Two main subjects are studied in this thesis. In the first part, we study channels with channel state information. We form a new mixed state channel model that is motivated by multiuser fading channels. The channel model has an additive state that is non-causally known at the transmitter and a fading state which is only known at the receiver. For this model we show some achievable rates and propose a transmitter receiver structure that may be implemented in practice. Asymptotic performance and behavior with respect to signal to noise ratio (SNR), interference to noise ration (INR), channel mean and variance are analyzed and computer simulation examples are shown.
In the second part we study achievable rate regions for the vector broadcast channel with perfect channel state information at the receiver (CSIR) but partial channel state information at the transmitter (CSIT).We show achievable regions, which are a subregion of Cover - van der Meulen - Hajek - Pursley (CMHP)’s region and a subregion of Marton’s region. They are based on the coding schemes proposed on the first part of the thesis. We compare the proposed schemes over TDMA and the perfect CSIT upperbound using numerical simulations.
본 논문은 크게 두 부분으로 구성되었다. 그 중, 첫 번째 부분은 채널 스테이트 정보가 존재하는 채널에 관한 연구이다. 다 사용자 페이딩 채널에서 동기 부여된 새로운 혼합 스테이트 채널을 소개한다. 이 채널은, 전송 전에 채널의 스테이트를 전송 단에서 모두 알 수 있는 부가적 스테이트와 페이딩을 모델링 하기 위한 수신 단에서만 스테이트를 알고 있는 곱형태의 스테이트로 구성되었다. 우리는 이 채널에서 달성가능한 전송률을 보이고, 현실에서 실제로 구현 가능한 송수신단 구조를 소개한다. 마지막으로, 달성 가능 전송률이 간섭 대 잡음 파워비, 전파 대 잡음 파워비, 채널의 편균값 또는 분산값에 대한 극한값 경향을 살펴보고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 몇 가지 예제를 보인다.
두 번째 주제는, 수신단 채널 스테이트 정보는 완벽한 반면, 송신단 쪽 채널정보가 부분적으로만 알고 있는 벡터 브로드케스트 채널을 다룬다. 본 채널을 위한, CMHP 달성 가능영역에 기초한 영역과 Marton의 달성 가능 영역에 기초한 영역을 소개한다. 논문의 첫 번째 부분에서 보인 전송 기법들을 통해서 구현 구조를 보이고, TDMA 전송기법 및 기타 전송기법과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 비교한다.
