Cell boundary users may experience performance degradation due to inter-cell interference
(ICI) and, thus, mitigating the ICI problem has been a hot technical issue in downlink cellular networks. Moreover, since the performance improvement of cell boundary users eventually leads to improving the performance of the overall system, it has been considered as an important issue in future mobile communication standards. To enhance the performance of users in cell edge, many studies have focused on interference mitigation
issues in cellular network.
We focus on a resource allocation problem for energy-efficient, cooperative transmission in downlink cellular systems with inter-cell interference. We propose an optimal, energy-efficient subchannel allocation algorithm for minimizing the total transmission power of base stations through adaptive cooperation between base stations with ICI and also propose a more practical, suboptimal algorithm with less complexity. The performance evaluation shows that the proposed suboptimal scheme has 45%, 45%, 26%, and 22% less power consumption, compared with the conventional resource minimization, fractional frequency reuse, exclusive allocation, and full cooperation schemes. Moreover, the proposed scheme outperforms the other four schemes in terms of system outage probability.
본 논문에서는 하향링크 셀룰라 시스템의 셀 가장자리 사용자의 성능 감소 문제를
해결하기 위해 협력 전송 기법을 이용하였다. 이와 동시에, 시스템의 에너지 효율을 함
께 고려하기 위해, 항상 모든 기지국이 협력 전송을 하는 것이 아니라 상황에 따라 협력
전송에 참여하는 기지국 수가 변화할 수 있는 상황을 고려하고 있다. 즉, 그림 1.1과 같이
사용자의 채널 상황에 따라 협력 통신에 참여하는 기지국의 수가 달라질 수 있는 상황을
고려하고 있다. 더불어, 부분주파수 재사용 기법을 활용함으로써 주파수 자원의 제약 조
건이 있는 상황에서도 효율적으로 주파수 자원을 사용하면서 협력 전송을 할 수 있는 방
안을 제시하였다. 본 논문은 최종적으로 주파수 자원 제약조건이 있는 하향링크 셀룰라
시스템에서 사용자의 요구 데이터율 만족과 에너지 효율 증가를 위해, 각각의 사용자에
게 상황에 따라 적절한 협력 기지국의 수와 주파수 자원을 스케줄링해주는 문제의 해법
을 제안하고자 한다.
본 논문은 총 5장으로 구성되었으며, 2장 s 5장의 내용은 다음과 같다. 2장에서는
선행연구와 관련기술들을 소개하며, 3장에서는 에너지 효율적 부채널 할당 방식에 대하
여 분석하였다. 시스템 모델과 시스템 프로토콜을 정의하였으며, 본 논문에서 최종적으
로 풀고자 하는 최적화 문제를 설정하였다. 4장에서는 에너지 효율적 부채널 할당 방식
을 효율적으로 수행하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 알고리즘의 제안과정을 소개하며,
알고리즘의 복잡도와 알고리즘의 성능을 시뮬레이션 결과를 통해 기존의 부채널 할당 방
식과 제안 알고리즘의 성능차이를 비교 분석하였다. 마지막으로 5장에서는 본 논문에서
논의된 내용을 다시 한번 상기하고 향후 연구방향을 제시하며 최종 결론을 짓는다.
