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트랜스패런트 다중 홉 릴레이를 갖는 OFDM 기반 셀룰러 시스템을 위한 채널 추정 기법
우경수,유현일,김영준,이희수,조용수,Woo, Kyung-Soo,Yoo, Hyun-Il,Kim, Yeong-Jun,Lee, Hee-Soo,Cho, Yong-Soo 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.8a
In this paper, the effect of a propagation delay resulting from the use of an OFDM-based cellular system with a transparent mobile multi-hop relay(MMR) is initially analyzed. Then, channel estimation techniques, a least square(LS) method and a minimum mean square error(MMSE) method, for the OFDM systems with throughput enhancement(TE) MMR or cooperative MMR are proposed. The proposed channel estimation techniques can overcome the performance degradation caused by the propagation delay in TE MMR or cooperative MMR systems. It is demonstrated by computer simulation that the proposed channel estimation techniques for OFDM systems with transparent MMR are superior to the conventional techniques in terms of mean square error(MSE) and bit error rate(BER). 본 논문에서는 트랜스패런트(transparent) 모바일 다중 홉 릴레이(Mobile Multi-hop Relay; MMR)를 갖는 OFDM 기반 셀룰러 시스템에서 발생하는 전파 지연(propagation delay)의 영향을 분석한다. 또한, 수율 상승(throughput enhancement; TE) 또는 상호협력 전송(cooperative transmission)을 위한 MMR을 갖는 OFDM 시스템에서 전파 지연에 대한 영향을 극복할 수 있는 LS 채널 추정 기법과 MMSE 채널 추정 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 채널 추정 기법은 TE MMR 시스템 또는 상호협력 MMR 시스템에서 전파 지연으로 인한 채널 추정 성능 열화 현상을 극복할 수 있다. 모의실험을 통해 MSE와 BER 측면에서 본 논문에서 제안하는 기법이 기존 기법보다 우수함을 보인다.
SC-FDMA 기반 상호협력 릴레이를 위한 수신 다이버시터 결합 기법
우경수,김영준,유현일,김재권,윤상보,조용수,Woo, Kyung-Soo,Kim, Yeong-Jun,Yoo, Hyun-Il,Kim, Jae-Kwon,Yun, Sang-Boh,Cho, Yong-Soo 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.4a
본 논문에서는 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 기반 상호협력 릴레이 시스템에서 MS(Mobile Station)와 RS(Relay Station)가 서로 다른 DFT 확산 크기를 갖는 제 적용 가능한 두 가지의 수신 다이버시티 결합 기법들을 제안한다. 첫번째 기법인 simplified-MRC (5-MRC) 기법은 추정된 채널 가중치와 SC-FDMA 신호 검출에 의해 얻은 초기 검출치를 사용하여 시간 영역에서 다이버시티 결합한다. 두번째 기법인 interference rejection-MRC (IR-MRC) 기법은 수신단에서 DFT 확산 길이를 조절하여 주파수 영역에서 다이버시티 결합한다. 모의 실험을 통하여 본 논문에서 제안된 수신 다이버시티 결합 기법들이 ZF(Zero Forcing) 검출 방식을 이용한 기존 MRC 기법과 비교하여 크게 성능 이득이 있음을 보인다. In this paper, two receive diversity combining techniques are proposed for single-carrier Sequency division multiple access (SC-FDMA)-based cooperative relay systems when DFT spreading sizes for mobile station (MS) and relay station (RS) are different. A simplified-MRC (5-MRC) technique performs diversity combining in the time domain using the estimated channel weight and initial values obtained by SC-FDMA signal detection. An interference rejection-MRC (IR-MRC) technique performs diversity combining in the frequency domain by adjusting DFT spreading size in the receiver. It is shown by computer simulation that the proposed receive diversity combining techniques achieve a significant performance gain over the conventional MRC technique with zero forcing (ZF) detector.
OFDM 기반 셀룰라 시스템에서 DEM 알고리듬을 이용한 채널추정 기법
이규인,우경수,이주현,윤상보,조용수,Lee, Kyu-In,Woo, Kyung-Soo,Yi, Joo-Hyun,Yun, Sang-Boh,Cho, Yong-Soo 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.7c
본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반 셀룰라 시스템에서 채널추정 성능을 향상시키기 위한 DEM(Decision-directed Expectation Maximization) 알고리듬을 제안한다. DEM 알고리듬은 다중안테나를 사용하는 단말이 셀 경계지역에 위치하는 경우 데이터 신호를 이용하여 주파수 효율의 감소 없이 채널추정 성능을 향상시킬 수 있으며, 한 그룹 내 채널변화 성분을 고려하여 채널갱신을 함으로써 고속 이동환경에도 큰 열화 없이 채널추정 성능을 향상시킬 수 있다. 모의실험을 통하여 제안된 DEM 알고리듬이 EM(Expectation Maximization) 기법과 비교하여 고속이동 환경에서 채널추정 성능을 향상 시키면서 연산 복잡도를 크게 감소시킬 수 있음을 확인한다. In this paper, a decision-directed expectation maximization (DEM) algorithm is proposed to improve the performance of channel estimation in OFDM-based cellular systems. The DEM algorithm enables a mobile station (MS) with multiple antennas, located at the cell boundary, to increase the performance of channel estimation using transmit data, without decreasing spectral efficiency. Also, DEM algorithm can apply fast fading without loss of channel estimation performance because that includes channel variation factor in a group. It is verified by computer simulation that the DEM algorithm can reduce computational complexity significantly while improving the performance of channel estimation in fast fading channels, compared with the expectation maximization (EM) algorithm.
OFDM 셀룰러 시스템에서 부반송파 기반의 가상 다중안테나 기법
이규인,고현수,우경수,고요한,김영준,안재영,조용수,Lee, Kyu-In,Ko, Hyun-Soo,Woo, Kyung-Soo,Ko, Yo-Han,Kim, Yeong-Jun,Ahn, Jae-Young,Cho, Yong-Soo 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.10C
본 논문에서는 OFDM 기반의 셀룰러 시스템에서 실제 다중 수신안테나를 사용하지 않고 부반송파를 가상의 다중 수신안테나로 간주하여 MIMO 기법을 적용할 수 있는 부반송파 기반 가상 수신안테나 기법을 기술한다. 부반송파 기반 가상 안테나 기법은 단일 수신안테나에서도 셀간 간섭 제거 또는 SDMA를 수행할 수 있는 기법으로 송수신단에서 다중 안테나를 사용하는 경우에도 쉽게 확장가능하다. 부반송파 기반 가상 안테나 기법은 스마트 안테나 기법을 적용한 가상 스마트 안테나 기법과 MIMO 기법을 적용한 가상 다중 안테나 기법으로 분류된다. 특히 수신단이 주파수 재 사용률이 1인 셀 경계지역에 있을 때 인접 셀의 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 기법으로 간섭의 정도에 따라 유동적으로 자원할당이 가능한 방법이다. 모의실험을 통해 동일한 데이터 전송률에서 기존 셀간 간섭 제거 기법보다 부반송파 기반 가상 안테나 기법이 우수함을 보인다. In this paper, we introduce the concept of a subcarrier-based virtual multiple antennas (SV-MIMO) for OFDM cellular systems, where the multiple antenna techniques are performed on a set of subcarriers, not on the actual multiple antennas. The virtual multiple antenna system can support multiple users simultaneously as well as reduce inter-cell interference (ICI) form adjacent cells with a single antenna. Also, this technique is easily extended to multiple antenna environments. The virtual multiple antenna techniques can be divided into a virtual smart antenna technique and a virtual MIMO technique. Especially, this method effectively reduces ICI at cell boundary with frequency reuse factor equal to 1, and can support flexible resource allocation depending on the amount of interference. It is shown by simulation that the proposed method is superior to conventional method under the same condition of data transmission.