A Study on Mid-amble based V2X Channel Estimation Techniques Using Bidirectional Averaging

양방향 평균화를 이용한 새로운 Mid-amble 기반 V2X 채널추정 기법에 관한 연구

In general, as the amplitude and phase information of the physical layer channel impulse response change rapidly in time and frequency according to the high-speed movement of the vehicles in V2X communication systems, it is difficult to accurately estimate these channels at the receiving end. In order to effectively overcome this problem, midamble-based channel estimation methods in which mid-ambles are periodically inserted into a packet have been recently considered. However, as the number of midambles increases, we suffer from the spectral efficiency loss. To relieve such a loss, in this paper, we propose a new bidirectional averaging channel estimation method that combines the existing data pilot-based channel estimation methods and the mid-ambles. Finally, through the simulation results, we demonstrate that the proposed method outperforms the existing mid-amble method in terms of packet error rate with fewer number of mid-ambles.

일반적으로 V2X 통신은 차량의 고속이동에 따라 물리계층 채널 임펄스 응답의 진폭과 위상정보가 시간 및 주파수에서 빠르게 변화하기 때문에, 수신단에서 이러한 채널을 정확하게 추정하는 것이 매우 어려운 일이다. 이러한 문제를 효과적으로 극복하기 위해 최근 패킷 내부에 주기적으로 미드앰블을 삽입하는 미드앰블 기반 채널추정 방식이 고려되고 있다. 하지만 단순히 미드앰블을 삽입하는 방법은 미드앰블의 수가 증가할수록 성능 이득 대비 주파수 효율이 빠르게 감소하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존의 데이터 파일럿 기반 채널추정방법과 미드앰블 방법을 결합한 새로운 양방향 평균화 채널추정기법을 제안한다. 제안하는 기법은 이러한 평균화 과정과 미드앰블의 위치 최적화를 통해 보다 적은 수의 미드앰블로 채널 추정의 정확도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 마지막으로 미드앰블의 수에 따른 패킷오류율 시뮬레이션을 통해 주파수 효율 관점에서 제안하는 기법의 우수성을 입증한다.