개인 휴대 통신 시스템에서 simulated annealing을 적용한 채널운영의 최적화

Abstract

본 논문에서는 이동통신 환경의 하나인, CDMA방식을 사용한 도심형 PCS 시스템에서 가입자의 이동성을 모델링하고, 가입자의 이동성에 따른 셀간의 트래픽 변화를 분석한다. 구체적으로, 전체 서비스 영역을 대상으로 각 셀마다 변화된 트래픽과 핸드오프 트래픽을 고려하여 최적의 핸드오프 전용 채널 수를 결정할 수 있는 방식을 제안한다. 각 기지국에서의 최적화된 핸드오프 전용 채널수의 결정은 Simulated Annealing 최적화 방식을 적용한다. 본 논문에서는 하루동안 발생되는 여러 종류의 트래픽 패턴 중 2가지 패턴 을 대상으로 새로운 호의 블록킹 확률과 가중치를 준 핸드오프 호의 실패확률의 합으로 비용함수를 정의하고, 가입자의 이동성을 고려하여 비용함수를 최소화시키는 과정을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 가입자의 이동성에 따라 발생호의 평균 손실율을 최소로 하는 핸드오프 전용 채널 수를 결정할 수 있었으며, 전체 서비스 영역 내에 각 기지국에서 랜드오프 전용 채널 수를 유동적으로 조절하면 핸드오프 호의 실패율을 낮출 수 있음을 알 수 있었다.;In this thesis, we study an optimal channel assignment problem for the numbers of hand-off channels at each base station in a metropolitan Personal Communication Service (PCS) system. Specifically, we analyze the mobility of subscribers, and then design an optimized set of the hand-off channels at the base stations using simulated annealing, which is a general approach to combinatorial optimization. By defining a cost function which is the sum of the originating call blocking probability and a weighted value of the dropping probability of hand-off calls, we minimize the sum of the costs at all base stations, given a pattern of subscribers' mobilities in the metropolitan area. As a result, we found that the call dropping probability can be controlled low by dynamically adjusting the numbers of hand-off reservation channels at cach base station, according to the overall metropolitan traffic characteristics. The proposed optimization algorithm can be utilized as a off-line supplementary to the PCS operators, which can guide the sub-optimal solution for the channel allocation strategy in the metropolitan PCS system.