본 논문에서는 다중 사용자 간섭과 Nakagami 페이딩이 존재하는 채널 환경에서 멀티코드 DS/CDMA - BPSK 통신 시스템의 BER 성능을 분석하였다. 논문에서는 데이터의 전송속도를 증가시키기 위하여 멀티코드 기법을 DS/CBMA-BPSK 통신 시스템에 적용하였다. 다중사용자의 수와 Nakagami 페이딩의 지수 그리고 데이터 전송 속도의 영향을 분석하기 위하여 멀티코드 DS/CDMA-BPSK 통신시스템의 BER 성능을 그래프로 나타내었다. 얻어진 결과로부터 DS/CDMA-BPSK 신호의 전송속도는 멀티코드 기법을 적용하여 개선됨을 알 수 있었다. 그리고 멀티코드 DS/CDMA-BPSK 통신시스템의 BER 성능을 저해하는 주요한 파라미터는 페이딩의 심도보다는 다중 사용자 간섭의 영향임을 알 수 있었다.
무선 이동 통신에서 여러 가지 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 더 높은 수준의 전송률을 필요로 하게 된다. DS-CDMA에서 전송률을 증가 시키는 방법으로 다중 확산 부호의 사용을 생각할 수 있다. 그러나 다중 경로 채널에서는 사용된 다중 확산 부호 간의 직교성이 파괴되어 코드 간 간섭을 일으키게 된다. 이 코드 간 간섭 현상은 다중 확산 부호를 사용한 DS-CDMA의 비트 오류 성능(BER)을 크게 떨어뜨린다. 일반적인 다중부호 DS-CDMA 시스템은 레이크(Rake) 수신기와 터보 디코더를 사용하는데, 이 방법으로는 코드 간 간섭 현상(ICI)으로 발생되는 오류 마루(error floor)를 극복 할 수 없다. 본 논문에서는 다중 확산 부호를 사용한 DS-CDMA 시스템에 대하여 최소 평균 제곱 오류(MMSE)를 기반으로 한 주파수 영역 터보 등화 기법(FDTE-MMSE)을 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 다중 경로 채널의 길이가 1보다 클 경우, 높은 $E_b/N_0$에서 FDTE-MMSE의 성능이 레이크 수신기와 터보 디코더를 결합하여 사용한 경우 보다 더욱 우수한 것으로 나타났다.
In this paper, performance of multicode DS/CDMA packet radio network with adaptive antenna array is analyzed and simulated in a multipath Rayleigh fading channel. The network performance is evaluated in terms of packet throughput. From the simulation results, it is confirmed that the adaptive antenna array is very effective in improving the packet throughput performance of the multicode DS/CDMA packet radio network. The results of this paper can be applied to design of IMT-2000 or future-generation mobile communication systems.
In this paper, a new multi carrier, direct sequence code division multiple access (MC-DS-CDMA) system is proposed. Our new signal construction is based on convolutional encoding of the transmitted data, serial-to-parallel (S/P) conversion of the encoded data, Walsh-Hadamard-transformation (WHT), a second S/P conversion of the WHT outputs, spread spectrum (SS) modulation with a common pseudo-noise (PN) sequence, and then multicarrier transmission. The system bit error rate (BER) performance in frequency selective fading channel in the presence of additive white Gaussian noise (AWGN) and a jamming tone is analyzed and simulated. The numerical results are compared with those from an orthogonal MC-DS-CDMA system of Sourour and Nakagawa [7]. It is shown that the two systems have almost the same BER performance, but the proposed scheme has better anti-jamming ability.
본 논문에서는 멀티코드를 사용하는 직접 시퀀스-코드 분할 다중 접속 (DS/CDMA: direct sequence/code division multiple access) 전력선 통신 시스템에서 사용자 검출을 위해 방사형 기저 함수를 응용하는 모델을 제안하였다. 방사형 기저 함수 기반의 사용자 검출기의 성능은 기존의 부 최적화된 다중 사용자 검출기의 성능과 비트 에러율 면에서 비교 분석되었다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 모델인 역 상관기 기반 검출기보다 우수한 성능을 나타내는 것을 확인하였고, 다양한 환경에서 near-optimum 성능을 보이는 것을 확인하였다. 본 논문에서 이러한 결과들은 다중코드 DS/CDMA 전력선 통신 시스템에서 다중 사용자 검출기 디자인에 적용 될 수 있다.
Multicarrier direct sequence code division multiple access (MC DS-CDMA) is an attractive technique for achieving high data rate transmission. This is valid regardless of whether or not the potentially large peak-to-average power ratio (PAPR) is an important factor for its application. On the other hand, code select CDMA (CS-CDMA) is an attractive technique with constant amplitude transmission of multicode signal regardless of subchannels. This is achieved by introducing a code select method. In this paper, we propose a new multiple access scheme based on the combination of MC DS-CDMA and CS-CDMA. The proposed scheme, which we call MC CS-CDMA, includes as special cases the subclasses of MC DS-CDMA and CS-CDMA. This paper investigates the performance of these systems over a multipath frequency selective fading channel using a RAKE receiver with maximal ratio combiner. In addition, the PAPR of the proposed system is compared with that of both MC DS-CDMA and CS-CDMA. Simulation results demonstrate that the proposed system provides better PAPR reduction than MC DS-CDMA, at the expense of the complexity of the receiver and the number of available users. The numerical result demonstrates that the proposed system has better performance than MC DS-CDMA due to the increased processing gain and time diversity gain.
본 논문은 다중전송률 다중사용자 다중반송파 DS/CDMA 시스템에 대한 역상관 검출기의 특성을 분석하고, 주파수 선택 레일레이 페이딩 체널에서 시뮬레이션하였다. 비트 오류 확률에 대한 성능을 단일 전송률 MC-DS/CDMA 시스템과 비교하였다. 다중전송률 송신구조로써 가변확산길이가 MC-DS/CDMA 시스템에 사용되었다. 시뮬레이션 결과, 다중전송률 MC-DS/CDMA의 역상관기는 단일 전송률 시스템에 비하여 높은 BER 성능을 나타내었다.
The effect of code selection for a multicode DS/CDMA system is evaluated for a high deta rate transmission, The performance is evaluated in terms of bit error and outage probabilities. The multipath fading channel is modeled as a Nakagami-m distribution which has been known to be appropriate to model the multipath fading in urban as well as indoor channels. From simulation results, it is shown that the concatenated sequence of Walsh code and Gold sequence is most promising among many code selections. The considerations in this paper can be applied to the next-generation mobile communication systems such as IMT-2000 which requires high bit rate transmissions.
최근 MC DS-CDMA시스템은 차세대 고속 데이타 전송을 위해 활발히 연구되고 있지만 높은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 가지는 단점이 있다. 반면 CS-CDMA시스템은 코드 선택 방식을 사용함으로써 부 채널수에 상관없이 일정한 크기의 송신 신호로 인해 낮은 PAPR가진다. 본 논문에서는 MC DS-CDMA와 CS-CDMA의 결합한 새로운 다중접속 방식인 MC CS-CDMA(multicarrier code select CDMA)을 제안한다. MC CS-CDMA 시스템은 특별한 경우로서 MC DS-CDMA시스템과 CS-CDMA시스템을 포함한다. MC CS-CDMA 시스템은 주파수 선택적 다중경로 채널과 MRC를 가진 레이크 수신기에서 성능 및 PAPR을 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과 MC CS-CDMA 시스템이 CS-CDMA에 비해 높은 PAPR을 가지지만 MC DS-CDMA에 비해 PAPR을 줄일 수 있다. 또한 수치해석의 결과 MC CS-CDMA 시스템이 확산 이득과 시간 다이버시터 이득의 증가로 인해 MC DS-CDMA에 비해 우수한 성능을 가진다. 그러나, MC CS-CDMA 시스템은 수신기의 복잡도 증가와 가입할 수 있는 사용자수가 감소하는 단점을 가진다.
본 논문에서는 임펄스 잡음과 실내 무선 페이딩, 그리고 다중 사용자 간섭 환경에서 멀티코드 DS/CDMA-BPSK 통신 시스템의 BER 성능을 분석하였다. 분석 결과 멀티코드의 수가 증가함에 따라서 하나의 사용자에게 점유되는 채널의 수가 증가하여 시스템의 성능은 열화 되나 반면에 시스템에서 제공할 수 있는 서비스의 속도는 멀티코드의 수에 비례하여 증가함을 알 수 있었다. 또한, 성능개선기법으로 Turbo Code와 다이버시티 기법을 적용함으로써 전력선에서 방출되는 임펄스 잡음 파라미터인 A=0.2, $\Gamma$' =0.22에서 전송속도에 따라 5.5, 7, 16dB의 신호전력 이상에서 $10^{-5}$ 이하의 BER 성능을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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