In the standardized air interface for 3rd generation mobile communication systems, WCDMA Release 5, a concept called High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) is introduced. It is a packet-based data service with data transmission rates up to 8-10 Mbps (20 Mbps for MIMO systems) over a 5MHz. WCDMA downlink. HSDPA enables faster transmissions from Node-B to mobile users using a shared, high capacity channel called the High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH) that is designed for best effort services.
HSDPA is based on direct-sequence (DS) CDMA technology. A rake receiver is used to minimize the distortions of the signals in a DS-CDMA system. A signal transmitted through the wireless channel may be severely distorted due to co-channel interference, multiple access interference, thermal noise, and multipath fading. The most severe distortion comes from fading, which changes the bit error rate (BER) from an exponential to a linear curve. Rake receiver employs multipath diversity techniques to combat these distortions. It is the receiver of choice because it allocates one rake finger to each multipath, thus maximizing the amount of received signal energy.
In this thesis work, we investigate and implement the rake receiver with multi-code functionality in the HSDPA system to evaluate the performance of the system. We analyze the performance through different simulation scenarios. Consequently, we observed that multi channelization codes enhance the data rate and system performance/throughput significantly. We developed a simulation tool in C-language in this work.
제 3세대 이동 통신 시스템 WCDMA Release 5 표준에서는 High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)라는 개념이 도입된다. 이것은 5MHz 대역폭을 갖는 WCDMA Downlink에서 packet 기반의 데이터 서비스이며, 8-10Mbps의 전송이 가능하다. HSDPA는 best effort 서비스를 위해 설계된 High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH)라는 큰 용량의 채널을 사용하여 Node-B에서 사용자에게 빠른 데이터 전송을 가능하게 한다.
현재 HSDPA는 수신신호의 신호 대 잡음비를 최대화하기 위해 rake 수신기를 사용하는 Direct-Sequence (DS) CDMA 기술을 기반으로 한다. DS-CDMA에서는 rake 수신기를 사용하여 왜곡을 최소화한다. 무선 공간을 지나가는 신호는 다른 송신 채널에 의한 간섭, 다중 접속으로 인한 간섭, 잡음, 그리고 다중경로와 페이딩에 의하여 왜곡이 된다. 가장 심한 왜곡현상은 페이딩으로부터 나타난다. 페이딩 현상은 BER 곡선을 지수함수적인 곡선에서 선형적인 곡선으로 바꾼다. Rake 수신기는 다중경로 다이버시티 기술을 사용하여 이러한 왜곡현상을 극복한다. Rake 수신기는 가장 좋은 수신기중 하나로 꼽히며 그 이유는 각 각의 다중경로에 한 개의 rake finger를 할당하여 수신측에서 받는 신호의 전력이 최대화하도록 하기 때문이다.
이 논문에서는 HSDPA 시스템에서 multi-code 기능을 가진 rake 수신기를 구현하고 그 성능을 구하였다. HSDPA의 rake 수신기에 대하여 여러 시뮬레이션 환경에서 성능을 분석하였다. 결과적으로 rake 수신기는 multi channelization code 시스템의 성능과 throughput의 성능을 크게 향상시킬 수 있었다. 이 연구를 위한 시뮬레이션은 C-언어로 구현하였다.
