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계층셀 시스템 환경에서 멀티미디어 호의 오버플로우를 허용한 채널할당기법 성능분석
(Performance Analysis of Channel Allocation Schemes Allowing Multimedia Call Overflows in Hierarchical Cellular Systems)

이상희   (아주대학교 정보통신공학과UU0000892  ); 임재성   (아주대학교 정보통신대학UU0000892  );
  • 초록

    본 논문에서는 음성호와 멀티미디어호가 공존하는 환경에서 트래픽의 특성을 이용한 두 가지 적응적 채널할당 기법들을 제안하고 분석한다. 제안된 채널 할당 기법들은 매크로셀과 마이크로셀이 중첩되어 있는 계층셀 구조 환경에서 저속 음성호의 마이크로셀로의 오버플로우와 테이크백, 적응성 멀티미디어호의 매크로셀로의 오버플로우 및 테이크백을 허용한다. 또한 제안하는 채널할당기법 II[5]에서는 비적응 성호의 QoS보장을 위하여 적응성호의 채널 전송속도를 조절하여 비적응성호에게 제공할 수 있도록 하였다. 제안된 기법들은 각 계층에 따라 2차원 마코프 과정을 이용하여 분석되었으며, 본 논문에서는 제안하는 기법 떼 대한 수학적인 분석 모델을 제시한다. 제안하는 2가지 적응적 채널 할당 기법과 수학적인 분석의 결과는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 고정적인 시스템 및 계층셀 구조를 고려한 2가지 기존 시스템들과 성능을 비교하였다. 또한 제안하는 기법들의 효율을 확인하기 위하여 오버플로우와 테이크백 확률을 도출하였다. 시뮬레이션 결과 제안하는 2가지 기법 모두 고정적인 시스템 및 기존 시스템에 비해 채널의 효율적인 사용 및 핸드오프 호 강제종료율의 측면에서 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.


    In this paper, we propose and analyze two adaptive channel allocation schemes for supporting multimedia traffics in hierarchical cellular systems. It is guaranteed to satisfy the required quality of service of multimedia traffics according to their characteristics such as a mobile velocity for voice calls and a delay tolerance for multimedia calls. In the scheme 1, only slow-speed voice calls are allowed to overflow from macrocell to microcell and only adaptive multimedia calls can overflow from microcell to macrocell after reducing its bandwidth to the minimum channel bandwidth. In the scheme II, in addition to the first scheme, non-adaptive multimedia calls can occupy the required channel bandwidth through reducing the channel bandwidth of adaptive multimedia calls. The proposed scheme I is analyzed using 2-dimensional Markov model. Through computer simulations, the analysis model and the proposed schemes are compared with the fixed system and two previous studies. In the simulation result, it is shown that the proposed schemes yield a significant improvement in terms of the forced termination probability of handoff calls and the efficiency of channel usage.


  • 주제어

    계층셀 시스템 .   오버플로우 .   테이크백 .   적응적 채널할당 기법.  

  • 참고문헌 (10)

    1. W. S. Jeon and D. G. Jeong, 'Call Admission Control for Mobile Multimedia Communications with Traffic Asymmetry between Uplink and Downlink,' IEEE Trans. Veh. Technol., 50(1), pp.59-66, Jan. 2001 
    2. N. D. Tripathi, J.H. Reed and H. F. VanLandingham, 'Radio Resource Management in Cellular Systems,' Kluwer Academic Punlishers, 2001 
    3. B. Jabbari and W. F. Fuhrmann, Teletraffic Modeling and Analysis of Flexible Hierarchical Cellular Networks with Speed-Sensitive Handoff Strategy, IEEE Journal of Selected Areas in Commun., 15(8), 1997, 1539-1648 
    4. 이상희, 임재성, '계층셀 시스템에서 고속 이동체의 QoS보장을 위한 핸드오프 기법의 성능분석,' 정보과학회 논문지, vol.27, no.4, Dec. 2000     
    5. E. Ekici and C. Ersoy, 'Multi-Tier Cellular Network Dimensioning,' Wireless Networks, vol. 7, no.4, pp.401-411, 2001 
    6. B. Bensaou, K.C. Chua and W. Zhuang, 'Call and packet level performance of an adaptive QoS handoff priority scheme for mobile multimedia networks,' Proc. 47th IEEE International Conf. on Communications, Vancouver, 1999, 754 -759 
    7. 이상희, 임재성, '계층셀 시스템에서 다양한 트래픽 특성을 기반으로 한 핸드오프 기법,' 한국통신학회 99'추계종합학술발표회, pp. 1999 
    8. K.L. Yeung and S. Nanda, Channel Management in Microcell/Macrocell Cellular Radio Systems, IEEE Trans. Vehicular Technol., 45(4), 1996, 601-611 
    9. J. Y. Kim and G. L. Stuber and B.Y. Chung, 'Soft Handoff Analysis for hierarchical CDMA Cellular Systems,' Proc. IEEE Vehicular Technology Conference, 2001, pp.261-265 
    10. Y. S. Hwang, Y. N. Han and Y. H. Kim, 'Performance analysis of mixed voice/data services in a microcell-based PCS network,' IEICE Trans. on Fundamentals, E81-A(6), 1998, 1136-1144 

 저자의 다른 논문

  • 이상희 (1)

    1. 2000 "계층셀 시스템에서 고속 이동체의 QoS 보장을 위한 핸드오프 기법의 성능분석" 정보과학회논문지. Journal of KIISE. 정보통신 27 (4): 453~464    
  • 임재성 (55)

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