무선 데이터 네트워크 에너지 효율을 위한 비협력 게임 기반 전송 전력·스프레딩 코드·수신기 설계 최적화

** 본 논문은 무선 데이터 네트워크, 특히 CDMA 기반 시스템에서 에너지 효율을 극대화하기 위한 새로운 비협력 게임 프레임워크를 제시한다. 전통적인 전력 제어 연구는 주로 전송 전력만을 조정하여 목표 신호대간섭비(SIR)를 달성하도록 설계되었으며, 스프레딩 코드와 수신기 설계는 고정된 전제 하에 다루어졌다. 그러나 실제 시스템에서는 전력, 코드, 수신기 모두가 상호 연관된 변수이며, 이를 동시에 최적화함으로써 더 큰 성능 향상이 가능하다는 점을 저자는 강조한다. 논문은 먼저 유틸리티 함수를 “데이터 처리량(throughput) / 전송 전력”으로 정의한다. 이 정의는 사용자가 전력 소비를 최소화하면서도 높은 전송률을 유지하려는 실질적인 목표를 반영한다. 각 사용자는 자신의 전력 \(p_k\), 스프레딩 코드 \(\mathbf{s}_k\) (정규화된 N-차원 벡터), 그리고 수신기 파라미터 \(\mathbf{w}_k\) (선형 검출기의 경우 가중치 벡터, 비선형 검출기의 경우 피드백 구조)를 자유롭게 선택할 수 있다. ### 1. 선형 다중사용자 검출기 기반 게임 선형 검출기(예: 매칭 필터, MMSE 필터)를 채택한 경우, 각 사용자는 자신의 유틸리티를 최대화하기 위해 다음과 같은 최적화 문제를 푼다. \