Optimum Power Allocation for Distributed Antenna Systems with Large Scale Fading-only Feedback

We propose the Optimum Power Allocation (OPA) scheme for Distributed Antenna Systems(DAS) in the time-varying Rayleigh fading channel. Recently, the OPA schemes which uses the Channel State Information (CSI) including a small scale (fast) fading have been proposed. However, the channel is changing vary fast over time due to small scale fading, therefore Bit Error Rate (BER) increases. Because of this reason, we derive the OPA for minimizing BER in DAS, which only uses a large scale fading to CSI and excepts a small scale fading. The simulation results show that the proposed OPA achieves better BER performance than conventional OPA considering a small scale fading in time-varying Rayleigh fading channel, and also has similar performance in Rayleigh flat-fading environment. The BER performance of proposed OPA which derived in Rayleigh fading channel is similar to minimum BER of Ricean fading channel which has small Line-of-Sight (LOS).

Large Scale Fading값만을 피드백하는 분산 안테나 시스템을 위한 최적 전력 할당

본 논문에서는 time-varying Rayleigh fading channel에서 분산 안테나 시스템의 최적 전력 분배 기법을 제안한다. 기존 관련 연구에서는 각 기지국으로부터 수신되는 전력의 차이를 기지국간 전력 분배에 고려하지 않았으나, 최근 들어 빠르게 변하는 small scale fading까지 Channel State Information (CSI)로하여 전력 분배를 하는 경우에 대한 연구가 진행되었다. 하지만, 실제 무선통신 환경에서 송수신단간의 거리 차이 때문에 피드백이 반영된 신호가 수신될 때의 페이딩 채널은 피드백을 하는 시점과는 차이가 있고, 이로 인한 성능저하가 나타난다. 본 논문에서는 이러한 성능저하를 극복하고 CSI 피드백의 부담을 경감시키기 위하여 small scale fading을 제외하고, 느리게 변하는 경로손실과, 섀도잉에 의한 large scale fading값만을 피드백하는 분산 안테나 시스템을 제안하고 Bit Error Rate (BER)을 최소화하기 위한 최적 전력 분배 공식을 유도했다. 빠른 페이딩 환경에서, 제안된 최적 전력 분배 기법이 small scale fading까지 고려한 전력 분배 기법보다 월등히 좋은 성능을 보이며, 피드백 지연이 없는 환경에서도 1dB 이내의 성능을 보이는 것을 확인했다. 또한, 본 논문에서 Rayleigh fading channel을 가정하여 유도한 전력 분배 기법이 Line-of-Sight (LOS) 성분의 크기가 작은 Ricean fading channel에서도 최소의 BER과 거의 비슷한 값을 달성함을 보였다.