We design downlink precoder for the massive MIMO system compensating I/Q imbalance at both base station (BS) and user terminals (UTs). I/Q imbalance is one of the most important hardware impairment issue of wireless system and causes distortion of constellation and degrades error probability and transmission rate significantly. Since I/Q imbalance which is occurred in both BS and UTs cannot compensated perfectly by the conventional regularized zero-forcing precoder, we formulated the optimization problem and solve it with massive MIMO assumption. We evaluate performances of proposed precoder by simulation and show that the sum rate of proposed precoder can achieve the sum rate of ideal hardware without I/Q imbalance. In addition, the proposed precoder shows better BER performance than the conventional precoder.
이 논문에서는 거대 배열 안테나 시스템의 기지국과 사용자 단말 양쪽에서 I/Q 불균형이 발생하는 경우 이를 완화하기 위한 하향링크 프리코더의 설계에 대해 다루었다. 통신 시스템의 하드웨어에서 발생하는 대표적인 문제 중 하나인 I/Q 불균형은 심볼 배치의 왜곡을 발생시켜 에러 확률을 높이고 전송 속도를 크게 저하시킨다. 기지국과 사용자 단말 양쪽에서 발생하는 I/Q 불균형은 기존의 regularized zero-forcing 프리코더와 같은 기법으로 완전히 제거하기 어렵기 때문에, 이를 해결하기 위한 최적화 문제를 세우고 기지국 안테나의 수가 아주 크다는 가정하에 문제를 해결하였다. 제안한 프리코더의 성능을 모의실험을 통해 분석한 결과, 기지국 안테나의 수가 커짐에 따라 I/Q 불균형이 없는 경우의 최대 전송 속도에 다가가며, 기존의 방법에 비해 낮은 에러 확률을 보였다.
