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07.05.2021

Low-Complexity Joint Weighted Neumann Series and Gauss–Seidel Soft-Output Detection for Massive MIMO Systems

Zeitschrift:
Wireless Personal Communications
Autoren:
Xiaoming Dai, Tiantian Yan, Yuanyuan Dong, Yuquan Luo, Hua Li
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

We introduce a joint weighted Neumann series (WNS) and Gauss–Seidel (GS) approach to implement an approximated linear minimum mean-squared error (LMMSE) detector for uplink massive multiple-input multiple-output (M-MIMO) systems. We first propose to initialize the GS iteration by a WNS method, which produces a closer-to-LMMSE initial solution than the conventional zero vector and diagonal-matrix based scheme. Then the GS algorithm is applied to implement an approximated LMMSE detection iteratively. Furthermore, based on the WNS, we devise a low-complexity approximate log-likelihood ratios (LLRs) computation method whose performance loss is negligible compared with the exact method. Numerical results illustrate that the proposed joint WNS-GS approach outperforms the conventional method and achieves near-LMMSE performance with significantly lower computational complexity.

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