• 제목/요약/키워드: Soft-MIMO Detection

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MIMO 시스템을 위한 연판정 값의 신뢰도 향상기법들의 비교분석 (A Comparative Study on Reliability Enhancement Techniques of Soft Output in MIMO Systems)

  • 김재권
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.255-261
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    • 2013
  • 본 논문에서는 공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템의 수신부에서 연판정 값의 신뢰도 향상 기법 두 가지를 비교분석한다. 공간 다중화 MIMO 시스템의 수신기술 복잡도는 일반적으로 생성하는 후보 벡터의 수 에 비례하여 증가한다. 적은 수의 후보벡터를 발생하여 낮은 복잡도를 갖는 검출기법은 연판정 값의 신뢰도가 저하되는 단점을 갖는다. 이렇게 저하된 신뢰도를 향상시키는 방법으로써 절삭임계치를 사용하는 방법과 squared Euclidian 거리대신 Euclidian 거리를 사용하는 방법이 있다. 본 논문에서는 이 두가지 방법의 이론적 인 유사성을 보이고 하드웨어 구현관점에서의 장단점들을 분석한다.

MIMO 시스템을 위한 연판정 값의 신뢰도 향상기법들의 비교분석 (A Comparative Study on Reliability Enhancement Techniques of Soft Output in MIMO Systems)

  • 허훈;김재권
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.53-59
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    • 2008
  • 본 논문에서는 공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템의 수신부에서 연판정 값의 신뢰도 향상기법 두 가지를 비교분석한다. 공간 다중화 MIMO 시스템의 수신기술 복잡도는 일반적으로 생성하는 후보벡터의 수에 비례하여 증가한다. 적은 수의 후보벡터를 발생하여 낮은 복잡도를 갖는 검출기법은 연판정 값의 신뢰도가 저하되는 단점을 갖는다. 이렇게 저하된 신뢰도를 향상시키는 방법으로써 절삭임계치를 사용하는 방법과 squared Euclidian 거리대신 Euclidian 거리를 사용하는 방법이 있다. 본 논문에서는 이 두 가지 방법의 이론적인 유사성을 보이고 하드웨어 구현관점에서의 장단점들을 분석한다.

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다중 채널 순서화 기술 기반 효율적인 Soft-Output MIMO 신호검출 기법과 VLSI 구현 (An Efficient Soft-Output MIMO Signal Detection Method Based on Multiple Channel Ordering Technique and Its VLSI Implementation)

  • 임태호;유성욱;김재권;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12C호
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    • pp.1044-1051
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    • 2010
  • 본 논문에서는 공간다중화 multiple input multiple output (MIMO) 시스템을 위한 효율적인 soft-output 신호검출 기법을 제안한다. 제안된 기법은 ordered successive interference cancellation (OSIC) 알고리즘을 기반으로 하지만, 오류 전파 문제를 크게 줄임으로써 기존 OSIC 알고리즘에 비해 큰 성능 향상을 보인다. 제안된 기법은 다중 순서화 기술을 이용한 enhanced OSIC (ESIC) 알고리즘을 결합한 기법으로 신뢰도 높은 log likelihood ratio(LLR) 값을 매우 적은 후보 심볼 벡터를 이용하여 생성할 수 있다. 본 논문에서는 $4{\times}4$ 16-QAM MIMO 시스템을 위한 OSIC, K-Best 가법과 제안된 신호검출 기법을 $0.13{\mu}m$ CMOS 기술 환경에서 구현하였으며, 모의 시험과 구현 결과를 통해 제안된 신호검출 기법이 성능과 하드웨어 구현 측면에서 매우 효율적임을 확인하였다.

다중 안테나 시스템을 위한 이중 검출 기반의 신호검출 기법 (A Signal Detection Method based on the Double Detection for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 김정현;방승재;박윤옥
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6C호
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    • pp.634-641
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    • 2009
  • 공간적으로 다중화된 다중 안테나 시스템에서 OSIC계열의 신호검출 기법은 실현 가능한 연산 복잡도를 가지며 ML성능에 도달하기 위해 지속적으로 발전해 왔다. 하지만 지금까지 제안된 다양한 OSIC 기반의 준 최적 신호검출 기법들은 특정 비트의 연 판정 값을 계산하는 과정에서 공 벡터 문제가 발생하여 상당한 연 판정 성능 저하를 보인다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 해결 방안이 제안되었지만 연 판정 ML성능에 도달하지 못하거나, 도달하기 위해서는 많은 후보 벡터들이 필요하다. 본 논문에서는 복수개의 재 정렬된 채널 행렬과 각 채널 행렬의 QR분해 시 존재하는 상 삼각 행렬의 구조를 효율적으로 이용하는 이중 검출을 바탕으로 공 벡터 문제를 효과적으로 차단하며 경 판정 ML성능뿐만 아니라 연 판정 ML성능에 근접하는 신호 검출 기법을 제안한다. 성능과 연산 복잡도 관점에서 제안된 검출기법은 기존의 제안된 준 최적 검출기법 보다 동일한 성능에서 더 적은 연산 복잡도를 가지거나, 증가된 복잡도 만큼 더 우수한 연 판정 성능을 보임을 확인할 수 있다.

An Efficient Soft-Output MIMO Detection Method Based on a Multiple-Channel-Ordering Technique

  • Im, Tae-Ho;Park, In-Soo;Yoo, Hyun-Jong;Yu, Sung-Wook;Cho, Yong-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제33권5호
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    • pp.661-669
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    • 2011
  • In this paper, we propose an efficient soft-output signal detection method for spatially multiplexed multiple-input multiple-output (MIMO) systems. The proposed method is based on the ordered successive interference cancellation (OSIC) algorithm, but it significantly improves the performance of the original OSIC algorithm by solving the error propagation problem. The proposed method combines this enhanced OSIC algorithm with a multiple-channel-ordering technique in a very efficient way. As a result, the log likelihood ratio values can be computed by using a very small set of candidate symbol vectors. The proposed method has been synthesized with a 0.13-${\mu}m$ CMOS technology for a $4{\times}4$ 16-QAM MIMO system. The simulation and implementation results show that the proposed detector provides a very good solution in terms of performance and hardware complexity.

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.

고차 변조 방식을 사용하는 MIMO 시스템을 위한 낮은 복잡도를 갖는 연판정 알고리즘 (Soft-Decision Algorithm with Low Complexity for MIMO Systems Using High-Order Modulations)

  • 이재윤;김경택
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.981-989
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    • 2015
  • 최적 ML(Maximum Likelihood) 기법 및 sphere decoding(SD), QRM-MLD(QR decomposition with M-algorithm Maximum Likelihood Detection) 기반의 준 최적 검출 기법을 적용한 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서의 LLR(Log Likelihood Ratio) 계산은 변조 차수 및 송/수신 안테나의 수가 증가할수록 그 복잡도가 지수적으로 증가하여 구현 및 성능 면에서 큰 문제점을 야기한다. 본 논문에서는 고차 변조 방식 기반의 $N_T{\times}N_R$ MIMO시스템 수신기의 QRM-MLD 기반 MIMO 검출기에서 연판정 시 아주 낮은 복잡도로 1dB 이내의 ML 검출 기법에 대한 오류 성능 접근도를 갖는 LLR 계산 방법을 제시하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 여러 M 값에 대한 MIMO 시스템의 BER(Bit Error Rate) 결과를 도출하고 분석하여 제시된 방법의 유효성을 검증한다.

IEEE 802.16e 링크에서 시공간 블록 부호의 연판정 검출에 따른 터보 부호의 성능평가 (Performance Evaluation of Turbo Codes by Soft Detection Metrics of STBC over an IEEE 802.16e Link)

  • 김영민;김수영;임광재
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권2호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 시공간 부호를 사용한 다중 안테나 기술은 추가적인 대역폭 필요 없이 다중 경로 환경에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 이런 이유로 IEEE 802.16을 포함한 대부분의 4G 표준 후보기술들은 높은 처리 성능을 만족시키는 다중 안테나 기술을 채택 하고 있다. 또한, 이러한 4G 시스템에 대한 후보 기술 규격들에서는 심각한 페이딩을 극복하기 위해 연판정 입출력을 반복적 사용하는 터보 부호를 채택하고 있기 때문에 다중안테나 수신기에서 연판정 검출 값은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 여러 가지 시공간 부호 기술들에서 연판정 검출 값을 계산하는 방법을 분석하여 주어진 방식에서 가장 효율적인 방식을 제안하고, IEEE 802.16e 링크에서 터보부호화 연계하여 성능 시뮬레이션 결과를 제시한다.

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.

부호화된 MIMO 시스템을 위한 M-ary QAM 연판정 검출 기법 (M-ary QAM soft detection scheme for coded MIMO systems)

  • 김영민;김흥묵
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.337-338
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    • 2012
  • 다중 안테나 전송 기술은 추가적인 대역폭의 필요 없이 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 장점이 있다. 이러한 이유로 차세대 방송기술 및 이동 통신기술에서는 대용량 데이터 전송을 위하여 다중 안테나 전송기술을 채택하고 있다. 또 다른 차세대 무선 통신 시스템의 큰 특징은 무선 통신 환경에서 발생하는 다중 경로 및 무선 경로 페이딩에 의한 성능 저하를 극복하기 위하여 연판정 검출 값을 반복적으로 사용하는 오류정정부호의 사용에 있다. 이 경우에 수신단에서 MIMO 검출 후 수행되는 터보 부호에 대한 복호 과정에서 연판정 입력이 필요하고, 이 연판정 입력 값이 복호 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 효율적인 연판정 검출 값이 필요로 한다. 본 논문에서는 MIMO 검출 후 M-ary QAM 복조시 경판정 경계를 이용한 연판정 검출방법을 이용하여 적은 연산을 요구하는 M-ary QAM 의 연판정 검출 방식을 제안한다.

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