The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Multicast Coverage Prediction in OFDM-Based SFN

OFDM 기반의 SFN 환경에서의 멀티캐스트 커버리지 예측

  • 정경구 (강원대학교 전자통신공학과) ;
  • 박승영 (강원대학교 전자통신공학과)
  • Received : 2010.08.13
  • Accepted : 2011.02.08
  • Published : 2011.03.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In 3rd generation project partnership long term evolution, wireless multicast techniques which send the same data to multiple users under single frequency networks have attracted much attention. In the multicast system, the transmission mode needs to be selected for efficient data transfer while satisfying the multicast coverage requirement. To achieve this, users' channel state information (CSI) should be available at the transmitter. However, it requires too much uplink feedback resource if all the users are allowed to transmit their CSI at all the time. To solve this problem, in this paper, the multicast coverage prediction is suggested. In the proposed algorithm, each user measures its transition probabilities between the success and the fail state of the decoding. Then, it periodically transmits its CSI to the basestation. Using these feedbacks, the basestation can predict the multicast coverage. From the simulation results, we demonstrate that the proposed scheme can predict the multicast system coverage.

3GPP LTE (3rd Generation Project Partnership Long Tenn Evolution)에서는 SFN (Single Frequency Network) 환경에서 동일 데이터를 복수의 단말에 동시에 전송하는 무선 멀티캐스트 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 이러한 환경에서 효율적인 데이터 전송을 위해서는 멀티캐스트 커버리지 요구사항을 만족하는 최적의 전송 기법을 선택해야 하며 이를 위해 단말들의 수신 성능에 대한 정보가 반드시 필요하다. 하지만 실제 시스템에서 매 순간마다 모든 단말의 수신 성능을 피드백 받는 것은 상당한 역방향 링크의 채널자원을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 단말의 수신 성능에 대한 예측을 바탕으로 멀티캐스트 커버리지를 예측하는 알고리즘을 제안하고 성능을 비교분석 하였다. 제안한 알고리즘은 각각의 단말이 자신의 수선 성공 여부 패턴에 따라 자신의 상태를 결정하고, 상태 천이 확률을 계산한다. 이를 일정한 주기 마다 기지국에 피드백하고, 기지국은 이러한 정보를 바탕으로 멀티캐스트 커버리지를 예측한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법을 통한 커버리지 예측이 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. U. Varshney, "Multicast over wireless networks," Communications of the ACM, Vol. 45, No.12, pp. 31{37, Dec. 2002. https://doi.org/10.1145/585597.585598
  2. 3GPP TS 36.300 v8.7.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN); Overall Description; Stage 2," Jan 2009
  3. 3GPP TS 22.146, "Multimedia broadcast / multicast service; stage 1 (Release 8)", v8.4.0, June 2008.
  4. 3GPP TS 25.346, "Introduction of the multimedia broadcast multicast service (MBMS) in the radio access network (RAN); state 2 (Release 7)", v8.4.0, Dec. 2009
  5. 이용수, 김영일, 김환우, "모바일 IPTV 서비스를 위한 Single Frequency Network에서의 효율적 인 MBS Zone 구성", 한국통신학회 논문지, 제35권 제10호, 907-1026, 2010.10.
  6. R. Rebhan and J. Zander, "On the outage probability in single frequency networks for digital broadcasting," IEEE Trans. Broadcasting, Vol.39, No.4, pp.395-401, Dec. 1993. https://doi.org/10.1109/11.259600
  7. 이대홍, 임세빈, 노희진, 최형진, "3GPP LTE 하 향링크 OFDMA 시스템의 수신 성능 향상을 위 한 주파수 동기 알고리즘", 한국통신학회 논문지, 제34권 제1호, pp.120-130, 2009.1.
  8. 허주, 장경희, "OFDM/FDD 시스템에서 Target QoS 만족을 위한 다단계 적응전송 채널예측기 법", 한국통신학회 논문지, 제31권, 8호, pp. 745-751, 2006.08.
  9. Almudena Konrad, Ben Y. Zhao, Anthony D. Joseph, Reiner Ludwig, "A Markov-Based Channel Model Algorithm for Wireless Networks" Computer Science Division (EECS), Report No. UCB/CSD-01-1142 May 2001
  10. R. Rebhan and J. Zander, "On the outage probability in single frequency networks for digital broadcasting," IEE Trans. Broadcasting, Vol.39, No.4, pp.395-401, Dec. 1993 https://doi.org/10.1109/11.259600
  11. 3GPP TR 25.892, "Feasibility study for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) for UTRAN enhancement," v6.0.0 June 2004.
  12. ITU, "Guidelines for evaluation for radio transmission technologies for IMT-2000," Recommendation ITU-R M.1225, 1997.