OFDMA 시스템의 시간 및 주파수 동기 성능 향상을 위한 동기화 알고리즘 = Algorithm for the Improvement of Time and Frequency Synchronization Performance in OFDMA System

국문 초록 (Abstract)

OFDMA 방식은 다중 사용자가 서로 다른 부반송파를 통해 동시에 신호를 전송하는 방식으로서, 주파수 효율이 높고, 간단한 단일 탭 등화기로 고속 전송 시 급격히 증가하는 인접 서브캐리어 간 간섭의 보상이 가능하며, FFT를 사용하여 고속으로 구현할 수 있기 때문에 최근 고속 데이터 무선 통신을 위한 전송방식으로 사용되고 있다. 하지만 이러한 OFDMA 시스템의 장점은 부반송파간의 직교성이 유지되는 경우에만 가능하며, 직교성이 깨지는 경우에는 인접 채널 간섭이 발생되어, 시스템 성능을 저하시키게 된다. 따라서 OFDM 시스템에서는 주파수 및 시간 동기의 중요성이 크게 강조된다. 본 논문에서는 효율적인 동기 성능을 위하여 802.16d/e 및 WiBro 시스템에서 사용되는 프리앰블을 분석하여 기존에 사용되던 방식에 비해 정확도가 높은 Timing Metric 을 유도함으로써 보다 확실한 시간 동기 알고리즘을 제안하고, 시간영역에서 소수배 주파수 옵셋 추정만이 가능한 문제점을 해결하기 위해 정수배 주파수 옵셋 추정이 가능한 주파수 동기화 구조를 제안한다. 제안된 시간 및 주파수 동기 알고리즘을 적용한 시스템의 모의실험을 통하여 OFDMA 시스템에서의 인접 채널 간 간섭에 의한 성능 열화가 저하됨을 알 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In OFDMA system, multiple users transmit signal through the subcarriers assigned to the user. Capabilities of high data-rate transmission in OFDMA system come from the ability to compensate the ICI (Inter Carrier Interference) using a single-tap equalizer and to implement transmitter and receiver by employing high speed FFT circuitry. Issues of time and frequency synchronization in OFDM system is quite essential to preserve the orthogonality among subcarriers not to produce ICI. In this paper, we Int analyze the preamble used in 802.16 d/e and WiBro system. Then we propose an effective timing synchronization algorithm, which is more accurate than the conventional one in the sense of timing position, and integral frequency offset estimation scheme for the simultaneouse estimation of the fractional and integral frequency offset. Through the simulation utilizing the proposed synchronization algorithm and structure, we show that the performance degradation due to the adjacent channel interference can be mitigated for the than conventional ones.