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

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2N-Point FFT-Based Inter-Carrier Interference Cancellation Alamouti Coded OFDM Method for Distributed Antennas systems

분산안테나 시스템을 위한 2N-점 고속푸리에변환 기반 부반송파 간 간섭 자체제거 알라무티 부호화 직교주파수분할다중화 기법

  • 김봉석 (영남대학교 정보통신공학과 광대역무선통신연구실) ;
  • 최권휴 (영남대학교 정보통신공학과 광대역무선통신연구실)
  • Received : 2013.06.04
  • Accepted : 2013.11.19
  • Published : 2013.12.31
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Abstract

The proposed Alamouti coded OFDM effectively cancels Inter Carrier Interference (ICI) due to frequency offset between distributed antennas. The conventional Alamouti coded OFDM schemes to mitigate ICI utilize N-point Inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier Transform (IFFT/FFT) operations for OFDM modulation and demodulation processes with total N subcarriers. However, the performance degrades because ICI is also repeated in N periods due to the property of N-point IFFT/FFT operation. In order to avoid this problem, null data are used at the subcarriers with large ICI and thus, data rate decreases. The proposed scheme employs 2N-point IFFT/FFT instead of N-point IFFT/FFT in order to increase sampling rate. By increasing sampling rate, the amount of interference significantly decreases because the period of ICI also increases. The proposed scheme increases the data rate and improves the performance by reducing amount of ICI and the number of null-data. Furthermore, the gain of the performance and data rate of the proposed scheme is significant with higher modulation such as 16-Quadarature Amplitude Modulation (QAM) or 64-QAM.

분산 안테나 간 주파수 오차에 의한 반송파 간 간섭을 효율적으로 제거하는 알라무티 부호화 직교주파수분할다중화 방식을 제안한다. 주파수 오차에 의한 반송파 간 간섭을 제거하기 위해 제안된 기존의 알라무티 부호화 직교주파수분할다중화 방식들은 변복조시 N-점 고속푸리에변환을 사용한다. 그런데, N-점 고속푸리에변환 연산의 순환적 특성에 의해 반송파 간 간섭 성분 또한 N을 주기로 순환되어 성능이 나빠진다. 이를 피하기 위해 반송파 간 간섭을 크게 발생시키는 다수의 부반송파에 영심볼을 전송하는데, 이로 인해 데이터 전송률이 떨어지는 단점이 있다. 제안하는 방식은 주파수 오차를 제거하기 위해 제안된 방식에서 사용한 N-점 고속푸리에변환 대신 표본화율을 2배 높인 2N-점 고속푸리에변환 연산을 사용한다. 고속푸리에변환 연산의 표본화율이 2배 증가함으로써 주파수 오차에 의해 발생하는 반송파 간 간섭의 주기 또한 2배가 되어 각 부반송파에 미치는 영향이 확연히 감소하게 된다. 제안하는 방식은 전체 반송파 간 간섭을 감소시킴으로써 성능이 나빠지는 것을 피하기 위해 사용한 영심볼의 개수를 감소시켜 데이터 전송률의 손실을 막는다. 특히 16-직교진폭변조나 64-직교진폭변조와 같은 높은 차수의 변조방식에서 제안하는 방식의 데이터 전송률 이득 및 성능 이득은 더욱 증가한다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 정보통신산업진흥원, 한국연구재단

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