Analysis of a distributed inter-cell interference coordina?on - PowerPoint PPT Presentation

Analysis ¡of ¡a ¡distributed ¡inter-­‑cell ¡interference ¡coordina?on ¡ scheme ¡in ¡a ¡real-­‑world ¡office ¡deployment ¡scenario ¡ Oscar ¡Tonelli , ¡Ignacio ¡Rodriguez, ¡Gilberto ¡Berardinelli, ¡Jakob ¡L. ¡Buthler, ¡Andrea ¡ F. ¡Ca=oni, ¡Troels ¡B. ¡Sørensen ¡and ¡Preben ¡E. ¡Mogensen ¡ Aalborg ¡University, ¡Denmark ¡

What ¡is ¡this ¡all ¡about? ¡ Frequency ¡Domain ¡Inter-­‑Cell ¡ Developing ¡an ¡experimental ¡ Interference ¡Coordina?on ¡ approach ¡for ¡the ¡ concept ¡ schemes ¡ (FD-­‑ICIC) ¡ provide ¡ valida?on ¡in ¡pracIcal ¡real-­‑ interference ¡miIgaIon ¡ world ¡deployments ¡ capabiliItes ¡in ¡mulIcellular ¡ networks ¡

Exploi?ng ¡on-­‑field ¡measurements ¡in ¡network ¡anaysis ¡ • A ¡typical ¡validaIon ¡approach ¡for ¡Radio ¡Resource ¡Management ¡(RRM) ¡ soluIons ¡relies ¡on ¡ ¡ system-­‑level ¡simula?ons ¡exploiIng ¡several ¡abstracIon ¡ models ¡ • Scenario ¡model ¡assumpIons ¡play ¡a ¡fundamental ¡role ¡in ¡shaping ¡the ¡network ¡ interference ¡condiIons ¡ • Employ ¡direct ¡radio ¡link ¡measurements ¡in ¡place ¡of ¡scenario ¡models ¡

Our ¡study ¡case ¡ The ¡Autonomous ¡Component ¡Carrier ¡SelecIon ¡( ACCS ) ¡algorithm ¡ • De-­‑centralized ¡decision ¡making ¡process, ¡relies ¡on ¡spectrum ¡sensing ¡ • informaIon ¡and ¡explicit ¡coordinaIon ¡ Previously ¡analyzed ¡assuming ¡reference ¡scenario ¡models ¡ • Focus ¡on ¡the ¡downlik ¡performance ¡ • Peak ¡ ¡Outage ¡ From: ¡[1] ¡L. ¡G. ¡U. ¡Garcia, ¡I. ¡Z. ¡Kovács, ¡K. ¡I. ¡Pedersen, ¡G. ¡W. ¡O. ¡Costa ¡and ¡P. ¡E. ¡Mogensen, ¡ "Autonomous ¡Component ¡Carrier ¡SelecIon ¡for ¡4G ¡Femtocells ¡-­‑ ¡A ¡Fresh ¡Look ¡at ¡an ¡Old ¡Problem," ¡ e.g. ¡ 3GPP ¡Dual ¡Stripe ¡Scenario ¡ IEEE ¡Journal ¡on ¡Selected ¡Areas ¡in ¡CommunicaIons, ¡vol. ¡30, ¡no. ¡3, ¡pp. ¡525-­‑537, ¡April ¡2012. ¡ ¡

Measurement ¡campaign ¡in ¡indoor ¡office ¡scenario ¡ • Aiming ¡for ¡a ¡large ¡scenario ¡data-­‑set ¡to ¡be ¡used ¡with ¡hybrid ¡ simulaIons ¡ • 45 ¡node ¡locaIons ¡ à ¡990 ¡radio ¡links ¡measurements ¡ • 14 ¡testbed ¡nodes ¡ • MulIple ¡testbed ¡re-­‑deployments ¡in ¡staIc-­‑propagaIon ¡environment ¡ condiIons ¡ ¡ cm

Experimental ¡Setup ¡ • A ¡mulI-­‑node ¡ • USRP ¡N200 ¡boards ¡ channel ¡sounder ¡ with ¡XCVR ¡2450 ¡RF ¡ applicaIon ¡ front-­‑end ¡ developed ¡with ¡the ¡ ASGARD ¡SDR ¡ • 44 ¡carrier ¡frequencies ¡ plaiorm ¡ analyzed ¡in ¡the ¡5GHz ¡ band ¡ • Frame-­‑based ¡ • Up ¡to ¡850 ¡ execuIon ¡of ¡the ¡ measurements ¡in ¡Ime ¡ measurements ¡ and ¡frequency ¡per ¡ • AutomaIc ¡ single-­‑link ¡ transceiver ¡ reconfiguraIon ¡ ¡ ¡

Measured ¡path ¡loss ¡values ¡on ¡the ¡links ¡ Link path loss measurements in the NJV12 Scenario 90 85 80 75 Pathloss (dB) 70 65 60 55 50 45 40 0 5 10 15 20 25 30 Link distance (m)

ACCS ¡performance ¡results ¡in ¡the ¡selected ¡scenario ¡ ACCS performance at the variation of the system CCs cardinality 1 0.9 0.8 0.7 0.6 CDF 0.5 0.4 0.3 REUSE1 0.2 ACCS - 2 CCs ACCS - 5 CCs 0.1 ACCS - 6 CCs 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Cell Downlink Throughput (bps) 6 x 10 5CCs ¡provide ¡the ¡best ¡capacity ¡improvement ¡with ¡respect ¡to ¡network ¡outage ¡ ¡ ¡

Performance ¡comparison ¡with ¡literature ¡studies ¡ • Comparing ¡the ¡experimental ¡scenario ¡with ¡the ¡3GPP ¡dual ¡ stripe ¡ Normalized ¡cell ¡throughput ¡results ¡ Full frequency reuse SINR distribution in the network 1 Scheme Scenario Outage Avg Peak 0.9 NJV12 6.6% 29.7% 60.8% 0.8 Reuse 1 Dual Stripe 20% DR* 5% 60% 100% 0.7 Dual Stripe 80% DR* 0.9% 21% 64% 0.6 NJV12 18% 33.3% 65.8% CDF 0.5 ACCS Dual Stripe 20% DR* 19% 66% 100% 0.4 Dual Stripe 80% DR* 12% 30% 59% 0.3 NJV12 15.1% 33.3% 79.4% 0.2 3GPP Dual Stripe Scenario 80% DR G-ACCS Dual Stripe 20% DR* 17% 70% 100% 0.1 3GPP Dual Stripe Scenario 20% DR NJV12 Scenario Dual Stripe 80% DR* 6% 32% 72% 0 -20 -10 0 10 20 30 40 SINR [dB] * ¡from: ¡L. ¡G. ¡U. ¡Garcia, ¡I. ¡Z. ¡Kovács, ¡K. ¡I. ¡Pedersen, ¡G. ¡W. ¡O. ¡Costa ¡and ¡P. ¡E. ¡ Mogensen, ¡"Autonomous ¡Component ¡Carrier ¡SelecIon ¡for ¡4G ¡Femtocells ¡-­‑ ¡ A ¡Fresh ¡Look ¡at ¡an ¡Old ¡Problem," ¡IEEE ¡Journal ¡on ¡Selected ¡Areas ¡in ¡ CommunicaIons, ¡vol. ¡30, ¡no. ¡3, ¡pp. ¡525-­‑537, ¡April ¡2012. ¡ ¡

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ACCS ¡performance ¡results ¡in ¡the ¡selected ¡scenario ¡(2) ¡ ACCS performance at the variation of the BCC selection threshold 1 0.9 0.8 0.7 0.6 CDF 0.5 0.4 0.3 0.2 BCC-threshold = 15 dB BCC-threshold = 20 dB 0.1 BCC-threshold = 25 dB 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Cell Downlink Throughput (bps) 6 x 10 OpImal ¡BCC ¡selecIon ¡threshold ¡set ¡at ¡20 ¡dB ¡ ¡