인지무선을 적용한 LTE 시스템의 운영 알고리듬 및 소출력 기기와의 공존 방안
An Operational Algorithm and Coexistence Method for CR-Based LTE Systems
- 주제(키워드) 인지무선 , 이종 시스템 , 소출력 기기
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 성원진
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000056202
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
최근 이동통신 기기의 사용이 증가하면서 무선 트래픽이 급증하고 있다. 이러한 거대한 트래픽이 발생하는 문제에 대처하기 위해, 제한된 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 인지무선 기술이 제안되었다. 그러나, 유휴대역 (사용되지 않는 주파수)에 접근하려는 다수 사용자와 통신 시스템들이 존재할 수 있다. 피할 수 없는 간섭은 서로에게 상호 성능 감소를 일으킬 수 있다. 따라서, 같은 종류의 시스템을 서비스하는 여러 2차 사용자들이 존재하는 환경에서 인지무선을 기반으로 하는 시스템의 운용 알고리듬이 필요하다. 또한, 인지무선을 기반으로 하는 시스템에서 간섭의 영향을 이해하는 것도 시스템들의 운용에 중요하다. 본 논문에서는 먼저, 다수 2차 사용자가 존재하는 환경에서 이동통신 셀룰러 시스템에 적용할 수 있는 인지무선 운영 알고리듬을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 데이터베이스 정보 업데이트, 인지무선 대역 결정, 인지무선 대역에서의 데이터 전송 과정으로 이루어진다. 연구 결과는 LTE 대역만 사용했을 때와 비교하여 향상된 성능을 보여준다. 두 번째로는 이종 시스템 간의 상호공존 문제를 분석하기 위하여 TV 사업자와 더불어 소출력 기기가 1차 사용자로 존재할 때에 TV 유휴대역에 접근하여 추가적인 주파수를 사용하는 인지무선 기반 LTE 시스템을 고려한다. 이러한 환경에서 소출력 기기가 LTE 단말과 시스템의 수율에 미치는 간섭의 영향을 평가한다. 또한, 인지무선 기반 LTE 시스템의 전체적인 섹터 수율을 효과적으로 향상시키기 위해 특정 단말을 스케쥴링 집합에서 제외함으로써 소출력 기기의 간섭 영향을 완화시킬 수 있는 방안을 제안한다.
more초록/요약
Recently the use of mobile devices is increasing and mobile traffic is growing rapidly. In order to deal with such a massive traffic, cognitive radio (CR) is applied to efficiently use the limited spectrum resources. However, there can be multiple users and communication systems trying to access the white space (unused spectrum), and inevitable interferences may occur to cause mutual performance degradations. Therefore, operational algorithm for CR-based system is needed in the environment of multiple secondary service providers using identical type of systems. Also, understanding the effects of interference in CR-based system is crucial to meaningful operations of these systems. In this paper, we propose a CR operational algorithm for mobile cellular systems, which is applicable to the multiple secondary user environment. The proposed algorithm has a process of database (DB) information update, decision of a CR band and data transmitting with a CR band. We identified improved performance of proposed algorithm compared with a case only using LTE band. Then, we consider an LTE (Long-Term Evolution) system using additional spectrum by accessing the TV white space (TVWS), where low-power devices (LPDs) are yet another licensed primary users (PUs) in addition to TV broadcasting service providers. We model such a heterogeneous system to analyze the co-existence problem, and evaluate the interference effects of LPDs to the LTE user equipment (UE) throughput. We then present methods to mitigate the interference effects of LPDs by “de-selecting” some of the UEs to effectively increase the overall sector throughput of the CR-based LTE system.
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