MIMO 다운링크 채널에서 다중사용자 공간다중화를 위한 알고리즘

이 논문에서는 다중사용자 (multi-user) 다중안테나 (multiple-in multiple-out : MIMO) 시스템을 위한 전송기법을 제안한다. Costa가 증명한 더티페이퍼코딩 (dirty-paper coding: DPC)이론에 따르면 송신기가 수신기의 가우시안 분포를 갖는 간섭 신호를 알고 있는 경우 간섭 신호에 상관 없이 채널 캐패시티를 얻을 수 있음이 알려져 있다. 단독사용자 채널의 경우 간단하며 효율적인 DPC기법들이 알려져 있으나 다중사용자 환경에는 실제 구현하는데 있어 복잡도와 관련해 많은 문제를 가지고 있다. 이 논문에서 우리는 다중사용자 환경에서 송신기에 알려진 갑선신호를 효율적으로 제어할 수 있는 네트워크 채널 행렬 삼각화 (network channel matrix triangulation: NMT)기법을 제안하고자 한다. 제안하는 NMT 알고리즘은 다중사용자 MIMO 채널을 서로 독립된 병렬의 Single-input Single-output (SISO) 채널들로 변환하여 단독사용자 환경을 위해 제안되어 있는 기존 DPC기법들을 다중사용자 환경에서도 사용 가능케 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘이 다중사용자 환경의 채널 캐패시티에 거의 접근함을 보일 것이다.

[1]  Shlomo Shamai,et al.  On the achievable throughput of a multiantenna Gaussian broadcast channel , 2003, IEEE Transactions on Information Theory.

[2]  Martin Haardt,et al.  Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multiuser MIMO channels , 2004, IEEE Transactions on Signal Processing.

[3]  Andrea J. Goldsmith,et al.  Sum power iterative water-filling for multi-antenna Gaussian broadcast channels , 2005, IEEE Transactions on Information Theory.

[4]  C. Khatri Distribution of the Largest or the Smallest Characteristic Root Under Null Hypothesis Concerning Complex Multivariate Normal Populations , 1964 .

[5]  Shlomo Shamai,et al.  The Capacity Region of the Gaussian Multiple-Input Multiple-Output Broadcast Channel , 2006, IEEE Transactions on Information Theory.

[6]  Stephan ten Brink,et al.  A close-to-capacity dirty paper coding scheme , 2004, IEEE Transactions on Information Theory.

[7]  Wei Yu,et al.  Sum capacity of Gaussian vector broadcast channels , 2004, IEEE Transactions on Information Theory.

[8]  Andrea J. Goldsmith,et al.  Duality, achievable rates, and sum-rate capacity of Gaussian MIMO broadcast channels , 2003, IEEE Trans. Inf. Theory.

[9]  Shlomo Shamai,et al.  Nested linear/Lattice codes for structured multiterminal binning , 2002, IEEE Trans. Inf. Theory.

[10]  정재호,et al.  Canonical PWL 모델 기반의 디지털 사전왜곡기를 이용한 OFDM 시스템의 비선형 왜곡 보상 , 2010 .

[11]  David Tse,et al.  Sum capacity of the vector Gaussian broadcast channel and uplink-downlink duality , 2003, IEEE Trans. Inf. Theory.

[12]  Max H. M. Costa,et al.  Writing on dirty paper , 1983, IEEE Trans. Inf. Theory.