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DVB-H 수신기 모뎀을 위한 고속 분산 파일럿 동기 알고리즘
엄중선,도주현,이현,최형진,Um Jung-Sun,Do Joo-Hyun,Lee Hyun,Choi Hyung-Jin 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.11A
기존 DVB-T 시스템에서의 Streaming 방식이 아닌 IPDC(IP Data Casting) 방식으로 전송하는 DVB-H 시스템은 수신기의 소모 전력 감소를 통한 휴대성의 극대화를 위하여 Time-Slicing 기법을 사용한다. 해당 time slot의 Burst에 대해서만 수신기 동작을 수행함으로써 수신기의 전력 효율을 증대시킬 수 있는 Time-Slicing 기법은 각 Burst에 대한 동기 시간의 단축을 통하여 더욱 향상된 절전 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 현재 수신된 OFDM 심볼의 파일럿 패턴을 검출하는 고속 분산 파일럿 동기 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 연속적으로 수신된 두 OFDM 심볼에 대하여 가능한 분산 파일럿 위치의 인접 부반송파 간의 상관을 이용하므로 기존의 DVB-T에 적용된 방식에 비하여 동기 수행 시간을 두 심볼로 크게 줄일 수 있으며, DVB-H 시스템을 위해 노키아에서 제안된 두 가지의 방식 및 기준 신호와의 상관을 이용하는 방식에 비하여 우수한 성능을 나타낸다. 컴퓨터 모의 실험은 ETSI의 EN300 744를 기반으로 수행되었으며, 성능 평가 결과 제안된 방식이 기존 방식에 비하여 보다 효율적이며 안정된 성능을 보임을 확인할 수 있었다. Unlike conventional DVB-T transmission with the streaming method, DVB-H system based on the IPDC(IP Data Casting) method uses Time-slicing scheme to achieve the maximization of portability by reducing the power consumption of a receiver. To enhance the power efficiency of the receiver, Time-slicing scheme controls the receiver operation to perform only for corresponding burst in specific time slot. The additional power saving can also be achieved by reducing the required time for synchronization. In this paper, we propose a fast scattered pilot synchronization algorithm, which detects the pilot pattern of currently received OFDM symbol. The proposed scheme is based on the correlation between the adjacent subcarriers of potential scattered pilot position in two consecutively received OFDM symbols. Therefore, it can reduce the time for the scattered pilot synchronization within two symbols as com-pared with the conventional method used for DVB-T. And the proposed algorithm has better performance than the two schemes proposed by Nokia for DVB-H and the method using correlation with reference signal. Extensive com-puter simulation is performed based on ETSI EN300 744 ETSI and performance results show that the proposed algorithm has more efficient and stable operation than the conventional schemes.
Burst OFDM 시스템을 위한 차동 상관 기반의 프레임 동기 알고리즘
엄중선,도주현,김민구,최형진,Um Jung-Sun,Do Joo-Hyun,Kim Min-Gu,Choi Hyung-Jin 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.10C
버스트 방식 OFDM 시스템에서의 프레임 동기는 수신된 프레임의 시작 위치를 판단하고, 정확한 FPT-window 위치 추정을 위해 가장 우선적으로 수행되어야 한다. 유효 OFDM 심볼 내의 규정된 반복 패턴 또는 보호 구간의 상관을 이용하는 기존의 일반적인 프레임 동기 방식은 연속적으로 증가하다 감소하는 상관 출력 특성에 의해 정확한 프레임 시작 지점 검출이 어려우며, 수신 신호와 기준 신호 간의 상관 특성을 이용하는 방식은 주파수 옵셋으로 인한 성능 열화를 초래한다. 따라서, 본 논문에서는 프레임 동기 방식으로서 주파수 옵셋에 강인하고 정확한 프레임 시점 검출이 가능한 차동 상관(Differential Correlation) 방식을 기반으로 한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 그러나, 일반적인 차동 신호의 상관 결과는 프리앰블의 반복 구조에 의해 다수의 Peak를 가지게 되며 이로 인하여 정확한 프레임 동기의 검출 성능이 열화된다. 본 논문에서는 이러한 차동 검출 방식의 단점을 보완하기 위하여 차동 신호 생성 시 반복되는 동일 패턴 구간의 샘플을 이용하여 단일 상관 Peak를 갖는 알고리즘을 제안한다. 또한 다중경로 페이딩 채널 환경에서 페이딩에 의한 프레임 시작 위치 검출 에러를 줄이기 위하여 신호 전력으로 상관 출력 값을 정규화하는 블록을 도입함으로써 고속 이동 채널 환경에서의 프레임 시작 지점 검출 확률을 높였다. In burst OFDM system, the frame synchronization should be performed first for the acquisition of received frame and the estimation of the correct FFT-window position. The conventional frame synchronization algorithms using design features of the preamble symbol, the repetition pattern of the OFDM symbol by pilot sub-carrier allocation rule and Cyclic Prefix(CP), has difficulty in the detection of precise frame timing because its correlation characteristics would increase and decrease gradually. Also, the algorithm based on the correlation between the reference signal and the received signal has performance degradation due to frequency offset. Therefore, we adopt a differential correlation method that is robust to frequency offset and has the clear peak value at the correct frame timing for frame synchronization. However, performance improvement is essential for differential correlation methods, since it usually shows multiple peak values due to the repetition pattern. In this paper, we propose an enhanced frame synchronization algorithm based on the differential correlation method that shows a clear single peak value by using differential correlation between samples of identical repeating pattern. We also introduce a normalization scheme which normalizes the result of differential correlation with signal power to reduce the frame timing error in the high speed mobile channel environments.
부분대역모드를 지원하는 OFDM 기반 인지 라디오 시스템에서 모드 검출 및 동기 기법
원재연(Jae Yeon Won),김윤희(Yun Hee Kim),황성현(Sung Hyun Hwang),엄중선(Jung Sun Um) 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.11C
본 논문에서는 협대역 사용자와 스펙트럼을 공유하는 인지 라디오 시스템에서 협대역 간섭을 회피할 수 있도록 전체 TV 대역의 일부 대역을 가변적으로 사용하는 부분대역모드 기법을 소개한다. 이 때 동기 과정에서 바뀐 부분대역모드에 대한 정보를 얻을 수 있도록 프리앰블을 설계하고 부분대역모드 검출 기법을 포함한 시간 및 주파수 동기 알고리즘을 제안한다. 제안한 부분대역모드 검출 및 동기 성능을 WRAN (Wireless Regional Area Networks) 환경에서 모의 실험한 결과 동기 성능의 저하 없이 부분대역모드를 검출할 수 있음을 보인다. For the cognitive radio (CR) systems sharing the spectrum with narrowband primary devices, this paper presents a fractional bandwidth (FBW) mode utilizing a variable portion of the system band to avoid the interference to or from the primary devices. For the method, the preamble and FBW mode detection algorithm are provided to obtain the FBW mode information during the synchronization. Simulation results in wireless regional area network (WRAN) environments reveal that the FBW mode can be detected reliably without any deterioration of the synchronization performance.