근거리 간섭 신호 천공 기법을 적용한 다중 사용자 환경의 TH-PPM 초광대역 통신시스템에서의 용량 분석

Abstract

초광대역 (Ultra-wideband) 임펄스 (Impulse) 기술은 전망 있는 차세대 무선 개인 영영망 (Wireless Personal Area Network, WPAN) 통신 기술 중 하나이다. 초광대역 시스템에 변조 및 다중접속 방법으로 시간도약 펄스위치변조 (TH-PPM) 기법이 제안되었고, 널리 연구되었다. 수신기 주변의 강한 근거리 간섭은 심각한 성능 저하를 초래하기 때문에, TH-PPM 초광대역 시스템은 이러한 근거리 간섭의 영향을 완화할 기법을 필요로 한다. 본 논문에서는 다중 사용자 환경의 TH-PPM 초광대역 시스템의 용량을 Outage 제약 조건으로부터 수학적으로 분석하였다. 또한 성능을 향상시키기 위해서 근거리 간섭신호 천공 기법 (Near-Interference Erasure Scheme) 을 적용하고, TH-PPM 초광대역 시스템의 용량을 수치적 결과와 가우시안 근사를 통해 평가하였다. 수치적 결과는 용량을 최대화하는 최적의 문턱값이 존재한다는 것과 근거리 간섭 신호 천공 기법을 적용하였을 때, 시스템의 성능을 상당히 향상시킬 수 있음을 보여준다. 가우시안 근사에 의해 유도된 시스템 용량은 최적의 문턱값 (Optimum Threshold) 근처 영역에서 수치적 결과와 거의 일치하고, 비트 반복 횟수가 증가함에 따라 더 정확해진다.