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OFDM 시스템의 Crest 값을 감소하기 위한 SLM 기법의 위상 시퀀스에 관한 연구
임대운,허석중,노종선,정하봉,Lim Dae-Woon,Heo Seok-Joong,No Jong-Seon,Chung Ha-Bong 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.9C
The crest factor distribution of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol sequences is evaluated and it is shown that OFDM symbol sequences with a short period are expected to have a high crest factor. The crest factor relationship between two input symbol sequences, Hamming distance D apart is also derived. Using these two results, we propose two criteria for a phase sequence set of the selected mapping (SLM) scheme and suggest the rows of the cyclic Hadamard matrix constructed from an m-sequence as the near optimal phase sequence set of the SLM scheme. 본 논문은 직교 주파수 분할 다중 반송파 (OFDM) 시스템에서 입력 심볼 시퀀스의 주기와 연관하여 crest 값의 확률 분포를 유도하였고, 이로부터 입력 심볼 시퀀스의 주기가 짧을수록 OFDM 신호가 확률적으로 큰 crest 값을 갖는다는 것을 보인다. 다음으로 해밍 거리가 D인 두 입력 심볼 시퀀스의 crest 값 관계를 유도 한다. 이 두 결과를 이용하여 OFDM 시스템의 crest 값을 감소하기 위한 선택 사상 기법(SLM)에서 사용되는 위상 시퀀스 집합의 두 가지 조건을 제시한다. 마지막으로 m-시퀀스를 순환 이동하여 생성한 순환 하다마드 (cyclic Hadamard) 행렬의 행들로 구성한 집합을 최적에 근사한 위상 시퀀스 집합으로 제안한다.
OFDM 시스템의 PAPR 감소를 위한 TR 방법의 준 최적 PRT 집합 선택에 관한 연구
임대운,노형석,노종선,신동준,Lim, Dae-Woon,Noh, Hyung-Suk,No, Jong-Seon,Shin, Dong-Joon 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.2C
본 논문은 직교 주파수 분할 다중 반송파(OFDM) 시스템의 최대 전력 대 평균 전력 비율(PAPR; peak to average-power ratio)을 감소하기 위한 톤 예약 기법(TR: tone reservation)에서 PRT(peak reduction tone) 집합을 선택하는 새로운 방법을 제안한다. 최적의 PRT 집합을 찾는 것은 NP-hard 문제로 알려져 있으며, 기존에는 무작위로 PRT 집합을 생성하여 사용하였다. 무작위로 생성한 PRT 집합의 PAPR 감소 성능은 연속적인 PRT 집합과 인터리브드 PRT 집합보다 좋다. 본 논문은 먼저 PRT 집합의 특성 시퀸스를 역푸리어 변환하여 얻은 신호의 분산과 이차 첨두치(secondary peak)와의 관계를 보이고 이로부터 준 최적의 PRT 집합을 효과적으로 생성하는 방법을 제시한다. In the tone reservation (TR) scheme, it is known that the set of randomly selected peak reduction tones (PRT's) performs better than the contiguous PRT set and the interleaved PRT set in the PAPR reduction of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). It is also known that finding the optimal PRT set corresponds to the secondary peak minimization problem in the TR scheme. However, the problem cannot be solved for the practical number of tones since it is NP-hard. In this paper, a new search algorithm for the near optimal PRT set is proposed based on the fact that the secondary peak value of the PRT set statistically tends to decrease asthe variance of the PRT set decreases.
OFDM 통신 시스템에서 PAPR을 줄이기 위한 적은 계산 복잡도를 갖는 PTS 방법
임대운,허석중,노종선,정하봉,Lim Dae-Woon,Heo Seok-Joong,No Jong-Seon,Chung Ha-Bong 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.9C
본 논문은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서 최대 전력 대 평균 전력의 비 (PAPR)를 감소하기 위해서 사용되는 새로운 부분 전송 시퀀스(PTS) 기법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 역 푸리에 변환(IFFT)을 두 부분으로 나누어 실행한다. 첫 번째 부분에서는 IFFT를 중간까지만 수행하여 입력 심볼 시퀀스를 중간 신호 시퀀스로 변환한다. 두 번째 부분은 중간 신호 시퀀스를 여러 개의 서브 시퀀스로 분할한 후 각각에 대해서 나머지 IFFT를 완료하고 PAPR을 감소하기 위한 위상 벡터를 선택한다. 본 논문에서 제안하는 PTS 기법은 기존의 PTS 기법과 유사한 PAPR 감소 성능을 보이지만 계산 복잡도를 감소시킨다. In this paper, we introduce a new partial transmit sequence (PTS) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme with low computational complexity. In the proposed scheme, $2^n$-point inverse fast Fourier transform (IFFT) is divided into two parts. An input symbol sequence is partially transformed using the first l stages of IFFT into an intermediate signal sequence and the intermediate signal sequence is partitioned into a number of intermediate signal subsequences. Then, the remaining n - l stages of IFFT are applied to each of the intermediate signal subsequences and the resulting signal subsequences are summed after being multiplied by each member of a set of W rotating vectors to yield W distinct OFDM signal sequences. The one with the lowest peak to average power ratio (PAPR) among these OFDM signal sequences is selected for transmission. The new PTS OFDM scheme reduces the computational complexity while it shows almost the same performance of PAPR reduction as that of the conventional PTS OFDM scheme.
OFDM 시스템의 PAPR 감소를 위한 적응적 TR 기법
임대운(Dae-Woon Lim),노형석(Hyung-Suk Noh),노종선(Jong-Seon No),신동준(Dong-Joon Shin) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.7C
직교 주파수 분할 다중 반송파 (OFDM; orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 최대 전력 대 평균 전력 비율 (PAPR; peak to average power ratio)을 감소하기 위한 톤 예약 기법 (TR; tone reservation)에서 PRT (peak reduction tone) 집합의 크기가 커질수록 PAPR 감소 성능은 향상되지만 데이터 전송 효율은 감소하는 상반 관계가 존재한다. 기존의 TR 기법에서는 고정된 PRT 집합을 사용하는 반면 본 논문에서 제안된 TR 기법은 입력 심볼의 PAPR 크기에 따라 적응적으로 PRT 집합을 선택하여 사용한다. 제안된 방법은 기존의 방법과 유사한 데이터 전송 효율을 가지면서도 향상된 PAPR 감소 성능을 나타낸다. For the tone reservation (TR) scheme in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), there exists a trade-off between peak to average power ration (PAPR) reduction performance and data transmission rate. While PRT set is fixed in the conventional TR scheme, the proposed scheme adaptively select the PRT set according to the PAPR of the input OFDM symbol. It is shown that the PAPR reduction performance of the proposed scheme is better than that of the conventional scheme when the data transmission rate is the same.
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).