023B##+13&-¶/=/=1602/

-K8+./=2),+6!&5Ã4,5+.-#-#6/ih$%-454SD 4SO800j+`8k

;$&l>=?&zFLFL&"

$&$Z@z"@6".>nm#6)T5o 6-8#)=1-#6)lU<;3B#-#!C83&)*0¬#1#6;+.-a16-#-+C1),+.-#/T

02/1/13&--28+./=;8+.#-#!+.-#-rCS> Z-.8@212`df*f@da>Z+kFLFL&"

$(:)#"(9;3&1)13&/2+.-#¢"<?+.)16&P1:16),+1Ýa6%A=3&-a#643B#-#!#%.pÎ-#Þ6

8),+.026UÙ?3&)1Ú+.-#¶+./=0213.14+.-+./1/Z8003:8(;$&

>=?&#Ýa3&"#¤i-#3#"B##"À$A."'z$A6E

¦

q)&#rFLFL&"

$ ¦

:6"+,+.0+.(+.-# 7"q6C+.02023&-#/K1 -#6UÙ +.##)13a+.4,5M13k+a6)16

/1+.46RT1026743B#-#!+.-#¶/1!&-+.À#)13B46/1/1-#!#`8000:8k

;$&l>=?&#Ýa3&"#¤ B-#3#"WQ##"z ¦ $' ¦&¦ ¤#@B6160¬z6)CFLFL$&"

$¤@¶7"/-#3&#r+.-# "_6Î#0¬#6U<UC-43B#-#!83&);#3B4,Ú8+.#-#!4,5+.-3T

-#6/r800s%78(;$&.>=?&CÝa3&"¤ Q-#3#"$&C#"

$Q.¤

¦

'z$Q.¤ QR)&#M$JEFEFE"

$ f(Vt¬" ' +.)13&ÚB5 ¥"À@B6/15+.#)1*+.-# "À7"*<?+.#6)1+.-#ÚzUU@B+.46RT1026

43B#6/83&)Î5#!&5Z+,+2),+16ÙÎ)166/1/Î43&020¬#-#4+13&-%? 6)=83&)10+.-#46

4)116)13&-¬+.-#43B#6;43&-#/=1)1#4U13&-Z800P u8(;$&3>="k

?&##"¤(' ^QQf >Z+.)14,5 $JEFEQi"

$Q(¶7"_6C+.02023&-#/?+.-#:6",*+.0+.<UC-k15#615#63&)=k3.8 /1+.46RT1026

43B#6/783&)7?@/ 023B##+13&-v800T&U8(;$&>=?&

Ýa3&"¤ Q#-#3#"z##"0f&.¤('3f.¤a >Z+.)"#FLFLFL"

$A"9S"z'*#-#-#6U=1;+.-# "À<?+.)16&.1'5#6¬15#)13&#!&5##3.8;5a#)13T

#)13.13B43&/783&)C15#6!a+.#/1/1+.-M43&/13&-Z4,5+.-#-#6v800T

8(;$&<>=?&#Ýa3&"_f#-#3#"¤ B#"$JE B$'z$JEQiQiR)&#rFLFL$&"

$ i(r"C#w6-M lx+.#)16!a+./+.-# "*<?+.)16&.1C-+./1/7+.-# #6/1!&-M3.8

-+1#),+.#+.-#715#)16+.#6¬/1+.46RT102643B#6/*ÙÎ1516),+1Ýa6;#643B#-#!#

yz

4=V^F-!$uV23(;"" #FLFL&"

$JE( ,'C@B:7¥Î3&)10+.Ü+13&- <;3&02166&nU<;5+.-#-#6?023B#6/783&){6Î:,; T

WÀ¥+|.×-u#} 6)16-a -##3B3&)i/146-+.)13&/ ¥Î3&)10 ,'C@B:¹#3B4&"

¦

,;:4LQiQf&9 $JEFEQi"

FL(:)#"> <;3&-#),+2+.-#Ã "~W*+./1z3&#!&6+./P,>¶3BMw6/,+13&-Ã#6+¶#)13&+GT

!a+13&-M),+.#32+.-##6Uw6U1)13&16fkC5#Ü.x+5-aw6)16#)C#6/C~+1026-a1/

'*64,5"z6"¥Î':? S,Î#),+.-#467'*6643&0 l S#C#)1FLFL&"

$Z<C"a9;6)1)13&&"BC+Ý62+.-# "&'5#10+(A=/15#0+,¥Î6+.)/15+.-#-#3&-

0276)1)13&)43&)1)164U1-#!Z43B#-#!Z+.-#K#643B#-#!#%'*#)1z3¶43B#6/×-

/"#@~8@212\** y@F " "@ ] G3-4""! D&"

&(:6"tÚ.+.3k+.-# 9C"q6C+./1/1#K1'*3Ù+.)1#/743&/1-#!215#6¬4+.+.4M!a+.

3&-r0¬#1#67+.-a16-#-+4,5+.-#-#6/ -:/"#@~8008@2>^+]]_/Pdf*f@da"

¦

a*"@B5#C+.-#¢<C";@B4,5#6!&6)&3&-a16),+146r#643B#-#! 3.8/16)1+.

43&-#4+16-+16 6)1)13&)¬43&-a1)13&43B#6 < S>¶B800[*]_^%2 Ýa3&"

$JE-#3#"0i##"À$Q.¤ Q"'z$QQf

¦

zC#!&#/=FLFL$&"

Design of space-time bit-interleaved coded modulation for block fading channels with iterative decoding

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

R (bit/s/Hz)

η (bit/s/Hz)

Quasistatic N

=1 Block Fading N

=4

0 1 2 3 4 5 6 7 8

10

10

10

10

R (bit/s/Hz)

P (I(H) ≤ R)

Quasistatic N

=1 Block Fading N

=4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

B

Singleton Bound

r=3/4 r=1/2 r=1/4

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1

frequency spacing φ (MHz) normalized |R H ( φ )|

BRAN−A Ray Tracing Model

time/frequency

1 9 17 25 33 41 5 13 21 29 37 45 2 10 18 26 34 42 6 14 22 30 38 46 3 11 19 27 35 43 7 15 23 31 39 47

4 12 20 28 36 44 8 16 24 32 40 48

antenna

b = 1 b = 2

−8 −6 −4 −2 0 2 4 6 8

10 −3 10 −2 10 −1 10 0

E b /N 0 (dB)

FER

N B =1, Separate encoders MMSE 5it N B =1, Random MMSE 5it N B =1 NSTC−ML N B =1, P 2 MMSE 5it N B =2, P 2 MMSE 5it N B =4, P 2 MMSE 5it Fully Interleaved, MMSE 5it

−8 −6 −4 −2 0 2 4

10 −4 10 −3 10 −2 10 −1 10 0

E b /N 0 (dB)

FER

NSTC−ML Quasistatic Quasistatic MF 5it Fully Interleaved MF 5it

−15 −10 −5 0 5 10 15

10 −3 10 −2 10 −1 10 0

FER

SNR (dB) BPSK sum−product 5it

P out (R=2) P out (R=4)

R = 4 bit/s/Hz R = 1 bit/s/Hz R = 2 bit/s/Hz

−8 −6 −4 −2 0 2 4 6 8

10 −5 10 −4 10 −3 10 −2 10 −1 10 0

E b /N 0 (dB)

FER

Ray Tracing Quasistatic MAP 5it Ray Tracing N B =2 MAP 5it Ray Tracing N B =4 MAP 5it BRAN A Quasistatic MAP 5it BRAN A N B =2 MAP 5it BRAN A N B =4 MAP 5it

10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

E _b /N ₀ (dB)

N _B =1, Separate encoders MMSE 5it N _B =1, Random MMSE 5it N _B =1 NSTC−ML N _B =1, P ₂ MMSE 5it N _B =2, P ₂ MMSE 5it N _B =4, P ₂ MMSE 5it Fully Interleaved, MMSE 5it

10 ⁻⁴ 10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

E _b /N ₀ (dB)

10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

P _out (R=2) P _out (R=4)

10 ⁻⁵ 10 ⁻⁴ 10 ⁻³ 10 ⁻² 10 ⁻¹ 10 ⁰

E _b /N ₀ (dB)

Ray Tracing Quasistatic MAP 5it Ray Tracing N _B =2 MAP 5it Ray Tracing N _B =4 MAP 5it BRAN A Quasistatic MAP 5it BRAN A N _B =2 MAP 5it BRAN A N _B =4 MAP 5it