A Study of Coverage Extension and Minimum Deployment Cost in NBTC and WBTC Structures based WiBro System Using Multi-hop Relay

NBTC와 WBTC 구조를 갖는 WiBro 시스템에서 멀티홉 중계기를 이용한 커버리지 확장과 최소 설치비용 연구

  • 김세진 (고려대학교 컴퓨터정보학과 BCN 연구실) ;
  • 김승연 (고려대학교 전자및정보공학과 B-ISDN 연구실) ;
  • 이병복 (한국전자통신연구원(ETRI) RFID/USN 연구단) ;
  • 류승완 (중앙대학교 정보시스템학과) ;
  • 이형우 (고려대학교 전자및정보공학과 B-ISDN 연구실) ;
  • 조충호 (고려대학교 컴퓨터정보학과 BCN 연구실)
  • Published : 2008.10.30

Abstract

In this paper, we propose new cell structures using multi-hop Relay Station(RS) based on IEEE802.16j in Narrow-Beam Trisector Cell (NBTC) and Wide-Beam Trisector Cell (WBTC), which are two methods for cell sectorization using 3-sector directional antennas. Then, we analyze our proposed structures compared with the existing system which does not use any RS about the numbers of optimized Base Station (BS) and multi-hop relay, the extended BS coverage, and the deployment cost according to the traffic density using optimization model. According to the results, we know the reduction of total deployment cost of the proposed systems and that WBTC is suitable when the traffic density is high and NBTC is suitable when the traffic density is low in our proposed multi-hop based NBTC and WBTC structures.

본 논문에서는 방향성 안테나를 이용하여 3섹터 구조를 갖는 Narrow-Beam Trisector Cell (NBTC)과 Wide-Beam Trisector Cell (WBTC) 구조의 WiBro 시스템에 IEEE802.16j 기반의 멀티홉 중계기를 도입하여 커버리지를 확장하는 새로운 형태의 NBTC와 WBTC 구조를 제안한다. 제안한 구조는 최적화 모델을 통해 트래픽 분포에 따른 최적 배치된 기지국과 멀티홉 중계기의 수, 각 기지국의 확장되는 커버리지, 그리고 설치비용 등을 기지국만 배치하는 기존의 전형적인 구조와 비교 분석하였다. 분석 결과를 통해 주어진 전체면적에 중계기를 효율적으로 배치한다면 절약되는 설치비용을 알 수 있었고, 제안하는 멀티홉 중계기가 도입된 NBTC와 WBTC 방식 중에서 트래픽 분포가 높은 지역에서는 WBTC 방법을 이용하고, 트래픽 분포가 적은 지역에서는 NBTC 방법을 이용한다면 커버리지 확장과 설치비용 절약 측면에서 보다 효율적임을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. IEEE Standard 802.16e-2005, 'IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems,' Feb. 2006
  2. http://www.wimaxforum.org
  3. http://grouper.ieee.org/groups/802/ 16/relay, EEE802.16 TGj PAR
  4. IEEE 802.16j-06/026r4, 'Baseline Document for Draft standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems,' June. 2007
  5. Sun-Kuk Noh, 'A Study on the WBTC and NBTC for CDMA Mobile Communications Networks', ICCSA 2006, LNCS 3981, pp.582-590, 2006
  6. Chang-Hoi Koo, Yong-Woo Chung, 'Dynamic Cell Coverage Control for Power Saving in IEEE802.16 Mobile Multihop Relay Systems,' Systems and Networks Communication 2006, ICSNC '06, pp.60, Oct. 2006
  7. IST WINNER II, D3.5.1 v1.0
  8. IST FIREWORKS Project(http://fireworks.intranet.gr)
  9. IST ROMANTIK Project(http://www.ist-romantik.org)