IEEE 802.16m 시스템에서 HARQ 피드백 정보를 이용한 ARQ 프로토콜 성능 개선 연구
Performance Improvement of ARQ Protocol Using HARQ Feedback Information in IEEE 802.16m Systems
- 주제(키워드) ARQ , IEEE 802.16m , HARQ and ARQ interactions , HARQ residual error
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 홍대형
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046510
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문에서는 IEEE 802.16m 시스템에서 HARQ 피드백 정보를 이용한 ARQ 프로토콜(HARQ and ARQ interactions)의 성능 개선 방안을 연구한다. “HARQ and ARQ interactions” 기법은 ARQ 피드백 메시지를 대신하여 HARQ 피드백 정보를 사용하여 재전송 시간을 단축함으로써 시스템 throughput을 증가시킨다. 그러나 HARQ 피드백 메시지에 오류가 발생하는 경우 성능 열화가 발생 할 수 있다. 특히, HARQ 피드백 오류 중 Local NAK 오류가 발생 시 ARQ 블록의 유실로 인한 성능 열화가 심각하다. 그러므로 HARQ 피드백 오류를 고려한 “HARQ and ARQ interactions” 기법 연구가 필요하다. 본 논문에서는 “HARQ and ARQ interactions” 기법에서 HARQ 피드백 메시지를 적응적으로 활용하는 방법을 제안한다. 제안기법에서는 Local ACK 메시지 수신 후 동작하는 타이머 값을 채널상태에 따라 다르게 적용하여 ARQ window가 빠르게 전진할 수 있도록 하였고, Local NAK 오류 발생 시 ARQ window의 동기가 어긋나는 현상을 방지하여 대량의 ARQ 블록이 유실되지 않도록 하였다. 또한, HARQ 피드백 정보를 이용하여 IEEE 802.16m 시스템에 새로 추가된 AFP 전송 시점을 결정하는 추가적인 방법을 제안하였다. 제안한 방안의 성능 도출을 위해 모의실험을 구성하고 수행하였다. 먼저 “HARQ and ARQ interactions” 기법을 사용할 때 HARQ 피드백 오류가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 다음으로 제안하는 기법들의 성능을 기존 기법의 경우와 비교 분석하였다. 제안하는 기법을 사용하였을 때 throughput 및 delay 성능 향상과 ARQ 피드백 메시지 수 감소를 확인하였고, 특히 약전계에서 더 큰 성능 향상이 가능하게 됨을 확인하였다.
more초록/요약
In this thesis, performance improvement research in IEEE 802.16m system when the HARQ and ARQ interactions that utilize the HARQ feedback information is used. The HARQ and ARQ interaction scheme improve the system throughput by using the HARQ feedback information instead of the ARQ feedback message, which reduce retransmission time. However, errors in the HARQ feedback information generate severe performance degradation. Especially, the local NAK errors between HARQ feedback errors critically degrade the performance, because the local NAK errors lead the loss of ARQ blocks. Therefore, HARQ and ARQ interaction scheme needs considering HARQ feedback errors. We propose a channel state based HARQ and ARQ interactions schemes considering HARQ feedback errors. The proposed scheme is to make ARQ window move forward quickly by deciding the timer value depending on the channel state. In addition, the proposed scheme prevents massive loss of the ARQ block due to ARQ window synchronization loss when Local NAK errors occur. Also, another proposed HARQ and ARQ interactions scheme is that decides the time AFP message transmission using HARQ feedback information. To evaluate the performance of the proposed scheme, simulations have been developed and performed. First, we evaluate the performance of HARQ and ARQ interactions schemes when HARQ feedback errors occur and analysis the effect of HARQ feedback errors by simulation result. Next, we evaluate the performance of proposed schemes and compare the proposed schemes with conventional scheme. Simulation results show that the proposed scheme improves the throughput, the delay and the number of ARQ feedback message. Especially, the results show better performance in weak signal strength environment.
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