The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

A Reduced Complexity QRM-MLD for Spatially Multiplexed MIMO Systems

공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템을 위한 감소된 계산량의 QRM-MLD 신호검출기법

  • 임태호 (중앙대학교 전자전기공학부 디지털통신연구실) ;
  • 김재권 (연세대학교 원주캠퍼스 컴퓨터정보통신공학부) ;
  • 조용수 (중앙대학교 전자전기공학부 디지털통신연구실)
  • Published : 2007.01.31
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Abstract

In the paper, we address QRM-MLD (Maximum Likelihood Detection with QR Decomposition and M-algorithm) signal detection method for spatially multiplexed MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems. Recently, the QRM-MLD signal detection method which can achieve 1Gbps transmission speed for next generation mobile communication was implemented in a MIMO testbed for the mobile moving at a pedestrian speed. In the paper, we propose a novel signal detection method 'reduced complexity QRM-MLD' that achieves identical error performance as the QRM-MLD while reducing the computational complexity significantly. We rigorously compare the two detection methods in terms of computational complexity to show the complexity reduction of the proposed method. We also perform a set of computer simulations to demonstrate that two detection methods achieve identical error performance.

본 논문에서는 공간다중화 방식을 사용하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output)시스템을 위한 수신부 신호 검출기법인 QRM-MLD (Maximum Likelihood Detection with QR Decomposition and M-algorithm)를 다룬다. 최근 산업현장에서는 차세대 이동통신에서 요구되는 보행자 속도로 움직이는 환경에서 1Gbps를 달성하기 위해 $4{\times}4$ MIMO 시스템에 QRM-MLD기법을 사용하여 1Gbps 전송속도의 testbed를 구현하였다. 본 논문에서는 QRM-MLB기법과 동일한 오류성능을 가지지만 계산량을 현격하게 줄이는 새로운 reduced complexity QRM-MLD기법을 제안한다. 두 가지 방식의 계산량을 엄밀하게 비교하여 계산량 감소정도를 정량적으로 표현하고 모의실험을 통해 제안된 방식이 기존의 방식과 동일한 오류성능을 보임을 확인한다.

Keywords

References

  1. G.J. Foschini, 'Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment When Using Multiple Antennas,' Bell Lab. Technical Journal, vol. 1, no. 2, pp. 41-59, Aug. 1996 https://doi.org/10.1002/bltj.2015
  2. G.D Golden, C.J.Foschini, R.A.Valenzuela and P.W. Wolniansky, 'Detection algorithm and initial laboratory result using V-BLAST space time communication architecture,' IEE Electronics Letters, vol. 35, Jan, 1999
  3. David Gesbert, Luc Haumonte, Helmut Bolcskei, Rajeev Krishnamoorthy, Arogyaswami J. Paulraj, 'Technologies and Performance for Non-Line-of-Sight Broadband Wireless Access Network,' IEEE Commun. Mag., Apr. 2002
  4. W.Choi, R. Negi, and J.M.Cioffi, 'Combined ML and DFE decoding for the V-BLAST system,' in Proc. IEEE ICC, pp. 1243-1248, June 2000
  5. R. Narashimhan, 'Error propagation analysis of V-BLAST with channel estimation errors,' IEEE Trans. Commun., vol. 53, no. 1, pp. 27-31, Jan. 2005 https://doi.org/10.1109/TCOMM.2004.840670
  6. J. Yue, K.J. Kim, J.D. Gibson, and R.A. Iltis, 'Channel Estimation and Data Detection for MIMO-OFDM Systems,' in Proc. GLOBECOM 2003, pp. 581-585, 2003
  7. H. Kawai, K. Higuichi, N. Maeda, M. Sawahashi, T. Ito, Y. Kakura, A. Ushirokawa, and H. Seki, 'Likelihood Function for QRM-MLD suitable for soft-decision turbo decoding and its performance for OFCDM MIMO multiplexing in multipath fading channel,' IEICE Trans. Commun., vol. E88-B, no. 1, pp. 47-57, Jan. 2005 https://doi.org/10.1093/ietcom/E88-B.1.47
  8. 김재권, 김영수, 김기호, '공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템을 위한 효율적 신호검출기법 및 하드웨어 구현,' 통신정보합동학술대회 2006