초록
본 논문에서는, zero-forcing 수신기를 적용한 다중사용자 다중 입출력 시스템의 하향링크 채널을 고려한다. 공간분할다중접속 방식은 다중사용자 다이버시티 이득을 얻기 위하여 기지국의 송신안테나에 서로 다른 사용자를 할당하며, 그에 반하여 공간분할다중화 방식은 한 명의 사용자가 모든 안테나를 점유한다. 본 논문에서는 앞서 언급한 두 방식의 성능을 평가하기 위하여 두 시스템이 갖는 최대 성능에 대한 수학적인 분석을 수행한다. 이를 위하여 우리는 먼저 채널 용량에 대한 정확한 수식을 유도하고, 또한 채널 용량의 상한을 근사적으로 유도하여 더욱 간단한 형태의 수식을 제공한다 마지막으로 시뮬레이션 결과를 통해 유도된 수식의 정확성을 검증하고 공간분할다중화 방식의 성능을 최적의 기법과 비교한다.
In this paper, we consider multiuser multi-input/multi-output antenna systems with zero-forcing receivers in downlink. In this case, to exploit multiuser diversity, spatial-division multiple access (SDMA) system allows to assign different users to a part of transmit antennas at the base station whereas spatial-division multiplexing (SDM) system assigns all antennas to single user's data stream. In this paper, we present analytical frameworks to evaluate performance of these systems. We first analyze the performance of these two systems by deriving closed-form expressions of achievable throughput. Numerical results show that the derived expressions are very tight. In addition, we approximate the capacity expression of SDM and SDMA systems and compare the SDM with the optimal case.
