Reverse link rate control for high-speed wireless systems based on traffic load prediction

고속 무선통신 시스템에서 트래픽 부하 예측에 의한 역방향 전송속도 제어

  • Yeo, Woon-Young (Department of Information and Communication Engineering, Sejong University)
  • 여운영 (세종대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2008.11.25

Abstract

The cdma2000 1xEV-DO system controls the data rates of mobile terminals based on a binary overload indicator from the base station and a simple probabilistic model. However, this control scheme has difficulty in predicting the future behavior of mobile terminals due to a probabilistic uncertainty and has no reliable means of suppressing the traffic overload, which may result in performance degradation of CDMA systems that have interference-limited capacity. This Paper proposes a new traffic control scheme that controls the data rates of mobile terminals effectively by predicting the future traffic load and adjusting the forward-link control channel. The proposed scheme is analyzed by modeling it as a multi-dimensional Markov process and compared with conventional schemes. The numerical results show that the maximum cell throughput of the proposed scheme is much higher than those of the conventional schemes.

1xEV-DO 시스템의 각 단말은 기지국이 전송하는 이진(binary) 제어정보와 고유한 확률모델을 기반으로 자신의 전송속도를 결정한다. 하지만, 이 전송속도 제어방법은 확률적 불확실성으로 인해 동작을 예측하기 어렵고, 역방향 링크의 과부하를 억제할 수 있는 확실한 수단이 없기 때문에, 간섭 제한(interference-limited) 용량을 갖는 CDMA 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 기지국이 역방향 트래픽 부하를 예측하고, 순방향 제어채널을 통해 단말의 전송속도를 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문은 제안한 방법을 다차원 마르코프 프로세스로 모델링하고 기존 방법들과 성능을 비교한다. 분석 결과에 의하면, 제안한 방법은 기존의 방법들과 비교하여 셀에서 지원할 수 있는 최대 전송효율(throughput)을 크게 향상시킴을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. 3rd Generation Partnership Project 2, 'cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification,' 3GPP2 C.S20024 v.4.0, Oct. 2002
  2. E. Esteves, 'The high data rate evolution of the cdma2000 cellular system,' Proc. Multiaccess, Mobility and Teletraffic for Wireless Communications, vol. 5, pp. 61-72, Dec. 2000
  3. S. Chakravarty, R. Pankaj, and E. Esteves, 'An algorithm for reverse traffic channel rate control for cdma2000 High Rate Packet Data systems,' Proc. IEEE Globecom 2001, pp. 3733-3737, Nov. 2001
  4. W.Y. Yeo and D.H. Cho, 'Enhanced rate control scheme for 1xEV-DO reverse traffic channels,' Electron. Lett., vol. 39, no. 23, pp. 1677-1679, 2003 https://doi.org/10.1049/el:20031065
  5. S. M. Ross, Stochastic Processes, 2nd Ed., John Wiley & Sons Inc., 1996
  6. E. Esteves, 'On the reverse link capacity of cdma2000 High Rate Packet Data systems,' Proc. IEEE ICC 2002, vol. 3, pp. 1823-1828, Apr. 2002