• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권4A호
• /
• pp.316-323
• /
• 2009

본 논문은 셀간 간섭을 제어하여 셀 경계 사용자의 데이터 전송율을 증가시키는 기술인 소프트 주파수 재사용시 전력 할당에 관한 것이다. 소프트 주파수 재사용 기술은 셀 경계 사용자의 데이터 전송율을 개선하는데 유용한 기술이나 주파수 재사용 지수가 증가되어 셀 평균 데이터 전송율을 감소시키는 문제가 있다. 본 논문에서는 하나의 중앙 제어기가 물리적 거리가 인접한 여러 개의 셀을 제어하는 환경에서, 셀 경계 사용자의 데이터 전송율 개선하면서도 셀 평균 전송율 감소를 최소화하도록 소프트 주파수 재사용을 위한 송신 전력 할당 기법을 제안한다. 시스템 시뮬레이션을 통하여 인접한 두 셀에 소프트 주파수 재사용 기술을 적용하여 소프트 주파수 재사용에 의한 셀 평균 데이터 전송율 감소 정도와 제안하는 전력 할당 기법에 의한 셀 평균 데이터 전송을 개선을 살펴본다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38A권12호
• /
• pp.1125-1134
• /
• 2013

최근 많은 수의 모바일 유저와 과도한 트래픽 증가를 해결하기 위한 솔루션으로 피코 혹은 펨토 셀과 같은 소형 셀을 설치하는 방법이 주목 받고 있다. 그러나 소형 셀에 속한 엣지 유저들은 주변 기지국으로부터 극심한 셀간 간섭을 받기 때문에 낮은 평균 전송률을 얻게 되고, 이를 해결하기 위해서는 셀 간 간섭을 효과적으로 관리하는 방법이 필요하다. 최근의 많은 연구들은 셀 간 간섭 관리를 위해 기지국의 전송 전력을 제어하는 알고리즘을 제시하였지만, 제시된 방법들은 높은 복잡도를 가지고 중앙 기지국의 도움을 필요로 한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기지국간의 경쟁을 기반으로 하여, 낮은 복잡도를 가지는 분산화된 방법의 기지국 전송 전력 on/off 제어 및 유저 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해, 제안하는 방법이 셀 간 간섭 관리를 하지 않는 방법에 비해 셀 엣지 유저의 경우 170%의 성능 개선을 보이고, 최적의 알고리즘과 비교 했을 때 88-96%에 달하는 geometric average throughput (GAT) 성능 및 매우 근접한 average edge user throughput (AET) 성능을 보임을 검증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권2호
• /
• pp.650-669
• /
• 2017

Coordinated multiple points transmission and reception (CoMP) technology is used to mitigate the inter-cell interference, and increase cell average user normalized throughput and cell edge user normalized throughput. There are two kinds of radio resource schedule strategies in LTE-A/5G CoMP system, and they are called centralized scheduling strategy and distributed scheduling strategy. The regional centralized scheduling cannot solve interference of inter-region, and the distributed scheduling leads to worse efficiency in the utilize of resources. In this paper, a novel distributed scheduling scheme named 9-Cell alternate authorization (9-CAA) is proposed. In our scheme, time-domain resources are divided orthogonally by coloring theory for inter-region cooperation in 9-Cell scenario [6]. Then, we provide a formula based on 0-1 integer programming to get chromatic number in 9-CAA. Moreover, a feasible optimal chromatic number search algorithm named CNS-9CAA is proposed. In addition, this scheme is expanded to 3-Cell scenario, and name it 3-Cell alternate authorization (3-CAA). At last, simulation results indicate that 9/3-CAA scheme exceed All CU CoMP, 9/3C CU CoMP and DLC resource scheduling scheme in cell average user normalized throughput. Especially, compared with the non-CoMP scheme as a benchmark, the 9-CAA and 3-CAA have improved the edge user normalized throughput by 17.2% and 13.0% respectively.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권7A호
• /
• pp.654-659
• /
• 2010

본 논문에서는 3GPP LTE 시스템에서 셀 주변부 및 하위 5%의 사용자 전송률을 높이기 위한 새로운 주파수 할당 기법을 제안한다. 단일 안테나 전송 방식(SISO: Single Input Single Output)에서 셀 주변부의 사용자 전송률을 늘리기 위하여 여러 가지 셀간 간섭 관리에 대한 연구가 활발히 진행되었으나, 간섭 관리 알고리즘 적용 방식이 실제 구현에 있어 상당히 복잡한 점이 있다. 제안하는 알고리즘은 모든 셀 영역에 동일한 주파수 할당 방식을 적용할 수 있어 운용의 복잡도를 낮추고, 셀 주변부의 사용자 전송량을 늘리도록 한다. 시스템 레벨 시뮬레이션(SLS: System Level Simulation)을 통하여 제안하는 알고리즘의 셀 주변부 및 하위 5% 사용자 전송률을 비교 분석한다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제18권3호
• /
• pp.420-428
• /
• 2016

In this paper, we investigate the scheduling and power allocation for coordinated multi-point transmission in downlink long term evolution advanced (LTE-A) systems, where orthogonal frequency division multiple-access is used. The proposed scheme jointly optimizes user selection, power allocation, and modulation and coding scheme (MCS) selection to maximize the weighted sum throughput with fairness consideration. Considering practical constraints in LTE-A systems, the MCSs for the resource blocks assigned to the same user need to be the same. Since the optimization problem is a combinatorial and non-convex one with high complexity, a low-complexity algorithm is proposed by separating the user selection and power allocation into two subproblems. To further simplify the optimization problem for power allocation, the instantaneous signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) and the average SINR are adopted to allocate power in a single cell and multiple coordinated cells, respectively. Simulation results show that the proposed scheme can improve the average system throughput and the cell-edge user throughput significantly compared with the existing schemes with limited feedback.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권4A호
• /
• pp.371-376
• /
• 2008

본 논문에서는 OFDM 기반 이동 셀룰러 시스템에서 셀간간섭 관리를 위해 간섭 회피 및 제거를 동시에 이용하는 방법을 설명하곡 그 성능을 모의실험을 통해 분석한다. 셀 안쪽 단말과 두 셀 경계 단말에 대해서는 간섭 회피를 이용하고, 세 셀 경계 단말에 대해서는 간섭 제거를 이용하게 된다. 모의실험은 간략화된 시스템 시뮬레이션으로 수행되며, 이를 위해 링크 시뮬레이션 결과가 이용된다. 비교 대상은 간섭 관리를 하지 않은 방식, 간섭 회피만을 적용한 방식, 간섭 회피와 제거를 적용한 방식의 세 가지이며, 주된 비교 수단은 하위 5% 사용자 데이터율과 평균 데이터율이고, 보조적으로 하위 5% 사용자 신호대간섭잡음비를 이용한다. 비교 결과, 간섭 관리 기법을 적용하면 셀 경계 성능이 대폭 개선되며, 대신 평균 데이터율은 소폭 저하된다. 그리고 간섭 회피와 제거를 동시에 이용하면 간섭 회피만 이용한 경우보다 셀 경계 및 평균 데이터율 측면에서 모두 우수해진다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39B권3호
• /
• pp.151-161
• /
• 2014

3GPP LTE-Advanced 시스템(Release 10)의 Carrier Aggregation (CA) 규격은 고속의 전송률을 지원하기 위해 다수의 주파수 밴드를 통합하면서, 이를 고려한 다양한 배치 시나리오를 제시하고 있다. 본 논문에서는 각 주파수 밴드 별로 상이한 방향성 섹터 안테나를 사용하는 배치 시나리오를 고려하며, 이때 단말이 인접 셀의 주파수 밴드를 선택 가능하게 함으로써 셀 경계 사용자의 수율 성능을 향상할 수 있는 셀 선택 방식을 제안한다. 그리고 이러한 방식 하에 셀 간에 비례공정성(proportional fairness)이 확보될 수 있도록 하는 분산 방식의 셀간 협력 스케쥴링 알고리즘을 제시하며, 이를 통해 기존 방식보다 셀 경계 사용자의 수율이 약 50% 향상되는 것을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37A권12호
• /
• pp.1093-1105
• /
• 2012

본 논문에서는 3-Cell 간섭 환경에서의 하향링크 MU-MIMO를 위한 간섭 공간 재활용 기술 (ISR)과 그 적용방안을 제시한다. 멀티 셀 간섭환경의 셀 경계 사용자들의 안정적인 통신을 위해서는 효율적인 간섭 관리가 필요하다. 하지만 셀 중심부의 사용자들의 경우 간섭의 영향을 적게 받으며 적은 전송 전력으로도 안정적인 통신이 가능하다. 본 논문에서는 셀 경계 사용자의 간섭 공간을 재사용하여 셀 중심부 사용자에게 서비스를 제공하는 ISR 기반 전송 신호 설계 방법을 제시한다. ISR 방식은 간섭정렬(IA)과 결합된 부분적 주파수 재활용 (fractional frequency reuse : FFR) 방식과 비교하여 볼 때 셀 중심 사용자와 셀 경계 사용자에 대한 scheduling에 따라 전체 네트워크 데이터 전송용량 측면에서 20%의 성능 향상을 보이며 또한 셀 중심 사용자의 서비스 품질 (QoS) 요구조건이 고정되어 있는 경우 ISR 방식에 의해 기지국에서의 전송 신호 벡터를 설계함으로서 셀 경계 사용자의 데이터 전송 용량을 증가시킬 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권7호
• /
• pp.3370-3392
• /
• 2017

Next Generation Beyond 4G/5G systems will rely on the deployment of small cells over conventional macrocells for achieving high spectral efficiency and improved coverage performance, especially for indoor and hotspot environments. In such heterogeneous networks, the expected performance gains can only be derived with the use of efficient interference coordination schemes, such as Fractional Frequency Reuse (FFR), which is very attractive for its simplicity and effectiveness. In this work, femtocells are deployed according to a spatial Poisson Point Process (PPP) over hexagonally shaped, 6-sector macro base stations (MeNBs) in an uncoordinated manner, operating in hybrid mode. A newly introduced intermediary region prevents cross-tier, cross-boundary interference and improves user equipment (UE) performance at the boundary of cell center and cell edge. With tools of stochastic geometry, an analytical framework for the signal-to-interference-plus-noise-ratio (SINR) distribution is developed to evaluate the performance of all UEs in different spatial locations, with consideration to both co-tier and cross-tier interference. Using the SINR distribution framework, average network throughput per tier is derived together with a newly proposed harmonic mean, which ensures fairness in resource allocation amongst all UEs. Finally, the FFR network parameters are optimized for maximizing average network throughput, and the harmonic mean using a fair resource assignment constraint. Numerical results verify the proposed analytical framework, and provide insights into design trade-offs between maximizing throughput and user fairness by appropriately adjusting the spatial partitioning thresholds, the spectrum allocation factor, and the femtocell density.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.559-567
• /
• 2015

This paper focuses on evaluating the performance of a cellular network using power control based frequency reuse partitioning (FRP) in downlink (DL). In our work, in order to have the realistic environment, the spectral efficiency of the system is evaluated through traffic analysis, which most of the previous works did not consider. To further decrease the cell edge user's outage, the concept of power ratio is introduced and applied to the DL FRP based cellular network. In considering network topology, we first divide the cell coverage area into two regions, the inner and outer regions. We then allocate different sub-bands in the inner and outer regions of each cell. In the analysis, for each zone ratio, the performance of FRP system is evaluated for the given number of power ratios. We consider performance metrics such as call blocking probability, channel utilization, outage probability and effective throughput. The simulation results show that there is a significant improvement in the outage experienced by outer UEs with power control scheme compared to that with no power control scheme and an increase in overall system throughput.