We considered heterogeneous network that consists of macrocells overlaid by smallcells, e.g., microcells, femtocells and picocells. In heterogeneous network, coverage area of macro cell is larger than small cell, which leads to unbalance of load among base stations. In order to bolster it, cell range expansion (CRE) was proposed to offload some users from macro base station (MBS) to pico base station (PBS) and increase sum-rate as well by imposing a bias to received power from PBS. However, the offloaded user suffers high interference from MBS which leads to degradation of sum-rate of overall system. Therefore, inter-cell interference coordination (ICIC) is required with CRE as well. In this paper, a novel CRE scheme with interference coordination in heterogeneous multi-input multi-output multiuser wireless network is proposed. Different CRE bias is imposed to received power from PBS regarding the distance between MBS and PBS. MBS does interference coordination for pico cell users in order to overcome the drawback of CRE. Numerical results show that proposed scheme provides maximum sum rate regardless of the position of PBSs. Furthermore, they also show that more balanced loading can be achieved through the proposed scheme.
본 논문에서는 매크로 셀과 소형 셀로 (마이크로 셀, 펨토 셀, 피코 셀) 구성된 이종 망 환경을 고려하였다. 이러한 환경에서는 매크로 셀의 영역이 소형 셀의 영역보다 더 넓고 이는 결국 기지국 간의 부하가 불균형해지는 결과를 낳게 된다. 이를 해결하기 위해, 셀 범위 확장 기법이 제안되었다. 이는 사용자가 피코셀로부터 수신한 전력에 편향을 더함으로써 매크로 기지국으로부터 피코 기지국으로 사용자를 이동하여 총 전송률을 증가시키는 방법이다. 하지만 셀 범위 확장을 통해 이동된 사용자는 매크로 기지국으로부터 강한 간섭을 받게 되고 이는 총 전송률 저하로 이어진다. 따라서, 셀 범위 확장 기법과 함께 셀 간 간섭 제거 기법 또한 고려할 필요가 있다. 본 논문에서는 다중입출력-다중사용자 이종 무선망 환경에서 새로운 셀 범위 확장 기법이 제안되었다. 매크로 기지국과 피코 기지국 사이의 거리에 따라서 다른 편향 값이 피코 기지국 수신 전력에 더해진다. 또한, 셀 범위 확장 기법의 단점을 극복하기 위해, 매크로 기지국은 셀 범위 확장된 사용자를 위해 간섭제거를 한다. 모의실험을 통해 제안한 기법이 피코 기지국의 위치에 상관없이 최대의 총 전송률을 제공한다는 것을 보였다. 더 나아가서, 제안한 기법을 통해 좀 더 균형 잡힌 사용자 이동 효과를 얻을 수 있다는 것을 보였다.
