간섭 및 성능 분석을 위한 LTE 시스템 기반 펨토셀 시뮬레이터 개발

Development of Femtocell Simulator Based on LTE Systems for Interference and Performance Evaluation

최근 가정 또는 사무실과 같은 실내 환경에서 음영지역을 해소하고 고품질의 서비스 제공을 위한 방안으로 초소형 기지국인 펨토셀(Femtocell)이 많은 관심을 받고 있다. 펨토셀은 사업자 및 사용자에게 다양한 이점을 제공하지만 펨토셀의 도입을 위해서는 채널 선택에 따른 간섭제어, 네트워크 동기화, 자기 최적화 등 다양한 기술적 문제점이 해결되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 펨토셀의 도입으로 인하여 발생 가능한 다양한 신호간섭 문제들에 대한 분석을 용이하게 하기 위한 LTE(Long Term Evolution) 시스템 기반 펨토셀 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 시뮬레이터는 단말 이동성, 스케줄러, 호 수락 제어, 트래픽 생성, MCS(Modulation and Coding Scheme) 결정의 5개의 블록과 이를 연결하고 관리하는 메인 모듈로 구성되어 있다. 또한 사용자의 편의성을 도모하기 위하여 시뮬레이션 결과를 실시간으로 관측할 수 있는 GUI(Graphical User Interface)를 적용하였다. 본 시뮬레이터는 실제와 유사한 환경에서 매크로셀과 펨토셀 사이의 간섭영향을 면밀히 분석하고 이동통신 시스템의 성능을 효과적으로 평가할 수 있도록 지원하며, 다양한 펨토셀 시스템을 개발하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

Recently, femtocell has been concerned as one of effective solutions to relieve shadow region and provide high quality services to users in indoor environments. Even though femtocell offers various benefits to cellular operators and users, many technical issues, such as interference coordination, network synchronization, self-configuration, self-optimization, and so on, should be solved to deploy the femtocell in current network. In this paper, we develop a simulator for evaluating performance of long term evolution (LTE) femtocell systems under various interference scenarios. The simulator consists of a main-module and five sub-modules. The main-module connects and manages five sub-modules which have the functionality managing user mobility, packet scheduling, call admission control, traffic generation, and modulation and coding scheme (MCS). To provide user convenience, the simulator adopts graphical user interface (GUI) which can observes simulation results in real time. We expect that this simulator can contribute to developing effective femtocell systems by supporting a tool for analyzing the effect of interference between macrocell and femtocell.