Massive Multiple Input Multiple Output (M-MIMO) est une technique obligatoire pour les réseaux sans fil au-delà de la cinquième génération (B5G). Dans la transmission de liaison montante de nœud B (gNB) de prochaine génération, M-MIMO nécessite un schéma de détection de signal de faible complexité avec un nombre accru d'antennes pour atteindre une capacité et une fiabilité de canal élevées. Pour atteindre des performances optimales dans ces systèmes B5G, le schéma de détection de l'erreur quadratique moyenne minimale (MMSE) est préféré au niveau du gNB, mais il exige une inversion de matrice complexe concernant le nombre d'utilisateurs. Par conséquent, cet article propose un algorithme itératif à deux étages pondérés modifiés (MWTS) avec une solution initiale appropriée pour réaliser la détection MMSE à complexité réduite. L'algorithme de détection MWTS est formulé en intégrant la première moitié de la phase d'itération de deux étapes pondérées avec la phase précédente et en ignorant la seconde moitié de l'itération. En outre, pour améliorer les performances du système B5G, un décodeur Viterbi à décision souple à faible complexité est introduit au niveau de gNB. Avec K utilisateurs, les modifications proposées affichent une réduction de la complexité de calcul de 4K 2 +16K par rapport à l'algorithme pondéré en deux étapes de 7K 2 +8K. Les résultats de la simulation confirment que l'algorithme MWTS proposé offre une complexité inférieure et des performances quasi optimales proches de la détection MMSE.

Massive Multiple Input Multiple Output (M-MIMO) se realiza como una técnica obligatoria para las redes inalámbricas Beyond Fifth Generation (B5G). En la transmisión de enlace ascendente del nodo B (gNB) de próxima generación, M-MIMO requiere un esquema de detección de señal de baja complejidad con un mayor número de antenas para lograr una alta capacidad y confiabilidad del canal. Para lograr un rendimiento óptimo en estos sistemas B5G, se prefiere el esquema de detección de error cuadrático medio mínimo (MMSE) en el gNB, pero exige una inversión de matriz compleja con respecto al número de usuarios. Por lo tanto, este artículo propone un algoritmo iterativo de dos etapas ponderadas modificadas (MWTS) con una solución inicial apropiada para realizar la detección de MMSE a una complejidad reducida. El algoritmo de detección MWTS se formula integrando la fase de iteración de la primera mitad de dos etapas ponderadas con la fase anterior e ignorando la iteración de la segunda mitad. Además, para mejorar el rendimiento del sistema B5G, se introduce un decodificador Viterbi de decisión suave de baja complejidad en gNB. Con los usuarios K, las modificaciones propuestas muestran una reducción en la complejidad computacional de 4K 2 +16K en comparación con el algoritmo ponderado de dos etapas de 7K 2 +8K. Los resultados de la simulación confirman que el algoritmo MWTS propuesto produce una menor complejidad y un rendimiento casi óptimo cerca de la detección de MMSE.

Massive Multiple Input Multiple Output (M-MIMO) is realized as a mandatory technique for Beyond Fifth Generation (B5G) wireless networks. In next-generation node B (gNB) uplink transmission, M-MIMO requires a low-complexity signal detection scheme with an increased number of antennas to attain high channel capacity and reliability. To attain close-optimal performance in these B5G systems, the Minimum Mean Square Error (MMSE) detection scheme is preferred at the gNB but it demands a complex matrix inversion concerning the number of users. Hence, this article proposes a Modified Weighted Two Stage (MWTS) iterative algorithm with an appropriate initial solution to realize MMSE detection at reduced complexity. MWTS detection algorithm is formulated by integrating the first half iteration phase of weighted two stage with the previous phase and ignoring the second half iteration. Further to improve the performance of the B5G system, a low-complexity soft decision Viterbi decoder is introduced at gNB. With K users, the proposed modifications display a reduction in computational complexity of 4K 2 +16K as compared to the weighted two stage algorithm of 7K 2 +8K. Simulation results confirm that the proposed MWTS algorithm yields lower complexity and near-optimal performance close to MMSE detection.

يتم تحقيق مخرجات متعددة متعددة المدخلات (M - MIMO) كتقنية إلزامية لشبكات ما بعد الجيل الخامس اللاسلكية (B5G). في الجيل التالي من إرسال الوصلة الصاعدة للعقدة B (gNB)، يتطلب M - MIMO مخططًا منخفض التعقيد للكشف عن الإشارات مع عدد متزايد من الهوائيات لتحقيق سعة قناة عالية وموثوقية. لتحقيق الأداء الأمثل في أنظمة B5G هذه، يفضل نظام اكتشاف الحد الأدنى لمتوسط الخطأ التربيعي (MMSE) في gNB ولكنه يتطلب انعكاسًا معقدًا للمصفوفة فيما يتعلق بعدد المستخدمين. وبالتالي، تقترح هذه المقالة خوارزمية تكرارية ذات مرحلتين مرجحتين معدلتين (MWTS) مع حل أولي مناسب لتحقيق اكتشاف MMSE عند تقليل التعقيد. تتم صياغة خوارزمية الكشف عن MWTS من خلال دمج مرحلة تكرار النصف الأول من مرحلتين مرجحتين مع المرحلة السابقة وتجاهل تكرار النصف الثاني. علاوة على ذلك لتحسين أداء نظام B5G، يتم تقديم جهاز فك ترميز Viterbi منخفض التعقيد في gNB. مع مستخدمي K، تعرض التعديلات المقترحة انخفاضًا في التعقيد الحسابي لـ 4K 2 + 16K مقارنة بخوارزمية المرحلتين الموزونة لـ 7K 2 + 8K. تؤكد نتائج المحاكاة أن خوارزمية MWTS المقترحة تحقق تعقيدًا أقل وأداءً شبه مثالي بالقرب من اكتشاف MMSE.