OFDM 시스템에서 선택적 블록코드를 이용한 PAR 감소에 관한 연구
A Study on the PAR Reduction using ABC(Adaptive Block Coding) in OFDM System
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초록
본 논문에서는 선택적 블록코딩을 이용하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 각 부반송파들의 중첩현상으로 인한 전송신호의 최대전력 대 평균전력(PAR:Peak-to-Average power Ratio)비를 감소시키는 방안을 제안한다. 부반송파들의 중첩현상으로 인한 PAR의 문제는 고속데이터를 전송하는 OFDM 시스템에서 RF 파워 증폭기의 효율을 감소시켜 신호의 비선형 왜곡을 형성하는 단점을 가지고 있다. PAR을 감소시키기 위해 클리핑(clipping), 피크 윈도잉(peak windowing), 스크램블링(scrambling) 등 다양한 방법이 제안되었지만, 주파수 영역에서의 스펙트럼 방출이나 자기신호를 왜곡시키는 등의 만족할 만한 이득을 얻지 못했다. 이에 본 논문에서는 4개의 부 블록을 기본으로 하는 3/4 코드율을 갖는 블록코딩을 이용하여, 4개의부 블록에 체크비트의 위치를 변화시킴으로써 다양한 블록코딩 중 PAR 값이 가장 낮은 블록코딩 case를 선택하여 PAR을 경감 시킬 수 있는 선택적 블록코딩 알고리즘을 제안한다. 그리고 보다 많은 부반송파 환경에서 선택적 블록 코딩을 적용시키기 위해 코딩되지 않은 데이터의 PAR 값과의 상호관계를 통하여 많은 부반송파 환경에서도 선택적 블록코딩의 PAR 값을 예측하여 적용시킨다. 그리고 선택적 블록코딩을 사용함으로써 얻을 수 있는 데이터 전송률과 BER(Bit Error Rate) 성능을 분석한다.
Abstract
In this paper, we propose a PAR reduction algorithm by using an ABC (Adaptive Block Coding) technique. The problem of PAR due to each sub-carrier's overlap phenomenon in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system increases the complexity of the analog-to-digital converter in the transmitter and reduces the efficiency of the power amplifier. The proposed ABC method selects the block coding which provides the lowest PAR value based on the various check bit position. It is shown that the PAR of the ABC algorithm can be reduced from 8.35dB to 6.02dB in 16 subcarriers compared to the conventional block coding scheme. We also extended an ABC algorithm to the larger number of sub-carriers and estimate its PAR values and analysis on performance of BER (Bit Error Rate).