직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 셀룰러 시스템의 상향 링크 간섭 관리 기법

Abstract

이 논문에서는 다중 반송파 접속 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 다중 셀간 상향 링크 간섭을 완화하기 위하여 효용함수를 기반으로 하는 전력 할당 방식을 제안한다. 제안된 방법에서는 각 단말은 자신의 효용함수를 최대화하는데 효용함수는 각 단말의 이득요소에서 벌칙요소를 뺀 값으로 정의된다. 더욱 구체적으로 효용함수는 각 단말이 예상하는 전송률을 이득 요소로 정의하며, 각 단말이 네트워크에 부과하는 간섭의 양의 상수배를 벌칙 요소로 정의한다. 각 단말은 이 효용 함수를 최적화 기법을 이용하여 전력 제한 조건을 만족시키는 최적 전력 할당 벡터를 구한다. 이 최적 전력 할당 벡터는 단말이 자신의 전송률만을 최대화하려는 전력 할당 벡터와 다른 단말에게 가하는 간섭을 최소화하려는 이타적 전력 할당 벡터의 적절한 타협점으로 해석할 수 있다. 이때 효용 함수의 벌칙요소에 곱해지는 벌칙 상수는 자신의 이익과 자신이 야기하는 피해 중 어느 쪽에 가중치를 부여할 것인가를 결정하는 요소이며, 적절한 벌칙 상수는 채널 상황에 따라 달라진다. 벌칙 상수는 각 단말에 의해 독자적으로 결정될 경우 간섭 관리 기법은 완전히 분산화된다. 제안하는 간섭 관리 기법은 간섭 환경에서 각 단말이 자신의 전력을 더욱 효율적으로 사용하도록 하여 각 전송률을 향상시킨다. 특히 제안하는 간섭 관리 기법과 기지국에 의한 전력 제어 기법이 결합되면각 단말은 기존의 water-filling에 비하여 전력을 적게 사용하면서 보다 높은 전송률을 얻을 수 있다.