High data rate and mobility for ubiquitous multimedia services are required for the next-generation wireless communication systems. As one of the most promising technologies to satisfy these requirements, V-BLAST OFDM systems are devised for high throughput and the robustness against multipath fading.
In this thesis, we propose novel detection algorithms using Log-Likelihood Ratio (LLR) to detect signals for V-BLAST OFDM systems. These algorithms utilize SQRD (Sorted QR Decomposition) of the channel matrix, and apply LLR to determine the order of detection.
Simulation results show that the proposed algorithms using LLR-based SQRDs provide the better performance than the conventional algorithms using SNR-based SQRDs with small overhead for additional computations. Specifically, when the number of transmit antennas $\It{n}_{T}$ is 8, and the number of receiver antennas $\It{n}_{R}$ is 8, the aver-age BER performance of our proposed algorithm using LLR-based ZF-SQRD is better than that of the conventional algorithm using SNR-based ZF-SQRD by about 2dB for QPSK. Furthermore, the average BER performance of the proposed algorithm using LLR-based MMSE-SQRD outperforms the conventional algorithm using SNR-based MMSE-SQRD by about 4dB for QPSK at $10^{-4}$ target BER. Therefore, our proposed algorithms using LLR-based SQRDs can be presented as the detection algorithm for V-BLAST OFDM systems.
차세대 무선 통신에서는 이동 환경하에서 고품질의 멀티미디어 서비스를 요구한다. 이러한 요구를 만족하기 위해 많은 차세대 전송 기술들이 제시되었는데, V-BLAST OFDM 시스템 기술은 높은 데이터 전송률과 다중 경로 페이딩 하에서 유리하다는 점에서 가장 각광받는 기술들 중 하나이다. 한편, V-BLAST OFDM 시스템에서 다중 안테나를 이용한 데이터 전송 기법으로 쓰여지는 V-BLAST 구조의 수신단에서 신호를 효율적으로 검출하는 기술이 관련 연구의 화두가 되고 있다.
따라서, 이 논문에서 저자는 V-BLAST OFDM 시스템에서Log-Likelihood Ratio (LLR)을 기반으로 하는 새로운 신호 검출 기법을 제안한다. 이 기법은 신호 검출을 위해 채널 매트릭스의 SQRD (Sorted QR Decomposition)을 이용하고, 검출 순서를 결정하는 정렬 단계에서 LLR을 적용한다.
시뮬레이션 결과는 LLR 기반 SQRD를 사용하는 제안 기법들이 약간의 추가적인 계산만으로 기존의 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 기반 SQRD를 사용하는 기법의 성능을 상당히 능가한다. 세부적으로, 송수신 안테나의 수가 각각 8개이고 QPSK 변조가 사용될 때, 제안된 LLR 기반 ZF-SQRD를 이용한 기법은 기존의 SNR 기반 ZF-SQRD를 이용한 경우보다 약 2dB의 $\It{E_{b}$/$N_{0}}$ 이득을 보였으며, LLR 기반 MMSE-SQRD를 이용한 기법은 기존 SNR 기반 MMSE-SQRD를 이용한 기법에 비해 $10^{-4}$ 의 특정 BER에서 약 4dB의 $\It{E_{b}$/$N_{0}}$ 이득을 보였다.
따라서, 본 논문에서 제안한 LLR 기반 SQRD를 이용한 신호 검출 기법은 차세대 이동 통신 기술들 중 V-BLAST OFDM 시스템의 신호 검출 기법을 위해 제시될 수 있다.
