The critical problem for high speed data transmission is the time dispersive channel which causes the interference among consecutive transmitted symbols, known as inter-symbols interference (ISI). A well-known approach to mitigate ISI is the channel equalization that can compensate the channel distortion. In single carrier (SC) digital communication systems, various time domain equalizers (TDEs) have been generally used for the ISI mitigation. However, the computational complexity per symbol rises linearly with the length of ISI. Their implementation for the broadband systems is limited. Another solution is the frequency domain equalization. Frequency domain equalizers (FDEs) do not require the computational complexity in proportion to the ISI span, but the bandwidth efficiency decreases since redundant symbols, called the guard interval, are appended to transmitted signals.
To achieve the low complexity and the high bandwidth efficiency simultaneously, FDEs with insufficient GI can be adopted. When insufficient GI is appended, several interferences degrade the performance. Thus, we propose iterative receiver structures for SC-FDE systems with insufficient GI to reduce the effects of the interferences.
The first method is based on the iterative CP reconstruction method. Previous CP reconstruction methods make all missing parts with the estimated symbols at every iteration, but they cause the ambiguity when the equalization coefficients are updated and improve the performance little. However in the proposed method, reliable soft symbols are chosen, and then the parts of insufficient CP are made using them. This approach removes the ambiguity to calculate updated coefficients and outperforms the previous the CP reconstruction methods.
Another proposed approach is to compensate the insufficient GI part with following blocks. Since the head symbols of blocks have the symbols for previous blocks that can be used for all GI parts. The insuefficient GI parts are filled with the head symbols of blocks, but this method also adds more interference. To remove the interference, iterative receiver structures are adopted. Using estimated symbols, the interference parts are eliminated from received signals. The more precise decision is done, the more interference is removed.
대용량 데이터 전송에서 가장 중요한 문제 중 하나는 무선 채널의 시간 퍼짐 현상이다. 시간 퍼짐 현상이 발생하게 되면 지연된 신호가 다음 신호에 영향을 주기 때문에 심볼간 간섭 현상인 ISI가 발생하게 된다. ISI를 없애기 위해서 잘 알려진 방법으로 등화기가 있다. 단일 반송파 전송 기법에서는 시간축에서 등화기를 적용하는 방법이 일반적으로 사용되어 왔다. 하지만, 시간에서 등화기를 사용하는 방법은 계산량이 무선 채널 길이에 선형적으로 비례하는 단점이 있따. 그래서 무선 채널의 길이가 길어지는 광대역 시스템에서는 적용에 한계를 가지게 된다. 다른 방식의 등화기는 주파수 축에서 적용하는 방법이 있다. 주파수 영역 등화기는 무선 채널의 길이에 선형적으로 비례해서 계산량이 증가하지는 않지만, GI를 붙여보내기 때문에 주파수 효율이 감소한다.
주파수 영역 등화기에 짧은 길이의 GI를 붙여서 보내게 되면 주파수 효율이 증가하고 여전히 적은 계산량에 채널을 제거할 수 있지만, 여러 가지 간섭에 의해서 성능에 열화가 발생한다. 그래서, 이런 간섭을 완하하는 방법으로 짧은 길이의 GI를 사용하는 SC-FDE에 적용가능한 반복 수신기 구조를 제안한다.
첫번째 방법은 CP 재생성 방법에 기반을 둔 반복 수신기 구조이다. 기존의 CP 재생성 방법은 짧은 길이의 모든 CP를 추정한 심볼을 이용해서 만들어낸다. 하지만, 추정한 심볼이 틀리게 되면 등화 계수를 구하는데 모호성이 생길뿐만 아니라 성능 향상에도 도움을 주지 못한다. 그래서 제안된 방법에서는, 추정한 심볼 중에서 신뢰할 수 있는 심볼을 선택하고 그렇게 선택한 심볼만을 이용해서 짧은 길이의 CP를 생성한다. 이 방법에 의하면 등화 계수를 구할 때 모호성을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기존 방법보다 좋은 성능을 얻을 수 있다.
다른 제안된 방법은 짧은 길이의 CP를 다음 블록 신호를 이용해서 보상하는 방법이다. 다음 신호의 앞 부분은 현재 신호의 시간 지연 성분을 포함하기 때문에 이 부분을 이용해서 CP를 생성하는 대신 현재 블록에 더함으로 해서 짧은 길이의 CP를 ㅅ보상가능하다. 하지만, 간섭신호 역시 더해지기 때문에 간섭이 증가하게 된다. 간섭 성분을 제거하기 위해서 반복 수신기 구조를 이용하게 되고 이 방법에서는 추정한 심볼을 이용해서 간섭을 제거하게 된다. 그래서 더 정확한 추정치를 얻을 수록, 더 나은 성능을 기대할 수 있게 된다.
