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

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

Hybrid Beamformer of CDMA Reverse Link in the Correlated SIMO Channel

CDMA 역방향 링크의 상관된 SIMO 채널을 위한 복합형 빔 성형 방식

  • 최영관 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 김동구 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Published : 2004.11.01
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Abstract

Hybrid beamformer composed of Direction-of-Arrival (DOA) based scheme followed by Maximal Ratio Combining (MRC) is proposed to overcome the degradation due to inaccurate channel estimation caused by insufficient pilot power, which happens in conventional Single-Input Multiple-Output (SIMO) Code Division Multiple Access (CDMA) reverse link. The proposed scheme could provide more accurate channel estimation and interference reduction at the expense of diversity gam in the spatially correlated SIMO channel. As a result, hybrid scheme outperforms conventional MRC beamformer for six or more antennas in the channel environment, in which Angle-of-Spread (AOS) is within 30$^{\circ}$.

부호분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템의 역방향링크에서 수신 빔 성형 기법을 사용할 경우, 빔 성형 이득을 얻는 반면 전력 제어에 의해 불충분한 파일롯 전력으로 인해 채널 추정이 부정확해진다. 이 논문에서는 상관된 단일-입력 다중-출력(SIMO: Single-Input Multiple-Output) 채널에서 불충분한 파일롯 전력으로 인한 문제를 해결하기 위한 수신 빔 성형 방식을 제안하고자 한다. 제안된 복합형 빔 성형 방식(hybrid beamformer)은 수신 안테나들을 그룹 지어서, 각 그룹 당 수신 빔 방향(DOA: Direction-of-Arrival) 기반의 빔 성형 후에, 그룹별 출력을 최대 비 결합(MRC: Maxim Ratio Combining)하는 방식으로, 공간적으로 상관된 SIMO 채널의 디버시티 이득을 얻으면서 더 정확한 채널추정과 간섭제거 효과를 제공한다. 배열 안테나의 수가 여섯 개 이상인 경우, 복합형 빔 성형 방식은 빔 수신 각 범위(AOS: Angle-of-Spread)가 30°이하에서 일반적인 MRC 빔 성형 방식보다 더 좋은 성능을 보인다.

Keywords

References

  1. Sang-Hoon Lim, Jeonghwa Lee, and Jongsoo Park, 'Performance evaluation of adaptive beamforming using pilot and traffic channel in cdma2000 reverse link,' Proc VTC 2002 Fall IEEE, vol. 4, pp. 2154-2157, Fall 2002 https://doi.org/10.1109/VETECF.2002.1040600
  2. R. A. Soni, R. M. Buehrer, and R. D. Benning, 'Intelligent antenna system for cdma2000', IEEE Signal Processing Mag., vol. 19, issue 4, pp. 54-67, July 2002 https://doi.org/10.1109/MSP.2002.1012350
  3. S. Sarkar, T. Chen, G. Leung, L. Blessent, and E. Tiedemann, 'Cdma2000 reverse link: design and system performance,' Proc. VTC 2000 Fall IEEE, vol. 6, pp. 2713-2719, Fall 2000 https://doi.org/10.1109/VETECF.2000.886815
  4. Seunghyun Min and Kwang Bok Lee, 'Channel Estimation Based On Pilot And Data Traffic Channels For DS/CDMA Systems,' GLOBECOM 98 IEEE, vol. 3, pp. 1384-1389, Nov. 1998 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.1998.776568
  5. L. C. Godara, 'Application of Antenna Arrays to Mobile Communications, Part II:Beam-Forming and Direction-of-Arrival Considerations,' Proc. The IEEE, vol.85, no.8, pp.1195-1245, Aug. 1997 https://doi.org/10.1109/5.622504
  6. J. Salz and J. H. Winters, 'Effect of Fading correlation on adaptive arrays in digital mobile radio,' IEEE Trans. on Vehicular Tech., vol. 43, issue 4, pp. 1049-1057, Nov. 1994 https://doi.org/10.1109/25.330168