In this paper we implement a suboptimal version of Cover - van der Meulen - Hajek - Pursley (CMHP) scheme, which is one of downlink broadcast Multiple Input Multiple Output (MIMO) schemes. We consider the vector Gaussian broadcast channel (BC) with perfect channel state information at the receiver (CSIR). For channel state information at the transmitter (CSIT), we consider two cases: perfect CSIT and imperfect CSIT (ICSIT). In the case of imperfect CSIT, the transmitter only knows channel mean and variance. In [12], the achievable rate of CMHP was evaluated in 2 by 1 MISO 2 users environment with perfect CSIT and CSIR. We focus on implementation of CMHP using practical coding not assuming Gaussian signaling and performance analysis of that in ICSIT. Turbo codes described in IEEE 802.20 draft specification and QAM modulation are used to implement CMHP, MMSE beamforming and TDMA in both CSIT and ICSIT. In order to find the optimal power allocation and beamforming (BF) vector to maximize sum rate when the MIMO schemes are implemented we introduce SINR penalty factor. The SNRs for each MIMO schemes to achieve the target spectral efficiency are compared. Also, the additional signal power required to implement them is presented. Finally, we show the robustness of CMHP to channel imperfection at the transmitter.
본 논문은 다중 안테나 다중 사용자 환경에서 하향링크 기법을 구현하고, 그 결과를 분석하였다. 흥미로운 점은 송신단에서 채널 추정오차가 존재하는 현실적인 채널을 가정하여, 채널 오차가 존재하지 않는 이상적인 환경 대비 얼마만큼의 성능 손실이 있는지와 어떤 하향링크 기법이 적합한지를 분석하였다. 하향링크 기법으로는 CMHP, MMSE, TDMA를 고려하였고, 각 기법의 정보이론적 최대 전송용량 뿐만아니라 실질적인 코딩을 사용하여 시뮬레이션 결과를 얻었다. 특히 정보이론적 전송 용량만 분석되어 있던 CMHP를 구현한 것은 최초의 연구이며, 채널 오차가 존재할 때 MMSE 대비 성능 손실이 작은 것을 확인함으로서 CMHP의 구현 가능성과 구현 필요성을 제시하는 논문이다.
