Performance Analysis of Nonlinear Satellite Communication System in the CCI And ACI Interference Channel

간섭채널에서 비선형 위성 통신 시스템의 특성 분석

  • 박주석 (충북대학교 전자공학과 및 컴퓨터정보통신연구소) ;
  • 유흥균 (충북대학교 전자공학과 및 컴퓨터정보통신연구소) ;
  • 김기근 (국방과학연구소 위성통신연구팀) ;
  • 이대일 (국방과학연구소 위성통신연구팀) ;
  • 김도선 (국방과학연구소 위성통신연구팀)
  • Published : 2004.02.01

Abstract

Satellite communication system uses a high non-linear HPA(high power amplifiers) in the earth station and satellite transponder. Therefore, it is important to consider the nonlinear effect of HPA on the communication system. In this paper, we find the variation of power spectrum density by nonlinearity HPA and the change of harmonic component according to IBO (input back-off). When the BPSK is used for satellite communication system, we analyze BER performance including the external co-channel interference (CCI) and the adjacent channel interference (ACI) resulting from the HPA nonlinearity. BER degrades as ACI magnitude grows up when the uplink SNR, uplink SIR (signal to co-channel interference power ratio) and downlink SIR are constant at some level. In case there is only non-linear HPA in the satellite, it is shown that BER considerably depends on the ACI magnitude ACI. When there are two non-linear HPAs in the both earth station and satellite, much BER degradation results from the CCI and ACI.

위성 통신 시스템은 지상국과 위성에서 고출력의 비선형 HPA(high power amplifiers)를 사용하게 된다. 그러므로 HPA의 비선형성이 통신 시스템에 미치는 영향을 고려하는 것이 중요하다. 본 연구는 비선형성 HPA에 의한 전력 스펙트럼 밀도 변화와 IBO(input back-off)에 따라 신호의 왜곡과 하모닉 성분의 크기 변화를 구한다. 그리고 BPSK 위성 통신 시스템에서, HPA에 의한 인접 채널 간섭(ACI : adjacent channel interference) 및 외부 재밍 간섭 등에 의한 동일채널 간섭(CCI : co-channel interference)를 고려하여 성능분석을 한다. 일정한 uplink SNR(signal to noise power ratio), uplink SIR(signal to co-channel interference power ratio), downlink SIR인 상황에서, 인접 채널 간섭의 크기에 따른 BER 성능 변화를 구한다. 위성에만 비선형 HPA가 있을 경우는, 비선형에 의한 인접 채널 간섭의 크기에 따라 성능에 많은 차이가 있음을 확인하였다. 그리고 지상국과 위성에서 모두 비선형 왜곡이 있을 때, CCI와 인접 채널 간섭에 의하여 더욱 성능이 저하된다.

Keywords

References

  1. IEEE Journal on Selected Areas in Communications v.SAC-1 no.1 Impact of a New TWTA Linearizer Upon QPSK/TDMA Transmission Performance S.Gunkichi;M.Toshio
  2. IEEE Transactions on Communications v.45 no.12 Modulation Techniques for On-Board Processing Satellite Communications R.M.Majeed;P.j.McLane https://doi.org/10.1109/26.650222
  3. IEEE Transactions on Communications v.COM-26 M-ary PSK transmission via a coherent two-link channel exhibiting AM-AM and AM-PM nonlinearities R.J.Forsey;V.E.Gooding;P.J.Mclane;L.L.Campbel
  4. IEEE International Conference on Communication v.1 Error Probability of Satellite Communication System In the Presence of Transmitting Ground Station HPA Nonlinearity Mihajlo C. Stefanovic
  5. IEEE International Conference on Communication v.2 Analysis of Non-linear Distortions of MC-CDMA K.Fazel;S.Kaiser
  6. IEEE Transactions on communications v.COM-30 no.1 Error Rates of DCPSK Signals in Hard-Limited Multilink Systems with Co-channel Interference and Noise I.M.Kostic
  7. Master thesis, Faculty of Electronic Engineering, Nis Performance of Satellite Telecommunication Systems in the Presence of Imperfect Reference Signal Extractions G.T.Djordjevic
  8. Digital communications J.G.Proakis