다중 전송 안테나를 가진 OFDM System에서의 Simplified 2-D PSA 방식 채널 추정

Abstract

Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM: 직교 주파수 분할 다중)은 유럽, 일본 및 호주의 디지털 TV 표준으로 채택될 것으로 기대되는 4세대(4G) 변조 기술이다. OFDM 은 멀티캐리어 변조 방식의 일종으로, 멀티패스(multi-path) 및 이동수신 환경에서 우수한 성능을 발휘한다. OFDM 시스템에서 multiple transmit-and-receive 안테나는 통신의 질과 수용력을 증진 시킨다. OFDM system 은 link budget 을 줄이고 dispersive fading limitation을 극복하기 위해 정확한 채널 정보가 필요하다. 논문에서는 채널 파라미터 추정의 복잡함을 줄이고 성능을 증진 시키기 위해 기존에 제시된 Simplified decision-directed 채널 추정 기법을 살펴보고, 이를 Pilot-Symbol-Aided 채널 추정 기법에 적용하는 방법을 제안하여 성능을 분석하였다. Decision directed channel estimation(DDCE) 에서의 Simplified 채널 추정 기법은 크게 두가지 테크닉이 이용되는데, optimum training sequence를 이용하여 디자인 하는 것과, 이를 적용하여 채널 추정을 간단하게 하는 것이 그것이다. Training sequence를 이용한 Simplified 채널 추정기법은 inter antenna interference를 제거한다. 또한, 거의 무시할 수 있는 정도의 성능 저하에 비해 놀라울 만큼 채널 추정의 복잡성을 줄인다. 이는 계산량이 대폭 감소함으로써 생기는 결과다. decision-directed 채널 추정은 training mode에서는 좋은 성능을 보여주지만, 실제로 decision-directed mode에서는 multiple transmit antennas에서 전송된 OFDM symbol들 사이의 orthogonality condition이 randomly generated data와 맞질 않아서 정확도가 떨어지고 성능이 저하된다. 따라서 이를 극복하는 방향으로 2-D PSA 채널 추정이 제안되었다. 논문에서 제안된 simplified 2-D PSA 채널 추정은 simplified decision-directed 채널 추정에 비해 좀 더 나은 성능을 보여준다. ; Multiple transmit-and-receive antennas can be used in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems to improve communication quality and capacity. From the conventional studies, the simplified decision-directed channel estimation method is known to improve the performance and to reduce the complexity of channel parameter estimation. This simplified channel estimation technique can be applied to pilot-symbol-aided channel estimation. In this paper, we propose the new technique, a simplified 2-D PSA (2-Dimension Pilot-Symbol-Aided) channel estimation for OFDM system. Specifically, we present two techniques in simplified 2-D PSA channel estimation: orthgonal condition design and simplified channel estimation are proposed. these new techniques not only simplify the initial channel estimation, but also attain a better estimation performance. Through the simulation of a typical OFDM system with two-transmit and two-receive antennas, we demonstrated the effectiveness of the new technique. We show that the simplified 2-D PSA channel estimation significantly reduces the complexity of the channel estimation and has better performance than the simplified decision-directed channel estimation.