멀티캐리어 코드 분할 다중 액세스

Multi-carrier code-division multiple access

멀티캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA)은 OFDM 기반 통신 시스템에서 사용되는 다중접속 방식으로서, 시스템이 동일한 주파수 대역을 통해 동시에 복수의 사용자를 지원할 수 있다.

MC-CDMA는 주파수 영역에서 각 사용자 기호를 펼친다. 즉, 각 사용자 기호는 여러 개의 병렬 서브캐리어 위로 운반되지만, 코드 값에 따라 위상 변화(일반적으로 0도 또는 180도)된다. 코드 값은 서브캐리어와 사용자마다 다르다. 수신기는 다양한 신호 강도를 보상하고 코드 이동을 취소하기 위해 모든 서브캐리어 신호를 계량하여 결합한다. 수신기는 서로 다른 (예: 직교) 코드 값을 가지기 때문에 서로 다른 사용자의 신호를 분리할 수 있다.

각 데이터 기호는 데이터 속도(비트/s)보다 훨씬 넓은 대역폭(Hz 단위)을 차지하기 때문에 0dB 미만의 신호 대 노이즈+간섭(전체 전송 대역에서 총 노이즈 + 간섭 전력으로 나눈 신호 전력으로 정의되는 경우)의 비율이 실현 가능하다.

MC-CDMA를 해석할 수 있는 한 가지 방법은 이를 직계열 CDMA 신호(DS-CDMA)로 간주하는 것인데, 이 신호는 역 FFT(고속 푸리에 변환)를 통해 공급된 후 전송된다.

이론적 근거

무선 라디오 링크는 주파수 선택적 채널 간섭으로 인해 어려움을 겪는다. 한 서브캐리어에 있는 신호가 정전을 경험할 경우, 다른 서브캐리어에 전달되는 에너지로 재구성할 수 있다.

다운링크: MC-CDM

다운링크(하나 이상의 단말기에 송신하는 하나의 기지국)에서 MC-CDMA는 일반적으로 멀티캐리어 코드 분할 멀티플렉싱으로 감소한다. 모든 사용자 신호는 쉽게 동기화할 수 있으며, 한 서브캐리어에 있는 모든 신호는 동일한 라디오 채널 속성을 경험한다. 이러한 경우 선호되는 시스템 구현은 N 사용자 비트(아마도 서로 다른 목적지에 대해 반드시 그렇지는 않을 것이다)를 취하여 Walsh Hadamard 변환을 사용하여 변환한 다음 IFFT를 따르는 것이다.

변형

대체 가능성의 숫자 이 주파수 영역 확산되고 각 데이터 상징, 또한 multiplying한 것, Bra, 칩이 의사 잡음 부호에서 부반송파,지도 나쁘지도 않은거나 i.e. 디 각지도 나쁘지도 않은 그리고 resu을 곱한 개별 의사 잡음 부호 —에 의해 각 데이터 상징 확산되고 짧은 PN코드를 사용하여 위에 긴 의사 잡음 부호를 사용하여 같은 곳, 취할 수 있는 것에로 존재한다.lting 벡터는 Nfreq 서브캐리어에 위치하며, 여기서 N은freq PN 코드 길이다.

주파수 영역 확산이 일어나고 OFDM 하위 캐리어에 모두 값이 할당되면, OFDM 변조는 IFFT를 사용하여 OFDM 기호를 생성하며, OFDM 가드 간격이 추가되며, 전송이 다운링크 방향일 경우 전송 전에 이러한 각각의 결과 기호가 함께 추가된다.

MC-DS-CDMA 또는 MC/DS-CDMA라고 불리는 대체 형태의 멀티캐리어 CDMA는 MC-CDMA의 경우 주파수 영역이 아닌 시간 영역에서 확산을 수행한다. 단 한 개의 통신사가 있는 특수한 경우에는 표준 DS-CDMA로 되돌아간다.

OFDM이 변조 체계로 사용되는 MC-DS-CDMA의 경우, 개별 서브캐리어에 있는 데이터 기호에 PN 코드의 칩에 서브캐리어 상의 데이터 기호를 곱하여 적시에 분산한다. 예를 들어 PN 코드 칩이 {1, -1}개이고 서브캐리어에 있는 데이터 기호가 -j라고 가정해 보십시오. 기호 0과 1의 경우 해당 반송파에 대해 변조되는 기호는 기호 0의 경우 -j, 기호 1의 경우 +j가 된다.

주파수 영역과 시간 영역 모두에서 2차원 확산도 가능하며, 2-D 확산을 이용하는 체계는 NTT 도코모가 4G 프로토타입 시스템에 사용하고 있는 VSF-OFCDM(Variable Freposition Factor Orthogonal Code-division-division multiplexing을 의미한다.

첫번째 데이터 상징, d0며 길이 4의 시간 영역, SFtime에 내린ᄀ)인자, 그리고 주파수 도메인, SFfrequency 2의 있는 데이터를 상징, d0,length-2 주파수 영역 PN코드에 의해 그리고 subcarriers 0과 1에 증대할 것이다 내린ᄀ)인자, a을 어떻게 2차원 VSF-OFCDM 사업에 확산되는의 한 예로이러한 가치는 그런 다음 서브캐리어 0과 1에 길이-4 시간 영역 PN 코드를 곱하고 OFDM 기호 0, 1, 2, 3으로 전송한다.[1]

NTT 도코모는 이미 100 MHz 폭의 채널에서 자사의 4G 프로토타입 시스템을 이용하여 10 km/h로 이동하는 수신기에 대해 5 Gbit/s 전송을 달성했다. 이 4G 시제품 시스템은 12×12 안테나 MIMO 구성과 오류 보정 코딩을 위한 터보 코딩도 사용한다.[2]

요약

  1. 주파수 확산이 있는 OFDMA(MC-CDMA)
  2. 시간 확산 시 OFDMA(MC-DS-CDMA 및 MT-CDMA)
  3. 시간과 주파수가 모두 확산되는 OFDMA(직교 주파수 코드 분할 다중 액세스(OFCDMA))

참조

  1. ^ http://citeseer.ist.psu.edu/atarashi02broadband.html VSF-OFCDM 및 MC/DS-CDMA(2002) Atarashi 등.
  2. ^ "DoCoMo Achieves 5 Gbit/s Data Speed". NTT DoCoMo Press. 2007-02-09. Archived from the original on 2008-09-25. Retrieved 2009-07-10.

문학

  • N. Yee, J.P.M.G. 린나츠와 G. Fettweis, "실내 무선 네트워크에서의 멀티 캐리어 CDMA", IEEE Personal Inside and Mobile Radio Communications(PIMRC) Int. 회의, 1993년 9월, 일본 요코하마, 페이지 109–113 (1993: MC-CDMA라는 명칭과 시스템을 제안하는 첫 번째 논문)
  • K. Fazel과 L. Papke, "이동통신 시스템을 위한 convolution coddma/OFDM의 성능에 대하여", IEEE Personal Insideo and Mobile Radio Communications(PIMRC) Int. 1993년 9월, 일본 요코하마, 페이지 468–472
  • A. Chuley, A. Brajal 및 S. Jourdan, "직접 시퀀스 확산 주파수 CDMA 시스템에 적용되는 직교 멀티캐리어 기법"은 1993년 11월 글로벌 통신 회의(GLobeCOM'93) 페이지 1723–1728, 휴스턴, 텍스, 미국 11월에 발표되었다.
  • N.Yee, J.P.M.G. 린나츠와 G. Fettweis, "실내 무선 네트워크에서의 다중 캐리어-CDMA", 일본 통신에서의 IEICE 거래, Vol. E77-B, 1994년 7월 7일 페이지 900–904.
  • J.P.M.G. Linnartz, "지연 및 도플러 스프레드가 모두 있는 모바일 Rayleigh 채널의 동기식 MC-CDMA 성능 분석", IEEE VT, Vol. 50, 2001년 11월 6일, 페이지 1375–1387. PDF
  • K. Fazel 및 S. Kaiser, 멀티캐리어 및 확산 스펙트럼 시스템: OFDM과 MC-CDMA에서 LTE와 WiMAX까지, 제2판, John Wiley & Sons, 2008년 ISBN 978-0-470-99821-2.
  • Hughes Software Systems, Multi Carrier Code Division Multiple Access, 2002년 3월.
  • 독일 항공우주센터, 통신 및 항법 연구소, 다중 캐리어 코드 분할 다중 액세스(MC-CDMA) 및 다중 캐리어 스프레드 스펙트럼 워크샵, 2006년 11월.
  • 무선 통신 참조 웹 사이트, MC-CDMA에 관한 섹션, 2001.

참고 항목

  • OFDM 시스템의 대안적인 다중 접속 방식인 OFDMA는 서로 다른 서브캐리어들을 다른 사용자에게 할당함으로써 서로 다른 사용자의 신호가 주파수 영역에서 분리된다.