KR100722242B1 - 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 네트워크에 존재하는 이동 통신기기의 송신전력을 제어하는 방법에 관한 것으로, 이동 통신기기의 이동성이 고려된 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 각 이동 통신기기들은 현재 자신과 1 홉의 거리에 위치하는 이웃 기기들의 이동정보를 이용하여 일정 시간이 경과된 이후의 서로 간의 거리를 예측하고, 그 예측된 거리정보를 통해 각 이웃 기기로의 통신 가능한 최소 송신전력을 계산한다. 그리고 각 이동 통신기기들이 자신의 이웃 기기들과의 연결에 있어서 네트워크 분할이 일어나지 않게끔 하는 최소한의 송신전력으로 자신의 송신전력을 제어한다. 이로써, 본 발명은 이동 통신기기의 송신전력을 제어 시에 이동 통신기기들의 이동성을 고려하여 네트워크 분할의 문제가 발생되지 않으며 최소 송신전력으로 통신 가능한 송신전력 제어 방법을 제시한다.

무선 네트워크, 이동 통신기기, 송신전력, 제어, 이동성

Description

이동 통신기기의 송신전력 제어 방법{Method for controlling transmission power of a mobile communication device}

도 1은 무선 네트워크상에 형성된 토폴로지의 한 형태를 도시해 놓은 도면,

도 2는 도 1에 도시된 기기들의 송신전력을 제어하지 않은 경우에 기기들의 이동에 따라 형성된 토폴로지를 도시해 놓은 도면,

도 3은 본 발명에 따른 송신전력 제어 방법에 의해 최적화된 토폴로지의 형태를 도시한 도면,

도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 바와 같은 토폴로지가 형성되도록 본 발명에 따라 각 기기들의 송신전력을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 무선 네트워크에 존재하는 이동 통신기기의 송신전력을 제어하는 방법에 관한 것으로, 이동 통신기기의 이동성이 고려된 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법에 관한 것이다.

최근 각 이동 통신기기들 간에 직접 통신이 이루어지도록 하는 무선 개인 지역망(WPAN : Wireless Personal Area Network, 이하 "WPAN"이라 함.)에 대한 다양한 기술들이 제안되고 있다.

무선 개인 지역망은 무선 채널을 이용하여 10m 이내의 협소한 작동 범위 내에서 비교적 적은 수의 개인 단말기 혹은 가전 기기를 구성원으로 가지는 통신망을 칭하는데, 기간 망 구조가 아닌 필요에 의해 망이 형성 또는 소멸되는 에드혹(Ad-Hoc) 망 구조를 가지는 것을 특징으로 하며, 이러한 네트워크상에서 각 이동 통신기기들 간에는 기기들의 이동성(Mobility), 송신전력(Transmission Power), 안테나(Antenna)의 방향 등과 같은 요소들에 의해 다양한 토폴로지(Topology)가 형성될 수 있다.

여기서, 무선 네트워크상의 토폴로지는 각 이동 통신기기 간에 통신 가능 여부를 나타내고 라우팅(Routing) 기법에 의해 참조되는 통신 링크의 집합을 의미하며, 토폴로지의 형태는 무선 네트워크상에 존재하는 이동 통신기기들의 전력소비와 직접적인 관계를 가진다.

이동 통신기기들은 AC 전원이 아닌 배터리(Battery)를 이용하기 때문에 배터리 용량의 한계로 사용시간에 제약이 존재하므로 전력소비 문제가 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다.

각 이동 통신기기들의 전력소비는 기기의 송신전력과 통신 수행시간에 비례하여 커지며, 그에 따라 각 기기들의 통신에 소비되는 전력을 감소시키기 위한 송신전력 또는 통신 수행시간을 최소한으로 제어하는 방법들이 제안되고 있다.

무선 네트워크상에서 이동 통신기기들의 통신 수행시간을 제어하는 방법에는 대표적인 예로 IEEE 802.11에서 전력 보전 기법(Power Saving Mechanism)으로 제안하고 있는 자기/깨기(Sleep/Wake Up) 동작 모드를 들 수 있다.

그리고 각 이동 통신기기들의 송신전력을 제어하는 방법은 네트워크 내에 존재하는 각 이동 통신기기들의 통신 범위가 중복되는 것을 최소화한 자신의 이웃 기기와 최소한의 통신 범위를 가지도록 하는 토폴로지 제어 방법과 그 맥락을 같이한다.

이러한 토폴로지 제어 방법은 중앙 집중 방법(Centralized Algorithm)과 분산 집중 방법(Distributed Algorithm)으로 크게 구분되며, 여기서 중앙 집중 방법은 중앙 무선 기기가 전체 네트워크의 정보를 수집하고 중앙 무선 기기의 제어를 통해 최적의 토폴로지가 형성되도록 하는 방법이다.

그리고 분산 집중 방법에는 경험적으로 송신전력을 조절하며 최적의 토폴로지가 형성되도록 하는 방법과 중앙 집중 방법과 유사하게 송신전력을 조절하여 토폴로지 형성을 제어하는 방법 등, 다양한 방법들이 존재한다.

하지만, 종래의 분산 집중 방법들은 이동 통신기기들의 이동성을 고려하지 않은 상태에서 토폴로지 형성을 제어하고자 하여 적절하지 못한 송신전력으로 기기들이 통신을 수행하도록 제어됨으로 인해 네트워크 분할(Network Partitioning)이 발생될 수 있는 문제점을 안고 있다.

그러므로 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 무선 네트워크상에서 이동 통신기기의 이동성을 인식하여 네트워크 분할이 발생되지 않도록 기기의 송신전력을 제어하는 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법은 이동 통신기기들이 t₀ 시간에 미리 t_{0 +α} 시간일 때의 자신과 이웃 기기들 간의 거리를 예측하는 단계; 상기 예측된 이웃 기기와의 거리정보를 이용하여 각 이웃 기기들과의 통신 가능한 최소 송신전력을 예측하는 단계; 및 상기 예측 결과에 따라 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력을 결정하고 자신의 송신전력을 상기 결정된 최소 송신전력으로 제어하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명에서 상기 t_{0 +α} 시간일 때의 자신과 이웃 기기와의 거리 예측은, 상기 각 이동 통신기기들이 t₀ 시간에 자신의 현재 이동정보를 이웃 기기들에게 최대 송신전력으로 전송하는 단계; 및 상기 각 기기들이 자신의 이웃 기기들로부터 그들의 현재 이동정보를 수신받아 t_{0 +α} 시간일 때의 자신의 위치와 각 이웃 기기들의 위치를 예측하여 거리를 계산하는 단계;로 이루어진다.

여기서, 상기 이동 통신기기의 현재 이동정보는 상기 이동 통신기기의 현재 위치(X(t₀),Y(t₀)), 이동 속도(S), 및 이동 방향(θ)을 포함하는 정보인 것을 특징 으로 하고, 상기 t_{0 +α} 시간일 때 자신의 위치(X_A(t_{0 +α}),Y_A(t_{0 +α}))와 이웃 기기의 위치(X_B(t_0+α),Y_B(t_0+α))는 아래의 <수학식 1>을 통해 예측하고, 아래의 <수학식 2>를 통해 자신과 상기 각 이웃 기기와의 거리(d(t_{0 +α})_BA)를 계산하는 것을 특징으로 한다.

수학식 1

수학식 2

그리고, 본 발명에 따른 상기 각 이웃 기기들과 통신 가능한 최소 송신전력 예측은 두 기기 간의 거리정보(d(t_{0 +α})_BA)를 통해 통신에 필요한 최소 송신전력을 연산할 수 있는 2파 그라운드 리플렉션 모델(Two-ray ground reflection model) 방식인 아래의 <수학식 3>을 이용하여 상기 각 이웃 기기들과 통신 가능한 최소 송신전력(P_min(d(t_0+α)_BA))을 예측하는 것을 특징으로 한다.

수학식 3

여기서, P_r(d(t_{0 +α})_BA)은 해당 이웃 기기의 수신신호세기 추정치이고, G_t는 송신측 안테나 이득(Transmitter antenna gain), G_r은 수신측 안테나 이득(Receiver antenna gain), H_t는 전송측 안테나 높이(Transmitter antenna height), H_r은 수신측 안테나 높이(Receiver antenna height)이다.

한편, 상기 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력 결정은, 상기 각 이동 통신기기들이 t₀ 시간에 자신의 이웃 기기들에 대한 목록을 최대 송신전력으로 전송하여 자신의 이웃 기기들로부터 그들의 이웃 기기들에 대한 목록을 수신받고, 상기 최소 송신전력 결정시, 상기 자신의 이웃 기기들의 이웃 기기들에 대한 목록을 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 자신의 이웃 기기들 중 자신과 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기를 검색하는 단계; 및 상기 검색된 기기들 중 가장 최소의 송신전력으로 통신 가능한 기기를 검색하여 그 검색된 기기로의 최소 송신전력을 상기 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력으로 결정하는 단계;로 이루어진다.

그리고 상기 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력 결정시, 상기 자신의 이웃 기기들 중 자신과 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기가 검색되지 않은 경우에는 상기 자신의 이웃 기기들 중 통신 가능한 최소 송신전력이 가장 큰 기기를 검색하는 단계; 및 상기 검색된 기기에 대한 최소 송신전력 크기가 자신의 최대 송신전력보다 작거나 같은 경우에, 상기 검색된 기기에 대한 최소 송신전력을 상기 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력으 로 결정하는 단계;를 더 포함하여 이루어진다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 무선 네트워크상에 형성된 토폴로지의 한 형태를 도시해 놓은 도면으로, 각 이동 통신기기들이 15dBm의 동일한 송신전력을 가지며 통신 가능한 범위 내에 존재하는 이웃 기기와 통신 링크를 형성한 모습을 하나의 예로 도시하고 있다.

그리고, 도 2는 도 1에 도시된 기기들의 송신전력을 제어하지 않은 경우에 기기들의 이동에 따라 형성된 토폴로지를 도시해 놓은 도면으로, 각 이동 통신기기들이 위치를 이동함에 따라 이전에 주변에 존재하였던 이웃 기기들과의 통신 링크가 끊어지고 다시 이동된 위치에서 자신의 통신 영역 내에 존재하는 이웃 기기들과 새로운 통신 링크를 형성한 모습을 도시하고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 무선 네트워크에 존재하는 각 이동 통신기기들은 자신의 송신전력에 따라 통신 가능한 범위가 결정되고 그 자신의 통신 영역 내에 존재하는 이웃 기기들과 연결 형성이 가능하다.

하지만, 도 1 및 도 2에 도시된 토폴로지에서는 이동 통신기기들 간에 통신 전송범위가 서로 중복되는 현상이 크게 나타나고 있어 각 기기들 간에 간섭이 야기 되는 문제점이 존재한다. 또한 각 이동 통신기기들의 소비전력이 고려되지 않은 상태로 각 기기들이 자신의 최대 송신전력으로 이웃 기기들과 통신을 수행함으로써 기기들의 전력 소모량은 커지고 동작시간은 단축된다.

도 3은 본 발명에 따른 송신전력 제어 방법에 의해 최적화된 토폴로지의 형태를 도시한 도면으로, 도 1에 도시되어 있는 각 이동 통신기기들이 도 2에 도시된 바와 같이 위치를 이동하는 경우에 있어서 각 이동 통신기기들의 송신전력을 제어하여 기기들 간에 통신 영역이 중복됨을 최소한으로 하는 최적화된 통신 범위를 형성한 모습을 살펴볼 수가 있다.

또한 본 발명에서는 각 이동 통신기기들의 송신전력을 제어 시에, 네트워크 분할이 일어나지 않도록 이동 통신기기들의 송신전력을 제어한다.

그리하여 각 기기들 간에 간섭은 최소화되고 네트워크 분할이 발생되지 않은 토폴로지를 형성시킬 뿐만 아니라 기기들의 소비전력 또한 감소시킨다.

본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같은 토폴로지가 형성되도록 이동 통신기기들의 위치 이동을 미리 예측한다.

각 기기들은 일정 시간이 경과된 이후에 자신의 이웃 기기들과 어느 정도 떨어진 거리에 위치할 것인지 그 거리 변화를 미리 예측해 보며, 자신의 이웃 기기들과 통신 가능한 최적의 송신전력을 결정한다.

그에 따라, 각 기기들은 우선 자신과 이웃 기기와의 거리를 예측하기 위해서 자신의 현재 이동정보를 이용하여 일정 시간이 경과된 이후의 자신의 위치정보를 계산한다. 여기서, 현재 이동정보라 함은 현재 위치(X(t₀),Y(t₀)), 이동 속도(S), 및 이동 방향(θ)을 포함하는 정보를 의미하며, 각 기기들은 자신의 현재 이동정보를 이용하여 아래 <수학식 1>을 통해 일정 시간이 경과된 이후에 자신의 위치정보(X_A(t_{0 +α}),Y_A(t_0+α))를 계산한다.

또한, 각 기기들은 자신의 최대 송신전력으로 자신의 현재 이동정보를 자신의 이웃 기기들로 전송한다. 그래서 각 기기들이 자신의 이웃 기기들의 현재 이동정보를 수신받아 <수학식 1>을 통해 각 이웃 기기들의 위치정보(X_B(t_{0 +α}),Y_B(t_{0 +α}))를 계산할 수 있도록 해 준다.

이에 따라, 각 기기들은 t_{0 +α} 인 시간에 자신의 위치정보(X_A(t_{0 +α}),Y_A(t_{0 +α})) 및 이웃 기기들의 위치정보(X_B(t_{0 +α}),Y_B(t_{0 +α}))를 예측하고, 아래의 <수학식 2>를 통해 각 이웃 기기들과의 예측거리(d(t_{0 +α})_BA)를 계산한다.

그리고 이와 같이 구해진 각 이웃 기기와의 예측거리(d(t_{0 +α})_BA)를 통해 각 이동 통신기기들은 해당 이웃 기기와의 통신이 가능한 최소 송신전력을 추정해 볼 수 있다.

현재 두 기기 간의 거리값을 이용하여 서로에게 통신이 가능한 최소 송신전력을 추정할 수 있는 여러 방식들이 제안되어 있는 상태이며, 그 방식들 중 어느 한 방식을 적용시켜 자신의 이웃 기기로의 최소 송신전력을 추정하는 것이 가능하다.

하지만, 여기서는 본 발명의 한 실시 예로서 2파 그라운드 리플렉션 모델(Two-ray Ground Reflection Model)을 이웃 기기로의 최소 송신전력을 추정하는 방식으로 살펴보기로 한다.

아래 <수학식 3>은 본 발명에서 2파 그라운드 리플렉션 모델(Two-ray Ground Reflection Model)을 통해 이웃 기기로의 최소 송신파워(P_min(d(t_{0 +α})_BA): 단위 dBm) 를 계산하는 식이다.

여기서, P_r(d(t_{0 +α})_BA)은 해당 이웃 기기의 수신신호세기 추정치이고, G_t는 송신측 안테나 이득(Transmitter antenna gain), G_r은 수신측 안테나 이득(Receiver antenna gain), H_t는 전송측 안테나 높이(Transmitter antenna height), H_r은 수신측 안테나 높이(Receiver antenna height)이다.

각 이동 통신기기들은 <수학식 3>을 통해 각 이웃 기기들과의 통신이 가능한 최소 송신전력을 계산하고, 해당 이웃 기기의 식별정보에 매칭시켜 저장해 놓는다.

그리고 각 이동 통신기기들은 계산해 놓은 자신의 이웃 기기들과의 최소 송신전력들 중 각 기기들 간의 간섭은 최소화되고 네트워크 분할이 발생되지 않도록 하는 최적의 송신전력을 검색하여 자신의 송신전력을 제어한다.

각 이동 통신기기들이 자신의 이웃 기기들과의 최소 송신전력에 대한 정보를 이용하여 자신의 송신전력을 제어하는 방법에 대해서는 도 4a 내지 도 4e를 통해 설명하기로 한다.

도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 바와 같은 토폴로지가 형성되도록 본 발명에 따라 각 기기들의 송신전력을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 1에 도시되어 있는 각 이동 통신기기들은 현재 자신과 1 홉의 거리에 위치하는 이웃 기기들의 이동정보를 이용하여 일정 시간이 경과된 이후의 서로 간의 거리를 예측하고, 그 예측된 거리정보를 통해 각 이웃 기기로의 통신 가능한 최소 송신전력을 계산한다. 각 기기들이 자신의 이웃기기로의 최소 송신전력을 계산하는 방법에 대해서는 앞서 언급하였다.

또한 본 발명에서는 네트워크상에 간섭은 최소화되고 네트워크 분할이 발생되지 않도록 하는 최적의 송신전력으로 각 이동 통신기기들의 송신전력이 제어되도 록 하기 위해서 자신의 이웃 기기들로부터 그들의 이웃 기기들에 대한 목록을 수신받아 저장해 놓는다. 즉 자신의 이웃 기기들을 통해 연결될 수 있는 2 홉 거리에 위치하는 기기들에 대한 정보를 자신의 이웃 기기들로부터 전송받아 기기의 송신전력을 제어하는데 이용한다.

이에 따라, 도 4a 내지 도 4e는 도 1에 도시되어 있는 무선 네트워크상의 각 이동 통신기기들, 제 1 기기(①), 제 2 기기(②), 제 3 기기(③), 제 4 기기(④), 및 제 5 기기(⑤)에 대해서 순차적으로 자신의 이웃 기기로의 최소 송신전력을 계산하여 저장해 놓은 테이블과 자신의 각 이웃 기기들의 이웃 기기들 목록을 연계시켜 도시하고 있다.

본 발명에 따른 이동 통신기기들의 송신전력 제어는 각 이동 통신기기들이 자신의 이웃 기기들의 이웃 기기들에 대한 목록을 확인하며, 자신의 이웃 기기들 중에서 자신과 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기를 검색한다. 그리고 그 검색된 기기들 중 가장 최소의 송신전력으로 통신 가능한 기기를 다시 검색한다. 그리하여 최종 검색된 기기와 통신 가능한 최소 송신전력을 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력으로 결정하여 자신의 송신전력을 제어한다.

이는, 각 이동 통신기기들이 자신의 이웃 기기들 중에서 그 이웃 기기를 통해서 자신의 다른 이웃 기기와 연결이 가능한 기기가 존재한다면 그 해당 기기들 중에서도 가장 최소 송신전력을 가지는 기기를 검색하여, 자신의 송신전력을 그 검색된 기기와 통신 가능한 최소 송신전력으로 제어한다는 것을 의미한다.

도면을 참조하여 더 살펴보기로 한다.

도 4a에서 제 1 기기는 자신의 이웃 기기인 제 3 기기와 제 2 기기의 이웃 기기 목록을 살핀다. 제 3 기기의 이웃 기기 목록을 살핀 결과, 자신과 동일하게 제 2 기기가 제 3 기기의 이웃 기기로 존재함을 알 수 있고 또한, 제 2 기기의 이웃 기기 목록을 살핀 결과, 자신과 동일하게 제 3 기기가 제 2 기기의 이웃 기기로 존재함을 알 수 있다.

이에 따라, 제 1 기기의 이웃 기기인 제 3 기기 및 제 2 기기 모두 제 1 기기와 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기로 검색되며, 이 두 기기 중에서 최소 송신전력 크기가 작은 제 2 기기가 최종적으로 검색되어 제 1 기기의 송신전력은 제 2 기기에 대한 최소 송신전력(13.97dBm)으로 제어된다.

이와 마찬가지로, 도 4b를 참조하면 제 2 기기는 자신의 이웃 기기인 제 5 기기, 제 4 기기, 제 1 기기, 및 제 3 기기의 이웃 기기 목록을 살피어, 제 5 기기에 이웃 기기로 제 4 기기가, 제 4 기기에 이웃 기기로 제 5 기기가, 제 1 기기에 이웃 기기로 제 3 기기가, 제 3 기기에 이웃 기기로 제 1 기기가 자신과 동일하게 이웃 기기로 존재함을 확인할 수 있다.

이에 따라, 제 2 기기는 그 중에서 가장 작은 전력으로 통신 가능한 제 3 기기를 최종적으로 검색하여, 제 3 기기로의 최소 송신전력(13.84dBm)으로 자신의 송신전력을 제어한다.

도 4c 내지 도 4e에 해당되는 각 제 3 기기, 제 4 기기, 및 제 5 기기 또한 상기 언급한 바와 같은 방식으로 자신의 이웃 기기들 중 해당되는 기기를 검색하여 제 3 기기의 송신전력은 제 2 기기로의 최소 송신전력(13.84dBm)으로, 제 4 기기의 송신전력은 제 5 기기로의 최소 송신전력(12.72dBm)으로, 제 5 기기의 송신전력은 제 4 기기로의 최소 송신전력(12.72dBm)으로 제어된다.

이러한 송신전력 제어 방법은 각 이동 통신기기들이 자신의 이웃 기기들과 통신 가능한 최소한의 송신전력을 결정할 수 있도록 해 주어 네트워크 분할이 일어나지 않게끔 송신전력을 제어시키며, 또한 각 이동 통신기기들이 간섭이 최소화되는 통신 범위를 가지도록 해 준다.

도 5는 본 발명에 따른 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따르면, 무선 네트워크상에 존재하는 각 이동 통신기기들은 t₀ 시간에 자신의 현재 이동정보 및 자신의 1 홉 거리에 위치하는 이웃 기기들에 대한 목록을 최대 송신전력으로 주변 이웃 기기들에게 전송한다.

이에 따라, 각 이동 통신기기들은 자신 이웃 기기들의 현재 이동정보 및 그들의 이웃 기기들에 대한 목록을 수신받게 되고, 수신받은 때에(500) 자신의 현재 이동정보와 이웃 기기들의 현재 이동정보를 상기 <수학식 1>에 대입시켜 임의의 시간(α)이 경과된 이후의 t_{0 +α} 시간에 자신의 위치(X_A(t_{0 +α}),Y_A(t_{0 +α}))와 각 이웃 기기들의 위치(X_B(t_{0 +α}),Y_B(t_{0 +α}))를 미리 예측한다.

그리고 그 예측된 자신과 각 이웃 기기들의 위치정보를 상기 <수학식 2>에 에 대입시켜 자신과 각 이웃 기기들과의 거리(d(t_{0 +α})_BA)를 예측하고(502), 거리 (d(t_0+α)_BA)에 따른 각 이웃 기기로의 최소 송신전력을 상기 <수학식 3>을 통해 계산하여(504) 해당 이웃 기기의 식별정보에 매칭시켜 저장해 놓는다.

각 이동 통신기기들은 상기 계산해 놓은 각 이웃 기기로의 최소 송신전력 크기와 이웃 기기들의 이웃 기기 목록을 살피어, 자신의 이웃 기기들 중 자신과 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기를 검색한다(506). 그리고 검색된 기기가 존재하면, 그 기기 중에서 가장 최소의 송신전력으로 통신이 가능한 기기를 최종 검색한다(508,510). 그리하여 각 이동 통신기기들은 자신의 송신전력을 상기 검색된 기기와 통신 가능한 최소 송신전력으로 제어한다(512).

한편, 자신의 이웃 기기들 중 자신과 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기가 검색되지 않은 경우에는 자신의 이웃 기기들 중 통신 가능한 최소 송신전력 크기가 가장 큰 기기를 검색한다(508,514). 그리고 그 검색된 기기로의 최소 송신전력 크기가 자신이 발생시킬 수 있는 최대 송신전력 크기보다 작거나 같은 경우에, 이동 통신기기들은 상기 검색된 기기로의 최소 송신전력을 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력으로 결정하며 송신전력을 제어한다(512).

상기와 같은 과정은 이동 통신기기의 통신이 완료되기 전까지 계속 수행된다(518).

한편, 이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예 에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 따르면, 각 이동 통신기기들은 현재 자신과 1 홉의 거리에 위치하는 이웃 기기들의 이동정보를 이용하여 일정 시간이 경과된 이후의 서로 간의 거리를 예측하고, 그 예측된 거리정보를 통해 각 이웃 기기로의 통신 가능한 최소 송신전력을 계산한다. 그리고 각 이동 통신기기들이 자신의 이웃 기기들과의 연결에 있어서 네트워크 분할이 일어나지 않게끔 하는 최소한의 송신전력으로 자신의 송신전력을 제어한다.

이에 따라, 본 발명은 이동 통신기기의 이동성이 고려된 송신전력 제어 방법을 제안함으로써, 송신전력을 최소화하면서 네트워크 분할의 문제가 발생되지 않도록 한다. 또한, 본 발명은 최소화된 송신전력으로 인해 간섭을 최소화하는 토폴로지를 형성할 수 있다. 이것은 에너지 소비 문제의 해결과 통신 처리량을 동시에 향상시켜 준다.

Claims (6)

1. 이동 통신기기들이 t₀ 시간에 미리 t_0+α 시간일 때의 자신과 이웃 기기들 간의 거리를 예측하는 단계;

   상기 예측된 이웃 기기와의 거리정보를 이용하여 각 이웃 기기들과의 통신 가능한 최소 송신전력을 예측하는 단계; 및

   상기 예측 결과에 따라 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력을 결정하고 자신의 송신전력을 상기 결정된 최소 송신전력으로 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지고,

   상기 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력 결정은,

   상기 각 이동 통신기기들이 t₀ 시간에 자신의 이웃 기기들에 대한 목록을 최대 송신전력으로 전송하여 자신의 이웃 기기들로부터 그들의 이웃 기기들에 대한 목록을 수신받고, 상기 최소 송신전력 결정시 상기 자신의 이웃 기기들의 이웃 기기들에 대한 목록을 확인하는 단계;

   상기 확인 결과, 자신의 이웃 기기들 중 자신과 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기를 검색하는 단계; 및

   상기 검색된 기기들 중 가장 최소의 송신전력으로 통신 가능한 기기를 검색하여 그 검색된 기기로의 최소 송신전력으로 결정하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 t_{0 +α} 시간일 때의 자신과 이웃 기기와의 거리 예측은,

   상기 각 이동 통신기기들이 t₀ 시간에 자신의 현재 이동정보를 이웃 기기들에게 최대 송신전력으로 전송하는 단계; 및

   상기 각 기기들이 자신의 이웃 기기들로부터 그들의 현재 이동정보를 수신받아 t_{0 +α} 시간일 때의 자신의 위치와 각 이웃 기기들의 위치를 예측하여 거리를 계산하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이동 통신기기의 현재 이동정보는

   상기 이동 통신기기의 현재 위치(X(t₀),Y(t₀)), 이동 속도(S), 및 이동 방향(θ)을 포함하는 정보인 것을 특징으로 하고,

   상기 t_{0 +α} 시간일 때 자신의 위치(X_A(t_{0 +α}),Y_A(t_{0 +α}))와 이웃 기기의 위치(X_B(t_0+α),Y_B(t_0+α))는 아래의 <수학식 1>을 통해 예측하고, 아래의 <수학식 2>를 통해 자신과 상기 각 이웃 기기와의 거리(d(t_{0 +α})_BA)를 계산하는 것을 특징으로 하는 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법.

   수학식 1

   

   

   수학식 2

   
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 이웃 기기들과 통신 가능한 최소 송신전력 예측은

   두 기기 간의 거리정보(d(t_{0 +α})_BA)를 통해 통신에 필요한 최소 송신전력을 연 산할 수 있는 2파 그라운드 리플렉션 모델(Two-ray ground reflection model) 방식인 아래의 <수학식 3>을 이용하여 상기 각 이웃 기기들과 통신 가능한 최소 송신전력(P_min(d(t_0+α)_BA))을 예측하는 것을 특징으로 하는 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법.

   수학식 3

   

   

   여기서, P_r(d(t_{0 +α})_BA)은 해당 이웃 기기의 수신신호세기 추정치이고, G_t는 송신측 안테나 이득(Transmitter antenna gain), G_r은 수신측 안테나 이득(Receiver antenna gain), H_t는 전송측 안테나 높이(Transmitter antenna height), H_r은 수신측 안테나 높이(Receiver antenna height)이다.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력 결정시, 상기 자신의 이웃 기기들 중 자신과 동일한 하나 이상의 기기를 이웃 기기로 가지는 기기가 검색되지 않은 경우에,

   상기 자신의 이웃 기기들 중 통신 가능한 최소 송신전력이 가장 큰 기기를 검색하는 단계; 및

   상기 검색된 기기에 대한 최소 송신전력 크기가 자신의 최대 송신전력보다 작거나 같은 경우에, 상기 검색된 기기에 대한 최소 송신전력을 상기 자신의 이웃 기기들과 통신할 수 있는 최소 송신전력으로 결정하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신기기의 송신전력 제어 방법.

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