Performance Evaluation of Multi-User Detectors Employing Subtractive Interference Cancellation Schemes for a DS-CDMA System

감산형 간섭제거기법을 적용한 DS-CDMA 다중사용자 검파기의 성능분석

In this paper, we have analyzed the BER (Bit Error Rate) performance of multi-user detectors employing SIC(Successive Interference Cancellation) and PIC (Parallel Interference Cancellation) which are the representative schemes in the subtractive interference cancellation. We have considered the MUD structure employing HIC (Hybrid Interference Cancellation) which combines SIC with PIC scheme, and then analyzed the BER performance. We have evaluated the BER performance of SIC and HIC schemes which execute the soft decision to generate the tentative data bit for the purpose of the interference cancellation in MAI and noise environments. Through the numerical analysis and computer simulation, it is shown that HIC can remove the effect of MAI more efficiently than the others, that improve the BER performance and increase the capacity of DS-CDMA systems regardless of the power control conditions. The reason is that the SIC scheme in front of HIC can solve the near-far problem caused by the imperfect power control and PIC scheme in the rear of it can improve the performance much more.

본 논문에서는 비교적 구조가 간단하고 계산량이 적어 시스템에 적용하기가 쉬운 감산형 간섭제거(subtractive interference cancellation) 기법의 대표적인 방식인 순차 간섭제거(SIC : Successive Interference Cancellation) 기법과 병렬 간섭제거(PIC : Parallel Interference Cancellation) 기법의 성능을 분석하고, 이들을 결합한 복합 간섭제거(HIC : Hybrid Interference Cancellation) 기법의 성능을 분석한다. 잡음과 MAI (Multiple Access Interference)가 존재하는 채널환경에서 간섭제거를 위해 데이터를 추정할 때 연판정(soft decision)을 수행하는 SIC 기법과 HIC 기법의 오율식을 각각 유도하고, 각 간섭제거 방식의 성능을 수치계산과 시뮬레이션을 통해 각각 구하여 비교, 분석하였다. 그 결과, HIC 기법은 전력제어의 완전성 여부에 관계없이 다른 방식들에 비해 MAI를 효과적으로 제거하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키며 시스템의 용량도 증가시킴을 알 수 있었다. 그 이유는 HIC 기법에서 전단에 사용하는 SIC에 의해 불완전 전력제어 하에서 발생되는 원근문제(near-far problem)가 해결되고, 후단에 사용하는 PIC에 의해 성능 개선이 이루어질 수 있기 때문이다.