본 논문에서는 OFDM 시스템에서 심볼 타이밍 옵셋이 존재하는 경우에도 채널 추정 성능의 열화가 발생하지 않는 파일럿 톤 기반의 채널 추정 기법을 제안한다. 제안된 채널 추정 기법은 기존의 보간법을 사용하여 채널을 추정하는 기법들과는 달리 크기와 위상에 대하여 최소의 계산량을 사용하여 각각 보간을 함으로써 채널 추정을 수행한다. 제안된 기법에서는 미세 심볼 타이밍 옵셋을 사전에 추정할 필요가 없으며, 위상을 보간하기 위하여 일반적으로 사용되는 삼각함수 연산을 사용하지 않기 때문에 복잡도를 크게 줄일 수 있다. 제안된 채널 추정 방식은 OFDM 시스템에서 존재하는 심볼 타이밍 옵셋에 영향을 받지 않기 때문에, OFDM 기반 통신시스템의 동기화 절차에서 미세 심볼 타이밍 옵셋 추정 과정의 생략, 상향링크에서 다중사용자의 심볼 타이밍 옵셋 추정 과정의 생략, 멀티 흡 릴레이 시스템에서의 채널 추정 등에 직접 이용될 수 있다. 모의실험을 통하여 제안된 채널 추정기법이 기존의 파일럿 톤 기반의 채널 추정 기법들에 비하여 심볼 타이밍 옵셋이 존재하는 상황에서 성능 개선이 크게 이루어짐을 확인한다.
In this paper, a channel estimation technique based on pilot tones, which does not degrade channel estimation performance even with the existence of symbol timing offset (STO) in OFDM systems, is proposed. The proposed technique performs channel estimation by interpolating channels with respect to amplitude and phase with a minimum computational complexity, differently from the conventional interpolation techniques. The proposed technique requires neither the estimation of fine STO in advance nor trigonometric operation for phase interpolation, signifying a significant reduction in computational complexity. Since the performance of the proposed technique does not depend on the STO present in OFDM systems. It can be directly applied to the following areas in OFDM-based communication system: elimination of fine STO estimation step in the synchronization procedure, elimination of STO estimation step in multiuser uplink, and channel estimation in multi-hop relay system. It is verified by computer simulation that the proposed technique can improve the performance of channel estimation significantly in the presence of STOs, compared with previous channel estimation techniques based on pilot tones.
