Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

A Base Station Clustering Method Based on Sequential Selection Approach

순차적 선택 기반의 전송 기지국 클러스터 형성 방법

  • Yoo, Hyung-Gil (Department of Electronic Engineering, Sogang University) ;
  • Sung, Won-Jin (Department of Electronic Engineering, Sogang University)
  • Received : 2011.06.08
  • Accepted : 2011.09.16
  • Published : 2011.09.25
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Abstract

In this paper, we propose an efficient method to create clusters of geographically distributed base stations which cooperatively transmit signals in cellular mobile communication systems. The proposed method utilizes a sequential selection approach to choose candidate base stations which can provide maximum weighted sum-rate gain when they participate in the cooperative transmission with the existing cluster. In particular, the proposed method limits the maximum number of base stations in a cluster by considering the system operational and implementation complexities. Moreover, the combinations of clusters dynamically change along with variations of channel environments. Through computer simulations, performance of the proposed method is verified by comparing with the non-cooperative transmission method and the static clustering method. Numerical result shows that the proposed sequential selection based clustering method is especially advantageous for the performance improvement of lower percentile users in terms of average throughput, and thus the proposed method can effectively improve the fairness among users.

본 논문에서는 셀룰러 이동통신 시스템에서 협력적으로 신호를 전송하는 기지국 집합인 클러스터를 효율적으로 생성하기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해 선택된 클러스터 내 기지국들과 협력적 전송이 가능한 후보 기지국들 중 협력 전송에 참여시 가중합 전송률 측면에서 최대의 이득을 줄 수 있는 기지국들을 순차적으로 선택하여 클러스터에 포함하는 방식을 사용한다. 특히 제안방식에서는 시스템 운용과 구현 측면에서의 복잡도를 고려하여 특정 협력 전송 클러스터에 포함될 수 있는 기지국의 개수를 제한하며, 또한 채널 환경의 변화에 따라 클러스터 조합이 다이나믹하게 변경됨을 특징으로 한다. 기존의 비협력 전송 방식 및 고정된 클러스터 방식과의 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 비교를 통해 순차적 선택 기반 클러스터 형성 방식이 특히 평균 전송률 측면의 하위 사용자 성능을 향상시키는 효과가 있음을 보임으로써 사용자 간의 공평성 문제를 개선할 수 있는 방식임을 입증한다.

Keywords

References

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