SON 기반 LTE 시스템에서 수신신호세기를 이용한 Physical Cell Identifier 할당 기법 연구
A Physical Cell Identifier Allocation Scheme Utilizing Received Signal Strength in SON-based LTE Systems
- 주제(키워드) PCI , LTE , SON
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 홍대형
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045799
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
본 논문에서는 LTE 시스템에서 새로 설치된 셀이 자율적으로 이웃 셀 정보를 수집하고 Physical Cell Identifier (PCI)를 결정하는 방안을 제안한다. PCI의 수는 한정되어 재사용이 필요하며, 도심 환경에서 Macro 셀 안에 Pico/Femto 셀과 같은 작은 크기의 셀이 다수 설치되면 PCI의 수는 더욱 제한될 것으로 예상된다. 따라서 제한된 수의 PCI를 효율적으로 할당하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 Self-Organizing Network (SON) 기반의 LTE시스템에서 특정수의 셀을 운용하는 데 요구되는 PCI 수를 줄여 PCI 재사용 효율을 높이는 것을 목적으로 candidate PCI list 내에서 하나의 PCI를 선택하는 방안을 제안한다. 이 때, candidate PCI를 사용하는 주변 셀로부터 수신 신호 세기를 수집하고 이를 이용하여 가급적 동일한 PCI들이 조밀하게 배열될 수 있도록 PCI를 할당한다. 또한 제안한 기법은 SON 환경에서 이웃 셀 정보 수집의 불완전성으로 인해 발생 가능한 PCI 충돌 확률을 낮출 수 있도록 하였다. 제안한 방안이 적용된 경우의 성능 분석을 위하여 모의실험을 구성한 후, Macro 셀과 Pico 셀을 운용하는 데 필요한 PCI 수를 도출하고 표준에서 제시한 candidate PCI list에서 임의의 PCI를 선택하는 기존 방안의 결과와 비교하였다. 또한 PCI 할당 시 수집하는 정보인 Neighbor Cell List(NCL)의 구성이 불완전한 경우에 대하여 PCI 충돌 발생 비율을 도출하였다. 제안한 기법을 적용할 경우 시스템을 운용하는데 필요한 PCI의 수를 줄여주었으며, 특히 Pico 셀의 경우 기존 방안을 사용할 때보다 요구 PCI 수가 최대 22% 정도 감소하였다. 또한 PCI 충돌 발생 비율을 최대 73% 낮출 수 있음을 확인하였다.
more초록/요약
This thesis proposes a self-organizing scheme which collects the information of neighboring cells, and then assigns a Physical Cell Identifier (PCI) for a newly deployed cell in LTE systems. As the number of PCIs is limited, the reuse of PCIs in different cells is unavoidable. In a dense urban environment where many small cells such as Pico/Femto cells are deployed under macro cells, it is expected that the limitation of the number of PCIs becomes even worse. Therefore, the limited number of PCIs needs to be allocated very efficiently. We propose a PCI allocation scheme for a newly deployed cell that can autonomously select a PCI in a candidate PCI list. The purpose is to increase PCI reuse efficiency by reducing the number of PCIs required for the operation of system. The proposed scheme collects the information about the levels of received signal strength from neighboring cells that use candidate PCIs. And then it allocates a PCI with the collected information for cells using same PCI to be placed closely. It is also intended to decrease the probability of PCI conflicts that occur because of imperfections of the information gathered about neighbor cells. To evaluate the performance of the proposed scheme, simulations have been developed and performed. We derive the minimum number of PCIs needed for operation of Macro/Pico cells and compare the proposed scheme with conventional scheme that selects a PCI randomly in Candidate PCI list. We also derive the probability of PCI conflict in the environment where the construction of candidate PCI list is imperfect. When the proposed scheme is applied, the simulation results show the number of required PCIs for the system can be saved and especially in case of Pico cell can be reduced maximum 22 % as compared to the conventional scheme. We also demonstrate that the proposed scheme reduces the probability of PCI conflicts maximum 73 % using the proposed scheme.
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