페이딩 통신로의 통신 용량에 관한 연구

A Study on the Channel Capacity of Fading Channel

여러가지 페이딩 통신로의 통신 용량을 구한 다음 이를 가우스 잡음 통신로의 통신 용량과 비교하여 각 페이딩 환경에 따른 통신 용량의 감소치를 구하였다. 그 결과 Rician페이딩 통신로에서는 직접파 대 반사파 전력비가, m-분포 페이딩 통신로에서는 지수 m이 커짐에 따라 페이딩 통신로의 통신용량은 가우스 잡음 통신로의 통신 용량에 가까워짐을 확인하였고 반송파 대 잡음 전력비(CNR)의 변화에 따른 가우스 잡음 통신로와 각 페이딩 통신로간의 통신 용량의 차이를 구해냈다. 또한 Rayleigh페이딩 통신로에 있어서2-branch 다이버시티의 도입으로 인한 통신 용량의 개선치를 구해냈다. 다이버시티로서는 검파전 최대비 합성법과 검파후 선택 합성법을 다루었다. 그 결과, 2-branch 사이의 상관계수 값에 관계없이 검파전 최대비 합성 다이버시티가 검파후 선택 합성 다이버시티보다 더 우수하였다. 상관계수 값의 변화에 따른 통신 용량의 개선치는 두 방식 모두 2-branch가 서로 무상관일때 가장 좋았으며, 2-branch사이의 상관계수 값이 작으면 작을수록 두 방식 모두 개선치가 커진다는 것을 알아냈다.

The channel capacities of various lading channels are calculated and compared with that of Gaussian noise channel to find out the decrements of channel capacity according to each fading environment. As a result, it is confirmed that the channel capacities in Rician and m-distribution fading channels approach to that of Gaussian noise channel as direct-to-indirect power ratio in Rician fading channel and fading index m in m-distribution fading channel increases respectively. And the difference between two channel capacities of Gaussian noise channel and each fading channel which is dependent on carrier-to-noise power ratio (CNR) is found. Also the improvement of channel capacity of Rayleigh fading channel by introducing two-branch diversities is obtained. For diversity reception, predetection maximal-ratio and postdetection selective combining techniques are adopted. The results show that the improvement of channel capacity by predetection maximal-ratio combining diversity is superior to the postdetection selective combining diversitiy regardless of correlation coefficient between two diversity branches in Raylelgh fading channel. The best improvement is achieved when two branches are noncorrelative in both two diversify techniques and as correlation coefficient of two diversity branches is smaller, the improvement of channel capacity is greater.