A Low Complexity Candidate List Generation for MIMO Iterative Receiver via Hierarchically Modulated Property

In this paper, We present a low complexity candidate list generation scheme in iterative MIMO receiver. Since QAM modulation can be decomposed into HP symbols and LP symbol and HP symbol is robust in error capability, we generate HP symbol list with simple ZF detector output and its corresponding neighbor HP symbols, Then, based on HP symbol list, the LP symbol list is generated by using the sphere decoder. From the second iteration, since apriori value from channel decoder is available, the candidate list is updated based on demodulated apriori value. Through the simulation, we observe that at the first iteration, the BER performance is worse than LSD. However, as the number of iteration is increased, the proposed scheme has almost same performance as LSD. Moreover, the proposed one has reduced candidate list generation time and lower number of candidate list compared with LSD.

MIMO Iterative 수신기에서 계층적 변조 특성을 이용한 낮은 복잡도를 가지는 후보 리스트 발생 기법

본 논문에서는 QAM 변조의 계층적 변조 특성을 이용하여 Iterative MIMO 수신기에서 LLR(log likelihood ratio)값을 구하기 위한 낮은 복잡도를 가지는 후보 리스트 발생 기법을 소개한다. QAM 변조는 에러에 강인한 HP(high priority) 심볼과 상대적으로 에러에 약한 LP(low priority) 심볼로 분해할 수 있다. 본 논문에서는 HP 심볼에 대해서는 간단한 ZF 수신기의 output 값과 인접 HP 심볼들을 이용하여 먼저 안테나별로 HP 심볼 리스트를 발생하고, 각 HP 심볼 리스트에 대해서 ML(maximum likelihood)의 검파 성능을 가지는 sphere decoder를 사용하여 LP 심볼 리스트를 발생하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 두 번째 iteration 이후부터는 채널 디코더에서 피드백되는 apriori 값을 이용하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 실험의 비교군은 MIMO 채널 용량에 근사적으로 접근하는 list sphere decoder(LSD)를 사용하였다. 전산 실험 결과, 제안하는 후보 리스트 발생 기법은 LSD에 비해서 첫 번째 iteration에서는 BER성능이 다소 떨어지나, iteration 이 진행될수록 LSD에 근접하는 성능을 보였으며, 후보 리스트의 발생 시간도 LSD에 비해서 월등히 우수한 성능을 가짐을 볼 수 있었다. 또한 LLR 계산 시 탐색해야 할 후보 리스트의 개수 역시 LSD에 비해서 적은 값을 가지므로, LLR 계산 시 필요한 연산의 복잡도가 낮음을 확인할 수 있었다.