Uplink Power Control and Sub-channel Allocation depending on the location of Mobile Station in OFDMA system

OFDMA 시스템에서 단말기의 위치정보를 이용한 상향링크 전력제어 및 부채널 할당

  • Published : 2006.01.01

Abstract

In OFDMA system, even if the number of allocated sub-channel in mobile station varies from one to the whole sub-channel as in base station, while because of mobile station's transmit power is lower than that of base station, therefore full loading range(FLR) constraint occurs where whole sub-channel can be used and the conventional open-loop power control scheme can not be used beyond FLR. We propose a new scheme that limits the maximum sub-channel allocation number and uses power concentration gain(PCG) depending on location of mobile station, which is based on ranging in OFDMA system. Simulation results show that the proposed scheme provides solutions for optimum utilization of radio resource depending on the location of mobile station and enables open-loop power control beyond FLR without extra hardware complexity.

OFDMA 시스템에서 단말기는 기지국과 같이 최소 1개부터 최대일 때 부채널 전부를 사용할 수 있지만 단말기의 송신전력은 기지국보다 낮게 설계되기 때문에 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR : full loading range)의 제한이 생기고 FLR 외부에 위치한 단말은 기존의 개방루프 전력제어 방식을 사용할 수 없는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 OFDMA 시 스템의 ranging 정보를 이용하여 단말기의 위치를 파악하고 단말기의 위치에 따라서 사용가능한 부채널수를 제한하고 PCG(power concentration gain)를 인가하는 방식을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과에서 제안된 방식은 단말기의 위치에 따라서 상향링크 무선자원의 최적 활용을 가능하게 하며 FLR 외부에서 개방루프 전력 제어가 별도의 하드웨어 없이 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Richard van Nee and R. Prasad, 'OFDM for wireless Multimedia Communications,' Artech House, 2000
  2. 홍대형, 강충구, 조용수, '휴대인터넷 표준화 현황', 한국통신학회지, 21권2호, pp.23-37. 2004년2월
  3. 한국정보통신기술협회, '2.3 GHz 휴대인터넷 표준', 2004년 6월
  4. IEEE 802.16 d/D6, 'Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems', 2004
  5. Andrew J. Viterbi, 'CDMA Principles of Spread Spectrum Communication', Addison Wesley, 1995
  6. T.S. Rappaport, 'Wireless Communications', Prentice-Hall, 1996
  7. John B. Groe, Lawrence E. Larson, 'CDMA Mobile Radio Design', Artech house, 2000
  8. C.Y. Wong, R.S. Cheng, K.B. Letaif, R.D. Murch, 'Multiuser OFDM with Adaptive Subscriber, Bit and Power allocation', IEEE Journal on Selected Areas in Comm., October 1999
  9. 김대호, 박윤옥, 김환우, '고속휴대인터넷을 위한 802.16a 기반의 OFDM 모뎀설계 및 성능분석', 제14회 통신정보합동학술대회 논문집, 1권, 2004년 4월
  10. Daeho Kim, Whan Woo Kim, 'Design and Implementation of 802.16a-Based OFDM MODEM for High-speed Portable Internet,' 4th IASTED, July 2004
  11. IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group, 'Channel Models for Fixed Wireless Applications (IEEE 802.16.c-01/29r2)'
  12. D. Kivanc and Hui Liu, 'Subcarrier Allocation and Power Control for OFDMA,' in Proc 34th Asilomar, Vol 1, pp.147-151, Oct. 2000
  13. D. Kivanc, G. Li and Hui Liu, 'Computationally Efficient Bandwidth Allocation and Power Control for OFDMA,' IEEE Trans. on Wireless Comm., Vol 2, No 6, pp.1150-1158, Nov. 2003 https://doi.org/10.1109/TWC.2003.819016
  14. K. Kim, Y. Han and S. Kim, 'Joint Subcarrier and Power Allocation in Uplink OFDMA Systems,' IEEE Comm. Letters, Vol 9, Issue 6, pp. 526-528, June 2005 https://doi.org/10.1109/LCOMM.2005.1437359
  15. K. Kim, H. Kim and Y. han, 'Subcarrier and Power Allocation in OFDMA Systems,' in Proc VTC2004-Fall, Vol 2, pp.1058-1062, Sep. 2004
  16. X. Fu and H. Minn, 'Initial Uplink Synchronization and Power Control (Ranging process) for OFDMA Systems,' in Proc GLOBECOM'04, Vol 6, pp. 3999-4003, Dec 2004