셀룰러 네트워크 시스템에서의 사용자 스케쥴링을 통한 릴레이 기반 부하 분산 방식에 관한 연구

Abstract

최근 셀룰러 네트워크 환경은 스마트폰 등 통신기기의 발전과 다양한 무선 서비스의 증가로 인해 이용자들이 급격하게 늘어나고 있으며, 데이터 트래픽이 급속도로 증가하여 통신사업자가 제공할 수 있는 트래픽에 한계가 오고 있는 실정이다. 더욱이 각 사용자들은 셀에 고르게 분포되어 있지 않으므로, 많은 사용자들이 몰려있는 기지국에서는 한정된 자원으로 서비스를 하는데 많은 어려움을 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 서비스 지역을 확대시켜 셀 변두리에 위치해 있는 사용자들의 전송률을 높일 수 있는 릴레이를 통한 기술들이 현재 네트워크에서 이용되고 있다. 본 논문에서는 다중 셀 셀룰러 네트워크에서 셀 간의 부하가 불균형을 이루고 있을 때, 릴레이를 통해 트래픽들을 보다 한적한 기지국으로 분산시킴으로써 전체 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있는 기법을 제시한다. 각 사용자와 릴레이는 인접한 기지국으로부터의 처리율을 계산하고, 중앙 노드는 그 정보를 통해 핸드오버를 조정하게 된다. 본 논문에서 제시한 핸드오버 알고리즘을 적용한 모의실험을 통해 네트워크 전체 전송률의 손실이 없이 하위 5%의 사용자들의 성능을 향상시킬 수 있으며, 본래 알고리즘의 목적인 네트워크 유틸리티 함수의 합을 최대화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.