KR101286586B1 - Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof - Google Patents

Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101286586B1
KR101286586B1 KR1020110106182A KR20110106182A KR101286586B1 KR 101286586 B1 KR101286586 B1 KR 101286586B1 KR 1020110106182 A KR1020110106182 A KR 1020110106182A KR 20110106182 A KR20110106182 A KR 20110106182A KR 101286586 B1 KR101286586 B1 KR 101286586B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base station
repeater
link
network system
bdma
Prior art date
Application number
KR1020110106182A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130042089A (en
Inventor
조동호
박성진
편성엽
김영웅
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020110106182A priority Critical patent/KR101286586B1/en
Publication of KR20130042089A publication Critical patent/KR20130042089A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101286586B1 publication Critical patent/KR101286586B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/20Control channels or signalling for resource management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • H04B7/15528Control of operation parameters of a relay station to exploit the physical medium
    • H04B7/15542Selecting at relay station its transmit and receive resources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/12Fixed resource partitioning
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/28Cell structures using beam steering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

효율적인 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법이 개시된다. 상기 효율적인 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 기지국 및 적어도 하나의 중계기 각각의 빔을 할당하기 위해, 상기 기지국의 빔 얼로케이터(beam allocator)에 대해서는, 상기 적어도 하나의 중계기와 상기 기지국의 간섭은 고려하지 않고 상기 기지국의 용량을 최대화하는 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하고, 상기 적어도 하나의 중계기 중 어느 하나의 중계기의 빔 얼로케이터에 대해서는, 연산된 상기 기지국 빔 얼로케이터에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 것을 특징으로 한다.Disclosed are a BDMA based hybrid communication network system for efficient resource allocation, and a method of providing the same. The BDMA-based hybrid communication network system for efficient resource allocation may include at least the beam allocator of the base station for allocating beams of each of a base station and at least one repeater included in the BDMA-based hybrid communication network system. Compute the beam allocator of the base station to maximize the capacity of the base station without considering the interference of one repeater and the base station, and for the beam allocator of any one of the at least one repeater, The beam allocator of the repeater may be calculated based on the beam allocator.

Description

효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법{Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof}Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method

본 발명은 BDMA(Beam Division Multiple Access) 기반의 셀룰러(Cellular) 네트워크와 애드 혹(Ad hoc) 네트워크가 혼재하는 하이브리드(hybrid) 통신망 환경에서 발생하는 간섭 문제를 해결하기 위한 프레임 구조 및 효율적인 자원할당을 수행할 수 있는 하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법에 관한 것이다.
The present invention provides a frame structure and efficient resource allocation for solving interference problems occurring in a hybrid network environment in which a cellular division (BDMA) -based cellular network and an ad hoc network are mixed. The present invention relates to a hybrid communication network system that can be performed and a method of providing the same.

하이브리드 통신망에서 인프라 기반의 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크의 간섭 문제를 해결하기 위한 다양한 방안이 연구되고 있다. 간섭을 줄이기 위한 방안으로는 간섭이 발생하지 않도록 자원(예컨대, 주파수, 타임 슬롯 등)을 할당하는 방식이 있다. In the hybrid communication network, various methods for solving the interference problem of the infrastructure-based cellular network and the ad hoc network have been studied. One way to reduce interference is to allocate resources (eg, frequency, time slots, etc.) so that interference does not occur.

이때 서로 다른 자원을 사용하는 경우에는 스펙트럴 효율(spectral efficiency)이 감소하고 같은 자원을 사용하는 경우에는 간섭 문제가 발생하게 된다.In this case, when using different resources, the spectral efficiency is reduced, and when using the same resources, interference problems occur.

즉, 하이브리드 통신망에서 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 서로 같은 자원을 사용하는 경우에는 높은 스펙트럴 효율을 달성할 수 있지만 간섭 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 간섭 문제를 효율적으로 해결하지 않는 경우에는 전체 하이브리드 통신망의 스펙트럴 효율은 감소하게 된다.That is, when the cellular network and the ad hoc network use the same resources in the hybrid communication network, high spectral efficiency can be achieved but interference problems may occur. Therefore, if the interference problem is not solved efficiently, the spectral efficiency of the entire hybrid communication network is reduced.

기존의 IEEE 802.16j에서는 중계기 기반의 셀룰러 네트워크에서 간섭 문제를 고려하여 프레임 구조와 이를 이용한 자원할당 방안이 제시되어 있다. 하지만, 이러한 종래의 기술에는 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 환경은 고려하지 않고 있어서, 하이브리드 통신망에 바로 적용되기 힘든 문제점이 있다. 또한, 5세대 통신 기술로 연구되고 있는 BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식의 통신을 수행하는 하이브리드 통신망의 경우, 통신 특성에 따른 간섭 환경이 전통적인 셀룰러 네트워크만의 간섭환경과 다르므로 종래의 프레임 구조를 그대로 적용하기 어려운 문제점이 있다. In the existing IEEE 802.16j, a frame structure and a resource allocation method using the same are proposed in consideration of an interference problem in a repeater-based cellular network. However, such a conventional technology does not consider a hybrid communication network environment in which a cellular network and an ad hoc network are mixed, and thus there is a problem in that it is difficult to apply the hybrid communication network directly. In addition, in the case of the hybrid communication network that performs the BDMA (Beam Division Multiple Access) communication, which is being studied with the fifth generation communication technology, the interference environment according to the communication characteristics is different from that of the traditional cellular network. There is a problem that is difficult to apply as it is.

따라서, 이러한 BDMA 방식의 통신을 이용한 하이브리드 통신망에서 간섭을 억제할 수 있는 통신 프레임(frame) 구조 및 상기 프레임 구조에서 효율적으로 자원할당(예컨대, 빔(beam) 할당)을 수행할 수 있는 하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법이 요구된다.
Accordingly, in the hybrid communication network using the BDMA communication, a communication frame structure capable of suppressing interference and a hybrid communication network system capable of efficiently allocating resources (for example, beam allocation) in the frame structure. And a method of providing the same.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 BDMA 기반 하이브리드 통신망 환경에서 간섭을 억제하여 전체 하이브리드 통신망 시스템에서의 스펙트럴 효율을 높일 수 있는 프레임 구조 및 상기 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행할 때의 효율적인 자원할당 방식을 제공하는 것이다.
Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is a frame structure that can increase the spectral efficiency in the entire hybrid communication network system by suppressing interference in a BDMA-based hybrid communication network environment and efficient when performing communication using the frame structure. It is to provide a resource allocation method.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 효율적인 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 기지국 및 적어도 하나의 중계기 각각의 빔을 할당하기 위해, 상기 기지국의 빔 얼로케이터(beam allocator)에 대해서는, 상기 적어도 하나의 중계기와 상기 기지국의 간섭은 고려하지 않고 상기 기지국의 용량을 최대화하는 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하고, 상기 적어도 하나의 중계기 중 어느 하나의 중계기의 빔 얼로케이터에 대해서는, 연산된 상기 기지국 빔 얼로케이터에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 것을 특징으로 한다.In the BDMA-based hybrid communication network system for efficient resource allocation for solving the technical problem, a beam allocator of the base station for allocating beams of each of the base station and at least one repeater included in the BDMA-based hybrid communication network system. ), Calculate the beam allocator of the base station to maximize the capacity of the base station without considering the interference of the at least one repeater and the base station, and to the beam allocator of any one of the at least one repeater For example, the beam allocator of the repeater may be calculated based on the calculated base station beam allocator.

상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은 상기 적어도 하나의 중계기와 상기 기지국의 간섭은 고려하지 않고 상기 기지국의 용량을 최대화하는 상기 기지국 빔 얼로케이터를 연산하기 위해, 상기 기지국과 상기 기지국에 접속된 특정 사용자 간에 제1링크가 형성되는 경우, 상기 제1링크가 상기 기지국이 형성하는 다른 제2링크들에 의해 받는 간섭을 연산하여 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산할 수 있다.The BDMA-based hybrid network system is configured between the base station and a specific user connected to the base station to calculate the base station beam allocator that maximizes the capacity of the base station without considering interference of the at least one repeater and the base station. When one link is formed, the beam allocator of the base station may be calculated by calculating interference received by other second links formed by the base station.

한편, 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은 상기 연산된 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하기 위해, 상기 중계기와 상기 중계기에 접속된 특정 사용자 간에 제3링크가 형성되는 경우, 상기 제3링크가 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 따른 기지국 링크에 의해 받는 간섭 및 상기 제3링크가 상기 중계기의 다른 제4링크들에 의해 받는 간섭을 연산하고, 연산결과에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산할 수도 있다.Meanwhile, in the BDMA-based hybrid communication network system, when a third link is formed between the repeater and a specific user connected to the repeater to calculate the beam allocator of the repeater based on the calculated beam allocator of the base station. And calculating the interference received by the third link by the base station link according to the beam allocator of the base station and the interference received by the third link by the other fourth links of the repeater and based on the operation result. The beam allocator may be calculated.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 제공방법은 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템이 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 기지국의 빔 얼로케이터(beam allocator)에 대해, 상기 적어도 하나의 중계기와 상기 기지국의 간섭을 고려하지 않고 상기 기지국의 용량을 최대화하는 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계 및 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템이 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 적어도 하나의 중계기 중 어느 하나의 중계기의 빔 얼로케이터에 대해, 연산된 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for providing a BDMA-based hybrid communication network system for solving the technical problem includes the at least one repeater and the base station for a beam allocator of a base station included in the BDMA-based hybrid communication network system. Calculating a beam allocator of the base station to maximize the capacity of the base station without considering interference of the base station; and at least one repeater of the at least one repeater included in the BDMA based hybrid network system Calculating, for the beam allocator, the beam allocator of the repeater based on the calculated beam allocator of the base station.

상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계는 상기 기지국과 상기 기지국에 접속된 특정 사용자 간에 제1링크가 형성되는 경우, 상기 제1링크가 상기 기지국이 형성하는 다른 제2링크들에 의해 받는 간섭을 연산하는 단계 및 연산결과에 기초하여 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계를 포함할 수 있다.Computing the beam allocator of the base station includes: when the first link is formed between the base station and a specific user connected to the base station, the first link is subjected to interference received by other second links formed by the base station. Computing the beam allocator of the base station based on the operation and the calculation result.

상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계는 상기 중계기와 상기 중계기에 접속된 특정 사용자 간에 제3링크가 형성되는 경우, 상기 제3링크가 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 따른 기지국 링크에 의해 받는 간섭 및 상기 제3링크가 상기 중계기의 다른 제4링크들에 의해 받는 간섭을 연산하는 단계 및 연산결과에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 제공방법은 제 10항 내지 제 12항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장될 수 있다.
The calculating of the beam allocator of the repeater may include: when the third link is formed between the repeater and a specific user connected to the repeater, the third link is received by the base station link according to the beam allocator of the base station; Computing the interference received by the third link by the other fourth links of the repeater and calculating the beam allocator of the repeater based on the calculation result. The method for providing a BDMA based hybrid communication network system may be stored in a computer readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method of claim 10.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법에 의하면 분산적으로 존재 및 동작할 수 있는 애드 혹 네트워크의 특성을 고려하여, 단위 프레임 상에서 셀룰러 통신을 수행하는 서브 프레임과 시간적으로 구분되는 애드 혹 서브 프레임을 별도로 할당하고, 상기 애드 혹 서브 프레임에서는 애드 혹 통신만을 수행하도록 함으로써 적어도 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크사이의 간섭을 방지할 수 있는 효과가 있다. Therefore, according to the hybrid communication network system and the method of providing the same according to an embodiment of the present invention, in consideration of the characteristics of the ad hoc network which can exist and operate in a distributed manner, the hybrid communication network system and the method of providing the hybrid communication network system according to the embodiment of the present invention are distinguished in time from the sub-frame performing cellular communication on a unit frame. By separately assigning the ad hoc subframes, and performing only the ad hoc communication in the ad hoc subframes, there is an effect of preventing interference between at least the cellular network and the ad hoc network.

또한, 셀룰러 네트워크는 중계기가 존재하는 환경을 고려하여 프레임 구조를 정의하고, 정의된 프레임 구조상에서 휴리스틱한 자원할당 방식을 이용함으로써 자원할당을 위한 연산 및 로드를 현저하게 줄이면서도 만족할만한 통신 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.
In addition, the cellular network defines a frame structure in consideration of an environment in which a repeater exists, and obtains satisfactory communication efficiency while significantly reducing computation and load for resource allocation by using a heuristic resource allocation method on the defined frame structure. It can be effective.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망의 개략적인 구조를 나타낸다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망에서 간섭이 일어날 수 있는 환경을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템이 이용하는 프레임 구조를 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 도 5에 도시된 프레임 구조에 따라 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템을 위한 최적 자원할당 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에서의 휴리스틱(Heuristic) 자원할당 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템의 자원할당 방식에 따른 통신효율의 성능을 설명하기 위한 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A brief description of each drawing is provided to more fully understand the drawings recited in the description of the invention.
1 shows a schematic structure of a hybrid communication network according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are schematic diagrams illustrating an environment in which interference may occur in a hybrid communication network according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 illustrates a frame structure used by a hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are diagrams for describing a method of performing a communication by a hybrid communication network system according to the frame structure shown in FIG. 5.
9 is a diagram schematically illustrating an optimal resource allocation method for a BDMA based hybrid communication network system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a heuristic resource allocation method in a BDMA based hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention.
11 to 14 are diagrams showing simulation results for explaining performance of communication efficiency according to a resource allocation method of a BDMA based hybrid communication network system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다. Also, in this specification, when any one element 'transmits' data to another element, the element may transmit the data directly to the other element, or may be transmitted through at least one other element And may transmit the data to the other component.

반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.Conversely, when one element 'directly transmits' data to another element, it means that the data is transmitted to the other element without passing through another element in the element.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망의 개략적인 구조를 나타낸다.1 shows a schematic structure of a hybrid communication network according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망은 도 1에 도시된 바와 같이 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 공존하고 있는 통신 네트워크일 수 있다. Referring to FIG. 1, a hybrid communication network according to an exemplary embodiment of the present invention may be a communication network in which a cellular network and an ad hoc network coexist as shown in FIG. 1.

상기 셀룰러 네트워크는 기존의 셀룰러 네트워크 인프라를 이용하여 BS(Base Station)과 MS(Mobile Station)이 직접 통신을 수행하거나, RS(Relay Station)을 통해 멀티 홉(multi-hop) 통신을 수행할 수 있다. The cellular network may directly communicate with a base station (BS) and a mobile station (MS) using an existing cellular network infrastructure, or may perform multi-hop communication through a relay station (RS). .

상기 애드 혹 네트워크는 MS(예컨대, 11)와 다른 MS(예컨대, 12) 간의 직접 통신 또는 소정의 게이트웨이 단말(예컨대, 10)을 통한 멀티 홉 통신을 수행할 수 있다. 상기 애드 혹 네트워크는 예컨대, M2M(Machine to Machine) 통신, P2P(Peer to Peer) 통신, 또는 근거리 통신 서비스 등을 제공할 수 있다.The ad hoc network may perform direct communication between an MS (eg, 11) and another MS (eg, 12) or multi-hop communication through a predetermined gateway terminal (eg, 10). The ad hoc network may provide, for example, machine to machine (M2M) communication, peer to peer (P2P) communication, or short-range communication service.

또한, MS(예컨대, 11 또는 12)는 셀룰러 네트워크와 연결된 게이트웨이 단말(예컨대, 10)을 통해 셀룰러 네트워크 서비스를 제공받을 수도 있다.In addition, the MS (eg, 11 or 12) may be provided with cellular network services through a gateway terminal (eg, 10) connected with the cellular network.

또한, 상기 셀룰러 네트워크에서 RS를 통해 BS와 MS가 통신을 수행하는 경우에는 BS와 RS 및 RS와 MS 간에 무선 백홀(wireless backhaul) 통신이 수행될 수 있다.In addition, when the BS and the MS communicate with each other through RS in the cellular network, wireless backhaul communication may be performed between the BS, the RS, and the RS and the MS.

상기 BS와 MS 간의 통신, BS와 RS 간의 통신, RS와 MS 간의 통신, MS와 MS 간의 통신은 BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행할 수 있다. The communication between the BS and the MS, the communication between the BS and the RS, the communication between the RS and the MS, and the communication between the MS and the MS may perform communication in a bee division multiple access (BDMA) scheme.

BDMA 방식은 빔 포밍(beam forming)을 통해 통신을 수행함으로써 주파수/시간 자원뿐만 아니라 공간자원도 효율적으로 분할하여 통신을 수행하여 시스템 용량을 늘일 수 있는 통신 방식을 의미할 수 있다. 이러한 BDMA 방식의 통신에 대해서는 본 출원인이 출원하여 등록된 대한민국 등록특허(10-0945880, "이동통신시스템에서의 빔분할 다중 접속시스템 및 방법")에 개시된 바 있으며 본 명세서의 레퍼런스로 포함된다.The BDMA method may mean a communication method capable of increasing system capacity by performing communication by efficiently splitting not only frequency / time resources but also spatial resources by performing communication through beam forming. Such BDMA communication has been disclosed in the Republic of Korea Patent (10-0945880, "beam splitting multiple access system and method in a mobile communication system") filed by the applicant and registered as a reference herein.

상기 BDMA 방식을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우에는 종래의 셀룰러 네트워크와 같이 전방향성의 신호를 전송하는 것이 아니라 빔 포밍을 통해 방향성 신호를 전송하므로, 종래의 셀룰러 네트워크와는 간섭환경이 다르게 된다.When the hybrid communication network system according to the embodiment of the present invention uses the BDMA scheme to communicate, the directional signal is transmitted through beamforming instead of omni-directional signals as in the conventional cellular network. The interference environment is different from that of a cellular network.

따라서, 이처럼 BDMA 방식을 이용한 통신 환경에서 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망에서의 간섭환경을 살펴보면 도 2 내지 도 4와 같다.Accordingly, the interference environment in the hybrid communication network in which the cellular network and the ad hoc network are mixed in the communication environment using the BDMA method is as shown in FIGS. 2 to 4.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망에서 간섭이 일어날 수 있는 환경을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.2 to 4 are schematic diagrams illustrating an environment in which interference may occur in a hybrid communication network according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 셀룰러 네트워크 사이의 간섭환경을 도시하고 있는데, 도 2a와 같이 기지국(BS)이 형성한 빔 방향에 중계기(RS)로부터 서비스를 받고 있는 단말이 존재하는 경우 기지국(BS)은 중계기(RS)에 큰 간섭을 줄 수 있다. 또한, 이와 반대로 도 2b에 도시된 바와 같이 중계기(RS)가 형성한 빔 방향에 기지국(BS)으로부터 서비스를 받고 있는 단말이 존재하는 경우, 중계기(RS)가 기지국(BS)에 간섭을 줄 수 있다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이 두 중계기(RS) 사이의 거리가 가까운 경우에도 두 중계기 서로 간에 간섭이 있을 수 있다.FIG. 2 illustrates an interference environment between cellular networks. When there is a terminal receiving a service from a repeater RS in a beam direction formed by the base station BS as shown in FIG. 2A, the BS performs a repeater RS. ) Can greatly interfere. On the contrary, when the terminal receiving the service from the base station BS exists in the beam direction formed by the repeater RS as shown in FIG. 2B, the repeater RS may interfere with the base station BS. have. In addition, as shown in FIG. 2C, even when the distance between the two repeaters RS is close, there may be interference between the two repeaters.

한편, 도 3은 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭이 일어나는 경우를 개략적으로 도시하는데, 도 3a와 같이 기지국(BS) 및/또는 중계기(RS)가 형성한 빔 방향에 위치한 단말(MS, 예컨대, 20, 21)이 애드 혹 통신을 수행하고 있는 경우, 상기 단말(예컨대, 20, 21)은 셀룰러 네트워크로부터 큰 간섭을 받을 수 있다. 또한, 도 3b에 도시된 바와 같이 소정의 단말(예컨대, 30)이 형성한 빔 방향에 위치한 단말(예컨대, 31, 32)이 셀룰러 네트워크와 통신을 수행하고 있는 경우, 상기 단말(예컨대, 31, 32)는 애드 혹 네트워크로부터 큰 간섭을 받을 수도 있다.Meanwhile, FIG. 3 schematically illustrates a case in which interference between a cellular network and an ad hoc network occurs. As illustrated in FIG. 3A, a terminal MS (eg, located in a beam direction formed by a base station BS and / or a repeater RS) may be used. , 20, 21 may be subjected to ad hoc communication, the terminal (eg, 20, 21) may receive a large interference from the cellular network. In addition, as illustrated in FIG. 3B, when a terminal (eg, 31, 32) located in a beam direction formed by a predetermined terminal (eg, 30) is communicating with a cellular network, the terminal (eg, 31, 32 may be subject to significant interference from the ad hoc network.

또한, 도 4는 애드 혹 네트워크 사이의 간섭이 일어나는 경우를 개략적으로 도시하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 특정 단말(예컨대, 40)이 형성한 빔 방향에 위치한 단말(예컨대, 41)이 다른 단말(예컨대, 42)와 애드 혹 통신을 수행하고 있는 경우 간섭이 발생할 수 있다.In addition, FIG. 4 schematically illustrates a case where interference between ad hoc networks occurs. As shown in FIG. 4, a terminal (eg, 41) located in a beam direction formed by a specific terminal (eg, 40) is different from another terminal. Interference may occur when ad hoc communication is performed with (eg, 42).

따라서, 이러한 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 통신 방법 즉, 프레임 구조가 필요하다. 특히, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭을 효과적으로 방지할 수 있는 기술적 사상을 제공한다. 본 발명의 기술적 사상에 따라 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭이 방지되는 경우, 셀룰러 네트워크 간의 간섭 또는 애드 혹 네트워크 간의 간섭은 소정의 방식에 의해 자원(예컨대, 빔 자원 등)을 효율적으로 할당하여 간섭을 줄일 수도 있을 것이다. 따라서, 본 발명에서는 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭을 방지할 수 있는 기술적 사상을 우선 제시하도록 한다.Therefore, there is a need for a communication method, that is, a frame structure that can effectively remove such interference. In particular, the present invention provides a technical idea that can effectively prevent the interference between the cellular network and the ad hoc network as shown in FIG. When the interference between the cellular network and the ad hoc network is prevented according to the technical idea of the present invention, the interference between the cellular network or the interference between the ad hoc network may be efficiently allocated by using a predetermined method (eg, a beam resource). Interference may be reduced. Therefore, in the present invention, the technical idea that can prevent the interference between the cellular network and the ad hoc network will be presented first.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템이 이용하는 프레임 구조를 나타낸다.5 illustrates a frame structure used by a hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템은 도 5에 도시된 바와 같은 프레임 구조에 동기화되어 통신을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 5, a hybrid communication network system according to an exemplary embodiment of the present invention may perform communication in synchronization with a frame structure as shown in FIG. 5.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 프레임 구조는 셀룰러 서브 프레임과 애드 혹 서브 프레임을 포함한다. 상기 셀룰러 서브 프레임과 상기 애드 혹 서브 프레임은 서로 다른 시간자원을 이용하도록 구현될 수 있다. 즉, 도 5의 프레임 구조에서 x축은 시간영역을 나타낼 수 있으며, 셀룰러 서브 프레임에 상응하는 시간영역에서 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템은 셀룰러 통신을 수행하고, 애드 혹 서브 프레임에 상응하는 시간영역에서는 상기 하이브리드 통신망 시스템은 애드 혹 통신을 수행하도록 구현될 수 있다. 상기 하이브리드 통신망 시스템은 셀룰러 통신을 수행하는 시간영역에서는 애드 혹 통신은 수행하지 않도록 구현되며, 반대로 애드 혹 통신을 수행하는 시간영역에서는 셀룰러 통신을 수행하지 않도록 구현될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 기술적 사상에 따른 프레임 구조에서는 셀룰러 통신을 위한 서브 프레임과 애드 혹 통신을 위한 서브 프레임을 시간영역에 대해 배타적으로 구성함으로써 적어도 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 간의 간섭을 방지할 수 있도록 구현될 수 있다.As shown in FIG. 5, the frame structure includes a cellular subframe and an ad hoc subframe. The cellular subframe and the ad hoc subframe may be implemented to use different time resources. That is, in the frame structure of FIG. 5, the x-axis may represent a time domain. In the time domain corresponding to the cellular subframe, the hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention performs cellular communication and corresponds to an ad hoc subframe. In the time domain, the hybrid communication network system may be implemented to perform ad hoc communication. The hybrid communication network system may be implemented not to perform ad hoc communication in the time domain for performing cellular communication, and may be implemented not to perform cellular communication in the time domain for performing ad hoc communication. As shown in FIG. 5, in the frame structure according to the spirit of the present invention, a subframe for cellular communication and a subframe for ad hoc communication are exclusively configured in the time domain, thereby preventing interference between at least the cellular network and the ad hoc network. It can be implemented to prevent.

상기 애드 혹 서브 프레임은 도 5에는 시간영역에서 셀룰러 서브 프레임의 뒤에 위치하는 것으로 도시되어있지만, 상기 애드 혹 서브 프레임은 상기 셀룰러 서브 프레임의 앞에 위치할 수도 있다. 구현 예에 따라서는 상기 셀룰러 서브 프레임의 사이(예컨대, 셀룰러 다운링크 서브 프레임과 셀룰러 업 링크 서브 프레임 사이)에 위치할 수도 있으며, 프레임 헤더(FH) 보다 시간적으로 뒤에 위치하는 프레임 구조로 다양한 실시 예가 가능할 수 있다.Although the ad hoc subframe is shown in FIG. 5 as being located behind the cellular subframe in the time domain, the ad hoc subframe may be positioned before the cellular subframe. According to an embodiment of the present invention, the present invention may be located between the cellular subframes (eg, between the cellular downlink subframe and the cellular uplink subframe), and may be located later in time than the frame header FH. It may be possible.

한편, 상기 셀룰러 서브 프레임은 셀룰러 다운링크(DL) 서브 프레임 및 업 링크(UL) 서브 프레임을 포함하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the cellular subframe may be configured to include a cellular downlink (DL) subframe and an uplink (UL) subframe.

상기 셀룰러 다운링크 및 업 링크 서브 프레임에서는 BDMA 기술의 특성을 고려하여 기지국과 중계기는 같은 자원을 재사용하도록 정의될 수 있다. In the cellular downlink and uplink subframes, the base station and the repeater may be defined to reuse the same resource in consideration of the characteristics of the BDMA technology.

상기 셀룰러 다운링크 서브 프레임은 제네럴(General) 다운링크 서브 프레임 및 백홀(Backhaul) 다운링크 서브 프레임을 포함할 수 있다. The cellular downlink subframe may include a general downlink subframe and a backhaul downlink subframe.

제네럴 다운링크 서브 프레임에서 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 기지국(BS) 및 중계기(RS)는 각각 자신에 접속한 단말(MS)들에게 적어도 하나의 빔을 형성하여 통신을 수행할 수 있다.In the general downlink subframe, the base station BS and the repeater RS included in the hybrid communication network system may form at least one beam to the MSs connected thereto, thereby performing communication.

이때 중계기(RS)는 기지국 모드(BS mode)로 동작하며, 이전 프레임의 백홀 다운링크에서 기지국(BS)으로부터 수신한 데이터를 단말(MS)로 송신할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템에서 중계기(RS)는 시간영역에서 기지국 모드(BS mode)와 단말 모드(MS mode)를 교대로 수행할 수 있다. 이처럼 제네럴 다운링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화 한 일 예가 도 6a에 도시되어 있다. 도 6a에 도시된 바와 같은 상황에서는 도 2에서 설명한 바와 같은 간섭이 존재할 수 있는데, 이러한 경우에는 소정의 자원(예컨대, 빔 자원)을 효율적으로 할당함으로써 간섭을 줄일 수도 있다. In this case, the relay RS operates in a BS mode, and may transmit data received from the BS to the MS in the backhaul downlink of the previous frame. That is, in the hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention, the repeater RS may alternately perform a BS mode and a MS mode in a time domain. As illustrated in FIG. 6A, the hybrid network system performs communication in the general downlink subframe. In a situation as shown in FIG. 6A, there may be interference as described in FIG. 2. In this case, interference may be reduced by efficiently allocating a predetermined resource (eg, a beam resource).

한편, 백홀 다운링크 서브 프레임에서는 기지국(BS) 중계기(RS) 빔을 형성하여 데이터를 전송할 수 있다. 이때 중계기(RS)는 기지국 모드에서 단말 모드(MS mode)로 스위칭 될 수 있다. 단말 모드로 스위칭된 중계기(RS)는 다음 프레임의 제네럴 다운링크시에 단말(MS)로 전달해 줄 데이터를 기지국(BS)으로부터 수신할 수 있다. 이러한 백홀 다운링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 6b에 도시된다. 도 6b에 도시된 바와 같이 백홀 다운링크 시에 통신에서는 중계기(RS)의 위치에 따라 간섭이 발생할 수 있으며, 중계기(RS)의 위치를 간섭이 발생되지 않도록 분산 배치함으로써 간섭을 방지할 수 있다.Meanwhile, in the backhaul downlink subframe, data may be transmitted by forming a base station (BS) relay (RS) beam. In this case, the repeater RS may be switched from the base station mode to the terminal mode (MS mode). The relay RS switched to the terminal mode may receive data from the base station BS to be transmitted to the terminal MS in the general downlink of the next frame. 6B illustrates an example in which a hybrid network system performs communication in such a backhaul downlink subframe. As illustrated in FIG. 6B, in communication during backhaul downlink, interference may occur according to the position of the repeater RS, and the interference may be prevented by distributing the positions of the repeater RS so that the interference does not occur.

셀룰러 업 링크 서브 프레임은 도 5에 도시된 바와 같이 백홀 업 링크 서브 프레임과 제네럴 업 링크 서브 프레임을 포함할 수 있다.The cellular uplink subframe may include a backhaul uplink subframe and a general uplink subframe as shown in FIG. 5.

백홀 업 링크 서브 프레임에서는 중계기(RS)가 기지국(BS)으로 빔을 형성하여 데이터를 기지국(BS)에 전달할 수 있다. 이때 중계기(RS)는 단말 모드로 동작하며 이전 프레임의 제네럴 업 링크 서브 프레임에서 단말(MS)로부터 수신한 데이터를 기지국(BS)으로 전달할 수 있다. 이러한 백홀 업 링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 7a에 도시된다. 도 7a에 도시된 바와 같이 백홀 업 링크 시의 통신에서도 중계기(RS)의 위치에 따라 간섭이 발생할 수 있으며, 중계기(RS)의 위치를 간섭이 발생되지 않도록 분산 배치함으로써 간섭을 방지할 수 있다.In the backhaul uplink subframe, the repeater RS may form a beam to the base station BS to transmit data to the base station BS. In this case, the relay RS operates in the terminal mode and may transmit data received from the terminal MS to the base station BS in the general uplink subframe of the previous frame. An example of the hybrid network system performing communication in such a backhaul uplink subframe is illustrated in FIG. 7A. As shown in FIG. 7A, interference may occur according to the position of the repeater RS even in communication during the backhaul uplink, and interference may be prevented by distributing the positions of the repeater RS so that no interference occurs.

제네럴 업 링크 서브 프레임에서는 단말(MS)이 각각 자신이 접속한 기지국(BS) 혹은 중계기(RS)로 빔을 형성하여 데이터를 전송할 수 있다. 이때 중계기(RS)는 단말 모드에서 기지국 모드로 전환하여 다음 프레임의 백홀 업 링크에서 기지국(BS)으로 전달할 데이터를 단말(MS)로부터 수신할 수 있다. 이러한 제네럴 업 링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 7b에 도시된다. 도 7b에 도시된 바와 같이 제네럴 업 링크 시의 통신에서도 도 2에서 설명한 바와 같은 간섭이 발생할 수 있으며, 이때에는 소정의 자원 할당 룰에 의해 간섭을 방지 또는 억제할 수 있다.In the general uplink subframe, the terminal MS may transmit data by forming a beam to the base station BS or the repeater RS to which the terminal MS is connected. In this case, the relay RS may switch from the terminal mode to the base station mode and receive data from the terminal MS to be transmitted to the base station BS in the backhaul uplink of the next frame. FIG. 7B illustrates an example in which a hybrid network system performs communication in such a general uplink subframe. As shown in FIG. 7B, the interference as described with reference to FIG. 2 may also occur in communication during general uplink. In this case, the interference may be prevented or suppressed by a predetermined resource allocation rule.

다시 도 5를 참조하면, 프레임 헤더(FH) 에는 프레임의 시작을 알려주는 프레임 프리앰블(Frame Preamble)과 제어 및 스케쥴 정보가 포함되어 있을 수 있다. 또한, 백홀 프레임 헤더(FH')는 RS에게 전달되는 프레임 헤더 정보를 의미할 수 있으며, 상기 프레임 헤더(FH)와 동일한 정보 또는 단순화된 정보들이 전송될 수 있다.Referring back to FIG. 5, the frame header FH may include a frame preamble indicating the start of a frame and control and schedule information. In addition, the backhaul frame header FH ′ may mean frame header information transmitted to the RS, and the same information or simplified information as the frame header FH may be transmitted.

애드 혹 서브 프레임은 전술한 바와 같이 단말(MS)들 사이의 애드 혹 통신을 위한 자원으로 사용될 수 있으며, 이때에 셀룰러 통신은 금지될 수 있다. 즉, 통신에 참여하는 단말의 수가 많을수록 애드 혹 네트워크는 비규칙적으로 분산되어 분포될 수 있으며, 이를 고려해 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크에 서로 다른 자원(예컨대, 타임 슬롯)을 할당하여 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭을 원천적으로 제거할 수 있다. 이러한 애드 혹 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 8에 도시된다. 도 8에 도시된 바와 같이 애드 혹 서브 프레임 시의 통신은 유저들간의 통신이므로, 원천적으로 간섭을 방지하기는 어려우며, 간섭이 발생한 경우의 대처방안(예컨대, 통신 우선 순위 등)을 통해 간섭에 대처할 수도 있을 것이다.As described above, the ad hoc subframe may be used as a resource for ad hoc communication between the MSs, and cellular communication may be prohibited. That is, as the number of terminals participating in the communication increases, the ad hoc network may be distributed and distributed irregularly. In consideration of this, the cellular network and the ad hoc are allocated by assigning different resources (eg, time slots) to the cellular network and the ad hoc network. The interference between the networks can be eliminated at the source. 8 illustrates an example in which a hybrid communication system performs communication in such an ad hoc subframe. As shown in FIG. 8, since the communication during the ad hoc subframe is communication between users, it is difficult to prevent interference at the source and cope with the interference through countermeasures (for example, communication priority, etc.) when the interference occurs. Could be

도 5에 도시된 바와 같은 프레임 구조에 대한 정보는 소정의 기록매체에 저장될 수 있다. 상기의 기록매체는 상기 프레임 구조에 의해 동기화되는 상기 기지국(BS), 중계기(RS), 및/또는 단말(MS)에 포함된 소정의 기록매체일 수 있다.Information about the frame structure as shown in FIG. 5 may be stored in a predetermined recording medium. The recording medium may be a predetermined recording medium included in the base station (BS), the repeater (RS), and / or the terminal (MS) synchronized by the frame structure.

한편, 셀룰러 네트워크 간의 간섭을 줄이기 위해서는 전술한 바와 같이 효율적인 자원할당 방식이 필요하게 된다.Meanwhile, in order to reduce interference between cellular networks, an efficient resource allocation method is required as described above.

본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에서는 자원할당 즉, 빔 할당을 위해서는 기지국이 형성하는 빔들 간의 간섭, 기지국과 중계기가 형성하는 빔들 간의 간섭, 어느 하나의 중계기가 형성하는 빔들 간의 간섭, 및 서로 다른 중계기가 형성하는 빔들 간의 간섭이 고려되어 기지국 및 복수의 중계기 각각이 빔을 어떻게 형성할지를 결정하는 방식이 고려될 수 있다. 하지만, 이러한 최적 자원할당 방식의 경우에는 후술하는 바와 같이 자원할당 즉, 빔 할당을 위해 고려하여야 할 정보가 너무 많아서 자원할당을 연산하기 위한 복잡도가 너무 크다는 문제점이 있다.In the BDMA-based hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention, for resource allocation, that is, beam allocation, interference between beams formed by the base station, interference between beams formed by the base station and the repeater, interference between beams formed by one repeater, And interference between beams formed by different repeaters may be taken into consideration so that the base station and the plurality of repeaters each determine how to form the beam. However, in the case of such an optimal resource allocation method, there is a problem that resource complexity, that is, too much information to consider for beam allocation, is too complicated to calculate resource allocation, as described below.

따라서 본 발명의 기술적 사상에서는 최적 자원할당 방식보다는 현저하게 복잡도가 낮으면서도 전체 시스템의 스펙트럴 효율은 일정수준 이상 보장될 수 있는 자원할당 방식을 개시한다.Therefore, the technical idea of the present invention discloses a resource allocation method that can be guaranteed at least a certain level of spectral efficiency of the entire system while significantly lower complexity than the optimal resource allocation method.

이러한 기술적 사상은 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.This technical idea will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템을 위한 최적 자원할당 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에서의 휴리스틱(Heuristic) 자원할당 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an optimal resource allocation scheme for a BDMA based hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a heuristic in a BDMA based hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention. A diagram for schematically explaining a resource allocation method.

도 9 및 도 10은 셀룰러 다운링크 서브프레임에서 셀룰러 네트워크 사이의 간섭을 고려한 자원할당 방안 즉, 빔 할당 방안을 나타낸다. 도 9 및 도 10은 복수의 중계기가 한 개의 기지국의 커버리지 안에 존재하는 환경을 일 예로 설명하고 있다.9 and 10 illustrate a resource allocation scheme, that is, a beam allocation scheme in consideration of interference between cellular networks in a cellular downlink subframe. 9 and 10 illustrate an example in which a plurality of repeaters exist within the coverage of one base station.

먼저, 도 9를 참조하면, 최적의 자원할당 방식 즉, 스펙트럴 효율을 최대화하기 위해서는 하나의 기지국 및 복수의 중계기가 존재하는 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에서 발생할 수 있는 모든 빔 간의 간섭을 고려하여야 하는 것이 바람직하다. 즉, 최적 자원할당 스킴(scheme)을 위해서는 도 9에 도시된 바와 같이, 기지국 자체 간섭(즉, 기지국이 형성하는 복수의 빔들간의 간섭), 기지국과 복수의 중계기들 각각이 형성하는 빔들간의 간섭, 중계기들 각각이 형성하는 빔들간의 간섭, 및 중계기 자체 간섭(즉, 하나의 중계기가 형성하는 복수의 빔들간의 간섭)이 모두 자원할당시에 고려되어야 하며(S10), 이러한 모든 가능한 간섭들이 고려되어 연산을 수행한 결과 기지국 및 복수의 중계기 각각의 빔 할당 결과 즉, 빔 얼로케이터(beam allocator)가 연산될 수 있다(S11).First, referring to FIG. 9, it is necessary to consider interference between all beams that may occur in a BDMA based hybrid communication network system in which one base station and a plurality of repeaters exist in order to maximize an optimal resource allocation method, that is, spectral efficiency. desirable. That is, for the optimal resource allocation scheme (scheme), as shown in Figure 9, the base station itself interference (i.e., interference between a plurality of beams formed by the base station), between the base station and the beams formed by each of the plurality of repeaters Interference, interference between beams formed by each of the repeaters, and repeater itself interference (i.e., interference between a plurality of beams formed by one repeater) must all be considered when allocating resources (S10). As a result of performing the calculation, the beam allocation result of each base station and the plurality of repeaters, that is, a beam allocator, may be calculated (S11).

상기한 간섭들이 고려된다고 함은, 상기한 간섭들이 상기 빔 얼로케이터를 연산하기 위한 하나의 파라미터로 포함되어야 함을 의미할 수 있다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같은 모든 간섭들이 고려되기 위해서는 상기 간섭들을 파악할 수 있는 모든 정보들을 알고 있는 상태에서, 복잡도가 높은 연산이 수행되어야 함을 의미할 수 있다. 예컨대, 기지국 및 중계기 각각의 빔 얼로케이터를 기지국이 연산하는 환경이라고 가정하면, 상기 기지국은 자신이 형성한 빔 각각의 파워 및 빔 링크(link) 등의 정보뿐만 아니라, 복수의 중계기들 각각이 형성한 빔의 링크(link) 및 파워 등에 대한 정보를 모두 알고 있어야 한다. 따라서, 백홀 서브프레임 등에서 이러한 다양한 정보들을 모두 수신하여야만 연산이 가능하며, 이러한 정보들을 용이하게 수신한다고 하더라도 연산 자체의 복잡도가 매우 크게 된다. 이를 수식화하면 다음과 같을 수 있다. 아래의 수식에서 사용되는 기호들은 다음과 같이 정의될 수 있다.The consideration of the interferences may mean that the interferences should be included as one parameter for calculating the beam allocator. Therefore, in order to consider all interferences as shown in FIG. 9, it may mean that a computation with a high complexity must be performed while all information for identifying the interferences is known. For example, assuming that the base station calculates beam allocators of each of the base station and the repeater, the base station is formed by each of the plurality of repeaters as well as information such as power and beam link of each of the beams formed by the base station. You need to know all the information about the link and power of one beam. Therefore, the operation is possible only when all of such various information is received in a backhaul subframe, etc., and even if the information is easily received, the complexity of the calculation itself becomes very large. Formulating this can be: Symbols used in the following formula can be defined as follows.

·중계기 R :

Figure 112011081148064-pat00001
(중계기의 인덱스 r = 1, ..., R)Repeater R:
Figure 112011081148064-pat00001
(Index r = 1, ..., R of repeater)

·기지국에 접속한 사용자 K :

Figure 112011081148064-pat00002
User K accessing the base station:
Figure 112011081148064-pat00002

·중계기 r 에 접속한 사용자 Kr :

Figure 112011081148064-pat00003
User K r connected to repeater r :
Figure 112011081148064-pat00003

·기지국의 빔(beam) B :

Figure 112011081148064-pat00004
(Bmax 는 기지국이 최대 형성할 수 있는 빔의 수)Base station beam B:
Figure 112011081148064-pat00004
(B max is the maximum number of beams that the base station can form)

·중계기 r의 빔 Br :

Figure 112011081148064-pat00005
(Br , max 는 중계기 r이 최대 형성할 수 있는 beam의 수)Beam B r of repeater r :
Figure 112011081148064-pat00005
(B r , max is the maximum number of beams that can be formed by repeater r)

·기지국의 빔 얼로케이터(beam allocator):

Figure 112011081148064-pat00006
(타임슬롯 n에서 기지국의 beam b가 기지국에 접속한 사용자 k에 할당되면 1, 아니면 0),
Figure 112011081148064-pat00007
where
Figure 112011081148064-pat00008
Base station beam allocator:
Figure 112011081148064-pat00006
(1 in timeslot n, 1 if beam b of base station is assigned to user k accessing base station)
Figure 112011081148064-pat00007
where
Figure 112011081148064-pat00008

·중계기 r의 빔 얼로케이터:

Figure 112011081148064-pat00009
(타임슬롯 n에서 중계기 r의 빔 b가 중계기에 접속한 사용자 k에 할당되면 1, 아니면 0),
Figure 112011081148064-pat00010
where
Figure 112011081148064-pat00011
Repeater r beam allocator:
Figure 112011081148064-pat00009
(1 in timeslot n, or 1 if beam b of repeater r is assigned to user k connected to repeater),
Figure 112011081148064-pat00010
where
Figure 112011081148064-pat00011

·기지국의 빔에 할당된 power:

Figure 112011081148064-pat00012
(균등 파워(equal power) 할당시
Figure 112011081148064-pat00013
, Pmax 는 기지국의 최대 전송파워)Power allocated to the beam at the base station:
Figure 112011081148064-pat00012
(Equal power allocation
Figure 112011081148064-pat00013
, P max is the maximum transmit power of the base station)

·중계기 r의 빔에 할당된 power:

Figure 112011081148064-pat00014
(균등 파워 할당시
Figure 112011081148064-pat00015
, Pr , max 는 중계기 r의 최대 전송파워)Power allocated to the beam of repeater r:
Figure 112011081148064-pat00014
(At the time of equal power allocation
Figure 112011081148064-pat00015
, P r , max are the maximum transmit powers of repeater r)

·기지국과 사용자 k의 채널이득(channel gain):

Figure 112011081148064-pat00016
(
Figure 112011081148064-pat00017
는 기지국의 빔 b의 방향과 기지국으로부터 사용자 k의 방향 사이의 각도)Channel gain of base station and user k:
Figure 112011081148064-pat00016
(
Figure 112011081148064-pat00017
Is the angle between the direction of beam b of the base station and the direction of user k from the base station)

·중계기 r 과 사용자 k의 채널이득:

Figure 112011081148064-pat00018
(
Figure 112011081148064-pat00019
는 중계기 r의 빔 b의 방향과 중계기 r로부터 사용자 k의 방향 사이의 각도)Channel gain of repeater r and user k:
Figure 112011081148064-pat00018
(
Figure 112011081148064-pat00019
Is the angle between the direction of beam b of repeater r and the direction of user k from repeater r)

그러면, 기지국의 빔 b가 기지국의 사용자 k에게 타임 슬롯 n에 할당되면, 기지국의 링크 k(즉, 상기 빔 b에 의한 기지국과 사용자 k 간의 연결)의 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)는 수학식 1과 같이 기지국의 빔에 할당된 파워의 함수로 표현될 수 있다.Then, if the beam b of the base station is allocated to the user k of the base station in time slot n, the signal-to-interference-plus-noise of the link k of the base station (that is, the connection between the base station and the user k by the beam b) ratio) may be expressed as a function of power allocated to the beam of the base station as shown in Equation 1.

Figure 112011081148064-pat00020
Figure 112011081148064-pat00020

여기서,

Figure 112011081148064-pat00021
는 열 노이즈 파워(Thermal noise power)를 의미한다.here,
Figure 112011081148064-pat00021
Means thermal noise power.

또한,

Figure 112011081148064-pat00022
로써 기지국 자체 간섭 즉, 상기 기지국에 의해 형성되는 상기 link k 가 상기 기지국의 다른 링크로부터 받는 간섭을 의미한다.Also,
Figure 112011081148064-pat00022
This means that the base station itself interference, that is, the interference received by the link k formed by the base station from another link of the base station.

또한,

Figure 112011081148064-pat00023
로써 상기 링크 k 가 복수의 중계기들이 형성한 링크로부터 받는 간섭을 나타낼 수 있다.Also,
Figure 112011081148064-pat00023
As a result, the link k may represent interference received from a link formed by a plurality of repeaters.

그러면, 상기 기지국의 상기 링크 k의 커패시티(capacity)는 쉐넌(Shannon)의 공식에 의해 수학식 2와 같이 기지국의 빔에 할당된 파워와 빔 얼로케이터의 함수로 표현될 수 있다.Then, the capacity of the link k of the base station can be expressed as a function of the power and beam allocator allocated to the beam of the base station by Equation 2 by the formula of Shannon.

Figure 112011081148064-pat00024
Figure 112011081148064-pat00024

기지국의 커패시티와 마찬가지로 중계기의 커패시티에 대한 함수도 도출될 수 있다.Similar to the capacity of the base station, a function of the capacity of the repeater may also be derived.

중계기 r의 빔 b가 해당 중계기의 사용자 kr 에게 타임 슬롯 n 에 할당되면 중계기 r의 링크 kr 의 SINR은 수학식 3과 같이 중계기 r의 빔 b에 할당된 파워의 함수로 표현될 수 있다.When the beam b of the repeater r is allocated to the user k r of the repeater in time slot n, the SINR of the link k r of the repeater r may be expressed as a function of the power allocated to the beam b of the repeater r as shown in Equation 3 below.

Figure 112011081148064-pat00025
Figure 112011081148064-pat00025

여기서도 수학식 1과 마찬가지로

Figure 112011081148064-pat00026
는 열 노이즈 파워(Thermal noise power)를 의미하며,Here too, as in Equation 1
Figure 112011081148064-pat00026
Means thermal noise power,

Figure 112011081148064-pat00027
는 중계기 r의 상기 링크 kr이 기지국의 링크로부터 받는 간섭을 나타내며,
Figure 112011081148064-pat00027
K r is the link of the repeater r represents the received interference from the base station link,

Figure 112011081148064-pat00028
는 중계기 r의 자체 ㄱ간섭 즉, 상기 링크 kr 이 상기 중계기 r의 다른 링크로부터 받는 간섭 및 링크 kr 이 다른 중계기가 형성하는 링크로부터 받는 간섭을 나타낸다.
Figure 112011081148064-pat00028
Denotes the self-interference of the repeater r, that is, the link k r receives from another link of the repeater r and the link k r receives from the link formed by another repeater.

그러면, 상기 중계기 r의 상기 링크 kr 의 커패시티(capacity)는 쉐넌(Shannon)의 공식에 의해 수학식 4와 같이 상기 중계기 r의 빔에 할당된 파워와 빔 얼로케이터의 함수로 표현될 수 있다.Then, the capacity of the link k r of the repeater r can be expressed as a function of the power and beam allocator assigned to the beam of the repeater r as shown in Equation 4 by Shannon's formula. .

Figure 112011081148064-pat00029
Figure 112011081148064-pat00029

그러면 최적 자원할당 방안은 셀룰러 네트워크 사이에서의 모든 간섭을 고려하였을 때, 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템의 커패시티를 최대화하는 빔 할당 방안 즉, 기지국의 빔 얼로케이터와 복수의 중계기 각각의 빔 얼로케이터를 연산하는 최적화 문제로 정의될 수 있으며, 이는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.Then, the optimal resource allocation scheme, considering all interferences between cellular networks, is a beam allocation scheme that maximizes the capacity of the BDMA based hybrid communication network system according to an embodiment of the present invention, that is, the beam allocator and the plurality of repeaters of the base station. It may be defined as an optimization problem for calculating each beam allocator, which may be expressed as Equation 5 below.

Figure 112011081148064-pat00030
Figure 112011081148064-pat00030

이때, 수학식 5의 최적화 문제는 수학식 6과 같은 제약을 같게 된다.At this time, the optimization problem of Equation 5 is the same as the equation (6).

Figure 112011081148064-pat00031
Figure 112011081148064-pat00031

여기서, 수학식 6으로 표현되는 제약은 기지국이 갖는 제약 즉, (B.1)~(B.3) 와 중계기가 갖는 제약 즉, (R.1)~(R.3)로 나눌 수 있다. 보다 상세히 살펴보면, 제약 (B.1) 및 (R.1)은 각각 기지국 또는 중계기의 하나의 빔은 하나의 사용자(MS)에게만 할당되어야 함을 의미할 수 있다. 또한, 제약 (B.2) 및 (R.2)는 각각 기지국 또는 중계기에서 할당한 빔의 수는 최대 형성 가능한 빔의 수보다 작아야 한다는 것을 의미할 수 있으며, 제약 (B.3) 및 (R.3)는 기지국 또는 중계기의 빔 얼로케이터 각각의 값은 0 아니면 1의 값을 가져야 한다는 것을 의미할 수 있다.Here, the constraint represented by Equation (6) can be divided into constraints that the base station has, namely (B.1) to (B.3) and constraints that the repeater has, that is, (R.1) to (R.3). In more detail, constraints (B.1) and (R.1) may mean that one beam of a base station or repeater should be assigned to only one user MS, respectively. Further, constraints (B.2) and (R.2) may mean that the number of beams allocated by the base station or repeater, respectively, should be less than the maximum number of beams that can be formed, and the constraints (B.3) and (R .3) may mean that the value of each beam allocator of the base station or repeater should have a value of 0 or 1.

결국, BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템의 최적 자원할당 방안은 수학식 5에 정의된 바와 같이 기지국과 중계기들의 커패시티의 합을 최대화하는 기지국과 중계기들 각각의 빔 얼로케이터를 연산하는 것으로 정의될 수 있다. 즉, 기지국 자체 간섭, 기지국과 중계기들 사이의 간섭, 중계기 자체의 간섭, 및 중계기들 사이의 간섭을 모두 고려하였을 때, 기지국과 중계기들 각각이 자신에게 접속한 사용자들 중 어떤 사용자에게 빔을 할당하면 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템의 커패시티를 최대화할 수 있는지를 결정하는 최적화 문제로 정의될 수 있다. As a result, an optimal resource allocation scheme of the BDMA based hybrid communication network system may be defined as calculating a beam allocator of each of the base station and the repeaters to maximize the sum of the capacities of the base station and the repeaters as defined in Equation 5. That is, considering the base station itself interference, the interference between the base station and the repeaters, the interference of the repeater itself, and the interference between the repeaters, each of the base station and the repeater assigned a beam to any of the users connected to it This may be defined as an optimization problem that determines whether the capacity of the BDMA-based hybrid communication network system according to the embodiment of the present invention can be maximized.

하지만, 이러한 최적화 문제를 연산하기 위해서는 수학식 1 내지 5를 통해 확인할 수 있듯이, 기지국 자체 간섭, 기지국과 중계기들 사이의 간섭, 중계기 자체의 간섭, 및 중계기들 사이의 간섭을 연산하기 위해 필요한 모든 정보(링크 정보 및 빔 별 파워정보 등)를 기지국이 알고 있어야 하므로, 필요한 정보들을 중계기들로부터 수신하는데 걸리는 시간 및 자원이 소모되게 된다. 더구나 이러한 정보들을 모두 효율적으로 수신할 수 있다고 하여도 연산의 복잡도가 너무 크다는 문제점이 있다.However, in order to calculate such an optimization problem, as shown in Equations 1 to 5, the base station itself interference, the interference between the base station and the repeaters, the interference of the repeater itself, and all the information necessary to calculate the interference between the repeaters Since the base station needs to know the link information and the power information for each beam, the time and resources required to receive necessary information from the repeaters are consumed. Moreover, even if all of this information can be efficiently received, there is a problem that the complexity of the operation is too great.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자원할당 방안은 수학식 5에 도시된 바와 같은 최적화 문제를 휴리스틱 기반으로 적어도 두 단계로 간략화하여 나누어 정의함으로써 연산의 복잡도를 현저하게 낮출 수 있으면서도, 일정 수준 이상의 커패시티를 제공할 수 있는 기술적 사상을 제공할 수 있다. Accordingly, the resource allocation method according to another embodiment of the present invention can be simplified by dividing and defining the optimization problem as shown in Equation 5 in at least two stages based on heuristics, while significantly lowering the complexity of the calculation, It can provide a technical idea that can provide capacity.

본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은 가능한 모든 간섭을 고려하여 기지국과 복수의 중계기 각각의 빔 얼로케이터를 동시에 연산하는 것이 아니라, 기지국의 빔 얼로케이터를 첫번째 단계에서 먼저 연산하고, 두 번째 단계에서 복수의 중계기 각각의 빔 얼로케이터를 연산하도록 하는 기술적 사상을 포함한다.According to the technical concept of the present invention, the BDMA-based hybrid network system does not simultaneously calculate the beam allocator of each of the base station and the plurality of repeaters in consideration of all possible interferences, but first calculates the beam allocator of the base station in the first step. In the second step, the technical idea of calculating the beam allocator of each of the plurality of repeaters is included.

도 10을 참조하면, 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템이상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산할 때는, 연산의 복잡도를 줄이기 위해 중계기로부터의 간섭은 없다고 가정하고 기지국 자체의 간섭 즉, 기지국이 형성하는 빔들 간의 간섭만을 고려하여 기지국의 빔 얼로케이터를 연산할 수 있다(S100, S110). 이처럼 중계기가 형성하는 빔들과의 간섭을 고려하지 않고 휴리스틱하게 기지국 자체만의 간섭을 고려하여 기지국의 최적 빔 얼로케이터를 연산하는 경우에도 중계기의 빔 할당을 상기 기지국의 빔 할당결과를 이용하여 할당할 수 있으므로, 시스템 전체의 성능의 저하는 그리 크지 않을 수 있다. 또한, 중계기들이 형성하는 빔들과의 간섭을 고려하지 않아도 되므로, 간섭의 연산에 필요한 정보들을 중계기로부터 수신하지 않아 기지국의 빔 얼로케이터의 연산 효율은 현저하게 높을 수 있다.Referring to FIG. 10, when the BDMA-based hybrid communication network system calculates the beam allocator of the base station, it is assumed that there is no interference from the repeater in order to reduce the complexity of the operation. Only considering the beam allocator of the base station can be calculated (S100, S110). As such, even when the optimal beam allocator of the base station is calculated without considering the interference with the beams formed by the repeater, the beam allocation of the repeater may be allocated using the beam allocation result of the base station. As a result, the degradation of overall system performance may not be significant. In addition, since it is not necessary to consider the interference with the beams formed by the repeaters, since the information necessary for the calculation of the interference is not received from the repeater, the calculation efficiency of the beam allocator of the base station may be remarkably high.

기지국의 자체간섭만을 고려하는 경우, 기지국의 빔 얼로케이터의 연산은 수학식 7과 같은 최적화 문제로 정의될 수 있다. When considering only the self-interference of the base station, the calculation of the beam allocator of the base station may be defined as an optimization problem as shown in Equation (7).

Figure 112011081148064-pat00032
Figure 112011081148064-pat00032

여기서 수학식 7은 수학식 8과 같은 제약(Constraints)을 가질 수 있다.Equation 7 may have the same constraints as Equation 8.

Figure 112011081148064-pat00033
Figure 112011081148064-pat00033

기지국이 중계기로부터 받는 간섭은 없다고 가정하였으므로, 기지국이 형성하는 소정의 링크 k의 SINR은 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.Since it is assumed that there is no interference received by the base station from the repeater, the SINR of the predetermined link k formed by the base station may be defined as shown in Equation (9).

Figure 112011081148064-pat00034
Figure 112011081148064-pat00034

여기서, 상기 링크 k 가 다른 링크로부터 받는 간섭은 수학식 1에서 설명한 바와 같이

Figure 112011081148064-pat00035
일 수 있다. 하지만, 수학식 9에는 수학식 1과 달리 다른 중계기로부터의 간섭에 대한 텀(term)이 분모에 포함되어 있지 않음을 알 수 있다.Here, the interference that the link k receives from another link is as described in Equation 1
Figure 112011081148064-pat00035
Lt; / RTI > However, in Equation 9, unlike Equation 1, a term for interference from another repeater is not included in the denominator.

그러면, 상기 링크 k의 커패시티는 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.Then, the capacity of the link k can be expressed as in Equation 10.

Figure 112011081148064-pat00036
Figure 112011081148064-pat00036

그러면, 결국 본 발명의 실시 예에 따른 휴리스틱한 자원할당 방안에서의 기지국의 빔 얼로케이터는 수학식 11과 같이 구할 수 있다.Then, the beam allocator of the base station in the heuristic resource allocation scheme according to the embodiment of the present invention can be obtained as shown in Equation (11).

Figure 112011081148064-pat00037
Figure 112011081148064-pat00037

여기서,

Figure 112011081148064-pat00038
이고
Figure 112011081148064-pat00039
이다.here,
Figure 112011081148064-pat00038
ego
Figure 112011081148064-pat00039
to be.

이렇게 기지국의 빔 얼로케이터가 구해지면, 두 번째 단계에서 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은 중계기의 빔 얼로케이터를 연산할 수 있다. 상기 중계기의 빔 얼로케이터는 기지국이 연산한 후, 해당 중계기로 정보를 전송할 수도 있으며, 해당 중계기가 기지국의 빔 얼로케이터에 대한 정보를 수신한 후 직접 연산할 수도 있다.When the beam allocator of the base station is obtained as described above, the BDMA-based hybrid communication network system may calculate the beam allocator of the repeater in the second step. After the base station calculates the beam allocator of the repeater, the information may be transmitted to the repeater, or the repeater may directly calculate the information after receiving the information about the beam allocator of the base station.

본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은 복수의 중계기들 중 어느 하나의 중계기 r은 다른 중계기로부터의 간섭은 없다고 가정하고, 기지국이 형성하는 빔에 의한 간섭만 존재한다고 가정하여 상기 중계기 r의 빔 얼로케이터를 연산할 수 있다(S120, S130).In the BDMA-based hybrid communication network system according to an exemplary embodiment of the present invention, it is assumed that one relay r among a plurality of repeaters does not have interference from another repeater, and the relay r assumes that only interference by beams formed by a base station exists. The beam allocator may be calculated (S120 and S130).

본 발명의 실시 예에 따른 휴리스틱한 중계기의 자원할당 방안은 다음과 같은 수학식 12의 최적화 문제로 정의될 수 있다.The resource allocation method of the heuristic repeater according to an embodiment of the present invention may be defined as an optimization problem of Equation 12 as follows.

Figure 112011081148064-pat00040
Figure 112011081148064-pat00040

여기서 수학식 12는 수학식 13과 같은 제약을 가질 수 있다.Equation 12 may have the same constraint as Equation 13.

Figure 112011081148064-pat00041
Figure 112011081148064-pat00041

이때 다른 중계기로부터의 간섭은 없다고 가정하였으므로, 기지국으로부터 받는 간섭만을 고려하였을 때, 상기 중계기 r의 소정의 링크 kr 의 SINR은 수학식 3과 마찬가지로 다음과 같이 정의될 수 있다.In this case, since it is assumed that there is no interference from other repeaters, when considering only interference received from the base station, the SINR of the predetermined link k r of the repeater r may be defined as follows.

Figure 112011081148064-pat00042
Figure 112011081148064-pat00042

이때, 중계기 r의 링크 kr 이 기지국 링크로부터 받는 간섭은 다음과 같이 정의되며 이는 수학식 3에서 설명한 바와 동일할 수 있다.At this time, the interference of the transfer link k r r received from the base station link is defined as follows: which may be the same as described in equation (3).

Figure 112011081148064-pat00043
Figure 112011081148064-pat00043

이때 기지국의 빔 얼로케이터는 이미 연산되어 있는 결과를 이용할 수 있다.In this case, the beam allocator of the base station may use a result that has been already calculated.

또한, 중계기 r의 자체 간섭 즉, 상기 링크 kr 이 상기 중계기 r이 형성하는 다른 링크로부터 받는 간섭은 다음의 수학식과 같이 정의될 수 있다.In addition, the self-interference of the repeater r, that is, the interference received by the link k r from another link formed by the repeater r may be defined as in the following equation.

Figure 112011081148064-pat00044
Figure 112011081148064-pat00044

즉, 수학식 16은 수학식 3에서 설명한 바와는 달리 다른 중계기들로부터의 간섭은 고려하지 않고 있음을 알 수 있으며, 따라서 수학식 14의 연산도 그 복잡도가 현저하게 낮아질 수 있다.That is, unlike Equation 16, Equation 16 does not consider interference from other repeaters. Therefore, the complexity of Equation 14 may be significantly lowered.

그러면, 상기 중계기 r의 링크 kr 의 커패시티는 다음과 같이 정의될 수 있으며,Then, the capacity of the link kr of the repeater r can be defined as follows,

Figure 112011081148064-pat00045
Figure 112011081148064-pat00045

그러면, 본 발명의 실시 예에 따른 휴리스틱 기반의 자원할당 방안에서 수학식 12를 풀면 중계기 r의 빔 얼로케이터는 다음과 같이 구할 수 있다.Then, solving equation 12 in the heuristic-based resource allocation scheme according to an embodiment of the present invention can be obtained as follows.

Figure 112011081148064-pat00046
Figure 112011081148064-pat00046

여기서,

Figure 112011081148064-pat00047
이고
Figure 112011081148064-pat00048
이다.
here,
Figure 112011081148064-pat00047
ego
Figure 112011081148064-pat00048
to be.

결국, 본 발명의 실시 예에 따른 휴리스틱 기반의 자원할당 방안은 최적화 기반의 자원할당 방안에 비해 훨씬 작은 복잡도를 가지게 되며, 기지국은 모든 중계기의 상태정보 즉, 간섭을 연산하기 위해 필요한 정보를 몰라도 자신의 빔 얼로케이터를 연산할 수 있으며, 중계기도 다른 중계기의 상태정보를 몰라도 자신의 빔 얼로케이터를 연산할 수 있으므로 연산의 효율성이 현저하게 높아지는 효과가 있다. 또한, 중계기 각각은 다른 중계기의 상태정보를 몰라도 되기 때문에 분산적으로 동시에 자신의 빔 얼로케이터를 연산할 수 있으므로 연산의 속도 및 이에 따른 시스템 전체의 성능이 현저히 높아질 수 있는 효과가 있다.As a result, the heuristic-based resource allocation scheme according to the embodiment of the present invention has a much smaller complexity than the optimization-based resource allocation scheme, and the base station knows its own state information of all the relays, that is, the information necessary to calculate the interference. The beam allocator can be calculated, and the repeater can calculate its own beam allocator without knowing the status information of other repeaters, thereby increasing the efficiency of the calculation. In addition, since each of the repeaters do not need to know the status information of the other repeaters can be distributed and calculate their beam allocator at the same time, there is an effect that the speed of operation and thus the performance of the entire system can be significantly increased.

또한, 전술한 바에서는 기지국 또는 중계기 각각이 형성하는 빔의 파워가 균등 할당되는 경우를 일 예로 설명하였지만, 수학식 7 및 수학식 12에서 스펙트럴 커패시터를 최대화하는 빔들 각각의 파워를 구하는 문제도 전술한 바와 유사하게 구할 수 있음은 물론이다.In addition, in the foregoing description, a case in which the powers of beams formed by each of the base station or the repeater are equally allocated is described as an example. Of course, it can be obtained similarly to one.

도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템의 자원할당 방식에 따른 통신효율의 성능을 설명하기 위한 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.11 to 14 are diagrams showing simulation results for explaining performance of communication efficiency according to a resource allocation method of a BDMA based hybrid communication network system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11 내지 도 14는 두 개의 중계기가 하나의 기지국의 커버리지 안에 설치된 환경에서의 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 기지국과 중계기의 셀 크기는 각각 500m 와 100m이고 최대 전송 파워는 각각 Pmax = 43dBm, Pr,max = 40dBm 으로 설정하였다. 기지국이 최대 형성 가능한 빔의 수는 4개, 중계기가 최대 형성 가능한 beam의 수는 2개, 그리고 각각 빔의 폭(width)은 30도로 설정하였다. 기지국과 각 중계기의 거리는 250m 로 고정시키고 두 중계기 사이의 거리를 500m 와 50m 로 변화시키면서 성능을 살펴보았다.11 to 14 show simulation results in an environment in which two repeaters are installed in the coverage of one base station. The cell sizes of the base station and repeater are 500m and 100m, respectively, and the maximum transmit power is set to Pmax = 43dBm and Pr, max = 40dBm, respectively. The maximum number of beams that can be formed by the base station is 4, the maximum number of beams that can be formed by the repeater is 2, and the beam width is set to 30 degrees, respectively. The distance between the base station and each repeater was fixed at 250m, and the performance was examined while changing the distance between the repeaters at 500m and 50m.

도 11 내지 도 14에서 최적 방안(Optimizations scheme)은 도 9에서 설명한 바와 같은 최적화 방안에 따른 자원할당 방안을 나타내며, 휴리스틱 방안(Heuristic scheme)은 도 10에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 휴리스틱 기반의 자원할당 방안을 나타낸다. 또한, 랜덤 방안(Random scheme)은 랜덤하게 자원(빔)을 할당하는 경우를 나타내며, 종래 방안(Conventional scheme)은 기지국만 존재하는 환경에서의 최적의 빔 할당 방안을 나타낸다.In FIGS. 11 to 14, the optimization scheme represents a resource allocation scheme according to the optimization scheme as described in FIG. 9, and the heuristic scheme is a heuristic according to the embodiment of the present disclosure as described in FIG. 10. Represents the resource allocation method based on In addition, a random scheme represents a case of randomly allocating resources (beams), and a conventional scheme represents an optimal beam allocation scheme in an environment in which only a base station exists.

도 11 및 도 12는 중계기 사이의 거리가 500m 이며, 도 11은 각 중계기의 사용자 수를 4로 고정시킨 후 기지국의 사용자 수를 증가시키면서 시뮬레이션을 수행한 결과를 나타내며, 도 12는 기지국의 사용자 수를 6으로 고정시킨 후 각 중계기의 사용자 수를 증가시키면서 시뮬레이션을 수행한 결과를 나타낸다.11 and 12 are the distance between the repeater is 500m, Figure 11 shows the results of the simulation while increasing the number of users of the base station after fixing the number of users of each repeater to 4, Figure 12 is the number of users of the base station After fixing 6 to 6, increase the number of users of each repeater and show the result of simulation.

도 11 및 도 12를 참조하면 알 수 있듯이 최적 방안이 다른 방안들에 비해 가장 좋은 스펙트럴 효율을 나타냄을 알 수 있다. 한편, 휴리스틱 방안은 최적 방안에 비해 상대적 스펙트럴 효율(Relative spectral efficiency) 즉, (휴리스틱 방안의 효율/최적 방안의 효율)*100 이 92% 가까이 유지함을 알 수 있다. 반면에 랜덤 방은 76%의 상대적 스펙트럴 효율을 유지할 수 있다. 11 and 12, it can be seen that the optimal solution exhibits the best spectral efficiency compared to other methods. On the other hand, it can be seen that the heuristic scheme maintains relative spectral efficiency, that is, (efficiency of the heuristic scheme / efficiency of the optimal scheme) * 100 close to 92% compared to the optimal scheme. Random rooms, on the other hand, can maintain a relative spectral efficiency of 76%.

결국, 본 발명의 실시 예에 따른 휴리스틱 방안은 현저하게 낮은 복잡도와 빠른 연산속도 및 분산적 연산수행을 할 수 있음에도 불구하고, 최적 방안과 근접한 성능을 보여줄 수 있다. 이는 기지국에서 일부 정보만을 가지고 빔 할당을 하기 때문에 휴리스틱 방안에서 기지국의 커패시티는 최적방안에 비해 다소 감소하지만, 중계기는 도 11 및 도 12의 결과와 같이 거의 같은 효율을 유지할 수 있기 때문이다. 이러한 결과는 도 11에서와 같이 중계기의 사용자 수를 고정시킨 경우나, 도 12에서와 같이 기지국의 사용자 수를 고정시킨 경우 모두 유사하게 나타났음을 알 수 있다.As a result, the heuristic scheme according to the embodiment of the present invention can show the performance close to the optimal scheme, despite the fact that the complexity and the fast computational speed and distributed computation can be performed significantly. This is because the capacity of the base station in the heuristic scheme is slightly reduced compared to the optimal scheme because the base station allocates beams with only some information, but the repeater can maintain almost the same efficiency as in the results of FIGS. 11 and 12. This result can be seen that the case of fixing the number of users of the repeater as shown in FIG. 11 or the case of fixing the number of users of the base station as shown in FIG.

한편, 도 13 및 도 14는 두 중계기 사이의 거리를 50m로 설정하고, 각각 중계기의 사용자 수를 4로 고정시킨 경우와 기지국의 사용자 수를 6으로 고정시킨 후 기지국의 사용자 수 및 중계기의 사용자를 증가시키면서 시뮬레이션을 수행한 결과를 나타낸다.On the other hand, Figures 13 and 14 set the distance between the two repeaters to 50m, respectively, when the number of users of the repeater is fixed to 4 and the number of users of the base station to 6 after the number of users of the base station and the number of users of the repeater The results of the simulation are shown while increasing.

이러한 경우에는 휴리스틱 방안과 랜덤 방안의 최적 방안에 대한 상대적 스펙트럴 효율이 각각 89%와 72%로 감소하는 것을 알 수 있다. 그 이유는 휴리스틱 방안과 같이 중계기 간의 간섭이 커짐에 따라 기지국에서 일부 정보만을 가지고 빔 할당을 한 경우에 기지국과 중계기의 커패시티가 모두 최적 방안에 비해 감소할 수 있기 때문이다. 하지만, 이러한 경우에도 휴리스틱 방안은 상대적으로 최적방안에 근접하는 성능을 나타냄을 알 수 있으며, 도 13 및 도 14 모두의 경우 유사한 시뮬레이션 결과가 나옴을 알 수 있다.In this case, it can be seen that the relative spectral efficiencies for the heuristic and random methods are reduced to 89% and 72%, respectively. The reason is that as the interference between the repeaters increases like the heuristic scheme, the capacity of the base station and the repeater may all decrease compared to the optimal scheme when the base station performs beam allocation with only some information. However, even in such a case, it can be seen that the heuristic scheme exhibits relatively close performance, and similar simulation results are obtained in both FIGS. 13 and 14.

본 발명의 실시 예에 따른 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 제공방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The method of providing a BDMA based hybrid communication network system according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented as computer readable codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a hard disk, a floppy disk, an optical data storage device, and the like in the form of a carrier wave (for example, . In addition, the computer-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that computer readable codes can be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (13)

BDMA(Beam Division Multiple Access) 기반 하이브리드 통신망 시스템에 있어서,
상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은,
상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 기지국 및 적어도 하나의 중계기 각각의 빔을 할당하기 위해,
상기 기지국의 빔 얼로케이터(beam allocator)에 대해서는, 상기 적어도 하나의 중계기와 상기 기지국의 간섭은 고려하지 않고 상기 기지국의 용량을 최대화하는 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하고,
상기 적어도 하나의 중계기 중 어느 하나의 중계기의 빔 얼로케이터에 대해서는, 연산된 상기 기지국 빔 얼로케이터에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
In the BDMA (Beam Division Multiple Access) based hybrid communication network system,
The BDMA-based hybrid communication network system,
In order to allocate a beam of each of the base station and at least one repeater included in the BDMA-based hybrid network system,
For the beam allocator of the base station, calculating the beam allocator of the base station to maximize the capacity of the base station without considering the interference of the at least one repeater and the base station,
For the beam allocator of any one of the at least one repeater, the beam allocator of the repeater is calculated based on the calculated base station beam allocator. .
제 1항에 있어서, 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은,
상기 적어도 하나의 중계기와 상기 기지국의 간섭은 고려하지 않고 상기 기지국의 용량을 최대화하는 상기 기지국 빔 얼로케이터를 연산하기 위해,
상기 기지국과 상기 기지국에 접속된 특정 사용자 간에 제1링크가 형성되는 경우,
상기 제1링크가 상기 기지국이 형성하는 다른 제2링크들에 의해 받는 간섭을 연산하여 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
The method of claim 1, wherein the BDMA-based hybrid network system,
To calculate the base station beam allocator that maximizes the capacity of the base station without considering interference of the at least one repeater and the base station,
When a first link is formed between the base station and a specific user connected to the base station,
BDMA-based hybrid communication network system for efficient resource allocation for calculating the beam allocator of the base station by calculating the interference received by the second link formed by the second link to the base station.
제 2항에 있어서, 상기 제1링크가 상기 기지국이 형성하는 다른 제2링크들에 의해 받는 간섭은 다음과 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
Figure 112013015382917-pat00049

여기서, a는 빔의 인덱스, m은 사용자의 인덱스,
Figure 112013015382917-pat00050
는 타임슬롯 n에서 빔 b의 파워,
Figure 112013015382917-pat00051
는 타임슬롯 n에서 채널 게인,
Figure 112013015382917-pat00052
는 타임슬롯 n에서 빔 얼로케이팅 값을 각각 나타내며, n은 타임슬롯의 인덱스, k는 상기 제1링크의 인덱스, B는 상기 기지국의 빔의 집합, K는 상기 기지국에 접속한 사용자의 집합, θa는 상기 기지국의 빔 a의 방향과 상기 제1 링크의 방향 사이의 각도를 나타낸다.
3. The BDMA based hybrid communication network system according to claim 2, wherein the interference received by other second links formed by the base station is expressed by the following equation.
Figure 112013015382917-pat00049

Where a is the index of the beam, m is the index of the user,
Figure 112013015382917-pat00050
Is the power of beam b in timeslot n,
Figure 112013015382917-pat00051
Is the channel gain in timeslot n,
Figure 112013015382917-pat00052
Denotes a beam allocating value in timeslot n, n is an index of a timeslot, k is an index of the first link, B is a set of beams of the base station, K is a set of users connected to the base station, θ a represents the angle between the direction of beam a of the base station and the direction of the first link.
제 3항에 있어서, 상기 기지국의 빔 얼로케이터는 다음과 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
Figure 112011081148064-pat00053

여기서,
Figure 112011081148064-pat00054
상기 제1링크의 커패시티(capacity) 함수를 나타내고, p*는 기지국이 형성하는 빔의 파워를 나타낸다.
4. The BDMA based hybrid communication network system according to claim 3, wherein the beam allocator of the base station is expressed by the following equation.
Figure 112011081148064-pat00053

here,
Figure 112011081148064-pat00054
A capacity function of the first link is represented, and p * represents a power of a beam formed by the base station.
제 4항에 있어서, 상기 제1링크의 커패시티 함수는 다음과 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
Figure 112011081148064-pat00055

여기서
Figure 112011081148064-pat00056
는 상기 제1링크의 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio) 이고,
Figure 112011081148064-pat00057
를 나타낸다.

5. The BDMA based hybrid communication network system according to claim 4, wherein the capacity function of the first link is expressed by the following equation.
Figure 112011081148064-pat00055

here
Figure 112011081148064-pat00056
Is the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) of the first link,
Figure 112011081148064-pat00057
Indicates.

제 1항에 있어서, 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템은,
상기 연산된 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하기 위해,
상기 중계기와 상기 중계기에 접속된 특정 사용자 간에 제3링크가 형성되는 경우,
상기 제3링크가 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 따른 기지국 링크에 의해 받는 간섭 및 상기 제3링크가 상기 중계기의 다른 제4링크들에 의해 받는 간섭을 연산하고, 연산결과에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
The method of claim 1, wherein the BDMA-based hybrid network system,
To calculate the beam allocator of the repeater based on the calculated beam allocator of the base station,
When a third link is formed between the repeater and a specific user connected to the repeater,
Compute the interference received by the third link by the base station link according to the beam allocator of the base station and the interference received by the third link by the other fourth links of the repeater, and based on the calculation result, the beam of the repeater BDMA-based Hybrid Network System for Efficient Resource Allocation for Allocator.
제 6항에 있어서, 상기 제3링크가 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 따른 기지국 링크에 의해 받는 간섭 및 상기 제3링크가 상기 중계기의 다른 제4링크들에 의해 받는 간섭은 각각 다음과 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 하이브리드 통신망 시스템.
Figure 112013015382917-pat00058

Figure 112013015382917-pat00059

여기서, r은 상기 중계기의 인덱스, kr은 상기 제3링크의 인덱스를 나타낸다.
7. The method of claim 6, wherein the interference received by the third link by the base station link according to the beam allocator of the base station and the interference received by the third link by the other fourth links of the repeater are as follows. Hybrid communication network system for efficient resource allocation, characterized in that the representation.
Figure 112013015382917-pat00058

Figure 112013015382917-pat00059

Here, r is the index of the repeater, k r is the index of the third link.
제 7항에 있어서, 상기 중계기의 빔 얼로케이터는 다음과 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
Figure 112011081148064-pat00060

여기서,
Figure 112011081148064-pat00061
상기 제3링크의 커패시티(capacity) 함수를 나타내고, pr*는 기지국이 형성하는 빔의 파워를 나타낸다.
8. The BDMA-based hybrid communication network system according to claim 7, wherein the beam allocator of the repeater is expressed by the following equation.
Figure 112011081148064-pat00060

here,
Figure 112011081148064-pat00061
The capacity function of the third link is represented, and p r * represents the power of a beam formed by the base station.
제 8항에 있어서, 상기 제3링크의 커패시티 함수는 다음과 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템.
Figure 112011081148064-pat00062

여기서
Figure 112011081148064-pat00063
은 SINR 이고,
Figure 112011081148064-pat00064
를 나타낸다.
9. The BDMA-based hybrid communication network system according to claim 8, wherein the capacity function of the third link is expressed by the following equation.
Figure 112011081148064-pat00062

here
Figure 112011081148064-pat00063
Is SINR,
Figure 112011081148064-pat00064
Indicates.
BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템이 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 기지국의 빔 얼로케이터(beam allocator)에 대해, 상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 적어도 하나의 중계기와 상기 기지국의 간섭을 고려하지 않고 상기 기지국의 용량을 최대화하는 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계; 및
상기 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템이 상기 적어도 하나의 중계기 중 어느 하나의 중계기의 빔 얼로케이터에 대해, 연산된 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 제공방법.
The BDMA-based hybrid network system, with respect to the beam allocator of the base station included in the BDMA-based hybrid network system, without considering the interference of the base station and at least one relay included in the BDMA-based hybrid network system Computing a beam allocator of the base station to maximize the capacity of the base station; And
And calculating, by the BDMA-based hybrid communication network system, the beam allocator of the repeater based on the calculated beam allocator of the base station for the beam allocator of any one of the at least one repeaters. A method of providing a BDMA based hybrid communication network system for efficient resource allocation.
제 10항에 있어서, 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계는,
상기 기지국과 상기 기지국에 접속된 특정 사용자 간에 제1링크가 형성되는 경우, 상기 제1링크가 상기 기지국이 형성하는 다른 제2링크들에 의해 받는 간섭을 연산하는 단계; 및
연산결과에 기초하여 상기 기지국의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계를 포함하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 제공방법.
The method of claim 10, wherein calculating the beam allocator of the base station comprises:
Calculating a interference received by other second links formed by the base station when the first link is formed between the base station and a specific user connected to the base station; And
A method of providing a BDMA-based hybrid communication network system for efficient resource allocation, comprising calculating a beam allocator of the base station based on a result of the calculation.
제 10항에 있어서, 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계는,
상기 중계기와 상기 중계기에 접속된 특정 사용자 간에 제3링크가 형성되는 경우, 상기 제3링크가 상기 기지국의 빔 얼로케이터에 따른 기지국 링크에 의해 받는 간섭 및 상기 제3링크가 상기 중계기의 다른 제4링크들에 의해 받는 간섭을 연산하는 단계; 및
연산결과에 기초하여 상기 중계기의 빔 얼로케이터를 연산하는 단계를 포함하는 효율적 자원할당을 위한 BDMA 기반 하이브리드 통신망 시스템 제공방법.
The method of claim 10, wherein the calculating of the beam allocator of the repeater,
When a third link is formed between the repeater and a specific user connected to the repeater, the third link is received by the base station link according to the beam allocator of the base station, and the third link is another fourth of the repeater. Calculating interference received by the links; And
Comprising a step of calculating the beam allocator of the repeater based on the result of providing a BDMA-based hybrid communication network system for efficient resource allocation.
제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method according to any one of claims 10 to 12.
KR1020110106182A 2011-10-18 2011-10-18 Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof KR101286586B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110106182A KR101286586B1 (en) 2011-10-18 2011-10-18 Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110106182A KR101286586B1 (en) 2011-10-18 2011-10-18 Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130042089A KR20130042089A (en) 2013-04-26
KR101286586B1 true KR101286586B1 (en) 2013-07-22

Family

ID=48440870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110106182A KR101286586B1 (en) 2011-10-18 2011-10-18 Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101286586B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101415669B1 (en) 2012-08-21 2014-07-04 한국과학기술원 Device for vehicle communication and method thereof
CN104717763A (en) * 2013-12-17 2015-06-17 华为技术有限公司 Method, device and system for transmitting data

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102576853B1 (en) 2021-01-08 2023-09-08 주식회사 센다코리아 Image processing method for counting pill

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090032545A (en) * 2007-09-28 2009-04-01 한국과학기술원 Beam division multiple access system and method for mobile communication system
US7593420B2 (en) 2004-11-24 2009-09-22 Samsung Electronics Co., Ltd Method for allocating resources in a multicarrier system and transmission apparatus using the same
KR20120061316A (en) * 2010-12-03 2012-06-13 재단법인대구경북과학기술원 Adaptive Beam-based Communication System and Scheduling Method Thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7593420B2 (en) 2004-11-24 2009-09-22 Samsung Electronics Co., Ltd Method for allocating resources in a multicarrier system and transmission apparatus using the same
KR20090032545A (en) * 2007-09-28 2009-04-01 한국과학기술원 Beam division multiple access system and method for mobile communication system
US20100165914A1 (en) 2007-09-28 2010-07-01 Dong-Ho Cho Beam division multiple access system and method for mobile communication system
KR20120061316A (en) * 2010-12-03 2012-06-13 재단법인대구경북과학기술원 Adaptive Beam-based Communication System and Scheduling Method Thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101415669B1 (en) 2012-08-21 2014-07-04 한국과학기술원 Device for vehicle communication and method thereof
CN104717763A (en) * 2013-12-17 2015-06-17 华为技术有限公司 Method, device and system for transmitting data
CN104717763B (en) * 2013-12-17 2019-04-12 华为技术有限公司 method, device and system for transmitting data
US10271306B2 (en) 2013-12-17 2019-04-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Data transmission method, apparatus, and system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130042089A (en) 2013-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4982277B2 (en) Cellular network and space division duplex communication method by relay station
Yu et al. Resource sharing optimization for device-to-device communication underlaying cellular networks
KR101479015B1 (en) Method and system for allocation subcarrier frequency resources for a relay enhanced cellular communication system
EP3386256A1 (en) Method for transmitting data via sidelink and terminal
JP5711827B2 (en) Link scheduling algorithm for OFDMA wireless networks with repeater nodes
JP4567706B2 (en) Method, transmitter and system for reusing resources in an infrastructure relay network
EP3139654A2 (en) Apparatuses and method for interference mitigation in a relay-based wireless network
KR101495247B1 (en) Transmission frame and resource allocation method for communication system including femto basestations
KR20100123344A (en) Method of allocating resource for hierachical celluar system and transport frame for performing the method
KR20120059989A (en) Cooperated communication method for target termianl and cooperating terminal
US20100034107A1 (en) Optimising communication links
KR101286586B1 (en) Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient resource assignment and providing method thereof
US10873955B2 (en) Apparatus and method for allocating radio resources
Kalbkhani et al. Power allocation and relay selection for network-coded D2D communication underlay heterogeneous cellular networks
Mwashita et al. Interference management techniques for device-to-device communications
EP2106074A1 (en) Wireless communication systems
Khan et al. Opportunistic mode selection and RB assignment for D2D underlay operation in LTE networks
Gawas et al. Cross layered adaptive cooperative routing mode in mobile ad hoc networks
Liang et al. A novel dynamic full frequency reuse scheme in OFDMA cellular relay networks
KR101365618B1 (en) Hybrid communication network system, providing method thereof, and computer-readable medium recording frame structure for the hybrid communication network system
Lee et al. Opportunistic band sharing for point-to-point link connection of cognitive radios
Baştürk et al. Radio resource management for user-relay assisted OFDMA-based wireless networks
JP5366907B2 (en) Large cell base station and communication control method
KR101479578B1 (en) Hybrid communication network system based on Beam Division Multiple Access for efficient uplink resource assignment and providing method thereof
KR101953874B1 (en) Method of communicating among a plurality of terminals in infra-structure network and method of allocating resources thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160627

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170627

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180626

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 7