WCDMA 기반 3G 이동통신 시스템   물리계층 전송방식 및 성능분석

개요 Physical Layer 전송방식 성능분석 Modulation Demodulation DS-CDMA Channel coding Spreading Demodulation Rake receiver Decoding 전송방식 DS-CDMA 성능분석

Physical Layer 조사한 내용

참고사항 WCDMA TDD FDD Link Down-link UP-link

네트워크 프로토콜 GSM 네트워크 시그널링 : GSM MAP

네트워크 프로토콜 GSM MAP 서비스 모델

Multiple Acess 방식 1. 코드분할 다중접속방식 (CDMA : Code Division Multiple Acess)

Multiple Acess 방식 다중접속방식(Multiple Access) : CDMA - Up link에서 사용한다. 다중화방식(Multiplexing) : CDM - Down link에서 사용한다. 이중화방식(Duplex) : FDD 사용한다.

Modulation & Demodulation

Modulation & Demodulation

Modulation Spreading

Channel coding convolutional coding

Channel coding convolutional coding

Channel coding convolutional coding

Channel coding turbo coding

Channel coding turbo coding

Interleaving Interleaving : 무선구간에서 fading으로 인한 burst error를 극복하기 위한 방법

Spreading Spreading code

Spreading Channelization code Scrambling code Synchronization code

Spreading Channelization code OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor )

Spreading OVSF

Spreading Walsh code => 예)

Spreading Scrambling code types of PN sequences M-sequence (Maximal length 기본 type)

Spreading Gold code

Spreading Gold code

Modulation & Demodulation

Demodulation DOWNLINK

Demodulation UPLINK

Demodulation Rake Receiver

Demodulation decoding turbo decoding

Demodulation Decoding Viterbi decoding trellis의 형성을 통한 decoding maximum likelihood 계산 surviving path 찾기를 통한 decoding soft output의 결정 recursive decoding 출력 값의 결정

전송방식(SS) DS-CDMA SS FrequencyHopping

전송방식(SS) DS-CDMA - Direct Sequence (DS : 직접확산방식) 가장 기본적인 확산대역 방식 전송 신호에 주기가 훨씬 짧은 code를 곱하여 전송 함으로써 주파수 대역폭을 많이 차지하도록 유도 수신한 후에는 전송에 사용된 code와 완전히 일치하는 code를 다시 곱해주면 원래의 신호가 복조

DS-CDMA

DS-CDMA DS-CDMA(Qualcomm) Direct Sequence, Very Slow Long Code 방식 1.25MHz 확산대역 효율적인 변조 방식과 강력한 부호화 : Convolutional Code, Viterbi 알고리즘, QPSK 방식 Pilot 채널 공유(동기화, 채널 측정, 핸드오프등) 다중 경로 이용(Rake Receiver 사용) Soft.Softer Handoff(Make before Break) 전력 제어

성능분석 기술분석

성능분석 주요기술 Error Control Fading 채널에서 burst형 error가 발생 → burst error가 Convolutional Code에 유입되면 error 발생 확률 증가 → 이러한 현상을 막기 위해 error pattern을 randomize 하는 Interleaver 사용

<인터리버 크기에 따른 성능 비교> 성능분석 Error Control <인터리버 크기에 따른 성능 비교>

성능분석 전력제어

성능분석 전력제어 역·순방향 링크 모두 목표 SIR을 기준으로한 고속 폐루프 전력제어 기능을 수행 TPC 비트가 매 슬롯(66.7us)마다 포함 고속 전력제어 속도: 역·순방향 모두 1500Hz

성능분석 핸드오버 소프트 핸드오프는 IS-95 방식과 유사함 비동기 방식에서는 주파수간 하드 핸드오프를 위하여 압축모드(Compressed Mode)라는 독특한 기능을 채택하여 효율적인 주파수간 핸드오프를 지원함

성능분석 channel coding 성능분석 CC – K변화

성능분석 TC – I변화

성능분석 TC – Ki변화

spreading 성능분석 Single user

Multiple user

SF에 따른 성능비교

Single user VS. Multiple user –BER 성능비교