Antenna array와 유선 Relay Station을 활용한 셀룰러 시스템의 전송 용량 분석 : Transmission Capacity Analysis for Cellular Systems using Antenna Arrays and Wired Relay Stations
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 성원진
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 200702
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 전자공학
- 식별자(기타) 000000103502
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 논문에서는 adaptive antenna system (AAS) 와 유선 relay station (RS) 을 활용한 셀룰러 시스템의 셀 전송 용량 증대를 위한 최적의 AAS 구조 및 셀 구조를 제시한다. RS는 커버리지의 지역화에 의한 셀 내 무선자원 재사용 및 전송 거리의 단축화, 음영 지역의 축소, 간섭 완화, 전송 용량의 증대 효과를 가져오고, AAS를 적용하여 기지국에서 송신하고자 하는 단말로의 송신 신호 전력 향상을 추구한다. 이에 앞서 유선 RS를 활용한 셀룰러 시스템의 셀 전송 용량을 분석하고, 이러한 셀룰러 시스템에 적합한 adaptive antenna array 구조와 이를 통해 얻을 수 있는 beamforming weight vector (w) 에 의한 송신 신호 전력에 대한 array gain을 확인한다. Array gain을 통한 기지국에서 단말로의 송신 신호 전력의 향상은 각 단말의 수신 SINR이 향상되는 결과를 가져오고, 이로 인해 셀 전송 용량이 증가하게 된다. 본 논문에서는 두 가지 다른 측면에서 유선 RS를 활용한 셀룰러 시스템에서 최대의 전송 용량을 얻을 수 있는 AAS 및 셀 구조를 제시한다. 첫 번째는 AAS 복잡도를 고정하였을 때 사용 가능한 AAS 구조 및 RS 위치에 따른 전송 용량을 분석하고, 이를 통해 최대의 전송 용량을 얻을 수 있는 AAS 및 셀 구조를 제시한다. 두 번째는 AAS 복잡도를 변화시키면서 사용 가능한 AAS 구조 및 RS 위치에 따른 전송 용량을 분석하고, 이를 통해 최대의 전송 용량을 얻을 수 있는 AAS 및 셀 구조를 제시한다. 위 연구 내용을 바탕으로 RS를 활용한 셀룰러 시스템에서 AAS를 접목하여 목적하는 바에 따른 요구 전송 용량을 만족시키기 위한 최적의 AAS 구조 및 셀 구조를 제시한다.
more초록/요약
In this thesis, we mainly discuss the adaptive antenna system (AAS) and the cell structure in order to enhance the cell capacity in a cellular system with wired relay stations (RS). RSs bring the several advantages by the coverage sectorization of cell such as the reuse of wireless resources, shortening the transmission distance, reducing coverage of the outage regions, decreasing the interference and enhancing the transmission capacity. With the AAS applied to the RS, power of the downlink signal from the base station (BS) to the mobile station can be improved. We introduce a cellular system with several wired RS and the most efficient structure of adaptive antenna array for its operation. We also present the power gain of a proposed antenna array according to the beamforming weight vectors (w). Improved power of the downlink signal from the BS to the mobile station by the array gain leads the improved cell throughput by increasing receiving SINR for each mobile station. For obtaining the maximum transmission capacity by a cellular system with several wired RSs, we propose two different approaches of the AAS and cell structure. Firstly, we examine realizable structures of the AAS with a fixed complexity and analyze a possible maximum transmission capacity over the location of RS with the given AAS structure. From that analysis, we find the structure of cell and AAS for the maximum transmission capacity. Secondly, at this time, we investigate the maximum possible transmission capacity with a varying unfixed complexity of AAS and the location of RS. As a conclusion, we propose the optimized structure of cell and AAS for taking desired transmission capacity of specific needs, especially in a cellular system with several wired RSs and AAS.
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