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표제지

목차

Abstract 9

요약문 10

제1장 서론 11

제2장 WSRM을 위한 최적 전송 전력 13

2.1. 개요 13

2.2. 시스템 모델 및 신호 모델 14

2.3. 가중치 합 전송률의 최대화 17

2.3.1. WSRM 목적 함수 17

2.3.2. PF 스케쥴러의 목적 함수 18

2.4. WSRM을 위한 최적 전송 전력 21

2.4.1. 6섹터 환경에서의 WSRM을 만족하는 최적 전송 전력 21

2.4.2. 6섹터 환경에서의 가중치 합 전송률 29

2.4.3. 3섹터 환경에서의 WSRM을 만족하는 최적 전송 전력 32

2.5. 성능 평가 36

2.5.1. 합 전송률 37

2.5.2. 평균 전송률 분포의 CDF 39

2.5.3. 평균 전송률의 로그 합 43

제3장 기지국간의 협력적 전송 시스템 45

3.1. 개요 45

3.2. 시스템 모델 46

3.2.1. 다중 사용자 분산 MIMO 시스템 모델 46

3.2.2. 협력적 PF 스케쥴러 48

3.3. 협력적 전송 방식 50

3.3.1. ZF 50

3.3.2. BD 52

3.3.3. DPC 54

3.4. 성능 평가 57

제4장 SLNR을 활용한 클러스터간 간섭 제거 63

4.1. 개요 63

4.2. 시스템 모델 64

4.2.1. 다중 클러스터 시스템 모델 64

4.2.2. MRT 65

4.2.3. MMSE 66

4.3. SLNR을 고려한 선처리 행렬 67

4.3.1. SLNR을 최대화하는 선처리 행렬 67

4.3.2. SLNR을 활용한 클러스터간 전력 제어 방식 71

4.4. 성능 평가 72

제5장 결론 77

參考文獻 79

표목차

표 2.1. WSRM 문제 실험 환경 파라미터들 36

표 2.2. 동시 사용자 후보수와 스케쥴러에 따른 하위 사용자들의 성능 (6섹터) 40

표 2.3. 동시 사용자 후보수와 스케쥴러에 따른 하위 사용자들의 성능 (3섹터) 42

표 3.1. 협력적 전송 실험 환경 파라미터들 57

표 3.2. 협력적 전송 및 비협력적 전송에 따른 평균 및 하위 사용자 전송률 61

표 3.3. 협력적 전송 및 비협력적 전송에 따른 하위 사용자의 평균 전송률 62

그림목차

그림 2.1. 6섹터 협력 전송 시스템 14

그림 2.2. 3섹터 협력 전송 시스템 14

그림 2.3. 6섹터 협력 전송 시스템의 합 전송률 38

그림 2.4. 3섹터 협력 전송 시스템의 합 전송률 38

그림 2.5. 6섹터 협력 전송 시스템의 평균 전송률의 분포 39

그림 2.6. 3섹터 협력 전송 시스템의 평균 전송률의 분포 42

그림 2.7. 6섹터 협력 전송 시스템의 평균 전송률의 로그 합 44

그림 2.8. 3섹터 협력 전송 시스템의 평균 전송률의 로그 합 44

그림 3.1. 3섹터 다중 사용자 분산 MISO 시스템 (수신안테나 = 1) 46

그림 3.2. 3섹터 다중 사용자 분산 MIMO 시스템 (수신안테나 = 2) 47

그림 3.3. 3섹터 12x12 분산 MISO의 평균 전송률의 로그 합 58

그림 3.4. 3섹터 12x12 분산 MIMO의 평균 전송률의 로그 합 59

그림 3.5. 3섹터 12x12 분산 MISO의 평균 전송률의 로그 합 60

그림 3.6. 3섹터 12x12 분산 MIMO의 평균 전송률의 로그 합 60

그림 4.1. 다중 클러스터 시스템 환경 (C = 2) 64

그림 4.2. 다중 클러스터 시스템 환경 (C = 3) 65

그림 4.3. 다중 클러스터 환경에서의 합 전송률의 CDF (C = 2 , K = 2) 73

그림 4.4. 다중 클러스터 환경에서의 합 전송률의 CDF (C = 3 , K = 3) 73

그림 4.5. 전력 제어 값 선택 방식에 따른 합 전송률 CDF (C = 2 , K = 1) 75

그림 4.6. 전력 제어 값 선택 방식에 따른 합 전송률 CDF (C = 2 , K = 2) 75

초록보기

다중 사용자 MIMO (multiple-input multiple-output) 시스템에서 사용자의 합 전송률을 최대화시키는 SRM (sum-rate maximization) 스케쥴러를 적용하는 경우, 셀 경계에 위치하거나 채널 환경이 좋지 않은 사용자는 선택 받지 못하게 되는 공평성 문제를 발생시킬 수 있다.

본 논문에서는, 사용자 간의 공평성을 향상시키기 위해 각 사용자 별 평균 전송률의 가중치를 고려한 합 전송률을 최대화하는 WSRM (weighted sum-rate maximization) 스케쥴러를 활용하여 6섹터 협력 전송 시스템에서 WSRM을 위한 최적 전송 전력과 시스템의 가중치 합 전송률의 닫힌 형태 표현 수식을 유도하며, 유도한 수식을 기반으로 3섹터 협력 전송 시스템에서 WSRM을 위한 최적 전송 전력을 찾는 알고리듬을 제안한다. 닫힌 형태 표현으로 유도한 수식과 제안한 알고리듬를 바탕으로 분산 MIMO 시스템에서 WRM 스케쥴러와 SRM 스케쥴러의 합 전송률 및 평균 전송률의 로그 합 성능을 비교한다. 그리고 WSRM 스케쥴러 방식이 하위 사용자 성능을 향상시킴을 보임으로써 사용자 간의 공평성 문제를 개선할 수 있는 방식임을 검증한다. 또한 협력적 전송 시스템과 비협력적 전송 시스템의 성능을 협력적 PF (proportional fairness) 스케쥴러와 다양한 전송 기법에 따라 분석한다. 마지막으로 다중 클러스터 환경에서 우리는 외부 클러스터에서 발생하는 간섭을 고려하기 위해 SLNR (signal to leakage plus noise ratio) 을 최대화하는 빔포밍 방식을 이용한다. 그리고 SLNR을 이용하여 클러스터 간 전력 제어 값을 구하는 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 최적의 전력 제어 값을 찾는 방식에 비해 연산 복잡도를 크게 감소시킨다.

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