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.
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.
In this paper, we explain the unified inter-cell interference avoidance and cancellation in OFDM mobile cellular systems. Interference avoidance is used for cell-interior or two-cell-edge users, and interference cancellation is applied to three-cell-edge users. The performance of the unified scheme ...
In this paper, we explain the unified inter-cell interference avoidance and cancellation in OFDM mobile cellular systems. Interference avoidance is used for cell-interior or two-cell-edge users, and interference cancellation is applied to three-cell-edge users. The performance of the unified scheme is evaluated by simplified system simulation. Link simulation results are used in the interpretation of system simulation output. We compare three schemes which are "no interference management," "only interference avoidance," "both avoidance and cancellation." Primary performance measures are the data rate of the 5th percentile user and the mean data rate. Simulation results show that interference management schemes greatly improve the cell edge performance, but slightly reduce the mean data rate. Use of both avoidance and cancelaltion is better than that of only avoidance in terms of the cell edge throughput and the mean data rate.
In this paper, we explain the unified inter-cell interference avoidance and cancellation in OFDM mobile cellular systems. Interference avoidance is used for cell-interior or two-cell-edge users, and interference cancellation is applied to three-cell-edge users. The performance of the unified scheme is evaluated by simplified system simulation. Link simulation results are used in the interpretation of system simulation output. We compare three schemes which are "no interference management," "only interference avoidance," "both avoidance and cancellation." Primary performance measures are the data rate of the 5th percentile user and the mean data rate. Simulation results show that interference management schemes greatly improve the cell edge performance, but slightly reduce the mean data rate. Use of both avoidance and cancelaltion is better than that of only avoidance in terms of the cell edge throughput and the mean data rate.
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문제 정의
본 논문에서는 OFDM 기반 셀룰러 시스템에서 셀간간섭 관리를 위해 간섭 회피 및 제거를 동시에 이용하는 방법을 설명하고 그 성능을 모의실험을 통해 분석하였다. 모의실험 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 IMT-Advanced를 포함한 최근의 셀룰러 이동통신 표준화 동향에서는 평균 데이터율 외에 셀 경계 성능을 따로 정의하여 기준을 제시하여, 셀 전체적인 공정성 (fairness)을 위해 노력하고 있다 이는 셀 경계 위치의 사용자로부터 불만을 들을 수도 있는 사업자에게는 당연한 측면이기도 하다.
가설 설정
여기서 각 기지국별로 송신 전력을 줄이는 자원은 미리 정해두고 고정시킬 수도 있고 가끔씩 기지국간 시그널링을 통해 변경할 수도 있다. 본 논문에서는 고정 육각형 셀 모델을 이용하므로 전자인 고정 자원방식을 가정한다. 이러한 방식에 대한 자세한 정보는 여러 문헨3기을 참조하여 얻을 수 있다
먼저 간섭 제거가 없는 경우에는 기존에 하듯이 비교적 간단하게, 구해진 신호대간섭잡음비로부터 그보다 요구 신호대간섭잡음비가 바로 아래인 MCS가 선택되었다고 보면된다. 이용한 데이터는 수치가 많아서 자세히 적지는 않는데, 64QAM의 부호율 3/4으로부터 QPSK 의부호율 1/3, 반복 6회 (사실상 부호율 1/18)까지 15 단계의 MCS 레벨을 이용했고 MIMO 2x2 및 4x4 환경을 가정했다.
제안 방법
위의 간섭 회피는 간섭이 가장 큰 인접 기지국을 회피하는 개념인데, 세 셀의 경계에서는 간섭이 큰 인접 기지국이 2개 이상이 된다. 2개 이상 모두 간섭 회피를 할 수도 있겠지만 자원 분할이 복잡해지므로 본 논문에서는 세 셀 경계에 대해 간섭 제거를 이용하기로 한다.
간략한 시스템 시뮬레이션을 통해 셀간간섭 관리기법의 성능을 검증하였다. 성능 비교를 위해 가정한 시나리오는 세 가지이다.
대처할 수 있다. 간섭 회피와 제거는 보통 각각 가정되어 성능이 분석되어 왔으나, 본 논문에서는 둘을 결합하여 단말의 통신 조건에 따라 선택적으로 셀간간섭 관리 기법을 적용함으로써 전체 성능의 향상을 이룩한다
과거 셀룰러 이동통신 시스템의 주류가 FDMA/ (avoidance)에서 주파수 재사용 효율이 비교적 높은 간섭 평균화(averaging)로 변하였다. 동일한 클래스
그리고 간섭 제거 방식과 나머지 방식은 동일한 신호대간섭잡음비로부터 다른 데이터율이 나오므로 신호대간섭잡음비를 구하는 것만으로는 성능 비교가 거의 어렵다. 그래서 링크 시뮬레이션 결과를 이용하여 세 방식의 성능을 비교하였다. 링크 시뮬레이션도 간섭 제거가 없는 경우와 있는 경우에 대해 참조할 결과가 달라진다.
이러한 링크 시뮬레이션 결과는 간단하게 보더라도 신호대잡음비(SNR)와 신호대간섭비(SIR)의 2차원 입력으로부터 MCS가 정해지는 형태이다. 여기에 자세한 데이터 수치는 적지 않으나, 간섭 제거는 셀 경계 단말의 경우에 적용되므로 낮은 MCS가 이용된다고 보아 QPSK의 부호율 1/2부터 QPSK의 부호율 1/3, 반복 6회까지 7단계의 MCS 레벨을 이용하였다.
여기서 간섭 제거의 경우에는 기지국 전송 전력을 일부러 줄이지 않는다. 하향링크 전력 할당Sower allocation)에서는 MCS 및 H-ARQ를 고려하여 필요 없는 전력을 줄여서 전송함이 일반적이나, 본 논문에서는 단순하게 방식의 성능 비교를 위해 기지국 최대 전송 전력으로 전송함을 기본으로 한다.
이론/모형
그러나 심볼을 두 개의 부캐리어로 단순히 복사하지 않고 기지국마다 다른 직교 부호를 씌워서 복사하게 되면, 단말에서 직교 특성에 의해 양측 심볼을 완전하게 분리해낼 수 있게 된다. 실제 본 논문의 환경에서는 세 개의 기지국 심볼이 섞여 들어오게 되고, 위와 같은 직교 부호에 의한 제거 후에 남은 간섭은 다중 안테나에 의한 간섭 억제가 동작하게 되며, 반복 수신기(iterative receiver) 기법도 이용한다.
성능/효과
MCS는 불연속적이므로 그림 4의 그래프도 불연속적이다. 20MHz 대역폭, 2x2 MIM0 환경어】서, 먼저 하위 5% 사용자의 데이터율을 보면 “Equal Power”의 경우에 2.79Mbps, “Whispering”의 경우에 5.57Mbps, “UIIM”의 경우에 7.42Mbps로, 간섭 회피만 한 경우에 100% 향상, 간섭 회피 및 제거를 한 경우에 166%의 향상이 있음을 알 수 있다. 그리고 평균 데이터율을 계산해보면 “Equal Power”의 경우에 24.
결과를 종합해보면, 셀간간섭 관리 기법을 적용한 경우에 셀 경계 단말 성능은 획기적으로 개선되었으며, 대신 평균 데이터율은 소폭 저하되었다. 그리고 간섭 회피만 한 경우보다 간섭 회피 및 제거를 동시에 이용한 경우가 셀 경계 및 평균 데이터율 측면에서 모두 우수했다
42Mbps로, 간섭 회피만 한 경우에 100% 향상, 간섭 회피 및 제거를 한 경우에 166%의 향상이 있음을 알 수 있다. 그리고 평균 데이터율을 계산해보면 “Equal Power”의 경우에 24.4Mbps, “Whispering”의 경우에 21.2Mbps, “UIIM”의 경우에 22.9Mbps로 간섭 회피만 한 경우에 13%, 溟 회피 및 제거를 한 경우에 6.1% 저하되었음을 알 수 있다.
본 논문에서는 하향링크 환경에서 셀간간섭 회피기법과 제거 기법을 모두 이용하여, 단말 환경에 따라 선택적으로 적용하여 성능 향상을 얻는다. 먼저 본 논문에서 이용한 셀간간섭 회피 기법에 대해 설명한다.
성능 비교를 위해 가정한 시나리오는 세 가지이다. 첫 번째는 어떤 간섭관리 기법도 적용하지 않고 모든 기지국이 최대 전송 전력으로 전송하며 단말을 무작위로 발생시켜서 얻는 결과로, 결과 그래프에서 “Equal Power”로 표시했다. 두 번째는 2장의 간섭 회피 기법만을 적용한 것으로 “Whispering”으로 표시했다.
참고문헌 (10)
R1-050476, Siemens, 'Evolved UTRA uplink scheduling and frequency reuse,' 3GPP RAN WG1 #41, Athens, Greece, May 2005
김광순, 안재영, '직교주파수 분할 다중 접속 기반 셀룰러 시스템에서의 자원 공간 분할 및 물리채널 할당 방법,' 대한민국 특허등록번호 0575434(Apr. 2006), Nov. 2003
R1-040572, Alcatel, 'OFDM with interference control for improved HSDPA coverage,' 3GPP RAN WG1 #37, Montreal, Canada, May 2004
R1-050272, Alcatel, 'OFDM air interface with QoS at cell edge,' 3GPP RAN WG1 #40bis, Beijing, China, Apr. 2005
R1-050896, Qualcomm Europe, 'Description and simulations of interference management technique for OFDMA based E-UTRA downlink evaluation,' 3GPP RAN WG1 #42, London, UK, Aug. 2005
D. S. Baum, et al., 'An Interim Channel Model for Beyond-3G Systems: Extending the 3GPP Spatial Channel Model(SCM),' Proceeding of VTC2005-Spring, Stockholm, Sweden, pp. 3132-3136, May 2005
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