무선네트워크에서 적응형 협력통신의 성능 분석에 관한 연구

Abstract

단일 안테나를 사용하는 사용자들 사이의 협력통신은 무선 매체의 전송 특성이나 경로 손실을 이용하여 안테나의 숫자를 증가하지 않고도 다중 안테나 시스템의 강력한 장점을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 ML(Maximum Likelihood) 검파기의 구조를 간단하게 할 뿐만 아니라 에러확률을 최소화 할 수 있는 전송신호 증폭인자의 최적화를 통해 전파환경의 변화에 순응하는 협력통신의 방법에 대해 제안한다. 제안하는 협력통신에 대해 수학적인 해석에 의한 BER(Bit Error Ratio) 표현을 유도할 뿐만 아니라 모의 실험 결과를 통해 그 성능을 비교한다. 다양한 수학적 계산의 결과를 통해 주파수 비선택적 Rayleigh 페이딩 채널에 AWGN(Additive White Gaussian Noise)이 합쳐진 채널 환경에서 실험한 결과 협력통신이 비 협력통신 보다 현저히 성능이 좋음을 알 수 있다. Broadcast nature of wireless medium and path-loss reduction create a favourable condition for collaborative communications (CC) among single-antenna users to gain the powerful benefits of multi-antenna system without the demand for physical arrays. This paper proposes a CC strategy adapting to the propagation environment changes by optimizing the transmit signal amplification factors to simplify the structure of maximum likelihood (ML) detector and to obtain the minimum error probability as well. The closed-form BER expression was also derived and compared to the simulation results to evaluate the performance of the suggested solution. A variety of numerical results revealed the cooperation significantly outperforms non-cooperative counterpart under flat Rayleigh fading channel plus AWGN (Additive White Gaussian Noise).