Abstract
The conventional code division multiple access(CDMA) detector shows severe degradation in communication quality as the number of users increases due to multiple access interferences(MAI). This problem thus restricts the user capacity. Various multiuser detection algorithms have been proposed to overcome the MAI problem. The existing detectors can be generally classified into one of the two categories : linear multiuser detection and subtractive interference cancellation detectors. In the linear multiuser detection, a linear transform is applied to the soft outputs of the conventional detector. In the subtractive interference cancellation detection, estimates of the interference are generated and subtracted out from the received signal. There has been great interest in the family of the subtractive interference cancellation detection because the linear multiuser detection exhibits the disadvantage of taking matrix inversion operations. The successive interference cancellation (SIC) and the parallel interference cancellation (PIC) are the two most popular structures in the subtractive interference cancellation detector. The SIC structure is very simple in hardware complexity, but has the disadvantage of increased processing delay time, while the PIC structure is good in performance, but shows the disadvantage of increased hardware complexity. In this paper we propose a mixed structure form of SIC and PIC in order to achieve good performance as well as simple hardware complexity. A performance analysis of the proposed scheme has been made, and the superior characteristics of the mixed structure are demonstrated by extensive computer simulations.
CDMA(Code Division Multiple Access) 방식은 사용자가 증가함에 따라 다중 사용자 간섭(Multiuser Interference)에 의해 통화품질 향상 및 가입자 수용 용량 증대에 한계를 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 다양한 형태의 다중 사용자 간섭 제거 알고리즘이 제안되고 있다. 다중 사용자 검파 알고리즘에는 기존 검파기의 출력에 선형 변환을 적용하여 간섭신호를 제거하는 선형 다중 사용자 검파 계열과 간섭신호를 추정하여 제거하는 감산 간섭 제거 계열이 있다. 그러나 선형 다중 사용자 검파(Linear Multiuser Detection) 계열은 역행렬을 구해야 하는 단점을 가지고 있기 때문에 감산 간섭 제거(Subtractive Interference Cancellation) 계열이 많은 관심을 받고 있다. 그 중에서도 연속 간섭 제거 알고리즘(Successive Interference Cancellation：SIC)은 하드웨어 구조가 간단한 반면에 사용자가 늘어날수록 지연 시간이 늘어나는 단점을 가지고 있고, 병렬 간섭 제거 알고리즘(Parallel Interference Cancellation:PIC)은 성능은 좋은 반면에 복잡도가 다른 알고리즘에 비하여 높은 단점을 가지고 있다. 그러므로, SIC 와 PIC 의 혼합구조 형태의 알고리즘을 제안하여 하드웨어가 간단하면서 좋은 성능을 보이는 두 알고리즘의 장점을 취하였다. 또한 제안된 알고리즘을 AWGN 환경에서의 성능 분석을 하였고, 컴퓨터 모의 실험을 통하여 AWGN과 Rayleigh 페이딩 환경에서의 다른 알고리즘과의 성능 비교를 하였다. 성능 비교 결과, 혼합구조 알고리즘은 SIC 알고리즘에 비해서는 지연 시간이 적고, PIC 알고리즘에 비해서는 복잡도를 줄일 수 있다.