OFDMA 이동통신 셀룰러 환경을 위한 범용 주파수 재사용 시스템에 대한 연구 - 김기태 (The Graduate School, Ajou University, 2007)
본 논문에서는 셀룰러 이동통신 환경에서 셀들간의 간섭을 체계적으로 제어함으로써 주파수 자원을 효율적으로 재사용할 수 있는 범용 주파수 재사용 (UFR: universal frequency reuse) 시스템을 제안한다. 제안된 시스템에서는 주파수 재사용 계수 (FRF: frequency reuse factor) 1인 경우와 같이, 모든 셀들이 전체 주파수 대역을 자유로이 재사용하도록 설정하고, 주파수 자원 이용 시 각 셀마다 셀들 상호간의 간섭을 체계적으로 제어할 수 있도록 자원 할당 규칙을 정하여 사용한다. 각 셀에서의 자원 할당 규칙은 부하율 (LF: loading factor) 이 일정 수준 이하인 경우에는 셀들간 간섭을 최대한 회피하도록 하며, 부하율이 일정 수준을 초과하는 경우에는 셀들간 간섭이 평균화되도록 함으로써 셀들 상호간 간섭의 영향을 최소로 유지한다. 또한 UFR 시스템은 각 셀의 부하율에 따라 자원 할당 규칙을 변경하여 셀간 간섭을 최소화 하는 기법을 사용한다. 각 셀은 서비스를 요구하는 사용자의 수가 적어 부하율이 낮아지면, 셀간 주파수 재사용 거리를 최대로 하여 셀간 간섭이 최소화되는 주파수 재사용 계수를 선택한다. 즉 UFR 시스템은 부하율에 따라 주파수 재사용 계수를 1/19 →1/7→1/3 →1 의 순서로 변경하게 된다. 각 셀은 변경된 주파수 재사용 계수의 범위에 해당하는 고유의 자원 할당 규칙들을 가지고 있기 때문에, 언제라도 통신상에서 요구하는 만큼의 주파수를 재사용할 수 있다. 또한 주어진 자원 할당 규칙은 해당 부하율에서 셀간 간섭을 최소화하는 방향으로 설계되기 때문에 모든 부하율 범위에서 효과적으로 주파수를 재사용 할 수 있다. 마지막으로 OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 기반 셀룰러 시스템 환경에서 모의실험을 통하여 제안된 UFR 시스템의 우수성을 검증하였다. 모의실험 결과, 전방향 안테나 및 3 섹터 안테나 등 안테나 종류에 관계없이 모든 환경에서 범용적으로 적용할 수 있는 주파수 재사용 시스템임을 확인하였다. 특히 3-섹터 시스템에서는 성능 향상이 두드러짐을 알 수 있었다.
학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :전자공학과,2007.2
Keywords: UFR; ICI; 주파수 재사용