IEEE 802.16j 시스템에서 효과적인 Relay 적용을 위한 Hybrid 주파수 재사용 기법 연구 : A Study on the Efficient Relay Applications of Hybrid Frequency Reuse Scheme for the IEEE 802.16j System
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 홍대형
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 200702
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 전자공학
- 식별자(기타) 000000103822
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 논문에서는 효과적인 relay 시스템 적용을 위해 셀 간 주파수 재사용 기법과 셀 내 주파수 재사용 기법을 혼합한 hybrid 주파수 재사용 기법을 제안한다. Relay 시스템에서 throughput 성능 증대를 위해서 주파수 재사용을 적용하는 경우 셀 간 주파수 재사용과 셀 내 주파수 재사용 기법을 고려할 수 있다. 셀 간 주파수 재사용을 적용하면 자원이 재사용되는 거리가 멀어져서 사용자의 수신 SINR이 향상되고 fairness 성능이 향상된다. 그러나 가용 자원의 감소로 throughput 성능 향상이 어렵다. 반면 가용한 자원을 확보하기 위하여 셀 내 주파수 재사용을 적용하면 throughput 성능은 향상될 수 있지만 간섭에 의해 수신 SINR이 감소되어 fairness 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 기존의 두 가지 기법의 단점을 보완하기 위해 셀 간 주파수 재사용 기법과 셀 내 주파수 재사용 기법을 동시에 적용할 수 있는 hybrid 주파수 재사용 기법을 제안한다. 수신 SINR을 향상 시키기 위하여 RS 간에는 셀 간 주파수 재사용을 적용하고 이와 동시에 가용 자원을 확보하기 위해 RS에서 사용하는 자원을 기지국과 재사용하는 셀 내 주파수 재사용을 적용하였다. 제시하는 기법의 성능 분석을 위해 동일한 자원을 할당하는 경우와 동일한 전송률을 보장하는 경우의 fairness 관점에서cell throughput을 비교하였다. 분석을 위한 시스템 모델로서 IEEE 802.16j 시스템을 선정하였고 모의 실험을 통해 성능 분석 결과를 도출하였다. 도출 결과를 통해 제안하는hybrid 주파수 재사용 기법이 동일한 자원을 할당하는fairness관점에서 throughput 성능이 증대됨을 보였다. 또한 사용자간 동일한 전송률을 보장하는 fairness관점에서도 역시 throughput 성능과 QoS성능이 모두 향상됨을 보였다. 제안하는 hybrid 주파수 재사용 기법은 기존의 재사용 기법을 응용하여 효율적으로 relay 시스템 용량 증대와 fairness성능을 보장할 수 있는 기법이다. 제안한 기법은 IEEE 802.16j 시스템의 성능을 증대시키기 위한 효과적인 방법으로 활용될 수 있을 것이라 기대된다.
more초록/요약
In this thesis, we propose a hybrid frequency reuse scheme which combines inter-cell and intra-cell frequency reuse scheme for efficient relay applications. When we apply frequency reuse to improve cell throughput for relay system, inter-cell frequency reuse and intra-cell frequency reuse schemes can be considered for applicable reuse scheme. In case of inter-cell frequency reuse, reuse distance is increased, so received SINR and fairness performance is improved. However, it might be difficult to enhance cell throughput because of deficient available resources. If we consider intra-cell frequency reuse to obtain more available resources, the cell capacity can be enhanced but fairness performance might be decreased. To complement the weak point of two frequency reuse schemes, we propose hybrid reuse scheme that both inter-cell and intra-cell frequency reuse schemes are combined. We apply inter-cell frequency reuse for RSs to improve the received SINR for the users at the cell edge. At the same time, for the intra-cell frequency reuse, the resources used in the RSs are reused only with those of the BS to obtain sufficient frequency resources. To analyze the performance of the proposed scheme, we derived the results in the viewpoint of equal resource fairness and equal data rate fairness. As a system model for this research, IEEE 802.16j system is selected. We analyze the performance of frequency reuse scheme by performing system level simulations. Our simulation results show that the proposed hybrid frequency reuse scheme can improve the cell throughput performance in the viewpoint of equal resource fairness. In addition, the results also show that cell throughput and quality of service performance can be improved in the viewpoint of equal data rate fairness. The proposed hybrid frequency reuse scheme is a very efficient way of increasing cell throughput as well as guaranteeing fairness performances. Our proposed scheme can be simply implemented based on the conventional frequency reuse schemes and is expected to be the efficient way to improve the performance of IEEE 802.16j system.
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