한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

주파수 영역에서의 간단한 zero-forcing 기법을 이용한 속도 적응형 채널 추정 기법

A Velocity-Adaptive Channel Estimation Scheme Using the Simple Zero-forcing Technique in the Frequency Domain

  • 류탁기 (연세대학교 전기전자공학과 정보통신 연구실) ;
  • 박구현 ((주)삼성전자 네트워크 사업부) ;
  • 홍대식 (연세대학교 전기전자공학과 정보통신 연구실) ;
  • 강창언 (연세대학교 전기전자공학과 정보통신 연구실)
  • 발행 : 2006.01.01
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초록

본 논문에서는 주파수 영역에서의 간단한 zero-forcing 기법을 이용한 속도 적응형 채널 추정 기법을 제안한다. 제안된 기법은 최적의 채널 추정 기법인 Wiener 필터의 주파수 응답을 구형(rectangular)으로 근사화하여 유도된다. 채널 추정 과정은 수신 신호에서 최대 도플러 주파수보다 큰 주파수 성분들을 제거함으로써 수행된다. 제안된 기법은 채널 계수와 이동체 속도에 대한 동시 추정 기법으로 확장 가능하며, 하나의 FFT 구조를 사용하여 효과적으로 구현 가능하다. 실험 결과를 통해 제안된 채널 추정 기법은 기존의 속도 적응형 채널 추정 기법들보다 넓은 속도 범위에서 낮은 채널 추정 MSE 성능을 보여주며, 확장된 동시 추정 기법은 다양한 채널 환경에서 안정된 추정 성능을 보인다. 마지막으로 제안된 기법에 대한 MSE 성능이 수식적으로 유도된다.

In this paper, we propose a velocity-adaptive channel estimation scheme using the simple zero-forcing technique in the frequency domain. Channel estimation is performed by removing frequency components that are higher than the maximum Doppler frequency in the received signal. The proposed scheme can be extended to the combined estimation scheme for channel coefficients and mobile velocity using one FFT/IFFT module. Simulation results show that the proposed scheme outperforms conventional schemes for a wide range of mobile velocities($3{\sim}300\;Km/h$). Finally, the MSE for the proposed channel estimation scheme is analyzed.

키워드

참고문헌

  1. Keiji Tachikawa, 'A Perspective on the Evolution of Mobile Communications,' IEEE Communications Magazine., vol. 41, pp. 66-73, Oct. 2003
  2. Goohyun Park, Takki Yu, Daesik Hong, and Changeon Kang, 'A Modified Covariance-Based Mobile Velocity Estimation Method for Rician Fading Channels,' IEEE Communications Letters, Accepted for publication, 2005
  3. James K. Cavers, 'An Analysis of Pilot Symbol Assisted Modulation for Rayleigh Fading Channels,' IEEE Trans. on Vehicular Tech., vol. 40, pp. 686-693, Nov. 1991 https://doi.org/10.1109/25.108378
  4. Seiichi Sampei and Terumi Sunage, 'Rayleigh Fading Compensation for QAM in Land Mobile Radio Communications,' IEEE Trans. on Vehicular Tech., vol. 42, pp. 137-147, May 1993 https://doi.org/10.1109/25.211451
  5. H. Andoh, M. Sawahashi, and F. Adachi, 'Channel Estimation Filter Using Time Multiplexed Pilot Channel for Coherent RAKE Combining in DS-CDMA Mobile Radio,' IEICE Trans. on Communications, vol. E81-B, pp. 1517-1526, 1998
  6. M. Sakamoto, J. Huoponen, and I. Niva, 'Adaptive Channel Estimation with Velocity Estimator for W-CDMA Receiver,' IEEE VTC'00, vol. 3, pp. 2024-2028, May 2000
  7. Hyuk Jnn Oh and John M. Cioffi, 'An Adaptive Channel Estimation Scheme for DS-CDMA Systems,' IEEE VTC'00, vol. 6, pp. 2839-2843, Sept. 2000
  8. Zhou Chunhui, Meng Lin, Li Gang, Wang Jing, Li Weidong, 'An Order-Adaptive Filter for Channel Estimation in DS-CDMA Mobile Systems,' ICCT'00, vol. 1, pp. 355-358, Aug. 2000
  9. M. L. Moher and J. H. Lodge, 'TCMP-A Modulation and Coding Strategy for Rician Fading Channels,' IEEE Journal on Selected Areas in Comm., vol. 7, No. 9, pp. 1347-1355, Dec. 1989 https://doi.org/10.1109/49.44580
  10. Harri Holma and Antti Toskala, WCDMA for UMTS, John Wiley and Sons Ltd, 2000
  11. Eiji Okamoto, Huan-Bang Li, and Tetsushi Ikegami, 'Rayleigh Fading Compensation for 16QAM using FFT,' IEEE Trans. on Vehicular Tech., vol. 48, pp. 1626-1633, Sept. 1999 https://doi.org/10.1109/25.790540
  12. G. Stuber, Principles of Mobile Communication, Boston, MA : Kluwer Academic Publisher, 1996
  13. A. Sampath and J. Holtzman, 'Estimation of Maximum Doppler Frequency for Handoff Decisions,' IEEE VTC'93, vol. 3, pp. 859-862, May 1993
  14. Goohyun Park, Daesik Hong, and Changeon Kang, 'Level Crossing Rate Estimation with Doppler Adaptive Noise Suppression Technique in Frequency Domain,' IEEE VTC'03, vol. 2, pp. 1192-1195, Oct. 2003
  15. 박구천, 한상철, 류탁기, 홍대식, 강창언, '속도 추정시 부가 잡음의 영향을 억제하기 위한 결정 궤한 적응형 대역 제한 방법에 대한 연구,' 한국통신학회 논문지 vol. 28, No. 11C, Nov., 2003