일반기술

페이딩 채널 시뮬레이션을 위한 향상된 Jakes 방법

무선통신 시스템의 성능 평가 시 채널 페이딩을 발생시키기 위해 많은 페이딩 채널 시뮬레이터가 제안되어왔다. 이 중 가장 많이 사용되어져 왔던 시뮬레이터 중 하나가 JM(Jakes Method)이다. 그러나 JM 시뮬레이터의 약점은 페이딩 발생에 이용되는 신호경로(scattering component)의 개수(N)에 의해 시뮬레이션 성능이 좌우되고 그로 인하여 여러 가지 문제점이 발생한다는 것이다. 신호 경로의 개수 N을 늘여주면 시뮬레이터의 자기상관관계 성질을 개선시킬 수 있으므로 이러한 문제를 부분적으로 해결할 수 있다. 그러나 N이 증가하면 JM 시뮬레이터의 페이딩 발생 속도는 줄어들게 된다. 이 발명은 기존의 JM모델에서 N의 개수가 작은 값으로 제한 되어있는 경우 자기상관관계가 기준 모델과 많은 차이를 보이는 것을 개선하기 위하여 두 값의 차이인 MSE(Mean Square Error)를 최소화 하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 도플러 계수(Doppler coefficient)에 가중치(weight)를 주어 최적화된 도플러 계수를 찾는다. 여기서는 두 가지 관련된 개선 방법을 제안하는데 하나는 각각의 도플러 계수를 모두 최적화 하는 방법이고 다른 하나는 도플러 계수를 두 그룹으로 나누어 최적화 시키는 방법이다. 두가지 방법은 모두 기존의 JM보다 더 좋은 성능을 보인다.두가지 방법은 모두 기존의 JM보다 더 좋은 성능을 보이지만 서로 사용상의 장단점이 있다. 각각의 도플러 계수를 최적화 시키는 방법은 시뮬레이션을 위해 최적화 모듈이 추가로 필요한 단점이 있고, 두 그룹으로 나누어 최적화하면 가중치의 최적값을 간단한 수식으로 구할 수 있는 장점이 있지만, N의 개수가 많아지면 각각을 최적화 한 것 보다 성능이 조금 떨어진다. 무선채널 환경의 변화에 따라 전력제어의 방법의 성능이 변화하거나 변조방식, 스케줄링 방법 등의 성능이 결정되는 등 페이딩 채널이 시스템의 성능이나 설계에 많은 영향을 수고 있기 때문에 무선채널구간의 페이딩에 대한 시뮬레이션의 중요성이 점점 커지고 있다.