Deployment of small cells such as pico or femto cells is promising as a solution to cope with higher traffic demands and the large number of users. In such a small-cell environment, the number of cell-edge users increases, and they suffer from severe interference from the neighboring cells. Thus, to alleviate those users’ interference from other neighboring cells, inter-cell interference (ICI) management becomes more important. In order to overcome high
complexity of existing centralized ICI management algorithms,
we propose a novel low-complex and fully distributed algorithm, called Competition-Based Algorithm (CBA), which controls BS transmit power on/off to resolve the ICI in the small cell networks. Our simulation results show that 1) the proposed CBA increases throughput of cell edge users by 112%-335% compared to that of the non-ICI management, 2) the CBA well catches up with the performance of optimal algorithm up to 93% in terms of overall performance and up to 95% in terms of cell-edge users` throughput, and 3) the CBA also provides higher performance gains in the larger ratio of edge users and the smaller cell size, which indicates that the CBA well adapts to cellular network trend where cells are gradually smaller and densely deployed.
최근 많은 수의 모바일 유저와 과도한 트래픽 증가를 해결하기 위한 솔루션으로 피코 혹은 펨토 셀과 같은 소형 셀을 밀집시켜 설치하는 방법이 주목 받고 있다. 그러나 소형 셀 네트워크에서 엣지 유저들의 성능 열화 문제를 해결하기 위해서는 셀 간 간섭을 효과적으로 관리하기 위한 방법이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는, 기존의 많은 연구와는 달리 분산화된 방법으로 기지국의 전송 전력을 제어함으로써 낮은 복잡도를 가지는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 전력 제어 방법은 기지국간 경쟁을 기반으로 동작하며, 경쟁 프로토콜의 파라미터들을 디자인함으로써 최적의 솔루션에 근접할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 시나리오에서 여러 알고리즘들과의 비교를 통하여 제안하는 방법의 성능을 검증하였다. 첫째, 셀 간 간섭을 관리하지 않는 알고리즘에 비해 상당한 엣지 유저 성능 개선을 보였다. 둘째, 중앙 집권적 방법으로 최적의 솔루션을 찾는 알고리즘과 비교 했을 때, 이에 근접하는 성능을 보였다. 셋째, 각 기지국에 속한 유저들의 분포와 셀 크기가 다양한 환경에서도 제안하는 방법이 효과적으로 셀 간 간섭을 관리할 수 있음을 검증하였다.
