In this paper, capacity maximization problem is considered in cognitive radio (CR) multi-input multi-output (MIMO) networks without channel state information (SCI) between cognitive source and primary user. The cognitive users (CU) share the same spectrum with a primary user (PU). Therefore CU control their transmit power for satisfying the interference power constraint. If the PU is located near the CU source, CU cannot transmit signal well because transmit power is strictly restricted below interference power constraint. In order to enhance the ergodic capacity in that case, proposed scheme uses both signal space and null space of the channel between CU source and PU. Simulations are performed to show enhancement of the proposed scheme than two modified conventional scheme.
인지 라디오 통신 방식은 특정 스펙트럼 영역에서 기존의 허가되지 않은 새로운 사용자가 기존의 허가된 사용자와 스펙트럼 영역을 공유해서 사용하는 방법이다. 따라서 기존의 사용자가 사용하고 있지 않은 빈 스펙트럼을 새로운 사용자가 사용함으로써 스펙트럼 영역의 사용을 효율적으로 할 수 있다. 본 논문은 인지 라디오 네트워크에서 다중 안테나를 가지고 있는 송신기와 수신기 사이의 채널 정보를 신호 전송 단계에서 알지 못할 때 두 노드 사이의 전송용량을 최대화 하는 기법을 제안하였다. 인지 라디오 사용자는 기존 사용자와 같은 스펙트럼을 사용하기 때문에 인지 라디오 사용자가 받는 간섭 신호 전력의 세기를 일정 값 이하로 유지하도록 해야 한다. 따라서 만일 기존 사용자가 인지 라디오 사용자와 매우 가깝게 위치하고 있다면, 두 노드 사이의 전송용량은 매우 낮아지게 되는데, 이러한 제한적인 상황에서 제안된 방법을 사용하면 시스템 전송용량을 증가 시킬 수 있다. 제안된 방법의 주요 목적은 인지 라디오 송 수신기 사이의 에르고딕(ergodic) 전송용량을 최대화 하는 송신기의 사전 부호화기를 찾는 것이며, 특히 인지 라디오 노드의 안테나 개수가 충분할 경우에는 수신 SNR의 증가에 따라 계속적인 전송용량 증가가 가능한 신호 공간과 영 공간을 이용한 전송이 가능한데, 이를 위한 사전 부호화기를 유도하였다. 모의 실험에서는 기존 방법인 신호공간 혹은 영 공간만 사용해서 전송하는 방법과 성능 비교를 하였고, 전송이 제한 적인 상황, 영공간의 크기, 영 공간의 존재 여부에 따른 전송용량을 구하였으며, 모두 기존의 방법보다 전송 용량이 증가 하는 것을 확인 할 수 있다.
