제한된 궤환량을 가진 무선통신 환경에서의 클러스터 구성 및 송신 전력에 관한 연구
On Clustering and Transmission Power for Wireless Communication System with Limited Feedback
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 성원진
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047181
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
최근 증가하는 데이터 폭증으로 인하여 사용자의 전송률을 증대시키기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 송신단과 수신단의 다수 개의 안테나를 이용하는 MIMO (multiple-input multiple-output) 기술과 다수 개의 기지국을 협력적 전송에 사용하는 CoMP (coordinated multipoint tansmission and reception) 기술이 고려되고 있다. 그러나 협력에 참여하는 기지국의 안테나가 증가할수록 기지국 간 공유가 요구되는 채널상태정보 및 전송 데이터의 교환으로 인한 오버헤드가 비약적으로 증가하는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 첫째, 안테나 별 전력 제한을 고려하는 PAPC (per-antenna power constraint) 하에서 MIMO 빔포밍을 위한 코드북 구성을 제안한다. 인접한 궤환 정보를 이용하여 위상 추적 코드북을 위한 Lloyd-Max 벡터 양자화 알고리듬을 적용한다. 기존방식 대비 제안하는 방식의 성능을 비교하고 시뮬레이션을 통해 우수성을 입증한다. 둘째, 제한적 궤환량을 고려하여 전송효율이 높은 기지국들만을 협력적 전송에 참여시키는 부분적 CoMP 전송방식을 제안한다. 이를 위해 시스템은 사용자가 선호하는 기지국 정보를 반영하여 협력 기지국 조합을 구성한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 제한적 궤환량 사용 시 기존의 비협력적 기지국 전송방식과 협력적 기지국 전송방식과의 평균 전송율 성능을 비교하고 이를 통해 제안방식의 우수성을 입증한다. 마지막으로 셀 경계 지역에 원격 송신국을 배치함으로써 셀 경계 지역의 사용자 성능을 향상시키는 방법을 제시하며, 특히 효율적으로 시스템 성능을 증가시키기 위하여 rotation 클러스터 구성 방법을 제안한다. 그리고 원격 송신국의 전력을 조정함으로써 시스템 성능을 분석한다.
more초록/요약
Recently, due to the data explosion, enhancement of user throughput has become an important issue. In order to solve the problem, multiple-input multiple-output (MIMO) and coordinated multipoint tansmission and reception (CoMP) schemes are considered. As the number of the antennas of base stations participating in cooperative transmission increases, however, a larger amount of information exchange to carry the channel state information (CSI) of the users is required. In this thesis, we propose a codebook construction method for MIMO beamforming systems operating under the per-antrnna power constraint (PAPC). Using the phase tracking information between adjacent feedback slots as feedback messages, we provide the Lloyd-Max vector quantization (VQ) algorithm for the phase tracking codebook. The performance of the two codebooks is evaluated and the effectiveness of the proposed codebook is demonstrated by Monte-Carlo simulations. We also propose a partial CoMP transmission method for systems under the constraint of finite feedback information data. This method selects candidates of base stations which can provide a high efficiency gain when they participate in the CoMP set. We perform computer simulations to compare performance of the non-CoMP, full-CoMP and partial CoMP in terms of the average throughput using finite feedback and demonstrate the performance improvement of the proposed method. Lastly, by placing an edge remote radio head (RRH) at cell boundaries, cell edge users performance can improved. In order to increase the system rate efficiency, we propose a rotational clustering method. The performance of systems for varing edge RRH adjusts the power is also analyzed.
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