Future mobile communication networks need to efficiently utilize multi-dimensional resources such as frequency, subcarriers, timeslots and orthogonal codewords in order to provide both high-rate services such as wireless Internet access and midium/low rate services such as voice over IP (VoIP). Orthogonal Resource Hopping Muliple Access(ORHMA) systems were proposed to accommodate more users than the number of orthogonal resources by using a statistical multiplexing concept. Moreover, signaling overhead is significantly reduced or removed during the data transfer phase. Therefore, the ORHMA system is a promising uplink cellular system that supports a large number of midium and low rate users through statistical multiplexing. However, random hopping pattern generations cause collisions among multiple users. These collisions degrade the BER performance and system capacity. We mathematically analyze the effect of collisions on the link-level performance of the uncoded and coded ORHMA. We also analyze the system capacity of the ORHMA system based on the mathematical link-level analysis. Finally, we propose ORHMA systems with two different MIMO schemes: spatial multiplexing and antenna selection schemes, and compare the system capacities of both proposed schemes.
차세대 이동통신 네트워크는 무선 인터넷과 같은 고속 서비스와 VoIP(Voice over IP)와 같은 중/저속 서비스 모두를 지원하기 위하여 주파수, 부반송파, 시간, 코드와 같은 다차원의 자원을 효율적으로 이용하여야 한다. 직교자원도약다중접속 시스템은 통계적 다중화 개념을 이용하여 시스템이 보유하고 있는 직교 자원의 수보다 더 많은 사용자를 수용할 수 있는 시스템이다. 또한 데이터 전송 구간 동안 시그널 오버헤드를 상당히 줄이거나 제거할 수 있다. 따라서 직교자원도약다중접속 시스템은 다수의 중/저속 서비스 사용자를 수용할 수 있어 주목 받는 차세대 상향 링크 시스템 중 하나이다. 하지만, 랜덤도약패턴은 다수의 사용자 사이에 충돌을 야기시킨다. 이러한 충돌은 BER 성능을 저하시키며 시스템 용량을 줄인다. 우리는 코딩이 걸리지 않은 상황과 코딩이 걸린 상황의 직교자원도약다중접속 시스템의 링크-레벨 성능을 수학적으로 분석한다. 또한 수학적으로 분석된 링크-레벨 결과를 기반으로 직교자원도약다중접속 시스템의 시스템 용량을 분석한다. 마지막으로, Spatial Multiplexing과 Antenna Selection의 두 가지 다중안테나 기법을 적용한 직교자원도약다중접속 시스템의 시스템 용량을 비교 분석한다.
