조밀도가 증가된 3차원 십자격자형 신호성상도의 설계

• Published in: 한국정보통신학회논문지 Vol. 20; no. 4; pp. 715 - 720
• Main Authors: 이상(Shuang Li), 강석근(Seog Geun Kang)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국정보통신학회 2016
• Subjects: 전자/정보통신공학; 격자; 성형이득; Shaping gain; Minimum Euclidean distance; Digital communications; Signal constellation; 디지털통신; 신호성상도; Lattice; 최소 유클리드 거리
• ISSN: 2234-4772; 2288-4165
• DOI: 10.6109/jkiice.2016.20.4.715

In this paper, a method to design 3-dimensional (3-D) cross-lattice signal constellations with increased compactness is presented and analyzed. Here, the symbols located at the outermost sides in the conventional lattice constellation are moved symmetrically to fill in empty sides and sunken corners. While the minimum Euclidean distance (MED) among adjacent symbols remains unchanged, the presented cross-lattice constellations have 3~5% reduced average power and upto 25% reduced total volume as compared with the conventional ones. Due to the increase compactness, average power of the new 3-D constellations is lower than that of the conventional ones. As a result, computer simulation verifies that the presented cross-lattice constellations can improve symbol error performance of a digital transmission system about 0.4 [dB]. Hence, the proposed 3-D cross-lattice constellations are appropriate for low-power and high-quality digital communication systems. 본 논문에서는 조밀도가 증가된 3차원 십자격자형 신호성상도의 설계 방법을 제시하고 분석한다. 우수한 성형이득을 얻기 위하여 여기서는 기존 성상도에서 최외곽에 위치한 심볼들을 빈 면과 움푹 들어간 모서리로 이동시킨다. 제시된 신호성상도는 심볼 간 최소 유클리드 거리를 동일하게 유지하면서도 기존 성상도에 비하여 크기에 따라 3~5% 감소된 평균전력과 최대 25%까지 감소된 체적을 가지는 것으로 나타났다. 이와 같은 조밀도의 증가로 인하여 새로운 성상도는 기존 성상도에 비하여 감소된 평균전력을 가진다. 그 결과, 제시된 십자격자형 신호성상도는 디지털 전송시스템의 심볼오류성능을 0.4 [dB] 가량 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 따라서 제안된 3차원 격자형 신호성상도는 저전력 및 고신뢰성이 요구되는 디지털 통신시스템에 적합한 것으로 사료된다.