• 제목/요약/키워드: MIMO detection

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Alternating-Projection-Based Channel Estimation for Multicell Massive MIMO Systems

  • Chen, Yi Liang;Ran, Rong;Oh, Hayoung
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제16권1호
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    • pp.17-22
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    • 2018
  • In massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems, linear channel estimation algorithms are widely applied owing to their simple structures. However, they may cause pilot contamination, which affects the subsequent data detection performance. Therefore, herein, for an uplink multicell massive multiuser MIMO system, we consider using an alternating projection (AP) for channel estimation to eliminate the effect of pilot contamination and improve the performance of data detection in terms of the bit error rates as well. Even though the AP is nonlinear, it iteratively searches the best solution in only one dimension, and the computational complexity is thus modest. We have analyzed the mean square error with respect to the signal-to-interference ratios for both the cooperative and non-cooperative multicell scenarios. From the simulation results, we observed that the channel estimation results via the AP benefit the following signal detection more than that via the least squares for both the cooperative and non-cooperative multicell scenarios.

Efficient Near-Optimal Detection with Generalized Sphere Decoder for Blind MU-MIMO Systems

  • Kim, Minjoon;Park, Jangyong;Kim, Hyunsub;Kim, Jaeseok
    • ETRI Journal
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    • 제36권4호
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    • pp.682-685
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    • 2014
  • In this letter, we propose an efficient near-optimal detection scheme (that makes use of a generalized sphere decoder (GSD)) for blind multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) systems. In practical MU-MIMO systems, a receiver suffers from interference because the precoding matrix, the result of the precoding technique used, is quantized with limited feedback and is thus imperfect. The proposed scheme can achieve near-optimal performance with low complexity by using a GSD to detect several additional interference signals. In addition, the proposed scheme is suitable for use in blind systems.

순방향 다중 안테나 MC-CDMA 시스템에서 Maximum Likelihood 합동 검파 성능 분석 (Performance Analysis of Maximum Likelihood Joint Detection for MIMO MC-CDMA Systems)

  • 김영주;송형준;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권11호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 본 논문은 순방향 다중 안테나 다중 반송파-부호 분할 다중 접속 (MC-CDMA: multicarrier code division multiple access) 시스템에서 maximum likelihood (ML)를 기준으로 한 합동 검파 방식의 심벌 오류 확률을 분석한다. 심벌 오류 확률의 분석은 상향 바운드 (bound)의 형태로 주어지며, 주어진 바운드는 레일리 페이딩 채널 환경에서 다중 안테나 MC-CDMA 시스템의 심벌 오류 확률에 근사한 값을 나타낸다. 또한, 본 논문에서는 주어진 시스템에서 획득 가능한 다이버시티의 차수를 유도한다. 이 다이버시티의 차수는 시스템의 성능에 확산 계수, 코드의 수, 그리고 송수신 안테나의 수가 미치는 영향을 보여준다. 다이버시티 차수의 분석으로부터, loading되는 코드의 수가 확산 계수보다 작은 경우에, 주어진 시스템이 수신 안테나 다이버시티 외에 추가적인 다이버시티를 얻는다는 것을 알 수 있다. 오류 확률과 다이버시티의 분석은 모의실험과 비교하여 검증하였다.

MIMO 시스템을 위한 Out-of-Constellation Point 보정 Lattice Reduction-aided 검출기법 (Lattice Reduction-aided Detection with Out-of-Constellation Point Correction for MIMO Systems)

  • 최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12A호
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    • pp.1339-1345
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    • 2007
  • MIMO 시스템을 위한 Lattice Reduction (LR) aided 검출 방법의 중요한 단점의 해결책으로 심별 판별의 신뢰도가 의심되는 경우 추가적인 보정을 해주면서, 계산양은 매우 작은 개선된 LR-aided 검출방법을 제안한다. LR 검출방법의 오류들은 주로, 마지막 lattice 역 변환 단계에서, lattice point들이 constellation point 바깥으로 벗어날 때 발생한다는 것을 발견하였다. 이를 기반으로, 제안된 기법에서는 LR-aided 검출방법을 통해 얻어진 lattice point들이 constellation 바깥쪽에 있는지를 확인하고, 바깥쪽에 있는 경우, 모든 constellation point들이 아닌, 얻어진 lattice point의 이웃하는 point들에 대해서만 ML(Maximum Likelihood) 검출을 수행한다. 제안된 기법을 사용함으로, 검출 성능은 ML에 근접하면서, 계산양은 아주 작은 효과를 기대할 수 있다.

저연산 연판정 기반의 다중 안테나 반복검출 기법 (Iterative MIMO Reception Based on Low Complexity Soft Detection)

  • 신상식;최지웅
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.61-66
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    • 2013
  • 본 논문에서는 채널부호화 다중 안테나 시스템에서 공간다중화 전송된 신호들을 효과적으로 복조하기 위한 저연산 연판정 복조 다중 안테나 반복검출 기법을 제시한다. 반복 검출기법의 경우 우수한 성능에도 불구하고 연산량의 복잡성으로 수신단에 높은 복잡도를 요청하게 된다. 이러한 복잡도 감소를 위해 차원감소 소프트 검출 기법 (DRSD)과 모든 순서 순차적 간섭 제거(AOSIC) 기법을 사용한다. 이 기법의 경우 기존 기법들에 비해 반복검출 기법의 연산량의 복잡성을 줄일 수 있으며 향상된 성능을 얻을 수 있다.

MIMO-OFDM 시스템을 위한 V-BLAST의 설계 및 구현 (Design and Implementation of V-BLAST for MIMO-OFDM Systems)

  • 최용우;박인철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.415-418
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    • 2004
  • This paper describes a VLSI implementation of BLAST detection for MIMO-OFDM systems. To achieve high speed requirement, we propose the fully pipeline architecture for BLAST structure. This design is implemented using $0.18{\mu}m$ CMOS technology. For a 4-transmit and 4-receive antennas system, it takes $7.5{\mu}s$ to calculate nulling vector and detection order from 48 channel matrixes.

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UWB-MIMO 시스템에서 채널 검파 방식에 따른 성능 비교분석 (Error Performance of UWB-MIMO system according to channel detection methods)

  • 강윤정;백선영;김상준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.113-114
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    • 2008
  • In this paper, binary pulse-position modulation (2PPM) time-hoping (TH) ultra-wideband (UWB) system is applied to multiple input multiple output (MIMO) system using vertical bell lab layered space-time (V-BLAST) structure to achieve high-data-rate communications. This UWB-MIMO system and its receivers are analyzed, and its BER performances are evaluated. In the receiver, various MIMO detection algorithms such as zero-forcing (ZF), ZF-ordered successive interference cancellation (OSIC), minimum-mean-square-error (MMSE), MMSE-OSIC and maximum likelihood (ML) are comparatively studied.

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Spatial Multiuser Access for Reverse Link of Multiuser MIMO Systems

  • 신오순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10A호
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    • pp.980-986
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    • 2008
  • Spatial multiuser access is investigated for the reverse link of multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems. In particular, we consider two alternative a aches to spatial multiuser access that adopt the same detection algorithm at the base station: one is a closed-loop approach based on singular value decomposition (SVD) of the channel matrix, whereas the other is an open-loop approach based in space-time block coding (STBC). We develop multiuser detection algorithms for these two spatial multiuser access schemes based on the minimum mean square error (MMSE) criterion. Then, we compare the bit error rate (BER) performance of the two schemes and a single-user MIMO scheme. Interestingly, it is found that the STBC approach can provide much better BER performance than the SVD approach as well as than a single-user MIMO scheme.

공간 다중화 MIMO-OFDM 시스템을 위한 Hybrid 검출 기법 (Hybrid Detection Algorithm for Spatial Multiplexing MIMO-OFDM System)

  • 원태윤;김승환;이진용;김영록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6C호
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    • pp.539-546
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    • 2010
  • OFDM 기반의 차세대 이동통신 시스템에서는 제한된 주파수 대역폭에서 높은 전송률을 달성하기 위해 MIMO 기술을 채택 하였으며, MIMO 기법 중 하나인 공간 다중화 방식에서는 적은 연산량으로 좋은 성능을 갖는 신호의 검출 기법이 요구된다. 본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 공간 다중화 신호를 검출하기 위해 연산량을 줄인 QRM-MLD 알고리즘을 제안하고 이를 이용한 하이브리드 기법을 제안한다. 제안된 하이브리드 기법은 MMSE와 QRM-MLD를 채널 상태에 따라 선택적으로 적용하는 기법으로서 무선통신 환경에 따라서 연산량과 검출 성능을 상충적으로 선택할 수 있는 이점이 있다. 3GPP LTE 시스템의 하향링크 환경에서 모의실험을 한 결과, 제안된 방식은 QRM-MLD에 비하여 0.1 dB 이하의 무시할 정도의 성능 열화를 가져오는 대신에 약 59%의 연산량 절감 효과가 있다.

공간다중화 MIMO 시스템을 위한 효율적 계산량의 신호검출 기법 (A Computationally Efficient Signal Detection Method for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 임태호;김재권;이주현;윤상보;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7C호
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    • pp.616-626
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    • 2007
  • 무선통신 채널에서 높은 전송 속도를 가능하게 하는 공간다중화 MIMO 시스템 수신부에서 다중화된 신호를 검출하는 것은 어려운 작업이며, 최근 다양한 신호검출 기법들이 개발되어졌다. 다양한 신호검출 기법 중 maximum likelihood detection with QR decomposition and M-algorithm (QRM-MLD), sphere decoding (SD)과 같은 기존 기법들은 maximum likelihood (ML)기법과 유사한 성능을 가진 것으로 보고되었다. 본 논문에서는 ML 기법과 거의 동일한 성능을 가지면서 낮은 연산복잡도를 보이는 새로운 신호검출 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법은 ML 기법과 거의 동일한 성능을 보이면서 MMSE-OSIC와 유사한 연산복잡도를 가지는 것을 보인다. 또한 기존의 QRM-MLD, SD 기법들의 경우 hard decision 후 추가적인 연산을 통해 soft decision을 위한 log likelihood ratio(LLR) 값을 생성하는 반면, 제안된 기법에서는 추가적인 연산 없이 LLR 값을 성공적으로 생성할 수 있음을 보인다.