In wireless systems, quality of service (QoS) is different according to distance and location between a mobile and a base station. In general, quality of service will decrease at the cell edge rather than center of the cell. And shadowing phenomenon takes place when geographical feature is very complex. Thus in urban quality of service is important thing which has to be solved. A relay station (RS) is introduced to increase data rate of a mobile station (MS) in a shadowing area or a cell edge. RS is stationary or non-stationary and takes charge of relaying between a base station (BS) and an MS. However, the adoption of several RSs causes inefficient time-slot. In this paper, we propose a novel algorithm for utilizing RSs and provide an appropriate frame structure. We divide the zone into two, inner and outer zone for a sectorized cell structure. RSs are stationary at inner zone edge in each sector and connect an MS at outer zone with a BS. And a special time-slot is shared by all RSs existing in the same sector. The proposed algorithm will increase the opportunity of connection between a BS and an MS out of RS coverage. Simulation result shows that throughput increases at inner and outer zone. Thus with some simulation results, we can predict the proposed algorithm is effective and excellence.
이동통신 시스템의 서비스 품질 (Quality of Service)은 기지국(BS)과 단말(MS)의 거리에 따라 다르고 단말이 위치에 의해 다르게 나타난다. 일반적으로 기지국의 중심에서 셀 경계로 갈수록 이동통신 신호는 감쇠 특성을 보이고 인접 셀에서 간섭이 발생하여 서비스의 품질이 저하된다. 또한 도심과 같이 여러 가지 크고 작은 구조물이 존재하는 복잡한 지형에서 신호의 수신 전력이 급격하게 변동하는 음영 (Shad-owing)현상이 발생하게 된다. 이러한 무선 채널의 특성으로 기지국과 단말간 data rate 이 저하되고 그로 인해 전체 시스템 throughput이 감소한다. 따라서 data rate를 증가시켜 높은 시스템 throughput을 얻기 위한 많은 방법들이 제안되었다. 특히，본 논문에서는 기존에 제안된 방법 중 relay station을 이용하여 무선 채널의 특성을 보완하고 data rate를 증가시키는 relay communication 방법을 소개한다. 그리고 위에서 제시된 방법에 의해 relay station을 각 셀에 배치하고 TDD방식으로 time-slot을 할당할 경우 발생하는 비효율성을 제기한다. 본 논문에서는 위에 제기된 문제를 동시에 해결 할 수 있는 새로운 방식의 relay station 배치와 효과적으로 time-slot을 할당하는 frame 구조를 제시한다. 기존 relay communication에서 존재하는 비효율 문제를 해결하기 위해 3섹터화되고 inner와 outer zone으로 나누어진 시스템을 가정한다. RS는 inner zone의 경계에 고정적으로 배치되고 outer zone의 단말에 대해 기지국과의 연결을 담당한다. 그리고 같은 섹터에 존재하는 모든 RS는 특정 time-slot을 공유하도록 한다. 제안된 알고리즘에서 RS의 도입으로 outer zone에 존재하는 단말의 data rate이 증가되어 시스템 throughput의 향상을 가져온다. 또한 time-slot 공유방식으로 인해 inner와 outer zone에 존재하는 모든 단말이 더 많은 기지국과의 연결 기회를 갖게 된다. 이러한 두 가지 효과로 인해 제안된 알고리즘이 적용된 시스템의 경우 셀의 모든 영역에서 시스템 throughput 성능향상을 보인다.
