• 제목/요약/키워드: Inter-Carrier interference(ICI)

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PAPR과 ICI의 동시 저감을 위한 개선형 CI/OFDM 시스템 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of an Advanced CI/OFDM System for the Reduction of PAPR and ICI)

  • 유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.583-591
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    • 2008
  • OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)은 PAPR(peak-to-average power ratio) 문제를 가지고 있다. 이런 PAPR 문제를 해결하는 CI/OFDM(carrier interferometry OFDM) 시스템 등이 제시되었으나, 이것은 위상 잡음이 존재할 경우 CI 위상 오프셋 불일치로 인해 ICI(inter channel interference) 문제가 발생한다. 이 논문에서는 낮은 PAPR을 유지하면서 ICI를 저감하기 위한 A-CI/OFDM(advanced-CI/OFDM)을 제안한다. 이 방식은 CI 확산 과정에서 CI 위상 코드들이 조밀하게 갖는 위상 옵셋에 마진을 줌으로써 국부 발진기에서 발생하는 위상 잡음에 대한 성능 저하를 감소시키면서, 낮은 PAPR을 유지한다. 위상 잡음에 대한 영향을 줄이기 위해 제안된 방식은 종전의 CI/OFDM보다 PAPR 성능 면에서 손실이 발생하는데, 이를 방지하기 위하여 PAPR 저감 방법 중 PTS를 이 시스템에 적용한다. 그러므로 제안한 방식은 기존의 CI/OFDM 시스템보다 위상 잡음의 영향을 저감하고 PAPR 측면에서도 이득이 있어 전체적인 BER 성능을 향상 시킨다. 시뮬레이션을 통해서 일반 OFDM과 CI/OFDM, A-CI/OFDM 시스템의 성능을 비교한다.

OFDM 신호의 사전 왜곡제거기를 이용한 비선형 왜곡보상 (Linearization of OFDM signal using Predistorter)

  • 신은영;방성일
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.339-342
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    • 2002
  • In this paper, the structure of OFDM system is studied, and causes of inter carrier interference (ICI) are analyzed. Based on analysis, this paper shows a technique to prevent a distortion due to nonlinearity of high Power amplifier. The proposed scheme is a predistorter for high power amplifier linearization in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system used in wireless local area network(WLAN). This is verified by comparing BER characteristics of OFDM system, between used PD and not used PD.

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T-DMB 동일 채널 중계기의 주파수 영역에서 ICI를 고려한 적응형 채널 추정과 결정지향 잡음 제거 (Adaptive Channel Estimation and Decision Directed Noise Cancellation in the Frequency Domain Considering ICI of Digital on Channel Repeater in the T-DMB)

  • 김기영;유상범;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.491-498
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    • 2012
  • 최근 OFDM 시스템의 T-DMB 동일 채널 중계기에서 궤환 신호를 제거하여 송신 출력을 증강시키고, 등화기를 사용하여 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거함으로써 시스템 성능을 개선하기 위하여 노력하였다. 그러나 T-DMB 동일 채널 중계기의 경우, 성상도 번짐 현상으로 수신 단말기에서 완벽하게 신호 품질이 개선되지 않고 있다. 그러므로 본 논문에서는 성상도 번짐 현상을 억압하기 위하여 파일럿(PRS)을 이용하여 주파수 영역에서의 ICI를 고려한 적응형 채널 추정과 결정지향 잡음 제거 기법을 제안함으로써 단말기에서 수신 품질을 확보한다. T-DMB 단말기에서 요구되는 QoS(Quality of Service)를 확보하기 위하여 동일 채널 중계기에서 SNR과 BER을 평가하고, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off=9 dB 상태에서 위상 잡음 -18 dBc의 경우, 위상 잡음을 보상하여 수신기에서 SNR=14 dB 이하에서 BER=$10^{-5}$의 성능을 만족할 수 있다.

불완전 동기 환경에 강인한 OFDMA 채널 추정기법 (A Robust OFDMA Channel Estimation Against Imperfect Synchronization)

  • 채수진;김은주;김낙명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권8A호
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    • pp.649-655
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    • 2005
  • OFDMA 하향링크 시스템에서 시간, 주파수 동기 오프셋이 존재하는 환경에 강인한 채널추정 기법을 제안한다. 본 논문에서는 시간 동기, 주파수 동기, 및 채널추정을 동시에 수행하는 방법을 제안함으로써, 시간 및 주파수 동기화 과정에서 생기는 에러가 채널 추정 과정에 주는 영향을 최소화하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 채널추정 기법은 time windowing과 time advancement를 통해서 inter-carrier interference (ICI)와 inter-symbol interference(ISI)를 제거하고 동기화 과정간의 조화를 이룸으로써 기존의 채널추정 기법들에 비해 약 3dB 성능이 향상되었다.

OFDM 시스템에서 CP-ICA 기법을 이용한 새로운 주파수 옵셋 추정 (A New Carrier frequency Offset Estimation Using CP-ICA Scheme in OFDM Systems)

  • 김종득;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12C호
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    • pp.1257-1264
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    • 2006
  • 반송파 주파수 옵셋은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 부채널간 간섭(ICI)을 유발하며, 수신 신호의 진폭과 위상을 왜곡시켜 전체적인 시스템 성능에 심각한 영향을 미친다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 주파수 옵셋을 추정하는 새로운 기법을 제한한다. 이 기법은 주파수 옵셋으로 인해 위상이 회전 되어 왜곡된 OFDM 심볼의 CP와 유효 OFDM 심볼에 대해 통계적 독립 성분 분석(ICA - Independent Component Analysis)을 EVD(Eigenvalue Decomposition), 회전 페이저, 그리고 $4^{th}-cumulants$를 이용하여 시간영역에서 추정하여 보상하는 기법이다. 어떤 훈련 심볼열이나 파일럿 심볼을 필요하지 않기 때문에 대역폭 효율의 저하가 없다. 모의실험 결과, 제안된 CP-ICA 기법이 주파수 옵셋의 범위가 $0.0<\varepsilon<1.0$에서 기존의 제안된 주파수 옵셋 추정기보다 매우 좋은 BER 성능 결과를 보여준다.

위상 잡음 보상과 PAPR 저감을 고려한 DFT-Spread OFDM 통신 시스템 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of the DFT-Spread OFDM Communication System for Phase Noise Compensation and PAPR Reduction)

  • 이영선;김남일;김상우;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.638-647
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    • 2006
  • 최근에 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 저감하기 위하여 DFT-Spread OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 이 많이 연구되고 있다. 그러나 DFT-Spread OFDM 시스템에서는 발진기에서 발생하는 위상 잡음에 의한 DFT 확산 코드의 위상 오프셋 불일치로 인하여 기존 OFDM 시스템에 비하여 상대적으로 더 많은 간섭 즉 ICI(Inter-sub-Carrier-Interference)와 SCI(Self-Channel- Interference) 성분이 발생하여 성능이 나빠진다. 본 논문에서는 먼저 DFT-Spread OFDM 시스템의 위상 잡음에 의한 통신 성능의 영향을 분석한다. 그리고 위상 잡음 보상을 위한 기존의 ICI 제거 기법 (ICI self-cancellation method)을 검토하고, 2 가지 새로운 ICI 제거 기법을 제안한다. 또한, PAPR을 저감하고 동시에 위상 잡음에 의해 간섭을 제거하기 위하여, 기존 방법과 새로이 제안한 ICI 제거 기법을 사용하는 새로운 시스템을 구성하고 그 성능을 비교 분석한다. 분석 결과, DFT-Spread OFDM 시스템에 ICI 제거 기법을 적용한 새로운 시스템은 낮은 PAPR 특성을 유지하면서 위상 잡음에 의한 성능 악화를 최소화할 수 있다. 그 중에서 data-conjugate 기법과 새로 제안한 symmetric data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM 시스템이 제일 우수하여 DFT-Spread OFDM 보다 크게 성능이 개선되며, data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM이 좀 더 우수하다.

이중 선택적 채널 OFDM 시스템에서 시간 영역 윈도우와 검출 순서가 순차적 간섭 제거에 미치는 영향 (The Effects of Time Domain Windowing and Detection Ordering on Successive Interference Cancellation in OFDM Systems over Doubly Selective Channels)

  • 임동민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.635-641
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    • 2010
  • 이중 선택적 채널 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 시변 채널 특성은 주파수 영역에서 부반송파 사이의 간섭 현상으로 나타난다. 시간 영역 윈도우의 사용은 주파수 영역 채널 행렬의 대역폭을 한정시키는 효과가 있으며, OFDM 시스템을 간략화된 선형 입출력 모델로 근사화시킬 수 있다. OFDM 시스템의 채널 등화에 선형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 예측에 기반한 순차적인 간섭 제거 기법을 사용하는 경우, 심볼의 검출 순서가 전체적인 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 시간 영역 윈도우의 사용으로 인한 잔류 ICI의 감소와 이에 따른 성능 개선 효과를 확인하고, SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)과 CSEP(Conditional Symbol Error Probability) 값을 기준으로 하는 심볼 검출 순서가 순차적 간섭 제거 방식의 성능에 미치는 영향을 조사한다.

Application of 3GPP LTE and IEEE 802.11p Systems to Ship Ad-Hoc Network with the Existence of ISI

  • Su, Xin;Hui, Bing;Chang, KyungHi;Jin, Gwangja
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권12호
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    • pp.1106-1114
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    • 2012
  • In order to provide high data rate and real time services under maritime environment, link-level performance of ship ad-hoc network (SANET) based on 3GPP LTE and IEEE 802.11p (WAVE) specifications are investigated and discussed in this paper. The measured maritime channel, whose delay spread is longer than the length of guard interval (GI) of both 3GPP LTE and IEEE 802.11p specifications, is adopted for the link-level simulations. For the purpose of eliminating inter-symbol interference (ISI) due to insufficient GI length, double antenna pattern (DAP) scheme and advanced time-domain decision-feedback equalizer (DFE) are proposed for LTE and WAVE systems, respectively. The proposed DFE removes the ISI in a same manner as the residual inter-symbol interference cancellation (RISIC) algorithm, but the inter-carrier interference (ICI) is reduced via cyclicity removal instead of cyclicity restoration used in the RISIC algorithm. Compared with existing schemes, our proposed DFE is a robust technique to overcome the severe ISI channel which has a comparatively large delay spread. Based on simulation results, not only comparisons between systems are discussed, but also some reformative suggestions are given.

Improved Physical Layer Implementation of VANETs

  • Khan, Latif Ullah;Khattak, M. Irfan;Khan, Naeem;Khan, Atif Sardar;Shafi, M.
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제3권3호
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    • pp.142-152
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    • 2014
  • Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs) are comprised of wireless mobile nodes characterized by a randomly changing topology, high mobility, availability of geographic position, and fewer power constraints. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is a promising candidate for the physical layer of VANET because of the inherent characteristics of the spectral efficiency and robustness to channel impairments. The susceptibility of OFDM to Inter-Carrier Interference (ICI) is a challenging issue. The high mobility of nodes in VANET causes higher Doppler shifts, which results in ICI in the OFDM system. In this paper, a frequency domain com-btype channel estimation was used to cancel out ICI. The channel frequency response at the pilot tones was estimated using a Least Square (LS) estimator. An efficient interpolation technique is required to estimate the channel at the data tones with low interpolation error. This paper proposes a robust interpolation technique to estimate the channel frequency response at the data subcarriers. The channel induced noise tended to degrade the Bit Error Rate (BER) performance of the system. Parallel concatenated Convolutional codes were used for error correction. At the decoding end, different decoding algorithms were considered for the component decoders of the iterative Turbo decoder. A performance and complexity comparison among the various decoding algorithms was also carried out.

Group-Sparse Channel Estimation using Bayesian Matching Pursuit for OFDM Systems

  • Liu, Yi;Mei, Wenbo;Du, Huiqian
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권2호
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    • pp.583-599
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    • 2015
  • We apply the Bayesian matching pursuit (BMP) algorithm to the estimation of time-frequency selective channels in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. By exploiting prior statistics and sparse characteristics of propagation channels, the Bayesian method provides a more accurate and efficient detection of the channel status information (CSI) than do conventional sparse channel estimation methods that are based on compressive sensing (CS) technologies. Using a reasonable approximation of the system model and a skillfully designed pilot arrangement, the proposed estimation scheme is able to address the Doppler-induced inter-carrier interference (ICI) with a relatively low complexity. Moreover, to further reduce the computational cost of the channel estimation, we make some modifications to the BMP algorithm. The modified algorithm can make good use of the group-sparse structure of doubly selective channels and thus reconstruct the CSI more efficiently than does the original BMP algorithm, which treats the sparse signals in the conventional manner and ignores the specific structure of their sparsity patterns. Numerical results demonstrate that the proposed Bayesian estimation has a good performance over rapidly time-varying channels.