[논문]건물 내 스몰셀 네트워크에서 채널 선택 기반 다중점 협력통신

반일학; 김세진

doi:10.7472/jksii.2022.23.5.9

초록
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본 논문은 매크로 기지국(Macro base station, MBS) 커버리지에 위치한 건물 내부의 밀집된 스몰셀 네트워크 환경에서 매크로 사용자 단말(Macro user equipment, MUE)의 성능향상을 위한 채널 선택 기반 다중점 협력통신(Coordinated multi-point, CoMP) 방법을 제안한다. 제안하는 CoMP 방법에서 건물 내에 위치한 MUE의 성능향상을 위해 스몰셀 기지국(Small-cell base station, SBS)들이 이웃한 MUE에게 간섭을 적게 미치는 방법으로 채널을 선택하고 CoMP가 필요한 MUE에게 적절한 신호를 송신한다. 시뮬레이션 결과에서 제안하는 CoMP 방법이 기존의 랜덤채널할당 기반의 스몰셀 네트워크 방법과 CoMP방법보다 MUE의 성능을 각각 최대 164%와 51%까지 향상시킨다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper proposes a coordinated multi-point communication (CoMP) method with channel selection to improve performance of a macro user equipment (MUE) in a dense small-cell network environment in a building located within coverage of a macro base station (MBS). In the proposed CoMP method, in order...

This paper proposes a coordinated multi-point communication (CoMP) method with channel selection to improve performance of a macro user equipment (MUE) in a dense small-cell network environment in a building located within coverage of a macro base station (MBS). In the proposed CoMP method, in order to improve the performance of the MUE located in the building, A small-cell base station (SBS) selects a channel with lower interference to the neighboring MUE and transmits appropriate signals to the MUE requiring CoMP. Simulation results show that the proposed CoMP method improves the performance of the MUE by up to 164% and 51%, respectivley, compared to a random channel allocation based traditional SBS network and CoMP method.

주제어

표/그림 (6)

그림 (그림 1) 시스템 토폴로지 (Figure 1) System topology
그림 (그림 2) 제안하는 CoMP 방법 순서도 (Figure 2) Flowchart of the proposed CoMP method
표 (표 1) 시스템 파라미터 (Table 1) System parameters
그림 (그림 3) 평균 MUE 용량 (Figure 3) Mean MUE capacity
그림 (그림 4) 평균 SUE 용량 (Figure 4) Mean SUE capacity
그림 (그림 5) CoMP를 송신하는 SBS들의 수 (Figure 5) Number of SBSs with CoMP transmission

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 건물 내 SBS 수가 증가하면서 MUE에게 미치는 SBS들로부터의 간섭을 줄이고 수신세기를 높여 성능을 증가시키기 위해 SBS 채널선택 기반 CoMP방법을 제안한다. 제안하는 CoMP 방법은 SBS들이 이웃한 MUE가 가지는 채널사용을 줄이기 위해 신호세기가 가장 낮은 순으로 동일 채널을 선택하여 간섭을 줄인다.
본 논문은 건물 내 스몰셀 네트워크에서 MUE에게 미치는 SBS의 간섭을 효율적으로 관리하고 성능을 증가시키기 위해 SBS의 채널선택 기반 CoMP 방법을 제안하였다. 제안하는 CoMP 방법은 SBS들이 MUE가 사용하는 채널을 최대한 회피함으로 간섭을 줄이고 적절한 CoMP를 진행하도록 하였다.

제안 방법

본 논문은 건물 내 스몰셀 네트워크에서 MUE에게 미치는 SBS의 간섭을 효율적으로 관리하고 성능을 증가시키기 위해 SBS의 채널선택 기반 CoMP 방법을 제안하였다. 제안하는 CoMP 방법은 SBS들이 MUE가 사용하는 채널을 최대한 회피함으로 간섭을 줄이고 적절한 CoMP를 진행하도록 하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 CoMP 방법이 Conv 방법과 Random 방법보다 SINR 임계값 –10 dB와 0 dB에서 MUE의 용량을 각각 164%와 51% 그리고 116%와 79%까지 향상시키며 SUE의 성능은 6%와 9% 그리고 7%와 8% 감소시킨다.
본 논문에서는 건물 내 SBS 수가 증가하면서 MUE에게 미치는 SBS들로부터의 간섭을 줄이고 수신세기를 높여 성능을 증가시키기 위해 SBS 채널선택 기반 CoMP방법을 제안한다. 제안하는 CoMP 방법은 SBS들이 이웃한 MUE가 가지는 채널사용을 줄이기 위해 신호세기가 가장 낮은 순으로 동일 채널을 선택하여 간섭을 줄인다. 이후 MUE의 수신 세기 성능을 향상시키기 위해 MUE의 SINR이 임계값보다 낮은 MUE들에게 이웃한 SBS들이 JT-CoMP를 진행한다.

성능/효과

제안하는 CoMP 방법은 SBS들이 MUE가 사용하는 채널을 최대한 회피함으로 간섭을 줄이고 적절한 CoMP를 진행하도록 하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 CoMP 방법이 Conv 방법과 Random 방법보다 SINR 임계값 –10 dB와 0 dB에서 MUE의 용량을 각각 164%와 51% 그리고 116%와 79%까지 향상시키며 SUE의 성능은 6%와 9% 그리고 7%와 8% 감소시킨다. 추가적으로 MUE에게 CoMP를 적용 시 제안하는 CoMP 방법이 Random 방법보다 SINR 임계값 -10 dB와 0 dB에서 각각 62%와 174%의 적은 SBS 수로 CoMP를 수행하였다.
시뮬레이션 결과는 제안하는 CoMP 방법이 Conv 방법과 Random 방법보다 SINR 임계값 –10 dB와 0 dB에서 MUE의 용량을 각각 164%와 51% 그리고 116%와 79%까지 향상시키며 SUE의 성능은 6%와 9% 그리고 7%와 8% 감소시킨다. 추가적으로 MUE에게 CoMP를 적용 시 제안하는 CoMP 방법이 Random 방법보다 SINR 임계값 -10 dB와 0 dB에서 각각 62%와 174%의 적은 SBS 수로 CoMP를 수행하였다. 향후 연구에서는 MUE에게 CoMP를 진행시 발생하는 SUE에 대한 간섭으로 성능 저하를 해결할 채널선택 방법에 대해 고려하며 추가적으로 건물 내부 층을 나누어 다른 층에서의 SBS들로 생기는 다양한 간섭을 고려한다.

후속연구

추가적으로 MUE에게 CoMP를 적용 시 제안하는 CoMP 방법이 Random 방법보다 SINR 임계값 -10 dB와 0 dB에서 각각 62%와 174%의 적은 SBS 수로 CoMP를 수행하였다. 향후 연구에서는 MUE에게 CoMP를 진행시 발생하는 SUE에 대한 간섭으로 성능 저하를 해결할 채널선택 방법에 대해 고려하며 추가적으로 건물 내부 층을 나누어 다른 층에서의 SBS들로 생기는 다양한 간섭을 고려한다.

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I.H. Ban and S.-J. Kim, "Small-cell based Cooperative Multi-Point Communications to Increase Macro-cell User Performance in Ultra-Dense Heterogeneous Networks" Journal of Internet Computing&Services(JICS), vol.22, no.6 , pp.9-15, 2021. http://dx.doi.org/10.7472/jksii.2021.22.6.9

원문보기 상세보기
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T.Lee, H.Kim, J.Park, and J.Shin, "An efficient resource allocation in OFDMA femtocells networks," IEEE 72nd Vehicular Technology Conference Fall(VTC2010-Fall), pp.1-5, 2010. http://dx.doi.org/10.1109/VETECF.2010.5594587
Recom. ITU-R P.1238-6, "Propagation data and prediction methods for the planning of indoor radio-communication systems and radio local area networks in the frequency range 900MHz to 100GHz," 2009.

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