JP4861316B2 - 多出力無線通信システムで最尤デコードを行うシステム及び方法 - Google Patents
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Description
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の基本概念は、高レートのデータストリームを、複数のサブキャリアで同時に送信される複数の低レートのストリームに分割することにある。低レートの並列のサブキャリアではシンボル期間が増加するため、マルチパス遅延スプレッドにより生じる時間の相対的な分散量は減少する。各OFDMシンボルでガード区間を導入することにより、シンボル間干渉がほぼ完全に除去される。
簡潔にするため、2×2のMIMOの分析を詳細に行う。同じ原理がn×nのMIMOシステムに容易に利用され得る。(4)の受信信号を行列形式で書き直すと、以下のようになる。
チャネル行列が不良条件である場合に、ZFデコードは雑音を増やすという問題を有する。重み付けZFは、不良条件のチャネルから計算されたビットメトリクスに低い重みを与えることで、この問題を部分的に解決する。この手法を使用して、Viterbiデコーダは、いくつかの非常に誤ったビットメトリクスによっては乱されない。これは、誤ったビットメトリクスをほとんど0に設定するようにシーケンスをパンクチャ(puncture)することに類似している。次のデコーダは、これらのビットの周辺のいくつかの信頼性のあるビット情報を使用して、これらのビットを回復することを試みる。
a.パケットは(i)1000バイト及び(2)1つのOFDMシンボルに96のデータサブキャリアを有する。
b.64QAMが第1の実施例の2×2のMIMOシステムを使用してデータを送信するために使用される。
全パケットでは、
a.SMLは4*64*96=24567の複雑な乗算を必要とする。
b.WZFは6*96+8*96*10=8256の複雑な乗算を必要とする。
c.最適なMLデコードは4*64*96+96*10*2+64*64*96*10*2=7890816の複雑な乗算を必要とする。
単一ビットでは、
a.SMLは約24567/(1000*8)〜=3の複雑な乗算を必要とする。
b.WZFは約8256/(1000*8)’=1の複雑な乗算を必要とする。
c.最適なMLデコードは約7890816/(1000*8)〜=986の複雑な乗算を必要とする。
これに対して、第1の実施例では、最小距離を検索するための比較の数は次のようになる。
a.SMLでは64*64=4096
b.WZFでは64*2=128
c.最適なMLデコードでは64*64=4096
SML及びWZRに比較して簡略化MLデコード方法の性能を測定するために、第1の実施例をシミュレーションした。図4に示すPER対SNRの曲線として結果が提示されている。シミュレーションのパラメータは表1に記載されている。
1つのパケットをデコードするために、
SMLは4*64*96=24576の複雑な乗算を必要とする。
WZFは約6*96+8*96*10=8256の複雑な乗算を必要とする。
最適なMLデコードは約4*64*96+64*64*96*10*2=7888896の複雑な乗算を必要とする。
単一のビットでは、
SMLは約24576/(1000*8)〜=3の複雑な乗算を必要とする。
WZFは8256/(1000*8)〜=1の乗算を必要とする。
最適なMLは7888896/(1000*8)〜=986の乗算を必要とする。
最小距離を見つけるために、
SMLは64*64=4096の加算を必要とする。
WZFは64*2=128の加算を必要とする。
最適なMLは64*64=4096の加算を必要とする。
Claims (16)
- MIMO(multiple in multiple out)無線通信システムで受信信号をデコードする方法であって:
少なくとも1つのシンボルをそれぞれ有する少なくとも1つの対のビットストリームを受信するステップと;
減少した計算コストを有する簡略化ビットメトリクス計算を使用する最適な最尤MLデコーダにより、受信した少なくとも1つの対のビットストリームをデコードするステップと;
を有し、
前記デコードするステップは:
m 1i p 及びm 2i p は‘p’(p∈{0,1})である受信シンボルs 1 及びs 2 のビットiのビットメトリクスを示し、Cは全コンステレーションポイントのセットを示し、C i p はビットiがpに等しくなるようなコンステレーションポイントのサブセットである場合に、
前記ビットストリームをデコードするために、計算されたビットメトリクスの対(m 1i 0 ,m 1i 1 )及び(m 2i 0 ,m 2i 1 )を対応するデインターリーバ及びViterbiデコーダに送信するステップと;
を更に有する方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記簡略化ビットメトリクス計算は、少なくとも1つの乗算を比較演算と交換する方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記デコードするステップは、最尤デコーダMLにより提供される誤り性能のレベルに近い誤り性能のレベルを提供する方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記誤り性能のレベルは、10-2のパケット誤り率PERレベルで重み付けZero Forcing WZFに対して2dBの利得である方法。 - MIMO(multiple in multiple out)無線通信システムで受信信号をデコードする方法であって:
少なくとも1つのシンボルをそれぞれ有する少なくとも1つの対のビットストリームを受信するステップと;
減少した計算コストを有する簡略化ビットメトリクス計算を使用する最適な最尤MLデコーダにより、受信した少なくとも1つの対のビットストリームをデコードするステップと;
を有し、
前記デコードするステップは:
m 1i p 及びm 2i p は‘p’(p∈{0,1})である受信シンボルs 1 及びs 2 のビットiのビットメトリクスを示し、Cは全コンステレーションポイントのセットを示し、C i p はビットiがpに等しくなるようなコンステレーションポイントのサブセットである場合に、
前記ビットストリームをデコードするために、計算されたビットメトリクスの対(m 1i 0 ,m 1i 1 )及び(m 2i 0 ,m 2i 1 )を対応するデインターリーバ及びViterbiデコーダに送信するステップと;
を更に有する方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記簡略化ビットメトリクス計算は、少なくとも1つの乗算を加算演算と交換する方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記デコードするステップは、最尤デコーダMLにより提供される誤り性能のレベルに近い誤り性能のレベルを提供する方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記誤り性能のレベルは、16/64直交振幅変調QAMについて10-2のパケット誤り率PERレベルで重み付けZero Forcing WZFに対して4dBの利得であり、2相位相変調BPSK変調について8dBの利得である方法。 - MIMO(multiple in multiple out)無線通信システムで受信信号をデコードする装置であって:
少なくとも1つのシンボルをそれぞれ有する少なくとも1つの対のビットストリームを受信するように動作可能な受信機と;
減少した計算コストを有する簡略化ビットメトリクス計算を使用する最尤デコーダとして、受信した少なくとも1つの対のビットストリームのデコード演算を実施するように構成されたデコーダと;
を有し、
前記装置は、前記デコーダに動作可能に結合された少なくとも1つのデインターリーバ及びViterbiデコーダを更に有し;
前記デコーダは、
a. m 1i p 及びm 2i p は‘p’(p∈{0,1})である受信シンボルs 1 及びs 2 のビットiのビットメトリクスを示し、Cは全コンステレーションポイントのセットを示し、C i p はビットiがpに等しくなるようなコンステレーションポイントのサブセットである場合に、
b. 前記ビットストリームをデコードするために、計算されたビットメトリクスの対(m 1i 0 ,m 1i 1 )及び(m 2i 0 ,m 2i 1 )を、前記少なくとも1つのデインターリーバ及びViterbiデコーダのうち対応するデインターリーバ及びViterbiデコーダに送信するように更に構成される装置。 - 請求項9に記載の装置であって、
前記簡略化ビットメトリクス計算は、少なくとも1つの乗算を比較演算と交換する装置。 - 請求項9に記載の装置であって、
前記デコーダは、最尤デコーダMLにより提供される誤り性能のレベルに近い誤り性能のレベルを提供する装置。 - 請求項11に記載の装置であって、
前記誤り性能のレベルは、10-2のパケット誤り率PERレベルで重み付けZero Forcing WZFに対して2dBの利得である装置。 - MIMO(multiple in multiple out)無線通信システムで受信信号をデコードする装置であって:
少なくとも1つのシンボルをそれぞれ有する少なくとも1つの対のビットストリームを受信するように動作可能な受信機と;
減少した計算コストを有する簡略化ビットメトリクス計算を使用する最尤デコーダとして、受信した少なくとも1つの対のビットストリームのデコード演算を実施するように構成されたデコーダと;
を有し、
前記装置は、前記デコーダに動作可能に結合された少なくとも1つのデインターリーバ及びViterbiデコーダを更に有し;
前記デコーダは、
a. m 1i p 及びm 2i p は‘p’(p∈{0,1})である受信シンボルs 1 及びs 2 のビットiのビットメトリクスを示し、Cは全コンステレーションポイントのセットを示し、C i p はビットiがpに等しくなるようなコンステレーションポイントのサブセットである場合に、
b. 前記ビットストリームをデコードするために、計算されたビットメトリクスの対(m 1i 0 ,m 1i 1 )及び(m 2i 0 ,m 2i 1 )を、前記少なくとも1つのデインターリーバ及びViterbiデコーダのうち対応するデインターリーバ及びViterbiデコーダに送信するように更に構成される装置。 - 請求項13に記載の装置であって、
前記簡略化ビットメトリクス計算は、少なくとも1つの乗算を加算演算と交換する装置。 - 請求項13に記載の装置であって、
前記デコーダは、最尤デコーダMLにより提供される誤り性能のレベルに近い誤り性能のレベルを提供する装置。 - 請求項15に記載の装置であって、
前記誤り性能のレベルは、16/64直交振幅変調QAMについて10-2のパケット誤り率PERレベルで重み付けZero Forcing WZFに対して4dBの利得であり、2相位相変調BPSK変調について8dBの利得である装置。
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004051914A1 (en) * | 2002-12-03 | 2004-06-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A simplified decoder for a bit interleaved cofdm-mimo system |
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US7068628B2 (en) * | 2000-05-22 | 2006-06-27 | At&T Corp. | MIMO OFDM system |
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Patent Citations (1)
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