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MIMO 시스템에서 유전적 알고리즘을 사용한 송신안테나 선택기법

Transmit Antenna Selection Using Genetic Algorithm for MIMO System

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본 논문은 레일레이(Rayleigh) 페이딩 환경 MIMO 시스템에서 유전적 알고리즘(GA: Genetic Algorithm)을 사용하여 채널용량을 최대로 하는 송신안테나 선택 알고리즘을 제안하였다. MIMO 시스템은 송수신기에 다중 안테나를 사용하므로 채널용량이 안테나 수에 따라 선형적으로 증가하는 장점을 가지지만 송수신 안테나 수의 증가는 하드웨어 비용을 높이고 시스템의 연산량을 증가시키는 단점을 가진다. 이러한 문제를 극복하기 위해서는 MIMO 시스템 환경에 따라 사용되는 송수신 안테나 개수를 알맞게 선택하여 사용하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에확률 탐색 알고리즘 중의 하나인 GA을 사용하여 채널용량을 최대로 하는 송신안테나 선택 알고리즘을 제안한다. 제안하는 안테나 선택 알고리즘은 최적의 안테나 선택 알고리즘에 비교하여 더 적은 연산량을 가지며 Gorokhov's 알고리즘에 비교하여 더 나은 채널용량을 가짐을 확인할 수 있다.

Abstract

In this paper, we proposed a transmit antenna selection algorithm using Genetic Algorithm (GA) to maximize the channel capacity for Rayleigh fading channel in MIMO (Multiple Input Multiple Output) system. MIMO system is used the multiple antennas at the transmitter and receiver in a Rayleigh fading environment results in a linear increase to antenna number in channel capacity. But increasing the number of antennas induce the higher hardware costs, such as its high degree of computational complexity. To overcome those problems, it is effective to select antennas appropriately among all available ones. In this paper, the transmit antennas are selected so as to maximize the channel capacity using the GA which is the one of the general random search algorithm. The results show that the proposed GA algorithm achieves almost the same capacity as optimal selection algorithm with low computational complexity and the same computational complexity Gorokhov's algorithm with high channel capacity.

참고문헌 (17)

  1. V. Tarokh, "Spacetime codes for high data rate wireless communication", IEEE Trans. Inf, 44, pp.744~765 (1999)
  2. G. J. Foschini, "On limits of Wireless Communications in a Fading Environment when Using Multiple Antenna", Wireless Personal Communications, 6, pp.311~335 (1998)
  3. E. Telatar, "Capacity of multi-antenna Gaussian channels", Eur Trans. Telecomm. ETT, 10(6), pp.585~596 (1999)
  4. D. Shiu, "Fading correlation and its effect on the capacity of element antenna", IEEE Trans. Commun, 45, pp.2418~2433 (2000)
  5. A .F. Molish, "Capacity of MIMO Systems With Antenna Selection", IEEE Trans. on Wireless Comminications, 4(4) (2005)
  6. Z. Zhou, "A Novel Antenna Selection Scheme in MIMO Systems", IEEE Conf. on Communications, Circuits and Systems (2004)
  7. A. Gorokhov, "Antenna Selection Algorithms for MEA Transmission Systems", Acoustic, Speech, and Signal Processing, 3, pp.2857~2860 (2002)
  8. Gorokhov, A, "Performance Bounds for Antenna Selection in MIMO System", IEEE International Conference on, 5, pp.3021~3025 (2003)
  9. D. A. Gore, "Selecting an optimal set of transmit antennas for a low rank matrix channel", in Proc. IEEEICASSP, pp.2785~2788 (2000)
  10. B. S. Blum, "On optimum MIMO with antenna selection", IEEE Commun. Letter, 6, pp.322~324 (2002)
  11. M. Z. Win, "Analysis of hybrid selection", maximal - ratio combining in Rayleigh fading, 1999, pp.47, 1773~1776
  12. M. Gen, "Genetic algorithms for solving shortest path problems", in Proceedings of the IEEE International Conference on Evolutionary Computation, pp.401~406 (1997)
  13. D. Gore, "Selection of an optimal set of transmit antennas for a low rank matrix channel", in Proc. IEEE ICASSP, pp.2785~2788 (2000)
  14. D. Shiu, "Fading correlation and its effect on the capacity of multielement antenna", IEEE Tr. On Comm, 45(7), pp.2418~2433 (2000)
  15. C. Chuah, "Capacity of Multi- Antenna Array Systems in Indoor Wireless Environment", Proceeding of Globecom’98, Sydney, Australia, pp.1894~1899 (1998)
  16. S. Sandhu, "Near-optimal selection of transmit antennas for a MIMO channel based on Shannon capacity", in Proc. Asilomar Conf. Singals, Syst., Comput., pp.567~571 (2000)
  17. D. A. Gore, "Space time block coding with optimal antenna selection", Proc. IEEE ICASSP, pp.2441~2444 (2001)

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