Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is the technology suitable for multi-carrier transmission, and has played an important role in communication systems supporting wideband such as 4G, 5G mobile communications, wireless local access network, etc. Also, as the demand for data transmission rates has enormously increased and thus the communication systems have been complicated, the amount of data that has to be processed in the analog domain has greatly increased. In particular, as the communication bandwidth is expanded, the analog-to-digital converter (ADC) has burdened by the growth of the power consumption required to process the data and the hardware implementation complexity. To deal with these problems, 1-bit ADC can be considered as one way. However, since the signal distortion is caused by the extreme quantization from 1-bit ADC, the sign of the signal can be only obtained as the available information. Under the severe limitation of the available information, synchronization performances essential for the OFDM systems are deteriorated, which degrades the communication quality and reliability. This paper focuses on how to effectively perform the synchronization process in the OFDM systems with 1-bit ADC.
직교 주파수 분할 다중 방식은 다중 반송파 전송을 지원하는 기술로서 4세대와 5세대 이동통신 및 무선랜 등 광대역을 지원하는 통신 시스템에서 중요한 역할을 해왔다. 또한 데이터 전송률에 대한 수요가 막대하게 증가하여 통신 시스템이 고도화됨에 따라 아날로그 영역에서 처리해야 할 데이터 양이 매우 증가했다. 특히 통신 대역폭을 늘림에 따라 아날로그-디지털 컨버터에서의 부담이 커지며 데이터 처리를 위한 전력 소모와 하드웨어 구현 복잡도가 증가하게 된다. 이러한 문제를 대처하는 하나의 방법으로써 단일 비트 아날로그-디지털 컨버터가 고려될 수 있다. 하지만 단일 비트 아날로그-디지털 컨버터의 극단적인 양자화에 의한 신호 왜곡 현상을 일으키므로 신호의 부호만을 정보로서 획득할 수 있다. 극단적으로 정보가 제한된 상태에서 직교 주파수 분할 다중 시스템에 필수적으로 요구되는 동기화 성능은 저하되어 통신 품질과 신뢰도도 하락하게 된다. 본 논문에서는 단일 비트 아날로그-디지털 컨버터를 사용하는 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 효과적인 동기화 방법 대해서 다룬다.
