:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.19 No.4 | (2019) pp.7~12

주변 후방산란 통신에서의 채널 추정기법

Soo-Hyun Kim

(준회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Donggu Lee

(준회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Young-Ghyu Sun

(준회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Issac Sim

(준회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Yu-Min Hwang

(준회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Yoan Shin

(준회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Dong-In Kim

(준회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Jin-Young Kim

(정회원, 광운대학교 전자융합공학과)

Abstract

주변 후방산란 통신은 송신 전력효율 문제로 기존 RF통신에서 채널 추정방법인 파일럿(pilot) 신호를 통한 채널 추정기법이 제한된다. 제한된 송신 전력 환경에서 기존 주변 후방산란통신의 연구는 채널 상태로 인한 신호 변동을 고려 하지 않은 이상적인 채널로 가정을 하고 연구되어 왔다. 본 논문은 주변 후방산란 통신 시스템에서 정규분포를 따르는 채널 상태인 주변 후방산란 통신 시스템에서 채널 추정 방법으로 블라인드 채널 추정기법 중 하나인 기댓값-최대화 알고 리즘을 제안한다. 모의실험은 제안한 시스템 모델에서 기댓값-최대화 알고리즘과 추정값의 최소 분산을 나타내는 Bayesian Cramer-Rao 하한 경계를 이용하여 평균 제곱 오차(Mean Square Error, MSE)값이 하한 경계와 근접해 가는 것을 확인하고, 주변 후방산란 통신 시스템에서 채널 파라미터의 추정이 가능함을 증명한다.
Ambient backscatter communication is limited to channel estimation technique through a pilot signal, which is a channel estimation method in current RF communication, due to transmission power efficiency. In a limited transmission power environment, the research of traditional ambient backscatter communication has been studied assuming that it is an ideal channel without signal distortions due to channel conditions. In this paper, we propose an expectation-maximization(EM) algorithm, one of the blind channel estimation techniques, as a channel estimation method in ambient backscatter communication system which is the state of channel following normal distribution. In the proposed system model, the simulations confirm that channel estimate through EM algorithm is approaching the lower bound of the mean square error compared with the Bayesian Cramer-Rao Boundary(BCRB) to check performance. It shows that the channel parameter can be estimated in the ambient backscatter communication system.
  RF energy harvesting; Ambient Backscatter Communication; IoT; WSN; EM Algorithm.

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