KR101207615B1 - Node and controll method for receiving signal for the same - Google Patents

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KR101207615B1
KR101207615B1 KR1020110122280A KR20110122280A KR101207615B1 KR 101207615 B1 KR101207615 B1 KR 101207615B1 KR 1020110122280 A KR1020110122280 A KR 1020110122280A KR 20110122280 A KR20110122280 A KR 20110122280A KR 101207615 B1 KR101207615 B1 KR 101207615B1
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이상훈
박종록
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A node and signal reception control method thereof are provided to minimize interference between a source node and a purpose node without reducing the whole communication capacity. CONSTITUTION: A node receives a wireless signal including a first signal and a second signal in an i-time section(S610). The node computes the communication capacity of a link between the node and a source node(S620). When the communication amount is smaller than the set threshold communication capacity, the node creates an interference signal(S630). The node broadcasts the interference signal without receiving the wireless signal in an i+1-time section(S640). The node repeats the reception step and non-reception step of the wireless signal from an i+2-time section(S650). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S610) Receiving a wireless signal including a first signal and a second signal in an i-time section; (S620) Computing the communication capacity of a link between a node and a source node by using the reception strength of a first signal and a second signal; (S630) Creating an interference signal when communication capacity is smaller than the set threshold communication capacity; (S640) Broadcasting an interference signal without receiving a wireless signal in an i+1-time section; (S650) Repeating a reception step and a non-reception step of a wireless signal from an i+2-time section

Description

노드 및 이의 신호 수신 제어 방법{NODE AND CONTROLL METHOD FOR RECEIVING SIGNAL FOR THE SAME}Node and its signal reception control method {NODE AND CONTROLL METHOD FOR RECEIVING SIGNAL FOR THE SAME}

본 발명의 실시예들은 분산 네트워크를 구성하는 노드 및 이의 신호 수신 제어 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 전체 통신 용량을 감소시키지 않으면서도 다수의 소스 노드-목적 노드 링크에서의 간섭을 최소화할 수 있도록 하는 노드 및 이의 신호 수신 제어 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a node constituting a distributed network and a method for controlling signal reception thereof, and more particularly, to minimize interference at a plurality of source node-purpose node links without reducing overall communication capacity. It relates to a node and a method for controlling signal reception thereof.

도 1에 도시된 애드혹 네트워크와 같은 분산 네트워크에서, 소스 노드(SN: Source Node)와 목적 노드(DN: Destination Node)는 쌍을 이루어 통신을 수행한다. 즉, 하나의 소스 노드는 하나의 목적 노드를 타겟 노드로 하여 무선 신호를 전송한다. 이 때, 소스 노드에서 전송된 무선 신호는 자신과 쌍을 이루는 목적 노드에서는 원하는 무선신호로서 수신되지만, 자신과 쌍을 이루지 않는 다른 목적 노드에서는 간섭으로 작용한다. In a distributed network such as the ad hoc network shown in FIG. 1, a source node (SN) and a destination node (DN) are paired to perform communication. That is, one source node transmits a radio signal using one target node as a target node. At this time, the radio signal transmitted from the source node is received as a desired radio signal in the target node paired with itself, but acts as an interference in another target node not paired with itself.

예를 들어, SN1과 DN1이 쌍을 이루고, SN2와 DN2가 다른 하나의 쌍을 이루어 통신이 수행되는 경우, SN1에서 전송된 무선 신호는 DN2에서 간섭으로 작용하며, SN2에서 전송된 무선 신호는 DN1에서 간섭으로 작용한다. For example, when communication is performed by pairing SN1 and DN1, and pairing SN2 and DN2 with each other, the radio signal transmitted from SN1 acts as interference at DN2, and the radio signal transmitted from SN2 is DN1. Acts as interference in

이러한 간섭을 방지하기 위해, 종래에는 SN1과 SN2가 상호간에 정보를 교환함으로써 동시에 무선 신호를 전송하지 않도록 설정하여(즉, 시간을 나누어 서로 번갈아 가면서 무선 신호를 전송하도록 함으로써) 간섭 현상을 최소화하였다. In order to prevent such interference, conventionally, the SN1 and the SN2 exchange information with each other so as not to transmit a radio signal at the same time (that is, by transmitting time alternately with each other to minimize the interference).

그러나, 상기한 종래 기술은 SN1과 SN2가 상호간의 정보를 교환하는데 추가적인 비트를 사용하여야 했으며, 이에 따라 전체 통신 용량이 감소되는 문제점이 있었다. However, the above-described prior art had to use an additional bit for SN1 and SN2 to exchange information with each other, thereby reducing the overall communication capacity.

한편, 분산 네트워크에서의 협력 전송 기법에 따르면, 제1 시간 구간에서 소스 노드는 자신과 가까이 위치하고 있는 협력 노드(CN: Cooperative Node)들로 무선 신호를 먼저 전송하고, 제2 시간 구간에서 소스 노드와 협력 노드는 제1 시간 구간에서 전송한 무선 신호와 동일한 무선 신호를 동시에 목적 노드로 전송한다. Meanwhile, according to a cooperative transmission scheme in a distributed network, a source node first transmits a radio signal to cooperative nodes (CNs) located close to itself in a first time interval, and then communicates with a source node in a second time interval. The cooperative node simultaneously transmits the same radio signal to the destination node as the radio signal transmitted in the first time interval.

그러나, 이러한 협력 통신 기법에 따른 무선 신호의 전송에 있어서도 앞서 설명한 바와 같은 간섭 현상이 발생한다. 일례로, SN1으로부터 데이터를 수신한 CN1이 DN1으로 전송하는 신호는 DN2에서 간섭으로 작용하게 되는 문제점이 발생한다. However, the interference phenomenon as described above also occurs in the transmission of a radio signal according to such a cooperative communication technique. For example, a signal that CN1 receiving data from SN1 transmits to DN1 may cause interference in DN2.

따라서, 협력 통신 기법에 따른 무선 신호의 전송에 있어서도 간섭이 최소화되도록 소스 노드와 협력 노드의 신호 전송을 스케쥴링할 필요성이 있다. Therefore, there is a need to schedule signal transmission between the source node and the cooperative node so that interference is minimized even in the transmission of the radio signal according to the cooperative communication technique.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 전체 통신 용량을 감소시키지 않으면서도 다수의 소스 노드-목적 노드 링크에서의 간섭을 최소화할 수 있도록 하는 노드 및 이의 신호 수신 제어 방법을 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention proposes a node and its signal reception control method that can minimize the interference in a plurality of source node-purpose node link without reducing the overall communication capacity I would like to.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법에 있어서, i번째 시간 구간(i는 1 이상의 정수임)에서 상기 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 상기 분산 네트워크 내의 상기 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량을 산출하는 단계; 상기 통신 용량이 기 설정된 임계 통신 용량보다 작은 경우, 간섭 신호를 생성하는 단계; i+1번째 시간 구간에서 상기 무선 신호를 수신하지 않고, 상기 간섭 신호를 브로드캐스트하는 단계; 및 i+2번째 시간 구간부터 상기 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하는 단계를 포함하는 노드의 신호 수신 제어 방법이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, in the signal reception control method of a node constituting a distributed network, transmitting from the source node of the node in the i th time interval (i is an integer of 1 or more) Receiving a wireless signal comprising a first signal transmitted and a second signal transmitted from at least one other node other than the source node in the distributed network; Calculating a communication capacity of a link between the node and the source node using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal; Generating an interference signal when the communication capacity is less than a preset threshold communication capacity; broadcasting the interference signal without receiving the wireless signal in an i + 1th time interval; And repeating reception and non-reception of the radio signal from an i + 2 th time period.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법에 있어서, i번째 시간 구간(i는 1 이상의 정수임)에서 상기 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 상기 분산 네트워크 내의 상기 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 i번째 시간 구간에서 수신된 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 i번째 시간 구간에서의 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량(i번째 통신 용량)을 산출하는 단계; i+a번째 시간 구간(a는 1 이상의 정수임)에서 상기 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 i+a번째 시간 구간에서 수신된 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 i+a번째 시간 구간에서의 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량(i+a번째 통신 용량)을 산출하는 단계; 및 상기 i번째 통신 용량과 상기 i+a번째 통신 용량 사이의 변화율이 기 설정된 통신 용량 변화율보다 큰 경우, i+a+1번째 시간 구간부터 상기 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하는 단계를 포함하는 노드의 신호 수신 제어 방법이 제공된다. Further, according to another embodiment of the present invention, in the method for controlling signal reception of a node constituting a distributed network, the first signal transmitted from a source node of the node and the first signal in an i th time interval (i is an integer of 1 or more) Receiving a wireless signal including a second signal transmitted from one or more other nodes other than the source node in a distributed network; The communication capacity of the link between the node and the source node in the i-th time interval by using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal received in the i-th time interval (i-th communication capacity) Calculating; receiving the wireless signal in an i + ath time interval (a is an integer of 1 or more); The communication capacity of the link between the node and the source node in the i + a-th time interval by using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal received in the i + a-th time interval (i calculating a + a th communication capacity; And repeating reception and non-reception of the radio signal from an i + a + 1th time interval when a change rate between the i th communication capacity and the i + a th communication capacity is greater than a preset communication capacity change rate. A signal reception control method of a node is provided.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 분산 네트워크를 구성하는 노드에 있어서, i번째 시간 구간(i는 1 이상의 정수임)에서 상기 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 상기 분산 네트워크 내의 상기 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신하는 수신부; 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량을 산출하는 통신 용량 산출부; 상기 통신 용량이 기 설정된 임계 통신 용량보다 작은 경우, 간섭 신호를 생성하는 간섭 신호 생성부; 및 i+1번째 시간 구간에서 상기 간섭 신호를 브로드캐스트하는 전송부를 포함하되, 상기 수신부는 상기 i+1번째 시간 구간에서 상기 무선 신호를 수신하지 않으며, i+2번째 시간 구간부터 상기 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하는 노드가 제공된다. Further, according to another embodiment of the present invention, in a node constituting a distributed network, a first signal transmitted from a source node of the node and the first signal transmitted in the i-th time interval (i is an integer of 1 or more) A receiver configured to receive a radio signal including a second signal transmitted from one or more other nodes other than the source node; A communication capacity calculator configured to calculate a communication capacity of a link between the node and the source node by using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal; An interference signal generator for generating an interference signal when the communication capacity is smaller than a preset threshold communication capacity; And a transmitter configured to broadcast the interference signal in an i + 1th time interval, wherein the receiver does not receive the wireless signal in the i + 1th time interval, and from the i + 2th time interval, A node is provided that repeats receiving and not receiving.

본 발명에 따르면, 전체 통신 용량을 감소시키지 않으면서도 다수의 소스 노드-목적 노드 링크에서의 간섭을 최소화할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to minimize interference in multiple source node-purpose node links without reducing overall communication capacity.

도 1은 분산 네트워크의 일반적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서, 분산 네트워크 내에서의 노드들의 신호 송수신 동작의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
1 is a diagram illustrating a general configuration of a distributed network.
2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a node according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are diagrams for describing a concept of a signal transmission / reception operation of nodes in a distributed network according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating the overall flow of a method for controlling signal reception of a node constituting a distributed network according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating the overall flow of a method for controlling signal reception of a node constituting a distributed network according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a node according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노드(200)는 분산 네트워크를 구성하는 다수의 노드 중 목적 노드로서 동작 가능한 임의의 노드를 의미하는 것으로서, 수신부(210), 통신 용량 산출부(220), 간섭 신호 생성부(230) 및 전송부(240)를 포함한다. 이 때, 목적 노드로 동작 가능한 분산 네트워크 내의 다른 노드 역시 본 발명의 일 실시예에 따른 노드(200)와 동일한 구성을 가질 수 있다.Referring to FIG. 2, a node 200 according to an embodiment of the present invention refers to an arbitrary node operable as a destination node among a plurality of nodes constituting a distributed network, and includes a receiver 210 and a communication capacity calculator. 220, an interference signal generator 230, and a transmitter 240. At this time, another node in the distributed network that can operate as the destination node may have the same configuration as the node 200 according to an embodiment of the present invention.

그리고, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 노드(200)를 "제1 목적 노드(200)"로, 노드(200)와 쌍을 이루는 소스 노드를 "제1 소스 노드"로 칭하기로 한다. In the following description, for convenience of description, the node 200 will be referred to as a "first target node 200" and the source node paired with the node 200 will be referred to as a "first source node".

각 구성 요소 별 기능을 설명하면 아래와 같다. The function of each component is as follows.

수신부(210)는 외부로부터 전송되는 무선 신호를 수신한다. 보다 상세하게, 수신부(210)는 시간 구간 별로 무선 신호를 수신한다. The receiver 210 receives a radio signal transmitted from the outside. In more detail, the receiver 210 receives a radio signal for each time interval.

이 때, 수신되는 무선 신호에는 제1 소스 노드로부터 전송된 신호 및 제1 소스 노드가 아닌 분산 네트워크 내의 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 신호가 포함되어 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 신호는 제1 소스 노드에서 전송된 신호에 대해 간섭으로 작용한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 특정 목적 노드가 자신과 쌍을 이루는 소스 노드로부터 수신하는 신호를 "제1 신호"라 칭하고, 소스 노드가 아닌 노드로부터 수신하는 신호(즉, 간섭으로 작용하는 신호)를 "제2 신호"라 칭하기로 한다. In this case, the received radio signal includes a signal transmitted from a first source node and a signal transmitted from one or more other nodes in a distributed network other than the first source node, and as described above, transmitted from one or more other nodes. The signal acts as interference to the signal transmitted at the first source node. Hereinafter, for convenience of description, a signal received by a specific target node from a source node paired with it is referred to as a "first signal", and is a signal received from a node other than the source node (that is, a signal acting as an interference). Will be referred to as the "second signal".

일례로서, 제1 소스 노드가 단독으로 제1 신호를 전송하는 경우, 수신부(210)를 통해 수신되는 무선 신호는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
As an example, when the first source node transmits the first signal by itself, the wireless signal received through the receiver 210 may be expressed by Equation 1 below.

Figure 112011092442434-pat00001
Figure 112011092442434-pat00001

여기서,

Figure 112011092442434-pat00002
는 수신된 무선 신호,
Figure 112011092442434-pat00003
는 제1 소스 노드에서 제1 신호를 전송하는데 소비된 전력(Power),
Figure 112011092442434-pat00004
는 제1 소스 노드와 제1 목적 노드(200) 사이의
Figure 112011092442434-pat00005
차원의 채널 매트릭스,
Figure 112011092442434-pat00006
는 제1 소스 노드, 제1 목적 노드(200) 및 하나 이상의 다른 노드에 구비된 안테나의 개수,
Figure 112011092442434-pat00007
(
Figure 112011092442434-pat00008
)는 제1 소스 노드에서의
Figure 112011092442434-pat00009
차원의 전송 가중치 벡터,
Figure 112011092442434-pat00010
(
Figure 112011092442434-pat00011
)는 제1 소스 노드에서 전송되는 제1 신호의 심볼,
Figure 112011092442434-pat00012
Figure 112011092442434-pat00013
차원의 잡음 벡터,
Figure 112011092442434-pat00014
Figure 112011092442434-pat00015
차원의 간섭 신호에 대한 벡터를 각각 의미한다. 이 때,
Figure 112011092442434-pat00016
는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다. here,
Figure 112011092442434-pat00002
Is the received wireless signal,
Figure 112011092442434-pat00003
Is the power consumed to transmit the first signal at the first source node,
Figure 112011092442434-pat00004
Is between the first source node and the first destination node 200.
Figure 112011092442434-pat00005
Dimensional channel matrix,
Figure 112011092442434-pat00006
Is the number of antennas provided in the first source node, the first destination node 200 and one or more other nodes,
Figure 112011092442434-pat00007
(
Figure 112011092442434-pat00008
) At the first source node
Figure 112011092442434-pat00009
Dimension transmission weight vector,
Figure 112011092442434-pat00010
(
Figure 112011092442434-pat00011
) Is a symbol of the first signal transmitted from the first source node,
Figure 112011092442434-pat00012
The
Figure 112011092442434-pat00013
Dimensional noise vector,
Figure 112011092442434-pat00014
The
Figure 112011092442434-pat00015
Means a vector for the interference signal of the dimension respectively. At this time,
Figure 112011092442434-pat00016
May be expressed as Equation 2 below.

Figure 112011092442434-pat00017
Figure 112011092442434-pat00017

여기서,

Figure 112011092442434-pat00018
는 상기 하나 이상의 다른 노드의 집합,
Figure 112011092442434-pat00019
는 하나 이상의 다른 노드 중 j번째 다른 노드에서 제2 신호를 전송하는데 소비된 전력,
Figure 112011092442434-pat00020
는 j번째 다른 노드와 제1 목적 노드(200) 사이의
Figure 112011092442434-pat00021
차원의 채널 매트릭스,
Figure 112011092442434-pat00022
(
Figure 112011092442434-pat00023
)는 j번째 다른 노드에서 전송된 제2 신호를 각각 의미한다. here,
Figure 112011092442434-pat00018
Is a set of one or more other nodes,
Figure 112011092442434-pat00019
Is the power consumed to transmit the second signal in the j-th other node of the one or more other nodes,
Figure 112011092442434-pat00020
Is between the j th other node and the first destination node 200.
Figure 112011092442434-pat00021
Dimensional channel matrix,
Figure 112011092442434-pat00022
(
Figure 112011092442434-pat00023
) Means each of the second signals transmitted from the j-th other node.

다음으로, 통신 용량 산출부(220)는 각 시간 구간에서 수신된 무선 신호에 포함된 제1 신호 및 제2 신호의 수신세기를 이용하여 제1 목적 노드(200)와 제1 소스 노드 간의 링크의 통신 용량을 산출한다. 통신 용량은 제1 목적 노드(200)가 제1 소스 노드로부터 제1 신호를 얼마나 효율적으로 수신하는지를 나타내는 파라미터이다. Next, the communication capacity calculator 220 may determine the link between the first destination node 200 and the first source node using the reception strengths of the first signal and the second signal included in the wireless signal received in each time interval. Calculate the communication capacity. The communication capacity is a parameter that indicates how efficiently the first target node 200 receives the first signal from the first source node.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 용량은 제1 신호의 수신세기에 비례하고, 제2 신호의 수신세기와 반비례할 수 있다. 일례로서, 통신 용량은 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the communication capacity may be proportional to the reception strength of the first signal and inversely proportional to the reception strength of the second signal. As an example, the communication capacity may be expressed as Equation 3 below.

Figure 112011092442434-pat00024
Figure 112011092442434-pat00024

여기서,

Figure 112011092442434-pat00025
는 통신 용량,
Figure 112011092442434-pat00026
는 수신부(210)를 통해 수신된 무선 신호의 SINR(Signal to Interference Noise Ratio)를 각각 의미하며,
Figure 112011092442434-pat00027
는 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
here,
Figure 112011092442434-pat00025
Is the communication capacity,
Figure 112011092442434-pat00026
Denotes a Signal to Interference Noise Ratio (SINR) of the wireless signal received through the receiver 210, respectively.
Figure 112011092442434-pat00027
May be expressed as Equation 4 below.

Figure 112011092442434-pat00028
Figure 112011092442434-pat00028

여기서,

Figure 112011092442434-pat00029
는 제1 목적 노드(200)에서 수신된 무선 신호를 복원하는데 사용되는 가중치 벡터로서,
Figure 112011092442434-pat00030
Figure 112011092442434-pat00031
Figure 112011092442434-pat00032
를 특이값 분해(SVC: Singular Value Decomposition)하여 획득될 수 있다. 이 때,
Figure 112011092442434-pat00033
Figure 112011092442434-pat00034
는 유니터리 매트릭스(Unitary Matrix)이고,
Figure 112011092442434-pat00035
Figure 112011092442434-pat00036
의 특이값(Singular Value)를 원소로 가지는 대각 매트릭스(Diagonal Matrix)이다. 만약,
Figure 112011092442434-pat00037
이고,
Figure 112011092442434-pat00038
라면,
Figure 112011092442434-pat00039
Figure 112011092442434-pat00040
가 되고,
Figure 112011092442434-pat00041
Figure 112011092442434-pat00042
의 가장 큰 특이값이 된다. here,
Figure 112011092442434-pat00029
Is a weight vector used to recover the radio signal received at the first destination node 200.
Figure 112011092442434-pat00030
Wow
Figure 112011092442434-pat00031
The
Figure 112011092442434-pat00032
Can be obtained by singular value decomposition (SVC). At this time,
Figure 112011092442434-pat00033
Wow
Figure 112011092442434-pat00034
Is the Unitary Matrix,
Figure 112011092442434-pat00035
The
Figure 112011092442434-pat00036
It is a diagonal matrix having a singular value of as an element. if,
Figure 112011092442434-pat00037
ego,
Figure 112011092442434-pat00038
Ramen,
Figure 112011092442434-pat00039
The
Figure 112011092442434-pat00040
Become,
Figure 112011092442434-pat00041
silver
Figure 112011092442434-pat00042
Is the largest singular value of.

또한,

Figure 112011092442434-pat00043
Figure 112011092442434-pat00044
는 각각 아래의 수학식 5와 같이 표현된다.
Also,
Figure 112011092442434-pat00043
And
Figure 112011092442434-pat00044
Are each represented by Equation 5 below.

Figure 112011092442434-pat00045
Figure 112011092442434-pat00045

Figure 112011092442434-pat00046

Figure 112011092442434-pat00046

계속하여, 간섭 신호 생성부(230)는 통신 용량 산출부(220)에서 산출된 링크의 통신 용량에 기초하여 선택적으로 간섭 신호를 생성한다. 보다 상세하게, 간섭 신호 생성부(230)는 산출된 통신 용량이 기 설정된 임계 통신 용량보다 작은 경우에 간섭 신호를 생성한다. 여기서, 간섭 신호는 제1 목적 노드(200)가 자신과 제1 소스 노드 간의 링크의 통신 용량이 낮은 상황임을 인접한 노드들로 알리기 위한 신호이다. Subsequently, the interference signal generator 230 selectively generates the interference signal based on the communication capacity of the link calculated by the communication capacity calculator 220. More specifically, the interference signal generator 230 generates an interference signal when the calculated communication capacity is smaller than the preset threshold communication capacity. Here, the interference signal is a signal for notifying the neighboring nodes that the first destination node 200 has a low communication capacity of the link between itself and the first source node.

일례로서, 분산 네트워크가 도 3의 상단에 도시된 바와 같이 구성되고, 제1 소스 노드 및 제1 목적 노드(200)가 각각 SN1 및 DN1과 대응되는 경우, i번째 시간 구간에서 DN1은 SN1으로부터 제1 신호를 수신함과 동시에 다른 소스 노드인 SN2로부터 제2 신호를 수신한다. 이 때, DN1은 SN2와 인접하여 위치하므로, SN1으로부터 수신되는 제1 신호는 SN2로부터 수신되는 제2 신호에 의해 강한 간섭을 받게 되며, 이에 따라 SN1과 DN1 간의 링크의 통신 용량은 낮은 값을 가지게 된다. As an example, if a distributed network is configured as shown at the top of FIG. 3, and the first source node and the first destination node 200 correspond to SN1 and DN1, respectively, then in the i th time interval, DN1 is determined from SN1. At the same time as receiving one signal, a second signal is received from another source node SN2. At this time, since DN1 is located adjacent to SN2, the first signal received from SN1 is subjected to strong interference by the second signal received from SN2, so that the communication capacity of the link between SN1 and DN1 has a low value. do.

다른 일례로서, 분산 네트워크가 도 4의 상단에 도시된 바와 같이 구성되고, 제1 소스 노드 및 제1 목적 노드(200)가 각각 SN1 및 DN1과 대응되는 경우, i번째 시간 구간에서 DN1은 SN1으로부터 제1 신호를 수신함과 동시에 다른 소스 노드인 SN2로부터 제2 신호를 수신한다. 이 때, DN1은 SN2로부터 떨어져 위치하므로 SN2로부터 전송되는 제2 신호에 의한 간섭 영향은 작지만, SN1과도 떨어져서 위치하므로 신호 감쇄에 의해 SN1으로부터 수신되는 제1 신호의 수신세기는 작은 값을 가지게 된다. 따라서, 이러한 경우에도 SN1과 DN1 간의 링크의 통신 용량은 낮은 값을 가지게 된다.As another example, if a distributed network is configured as shown at the top of FIG. 4, and the first source node and the first destination node 200 correspond to SN1 and DN1, respectively, then DN1 is determined from SN1 in the i th time interval. At the same time as receiving the first signal, a second signal is received from another source node SN2. At this time, since DN1 is located away from SN2, the interference effect of the second signal transmitted from SN2 is small. However, since DN1 is located away from SN1, the reception strength of the first signal received from SN1 by signal attenuation has a small value. Therefore, even in this case, the communication capacity of the link between SN1 and DN1 has a low value.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 제1 목적 노드(200)가 i번째 시간 구간에서 간섭 신호를 생성한 것으로 가정하여 설명한다. Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the first target node 200 has generated an interference signal in the i-th time interval.

계속하여, 제1 목적 노드(200)는 i번째 시간 구간의 다음 시간 구간인 i+1번째 시간 구간에서 수신부(210)를 통해 무선 신호를 수신하지 않으며, 전송부(240)를 통해 간섭 신호를 브로드캐스트한다. Subsequently, the first target node 200 does not receive the radio signal through the receiver 210 in the i + 1 th time interval, which is the next time interval of the i th time interval, and receives the interference signal through the transmitter 240. Broadcast

이 후, 제1 목적 노드(200)는 i+2번째 시간 구간부터 수신부(210)를 통한 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하여 수행한다. 그리고, 제1 소스 노드는 제1 목적 노드(200)에서의 무선 신호의 수신 및 비수신과 상응되도록 제1 신호의 전송 및 비전송을 반복한다. 다시 말해, i+2번째 시간 구간에서부터 제1 소스 노드 와 제1 목적 노드(200) 간의 링크는 반복적으로 온/오프(on/off)된다. 예를 들어, 제1 소스 노드 및 제1 목적 노드(200)는 짝수번째 시간 구간에서는 무선 신호를 전송/수신하고, 홀수번째 시간 구간에서는 무선 신호를 비전송/비수신할 수 있다.Thereafter, the first target node 200 repeatedly performs reception and non-reception of the radio signal through the receiver 210 from the i + 2 th time period. The first source node repeats the transmission and the non-transmission of the first signal so as to correspond to the reception and non-reception of the radio signal at the first target node 200. In other words, the link between the first source node and the first target node 200 is repeatedly turned on / off from the i + 2 th time period. For example, the first source node and the first target node 200 may transmit / receive radio signals in even-numbered time intervals and may not transmit / non-receive radio signals in odd-numbered time intervals.

한편, 브로드캐스트된 간섭 신호는 i+1번째 시간 구간에서 자신들의 소스 노드로부터 무선 신호를 수신하는 다른 목적 노드에서 간섭으로 작용하게 되며, 이에 따라 다른 목적 노드에서의 통신 용량 역시 변화하게 된다. On the other hand, the broadcast interference signal acts as interference at other destination nodes that receive radio signals from their source nodes in the i + 1th time interval, and thus communication capacity at other destination nodes is also changed.

예를 들어, 도 3의 일례에서, 도 3의 하단에 도시된 바와 같이 i+1번째 시간 구간에서 DN1이 간섭 신호를 브로드캐스트함과 동시에 SN1이 제1 신호를 전송하지 않는 경우, 다른 목적 노드인 DN2는 SN1보다 DN1과 더 가깝게 위치하므로, i+1번째 시간 구간에서 DN2가 받는 간섭의 크기는 i번째 시간 구간에서보다 증가하게 된다. For example, in the example of FIG. 3, when DN1 broadcasts an interference signal and SN1 does not transmit the first signal in the i + 1 th time interval as shown at the bottom of FIG. 3, another destination node. Since DN2 is located closer to DN1 than SN1, the amount of interference received by DN2 in the i + 1 th time interval is increased than in the i th time interval.

또한, 도 4의 일례에서, 도 4의 하단에 도시된 바와 같이 i+1번째 시간 구간에서 DN1이 간섭 신호를 브로드캐스트함과 동시에 SN1이 제1 신호를 전송하지 않는다면, 다른 목적 노드인 DN2는 DN1보다 SN1과 더 가깝게 위치하므로, i+1번째 시간 구간에서 DN2가 받는 간섭의 크기는 i번째 시간 구간에서보다 감소하게 된다.In addition, in the example of FIG. 4, if DN1 broadcasts the interference signal and SN1 does not transmit the first signal in the i + 1 th time interval as shown in the lower part of FIG. Since it is located closer to SN1 than DN1, the amount of interference received by DN2 in the i + 1 th time period is reduced than in the i th time period.

이와 같이, 다른 목적 노드에서 통신 용량이 변화하는 경우, 해당 다른 목적 노드는 인근 목적 노드인 제1 목적 노드(200)에서 간섭 신호를 브로드캐스트한 사실 및 제1 소스 노드 및 제1 목적 노드(200)가 i+2번째 시간 구간부터 무선 신호의 전송/수신 및 비전송/비수신을 반복하여 수행하는 사실을 인지하게 된다. 따라서, 다른 목적 노드 및 이의 소스 노드는 제1 소스 노드 및 제1 목적 노드(200) 간의 신호 송수신과 겹치지 않도록 신호를 송수신하여 간섭에 의한 통신 용량의 감소를 최소화한다. As such, when the communication capacity is changed in another destination node, the other destination node broadcasts the interference signal from the first destination node 200, which is a neighboring destination node, and the first source node and the first destination node 200. ) Repeats the transmission / reception and non-transmission / non-reception of the radio signal from the i + 2th time interval. Therefore, the other target node and its source node transmit and receive signals so as not to overlap with the signal transmission and reception between the first source node and the first target node 200 to minimize the reduction in communication capacity due to interference.

정리하면, 제1 목적 노드(200)와 인접한 다른 목적 노드는 각 시간 구간에서 자신의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 자신의 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신하고, 각 시간 구간에서 제1 신호의 수신세기 및 제2 신호의 수신세기를 이용하여 자신의 소스 노드와의 링크의 통신 용량을 산출한다. 이 때, 상기 다른 목적 노드는 i번째 시간 구간에서 산출된 통신 용량(i번째 통신 용량)과 i+a번째 시간 구간(a는 1 이상의 정수임)에서 산출된 통신 용량(i+a번째 통신 용량) 사이의 변화율(증가율 내지 감소율)이 기 설정된 통신 용량 변화율 비율보다 큰 경우, i+a+1번째 시간 구간부터 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복할 수 있다. 그리고, 상기 다른 목적 노드의 소스 노드는 상기 다른 목적 노드의 무선 신호의 수신/비수신과 상응되도록 제1 신호의 전송/비전송을 반복할 수 있다. 이에 따라 제1 소스 노드/제1 목적 노드(200) 사이의 신호의 송수신은 다른 소스 노드/다른 목적 노드 사이의 신호의 송수신과 겹치지 않게 된다. In other words, another target node adjacent to the first target node 200 includes a first signal transmitted from its source node and a second signal transmitted from one or more other nodes other than its source node in each time interval. A wireless signal is received and a communication capacity of a link with its source node is calculated using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal in each time interval. In this case, the other target node has a communication capacity calculated in the i-th time interval (i-th communication capacity) and a communication capacity calculated in the i + a-th time interval (a is an integer of 1 or more) (i + a-th communication capacity). When the rate of change (increase or decrease) is greater than the preset rate of change in communication capacity, reception and non-reception of the radio signal may be repeated from the i + a + 1th time interval. The source node of the other target node may repeat the transmission / non-transmission of the first signal to correspond to the reception / non-reception of the radio signal of the other target node. Accordingly, the transmission and reception of signals between the first source node / first destination node 200 does not overlap with the transmission and reception of signals between other source nodes / other destination nodes.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분산 네트워크를 구성하는 소스 노드들은 서로 간에 신호 전송에 대한 스케쥴링 정보를 교환하지 않더라도 서로 겹치지 않도록 신호를 전송할 수 있게 되므로, 전체 통신 용량을 감소시키지 않으면서도 개별적인 링크에서의 간섭을 최소화할 수 있는 장점이 있다. As described above, according to an embodiment of the present invention, source nodes constituting the distributed network can transmit signals so that they do not overlap with each other even if they do not exchange scheduling information for signal transmission with each other, thereby reducing overall communication capacity. This has the advantage of minimizing interference on individual links without the need to do so.

한편, 상기에서 설명한 제1 목적 노드(200)의 동작은 다른 목적 노드에서도 동일하게 수행될 수 있으며, 다른 목적 노드의 동작 역시 제1 목적 노드(200)에서 동일하게 수행될 수 있다. 아래의 표 1은 이러한 목적 노드의 동작 알고리즘을 정리한 표이다.
Meanwhile, the operation of the first object node 200 described above may be performed in the same manner in other object nodes, and the operation of the other object nodes may be performed in the same manner in the first object node 200. Table 1 below summarizes the operation algorithm of the target node.

Figure 112011092442434-pat00047
Figure 112011092442434-pat00047

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 소스 노드는 하나 이상의 협력 노드와 서로 협력하여 제1 목적 노드(200)로 신호를 전송할 수 있다. 다시 말해, 홀수번째 시간 구간에서 하나 이상의 협력 노드는 제1 소스 노드로부터 제1 신호를 수신하며, 짝수번째 시간 구간에서 제1 소스 노드는 제1 목적 노드(200)로 제1 신호를 전송하고, 하나 이상의 협력 노드는 제1 소스 노드로부터 수신한 제1 신호를 제1 목적 노드로 전달할 수 있다. 이하, 협력 노드가 전달하는 제1 신호를 "제3 신호"라 칭하기로 한다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the first source node may transmit a signal to the first target node 200 in cooperation with one or more cooperative nodes. In other words, the at least one cooperating node receives the first signal from the first source node in the odd time interval, the first source node transmits the first signal to the first destination node 200 in the even time interval, One or more cooperating nodes may transmit the first signal received from the first source node to the first destination node. Hereinafter, the first signal transmitted by the cooperating node will be referred to as a "third signal".

이 경우, 하나 이상의 협력 노드에서 전송된 신호에 대한 수신 신호(

Figure 112011092442434-pat00048
)는 아래의 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
In this case, the received signal for a signal transmitted from one or more cooperating nodes (
Figure 112011092442434-pat00048
) May be expressed as Equation 6 below.

Figure 112011092442434-pat00049
Figure 112011092442434-pat00049

여기서,

Figure 112011092442434-pat00050
는 제1 목적 노드(200)와 협력 노드 사이의
Figure 112011092442434-pat00051
차원의 채널 매트릭스,
Figure 112011092442434-pat00052
Figure 112011092442434-pat00053
차원의 잡음 벡터,
Figure 112011092442434-pat00054
Figure 112011092442434-pat00055
차원의 간섭 신호에 대한 벡터이다. 이 때,
Figure 112011092442434-pat00056
는 아래의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
here,
Figure 112011092442434-pat00050
Is between the first destination node 200 and the cooperating node.
Figure 112011092442434-pat00051
Dimensional channel matrix,
Figure 112011092442434-pat00052
The
Figure 112011092442434-pat00053
Dimensional noise vector,
Figure 112011092442434-pat00054
The
Figure 112011092442434-pat00055
Vector of interfering interference signals. At this time,
Figure 112011092442434-pat00056
May be expressed as Equation 7 below.

Figure 112011092442434-pat00057
Figure 112011092442434-pat00057

여기서,

Figure 112011092442434-pat00058
는 j번째 다른 노드와 제1 협력 노드 사이의
Figure 112011092442434-pat00059
차원의 채널 매트릭스를 의미한다. here,
Figure 112011092442434-pat00058
Is between the j th other node and the first cooperating node
Figure 112011092442434-pat00059
The channel matrix of the dimension.

따라서, 제1 소스 노드와 하나 이상의 협력 노드가 협력하여 제1 신호 및 제3 신호를 전송하는 경우, 수신부(210)를 통해 수신되는 무선 신호(

Figure 112011092442434-pat00060
)는 아래의 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.
Therefore, when the first source node and the one or more cooperating nodes cooperate to transmit the first signal and the third signal, the radio signal received through the receiver 210 (
Figure 112011092442434-pat00060
) May be expressed as Equation 8 below.

Figure 112011092442434-pat00061
Figure 112011092442434-pat00061

여기서,

Figure 112011092442434-pat00062
은 링크 l에서의 협력 노드의 개수,
Figure 112011092442434-pat00063
는 협력 노드에서 제3 신호를 전송하는데 소비된 전력,
Figure 112011092442434-pat00064
는 협력 노드와 제1 목적 노드(200) 사이의
Figure 112011092442434-pat00065
차원의 채널 매트릭스,
Figure 112011092442434-pat00066
는 협력 노드에서의
Figure 112011092442434-pat00067
차원의 가중치 매트릭스를 의미한다. 그리고,
Figure 112011092442434-pat00068
는 아래의 수학식 9와 같이 표현되는 일반화 항을 의미한다.
here,
Figure 112011092442434-pat00062
Is the number of cooperating nodes on link l ,
Figure 112011092442434-pat00063
Is the power consumed to transmit the third signal at the cooperating node,
Figure 112011092442434-pat00064
Is between the cooperative node and the first destination node 200.
Figure 112011092442434-pat00065
Dimensional channel matrix,
Figure 112011092442434-pat00066
At the cooperating node
Figure 112011092442434-pat00067
The weight matrix of the dimension. And,
Figure 112011092442434-pat00068
Denotes a generalization term expressed as in Equation 9 below.

Figure 112011092442434-pat00069
Figure 112011092442434-pat00069

여기서,

Figure 112011092442434-pat00070
이고,
Figure 112011092442434-pat00071
이다. here,
Figure 112011092442434-pat00070
ego,
Figure 112011092442434-pat00071
to be.

그리고, 제1 소스 노드와 제1 협력 노드가 협력하여 제1 신호 및 제3 신호를 제1 목적 노드(200)로 전송한 경우, 통신 용량 산출부(220)는 제3 신호의 수신세기를 더 이용하여 통신 용량을 산출할 수 있다. 이 경우, 통신 용량은 제1 신호의 수신세기 및 제3 신호의 수신세기와는 비례하고, 제2 신호의 수신세기와는 반비례할 수 있다. In addition, when the first source node and the first cooperative node cooperate to transmit the first signal and the third signal to the first target node 200, the communication capacity calculator 220 further increases the reception strength of the third signal. Communication capacity can be calculated. In this case, the communication capacity may be proportional to the reception strength of the first signal and the reception strength of the third signal, and may be inversely proportional to the reception strength of the second signal.

또한, 하나 이상의 협력 노드를 이용하여 신호의 송수신을 수행하는 경우, i+2번째 시간 구간 이후 제1 목적 노드(200)가 무선 신호를 수신하지 않는 시간 구간에서 제1 소스 노드는 약한 전송 전력으로 제1 신호를 하나 이상의 협력 노드로 전달하고, i+2번째 시간 구간 이 후 제1 목적 노드(200)가 무선 신호를 수신하는 시간 구간에서 제1 소스 노드 및 하나 이상의 협력 노드는 협력하여 제1 신호 및 제3 신호를 제1 목적 노드(200)로 전송한다. In addition, when transmitting and receiving a signal using one or more cooperative nodes, the first source node is a weak transmission power in a time interval in which the first target node 200 does not receive a radio signal after the i + 2th time interval. The first source node and the at least one cooperating node cooperate with the first signal in a time interval in which the first target node 200 receives the radio signal after the i + 2 th time interval, and after the i + 2 th time interval. The signal and the third signal are transmitted to the first target node 200.

이하에서는 도 5를 참조하여 제1 소스 노드와 하나 이상의 협력 노드가 서로 협력하여 제1 신호 및 제3 신호를 전송하는 동작을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, an operation of transmitting the first signal and the third signal by cooperating with the first source node and the one or more cooperative nodes will be described in more detail with reference to FIG. 5.

1. 제1 소스 노드와 하나 이상의 협력 노드에 대한 전송 전력 할당1. Transmission power allocation for the first source node and one or more cooperating nodes

하나 이상의 협력 노드들이 동일한 전송 전력으로 제3 신호를 전송하는 것으로 가정하고, 분산 네트워크 내의 모든 노드들이 하나의 안테나를 구비하는 것으로 가정하면, 제1 목적 노드(200)에서 수신되는 무선 신호는 아래의 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.
Assuming that one or more cooperating nodes transmit a third signal at the same transmit power, and assume that all nodes in the distributed network have one antenna, the wireless signal received at the first destination node 200 is It may be expressed as in Equation 10.

Figure 112011092442434-pat00072
Figure 112011092442434-pat00072

여기서, 수학식 10의 각 파라미터들은 상기의 수학식 1 내지 9 내의 다중 안테나와 관련된 파라미터들을 하나의 안테나를 대상으로 한 파라미터로 변형한 것으로서,

Figure 112011092442434-pat00073
,
Figure 112011092442434-pat00074
,
Figure 112011092442434-pat00075
,
Figure 112011092442434-pat00076
,
Figure 112011092442434-pat00077
,
Figure 112011092442434-pat00078
, ,
Figure 112011092442434-pat00080
,
Figure 112011092442434-pat00081
,
Figure 112011092442434-pat00082
의 관계가 성립한다. Here, each parameter of Equation 10 is modified by the parameters related to the multiple antennas in Equations 1 to 9 into parameters for one antenna.
Figure 112011092442434-pat00073
,
Figure 112011092442434-pat00074
,
Figure 112011092442434-pat00075
,
Figure 112011092442434-pat00076
,
Figure 112011092442434-pat00077
,
Figure 112011092442434-pat00078
, ,
Figure 112011092442434-pat00080
,
Figure 112011092442434-pat00081
,
Figure 112011092442434-pat00082
The relationship is established.

신호 이득을 최대화하기 위해,

Figure 112011092442434-pat00083
,
Figure 112011092442434-pat00084
Figure 112011092442434-pat00085
의 관계가 성립하는 것으로 가정하면, 제1 목적 노드(200)에서 수신된 무선 신호의 SINR은 아래의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.
To maximize signal gain,
Figure 112011092442434-pat00083
,
Figure 112011092442434-pat00084
And
Figure 112011092442434-pat00085
If it is assumed that the relationship is true, the SINR of the radio signal received at the first target node 200 can be expressed as Equation 11 below.

Figure 112011092442434-pat00086
Figure 112011092442434-pat00086

여기서,

Figure 112011092442434-pat00087
이고,
Figure 112011092442434-pat00088
이다. here,
Figure 112011092442434-pat00087
ego,
Figure 112011092442434-pat00088
to be.

만약,

Figure 112011092442434-pat00089
가 상수
Figure 112011092442434-pat00090
의 값을 가지면, 수신된 무선 신호의 SINR 값은 함수
Figure 112011092442434-pat00091
로 정의될 수 있으며, SINR을 최대화하기 위한 최적화 문제는 아래의 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.
if,
Figure 112011092442434-pat00089
Is a constant
Figure 112011092442434-pat00090
With a value of, the SINR value of the received radio signal is a function
Figure 112011092442434-pat00091
The optimization problem for maximizing SINR may be expressed as Equation 12 below.

Figure 112011092442434-pat00092
Figure 112011092442434-pat00092

여기서,

Figure 112011092442434-pat00093
는 상수인 전송 전력 파워를 의미하며, 상기한 수학식 12의 최적화 문제에 대한 라그랑지안 함수(Lagrangian Function)는 아래의 수학식 13과 같이 표현될 수 있다.
here,
Figure 112011092442434-pat00093
Denotes a constant transmit power power, and the Lagrangian function for the optimization problem of Equation 12 may be expressed as Equation 13 below.

Figure 112011092442434-pat00094
Figure 112011092442434-pat00094

KKT(karush-Kuhn-Tucker) 조건에 따르면,

Figure 112011092442434-pat00095
Figure 112011092442434-pat00096
의 Local Maximum 값을 찾기 위한
Figure 112011092442434-pat00097
,
Figure 112011092442434-pat00098
Figure 112011092442434-pat00099
가 존재하며, 이는 아래의 수학식 14를 통해 산출될 수 있다.
According to the Krush-Kuhn-Tucker (KKT) condition,
Figure 112011092442434-pat00095
Wow
Figure 112011092442434-pat00096
To find the Local Maximum value of
Figure 112011092442434-pat00097
,
Figure 112011092442434-pat00098
And
Figure 112011092442434-pat00099
Is present, which may be calculated through Equation 14 below.

Figure 112011092442434-pat00100
Figure 112011092442434-pat00100

Figure 112011092442434-pat00101

Figure 112011092442434-pat00101

여기서,

Figure 112011092442434-pat00102
Figure 112011092442434-pat00103
는 아래의 수학식 15와 같이 표현될 수 있다.
here,
Figure 112011092442434-pat00102
And
Figure 112011092442434-pat00103
May be expressed as in Equation 15 below.

Figure 112011092442434-pat00104
Figure 112011092442434-pat00104

Figure 112011092442434-pat00105

Figure 112011092442434-pat00105

여기서,

Figure 112011092442434-pat00106
이고,
Figure 112011092442434-pat00107
이다. here,
Figure 112011092442434-pat00106
ego,
Figure 112011092442434-pat00107
to be.

KKT 조건은

Figure 112011092442434-pat00108
,
Figure 112011092442434-pat00109
,
Figure 112011092442434-pat00110
Figure 112011092442434-pat00111
의 관계가 성립할 때 만족된다. KKT conditions
Figure 112011092442434-pat00108
,
Figure 112011092442434-pat00109
,
Figure 112011092442434-pat00110
And
Figure 112011092442434-pat00111
Is satisfied when the relationship is established.

제1 소스 노드 및 하나 이상의 협력 노드의 최적의 전송 전력인

Figure 112011092442434-pat00112
Figure 112011092442434-pat00113
는 도 5에 도시된 바와 같이 4가지 case로 분류될 수 있다. 보다 상세하게, 도 5의 상단은 협력 노드의 개수가 하나인 경우의 전송 전력 할당 영역을 도시하고 있고, 도 5의 하단은 협력 노드의 개수가 2 이상인 경우의 전송 전력 할당 영역을 도시하고 있다. 각 case에 대해 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다. Is the optimal transmit power of the first source node and one or more
Figure 112011092442434-pat00112
And
Figure 112011092442434-pat00113
5 may be classified into four cases as shown in FIG. 5. More specifically, the upper part of FIG. 5 shows a transmission power allocation area when the number of cooperative nodes is one, and the lower part of FIG. 5 shows a transmission power allocation area when the number of cooperative nodes is two or more. Each case is described in more detail below.

먼저, case 1의 경우,

Figure 112011092442434-pat00114
이므로, 아래의 수학식 16과 같은 관계가 성립한다.
First, in case 1
Figure 112011092442434-pat00114
Therefore, the relationship as shown in Equation 16 below is established.

Figure 112011092442434-pat00115
Figure 112011092442434-pat00115

따라서,

Figure 112011092442434-pat00116
이면, 최적의 전송 전력은 각각
Figure 112011092442434-pat00117
Figure 112011092442434-pat00118
로 설정된다. therefore,
Figure 112011092442434-pat00116
If the optimal transmission power
Figure 112011092442434-pat00117
And
Figure 112011092442434-pat00118
.

다음으로, case 2의 경우,

Figure 112011092442434-pat00119
이므로, 아래의 수학식 17과 같은 관계가 성립한다.
Next, in case 2,
Figure 112011092442434-pat00119
Therefore, the relationship as shown in Equation 17 below is established.

Figure 112011092442434-pat00120
Figure 112011092442434-pat00120

따라서,

Figure 112011092442434-pat00121
이면, 최적의 전송 전력은 각각
Figure 112011092442434-pat00122
Figure 112011092442434-pat00123
로 설정된다. therefore,
Figure 112011092442434-pat00121
If the optimal transmission power
Figure 112011092442434-pat00122
And
Figure 112011092442434-pat00123
.

계속하여, case 3의 경우,

Figure 112011092442434-pat00124
이고,
Figure 112011092442434-pat00125
이면,
Figure 112011092442434-pat00126
이고
Figure 112011092442434-pat00127
일 때 KKT 조건이 만족된다. 따라서,
Figure 112011092442434-pat00128
의 관계가 성립하고, 최적의 전송 전력을 산출하기 위한 수식은 아래의 수학식 18과 같이 표현된다.
Go ahead, in case 3,
Figure 112011092442434-pat00124
ego,
Figure 112011092442434-pat00125
If so,
Figure 112011092442434-pat00126
ego
Figure 112011092442434-pat00127
When KKT condition is satisfied. therefore,
Figure 112011092442434-pat00128
Is established, and an equation for calculating an optimal transmission power is expressed by Equation 18 below.

Figure 112011092442434-pat00129
Figure 112011092442434-pat00129

이 때, 상기한 수학식 18에 대한 근사치의 해를 구하기 위해, 함수

Figure 112011092442434-pat00130
를 아래의 수학식 19와 같이 정의한다.
In this case, in order to find an approximation solution to the above equation (18), the function
Figure 112011092442434-pat00130
Is defined as in Equation 19 below.

Figure 112011092442434-pat00131
Figure 112011092442434-pat00131

만약,

Figure 112011092442434-pat00132
가 0에 가깝다면, 가 최적 전송 전력 값인
Figure 112011092442434-pat00133
에 근접하게 된다. 반면에,
Figure 112011092442434-pat00134
가 큰 양수 또는 큰 음수의 값을 가진다면,
Figure 112011092442434-pat00135
Figure 112011092442434-pat00136
에서 멀어지게 된다. if,
Figure 112011092442434-pat00132
If is close to 0, is the optimal transmit power value.
Figure 112011092442434-pat00133
Close to. On the other hand,
Figure 112011092442434-pat00134
Is a large positive or large negative value,
Figure 112011092442434-pat00135
The
Figure 112011092442434-pat00136
Away from

그리고, 도 5의 상단을 참조하면,

Figure 112011092442434-pat00137
Figure 112011092442434-pat00138
Figure 112011092442434-pat00139
에 위치한다. 즉,
Figure 112011092442434-pat00140
는 case 1과 case 2 사이에 존재한다. And, referring to the top of Figure 5,
Figure 112011092442434-pat00137
The
Figure 112011092442434-pat00138
Wow
Figure 112011092442434-pat00139
Located in In other words,
Figure 112011092442434-pat00140
Is between case 1 and case 2.

이 때,

Figure 112011092442434-pat00141
이면
Figure 112011092442434-pat00142
는 case 1의 최적값인
Figure 112011092442434-pat00143
에서는 가까이 위치하고, case 2의 최적값인
Figure 112011092442434-pat00144
에서는 멀리 위치한다. 이는 case 1과 case 2 각각의 최적값은 서로 반대쪽 끝에 위치하기 때문이다. At this time,
Figure 112011092442434-pat00141
If
Figure 112011092442434-pat00142
Is the optimal value for case 1
Figure 112011092442434-pat00143
Is close to, and the optimal value for case 2
Figure 112011092442434-pat00144
Is far away. This is because the optimal values for case 1 and case 2 are on opposite ends of each other.

그러므로,

Figure 112011092442434-pat00145
이면,
Figure 112011092442434-pat00146
는 case 1의 최적값인
Figure 112011092442434-pat00147
와 가까워지고,
Figure 112011092442434-pat00148
이면,
Figure 112011092442434-pat00149
는 case 2의 최적값인
Figure 112011092442434-pat00150
와는 가까워지나
Figure 112011092442434-pat00151
와는 멀어진다. therefore,
Figure 112011092442434-pat00145
If so,
Figure 112011092442434-pat00146
Is the optimal value for case 1
Figure 112011092442434-pat00147
Getting closer to
Figure 112011092442434-pat00148
If so,
Figure 112011092442434-pat00149
Is the optimal value for case 2
Figure 112011092442434-pat00150
Are you getting closer?
Figure 112011092442434-pat00151
Away from you.

따라서, 최적의 전송 전력 할당을 위한 함수는 아래의 수학식 20과 같이 구성될 수 있다.
Therefore, the function for optimal transmission power allocation may be configured as shown in Equation 20 below.

Figure 112011092442434-pat00152
Figure 112011092442434-pat00152

여기서,

Figure 112011092442434-pat00153
Figure 112011092442434-pat00154
의 추정값이고(0 이상
Figure 112011092442434-pat00155
이하의 값을 가짐),
Figure 112011092442434-pat00156
은 상수이며,
Figure 112011092442434-pat00157
이고,
Figure 112011092442434-pat00158
이며,
Figure 112011092442434-pat00159
이고,
Figure 112011092442434-pat00160
이다. here,
Figure 112011092442434-pat00153
The
Figure 112011092442434-pat00154
Is an estimate of (zero or greater)
Figure 112011092442434-pat00155
Has the following values),
Figure 112011092442434-pat00156
Is a constant,
Figure 112011092442434-pat00157
ego,
Figure 112011092442434-pat00158
Is,
Figure 112011092442434-pat00159
ego,
Figure 112011092442434-pat00160
to be.

추정된 전송 전력

Figure 112011092442434-pat00161
Figure 112011092442434-pat00162
이 0에 가까워질수록, 그리고
Figure 112011092442434-pat00163
가 감소할수록 증가한다. 또한, 추정된 전송 전력
Figure 112011092442434-pat00164
Figure 112011092442434-pat00165
가 0에 가까울수록 감소한다. Estimated transmit power
Figure 112011092442434-pat00161
The
Figure 112011092442434-pat00162
Is closer to zero, and
Figure 112011092442434-pat00163
Increases with decreasing. In addition, the estimated transmit power
Figure 112011092442434-pat00164
The
Figure 112011092442434-pat00165
Decreases as 0 approaches zero.

또한,

Figure 112011092442434-pat00166
일 때,
Figure 112011092442434-pat00167
Figure 112011092442434-pat00168
로 결정되면,
Figure 112011092442434-pat00169
Figure 112011092442434-pat00170
를 만족하지만
Figure 112011092442434-pat00171
를 만족하지는 못한다. 따라서,
Figure 112011092442434-pat00172
일 경우 전송 전력 할당값을 조정할 필요가 있다. Also,
Figure 112011092442434-pat00166
when,
Figure 112011092442434-pat00167
end
Figure 112011092442434-pat00168
Once determined,
Figure 112011092442434-pat00169
The
Figure 112011092442434-pat00170
But satisfy
Figure 112011092442434-pat00171
It is not satisfied. therefore,
Figure 112011092442434-pat00172
In this case, it is necessary to adjust the transmission power allocation value.

위와 같은 전송 전력 설정의 제약을 고려하여

Figure 112011092442434-pat00173
Figure 112011092442434-pat00174
를 이용하여
Figure 112011092442434-pat00175
로 설정된다. Considering the above limitations of the transmission power setting
Figure 112011092442434-pat00173
The
Figure 112011092442434-pat00174
Using
Figure 112011092442434-pat00175
.

그리고, 전송 전력 설정의 제약인

Figure 112011092442434-pat00176
로 인해,
Figure 112011092442434-pat00177
Figure 112011092442434-pat00178
일 때,
Figure 112011092442434-pat00179
가 되지 못한다. 따라서, 이 경우
Figure 112011092442434-pat00180
의 제약이 성립한다. And, the constraint of the transmission power setting
Figure 112011092442434-pat00176
Due to,
Figure 112011092442434-pat00177
The
Figure 112011092442434-pat00178
when,
Figure 112011092442434-pat00179
Cannot be. Therefore, in this case
Figure 112011092442434-pat00180
The constraint of is established.

마찬가지로,

Figure 112011092442434-pat00181
Figure 112011092442434-pat00182
로 제약되며, 전송 전력 설정 제한인
Figure 112011092442434-pat00183
로 인해,
Figure 112011092442434-pat00184
일 때,
Figure 112011092442434-pat00185
Figure 112011092442434-pat00186
가 되지 못한다. 따라서, 이 경우,
Figure 112011092442434-pat00187
가 된다. Likewise,
Figure 112011092442434-pat00181
The
Figure 112011092442434-pat00182
Is limited to the transmit power setting
Figure 112011092442434-pat00183
Due to,
Figure 112011092442434-pat00184
when,
Figure 112011092442434-pat00185
The
Figure 112011092442434-pat00186
Cannot be. So in this case,
Figure 112011092442434-pat00187
.

마지막으로, case 4의 경우,

Figure 112011092442434-pat00188
이고,
Figure 112011092442434-pat00189
이면,
Figure 112011092442434-pat00190
이고
Figure 112011092442434-pat00191
이다. 이 때,
Figure 112011092442434-pat00192
는 영역
Figure 112011092442434-pat00193
Figure 112011092442434-pat00194
사이에 위치한다. 즉, 최적값
Figure 112011092442434-pat00195
는 case 1에서의 최적값과
Figure 112011092442434-pat00196
사이에 위치한다. Finally, in case 4,
Figure 112011092442434-pat00188
ego,
Figure 112011092442434-pat00189
If so,
Figure 112011092442434-pat00190
ego
Figure 112011092442434-pat00191
to be. At this time,
Figure 112011092442434-pat00192
Area
Figure 112011092442434-pat00193
Wow
Figure 112011092442434-pat00194
Located in between. That is, the optimal value
Figure 112011092442434-pat00195
Is the optimal value in case 1
Figure 112011092442434-pat00196
Located in between.

그러므로,

Figure 112011092442434-pat00197
이면,
Figure 112011092442434-pat00198
는 case 1의 최적값인
Figure 112011092442434-pat00199
에 가까이 위치하고,
Figure 112011092442434-pat00200
에서는 멀리 떨어져 위치한다. 왜냐하면, case 1의 최적점과
Figure 112011092442434-pat00201
는 서로 반대편에 위치하기 때문이다. therefore,
Figure 112011092442434-pat00197
If so,
Figure 112011092442434-pat00198
Is the optimal value for case 1
Figure 112011092442434-pat00199
Located close to
Figure 112011092442434-pat00200
In the far away place. Because the optimal point of case 1
Figure 112011092442434-pat00201
Is located on opposite sides of each other.

따라서,

Figure 112011092442434-pat00202
이면,
Figure 112011092442434-pat00203
는 case 1의 최적값인
Figure 112011092442434-pat00204
에서는 가까이 위치한다. 반면에
Figure 112011092442434-pat00205
이라면,
Figure 112011092442434-pat00206
Figure 112011092442434-pat00207
에 가까이 위치하지만
Figure 112011092442434-pat00208
에서는 멀리 떨어져 위치한다. therefore,
Figure 112011092442434-pat00202
If so,
Figure 112011092442434-pat00203
Is the optimal value for case 1
Figure 112011092442434-pat00204
Is located close by. On the other hand
Figure 112011092442434-pat00205
If
Figure 112011092442434-pat00206
The
Figure 112011092442434-pat00207
But close to
Figure 112011092442434-pat00208
In the far away place.

또한,

Figure 112011092442434-pat00209
이라면,
Figure 112011092442434-pat00210
는 무한대 값으로 발산한다. 그러므로,
Figure 112011092442434-pat00211
(
Figure 112011092442434-pat00212
는 매우 작은 상수 값을 의미함)와
Figure 112011092442434-pat00213
로 대체한다.
Figure 112011092442434-pat00214
Figure 112011092442434-pat00215
를 각각
Figure 112011092442434-pat00216
Figure 112011092442434-pat00217
로 다시 정의하면,
Figure 112011092442434-pat00218
Figure 112011092442434-pat00219
의 관계가 성립한다. 그리고, 상기에서 설명한 바와 같이
Figure 112011092442434-pat00220
를 얻기 위해 함수를 사용하며,
Figure 112011092442434-pat00221
를 이용하여
Figure 112011092442434-pat00222
를 산출한다. Also,
Figure 112011092442434-pat00209
If
Figure 112011092442434-pat00210
Radiates to infinity. therefore,
Figure 112011092442434-pat00211
(
Figure 112011092442434-pat00212
Means very small constant values)
Figure 112011092442434-pat00213
Replace with
Figure 112011092442434-pat00214
And
Figure 112011092442434-pat00215
Each
Figure 112011092442434-pat00216
And
Figure 112011092442434-pat00217
Redefine by
Figure 112011092442434-pat00218
And
Figure 112011092442434-pat00219
The relationship is established. And, as described above
Figure 112011092442434-pat00220
Use a function to get
Figure 112011092442434-pat00221
Using
Figure 112011092442434-pat00222
Calculate

아래의 표 2는 상기에서 설명한 최적의 전력 전송 할당 기법의 동작 알고리즘을 정리한 표이다.
Table 2 below summarizes the operation algorithm of the optimal power transfer allocation scheme described above.

Figure 112011092442434-pat00223
Figure 112011092442434-pat00223

2. 제1 소스 노드와 하나 이상의 협력 노드에 대한 빔 형성 기법2. Beamforming Techniques for the First Source Node and One or More Cooperative Nodes

제1 소스 노드 및 하나 이상의 전력 노드가 각각 다수의 안테나를 구비하는 경우, 제1 목적 노드(200)에서 수신된 무선 신호는 아래의 수학식 21과 같이 표현될 수 있다.
When each of the first source node and the one or more power nodes includes a plurality of antennas, the wireless signal received by the first target node 200 may be expressed by Equation 21 below.

Figure 112011092442434-pat00224
Figure 112011092442434-pat00224

그리고, 제1 소스 노드는 가중치 벡터를 이용하여 하나의 심볼을 전송한다. 따라서,

Figure 112011092442434-pat00225
를 특이값 분해하면, 하나의 특이값이 매우 큰 값을 가지면, 제1 소스 노드와 제1 목적 노드(200) 사이의 통신 용량이 매우 큰 값을 가질 수 있게 된다. The first source node transmits one symbol using a weight vector. therefore,
Figure 112011092442434-pat00225
When singular value decomposition is performed, if one singular value has a very large value, the communication capacity between the first source node and the first target node 200 may have a very large value.

그러므로,

Figure 112011092442434-pat00226
Figure 112011092442434-pat00227
의 m번째 행 벡터를 이용하여 가중치 매트릭스를 구성한다. 이를 통해,
Figure 112011092442434-pat00228
의 m번째 특이값이 매우 큰 값을 가지게 된다. therefore,
Figure 112011092442434-pat00226
Wow
Figure 112011092442434-pat00227
A weight matrix is constructed using the m th row vector of. because of this,
Figure 112011092442434-pat00228
The mth singular value of is very large.

보다 상세하게,

Figure 112011092442434-pat00229
이고,
Figure 112011092442434-pat00230
이며,
Figure 112011092442434-pat00231
Figure 112011092442434-pat00232
Figure 112011092442434-pat00233
Figure 112011092442434-pat00234
의 m번째 행 벡터 및 열 벡터라고 하면,
Figure 112011092442434-pat00235
Figure 112011092442434-pat00236
로 구성된다. 여기서,
Figure 112011092442434-pat00237
Figure 112011092442434-pat00238
의 행 벡터 및 열 벡터는 서로 독립적이므로,
Figure 112011092442434-pat00239
이고,
Figure 112011092442434-pat00240
(
Figure 112011092442434-pat00241
)의 관계가 성립한다. More specifically,
Figure 112011092442434-pat00229
ego,
Figure 112011092442434-pat00230
Is,
Figure 112011092442434-pat00231
and
Figure 112011092442434-pat00232
of
Figure 112011092442434-pat00233
Wow
Figure 112011092442434-pat00234
Let's say the mth row vector and column vector of
Figure 112011092442434-pat00235
The
Figure 112011092442434-pat00236
It consists of. here,
Figure 112011092442434-pat00237
Wow
Figure 112011092442434-pat00238
Since the row and column vectors of are independent of each other,
Figure 112011092442434-pat00239
ego,
Figure 112011092442434-pat00240
(
Figure 112011092442434-pat00241
) Relationship holds.

따라서,

Figure 112011092442434-pat00242
Figure 112011092442434-pat00243
Figure 112011092442434-pat00244
의 m번째 행 벡터 및 열 벡터로 구성하면, m번째 대각 성분(diagonal) 값은 아래의 수학식 22와 같이 표현된다.
therefore,
Figure 112011092442434-pat00242
To
Figure 112011092442434-pat00243
Wow
Figure 112011092442434-pat00244
When the m-th row vector and the column vector are configured, the m-th diagonal component value is expressed by Equation 22 below.

Figure 112011092442434-pat00245
Figure 112011092442434-pat00245

그리고,

Figure 112011092442434-pat00246
Figure 112011092442434-pat00247
를 고려하여
Figure 112011092442434-pat00248
를 아래의 수학식 23과 같이 정의한다.
And,
Figure 112011092442434-pat00246
Wow
Figure 112011092442434-pat00247
Considering
Figure 112011092442434-pat00248
Is defined as in Equation 23 below.

Figure 112011092442434-pat00249
Figure 112011092442434-pat00249

또한, 관련 가중치 벡터는

Figure 112011092442434-pat00250
가 되며, 제1 목적 노드(200)에서 수신된 무선 신호는 아래의 수학식 24와 같이 다시 표현될 수 있다.
Also, the associated weight vector
Figure 112011092442434-pat00250
In this case, the wireless signal received by the first target node 200 may be represented again as in Equation 24 below.

Figure 112011092442434-pat00251
Figure 112011092442434-pat00251

그리고

Figure 112011092442434-pat00252
,
Figure 112011092442434-pat00253
Figure 112011092442434-pat00254
를 얻기 위해
Figure 112011092442434-pat00255
에 대해 특이값 분해를 수행한다. 여기서,
Figure 112011092442434-pat00256
Figure 112011092442434-pat00257
는 유니터리 매트릭스(unitary matrix)이고,
Figure 112011092442434-pat00258
Figure 112011092442434-pat00259
의 대각 매트릭스(diagonal matrix)이다. And
Figure 112011092442434-pat00252
,
Figure 112011092442434-pat00253
And
Figure 112011092442434-pat00254
To get
Figure 112011092442434-pat00255
Perform singular value decomposition for. here,
Figure 112011092442434-pat00256
Wow
Figure 112011092442434-pat00257
Is the unitary matrix,
Figure 112011092442434-pat00258
The
Figure 112011092442434-pat00259
Is the diagonal matrix of.

Figure 112011092442434-pat00260
Figure 112011092442434-pat00261
Figure 112011092442434-pat00262
의 가장 큰 특이값과 대응되는
Figure 112011092442434-pat00263
Figure 112011092442434-pat00264
의 열 벡터라 하면,
Figure 112011092442434-pat00265
Figure 112011092442434-pat00266
차원의 벡터이므로,
Figure 112011092442434-pat00267
와 같이 2개의
Figure 112011092442434-pat00268
차원의 벡터로 분리한다. 신호 합의 전력을 최대화하기 위하여 협력 노드로 제1 신호를 전송할 때에는
Figure 112011092442434-pat00269
을 사용하고 제1 목적 노드(200)로 신호를 전송할 때는
Figure 112011092442434-pat00270
를 사용한다.
Figure 112011092442434-pat00260
Wow
Figure 112011092442434-pat00261
To
Figure 112011092442434-pat00262
Corresponds to the largest singular value of
Figure 112011092442434-pat00263
Wow
Figure 112011092442434-pat00264
Suppose you have a column vector of
Figure 112011092442434-pat00265
The
Figure 112011092442434-pat00266
Since it is a vector of dimensions,
Figure 112011092442434-pat00267
As 2
Figure 112011092442434-pat00268
Separate into dimension vectors. When transmitting the first signal to the cooperating node to maximize the signal sum power
Figure 112011092442434-pat00269
And transmit a signal to the first destination node 200
Figure 112011092442434-pat00270
Lt; / RTI >

통신 용량 최대화를 위해

Figure 112011092442434-pat00271
라 하면,
Figure 112011092442434-pat00272
이고,
Figure 112011092442434-pat00273
로 설정된다. To maximize communication capacity
Figure 112011092442434-pat00271
Say,
Figure 112011092442434-pat00272
ego,
Figure 112011092442434-pat00273
.

그러므로 제1 목적 노드(200)에서 수신된 무선 신호에 대한 SINR은 아래의 수학식 25와 같이 표현될 수 있다.
Therefore, the SINR for the radio signal received at the first target node 200 may be expressed as Equation 25 below.

Figure 112011092442434-pat00274
Figure 112011092442434-pat00274

여기서

Figure 112011092442434-pat00275
는 수신 가중치 벡터이고,
Figure 112011092442434-pat00276
이며.
Figure 112011092442434-pat00277
이다. here
Figure 112011092442434-pat00275
Is the received weight vector,
Figure 112011092442434-pat00276
And
Figure 112011092442434-pat00277
to be.

상기에서 설명한 바와 같이

Figure 112011092442434-pat00278
Figure 112011092442434-pat00279
Figure 112011092442434-pat00280
로 표현되며, 그리고
Figure 112011092442434-pat00281
,
Figure 112011092442434-pat00282
Figure 112011092442434-pat00283
의 함수가 된다. As explained above
Figure 112011092442434-pat00278
The
Figure 112011092442434-pat00279
Wow
Figure 112011092442434-pat00280
Expressed as, and
Figure 112011092442434-pat00281
,
Figure 112011092442434-pat00282
And
Figure 112011092442434-pat00283
Becomes a function of.

Figure 112011092442434-pat00284
Figure 112011092442434-pat00285
를 구하기 위해서는 제1 소스 노드의 가중치 벡터와 제1 목적 노드(200)의 수신 가중치 벡터를 알아야 하고, 이는 반복 알고리즘(iterative algorithm)을 통해 산출될 수 있다.
Figure 112011092442434-pat00284
Wow
Figure 112011092442434-pat00285
In order to obtain, it is necessary to know the weight vector of the first source node and the received weight vector of the first target node 200, which can be calculated through an iterative algorithm.

그리고, SINR은 주어진

Figure 112011092442434-pat00286
Figure 112011092442434-pat00287
에 대해
Figure 112011092442434-pat00288
의 함수로 표현될 수 있으므로, 최적화 문제는
Figure 112011092442434-pat00289
를 최대화하는 문제로 정리될 수 있다. 이 때,
Figure 112011092442434-pat00290
Figure 112011092442434-pat00291
는 아래의 수학식 26과 같이 표현될 수 있다.
And SINR is given
Figure 112011092442434-pat00286
And
Figure 112011092442434-pat00287
About
Figure 112011092442434-pat00288
Can be expressed as a function of, so the optimization problem is
Figure 112011092442434-pat00289
Can be solved to maximize the problem. At this time,
Figure 112011092442434-pat00290
And
Figure 112011092442434-pat00291
May be expressed as Equation 26 below.

Figure 112011092442434-pat00292
Figure 112011092442434-pat00292

Figure 112011092442434-pat00293

Figure 112011092442434-pat00293

여기서,

Figure 112011092442434-pat00294
이다. here,
Figure 112011092442434-pat00294
to be.

최적의 값을 구하기 위해서는

Figure 112011092442434-pat00295
,
Figure 112011092442434-pat00296
,
Figure 112011092442434-pat00297
,
Figure 112011092442434-pat00298
Figure 112011092442434-pat00299
를 동시에 결정하여야 하며, 이는 아래의 표 3과 같은 알고리즘을 통해 수행될 수 있다. To find the optimal value
Figure 112011092442434-pat00295
,
Figure 112011092442434-pat00296
,
Figure 112011092442434-pat00297
,
Figure 112011092442434-pat00298
And
Figure 112011092442434-pat00299
It should be determined at the same time, this can be performed through the algorithm shown in Table 3 below.

Figure 112011092442434-pat00300
Figure 112011092442434-pat00300

상기의 표 3에서,

Figure 112011092442434-pat00301
,
Figure 112011092442434-pat00302
,
Figure 112011092442434-pat00303
,
Figure 112011092442434-pat00304
,
Figure 112011092442434-pat00305
,
Figure 112011092442434-pat00306
Figure 112011092442434-pat00307
는 반복 알고리즘을 진행하는 동안 산출되는
Figure 112011092442434-pat00308
,
Figure 112011092442434-pat00309
,
Figure 112011092442434-pat00310
,
Figure 112011092442434-pat00311
,
Figure 112011092442434-pat00312
,
Figure 112011092442434-pat00313
Figure 112011092442434-pat00314
의 추정 값이다. In Table 3 above,
Figure 112011092442434-pat00301
,
Figure 112011092442434-pat00302
,
Figure 112011092442434-pat00303
,
Figure 112011092442434-pat00304
,
Figure 112011092442434-pat00305
,
Figure 112011092442434-pat00306
And
Figure 112011092442434-pat00307
Is computed during the iterative algorithm
Figure 112011092442434-pat00308
,
Figure 112011092442434-pat00309
,
Figure 112011092442434-pat00310
,
Figure 112011092442434-pat00311
,
Figure 112011092442434-pat00312
,
Figure 112011092442434-pat00313
And
Figure 112011092442434-pat00314
Is an estimated value.

Figure 112011092442434-pat00315
를 구성하기 위해서는
Figure 112011092442434-pat00316
에 대한 함수인
Figure 112011092442434-pat00317
를 산출하여야 하며,
Figure 112011092442434-pat00318
Figure 112011092442434-pat00319
로부터 시작하여 추정된다. 이 때,
Figure 112011092442434-pat00320
를 추정하기 위해,
Figure 112011092442434-pat00321
를 사용하고,
Figure 112011092442434-pat00322
Figure 112011092442434-pat00323
와 같이 초기화를 수행한 후,
Figure 112011092442434-pat00324
회 동안 반복 알고리즘을 수행한다.
Figure 112011092442434-pat00315
In order to construct
Figure 112011092442434-pat00316
Function for
Figure 112011092442434-pat00317
To be calculated,
Figure 112011092442434-pat00318
The
Figure 112011092442434-pat00319
Is estimated starting from At this time,
Figure 112011092442434-pat00320
To estimate
Figure 112011092442434-pat00321
Using,
Figure 112011092442434-pat00322
And
Figure 112011092442434-pat00323
After initialization,
Figure 112011092442434-pat00324
Perform an iterative algorithm for times.

먼저,

Figure 112011092442434-pat00325
,
Figure 112011092442434-pat00326
Figure 112011092442434-pat00327
를 이용하여
Figure 112011092442434-pat00328
를 산출하며,
Figure 112011092442434-pat00329
를 위해
Figure 112011092442434-pat00330
를 특이값 분해한다. 여기서,
Figure 112011092442434-pat00331
Figure 112011092442434-pat00332
는 유니터리 매트릭스이고,
Figure 112011092442434-pat00333
Figure 112011092442434-pat00334
의 특이값을 원소로 가지는 대각 매트릭스이다. 그리고,
Figure 112011092442434-pat00335
Figure 112011092442434-pat00336
Figure 112011092442434-pat00337
의 가장 큰 특이값과 대응되는 열 벡터이다. 또한,
Figure 112011092442434-pat00338
과 같이
Figure 112011092442434-pat00339
Figure 112011092442434-pat00340
로 정의하면(
Figure 112011092442434-pat00341
Figure 112011092442434-pat00342
Figure 112011092442434-pat00343
차원의 벡터임),
Figure 112011092442434-pat00344
,
Figure 112011092442434-pat00345
,
Figure 112011092442434-pat00346
로 정의된다. 그리고,
Figure 112011092442434-pat00347
Figure 112011092442434-pat00348
를 이용하여 갱신된다. first,
Figure 112011092442434-pat00325
,
Figure 112011092442434-pat00326
And
Figure 112011092442434-pat00327
Using
Figure 112011092442434-pat00328
Yields,
Figure 112011092442434-pat00329
for
Figure 112011092442434-pat00330
Decompose the singular values. here,
Figure 112011092442434-pat00331
Wow
Figure 112011092442434-pat00332
Is the unitary matrix,
Figure 112011092442434-pat00333
The
Figure 112011092442434-pat00334
Diagonal matrix with singular values of as element. And,
Figure 112011092442434-pat00335
Wow
Figure 112011092442434-pat00336
The
Figure 112011092442434-pat00337
Is the column vector corresponding to the largest singular value of. Also,
Figure 112011092442434-pat00338
As
Figure 112011092442434-pat00339
To
Figure 112011092442434-pat00340
If defined as (
Figure 112011092442434-pat00341
And
Figure 112011092442434-pat00342
The
Figure 112011092442434-pat00343
Is a vector of dimensions),
Figure 112011092442434-pat00344
,
Figure 112011092442434-pat00345
,
Figure 112011092442434-pat00346
. And,
Figure 112011092442434-pat00347
The
Figure 112011092442434-pat00348
Is updated using.

각 반복 단계에서, SINR

Figure 112011092442434-pat00349
Figure 112011092442434-pat00350
Figure 112011092442434-pat00351
,
Figure 112011092442434-pat00352
,
Figure 112011092442434-pat00353
Figure 112011092442434-pat00354
를 이용하여 산출된다. 이에 따라,
Figure 112011092442434-pat00355
가 산출된다. 그리고, 최초 전송 전력 값을
Figure 112011092442434-pat00356
Figure 112011092442434-pat00357
로 설정한다. In each iteration step, SINR
Figure 112011092442434-pat00349
The
Figure 112011092442434-pat00350
Figure 112011092442434-pat00351
,
Figure 112011092442434-pat00352
,
Figure 112011092442434-pat00353
And
Figure 112011092442434-pat00354
It is calculated using Accordingly,
Figure 112011092442434-pat00355
Is calculated. And, the initial transmit power value
Figure 112011092442434-pat00356
And
Figure 112011092442434-pat00357
.

이 때,

Figure 112011092442434-pat00358
이기 때문에,
Figure 112011092442434-pat00359
이면, KKT 조건은 최초의 전송 전력 값을 유지시키며
Figure 112011092442434-pat00360
,
Figure 112011092442434-pat00361
만을 갱신하다. 반대로,
Figure 112011092442434-pat00362
이면, KKT조건에 위배되며 최초의 전송 전력 값은 최적의 전송 전력 값이 아니게 되고, 반복을 통해 전송 전력 값을 낮추어야 한다. 따라서,
Figure 112011092442434-pat00363
,
Figure 112011092442434-pat00364
로 전송 전력 값이 갱신된다(
Figure 112011092442434-pat00365
는 특정 상수 값으로서,
Figure 112011092442434-pat00366
의 값을 가진다). At this time,
Figure 112011092442434-pat00358
Because
Figure 112011092442434-pat00359
, The KKT condition maintains the original transmit power value
Figure 112011092442434-pat00360
,
Figure 112011092442434-pat00361
Renew bay Contrary,
Figure 112011092442434-pat00362
In this case, the KKT condition is violated and the initial transmission power value is not the optimal transmission power value, and the transmission power value should be lowered through repetition. therefore,
Figure 112011092442434-pat00363
,
Figure 112011092442434-pat00364
The transmit power value is updated to
Figure 112011092442434-pat00365
Is a specific constant value,
Figure 112011092442434-pat00366
Has the value of).

마지막으로, 반복 후에 SINR

Figure 112011092442434-pat00367
를 최대화하는
Figure 112011092442434-pat00368
를 산출하며, 최적의 전송 전력 값들과 송수신 가중치 벡터를
Figure 112011092442434-pat00369
,
Figure 112011092442434-pat00370
,
Figure 112011092442434-pat00371
,
Figure 112011092442434-pat00372
Figure 112011092442434-pat00373
를 이용하여 산출한다.
Finally, SINR after iteration
Figure 112011092442434-pat00367
To maximize
Figure 112011092442434-pat00368
And the optimal transmit power values and the transmit / receive weight vector
Figure 112011092442434-pat00369
,
Figure 112011092442434-pat00370
,
Figure 112011092442434-pat00371
,
Figure 112011092442434-pat00372
And
Figure 112011092442434-pat00373
Calculate using

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명한다. 6 is a flowchart illustrating the overall flow of a method for controlling signal reception of a node constituting a distributed network according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed in each step will be described.

먼저, 단계(S610)에서 노드는 i번째 시간 구간에서 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 분산 네트워크 내의 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신한다. 그리고, 단계(S620)에서 노드는 제1 신호의 수신세기 및 제2 신호의 수신세기를 이용하여 노드와 소스 노드 간의 링크의 통신 용량을 산출한다. First, in step S610, the node receives a radio signal including a first signal transmitted from a source node of the node and a second signal transmitted from one or more other nodes other than a source node in a distributed network in an i-th time interval. . In operation S620, the node calculates the communication capacity of the link between the node and the source node using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 용량은 제1 신호의 수신세기에 비례하고, 제2 신호의 수신세기와 반비례할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the communication capacity may be proportional to the reception strength of the first signal and inversely proportional to the reception strength of the second signal.

계속하여, 단계(S630)에서 노드는 산출된 통신 용량이 기 설정된 임계 통신 용량보다 작은 경우, 간섭 신호를 생성하고, 단계(S640)에서 노드는 i+1번째 시간 구간에서 무선 신호를 수신하지 않고, 간섭 신호를 브로드캐스트한다. Subsequently, in step S630, the node generates an interference signal when the calculated communication capacity is smaller than the preset threshold communication capacity, and in step S640, the node does not receive the radio signal in the i + 1th time interval. Broadcasts an interfering signal.

마지막으로, 단계(S650)에서 노드는 i+2번째 시간 구간부터 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하여 수행한다. 이 때, 소스 노드는 i+2번째 시간 구간부터 노드의 무선 신호의 수신 및 비수신과 상응되도록 제1 신호의 전송 및 비전송을 반복하여 수행한다. Finally, in step S650, the node repeatedly performs reception and non-reception of the radio signal from the i + 2 th time period. At this time, the source node repeats the transmission and the non-transmission of the first signal so as to correspond to the reception and non-reception of the wireless signal of the node from the i + 2th time interval.

한편, 소스 노드는 하나 이상의 협력 노드와 협력하여 노드로 신호를 전송할 수 있다. Meanwhile, the source node may transmit signals to the node in cooperation with one or more cooperating nodes.

이 경우, 단계(S610)에서 노드는 i번째 시간 구간에서 하나 이상의 협력 노드로부터 전송된 제3 신호를 더 수신하고, 단계(S620)에서 노드는 제3 신호의 수신세기를 더 이용하여 통신 용량을 산출할 수 있다. 이 때, 통신 용량은 제1 신호의 수신세기 및 제3 신호의 수신세기에 비례하고, 제2 신호의 수신세기와 반비례할 수 있다. In this case, in step S610, the node further receives a third signal transmitted from one or more cooperating nodes in the i-th time interval, and in step S620, the node further uses the received signal strength of the third signal to increase its communication capacity. Can be calculated. In this case, the communication capacity may be proportional to the reception strength of the first signal and the reception strength of the third signal, and may be inversely proportional to the reception strength of the second signal.

그리고, i+2번째 시간 구간 이후 노드가 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 소스 노드는 제1 신호를 하나 이상의 협력 노드로 전송하고, i+2번째 시간 구간 이후 노드가 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 소스 노드 및 하나 이상의 협력 노드는 제1 신호 및 제3 신호를 노드로 전송할 수 있다. The source node transmits the first signal to one or more cooperating nodes in a time interval in which the node does not receive the radio signal after the i + 2th time period, and the node receives the radio signal after the i + 2th time period. In the time interval, the source node and the one or more cooperating nodes may transmit the first signal and the third signal to the node.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명한다. 7 is a flowchart illustrating the overall flow of a method for controlling signal reception of a node constituting a distributed network according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed in each step will be described.

먼저, 단계(S710)에서 노드는 i번째 시간 구간에서 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 분산 네트워크 내의 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신한다. 그리고, 단계(S720)에서 노드는 i번째 시간 구간에서 수신된 제1 신호의 수신세기 및 제2 신호의 수신세기를 이용하여 i번째 시간 구간에서의 노드와 소스 노드 간의 링크의 통신 용량(i번째 통신 용량)을 산출한다. First, in step S710, a node receives a radio signal including a first signal transmitted from a source node of a node and a second signal transmitted from one or more other nodes other than a source node in a distributed network in an i-th time interval. . In operation S720, the node uses the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal received in the i-th time interval, and the communication capacity of the link between the node and the source node in the i-th time period (i-th). Communication capacity).

계속하여, 단계(S730)에서 노드는 i+a번째 시간 구간에서 무선 신호를 수신하고, 단계(S740)에서 노드는 i+a번째 시간 구간에서 수신된 제1 신호의 수신세기 및 제2 신호의 수신세기를 이용하여 i+a번째 시간 구간에서의 노드와 소스 노드 간의 링크의 통신 용량(i+a번째 통신 용량)을 산출한다. Subsequently, in step S730, the node receives the radio signal in the i + a th time interval, and in step S740, the node receives the received strength and the second signal of the first signal received in the i + a th time period. Using the reception strength, the communication capacity of the link between the node and the source node in the i + ath time interval (i + ath communication capacity) is calculated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, i번째 통신 용량 및 i+a번째 통신 용량은 제1 신호의 수신세기에 비례하고, 제2 신호의 수신세기와 반비례할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the i th communication capacity and the i + a th communication capacity may be proportional to the reception strength of the first signal and inversely proportional to the reception strength of the second signal.

마지막으로, 단계(S750)에서 노드는 i번째 통신 용량과 i+a번째 통신 용량 사이의 변화율이 기 설정된 통신 용량 변화율보다 큰 경우, i+a+1번째 시간 구간부터 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하여 수행한다. 이 때, 소스 노드는 i+a+1번째 시간 구간부터 노드의 상기 무선 신호의 수신 및 비수신과 상응되도록 제1 신호의 전송 및 비전송을 반복하여 수행한다. Finally, in step S750, when the change rate between the i th communication capacity and the i + a th communication capacity is greater than the preset communication capacity change rate, the node receives and receives no radio signals from the i + a + 1 th time interval. Repeat by At this time, the source node repeats the transmission and the non-transmission of the first signal so as to correspond to the reception and non-reception of the radio signal of the node from the i + a + 1th time interval.

한편, 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 소스 노드는 하나 이상의 협력 노드와 협력하여 노드로 신호를 전송할 수 있다. Meanwhile, as described above, the source node may transmit a signal to the node in cooperation with one or more cooperative nodes.

이 경우, 단계(S710) 및 단계(S730)에서는 하나 이상의 협력 노드로부터 전송된 제3 신호를 더 수신하고, 단계(S720) 및 단계(S740)에서는 제3 신호의 수신세기를 더 이용하여 i번째 통신 용량 및 i+a번째 통신 용량을 산출할 수 있다. 이 때, i번째 통신 용량 및 상기 i+a번째 통신 용량은 제1 신호의 수신세기 및 제3 신호의 수신세기에 비례하고, 제2 신호의 수신세기와 반비례할 수 있다. In this case, steps S710 and S730 further receive a third signal transmitted from one or more cooperating nodes, and steps S720 and S740 further use the i th signal using the reception strength of the third signal. The communication capacity and the i + a th communication capacity can be calculated. In this case, the i th communication capacity and the i + a th communication capacity may be proportional to the reception strength of the first signal and the reception strength of the third signal, and may be inversely proportional to the reception strength of the second signal.

그리고, i+a+1번째 시간 구간 이후 노드가 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 소스 노드는 제1 신호를 하나 이상의 협력 노드로 전송하고, i+a+1번째 시간 구간 이후 노드가 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 소스 노드 및 하나 이상의 협력 노드는 제1 신호 및 제3 신호를 노드로 전송할 수 있다. The source node transmits the first signal to one or more cooperating nodes in a time interval in which the node does not receive a radio signal after the i + a + 1th time interval, and the node after the i + a + 1th time interval. The source node and the one or more cooperating nodes may transmit the first signal and the third signal to the node in a time interval for which the signal is not received.

지금까지 본 발명에 따른 노드의 신호 수신 제어 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 2에서 설명한 노드(200)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.So far, embodiments of the method for controlling signal reception of a node according to the present invention have been described, and the configuration of the node 200 described above with reference to FIG. 2 is also applicable to the present embodiment. Hereinafter, a detailed description will be omitted.

또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Examples of program instructions, such as magneto-optical and ROM, RAM, flash memory and the like, can be executed by a computer using an interpreter or the like, as well as machine code, Includes a high-level language code. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and limited embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Various modifications and variations may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (12)

분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법에 있어서,
i번째 시간 구간(i는 1 이상의 정수임)에서 상기 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 상기 분산 네트워크 내의 상기 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신하는 단계;
상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량을 산출하는 단계;
상기 통신 용량이 기 설정된 임계 통신 용량보다 작은 경우, 간섭 신호를 생성하는 단계;
i+1번째 시간 구간에서 상기 무선 신호를 수신하지 않고, 상기 간섭 신호를 브로드캐스트하는 단계; 및
i+2번째 시간 구간부터 상기 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
In the signal reception control method of a node constituting a distributed network,
Receive a wireless signal that includes a first signal transmitted from a source node of the node and a second signal transmitted from one or more other nodes in the distributed network during the i th time interval (i is an integer of 1 or more). Making;
Calculating a communication capacity of a link between the node and the source node using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal;
Generating an interference signal when the communication capacity is less than a preset threshold communication capacity;
broadcasting the interference signal without receiving the wireless signal in an i + 1th time interval; And
repeating reception and non-reception of the radio signal from an i + 2 th time period
Signal reception control method of a node comprising a.
제1항에 있어서,
상기 통신 용량은 상기 제1 신호의 수신세기에 비례하고, 상기 제2 신호의 수신세기와 반비례하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
The method of claim 1,
And the communication capacity is proportional to the reception strength of the first signal and inversely proportional to the reception strength of the second signal.
제1항에 있어서,
상기 소스 노드는 상기 i+2번째 시간 구간부터 상기 노드의 상기 무선 신호의 수신 및 비수신과 상응되도록 상기 제1 신호의 전송 및 비전송을 반복하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
The method of claim 1,
And the source node repeats transmission and non-transmission of the first signal so as to correspond to reception and non-reception of the radio signal of the node from the i + 2th time interval.
제1항에 있어서,
상기 무선 신호를 수신하는 단계는 상기 i번째 시간 구간에서 상기 소스 노드의 하나 이상의 협력 노드로부터 전송된 제3 신호를 더 수신하고,
상기 통신 용량을 산출하는 단계는 상기 제3 신호의 수신세기를 더 이용하여 상기 통신 용량을 산출하되,
상기 통신 용량은 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제3 신호의 수신세기에 비례하고, 상기 제2 신호의 수신세기와 반비례하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
The method of claim 1,
Receiving the radio signal further receives a third signal transmitted from one or more cooperating nodes of the source node in the i-th time interval,
The calculating of the communication capacity may further include calculating the communication capacity by further using the reception strength of the third signal.
And the communication capacity is proportional to the reception strength of the first signal and the reception strength of the third signal, and inversely proportional to the reception strength of the second signal.
제4항에 있어서,
상기 i+2번째 시간 구간 이후 상기 노드가 상기 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 상기 소스 노드는 상기 제1 신호를 상기 하나 이상의 협력 노드로 전송하고,
상기 i+2번째 시간 구간 이후 상기 노드가 상기 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 상기 소스 노드 및 상기 하나 이상의 협력 노드는 상기 제1 신호 및 상기 제3 신호를 상기 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
5. The method of claim 4,
The source node transmits the first signal to the at least one cooperating node in a time interval in which the node does not receive the radio signal after the i + 2th time interval,
The source node and the at least one cooperating node transmits the first signal and the third signal to the node in a time interval in which the node does not receive the radio signal after the i + 2th time interval. Method of controlling signal reception of a node.
분산 네트워크를 구성하는 노드의 신호 수신 제어 방법에 있어서,
i번째 시간 구간(i는 1 이상의 정수임)에서 상기 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 상기 분산 네트워크 내의 상기 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신하는 단계;
상기 i번째 시간 구간에서 수신된 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 i번째 시간 구간에서의 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량(i번째 통신 용량)을 산출하는 단계;
i+a번째 시간 구간(a는 1 이상의 정수임)에서 상기 무선 신호를 수신하는 단계;
상기 i+a번째 시간 구간에서 수신된 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 i+a번째 시간 구간에서의 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량(i+a번째 통신 용량)을 산출하는 단계; 및
상기 i번째 통신 용량과 상기 i+a번째 통신 용량 사이의 변화율이 기 설정된 통신 용량 변화율보다 큰 경우, i+a+1번째 시간 구간부터 상기 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
In the signal reception control method of a node constituting a distributed network,
Receive a wireless signal that includes a first signal transmitted from a source node of the node and a second signal transmitted from one or more other nodes in the distributed network during the i th time interval (i is an integer of 1 or more). Making;
The communication capacity of the link between the node and the source node in the i-th time interval by using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal received in the i-th time interval (i-th communication capacity) Calculating;
receiving the wireless signal in an i + ath time interval (a is an integer of 1 or more);
The communication capacity of the link between the node and the source node in the i + a-th time interval by using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal received in the i + a-th time interval (i calculating a + a th communication capacity; And
If the rate of change between the i th communication capacity and the i + a th communication capacity is greater than a preset communication capacity change rate, repeating reception and non-reception of the radio signal from an i + a + 1 th time period;
Signal reception control method of a node comprising a.
제6항에 있어서,
상기 i번째 통신 용량 및 상기 i+a번째 통신 용량은 상기 제1 신호의 수신세기에 비례하고, 상기 제2 신호의 수신세기와 반비례하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
The method according to claim 6,
And the i th communication capacity and the i + a th communication capacity are proportional to the reception strength of the first signal and inversely proportional to the reception strength of the second signal.
제7항에 있어서,
상기 소스 노드는 상기 i+a+1번째 시간 구간부터 상기 노드의 상기 무선 신호의 수신 및 비수신과 상응되도록 상기 제1 신호의 전송 및 비전송을 반복하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
And the source node repeats transmission and non-transmission of the first signal so as to correspond to reception and non-reception of the radio signal of the node from the i + a + 1th time interval. .
제7항에 있어서,
상기 i번째 시간 구간에서 상기 무선 신호를 수신하는 단계 및 상기 i+a번째 시간 구간에서 상기 무선 신호를 수신하는 단계는 상기 소스 노드의 하나 이상의 협력 노드로부터 전송된 제3 신호를 더 수신하고,
상기 i번째 통신 용량을 산출하는 단계 및 상기 i+a번째 통신 용량을 산출하는 단계는 상기 제3 신호의 수신세기를 더 이용하여 상기 i번째 통신 용량 및 상기 i+a번째 통신 용량을 산출하되,
상기 i번째 통신 용량 및 상기 i+a번째 통신 용량은 상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제3 신호의 수신세기에 비례하고, 상기 제2 신호의 수신세기와 반비례하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
Receiving the wireless signal in the i-th time interval and receiving the wireless signal in the i + a-th time interval further receive a third signal transmitted from one or more cooperating nodes of the source node,
The calculating of the i-th communication capacity and the calculating of the i + a-th communication capacity further include calculating the i-th communication capacity and the i + a-th communication capacity by further using the reception strength of the third signal.
The i th communication capacity and the i + a th communication capacity are proportional to the reception strength of the first signal and the reception strength of the third signal, and inversely proportional to the reception strength of the second signal. Receive control method.
제9항에 있어서,
상기 i+a+1번째 시간 구간 이후 상기 노드가 상기 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 상기 소스 노드는 상기 제1 신호를 상기 하나 이상의 협력 노드로 전송하고,
상기 i+a+1번째 시간 구간 이후 상기 노드가 상기 무선 신호를 비수신하는 시간 구간에서 상기 소스 노드 및 상기 하나 이상의 협력 노드는 상기 제1 신호 및 상기 제3 신호를 상기 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 노드의 신호 수신 제어 방법.
10. The method of claim 9,
The source node transmits the first signal to the at least one cooperative node in a time interval in which the node does not receive the radio signal after the i + a + 1th time interval.
The source node and the one or more cooperating nodes transmit the first signal and the third signal to the node in a time interval in which the node does not receive the radio signal after the i + a + 1th time interval. A signal reception control method of a node.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method of any one of claims 1 to 10. 분산 네트워크를 구성하는 노드에 있어서,
i번째 시간 구간(i는 1 이상의 정수임)에서 상기 노드의 소스 노드로부터 전송된 제1 신호 및 상기 분산 네트워크 내의 상기 소스 노드가 아닌 하나 이상의 다른 노드로부터 전송된 제2 신호가 포함된 무선 신호를 수신하는 수신부;
상기 제1 신호의 수신세기 및 상기 제2 신호의 수신세기를 이용하여 상기 노드와 상기 소스 노드 간의 링크의 통신 용량을 산출하는 통신 용량 산출부;
상기 통신 용량이 기 설정된 임계 통신 용량보다 작은 경우, 간섭 신호를 생성하는 간섭 신호 생성부; 및
i+1번째 시간 구간에서 상기 간섭 신호를 브로드캐스트하는 전송부
를 포함하되,
상기 수신부는 상기 i+1번째 시간 구간에서 상기 무선 신호를 수신하지 않으며, i+2번째 시간 구간부터 상기 무선 신호의 수신 및 비수신을 반복하는 것을 특징으로 하는 노드.
In a node constituting a distributed network,
Receive a wireless signal that includes a first signal transmitted from a source node of the node and a second signal transmitted from one or more other nodes in the distributed network during the i th time interval (i is an integer of 1 or more). A receiving unit;
A communication capacity calculator configured to calculate a communication capacity of a link between the node and the source node by using the reception strength of the first signal and the reception strength of the second signal;
An interference signal generator for generating an interference signal when the communication capacity is smaller than a preset threshold communication capacity; And
Transmitter for broadcasting the interference signal in the i + 1 th time interval
Including,
And the receiving unit does not receive the wireless signal in the i + 1th time interval, and repeats reception and non-reception of the wireless signal from the i + 2th time interval.
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WO2006075942A1 (en) 2005-01-11 2006-07-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for interference-based routing in a wireless mesh network

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