KR101071318B1 - 중계기 네트워크에서의 데이터 교환 및 데이터 교환 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적어도 하나 이상의 중계기 및 상기 중계기에 접속된 다수의 단말로 구성된 중계기 네트워크에 있어서 각 단말 간 데이터 교환 방법 및 상기 각 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 다수의 단말에서 중계기를 통한 데이터 교환이 가능함에 따라, 중계기 네트워크의 성능 향상 및 향후 네트워크 확장에 있어서 유연성 및 효율성을 확보하며, 단말 채널 상황에 따른 중계기 네트워크의 성능 저하를 방지하는 효과도 있다.

Description

중계기 네트워크에서의 데이터 교환 및 데이터 교환 제어 방법{Data Exchange Method and Data Exchange Management Method For Relay Network}
본 발명은, 적어도 하나 이상의 중계기 및 상기 중계기에 접속된 다수의 단말로 구성된 중계기 네트워크에 있어서 각 단말 간 데이터 교환 방법 및 상기 각 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법에 관한 것이다.
종래의 셀룰러(Cellular) 시스템은, 셀간 간섭신호에 의해 가장자리 셀을 사용하는 사용자의 신호 품질이 크게 저하되며, 사용자가 송신기와 거리가 먼 경우에도 신호 감쇄를 겪어 수신 신호의 강도가 저하됨에 따라 낮은 전송량만 사용가능한 문제점이 존재한다. 그리고, 종래의 애드혹(Adhoc) 시스템은, 단말 간 데이터 교환이 이루어지는 경우에 데이터를 교환하는 각 단말 간 거리가 먼 경우 신호 감쇄로 인해 사용자는 낮은 전송량에 의해 데이터 송수신을 수행하는 문제점이 존재한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 기지국 및 단말 간 또는 각 단말 간 신호를 증폭하여 전달하는 중계기가 도입되었으며, 상기 중계기 개념의 도입은 IEEE 802.16J와 같은 기술표준 하에 프레임 구조 및 프로토콜이 정립으로 가시화단계에 있다.
종래의 셀룰러 시스템 및 애드혹 시스템에 있어서 사용되고 있는 중계기를 통한 중계방식은 단방향 중계 방식 및 양방향 중계 방식으로, 먼저 상기 단방향 중계방식에 대해 첨부한 예시도면인 도 1a을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 페이스(Phase)는 애드혹 시스템에서의 제1 임의의 단말 또는 셀룰러 시스템에서의 임의의 기지국(Ta)이 중계기(Tc)로 데이터를 송신한다.
다음으로, 제2 페이스(Phase)에서 상기 중계기(Tc)는 수신한 데이터를 애드혹 시스템에서의 제2 임의의 단말 또는 셀룰러 시스템에서의 임의의 단말(Tb)로 송신한다.
다음으로, 제3 페이스(Phase)에서는 상기 애드혹 시스템에서의 제2 임의의 단말 또는 셀룰러 시스템에서의 임의의 단말(Tb)이 상기 중계기(Tc)로 데이터를 송신한다.
마지막으로, 제4 페이스(Phase)에서 상기 중계기(Tc)가 상기 애드혹 시스템에서의 제1 임의의 단말 또는 셀룰러 시스템에서의 임의의 기지국(Ta)으로 데이터를 송신함으로써, 총 네 개의 페이스를 이용하여 셀룰러 시스템에서의 임의의 기지국과 단말 간 또는 애드혹 시스템에서 임의의 두 단말 간 중계기를 이용한 데이터 송수신을 종료하게 된다.
전술한 단방향 중계 방식이 총 네 개의 페이스를 이용함과 달리, 상기 쌍방향 중계 방식은 총 두 개의 페이스만을 사용하여 전송효율 측면에서 상기 단방향 중계 방식보다 우수하며, 첨부한 예시도면인 도 1b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 페이스(Phase)에서 셀룰러 시스템에서의 임의의 기지국 또는 애드혹 시스템에서의 제1 임의의 단말(Ta) 및 셀룰러 시스템에서의 임의의 단말 또는 애드혹 시스템에서의 제2 임의의 단말(Tb)이 중계기(Tc)로 동시에 데이터를 송신한다.
다음으로, 제2 페이스(Phase)에서 상기 중계기(Tc)는 수신한 데이터를 상기 임의의 기지국 또는 애드혹 시스템에서의 제1 임의의 단말(Ta) 및 셀룰러 시스템에서의 임의의 단말 또는 애드혹 시스템에서의 제2 임의의 단말(Tb) 모두로 송출하며, 상기 셀룰러 시스템에서의 임의의 기지국 또는 애드혹 시스템에서의 제1 임의의 단말(Ta) 및 셀룰러 시스템에서의 임의의 단말 또는 애드혹 시스템에서의 제2 임의의 단말(Tb)은 상기 중계기(Tc)로부터 수신한 데이터 중 자신이 송신한 데이터를 의미하는 자기 간섭 신호를 제거한 후 데이터를 복호화함으로써 중계기를 이용한 데이터 송수신을 종료하게 된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경 하에서, 적어도 하나 이상 중계기에 접속된 둘 이상 다수의 단말을 포함하는 중계기 네트워크에 있어서 데이터 전송 및 데이터 전송을 제어하는 방법에 대해 이하와 같이 개시한다.
본 발명의 목적은, 종래 하나의 중계기 및 단말 또는 하나의 중계기 및 두 개의 단말로 구성된 중계기 네트워크에서의 데이터 교환을 확장하여, 적어도 하나의 중계기 및 다수의 단말을 포함하여 구성되는 중계기 네트워크에 있어서 상기다수의 단말이 상기 중계기를 통해 상호 데이터를 교환하는 데이터 교환 방법 및 데이터 교환 제어 방법에 대해 제공하고자 함에 있다.
본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법은, ⒜ 기 설정된 통신방식에 의해 중계기로 제1 단말이 제1 데이터를 송신하고, 제2 단말이 제2 데이터를 송신하는 단계; ⒝ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제1 데이터를 복호화하는 단계; ⒞ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제2 단말이 상기 제2 데이터를 송신하고, 제3 단말이 제3 데이터를 송신하는 단계; ⒟ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하는 단계; ⒠ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제1 단말이 상기 제1 데이터를 송신하고, 상기 제3 단말이 상기 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 ⒡ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법은, (a') 제1 단말이 기 설정된 통신방식 및 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제1 데이터를 송신하는 단계; (b') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제2 단말 및 제3 단말로 상기 제1 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (c') 상기 제2 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (d') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제3 단말로 상기 제2 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (e') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (f') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법은, (a'') 기 설정된 통신방식 및 제2 전송량 허용값에 기반하여 제1 단말이 중계기로 제1 데이터를 송신하고, 기 설정된 통신방식 및 제3 전송량 허용값에 기반하여 제2 단말이 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (b'') 상기 중계기가 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 상기 제1 단말, 상기 제2 단말 및 제3 단말로 송출하고, 상기 제1 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터를 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화하는 단계; (c'') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 제4 전송량 허용값에 기반하여 상기 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (d'') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말은 각각 상기 제3 데이터를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법은, (a''') 제1 단말이 제5 전송량 허용값에 기반하여 제1 데이터, 제2 단말이 제6 전송량 허용값에 기반하여 제2 데이터, 제3 단말이 제7 전송량 허용값에 기반하여 제3 데이터를 중계기로 기 설정된 통신방식에 의해 송신하는 단계; 및 (b''') 상기 중계기가 상기 제1 단말, 제2 단말 및 제3 단말로 기 설정된 통신방식에 의해 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제3 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법은, (a'''') 상기 다수의 단말이 상기 중계기를 통해 데이터를 교환하는 방식인 제1 데이터 교환 방법, 제2 데이터 교환 방법, 제3 데이터 교환 방법 및 제4 데이터 교환 방법 각각에 대해 합전송량을 각각 계산하는 단계; 및 (b'''') 상기 계산된 합전송량이 최대가 되는 데이터 교환 방법을 판단하고, 판단결과에 대응되는 데이터 교환 방법에 기반하여 상기 다수의 단말이 기 설정된 통신 방식에 의해 데이터를 교환하는 단계; 를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 교환 제어 방법은, ㈀ 상기 중계기에 접속된 단말이 전송량 제어를 위해 채널을 추정하고, 이에 기반해 현재 채널에서 사용되고 있는 데이터 교환 방법이 적합한지 여부를 판단하는 단계; ㈁ 상기 ㈀ 단계에서 적합하지 않다고 판단한 경우, 다수의 데이터 교환 방법 각각에 대해 계산된 전송량 허용값에 기반하여 데이터 교환 방법을 선택하는 단계; 및 ㈂ 상기 중계기에 접속된 단말이 상기 중계기를 통해 상기 ㈁ 단계에서 선택된 데이터 교환 방법 및 상기 전송량 허용값에 기반하여 단말 간 데이터 교환을 기 설정된 통신 방식에 의해 실행하는 단계; 를 포함한다.
아울러, 상기 기 설정된 통신방식은, TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Mutiple Access) 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 종래 하나의 중계기 및 단말 또는 하나의 중계기 및 두 개의 단말으로 구성된 중계기 네트워크에서의 데이터 교환을 확장하여, 다수의 단말에서 중계기를 통한 데이터 교환이 가능함에 따라, 중계기 네트워크의 성능 향상 및 향후 네트워크 확장에 있어서 유연성 및 효율성을 확보하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 중계기 네트워크에서의 데이터 교환을 함에 있어, 데이터 교환방법 별 전송량에 근거하여 효율적인 데이터 교환 방법을 판단하는 데이터 교환 방법을 제공함으로써, 중계기 네트워크의 효율성 및 채널 상황에 따른 성능 저하를 방지하는 효과도 있다.
도 1a는 종래의 셀룰러 시스템 또는 애드혹 시스템에서 단방향 중계 방식에 관해 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 종래의 셀룰러 시스템 또는 애드혹 시스템에서 양방향 중계 방식에 관해 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 데이터 교환 방법 및 데이터 교환 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 데이터 교환 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 데이터 교환 방법 간의 성능 비교를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 데이터 교환 방법 및 데이터 교환 제어 방법에 대해 설명하기에 앞서, 본 발명은 도 2에서와 같이 N개의 단말이 중계기에 접속되어 형성되는 중계기 네트워크(Relay Network)에 있어서 다양한 데이터 교환 방법, 상기 데이터 교환 방법에 기반하여 수신된 데이터의 복호화 방식 및 상기 데이터 교환 방법을 제어하는 방법에 대해 개시하며, 임의의 단말 Tn(n=1,...,N)과 상기 임의의 단말 Tn과 접속된 중계기 Tn +1 사이의 채널은 hn으로 정의하고, 상향링크 채널 및 하향링크 채널은 동일하다고 가정한다.
다만, 본 발명은 전술한 바와 같은 가정에 국한되지 아니하며, 예를 들어 상향링크 채널 및 하향링크 채널이 동일하지 아니한 경우 또는 중계기가 하나 이상 존재하는 중계기 네트워크인 경우 등에도 적용가능함에 유의한다.
이하, 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법에 대해 첨부한 예시도면을 토대로 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법은, ⒜ 기 설정된 통신방식에 의해 중계기로 제1 단말이 제1 데이터를 송신하고, 제2 단말이 제2 데이터를 송신하는 단계; ⒝ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제1 데이터를 복호화하는 단계; ⒞ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제2 단말이 상기 제2 데이터를 송신하고, 제3 단말이 제3 데이터를 송신하는 단계; ⒟ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하는 단계; ⒠ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제1 단말이 상기 제1 데이터를 송신하고, 상기 제3 단말이 상기 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 ⒡ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함한다.
도 3을 참조하여 상세히 설명하면, 상기 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법은, 기 설정된 통신방식인 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Mutiple Access) 방식 중 어느 하나에 기반하여 전술한 양방향 중계 방식을 사용함으로써 데이터를 교환하는 방법에 해당한다.
먼저, 제1 페이스(Phase)에서, 제1 단말 T1은 제1 단말이 보유한 데이터를 의미하는 제1 데이터, 제2 단말 T2는 제2 단말이 보유한 데이터를 의미하는 제2 데이터를 중계기 T4로 전술한 기 설정된 통신방식에 기반해 송신한다(⒜ 단계).
다음으로, 제2 페이스(Phase)에서, 상기 중계기 T4는 제1 단말 T1으로부터 수신한 제1 데이터 및 제2 단말 T2로부터 수신한 제2 데이터를 상기 제1 단말 T1 및 상기 제2 단말 T2로 송출한다. 그리고, 상기 제1 단말 T1은 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자신이 중계기로 송신한 데이터를 의미하는 자기 간섭 신호인 제1 데이터를 제외하고 상기 제2 데이터를 복호화하며, 상기 제2 단말 T2 역시 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자기 간섭 신호인 제2 데이터를 제외한 제1 데이터를 복호화한다(⒝ 단계).
다음으로, 제3 페이스(Phase)에서, 제2 단말 T2은 상기 제2 데이터, 제3 단말 T3는 제3 단말이 보유한 데이터를 의미하는 제3 데이터를 중계기 T4로 전술한 기 설정된 통신방식에 기반해 송신한다(⒞ 단계).
다음으로, 제4 페이스(Phase)에서, 상기 중계기 T4는 수신한 상기 제2 데이터 및 제3 데이터를 상기 제2 단말 T2 및 상기 제3 단말 T3로 송출한다. 그리고, 상기 제2 단말 T2은 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자신이 중계기로 송신한 데이터를 의미하는 자기 간섭 신호인 제2 데이터를 제외하고 상기 제3 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말 T3 역시 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자기 간섭 신호인 제3 데이터를 제외한 제2 데이터를 복호화한다(⒟ 단계).
다음으로, 제5 페이스(Phase)에서, 제1 단말 T1은 상기 제1 데이터, 제3 단말 T3는 제3 단말이 보유한 데이터를 의미하는 제3 데이터를 중계기 T4로 전술한 기 설정된 통신방식에 기반해 송신한다(⒠ 단계).
마지막으로, 제6 페이스(Phase)에서, 상기 중계기 T4는 수신한 상기 제1 데이터 및 제3 데이터를 상기 제1 단말 T1 및 상기 제3 단말 T3로 송출한다. 그리고, 상기 제1 단말 T1은 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자신이 중계기로 송신한 데이터를 의미하는 자기 간섭 신호인 제1 데이터를 제외하고 상기 제3 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말 T3 역시 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자기 간섭 신호인 제3 데이터를 제외한 제1 데이터를 복호화한다(⒡ 단계).
이때, 상기 제1 데이터 교환 방법에 의해 데이터를 교환한 임의의 두 단말을 각각 Ti, Tj라고 정의하였을 때, 단말 자신이 송신한 데이터를 의미하는 자기 간섭 신호를 제외한 단말 Ti의 수신 데이터 모델 yi 및 단말 Tj의 수신 데이터 모델 yj는 하기의 수학식과 같다.
Figure 112010017001082-pat00001
상기 수학식 1에서, hi는 단말 Ti의 채널, pi는 단말 Ti에서의 송신 전력, xi는 단말 Ti에서의 분산이 1인 송신 데이터 심볼, wi는 단말 Ti에서 분산이 1인 가우시안 분포 백색 잡음(White Noise)을 의미한다. 그리고, rI는 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법을 사용하는 경우 중계기에서의 증폭이득을 의미하며, 수학식으로 나타내면
Figure 112010017001082-pat00002
와 같고, 여기서 p4는 중계기 T4의 송신 전력, w4는 중계기 T4에서의 분산이 1인 가우시안 분포 백색잡음(White Noise)를 의미한다.
Figure 112010017001082-pat00003
상기 수학식 2에서, hj는 단말 Tj의 채널, pj는 단말 Tj에서의 송신 전력, xj는 단말 Tj에서의 분산이 1인 송신 데이터 심볼, wj는 단말 Tj에서 분산이 1인 가우시안 분포 백색 잡음을 의미한다. 그리고, rI는 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법을 사용하는 경우 중계기에서의 증폭이득을 의미하며, 수학식으로 나타내면
Figure 112010017001082-pat00004
와 같고, 여기서 p4는 중계기 T4의 송신 전력, w4는 중계기 T4에서의 분산이 1인 가우시안 분포 백색잡음(White Noise)를 의미한다.
또한 이때, 단말 Ti가 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법에 의해 단말 Tj에 송신가능한 최대 전송량 rij I와 단말 Tj가 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법에 의해 단말 Ti에 송신가능한 최대 전송량 rji I는 하기의 수학식 3 및 4와 같다.
Figure 112010017001082-pat00005
Figure 112010017001082-pat00006
상기 수학식 3 및 상기 수학식 4에서, C(x) = log2(1+x) 를 의미한다. 아울러, 상기 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법에 대해 N개의 단말을 기반으로 적용하는 경우, NC2의 쌍에 대해 상기 수학식 3 및 상기 수학식 4를 통해 계산한 상기 최대 전송량에 기반하여 데이터 교환을 수행할 수 있음에 유의한다.
이하, 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법에 대해 첨부한 예시도면을 토대로 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법은, (a') 제1 단말이 기 설정된 통신방식 및 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제1 데이터를 송신하는 단계; (b') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제2 단말 및 제3 단말로 상기 제1 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (c') 상기 제2 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (d') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제3 단말로 상기 제2 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (e') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (f') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함한다.
도 4를 참조하여 설명하면, 상기 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법은, 기 설정된 통신방식인 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Mutiple Access) 방식 중 어느 하나에 기반하여 전술한 단방향 중계 방식을 사용함으로써 데이터를 교환하는 방법에 해당한다.
먼저, 제1 페이스에서, 제1 단말 T1은 중계기 T4로 제1 데이터를 제1 전송량 허용값에 기반하여 기 설정된 통신방식으로 송신한다((a') 단계).
다음으로, 제2 페이스에서, 상기 중계기 T4는 제2 단말 T2 및 제3 단말 T3으로 상기 제1 데이터를 송신하며, 상기 제2 단말 T2 및 상기 제3 단말 T3은 수신한 제1 데이터를 복호화한다((b') 단계).
다음으로, 제3 페이스에서, 제2 단말 T2은 중계기 T4로 제2 데이터를 제1 전송량 허용값에 기반하여 기 설정된 통신방식으로 송신한다((c') 단계).
다음으로, 제4 페이스에서, 상기 중계기 T4는 제1 단말 T1 및 제3 단말 T3으로 상기 제2 데이터를 송신하며, 상기 제1 단말 T1 및 상기 제3 단말 T3은 수신한 제2 데이터를 복호화한다((d') 단계).
다음으로, 제5 페이스에서, 제3 단말 T3은 중계기 T4로 제3 데이터를 제1 전송량 허용값에 기반하여 기 설정된 통신방식으로 송신한다((e') 단계).
마지막으로, 제6 페이스에서, 상기 중계기 T4는 제1 단말 T1 및 제2 단말 T2으로 상기 제3 데이터를 송신하며, 상기 제1 단말 T1 및 상기 제2 단말 T2은 수신한 제3 데이터를 복호화한다((f') 단계).
이때, 상기 제1 전송량 허용값(ri Ⅱ)은 하기와 같은 수학식에 의해 계산되며, 상기 제1 전송량 허용값은 임의의 단말 Ti가 상기 제2 데이터 교환 방법에 의해 다른 임의의 단말 Tj 및 Tk에 동시에 전송가능한 최대 데이터 전송량을 의미한다.
Figure 112010017001082-pat00007
상기 수학식 5에서, min{a,b}는 a>b인 경우 b, a<b인 경우 a가 됨을 의미하는 수학함수이고, C(x) = log2(1+x) 를 의미하는 수학함수이다. 그리고, hi, hj, hk는 각각 임의의 단말 Ti, Tj 및 Tk의 채널을 의미하며, Pi는 임의의 단말 Ti의 송신 전력, p4는 중계기 T4의 송신 전력, w4는 중계기 T4에서의 분산이 1인 가우시안 분포 백색잡음(White Noise)를 의미한다.
덧붙여, 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법은 상기 3개의 단말 및 중계기로 구성된 중계기 네트워크에 한정되어 적용가능한 것이 아니며, N개의 단말 및 중계기가 존재하는 경우, 임의의 단말이 중계기로 데이터를 송신한 후, 중계기를 통해 데이터를 송신한 임의의 단말 외 N-1개의 단말이 데이터를 복호화하는 것을 통해 확장가능하다. 이때, 임의의 단말이 보낼수 있는 전송량의 최대값은, 상기 임의의 단말과 중계기 사이의 링크 채널 이득을 제외한 다른 링크의 채널 이득 중 최소 채널 이득의 함수에 의해 결정된다.
이하, 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법에 대해 첨부한 예시도면을 토대로 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법은, (a'') 기 설정된 통신방식 및 제2 전송량 허용값에 기반하여 제1 단말이 중계기로 제1 데이터를 송신하고, 기 설정된 통신방식 및 제3 전송량 허용값에 기반하여 제2 단말이 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (b'') 상기 중계기가 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 상기 제1 단말, 상기 제2 단말 및 제3 단말로 송출하고, 상기 제1 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터를 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화하는 단계; (c'') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 제4 전송량 허용값에 기반하여 상기 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (d'') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말은 각각 상기 제3 데이터를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함한다.
도 5를 참조하여 상세히 설명하면, 상기 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법은, 기 설정된 통신방식인 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Mutiple Access) 방식 중 어느 하나에 기반하여 전술한 단방향 중계 방식 및 양방향 중계 방식을 혼용하여 사용함으로써 데이터를 교환하는 방법에 해당한다.
먼저, 제1 페이스에서, 제1 단말 T1는 기 설정된 통신 방식 및 상기 제2 전송량 허용값에 의해 중계기 T4로 제1 데이터를 송신하고, 제2 단말 T2는 전술한 기 설정된 통신방식 및 상기 제3 전송량 허용값에 의해 중계기 T4로 제2 데이터를 송신한다((a'') 단계).
다음으로, 제2 페이스에서, 상기 중계기 T4는 수신한 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 상기 제1 단말 T1, 제2 단말 T2 및 제3 단말 T3에 송신한다. 이에 따라, 상기 제1 단말 T1은 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자기 간섭 신호인 제1 데이터를 제외하고 제2 데이터만을 복호화하며, 제2 단말 T2는 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터 중 자기 간섭 신호인 제1 데이터를 제외하고 제2 데이터만을 복호화하며, 제3 단말 T3은 상기 중계기 T4로부터 수신한 데이터인 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 모두를 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화한다((b'') 단계).
다음으로, 제3 페이스에서, 상기 제3 단말 T3은 기 설정된 통신 방식 및 제4 전송량 허용값에 기반하여 중계기 T4로 제3 데이터를 송신한다((c'') 단계).
마지막으로, 제4 페이스에서, 상기 중계기 T4는 수신한 상기 제3 데이터를 상기 제1 단말 T1 및 제2 단말 T2에 송신하며, 상기 제1 단말 T1 및 제2 단말 T2는 상기 중계기로부터 수신한 상기 제3 데이터를 복호화한다((d'') 단계).
이때, 상기 제2 전송량 허용값(ri Ⅲ), 상기 제3 전송량 허용값(rj Ⅲ) 및 상기 제4 전송량 허용값(rk Ⅲ)은, 상기 제1 단말 T1를 임의의 단말 Ti, 상기 제2 단말 T2를 임의의 단말 Tj, 상기 제3 단말 T3을 임의의 단말 Tk로 가정하였을 때, 다음과 같은 수학식에 의해 계산된다.
Figure 112010017001082-pat00008
Figure 112010017001082-pat00009
Figure 112010017001082-pat00010
상기 수학식 6과 상기 수학식 7에 의해 계산되는 상기 제2 전송량 허용값(ri Ⅲ) 및 상기 제3 전송량 허용값(rj Ⅲ)은, 다음과 같은 수학식 9와 같은 조건을 만족하는 경우에 해당되어야 하며, 수학식 6 내지 수학식 9에 사용된 변수 및 수학함수의 의미는 전술한 수학식 1 내지 5와 같다.
Figure 112010017001082-pat00011
덧붙여, 상기 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법의 경우, 단말이 3개인 경우에 한정되어 적용가능한 것이 아니며, 예를 들어 단말이 4개인 경우, 임의의 단말을 2개씩 묶은 두 그룹이 양방향 중계방식을 사용하여 데이터를 교환할 수 있으며, 또한 단말이 5개인 경우, 임의의 단말을 2개씩 묶은 두 그룹이 양방향 중계방식을 사용하고, 나머지 1개의 단말은 단방향 중계 방식을 사용해 데이터를 교환할 수 있어 확장가능하다.
이하, 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법에 대해 첨부한 예시도면을 토대로 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법은, (a''') 제1 단말이 제5 전송량 허용값에 기반하여 제1 데이터, 제2 단말이 제6 전송량 허용값에 기반하여 제2 데이터, 제3 단말이 제7 전송량 허용값에 기반하여 제3 데이터를 중계기로 기 설정된 통신방식에 의해 송신하는 단계; 및 (b''') 상기 중계기가 상기 제1 단말, 제2 단말 및 제3 단말로 기 설정된 통신방식에 의해 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제3 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함한다.
도 6을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법은, 기 설정된 통신방식인 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Mutiple Access) 방식 중 어느 하나에 기반하여 데이터를 교환하는 방법이다.
제1 페이스에서, 제1 단말 T1이 제5 전송량 허용값에 기반하여 제1 데이터를, 제2 단말 T2가 제6 전송량 허용값에 기반하여 제2 데이터를, 그리고 제3 단말 T3이 제7 전송량 허용값에 기반하여 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기 T4로 송신한다((a''') 단계).
그리고, 제2 페이스에서, 상기 중계기 T4는 수신한 제1 데이터, 제2 데이터 및 제3 데이터를 상기 제1 단말 T1, 제2 단말 T2및 제3 단말 T3로 송출한다. 이에 따라, 상기 제1 단말 T1, 제2 단말 T2및 제3 단말 T3은 자신이 상기 중계기로 송신한 데이터인 자기 간섭 신호를 제거한 후 나머지에 대해 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화한다((b''') 단계).
다시 말해, 상기 제1 단말 T1은 자기 간섭 신호인 제1 데이터를 제외한 제2 데이터 및 제3 데이터를, 상기 제2 단말 T2는 자기 간섭 신호인 제2 데이터를 제외한 제1 데이터 및 제3 데이터를, 상기 제3 단말 T3은 자기 간섭 신호인 제3 데이터를 제외한 제1 데이터 및 제2 데이터를 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화한다.
이때, 임의의 단말 Ti, Tj, Tk 및 중계기 T4가 존재하는 중계기 네트워크에서 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법을 사용한 경우, 임의의 단말 Ti에서 자기 간섭 신호를 제거한 후 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화한 수신 데이터 모델은 다음의 수학식과 같다.
Figure 112010017001082-pat00012
상기 수학식 10에서, rⅣ는 본 발명에 따른 제4 데이터 교환방법을 사용하는 경우 중계기의 중폭 이득을 의미하며,
Figure 112010017001082-pat00013
과 같은 수학식으로 나타낼 수 있다. 그리고, hi, hj, hk는 각각 임의의 단말 Ti, Tj 및 Tk의 채널을 의미하며, Pi, Pj 및 Pk는 임의의 단말 Ti, Tj 및 Tk의 송신 전력, p4는 중계기 T4의 송신 전력, w4는 중계기 T4에서의 분산이 1인 가우시안 분포 백색잡음(White Noise)를 의미한다.
또한 이때, 상기 제5 전송량 허용값(ri Ⅳ), 제6 전송량 허용값(rj Ⅳ) 및 제7 전송량 허용값(rk Ⅳ)은 상기 제1 단말 T1를 임의의 단말 Ti, 상기 제2 단말 T2를 임의의 단말 Tj, 상기 제3 단말 T3을 임의의 단말 Tk로 가정하였을 때 다음과 같은 수학식에 의해 계산된다.
Figure 112010017001082-pat00014
Figure 112010017001082-pat00015
Figure 112010017001082-pat00016
상기 수학식 11 내지 13에 사용된 변수 및 수학함수의 의미는 전술한 수학식 1 내지 10과 동일하며, 상기 수학식 11 내지 13에 의해 계산되는 상기 제5 전송량 허용값(ri Ⅳ), 제6 전송량 허용값(rj Ⅳ) 및 제7 전송량 허용값(rk Ⅳ)은 다음의 수학식으로 표현되는 조건을 만족하여야 한다.
Figure 112010017001082-pat00017
Figure 112010017001082-pat00018
Figure 112010017001082-pat00019
상기 제5 전송량 허용값(ri Ⅳ), 제6 전송량 허용값(rj Ⅳ) 및 제7 전송량 허용값(rk Ⅳ)이 상기 수학식 11 내지 16을 만족하는 경우, 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법을 사용하는 모든 단말에서 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 수신한 데이터의 복호화가 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법에 대해 상세히 설명한다. 상기 제5 데이터 교환 방법은, 전술한 제1 내지 제4 데이터 교환 방법에 기반하여, 중계기 및 각 임의의 단말 간 채널 상황을 고려한 합전송량을 계산한 후 상기 합전송량이 최대가 되는 데이터 교환 방법을 이용해 데이터 교환을 수행하는 방식에 해당한다.
본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법은, (a'''') 상기 다수의 단말이 상기 중계기를 통해 데이터를 교환하는 방식인 제1 데이터 교환 방법, 제2 데이터 교환 방법, 제3 데이터 교환 방법 및 제4 데이터 교환 방법 각각에 대해 합전송량을 각각 계산하는 단계; 및 (b'''') 상기 계산된 합전송량이 최대가 되는 데이터 교환 방법을 판단하고, 판단결과에 대응되는 데이터 교환 방법에 기반하여 상기 다수의 단말이 기 설정된 통신 방식에 의해 데이터를 교환하는 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 제1 데이터 교환 방법은 전술한 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법과 동일하고, 상기 제2 데이터 교환 방법은 전술한 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법과 동일하고, 상기 제3 데이터 교환 방법은 전술한 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법과 동일하고, 상기 제4 데이터 교환 방법은 전술한 본 발명에 따른 제4 데이터 교환 방법과 동일하다.
또한 이때, 상기 (a'''') 단계에서 상기 제1 데이터 교환 방법에 대해 합전송량(RⅠ)을 계산함에 있어, 전술한 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법의 경우, N개의 단말이 데이터를 교환하는 과정에서 NC2 * 2개의 페이스가 필요하기 때문에, 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 프로토콜에 대한 합전송량(RⅠ)은 전술한 수학식 3과 4에 기반하여 다음과 같은 수학식에 의한다.
Figure 112010017001082-pat00020
또한 이때, 상기 (a'''') 단계에서 상기 제2 데이터 교환 방법에 대해 합전송량(RⅡ)을 계산함에 있어, 전술한 본 발명에 따른 제2 데이터 교환 방법의 경우, N개의 단말이 데이터를 교환하는 과정에서 N * 2개의 페이스가 필요하고 데이터를 송신한 단말을 제외한 N-1개의 단말이 데이터를 복호하기 때문에, 수학식 5에 기반하여 다음과 같은 수학식에 의한다.
Figure 112010017001082-pat00021
또한 이때, 상기 (a'''') 단계에서 상기 제3 데이터 교환 방법에 대해 합전송량(RⅢ)을 계산함에 있어, 전술한 본 발명에 따른 제3 데이터 교환 방법의 경우, N개의 단말이 데이터를 교환하는 과정에서 N이 짝수이면 N 개의 페이스, N이 홀수이면 N+1 개의페이스가 필요하기 때문에, 수학식 6 내지 9에 기반하여 N이 짝수인 경우는 다음의수학식 19, N이 홀수인 경우는 다음의 수학식 20에 의한다.
Figure 112010017001082-pat00022
Figure 112010017001082-pat00023
또한 이때, 상기 (a'''') 단계에서 상기 제4 데이터 교환 방법과 동일한 제4 데이터 교환 프로토콜에 대해 합전송량을 계산함에 있어 다음과 같은 과정에 의한다. 예를 들어, 단말이 N개인 경우에 상기 제4 데이터 교환 방법에 대한 합전송량(RⅣ)을 계산하는 최적화 문제는 다음과 같은 수학식으로 표현될 수 있다.
Figure 112010017001082-pat00024
상기 수학식 21의 최적화 문제를 푸는 방법은 목적함수 및 제약함수가 모두 Convex이기 때문에 다양한 방안이 사용될 수 있으며, 이를 통해 계산된 최적의 해를
Figure 112010017001082-pat00025
라고 정의하면, 상기 제4 데이터 교환 방법에 따른 합전송량(RⅣ)은, N개의 단말이 데이터를 교환하는 과정에서 2개의 페이스가 필요하기 때문에, 다음과 같은 수학식에 의해 계산된다.
Figure 112010017001082-pat00026
이에 따라, 본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법은, 상기와 같은 수학식에 의해 계산된 합전송량 중 최대값을 자신의 합전송량으로 갖게 되며, 본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법의 합전송량(RV)는
Figure 112010017001082-pat00027
와 같은 수학식으로 표현된다.
따라서, 본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법은, 전술한 제1 내지 제4 데이터 교환 방법 중 합전송량 중 최대값을 갖는 어느 하나에 의해 데이터 교환을 수행하게 되며, 이에 따라 본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법에 있어서 전송량 허용값은, 상기 합전송량 중 최대값을 갖는 데이터 교환 방법에서의 전송량 허용값을 계산하는 방식에 의해 계산된다.
이하, 본 발명에 따른 데이터 교환 제어 방법에 대해 첨부한 예시도면을 토대로 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 데이터 교환 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에 따른 데이터 교환 제어 방법은, ㈀ 상기 중계기에 접속된 단말이 전송량 제어를 위해 채널을 추정하고, 이에 기반해 현재 채널에서 사용되고 있는 데이터 교환 방법이 적합한지 여부를 판단하는 단계; ㈁ 상기 ㈀ 단계에서 적합하지 않다고 판단한 경우, 다수의 데이터 교환 방법 각각에 대해 계산된 전송량 허용값에 기반하여 데이터 교환 방법을 선택하는 단계; 및 ㈂ 상기 중계기에 접속된 단말이 상기 중계기를 통해 상기 ㈁ 단계에서 선택된 데이터 교환 방법 및 상기 전송량 허용값에 기반하여 단말 간 데이터 교환을 기 설정된 통신 방식에 의해 실행하는 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 다수의 데이터 교환 방법은, 전술한 본 발명에 따른 제1 데이터 교환 방법 내지 제5 데이터 교환 방법을 포함한다.
도 7을 참조하여 상세히 설명하면, 상기 중계기의 접속된 단말은 전송량 제어를 위해 채널을 추정함에 있어(S100), 파일럿(Pilot) 및 프리앰블(Preamble)을 이용한다.
그리고, 상기 중계기에 접속된 단말은, 상기 추정된 채널에 기반하여, 현재 채널을 추정한 프레임과 현재 채널을 추정한 프레임의 직전 프레임의 채널 대비 변화 여부에 대해 판단함으로써 현재 채널을 추정한 프레임의 직전 프레임에 사용된 데이터 교환 방법이 적합한지 여부를 판단한다(S110).
이때, 현재 채널을 추정한 프레임과 현재 채널을 추정한 프레임의 직전 프레임의 채널 대비 변화가 큰 경우, 상기 중계기에 접속된 단말은 상기 다수의 데이터 교환 방법 각각에 대해 계산된 전송량 허용값에 기반하여 적합한 데이터 교환 방법을 판단하며, 이를 위해 상기 중계기에 접속된 단말에서 전송량 허용값을 계산함에 기반하여 선택하는지 여부를 판단한다(S130).
이에 따라, 상기 중계기에 접속된 단말에서 전송량 허용값을 계산하는 경우, 상기 다수의 데이터 교환 방법 각각에 대해 전송량 허용값을 계산한 후(S300), 전송량 허용값에 기반하여 상기 다수의 데이터 교환 방법 중 적합한 데이터 교환 방법을 선택한다(S310).
그리고, 상기 중계기의 접속된 단말은 상기 S310 단계에서 선택된 데이터 교환 방법 및 이에 따른 전송량 허용값에 기반하여 데이터 교환을 수행한다(S900).
또한, 상기 중계기에 접속된 단말에서 전송량 허용값을 계산하지 않는 경우, 상기 중계기에 접속된 단말은 제어 서버로 추정 채널을 송신하고(S500), 제어 서버에서 상기 다수의 데이터 교환 방법에 대해 전송량 허용값을 계산한 후, 상기 중계기에 접속된 단말이 상기 제어 서버로부터 적합한 데이터 교환 방법 및 이에 따른 전송량 허용값을 수신한다(S510).
그리고, 상기 중계기의 접속된 단말은 S510 단계에서 제어 서버로부터 수신한 데이터 교환 방법 및 이에 따른 전송량 허용값에 기반하여 데이터 교환을 수행한다(S900).
또한 이때, 현재 채널을 추정한 프레임과 현재 채널을 추정한 프레임의 직전 프레임의 채널 대비 변화가 작은 경우, 상기 중계기에 접속된 단말은 현재 채널을 추정한 프레임의 직전 프레임 채널에 사용되고 있는 데이터 교환 방법에 대한 선택을 유지한다(S700).
이에 따라, 상기 중계기의 접속된 단말은 현재 채널을 추정한 프레임의 직전 프레임 채널에 사용되고 있는 데이터 교환 방법에 기반하여 데이터 교환을 수행한다(S900).
이하, 본 발명에 따른 데이터 교환 방법의 성능 비교에 대해 첨부한 예시도면을 토대로 상세히 설명한다. 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 데이터 교환 방법 간의 성능 비교를 설명하기 위한 도면이다.
성능 비교를 위해서, 중계기 T4와 제1 단말 T1, 제2 단말 T2 및 제3 단말 T3로 구성된 중계기 네트워크를 가정하며, 본 발명에 따른 데이터 교환 방법 각각에 대한 계산된 합전송량을 도시하고, 중계기에서 각 단말까지의 하향링크 채널과 각 단말에서 중계기까지의 상향링크 채널은 동일하다고 가정한다.
도 8의 경우 중계기 T4로부터 제1 단말 T1, 제2 단말 T2 및 제3 단말 T3의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)가 0 dB 내지 30 dB로 동일한 경우의 합전송량 비교 그래프이며, 도 9의 경우 중계기 T4로부터 제1 단말 T1의 SNR이 0 dB 내지 30 dB이며, 제2 단말 T2 및 제3 단말 T3의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)가 중계기 T4로부터 제1 단말 T1의 SNR에 비해 10 dB 낮은 경우의 합전송량 비교 그래프이다.
도 8을 참조할 때, 본 발명에 따른 제5 데이터 교환 방법(Protocol Ⅴ)가 모든 SNR 영역에서 합전송량이 높은 값을 가지고 있어 성능이 우수함을 알 수 있으며, 도 9를 참조할 때 역시 본 발명에 따른 제5 데이터 교환방법(Protocol Ⅴ)가 모든 SNR 영역에서 합전송량이 높은 값을 가지고 있어 성능이 우수함을 알 수 있다.
이상으로, 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 상기 설명 및 도시대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니다. 아울러 본 발명의 기술적 사상의 범주를 일탈하지 않는 범위 내에서 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 모든 적절한 변경 및 수정이 가해진 발명 및 본 발명의 균등물에 속하는 발명들도 본 발명에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Ta : 종래의 셀룰러 시스템 내 임의의 기지국 또는 종래의 애드혹 시스템 내 제1 임의의 단말
Tb : 종래의 셀룰러 시스템 내 임의의 단말 또는 종래의 애드혹 시스템 내 제2 임의의 단말
Tc : 종래의 셀룰러 시스템 또는 종래의 애드혹 시스템 내 중계기
T1 : 제1 단말
T2 : 제2 단말
T3 : 제3 단말
T4 : 중계기

Claims (23)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 적어도 하나 이상의 중계기 및 상기 적어도 하나 이상의 중계기에 접속된 다수의 단말을 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법에 있어서,
    (a') 제1 단말이 기 설정된 통신방식 및 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제1 데이터를 송신하는 단계; (b') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제2 단말 및 제3 단말로 상기 제1 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (c') 상기 제2 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (d') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제3 단말로 상기 제2 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (e') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (f') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서,
    상기 기 설정된 통신방식은, TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Multiple Access) 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 전송량 허용값(ri Ⅱ)은, 다음과 같은 수학식에 기반하여 계산되는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
    Figure 112010017001082-pat00028

    (상기 수학식에서, min{a,b}는 a>b인 경우 b, a<b인 경우 a가 됨을 의미하는 수학함수이고, C(x) = log2(1+x) 를 의미하는 수학함수이다. 그리고, hi, hj, hk는 각각 임의의 단말 Ti, Tj 및 Tk의 채널을 의미하며, Pi는 임의의 단말 Ti의 송신 전력, p4는 중계기 T4의 송신 전력, w4는 중계기 T4에서의 분산이 1인 가우시안 분포 백색잡음(White Noise)을 의미한다.)
  6. 적어도 하나 이상의 중계기 및 상기 적어도 하나 이상의 중계기에 접속된 다수의 단말을 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법에 있어서,
    (a'') 기 설정된 통신방식 및 제2 전송량 허용값에 기반하여 제1 단말이 중계기로 제1 데이터를 송신하고, 기 설정된 통신방식 및 제3 전송량 허용값에 기반하여 제2 단말이 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계;
    (b'') 상기 중계기가 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 상기 제1 단말, 상기 제2 단말 및 제3 단말로 송출하고, 상기 제1 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터를 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화하는 단계;
    (c'') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 제4 전송량 허용값에 기반하여 상기 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및
    (d'') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말은 각각 상기 제3 데이터를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 6 항에 있어서,
    상기 기 설정된 통신방식은, TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Multiple Access) 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 전송량 허용값(ri Ⅲ), 상기 제3 전송량 허용값(rj Ⅲ) 및 상기 제4 전송량 허용값(rk Ⅲ)은 다음과 같은 수학식에 기반하여 계산되는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
    Figure 112010017001082-pat00029

    Figure 112010017001082-pat00030

    Figure 112010017001082-pat00031

    (상기 수학식에서, min{a,b}는 a>b인 경우 b, a<b인 경우 a가 됨을 의미하는 수학함수이고, C(x) = log2(1+x) 를 의미하는 수학함수이다. 그리고, hi, hj, hk는 각각 임의의 단말 Ti, Tj 및 Tk의 채널을 의미하며, Pi는 임의의 단말 Ti의 송신 전력, p4는 중계기 T4의 송신 전력, w4는 중계기 T4에서의 분산이 1인 가우시안 분포 백색잡음(White Noise)을 의미한다. 덧붙여, 상기 ri Ⅲ 및 rj Ⅲ는
    Figure 112010017001082-pat00032
    을 만족한다.)
  9. 적어도 하나 이상의 중계기 및 상기 적어도 하나 이상의 중계기에 접속된 다수의 단말을 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법에 있어서,
    (a''') 제1 단말이 제5 전송량 허용값에 기반하여 제1 데이터, 제2 단말이 제6 전송량 허용값에 기반하여 제2 데이터, 제3 단말이 제7 전송량 허용값에 기반하여 제3 데이터를 중계기로 기 설정된 통신방식에 의해 송신하는 단계; 및
    (b''') 상기 중계기가 상기 제1 단말, 제2 단말 및 제3 단말로 기 설정된 통신방식에 의해 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제3 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 9 항에 있어서,
    상기 기 설정된 통신방식은, TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Multiple Access) 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제5 전송량 허용값(ri Ⅳ), 제6 전송량 허용값(rj Ⅳ) 및 제7 전송량 허용값(rk Ⅳ)은 다음과 같은 수학식에 기반하여 계산되는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
    Figure 112010017001082-pat00033

    Figure 112010017001082-pat00034

    Figure 112010017001082-pat00035

    (상기 수학식에서, min{a,b}는 a>b인 경우 b, a<b인 경우 a가 됨을 의미하는 수학함수이고, C(x) = log2(1+x) 를 의미하는 수학함수이다. 그리고, hi, hj, hk는 각각 임의의 단말 Ti, Tj 및 Tk의 채널을 의미하며, Pi는 임의의 단말 Ti의 송신 전력, p4는 중계기 T4의 송신 전력, w4는 중계기 T4에서의 분산이 1인 가우시안 분포 백색잡음(White Noise)을 의미한다.)
  12. 적어도 하나 이상의 중계기 및 상기 적어도 하나 이상의 중계기에 접속된 다수의 단말을 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법에 있어서,
    (a'''') 상기 다수의 단말이 상기 중계기를 통해 데이터를 교환하는 방식인 제1 데이터 교환 방법, 제2 데이터 교환 방법, 제3 데이터 교환 방법 및 제4 데이터 교환 방법 각각에 대해 합전송량을 각각 계산하는 단계; 및 (b'''') 상기 계산된 합전송량이 최대가 되는 데이터 교환 방법을 판단하고, 판단결과에 대응되는 데이터 교환 방법에 기반하여 상기 다수의 단말이 기 설정된 통신 방식에 의해 데이터를 교환하는 단계; 를 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 교환 방법은,
    ⒜ 기 설정된 통신방식에 의해 중계기로 제1 단말이 제1 데이터를 송신하고, 제2 단말이 제2 데이터를 송신하는 단계; ⒝ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제1 데이터를 복호화하는 단계; ⒞ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제2 단말이 상기 제2 데이터를 송신하고, 제3 단말이 제3 데이터를 송신하는 단계; ⒟ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하는 단계; ⒠ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제1 단말이 상기 제1 데이터를 송신하고, 상기 제3 단말이 상기 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 ⒡ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 교환 방법은,
    (a') 제1 단말이 기 설정된 통신방식 및 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제1 데이터를 송신하는 단계; (b') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제2 단말 및 제3 단말로 상기 제1 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (c') 상기 제2 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (d') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제3 단말로 상기 제2 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (e') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (f') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제3 데이터 교환 방법은,
    (a'') 기 설정된 통신방식 및 제2 전송량 허용값에 기반하여 제1 단말이 중계기로 제1 데이터를 송신하고, 기 설정된 통신방식 및 제3 전송량 허용값에 기반하여 제2 단말이 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (b'') 상기 중계기가 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 상기 제1 단말, 상기 제2 단말 및 제3 단말로 송출하고, 상기 제1 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터를 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화하는 단계; (c'') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 제4 전송량 허용값에 기반하여 상기 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (d'') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말은 각각 상기 제3 데이터를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제4 데이터 교환 방법은,
    (a''') 제1 단말이 제5 전송량 허용값에 기반하여 제1 데이터, 제2 단말이 제6 전송량 허용값에 기반하여 제2 데이터, 제3 단말이 제7 전송량 허용값에 기반하여 제3 데이터를 중계기로 기 설정된 통신방식에 의해 송신하는 단계; 및 (b''') 상기 중계기가 상기 제1 단말, 제2 단말 및 제3 단말로 기 설정된 통신방식에 의해 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제3 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 방법.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기 설정된 통신방식은, TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 FDMA(Frequency Division Mutiple Access) 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서의 데이터 교환을 수행하는 방법.
  18. 적어도 하나 이상의 중계기 및 상기 적어도 하나 이상의 중계기에 접속된 단말을 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법에 있어서,
    ㈀ 상기 중계기에 접속된 단말이 전송량 제어를 위해 채널을 추정하고, 이에 기반해 현재 채널에서 사용되고 있는 데이터 교환 방법이 적합한지 여부를 판단하는 단계;
    ㈁ 상기 ㈀ 단계에서 적합하지 않다고 판단한 경우, 다수의 데이터 교환 방법 각각에 대해 계산된 전송량 허용값에 기반하여 데이터 교환 방법을 선택하는 단계; 및
    ㈂ 상기 중계기에 접속된 단말이 상기 중계기를 통해 상기 ㈁ 단계에서 선택된 데이터 교환 방법 및 상기 전송량 허용값에 기반하여 단말 간 데이터 교환을 기 설정된 통신 방식에 의해 실행하는 단계; 를 포함하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 상기 다수의 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 교환 방법은, 제1 데이터 교환 방법 내지 제5 데이터 교환 방법을 포함하되, 상기 제1 데이터 교환 방법은,
    ⒜ 기 설정된 통신방식에 의해 중계기로 제1 단말이 제1 데이터를 송신하고, 제2 단말이 제2 데이터를 송신하는 단계; ⒝ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 제1 데이터를 복호화하는 단계; ⒞ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제2 단말이 상기 제2 데이터를 송신하고, 제3 단말이 제3 데이터를 송신하는 단계; ⒟ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하는 단계; ⒠ 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 중계기로 상기 제1 단말이 상기 제1 데이터를 송신하고, 상기 제3 단말이 상기 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 ⒡ 상기 중계기가 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제3 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 상기 다수의 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 교환 방법은, 제1 데이터 교환 방법 내지 제5 데이터 교환 방법을 포함하되, 상기 제2 데이터 교환 방법은,
    (a') 제1 단말이 기 설정된 통신방식 및 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제1 데이터를 송신하는 단계; (b') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제2 단말 및 제3 단말로 상기 제1 데이터를 송출하고, 상기 제2 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (c') 상기 제2 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (d') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제3 단말로 상기 제2 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제3 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; (e') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 상기 제1 전송량 허용값에 기반하여 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (f') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 상기 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말이 이를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 상기 다수의 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 교환 방법은, 제1 데이터 교환 방법 내지 제5 데이터 교환 방법을 포함하되, 상기 제3 데이터 교환 방법은,
    (a'') 기 설정된 통신방식 및 제2 전송량 허용값에 기반하여 제1 단말이 중계기로 제1 데이터를 송신하고, 기 설정된 통신방식 및 제3 전송량 허용값에 기반하여 제2 단말이 중계기로 제2 데이터를 송신하는 단계; (b'') 상기 중계기가 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 상기 제1 단말, 상기 제2 단말 및 제3 단말로 송출하고, 상기 제1 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터를 MUD(Multi-User Decoding) 방식에 의해 복호화하는 단계; (c'') 상기 제3 단말이 상기 기 설정된 통신방식 및 제4 전송량 허용값에 기반하여 상기 중계기로 제3 데이터를 송신하는 단계; 및 (d'') 상기 중계기가 상기 기 설정된 통신방식에 의해 제1 단말 및 제2 단말로 상기 제3 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말 및 제2 단말은 각각 상기 제3 데이터를 수신하여 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 상기 다수의 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 교환 방법은, 제1 데이터 교환 방법 내지 제5 데이터 교환 방법을 포함하되, 상기 제4 데이터 교환 방법은,
    (a''') 제1 단말이 제5 전송량 허용값에 기반하여 제1 데이터, 제2 단말이 제6 전송량 허용값에 기반하여 제2 데이터, 제3 단말이 제7 전송량 허용값에 기반하여 제3 데이터를 중계기로 기 설정된 통신방식에 의해 송신하는 단계; 및
    (b''') 상기 중계기가 상기 제1 단말, 제2 단말 및 제3 단말로 기 설정된 통신방식에 의해 수신한 데이터를 송출하고, 상기 제1 단말이 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터를 복호화하고, 상기 제2 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제3 데이터를 복호화하며, 상기 제3 단말은 상기 중계기가 송출한 데이터 중 상기 제1 데이터 및 제2 데이터를 복호화하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 상기 다수의 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 교환 방법은, 제1 데이터 교환 방법 내지 제5 데이터 교환 방법을 포함하되, 상기 제5 데이터 교환 방법은,
    상기 제1 데이터 교환 방법 내지 제4 데이터 교환 방법에 의한 합전송량을 계산하고, 합전송량이 최대가 되는 경우인 데이터 교환 방법을 선택하여 단말간 데이터 교환을 수행하는 것을 특징으로 하는 중계기 네트워크에서 전송량 제어에 기반하여 상기 다수의 단말 간 데이터 교환을 제어하는 방법.
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