다중안테나 시스템에서 빔포밍을 위한 파일럿 에미팅 중계기에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 기존 다중안테나 빔포밍 (beamforming) 시스템에 적용할 수 있는 파일럿을 송출하는 AF 방식 중계기를 (pilot emitting relays) 제안하고, 이를 이용하는 빔포밍 기법과 채널 추정 시나리오를 제안한다. 첫 번째 기법은 송신기-중계기채널과 중계기-수신기 채널이 곱해진 형태인 전체 채널에 대해서 빔포밍 을 수행하는 OBF (overall beamforming) 이며, 두 번째 기법은 송신기-중계기 채널, 중계기-수신기 채널 각각에 독립적으로 빔포밍을 수행하는 HBF (hop-by-hop beamforming) 이다. 중계기가 단일안테나를 가질 때, 수학적 분석 및 컴퓨터 모의실험을 통해 HBF와 OBF는 동일한 비트오류율 (BER, bit error rate) 성능을 가지는 것을 보였다. 그러나 실제 채널 추정 시나리오를 고려하는 경우는 제안하는 파일럿 송출 중계기를 이용하는 HBF가 OBF에 비해 우수한 채널 추정 성능을 가져 향상된 비트오류율 성능을 보이는 것을 보였다. 중계기가 다중안테나를 가지는 경우, 중계기에서 송출하는 파일럿 신호를 이용하여 수신기가 화이트닝 필터를 적용할 수 있음을 보이고, 이를 이용하여 OBF의 비트오류율 성능을 향상시킬 수 있음을 모의실험을 통해 보였다.