Computationally-Efficient Design of Training Symbol for Multi-Band MIMO-OFDM System

다중밴드를 사용하는 MIMO-OFDM에 적합한 연산효율적 훈련심볼의 설계

  • 김병찬 (서울산업대학교 전기공학과) ;
  • 전태현 (서울산업대학교 전기공학과) ;
  • 정민호 (한국전자통신연구원)
  • Published : 2008.05.31

Abstract

In this paper, an efficient training symbol design with m-sequence is proposed for the MIMO-OFDM based next generation wireless transmission system which supports gigabits per second data rate. In the traditional blute force method, the preamble design is based on the case by case comparison with the system requirements. This paper discusses a training symbol design methodology for the MIMO-OFDM system based on the m-sequence which has been widely used in the spread spectrum communication areas due to its good correlation characteristics. Also the step-by-step design and performance verification method within the limited search space is discussed. The proposed method targets the design of the training symbol which satisfies system requirements for the packet based MIMO-OFDM wireless communication system including automatic gain control(AGC), timing synchronization, frequency and sampling offset estimation, and MIMO channel estimation.

본 논문은 MIMO-OFDM 시스템을 기반으로 한 Gbps급 차세대 무선전송 시스템에서 m-sequence를 이용하여 효율적으로 훈련심볼을 설계하는 방법을 제안한다. 계산량을 고려하지 않는 일반적인 훈련심볼 설계방법에는 랜덤한 시퀀스에 대하여 시스템 요구사항을 하나하나 비교해가며 모든 사항이 만족되었을 때 훈련심볼로 채택하는 기법이 존재한다. 본 논문에서는 상관관계 특성이 우수하여 대역확산 통신 방식 등에서 사용하는 m-sequence를 기반으로 제한된 탐색공간 내에서 효율적인 MIMO-OFDM 시스템을 위한 훈련심볼의 단계별 설계 및 검증방법을 논의한다. 제안된 방법은 패킷 기반 MIMO-OFDM 무선통신 시스템에서 자동이득제어, 타이밍 동기, 주파수 및 시간옵셋 추정, MIMO 채널추정 등을 포함한 시스템에서 요구하는 조건을 만족시키는 훈련심볼 설계를 목표로 한다.

Keywords

References

  1. G. Fettweis, 'System Concept for 1 Gbit/s and Beyond,' Tutorial IEEE 802 Plenary, Vancouver, November, 2005
  2. K. Higuchi, H. Kawai, N. Maeda, and M. Sawahashi, 'Adaptive Selection of Surviving Symbol Replica Candidates Based on Maximum Reliability in QRM-MLD for OFCDM MIMO Multiplexing,' IEEE Globecorn, Dec. 2004
  3. M. Drieberg, Y. Kuan Min and V. Jeoti, 'Low PAPR Preamble for IEEE 802.16a OFDM System,' IEEE ICN, Nov. 2005
  4. A. Shaw, S. Srivastava, 'A Novel preamble structure for robust timing synchronization in OFDM system,' TENCON 2007, Nov. 2007
  5. IEEE 802.11n/D3.0, Wireless LAN Medium MAC and PHY Spec, Standard, IEEE, 2007
  6. R. McEliece, 'Finite Fields for Computer Scientists and Engineers,' Kluwer, 1987
  7. S. B. Wicker, 'Error Control System for Digital Communication and Storage,' Prentice Hall, 1995
  8. S. Lin and D. Costello Jr. 'Error Control Coding: Fundamentals and Applications,' Prentice Hall, 1983
  9. S. H. Muller and J. B. Huber, 'OFDM with Reduce Peak-to-Average Power Ratio by Optimum Combination of Partial Transmit Sequences,' Electron. Lett. Vo1.33, No.5, pp.368 - 369, Feb. 1997 https://doi.org/10.1049/el:19970266
  10. L. J. Cimini, Jr. and N. R. Sollenberger, 'Peak-@Average Power Ratio Reduction of an OFDM Signal Using Partial Transmit Sequences,' IEEE Trans. on Comm., Lett. Vo1.4, No.3, pp86-88, March 2000 https://doi.org/10.1109/4234.831033
  11. 전태현, 김명순, 최은영, 이석규, '심벌 검출 방법 그 장치' 10-0702456, 대한민국특허청, 2007