In this thesis, we consider several interference reduction techniques in hybrid DS/FH pread spectrum multiple access (SSMA) systems.
First, we consider partial successive interference cancellation (SIC) in hybrid DS/FH SSMA systems. We first show that the lowest BER attained by employing full interference cancellation in DS/SSMA systems can almost be achieved by employing a partial interference cancellation in hybrid DS/FH systems. The reduction in the number of cancellations translates into an alleviation of correlator speed requirements and a reduction in delays incurred in interference cancellations. The optimal number of frequency slots that minimizes the BER is investigated as a function of the number of interference cancellations. The effect of imperfect power control on the BER is also investigated.
Second, we consider adaptive frequency hopping schemes in hybrid DS/FH SSMA systems for the reverse link transmission in slow fading channels. Conventional hopping schemes include random hopping and adaptive hopping over the frequency slot with the largest power gain. We propose new adaptive hopping schemes, where adaptive hopping patterns are determined based on non-iterative as well as iterative signal-to-interference ratio (SIR) calculations. These hopping schemes are derived from the problem of determining the optimal hopping pattern and its drastic approximation. We investigate performance improvements that proposed hopping schemes provide over conventional hopping schemes.
Third, we consider truncated power adaptation of controlling received powers for effective SIC in DS/CDMA communications. Users with the channel power gains above the cutoff level vary their transmit powers, so that the received powers of all transmitting users yield a geometrical series. The ratio between adjacent terms that rules this geometrical series measures a disparity in received powers of users in SIC systems. We find that there exists an optimum ratio that minimizes BER for a given channel environment, and the optimum ratio increases as the number of users increases. The SIC scheme employing the optimum ratio exhibits a significant power gain over the scheme with no interference cancellation (IC). We also find that applying this power adaptation scheme to a SIC system provides a shorter dynamic range of the transmit power over the case of no IC.
이 논문에서는 혼합 직접수열/주파수도약 대역확산 다중접속 시스템에서의 간섭 감소 기법에 대해 연구하였다.
첫째로, 이 혼합 시스템에서 부분적인 직렬 간섭제거 기법에 대해서 연구하였다. 이 혼합 시스템에 부분 직렬 간섭제거 기법을 적용하면 완전간섭제거 기법을 적용한 순수 직접수열 시스템에서 얻을 수 있는 최소 비트오류확률을 거의 얻을 수 있음을 확인하였다. 혼합 시스템에 부분 직렬 간섭제거 기법을 적용하는 것은 완전 간섭제거 기법을 적용한 순수 직접수열 시스템보다 상관기 속도 요구조건을 완화할 수 있고, 간섭을 연속적으로 제거함으로써 발생하는 시간지연을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 간섭제거횟수에 따른 최적 주파수 슬롯수가 존재함과 간섭제거 기법을 적용하지 않았을 때 순수 주파수도약 시스템이 순수 직접수열 시스템보다 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.
둘째로, 느리게 바뀌는 감쇄 채널에서 적응 주파수도약 기법을 적용한 혼합 시스템에 대해서 연구하였다. 최적 주파수도약 패턴을 얻는 문제를 근사화 함으로써 신호 대 간섭비의 동시 계산과 되풀이 계산을 바탕으로 한 적응 도약 기법을 제안하였다. 이 방식은 기존의 최대 채널 이득을 가지는 슬롯으로의 도약 기법보다 성능이 뛰어나며, 그 성능 향상은 주파수 슬롯수가 늘어날수록 커짐을 알 수 있었다.
셋째로, 직접수열 부호분할 다중접속 시스템에서 효율적인 직렬 간섭제거를 위한 수신전력 제어기법에 대해 연구하였다. 이 기법은 수신전력들이 기하수열을 이루도록 조절하는 기법이다. 일반적인 상관 수신기에서는 모든 사용자의 수신전력이 같을 때 비트오류확률이 가장 작다는 것을 알 수 있었고, 직렬 간섭제거 수신기에서는 비트오류확률을 최소화하는 최적의 기하수열 비율이 존재함을 알 수 있었다. 또한, 최적 비율을 적용한 직렬 간섭제거 수신기가 상관 수신기보다 매우 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.
