본 논문에서는 다중사용자 주파수 도약 OFDMA(frequency hopping orthogonal frequency division modulation-requency division multiple access, FH-OFDMA) 시스템에서 단일 프리엠블 심볼을 이용하여 정확하고 신속한 주파수 동기를 획득할 수 있는 프리엠블 구조와 동기 알고리듬을 제안한다. 서로 다른 주파수 옵셋을 갖는 다중 사용자 신호가 수신되면, 부반송파간 직교성이 훼손되어 간섭이 발생한다. 제안한 알고리듬은 각 사용자에게 할당되는 부채널을 대략적 주파수 옵셋 추정 영역과 미세 주파수 옵셋 추정 채널 영역으로 분할하여 프리엠블을 생성한다. 미세 주파수 옵셋은 전력밀도 함수를 이용한 NAH (non-data aided)방식을 이용하여 추정하곡 짧은 심볼을 얻은 후 심볼간의 상관을 이용하여 추정한다. 두 추정치를 조합하면 한 개의 프리엠블 신호로 정확한 주파수 옵셋을 측정할 수 있다. 모의 실험에서는 일반적인 상관을 이용한 방식과 본 알고리듬의 주파수 옵셋 추정 성능을 상향 FH-OFDMA 시스템을 구성하여 비교 평가한다.
An initial carrier frequency offset estimation algorithm is proposed for a multi-user frequency bowing orthogonal frequency division modulation-frequency division multiple access (FH-OFDMA) system with a single preamble symbol. To mitigate the effect of the frequency offset, every mobile station needs to accurately and rapidly acquire synchronization. The proposed algorithm uses only one preamble symbol in which two kinds of subcarriers are designed for coarse and fine frequency offset estimation. The non-data aided estimation using the energy spectrum is exploited for fine offset estimation, and maximum likelihood estimation using correlation for coarse offset estimation. By combining the two estimation results, an accurate frequency offset can be estimated with a single symbol. Through simulations, the performance of the proposed algorithm is evaluated by comparing estimation error variance with a conventional method.
