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性能改进与毫微微细胞在WIMAX网络

r . Elankavi1,r . Udayakumar2 *,Kalaiprasath.R3
  1. Bharath大学研究学者,钦奈,印度
  2. Bharath大学副教授,信息技术部,钦奈,印度
  3. Bharath大学研究学者,钦奈,印度
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文摘

毫微微蜂窝是一个小型蜂窝基站,通常设计用于在家庭或小型企业。通过宽带连接到服务提供者的网络(例如DSL或电缆)当前的设计通常支持2到4活跃手机在居住环境中,和8 - 16活跃的手机企业设置。在本文中,我们关注如何改善接收信号的质量通过部署在WiMAX毫微微蜂窝基站系统。我们提出一个毫微微蜂窝模型来分析潜在的改进CINR(载波干扰加噪声比)当使用不同的信道分配方案和毫微微蜂窝基站的部署密度在一个宏单元。仿真结果表明,我们可以通过部署大量的增强CINR毫微微蜂窝基站在宏单元,和Least-Interfaced-First(生活)计划我们使用可以显著降低cochannel干扰引起的邻近毫微微蜂窝基站。

关键字

毫微微蜂窝,WiMAX, CINR生活计划

介绍

继续microization蜂窝网络的主要问题是,这样的网络基础设施是昂贵的。最近的发展是家庭基站,也称为家庭基站,短距离、低成本和低功率基站,由消费者更好的室内安装语音和数据。用户装机设备与移动网络通信宽带连接,例如DSL,电缆调制解调器或一个单独的射频回程通道。而传统的方法需要双模手机提供家庭和移动服务,一个家庭毫微微蜂窝部署承诺固定移动融合与现有手机。与其他技术相比增加系统容量,如分布式天线系统和微蜂窝技术,家庭基站的关键优势是很少有前期成本服务提供者。

提出了系统

我们考虑19-macrocell结构在一个郊区,每个宏单元的覆盖近似六边形。19-macro细胞结构选择的原因是因为宏单元超过两层的同信道干扰可以忽略不计。因为我关注用户CINR在一个典型的宏单元(图1中的中心宏单元),所以可以忽略宏单元,是三个或三个以上层。
在郊区地区,街道上形成一个网格结构和运行南北或东西方向。房子坐落在图3.1。毫微微蜂窝结构。广场街区街道隔开。在每一块有100间房屋。一些房子安装了毫微微蜂窝基站,另一些则没有。房子是否有毫微微蜂窝基站或不遵循统一的概率分布。均匀分布的均值也叫毫微微蜂窝密度。用户随机放置在该地区。一个用户可能会在房子里面(室内)或在街上(户外)。 A user may communicate with the macrocell base station or the femtocell base station, depending on the received signal strength. The CINR is calculated by considering interference from the other 18 macrocells and nearby femtocell base stations.

实现

在郊区地区,街道上形成一个网格结构和运行南北或东西方向。房子坐落在图3.1。19细胞六边形结构。广场街区街道隔开。在每一块有100间房屋。用户随机放置在该地区。一个用户可能会在房子里面(室内)或在街上(户外)。用户可能与宏单元通信基站或毫微微蜂窝基站,根据接收到的信号强度。计算CINR通过考虑其他18个宏单元的干扰和附近的毫微微蜂窝基站。
系统参数
WiMAX系统参数和OFDMA参数选择根据IEEE802.16m评价方法文档(EMD)和ieee802.16 - 2004。毫微微蜂窝基站将部署在一个伟大的数量。然而,没有必要计算从所有家庭基站干扰用户因为毫微微蜂窝基站是一个低功率主设备。考虑到毫微微蜂窝传输能量(0.01 w)在表1中,200米外的毫微微蜂窝基站将导致干扰至少30 db低于接收机灵敏度。因此,在计算家庭基站干扰时,我忽视了家庭基站干扰,至少200米。
,房子和街道
图3.1显示了房屋之间的关系,块和街道。每一方的正方形块200米长,100房子位于每一块。
房子占地14 x14米的正方形区域,集中在一个20 x20的米平方的土地。因此两个邻近的房屋之间的距离在同一块6米。街道的宽度是假定为30米。加快仿真,只考虑用户位于中心宏单元如图3.1(同样的内六角图3.2)。其他18个宏单元主要用于计算干扰用户宏单元的中心。除了干扰其他宏单元,也有从附近的家庭基站干扰。为了计算毫微微蜂窝用户干扰的边缘中心宏单元,家庭基站的具体分布在邻居宏单元需要考虑。当毫微微蜂窝传输范围设定在30米(表6.1),我说过,,只需要考虑造成的干扰毫微微蜂窝基站在200米的距离,因为毫微微蜂窝传动功率很小。因此,在我们的研究中,我们不需要的书把所有家庭基站在邻居宏单元。我们只需要考虑家庭基站外六角,向外延伸200米内六角,如图3.2所示。
毫微微蜂窝基站被认为是放置在房子的中间。房子将毫微微BS与否是根据所需的毫微微蜂窝密度随机决定的。由于在每一块有100间房屋,如果密度为0.1,将会有大约10房屋毫微微蜂窝BS安装在每一块。
3.3。频率复用
毫微微蜂窝部署一个宏单元的范围内也是几个相邻的宏单元和家庭基站的干扰范围内,应尽量避免使用相同的频率通道邻居使用的细胞。另一方面,有限的频率通道的无线通信系统。最小化同信道干扰频率复用是常见的做法,增加系统容量。在这项研究中,我认为,(1,3,3)宏单元的频率复用模式。如果一个部门分配w1组,那么家庭基站在这个部门将从w2和w3组分配渠道降低同信道干扰
3.4。路径损耗模型
IEEE 802.16 EMD文档指定的系统模型和参数研究人员/工程师评估系统性能相同的地面上。EMD包括户外、室内,室内室外,室外室内传播模型。在我们郊区毫微微蜂窝模型,这取决于用户在室内或室外,以及是否将连接到宏单元b或毫微微蜂窝BS,以下四个路径损耗模型。
3.5。接收信号质量评估
用户可能是内部或外部的房子。首先决定用户是否应该连接到宏单元b或毫微微蜂窝BS通过比较接收到的信号强度(RSS)从宏单元的废话和RSS最近的毫微微蜂窝BS。一旦确定了BS和通道选择,然后我们计算的同信道干扰其他18宏单元,推导出CINR周围家庭基站。对于每个毫微微蜂窝密度,10个随机模拟毫微微蜂窝配售,每个与随机用户位置被重复3000次。(1、3、3)下通道重用的假设。C,毫微微蜂窝是允许使用一个特定的组频道基于它的位置。然而,使用哪个频道从池中可用的渠道可能有显著的性能衍生物。

结果和讨论

唯一的通道分配要求是确保任何两个用户在同一个宏单元不使用相同的频道。在下面,我们比较的随机信道分配和生活信道指配毫微微蜂窝用户的平均CINR和概率任意用户连接到毫微微蜂窝。主要使用的信道分配策略是随机信道分配。
4.1。随机信道分配策略
表4.1显示了平均CINR和任意用户的概率会选择连接到毫微微蜂窝……环境中没有毫微微蜂窝基站,CINR平均为15.32分贝。当毫微微蜂窝密度是0.1,0.5,和0.9,平均CINR提高约1.3 dB, 7 dB,分别和12 dB。
在图4.1中,假设一个女士在5土地/房屋,穿过大街,和3的土地/房屋,从左到右。总移动距离是190米,距离宏单元b大约是780米。将计算接收CINRs关于宏单元和毫微微蜂窝。随着女士和情节越强的两个CINR如图4.3所示。CINRs越强(50-60dB范围)女士时发生主要是在室内。在这种情况下,连接到毫微微蜂窝BS女士。随着女士的房子,毫微微蜂窝BS信号变弱严重穿过墙壁,这样女士将信号越强(大约10 db CINR)宏单元b,因此选择连接宏单元b。房子里面没有毫微微蜂窝的废话,女士也收到强CINR(约2 db)的宏单元的废话比隔壁的毫微微蜂窝BS。
图4.3块CINR的累积分布函数(CDF)。可以看出,随着越来越多的家庭基站部署的概率高CINR(超过50分贝)变得更高。另一方面,如果观察低5百分位,它是发现,只有大约1 db和2 db改进毫微微蜂窝密度在0.5和0.9,分别。图4.4,4.5,4.6和4.7显示了CINR概率密度函数(pdf)毫微微蜂窝密度= 0,0.1,0.5和0.9。
随着毫微微蜂窝密度的增加,慢慢CINR PDF转换从一个模式(单峰值)分发给一个双模(双峰)分布。CINR之间5 db和60分贝。随着越来越多的家庭基站部署,更多的室内用户可能连接到毫微微蜂窝BS。当用户连接到毫微微蜂窝的废话通过视距(LOS)路径,CINR将介于50到62分贝。
4.2。人生如果信道分配
表7.2显示了平均CINR和任意用户的概率会选择连接到毫微微蜂窝的时候仍使用机制。当毫微微蜂窝基站的密度高,连接到毫微微蜂窝的概率就高,和系统平均CINR提高更多。当毫微微蜂窝密度是0.1,0.5,和0.9,CINR平均提高1.5 db, 7.5 db,分别和14.5分贝。
生活方案提高了平均CINR 2 db(毫微微蜂窝密度= 0.9)。这不是一个很大的改进,考虑到所需的额外的努力工作生活。图7.8是CINR毫微微蜂窝的时候使用的提供生活信道分配方案。它非常类似于提供如图7.3所示。
如果仔细比较CINR的PDF曲线如图4.9到4.12的生活方案与数据随机方案4.3至4.6,尽管他们看起来非常相似,但有一个明显的不同。高峰在5 db在图4.7不再出现如图4.12所示。

结论

家庭基站会即将到来的技术在电信行业;在这个项目中我提出了一个郊区的毫微微蜂窝模型,适用于评估CINR改进当毫微微蜂窝基站部署在WiMAX网络。与模型,我们可以量化CINR如何改善家庭基站部署的不同密度。家庭基站部署的主要好处是在改善室内用户CINR 50-60dB范围。随着越来越多的家庭基站部署更多的室内用户连接到毫微微蜂窝的宏单元,大大增加了平均CINR。生活(Least-Interfered-First)信道分配方案可以有效地附近的家庭基站之间的同信道干扰。

表乍一看

表的图标 表的图标 表的图标 表的图标
表3.1 表3.2 表4.1 表4.2

数据乍一看

图2一个 图3一 图3 b 图3 c 图3 d
图2.1 图3.1 图3.2 图3.3 图3.4
图3 e 图3 f 图3 g 图3 h 图3我
图3.5 图3.6 图3.7 图3.8 图3.9
图4一 图4 b 图4 c 图4 d 图4 e
图4.1 图4.2 图4.3 图4.4 图4.5
图4 f 图4 g 图4 h 图4我 图4 j
图4.6 图4.7 图4.8 图4.9 图4.10
图4 k 图4 l
图4.11 图4.12

引用







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