In this thesis, interference suppression schemes for the space-time block-coded (STBC) CDMA systems, spatially multiplexing systems and layered STBC systems in the frequency selective fading channels are considered.
For the STBC multiple-input multiple-output (MIMO) CDMA systems, an adaptive interference suppression scheme is developed. It is shown that the complexity of the proposed CMMSE receiver is almost independent of the number of transmitter antennas. Analytical and simulation results demonstrated that the proposed receiver can provide a considerable convergence and detection performance improvement over the existing adaptive interference suppression schemes for the STBC CDMA and the gain achieved by suppressing the MAI can be larger than that from increasing the receiver diversity. The proposed adaptive CMMSE receiver can be applied to both up- and downlink communications operating in either a circuit or a packet mode.
For the spatial multiplexing based MIMO CDMA systems, a multiple scrambling code aided spatial multiplexing method for the CDMA systems is proposed. Conventional V-BLAST based spatial multiplexing system showed severe perfor-mance degradation in the spatially correlated channels and the number of receiver antennas should be at least the number of transmitter antennas to classify data streams using different spatial signature. In the proposed method, by assigning different scrambling code for each transmitter antenna, all simultaneously transmitted streams can have different signature sequences and they can be classified at the receiver using the conventional interference suppression schemes for single-input single-output (SISO) CDMA. Computer simulation results indicate that the proposed transceiver shows stably acceptable detection performance regard-less of the channel correlation and the receiver does not need to have multiple antennas.
Finally, two types of layered STBC MIMO transceivers for DS/CDMA systems in frequency selective fading channels are developed. The first type is based on the single scrambling code aided transmitter and V-BLAST based detector. By modifying V-BLAST for DS/CDMA systems in frequency selective fading channels, V-BLAST detector for the layered STBC CDMA systems is derived. The other type of transceiver is based on the use of different scrambling codes for different space-time block coding groups. In this case, an adaptive CMMSE receiver for STBC CDMA systems, proposed in the Chapter 2, can be directly applied. Computer simulation results show that the layered STBC system with multiple scrambling codes can provides stably acceptable detection performance regardless of the channel conditions and more attractive than the V-BLAST based layered STBC system.
본 논문은 주파수 선택적 페이딩 채널 환경에서 시공간 블록코딩, 공간 다중화, 또는 계층화된 시공간 블록코딩이 사용된 다수 송수신 안테나 CDMA 시스템을 위한 간섭 완화 수신 기법을 다루었다.
먼저 시공간 블록코딩이 사용된 다수 송수신 안테나 시스템을 위하여 제한 MMSE 기반의 적응 간섭완화 수신기를 제안하였다. 제안된 간섭완화 수신기는 수신신호로부터 다수 사용자 간섭을 제거한 후 시공간 블록 복호를 수행하며, 주기적으로 전송되는 파일럿 블록의 도움으로 기존 수신 기법들에 비하여 우수한 데이터 검출 성능을 보임을 이론적, 실험적으로 보였다. 제안된 간섭 완화기법은 사용자당 1개씩의 확산 코드 할당 만으로 시변 채널 환경의 상 하향 링크 통신에 모두 적용 가능한 기술이며, 빠른 필터 수렴속도로 인하여 패킷모드 통신에도 적용 가능하다.
다음 다수의 송신 안테나가 서로 다른 데이터를 동시에 송신하는 공간 다중화 CDMA 시스템을 위한 다수의 스크램블링 코드를 이용한 공간 다중화 기법을 제안하였다. 단일 스크램블링 코드를 사용하고, V-BLAST 기반의 수신기를 사용하는 기존 방식의 경우, 공간적 채널 상관이 존재하는 채널의 경우 급격한 성능저하가 발생하고, 수신 안테나수가 송신안테나 수 이상이어야 하는 제약조건이 있는 반면, 제안된 방식은 송신 안테나 고유의 스크램블링 코드를 사용함으로써 동시에 송신되는 모든 심볼이 서로 다른 서명 수열을 갖게 되어 수신 안테나 수나 채널 상관도에 관계없이 우수한 데이터 검출 성능을 보인다. 단말의 안테나 수가 기지국에 비해 제한적일 수 밖에 없는 이동통신 환경을 생각해 볼 때 제안된 방법은 기존 통신 기법에 비해 실용화 측면에서 큰 장점을 갖는다.
마지막으로 주파수 선택적 페이딩 환경의 CDMA 시스템을 위한 다이버시티 이득과 공간다중화 이득을 동시에 얻기위한 계층화된 시공간 블록코딩 시스템을 위한 두 가지 송수신 기법을 제안하였으며, 이의 성능을 공간다중화만을 이용하는 CDMA 다수 송수신 안테나
시스템과 비교하여 각 채널 환경에서 가장 효율적인 다수 송수신 안테나 송수신 기법을 살펴보았다.
