셀 내 간섭원에 의한 수신기의 신호 대 간섭비 분포 특성 Receiver Carrier-to-Interference Ratio Distribution Characteristics under the Influence of an Intra-Cell Interferer원문보기
이동 통신 시스템의 성능 분석을 위해서는 정확한 신호 대 간섭비(Carrier-to-Interference Ratio: C/I)에 대한 정보가 중요하다. 셀 내에 간섭원(interferer)이 존재하는 경우, 수신기의 신호 대 간섭 비는 수신기와 정보원의 거리$(d_0)$와 수신기와 간섭원의 거리$(d_1)$의 비에 의해 결정된다. 본 논문에서는 정보원, 간섭원 및 수신기의 지정학적 관계를 이용해서 $d_0/d_1$의 값에 따른 신호 대 간섭비의 분포를 유도하고, 이를 실험 결과와 비교 및 검증한다. 또한, 제시된 모델을 활용하여 인접 채널 간섭이 존재하는 상황에 적용시, 간섭 영향에 따른 outage 확률을 분석한다.
이동 통신 시스템의 성능 분석을 위해서는 정확한 신호 대 간섭비(Carrier-to-Interference Ratio: C/I)에 대한 정보가 중요하다. 셀 내에 간섭원(interferer)이 존재하는 경우, 수신기의 신호 대 간섭 비는 수신기와 정보원의 거리$(d_0)$와 수신기와 간섭원의 거리$(d_1)$의 비에 의해 결정된다. 본 논문에서는 정보원, 간섭원 및 수신기의 지정학적 관계를 이용해서 $d_0/d_1$의 값에 따른 신호 대 간섭비의 분포를 유도하고, 이를 실험 결과와 비교 및 검증한다. 또한, 제시된 모델을 활용하여 인접 채널 간섭이 존재하는 상황에 적용시, 간섭 영향에 따른 outage 확률을 분석한다.
To analyze the performance of mobile communication systems, the exact information of the carrier-to-interference ratio is important. Under the presence of an interferer in a cell, the carrier-to-interference ratio of the receiver is determined by the ratio between the informer-receiver distance...
To analyze the performance of mobile communication systems, the exact information of the carrier-to-interference ratio is important. Under the presence of an interferer in a cell, the carrier-to-interference ratio of the receiver is determined by the ratio between the informer-receiver distance$(d_0)$ and the receiver-interferer distance$(d_1)$. In this paper, we derive the carrier-to-interference distribution based on $d_0/d_1$ values using the geometric relation among the informer, interferer and receiver, and confirm its exactness using the simulation result. We also apply the derivation result to a system with the adjacent channel interference, and analyze the outage probability.
To analyze the performance of mobile communication systems, the exact information of the carrier-to-interference ratio is important. Under the presence of an interferer in a cell, the carrier-to-interference ratio of the receiver is determined by the ratio between the informer-receiver distance$(d_0)$ and the receiver-interferer distance$(d_1)$. In this paper, we derive the carrier-to-interference distribution based on $d_0/d_1$ values using the geometric relation among the informer, interferer and receiver, and confirm its exactness using the simulation result. We also apply the derivation result to a system with the adjacent channel interference, and analyze the outage probability.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
가설 설정
실험 환경은 반경이 1 km인 원형 셀을 기준 셀로 하며 위성 DMB 갭 필러는 셀의 중심으로부터 200, 400, 600, 800[m] 및 셀 내 균일한 분포로 위치시킨다, WCDMA 기지국(정보원)과 위성 DMB 갭 필러 (간섭원)는 셀 내에 한 개씩 존재하고 기지국과 갭필러의 송신 전력(R, R)은 각각 동일하다고 가정한다. 경로 손실 지수( 砂는 각각 2, 3, 4인 경우에 대해 실험을 수행 한다.
제안 방법
논문의 구성은 다음과 같다. II 장에서 시스템 모델을 제시하고, 皿장에서 지정학적 관계를 이용하여 간섭 원에 의한 수신 C//의 분포를 유도하며 모의실험을 통해 본 모델을 검증한다. IV장에서 위성 DMB 및 WCDMA 시스템의 경우를 예로 하여 실제 시스템 간 인접 채널 간섭 분석에도 모델을 적용할 수 있음을 보인 후, V장에서 결론을 맺는다.
본 논문에서는 셀 내에 정보원과 수신기, 그리고 간섭원이 존재하는 경우의 수신기의 분포 모델을 제시하고, 이를 통해 수신 C//에 대한 누적 분포 함수 (Cumulative Distribution Function: CDF) 및 확률 밀도함수(probability density function: pdf)를 유도한다. 특히 셀 내의 임의의 지점에간섭 원이와 간섭원이 존재할 확률이 동일한 경우, 정보원과 간섭원 그리고 수신기의 지정학적 관계를 이용하여 수신기의 CII 분포를 산출한다.
본 논문에서는 셀 내에 하나의 정보원과 간섭원, 그리고 수신기가 있을 때, 수신기의 이1를 旅亦의 비로 표현할 수 있으며 의 분포를 통해 셀 내의 간섭 원에 의해 영향을 받는 수신기의 C〃의 분포를 지정학적 관계를 이용하여 CDF 와 pdf로 유도하고 실험적 결과와의 비교를 통해 이를 검증하였다. 특히 위성 DMB 와 WCDMA 시스템 간 인접 채널 간섭에 대해, 간섭에 의해 영향받는 수신기의 C//의 분포 및 outage 확률을 산출하여 인접 채널 간섭 정도를 확인하였다.
앞에서 即山에 따른 수신기의 분포와 dddiWm을 만족하는 영역을 확인하였으며, 본 장에서는 이를 통해 수신기 의 C//분포를 유도한다. 정보원, 간섭 원 및 수신기의 위치 관계에 따라 如<A<1과 rfo/rfi=l, dM>l 인 3가지 경우로 구분하여 분포를 유도한다.
정보원, 간섭 원 및 수신기의 위치 관계에 따라 如l 인 3가지 경우로 구분하여 분포를 유도한다.
특히 위성 DMB 와 WCDMA 시스템 간 인접 채널 간섭에 대해, 간섭에 의해 영향받는 수신기의 C//의 분포 및 outage 확률을 산출하여 인접 채널 간섭 정도를 확인하였다. 이와 같이 이 모델은 동일 채널 간섭뿐만 아니라 이종 시스템 간 인접 채널 간섭 분석에도 적용 가능하며, 셀 내에 정보원과 간섭원, 수신기가 존재할 때 간섭 원의 위치에 따른 수신기의 신호 대 간섭 비를 예측하는데 활용될 수 있다
대상 데이터
위성 DMB와 WCDMA 표준을 이용한 모의 실험을 통해 두 시스템의 신호 전력 스펙트럼 밀도를 구한 결과는 그림 6과 같으몌이. 위성 dmb 갭 필러에서 WCDMA 수신기로의 厶做이 그 반대의 경우보다 작기 때문에 위성 DMB 갭 필러 간섭에 의한 WCDMA 수신기의 이1 분포를 간섭 분석의 대상으로 한다. 이러한 인접 채널 간의 간섭 영향 정도를 분석하기 위한 지표로서, 수신기의 하향 링크의 신호 대 간섭비가 특정 문턱값을 만족시키지 못하는 확률로 정의되는 outage 확률을 산출하며, 문턱값이 rthmhou [dB] 일때 수신기의 outage 확률(나 5。“礙)은 다음 식과 같다.
인접 채널 간섭 영향을 확인할 대상 시스템은 2, 500-2, 690 MHz의 IMT-2000 추가 대역에서 서비스 될 예정인 WCDMA와 해당 대역 내(2, 630~2, 655 MHz)에서 현재 서비스 중인 위성 DMB이다. 위성 DMB와 WCDMA 표준을 이용한 모의 실험을 통해 두 시스템의 신호 전력 스펙트럼 밀도를 구한 결과는 그림 6과 같으몌이.
성능/효과
기지국-갭 필러 간 간격이 커질수록, 수신기의 CI1 가 전체적으로 고르게 분포하고, 수신 C7/의 문턱값이 0~ 10 dB에서 결정될 경우 수신기-갭 필러간 간격이 커질수록 문턱값을 넘지 못할 확률이 높아짐을 확인할 수 있으며, 위 경우 모두에서 모델을 통한 결과와 실제 실험 결과가 일치함을 확인할 수 있다. 그림 9는 위성 DMB 갭 필러 신호의 LacireO dB이고 z=2, 3, 4인 경우에 대한 수신기의 CII 분포이며, 그림 10은 7=3이고 山血=30, 40, 50 dB 인 경우의 CII 분포를 도시한 결과이다.
신호 대 간섭비는 간섭 신호의 총 전력에 대한 필요 신호 전력의 비로 정의되며, 적응형 변조 및 부호화와 같은 송수신 채널 품질을 활용하는 시스템에서 주로 이용된다. 즉, 수신기에서 추정된 C// 레벨에 따라 변조 방식 및 부호율이 결정되어 다음 프레임 수신 시 전송 용량의 증대 및 수신 비트 오율 감소 효과를 얻을 수 있다. 따라서 수신기에서의 c〃를 개선하기 위한 여러가지 방식 및 분석 모델이 제시된 바 있으며 이종 시스템 간 인접 채널 간섭 시 수신 성능분석기制 및 동종 시스템 간 인접 채널 간섭 분석 W的, 그리고 간섭 원이 존재할 때 수신기에서의 간섭영향 지표를 확인하기 위한 분석 모델이 연구되어왔다 W] 특히 참고문헌 [6] 에서는 전력 제어를 활용하는 CDMA 시스템의 상/하향 링크에서 발생할 수 있는 간섭(셀 내 간섭, 셀 간 간섭)에 관한 모델을 제시하고 간섭 수신 전력의 분포를 유도하였으며, 참고문헌 [기에서는 셀 외부의 간섭 원에 의한 수신기의 C// 분포 모델을 제시한 바 있다.
후속연구
특히 위성 DMB 와 WCDMA 시스템 간 인접 채널 간섭에 대해, 간섭에 의해 영향받는 수신기의 C//의 분포 및 outage 확률을 산출하여 인접 채널 간섭 정도를 확인하였다. 이와 같이 이 모델은 동일 채널 간섭뿐만 아니라 이종 시스템 간 인접 채널 간섭 분석에도 적용 가능하며, 셀 내에 정보원과 간섭원, 수신기가 존재할 때 간섭 원의 위치에 따른 수신기의 신호 대 간섭 비를 예측하는데 활용될 수 있다
참고문헌 (10)
L. C. Wang, C. T. Lea, 'Macrodiversity cochannel interference analysis', Electronic Letters, vol. 31, no. 8, pp. 614-616, Apr. 1995
K. Heiska, H. Posti, P. Muszynski, P. Aikio, J. Numminen, and M. Hamalainen, 'Capacity reduction of WCDMA downlink in the presence of interference from adjacent narrow-band system', IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 51, pp. 37-51, Jan. 2002
H. Holma, F. Velez, 'Performance of WCDMA1900 in the presence of uncoordinated narrow-band GSM interference', in Proc. IEEE Vehicular Technology Conf.(VTC), pp. 821-824, 2002
J. Dumont, S. Lasaulce, and J. M. Chaufray, 'Adjacent channel interference in WCDMA networks equipped with multiple antennas mobile stations', in Proc. Signal Processing for Advanced Wireless Communications(SPAWC), Jul. 2004
G. Povey, L. Gatzoulis, L. Stewart, and I. Band, 'WCDMA inter-operator interference and dead zones', in Proc. European Personnel Mobile Communications Conference, Apr. 2003
W. W. S. Wong, E. S. Sousa, 'Single frequency broadcast system performance in a power- controlled CDMA cellular network', IEEE WCNC, pp. 692-697, Sep. 2000
A. Masmoudi, S. Tabbane, 'Other-cell- interference factor distribution model in downlink WCDMA systems', in Proc. the 7th ACM international Symp. Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems, pp. 268-275, 2004
3GPP TSG RAN WG4, Evaluation of up-and downlink adjacent channel performance, Turin, TSGR4#2(99)048, Feb. 1999
3GPP TR 25.104 v7.3.0, Base Station(BS) radio transmission and reception(FDD), Mar. 2006
TTAS.KO-07.0027, Standard for Satellite Digital Multimedia Broadcasting Transmitter/Receiver Interface, Sep. 2004
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.