매크로-펨토셀의 에너지 효율 향상 (Energy Efficiency Enhancement of Macro-Femto Cell Tier)

서지정보

· 발행기관 : 한국인터넷방송통신학회
· 수록지 정보 : 한국인터넷방송통신학회 논문지 / 18권 / 1호 / 47 ~ 58페이지
· 저자명 : 김정수, 이문호

초록

이기종 셀룰러 네트워크 (HCN)는 미래 5 세대 (5 세대) 무선 네트워크의 핵심 기술로서 가장 중요하다. 고려된 이기종 네트워크는 펨토셀 기지국 (BS)으로 중첩 된 임의로 매크로 셀 기지국 (MBS)으로 구성된다. 확률 적 기하학은 무선 ad hoc, 센서 네트워크 및 다중 계층 셀룰러 네트워크와 같은 무작위 토폴로지를 사용하여 네트워크를 모델링, 분석 및 설계하는 매우 강력한 도구이다. HCN은 미래의 5G 무선 네트워크를위한 기술 중 하나에 중점을 두어 다른 네트워크에 속한 다양한 BS를 배치함으로써 에너지 효율적으로 설계 될 수 있다. 본 논문에서는 능동 / 슬립 모드를 도입하여 셀룰러 네트워크의 BS가 효율적으로 전력을 소비 할 수 있도록 해주는 시스템을 끄고 켜는 방법을 제안한다.이 모드는 MBS 및 FBS의 간섭 및 전력 소모를 개별적으로 줄일 수있다. 잘 셀룰러 네트워크의 에너지 효율성을향상시킬 수 있다. 펨토 기지국 BS 밀도에 따라 Karush Kuhn Tucker (KKT) 조건을 해결할 수있는 처리량 정지 제약 조건 하에서 에너지 효율을 최대화하기위한 최적화 문제뿐만 아니라 MBS 및 FBS에 대한 전력 소모 최소화를 공식화한다. 우리는 또한 커버리지 홀을 피하기 위해 코디네이트 된 멀티 포인트 (CoMP)가 있거나없는 HCN 시나리오에서 커버리지 확률과 에너지 효율의 식을 제안하고 기종 알고리즘과 비교한다.

영어초록

The heterogeneous cellular network (HCN) is most significant as a key technology for future fifth generation (5G) wireless networks. The heterogeneous network considered consists of randomly macrocell base stations (MBSs) overlaid with femtocell base stations (BSs). The stochastic geometry has been shown to be a very powerful tool to model, analyze, and design networks with random topologies such as wireless ad hoc, sensor networks, and multi- tier cellular networks. The HCNs can be energy-efficiently designed by deploying various BSs belonging to different networks, which has drawn significant attention to one of the technologies for future 5G wireless networks. In this paper, we propose switching off/on systems enabling the BSs in the cellular networks to efficiently consume the power by introducing active/sleep modes, which is able to reduce the interference and power consumption in the MBSs and FBSs on an individual basis as well as improve the energy efficiency of the cellular networks. We formulate the minimization of the power onsumption for the MBSs and FBSs as well as an optimization problem to maximize the energy efficiency subject to throughput outage constraints, which can be solved the Karush Kuhn Tucker (KKT) conditions according to the femto tier BS density. We also formulate and compare the coverage probability and the energy efficiency in HCNs scenarios with and without coordinated multi-point (CoMP) to avoid coverage holes.

참고자료

· 없음