Performance Analysis of Multi-Carrier DS-CDMA System in Multipath Rician Fading Channel

다중경로 라이시안 페이딩 채널에서 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 성능 해석

  • 김영철 (한국항공대학교 대학원 항공통신정보공학과) ;
  • 노재성 (서일대학교 정보통신과) ;
  • 오창헌 (한구기술교육대학 정보통신공학) ;
  • 조성준 (한국항공대학교 대학원 항공통신정보공학과)
  • Published : 2001.04.01

Abstract

In this paper, it is analyzed that the error performance of a Multi-Carrier DS-CDMA system in a single cell with multipath Rician fading and multiple access interference (MAI) and the error performance of the system is compared with that of a Sing1e-Carrier DS-CDMA system. Moreover, the convolutional coding techniques with code rate of 1/2, 1/3, and 1/4 are adopted in order to improve the error performance degraded by the multipath fading and MAI and performance improvement through the coding techniques is analyzed. As a result, it is shown that the number of users in each system can be determined by the number of branches of the rake receiver in a Single-Carrier DS-CDMA system and the number of carriers in a Multi-Carrier DS-CDMA system. Furthermore, the convolutional coding should be chosen with considering the trade-off between coding gain and a power limitation in a Multi-Carrier DS-CDMA system. In case of increasing the number of carriers, the processing gain is decreased but the error performance is improved through the effect of frequency diversity and the system can be possibility implemented due to the low chip rate.

본 논문은 다중경로 라이시안 페이딩과 다중접속간섭이 함께 존재하는 단일 셀 내의 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템은 오율 성능을 분석하고, 이를 Single-Carrier Ds-CDMA 시스템의 오율 성능과 비교하였다. 또한, 다중경로 페이딩과 다중접속간섭에 의하여 열화된 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 성능 개선을 위해 부호화율이 1/2, 1/3 그리고 1/4인 콘볼루션 부호화 기법을 채용하여, 이로부터 얻어지는 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 성능 특성을 알아 보았다. 분석 결과, 다중경로 페이딩과 다중접속간섭이 존재하는 채널에서 Single-Carrier DS-CDMA 시스템의 RAKE 수신기의 가지를 증가시키거나 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 반송파의 수를 적정하게 선택함으로써 시스템의 사용자의 수를 결정할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 콘볼루션 부호가 적용된 Multi-Carrier CS-CCMA 시스템은 부호이득과 전력제한의 사이의 trade off를 고려하여 부호화율을 선택하여야 함을 알 수 있었다. 결과적으로 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템은 반송파의 수가 증가할수록 처리이득은 감소하나 주파수 다이버시티 효과로 인하여 오율 성능이 개선되었으며, 낮은 칩율을 사용한 시스템의 구성이 가능함을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. WCDMA for UMTS H. Holma
  2. IS-95 CDMA and CDMA2000 V. K. Garg
  3. Proc. IEEE v.68 Introduction to spread-spectrum antimultipath techniques and their application to urban digital radio G. L. Turin
  4. Digital Communications J. Proakis
  5. IEEE Trans. Commun. v.43 Coherent DS-CDMA performance in Nakagami multipath fading T. Eng;L. B. Milstein
  6. IEEE Trans. Commun. v.44 no.2 Performance of multicarrier DS CDMA systems S. Kondo;L. B. Milstein
  7. Universal Wireless Personal Communications R. Prasad
  8. Digital Communication over Fading Channels Marvin K. Simon;Mohamed-Slim Alouini
  9. CDMA System Engineering Handbook J. S. Lee;L. E. Miller
  10. IEEE Trans. on Commun. v.COM-32 The weight spectra of some short low-rate convolutional codes J. Conan
  11. Digital Communications and Spread Spectrum Systems R. E. Ziemer;R. L. Peterson
  12. IEEE Trans. Commun. v.47 no.10 Convolutionally coded multicarrier DS-CDMA system in a multipath fading channel - part I : performance analysis D. N. Rowitch;L. B. Milstein
  13. IEEE Trans. Commun. v.47 no.11 Convolutionally coded multicarrier DS-CDMA system in a multipath fading channel - part II : narrow-band interference suppression D. N. Rowitch;L. B. Milstein
  14. Proc. VTC '94 Controlled equalization of multi-carrier CDMA in an indoor Rician fading channel N. Yee;J. P. Linnartz
  15. 한국전자파학회 논문지 v.9 no.3 무선데이터 통신에서 MRC 다이버시티 수신시의 DS/CDMA-Trellis Coded QPSK 신호의 오율 해석 노재성;김영철;박기식;강희조;조성준
  16. Table of Integrals, Series, and Products (5th ed.) I. S. Gradshteyn;I. M. Ryzhik