Access timing offsets-resilient SC-FDMA

접속동기 오차에 강한 SC-FDMA 기법

In this paper, we propose a Single Carrier Frequency Division Multiple Access(SC-FDMA) scheme with greatly enhanced tolerance of timing offset among the users. The type of the proposed scheme is similar to code spread Multiple Carrier Direct Spread Code Division Multiple Access(MC DS CDMA). The proposed scheme performs partial Discrete Fourier Transform(DFT) in order to solve high Peak to Average Power Ratio(PAPR) of the MC DS CDMA before Inverse Fast Fourier Transform(IFFT). Exploiting the property Properly Scrambled Walsh-Hadamard(PSW) code has zero correlation despite ${\pm}1$ chip timing offset, the proposed scheme achieves Multiple Access Interference free performance with the timing offset up to ${\pm}1$ OFDM symbol duration with low PAPR. In contrast, the other existing schemes in comparison undergo severe performance degradation even with small timing offset in multipath fading channel.

본 논문에서는 상향링크에서 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 가지면서 사용자 간 동기 오차 범위를 크게 확장한 MCDS CDMA(Multiple Carrier Direct Spread Code Division Multiple Acceess) 형태의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 상향링크 준동기 환경에 강한 특성을 가진 MC DS CDMA 기법의 높은 PAPR을 갖는 단점을 보완하기 위해 부분 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 이전에 부분 DFT(Discrete Fourier Transform)연산을 수행한다. 제안하는 기법은 ${\pm}1$칩 준동기 상황에서 '0'상관도를 갖는 PSW(Properly Scrambled Walsh) 부호를 시간 도메인으로 스프레딩하여 레인징 절차를 수행하지 않고서도 사용자 간 최대 ${\pm}1$ OFDM 심벌 길이 이내의 시간 오차이내에서는 MAI(Multiple Access Interference)가 발생하지 않게 한다. 실험결과에서는 준동기 상황을 개선하기 위해 제안된 기존의 SC-FDMA 방식에 비해 사용자 간 동기 오차에 강한 특성이 있음을 보인다.