The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

A Constrained Adaptive Space-Time Interference Canceller for Multiuser WCDMA Systems

다중 사용자 WCDMA 시스템에서의 조건부 적응 시공간 간섭 제거기

  • 양하영 (시드니대학교 전기정보공학부 통신연구실) ;
  • 노상민 (연세대학교 전기전자공학과 정보통신 연구실) ;
  • 홍대식 (연세대학교 전기전자공학과 정보통신 연구실) ;
  • 강창언 (연세대학교 전기전자공학과 정보통신 연구실)
  • Published : 2002.04.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper concentrates on developing and analyzing an advanced space-time multiuser receiver for WCDMA forward link. Through exploring the interference caused by co-channel users and delayed multipaths in CDMA, a constrained linear adaptive filter is adopted to cancel the interference. Furthermore, by utilizing the space-time diversity, an optimum diversity receiver, called a constrained adaptive space-time interference canceller (C-ASTIC), is proposed. For comparison, the statistical analysis of multiuser performance for WCDMA system with space-time diversity is described. The result of the simulation showed that C-ASTIC performs better than both the space-time diversity combining maximal ratio combiner (MRC) and the single-antenna adaptive interference canceller in a multipath fading channel. Also, the efficiency of the C-ASTIC in the multimedia communication environment is investigated under the multiuser, multi-transmit antenna, and multirate WCDMA system in a multipath fading channel. From the results, the C-ASTIC was validated to be useful for multi-rate WCDMA system through improving the performance gain by more than 3 dB at BER of 10$\^$-3/ in a half or more loaded system.

본 논문에서는 향후 이동 통신 시스템의 표준안으로 고려되는 WCDMA의 순방향 링크에서 성능 향상된 시공간 다중 사용자 수신기를 제안하고 성능을 분석한다. 제안한 수신기는, 이동 통신 환경에서 다중 경로 및 다중 사용자 간섭에 대한 분석과 시공간 다이버시티에 대한 고찰을 통해 오류 확률을 개선하고자 하는 기법으로 조건부 적응 시공간 간섭 제거기 (Constrained Adaptive Space-time Interference Canceller; C-ASTIC) 라 부른다. 논문에서는 비교를 위해 단일 사용자 및 다중 사용자 WCDMA 시스템에 대한 수식적인 성능을 분석하여 결과에 반영하였다. 또한, 제안한 C-ASTIC를 기존의 단일 안테나 간섭 제거 시스템, 최대 결합비 RAKE 수신기, 그리고 시공간 전송 다이버시티 결합 RAKE 수신기와 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 성능을 비교하였다. 마지막으로 본 논문에서는 멀티미디어 환경에서의 유용성을 검증하기 위해 다중 전송률 시스템에서의 성능을 실험하였다. 결과로부터 C-ASTIC가 50% 이상의 시스템 용량 환경에서 $10^{-3}$의 BER에서 4 dB 이상의 성능 이득을 보였다.

Keywords

References

  1. S. Affes and P. Mermelstein, 'A New Receiver for Asynchronous CDMA: STAR-The Spatio-Temporal Array Receiver,' IEEE Journal of SAC, vol. 16, no. 8, pp. 1411-1422, Oct. 1998
  2. V. Tarokh, N. Seshadri, and A. R. Calderbank, 'Space -time codes for high data rate wireless communication: Performance analysis and code construction,' IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 44, pp. 744 - 765, Mar. 1998 https://doi.org/10.1109/18.661517
  3. Schodorf, J.B., Williams, D.B., 'A constrained optimization approach to multiuser detection,' IEEE Trans. on Signal Proc., vol. 45, issue 1, pp. 258-262, Jan. 1997 https://doi.org/10.1109/78.552226
  4. 3rd Generation Partnership Project (3GPP), TS 25series, v3
  5. Yoshida, A. Uhirokawa, S. Yanagi, and Y. Furuya, 'DS/CDMA adaptive interference canceller on differential detection in fast fading channel,' VTC 1994, pp. 780-784, 1994
  6. Ta Sung Lee, Teng Cheng Tsai, 'A partially adaptive CDMA interference canceller for multipath channels,' VTC 2000, pp. 917-921, 2000
  7. J. H. Winters, 'Optimum combining in digital mobile radio with cochannel interference,' IEE J. Select. Areas Comm., pp. 528-539, July 1984
  8. S. M. Alamouti, 'A simple transmitter diversity scheme for wireless communications,' IEEE J. Select. Areas Comm., vol. 16, no. 8, pp. 1451-1458, Oct. 1998 https://doi.org/10.1109/49.730453
  9. S. Verdu. Multiuser Detection, Cambridge University Press, 1998
  10. Tony Ottosson and Arne Svensson, 'Multirate schemes for multimedia applications in DS/CDMA systems,' RVK'96, SNRV and NUTEK Conf. on Radio Sciences and Telecomm., Sweden, June, 1996