In this dissertation, we have studied resource management scenarios to support multimedia services in code division multiple access (CDMA) systems. We defined resource of a system as transmission power of base station and considered the change of transmission power due to macroscopic diversity effect.
First, we analyze forward link capacity with integrated voice /data /multimedia services considering macroscopic diversity. In this analytic model, we define the capacity of a system is peak load that can be supported by the system while maintaining desired service quality. We showed the forward-link capacity considering cdma2000 3x system environment and macrodiversity effect. Numerical results are investigated in the case that the served traffic source combination set, power portion for each finger of RAKE receiver and the combination gain are changed, respectively.
Second, we develop an analytic model of soft handoff in CDMA system, using the analyses about system capacity and transmission power which are established in previous part. In this analytic model, we calculate the effect of macroscopic diversity during region change of an MS and consider the handoff problem in
environments where mobiles support real-time multimedia services. Performances have been evaluated in view of blocking probability and handoff failure probability. From numerical results of analysis and simulation, we observe system performance due to the change of the combination gain and the proportions among service types.
Finally, we present and compare three resource management scenarios for multimedia services in CDMA System. To guarantee real-time property and quality of service (QoS), soft handoff should be provided for multimedia services. However, because soft handoff of a mobile which is serving multimedia services consumes multiple channels simultaneously to support high speed transmission, efficient resource management is required. We have presented three efficient resource management scenarios such as minimum load soft handoff (MLSH), single adjustment soft handoff (SASH), and double adjustment soft handoff (DASH) scenario. These three scenarios have discrepancy in resource allocation and management during soft handoff. Using analytical and simulation method, we evaluated and compared the performance of each scenarios and basic soft handoff scenario. Performances are evaluated in view of blocking probability, handoff failure probability, and transition failure probability.
이 논문에서는 CDMA 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 자원관리방안에 대한 연구 결과를 제시하였다. 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 시스템의 자원으로는 기지국에서 전송하는 전력의 세기를 사용하였으며, 매크로다이버시티 효과에 의한 전송전력의 변화를 고려하였다.
첫번째로, CDMA 시스템에서 음성 서비스, 비실시간 데이터 서비스, 그리고 실시간 멀티미디어 서비스를 동시에 제공하는 경우의 순방향 링크 용량을 매크로다이버시티를 고려한 수학적 모델을 통해 계산하였다. 여기서는 시스템의 용량을 서비스의 품질을 만족시키면서 시스템에서 서비스를 제공할 수 있는 최대 가능 부하량이라고 정의하고
그에 관한 수학적 모델을 정립하였다. 시스템의 용량은 매크로다이버시티 효과와 cdma2000 3x 시스템 환경을 고려하여 계산되었으며, 수학적 모델의 수치해석 결과는 제공되는 서비스의 구성, 레이크 수신기의 각 핑거간의 수신 전력비, 그리고 다이버시티 신호의 결합 이득값을 변화시켜가면서 도출되었다.
두번째로, 앞에서 도출한 매크로다이버시티를 고려한 시스템의 용량과 단말에 할당된 전송전력에 관한 수학적 모델을 이용하여, CDMA 시스템에서 소프트 핸드오프를 지원했을때의 시스템 성능을 수학적 모델을 통해 계산하였다. 여기서 정립된 수학적 모델에서는 단말의 영역변화에 따라 발생되는 매크로다이버시티 효과를 계산하였고, 실시간 멀티미디어 서비스를 지원하는 환경에서 발생되는 핸드오프 문제를 고려하였다. 시스템 성능은 신규 호 누락 확률과 핸드오프 실패 확률의 관점에서 도출되었다. 도출된 수학적 모델과 시뮬레이션을 통한 수치해석에서는 시스템에서 사용중인 서비스의 구성비율와 다이버시티 신호의 결합 이득값의 변화에 따른 시스템 성능의 변화를 고찰하였다.
마지막으로, CDMA 시스템에서 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 세가지 효율적인 자원 관리 시나리오를 제시하고 앞에서 구한 수학적 모델을 사용하여 각각의 성능을 비교, 평가하였다. 일반적으로, 시스템에서 실시간 멀티미디어 트래픽의 요구 품질을 보장하면서 서비스를 제공하기 위해서는 셀간 이동시 소프트 핸드오프가 필요할 것으로 예상된다. 하지만 실시간 멀티미디어 서비스의 경우 요구 자원량이 크기 때문에 소프트 핸드오프의 지원으로 인한 시스템 성능의 저하가 심각하게 나타나게 된다. 이를 해결하기 위한 효율적인 자원 관리 시나리오로 Minimum Load Soft Handoff (MLSH), Single Adjustment Soft Handoff (SASH), Double Adjustment Soft Handoff (DASH)의 3가지 시나리오가 제시되었다. 여기서 제시한 자원 관리 시나리오들은 소프트 핸드오프를 할때의 시스템 자원의 할당과 관리에서 차이점을 보인다. 수학적 분석과 시뮬레이션을 통해서 제시된 세가지 자원관리 시나리오와 기본적인 소프트 핸드오프를 사용한 자원관리 시나리오의 성능이 비교, 평가되었다. 시스템 성능은 신규 호 누락 확률과 핸드오프 실패 확률, 그리고 천이 실패 확률의 관점에서 도출되었다.
