M-WiMAX 시스템의 DFE 최적화를 위한 IQ 불균형 보상과 AGC 결합 기법

Joint Scheme of IQ Imbalance Compensation and AGC for Optimal DFE in M-WiMAX Mobile Modem

  • 김종훈 (인하대학교 정보통신대학원 이동통신연구실) ;
  • 김영범 (인하대학교 정보통신대학원 이동통신연구실) ;
  • 장경희 (인하대학교 정보통신대학원 이동통신연구실)
  • 발행 : 2009.05.31

초록

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 기반으로 하는 M-WiMAX (Mobile-Worldwide Interoperability for Microwave Access) 시스템은 이동성이 있는 고속 데이터 전송에 적합한 전송 방법으로 널리 알려져 있지만, 수신단에서의 LO (Local Oscillator)에 의해 발생하는 IQ 불균형에 매우 민감한 특성을 보이는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 IQ 불균형이 시스템에 미치는 영향을 분석하고, 이를 보상하는데 있어 이득 불균형의 추정 및 보상이 AGC (Automatic Gain Control) 기능과 중첩함으로 단말 모뎀에서 DFE (Digital Front-end) 의 소형화 및 고집적화를 위한 두 기능의 결합 기법을 제시한다. 모의 실험을 통해 기존 방법과의 성능 차이가 없음을 보여 제안한 기법에 의한 H/W 구현의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

M-WiMAX (Mobile-Worldwide Interoperability for Microwave Access) system, which uses OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) technique, is known to be proper for mobile high-speed data transmission system. Nevertheless, M-WiMAX is seriously sensitive to IQ imbalance caused by the LO (Local Oscillator) at the receiver. In this paper, we analyze the effect of IQ imbalance on the system, and then propose a joint optimization scheme that can optimize DFE (Digital Front-end) of mobile modem by combining operation duplicated between AGC (Automatic Gain Control) and the estimation and compensation of IQ imbalance. Simulation results show that the proposed scheme achieves the same performance of the conventional scheme while reducing the complexity of the H/W implementation.

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참고문헌

  1. M. Valkama, M. Rendors and V. Koivunen,'Advanced Methods for I/Q Imbalance Compensation in Communication Receivers,'IEEE Trans. Signal Processing, vol. 49, No. 10,pp. 2335-2344, Oct. 2001 https://doi.org/10.1109/78.950789
  2. A. Schuchert, R. Hasholzner, P. Antoine, 'ANovel IQ Imbalance Compensation Scheme forthe Reception of OFDM Signals,' IEEE Trans. Consumer Electronics, vol. 47, pp. 313-318,August 2001 https://doi.org/10.1109/30.964115
  3. J. Tubbax et al., 'Compensation of IQimbalance and phase noise in OFDM systems,' IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 4, pp. 872-877, May 2005 https://doi.org/10.1109/TWC.2004.843057
  4. H.Y. Tseng, W.J. Cho, T.K. Chang, S.M.Phoong, Y.P. Lin, 'Compensation of IQ Imbalance and DC Offset for OFDMTransmission over Frequency Selective Channels,' IEEE ICC'08, pp.641-645, May 2008
  5. P. Rykaczewski, M. Valkama, and M. Renfors,'Analytical approach to I/Q imbal-ance inOFDM, CDMA and MC-CDMA Basedsystems,' in proc. IEEE Radio Wire-less Symp.,SanDiego, CA, USA, pp. 555-5 58, Jan.2006
  6. I. Held, O. Klein, A. Chen, and V. Ma, 'LowComplexity Digital IQ Imbalance Correction inOFDM WLAN Receivers,' in proc. IEEE VTC'04, vol. 2, pp. 1172-1176, May 2004
  7. 강승원, 선태형, 장경희, 임인기, 어익수, 'IEEE802.16e OFDMA-TDD 시스템 digital front end의 fixed-point 설계 최적화,' 한국통신학회 논문지, vol. 31, No. 7C, pp. 735-742, 2006. 07