細粒度並列処理を用いたMU-MIMOプリコーディング回路の高速化手法の提案

摘要

本稿では,マルチユーザMIMO無線通信システムにおいて,送信機側で利用されている,Tomlinson-Harashima Precoding(THP)回路の高速化手法を提案する.THP実装に向けた回路設計については,要求される演算タ ィミングゃ精度が異なるLQ分解部と干渉除去部とに分けて行つた.LQ分解部の演算タイミングは,チャネル情報が更新されるタイミングのみであり低頻度であること,LQ分解の結果を次のチャネル情報の更新まで継続して使用 することから,演算精度を重視しASIP(Application Specific Instruction-set Processor)を用いた.一方,干渉除去部 は,演算タイミングが送信データの入力タイミングであり,高頻度であることから,除算の事前計算及びパイプライ ンァーキテクチヤを導入することにより回路を高速し,処理時間を74％削滅することを確認した.%This paper proposes a fast processing method for Tomlinson-Harashima Precoding (THP) circuit used for multi-user MIMO (MU-MIMO) wireless communication systems. The authors separately design the LQ decomposition and interference cancellation parts in THP circuit, since their requirements for the calculation accuracy and the operation speed are not identical. The requirement for the operation speed for LQ decomposition part is low owing to the less-frequently update of the channel state information (CSI), while that for the calculation accuracy is high owing to the continuous use of the result of LQ decomposition until the next update of CSI. Hence the authors adopt ASIP (Application Specific Instruction-set Processor) for LQ decomposition part. On the other hand, the requirement for the operation speed for the interference cancellation part is high owing to the high frequent update of transmission data. Hence authors adopt the precomputation of division and the pipeline architecture, of which the processing time is reduced by 74％.