• 제목/요약/키워드: OFDM/OQAM

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OFDM/OQAM-IOTA 시스템 (OFDM/OQAM-IOTA System)

  • 주효;허주;장경희
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.120-128
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    • 2004
  • 일반적인 OFDM/QAM 변조 방식은 연속된 심볼 사이에 보호구간 (guard interval)을 삽입함으로서 시간 영역에서 다중경로채널에 강한 특성을 가지지만, 도플러 효과에 의한 주파수 영역에서의 채널 간 간섭에 약한 특성을 보인다. 이에 반해 OFDM/OQAM 변조 방식은 시간과 주파수 영역에서 직교성을 가지는 IOTA (Isotropic Orthogonal Transform Algorithm) 필터를 사용하여 이동 환경에서 지연 확산(delay spread)과 도플러 효과(doppler effect) 에 강한 특성을 보이며, 보호구간을 사용하지 않아 OFDM/QAM 시스템에 비하여 주파수 효율을 현저하게 높일 수 있다. 본 논문에서는 OFDM/OQAM-IOTA 시스템의 물리 구조 및 OFDM/OQAM-IOTA 시스템을 위한 perfect channel estimation 방식을 제시하고, AWGN 및 1-path Rayleigh fading 채널 환경에서 OFDM/OQAM-IOTA 시스템과 일반적인 OFDM/QAM 시스템의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면, OFDM/OQAM-IOTA 방식이 OFDM/QAM 방식보다 성능이 우수함을 알 수 있다.

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Odd/Even Center Preamble 구조를 가진 OFDM/OQAM-IOTA 시스템 (OFDM/OQAM-IOTA System With Odd/Even Center Preamble Structure)

  • 강승원;허주;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12A호
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    • pp.1153-1160
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    • 2005
  • 일반적인 OFDM/QAM 시스템은 시간 영역에서 다중경로 채널에 강인한 특성을 갖기 위해 연속적인 심볼 사이에 보호구간(Guard Interval)을 삽입하는 반면, OFDM/OQAM(Offset QAM)-IOTA 시스템은 보호구간 대신에 시간과 주파수 영역에서 우수한 Localization 특성을 갖는 IOTA(Isotropic Orthogonal Transform Algorithm) 함수를 사용하며, 이로 인하여 OFDM/OQAM-IOTA 시스템은 현저하게 높은 주파수 사용 효율을 갖는다. 하지만 일반적인 OFDM/QAM 시스템에 사용된 채널 추정 방법을 변경 없이 OFDM/OQAM-IOTA 시스템에 적용할 경우 고유의 심볼간 간섭(ISI : Inter-Symbol Interference)이 발생하게 되므로 OFDM/OQAM-IOTA 시스템 채널 추정을 위해서는 별도의 프리앰블 구조를 사용하여야 한다. 본 논문에서는 OFDM/OQAM-IOTA 시스템 채널 추정에 적합한 새로운 프리앰블 구조를 제안하고, 제안된 프리앰블을 사용하여 Ideal 채널 추정과 중저속 이동 환경에서의 Practical 채별 추정을 수행하여, 그 결과를 일반적인 OFDM/QAM 시스템의 성능과 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과에 의하면, 제안된 프리앰블 구조를 사용한 OFDM/OQAM-IOTA 시스템이 FFT 크기의 1/4을 보호구간으로 사용하는 일반적인 OFDM/QAM 시스템보다 Target BER 10-3에서 1.5 dB 정도의 Eb/NO 이득이 있으며, 또한 $25\%$ 정도의 데이터 전송률 이득을 갖는다.

Overlapped Segmental Clipping for the PAPR Reduction of the OFDM-OQAM system

  • Wang, Jianping;Yan, Jing;He, Zhen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권8호
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    • pp.2783-2795
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    • 2014
  • Orthogonal frequency division multiplexing with offset quadrature amplitude modulation (OFDM-OQAM) technique has drawn significant interests in recent years. However, most of the existing OFDM peak-to-average ratio (PAPR) reduction schemes cannot be used in the OFDM-OQAM system directly. In this paper, a modified scheme called overlapped segmental clipping (OS-clipping) is proposed to deal with the high PAPR problem specifically in the OFDM-OQAM system. For the proposed OS-clipping scheme, the input signals are divided into a number of overlapped segments and then the clipping operation is processed on each segment. Simulation results show that the modified scheme used in the OFDM-OQAM system can provide better performance than conventional clipping scheme directly used in the OFDM-OQAM system, and even outperforms conventional clipping scheme applied in the OFDM system.

IOTA-OFDM/OQAM 시스템 기반의 복호 후 전송 협력 통신 (Decode-and-Forward Cooperative Communication Based on IOTA-OFDM/OQAM System)

  • 김재진;김동호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권12호
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    • pp.777-779
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    • 2014
  • 본 논문에서는 보호구간이 삽입된 OFDM 시스템의 단점을 개선한 IOTA-OFDM/OQAM 시스템을 소개한다. 또한 이를 기반으로 하는 DF 협력 통신 모델을 제안한다. 제안 모델의 최종 수신단은 소스와 릴레이로부터 수신한 직교 신호를 MRC 기법으로 결합한다. 이로 인해 얻게 되는 다이버시티 이득으로 제안 모델이 기존 시스템 대비 더 나은 BER 성능을 얻음을 전산 모의실험을 통해 확인하였다.

A Novel Channel Estimation Scheme for OFDM/OQAM-IOTA System

  • Kang, Seung-Won;Chang, Kyung-Hi
    • ETRI Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.430-436
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    • 2007
  • An OFDM/offset QAM (OQAM)-IOTA system uses the isotropic orthogonal transform algorithm (IOTA) function, which has good localization properties in the time and frequency domains. This is employed instead of the guard interval used in a conventional OFDM/QAM system in order to be robust for multi-path channels. However, the conventional channel estimation scheme is not valid for an OFDM/OQAM-IOTA system due to the intrinsic inter-symbol interference of the IOTA function. In this paper, a condition is derived to reduce the intrinsic interference of the IOTA function. This condition is obtained with the proposed pilot structure used for perfect channel estimation. We also derive the preamble structure appropriate for practical channel estimation of the OFDM/OQAM-IOTA system. Simulation results show that the OFDM/OQAM-IOTA system with the proposed preamble structure performs better than the conventional OFDM system, and it has the additional advantage of an increased data transmission rate which corresponds to the guard interval retrieval.

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Novel Peak-to-Average Power Ratio Reduction Methods for OFDM/OQAM Systems

  • Sandeep, Vangala;Anuradha, Sundru
    • ETRI Journal
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    • 제38권6호
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    • pp.1124-1134
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    • 2016
  • The tone reservation method is one of the most effective pre-distortion methods for peak-to-average power ratio reduction in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. Its direct application to OFDM systems with offset quadrature amplitude modulation (OQAM) is, however, not effective. In this paper, two novel TR-based methods are proposed, specifically designed for OFDM/OQAM systems by taking into consideration the overlapping nature of OQAM signals. These two methods have different approaches to the generation of the peak-cancelling signal. The first one (overlapped scaling tone reservation) generates the peak-cancelling signal using a least squares approximation algorithm with possible adjacent symbol overlap; the second one (multi-kernel tone reservation) generates the peak-cancelling signal by using multiple impulse-like time domain kernels. It is shown by simulation that, when used in OFDM/OQAM systems, the proposed methods can provide better performance than the direct application of the existing controlled clipping tone reservation method, and even outperform the multi-block tone reservation method.

FBMC/OQAM 시스템의 주파수 과표본 영역에서의 반복적인 채널 추정 및 등화 기법에 관한 연구 (A Study of Iterative Channel Estimation and Equalization Scheme of FBMC/OQAM in a Frequency Oversampling Domain)

  • 원용주;오종규;이진섭;김준태
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.391-403
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    • 2016
  • FBMC/OQAM(Filterbank multicarrier on offset-Quadrature Amplitude Modulation) 시스템은 기존 OFDM/QAM(Orthogonal frequency division multiplexing on Quadrature Amplitude Modulation) 시스템의 보호 구간인 CP(Cyclic Prefix) 사용으로 인한 데이터 전송 효율 저하가 발생하지 않는 다중 반송파 전송 시스템이다. 하지만 주파수 선택적인 채널 상황에서 주파수 축 단일 탭 등화 방식을 사용하는 경우 OFDM/QAM 시스템에 비해 수신 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 FBMC/OQAM 시스템의 반복적인 채널 추정 및 등화 기법을 제안한다. 제안된 기법을 통해 주파수 선택적인 채널 상황에서 OFDM/QAM 시스템의 주파수 축 단일 탭 등화 방식과 견주어 수신 성능이 크게 떨어지지 않음을 컴퓨터 모의실험을 통해 검증한다.

FBMC/OQAM 시스템 기반의 연속적인 파일럿 패턴을 이용한 채널 추정시 간섭 상쇄 기법에 관한 연구 (An Interference Canceling Method for Continual Pilot Pattern of Channel Estimation Situation in FBMC/OQAM system)

  • 원용주;오종규;김준태
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.230-233
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    • 2014
  • 현재 다양한 통신 표준에서 채택되고 있는 OFDM 시스템에 비해 주파수를 더욱 효율적으로 이용해야 하는 요구가 증가함에 따라 FBMC/OQAM 시스템이 주목을 받고 있다. 수신단에서 알고 있는 파일럿 심볼을 이용한다는 관점에서 FBMC/OQAM 시스템에서의 채널 추정 방식은 OFDM의 채널 추정 방식과 유사하지만 FBMC/OQAM 시스템의 고유한 간섭으로 인해 OFDM 시스템의 채널 추정 방식에 비해 추가적인 기법이 필요하다. 이러한 간섭에 대처할 수 있는 방법으로 보조 파일럿을 사용하는 방법에 대해 알아보고, 연속적인 파일럿 패턴에 적용하는 데 제한이 있는 보조 파일럿 방식에 대해 간섭을 상쇄할 수 있는 기법을 적용한 후 성능을 측정하였다.

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Supervised learning and frequency domain averaging-based adaptive channel estimation scheme for filterbank multicarrier with offset quadrature amplitude modulation

  • Singh, Vibhutesh Kumar;Upadhyay, Nidhi;Flanagan, Mark;Cardiff, Barry
    • ETRI Journal
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    • 제43권6호
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    • pp.966-977
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    • 2021
  • Filterbank multicarrier with offset quadrature amplitude modulation (FBMC-OQAM) is an attractive alternative to the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation technique. In comparison with OFDM, the FBMC-OQAM signal has better spectral confinement and higher spectral efficiency and tolerance to synchronization errors, primarily due to per-subcarrier filtering using a frequency-time localized prototype filter. However, the filtering process introduces intrinsic interference among the symbols and complicates channel estimation (CE). An efficient way to improve the CE in FBMC-OQAM is using a technique known as windowed frequency domain averaging (FDA); however, it requires a priori knowledge of the window length parameter which is set based on the channel's frequency selectivity (FS). As the channel's FS is not fixed and not a priori known, we propose a k-nearest neighbor-based machine learning algorithm to classify the FS and decide on the FDA's window length. A comparative theoretical analysis of the mean-squared error (MSE) is performed to prove the proposed CE scheme's effectiveness, validated through extensive simulations. The adaptive CE scheme is shown to yield a reduction in CE-MSE and improved bit error rates compared with the popular preamble-based CE schemes for FBMC-OQAM, without a priori knowledge of channel's frequency selectivity.