이 논문에서는 강우 페이딩 환경하에서 Ka 밴드 위성을 사용하는 비대칭 8PSK 트랠리스 부호(Trellis-Coded Asymmetric 8PSK : TC-A8PSK)의 BER 상한을 제시한다. 대수정규분포 강우감쇠 모델을 이용하여 강우 페이딩 PDF를 새롭게 유도하고 Crane 모델의 강우강도 데이터에 근거하여 강우 페이딩 파라미터를 계산한다. 나아가 TCM 상태수와 CSI 유무에 따른 TC-A8PSK 시스템의 BER 상한을 각각 분석하고 그 성능을 비교한다. 과거 Divsalar와 Simon[9]에 의해 라이시안 페이딩 채널에서 2 상태 TCM 시스템의 BER 상한이 분석된 바 있으나 강우 페이딩 채널에서 TCM 시스템의 BER 상한을 분석한 것은 이 논문이 처음이다. 최종적으로 강우 페이딩 채널에서 TC-A8PSK 위성시스템의 BER 상한에 지배적인 영향을 미치는 요소는 사용주파수, 강우강도, 앙각, 신호전력대 잡음전력비, 비대칭 성좌각, 그리고 CSI 6가지로 요약 할 수 있다.
This paper presents the bit error rate(BER) upper bounds for trellis coded asymmetric 8PSK(TC-A8PSK) system using the Ka-band satellite in the rain fading environment. The probability density function(PDF) for the rain fading random variable can be theoretically derived by assuming that the rain attenuation can be approximated to a long-normal distribution and the rain fading parameters are calculated by using the rain precipitation data from the Crane global model. Furthermore, we analyze the BER upper bounds of TC-A8PSK system according to the number of states in the trellis diagram and the availability of channel state information(CSI). In the past, Divsalar and Simon[9] has analyzed the BER upper bounds of 2-state TCM system in Rician fading channels however this paper is the first to analyze the BER upper bounds of TCM system in the rain fading channels. Finally, we summarize the dominant six factors which are closely related to the BER upper bounds of TC-A8PSK satellite system in the rain fading channel as follows: 1) frequency band, 2) rain intensity, 3) elevation angle, 4) signal to noise ratio, 5) asymmetric angle, and 6) availability of CSI.
