최근 들어 CDMA 기반 시스템에서 고속 데이터 서비스 지원을 위한 수신 성능 개선 방법의 하나로 칩 단위에서 동작하는 선형 최소 평균 제곱 오차(LMMSE: linear minimum mean-squared error) 수신기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 D-TxAA (dual stream transmit antenna array) 방식을 사용하는 단일 스트림(single stream) HSDPA MIMO 시스템에서 선부호화 계수(precoding weight) 적용이 LMMSE 수신기의 성능에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 우선 D-TxAA 기반 $2{\times}2$ 다중입력 다중출력(MIMO: multiple input multiple output) 시스템에서 수신 신호 순간 파워 (instantaneous power)의 총 합이 최대가 되도록 하는 선부호화 계수 결정 방식을 유도할 것이다. 또한 선부호화 계수의 적용 지연 시간과 단말의 이동 속도가 LMMSE 수신기의 성능에 미치는 영향을 분석하고, 컴퓨터 모의실험을 통해 검증하고자 한다.
본 논문에서는 Orthogonal frequency division multiplexting(OFDM) 시스템의 성능 향상을 위해 파일럿 심볼을 이용한 향상된 채널추정 알고리즘을 제안한다. 기존의 LMMSE 알고리즘을 이용한 채널추정 방법은 파일럿 심볼만을 채널추정에 이용함으로써 파일럿 심볼 간격이 멀어짐에 따라 성능이 현저하게 떨어지는 단점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 파일럿 심볼 사이의 채널을 선 추정하고 이 추정된 값을 다시 파일럿 심볼과 함께 이용하여 채널을 추정하는 채널추정기법을 제안하였다. 제안된 추정기법은 도플러 주파수가 36Hz에서 185Hz인 페이딩 채널환경에 적용했다. 기존의 LMMSE 추정기법과 비교했을 때 특히 큰 도플러 주파수에 대해 강건한 특성을 보였다.
V2X(Vehicle-to-Everything) 통신은 다양한 텔레매틱스(telematics)와 인포테인먼트(infotainment) 서비스를 제공하기 위해 신뢰성이 있으며 견고한 네트워크가 요구된다. 이를 위해, 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 V2X 통신에 대한 표준화를 진행하고 있다. 신뢰성 있는 통신을 위해서는, 정확한 채널 추정이 우선적으로 이루어져야 한다. 그러나 차량은 속도가 매우 빠르기 때문에 시간에 따라 무선 채널이 빠르게 변하므로 채널을 정확히 추정하기 힘들다. 본 논문에서는 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 환경에서 LTE(Long Term Evolution) 기반 사이드링크 시스템의 새로운 LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error) 채널 보간 기법을 제안한다. 제안한 기법인 RDE(Reduced Decision Error)는 파일럿 심볼에서 LMMSE를 이용하여 채널 추정을 하고, 데이터 심볼에서 Smoothing 후 LMMSE 채널 보간 기법을 적용한다. 이후 시간영역과 주파수영역에서 평균을 취하여 전체 채널 주파수 응답을 얻어낼 수 있다. 이때, 수신단의 등화기로 LMMSE를 이용하여 결정 오차에 의한 오차 전파를 줄일 수 있다. 그러므로, 신뢰성 있는 데이터 검출이 가능하다. 모의실험 결과, 제안한 기법이 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate) 측면에서 기존 기법보다 전체적으로 성능이 향상된 것을 볼 수 있다.
최근 들어 CDMA 기반 시스템에서 고속 데이터 서비스 지원을 위한 수신 성능 개선 방법의 하나로 chip-level equalization 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 관련된 연구의 하나로 본 논문에서는 D-TxAA (dual stream transmit antenna array) 방식을 사용하는 HSDPA MIMO 시스템에 적용 가능한 Griffiths algorithm 기반 chip-level 적응 LMMSE equalizer의 구조를 제안하고자 한다. 먼저 Griffiths 알고리즘을 D-TxAA 방식에 적용할 경우 사용 가능한 두 가지 형태의 적응 LMMSE equalizer 구조를 유도할 것이며, 여러 채널 환경에 대한 컴퓨터 모의실험을 통해 두 수신기의 성능을 비교 분석하고자 한다.
본 논문에서는 MB-OFDM 시스템에 적합한 낮은 복잡도의 채널 및 주파수 옵셋 결합 추정법을 제안한다. 제안된 기법은 적절한 랭크(rank) 수를 적용함으로써 복잡도를 낮추는 Low-rank LMMSE 채널 추정법을 이용하여 채널을 추정하고, 주파수 옵셋 추정을 위해 추정된 채별의 자기상관특성을 이용하는 간단한 구조를 추가함으로써 낮은 복잡도로 채널과 주파수 옵셋을 결합하여 추정하는 기법이다. 제안된 알고리즘을 IEEE 802.15 TG3a에서 제시한 4가지 UWB 채널 모델에서 모의 실험하여 기존의 LS 채널 추정법을 사용한 알고리즘과 성능을 분석하였고, 복잡도를 낮추기 위해 각 채널 모델 환경에 따라 적절한 수의 랭크 수를 적용하여 결과를 비교하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권4호
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pp.1954-1971
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2017
In this work, first, a multiuser detection (MUD) algorithm based on component-level soft interference cancellation and linear minimum mean square error (CLSIC-LMMSE) is proposed, which can enhance the bit error ratio (BER) performance of the traditional SIC-LMMSE-based MUD by mitigating error propagation. Second, for non-binary low density parity check (NB-LDPC) coded high-order modulation systems, when the proposed algorithm is integrated with partial mapping, the receiver with iterative detection and decoding (IDD) achieves not only better BER performance but also significantly computational complexity reduction over the traditional SIC-LMMSE-based IDD scheme. Extrinsic information transfer chart (EXIT) analysis and numerical simulations are both used to support the conclusions.
무선 통신 시스템에서 다중 경로 감쇠로 인한 심볼의 크기와 위상의 왜곡이 일어나는데 이를 추정하여 보상하기 위해 채널 추정 기법이 사용된다. OFDM 시스템에서의 채널 추정 기법에는 훈련 심볼이나 파일럿을 사용하여 채널을 추정하는 기법과 파일럿을 사용하지 않는 Blind 채널 추정 기법 등이 있다. 본 고에서는 I장 개요에 이어 II장에서는 훈련 심볼을 이용한 채널 추정 기법을 WPAN과 WLAN을 예로 들어 설명하고 LS,1-D LMMSE, Low rank LMMSE 알고리듬에 대해 설명한다. III장에서는 PSAM 채널추정에 대해 1차원 PSAM 기법과 2차원 파일럿 패턴과 Wiener filtering을 이용한 2-D LMMSE, Low rank LMMSE, Separable Wiener filter에 대하여 설명한다. IV장에서는 ESAE와 Blind 채널 추정 기법을 간략히 소개하고, V장에서 채널 추정의 최신 연구 동향을 소개한다.
Seo, Jeong-Wook;Jeon, Won-Gi;Paik, Jong-Ho;Jo, Min-Ho;Kim, Dong-Ku
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제2권4호
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pp.209-221
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2008
In this paper, we propose a subcarrier allocation method and a composite linear minimum mean square error (LMMSE) channel estimator to increase spectrum efficiency in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmit diversity. The pilot symbols for OFDM transmit (Alamouti) diversity are exclusively allocated in two OFDM symbols in different antennas, which causes serious degradation of spectrum efficiency. To reduce the number of pilot symbols, our subcarrier allocation method uses repetition-coded data symbols, and the proposed channel estimator maintains good bit error rate (BER) performance.
This paper presents implementation of Air protocol analyzer and physical layer design algorithm. The analyzer is a measurement system providing real-time analysis of wireless signals between User Equipment (UE) and Node-B. The implemented system proposed in this paper consists of Digital Signal Processors (DSPs) and Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). The waveform of Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) has been selected for verification of the proposed system. We designed the analyzer using equalizer algorithm and rake-receiver algorithm. Among various algorithms of designing the equalizer, we have chosen Linear Minimum Mean Square Error (LMMSE) equalizer that uses the inverse of channel matrix. Since the LMMSE equalizer uses the inverse channel matrix, it suffers from a large amount of computational load, while it outperforms most conventional equalizers. In this paper, we introduce an efficient procedure of reducing the computational load required by LMMSE equalizer-based receiver.
본 논문에서는 다중경로 페이딩의 무인기 채널환경에서 무인기 속도에 따른 도플러 영향을 극복하기 위해 LMMSE(: Linear Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 적용하였고, 파일럿 배치 및 패턴에 따른 영향성을 분석하였다. 모의 실험결과 파일럿 배치 및 패턴에 따라 성능 차이를 확인할 수 있었고, 본 논문에서 제시한 프레임 구조를 통해 실제 운용 환경에서도 고속의 무인기에 대해 안정적인 보조링크를 제공할 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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