본 논문에서는 향후 초고속 W-PAN(Wireless Personal Area Network)을 위한 유력한 전송 기술로서 각광받고 있는 MB-OFDM UWB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템의 동기화를 위한 효과적인 반송파 및 샘플링 주파수 오프셋 결합 추정 기법을 제시하고 성능을 평가하였다. 이를 위해 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 프리앰블 내의 채널 추정 시퀀스를 이용하고 MB-OFDM UWB 시스템 기술 규격 및 주파수 운용 방식을 고려하였으며, 반송파와 샘플링 주파수 오프셋을 결합 추정하는 방법으로서 먼저 샘플링 주파수 오프셋을 추정하고 추정된 샘플링 주파수 오프셋을 이용하여 반송파 주파수 오프셋을 추정하는 방식을 적용하였다. 또한 추정된 오프셋 값들의 신뢰도 향상을 위해 각 과정에서 가중치 기반의 주파수 오프셋 추정 기법을 사용하였다. IEEE 802.15 Task Group 3a에서 제공하는 4가지 UWB 실내 채널 모델을 이용한 모의실험 결과, 각 부채널에서의 수신 신호 평균 전력을 반영하는 제안된 간단한 형태의 가중치 기반 추정 기법의 성능이 채널의 주파수 응답을 사용하여 완벽한 채널 추정을 필요로 하는 이상적인 방법에 비해 훨씬 낮은 복잡도로 유사한 성능을 얻을 수 있음을 확인 하였다.
In this paper, we propose and evaluate joint carrier and sampling frequency offset estimation schemes based on the channel estimation sequences in PLCP (Physical Layer Convergence Procedure) preamble for the proper and effcient synchronization of the MB-OFDM WB (Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) systems which have recently drawn explosive attention for future W-PAN (Wireless Personal Area Network) applications. In the joint estimation schemes, we first estimate the sampling frequency offset, and then estimate the carrier frequency offset using the estimated sampling frequency offset. Moreover, to improve the reliability of the estimated offset values, each process uses a combination scheme based on weighting factors. Simulation results using IEEE 802.15 Task Group 3a UWB channel models reveal that the estimation scheme using the simple weighting factors based on easily-measurable received signal power of each sub-channel shows favorably comparable performance to the ideal scheme using the weighting factors based on the perfectly-estimated frequency response of the channel.
