The performance of successive interference cancellers (SICs) and parallel interference cancellers (PICs) for asynchronous DS/CDMA systems in multipath Rayleigh fading channels is examined and their implementation is considered. These interference cancellers regenerate multiple access interference (MAI) and intersymbol interference (ISI) and subtracted them from the input signal. The simulation results indicate that power control is necessary even in systems with these interference cancellation schemes and that the PIC can perform better than the SIC for practical systems with power control.
These interference cancellers require a sophisticated respreading technique which in turn requires chip rate operations and large memory. To overcome this difficulty, we propose a new interference cancellation scheme called the symbol-by-symbol based multistage adaptive interference canceller (SAMIC). The SAMIC adaptively estimates and removes both MAI and ISI at the output of the RAKE receiver. It requires neither respreading nor the evaluation of partial cross-correlation. In addition, its complexity is independent of the number of fingers of the RAKE receiver. Consequently, the SAMIC is considerably simpler to implement than existing interference cancellation techniques. Computer simulation results demonstrate that the SAMIC can perform much better than conventional RAKE receiver and also show that when the number of fingers is less than the number of multipaths the SAMIC outperforms the conventional successive and parallel interference canceller with respreading.
These interference cancellers such as SIC, PIC and SAMIC use tentative decision values for the regeneration and estimation of the MAI and ISI and the effect of the interference cancellation highly depends on the reliability of the tentative decision. In order to improve the performance of the interference cancellers, we consider the design of soft decision functions for each stage of the interference cancellers. The sigmoid function, which is shown to be optimal under the mean square error (MSE) criterion, and multilevel quantizers that best approximate the sigmoid function are derived. At each stage of multistage detection, the parameters of these decision functions are adjusted depending on estimated input statistics. Computer simulation results on the various interference cancellers demonstrate that the improvement achieved by the soft decision is significant in the SAMIC with perfect power control and in the PIC in Rayleigh fading channels.
다중경로 레이리 페이딩 채널에서 비동기 DS/CDMA 시스템을 위한 직렬간섭제거기(SIC)와 병렬간섭제거기(PIC)의 성능과 구현측면에서 분석한다. 이 간섭제거기들은 다중억세스간섭(MAI)과 심볼간간섭(ISI)를 재생하고 이를 입력신호로부터 빼줌으로써 간섭신호를 제거한다. 시뮤레이션 결과는 간섭제거기가 채용된 시스템에서도 전력제어가 필요하며 전력제어를 하는 시스템에서 PIC의 성능이 SIC 보다 우수함을 보여준다.
이러한 간섭제거기는 복잡한 신호의 재확산이 필요하며 이는 칩단위의 고속동작과 많은 메모리를 요구한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 심볼단위의 다단적응 간섭제거기 (SAMIC)라고 하는 새로운 간섭제거 방식을 제안한다. SAMIC은 RAKE 수신기의 출력에서 MAI와 ISI를 적응알고리듬을 이용하여 산출하고 제거한다. SAMIC은 신호를 재확산하거나 부분 상관계수를 알지 않아도 되며 복잡도는 RAKE 수신기의 핑거수에 무관하다. 따라서 SAMIC은 기존의 간섭제거기에 비해 구현이 매우 간단하다. 모의실험 결과 SAMIC은 기존의 RAKE 수신기 보다 성능이 훨씬 우수하며 핑거수가 다중경로수 보다 작을 때 재확산 방식을 사용하는 기존의 직렬과 병렬간접제거기 보다 우수함을 보여준다.
이러한 SIC, PIC와 SAMIC과 같은 간섭제거기는 MAI와 ISI의 산출과 재생을 위해 잠정적인 결정값을 사용하며 따라서 간섭제거의 효과는 잠정적인 결정의 신뢰도에 크게 좌우되므로 간섭제거기의 성능을 개선하기 위해 간섭제거기의 매단에서 연판정 함수의 구한다. 평균제곱오류(MSE) 기준에서 최적인 시그모이드 함수와 시그모이드 함수와 가장 근사한 특성을 갖는 다단계양자화기 함수를 유도한다. 다단검출기의 매단에서 결정기 함수의 파라미터는 산출된 입력 통계치에 의해 결정된다. 여러 간섭제거기에 대한 모의실험 결과는 완전히 전력제어가 된 SAMIC과 레이리 페이딩 환경하에서의 PIC가 연판정에 의해 성능이 크게 향상됨을 보여준다.
