Improving the SFD Detection Performance of IEEE802.15.4a IR-UWB System

IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템의 SFD 검출 성능 개선 방안

  • 이지연 (충남대학교 전기정보통신공학부 통신시스템 연구실) ;
  • 강동훈 (충남대학교 전기정보통신공학부 통신시스템 연구실) ;
  • 박효배 (충남대학교 전기정보통신공학부 통신시스템 연구실) ;
  • 오왕록 (충남대학교 전기정보통신공학부 통신시스템 연구실)
  • Received : 2009.09.16
  • Accepted : 2010.04.01
  • Published : 2010.04.30

Abstract

In IEEE 802.15.4a IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wideband) systems, it is crucial to acquire initial carrier/timing synchronization and estimate channel response by exploiting the SYNC symbols embedded in each packet. On the other hand, it is also crucial to detect the SFD pattern followed by the header and data symbols to reliably extract the information contained in the packet. In this paper, we propose a reliable SFD detection scheme utilizing some surplus SYNC symbols in addition to SFD symbols to improve the SFD detection performance.

IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템의 경우 패킷 방식으로 동작하며 하나의 패킷은 SYNC 심볼 (symbol)과 SFD (Start of Frame Delimiter) 심볼로 이루어진 프리앰블, 헤더 및 데이터부로 구성된다. 성공적인 패킷 수신을 위해서는 프리앰블을 이용한 초기 동기 획득과 SFD 검출이 필수적이다. IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템의 경우 SFD 패턴은 8개의 심볼로 구성되어 있으며 SYNC 패턴의 길이에 비하여 매우 짧아 정상적으로 초기 동기를 획득한 경우에도 SFD 패턴 검출에 실패하여 해당 패킷에 대한 복조를 수행하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 초기 동기 획득 이후 잉여 SYNC 심볼들 중 일부를 활용하여 IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB 시스템의 SFD 검출 성능을 개선하는 방안을 제안한다.

Keywords

References

  1. IEEE, Approved Draft Amendment to IEEE Standard for Information technology Telecommunications and information exchange between system-PART 15.4: Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks(LR-WPANs): Amendment to add alternate PHY(Amendment of IEEE Std 802.15.4), IEEE Std. P802.15.4a/D7, Jan. 2007.
  2. H. Nie, Z. Chen, "Transceiver Technologies for Impulse Radio Ultra Wideband (IR UWB) Wireless Systems", Communication Networks and Services Research Conference, 2008, 6th Annual, pp.3-8, May 2008
  3. M. Ghavami, L. B. Michael, and R. Kohno, "Ultra Wideband signals and systems in communication engineering," John Wiley & Sons, Ltd, pp.1-24, 2004
  4. M. Z. Win, R. A. Scholtz, "Impulse radio: How it works.", IEEE Communications Letters, Vol.2, No.2, pp.36-38, Feb. 1998. https://doi.org/10.1109/4234.660796
  5. A. F. Molisch, K. Balakrishnan, D. Cassioli, et al., ", IEEE 802.15.4a channel model-final report," IEEE 802.15-04-0662-00-004a, Nov. 2004.
  6. I. Guvenc, Z. Sahinoglu, and P. V. Orlik, "TOA Estimation for IR-UWB Systems with Different Transceiver Types," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol.54, pp.1876-1886, Jun. 2006. https://doi.org/10.1109/TMTT.2006.872044