무선 릴레이 네트워크 상향링크에서의 주파수 재사용 효율 향상
Improved frequency reuse for uplink in wireless relay networks
- 주제(키워드) Interference , frequency reuse , wireless relay networks
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 장주욱
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047204
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
이동통신 시스템에서 단말기들은 자신의 위치와는 상관없이 어디에서라도 고용량의 멀티미디어 서비스를 받을 수 있기를 기대한다. 만약 단말기들의 위치가 기지국과의 거리가 가깝다면 크게 문제가 발생하지 않지만, 기지국과 멀리 떨어져있다면 위치가 가까울 때와 동일한 QoS(Quality of Service)를 제공 받기 위해서는 거리에 따른 신호 세기의 감쇠 때문에 단말기에게 더 많은 주파수 자원을 할당해주어야 한다. 릴레이 기술과 MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output) 기술은 이와 같은 문제점들을 효율적으로 해결하기 위한 기술이다. 다중 안테나를 사용하는 MIMO 릴레이 네트워크 시스템 기반에서, 상향 링크시 pre-coding vector를 통해 간섭을 정렬하고 이를 중계기(RS)와 기지국(BS)에서 제거하여 성능을 개선시키는 기법을 제안한다. 전체 네트워크 환경은 한 셀 내에 하나의 기지국과 3개의 중계기, 6개의 단말기가 존재하는 환경으로 이 기법은 주파수의 재사용 정도를 증가시키면서 간섭의 제거를 통해 간섭 신호가 통신에 끼치는 영향을 줄이고 주파수 자원의 효율을 높여 셀 용량을 증가시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법과 기존 직교자원 할당방식과 중첩자원 할당방식과의 성능을 비교 및 평가한다. RS에서의 Throughput을 비교 및 평가하였을 때 제안 방식은 직교자원 할당방식과 비슷한 수준의 MCS 레벨분포를 보이면서 Throughput은 직교자원 할당 방식에 비하여 50%, 중첩자원 할당방식에 비하여 15.81% 성능향상이 되는 것을 알 수 있다. 또한 공정성을 비교 및 평가하였을 때 직교자원 할당방식에 비하여 약 69.34% 더 좋은 성능향상이 되는 것을 알 수 있다.
more초록/요약
In wireless communications system, Mobile Stations are expected to receive high capacity of multimedia services regardless of their positions. If the positions of MSs are close to BS, it is unlikely that services of MS be a large problem. Otherwise, in order to receive QoS that is equal to those in close distance, MSs are required to be allocated with more frequency resources due to attenuation of signal that is proportional to the powers of distance. Relay communications and MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output) Communications are methods that solve these problems efficiently. Based on MIMO relay network system which uses multiple antennas, We proposed schemes that improve performance by using pre-coding vectors during uplink to align the interferences and cancel them in RS and BS. Network topology of one cell is composed of one BS, three RSs, and six MSs, the schemes increase the ratio of frequency reuse and cancel the interferences, allowing reduction in impacts of interferences on wireless communication and increase in cell capacity by increasing efficiency of frequency resource. We compare the performance of proposed schemes against known orthogonal schemes, overlapped schemes by simulations. When throughput was evaluated in RS, the proposed scheme showed similar MCS level distribution and the throughput is improved by 50% against orthogonal scheme and 15.81% against overlapped scheme. The proposed scheme outperforms orthogonal scheme by 69.34% in terms of fairness.
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