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A Group Search-based Distributed Dynamic Channel Allocation Algorithm in Uplink Cellular System

상향링크 셀룰러 시스템에서 그룹 탐색 기반의 분산동적채널할당 방법

  • Yoo, Doh-Kyoung (Kangwon National University, College of Information Technology, Dept. of Electrical and Electronic Engineering) ;
  • Kim, Dong-Hoi (Kangwon National University, College of Information Technology, Dept. of Electrical and Electronic Engineering)
  • 유도경 (강원대학교 IT대학 전기전자공학부 전자통신공학과) ;
  • 김동회 (강원대학교 IT대학 전기전자공학부 전자통신공학과)
  • Received : 2010.01.29
  • Accepted : 2010.04.23
  • Published : 2010.05.30

Abstract

In DCA (Dynamic Channel Allocation) scheme of uplink cellular system appling a frequency reuse factor of one, when a new call requests a channel, the new call will be blocked if its SINR (Carrier to Noise and Interference Ratio) is less than the required SINR or there is no available channel. The additional channel allocation for the blocked new call can be performed with channel borrowing in the adjacent cells. The channel borrowing causes the CCI (Co-Channel Interference), thus the SINR of the existing calls is deteriorated and the channel reallocation for the existing calls is required. As a result, the channel borrowing leads to a complex calculation so that it is a NP-hard problem. Therefore, to overcome the problem, we propose a novel Group Search-based DCA scheme which decreases the number of the blocked new calls and then reduces the number of the channel reallocation by the channel borrowing for the blocked new calls. The proposed scheme searches the all channels in a group of the adjacent cells and home cell at the same time in order to minimizes the number of the blocked new calls. The simulation results show that proposed Group Search-based DCA scheme provides better new call blocking probability and system throughput than the existing Single Search-based DCA scheme which searches only the channels in home cell.

주파수 재사용률 1을 사용하는 상향링크 셀룰러 시스템의 동적채널할당 (DCA : Dynamic Channel Allocation) 방법에서는 신규호가 채널 할당을 요구할 때 신규호의 SINR (Signal to Interference and Noise Ratio)이 요구된 SINR 보다 작거나 할당할 채널이 부족한 경우에 신규호 차단이 발생한다. 이러한 차단된 신규호에 대한 추가적인 채널할당을 위하여 인접한 셀에서 채널을 가져오게 된다. 이 경우에 동일 채널 간섭 (CCI: Co-Channel Interference)이 발생하게 되고 이로 인해 기존 호의 SINR이 저하되어 기존 호에 대한 채널 재할당을 해야 하는 경우가 생기게 된다. 따라서 신규호 블록율이 증가할수록 인접한 셀에서 채널을 가져오는 경우의 수를 증가시킴으로써 채널 재할당 과정은 복잡한 연산과정이 필요한 NP-hard 문제가 된다. 그 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 차단된 신규호를 감소시킴으로써 추가적인 채널할당을 위하여 인접한 셀에서 채널을 가져오는 횟수를 감소시키고 그 결과로 채널 재할당 횟수가 감소되어 복잡한 연산과정을 피할 수 있는 Group Search-based DCA 방법을 제안한다. 제안한 방법은 신규호의 차단율을 감소시키기 위하여 신규호에 대한 채널할당시 단말이 속해 있는 셀뿐만 아니라 그 주변의 셀까지를 한 그룹으로 묶어서 채널 탐색 범위를 확장하는 방법을 사용한다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 Group Search-based DCA가 탐색 범위를 단말이 속한 셀로 한정하는 Single Search-based DCA보다 신규호 차단률과 시스템 수율 성능을 향상시킴을 확인할 수 있었다.

Keywords

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