• 제목/요약/키워드: MIMO detection

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LDPC 부호화된 멀티유저 상향링크 Massive-MIMO 시스템의 반복 검출 및 복호 수신기 (Iterative Detection and Decoding of LDPC-Coded Multiuser Uplink Massive-MIMO Systems)

  • 박진수;김인선;송홍엽;한성우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권9호
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    • pp.528-534
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    • 2014
  • 본 논문에서는 LDPC 부호화된 멀티유저 상향링크 massive-MIMO 시스템에서, 연판정 MRC 검출기와 LDPC 복호기를 이용한 반복적 검출 및 복호 수신기를 제안한다. 우선 MRC 검출기에 대해 연판정 기법을 제안하고, 검출기와 LDPC 복호기간 정보 교환 관계를 유도한다. 제안된 반복적인 검출 및 복호 과정을 통해 성능이 향상될 수 있음을 시뮬레이션을 통해 확인한다.

공간다중화 MIMO 시스템을 위한 Soft Output 성능향상 기법 (A Soft Output Enhancement Technique for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 김진민;임태호;김재권;이주현;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9C호
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    • pp.734-742
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    • 2008
  • 무선통신 채널에서 높은 전송 속도를 가능하게 하는 공간다중화 MIMO 시스템에서 다중화된 신호를 검출하는 것은 어려운 작업이며, 최근 다양한 신호검출 기법들이 개발되었다. 다양한 신호검출기법 중 maximum likelihood detection with QR decomposition and M-algorithm (QRM-MLD), sphere decoding (SD), QOC, MOC와 같은 기법들은 maximum liklihood (ha)기법과 유사한 경판정 달성한다. 그러나 일반적으로 이러한 기법들은 soft output의 신뢰도가 저하되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 기존 신호검출기법들의 soft output 신뢰도를 향상시키는 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 기존의 기법들과 결합시 제안된 방법에 의해 개선된 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

On the Hardware Complexity of Tree Expansion in MIMO Detection

  • Kong, Byeong Yong;Lee, Youngjoo;Yoo, Hoyoung
    • Journal of Semiconductor Engineering
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    • 제2권3호
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    • pp.136-141
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    • 2021
  • This paper analyzes the tree expansion for multiple-input multiple-output (MIMO) detection in the viewpoint of hardware implementation. The tree expansion is to calculate path metrics of child nodes performed in every visit to a node while traversing the detection tree. Accordingly, the tree-expansion unit (TEU), which is responsible for such a task, has been an essential component in a MIMO detector. Despite the paramount importance, the analyses on the TEUs in the literature are not thorough enough. Accordingly, we further investigate the hardware complexity of the TEUs to suggest a guideline for selection. In this paper, we focus on a pair of major ways to implement the TEU: 1) a full parallel realization; 2) a transformation of the formulae followed by common subexpression elimination (CSE). For a logical comparison, the numbers of multipliers and adders are first enumerated. To evaluate them in a more practical manner, the TEUs are implemented in a 65-nm CMOS process, and their propagation delays, gate counts, and power consumptions were measured explicitly. Considering the target specification of a MIMO system and the implementation results comprehensively, one can choose which architecture to adopt in realizing a detector.

SMLD: Enhanced MIMO-Signal Detection for Wireless MIMO Communication Receivers

  • Baek, Myung-Sun;Woo, Mi-Ae;Lim, Jae-Hyuck;You, Young-Hwan;Song, Hyoung-Kyu
    • ETRI Journal
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    • 제29권2호
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    • pp.240-242
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    • 2007
  • This letter proposes a simplified maximum likelihood detection (SMLD) scheme to improve the detection performance of multiple-input multiple-output receivers. The SMLD detects V streams according to the first detected V sub-streams. Through an ML test, the most probable stream is selected. Moreover, to detect the layer with the worst post-detection SNR accurately, reverse ordering is applied to the SMLD. Simulation results show that the performance of the Vertical Bell Laboratories layered space-time (V-BLAST) system can be improved by adopting the SMLD technique. In the case of reverse ordering, the SMLD can achieve a similar ML performance with significant reduction in computational complexity.

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공간다중화 MIMO 시스템을 위한 높은 신뢰도의 연판정 값 발생방법 (A Novel Soft Output Generation Method for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 허훈;우현명;방승재;박윤옥;김재권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4A호
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    • pp.394-402
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    • 2008
  • 본 논문에서는 공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템의 수신부를 위한 연판정 값 발생방식을 제안한다. 공간 다중화 MIMO 시스템의 수신기술의 복잡도는 일반적으로 생성하는 후보벡터의 수에 비례하여 증가한다. 모든 송신 가능한 벡터를 후보벡터로 하는 ML 신호검출 기법은 신뢰도가 높은 연판정 값을 발생하여 우수한 성능을 달성하나 연산복잡도가 매우 높다. 반면 적은 수의 후보벡터를 발생하여 낮은 복잡도를 갖는 검출기법은 연판정 값의 신뢰도가 저하되는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 적은 수의 후보벡터만 가용할 때, 연판정 값의 신뢰도를 향상시키는 방법을 제안한다.

Rich-Scattering 페이딩 채널에서 RBF Network를 이용한 MIMO 수신기 (MIMO Receiver Using RBF Network Over Rich-Scattering fading channels)

  • 고균병;강창언;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권8호
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    • pp.301-306
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RBF Network를 이용한 새로운 수신기법을 MIMO 환경에서 제안한다. 그리고, 제안된 수신기의 성능을 Rich-scattering 페이딩 채널에서의 모의 실험을 통해 검증한다. 모의 실험 결과를 통해 제안된 수신기가 MLD와 유사한 성능을 나타내고, VBLAST-ZF와 VBLAST-MMSE보다 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 그리고, 다양한 송수신 안테나의 개수 및 변조 기법에 따른 RBF 개수가 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 제안된 수신기의 성능을 RBF 중심값의 초기화 율에 따라 확인하였다.

시변 페이딩 환경에서 Lattice Reduction 기반 MIMO 수신기를 위한 계산량 감소 기법 (Complexity Reduction Scheme for Lattice Reduction-based MIMO Receiver under Time Varying Fading Environments)

  • 김한나;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11A호
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    • pp.852-861
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    • 2009
  • 본 논문에서는 시변 페이딩 환경에서 기존의 Lattice Reduction(LR)기반 MIMO 수신기의 계산량을 효과적으로 감소시키는 새로운 기법을 제안한다. 시변 페이딩 채널 환경의 경우 매 프레임의 채널 행렬들이 시간 상관성에 의해 변화되므로, LR을 통해 얻어진 정수 행렬 P가 시간에 따라 크게 바리지 않는 성질을 발견하였다. 이러한 특성을 이용하여 연속된 채널에 대하여 LR을 독립적으로 수행하는 것이 아니라 직전 채널에서 구한 P를 초기조건으로 하여 LLL-LR 기법과 Seysen LR 기법을 수행한다. 실험결과에서는 제안된 기법이 기존 LR 기법과 같은 직교성 정도를 유지하면서 기존 LR 기법에 비해 계산량은 확연히 감소시켰음을 보인다.

Blind downlink channel estimation for TDD-based multiuser massive MIMO in the presence of nonlinear HPA

  • Pasangi, Parisa;Atashbar, Mahmoud;Feghhi, Mahmood Mohassel
    • ETRI Journal
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    • 제41권4호
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    • pp.426-436
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    • 2019
  • In time division duplex (TDD)-based multiuser massive multiple input multiple output (MIMO) systems, the uplink channel is estimated and the results are used in downlink for signal detection. Owing to noisy uplink channel estimation, the downlink channel should also be estimated for accurate signal detection. Therefore, recently, a blind method was developed, which assumes the use of a linear high-power amplifier (HPA) in the base station (BS). In this study, we extend this method to a scenario with a nonlinear HPA in the BS, where the Bussgang decomposition is used for HPA modeling. In the proposed method, the average power of the received signal for each user is a function of channel gain, large-scale fading, and nonlinear distortion variance. Therefore, the channel gain is estimated, which is required for signal detection. The performance of the proposed method is analyzed theoretically. The simulation results show superior performance of the proposed method compared to that of the other methods in the literature.

페이딩 채널의 시간 상관성을 이용한 Lattice Reduction 기반 MIMO 수신기 계산량 감소 기법 (Low Complexity Lattice Reduction for MIMO Detection using Time Correlation of the Fading Channels)

  • 김한나;최권휴;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6C호
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    • pp.523-529
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    • 2010
  • 본 논문에서는 페이딩 채널의 시간 상관성을 이용한 Lattice Reduction(LR)기반 MIMO 수신기의 계산량을 효과적으로 감소시키는 새로운 기법을 제안한다. 시변 페이딩 채널 환경에서는 채널의 시간 상관 특성으로 인하여 LR을 통해 얻어진 P 행렬이 시간에 따라 크게 바뀌지 않는다. 이러한 특성을 이용하여 제안된 기법에서는 채널이 바뀔 때 마다 LR을 수행하는 것이 아니라 수신단에서 K개의 채널 프레임을 저장하여 K번째 채널, 즉 nK번째 (n=1,2,3..) 채널에서만 LR을 수행하여 P 행렬을 구한 후 (n-1)K번째 P 행렬과 비교한다. 두 개의 P 행렬이 동일한 경우 K-1개의 채널 프레임에서는 LR을 수행하지 않고 K번째 채널 프레임의 P 행렬을 그대로 사용하여 불필요한 계산량을 감소시켰다. 반대로 두 개의 P 행렬이 다른 경우 나머지 K-1개 채널 프레임의 P 행렬을 이전 채널 프레임에서 구한 P 행렬을 초기조건으로 하여 LR을 수행함으로써 계산량을 감소시킨다. 제안된 기법은 기존 LR 기법과 같은 성능을 유지하면서 계산량을 확연히 감소시킨다.

순차적인 간섭제거를 사용하는 공간 다중화 전송 MIMO 시스템의 전송 안테나 선택 방법에 관한 연구 (Transmit Antenna Selection for Spatial Multiplexing with Per Antenna Rate Control and Successive Interference Cancellation)

  • 문철;정창규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권6C호
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    • pp.560-569
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    • 2005
  • 본 논문은 순차적인 간섭제거와 전송 안테나 별 전송률을 제어하는 공간 다중화 전송 MIMO 시스템에서 채널환경에 따라 전송에 사용되는 안테나를 선택하고 데이터 율을 조절하는 알고리즘을 제안한다. 수신기에서 전송에 사용될 송신 안테나 및 전송률을 결정하고, 이는 각 송신 안테나 별 전송률에 대한 피드백 채널을 통해 송신기로 전송된다. 본 연구에서는 각 단계에서 최소의 SINR을 가지는 안테나를 제거해가는 연속적인 단계들로 이루어진 직렬 결정 방식을 제안한다. 또한, 각 연속적인 심볼 추정 단계에서 가장 낮은 신호 대 간섭 비를 갖는 심볼을 먼저 추정하는 "reverse detection ordering"이 각 안테나에 할당되는 용량 차이를 증가시킴으로서 안테나 선택에 의한 이득을 증가시킴을 보인다. 시뮬레이션 결과는 제안된 "reverse detection ordering"을 기반으로 하는 직렬 결정 방식이 낮은 복잡도을 가지면서 heuristic 방식과 비슷한 용량을 제공함을 보여준다.