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Analysis of Relay-Assisted OFDMA Cellular Systems with Different Frequency Reuse Techniques

机译：具有不同频率再利用技术的继电器辅助技术分析

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摘要

Co-channel interference (CCI) degrades performance of cellular networks. Therefore, this paper addresses CCI problem in relay-assisted (R-A) orthogonal frequency division multiple access cellular systems. Analytical treatments are conducted. The network performance improvements through reducing CCI effects are evaluated using different four interference mitigation models. These models represent R-A strict fractional frequency reuse (FFR) technique with frequency reuse factor (FRF) 3, R-A strict FFR technique with FRF 4, R-A sectored FFR technique and R-A soft frequency reuse (SFR) technique. Each model contains two different configurations for further network performance improvement. The first configuration assumes three relay stations (RSs) per cell (RPC) while the other one proposes 6 RPC. The best RSs locations in terms of SIR are proposed. Moreover, closed-form expressions for worst cases CEU's SIR, cell centre user's SIR and inner radius are implemented. These expressions are used to compare different models using various performance evaluation metrics. The results demonstrate that the two configurations in R-A sectored FFR and R-A strict FFR models provide equal CEU's SIR. The reason of this result can be attributed to applying equal power transmission strategy. Moreover, the two configurations of R-A SFR network attain different CEU's SIR values. This result can be accredited to the SFR power control factor. The work outcomes attain much higher CEU's SIR improvement. Therefore, the outage probability is decreased. Thus, more users can be covered by the network. Accordingly, the total network cost is reduced. So, this treatment improves the network performance while keeping lower network cost.
机译：共信道干扰（CCI）降低了蜂窝网络的性能。因此，本文解决了中继辅助（R-A）正交频分多址蜂窝系统中的CCI问题。进行分析处理。使用不同的四个干扰缓解模型来评估通过减少CCI效果的网络性能改进。这些模型代表R-A具有频率重用因子（FFR）技术的R-A严格的分数频率重用（FFR）技术，R-A严格的FFR技术，具有FRF 4，R-A扇形FFR技术和R-A软频率重用（SFR）技术。每个模型包含两种不同的配置，以进行更多网络性能改进。第一配置假设每个单元（RPC）的三个中继站（RSS），而另一个则提出6个RPC。提出了先生的最佳RSS位置。此外，实现了最糟糕的封闭式表达式CEU的SUS的SIR，细胞中心用户的SIR和内半径。这些表达式用于使用各种性能评估度量进行比较不同的模型。结果表明，R-A扇区FFR和R-A严格的FFR模型中的两种配置提供了平等的CEU先生。该结果的原因可归因于应用相同的电力传输策略。此外，R-A SFR网络的两种配置达到了不同的CEU的SIR值。该结果可以认证到SFR功率控制因子。工作成果达到了更高的CEU先生的改善。因此，停电概率降低。因此，网络可以覆盖更多用户。因此，总网络成本降低。因此，这种处理可以提高网络性能，同时保持较低的网络成本。

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