Simulation


Simulation Summary


   • ACM(Adaptive Code and Modulation) 방식을 사용하는 대부분의운영 통신 환경에서 의미 있는 LDPC 반복 횟수 = 2.

   • 위상 잡음(PN)을 처리하기 위해 1 DPLL을 사용했습니다. 실제 통신 시스템에서는 DPLL 위에 아날로그 PLL을 사용하므로 dB 성능이 몇 가지 더 향상됩니다

   • 신호 품질 복구 및 대기 시간 측면에서 DFE와 캐리어 복구를 결합 하여 위상 노이즈 완화 성능이 우수합니다.

   • LDPC의 우수한 코딩 이득.

   • 디매핑 및 성능의 실시간 처리.

   • 매우 안정적인 구조화된 시스템 운영 아키텍처.

Chart(Symb ER)
Chart(Symb ER)

✔ Performance Simulation in PN&AWGN

디지털 무선 시스템의 성능 저하는 페이딩 환경에서 다중 경로 전파로 인한 간섭, 열 잡음, 위상 잡음 및 파형 왜곡과 같은 성능 저하 요인의 조합으로 인해 발생합니다. 당사는 AWGN 환경과 페이딩 환경에서 4096QAM 모뎀의 성능을 테스트하기 위해 시스템 성능 시뮬레이션을 수행했습니다.

당사는 저차 QAM 변조 신호(QPSK에서 최대 256-QAM 신호까지)에 LDPC 코덱을 사용하고 고차 QAM 변조(1024-QAM 및 4096-QAM) 신호에 LDPC 및 R-S 코덱의 연결된 코드를 사용하였고, 시뮬레이션 테스트에서 RS 코드의 LDPC(코드율 0.5, 코드 길이 8640)와 RS(255,235,20) 형식을 사용했다.


다음 표는 AWGN 환경의 각 QAM 변조 형식에서 4096QAM 모뎀의 수신 감도를 보여줍니다.

AWGN 환경에서 수신기 감도(using LDPC and R-S code)
Modulation Format
RCVR Sensitivity
4QAM
6db
16QAM
13db
64QAM
20db
256QAM
25db
1024QAM
w/o R-S
30db
w/ R-S
28db
4096QAM
w/o R-S
36db
w/ R-S
32db
LDPC coding gain in reference to 1e-6 BER
Modulation Format
AWGN
PN+AWGN w/CR
4QAM
7db
7db
16QAM
7db
7db
64QAM
6db
6db
256QAM
8db
7db
1024QAM
8db
5db
4096QAM
9db
5db

※ 비고: 

BER=bit error rate

AWGN=additive white Gaussian noise

PN= phase noise

CR= 위상 잡음 완화를 위해 디지털 위상 고정 루프를 사용하는 캐리어 복구

   • 표1은 사양에 지정된 시스템 매개 변수를 사용하여 성능 테스트에서 얻은 주파수 선택적 페이딩 환경에서 4096QAM 모뎀의 수신기 감도를 보여줍니다.

   • 당사의 4096QAM 모뎀은 주파수 선택적 페이딩 환경에서 AWGN 환경에서 얻은 것과 거의 동일한 수신 감도를 제공했습니다. 

   • 당사의 4096QAM 모뎀은 사양에 명시된 주파수 선택적 페이딩 환경에서 우수한 성능을 보였다. 


다음 표2와 3은 공격적인 주파수 선택적 페이딩 환경 에서 각 QAM 변조 형식의 4096QAM 모뎀의 수신기 감도 및 코딩 이득을 보여줍니다.

(표1) Receiver Sensitivity of 4096QAM modem in compliance test with specification (ETSI EN 302 217-2-1)
Modulation Format
Receiver Sensitivity
4QAM
6db
16QAM
13db
64QAM
20db
256QAM
26db

(표2) Receiver Sensitivity in AWGN environment (using LDPC and R-S code)

Modulation Format
RCVR Sensitivity
4QAM
7.5db
16QAM
13db
64QAM
20db
256QAM
26db
1024QAM
w/o R-S
31db
w/ R-S
29db
4096QAM
w/o R-S
37db
w/ R-S
33db

(표3) Coding gain of the LDPC & R-S codes in reference to 1e-6 BER

Modulation Format
LDPC code
PN+AWGN w/CR
4QAM
7db
NA
16QAM
8db
NA
64QAM
8db
NA
256QAM
7db
NA
1024QAM
7db
2db
4096QAM
7db
3db


   • AWGN과 주파수 선택적 환경에서의 수신기 감도에서 볼 수 있듯이, 당사의 4096QAM 모뎀은 공격적인 주파수 선택적 페이딩 환경에서 AWGN 환경과 비교할 때  최대 1dB의 성능 저하를 보입니다.

   • 당사의 4096QAM 모뎀은 공격적인 주파수 선택적 페이딩 환경에서 뛰어난 성능을 제공하며, AWGN, 위상 잡음, 페이딩 등과 같은 모든 종류의 잡음에 매우 견고하면서도 매우 안정적인 기능과 우수한 성능을 제공합니다.

   • ACM(Adaptive Code and Modulation) 방식을 사용하는 대부분의운영 통신 환경에서 의미 있는 LDPC 반복 횟수 = 2.

   • 위상 잡음(PN)을 처리하기 위해 1 DPLL을 사용했습니다. 실제 통신 시스템에서는 DPLL 위에 아날로그 PLL을 사용하므로 dB 성능이 몇 가지 더 향상됩니다

   • 신호 품질 복구 및 대기 시간 측면에서 DFE와 캐리어 복구를 결합 하여 위상 노이즈 완화 성능이 우수합니다.

   • LDPC의 우수한 코딩 이득.

   • 디매핑 및 성능의 실시간 처리.

   • 매우 안정적인 구조화된 시스템 운영 아키텍처.

LDPC Coding gain with reference to 1e-6
Modulation Format
AWGN
PN+AWGN
PN+AWGN w/DPLL
4QAM
10db
8db
8db
16QAM
8db
5db
6db
64QAM
8db
1db
8db
256QAM
8db
0db
6db

Performence Improvement due to DPLL

4QAM
16QAM
64QAM
256QAM
0db
1db
7db
6db

Smallest phase deviation for error(degree)

4QAM
16QAM
64QAM
256QAM
1024QAM
45
16.9
7.7
3.7
1.8

✔ Simulation Result by Matlab

Symbol Error Rate

Uncoded(Initail) Bit Error Rate

Coded Bit Error Rate