ÜÇÜNCÜ NESİL CDMA SİSTEMLER İÇİN YENİ BİR AKILLI ANTEN ALGORİTMASI GERÇEKLEŞTİRİLMESİ VE PERFORMANS ANALİZİ

Yıl 2006, Cilt: 21 Sayı: 4, 0 - , 02.04.2013

Kerem Küçük Mustafa Karakoç Adnan Kavak Halil Yiğit

Öz

Üçüncü nesil (Third Generation, 3G) haberleşme sistemleri tüm dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır ve hızla gelişmektedir. Işın şekillendirme yeteneğine sahip akıllı anten algoritması üçüncü nesil haberleşme sistemleri için ortaya atılmıştır. Bu çalışmada, uzay kod korelatörü (Space Code Correlator, SCC) olarak isimlendirilen yeni bir akıllı anten algoritması tasarımı ve gerçekleştirimini öneren bir çalışma sunulmaktadır. Önerilen algoritma önceden belirlenmiş doğrultu vektörleri ve istenilir kullanıcı kodu ile kod korelasyonu ve depolanmış doğrultu vektörleri ile genişletilmiş sinyalin uzaysal korelasyonu temeline dayanmaktadır. Tasarımdaki amaç, yakınsama problemini ortadan kaldırarak sabit gerçekleştirme zamanına sahip, yeterli sinyal girişim gürültü oranı (SINR) performansını sağlayan ışın şekillendirme ağırlık vektörlerinin bulunmasıdır. Bu çalışmada, SCC algoritması çoklu yol yayılım koşullarında, farklı Texas Instruments (TI) TMS320C67x kayan nokta dijital sinyal işlemcileri (Digital Signal Processor, DSP) üzerinde gerçekleştirilmekte ve en küçük ortalamalı kareler (Least Mean Square, LMS) ve sabit modül (Constant Modulus, CM) olarak bilinen uyarlanabilir algoritmalarla karşılaştırılmaktadır. Gerçekleştirme adımları, ağırlık vektörü hesaplama zamanı ve SINR performansı ile ilgili sonuçların detaylı analizi sunulmaktadır. Sonuçlar göstermektedir ki, uygun geliş açısı arama çözünülürlüğü ve çoklu yol sinyal gürültü oranı (SNR) seviyelerinin seçilmesi ile SCC algoritması CDMA2000 sistemi için 10 ms olan çerçeve aralığından daha az bir sürede gerçekleştirme zamanı sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

Uyarlanabilir diziler, kod bölüşümlü çoklu erişim, dijital sinyal işlemciler, geliş açısı tahmini, akıllı anten sistemleri, yazılım tanımlı radyo.

Kaynakça

• Patti, J.J., Husnay, R.M., Pintar, J., “A Smart Soft¬ware Radio: Concept Development and Demon¬stration”, IEEE Selected Areas in Communica¬tions, Cilt17, No 4, 631-649, 1999.
• Rappaport, T. S. ve Liberti, J. C., Smart Antennas for Wireless Communication, Prentice Hall, A.B.D., 1999.
• Winters, J. H., “Smart Antennas for Wireless Systems,” IEEE Personal Commun. Mag., Cilt 5, 23–27, 1998.
• Im, H. ve Choi, S., “Implementation of a Smart Antenna Test-Bed,” IEEE AP-S International Symposium & URSI Radio Science Meeting, 83-88, 2000.
• Ogose, S., “Application of Software Radio to the Third Generation Mobile”, IEEE VTC’99, Cilt 2, 1212-1216, 1999.
• Jeon, S. S., Wang, Y., Qian, Y. ve Itoh T., “A Novel Smart Antenna System Implementation for Broadband Wireless Communication,” IEEE Trans. on An¬ten¬nas and Propagation, Cilt 50, No 5, 600-606, 2002.
• Dahnoun, N., DSP Implementation using the TMS320C6000 DSP Platform, Prentice Hall, A.B.D., 2000.
• “Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”, TIA/EIA Interim Standard, TIA/EIA/S-2000-2.
• Godara, L., “Application of Antenna Arrays to Mobile Communications, Part II: Beamforming and Direction-of-Arrival Considerations,” Proceedings of the IEEE, Cilt 85, No 8, 1195-1245, 1997.
• Veen, A.J. ve Paulraj, A., “An analytical constant modulus algorithm,” IEEE Trans. of Signal Proc., Cilt 44, No 5, 1136-1155, 1996.
• Kucuk, K., Karakoc, M., Kavak, A. ve Yigit, H., “Design and Hardware Implementation of A Novel Smart Antenna Algorithm With Using TI DSPs”, 2nd International Symposium on Wireless Communication Systems 2005, 596-600, 2005.
• Karakoc, M. ve Kavak A., “Evaluation of Smart Antenna Algorithms for cdma2000 Reverse Link,” Springer-Verlag, Lecture Notes in Computer Science, Cilt 3042, 1360-1365, 2004.
• Perez-Neira, A., Mestre, X., ve Fonollosa J.R., “Smart Antennas in Software Base Stations”, IEEE Communications Magazine, Cilt 39, No 2, 66-173, 2001.
• Texas Instruments, TMS320C6000 Technical Brief, Literatür No: SPRU197D, Texas, A.B.D, 1999.
• Seshan, N., “High VelociTI processing [Texas Instruments VLIW DSP Architecture],” IEEE Signal Proc. Magazine, Cilt 15, No 2, 86-101, 117, 1998.
• Texas Instruments, TMS320C6201/6701 Evaluation Module Technical Reference, Literatür No: SPRU305, Texas, USA, 1998.
• Texas Instruments, TMS320C6711, TMS320C6711B, TMS320C6711C Floating-Point DSPs, Litetatür No: SPRS088D, A.B.D., 2002.
• Spectrum Digital Inc., TMS320C6713 DSK Tech¬nical Reference, 506735-0001 Rev. A, Stafford, A.B.D., 2003.
• Texas Instruments, Code Composer Studio Getting Started Guide, Literatür No: SPRU509C, A.B.D., 2001.The MathWorks Inc., MATLAB Link for Code Composer Studio Development Tools Release Notes, 2005.