KR100864808B1 - 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출장치 및 방법 - Google Patents

코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100864808B1
KR100864808B1 KR1020050061591A KR20050061591A KR100864808B1 KR 100864808 B1 KR100864808 B1 KR 100864808B1 KR 1020050061591 A KR1020050061591 A KR 1020050061591A KR 20050061591 A KR20050061591 A KR 20050061591A KR 100864808 B1 KR100864808 B1 KR 100864808B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
multiple access
density
user
power spectrum
Prior art date
Application number
KR1020050061591A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070006338A (ko
Inventor
카츠
채찬병
시바네산
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050061591A priority Critical patent/KR100864808B1/ko
Priority to US11/482,801 priority patent/US7787532B2/en
Publication of KR20070006338A publication Critical patent/KR20070006338A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100864808B1 publication Critical patent/KR100864808B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/7103Interference-related aspects the interference being multiple access interference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/7103Interference-related aspects the interference being multiple access interference
    • H04B1/7105Joint detection techniques, e.g. linear detectors
    • H04B1/71055Joint detection techniques, e.g. linear detectors using minimum mean squared error [MMSE] detector
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/709Correlator structure
    • H04B1/7093Matched filter type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

본 발명은 코드분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자(Multi-user) 수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 수신된 사용자 신호들 각각의 다중 접속 간섭을 고려하여 펄스 쉐이핑(Pulse Shaping)하여 출력하기 위한 복수의 백색 정합필터들과, 상기 복수의 백색 정합필터들로부터의 출력신호들을 최소 평균 제곱에러(Minimum Mean Square Error) 방식에 의해 검출하여 각 사용자의 비트 추정치를 출력하는 필터를 포함하여, 상기 다중접속간섭의 전력 스펙트럼의 밀도와 부가 백색 가우시안 잡음을 더한 것을 기존의 통상 정합 필터 함수에 곱한 필터를 사용함으로써 추가적인 부가정보 없이 신호대 잡음 간섭비를 최대화하여 비트 에러 오율 성능을 높일 수 있는 이점이 있다.
비동기 직접확산 코드분할 다중 접속 시스템, 비트 에러 오율, 다중 사용자 수신 방법, 정합필터, 신호대 잡음 간섭비.

Description

코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING MULTIUSER IN CDMA COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래기술에 따른 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출 장치를 도시하는 도면,
도 2는 종래기술에 따른 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 선형 최소 평균 제곱 에러 방식을 이용한 다중 사용자 검출 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출 장치를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 선형 최소 평균 제곱 에러 방식을 이용한 다중 사용자 검출 절차를 도시하는 도면, 및
도 5는 본 발명과 종래 기술의 성능을 비교한 그래프.
본 발명은 코드분할 다중 접속 통신시스템에서 선형 최소 평균 제곱 에러 (linear Minimum Mean Square Error) 방식의 다중 사용자 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 개선된 비트 에러 오율을 가지는 선형 최소 평균 제곱 에러 방식의 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
다중 사용자 검출기법(multiuser detection) 은 다수의 사용자가 존재하는 무선통신 시스템에서 다중접속간섭 (Multiple Access Interference), 잡음(noise), 및 원근효과(near far effect) 등을 극복하고 원하는 사용자의 신호를 검출하기 위한 수신기법이다. 비동기 직접확산 코드분할 다중 접속 시스템을 위한 다중 사용자 검출기법 중 최대 우도열 검출기 (Maximum Likelihood Sequency Detector : 이하 , MLSD라 칭함)는 최상의 비트 에러 오율을 보여주지만, 계산 복잡도면에서 사용자 수에 대해 지수적으로 증가하므로 사용자가 많을 경우에는 구현이 어렵다. 이러한 점을 보완한 것이 준 최적 수신기(suboptimum receiver) 이다. 상기 준 최적 수신기 중에서 선형 수신기(linear receiver)에 속하는 최소 평균 제곱 에러(Minimum Mean Square Error : 이하, MMSE라 칭함)방식의 다중 사용자 수신기가 있다. 종래의 상기 다중 사용자 수신기는 통상 정합 필터(Conventional Matched Filter)와 상기 MMSE 필터로 구성된다. 하지만, 상기 통상 정합 필터는 비동기 집적 확산시스템에서 실제 사용자가 많아지면 성능이 저하되고, 원근 효과가 있는 비동기 직접확산 코드분할 다중 접속시스템에 적용하였을 때 성능 열화가 일어나며, 특히 상기 원근 효과가 심하거나 페이딩이 존재하는 채널 환경일 때 수신 신호의 크기가 작은 사용자에 대한 성능의 열화 정도는 더욱 크게 나타나는 문제점이 있다.
일반적으로 느린 페이딩 채널 내에서 사용자 수가 K 이며 대역폭이 제한된 비동기 직접 확산 코드분할 다중 접속 시스템에서 상기 종래의 통상 정합 필터를 사용한 최소 평균 제곱 에러 방식의 수신기를 설명하면 다음과 같다.
기저대역에서 시간 t ( -∞ < t < ∞ )에 기지국에서 수신한 신호(r(t))는 하기 수학식 1과 같이 나타낸다.
Figure 112005037027727-pat00001
여기서, S k (t)는 시간 t 에서 k 번째 사용자의 수신 신호, n(t) 시간 t 에서 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise )을 나타낸다.
상기 K 명의 사용자가 있을 때 각 사용자의 이진 데이터 신호는 고유의 확산신호와 곱한 후 전송된다. 여기서, 기저대역에서 상기 k 번째 사용자의 수신 신호 S k (t) 는 하기 수학식 2 와 같이 나타낸다.
Figure 112005037027727-pat00002
여기서 K 는 전체 사용자 수, P k 는 k번째 사용자가 전송한 신호전력, R k 는 상기 k번째 사용자의 페이딩 크기(fading amplitude ), b i (k) i번째 샘플링 간격(sampling interval)에 k번째 사용자가 전송한 심볼, T b 는 전송한 심볼 주기, θk k번째 사용자의 0번째 사용자에 대한 위상 각( phase angle ), 그리고 τ k 는 k번째 사용자의 0번째 사용자에 대한 타이밍 오프셋( timing offset )을 나타낸다. 여기서, bi (k)는 k번째 사용자의 i 번째 비트이며, bi (k) ∈ [ +1, -1]의 조건을 만족한다.
ai (k)(t)는 시간 t에서 k번째 사용자의 비트(bi (k))에 대한 확산신호를 나타낸다.
하기 수학식 3은 상기 k번째 사용자의 비트(bi (k))에 대한 확산신호(ai (k)(t))를 나타낸다.
Figure 112005037027727-pat00003
여기서, cn (k) 는 k번째 사용자 PN 시퀀스(PN Sequency)의 n번째 칩(chip)을 나타내고, ak는 k번째 사용자 확산 수열을 나타내며, a k = (c1,...,cN)T 이다. 여기서 상기 ak를 랜덤 확산 수열을 가정하면 cn (k) [+1 , -1]사이의 값을 갖는다. N은 처리이득(processing gain)이고, T n /T c 로 표시한다. k번째 사용자의 페이딩 크기 (fading amplitude)를 나타내는 Rk는 레일리 분포를 따르고 하기 수학식 4와 같이 나타낸다.
Figure 112005037027727-pat00004
상기 수학식 4에서 E|Rk 2| = Ω이고, 상기 Ω는 페이딩 이득의 두 번째 모멘트(moment)를 나타내고, 상기 랜덤 변수 집합들({τk}, {bi (k)}, {Rk})은 상호독립적이고 각 집합의 요소들은 독립적으로 똑같이 분포(independent identically distributed)한다.
현대의 디지털 통신 시스템에서 디지털 데이터 심볼은 채널을 통한 전송에 알맞은 특성을 지닌 연속된 펄스 형태로 전송된다. 특정 이진 데이터가 원거리에 있는 수신기로 전송하려면, 데이터 신호를 적정한 반송 주파수에 실어야하고 기본 디지털 심볼인 0 과 1 에 대하여 각각 다른 펄스를 할당해야 한다.
이 과정에서 펄스 쉐이핑 필터(Pulse Shaping Filter)는 대역폭 효율을 높여주고 부호 간 간섭(Intersymbol interference)을 최소화함과 동시에 신호대잡음비( Signal to Noise Ratio)성능을 유지하기 위해 사용된다.
상기 수신기에서 기본적인 펄스 모양(q(t))은 하기 수학식 5와 같은 조건을 만족하여야 한다.
Figure 112005037027727-pat00005
여기서, 상기 q(t) [0, Tc]구간에서 1의 값을 가지고 나머지 구간에서 0의 값을 가지는 구형파이며, 상기 수학식 5의 조건을 만족한다.
상기 펄스 쉐이핑은 수신기에서 잡음의 효과와 인접 채널에서의 다른 신호의 간섭을 줄인다. 하기 도 1에서 사용된 펄스 쉐이핑 필터는, 나이퀴스트 펄스 세이핑(Nyquist pulse shaping)을 고려해서 만든 스펙트럼 레이즈드 코사인 펄스 쉐이프(spectrum raised cosin pilse shape)로서 레이즈드 코사인 스펙트럼(raised cosine spectrum)은 하기 수학식 6과 같다.
Figure 112005037027727-pat00006
상기 수학식 6과 같이 나타낸 상기 레이즈드 코사인 스펙트럼을 시간 축에서 보면 하기 수학식 7 과 같다.
Figure 112005037027727-pat00007
여기서, β는 잉여 대역폭을 나타내고, 나이퀴스트 최소 대역폭을 초과한 값을 나타낸다.
도 1은 종래 기술에 따른 비동기 직접 확산 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 통상 정합 필터(110)를 사용하는 다중 사용자 수신기의 구성을 보여준다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 수신기는, 안테나(100), K+1개의 통상 정합 필터(CMF : Conventional Matched Filter)들로 구성된 정합 필터부(110) 및 최소 평균 제곱 에러 필터(MMSE Filter)(120)를 포함하여 구성된다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 정합필터부(110)에 구비되는 필터는 상기 수학식 6, 7에서 설명한 바와 같다.
상기 통상 정합 필터에서 펄스 쉐이핑을 통과한 첫번째 사용자 출력의 j 번째 샘플을 r 0 (j)는 하기 수학식 8과 같다.
Figure 112005037027727-pat00008
여기서, 첫번째 사용자의 타이밍 오프셋(timing offset)은 0이라 가정하고, 감지 과정은 하나의 심볼 간격 [0, Tb]에 기본을 둔다. 상기 수학식 8은 하기 수학식 9로 다시 쓸 수 있다.
Figure 112005037027727-pat00009
여기서, 첫번째 사용자 확산 수열 a k는 [0, Tb ]동안 전송된 심볼 b0 (1)에 의해 변조된다. 하지만 다른 사용자들( k>1 )에 대해서 상기 확산 수열이 0 <= t <= τk 일 때에는, b-1 (k)에 의해 변조된다. 또한, 상기 확산수열은 τk <= t <= Tc 일 때에는 b0 (k)에 의해 변조되며, τk 의 값에 따라 b-2 (k) 또는 b1 (k)으로 부터 심볼간 간섭은 존재 할 수 있다. 통상 정합 필터를 통과한 출력 신호 샘플들의 벡터는 t ∈ [ 0 , tb ]일 때 r T = (r0[1], ... , r0[N])T로 표시된다. 여기서, 상기 벡터 r은 하기 수학식 10 에 나타나 있다.
Figure 112005037027727-pat00010
여기서,
Figure 112005037027727-pat00011
는 부가 백색 잡음의 벡터를 나타내며, 벡터 d j의 j번째 요소는 하기 수학식 11 에 나타나 있다.
Figure 112005037027727-pat00012
평균 신호대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)는 하기 수학식 12 에 나타나 있다.
Figure 112005037027727-pat00013
또한 상기 수학식 10 은 다음 수학식 13 과 같이 표현된다.
Figure 112005037027727-pat00014
b j 는 데이터 심볼이고, L은 τk의 값에 따라서 K와 3K-2사이의 값을 가진다.또한, Pj는 해당 간섭 벡터(interference vecter)를 나타내며, 하기 수학식 13과 같이 나타낸다.
Figure 112005037027727-pat00015
상기 최소 평균 제곱 에러 필터(120)는 Tc간격이므로 N개의 계수를 가진다. 상기 최소 평균 제곱 에러 필터(120)의 출력은 하기 수학식 15와 같고 이는 비트 추정치를 의미한다.
Figure 112005037027727-pat00016
여기서, 벡터 C는 제곱 평균 오차(Minimum Squared Error)를 최소화하기 위하여 사용된다. 상기 제곱 평균 오차는 하기 수학식 16 과 같다.
Figure 112005037027727-pat00017
상기 수학식 16을 C 에 대해 미분하고, 상기 c를 미분한 식의 값을 0으로 등화(equating)하면 하기 수학식 17 과 같다.
Figure 112005037027727-pat00018
여기서, A는 하기 수학식 18 과 같다,
Figure 112005037027727-pat00019
상기와 같은 과정으로 각 사용자의 신호를 검출한다. 이 과정을 정리하면 도 2 와 같다.
도 2를 참조하면, 먼저 기지국은 200단계에서 안테나를 통해 신호를 수신한다. 상기 신호가 수신되면, 상기 기지국은 202단계에서 사용자별 수신신호를 통상 정합 필터(110)에 입력하고, 204단계에서 상기 통상 정합 필터는 사용자 별로 펄스 쉐이핑을 수행한다. 이후, 상기 기지국은 206단계에서 상기 펄스 쉐이핑된 각 사용자의 샘플을 선형 최소 평균 제곱 에러 필터(120)에 제공한 후, 상기 기지국은 208단계에서 상기 제공받은 각 사용자의 샘플을 이용하여 상기 각 사용자의 비트 추정치를 산출한다. 이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상기한 바와 같이 기존의 통상 정합 필터(Coventional Matched filter)는 비동기 집적 확산시스템에서 실제 사용자가 많아지면 성능이 저하되고, 원근 효과가 있는 비동기 직접확산 코드분할 다중 접속시스템에 적용하였을 때 성능 열화가 일어나며, 특히 원근효과가 심하거나 페이딩이 존재하는 채널 환경일 때 수신 신호크기가 작은 사용자에 대한 성능의 열화가 큰 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 비동기 직접확산 코드분 할 다중 접속 통신시스템에서 개선된 비트에러오율 성능을 가지는 선형 최소 평균 제곱에러 방식의 다중 사용자 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 백색 정합 필터를 사용하는 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 방식의 수신 장치 및 방법을 제공한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 코드분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자(Multi-user) 수신 장치는, 수신된 사용자 신호들 각각의 다중 접속 간섭을 고려하여 펄스 쉐이핑(Pulse Shaping)하여 출력하기 위한 복수의 백색 정합필터들과, 상기 복수의 백색 정합필터들로부터의 출력신호들을 최소 평균 제곱에러(Minimum Mean Square Error)방식에 의해 검출하여 각 사용자의 비트 추정치를 출력하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2견지에 따르면, 코드분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자(Multi-user) 수신 방법은, 수신된 사용자 신호들 각각의 다중 접속 간섭을 고려한 백색 정합 필터를 이용하여 필터링하는 과정과, 상기 복수의 백색 정합필터링한 신호들을 최소 평균 제곱에러(Minimum Mean Square Error)방식에 의해 검출하여 각 사용자의 비트 추정치를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3견지에 따르면, 백색 정합 필터는, 다중접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도(Power Spectral Density)함수와 부가 백색 잡음의 전력 스펙트럼의 밀도를 더한 값을 역수하고, 상기 역수 값에 통상 접합 필터 함수를 곱하여 결정하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 비동기 DS-CDMA 통신 시스템에서 BER 을 향상시키는 선형 MMSE 방식을 이용한 다중 사용자 검출에 대한 개선된 장치 및 방법에 대한 필요가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명은 코드분할 다중 접속 통신시스템에서 개선된 비트에러오율을 가지는 MMSE(Minimum Mean Square Error)방식의 다중 사용자(Multi-user) 수신기에 대해 살펴보기로 한다. 본 발명은 기존의 통상 정합 필터(Conventional Matched Filter) 대신에 백색 정합 필터(Whitening Matched Filter)를 사용하여 신호대 잡음 간섭비(SNIR(Signal to Noise Interference Ratio))를 최대화하여 비트 에러 오율 성능을 높인다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코드분할다중접속 통신시스템에서 다중 사용자 수신기의 구성을 보여준다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 사용자 수신기는, 안테나(300), K+1개의 백색 정합 필터(이하, WMF라 칭함)들로 구성된 백샐 정합필터부(310) 및 MMSE 필터(320)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 상기 WMF는 하기 수학식 19의 필터에 통상 정합 필터 함수인 H*(ω)를 곱하여 구해진다. 이와 같은 상기 WMF를 사용하면 신호대 잡음 간섭비를 최대화할 수 있다.
Figure 112005037027727-pat00020
여기서, Sn(ω)는 백그라운드 잡음(Background Noise)의 전력 스펙트럼의 밀도(Power Spectral Density)에 다중접속간섭(MAI : Multiple Access Interference)을 더한 것이고 하기 수학식 20과 같다.
Figure 112005037027727-pat00021
여기서, N 0는 부가백색잡음(Additive White Gaussian Noise)의 전력 스펙트럼의 밀도(Power Spectral Density)이다. 따라서, 상기 백색 정합 필터(310)에서 사용되는 펄스 쉐이핑 필터는 하기 수학식 21과 같다.
Figure 112005037027727-pat00022
여기서, X(f)는 백색 정합 필터(210)에서 사용되는 펄스 쉐이핑 필터이고 펄스 쉐이핑을 통과한 첫번째 사용자의 벡터는 하기 수학식 22 와 같다.
Figure 112005037027727-pat00023
여기서, 상기 벡터 d의 j번째 요소(element)는 하기 수학식 23 과 같다.
Figure 112005037027727-pat00024
여기서, 상기 벡터 d j w j번째 요소는 하기 수학식 24 와 같다.
Figure 112005037027727-pat00025
여기서, gw(·)는 상기 X(f)의 역 푸리에 변환이다.
Figure 112005037027727-pat00026
는 백그라운즈 잡음 벡터이다. 또한, 상기 수학식 22는 하기 수학식 25와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005037027727-pat00027
여기서, b j 는 데이터 심볼이고, 다음 수학식 26과 P j w 상기 수학식 25의 해당 간섭 벡터를 나타내고 L은 τk 의 값에 따라서 K 와 3K-2 사이의 값을 가진다.
Figure 112005037027727-pat00028
여기서, 최소 평균 제곱 에러 필터(320)는 Tc간격이므로 N개의 계수를 갖는다. 상기 선형 최소 평균 제곱 에러 필터(320)의 출력은 하기 수학식 27과 같다.
Figure 112005037027727-pat00029
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 직접 확산 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 MMSE방식의 수신기를 사용할 때, 각 사용자의 수신신호를 펄스 쉐이핑(Pulse Shaping)하기 위한 백색정합 필터(310)의 구성 방법을 설명한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 기지국은 410단계에서 다중접속간섭의 전력 스펙트럼의 밀도(Power Spectral Density)함수인
Figure 112005037027727-pat00030
를 구한다. 그리고 상기 기지국은 420단계에서 다중접속간섭 함수에 부가 백색 잡음의 스펙트럼의 밀도를 더한다. 마지막으로 상기 기지국은 430단계에서 이 값의 역수를 기존의 통상 접합 필터 함수에 곱하여 상기 백색 정합 필터를 구성한다.
상술한 바와 같이 상기 통상 정합 필터와 상기 수신신호의 다중접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도함수에 부가 백색 잡음의 전력 스펙트럼의 밀도를 더한 값을 곱한 백색 정합 필터를 사용한다. 상기 백색 정합 필터는 신호 대 잡음비(SNR) 뿐만 아니라 다중 접속 간섭(MAI)까지 고려하여 즉, 신호 대 잡음 간섭비(SNIR)을 고려하여 원근 효과에 강하고 비트 에러 오율을 높인 선형 최소 평균 제곱 에러 다중 사용자 수신장치 나타낸다.
도 5 는 본 발명과 종래기술의 성능을 비교한 그래프이다
도 5a 는 비트 에러 오율성능과 신호대 잡음비의 관계를 부가백색잡음 채널에서 도시한 것으로, 본 발명이 기존 방식들에 대해 신호대 잡음비 축에서 0.5 dB 에서 0.75 dB의 성능 향상을 보여준다.
도 5b 는 비트에러오율 성능과 신호대 잡음비의 관계를 느리고 평평한 레일리 페이딩 채널 (slow flat Rayleigh fading channel)에서 도시한 것으로, 상기 도 5a와 유사한 비트 에러 오율성능 향상을 보여준다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 밤위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 비동기 직접확산 코드분할 다중 접속시스템에서 신호대 잡음 간섭비를 최대화하여 개선된 비트에러오율 성능을 가지는 선형 최 소 평균 제곱 에러(MMSE)방식의 다중 사용자 수신기를 제안한다. 이와 같은 본 발명은 다중접속간섭의 전력 스펙트럼의 밀도와 부가 백색 가우시안 잡음을 더한 것을 기존의 통상 정합 필터 함수에 곱한 필터를 사용함으로써 추가적인 부가정보 없이 신호대 잡음 간섭비를 최대화 하여 비트 에러 오율 성능을 높일수 있는 이점이 있다.

Claims (18)

  1. 코드분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자(Multi-user) 수신 장치에 있어서,
    수신된 사용자 신호들 각각의 다중접속 간섭을 고려하여 펄스 쉐이핑(Pulse Shaping)하여 출력하고, 전달함수가 다중접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도함수와 부가 백색 잡음의 전력 스펙트럼의 밀도를 더한 값의 역수를 취하고,상기 역수 값에 통상 정합 필터(Conventional Matched Filter)의 전달함수(H*(w))를 곱하여 결정되는 복수의 백색 정합필터들과,
    상기 복수의 백색 정합필터들로부터의 출력신호들을 최소 평균 제곱에러(Minimum Mean Square Error)방식에 의해 검출하여 각 사용자의 비트 추정치를 출력하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 통상 정합 필터는, 하기 수학식 28와 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112008038874035-pat00031
    여기서, Tc는 칩 주기(Chip duration), β는 잉여 대역폭을 나타냄.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 백색 정합필터는, 하기 수학식 29을 이용하여 펄스 쉐이핑 필터링 하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112005037027727-pat00032
    여기서, N0는 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise)의 전력 스펙트럼의 밀도,
    Figure 112005037027727-pat00033
    는 다중 접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도, H(f)는 전송 펄스의 푸리에 변환식을 나타냄.
  5. 코드분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자(Multi-user) 수신 방법에 있어서,
    수신된 사용자 신호들 각각의 다중접속 간섭을 고려하고, 다중접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도함수(Power Spectral Density)와 부가 백색 잡음(Additive White Gaussian Noise)의 전력 스펙트럼의 밀도를 더한 값을 역수하고, 상기 역수 값에 통상 정합 필터(Conventional Matched Filter)의 전달 함수를 곱하여 결정되는
    백색 정합 필터들을 이용하여 필터링하는 과정과,
    상기 복수의 백색 정합필터링한 신호들을 최소 평균 제곱에러(Minimum Mean Square Error)방식에 의해 검출하여 각 사용자의 비트 추정치를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 통상 정합 필터는, 하기 수학식 30과 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112008038874035-pat00034
    여기서, Tc는 칩 주기(Chip duration), β는 잉여 대역폭을 나타냄.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 백색 정합 필터는, 하기 수학식 31을 이용하여 펄스 쉐이핑 필터링 하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112005037027727-pat00035
    여기서, N0는 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise)의 전력 스펙트럼의 밀도,
    Figure 112005037027727-pat00036
    는 다중 접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도, H(f)는 전송 펄스의 푸리에 변환식을 나타냄.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 무선 통신 시스템에서의 다중 사용자(Multi-user) 수신 장치에 있어서,
    수신된 사용자 신호들 각각의 다중접속 간섭을 고려하고 펄스 쉐이핑(Pulse Shaping)을 수행하는 필터를 포함하고, 상기 필터의 전송함수는 다중접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도함수와 부가 백색 잡음의 전력 스펙트럼의 밀도를 더한 값의 역수를 취하고, 상기 역수 값에 통상 정합 필터(Conventional Matched Filter)의 전달함수(H*(w))를 곱하여 결정되는 필터부와
    최소 평균 제곱에러(Minimum Mean Square Error) 방식에 의해 상기 필터부의 출력 신호를 검출하는 MMSE 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 통상 정합 필터는 하기 수학식 32와 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112008038874035-pat00043
    여기서, Tc는 칩 주기(Chip duration), β는 잉여 대역폭을 나타냄.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 필터는 하기 수학식 33을 이용하여 펄스 쉐이핑 필터링 하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112007032144151-pat00044
    여기서, N0는 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise)의 전력 스펙트럼의 밀도,
    Figure 112007032144151-pat00045
    는 다중 접속 간섭의 전력 스펙트럼의 밀도, H(f)는 전송 펄스의 푸리에 변환식을 나타냄.
  17. 삭제
  18. 삭제
KR1020050061591A 2005-07-08 2005-07-08 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출장치 및 방법 KR100864808B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050061591A KR100864808B1 (ko) 2005-07-08 2005-07-08 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출장치 및 방법
US11/482,801 US7787532B2 (en) 2005-07-08 2006-07-10 Apparatus and method for multiuser detection in CDMA communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050061591A KR100864808B1 (ko) 2005-07-08 2005-07-08 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070006338A KR20070006338A (ko) 2007-01-11
KR100864808B1 true KR100864808B1 (ko) 2008-10-23

Family

ID=37679013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050061591A KR100864808B1 (ko) 2005-07-08 2005-07-08 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7787532B2 (ko)
KR (1) KR100864808B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317593B1 (ko) 2011-10-07 2013-12-19 경상대학교산학협력단 비동기 합동 검출 방법 및 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861595B1 (ko) * 2007-06-08 2008-10-07 한국전자통신연구원 다중 반송파 코드 분할 다중 접속 시스템의 수신기에서 다중 사용자 검파 방법
GB2463872B (en) * 2008-09-24 2012-04-18 Toshiba Res Europ Ltd A MMSE equaliser
CN110048814A (zh) * 2019-04-22 2019-07-23 重庆邮电大学 一种基于混合迭代功率分配的稀疏叠加码设计方案

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040105068A (ko) * 2003-06-04 2004-12-14 엘지전자 주식회사 다중사용자 검출장치 및 검출방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8867676B2 (en) * 2004-09-17 2014-10-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for controlling interference suppressing receivers

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040105068A (ko) * 2003-06-04 2004-12-14 엘지전자 주식회사 다중사용자 검출장치 및 검출방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Study and implementation of Whitened Matched Filter in PBCC receiver", IEEE 6th CAS Symp. on Emerging Technologies, 2004

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317593B1 (ko) 2011-10-07 2013-12-19 경상대학교산학협력단 비동기 합동 검출 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070006338A (ko) 2007-01-11
US7787532B2 (en) 2010-08-31
US20070019712A1 (en) 2007-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5181225A (en) Receiver for a dsss signal
EP0944977B1 (en) Method and apparatus for digital symbol detection using transmission medium response estimates
Sayeed et al. Joint multipath-Doppler diversity in mobile wireless communications
RU2342777C2 (ru) Оценка шума и канала с использованием коэффициентов расширения малой длины
He et al. Performance analysis of non-coherent UWB receivers at different synchronization levels
KR100744456B1 (ko) M진 직교코드/밸런스 uwb 전송기준 시스템
US20120170482A1 (en) Apparatus and method for transmitting data in low-frequency band in human body communication system, and the human body communication system
KR20030005430A (ko) 정보 심벌 전송 방법, 통신 신호 전송 장치 및 수신기
US7756196B1 (en) Efficient adaptive filters for CDMA wireless systems
US20060013292A1 (en) Use of adaptive filters in CDMA wireless systems employing pilot signals
WO2007072306A2 (en) Receiver with chip-level equalisation
KR100864808B1 (ko) 코드 분할 다중 접속 통신시스템에서 다중 사용자 검출장치 및 방법
Tripathi et al. Channel acquisition for wideband CDMA signals
JP4869709B2 (ja) 送信基準、タイムホッピングインパルス無線システムでの基準パルスとデータパルスとの間の遅延時間を確定する方法、及びタイムホッピングインパルス無線システム
Yue et al. Performance comparisons of channel estimation techniques in multipath fading CDMA
KR100669904B1 (ko) 초광대역 시스템용 레이크 수신기 및 이를 구비한 수신장치
EP1961128A1 (en) Determination of active spreading codes and their powers
Tian et al. Low-complexity multiuser detection and reduced-rank Wiener filters for ultra-wideband multiple access
Dahlhaus et al. Smart antenna concepts with interference cancellation for joint demodulation in the WCDMA UTRA uplink
FI115578B (fi) Tietoliikennejärjestelmä ja vastaanotin
Chang et al. Design and analysis of channel-phase-precoded ultra wideband (CPPUWB) systems
MXPA05009349A (es) Deteccion de multiples usuarios de senales de diferentes velocidades de datos.
Flanagan et al. Performance of a joint Kalman demodulator for multiuser detection
KR100954168B1 (ko) 초광대역 임펄스 기반 시스템의 수신 장치 및 방법
Al-Hussaini et al. Performance of the decorrelator receiver for DS-CDMA mobile radio system employing RAKE and diversity through Nakagami fading channel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120927

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130927

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140929

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150925

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160929

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee