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문제 정의
- 본 논문에서는 WiBro 망을 이용한 TDOA 방식의 지상파 측위의 가능성을 분석하였다. 복소 WiBro 신호를 위한 반복적 구조의 간섭 상쇄 기법을 제안하였으며, 단순화된 ML을 이용하여 간섭 상쇄를 위한 계수를 추정하였다.
- 본 논문에서는 WiBro 프리앰블 심볼을 이용한 순방향 채널(forward-link channel) 지상파 측위의 가청성을 향상시키기 위하여 간섭 상쇄 기법과 동기 장기 누적을 제안하였다. 특히 II 장에서 복소 값을 갖는 WiBro 신호에 대한 시간영역의 간섭 상쇄 기법을 제안하였으며, 지상파 측위를 위하여 간섭의 크기 및 위상뿐 아니라 시간 지연을 추정하여 간섭을 상쇄하였다.
- ML 기법과 sub-space 기법에 기반을 둔 추정기는 우수한 성능을 제공하나 계산 량이 많다는 단점이 있다. 본 절에서는 복소 WiBro 신호 추정을 위한 ML 기법을 제안한다. 특히 자기 상관 함수의 근사화를 통하여 계산 량이 적은 Simplified ML 기법을 제시한다.
가설 설정
- 10 dB 빔폭(beam width)이 120°, 최대 감쇄량(attenuation)이 -30 dB인 지향성 안테나를 사용하는 것으로 가정하였다[23].
- 기지국 간의 클럭 주파수는 정확하게 동기 되었다고 가정하였으며, Δf는 수신기에서 주파수 추적 후에 남아있는 잔여 오차를 나타낸다.
- 사용자는 보행자로 가정하였으며, 일반적인 WiBro 수신기와 같이 사용자의 수신기 RF 회로에서 기저대역으로 변조 후에 A/D 변환을 한 후 신호처리를 한다고 가정하였다. 표본화 주파수는 20 MHz로 가정하였고 그림 2와 같은 상관기 출력을 이용하여 프리앰블 신호를 검출한 후 이를 이용하여 지상파 측위를 한다고 가정하였다.
- 송신부 신호는 WiBro 표준에 의거하여 생성하였으며[8], 채널 모델은 ITU-R에서 제공하는 보행자 환경(outdoor to indoor and pedestrian test environment)에 대한 경로 손실 모델을 이용하였다[22]. 이때 다중 경로 신호는 없다고 가정하였으며, LOS (Line of Sight) 환경만을 고려하였다. 그림 5와 같이 셀 반경이 500m인 셀룰러 구조로 19개의 기지국을 배치하였으며, 각 기지국은 3개의 섹터로 구분하였다.
- 67로 검출이 불가능하다. 잔여 주파수가 3 Hz 미만이라고 가정하고 16개의 프리앰블 신호를 동기 누적시키면 동기 누적 이득은 11.2 dB가 된다. 이러한 경우, 간섭 상쇄가 성공적으로 이루어진다면 셀 1 내부에서는 17~19개의 기지국 신호가 검출될 수 있음을 알 수 있다.
- 사용자는 보행자로 가정하였으며, 일반적인 WiBro 수신기와 같이 사용자의 수신기 RF 회로에서 기저대역으로 변조 후에 A/D 변환을 한 후 신호처리를 한다고 가정하였다. 표본화 주파수는 20 MHz로 가정하였고 그림 2와 같은 상관기 출력을 이용하여 프리앰블 신호를 검출한 후 이를 이용하여 지상파 측위를 한다고 가정하였다. 이러한 경우 OFDM 통신에 사용하는 데이터 심볼에 비하여 21 dB의 상관이득을 얻을 수 있으며, 그 결과 검출 임계값이 18 dB일 때 해당 기지국으로부터 1.
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