프리엠블 확장 사용 기반 MB-OFDM UWB용 채널 추정 방식 (A Initial Channel Estimation Method Based on Extensive Preamble Utilization in MB-OFDM UWB System)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 - IE / 48권 / 1호 / 30 ~ 35페이지
· 저자명 : 정진두, 진용선, 정정화

초록

본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템용 초기 채널 추정의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 초기 채널 추정의 성능은 채널 추정에 활용되는 프리엠블 심볼의 수가 커짐에 따라 증가된다. MB-OFDM UWB 표준안은 프리엠블 형식에서 부대역 당 2개의 채널 추정용 심볼 (CE symbol : channel estimation symbol)을 제시한다. 2 개 심볼에 기반한 채널 추정의 성능은 각각200 Mbps와 480 Mbps 전송율에 대한 -77.5 dBm과 -72.5 dBm의 상당적으로 높은 수신 감도에서는 만족될 수 있지만, 55Mbps와 110 Mbps 전송율에 대한 수신 감도 -83.5 dBm과 -80.5 dBm에서 채널 추정 성능은 저하될 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 초기 채널 추정 영역을 기존 2개의 채널 추정용 심볼을 포함하여 패킷 동기 심볼 (PS symbol : packet synchronization symbol)과 프레임 동기 심볼 (FS symbol : frame synchronization symbol)로 확장함으로써 성능 향상을 얻을수 있는 방법이다. 이 방법은 저하된 SBR에서 초기 채널 추정 성능을 향상시키고 물리 계층 헤더 (physical-layer header)에서의 오류율를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 제안한 방법에 기반한 링크 마진의 증가는 통신 처리량을 증가시키는 효과가 있다.
초기 채널 추정에 대해 제안된 방법에 대한 시뮬레이션 결과, 단지 2개의 CE 심볼만을 사용했을 때보다 CE 심볼 포함 1 개의심볼을 확장한 4 개 심볼 기반의 초기 채널 추정 방식의 성능이 10-4 BER에서 약 0.7 dB 만큼 향상된 성능을 가진다.

영어초록

In this paper, we propose a method to improve the performance of initial channel estimation (CE) for the multiband-OFDM (MB-OFDM) UWB. The performance of the initial CE can be generally improved as increasing the number of the used preamble symbols. The MB-OFDM specification presents two CE symbols per band in preamble format. The performance of CE estimation with two CE symbols may be satisfied in relatively high sensitivity -77.5 and -72.5 dBm for 200 Mbps and 480 Mbps data rate, respectively, but can not be enough in the degraded 55 Mbps and 110Mbps sensitivities such as -83.5 and -80.5 dBm, respectively. A method proposed in this paper achieves the performance improvement by extending CE estimation region to packet synchronization (PS) symbols and frame synchronization (FS)symbols including two CE symbols. This can improve the CE performance in the degraded SNR and increase the link-margin by reducing the error rate in physical-layer header. The link-margin improvement obtained by the proposed CE preamble can induce the decrease of error-rate in physical-layer header and increase of communication throughput.
Simulation results for the proposed initial method show that the performance is improved by about 0.7 dB at 10-4bit-error-rate using '4' symbols than initial method using only two CE symbols.

참고자료

· 없음