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

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

BER Performance of an Offset Stacked Spreading CDMA System Based on Orthogonal Complementary Codes

직교 상보코드 기반의 옵셋누적 확산 CDMA 시스템의 비트오율 성능

  • Published : 2009.03.25
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Abstract

DS-CDMA system has very low bandwidth efficiency, hence it is difficult to maintain high spreading gain for high speed data transmission. Offset stacked spreading CDMA(OSS-CDMA) is a transmission scheme where spreading codes with chip offsets are overlapped, then transmitted. This kind of system requires a code set that guarantees orthogonality between codes in the set of any cjip offset. An orthogonal complementary code set has a property that the crosscorrelation function between codes in the group is zero for all shifts, hence it can be used for an OSS-CDMA system. In an OCC-OSS CDMA system each user is assigned an orthogonal complementary code group. User data bit is spread by the given codes and overlapped, and the code sequences are transmitted with multicarrier. However, the offset stacked spread sequences are multilevel, and the number of symbol levels is increases as the spreading efficiency is increased. When the OSS sequence is transmitted with MPSK mapping, the signal constellation becomes dense, and the system is easily affected by channel impairments. In this paper, we propose a level clipping scheme on OSS sequence before MPSK modulated. Simulations have been carried out to investigate the BER performance of the OCC-OSS CDMA system in AWGN environment. The results show that proposed scheme outperform the scheme without level clipping.

DS-CDMA 시스템은 대역폭 효율이 매우 낮아서 고속의 데이터를 전송하는 경우 높은 확산이득을 유지하기 어렵다. 옵셋누적 확산 CDMA는 정보비트를 확산한 코드들을 옵셋을 두고 중첩하여 전송하는 방식이다. 이 시스템은 코드 위상에 옵셋이 있어도 직교성이 유지되는 코드를 필요로 한다. 직교 상보코드는 코드 그룹에 속한 코드간 상호상관함수가 항상 0이 되는 특성이 있어서 옵셋누적 확산 CDMA에 적용이 가능하다. 직교 상보코드 기반의 옵셋누적 확산 CDMA (OCC-OSS CDMA) 시스템에서는 사용자별로 직교 상보코드 그룹을 할당하며, 각 사용자 데이터는 주어진 코드로 확산되고 중첩되어 코드별로 멀티캐리어로써 전송된다. 그러나 OCC-OSS CDMA 시스템은 옵셋을 갖고 중첩된 코드가 누적되기 때문에 심볼 크기가 일정하지 않으며, 확산효율(칩 당 전송되는 정보비트 수)을 높일수록 코드의 중첩도가 높아져서 심볼 레벨의 수가 증가한다. 따라서 누적확산기 출력 심볼을 캐리어 위상으로 매핑하여 전송하는 경우 신호 성상도가 밀집되어 채널의 영향을 쉽게 받는다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 누적확산기 출력 심볼을 일정 크기 이하로 클리핑한 후 캐리어 변조하여 전송하는 방식을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방식의 비트오율 성능을 AWGN 환경에서 분석하였으며, 레벨 클리핑을 하지 않은 시스템과 비교하여 성능이 개선되는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. H. H. Chen, J. F. Yeh, and N. Seuhiro, "A Multicarrier CDMA Architecture Based on Orthogonal Complementary Codes for New Generations of Wideband Wireless Communications," IEEE Commun. Mag., vol. 39, no. 10, Oct. 2001, pp. 126-135 https://doi.org/10.1109/35.956124
  2. B.J. Wysokcki and T. A. Wysokcki, 'Orthogonal binary sequence with wide range of correlation properties,' ISCTA'01, Ambleside, Lake District, U.K., 2001
  3. 이원창, 김명진,'비동기식 DS-CDMA 시스템을 위한 변형 Walsh 코드의 상호상관 성과 다중 사용자 환경에서의 성능 분석', 대한전자공학회 추계학술발표대회, 제30권, 제2호, 2007년 11월
  4. M. J. E. Golay, 'Complementary Sequences,' IRE Trans. Info. Theory, vol. IT-7, 1961, pp. 82-87 https://doi.org/10.1109/TIT.1961.1057620
  5. R.Turyn,'Ambiguity Function of Complementary Sequences,' IRE Trans. Info. Theory, vol. IT-9, 1963, pp. 46-47
  6. H. H. Chen, H. W. Chiu, and M. Guizani, 'Orthogonal Complementary Codes for Interference-Free CDMA Technologies,' IEEE Wireless Commun., Feb. 2006, pp. 68-79
  7. H. H. Chen et. al., "Generalized Pairwise Complementary Codes With Set-Wise Uniform Interference-Free Windows," IEEE JSAC, vol. 24, no. 1, Jan. 2006, pp. 65-74 https://doi.org/10.1109/JSAC.2005.858878