직교 주파수 분할 다중화（ＯＦＤＭ）수신장치 및 그수신장치를 이용한 심볼간섭 최소화 방법 document_id A220623056809

OFDM 모델설계의 경우, 심볼 간의 간섭(Inter Symbol Interference: ISI)이 최소가 되는 지점에서 심볼동기를 획득하는 것은 모뎀의 성능과 직결되어 있다. 정보가 서로 다른 심볼과 심볼 간에는 위상의 불연속점이 발생하며, 이 구간에서 FFT를 취하면, 아무리 SNR(signal-to noise rate)이 우수한 환경이라도, 성상도(constellation)가 번지는 현상이 나타난다. 이러한 문제를 제거하기 위해서, 심볼의 위상을 더 길게 가져가도록, 가드심볼이라는 추가적인 심볼을 붙여 넣는다. 그와 함께, 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform: FFT)을 위상의 불연속점이 발생하는 지점을 피해서, 가드심볼 범위 안에서 수행한다. 그러나 채널환경에서 다중경로가 달라지며, 그에 따라 심볼 간의 간섭을 야기하는 길이도 달라진다. 그러므로 심볼 간의 간섭이 최소가 되는 지점에서 FFT를 수행하는 것은 성능에서 가장 핵심이 되는 역할이라 할 수 있다. 심볼 간의 간섭이 최소가 되는 구간에서 FFT를 수행하기 위해서, 종래의 기술은 첫 번째 방법으로 최대임펄스응답이 되는 지점에서 정량적인 실험에 따라 일정 샘플 전부터 FFT를 수행하는 방식이 있다. 그러나 이러한 방식은 모든 조건에서 항상 동일한 성능을 장담할 수 없는 단점이 있다. 종래에 사용되는 두 번째 방법으로는 미리 심볼길이보다 더 길게 샘플을 저장하고, 가드심볼 중에서 심볼 간의 간섭이 최소가 되는 최소심볼간섭 지점과 최대임펄스응답을 가지는 최대임펄스응답 지점의 샘플들을 가드심볼과 동일한 샘플을 가지는 심볼에 덮어서 ISI를 제거하는 방법이 있다. 이와 같은 두 번째 방법은 ISI 제거 성능이 매우 높다는 장점이 있으나, 미리 가드 샘플을 저장하기 위한 추가적인 기억장치와 레지스터가 필요하기 때문에 면적효율이 낮다는 단점이 있다. 도 1은 종래의 심볼간섭 제거 방법을 보여주는 개념도로서, 앞서 두 번째 방법을 설명하기 위한 것이다. 도 1을 참조하면, 전체 심볼은 가드심볼 구간(Tg)과 유효심볼 구간(Tu)으로 나누어지고, 이러한 OFDM 심볼은 심볼 타이밍 동기 지점으로부터 유효심볼 구간만큼 씩 FFT가 수행된다. 그러나 FFT 수행 시 다중경로가 존재하는 채널환경에서 심볼의 시작점이 잘못 판단되고 심볼의 뒷부분에 다음 심볼(Next Symbol)의 일부가 겹치는 현상, 즉 ISI가 발생한다. 그와 같은 ISI 발생을 제거하기 위하여, 심볼 앞쪽의 일정 구간(Tp)을 복사하여 뒤에 간섭이 일어나는 부분에 덮고 FFT를 수행한다. 일정 구간(Tp) 내의 샘플들은 송신단에서 유효심볼 구간의 일부분을 복사한 보호구간, 즉 가드심볼 구간에 해당하므로 원래 FFT를 수행해야 할 부분과 동일한 샘플들을 갖는다. 따라서, ISI가 발생한 구간 대신 일정 구간(Tp)에 대하여 FFT를 수행함으로써, ISI를 방지할 수 있다. 여기서, 일정 구간(Tp)은 가드심볼 구간(Tg) 길이보다는 작으며, 채널환경에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 도 2는 도 1과 같은 방법에서 OFDM 심볼에 대한 FFT 연산 수행과정을 보여주는 개념도이다. 도 2를 참조하면, FFT는 점선에 표시된 구간에서 수행되는데, 즉, 심볼 타이밍 동기 지점으로부터 유효심볼 구간(Tu) 중 뒤 부분의 일부 구간이 제외되고, 앞 부분 일정 구간(Tp)이 부가되어 FFT 연산이 수행한다. 따라서, FFT 연산은 심볼의 샘플들이 FFT 연산부(400)에 표시된 바와 같이 입력되어 수행된다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이 이와 같이 가드심볼 구간 복사에 의한 방법은 일정 구간의 가드 샘플을 저장하기 위한 추가적인 기억장치와 레지스터가 필요하기에 OFDM 수신장치 구현에 있어서 면적효율이 매우 낮다는 단점이 있다.