MIMO-OFDMA 시스템에서 공간 멀티플렉싱 이득 극대화를 위한 중계기 기반 자원 할당 기법

Abstract

본 논문에서는 다중 사용자 MIMO-OFDMA 시스템 환경에서 공간 멀티플렉싱 이득을 극대화하기 위한 중계기 기반의 자원 할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 사용자의 체널 상태 정보를 피드백하는 단계, 피드백받은 사용자들의 채널 상태 정보를 기반으로 모든 사용자의 DoF를 계산하는 단계, 모든 사용자에 대한 DoF와 SNR 값을 바탕으로 각 사용자 별 경로를 설정하는 단계 그리고 선택된 사용자에게 자원을 할당해주는 단계로 구성된다. 제안하는 기법은 기지국이 중계기의 안테나를 가상적으로 이용함으로써 셀 내 모든 사용자들에게 최대 DoF을 제공해줄 수 있다. 제안하는 무선 자원 할당 기법은 사용자의 DoF와 SNR 값을 이용해 실제로 전송 가능한 비트 수를 고려함으로써 전체 시스템 전송률을 증가시킬 수 있다. 또한 다수개의 중계기는 셀 내 사용자들에게 추가적인 데이터 경로를 제공할 뿐만 아니라낮은 SNR 값을 갖는 사용자들에게 더 좋은 SNR 값을 제공함으로써, 전체 시스템 전송률을 향상시키는 동시에 셀 내 사용들에게 보다 높은 형평성을 제공할 수 있다. WiBro 시스템 환경에서의 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 사용자의 DoF을 고려하지 않는 기존의 기법보다 시스템 전송률을 향상시키는 동시에 셀 내 모든 사용자들에게 보다 높은 형평성을 제공함을 확인할 수 있었다. 또한 다양한 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능을 비교·분석하였다.