위성 DMB 중계망 GF셀 설계를 위한 다중경로 전파 Fading 간섭모델: SDMB-MFIM
Multipath Fading Interference Model for the Gap Filler network design in Satellite Digital Multimedia Broadcasting: SDMB-MFIM
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초록
위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템은 광대역 CDM 방식으로 다중경로간 간섭 면에서 협대역 CDM방식(cdma 1x 등)과 현저한 차이를 보인다. 수신전계강도가 열잡음 수준보다 현저히 높은 단독셀 상태에서도 수신이 불가한 현상, 실험실 시험결과가 실제와 큰 차이를 보이는 경우 등의 사례가 발생했다. 이러한 현상 때문에 위성 DMB GF(Gap Filler, 위성 DMB 지상 중계망 구성을 위한 중계시스템으로 위성 커버리지의 음영지역을 커버리지로 만드는 시스템(즉 Gap을 Filling하는 시스템))셀 설계자들은 많은 혼란을 겪었다. 이에, 위성 DMB GF셀 설계를 위해 다중경로 간섭을 모델링 했다. 즉 다중경로 간섭과 수신전계강도간에 지수적 비례관계가 있음을 현장 시험을 통해 검증하였다. 그리고 그 상관관계를 활용하여 수신전계강도(RX)로부터 Best Ec/Io(다중경로 성분 중 가장 강한 수신 성분의 Chip 에너지대 간섭 전력밀도 비율)와 다중경로 이득(2개 이상의 경로가 존재할 때 합성 가능한 경로들의 합성된 Ec/Io와 가장 강한 경로 Ec/Io간의 비율)을 구하고 최종적으로 Eb/Io(정보 Bit에너지대 전력밀도 비)를 예측 할 수 있는 기법을 제시한다. 이 기법은 위성 DMB GF 커버리지의 품질 특성을 이해할 수 있도록 도움을 주고, 다중 경로 Fading의 영향을 셀 설계시 반영 할 수 있게 하여 보다 신뢰성 있는 위성 DMB GF셀 설계의 수단을 제공한다. 그리고, 사용채널 증가시 커버리지 반경 감소비율이 협대역 CDM 보다 1.6배 더 크다는 것을 예측할 수 있게 한다. 이 기법은 위성 DMB 뿐 만 아니라 광대역 CDM 방식을 사용하는 다른 시스템에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
Wideband CDM is applied on Satellite DMB system, and the influence by multi-path fading on Satellite DMB system is significantly different from the narrow band CDM(ex, cdma 1x). In the case of Satellite DMB single cell with the 30-walsh channel capacity, occasionally the error on a receiver is exceeded even if the received signal is enough stronger than thermal noise level. This kind of happening has made so many engineers confused because it could be different from the narrow-band CDM system. For that reason, this paper suggests Multi-path fading interference model for wide band CDM. In this model, the best-path component and the others would be separated. And it would be verified experimentally that the multi-path fading interference is exponentially inverse proportional to the received signal strength. This model provides the simple prediction method for the combined Eb/Io(the ratio of a bit energy to power spectral density) in a single cell and multi cells. This model is helpful to understand satellite DMB coverage characteristics, and to design reliable GF network of satellite DMB system. This model also could provide that the coverage radius reduced ratio as capacity is increased on wide-band CDM system is 1.6 times than narrow-band CDM system. This method would be expected that applied not only satellite DMB but also other wide- band CDM systems
참고문헌 (2)
- "위성 디지털음성방송 시스템개발보고서 4.3절"
- "The Cellular Concept", 58, pp.15~42