다중 안테나를 사용한 PUCCH 검출 성능

Abstract

LTE 통신 시스템에서 단말기는 PUCCH를 통하여 기지국에게 하향링크 공유채널 전송에 대한 HARQ, 하향링크 채널상태, 스케줄링 요청 등의 제어정보들을 전송한다. 제어정보의 종류에 따라 여러 개의 PUCCH 전송 포맷들이 존재한다. 단말기는 여러 개의 PUCCH 전송 포맷 중 하나의 포맷을 사용하여 PUCCH를 전송한다. 기지국은 PUCCH를 통해 제어정보를 전송하는 단말기의 존재 유무를 확인하기 위해 기준 신호 시퀀스를 사용하여 PUCCH의 존재 유무를 확인한다. 본 논문에서는 LTE 통신 시스템에서 한 개의 송신 안테나를 가진 단말기와 다수의 수신 안테나를 가진 기지국에서 PUCCH 검출 성능을 시뮬레이션하였다. 검출 성능의 지표로는 검출확률 P_D와 오경보확률 P_FA를 고려한다. 검출확률 P_D는 단말기가 제어정보를 전송하였을 때, 기지국이 제어정보를 수신하였다고 판단할 확률이고, 오경보확률 P_FA는 단말기가 제어정보를 전송하지 않았음에도 불구하고 기지국이 제어정보를 수신하였다고 잘못 판단할 확률이다. 기지국이 한 개의 안테나로 신호를 수신할 경우에는 오경보확률 P_FA=10^(-3)을 만족할 때, E_s/N_0가 2 dB이상이면 90% 이상의 검출학률 P_D를 달성할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 기지국이 두 개의 안테나로 신호를 수신할 경우에는 E_s/N_0가 -2 dB이상이면 90% 이상의 검출학률 P_D를 달성할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 기지국이 네 개의 안테나로 신호를 수신할 경우에는 E_s/N_0가 -6 dB이상이면 90% 이상의 검출학률 P_D를 달성할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 그러므로 PUCCH의 검출을 위해 사용되는 수신 안테나의 수가 증가할수록 검출성능이 높아진다는 것을 확인할 수 있었다.