Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Coded performance evaluation of a multi-antenna OFDMA system for reverse-link

다중안테나를 고려한 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 역방향 부호화 성능 검증

  • Published : 2007.04.25
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Abstract

In this paper, link-level performance of a OFDMA technique, which has been considered as a standard for 802.16, 802.20, 3G-LTE, WiMax, and WiBro, is evaluated for next-generation wireless communication systems. While many researches have focused on uncoded forward-link performances, this paper provides a coded performance of a reverse-link OFDMA system. Performance degradation due to time offset among reverse-link users and frequency offset during FFT process is investigated. Transmitter and receiver antenna diversity techniques are used to overcome performance degradation. Performance of a OFDMA system is compared with a CDMA system in terms of FER and throughput to emphasize the advantage of OFDMA system for a reverse-link. Finally, under given specification, Eb/No required to achieve the maximum throughput of a reverse-link is proposed considering various coded rates and antenna permutations.

본고 에서는 802.16, 802.20 및 3G-LTE, WiMax, 그리고, WiBro와 같은 차세대 이동통신 시스템의 규격으로 고려되고 있는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 (orthogonal frequency division multiple access; OFDMA)의 물리 계층 성능을 검증한다. 대부분의 연구 결과가 순방향 성능 향상에 집중되어 있기에 상대적으로 미약한 역방향을 고려하며, 많은 연구 결과가 부호화를 고려하지 않은 것에 비해 본 연구에서는 LDPC (low-density parity check) 부호화를 고려한다. 역방향의 경우 다양한 사용자간의 시간 동기 오차, 그리고, FFT (fast Fourier transform) 시 주파수 동기 오차가 존재하므로, 이를 고려한 성능 열화를 살펴본다. 다양한 성능 열화 요인을 갖는 역방향 링크의 성능 향상을 위하여, 송수신 안테나 다이버시티에 의한 성능 향상을 살펴본다. 또한, 동일한 성능 열화 요인 하에서 코드 분할 다중 접속 방식 (code division multiple access; CDMA)과의 프레임 오율 (frame error rate; FER) 및 throughput 비교를 통해 역방향 OFDMA 시스템의 장점을 부각하며, 최종적으로 다양한 부호화율 및 안테나 조합을 고려한 역방향 OFDMA시스템의 최대 throughput 달성을 위한 요구 Eb/No를 제안한다.

Keywords

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