Collaborative MIMO 시스템을 위한 전력기반 스케줄링 방식

국문 초록 (Abstract)

무선통신 시스템에 있어서 스펙트럼 효율성과 전송속도의 극대화를 위해 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술을 시스템에 적용하는 노력이 계속되고 있다. 최근 대두되고 있는 WiMAX와 LTE 는 OFDM 기반 기술로서 CDMA보다 MIMO기술을 적용하기 쉽다는 장점에 의해 MIMO 기술을 기본으로 채택하고 있다. 하향 링크에서는 STC(Space Time Coding) 방식과 SM(Spatial Multiplexing) 방식을 사용하여 MIMO 방식을 기본 기술로 적용하였으며 상향링크에서는 C-MIMO(Collaborative MIMO) 기술이 사용된다. 특히, 상향링크는 양방향 데이터 통신을 활용한 다양한 신규 서비스가 제안되고 있어 전송 성능을 개선시킬 수 있는 C-MIMO의 성능향상이 기술 쟁점이 되고 있다.
본 논문에서는 C-MIMO 성능 향상을 위하여 기존에 사용되고 있는 신호간 직교성(OF: Orthogonal Factor)의 성질을 이용하여 단말 조합을 선택하는 방식(DPS: Determinant Pairing Scheduling)과 신호간 직교성을 사용하지 않고 단말 조합을 선택하는 방식(RPS: Random Pairing Scheduling)을 분석하였다. 또한 DPS와 RPS 방식을 보완한 새로운 알고리즘을 제안 하여 스펙트럼 효율을 높이는 방법을 고안하였다. 결과에 의하면 새로운 알고리즘을 통하여 RPS 대비 2~3dB 이득을 보았으며 DPS에 비하여 현격하게 복잡도를 감소 시켰다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to maximize spectrum efficiency and data rate MIMO(Multiple Input Multiple Output) is adopted to wireless system. OFDM-based WiMAX and LTE accommodate MIMO as mandatory technology. STC(Space Time Coding) and SM(Spatial Multiplexing) are used in downlink while in uplink C-MIMO(Collaborative MIMO) is used to improve data throughput.
In this paper conventional pairing schemes, RPS(Random Pairing Scheduling) and DPS(Determinant Pairing Scheduling) are analyzed. From the analysis the performance of DPS algorithm is better than that of RPS because DPS measures orthogonal factor between paired users. However, there are potential problems such as hardware complexity and performance. To overcome the issues Power-Based Scheduling(PBS) algorithm is proposed for C-MIMO. PBS can provide higher performance compared to RPS and dramatically reduce hardware complexity compared to DPS

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. C-MIMO 분석
• Ⅲ. 제안 알고리즘 및 모의실험
• Ⅳ. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 D. Gesbert, "Shifting the MIMO Paradigm" 2007

2 A. Paulraj, "Introduction to Space-Time Wireless Communications" Cambridge 2003

3 V. Venkatkumar, "Field trial results on multi-user MIMO downlink OFDMA in typical outdoor scenario using proportional fair scheduling" 55-59, 2008

4 IEEE Std 802.16eTM-2005, "Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems"

5 IEEE Std 802.16TM-2004, "Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems"

6 Yang Chao, "Adjustable Determinant Pairing Scheduling for Virtual MIMO System" 2007

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8 3GPP TS 36.211 V8.4.0, "3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group Radio Access Network, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical Channels and Modulation(release 8)"

9 3GPP TS 36.300 V8.4.0, "3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group Radio Access Network, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN); Overall description, Stage 2(release 8)”"

10 Nortel, "3GPP TSG-RAN1 WG1 #43 R1-051422, “UL Virtual MIMO System Level Performance Evaluation for E-UTRA"