데이터 오프로딩을 위한 WCDMA 기반 펨토셀의 커버리지 분석

Abstract

고성능 스마트폰이 본격 보급되면서 폭발적으로 증가하고 있는 데이터 트래픽을 효과적으로 수용하기 위한 해법들에 대한 관심이 높아지고 있다. 이동통신용으로 활용할 수 있는 주파수에 제한이 있기 때문에, 최근에는 동일주파수를 사용하면서 추가적으로 용량을 확보할 수 있는 펨토셀에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존 매크로 신호가 존재하는 환경에서 데이터 오프로딩을 위하여 펨토셀을 구축할 경우를 가정하여, 펨토셀의 커버리지를 수학적으로 분석하였다. 분석 결과, 펨토셀의 출력이 증가할수록 그리고 파일럿 채널에 할당하는 전력의 비율이 높아질수록 펨토셀의 커버리지가 증가하지만, 매크로 기지국 신호가 강한 트래픽 밀집 지역에서는 펨토셀의 커버리지가 매우 제한적임을 알 수 있었다. Recently, solutions to accommodate explosively growing mobile data traffic have attracted intensive attentions since the emergence of high-performance smartphones. Spectrum which can be exploited for mobile communications is very limited. Thus, femto cell is considered as an alternative because it can efficiently offload mobile data traffic from macro cells without using additional spectrum. In this paper, we mathematically analyzed the coverage of femto cell when it is deployed in an area where there exists signals from existing macro base stations. Our numerical results indicate that the coverage of femto cell increases as the total power of femto cell increases or the ratio of power allocated to pilot channel increases. However, it is also shown that the coverage of femto cell is very limited despite its high power when interference signals from macro base stations are strong.