Inter-Cell Cooperative Scheduling with Carrier Aggregation in LTE-Advanced System

Abstract

3GPP LTE-Advanced 시스템(Release 10)의 Carrier Aggregation (CA) 규격은 고속의 전송률을 지원하기 위해 다수의 주파수 밴드를 통합하면서, 이를 고려한 다양한 배치 시나리오를 제시하고 있다. 본 논문에서는 각 주파수 밴드 별로 상이한 방향성 섹터 안테나를 사용하는 배치 시나리오를 고려하며, 이때 단말이 인접 셀의 주파수 밴드를 선택 가능하게 함으로써 셀 경계 사용자의 수율 성능을 향상할 수 있는 셀 선택 방식을 제안한다. 그리고 이러한 방식 하에 셀 간에 비례공정성(proportional fairness)이 확보될 수 있도록 하는 분산 방식의 셀간 협력 스케쥴링 알고리즘을 제시하며, 이를 통해 기존 방식보다 셀 경계 사용자의 수율이 약 50% 향상되는 것을 확인한다. 3GPP LTE-Advanced (Release 10) system specifies carrier aggregation (CA) to enable high data rate on using multiple frequency bands, including the variout CA-specific deployment scenarios. Considering one of those scenarios in which the different directional sector antenna is employed by each frequency band, we propose a per-carrier cell selection scheme that can improve the average throughput of the cell-edge users by allowing each user equipment (UE) to select the frequency band of the adjacent cell. Furthermore, a distributed algorithm for inter-cell copperative scheduling in this scheme is proposed to support proportional fairness among the cells. It has been shown that the proposed scheduling algorithm for the per-carrier cell selection scheme improves the cell-edge user throughput roughly by 50% over that of the conventional scheme.