• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.1452-1457
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• 2005

QR Decomposition-based (QRD) decoding class에서는, 시스템 성능이 에러 전송에 민감하다. 그러므로 이전의 layer들을 정확하게 디코딩하는 것이 중요하다. 에러 전송에 민감하지 않도록 하는 접근 방법 중의 하나가 layer들의 최적 디코딩 order를 제안하는 것이다. 본 논문에서는 새로운 extended-list Sorted QRD-based (SQRD) 디코딩 접근 방법을 제안한다. 제안되는 디코딩 방법에는 약간의 첫째 layer들의 solution이 상당히 가능성 있는 solution들의 list로 확장된다. 이렇게 함으로 가장 낮은 layer의 diversity가 증가된다. 결과적으로 시스템 성능이 다른 것들의 에러 전송보다 덜 민감하게 된다. 제안되는 방법은 컴퓨터 시뮬레이션 결과로 증명된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권3호
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• pp.494-507
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• 2011

In this paper, we propose two schemes to reduce the complexity of fixed-complexity sphere decoder (FSD) algorithm in the ordering and tree-search stages, respectively, while achieving quasi-ML performance. In the ordering stage, we propose a QR-decomposition-based FSD signal ordering based on the zero-forcing criterion (FSD-ZF-SQRD) that requires only a few number of additional complex flops compared to the unsorted QRD. Also, the proposed ordering algorithm is extended using the minimum mean square error (MMSE) criterion to achieve better performance. In the tree-search stage, we introduce a threshold-based complexity reduction approach for the FSD depending on the reliability of the signal with the largest noise amplification. Numerical results show that in 8 ${\times}$ 8 MIMO system, the proposed FSD-ZF-SQRD and FSD-MMSE-SQRD only require 19.5% and 26.3% of the computational efforts required by Hassibi's scheme, respectively. Moreover, a third threshold vector is outlined which can be used for high order modulation schemes. In 4 ${\times}$ 4 MIMO system using 16-QAM and 64-QAM, simulation results show that when the proposed threshold-based approach is employed, FSD requires only 62.86% and 53.67% of its full complexity, respectively.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권2호
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• pp.330-343
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• 2011

In this paper, we propose two schemes to reduce the complexity of fixed-complexity sphere decoder (FSD) algorithm in the ordering and tree-search stages, respectively, while achieving quasi-ML performance. In the ordering stage, we propose a QR-decomposition-based FSD signal ordering based on the zero-forcing criterion (FSD-ZF-SQRD) that requires only a few number of additional complex flops compared to the unsorted QRD. Also, the proposed ordering algorithm is extended using the minimum mean square error (MMSE) criterion to achieve better performance. In the tree-search stage, we introduce a threshold-based complexity reduction approach for the FSD depending on the reliability of the signal with the largest noise amplification. Numerical results show that in $8{\times}8$ MIMO system, the proposed FSD-ZF-SQRD and FSD-MMSE-SQRD only require 19.5% and 26.3% of the computational efforts required by Hassibi’s scheme, respectively. Moreover, a third threshold vector is outlined which can be used for high order modulation schemes. In $4{\times}4$ MIMO system using 16-QAM and 64-QAM, simulation results show that when the proposed threshold-based approach is employed, FSD requires only 62.86% and 53.67% of its full complexity, respectively.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.98-102
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• 2005

In the QR Decomposition-based (QRD) decoding class, the system performance is sensitive to the error propagation. Thus, it is critical to correctly decode the previous layers. One approach to desensitize the error propagation is to propose the optimal decoding order of layers. In this work, we propose a new extended-list Sorted QRD-base (SQRD) decoding approach. In the proposed decoding scheme, the solution of the few first layers is extended as the list of promising possible solutions. By doing so, the diversity of the lowest layer is increased. As a result, the system performance is less sensitive to the error propagation than its counterparts. The proposed approach is verified by the computer simulation results.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권2호
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• pp.153-160
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• 2017

최근 모바일 환경에서 고화질 멀티미디어 서비스 수요가 늘어감에 따라, 다중안테나(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 최신 무선 통신 시스템에 적용되고 있다. 이와 함께, 휴대폰, 테블릿 등 모바일 디바이스용 MIMO 시스템은 물리적 크기의 한계로 인하여 최대 2개의 송수신 안테나($2{\times}2$)를 고려하고 있으며, 따라서 본 논문에서도 $2{\times}2$ MIMO 시스템을 고려하여 모바일 디바이스용 다중안테나 시스템을 위한 저복잡도 특성을 갖는 심볼 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 심볼 검출 기법은 비록 Modified-SQRD 알고리즘을 통해 검출된 1차원 상의 신호를 제안된 심볼 확장 기법을 통해 2차원 신호로 확장한 다음 연판정을 위한 LLR 연산이 가능하도록 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권10호
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• pp.841-849
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• 2012

본 논문은 max-log 근사화 하에서 연판정 최대 우도 (soft-output maximum-likelihood, soft-ML) 성능을 달성하기 위한 저복잡도 연판정 다중 안테나 (soft-output multiple-input multiple-output, soft-MIMO) 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 병렬 트리-탐색 (parallel tree-search, PTS)을 기반으로 하며, 정렬 순서를 변경한 정렬된 QR 분해 (sorted-QR decomposition, SQRD)를 채널 순서화를 위해 적용한다. 비트별 로그-우도비 (log-likelihood ratio, LLR)를 계산하는 과정에서 발생할 수 있는 공집합 문제 (empty-set problem)는 탐색 레벨별로 추가적인 노드들을 삽입함으로써 해결한다. 제안된 노드 삽입 기법에서는 선택된 노드와 반대 비트 값을 가지면서 가장 가까운 노드만 삽입되기 때문에, 연산 복잡도 측면에서 상당히 효율적이다. 제안된 알고리즘의 연산 복잡도는 기존 알고리즘 대비 약 37-74% 수준이며, $4{\times}4$ 시스템에 대한 시뮬레이션 결과, 제안된 알고리즘은 soft-ML와 비교하여 0.1 dB 미만의 성능 저하를 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.75-82
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• 2008

본 논문에서는 다중 입출력 (MIMO) 공간다중화 (spatial multiplelxing, SM) 시스템을 위한 효율적인 심볼 검출 알고리즘이 제안되고, 이의 최적 설계 및 구현 결과가 제시된다. 에러 전파 (error propagation)을 야기하는 첫 검출 심볼의 검출 성능을 개선시킴으로써, 제안된 알고리즘은 기존의 정렬된 QR 분해 (sorted QR decomposition, SQRD) 기반 알고리즘이나 정렬된 순차적 검출 (ordered successive detection, OSD) 알고리즘에 비해 성능 이득을 얻을 수 있다. 4개의 송수신 안테나를 갖는 16QAM MIMO-SM 시스템에 대한 성능 평가 결과, 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 $10^{-3}$의 EBR에서 약 2.5-13.5 dB의 성능 이득을 얻음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 하드웨어 설계 언어를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 표준 셀 공정 라이브러리를 이용하여 합성 및 구현되었다. 구현결과, 제안된 알고리즘은 하드웨어의 큰 증가없이 구현 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제4권1호
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• pp.5-9
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• 2006

In this paper, a low-complexity ML decoder based on QR decomposition, called LCMLDec decoder, is proposed for the V-BLAST with 2 transmit antennas. Then, it is combined with other suboptimal interference nulling and cancelling decoders originated form QR decomposition such as sorted QR or MMSE-SQRD decoder to generate efficient decoders that significantly improve the performance of the V-BLAST with more than 2 transmit antennas, at the expense of a small increase in complexity. Simulation results are provided to demonstrate the performances and complexities of the proposed decoders.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.110-116
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• 2005

In this paper, a low-complexity ML decoder based on QR decomposition, called LCMLDec decoder, is proposed for the V-BLAST with 2 transmit antennas. Then, it is combined with other suboptimal interference nulling and cancelling decoders originated form QR decomposition such as sorted QR or MMSE-SQRD decoder to generate efficient decoders that significantly improve the performance of the V_BLAST with more than 2 transmit antennas, at the expense of a small increase in complexity. Simulation results are provided to demonstrate the performances and complexities of the proposed decoders.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권4호
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• pp.385-390
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• 2011

In this paper, various ultra-wideband (UWB) spatial multiplxing (SM) multiple input multiple output (MIMO) receivers based on a prerake diversity combining scheme are discussed and their performance is analyzed. Several UWB MIMO detection approaches such as zero forcing (ZF), minimum mean square error (MMSE), ordered successive interference cancellation (OSIC), sorted QR decomposition (SQRD), and maximum likelihood (ML) are considered in order to cope with inter-channel interference. The UWB SM systems based on transmitter-side multipath preprocessing and receiver-side MIMO detection can either boost the transmission data rate or offer significant diversity gain and improved BER performance. The error performance and complexity of linear and nonlinear detection algorithms are comparatively studied on a lognormal multipath fading channel.