Abstract
In this paper, we propose an efficient superposition coding multiplexing(SCM) method based on power allocation in descending order for fading broadcast channels in which per-user minimum and maximum rate constraints are considered in order to maximize the transmission effectiveness. It consists of three steps as follows. In the first step, a user group is selected to maximize the number of users with whom a transmitter can communicate instantaneously. In the second step, per-user power allocation for each user is done in descending order of transmit power by determining a maximum allowable interference power from all subsequent interfering users in order to guarantee its corresponding minimum rate, and then a residual power is calculated. The final step is performed if some power remains even after the second step. In this step, additional power allocation is performed up to the maximum transmit power to provide the maximum rate to the corresponding user, again in ascending order, starting from the last user in descending order. But, this method does not require power reallocation to subsequent users because tentative power allocation in the second step has been performed in descending order to guarantee the minimum rate for each user, taking into account the maximum allowable interference power from all the subsequent users. Therefore, the proposed method gets more efficient in term of computational complexity when per-user minimum as well as maximum rate constraints exist, especially as the number of users increases.
이 논문에서는 전송 실효성 극대화를 위하여 사용자 별 최소 및 최대 전송률 제한을 두는 페이딩 방송채널에서 내림차순 전력할당에 기반한 효율적인 SCM (superposition coding multiplexing) 방법을 제안한다. 이 방법은 3단계로 구성되는데, 1단계에서는 전송 가능한 최대의 사용자 집합을 선정하고, 2단계에서는 사용자 별 송신전력의 내림차순으로 해당 사용자의 최소 전송률을 보장하는 최대 허용 간섭전력을 결정하는 방식으로 해당 사용자별 송신전력을 할당하고 잔여전력을 계산한다. 3단계에서는 2단계에서 잔여전력이 발생하는 경우에 수행하며, 내림차순 마지막 사용자부터 다시 오름차순으로 해당 사용자의 최대 전송률 제공에 필요한 전력 범위까지 최대로 추가 전력을 할당한다. 이 방법은 2단계 내림차순 할당에서 각 사용자가 자신의 최소 전송률 보장을 위하여 이후 사용자들로부터의 최대 허용 간섭전력을 고려하여 전력할당이 이루어졌으며 오름차순 추가 할당으로 인한 해당 사용자 이후 모든 순위 사용자들에 대한 전력 재할당을 필요로 하지 않는다. 따라서, 제안한 방법은 사용자 별 최소뿐만 아니라 최대 전송률 제한을 두는 경우, 특히 사용자 수가 많아질수록 계산이 더욱 효율적이다.
