Abstract
Over the last decade multiple-input and multiple-output (MIMO) systems have been actively researched and started to be deployed in wireless communications owing to the significant increase in channel capacity. In this paper, we propose a energy saving MAC protocol in systems by focusing on energy efficiency instead of capacity maximization. We considers the energy consumption together with the tradeoff between reliability (i.e., diversity) and throughput (i.e., multiplexing gain), and dynamically chooses an appropriate number of antennas for transmission. In computing the total energy consumption, we counts circuit energy as well as transmission energy. Naturally the circuit energy consumption is directly proportional to the number of active antennas. Through numerical analysis, we confirm that our power saving MAC scheme for MIMO considerably saves energy consumption compared to conventional capacity maximization schemes that use a fixed number of MIMO channels, for a given outage constraint. Our finding is that the capacity maximizing communication which possibly can be regarded best in terms of energy efficiency gives a different solution from the energy minimizing communication.
본 논문은 다중안테나를 구비한 전송단과 수신단의 활성화된 안테나 개수를 조절하여 통신 시스템의 소비전력을 최소화함으로써 동작시간을 최대화하는 전력절감 MAC 기법에 관한 것이다. 제안기법은 전력절감을 목적으로 다중안테나 시스템의 전송 방식인 멀티플렉싱 기법과 다이버시티 기법을 채널 상황에 따라 선택한다. 이러한 다중안테나 전력절감을 위한 MAC 기법은 무선단말에서 소모하는 전력을 고려한다. 이때 전송전력 뿐 아니라 활성화된 안테나 개수와 비례하는 회로 소모 에너지를 고려하기 때문에 성능분석 결과, 기존의 용량증대 접근 방법과는 다른 다중안테나 방안을 선택한다. 따라서 제안하는 다중안테나 전력절감 방식은 무선단말의 소비에너지 면에서 성능 향상을 보인다.
