:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.18 No.6 | (2018) pp.75~82

분산 안테나 시스템에서 다중 사용자 MIMO를 위한 SLNR 기반의 프리코더 설계

Bangwon Seo

(정회원, 공주대학교 전기전자제어공학부 / IT융합기술연구소)

Abstract

본 논문에서는 분산 안테나 시스템의 하향링크 다중 사용자 MIMO를 위한 프리코더 설계에 대해서 고려한다. 분산 안테나 시스템에서 RRH (Remote Radio Head)는 셀 영역 내에서 지리적으로 서로 다른 위치에 배치되게 되는데, RRH에서 적용하기 위한 세 가지 종류의 프리코더 설계 방법을 제안한다. 모든 RRH들의 전송 전력 합, 또는 각 RRH의 전송 전력에 대한 제약 조건 하에서, 개별 SLNR 또는, 결합 SLNR (Signal-to-Leakage plus Noise Ratio) 비용함수를 최대화시키도록 프리코더를 설계한다. 그리고, 각각의 최적화 문제에 대한 분석적 이론해를 제시한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여, 결합 SLNR 기반의 프리코더 설계 방법이 개별 SLNR 기반의 프리코더 설계 방식보다 더 높은 SINR (Signal-to-Interference plus Noise Ratio) 성능과 더 낮은 BER (Bit Error Rate) 성능을 갖는다는 것을 보인다. 또한, 모든 RRH들의 전력 합에 대한 제약 조건을 갖는 프리코더 설계 방법이 각 RRH 전송 전력 제약 조건을 갖는 방식보다 더 좋은 성능을 갖는다는 것을 보인다.
In this paper, we consider a precoder design for downlink multiuser multiple-input multiple-output (MU-MIMO) in distributed antenna systems (DAS). In DAS, remote radio heads (RRHs) are placed at geographically different locations within a cell area. Three different precoder design schemes are proposed to maximize the separate or joint signal-to-leakage-plus-noise ratio (SLNR) metrics by considering RRH sum power or per-RRH power constraints. The analytical closed-form form solution for each optimization problem is presented. Through computer simulation, we show that the joint SLNR based precoding schemes have better signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) and bit error rate (BER) performances than the separate SLNR based schemes. Also, it is shown that the precoding scheme with RRH sum power constraint has better performance than the precoding scheme with per-RRH power constraint.
  Distributed antenna systems; multiuser MIMO; precoder design; SLNR (Signal-to-Leakage plus Noise Ratio)

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