On the Near Optimal PRT Set of TR Scheme for PAPR Reduction in OFDM System

OFDM 시스템의 PAPR 감소를 위한 TR 방법의 준 최적 PRT 집합 선택에 관한 연구

  • 임대운 (동국대학교 정보통신공학과) ;
  • 노형석 (서울대학교 전기.컴퓨터공학부 및 뉴미디어통신 연구소) ;
  • 노종선 (서울대학교 전기.컴퓨터공학부 및 뉴미디어통신 연구소) ;
  • 신동준 (한양대학교 전자통신컴퓨터공학부)
  • Published : 2007.02.28

Abstract

In the tone reservation (TR) scheme, it is known that the set of randomly selected peak reduction tones (PRT's) performs better than the contiguous PRT set and the interleaved PRT set in the PAPR reduction of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). It is also known that finding the optimal PRT set corresponds to the secondary peak minimization problem in the TR scheme. However, the problem cannot be solved for the practical number of tones since it is NP-hard. In this paper, a new search algorithm for the near optimal PRT set is proposed based on the fact that the secondary peak value of the PRT set statistically tends to decrease asthe variance of the PRT set decreases.

본 논문은 직교 주파수 분할 다중 반송파(OFDM) 시스템의 최대 전력 대 평균 전력 비율(PAPR; peak to average-power ratio)을 감소하기 위한 톤 예약 기법(TR: tone reservation)에서 PRT(peak reduction tone) 집합을 선택하는 새로운 방법을 제안한다. 최적의 PRT 집합을 찾는 것은 NP-hard 문제로 알려져 있으며, 기존에는 무작위로 PRT 집합을 생성하여 사용하였다. 무작위로 생성한 PRT 집합의 PAPR 감소 성능은 연속적인 PRT 집합과 인터리브드 PRT 집합보다 좋다. 본 논문은 먼저 PRT 집합의 특성 시퀸스를 역푸리어 변환하여 얻은 신호의 분산과 이차 첨두치(secondary peak)와의 관계를 보이고 이로부터 준 최적의 PRT 집합을 효과적으로 생성하는 방법을 제시한다.

Keywords

References

  1. J. A. Davis and J. Jedwab, 'Peak-to-mean power control in OFDM, Golay complementary sequences, and Reed-Muller codes,' IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, no. 7, pp. 2397-2417, Nov., 1999 https://doi.org/10.1109/18.796380
  2. N. Y. Ermolova and P. Vainikainen, 'On the relationship between peak factor of a multicarrier signal and aperiodic autocorrelation of the generating sequence,' IEEE Commun. Lett., vol. 7, no. 3, pp. 107-108, Mar., 2003 https://doi.org/10.1109/LCOMM.2003.809996
  3. S. H. Muller, R.W. Bauml, R. F. H. Fischer, and J. B. Huber, 'OFDM with reduced peak-to-average power ratio by multiple signal representation,' In Annals of Telecommun., vol. 52, no. 1-2, pp. 58-67, Feb., 1997
  4. H. Ochiai and H. Imai, 'Performance of the deliberate clipping with adaptive symbol selection for strictly band-limited OFDM systems,' IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 18, no. 11, pp. 2270-2277, Nov., 2000 https://doi.org/10.1109/49.895032
  5. M. Sharif, M. Gharavi-Alkhansari, and B. H. Khalaj, 'On the peak-to-average power of OFDM signals based on oversampling,' IEEE Trans. Commun., vol. 51, no. 1, pp. 72-78, Jan., 2003 https://doi.org/10.1109/TCOMM.2002.807619
  6. J. Tellado, Peak to Average Power Reduction for Multicarrier Modulation, Ph. D. dissertation, Stanford Univ., Standford, CA, 2000
  7. J. Tellado, Multicarrier Modulation with Low PAPR, Massachusetts: Kluwer, 2000