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Open Access
Comprehensive Performance Evaluation of Universal Time-Domain Windowed OFDM-Based LTE Downlink System
오픈 액세스
Universal Time-Domain Windowed OFDM 기반 LTE 다운링크 시스템의 종합 성능 평가

Keiichi MIZUTANI, Takeshi MATSUMURA, Hiroshi HARADA

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요약 :

5G 이상에서는 mMTC(Massive Machine Type Communication) 시스템과 같은 다양한 완전히 새로운 시스템이 지원됩니다. 각 mMTC 장치는 매우 좁은 대역폭을 차지하지만 예상되는 엄청난 수의 장치는 광범위한 트래픽을 생성하고 막대한 스펙트럼 리소스를 소비합니다. 따라서 기존 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 확보하고 있지만 사용하지 않는 보호 대역(Guard Band) 등 부분 스펙트럼 자원을 적극적으로 모아 활용하는 것이 필요하다. Guard Band는 원래 CP-OFDM(Cyclic Prefix-Based Orthogonal Frequency Division Multiplexing)에서 연속된 심볼 간의 불연속으로 인해 발생하는 높은 OOBE(High Out-of-Band Emission)에 대한 여유와 높은 OOBE를 가능하게 하는 새로운 파형에 대한 마진으로 확보됩니다. 협대역 통신을 주파수 간격에 효율적으로 할당하기 위해 억제가 널리 연구되어 왔습니다. 시간 영역 윈도우잉은 복잡도가 낮고 OOBE를 줄이기 위한 잘 알려진 신호 처리 기술이며, CP 길이를 초과하는 긴 전환 기간을 갖는 UTW-OFDM(Universal Time-Domain Windowed OFDM)이 WLAN 기반 시스템에서 그 능력을 입증했습니다. 본 논문에서는 LTE 다운링크 시스템에 UTW-OFDM을 적용하고 3GPP에서 정의한 채널 모델 하에서 성능을 종합적으로 평가합니다. 구체적으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 OOBE 감소 및 차단 오류율(BLER)을 평가하고, 통신 품질을 저하시키지 않으면서 OOBE를 어디까지 줄일 수 있는지 규명합니다. 또한, 필요한 곱셈 수를 계산하여 제안된 UTW-OFDM, 기존 CP-OFDM 및 UF-OFDM(Universal Filtered-OFDM)의 구현 복잡도를 추정한다. 이러한 평가 및 추정 결과는 제안된 UTW-OFDM이 5G 이상에 적용 가능한 실용적인 새로운 파형임을 입증합니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E102-B No.8 pp.1728-1740
발행일
2019/08/01
공개일
2019/02/22
온라인 ISSN
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2018EBP3242
원고의 종류
PAPER
범주
무선 통신 기술

작성자

Keiichi MIZUTANI
  Kyoto University
Takeshi MATSUMURA
  Kyoto University
Hiroshi HARADA
  Kyoto University

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