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A Study for Co-channel Interference Cancelation Algorithm with Channel Estimation for WBAN System Application

WBAN 환경에서 채널 추정 기반의 공용 채널 간섭 제거 기술

  • 최원석 (한국산업기술대학교 전자공학과 무선 통신 연구실) ;
  • 김정곤 (한국산업기술대학교 전자공학과 무선 통신 연구실)
  • Received : 2012.01.31
  • Accepted : 2012.05.07
  • Published : 2012.06.30

Abstract

In this paper, we analyze and compare several co-channel interference mitigation algorithms for WBAN application in 2.4 GHz ISM frequency bands. ML (Maximum Likelihood), OC (Optimal Combining) and MMSE (Minimum Mean Square Error) has been considered for the possible techniques for interference cancellation in view of the trade off between the performance and the complexity of implementation. Based on the channel model of IEEE 802.15.6 standard, simulation results show that ML and OC attains the lower BER performance than that of MMSE if we assume the perfect channel estimation. But, ML and OC have the additional requirement of implementation for his own and other users's channel estimation process, hence, besides the BER performance, the complexity of implementation and the sensitivity to channel estimation error should be considered since it requires the simple and small sized equipment for WBAN system application. In addition, the gap of detection BER performance between ML, OC and MMSE is much decreased under the imperfect channel estimation if we adopt real channel estimation process, therefore, in order to apply to WBAN system, the trade off between the BER performance and complexity of implemetation should be seriously considered to decide the best co-channel interference cancellation for WBAN system application.

본 논문은 2.4GHz 대역을 사용하는 WBAN (Wireless Body Area Network)환경에서 동일 채널을 사용하는 경우에 발생하는 간섭을 제거하기 위한 여러 간섭 제거 기술에 대해서 분석 하고 서로 비교, 평가 하였다. ML (Maximum Likelihood), OC (Optimal Combining) 그리고 MMSE (Minimum Mean Square Error) 방식이 후보 기술로 고려되었으며, 수신 성능과 구현 복잡도 사이의 trade-off 관점에서 서로 비교 하였다. IEEE 802.15.6 에서 제시 하는 채널 모델 및 간섭 시나리오를 적용하여 성능 평가를 수행한 결과, ML과 OC 알고리즘 등이 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 하지만, ML과 OC의 경우 원하는 신호의 채널 정보뿐만 아니라 간섭채널의 정보를 알아야 하기 때문에 채널을 추정하기 위한 구현 복잡도 및 추정 에러에 민감한 단점을 가지고 있게 된다. 한편, 실제 채널 추정을 수행 하여 성능 비교를 한 경우에는 MMSE와의 성능 격차가 많이 감소한 것을 볼 수 있었으며, 이에 따라, 저전력 및 소형화가 필요한 WBAN 환경에 적용하기 위해서는 성능과 복잡도 사이의 trade off를 고려한 간섭 제거 기술의 선택 및 연구가 중요할 것으로 판단된다.

Keywords

References

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