• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.1-9
• /
• 2021

주파수 전송 효율을 높이기 위하여 주파수 대역에서의 켤레 복소수 대칭 특성을 갖는 단일 측대 파형 전송 시스템의 연구가 이루어지고 있다. 또한, 직교 블록 부호(시공간 및 주파수 공간 블록 부호)를 활용한 전송 시스템의 다이버시티 성능 이득에 대하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 4개의 송신 안테나를 갖는 3/4 비율의 주파수 공간 블록 부호 단일 측대 파형 SC(single carrier) FDMA(frequency division multiple access) 시스템을 구현한다. 3/4 비율의 4×4 직교 블록 부호를 적용함으로써 기존의 단일 안테나 기반 단일 측대 파형 SC FDMA 시스템과 2개의 송신 안테나를 이용한 2×2 주파수 공간 블록 부호 단일 측대 파형 SC FDMA 시스템보다 뛰어난 수신 성능을 확보할 수 있음을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제16권4호
• /
• pp.447-457
• /
• 2014

In this paper, we investigate the frequency domain channel estimation for multiple-input multiple-output (MIMO) single-carrier frequency-division multiple-access (SC-FDMA) systems. In MIMO SC-FDMA, code-division multiplexed (CDM) pilots such as cyclic-shifted Zadoff-Chu sequences have been adopted for channel estimation. However, most frequency domain channel estimation schemes were developed based on frequency-division multiplexing of pilots. We first develop a channel estimation error model by using CDM pilots, and then analyze the mean-square error (MSE) of various minimum MSE (MMSE) frequency domain channel estimation techniques. We show that the cascaded one-dimensional robust MMSE (C1D-RMMSE) technique is complexity-efficient, but it suffers from performance degradation due to the channel correlation mismatch when compared to the two-dimensional MMSE (2D-MMSE) technique. To improve the performance of C1D-RMMSE, we design a robust iterative channel estimation (RITCE) with a frequency replacement (FR) algorithm. After deriving the MSE of iterative channel estimation, we optimize the FR algorithm in terms of the MSE. Then, a low-complexity adaptation method is proposed for practical MIMO SC-FDMA systems, wherein FR is performed according to the reliability of the data estimates. Simulation results show that the proposed RITCE technique effectively improves the performance of C1D-RMMSE, thus providing a better performance-complexity tradeoff than 2D-MMSE.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제9권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2009

In recent years, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) and SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) have been widely studied for the uplink of a mobile communication system. In this paper, PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) and BER(Bit Error Rate) performance of the OFDMA and SC-FDMA systems are studied in relation to the uplink of a mobile communication system. Three kinds of sub-carrier allocation methods in the OFDMA system and 2 kinds of sub-carrier allocation methods in SC-FDMA system are suggested to compare and improve system performance. Simulation results show that in the OFDMA system, the first sub-band allocation method has better PAPR reduction performance than the other methods. In the SC-FDMA system, the distributed allocation method offers similar P APR, compared with the sub-band allocation method. P APR can be further reduced by adding a spectrum shaping filter with an appropriate roll of factor. Furthermore, it is found that on average, SC-FDMA can reduce the PAPR by more than 5 dB compared to OFDMA, when the total sub-carrier number is 1,024 and the sub-carrier number allocated to each user changes trom 8 to 512. Because of the frequency diversity and low PAPR characteristics, SC-FDMA system of the distributed sub-carrier allocation method can achieve better BER performance than the OFDMA system.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권11C호
• /
• pp.1106-1112
• /
• 2009

SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access)는 낮은 첨두전력을 가져 최근 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)의 상향 다중 접속방식으로 채택되었다. 파형정형 여파기인 제곱근 상승여현 여파기의 롤오프 계수가 1에서 0으로 감소함에 따라 SC-FDMA의 부반송파 매핑방식 중 하나인 IFDMA(interleaved FDMA) 방식의 대역폭은 좁아지지만, 오히려 그 첨두전력은 심각하게 증가할 수 있다. 실제 시스템에서는 증폭기의 전력효율을 높이기 위하여 높은 첨두전력을 특정 값 이하로 절사하는 클리핑 과정을 수행하게 된다. 신호의 클리핑은 고주파 성분의 재생성 및 신호의 왜곡을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 파형정형된 IFDMA 신호에서 클리핑이 스펙트럼과 오율에 미치는 영향을 분석한다.

• ETRI Journal
• /
• 제43권2호
• /
• pp.197-208
• /
• 2021

Single-carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) is currently being used in long-term evolution uplink communications owing to its low peak-to-average power ratio (PAPR). This study proposes a new transceiver design for an SC-FDMA system based on Walsh-Hadamard transform (WHT). The proposed WHT-based SC-FDMA system has low-PAPR and better bit-error rate (BER) performance compared with the conventional SC-FDMA system. The WHT-based SC-FDMA transmitter has the same complexity as that of discrete Fourier transform (DFT)-based transmitter, while the receiver's complexity is higher than that of the DFT-based receiver. The exponential companding technique is used to reduce its PAPR without degrading its BER. Moreover, the performances of different ordered WHT systems have been studied in additive white Gaussian noise and multipath fading environments. The proposed system has been verified experimentally by considering a real-time channel with the help of wireless open-access research platform hardware. The supremacy of the proposed transceiver is demonstrated based on simulated and experimental results.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권2호
• /
• pp.3-9
• /
• 2016

본 논문에서는 무선 및 이동통신을 위한 클라우드 무선 가입자 네트워크를 지원하는 프론트홀에서 무선 라디오파의 광섬유 전송망의 기술을 제안하고 구현한다. 하향 링크는 OFMD (orthogonal frequency division multiplexing) (O기법을 사용하였고 상향방향의 전송은 SC-FDMA (single carrier-frequency multiple access) 방식으로 구현하였다. 64, QAM, 16QAM, QPSK 등 다양한 변조 방식에 대해 시스템 파라메터를 도출하고 측정치를 기반으로 성능을 분석하였다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.7-15
• /
• 2010

본 연구는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 접속기술을 사용하는 LTE(Long Term Evolution) 상향링크의 성능을 최대화하기 위한 무선자원관리(radio resource management) 기법을 제안한다. 셀간의 상호작용을 고려해야하는 다중셀(multi-cell) 시스템을 대상으로 하여 단일셀 대상의 기존 SC-FDMA관련 연구와는 차별화된다. 본 연구는 무선자원관리를 무선자원 계획단계(planning phase)와 운용단계(operation phase)로 구분하여 정의한다. 계획단계는 마스터 eBN(evolved-NodeB)가 소속된 eNB에 연속적인 무선자원(RB; radio bearer)를 배정하기 위한 것이고 운용단계는 eNB가 마스터 eBN로부터 배정받은 RB를 단말기에 할당하기 위한 것이다. 두 단계에 대하여 각각 최적화 문제를 모형화하고 각 모형에 대한 탐색적 해법을 제시한다. 제시하는 해법은 인접해중에서 목적함수 개선치가 가장 높은 방향으로 이동하는 일반적인 형태를 띄고 있다. 다수의 실험결과를 통하여 두 알고리즘의 성능과 특징을 분석하였다. 본 연구는 다중셀 SC-FDMA 시스템을 대상으로 효율적인 무선자원 관리 기법을 개발하기 위한 연구에 선구자적인 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권4A호
• /
• pp.307-314
• /
• 2010

본 논문에서는 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 기반 상호협력 릴레이 시스템에서 MS(Mobile Station)와 RS(Relay Station)가 서로 다른 DFT(Discrete Fourier Transform) 확산 크기를 갖는 경우에 상호협력 수신 다이버시티 결합 기법을 제안한다. 제안된 기법은 DFT 확산 길이 조정부, 위상 회전 보상부, 채널 위상 왜곡 보상부, 상호협력 수신 다이버시티 결합부로 구성된다. 제안된 기법은 상호협력 수신 다이버시티 결합 과정을 주파수 영역에서 스칼라 연산을 통하여 수행하기 때문에 계산량이 비교적 적고 다중 경로 채널에 강건하다. 모의 실험을 통하여 제안된 수신 다이버시티 결합 기법이 SC-FDMA 기반 상호협력 릴레이 시스템에서 기존의 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법들과 비교하여 성능 향상이 있음을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권11호
• /
• pp.7456-7462
• /
• 2015

본 논문에서는 중계기를 통해 다중 경로가 확보된 음영 지역에서 주파수 공간 블록 부호를 적용한 주파수 효율적인 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 전송 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안된 시스템은 주기적 프리픽스 사용에 따른 주파수 효율 감소를 방지하기 위하여 주기적 프리픽스를 사용하지 않는다. 주기적 프리픽스를 사용하지 않음에 따라 훼손되는 채널 주기성을 중계기와 수신국의 수신기에서 복원함으로써, 주기적 프리픽스를 사용하지 않는 제안된 시스템의 성능이 충분한 주기적 프리픽스를 사용하는 기존 시스템의 성능과 거의 동일하여 시스템의 주파수 효율이 향상되는 것을 실험을 통해 확인할 수 있다.

• ETRI Journal
• /
• 제40권4호
• /
• pp.537-545
• /
• 2018

In this paper, we present a comprehensive analytical study of the symbol error rate (SER) of single-carrier frequency-division multiple access (SC-FDMA) with zero-forcing frequency domain equalization (ZF-FDE) over a Rayleigh fading channel. SC-FDMA is considered as a potential waveform candidate for fifth-generation (5G) radio access networks (RANs). First, the $N_C$ fold convolution of the noise distribution of an orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system is computed for each value of the signal-to-noise ratio (SNR) in order to determine the noise distribution of the SC-FDMA system. $N_C$ is the number of subcarriers assigned to a user or the size of the discrete Fourier transform (DFT) precoding. Here, we present a simple alternative method of calculating the SER by simplifying the $N_C$ fold convolution using time and amplitude scaling properties. The effects of the $N_C$ fold convolution and SNR over the computation of the SER of the SC-FDMA system has been separated out. As a result, the proposed approach only requires the computation of the $N_C$ fold convolution once, and it is used for different values of SNR to calculate the SER of SC-FDMA systems.