DSI-SLM을 이용한 다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템의 성능 분석

Abstract

최근 다중 사용자 MIMO-OFDM(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 기지국에서 다중 송신 안테나를 사용하여 동일 채널을 사용하는 다중 사용자에게 동시에 전송하는 시스템으로 전체 채널 용량을 증가시켜 많은 관심을 받고 있다. 다중 사용자 MIMO-OFDM 하향 링크 시스템은 사용자들 간의 동일 채널 간섭(co-channel interference)이 존재하여 시스템의 성능을 감소시키고, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 특성으로 인한 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)이 발생하여 비선형 증폭기의 효율이 떨어진다. 채널 정보를 기지국에서 미리 알고 있다면 블록 대각화(block diagonalization) 기법을 통해 동일 채널 간섭을 제거할 수 있다. 블록 대각화 기법은 다중 사용자간의 신호가 다른 사용자의 신호에 간섭을 주지 않도록 채널을 블록 대각화 시키는 방식이다. 최근 다중 사용자 MIMO-OFDM 하향 링크 시스템에서 사용자들 간의 간섭 없이 PAPR을 개선 시키는 기법이 제시되었다. 이 기법은 블록 대각화 전단에 SLM(Selective Mapping)을 수행하여 블록 대각화의 직교성을 유지하면서 PAPR을 개선시키지만, 브랜치(branch)마다 블록 대각화를 수행해야 하기 때문에 PAPR 개선을 위한 복잡도가 증가한다. 본 논문은 다중 사용자 MIMO-OFDM 하향링크 시스템에서 DSI-SLM(Dummy Sequence Insertion-Selected Mapping) 기법을 적용하여 PAPR을 개선시킨다. DSI-SLM 기법은 블록 대각화에 의해 직교화된 데이터에 영향을 주지 않기 때문에 블록 대각화의 후단에 사용할 수 있고, 각 브랜치마다 블록 대각화를 수행하지 않아도 되기 때문에 PAPR 개선을 위한 복잡도가 감소된다.