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

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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Relay Station 기반 최적 핸드오프 우선화 제어 알고리즘

Relay Station based Optimal Handoff Prioritization Control Algorithm

  • 발행 : 2009.07.25
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초록

차세대 멀티미디어 이동통신 시스템에서 자원 예약 기법은 핸드오프 call의 Qos를 보장하기 위한 효과적인 방법이다. 그러나 핸드오프를 위한 자원 예약은 new call의 blocking 확률에는 부정적인 영향을 미친다. 본 논문에서는 핸드오프 dropping 확률과 new call의 blocking확률 사이의 tradeoff관계를 최적화하기 위하여 relay station을 기반으로 한 새로운 핸드오프 우선화 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는, relay가 핸드오프 과정에 개입하여 핸드오프 직후의 단말에게 고효율의 데이터 전달 전송을 가능하게 함으로써 신속한 서비스를 제공해줄 수 있다. 본 논문에서는, 제안된 알고리즘을 Markov chain을 통해 모델링 하고, 핸드오프 패킷의 dropping 확률과 new 패킷의 blocking 확률의 성능을 도출한다. 수치 해석 결과를 통해, 제안된 핸드오프 알고리즘이 기존의 핸드오프 우선화 기법들에 비해 핸드오프 패킷의 dropping 확률과 신규 패킷의 blocking 확률 측면에서 우수한 성능을 가짐을 보였다.

Resource reservation scheme is an effective method to guarantee QoS for handoff calls in the next generation multimedia mobile communication systems, but it causes negative impacts on blocking probability of new calls. In this paper, to optimize the tradeoff between dropping probability of handoff calls and blocking probability of new calls, relay station based handoff prioritization control algorithm is proposed. In this algorithm, the relay station participates in handoff procedure and enables mobile stations to have guaranteed prompt service after handoff by providing highly efficient data transmission. In this paper, Markov chain models of the proposed handoff prioritization schemes are developed, and dropping probability of handoff packets and blocking probability of new packets are derived. By numerical analysis, the proposed algorithm has been proved to outperform conventional handoff prioritization schemes in terms of dropping probability of handoff packets and blocking Probability of new packets.

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참고문헌

  1. D. Hong and S.S. Rappaport, "Traffic Model and Performance Analysis for Cellular Mobile Radio Telephone Systems with Priotized and Nonpriotized Procedures," IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 35, no.3, pp. 77-92, Aug. 1986 https://doi.org/10.1109/T-VT.1986.24076
  2. 이원열, 장성식, 변태영, 한기준, '핸드오프 호의 분류를 이용한 2-레벨 자원 예약 및 수락 제어 방식,' 전자공학회논문지, 제38권 TC편, 제9호, 1-11쪽, 2001년 9월
  3. B.B.Madan et al., "Combined Guard Channel and Mobile-Assisted Handoff for Cellular Networks," IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 57, no.1, pp. 502-510, Jan. 2008 https://doi.org/10.1109/TVT.2007.904529
  4. R. Guerin, "Queuing-blocking system with two arrival streams and guard channels," IEEE Trans. Commun., vol. 36, no. 2, pp. 153-163, Feb. 1998 https://doi.org/10.1109/26.2745
  5. M. H. Chiu and M. A. Bassiouni, "Predictive schemes for handoff prioritization in cellular networks based on mobile positioning," IEEE Journal on Selected Areas in Communication, 18(3):510-522, March. 2000 https://doi.org/10.1109/49.840208
  6. Mingyu Wu et al., 'Performance Evaluation of Predictive Handoff Scheme with Channel Borrowing,' in Proc. of IEEE Intern. Performance, Computing, and Communications Conference, pp. 531-536, April. 2003
  7. Y. Xu, Q.L. Ding, C.C. Ko, “Impact of Handoff Protection Strategies on Cellular Mobile System Capacity,”IEEE Trans. Wireless Communication, vol.3, pp. 1076-1087, July 2004 https://doi.org/10.1109/TWC.2004.828016
  8. S. Ali. A. Fakoorian and Hassan Taheri, 'Protection of Originating Calls in Handoff Prioritization Schemes,' in Proc. of IEEE Intern. Wireless Pervasive Computing 2006, Jan. 2006
  9. N. Kim, H. Choi, and H. Chung, "An Adaptive Hot-spot Operating Scheme for OFDMA Downlink Systems in Vertically Overlaid Cellular Architecture," ETRI Journal, vol. 28, no. 3, pp. 282-290, June 2006 https://doi.org/10.4218/etrij.06.0105.0155
  10. 심민규, 최호영, 홍대형 'OFDMA기반 relay 시스템에서 throughput과 fairness 성능 향상을 위한 reuse partitioning 기법,' 전자공학회 논문지, 제35권 TC편, 제 9호, 17-24쪽, 2007년 9월
  11. H. Yu, S. Shin, H. Kang, and N. Kim, 'Differentiated Resource Reservation scheme with Handover Clearing Relay for Hybrid Duplexing Systems', in Proc. of IEEE International Symposium on PIMRC, Cannes, France, Sep. 2008