We consider linear precoding matrix design problem for decode-and-forward (DF) based multiple-input multiple-output(MIMO) relay systems where include direct link from source to destination and multiuser cellular relay systems where the available information at the base station and the relay is asymmetric.
For both cases, linear precoding matrices are designed by allocating power and adjusting direction based on proper amount of channel state information (CSI). Consequently, the proposed schemes outperform the conventional relaying schemes in all SNR regime. Furthermore, numerical results show that the proposed scheme approaches an ideal scheme in terms of capacity using dirty paper coding (DPC) in the information asymmetric configuration. An mathematical framework for the analysis of the proposed technique is also presented.
본 논문에서는 다양한 릴레이 환경에 대해 선형 프리코딩 기법 설계 문제를 다루었다. 먼저 직접 링크를 포함하는 다중 안테나 릴레이 환경에서의 선형 프리코딩 기법을 다루었다. 직접 링크의 영향을 다루지 않은 기존 기법들과는 달리 직접 링크의 영향까지 고려한 프리코딩 설계 기법을 제안하였다. 다음으로 이용 정보가 비대칭적인 다중 사용자 릴레이 환경에서의 선형 프리코딩 기법을 제안하였다. 부가적으로 이용 가능한 정보를 바탕으로 릴레이로부터 오는 간섭을 사전에 제거함으로써 성능의 향상을 가져올 수 있다.
두 환경 모두 채널 상태 정보를 바탕으로 프리코딩을 설계하며 결과적으로 모든 신호 대 잡음비영역에서 기존의 기법들 보다 더 나은 성능을 얻을 수 있었으며, 또한 주어진 환경에서 이상적인 기법에 근접하는 성능을 얻을 수 있었다. 제안된 기법에 대한 수학적인 분석을 통한 성능의 검증 또한 다루고 있다.
