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

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Design and Performance Evaluation of Load-Modulation MIMO System Using High-Order Modulation

고차 변조를 사용하는 Load-Modulation MIMO 시스템 설계와 성능 평가

  • Received : 2015.07.08
  • Accepted : 2015.10.21
  • Published : 2015.11.30
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Abstract

In this paper, we analyze LM-MIMO (load-modulation multiple-input multiple-output) system with single RF chain. And then, we confirm that load modulation technique can support generation of high-order m-PSK modulation and m-QAM modulation in LM-MIMO system. Finally we evaluate performance of LM-MIMO system with load modulation. Conventional MIMO system requires a number of RF chains for expansion of MIMO dimension. A number of RF chains can cause various problems. On the other hand, although LM-MIMO system is expanded, LM-MIMO system requires single RF chain only. Therefore, LM-MIMO system has low-complexity and low power consumption. As results, we can confirm that load modulation of T-model can modulate high-order m-PSK and m-QAM singal. Also, we can confirm that $4{\times}4$ LM-MIMO system using load modulation has a similar performance to conventional $4{\times}4$ MIMO system.

본 논문에서는 단일 RF 단을 사용하여 다중 스트림을 전송할 수 있는 LM-MIMO (load-modulation multiple-input multiple-output) 시스템에 대하여 알아보고, 이 시스템에서 사용하는 부하변조 (load modulation) 방법이 고차 m-PSK (phase shift keying) 심볼이나 고차 m-QAM (quadrature amplitude modulation) 심볼을 효과적으로 생성할 수 있는지 확인한다. 그리고 부하변조를 사용하는 LM-MIMO 시스템의 성능을 평가한다. LM-MIMO 시스템은 안테나가 확장되어도 단일 RF 단만을 요구하기 때문에 저복잡도, 저전력의 시스템 구성을 할 수 있다. 시뮬레이션의 결과를 살펴보면, T 모델 (model)을 사용하는 부하변조는 고차 m-PSK 변조와 고차 m-QAM 변조를 효과적으로 지원할 수 있다. 또한 부하변조를 사용하는 LM-MIMO 시스템이 기존의 이상적인 m-PSK나 m-QAM 변조를 사용하는 MIMO 시스템과 유사한 성능을 낼 수 있음을 확인하였다. 또한 $4{\times}4$ LM-MIMO 시스템이 기존의 $4{\times}4$ MIMO 시스템과 유사한 성능을 내는 것을 확인하였다.

Keywords

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