분산 빔포밍을 이용한 OFDM 시스템에서의 동기에러 영향 분석

김해수; 이광호

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김해수 (경일대학교)
이광호 (경일대학교)

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분산 빔포밍의 이득을 얻기 위해서는 심볼 타이밍, 위상, 그리고 주파수 동기가 적절하게 제어가 되어야 한다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 분산 빔포밍을 이용할 경우 세 가지 동기의 에러에 의한 영향을 분석하였다. 협력신호 사이의 심볼 동기 에러는 저주파수의 부반송파(subcarrier)보다 고주파수의 부반송파에서 큰 영향을 미치고 있다. 위상 및 주파수 에러에 의한 전송신호의 손실은 부반송파 번호와 관련이 없으나, 주파수 오차는 전송신호의 손실 뿐만 아니라 부반송파 사이의 간섭을 야기하기 때문에 OFDM 시스템에서 중요하게 관리되어야 한다. 본 논문에서는 다양한 협력신호 개수 및 세 가지 동기 에러 값에 의한 성능 저하를 보이고 있으며, 성능 분석 결과는 시뮬레이션의 결과와 적절히 일치하는 것을 보이고 있다.

Three synchronization issues, i.e., symbol time, phase, and frequency, have to be properly controlled to achieve distributed beamforming gain. In this paper, the impacts of synchronization errors in distributed beamforming are analyzed for OFDM systems. For symbol timing error of cooperating signals, high frequency subcarriers are more susceptible as compared to low frequency ones. The desired signal loss due to phase and frequency offset is independent of subcarrier number. However, frequency offset is critical in OFDM systems since it leads to interference from the other subcarriers as well as power loss in the desired signal. Performance degradation due to three synchronization errors is shown with various numbers of cooperating signals and offset values. It shows that the performance analysis is well matched with simulation results.

#Cooperative communications #OFDM #distributed beamforming #synchronization

참고문헌 (9)

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1. [학술지(정기간행물)] - J. N. Laneman / 2004 / Cooperative diversity in wireless networks: efficient protocols and outage behavior / IEEE Trans. Infomation Theory 50 (12) : 3062 ~ 3080

2. [학술지(정기간행물)] - T. E. Hunter / 2006 / Diversity through coded cooperation / IEEE Trans. Wireless Comm 5 (2) : 283 ~ 289

3. [학술지(정기간행물)] - R. Mudumbai / 2007 / On the feasibility of distributed beamforming in wireless networks / IEEE Trans. Wireless Comm 6 (5) : 1754 ~ 1763

4. [학술대회논문] - D. R. Brown III / 2005 / A method for carrier frequency and phase synchronization to a distant stationay antenna through AWGN channel / IEEE SPAWC : 278 ~ 282

5. [학술지(정기간행물)] - D. R. Brown III / 2008 / Time-slotted round-trip carrier synchronization for distributed beamforming / IEEE Trans. Signal Processing 56 (11) : 5630 ~ 5643

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