Multiple Input Multiple Output (MIMO) is one of the most promising techniques in communication network that uses multiple antennas at the transmitter and receiver to improve transmission reliability and to provide high data rates. Nowadays, extended MIMO systems, called like multi-user MIMO, are more preferable research areas than single user MIMO systems.
The objective of the MIMO systems can be divided into two categories: throughput maximization and fair resource assignment. Greedy scheduling is one of the most popular scheduling techniques that provide maximum system throughput by use of multi-user diversity. This scheduling technique makes user in the best channel conditions takes all resources that could improve system throughput but cause the unfairness problem. On the contrast, round robin scheduling is a representative method of strictly fair scheduling that allocates the resources to users with cyclic fashion regardless of the channel conditions.
In this paper, we propose an efficient and fair scheduling strategy for multi-user MIMO systems that find advantageous trade off solution between throughput maximization and user’s fairness. Specifically, we suggest P-SPS (Pseudo-SNR Penalty Scheduling) algorithm that could find a solution to satisfy the system requirement by flexibly controlling fairness adjust factor a.
기지국과 단말기 사이에 여러 개의 전송 안테나와 수신 안테나를 설치하여 추가적인 주파수 자원의 사용 없이도, 높은 데이터 전송 속도와 뛰어난 전송 안정성을 얻을 수 있는 MIMO 시스템은 4세대 통신 시스템을 구성하기 위한 핵심 요소 기술로 OFDM과 함께 채택되어 그 가능성이 점점 부각되고 있는 전송 기술이다. MIMO는. 최근 들어, 기존의 한 사용자와 기지국과의 통신으로 국한되어 사용되던 MIMO 시스템을 발전시킨, 다수의 사용자가 하나의 기지국과 통신하는, 다중 사용자 MIMO 시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 다중 사용자 MIMO 시스템에서 스케줄링의 중요한 두 가지 이슈는 시스템의 가용성의 증진과 사용자간의 공평한 시스템 자원의 분배이다. 시스템의 가용성을 극대화하는 Greedy 스케줄링 방법의 경우 사용자간의 불공평한 자원의 분배가 야기된다. 또한 사용자간의 평등한 자원 배분을 위한 Round Robin 스케줄링의 경우에는 시스템의 가용성이 현저히 떨어지는 문제점을 갖고 있다. 이런 극단적인 스케줄링 방법의 개선하기 위해 Antenna-assisted round robin 스케줄링 방식이나 Proportional Fair 스케줄링 방식과 같은 다양한 스케줄링 방식들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 좋은 채널환경에 속한 사용자에게 안테나의 시스템의 가용성을 증진시키고, 각 사용자의 최소한의 QoS를 보장할 수 있는 Pseudo SNR penalty 스케줄링 방법을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 시스템에서 요구하는 시스템의 가용성 및 사용자간의 형평성 수준에 따라, 유연하게 대처할 수 있도록 구현되었다.
