무선망의 효율적 전력 할당 알고리즘

Abstract

통신 시스템에서 제한된 총 전력으로 여러개의 부채널로 이루어진 채널의 입력과 출력 사이의 상호정보를 최대화하는 문제의 해는 Waterfilling 구조를 가진다. 채널 상태 정보(CSI)를 알고 있을 때 OFDM이나 MIMO는 병렬의 독립된 부채널들로 분해 될 수 있다. 제한된 전력 하에 채널용량에 접근하는 전송속도를 위한 최적의 부채널 전력할당 문제의 해는 Waterfilling 으로 구할 수 있다. Waterfilling은 상태가 좋은(SNR이 높은) 부채널에 더 많은 전력을 할당하고 상태가 나쁜 채널들은 적은 전력이나 전력을 할당하지 않음으로서 상태가 좋은 부채널들의 전송속도를 높이고 결과적으로 전체 전송속도를 채널용량에 접근하게 한다. Waterfilling은 총 전력 제한을 만족하는 정확한 수면 높이를 찾는데 일반적으로 수면 높이를 추정하고 갱신해 나가는 반복적 알고리즘이 사용된다. 이 과정에서 부채널들에 대한 채널이득 제곱의 역수들의 부분합() 계산이 반복적으로 필요하다. 본 논문에서는 이런 부분합들을 초기화 단계에서 미리 계산하여 배열을 만들고 임의의 부분합 계산을 배열 참조로 대치함으로서 Waterfilling 알고리즘의 계산 시간을 줄였다.