시공간 트렐리스 부호화 CDMA 시스템의 최적, 준최적 복호 방식과 성능 연구

Optimum and Sub-optimum Decoding Methods of Space-Time Trellis Coded Code Division Multiple Access Systems

본 논문은 STTC(Space-Time Trellis Codes)의 디버시티 이득과 부호화 이득을 그대로 유지하면서, 다중 경로 페이딩 채널 환경에서의 성능 열화에 대한 면역성을 가진 STTC CDMA시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 STTC시스템에 PN(Pseudo Noise) 부호의 확산, 역확산 과정을 추가하여 구성할 수 있다. 다중 경로 페이딩 채널 환경에서 제안된 시스템은 다중 경로 신호를 검출한 후, PRC(Principal Ratio Combining)를 하고 복호하는 방식을 사용하고 있다. 컴바이닝과 복호 방식에 따라 모든 신호들을 ML 복호하는 최적의 복호 방식, 각각의 수신 안테나 별로 다중 경로 신호를 단순히 합하여 복호하는 방식, 각각의 수신 안테나 별로 다중 경로 신호를 PRC한 후 복호하는 방식, 그리고, 모든 수신 신호들을 PRC한 후 복호하는 방식이 있다. 이 방식들은 복잡도에 비례하여 좋은 성능을 보이며 4가지 방식들 모두 다중 경로 페이딩 채널 환경에서 발생하는 정정할 수 없는 오류율(irreducible error rate)을 제거함을 알 수 있다.

We present Space-Time Trellis Coded Code Division Multiple Access systems, which maintain the full diversity and coding gain of Space-Time Trellis Codes(STTC) and have the immunity to performance degradation caused by multipath fading. These STTC CDMA systems are constructed by adding the spreading and despreading processes of PN codes to STTC systems. In multipath fading channels, delay spreaded signals are detected and combined, then decoded. According to the combining and decoding methods, there are four decoding methods. There are optimum ML decoding without combining, adding multipath signals in each receive antenna before decoding, combining multi path signals in each antenna before decoding, and combining all received signals before decoding. Performance of these methods is proportional to complexity. Besides, all methods are shown to compensate the irreducible error rate which appears in multipath fading channels.