본 논문에서는 OFDM 기반의 다중 증폭 후 전달(amplify and forward, AF) 릴레이 시스템에서 낮은 복잡도를 가지는 부반송파 페어링(pairing) 기법을 소개한다. 기지국에서 릴레이스테이션까지의 채널(첫 번째 홉)과 릴레이 스테이션에서 이 동국까지의 채널(두 번째 홉)은 서로 독립적이라고 가정한다. 이 가정 하에서 첫 번째 홉에서 특정 부 반송파로 전송된 신호는 시스템 용량 증가를 위해 두 번째 홉에서는 다른 부반송파로 전송될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 기법을 부반송파 페어링 기법이라고 언급한다. 기존의 페어링 기법은 시스템 용량을 최대화 하는 최적의 페어링을 찾기 위해 가능한 모든 페어링을 무차별적으로 대입하였다 (brute force 탐색 기법). 이러한 기법은 최적(optimal)의 페어링은 찾을 수 있으나, 복잡도가 부반송파 개수의 지수 승으로 증가한다. 본 논문에서는 첫 번째 홉과 두 번째 홉을 채널 이득을 이용하여 후보 페어링을 구한 후, 후보 페어링의 이동국 수신 SNR(signal to noise ratio)의 값을 이용하여 최종 페어링을 구하는 부 최적 (sub-optimal) 페어링 기법을 소개한다. 실험 결과 제안한 페어링 기법은 복잡도가 부반송파 개수의 선형적으로 증가하고, brute force 기법과 근사한 시스템 용량을 가짐을 확인하였다.
We consider an OFDM based multiple AF relaying systems. Since the channel between first hop (source station-relay station) and second hop (relay station -destination station) varies independently, the subcarrier in the first hop can be paired to another subcarrier in the second hop for the increase of the system capacity. The conventional pairing which uses the brute force searching requires large complexity while giving optimal pairing for maximum system capacity. In this paper, we present sub-optimal subcarrier pairing scheme with low complexity. Every RS firstly pairs the subcarrier with the highest channel gain in the first hop to the subcarrier with highest channel gain in the second hop. The pair with the highest SNR among all the pairs is determined as final selected pair and the corresponding subcarriers are not selected at other RSs in the next paring iteration. This process is repeated until all the subcarriers are paired. Simulation results show the proposed pairing scheme achieves near optimal performance with low complexity.
