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문제 정의
- 본 논문에서는 다중 사용자 MIMO 시스템에 대하 여셀 용량을 개선시키기 위한 새로운 사용자 선택 기법이 제안되었다. 일반적으로, 기존의 SUS 방법은 전체 탐색의 성능에 훨씬 못 미치는 성능을 보여주었는데 이는 주로 최대 셀 용량을 공급하는 데 반드시 필요하지는 않은 사용자가 항상 주요 사용자로 선택되어졌기 때문이었다.
- 하지만, 가장 큰 채널 전력을 가진 사용자를 포함하는 사용자 그룹이 항상 최대 셀 용량을 제공하는 것은 아니기 때문에 복잡도 즉면에서 많은 장점을 갖추고 있지만 SUS는 거의 항상 전체 탐색 방법보다 열화된 성능을 보이게 된다. 본 논문에서는 전체 탐색 기법과 유사한 성능을 발휘하면서도 계산량은 SUS보다 훨씬 감소된 새로운 사용자 선택 기법을 제안한다. 본 논문에서 기술하는 기법은 채널 전력이 미리 결정된 한계점을 초과하는 주요 사용자 후보군을 고려한다.
가설 설정
- 1) K개의 채널 전력 값들이 chi-squared로 분포된 확률변수로 가정하면, 최대값들의 경계가 계산될 수 있다冋. 여기서 K개의 채널 전력 값들은 2 M개의 자유도를 갖으며 아래와 같이 제한된다风.
- 먼저, ZF을 사용하는 MU-MIMO 시스템에 대하여 셀 용량 계산을 위해 사용되는 방정식을 유도하기로 한다. 단순하게 일반화하기 위하여 셀 내 기지국의 송신 안테나를2라고가정 한다. 기지국과두사용자(단말) 사이의 채널 행렬, 은 다음과 같이 표현될 수 있다
- 여준다 기지국 송신 안테나의 개수는 각각 2개와 4 개로 가정한다.
- 얻어진 모의실험 결과를 기술한다. 컴퓨터 모의실험을 위하여 각 사용자로부터의 채널 정보가 완벽하게 역궤환되었다고 가정하였다’ 제안한 기법의 성능은 전체 사용자 set을 사용하여 복잡도가 가장 높은 전체탐색 기법 및 가장 큰 채널 전력에 해당하는 주요 사용자를 미리 선택하는 SUS 기법의 성능과 함께 비교되었다. 그림 2는 세 가지 다른 기법들을 사용하여 얻어진 셀 용량과 셀 내의 전체 사용자 수의 관계를 보
- [勾에서 계산되어 진 바 있다. 표 1은 각 기법에 대한 복잡도를 비교하여 보여주고 있으며 특히 K=100, M=2 또는 4인 경우를 가정하였다. 제안하는 기법은 전체 탐색 방법보다 매우 적은 복잡도로 구현이 가능하며 SUS와 비교할 경우 미미한 정도의 복잡도 증가가 필요함이 밝혀졌다 표 1에서 보여진 바와 같이, 제안 기법와 SUS 기법 사이의 복잡도 차이는 기지국의 송신 안테나 수가 증가할 경우 커졌으나 제안 기법을 수행하기 위해 필요한 프로세서의 처리 시간은 최신프로세서의 등장으로 말미암아 SUS 기법보다 크게 느리지 않을 것으로 판단된다.
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