에르고딕 층별 소거 일방향 간섭 채널

초록

본 논문은 전송단에서 채널 상태 정보를 전혀 알 수 없는 상황에서, 층별 소거 모델을 이용한 일방향 2사용자 간섭 채널의 합용량을 분석한다. 외부 경계와 여러 페이딩 통계에 기반한 서브클래스를 정의하고, 약한, 강한(강하지만 매우 강하지 않은 경우와 매우 강한 경우의 혼합), 에르고딕 매우 강한, 그리고 약한과 강하지만 매우 강하지 않은 혼합 형태에 대해 경계가 정확히 맞아떨어짐을 증명한다.

상세 분석

이 연구는 기존의 결정론적 또는 완전 CSI(채널 상태 정보) 가정 하에 이루어진 간섭 채널 용량 분석과는 달리, 전송측이 오직 통계적 CSI만을 가지고 있는 상황을 모델링한다. 저자들은 ‘층(layer)’이라는 개념을 도입해, 각 전송 심볼을 비트 레벨별로 분리하고, 페이딩을 가장 낮은 비트부터 일정 개수만큼 소거되는 확률적 과정으로 표현한다. 이렇게 하면 각 레이어는 독립적인 erasure 채널이 되며, 레이어별 전송률을 조절함으로써 전체 시스템의 합용량을 최적화할 수 있다.

핵심은 두 단계로 이루어진 분석이다. 첫 번째는 두 사용자가 동시에 전송하는 다중접속(MAC) 상황에 대한 용량 영역을 구하는 것으로, 각 사용자의 평균 레이어 수 E