KR20060002173A - Method for mai decease in ofdma communication systems - Google Patents

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KR20060002173A KR1020040051109A KR20040051109A KR20060002173A KR 20060002173 A KR20060002173 A KR 20060002173A KR 1020040051109 A KR1020040051109 A KR 1020040051109A KR 20040051109 A KR20040051109 A KR 20040051109A KR 20060002173 A KR20060002173 A KR 20060002173A
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Abstract

본 발명은 OFMA 통신에 관한 것으로서, OFDMA 통신 시스템의 상향 링크에서의 MAI(Multiple Access Interference) 감소 방법에 있어서 각각의 OFDM 상향 심볼의 앞부분에 순환 프레픽스를 삽입하는 단계와, 각각의 OFDM 상향 심볼의 뒷부분에 순환 서픽스를 삽입하는 단계를 포함하는 MAI 감소 방법을 제공한다. 아울러 각 상향 심볼 사이에 보호 대역을 설정함으로써 MAI를 감소시키는 방법도 제공한다. 본 발명에 따르면 다중 사용자의 동시 접속시의 동기 시간 오차로 야기되는 간섭으로 인한 OFDMA 통신 시스템의 성능 저하를 경감할 수 있다.The present invention relates to OFMA communication, comprising the steps of: inserting a cyclic prefix in front of each OFDM uplink symbol in a multiple access interference (MAI) reduction method in the uplink of an OFDMA communication system; It provides a method of reducing MAI comprising inserting a cyclic suffix at the back. In addition, a method of reducing MAI by setting a guard band between each uplink symbol is provided. According to the present invention, it is possible to reduce the performance degradation of the OFDMA communication system due to the interference caused by the synchronization time error in the simultaneous access of multiple users.

OFDMA, MAI, 동기, 보호 대역, 순환 프레픽스, 순환 서픽스OFDMA, MAI, sync, guard band, cyclic prefix, cyclic suffix

Description

직교주파수분할다중접속 통신 시스템의 다중 사용자간 간섭 경감 방법{METHOD FOR MAI DECEASE IN OFDMA COMMUNICATION SYSTEMS}Interference Reduction Method for Multiple Users in Orthogonal Frequency Division Multiple Access Communication System {METHOD FOR MAI DECEASE IN OFDMA COMMUNICATION SYSTEMS}

도 1a는 통상의 OFDMA 상향 링크 가입자국(Subscriber Station; SS) 모델을 도시한 개념도.1A is a conceptual diagram illustrating a conventional OFDMA uplink subscriber station (SS) model.

도 1b는 통상의 OFDMA 상향 링크 기지국(Base Station; BS) 모델을 도시한 개념도.1B is a conceptual diagram illustrating a conventional OFDMA uplink base station (BS) model.

도 2a는 본 발명의 방법이 적용될 상향 링크의 시간 동기 오차 모델을 도시한 도면.2A is a diagram illustrating a time synchronization error model of an uplink to which the method of the present invention is applied.

도 2b는 도 2a의 각 모델에 따른 MAI 세기를 도시한 그래프.2B is a graph showing MAI intensity according to each model of FIG. 2A.

도 3은 순환 프레픽스를 사용하는 종래의 OFDM 프레임 구조도.3 is a diagram of a conventional OFDM frame structure using cyclic prefix.

도 4a는 본 발명에 따라 OFDMA 시스템의 상향 링크에서 보호 대역을 삽입하는 방식을 도시한 도면.4A illustrates a scheme of inserting guard bands in the uplink of an OFDMA system according to the present invention.

도 4b는 본 발명에 따라 보호 대역을 삽입한 후의 시간동기 오차 모델별 MAI 경감 효과를 도시한 그래프.Figure 4b is a graph showing the MAI mitigation effect for each time synchronization error model after the guard band is inserted in accordance with the present invention.

도 5a는 본 발명에 따라 순환 프레픽스와 순환 서픽스를 모두 사용하는 OFDM 프레임 구조.5A illustrates an OFDM frame structure using both cyclic prefix and cyclic suffix according to the present invention.

도 5b는 본 발명에 따른 OFDM 프레임 구조를 적용한 OFDMA 시스템 상향 링크 의 각 변조 방식별 BER 성능.5b is a BER performance of each modulation scheme of the OFDMA system uplink using the OFDM frame structure according to the present invention.

본 발명은 OFDM 통신에 관한 것으로서, 구체적으로는 단말기에서 기지국으로의 업링크(uplink)시 다중 사용자간 간섭을 완화시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to OFDM communications, and more particularly, to a method and apparatus for mitigating interference between multiple users during uplink from a terminal to a base station.

OFDM은 통신 세션을 위해 할당된 주파수 대역폭을 복수의 협대역 주파수 부대역으로 분할하는 광대역 변조 방식으로서, 각 부대역은 무선 주파수(RF) 부반송파를 포함하며, 각 부반송파는 다른 부채널들 각각에 포함된 RF 부반송파에 대해 수학적으로 직교한다. 상기 부반송파들의 직교성은 그들의 개별 스펙트럼들이 다른 반송파들과의 간섭없이 중첩됨을 허용한다. 주파수 대역폭을 복수의 직교 부대역들로 분할함으로 말미암아 OFDM 방식은 높은 데이터 전송 속도와 매우 효율적인 대역폭 사용이 가능하다.OFDM is a wideband modulation scheme that divides a frequency bandwidth allocated for a communication session into a plurality of narrowband frequency subbands, each subband including a radio frequency (RF) subcarrier, each subcarrier being included in each of the other subchannels. Is orthogonal to the received RF subcarriers. The orthogonality of the subcarriers allows their individual spectra to overlap without interference with other carriers. By dividing the frequency bandwidth into a plurality of orthogonal subbands, the OFDM scheme enables high data rates and very efficient bandwidth usage.

다른 한편으로, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템의 상향 링크에서는 복수의 사용자별 시간 동기 오차로 인해 기지국의 시스템 성능이 저하된다. 하지만, 각 사용자로부터 기지국으로의 상향 링크시에 발생하는 시스템 성능 저하에 대해서는 그 연구가 미비한 실정이다. On the other hand, in the uplink of an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system, the system performance of the base station is degraded due to a plurality of user-specific time synchronization errors. However, the research on the system performance degradation that occurs during the uplink from each user to the base station is insufficient.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 OFDMA시스템의 상향 링크에서는 사용자별 시간동기 오차로 인해 기지국의 시스템 성능이 저하되는 현상을 감소시키는 데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce a phenomenon in which system performance of a base station is degraded due to time synchronization error per user in an uplink of an OFDMA system.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 우선, 상향 링크의 시간동기 오차로 인한 성능저하를 줄이기 위해 보호 대역을 삽입하는 보호 대역 삽입기법을 제공하고, 다음으로 순환 프레픽스(cyclic prefix; CP)뿐만이 아닌 순환 서픽스(cyclic suffix; CS)를 가지는 OFDM 프레임 구조를 제시한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention first provides a guard band insertion technique for inserting a guard band to reduce the performance degradation due to time synchronization error of the uplink, and then a cyclic prefix (CP) In addition, an OFDM frame structure having a cyclic suffix (CS) is proposed.

본 발명에서 고려하는 OFDMA 시스템의 상향 링크 가입자국(subscriber station; SS)는 도 1a에 도시된 바와 같이 N개의 부반송파를 가지며, 최대 동시 사용자수는 부반송파수 할당 방식에 따라서 K=N/Md 을 지원하도록 설계된 것이다. Md 는 각 사용자에게 할당되는 부반송파수이다. 상향 링크의 경우 d번째 사용자에게 부대역 Sd 을 할당하는 데 다음의 수학식 1과 같은 연속 대역 할당 방식을 고려한다.The uplink subscriber station (SS) of the OFDMA system considered in the present invention has N subcarriers as shown in FIG. 1A, and the maximum number of concurrent users is K = N / M d according to the subcarrier allocation scheme. It is designed to support it. M d is the subcarrier assigned to each user. Subband to d-user for uplink In allocating S d , a continuous band allocation scheme, such as Equation 1 below, is considered.

Figure 112004029178634-PAT00001
Figure 112004029178634-PAT00001

시간영역에서 전송되는 d번째 사용자의 n번째 부반송파 신호는 수학식 2와 같다.The n th subcarrier signal of the d th user transmitted in the time domain is expressed by Equation 2.

Figure 112004029178634-PAT00002
Figure 112004029178634-PAT00002

여기서 NG 는 순환 프레픽스 길이를 나타낸다. 각 사용자의 전송된 신호가 독립적인 페이딩 채널을 통과하며 도 1b에서와 같이 기지국에 다음과 같은 형태로 수신된다.Where N G represents the cyclic prefix length. The transmitted signal of each user passes through an independent fading channel and is received by the base station in the following form as shown in FIG.

Figure 112004029178634-PAT00003
Figure 112004029178634-PAT00003

여기서 wn 은 AWGN(Additive White Gaussian Noise), τd는 d번째 사용자의 시간동기 오차를 의미한다. 또한 채널 주파수 응답은 Hk,d =

Figure 112004029178634-PAT00004
으로써
Figure 112004029178634-PAT00005
는 i.i.d. 레일리 분포를 가지며
Figure 112004029178634-PAT00006
는 [- pi , pi )에서 균일 분포를 가진다. Where w n is AWGN (Additive White Gaussian Noise) and τ d is the time synchronization error of the d-th user. The channel frequency response is also H k, d =
Figure 112004029178634-PAT00004
As
Figure 112004029178634-PAT00005
Has iid Rayleigh distribution
Figure 112004029178634-PAT00006
Has a uniform distribution at [-pi, pi).

수신단에서의 q번째 사용자의 l번째 부반송파에 해당하는 FFT 출력값은 다음과 같이 표현된다.The FFT output value corresponding to the l th subcarrier of the q th user at the receiver is expressed as follows.

Figure 112004029178634-PAT00007
Figure 112004029178634-PAT00007

여기서

Figure 112004029178634-PAT00008
,
Figure 112004029178634-PAT00009
이다.here
Figure 112004029178634-PAT00008
,
Figure 112004029178634-PAT00009
to be.

도면 1a에서 보듯이 OFDMA 상향 링크 시스템에서는 각 사용자들이 서로 독립적인 페이딩 채널을 통과하여 기지국에 도달하게 때문에, 각 사용자는 서로 다른 시간동기 오차를 가지게 된다. 이러한 시간동기 오차를 모델링하기 위해서 l번째 사용자에 대한 d번째 사용자의 상대적인 시간동기 오차를

Figure 112004029178634-PAT00010
로 정의하면, 상대적인 시간동기 오차는 다음과 같이 표현된다.As shown in FIG. 1A, each user has a different time synchronization error because each user reaches a base station through a fading channel independent of each other. In order to model this time synchronization error, the time synchronization error of the d user relative to the l user is calculated.
Figure 112004029178634-PAT00010
Relative time, the relative time synchronization error is expressed as

Figure 112004029178634-PAT00011
Figure 112004029178634-PAT00011

여기서 |x|= 최초의 정수 ≤ x 이고 TS 는 OFDM 심볼 주기를 의미한다. 본 발명에서는

Figure 112004029178634-PAT00012
에 대한 다음과 같은 세 가지 시간동기 오차 모델을 고려하며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 3가지 모델도 아래의 각 모델에 해당한다. Where | x | = first integer ≤ x and T S denotes an OFDM symbol period. In the present invention
Figure 112004029178634-PAT00012
Considering the following three time synchronization error models for the three models shown in Figures 2a and 2b also corresponds to each model below.

Figure 112004029178634-PAT00013
(모델 1)
Figure 112004029178634-PAT00013
(Model 1)

Figure 112004029178634-PAT00014
(모델 2)
Figure 112004029178634-PAT00014
(Model 2)

Figure 112004029178634-PAT00015
(모델 3)
Figure 112004029178634-PAT00015
(Model 3)

여기서 TG 는 보호구간의 주기를 나타낸다. 위에서 고려하고 있는 세 가지 시간동기 오차 모델에 대한 시간적인 개념이 도 3 및 4에 도시되어 있다. 정의된

Figure 112004029178634-PAT00016
는 고려하는 각 모델 구간내에서 균일한 분포를 가진다고 가정한다. Where T G represents the period of the guard period. The temporal concepts for the three time synchronization error models considered above are shown in FIGS. 3 and 4. Defined
Figure 112004029178634-PAT00016
Assumes a uniform distribution within each model interval under consideration.

도 2a 및 도 2b는 세 가지 시간동기 오차 모델에 의해 발생하는 다중 사용자간 간섭(Multiple Access Interference; MAI)의 세기(power)를 도시한 결과이다. 도 2a에서 기준 사용자 신호(desired User)는 최초로 기지국에 접속한 사용자로부터의 상향 링크 OFDM 신호이며, 이것이 기준이 된다. 굵은 점선은 기준 사용자 신호에 있어서 보호 대역(Guard Interval) 및 사용자 데이터(User Data) 한 세트의 시작과 끝을 표시한 것으로서, 이 점선과 어긋나는 다른 사용자로부터의 상향 링크 신호는 시간 동기 오차가 발생한 것이며, 이로 인하여 OFDMA 시스템 전반의 성능을 저하시킨다.   2A and 2B show the power of multiple access interference (MAI) generated by three time synchronization error models. In FIG. 2A, a reference user signal is an uplink OFDM signal from a user who first accesses a base station, which is a reference. The thick dotted line indicates the start and end of a set of Guard Intervals and User Data in the reference user signal. The uplink signal from another user that deviates from the dotted line has a time synchronization error. As a result, the performance of the overall OFDMA system is degraded.

세 가지 모델 중에 가장 현실적인 모델은 시간동기 오차 모델 2로써 보호구간의 ±25%내에서 각 사용자의 상향 링크 신호가 도달하는 경우이다. 실제적으로 시간동기 오차 모델 1과 같은 무작위 접근(random access)의 경우는 OFDMA 상향 링크에서는 허용되지 않는다. 한편, 도 2a 및 도 2b에서 알 수 있는 바와 같이 시간동기 오차 모델 3의 경우에는 MAI 성분이 거의 존재하지 않음을 알 수 있다. 또한, MAI 성분이 오차 범위 [0,25%] 구간에서 발생하게 되면 다른 사용자간의 MAI 성분은 사라지게 된다. 따라서 본 발명은 시간동기가 [-25%,0]내에서 발생할 경우에 대 한 MAI 경감에 관한 방법을 제공하는 데 초점을 맞추고 있다.The most realistic of the three models is the time synchronization error model 2, where each user's uplink signal arrives within ± 25% of the protection interval. In practice, random access such as time synchronization error model 1 is not allowed in the OFDMA uplink. On the other hand, in the case of time synchronization error model 3, as can be seen in Figures 2a and 2b it can be seen that almost no MAI component. In addition, when the MAI component occurs in the error range [0,25%] interval MAI components between different users disappear. Therefore, the present invention focuses on providing a method for MAI mitigation when time synchronization occurs within [-25%, 0].

즉, 기존의 OFDM 심볼은 순환 프레픽스(CP)를 사용하여 심볼간의 간섭 영향을 최소화하고 있으나, 이러한 CP를 사용하는 OFDM 프레임 구조를 OFDMA 시스템에 적용할 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이 시간동기 오차 모델 2처럼 시간 동기가 보호구간의 ±25%내에서 이뤄진 경우에도 사용자간의 MAI 성분이 존재하게 된다. 이러한 MAI 성분은 [-25%,0]내에서 시간 동기가 이뤄진 경우에 발생하며, 이로 인해 앞서 살펴본 MAI 세기 관점에서도 적지 않은 간섭이 존재하게 된다. MAI 성분은 [0,25%] 구간에서 발생하게 되면 다른 사용자간의 MAI 성분은 사라지게 되므로 고려할 필요는 없으며, 따라서 시간 동기가 [-25%,0]내에서 발생할 경우에 대한 MAI 완화 기법이 요구되는 것이다.That is, the conventional OFDM symbol minimizes the influence of interference between symbols using a cyclic prefix (CP), but when applying the OFDM frame structure using the CP to the OFDMA system, as shown in FIG. As in the synchronization error model 2, even if the time synchronization is within ± 25% of the protection interval, the MAI component exists between users. This MAI component occurs when time synchronization is achieved within [-25%, 0], which causes a considerable amount of interference from the MAI strength point of view. If the MAI component occurs in the [0,25%] section, the MAI component between other users disappears. Therefore, it is not necessary to consider the MAI component. will be.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상술한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is described in detail with reference to an accompanying drawing.

1. 보호 대역 삽입기법1. Guard band insertion technique

OFDMA시스템의 상향 링크의 경우에는 앞서 기술한 바와 같이 사용자별 시간동기 오차로 인해 시스템 성능이 저하된다. 이를 해결하기 위한 가장 간단한 방법으로는 사용자 신호간에 보호 대역(GB)을 삽입하는 기법이 사용될 수 있다.In the uplink of the OFDMA system, as described above, system performance is degraded due to time synchronization error for each user. As the simplest method for solving this problem, a technique of inserting guard bands (GB) between user signals may be used.

GB 삽입 방식은 도 4a에서와 같이 OFDMA 시스템의 상향 링크 사용자 신호간에 Ma개의 널(null) 신호를 삽입함으로써 인접 신호간의 ISI 성분을 일정 부분 제거해주는 방식이다. 도 4a에 도시된 주파수 스펙트럼에서 실선은 데이터 영역이며, 점선은 널 신호로 채워진 보호 대역을 나타낸다. 위 도면에서 GP-1 u는 이전 심볼의 후단에 삽입되는 보호 대역을 의미하며, GP l은 현재 심볼의 전단에 삽입되는 보호 대역을 의미한다. Ma가 증가할수록 인접 신호간의 간섭이 줄어들어 시스템 성능이 향상된다. 다만, 이로 인해 사용자 전송률이 줄어들게 되므로, 간섭 감소와 전송률 감소의 트레이드 오프 관계를 고려하여 각 경우에 적합한 Ma를 찾는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 4A, the GB insertion method inserts Ma null signals between uplink user signals of an OFDMA system to partially remove ISI components between adjacent signals. In the frequency spectrum shown in FIG. 4A, a solid line is a data region, and a dotted line represents a guard band filled with a null signal. In the figure, G P-1 u denotes a guard band inserted after the previous symbol, and G P l denotes a guard band inserted before the current symbol. As Ma increases, system performance is improved by reducing interference between adjacent signals. However, since this reduces the user data rate, it is desirable to find a suitable Ma in each case in consideration of the trade-off relationship between the interference reduction and the data rate reduction.

도 4b는 모델링된 세 가지 시간동기 오차 모델과 GB를 삽입한 경우의 MAI 세기를 비교한 그래프이다. 그림에서 보듯이 시간동기 오차 모델 2의 경우에 GB가 증가할수록 MAI 세기가 감소함을 알수 있다.FIG. 4B is a graph comparing MAI intensities when three modeled time synchronization error models and GBs are inserted. As shown in the figure, the time synchronization error model 2 shows that the MAI intensity decreases with increasing GB.

OFDM 통신 방식에서 보호 대역을 삽입하는 것은 반송파의 직교성을 유지하기 위해서 기본적으로 수반되는 것이지만 이는 하향 링크의 경우에 해당하는 것이고, 본 발명에 따르는 보호 대역 삽입은 상향 링크의 OFDM 심볼에 보호 대역을 삽입하는 것으로서 이점에서 종래의 기술과는 현저한 차이점을 가지고 있다.Inserting the guard band in the OFDM communication scheme is basically accompanied to maintain the orthogonality of the carrier, but this is the case in the downlink, the guard band insertion according to the present invention inserts the guard band in the OFDM symbol of the uplink In this respect, there is a remarkable difference from the conventional technology.

2. OFDM 프레임 구조2. OFDM frame structure

본 발명은 MAI 성분이 발생하기 않기 위한 다른 일 방법으로서, CP와 CS를 동시에 사용하는 새로운 OFDM 프레임 구조를 제시한다. 도 5a는 CP와 CS를 사용하는 새로운 OFDM 프레임 구조를 도시한 도면이다. CP만을 사용하는 기존의 방식과 CP 및 CS를 모두 사용하는 새로운 방식에 대하여 동일한 전송률을 보장하기 위해 새로운 OFDM 프레임 구조에서의 TCP 와 TCS 의 합이 기존의 OFDM 프레임 구조에서의 TCP 와 같도록 설계한다.The present invention proposes a new OFDM frame structure using CP and CS simultaneously as another method for generating MAI component. 5A illustrates a new OFDM frame structure using CP and CS. The conventional method and the CP and the sum of the T CP and T CS in new OFDM frame structure to ensure the same rate with respect to a new way of using both the CS using only the CP equal to the T CP from the existing OFDM frame structure To be designed.

Figure 112004029178634-PAT00017
Figure 112004029178634-PAT00017

도 5a에서 알 수 있듯이 다른 사용자의 조기 도착 심볼(early-arriving symbol)과 지연 도착 심볼(late-arriving symbol)은 각각 CS와 CP에 의해서 간섭 성분이 제거될 수 있다. 따라서, 사용자간 발생하는 시간동기 오차가 수학식 9의 조건을 만족하게 되면 시간동기 오차로 발생하는 MAI 성분은 조기 도착 심볼과 지연 도착 심볼 모두에 대해서 제거될 수 있다. As shown in FIG. 5A, interference components may be removed by the CS and the CP in the early-arriving symbol and the late-arriving symbol of another user, respectively. Therefore, when the time synchronization error generated between users satisfies the condition of Equation 9, the MAI component generated by the time synchronization error may be removed for both the early arrival symbol and the delay arrival symbol.

이러한 상황은 시간동기 오차 모델 2에 경우에 해당하며, 시간동기 오차 모델 1의 경우에는 적용되지 않는다. 전술한 바와 같이, 실제적으로 시간동기 오차 모델 1과 같은 무작위 접근(random access)의 경우는 OFDMA 상향 링크에서는 허용되지 않으므로 고려의 대상으로 삼을 것이 못되며, 오차 모델 3의 경우는 MAI의 발생이 없으므로 역시 MAI 경감 기법을 적용할 필요는 없다. This situation corresponds to the time synchronization error model 2, and does not apply to the time synchronization error model 1. As described above, random access such as time synchronization error model 1 is not allowed in the OFDMA uplink and cannot be considered. In case of error model 3, the occurrence of MAI does not occur. There is no need to apply the MAI mitigation technique either.

도 5b는 기존의 OFDMA 및 제안된 OFDMA 프레임 구조에 대한 상향 링크의 BER 성능을 변조 방식별로 도시한 것이다. 점선(Ordinary OFDMA)은 종래의 OFDM 프레임 구조에 보호 대역을 삽입한 결과를 나타내며, 실선(Modified OFDMA)은 본 발명에 따라 CP 및 CS를 모두 삽입하여 변경시킨 OFDM 상향 링크 심볼의 BER 결과를 도시한 그래프이다. 도 5b에서 사용자수는 16이고, 시간동기 오차 모델 2를 사용하였다. 또한 GB 삽입에 따른 기존 OFDMA 시스템 상향 링크의 BER 성능도 도시되어 있다. FIG. 5B shows the uplink BER performance for the conventional OFDMA and the proposed OFDMA frame structure for each modulation scheme. The dotted line (Ordinary OFDMA) represents the result of inserting the guard band in the conventional OFDM frame structure, the solid line (Modified OFDMA) shows the BER result of the OFDM uplink symbol modified by inserting both CP and CS in accordance with the present invention It is a graph. In FIG. 5B, the number of users is 16, and time synchronization error model 2 is used. Also shown is the BER performance of the existing OFDMA system uplink with GB insertion.

도 5b에서 도시된 바와 같이, GB가 증가함에 따라 MAI 성분이 줄어들어 BER 성능이 기존의 GB 방식을 적용하지 않은 OFDMA 시스템 상향 링크에 비해 다소 향상됨을 알 수 있다. 하지만 성능 향상폭은 GB 증가에 따라 그리 크지 않다. 하지만 본 발명에 따르는 OFDM 프레임 구조를 적용한 OFDMA 시스템 상향 링크의 BER 성능은 단일 사용자인 경우의 상향 링크와 거의 유사함을 알 수 있다. 또한 다른 사용자의 조기 도착 심볼과, 지연 도착 심볼은 각각 CS와 CP에 의해서 간섭 성분이 제거됨을 알 수 있다. As shown in FIG. 5B, as the GB is increased, the MAI component is reduced, so that the BER performance is slightly improved compared to the OFDMA system uplink without applying the conventional GB scheme. However, the performance increase is not as great as the GB increase. However, it can be seen that the BER performance of the OFDMA system uplink using the OFDM frame structure according to the present invention is almost similar to the uplink in the case of a single user. In addition, it can be seen that the interference component is removed by the CS and CP of the early arrival symbol and the delay arrival symbol of another user, respectively.

앞서 기술한 바와 같이, CP만을 사용하는 기존의 방식과 CP 및 CS를 모두 사용하는 새로운 방식에 대하여 동일한 전송률을 보장하기 위해 새로운 OFDM 프레임 구조에서의 TCP 와 TCS 의 합이 기존의 OFDM 프레임 구조에서의 TCP 와 같도록 설계하였다.As described above, the sum of T CP and T CS in the new OFDM frame structure is equal to the existing OFDM frame structure in order to guarantee the same data rate for the existing method using only CP and the new method using both CP and CS. It is designed to be equal to T CP at.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 OFDM 상향 링크의 시간 동기 오차에 기인한 MAI 영향을 효과적으로 감소시킬 수 있으며 단순한 구성으로 인하여 기존 OFDMA 시스템에 용이하게 적용할 수 있으므로, 저비용으로 OFDMA 시스템의 높은 성능 향상을 기대할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to effectively reduce the MAI effect caused by the time synchronization error of the OFDM uplink and to be easily applied to the existing OFDMA system due to the simple configuration, thereby improving the high performance of the OFDMA system at low cost. You can expect.                     

아울러, 본 발명은 OFDMA를 채택하는 모든 차세대 통신시스템(IEEE 802.16a/e, IEEE 802.20 등)에도 적용 가능하다In addition, the present invention is applicable to all next-generation communication systems (IEEE 802.16a / e, IEEE 802.20, etc.) employing OFDMA.

Claims (5)

OFDMA 통신 시스템의 상향 링크에서의 MAI(Multiple Access Interference) 감소 방법에 있어서,In the method of reducing multiple access interference (MAI) in the uplink of the OFDMA communication system, 각각의 OFDM 상향 심볼의 앞부분에 순환 프레픽스를 삽입하는 단계와,Inserting a cyclic prefix in front of each OFDM uplink symbol, 각각의 OFDM 상향 심볼의 뒷부분에 순환 서픽스를 삽입하는 단계Inserting a cyclic suffix after each OFDM uplink symbol 를 포함하는 MAI 감소 방법.MAI reduction method comprising a. 제1항에 있어서, 상기 순환 프레픽스 및 순환 서픽스는The method of claim 1, wherein the cyclic prefix and the cyclic suffix are
Figure 112004029178634-PAT00018
(여기서,
Figure 112004029178634-PAT00019
} 는 l번째 사용자에 대한 d번째 사용자의 상대적인 시간 동기 오차이며, Tcp 및 Tcs는 각각 순환 프레픽스 및 순환 서픽스의 시간주기)
Figure 112004029178634-PAT00018
(here,
Figure 112004029178634-PAT00019
} Is the time synchronization error of the d user relative to the l user, and Tcp and Tcs are the time periods of the cyclic prefix and the suffix, respectively)
의 관계를 따르는 것인 MAI 감소 방법.MAI reduction method that follows the relationship.
OFDMA 통신 시스템의 상향 링크에서의 MAI 감소 방법에 있어서,In the MAI reduction method in the uplink of the OFDMA communication system, 각각의 OFDM 상향 심볼간에 소정 길이의 보호 대역을 삽입하는 단계를 포함하는 MAI 감소 방법.Inserting a guard band of a predetermined length between each OFDM uplink symbol. OFDMA 통신 시스템의 상향 링크에서의 MAI 감소 방법에 있어서,In the MAI reduction method in the uplink of the OFDMA communication system, 각각의 OFDM 상향 심볼의 앞부분에 순환 프레픽스를 삽입하는 단계와,Inserting a cyclic prefix in front of each OFDM uplink symbol, 각각의 OFDM 상향 심볼의 뒷부분에 순환 서픽스를 삽입하는 단계와,Inserting a cyclic suffix after each OFDM uplink symbol, 각각의 OFDM 상향 심볼간에 소정 길이의 보호 대역을 삽입하는 단계Inserting a guard band of a predetermined length between each OFDM uplink symbol 를 포함하는 MAI 감소 방법.MAI reduction method comprising a. 제4항에 있어서, 상기 순환 프레픽스 및 순환 서픽스는The method of claim 4, wherein the cyclic prefix and the cyclic suffix are
Figure 112004029178634-PAT00020
(여기서,
Figure 112004029178634-PAT00021
는 l번째 사용자에 대한 d번째 사용자의 상대적인 시간 동기 오차이며, Tcp 및 Tcs는 각각 순환 프레픽스 및 순환 서픽스의 시간주기)
Figure 112004029178634-PAT00020
(here,
Figure 112004029178634-PAT00021
Is the time synchronization error of the d user relative to the l user, and Tcp and Tcs are the time periods of the cyclic prefix and the cyclic suffix, respectively)
의 관계를 따르는 것인 MAI 감소 방법.MAI reduction method that follows the relationship.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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