하드코어 규제와 스케줄링이 셀룰러 네트워크 성능에 미치는 영향

초록

본 논문은 기지국 위치에 최소 거리 제약(하드코어 규제)을 적용하고, 시간 슬롯별 기지국 스케줄링을 도입했을 때 다운링크 성능 보장을 어떻게 향상시킬 수 있는지를 이론적으로 분석한다. 새로운 간섭 상한을 도출하고, 전력·SINR 조건에 따라 스케줄링이 항상 활성 상태보다 유리한 구간을 규명한다. 또한 정규 6각형 셀 구조에 적용한 결과를 통해 실무적 설계 가이드를 제공한다.

상세 분석

이 논문은 최근 각광받고 있는 공간 네트워크 미적분(framework of spatial network calculus)을 기반으로, 셀룰러 시스템에서 “하드코어 규제”(hard‑core regulation)와 “스케줄링”(scheduling)의 결합 효과를 정량적으로 평가한다. 먼저, 기지국(BS) 위치를 정규화된 평면 포아송 과정이 아닌, 서로 최소 거리 2H 이상을 유지하는 H‑hardcore point process 로 모델링한다. 이때 (K, HK)‑hardcore 규제라는 새로운 개념을 도입해, 각 BS에 1∼K 라는 마크를 부여하고 같은 마크를 가진 BS들 사이에 더 큰 최소 거리 HK 를 강제한다. 이는 전통적인 (σ, ρ)‑ball 규제의 2차원 확장으로, 스케줄링에 의해 실제 네트워크를 K개의 서브셋으로 분할할 때 각 서브셋이 보다 강한 공간적 억제를 받게 함을 수학적으로 보장한다.

핵심 기술적 기여는 두 가지이다. 첫째, 기존 문헌