This paper proposes a protocol which supports voice, random data and video traffic simultaneously on CDMA communication system. Because CDMA technology gives many beneficial functions such as soft handover, high spectrum efficiency, many diversities and secure communications, some appropriate multiple access protocol based on CDMA is required. In these days many researches about multiple access on CDMA have been performed and the most interests are focused on the combination of TDMA and CDMA protocols. In 1996, A.E.~Brand proposed Joint CDMA/PRMA(JCP) protocol which combines Packet Reservation Multiple Access(PRMA) and CDMA. Although his trial was novel, some controversial points can be discovered in JCP.
In this paper some problems of JCP are discussed and an enhanced PRMA protocol suitable for CDMA environment is proposed. For voice terminals, reservation is performed by reservation packet whose power is lower than that of voice packet and slot allocation is done by the signaling from base station. For random data terminals, the use of reservation packet is same and the reservation attempt is occurred on a predetermined slot.
The important features of the proposed protocol are that PN code collision can be avoided and that the performance of the protocol almost reaches optimal condition by effective reservation process.
본 논문에서는 현재 많은 관심이 모아지고 있는 3세대 무선 통신에 알맞은 다중 접속 프로토콜을 제안한다. CDMA가 제공하는 많은 이점들을 이용하기 위해 CDMA에 적절한 프로토콜을 제안하고 그 성능을 분석했다. 기존의 많은 연구들은 CDMA상에 TDMA용 프로토콜을 이식하고 있으며, 본 논문도 TDMA에서 사용하는 Packet Reservation Multiple Access(PRMA)방식을 CDMA에 적용해보았다. Joint CDMA/PRMA라는 이름으로 PRMA를 CDMA에 이식한 프로토콜이 제안 되기는 했으나, 단순히 두 시스팀을 접목한 수준에 머물러 성능 향상은 그리 크지 않았다.
본 연구에서 제안된 방법 중 가장 핵심적인 것은 채널의 예약에 예약 패킷을 이용하겠다는 것으로, 이때 사용하는 예약 패킷은 음성이나 데이터 패킷에 비해 정보량이 적어 그만큼 작은 전력으로 전송할 수 있다. 예약 패킷의 전력이 작아지면 다른 패킷에 미치는 간섭을 줄여 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 예약에 성공한 단말국에 대해서는 기지국이 각 단말국의 지연시간에 따라 동적으로 채널을 할당한다. 이때, 프래임 전체에 예약된 단말국이 균일하게 분포하도록 배정해 간섭을 최소화한다.
기존의 PRMA 프로토콜과 JCP가 랜덤 데이터에 대해서는 예약을 시도하지 않고 전송했던 것에 반해 제안된 프로토콜에서는 음성 단말국과 마찬가지로 예약을 통한 전송을 하도록 한다. 하지만, 랜덤 단말국의 경우 그 발생이 주기적이지 않으므로 음성에 비해 50배 정도 많은 예약 패킷을 전송해야 하고, 사용할 수 있는 PN코드가 제한되어 있는 경우 PN코드 충돌 문제를 무시할 수 없다. 따라서 랜덤 데이터 사용자에 대해서는 특정 슬롯에 예약 패킷을 전송할 수 있는 단말국을 제한 시키는 방법을 이용해 예약 패킷 전송의 분배와 PN코드 충돌문제를 해결한다.
이런 방법들에 의해 얻을 수 있는 가장 큰 장점은, 프로토콜의 성능을 이상적인 프로토콜과 거의 비슷한 정도까지 향상시킬 수 있고, 음성 예약 패킷의 전송을 제외한 모든 경우의 PN코드 충돌 문제를 해결했다는 것이다.
