본 논문에서는 다중사용자/다중경로 환경에서 다중반송파 CDMA 시스템의 오류확률을 해석적으로, 구하고, 다중 사용자, 다중반송파, 다중경로에 의한 간섭의 영향을 분석하였다. 또한 다중반송파 시스템에 대한 역상관 검출기(decorrelating detector)를 결합한 다중반송파/다중사용자/다중경로 결합 검출 방식을 제시하고 성능 및 역상관 과정에 의한 백색가우시안 잡음(AWGN)의 증가를 분석하였다. 제안한 결합 검출 방식의 오류 확률은 하나의 상용자만이 있는 경우의 이상적인 성능에 근접하였다.
본 논문에서는 통신과 거리측정을 동시에 행하는 대역확산방식을 이용한 VANET에서의 거리측정 시스템에 다중반송파(Multi-Carrier) 변조방식을 적용한 시스템을 제안한다. 기존방식에서는 자기차량이 송신한 PN신호에 상대차량의 정보를 실어서 재송신하고 자기차량은 대역확산에 의해 상대차량 정보를 파악하였으며, 동시에 송수신한 PN신호의 위상차를 탐지허여 차량거리를 정확하게 측정하는 것이 가능했다. 그러나 그 차량거리 측정의 문제점으로서 위상차의 탐지 오차와 분석 능력을 높이기 위해 고속 PN신호가 펼요할 수밖에 없다. 제안 시스템은 이러한 문제점 해결을 위해 다중반송파 변조방식을 적용했다. 다중반송파 변조방식은 단일반송파와 비교해서 Chip rate이 작은 PN신호를 사용함으로 단일반송파와 동일한 주파수 대역에서 복수의 반송파 이용이 가능하다. 복수의 반송파는 등이득 합성법에 의해 합성되기 때문에 다이버시티 효과가 얻어져 위상차의 에러검출을 방지하는 것이 가능하고 정밀 거리측정도 기존방식과 비교해서 우수하게 개선되었다.
이 논문에서는 길쌈부호화한 비트들을 서로 직교하며 겹치는 부채널로 보내는 다중반송파 방식을 제안한다. 제안한 시스템, 곧 길쌈 부호화 직교 다중반송파 직접수열 부호분할 다중접속 시스템이 주파수 다양성을 쓰는 시스템보다 훨씬 뛰어난 성능을 가짐을 보인다. 그뿐만 아니라 정보율과 쓸 수 있는 대역폭이 같으면 제안한 시스템이 거의 겹침이 없는 다중반송파 직접수열 부호분할 다중접속 시스템보다 좋은 성능을 가짐을 보인다.
다중반송파 변조방식의 주요한 문제점중의 하나는 도플러 천이에 의한 주파수 옵셋에 민감하다는 점이다. 주파수 옵셋은 다중반송파 변조된 신호의 주파수 중첩으로 인한 반송파간의 간섭을 야기시킨다. 그러나 채널변화에 따른 도플러 천이는 또 다른 다이버시티 이득을 제공할 수 있는 요소가 될 수 있다. 본 논문에서는 변형된 다중반송파 코드분할 다중접속(multicarrier CDMA) 시스템을 제안함으로써 다중경로 다이버시티외에 도플러 다이버시티를 이용할 수 있게 하였다. 이를 위하여 이동 무선채널을 독립적인 시간 및 주파수 페이딩 채널로 분해하고 시간 다이버시티를 이용하는 레이크 수신기를 주파수영역으로 확장하므로써 다중경로 및 도플러 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 다중 반송파 적응 변조기술을 적용한 무선 데이터 전송 시스템을 제안하고, 성능을 분석한다. 일반적인 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM : orthogonal frequency division multiplexing) 방식이 모든 부반송파를 통해 전송되는 신호의 정보량을 같게 설정하는 것과 달리 제안된 다중 반송파 적응 변조 시스템은 채널의 상태 및 주어진 에러 확률에 따라 부반송파를 통해 전송되는 신호의 정보량을 다르게 한다. 이에 따라 원하는 품질의 전송상태를 유지하면서도 데이터의 전송률을 최대화하거나 데이터의 전송률과 전송 상태를 고정하면서 최소의 소비전력으로 전송할 수 있게된다.
본 논문에서는 나카가미 페이딩 환경에서 다중 반송파 MFSK-DPSK/DS-CDMA 합성 변조기법을 제안하였다. 또한, 다중경로 페이딩에 강한 특성과 주파수 이용 효율이 높은 다중반송파 DS-CDMA 합성변소 방식을 같이 사용하여 분석하였다. 그러한 변조방식은 비동기식 MFSK와 MFSK에 기반한 DPSK를 이용한 결합 주파수 위상 합성변조 방식이다. 결과로부터 전력효율과 대역폭 효율이 일반적인 통신 시스템보다 다중캐리어 합성 변조시스템이 효율을 개선시킬 수 있음을 알았다.
직교 주파수분할다중화와 부호분할다중접속 방식이 결합된 형태인 다중반송파 부호분할다중접속은 이동 서비스에서 고속 데이터 전송의 필요성으로 인해 개인 무선 통신과 멀티미디어 통신 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 다중반송파 부호분할다중접속 방식은 직교 주파수분할다중화와 부호분할다중접속 방식의 각각의 장점을 모두 가지게 되어 광대역의 고속 데이터를 다중 경로 환경에서 전송하는데 매우 유리하다. 그러나 직교 주파수분할다중화의 가장 큰 문제점인 첨두전력 대 평균전력 비가 증가하는 단점 또한 나타난다. 본 논문에서는 첨두전력 대 평균전력 비 감소를 위한 부분전송열 방식에서 복잡도를 감소시키기 위한 새로운 첨두전력 최적화 기법을 제안하고 첨두전력 대 평균전력 비 특성과 고출력 증폭기의 비선형 왜곡간의 관련성을 조사하기 위해 여러 방식의 부분전송열 방식이 적용된 다중반송파 부호분할다중접속 방식의 성능을 분석하였다. 모의 실험 결과 제안된 PTS의 첨두전력 최적화 과정은 기존의 방식에 비해 25% 줄어든 복잡도에서 첨두전력 대 평균전력비가 약 0.2∼0.5dB 정도 추가 감소되는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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