한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

  • 제35권4A호
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  • Pages.394-400
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  • 2010
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  • 1226-4717(pISSN)
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  • 2287-3880(eISSN)
한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

멀티셀 환경에서 Mobile Multi-hop Relay 상향링크 시스템의 성능 분석

Performance Analysis of Mobile Multi-hop Relay Uplink System in Multicell Environments

  • 김승연 (고려대학교 전자및정보공학과 B-ISDN 연구실) ;
  • 김세진 (고려대학교 컴퓨터정보학과 BCN 연구실) ;
  • 이형우 (고려대학교 전자및정보공학과 B-ISDN 연구실) ;
  • 류승완 (중앙대학교 정보시스템학과) ;
  • 조충호 (고려대학교 컴퓨터정보학과 BCN 연구실)
  • 투고 : 2009.12.29
  • 심사 : 2010.03.24
  • 발행 : 2010.04.30
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초록

Mobile Multi-hop Relay (MMR) 시스템은 커버리지 확장과 Base Station (BS) 내의 전송률 증대에 의해 무선 액세스 네트워크의 처리량을 증가시킬 수 있다. 넌-트랜스패런트 모드 (non-transparent mode) Relay Station (RS) 를 갖는 MMR 시스템의 기존 연구에서는 Mobile Station (MS)의 채널 선택 과정, 동일 채널 간섭, 그리고 Multi-hop Relay Base Station (MR-BS)과 RS의 커버리지 비율은 고려하지 않았다. 본 논문에서는 다양한 토폴로지를 갖는 멀티셀 환경에서 MMR 상향링크 시스템의 성능을 분석한다. 성능은 호 발생률에 따른 호 차단 확률, 채널 사용률, outage 확률 그리고 시스템 처리량으로 나타낸다. 결과를 통해 MR-BS와 RS의 커버리지 비율이 7 대 1일 때 시스템 처리량이 가장 높음을 알 수 있다.

Mobile Multi-hop Relaying (MMR) system can provide increased system capacity of wireless access network by coverage extension and enhanced transmission rate within the Base Station (BS) coverage area. The previous researches for the MMR system with a non-transparent mode Relay Station (RS) do not consider channel selection procedure of Mobile Station (MS), co-channel interference and Multi-hop Relay Base Station (MR-BS) coverage and RS coverage ratio in MMR system. In this paper, we investigate the performance of MMR uplink system in multicell environments with various topologies. The performance is presented in terms of call blocking probability, channel utilization, outage probability and system throughput by varying offered load. It is found that, for certain system parameters, the MMR uplink system achieve the maximum system throughput when MR-BS coverage to RS coverage ratio is 7.

키워드

참고문헌

  1. N. Esseling, B.H. Walke, and R. Pabst, "Performance Evaluation of a Fixed Relay Concept for Next Generation Wireless Systems," PIMRC, Vol.2, pp.744-751, Sept.2004.
  2. R. Pabst et. al., "Relay-Based Deployment Concepts for Wireless and Mobile Broadband Radio," IEEE Commun. Mag., Sept. 2005.
  3. V. Genc, S. Murphy, Y. Yu and J. Murphy, "IEEE 802.16j Relay-Based Wireless Access Networks: An Overview," IEEE Commun. Mag., Oct. 2008.
  4. H. Hu, H. Yanikomeroglu, D. Falconer and S. Periyalwar, "Range extension without capacity penalty in cellular networks with digital fixed relays," Globecom, Dec. 2004, pp.3053-3057.
  5. S. Wang, H. Yin, and S. Sheu, "An Effective Path Selection Metric for IEEE 802.16-based Multi-hop Relay Networks," ISCC 2007. 12th IEEE Symposium on, pp.1051-1056, 1-4 July 2007.
  6. 김세진, 김승연, 이병복, 류승완, 이형우, 조충호, "NBTC와 WBTC 구조를 갖는 WiBro 시스템에서 멀티홉 중계기를 이용한 커버리지 확장과 최소 설치비용 연구," 한국통신학회, 한국통신학회논문지, 제 33권, 제 10호, 2008.10.
  7. 김승연, 유창진, 김세진, 류승완, 조충호, 이형우, "지향성 안테나를 사용하는 IEEE802.16j 멀티 홉 릴레이 시스템의 용량 분석," 한국통신학회, 한국통신학회논문지, 제 34권, 제 9호, 2009.2.
  8. S. Y. Kim, S. J. Kim, C. J. Yoo, S. W. Ryu, H. W. Lee, C. H. Cho, " Performance analysis of Single-Frame mode and Multi-Frame mode in IEEE802.16j MMR System," PIMRC, Sept.2008.
  9. 김승연, 김세진, 류승완, 이형우, 조충호, "OFDMA 방식을 사용하는 MMR시스템의 최적화된 커버리지 확장", 한국통신학회, 한국통신학회논문지, 제33권, 제7호, 2008. 7.
  10. T. S. Rapparport, Wireless Communications: Principles and Practice. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 1996.
  11. L. Kleinrock, Queueing Systems, Vol.1: Theory, John Wiley & Sons, 1975.
  12. Eunsung Oh, et al, "Performance Analysis of Reuse-Partitioning-Based Subchannelized OFDMA Uplink Systems in Multicell Environments" IEEE Trans. Veh. Technol., Vol.57, No.4, July 2008.