DOI QR코드

DOI QR Code

이기종 셀룰러 네트워크에서 펨토셀 성능향상을 위한 상향링크 간섭 회피 기법

Uplink Interference Avoidance Scheme to Improve Femtocell Performance in Heterogeneous Cellular Networks

  • 권중형 (연세대학교 전기전자공학과 디지털통신 연구실) ;
  • 상영진 (연세대학교 전기전자공학과 디지털통신 연구실) ;
  • 김광순 (연세대학교 전기전자공학과 디지털통신 연구실)
  • 투고 : 2013.03.05
  • 심사 : 2013.04.15
  • 발행 : 2013.05.31

초록

본 논문에서는 단일 주파수 이기종 셀룰러 네트워크에서 매크로셀 사용자로 인해 발생하는 간섭을 회피하여 펨토셀 상향링크 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 매크로셀 사용자가 펨토셀 기지국 주변에 존재할 경우 매크로셀 사용자의 송신 전력이 펨토셀에 심각한 간섭으로 영향을 주어 펨토셀 상향링크 성능이 열화된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 매크로셀 사용자로 부터 극심한 간섭을 받는 펨토셀 기지국은 상하향링크 프레임 위치를 서로 변경한 뒤, 매크로셀 사용자의 데이터를 중계 기법을 통하여 매크로셀 기지국으로 전송하는 기법을 제안한다. 제안한 방식의 펨토셀 상향링크 시간 동안 펨토셀과 매크로셀 사용자가 시간을 나누어 펨토셀 기지국으로 전송하고 하향링크 시간 동안 중첩 부호화 기술을 사용하여 펨토셀 사용자와 매크로 사용자의 데이터를 동시에 전송하게 된다. 본 논문에서는 모의실험을 통하여 제안한 방식이 펨토셀 상하향링크의 성능개선에 효과가 있음을 확인할 수 있다.

This paper proposes a cross-tier interference avoidance scheme to improve femtocell performance in single frequency heterogeneous cellular networks (SFHCN). The scheduled macrocell users located close femtocell base stations cause serious interference to those femtocells so that the performance of femtocell is dramatically deteriorated. To solve this problem, this paper proposes an interference avoidance scheme by reversing the uplink and downlink frames of such femtocells. After reversing the uplink and downlink frames, femtocell base station relays the macrocell user data as well as transmitting its own data. In the 1st relaying link, femtocell and macrocell users transmit their data respectively divided uplink frames and in the 2nd relaying link, femtocell base station transmit macrocell and femtocell data using a simultaneously superposition coding scheme. Computer simulation results confirm performance improvement of proposed scheme.

키워드

참고문헌

  1. J. H. Kwon, Y. J. Sang, and K. S. Kim, "A Study on the capacity enhancement scheme of femtocell uplink in the heterogeneous cellular network," in Proc. Korea Commun. Conf., vol. 46, pp. 1-2. Seoul, Korea, Nov. 2011.
  2. Cisco, "Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2009-2014," White Paper, Feb. 2010.
  3. V. Chandrasekhar, J. G. Andrews, and A. Gatherer, "Femtocell networks: A survey," IEEE Commun. Mag., vol. 46, no. 9, pp. 59-67, Sep. 2008. https://doi.org/10.1109/MCOM.2008.4623708
  4. P. Xia, V. Chandrasekhar, and J. G. Andrews, "Open vs. Closed Access Femtocells in the Uplink," IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 9, no. 11, pp. 3798-3809, Dec. 2010. https://doi.org/10.1109/TWC.2010.101310.100231
  5. P. Lin, J. Zhang, Y. Chen, and Q. Zhang, "Macro-femto heterogeneous network deployment and management: from business models to technical solutions," IEEE Wireless Commun., vol. 18, no. 3, pp. 64-70, June 2011.
  6. V. Chandrasekhar and J. Andrews, "Spectrum allocation in tiered cellular networks," IEEE Commun. Mag., vol. 57, no. 10, pp. 3059-3068, Oct. 2009.
  7. D. Lopez-Perez, A. Valcarce, and G. de la Roche, "OFDMA femtocells: a roadmap on interference avoidance," IEEE Commun. Mag., vol. 47, no. 9, pp. 41-48, Oct. 2009.
  8. S. Y. Pyun and D. H. Cho, "Resource allocation scheme for minimizing uplink interference in Hierarchical Cellular Networks," in Proc. IEEE Veh. Tech. Conf., pp. 1-5, Taipei, Taiwan, May 2010.
  9. S. M. Cheng, S. Y. Lien, F. S. Chu, and K. C. Chen, "On exploiting cognitive radio to mitigate interference in macro/femto heterogeneous networks," IEEE Wireless Commun., vol. 18, no. 3, pp. 40-47, June 2011.
  10. V. Chandrasekhar and J. G. Andrews, "Uplink capacity and interference avoidance for two-tier femtocell networks," IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 8, no. 7, pp. 3498-3509, July 2009. https://doi.org/10.1109/TWC.2009.070475