Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Reduced Complexity K-BEST Lattice Decoding Algorithm for MIMO Systems

다중 송수신 안테나 시스템 기반에서 복잡도를 감소시킨 K-BEST 복호화 알고리듬

  • 이성호 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 신명철 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 정성헌 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 서정태 (충주대학교 정보제어공학과) ;
  • 이충용 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Published : 2006.03.01
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Abstract

This paper proposes the KB-Fano algorithm which has lower decoding complexity by applying modified Fano-like metric bias to the conventional K-best algorithm. Additionally, an efficient K-best decoding algorithm, named the KR-Fano scheme, is proposed by jointly combining the K-reduction and the KB-Fano schemes. Simulations show that the proposed algerian provides the remarkable improvement from the viewpoints of the BER performance and the decoding complexity as compared to the conventional K-best scheme.

본 논문에서는 K-best 기법에서 심볼 검출 시 소요되는 불필요한 연산을 줄이고자 부분 유클리디언 거리(partial Euclidean distance)의 통계적 값으로서 수정된 Fano-like metric 바이어스를 할당하여 기존의 K-best 기법에 적용함으로써 평균 연산량을 감소시킨 KB-Fano 기법을 제안하였다. 또한 KB-Fano 기법에 K-reduction 기법을 연동한 KR-Fano 기법을 제안하여 모의 실험을 통해 K-reduction의 효과로 인한 비트 오차 확률 측면에서 높은 SNR 영역에서의 성능 개선과 함께 추가적인 평균 연산량 감소가 나타나는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. A. Paulraj, R. Nabar and D. Gore, 'Introduction to space-time wireless communications' Cambridge, U. K: Cambridge Univ. Press, 2003
  2. P. W. Wolniansky, G. J. Foschini, G. D. Golden, and Valenzuela, 'V-BLAST: An architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel,' in Proc. 1998 URSI International Symposium on Signals, Systems, and Electronics, pp. 295-300, Sep. 1998 https://doi.org/10.1109/ISSSE.1998.738086
  3. E. Viterbo and J. Boutros, 'A unversal lattice code decoder for fading channels,' IEEE Trans. on Irform. Theory, vol. 45, pp. 1639-1642, July 1999 https://doi.org/10.1109/18.771234
  4. K. Wong, C. Tsui, R. S. Cheng, and W. Mow, 'A VLSI architecture of a K-best lattice decoding algorithm for MIMO channels,' in IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), vol. 3, pp. III-273 - III-276, May 2002 https://doi.org/10.1109/ISCAS.2002.1010213
  5. 이성호, 신명철, 서정태, 이충용, '다중 송수신 안테나 시스템 기반에서 오차 전달을 고려한 효율적인 K-BEST 복호화 알고리듬.' 전자공학회논문지, 제42권 TC편, 제7호, 71-78쪽, 2005년 7월
  6. A. M. Chan and I. Lee, 'A new reduced-complexity sphere decoder for multiple antenna systems,' IEEE Int Conf. on Comm pp. 460-464, Apr. 2002 https://doi.org/10.1109/ICC.2002.996896
  7. Z. Guo and P. Nilsson, 'Reduced complexity Schnorr-Euchner decoding algorithms for MIMO systems,' IEEE Comm Letters, vol. 8, pp. 286-288, May 2004 https://doi.org/10.1109/LCOMM.2004.827376