본 논문은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 직교 주파수 분할 다중)또는 MIMO(Multiple-input Multiple-output; 다중안테나) 시스템과 같이 여러개의 부채널이 존재하는 노드들로 구성된 다중 홉 중계 네트워크에서, 부채널할당 및 전력할당의 동시 최적화를 위한 통합적 접근방법을 제시한다. 다수의 부채널이 존재하는 경우 중계기는 전력할당외에도 첫 번째 홉과 두 번째 홉간의 부채널 matching을 통해 성능을 최적화 할 수 있게 된다. 그러나 두 홉간의 부채널 matching문제는 복잡한 조합론적 문제이므로 부채널할당과 전력할당의 동시 최적화 문제는 일반적으로 그 최적해를 구하기가 아주 어려운 문제로 알려져 있다. 하지만 본 논문에서는 재배열 부등식을 이용하여 복잡한 동시최적화 문제가 많은 경우 효율적으로 풀릴 수 있음을 보이고 다양한 예제롤 통해 제안된 접근법이 아주 유용함을 보인다.
This paper provides a unified framework for the joint optimal subchannel and power allocation in multi-hop relay network, where each node in the network has multiple parallel subchannels such as in OFDM or MIMO system. When there are multiple parallel subchannels between nodes, the relay node decides how to match the subchannel at the first hop with the one at the second hop aside from determining the power allocation. Joint optimal design of subchannel matching and power allocation is, in general, known to be very difficult to solve due to the combinatorial nature involved in subchannel matching. Despite this difficulty, we use a simple rearrangement inequality and show that seemingly difficult problems can be efficiently solved. This includes several existing solution methods as special cases. We also provide various design examples to show the effectiveness of the proposed framework.
