DOI QR코드

DOI QR Code

MISO 브로드캐스트 채널에서의 블라인드 간섭 정렬 기법 기반 이중 전송 기법 설계

Dual-mode Transmission Strategy for Blind Interference Alignment Scheme in MISO Broadcast Channels

  • 양민호 (연세대학교 전기전자공학과 이동통신연구실) ;
  • 장진영 (연세대학교 전기전자공학과 이동통신연구실) ;
  • 김동구 (연세대학교 전기전자공학과 이동통신연구실)
  • 투고 : 2013.10.08
  • 심사 : 2013.12.11
  • 발행 : 2013.12.31

초록

블라인드 간섭 정렬 (Blind Interference Alignment: BIA) 기법은 기지국과 사용자 간의 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)가 부재한 상황에서도 최대의 다중화 (Degrees of Freedom: DoF) 이득을 얻을 수 있는 전송 방식이다. 하지만 BIA 기법은 다중화 이득의 극대화를 통해 높은 신호 대 잡음비 영역에서는 좋은 합 전송률 성능을 나타내는 반면, 신호 대 잡음비가 낮은 영역에서는 성능이 크게 열화되는 단점이 있다. 본 논문에서는 BIA 기법이 갖는 단점을 극복하기 위하여, BIA 기법과 수신 모드 선택 기법 기반의 단일 사용자 SISO 전송 기법을 신호 대 잡음비에 따라 적응적으로 사용하는 이중 전송 기법을 제안한다. 먼저, 각 전송 기법의 평균 합 전송률의 닫힌 형태를 유도하며, 이를 기반으로 신호 대 잡음비에 따라 각 사용자의 전송 기법을 선택하는 저 복잡도 알고리즘을 제안한다.

Blind interference alignment (BIA) scheme has demonstrated a way of interference alignment (IA) without channel state information at transmitter (CSIT). While it shows superior performance in high signal-to-noise ratio (SNR) regime stemming from the maximal degrees of freedom (DoF) gain, BIA scheme achieves inferior sum-rate performance in low SNR regime. This paper proposes a dual-mode transmission strategy which switches between single user (SU) SISO with receive mode selection and the BIA scheme depending upon the range of SNR. First, we derive a closed-form achievable rate for each transmission-mode. Secondly, we propose a low-complex transmission-mode selection algorithm.

키워드

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 미래부

참고문헌

  1. Cisco, Cisco visual networking index: Global mobile data traffic forecast update, 2012-2017, retrieved, from http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html.
  2. Y. Kishiyama, A. Benjebbour, T. Nakamura, and H. Ishii, "Future steps of LTE-A: evolution toward integration of local area and wide area systems," IEEE Wireless Commun., vol. 20, no. 1, pp. 12- 18, Feb. 2013.
  3. B. Soret, H. Wang, K. I. Pedersen, and C. Rosa, "Multicell cooperation for LTE-advanced heterogeneous network scenarios," IEEE Wireless Commun., vol. 20, no. 1, pp. 27-34, Feb. 2013. https://doi.org/10.1109/MWC.2013.6472196
  4. N. Jindal, "MIMO broadcast channels with finite-rate feedback," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 52, no. 11, pp. 5045-5060, Nov. 2006. https://doi.org/10.1109/TIT.2006.883550
  5. S. A. Jafar, "Blind interference alignment," IEEE J. Sel. Topics Signal Process., vol. 6, no. 3, pp. 216-227, June 2012. https://doi.org/10.1109/JSTSP.2012.2187877
  6. T. A. Gou, C. W. Wang, and S. A. Jafar, "Aiming perfectly in the dark-blind interference alignment through staggered antenna switching," IEEE Trans. Signal Process., vol. 59, no. 6, pp. 2734-2744, June 2011. https://doi.org/10.1109/TSP.2011.2129517
  7. C. Wang, H. C. Papadopoulos, S. A. Ramprashad, and G. Carie, "Design and Operation of Blind Interference Alignment in Cellular and Cluster-Based Systems," in Proc. Inform. Theory Applicat. (ITA) Workshop, pp. 1-10, La Jolla, U.S.A., Feb. 2011.
  8. C. Wang, H. C. Papadopoulos, S. A. Ramprashad, and G. Carie, "Improved blind interference alignment in a cellular environment using power allocation and cell-based clusters," in Proc. IEEE Int. Conf. Commun. (ICC), pp. 1-6, Kyoto, Japan, June 2011.
  9. H. Shin and J. H. Lee, "Capacity of multiple-antenna fading channels: spatial fading correlation, double scattering, and keyhole," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 49, no. 10, pp. 2636-2647, Oct. 2003. https://doi.org/10.1109/TIT.2003.817439
  10. A. M. Tulino and S. Verdu, Random Matrix Theory and Wireless Communications, Now Publishers Inc, 2004.