In this thesis, we studied the frequency domain training sequence for ultra-low latency communications. Ultra-low latency communications needs instantaneous transmission without synchronization and scheduling. Instead, we consider CSMA/CD in wireless communication and non-orthogonal waveforms robust to asynchronism. Most studies assume that sufficiently long cyclic prefix is inserted to prevent time misalignment break the orthogonality in asynchronous communication. However, this is not efficient because long cyclic prefix degrades the time and spectral efficiency in ultra-low latency communications. One symbol transmission without cyclic prefix is proposed by using the frequency domain training sequence instead of conventional time domain training sequence.
The key idea is to maximize the time efficiency consuming more frequency bandwidth. We studied the frequency domain training sequence and frame structure for different new waveforms. We studied also the system model and synchronization/channel estimation method for proposed frame structure and training sequence. Simulations results illustrate that proposed algorithm can improve the CFO estimation performance, and bit error ratio performance than the existing algorithms. The cramer-rao bound of CFO estimates in proposed algorithms is lower than conventional algorithm in ultra-low latency communication.
이 논문에서는 초저지연 통신을 위한 프레임 구조 및 주파수 영역 훈련 신호를 제안한다. 초저지연 통신은 동기화 과정과 스케줄링 과정이 생략된 즉각적인 송신을 필요로 한다. 대신, 우리는 CSMA/CD를 무선 통신에 적용하는 것을 고려하고 비동기 상황에 강인한 새로운 파형을 사용한다. 지금까지의 대부분의 연구는 비동기 상황에서 시간 편차가 직교성을 손상시키는 것을 막기 위해 충분히 긴 cyclic prefix를 사용하였다. 그러나 이러한 긴 cyclic prefix는 초저지연 상황에서 효율성을 감소시킨다. 따라서 우리는 주파수 영역 훈련 신호를 사용함으로서 데이터와 훈련 신호를 cyclic prefix없이 하나의 심볼에 동시에 보내는 방식을 제안한다.
이 논문의 중요한 아이디어는 더 넓은 대역폭을 사용하여 시간의 효율성을 확보하는 것이다. 우리는 주파수 영역 훈련 신호를 설계하는 방법과 이를 여러 파형에 적용했을 때의 프레임 구조를 제안하였다. 그리고 제안하는 프레임 구조 및 훈련 신호를 위한 시스템 모델에 대해서 설명하고, 동기화 및 채널 추정 기법에 대해서 설명하였다. 모의 실험에서는 초저지연 통신 상황에서 제안하는 알고리즘이 주파수 편차 추정 성능을 향상 시키고 BER을 기존의 알고리즘보다 향상 시키는 것을 확인할 수 있다.
