Journal of the Korea Society for Simulation (한국시뮬레이션학회논문지)

The Korea Society for Simulation (한국시뮬레이션학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Throughput Analysis of Non-Transparent Mode in IEEE 802.16j Mobile Multi-Hop Relay Networks

IEEE 802.16j MMR 네트워크에서 Non-Transparent 중계모드의 전송률 분석

  • 이주호 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 이구연 (강원대학교 컴퓨터학부) ;
  • 정충교 (강원대학교 컴퓨터학부)
  • Received : 2012.01.30
  • Accepted : 2012.05.09
  • Published : 2012.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In IEEE 802.16j MMR protocol, two modes about usage of RS are proposed; one is transparent mode to enhance data throughput and the other is non-transparent mode to extend coverage. In this paper, we focus on non-transparent mode and find that the mode can also improve data throughput. Therefore, we analyze data throughput on various RS topology and their extended coverage area by simulation in IEEE 802.16j non-transparent mode. We also compare the simulation results with the single MR-BS system of which coverage is extended by higher transmission power. From the comparisons of simulation results, we see that higher throughput can be obtained in the proposed non-transparent mode.

MMR(Mobile Multi-hop Relay) 기술을 적용한 IEEE 802.16j 표준에서는 전송률 향상을 위한 transparent 중계 모드와 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드를 지원한다. 이 두 가지의 중계모드는 모두 RS의 추가 설치를 통하여 구현된다. 그러나 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드는 커버리지 확장의 본래의 목적 외에도, RS의 주파수 중첩 사용을 통해 전송률도 향상시킬 수 있는데, 이러한 non-transparent 중계 모드 상에서의 전송률 향상 정도에 대한 연구는 지금까지 거의 이루어지지 않았다. 이에 본 논문에서는 IEEE 802.16j non-transparent 중계 모드 환경에서 커버리지 확장을 위한 전형적인 모델을 제시하였으며, 제시된 모델에서 설치된 RS의 개수, 위치, 그리고 증가된 커버리지 영역에 따른 전송률 향상 정도를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 동일 면적 대비 전송률 향상 정도의 비교를 위해서 전송 전력의 확대를 통해 커버리지 반경을 확대한 단일 MR-BS 시스템과 비교하였고, 제시된 모델에서의 전송률이 단일 MR-BS 시스템보다 최대 51.8% 이상 높게 나옴을 확인하였다. 이러한 결과는 커버지리 확대를 위한 non-transparent 중계 모드 적용시에 증가된 사용자의 트래픽 수용 용량을 설계하는데 유용하게 활용될 것이다.

Keywords

References

  1. IEEE 802.16j MMR Work group, http://www.ieee802.org/16/relay
  2. Genc V., Murphy S., Murphy J. "Performance analysis of transparent relays in 802.16j MMR networks", Modeling and Optimization in Mobile, Ad Hoc, and Wireless Networks and Workshops, 2008. WiOPT 2008.
  3. Kyungmi Park, Hyun S. Ryu, Chung G. Kang, Daeyoung Chang, Seungho Song, Jongguk Ahn, and Jongtae Ihm "The Performance of Relay-Enhanced Cellular OFDMATDD Network for Mobile Broadband Wireless Services", EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking Volume 2009.
  4. Christian Hoymann. "Analysis and performance evaluation of the OFDM-based metropolitan area network IEEE 802.16", Computer Networks: The International Journal of Computer and Telecommunications Networking. Volume 49 Issue 3, 19 October 2005.
  5. 류현석, 이준석, 이용환, 강충구. "셀룰러 광대역 이동 서비 스를 위한 릴레이 시스템 기술", SK Telecommunications Review, Vol. 20, No. 3, pp. 445-471. June 2010.
  6. L. Erwu, W. Dongyao, L. Jimin, S. Gang, and J. Shan", Performance valuation of Bandwidth Allocation in 802.16j Mobile Multi-hop Relay Networks", VTC2007- Spring, Dublin.
  7. Shiang-Jiun Lin, Wern Ho Sheen, I-Kang Fu, and Chia-chi Huang, "Resource scheduling with directional antennas for multi-hop relay networks in Manhattan-like environment", Mobile WiMAX Symposium, 2007.
  8. D.B. da Costa and S. Sonia Aïssa, "End-to-End Performance of Dual-Hop Semi-Blind Relaying Systems with Partial Relay Selection", IEEE Transactions on Wireless Communications. Vol. 8, No. 8, Aug. 2009, pp. 4306-4315. https://doi.org/10.1109/TWC.2009.081262
  9. A. Bletsas, A. Khisti, D. P. Reed, and A. Lippman, "A simple cooperative diversity method based on network path selection", IEEE J. Select. Areas Commun., Vol. 24, Mar. 2006, pp.659-672. https://doi.org/10.1109/JSAC.2005.862417
  10. H. Min, S. Lee, K. Kwak, and D. Hong, "Effect of Multiple Antennas at Source on Outage Probability for Amply-and-Forward Relaying Systems", IEEE Trans. Wireless Commun., Vol. 8, No. 2, Feb. 2009, pp. 633-37. https://doi.org/10.1109/TWC.2009.071332
  11. S. Berger, M. Kuhn, A. Wittneben, T. Unger, and A. Klein, "Recent Advances in Amplify-and-Forward Two-Hop Relaying", IEEE Commun. Mag., Vol. 47, No. 7, Jul. 2009, pp. 50-56.
  12. TTAS.Ko-06.0064/R1, Specification for 2.3 GHz Band Portable Internet Service (WiBro)-Physical Layer, Telecommunications.