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MIMO HSDPA 시스템을 위한 효율적인 간섭제거 기법에 관한 연구

A Study on Efficient Interference Cancellation Algorithm for MIMO HSDPA System

초록/요약

코드분할 다중접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서는 다중경로 페이딩 채널에 의한 시간 축에서의 코드 간 간섭성분이 수신기 성능에 큰 영향을 미친다. 여기에 다수의 안테나를 지원하는 MIMO HSDPA 시스템의 경우, 시간 축에서의 다중코드 간섭뿐만 아니라 코드 재사용에 따른 공간 축에서의 안테나 간 간섭성분 제거 방법도 고려하여야 한다. 따라서 MIMO HSDPA 시스템의 수신기 설계 시 MIMO 다중경로 페이딩 채널 효과의 보상을 통한 간섭성분의 효율적인 제거가 가능한 시공간 등화 및 간섭제거 기법이 매우 중요하다. 본 논문에서는 2 2 MIMO HSDPA 시스템을 위해 우수한 시공간 등화기로 알려진 LMMSE를 사용하고, 큰 연산량을 필요로 하는 LMMSE의 효율적인 사용을 위해 채널 상관 행렬의 블록 구분을 통한 Cholesky decomposition 방식 및 역행렬 연산 알고리즘에 대해 제안한다. 또한, 추가적인 다중코드 간섭의 효과의 제거를 위해, 새로운 다중코드 간섭제거 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 확산 코드들의 주파수 영역 패턴을 이용해 간단한 필터 연산으로 수신 신호를 한 코드 채널의 신호와 다른 코드 채널의 간섭 성분을 효율적으로 분리하므로, 다중코드 간섭의 추정을 위해 반복연산을 사용하는 기존의 PIC 기법에 비해 추가적인 연산량을 절약하는 이점을 가진다.

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초록/요약

In communication system based on CDMA, code interference caused by multipath fading channel hugely effects receiver performance in time domain. Additionally, in case of MIMO HSDPA sytem which employs multiple antenna and code reuse scheme, consideration of interference not only in time domain but also space domain is needed. Therefore, implementation of space-time equalization and interference cancellation algorithm are most important parts in receiver design due to the compensation of MIMO multipath fading channel effect. In this paper, LMMSE is adopted as a space-time equalizer for 2 2 MIMO HSDPA environment. LMMSE is well known for high system performance due to restoration of orthogonality among the spreading codes. However, the straightforward implementation of LMMSE equalizer requires the inversion of a large matrix and has therefore high computational complexity. To perform the matrix inversion efficiently, a blocked Cholesky decomposition and matrix inversion method of channel correlation matrix is proposed in this paper. This algorithm performs matrix inversion in an iterative manner with small size blocked matrix in order to reduce the computational complexity. Additionally, novel interference cancellation method is also proposed for better BER performance. The proposed algorithm estimates multicode interference components by using frequency patterns of spreading codes, so has advantage in computational complexity compared with conventional recursive PIC method.

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