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Energy-Efficient Uplink Power Control Based on the Flocking Model in Cellular Networks

셀룰러 네트워크에서 플로킹 모델 기반 에너지 효율적인 상향링크 전력 제어

  • Choi, Hyun-Ho (Hankyong National University, Department of Electrical, Electronic and Control Engineering, and Institute for Information Technology Convergence)
  • Received : 2016.08.11
  • Accepted : 2016.09.01
  • Published : 2016.10.31

Abstract

A distributed uplink power control algorithm based on flocking model is proposed to improve the energy efficiency of mobiles station (MS) in cellular networks. As each bird in a flock matches its velocity with the average velocity of the adjacent birds, each MS in a cell matches its uplink rate with the average uplink rate of the co-channel MSs in adjacent cells by controlling its transmission power. Results show that the proposed algorithm effectively reduces the power consumption in the MS, while maintaining a low outage probability, which eventually improves the energy efficiency of the MS.

셀룰러 단말의 에너지 효율을 높이기 위하여 플로킹(flocking) 모델을 기반으로 상향링크 송신전력 제어 알고리즘을 제안한다. 플로킹 모델에서 각각의 새가 주변 새들의 평균 속도로 자신의 속도를 맞추어 나가는 것처럼, 각 셀의 단말은 주변 셀 동일 채널 단말들의 상향링크 전송률의 평균값과 자신의 상향링크 전송률이 같도록 송신 파워를 분산적으로 제어한다. 모의실험 결과 제안한 상향링크 송신전력제어 방법은 낮은 아웃티지 확률을 유지하면서 단말의 전력소비를 효과적으로 낮추어 단말의 에너지 효율을 향상시킨다.

Keywords

References

  1. H.-H. Choi and J.-R. Lee, "A biologically inspired power control algorithm for energy-efficient cellular Networks," MDPI Energies, vol. 9, no. 3, pp. 1-16, Mar. 2016.
  2. J. Yang, "Uplink power control scheme for virtual MIMO multi-cell systems," J. KICS, vol. 38, no. 6, pp. 535-544, Jun. 2013.
  3. F. Cucker and S. Smale, "Emergent behavior in flocks," IEEE Trans. Automatic Control, vol. 52, no. 5, pp. 852-862, May 2007. https://doi.org/10.1109/TAC.2007.895842
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