LTE Link Level Simulator 설계 및 BER 성능 개선을 위한 Frequency Domain 에서의 Channel Estimation

Abstract

최근에 이동통신 기술은 고속에서 고품질 서비스 제공을 목표로 빠르게 발전하고 있다. 그로인해 기존 HSDPA와 비교해 12배 이상 데이터 전송률이 빠른 기술인 LTE에 대한 관심은 점차 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 LTE 시스템을 연구, 이해하기 위해 LTE Link level simulator를 설계하였다. Link level simulator는 3GPP(Third Generation Partnership Project) specification을 기본으로 구현되었다. 본 논문의 모든 simulation은 구현된 Link level simulator에서 이루어 졌다. 또한, Fading channel 환경에서의 BER(Bit error rate)를 줄이기 위한 채널 추정을 제안한다. 제안된 채널 추정은 Pilot을 이용해 주파수 도메인에서 수행된다. 주파수 도메인에서 LS(Least Square)기법을 사용, pilot이 실린 부반송파에서의 채널을 추정한다. pilot이 실리지 않은 부반송파의 채널은 추정된 인접 채널 값을 interpolation 함으로써 추정한다. Interpolation은 2-D(주파수-시간) interpolation을 사용한다. Interpolation은 기본적으로 linear interpolation을 사용하는데, linear interpolation은 적은 계산 량을 가지며 간단히 구현되지만, 정확한 채널 추정이 어렵다. 따라서 다소 복잡하지만 linear interpolation에 비해 정확도가 큰 quadratic interpolation을 사용해 채널을 추정한다. Simulation은 3GPP E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)에서 제공된 채널 모델인 EPA(Extended Pedestrian A), EVA(Extended Vehicular A), ETU(Extended Typical Urban)등에서 수행되었다. 본 논문은 경로가 많고 고속인 경우, linear interpolation과 비교해 quadratic interpolation을 사용했을 때 BER성능의 우수함을 보여준다.