Dynamic Inter-Cell Interference Avoidance in Self-Organizing Femtocell Networks

Femtocells are expected as the surest way to increase the system capacity with higher-quality links and more spatial reuse in future networks. In spite of their great potential, the system capacity is highly susceptible to network density because a large portion of users are exposed to inter-cell interference (ICI). In this work, we proposed a dynamic interference avoidance scheme in densely deployed cell environments. Our proposed DDIA (Distributed Dynamic ICI Avoidance) scheme not only works in a fully distributed manner, but also controls interference link connectivity of users with high agility so that it is suited for self-organizing networks (SONs). We introduced the concept of ICI-link and two-tier scheduling in designing the DDIA scheme. To avoid ICI without any central entity, our scheme tries to harmonize all base stations (BSs) with users adaptively. Through extensive simulations, it was shown that our proposed scheme improves the throughput of users by more than twice on average compared to the frequency reuse factor 1 scheme, who are exposed to ICI while maintaining or even improving overall network performance. Our scheme operates well regardless of network density and topology.

자가구성 펨토셀의 동적 셀간간섭 회피 기법

펨토셀은 미래 네트워크에서 보다 좋은 링크 품질과 주파수의 공간적 재사용을 통해 시스템 용량을 증가시킬 수 있는 대안으로 주목받고 있다. 하지만 펨토셀의 큰 잠재력에도 불구하고, 많은 비중의 사용자가 셀간간섭에 노출됨에 따라, 시스템 용량은 네트워크의 밀도에 크게 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 조밀하게 분포되어있는 펨토셀 환경에서의 동적인 간섭 회피 기법을 제안한다. 제안하는 DDIA (Distributed Dynamic ICI Avoidance)기법은 완전히 분산적으로 동작할 뿐 아니라 사용자들의 간섭링크를 민첩하게 제어하므로 자가구성네트워크(SON) 환경에 적합하다. DDIA 기법을 제안하는 과정에서 셀간간섭링크와 2-단 스케쥴링의 개념을 소개한다. 제안하는 기법은 중앙의 개체 없이 셀간간섭을 피하기 위하여 모든 기지국들과 사용자 단말들이 적응적으로 조화를 이루게 한다. 모의실험을 통하여, 제안하는 지법을 사용하였을 때, 전체 네트워크 용량을 유지 또는 증가시키면서도 셀간간섭에 노출되어있는 사용자들의 평균 전송량이 주파수 재사용률 1 기법과 비교하여 최소 2배 이상 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 제안하는 기법은 네트워크의 밀도와 토폴로지 변화에 상관없이 잘 동작함을 알 수 있었다.