Performance Analysis of CDMA Reservation ALOHA for Multi-traffic Services

다중 트랙픽 지원을 위한 CDMA 예약 ALOHA 방안의 성능 분석

  • 조춘근 (고려대학교 전자공학과 통신연구실) ;
  • 허경무 (고려대학교 전자공학과 통신연구실) ;
  • 이연우 (고려대학교 전자공학과 통신연구실) ;
  • 차균현 (고려대학교 전자공학과 통신연구실)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

In this paper, CDMA Reservation ALOHA scheme which can reduce multiple access interference and packet collision is proposed to support multi-traffic such as voice and random data with and without priority. In this scheme, the time slot is divided into two stage, access and transmission stage. Only packets with spreading codes assigned from base station in access stage can transmit their packets in transmission stage, so MAI can be reduced. To reduce packer collision in access stage, the code reservation and access permission probability are used. Code reservation is allowed for voice traffic and continuous traffic with priority using piggyback and access permission probability based on the estimation of the number of contending users in the steady-state is adaptively applied to each traffic terminal. Also, we analyzed and simulated the numerical performances required for each traffic using Markov chain modeling in a single cell environment.

본 논문은 음성 그리고 우선권이 있는 연속적인 트래픽 및 우선권이 없는 랜덤 트래픽을 완전 패킷 방식으로 제공할 수 있는 CDMA 예약 ALOHA 방식을 제안한 것으로, 성능에 영향을 미치는 패킷의 충돌과 타사용자 간섭을 최소로 하는 구조로 되어 있다. 제안된 구조에서 시간 슬롯과 패킷은 같은 크기를 갖고 각각 액세스/전송 단계와 액세스/전송 필드로 나누어져 있다. 액세스 단계에서 패킷의 충돌을 줄이기 위해 piggyback을 이용한 예약과 시스템 평형 상태에서 추정한 경쟁 사용자 수를 이용한 액세스 허용 확률을 이용하고, 전송 단계에서의 타사용자 간섭을 줄이기 위해서 액세스 단계에서 기지국으로부터 전송코드를 할당받은 패킷만이 전송 단계에서 전송을 할 수 있게 하였다. 즉, 음성과 우선 순위가 있는 연속적인 트래픽에 대해 예약을 허용하여 실시간 전송을 가능하게 하고, 우선권이 없는 랜덤 트래픽에도 액세스 허용 확률을 적용하여 전송 지연을 줄일 수 있었다. 또한, 단일 셀 환경의 평형 상태에서 Markov 모델링 기법을 이용하여 각 트래픽의 요구하는 성능을 수식적으로 유도하고, 모의실험을 통해 성능을 도시하였다.

Keywords

References

  1. IEEE Transaction on Vehicle Technology v.40 no.1 Efficiency of Packet Reservation Multiple Access D. J. Goodman;S. X. Wei
  2. IEEE Transaction on Vehicle Technology v.39 no.4 A Reservation multiple access protocol for micro-cellular mobile- communication systems N. M. Mitrou;TH. D. Orinos(et al.)
  3. Proc. of PIMRC’94 Performance analysis of DS/CDMA with slotted ALOHA access for packet pcns Zhao Liu;M. E. Zarki
  4. Proc. of GLOBECOM’90 Analysis of packet reservation multiple access : voice data integration for wireless networks S. Nanda
  5. IEEE Journal of Selected Areas in Communications v.14 no.9 A Reservation Random Access Protocol for Voice/Data Integrated Spread-Spectrum Multiple-Access Systems Lijun Tan(et al.)