두개 공간 스트림을 갖는 MIMO 시스템을 위한 효율적 계산량의 ML 신호 검출기법
A Computationally Efficient ML Signal Detection Technique for MIMO Systems with Two Spatial Streams
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초록
본 논문에서는 고속데이터 전송이 요구되는 차세대 이동통신 시스템에 도입되는 공간다중화 방식을 사용하는 Multiple Input Multiple Output(MIMO) 시스템을 다룬다. 많은 수의 공간 스트림을 사용하면 데이터 전송속도를 더 향상시킬 수 있으나 소형 단말기의 공간상 제약이나 다수개의 안테나 장착에 따른 비용상승 등의 이유로 많은 수의 공간 스트림을 구현하기가 어렵다. 본 논문에서는 2개의 공간 스트림을 갖는 MIMO 시스템을 위한 새로운 신호 검출 기법을 제안한다. 제안된 기법은 2차원으로 표현되는 송신벡터의 reciprocity를 정의하고 ML 해를 포함한 소수 벡터 만이 reciprocity가 성립한다는 사실을 이용하여 탐색공간을 줄임으로써 수신부에서 Maximum Likelihood(ML) 성 능의 신호 검출을 효율적으로 수행한다. 또한 동일한 시스템에 대해 각 비트의 Log Likelihood Ratio(LLR) 계산방법 을 새롭게 제안한다. 제안된 LLR 계산 방식은 적은 횟수의 ML metric 연산을 통하여 기존의 최적 LLR 방식과 동일 한 성능을 달성한다.
Abstract
We address Spatially Multiplexed (SM) MIMO systems expected to be used in next generation mobile communication systems that require high speed data transmission. The data transmission rate of an SM MIMO system increases in proportion to the number of spatial streams it transmits. However, it is difficult to implement large numbers of spatial streams due to the spatial limits of mobile units and the installation of the many antennas needed would be cost prohibitive. In this paper, focusing on the use of two spatial streams, we propose a novel signal detection technique. First, the reciprocity of a two-dimensional complex vector is defined. Then, since only a small number of vectors including the ML solution vector satisfy the reciprocity, we reduce the search space, thus enabling efficient ML signal detection at the receiver. For the same two-stream case, a novel Log Likelihood Ratio (LLR) calculation technique is also proposed. This technique necessitates only a small number of ML metric calculations, and achieves exactly the same performance as that of the conventional optimal LLR calculation method.
참고문헌 (11)
- A. F. Naguib, "Increasing data rate over wireless channel", IEEE Signal Process, 17(2), pp.744~765 (1998)
- "3GPP TS 36.211 ''Technical specification group radio access network; evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA); physical channel and modulation", ~ (2007)
- "TTAS.KO-06.0082", R1“, 2.3GHz 휴대인터넷표준; 물리계층 및 매체접근제어 계층, 2005
- J. Yue, "Channel estimation and data detection for MIMOOFDM systems", Proc. of IEEE GLOBECOM, pp.581~585 (2003)
- K. J. Kim, "A QRM-M", Kalman filter-based detection and channel estimation algorithms for MIMO-OFDM systems, 2005, pp.14(2), 710~721
- U. Fincke, "Improved methods for calculating vectors of short length in a lattice, including a complexity analysis", Math. Comput, 44, pp.463~471 (1985)
- E. Viterbo, "A universal lattice code decoder for fading channels", IEEE Trans. Inform, 45, pp.1639~1642 (1999)
- 김재권, "다중 안테나를 사용하는 차세대 이동통신을 위한 효율적 신호 검출기법", Telecommunications Review, 17(1), pp.183~191 (2007), SK텔레콤
- J. Kim, "Mitigating error propagation in successive interference cancellation", IEICE Trans. Commun, E89-B(10), pp.2956~2960 (2006)
- B. M. Hochwald, "Achieving near-capacity on a multiple-antenna channel", IEEE Trans. Commun, 51(3), pp.239~399 (2003)
- 조용수, "MIMO-OFDM 무선통신과 Matlab" (2008), 홍릉과학출판사