Energy Efficient Group-Sort QRD Processor with On-line Update for MIMO Channel Pre-processing

Zhang, ChenxinLund University,Lunds universitet,Institutionen för elektro- och informationsteknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Department of Electrical and Information Technology,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH (författare)

This paper presents a Sorted QR-Decomposition (SQRD) processor for 3GPP LTE-A system. It achieves energy efficiency by co-optimizing techniques, such as heterogeneous processing, reconfigurable architecture, and dual-supply voltage operation. At algorithm level, a low-complexity hybrid decomposition scheme is adopted, which switches, depending on the energy distribution of spatial channels, between the traditional brute-force SQRD and a proposed group-sort QR update strategy. A reconfigurable vector processor is accordingly developed to support the adaptive processing with high hardware efficiency. Furthermore, on-chip power management technique is also integrated to obtain real-time power-saving by adapting the voltage supply based on the instantaneous workload. As a proof-of-concept, we implemented the processor using a 65nm CMOS technology and conducted post-layout simulation. The proposed SQRD processor occupies 0.71mm2 core area and has a throughput of up to 69MQRD/s. Compared to the brute-force approach, an energy reduction of 10~61.8% is achieved.

Prabhu, HemanthLund University,Lunds universitet,Institutionen för elektro- och informationsteknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Department of Electrical and Information Technology,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH(Swepub:lu)eit-hhp (författare)
Liu, YangxuruiLund University,Lunds universitet,Institutionen för elektro- och informationsteknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Department of Electrical and Information Technology,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH(Swepub:lu)eit-yil (författare)
Liu, LiangLund University,Lunds universitet,Institutionen för elektro- och informationsteknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Department of Electrical and Information Technology,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH(Swepub:lu)eit-lli (författare)
Edfors, OveLund University,Lunds universitet,Institutionen för elektro- och informationsteknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Department of Electrical and Information Technology,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH(Swepub:lu)tde-oed (författare)
Öwall, ViktorLund University,Lunds universitet,Institutionen för elektro- och informationsteknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,Department of Electrical and Information Technology,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH(Swepub:lu)tde-vow (författare)
Institutionen för elektro- och informationsteknikInstitutioner vid LTH (creator_code:org_t)

Ingår i:IEEE Transactions on Circuits and Systems Part 1: Regular Papers62:5, s. 1220-12291549-8328

Av författaren/redakt...: Zhang, Chenxin; Prabhu, Hemanth; Liu, Yangxurui; Liu, Liang; Edfors, Ove; Öwall, Viktor

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.