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상향링크 OFDMA 이동통신 시스템에서의 개별 사용자의 보호구간 확장
임민중,임대운,정병장,노태균,Rim, Min-Joong,Lim, Dae-Woon,Jeong, Byung-Jang,Noh, Tae-Gyun 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.5A
하향링크 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템의 경우 순환전치 구간은 지연확산만을 고려하면 되지만 상향링크 OFDMA 시스템에서는 지연확산과 함께 상향링크 신호의 타이밍 오차를 고려한 보호구간이 필요하다. 특히 셀 반경이 큰 셀에서 초기 액세스를 하는 경우, 핸드오버를 하는 경우, 오래 동안 단말이 기지국과 데이터를 주고받지 않은 경우에는 타이밍 오차가 매우 클 수 있으며 매우 큰 보호구간이 요구될 수 있다. 상향링크 OFDMA 시스템에서 작은 크기의 순환전치 구간을 유지하기 위해서는 시스템의 순환전치 구간은 그대로 둔 체 큰 타이밍 오차가 발생할 수 있는 단말의 보호구간만 증대시키는 방법이 필요하다. 이 논문에서는 상항링크 OFDMA 시스템의 보호구간을 사용자 개별적으로 확장하는 방법을 제안한다. While the cyclic prefix lengths of downlink OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) systems are determined based on the maximum delay spreads encountered in cellular environments, the guard interval of uplink OFDMA systems should consider the timing offsets of uplink signals as well as the delay spread lengths. Especially in the cases of initial accesses, handovers, and considerable time elapsed without data transmissions between base and mobile stations in a large cell, uplink timing offsets can be large and a very long guard interval length may be required. In order to keep the small size of the cyclic prefix in uplink OFDMA systems, the systems require a method of extending the guard intervals for users with large timing offsets without affecting the cyclic prefix length of the system. This paper proposes a method extending the guard intervals of individual users in uplink OFDMA systems.
OFDM 시스템에서 윈도윙 기법을 이용한 송신 다이버시티
김용준,임민중,임대운,Kim, Yong-June,Rim, Min-Joong,Lim, Dae-Woon 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.9a
본 논문은 다중 송신 안테나를 사용하는 직교 주파수 분할 다중 반송파(OFDM: orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 윈도윙 기법을 이용하여 송신 다이버시티 효과를 얻는 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법은 윈도우 함수의 형태에 따라 송신 다이버시티 효과가 달라지며 송신 다이버시티를 최대화하기 위한 윈도우 함수의 조건을 제시한다. 제안된 기법은 윈도우 함수의 형태에 따라 순환 지연 다이버시티 (CDD: cyclic delay diversity) 기법, 직교 송신 다이버시티(OTD: orthogonal transmit diversity) 기법, 주파수 스위치 송신 다이버시티(FSTD: frequency switched transmit diversity) 기법을 일반화한 기법으로 해석될 수 있다. In this paper, we propose a new transmit diversity scheme using window functions in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system. Transmit diversity of the scheme is varied with window functions and the condition of the window function to maximize transmit diversity is derived. The proposed scheme can be considered as a generalization of the diversity schemes such as cyclic delay diversity (CDD), orthogonal transmit diversity (OTD), and frequency switched transmit diversity (FSTD).
임민중(Min-Joong Rim),신영주(Young-Joo Shin),임대운(Dae-Woon Lim) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.6A
본 논문은 다중 액세스 통신 시스템에서 액세스 성공 확률을 향상시키기 위한 새로운 랜덤 액세스 기법을 제안한다. 종래의 랜덤 액세스 기법에서는 한 개의 슬롯을 이용하여 액세스를 시도하며 다른 사용자와 충돌이 발생하지 않은 경우에 액세스를 성공하여 데이터 전송을 시작한다. 이와 비교하여 본 논문에서 제안하는 랜덤 액세스 기법에서는 액세스를 위해서 여러 개의 슬롯이 존재하고 각 사용자들은 한 개 이상의 슬롯을 선택하여 액세스를 시도한다. 여기서 각 사용자들이 선택한 여러 슬롯 중에 최소한 한 개 이상의 슬롯이 다른 사용자들이 선택한 슬롯들과 충돌이 발생하지 않는 경우에 액세스를 성공하게 된다. 이 때 액세스 성공 확률을 최대화하기 위해서 사용자들이 선택하는 슬롯의 수는 각 사용자들의 액세스 분포에 따라 달라지며 액세스의 확률 분포가 주어진 경우 최적의 슬롯 수를 구하는 방법을 제안한다. 또한 모의 실험을 통해서 제안된 방법이 기존의 방법에 비해 액세스 성능 확률이 향상됨을 보인다. In this paper, a new random access scheme is proposed to improve the probability of successful access. In the conventional scheme, a packet is transmitted by a user using one slot and considered successfully transmitted if a collision does not occur. In comparison, a packet of the proposed scheme is transmitted by a user using one or more slots and considered successfully transmitted if there is at least one slot without collision. We evaluate the optimal number of slots selected by users to maximize the probability of successful access when the probability distribution functions for the number of users are given such as Binomial and Poission distribution. From the numerical analysis, it is shown that the proposed scheme performs better than conventional scheme.
타이밍오차에 강건한 상향링크 OFDMA 시스템의 랜덤 액세스 기법
송현주(Hyunjoo Song),임대운(Dae-Woon Rim),정병장(Byung-Jang Jeong),노태균(Taegyun Noh),임민중(Minjoong Rim) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.6A
상향링크 OFDMA 시스템에서 빈번한 레인징 동작이 이루어지지 않는 경우 기지국과 단말의 타이밍 동기가 유지되지 않을 수 있다. 특히 크기가 큰 셀에서 간헐적인 랜덤 액세스를 하는 경우 무시할 수 없는 타이밍 오차가 발생하여 OFDMA 신호의 직교성이 깨짐으로 인한 성능 열화가 발생할 수 있다. 이 논문에서는 랜덤 액세스를 할 때 일반적인 OFDMA 심벌보다 짧은 길이의 OFDMA 심벌을 생성하여 전송함으로써 타이밍 오차가 발생하더라도 OFDMA의 직교성이 유지될 수 있는 새로운 랜덤 액세스 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 상향링크 OFDMA 심벌을 형성할 때 zero-padding 구간을 삽입함으로써 타이밍 오차에 대해 강건하도록 한다. If ranging processes are not frequent in an uplink OFDMA system, the timing synchronization between base and mobile stations may not be maintained. Especially in the case of infrequent random accesses in a large cell, timing offsets can be considerable and the destroyed orthogonality of OFDMA signals may result in the degraded performance. This paper proposes a novel random access scheme for uplink OFDMA systems, which support the orthogonality of OFDMA signals with timing offsets by allowing a random access OFDMA symbol shorter than a normal one. In order to make uplink OFDMA systems robust to timing offsets, the proposed scheme inserts a zero-padding region in an OFDMA symbol.
OFDMA 시스템의 다중 사용자 스케줄링을 위한 순환지연 다이버시티의 지연값 결정
임민중(Min-Joong Rim),허성호(Seong-Ho Hur),송현주(Hyun-joo Song),임대운(Dae-Woon Lim),정병장(Byung-Jang Jeong),노태균(Taegyun Noh) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.3A
OFDMA 시스템에서 주파수축에서의 다중사용자 스케줄링의 성능은 채널의 주파수 선택적 특성과 상관이 있다. 채널이 주파수축에서 평탄하면 다중사용자 스케줄링의 이득이 줄어들 수 있으며 반대로 주파수 선택적 특성이 너무 커서 할당 대역폭 내에서 채널의 변화가 심하게 일어난다면 충분한 스케줄링 이득을 얻기 어려워진다. 다중 사용자 스케줄링 이득을 최대화하기 위해서는 순환지연 다이버시티를 적용하여 채널의 주파수 선택적 특성을 조절할 수 있다. 이 논문에서는 할당 대역폭과 채널 특성을 고려하여 순환지연 다이버시티를 적용할 때의 최적의 지연값을 결정하는 방법을 제안한다. In an OFDMA system the performance of multi-user scheduling in the frequency domain is affected by the frequency selectivity of the channel. If the channel is too flat in the frequency domain, the multi-user scheduling gain might be degraded. On the contrary, if the frequency selectivity is too high and the magnitude of the frequency response severely fluctuates on the allocation bandwidth, it is also hard to get sufficient scheduling gain. For maximizing the multi-user scheduling gain, a cyclic delay diversity technique can be used to adjust the frequency selectivity of the channel. This paper proposes a method to determine the optimal delay value of cyclic delay diversity according to the allocation bandwidth and the channel characteristics.
김용준(Yong June Kim),임민중(Min-Joong Rim),정병장(Byun-Jang Jeong),노태균(Taegyun Noh),김호윤(Ho-Yun Kim),임대운(Dae-Woon Lim) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.9C
본 논문은 직교 주파수 분할 다중 반송파(OFDM, orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 다이버시티 효과를 향상시키는 순환 지연 다이버시티(CDD, cyclic delay diversity) 기법에서 최적의 순환 지연 값을 결정하는 방법을 제안한다. 순환 지연 다이버시티 기법에서는 순환 지연 값이 증가함에 따라 다이버시티 효과에 의한 SINR (signal to interference and noise ratio) 이득이 커지는 동시에 채널 추정 오류의 증가에 의한 SINR 손실도 커지는 상반 관계(trade-off)가 존재한다. 다이버시티 효과와 채널 추정 오류의 상반 관계가 존재할 때 제안된 방법을 통해 구한 최적의 순환 지연값을 순환 지연 다이버시티 기법에 적용하면, 목표로 하는 프레임 오류율(FER, frame error rate)을 만족시키기 위한 SINR을 최소화한다. In this paper, we propose a method to determine the optimal cyclic delay value of cyclic delay diversity(CDD) in orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) systems. As the cyclic delay value increases, we can get signal to interference and noise ratio(SINR) gain by diversity effect, while SINR loss increases because of channel estimation errors. If the optimal delay value obtained by the proposed method is applied to CDD scheme, we can minimize the required SINR for a given FER(frame error rate) under the above mentioned trade-off.