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논문 상세정보

OFDMA 하향링크 시스템에서의 PAPR 저감을 위한 다단계 및 가변길이 첨두 윈도윙 기법들

Multi-stage and Variable-length Peak Windowing Techniques for PAPR Reduction of OFDMA Downlink Systems

초록

본 논문에서는 OFDMA 하향링크 시스템에서 PAPR를 저감할 수 있는 두 가지 새로운 첨두 윈도윙(peak windowing) 기법을 제안한다. 제안한 첨두 윈도윙 기법들은 기존의 첨두 윈도윙 기법에서 매우 인접한 여러 개의 첨두들 또는 주변 신호에 비해 상대적으로 큰 첨두에 의해 발생하는 과도한 신호 왜곡 효과를 완화시킨다. 여러 단계의 임계치를 이용한 다단계 첨두 윈도윙(multi-stage peak windowing) 기법은 인접 신호에 비해 상대적으로 매우 큰 첨두들을 우선적으로 제거함으로써, 윈도우가 과도하게 인접 신호를 억제할 수 있는 경우를 방지한다. 다음으로 가변적인 윈도우 길이를 이용하는 가변길이 첨두치 윈도윙(variable-length peak windowing) 기법은 연속적인 첨두가 매우 인접하여 발생하였을 경우 여러 첨두에 적용되는 윈도우들이 중첩되지 않도록 윈도우 길이를 줄여서 과도하게 인접 신호가 억제되는 경우를 줄이게 된다. 제안한 첨두 윈도윙 기법들은 인접하여 발생하는 연속적인 첨두치나 상대적으로 큰 첨두에 의한 과도한 신호 억제를 미연에 방지함으로써 기존의 첨두 윈도윙 기법에 비해서 우수한 성능을 나타낸다. 기존의 첨두 윈도윙 기법 및 제안한 첨두 윈도윙 기법의 수신비트 오율(BER), 스펙트럼 특성은 OFDMA를 적용한 WiBro 하향링크 모의 실험 환경을 통해서 평가되며, 이를 통해 제안한 첨두 윈도윙 기법이 월등한 성능을 나타냄을 검증한다.

Abstract

This paper proposes two peak-windowing algorithms for peak-to-average power reduction(PAPR) of orthogonal frequency division multiple access(OFDMA) downlink systems. The Proposed algorithms mitigate the effect of excessive suppression due to successive peaks or relatively high peaks of the signal. First, multi-stage peak windowing algorithm is proposed, which exploits multiple threshold of target PAPR in order to step down the peaks gradually. Secondary, variable-length peak windowing algorithm is proposed, which adapts the window length with respect to the existence of successive peaks within a half of window length. Therefore, the proposed method reduces the distortion of signal amplitude caused by window overlapping. The proposed algorithms outperform the conventional peak windowing with the aid of window-length adaptation or sequential peak power reduction. Simulation results show the efficiency of the proposed algorithms over OFDMA downlink systems, especially WiBro systems.

주제어

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