The Performance Analysis of Trellis-coded ${\pi}$/8-shift in Digital Mobile Communication

디지틀 이동통신에서 trellis-부호화된 ${\pi}$/8-shift 8PSK 변조방식의 성능 분석

본 논문에서는 디지틀 이동 통신 시스템의 열악한 페이딩 채널에 적합한 변복조 반식중의 하나인${\pi}$/4-shift QPSK 성능을 논하고, 그 성능 개선을 위한 새로운 TCM(trellis-coded modulation)을 적응하여 trellis-부호화된${\pi}$/8-shift 8SPSK 방식을 제안 한다. 기존의 ${\pi}$/4-shift QPSK변조 방식에 TCM의 도입은 요구된 대역폭과 송신 전력과 전송을 그대로 유지하면서 부호화와 변조를 일체화함으로서 부호화 이득(coding gain)을 얻을 수 있다. 이동 통신 채널에서 trellis-부호화된 ${\pi}$/8-shift 8PSK방식의 시스템 성능을 추정하기 위해서, 가산 백색 가우시안 잡음과 레일레이 페이딩 현상이 존재하는 채널에서, 차량속도 변화에 따른 도플러 효과에 의한 페이딩율이 10Hz와 30Hz인 두 경우에 대해 시스템을 모델링한다. Trellis-부호화된${\pi}$/8-shift 8PSK에 대한 부호화 이득은 비트 에러 확률을 적용하여 분석하고, 기본 시스템과 새롭게 모델링 되어진 시스템의 개선된 성능을 비교하기 위해, TCM의 상태수를 4,8,16으로 선정하여 비교 구현해 본 결과, 상태수가 커질수록 더 좋은 성능을 나타내고, 기존의 ${\pi}$/4-shift QPSK보다 trellis-부호된 ${\pi}$/8-shift 8PSK는 가산 백색 가우시안 잡음채널에서는 3~4dB의 부호화 이득을 얻고, 레일레이 페이티 채널하에서 3~16dB정도의 부호화 이득을 얻음을 알 수 있다.