The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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A Low-Complexity 2-D MMSE Channel Estimation for OFDM Systems

OFDM 시스템을 위한 낮은 복잡도를 갖는 2-D MMSE 채널 추정 기법

  • 김정인 (성균관대학교 정보통신공학부 통신시스템 연구실) ;
  • 장준희 (성균관대학교 정보통신공학부 통신시스템 연구실) ;
  • 최형진 (성균관대학교 정보통신공학부 통신시스템 연구실)
  • Received : 2010.12.24
  • Accepted : 2011.04.25
  • Published : 2011.05.31
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Abstract

For OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) systems, 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) channel estimation provides optimal performance in frequency/time selective fading channel environment. However, the 2-D MMSE channel estimation has high computational complexity due to the large matrix size, because the 2-D MMSE channel estimation considers time as well as frequency axis for channel estimation. To reduce the computational complexity, we propose a modified 2-D MMSE channel estimator which is based on 1-D MMSE channel estimation with weighted sum. Furthermore, we consider RMS delay spread and Doppler frequency estimation for 2-D MMSE channel estimation. We show that the proposed method can significantly reduce computational complexity as well as that it can perform close to 2-D MMSE channel estimation.

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 채널 추정 기법은 주파수/시간 선택적 특성을 가지는 채널에서 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 하지만 2-D MMSE 채널 추정 방식은 주파수 축 뿐만 아니라 시간 축 까지 고려하기 때문에 행렬 크기가 커지고, 이로 인해 복잡도가 크게 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 l-D MMSE 채널 추정 구조를 기반으로 가중치 합을 이용하여 기존의 2-D MMSE 채널 추정 방식보다 낮은 복잡도를 갖는 방식을 제안한다. 뿐만 아니라 2-D MMSE 채널 추정을 적용하기 위해 필요한 파라미터인 RMS 지연 확산과 도플러 주파수를 추정하는 기법을 고려한다. 성능 검증 결과 제안하는 방식은 기존의 2-D MMSE 방식에 비해서 복잡도를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 2-D MMSE 채널 추정 방법과 유사한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.

Keywords

References

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