논문 08-33-07-05 한국통신학회논문지 '08-07 Vol. 33 No. 7 554 OFDM 시스템의 PAPR 감소를 위한 적응적 TR 기법 정회원 임 대 운*, 노 형 석**, 종신회원 노 종 선**, 신 동 준***° Adaptive TR Scheme for PAPR Reduction in OFDM Systems Dae-Woon Lim*, Hyung-Suk Noh** Regular Members, Jong-Seon No**, Dong-Joon Shin***° Lifelong Members 요 약 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 유사 한 데이터 전송 효율을 가지면서도 향상된 PAPR 감소 성능을 나타낸다. Key Words : OPrthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Peak to Average Power Ratio (PAPR), Peak Reduction Tone (PRT), Tone Reservation (TR) ABSTRACT 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. ※ 본 연구는 교육인적자원부, 산업자원부, 노동부의 출연금으로 수행한 최우수실험실지원사업과 BK21의 연구 결과입니다. * 동국대학교 IT학부 정보통신공학전공([email protected]) ** 서울대학교 전기․컴퓨터공학부 및 뉴미디어통신 연구소([email protected], [email protected]) *** 한양대학교 전자통신컴퓨터공학부([email protected])(° : 교신저자) 논문번호:KICS2007-08-344, 접수일자:2007년 8월 1일, 최종논문접수일자 : 2008년 6월 19일 Ⅰ . 서 론 직교 주파수 분할 다중 반송파 (OFDM; orthogonal frequency division multiplexing) 시스템은 다중 경 로 페이딩 환경에서 효율적인 고속 데이터 전송이 가능하기 때문에 차세대 무선 통신 시스템의 표준 으로 각광받고 있다. 다중 반송파 시스템은 주파수 선택적 채널에서 단일 반송파 시스템보다 좋은 성 능을 보인다고 알려져 있으며, 일반적인 주파수 분 할 다중화 방법은 주파수 효율이 저하되는 반면 OFDM을 이용하면 주파수 효율을 높일 수 있다. OFDM 시스템은 시간 영역 신호의 최대 전력 대 평균 전력 비율 (PAPR; peak to average power ratio)이 크다는 단점이 있다. 즉, PAPR이 큰 신호 가 비선형 고전력 증폭기를 통과하고 나면 신호가 변형되고 이로 인해 대역내 왜곡 (in-band distortion) 과 대역외 방사 (out-of-band radiation)가 발생한다. 이러한 문제점을 줄이기 위해서 고전력 증폭기가
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논문 08-33-07-05 한국통신학회논문지 '08-07 Vol. 33 No. 7
554
OFDM 시스템의 PAPR 감소를 한 응 TR 기법
정회원 임 운*, 노 형 석**, 종신회원 노 종 선**, 신 동 ***°
Adaptive TR Scheme for PAPR Reduction in OFDM Systems
Dae-Woon Lim*, Hyung-Suk Noh** Regular Members,
Jong-Seon No**, Dong-Joon Shin***° Lifelong Members
요 약
직교 주 수 분할 다 반송 (OFDM; orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 최 력
평균 력 비율 (PAPR; peak to average power ratio)을 감소하기 한 톤 약 기법 (TR; tone reservation)에서
PRT (peak reduction tone) 집합의 크기가 커질수록 PAPR 감소 성능은 향상되지만 데이터 송 효율은 감소하는
상반 계가 존재한다. 기존의 TR 기법에서는 고정된 PRT 집합을 사용하는 반면 본 논문에서 제안된 TR 기법은
입력 심볼의 PAPR 크기에 따라 응 으로 PRT 집합을 선택하여 사용한다. 제안된 방법은 기존의 방법과 유사
한 데이터 송 효율을 가지면서도 향상된 PAPR 감소 성능을 나타낸다.
Key Words : OPrthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Peak to Average Power Ratio (PAPR),
Peak Reduction Tone (PRT), Tone Reservation (TR)
ABSTRACT
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.
※ 본 연구는 교육인 자원부, 산업자원부, 노동부의 출연 으로 수행한 최우수실험실지원사업과 BK21의 연구 결과입니다.