BER Performance of DS/CDMA-BPSK Systemin 3-State Land Mobile Satellite fading Channel

3-상태 육상이동위성 페이딩 채널에서 DS/CDMA-BPSK 시스템의 오율 성능

  • 조성언 (순천대학교 공과대학 정보통신공학과) ;
  • 조경룡 (순천대학교 공과대학 정보통신공학과) ;
  • 여현 (순천대학교 정보통신공학과)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

The increasing number of users of mobile communication systems and the corresponding need for increased system capacity require the use of a modulation scheme which is both power and spectrally efficient. In this paper, we numerically calculate the BER performance of DS/CDMA-BPSK system in different fading channel (Rayleigh, Rician, Shadow Rician). Also, we calculate BER performance and the channel capacity of DS/CDMA-BPSK system which is constant or nearly constant envelopes in 3-state fading channel model. The Shadow Rician fading model described in this paper apply the parameters of the Canadian Mobile Satellite (MSAT). And we assume that the 3-state fading channel model is consist of Rayleigh fading state, Rician fading state, and shadow Rician fading state. This model can be used as a basis for the simulation of the land mobile satellite channel. The dynamic 3-state fading channel model is considered corresponding to different environments and the transitions between these environments. From the numerically calculate results, the DS/CDMA-BPSK system with MUI-20, PG-511 can not achieve the BER performance ($P_b\leq10^{-5}$). And the channel capacity did not meet the system requirement. Also, we know that the BER performance is depend m the occupancy probability of radio channel and the degree of shadow. From the results, we how that during shadowed time intervals it is necessary to use some form of error control coding and receiver diversity in order to support reliable data communication.

이동통신 시스템을 사용하는 이용자의 증가와 이에 따른 시스템 용량 증대의 필요성은 전력과 스펙트럼 측면에서 효율적인 변조 기법의 사용을 요구한다. 본 논문에서는 다양한 페이딩 채널(레일리, 라이시안, Shadow 라이시안)에서 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능을 구하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서 진폭이 거의 일정한 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능과 채널 용량을 수치 계산하였다. 본 논문에서 적용한 Shadow 라이시안 페이딩 모델은 Canadian Mobile Satellite (MSAT)채널에서 사용되는 파라미터 값을 적용하였고, 3-상태 페이딩 채널 모델은 레일리 페이딩 상태, 라이시안 페이딩 상태, Shadow 라이시안 페이딩 상태로 구성하였다. 그리고 이 모델은 다양하게 변화하는 육상이동위성 채널의 시뮬레이션을 위한 기본 모델로써 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 본 논문에서 제시한 동적인 3-상태 페이딩 채널 모델은 다양한 무선 환경에서의 디지털 전송을 표현하는데 적절함을 알 수 있었다. 수치 계산한 결과로부터 light, average, heavy Shadow 라이시안 페이딩 채널에서 DS/CDMA-BPSK 시스템은 동시 사용자가 20명이고 처리이득이 511인 환경에서 $P_b\leq10^{-5}$이하의 BER 성능을 얻을 수 없었다. 또한 채널 용량면에서도 요구조건을 만족하지 못하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서는 무선 채널의 점유 확률과 Shadow의 정도에 따라서 BER 성능이 지배됨을 알 수 있었다. 결과로부터 Shadow 시간 구간이 포함된 무선채널에서는 신뢰성있는 데이터 통신을 지원하기 위한 강력한 에러 제어 부호나 수신기 다이버시티를 사용하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

Keywords