• 전자공학회논문지 IE
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• 제48권1호
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• pp.30-35
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• 2011

본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템용 초기 채널 추정의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 초기 채널 추정의 성능은 채널 추정에 활용되는 프리엠블 심볼의 수가 커짐에 따라 증가된다. MB-OFDM UWB 표준안은 프리엠블 형식에서 부대역 당 2개의 채널 추정용 심볼 (CE symbol : channel estimation symbol)을 제시한다. 2 개 심볼에 기반한 채널 추정의 성능은 각각 200 Mbps와 480 Mbps 전송율에 대한 -77.5 dBm과 -72.5 dBm의 상당적으로 높은 수신 감도에서는 만족될 수 있지만, 55 Mbps와 110 Mbps 전송율에 대한 수신 감도 -83.5 dBm과 -80.5 dBm에서 채널 추정 성능은 저하될 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 초기 채널 추정 영역을 기존 2개의 채널 추정용 심볼을 포함하여 패킷 동기 심볼 (PS symbol : packet synchronization symbol)과 프레임 동기 심볼 (FS symbol : frame synchronization symbol)로 확장함으로써 성능 향상을 얻을 수 있는 방법이다. 이 방법은 저하된 SBR에서 초기 채널 추정 성능을 향상시키고 물리 계층 헤더 (physical-layer header)에서의 오류율를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 제안한 방법에 기반한 링크 마진의 증가는 통신 처리량을 증가시키는 효과가 있다. 초기 채널 추정에 대해 제안된 방법에 대한 시뮬레이션 결과, 단지 2개의 CE 심볼만을 사용했을 때보다 CE 심볼 포함 1 개의 심볼을 확장한 4 개 심볼 기반의 초기 채널 추정 방식의 성능이 $10^{-4}$ BER에서 약 0.7 dB 만큼 향상된 성능을 가진다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2A호
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• pp.157-165
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• 2004

IEEE 802.11a WLAN(Wireless Local Area Network)의 동기 알고리즘은 짧은 훈련심볼, 긴 훈련 심볼 그리고 파일롯을 이용하는 세가지 단계를 거쳐야 되는데 실제구현상에서는 두 가지의 문제점을 가지고 있다. 첫째는 긴 훈련 심볼 및 파일롯을 이용하는 동기 과정이 복잡하다. 둘째로 긴 훈련 심볼 영역에서는 짧은 훈련 심볼에서 구해진 오프셋 정정 계수만을 이용한 보상이 이루어지기 때문에 긴 훈련 심볼 영역에서 구한 등화기 계수를 완전히 신뢰 할 수가 없고 이러한 불안정한 영역에서 등화기 계수를 구하게 된다면 성능에 악영향을 미치게 된다. 특히, 시스템의 데이터 영역이 54 Mbps 전송이 가능한 구조로 이루어져 있고 데이터 길이가 최대인 경우에 시스템의 성능열화가 가장 심하게 나타난다. 본 논문에서는 이러한 동기단에서의 구현상의 복잡성과 구조적인 오류의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 알고리즘을 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이를 확인 한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.95-103
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• 2009

본 논문에서는 cyclic shift diversity(CSD)가 적용된 프리앰블을 이용하는 MIMO-OFDM 기반의 IEEE 802.11n 무선랜 시스템을 위한 효율적인 심볼 동기 알고리즘을 제안한다. IEEE 802.11n 시스템에서는 다수개의 전송안테나를 통해 같은 프리앰블이 전송될 때 의도하지 않은 빔형성이 생성되는 것을 방지하고 송신안테나 다이버시티 이득을 얻기 위해 프리앰블에 CSD를 적용한다. 그런데, 이것은 수신단의 CSD 프리앰블의 cross-correlation 결과에서 다수개의 peak 값을 발생시키기 때문에, cross-correlation 방식을 이용하여 하나의 peak 위치를 검출한 후 심볼 동기를 수행하는 기존의 알고리즘을 이용할 경우 심볼 동기 오류가 발생되고, 패킷 검출과 AGC 완료 시점에 따라 심볼 동기의 성능이 좌우되는 문제를 발생시킨다. 따라서 본 논문에서는 CSD 프리앰블의 cross-correlation 특성, 패킷 검출과 AGC 완료 시점을 고려하여 LTS와 OFDM 심볼간의 경계 구역을 검출하는 기법과 신호 검출 시 임계점을 초과하는 지점의 정확도를 향상시킬 수 있는 재결정 모드 기법, 그리고 SNR별로 최적의 임계값을 적용할 수 있는 가변 임계값 기법 등으로 구성된 새로운 심볼 동기 알고리즘을 제안한다 제안하는 방식은 최대 주파수 오차가 존재하는 환경에서도 기존 방식에 비해 동기 실패율이 1%인 경우에는 4.3dB, 동기 실패율이 0.1%인 경우에는 18dB의 성능 향상을 이루는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로, 제안하는 방식은 IEEE 802.11n 무선랜 시스템에 적합할 뿐만 아니라, CSD 프리앰블이 적용된 MIMO-OFDM 기반의 시스템에 확대 응용이 가능할 것으로 판단된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권7호
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• pp.1792-1801
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• 2012

Symbol timing error amounts to a major degradation in the system performance. Conventionally, timing error is estimated by predefined preamble on both transmitter and receiver. The maximum of the correlation result is considered the start of the OFDM symbol. Problem arises when the prime path is not the strongest one. In this paper, we propose a new combined time and channel estimation method for multi-band OFDM ultra wide-band (MB-OFDM UWB) systems. It is assumed that a coarse timing has been obtained at a stage before the proposed scheme. Based on the coarse timing, search interval is set (or time candidates). Exploiting channel statistics that are assumed to be known by the receiver, we derive a maximum a posteriori estimate (MAP) of the channel impulse response. Based on this estimate, we discern for the timing error. Timing estimation performance is compared with the least squares (LS) channel estimate in terms of mean squared error (MSE). It is shown that the proposed timing scheme is lower in MSE than the LS method.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.3-13
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• 2013

이 논문에서는 OFDM 시스템의 시간 영역 동기를 위한 2가지 방법을 제안한다. 이것은 심벌타이밍 판정의 모호함의 원인이되는 플레토와 사이드로브를 제거하기 위하여 부 심벌간에 1심벌 옵셋을 두고 타이밍 메트릭을 구하는 방법과 플레토 현상을 경감시킬 수 있는 전력감소지수(Reduction Factor, ${\rho}$), 제동상수(Break Constant, ${\beta}_k$) 그리고 심벌이식깊이(Implant Depth, ${\delta}_I$)등의 파라메터를 사용하여 CP(Cyclic Prefix) 구간의 전력을 수정하는 방법이다. 제안된 2가지 방법은 기존에 제안된 심벌타이밍 동기화기법들과 컴퓨터모의시험을 통해서 성능평가가 이루어졌으며, 제안된 방법들은 다중경로의 레일레이 페이딩채널에서 기존의 시스템에 비해서 더 우수한 통계적 특성을 나타내었다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제46권4호
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• pp.78-82
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• 2009

본 논문에서는 다중경로 채널 조건과 부반송파 변조방식이 다른 OFDM에 대한 성능을 분석한다. 또한 OFDM 신호에 대한 다중경로 지연 확산 환경, 시작 프레임 동기 오류의 영향에 대해서 분석한다. 다른 변조방식에 대한 BER 성능 분석을 통해서 적응형 OFDM 전송에 적용할 수 있는 기준을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1387-1394
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• 2011

이 논문에서는 OFDM Modem의 심볼 타이밍 옵셋 동기화 블록에 대한 저면적 구조를 제안한다. 심볼 타이밍 동기화 블록에서의 곱셈연산을 디지털 필터 구조의 개념을 도입하여 저면적 구조를 유도하였다. 즉 곱셈연산을 CSD(Canonic Signed Digit) 방식과 CSS(Common Sub-expression Sharing) 방식의 덧셈기를 사용한 구조를 제안하였다. 제안 구조에 대한 Verilog-HDL 코딩과 합성을 통하여 $0.264mm^2$로 구현하였으며, 이는 기존 구조의 $0.723mm^2$와 비교하여 63.54%의 구현 면적 감소를 달성하였다. 따라서 제안된 구조는 OFDM 시스템의 심볼 타이밍 동기화기에 효율적으로 사용 될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권6호
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• pp.213-224
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• 2003

제안된 알고리듬은 채널 잡음전력에 따라 적응적으로 문턱값 레벨을 결정하는 적응 문턱값 설정방식을 사용하여 채널특성에 관계없이 항상 최적의 문턱값을 설정한다. 또한, 이것은 그 추정성능이 다중경로채널에서의 전력지연 프로파일 변동에 대해 덜 민감하도록 만드는 특별하게 설계된 훈련심볼을 사용한다. 그 결과, 제안된 기법의 추정성능은 채널특성 변동에 대해 영향을 적게 받는다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4A호
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• pp.402-411
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• 2006

OFDMA 방식은 다중 사용자가 서로 다른 부반송파를 통해 동시에 신호를 전송하는 방식으로서, 주파수 효율이 높고, 간단한 단일 탭 등화기로 고속 전송 시 급격히 증가하는 인접 서브캐리어 간 간섭의 보상이 가능하며, FFT를 사용하여 고속으로 구현할 수 있기 때문에 최근 고속 데이터 무선 통신을 위한 전송방식으로 사용되고 있다. 하지만 이러한 OFDMA 시스템의 장점은 부반송파간의 직교성이 유지되는 경우에만 가능하며, 직교성이 깨지는 경우에는 인접 채널 간섭이 발생되어, 시스템 성능을 저하시키게 된다. 따라서 OFDM 시스템에서는 주파수 및 시간 동기의 중요성이 크게 강조된다. 본 논문에서는 효율적인 동기 성능을 위하여 802.16d/e 및 WiBro 시스템에서 사용되는 프리앰블을 분석하여 기존에 사용되던 방식에 비해 정확도가 높은 Timing Metric 을 유도함으로써 보다 확실한 시간 동기 알고리즘을 제안하고, 시간영역에서 소수배 주파수 옵셋 추정만이 가능한 문제점을 해결하기 위해 정수배 주파수 옵셋 추정이 가능한 주파수 동기화 구조를 제안한다. 제안된 시간 및 주파수 동기 알고리즘을 적용한 시스템의 모의실험을 통하여 OFDMA 시스템에서의 인접 채널 간 간섭에 의한 성능 열화가 저하됨을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.880-883
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• 2002

본 논문에서는 OFDM 신호방식을 사용하는 무선채널 환경에서 무선 멀티미디어에 적합한 클럭 동기복원 알고리즘을 제안한다. 제안된 클럭 동기복원 알고리즘의 기본적인 접근은 수신기의 채널 추정기로부터 추정된 채널의 주파수 응답을 획득하여 IFFT를 통해 채널의 충격 응답 또는 다중 경로 강도 프로 파일을 구하고 시간 영역에서 채널의 에너지가 집중된 일정 범위의 위치를 추적하는 것이다. 또한, 샘플링 클럭 오프셋이 $\pm$1-3 샘플 있는 경우 64-QAM, 16-QAM의 성좌점을 분석하고, BER 성능을 확인한 결과 최적 샘플 지점에서의 성좌점과 BER성능에 비하여 2 샘플 이상의 오프셋이 발생했을 경우에는 심한 성능 열화가 나타나는 것을 확인하였고, 시뮬레이션 결과로부터, 제안된 알고리즘이 주파수 선택적 페이딩 채널에서도 우수한 동기특성을 제공함을 알 수 있다.