Throughput Performance of Hybrid ARQ Ultra-Wideband Communication System for Wireless Packet Transmission

무선 패킷 전송을 위한 Hybrid ARQ 광대역 통신시스템의 처리율 성능

An ultra-wideband signal is characterized by a radiated spectrum with wide bandwidth around a relatively low center frequency. In this paper, the bit error rate (BER), packet error rate (PER), and data throughput performance for an ultra-wideband system with M-ary correlation receiver are analyze in additive white Gaussian noise (AWGN) and co-channel interference channel. To evaluate the performance of UWB system, a set of UWB communication waveform as pulse position modulated (PPM) signals consisting of more than one UWB pulse is used. The M-ary PPM signals are defined to be equally correlated in order to simplify the system performance analysis. The analysis for system performance shows that the wireless channel error significantly degrades throughput performance and can be effectively increased by hybrid ARQ scheme. Also, an attempt for comparing the data throughput of ultra-wideband system on different performance improvement schemes and parameters has been made. From the performance evaluation process, it is shown that the effects of wireless channel and hybrid ARQ scheme for ultra wideband M-ary PPM system can be evaluated by means of a suitable combination of the PER, throughput vs. signal-to-noise power ratio per bit.

초 광대역 신호는 상대적으로 낮은 주파수에서 매우 넓은 대역폭을 갖는 방사 스펙트럼을 특징으로 하고 있다. 본 논문에서는 잡음과 동일채널간섭 채널에서 M-ary 상관 수신기 구조로 된 초 광대역 시스템의 비트 오율, 패킷 오율, 데이터 처리율 성능을 분석한다. UWB 시스템의 성능을 평가하기 위하여 하나 이상의 펄스 위치 변조 신호로 구성된 UWB 통신 파형을 사용하였다. 본 논문에서 사용된 M-ary PPM 신호는 시스템 성능 해석의 간략화를 위하여 균일하게 상관된 PPM 신호를 정의하였다. 시스템 성능의 해석을 통하여 무선 채널 에러는 처러율 성능을 감소시키며 hybrid ARQ 기법을 통하여 효과적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 성능 개선 기법과 사용된 파라미터를 통하여 초 광대역 시스템의 데이터 처리율 비교를 수행하였다. 성능 평가 과정을 통하여 무선 채널과 hybrid ARQ 기법의 영향을 신호 대 잡음 전력비에 따른 PER 및 처리율을 평가하였다.