MIMO 시스템에서 PD 기반의 효율적인 연판정 정보 생성 알고리즘

Abstract

Multiple input multiple output (MIMO) system은 무선 통신 분야에서 가장 유먕한 연구 분야 중 하나이다. MIMO시스템은 충분한 산란형태의 환경에서 데이터를 전송함으로써, 채널 용량이 SISO 시스템의 채널 용량에 비해 크게 증가해서 추가적인 대역폭을 사용하지 않더라도 고속 데이터 전송이 가능하게 된다. 일반적인 MIMO 기술은 두가지분야로 나뉜다. 하나는 데이터 전송속도를 최대화하는 spatial multiplexing (SM), 다른 하나는 데이터 전송의 신뢰도를 강화한 space-time codes이다. 이 논문에서는 시스템을 물리적으로 실현한 방식 중 하나인 SM 중 V-BLAST를 고려한다. V-BLAST시스템은 서로 다른 데이터를 서로 다른 안테나를 이용해서 동시에 전송하는 방식이다. V-BLAST의 detection 알고리즘에는 maximum likelihood (ML), zero-forcing (ZF), decision-feedback equalization (DFE) 그리고 parallel detection (PD)등이 있다. ML detection은 V-BLAST의 알고리즘 중에서 최적의 성능을 가지는 알고리즘이다. 하지만, ML detection은 계산 복잡도가 송신 안테나의 개수, 수신 안테나의 개수 그리고 송신 심벌당 비트수의 곱에 대해서 지수적으로 증가한다. 이러한 이유로 여러 V-BLAST의 detection 알고리즘이 제안되어 왔다. 그들의 중요한 점은 최적의 detector보다 훨씬 낮은 복잡도를 갖는다는 것이다. 이러한 V-BLAST 시스템은 성능 향상을 위해서 채널 부호와 연접해서 사용된다. MIMO 시스템과 채널 부호를 연접해서 사용하기 위해서는 MIMO 복호기는 연판정 정보를 생성해야 한다. 연판정 정보를 생성하는 MIMO detection 알고리즘에는 ML, list sphere detection(LSD), M-algorithm 그리고 PD 등이 있다. 최근에 PD기반의 알고리즘이 개발 되고 있다. PD알고리즘은 ML보다 복잡도는 낮지만, 오류율에 열화가 발생한다. 본 논문에서는 PD를 순환적으로 이용해서 성능을 개선시키는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘과 PD,PD ext B, LSD와 성능 복잡도 면에서 비교할 것이다.