KR101325352B1 - 유기적 토폴로지 네트워크에서의 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법은 상기 거점 노드가 관리하는 분산 노드들에 대한 고장 발생 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 기초로, 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접하며, 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계; 상기 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 이용하여 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 산출하는 단계; 및 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 이용하여 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들의 그룹인 물리적 클러스터를 구성하는 단계를 포함한다.
또한, 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법은 거점 노드의 통신 방법은 가입자의 이동성에 기반한 논리적 클러스터 간의 핸드오버를 위한 클러스터 기준 문턱값을 설정하는 단계; 클러스터의 활성, 후보, 이웃 집합으로의 변경 단계, 활성 클러스터 선택 정책 결정하는 단계를 포함한다.

Description

유기적 토폴로지 네트워크에서의 통신 방법{COMMUNICATION METHOD IN AN ORGANIC TOPOLOGY NETWORK}
아래의 실시예들은 유기적 토폴로지 네트워크에서의 통신 방법에 관한 것이다.
최근 스마트 폰, 아이패드와 같은 진화된 이동 통신 단말기의 등장으로 무선 트래픽이 급격히 증가하고 있다. 이에 따라, 이동 통신 사업자들도 급격히 증가하는 무선 트래픽을 수용하기 위해서 기존의 매크로 망 위주의 이동 통신 서비스에서 마이크로, 피코, 펨토 단위의 이동 통신 서비스로 진화를 시키고 있다. 그러나, 셀 사이즈가 작아지면서 사업자는 많은 수의 작은 기지국을 관리를 해야 하기 때문에 기존의 매크로 기지국처럼 운용자가 직접 설치, 운용, 관리를 하기 힘들어지게 된다. 이러한 많은 수의 작은 셀들을 유기적으로 관리하여 새로운 형태의 토폴로지를 구성하는 연구가 필요하게 된다.
본 발명의 일 실시예는 신규 분산 노드의 설치, 분산 노드의 고장 및 운용 정책에 따른 일부 분산 노드의 전원 오프 등으로 인한 물리적 클러스터의 생성, 변경 및 삭제와 관련된 유기적 토폴로지 네트워크 및 거점 노드의 통신 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 가입자의 이동성에 기반한 논리적 클러스터 간의 핸드오버를 위한 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법은 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 통신 방법에 있어서, 상기 이용 가능한 무선 통신을 검색하는 단계; 및 상기 검색 결과에 따라 상기 유기적 토폴로지 관리 장치에게 상기 신규 분산 노드를 포함하는 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들의 그룹인 물리적 클러스터의 설정을 요청하는 단계를 포함한다.
상기 물리적 클러스터의 설정을 요청하는 단계는 상기 거점 노드들로부터 상기 신규 분산 노드의 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 신규 분산 노드의 위치 정보를 기초로 상기 유기적 토폴로지 관리 장치에게 상기 물리적 클러스터의 설정을 요청하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법은 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법에 있어서, 상기 거점 노드가 관리하는 분산 노드들에 대한 고장 발생 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 기초로, 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접하며, 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계; 상기 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 이용하여 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 산출하는 단계; 및 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 이용하여 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들의 그룹인 물리적 클러스터를 구성하는 단계를 포함한다.
상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계는 상기 분산 노드들과의 주기적인 연결 신호를 이용하여 상기 고장 여부를 판단할 수 있다.
상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계는 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 속한 사용자 단말로부터의 피드백 신호를 이용하여 상기 고장 여부를 판단할 수 있다.
상기 고장으로 판단된 분산 노드의 인덱스를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계는 상기 고장으로 판단된 분산 노드와 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들과의 거리를 기초로 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계일 수 있다.
상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계는 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들 중 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 세 개의 분산 노드들을 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계는 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들이 서로 동일 거리에 위치하는 경우, 상기 동일 거리에 위치하는 적어도 세 개의 분산 노드들을 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법은 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법에 있어서, 상기 거점 노드가 관리하는 분산 노드들로부터 상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보를 피드백 받는 단계; 상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보를 미리 설정된 기준 문턱값과 비교하는 단계; 상기 비교 결과를 기초로, 상기 분산 노드들 중 전원을 차단할 대상 분산 노드에 인접하며 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계; 상기 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 이용하여 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 산출하는 단계; 및 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워가 수용 가능(acceptable)한지 여부에 기초하여 상기 대상 분산 노드의 전원을 차단하는 단계를 포함한다.
상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보는 상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율 상태를 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법은 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법에 있어서, 상기 단말의 데이터를 공유하는 분산 노드들의 그룹인 논리적 클러스터들 중 상기 단말과 통신 중인 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 신호 세기가 핸드오버의 제1 임계치 레벨에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 기초로, 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 논리적 클러스터를 상기 활성 클러스터의 집합에 포함시킴으로써 상기 단말에 대한 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.
상기 활성 클러스터를 위한 기준 문턱값인 제1 임계치 레벨 및 상기 후보 클러스터를 위한 기준 문턱값인 제2 임계치 레벨을 정의하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 논리적 클러스터들 중 상기 제2 임계치 레벨에 도달한 논리적 클러스터를 이웃 클러스터에서 상기 후보 클러스터로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 이동성, 핸드오버 효율 및 서브 채널의 사용 효율을 고려하여 비용 효율을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단말의 이동성은 도플러 효과, 채널의 피드백 정보, 및 상기 단말 자체의 센서로부터 추출된 이동 정보에 기초하여 파악될 수 있다.
상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계는 상기 활성 클러스터를 선택하는 정책에 기초하여 상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 활성 클러스터를 선택하는 정책은 상기 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 상기 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수를 기초로, 상기 분산 노드의 개수가 작은 클러스터를 우선적으로 선택하는 제1 정책, 상기 분산 노드 수가 많은 클러스터를 우선으로 선택하는 제2 정책 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계는 상기 활성 클러스터를 선택하는 정책 각각의 비용 효율을 기초로 상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택할 수 있다.
상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계는 상기 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 상기 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수가 동일한 경우, 상기 분산 노드들의 결합된 신호 대 간섭 플러스 노이즈 비(Combined SINR)를 기초로 상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택할 수 있다.
상기 제1 정책을 적용하고, 상기 단말과 통신 중인 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 멤버인 분산 노드의 개수보다 적은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터가 상기 후보 클러스터의 집합에 유입된 경우, 상기 적은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터를 상기 활성 클러스터의 집합으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 정책을 적용하고, 상기 단말과 통신 중인 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 멤버인 분산 노드의 개수보다 많은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터가 상기 후보 클러스터의 집합에 유입된 경우, 상기 많은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터를 상기 활성 클러스터의 집합으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 신규 분산 노드의 위치 정보를 기초로 유기적 토폴로지 관리 장치에게 물리적 클러스터의 설정을 요청함으로써 신규 분산 노드의 설치에 따른 새로운 물리적 클러스터를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 거점 노드가 분산 노드의 고장 여부를 판단하고, 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 다른 협력 가능한 분산 노드들을 이용하여 물리적 클러스터를 (재)구성함으로써 단말에게 끊임없는 서비스를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보를 이용하여 전원을 차단할 대상 분산 노드에 인접하며 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정함으로써 대상 분산 노드의 전원을 차단하더라도 단말에게 끊임없는 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면 단말의 이동성을 기초로 활성 클러스터의 선택 정책을 결정하고, 이동성이 높을 경우 정책 2가 선택이 되어 경유하는 논리적 클러스터들의 개수를 줄임으로써 핸드오버 횟수를 줄일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 설치에 따라 변경된 물리적 클러스터를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 3은 일 실시예에 따라 고장으로 판단되는 분산 노드를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 4는 일 실시예에 따라 고장으로 판단되는 분산 노드를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 구성되는 물리적 클러스터를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 6은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 다양한 논리적 클러스터의 집합들을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 다양한 핸드오버의 발생 위치를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 9은 일 실시예에 따른 이동하는 시간에 따른 서브 채널(sub channel)의 사용량을 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따른 이동성 기반의 활성 클러스터 정책에 따른 핸드오버 횟수를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 설치에 따라 변경된 물리적 클러스터를 나타낸 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크는 단말을 서빙하는 분산 노드들, 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 거점 노드들과 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함한다.
이하에서 '분산 노드(Distributed Node)'는 수 미터에서 수백 미터의 커버리지(coverage)를 가지며, 다수의 단말에게 액세스 네트워크를 제공하는 L2 계층을 지원하는 안테나 노드일 수 있다. 분산 노드는 마이크로 셀, 피코 셀 및 펨토 셀 등의 기능을 수행할 수 있으며, WLAN의 액세스 포인트(Access Point)의 역할을 수행할 수 있다.
'거점 노드(Anchor Node)'는 수백 미터에서 수 킬로미터의 커버리지를 가지며, 다수의 분산 노드들 간의 무선 자원을 관리하는 L3 계층을 지원하는 노드일 수 있다. 거점 노드는 단말의 위치를 파악하며, 클러스터 생성을 위한 정보를 유기적 토폴로지에게 전달할 수 있다.
'유기적 토폴로기 관리 장치(Organic Topology Management Unit)'는 다수의 거점 노드들을 관리하며, 단말의 위치와 트래픽을 관리하는 L3 계층 이상을 지원하는 장치일 수 있다.
'물리적 클러스터(Physical cluster)'는 협력 전송할 수 있는 분산 노드들의 그룹을 의미하며, 물리적 클러스터의 크기는 분산 노드의 전송 전력을 조절함으로써 변형시킬 수 있다.
'논리적 클러스터(Logical cluster)'는 물리적 클러스터의 부분 집합 (subset)이 되고, 협력 송수신을 위하여 단말의 데이터를 서로 공유하는 분산 노드의 그룹을 의미하며, 단말의 유무에 따라 생성, 소멸할 수 있다.
도 1을 참조하면, 신규 분산 노드(100)는 설치 시에 단말처럼 동작하며 이때의 동작을 '단말 모드 동작'이라 부를 수 있다.
신규 분산 노드(100)는 단말 모드 동작 시에 주변의 이용 가능한 무선 통신을 통해서 유기적 토폴로지 관리 장치에게 물리적 클러스터의 (재)구성을 요청한다.
신규 분산 노드(100)가 물리적 클러스터의 (재)구성을 요청하는 과정은 다음과 같다.
신규 분산 노드(100)는 예를 들어, 셀룰러, 무선랜, 분산 노드 등과 같이 이용 가능한 무선 통신을 검색(201)한 후, 이용 가능한 무선 통신을 이용하여 유기적 토폴로지 관리 장치에게 물리적 클러스터 설정을 요청한다(203). 이때, 신규 분산 노드(100)는 거점 노드들로부터 신규 분산 노드의 위치 정보를 수신하고, 신규 분산 노드의 위치 정보를 기초로 유기적 토폴로지 관리 장치에게 물리적 클러스터의 설정을 요청할 수 있다.
유기적 토폴로지 관리 장치는 신규 분산 노드의 요청에 따라 신규의 물리적 클러스터(130)를 생성 혹은 변경하며, 이에 따라 신규 분산 노드(100) 및 신규 분산 노드에 인접한 클러스터에게 업데이트를 요청할 수 있다.
이후, 신규 분산 노드(100)는 분산 노드 모드로 동작하며, 물리적 클러스터에 포함된 단말들에게 신규 클러스터에 대한 정보를 브로드캐스팅(broadcasting) 할 수 있다(205).
이러한 신규 분산 노드(100)의 추가로 인해 기존의 물리적 클러스터(110)가 신규의 물리적 클러스터(130)와 같은 형태로 재구성될 수 있다.
이때, 신규 분산 노드(100)의 최적(optimal) 전송 전력은 다음의 [수학식 1]을 통해 구할 수 있다.
Figure 112012007703969-pat00001
여기서, P new _ bs _ tx 는 신규 분산 노드의 전송 전력을, P new _ bs _ tx *는 신규 분산 노드의 최적의 전송 전력을 의미하며, Pmax는 인접 셀의 간섭을 고려한 기지국(즉 분산 노드)의 최대 전송 전력을 의미한다.또한, SINR target 은 단말이 요구하는 SNR이고, L user , bs1 은 가입자의 패스 로스(path loss)이며, G(A)는 안테나 이득(Gain), N0 은 잡음을 의미한다.
여기서, 안테나 이득은 빔 패턴에 따라 달라질 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따라 고장으로 판단되는 분산 노드를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
일 실시예에 따른 단말을 서빙하는 분산 노드들, 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 거점 노드들과 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법은 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 거점 노드는 거점 노드가 관리하는 분산 노드들에 대한 고장 발생 여부를 판단한다(301). 만약, 301에서 거점 노드가 관리하는 분산 노드들에 고장이 발생하지 않은 때에는 거점 노드는 313으로 가서 기존의 물리적 클러스터를 이용하여 단말에게 서비스를 제공할 수 있다.
301에서 거점 노드는 분산 노드들과의 주기적인 연결 신호를 이용하여 고장 여부를 판단하거나, 고장으로 판단된 분산 노드에 속한 단말로부터의 피드백 신호를 이용하여 고장 여부를 판단할 수 있다.
거점 노드는 고장으로 판단된 분산 노드의 인덱스를 저장할 수 있다(303).
거점 노드는 301의 판단 결과를 기초로, 고장으로 판단된 분산 노드에 인접하며, 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정한다(305).
305에서 거점 노드는 고장으로 판단된 분산 노드의 일정 반경 내에서 협력 가능한 분산 노드들을 선정할 수 있다.
즉, 거점 노드는 고장으로 판단된 분산 노드와 이에 인접한 분산 노드들과의 거리를 기초로 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정할 수 있다.
거점 노드가 협력 가능한 분산 노드를 선정하는 방법은 다음과 같다.
거점 노드는 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들 중 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 세 개의 분산 노드들을 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들로 선정할 수 있다. 거점 노드는 이 후, 인접한 세 개의 분산 노드들을 이용하여 물리적 클러스터를 형성할 수 있다.
또한, 거점 노드는 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들이 서로 동일 거리에 위치하는 경우, 동일 거리에 위치하는 적어도 세 개의 분산 노드들을 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들로 선정할 수 있다. 이 경우, 거점 노드는 동일 거리에 위치하는 적어도 세 개의 분산 노드들을 이용하여 물리적 클러스터를 형성할 수 있다.
거점 노드는 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향(θ) 및 빔 폭(w)을 계산할 수 있다(307).
거점 노드는 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 이용하여 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 산출한다(309). 여기서, 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워(P)는 다음의 [수학식 2]와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112012007703969-pat00002
여기서,
Figure 112012007703969-pat00003
는 분산 노드의 인덱스 집합을 의미하고, θ는 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 각도, w는 협력 가능한 분산 노드들이 전송하는 신호의 빔 폭을 의미한다.
[수학식 2]에서 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워(P)는 분산 노드 i 가 중심 방향 θ의 빔폭 w의 빔을 가질 때의 전송 전력을 나타낸다.
거점 노드는 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 이용하여 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들의 그룹인 물리적 클러스터를 (재)구성한다(311).
이후, 거점 노드는 물리적 클러스터를 통해 단말들에게 서비스를 제공할 수 있다(313).
아래의 도 4에서는 고장으로 판단되는 분산 노드를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 (재)구성된 물리적 클러스터들의 다양한 형태들을 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따라 고장으로 판단되는 분산 노드를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 구성되는 물리적 클러스터들을 나타낸 도면이다.
고장으로 판단되는 분산 노드를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 물리적 클러스터들을 재구성함에 따라 변경된 분산 노드들의 송신 파워(P)는 다음의 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012007703969-pat00004
여기서, △는 전송 파워의 증가량을 나타내고, θ' 는 협력 가능한 분산 노드들 간의 변경된 중심 방향 각도, w'는 협력 가능한 분산 노드들이 전송하는 신호의 변경된 빔 폭을 의미한다. 또한, N(i)는 분산 노드 i의 이웃 인덱스 집합을 의미한다.
[수학식 3]에서 θ' 는 고장으로 판단된 분산 노드를 향하도록 설정된 중심 방향의 각도이고, w'는 고장으로 판단된 분산 노드를 서비스하기 위한 (물리적) 클러스터에 따라 변경된 빔 폭을 의미한다. w'는 (물리적) 클러스터의 형성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 120도의 빔 폭을 사용하는 경우 협력 가능한 분산 노드들은 고장으로 판단된 분산 노드가 서빙하는 고장 지역을 빈틈없이 커버할 수 있으며, 이 밖에서 상황에 따라 다양한 형태의 빔 폭을 사용할 수 있다. 또한, [수학식 3]에서 전송 파워의 증가량(△)는 분산 노드의 커버리지를 증가시켰을 때, SINR이 동일해지도록 증가시킬 수 있다.
상술한 [수학식 3]을 통해 최종적으로 결정된 전송 파워의 증가량(△), 협력 가능한 분산 노드들 간의 변경된 중심 방향 각도(θ' ) 및 협력 가능한 분산 노드들이 전송하는 신호의 변경된 빔 폭(w')에 의해 (재)구성된 물리적 클러스터들은 410, 430 및 450과 같이 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다. 도 5를 참조하면, 운용 정책에 따라 일부 분산 노드의 전원을 차단하는 경우에 단말을 서빙하는 분산 노드들, 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 거점 노드들과 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법은 다음과 같다.
거점 노드는 거점 노드가 관리하는 분산 노드들로부터 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율(utilization)에 대한 정보를 피드백 받는다(501). 여기서, 무선 자원으로는 시간, 주파수 및 공간사의 자원 등을 일 예로 들 수 있다.
거점 노드는 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보를 미리 설정된 기준 문턱(threshold)값과 비교한다(503). 보다 구체적으로 거점 노드는 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보가 미리 설정된 기준 문턱값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.
503에서 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율을 나타내는 지시자는 다음의 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012007703969-pat00005
여기서, С 는 무선자원 효율이 기준 문턱값에 도달하지 않은 분산 노드들의 집합이고,
Figure 112012007703969-pat00006
는 분산 노드 i의 무선자원 효율 상태을 나타내는 지시자(indicator)이며, Th는 무선자원 효율의 미리 설정된 기준 문턱값을 의미한다. 는 분산 노드의 인덱스 집합을 의미한다.
503에서 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보가 미리 설정된 기준 문턱값보다 작다고 판단되면 거점 노드는 해당 분산 노드의 인덱스를 저장할 수 있다(505). 반면에, 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보가 미리 설정된 기준 문턱값보다 크거나 같다고 판단되면, 거점 노드는 분산 노드에 대한 전원을 차단하지 않고 517로 가서 단말에게 서비스를 제공할 수 있다.
이 후, 거점 노드는 503의 비교 결과를 기초로, 분산 노드들 중 전원을 차단할 대상 분산 노드에 인접하며 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정한다(507).
거점 노드는 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 계산하고(509), 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 이용하여 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 산출한다(511).
거점 노드는 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워가 수용 가능(acceptable)한지 여부를 판단한다(513). 거점 노드는 513의 판단 결과, 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워가 수요 가능하다고 판단되면, 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워 증가량에 따른 서비스 커버리지를 체크하고 대상 분산 노드의 전원을 차단한다(515). 이러한 과정은 반복 수행될 수 있다.
513에서 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워가 수용 가능(acceptable)한지 여부는 아래의 [수학식 5]에 의해 판단할 수 있다.
Figure 112012007703969-pat00007
여기서, i *는 대상 분산 노드의 전원이 차단되었다고 가정할 때를 의미한다.
이때, 거점 노드는 상술한 [수학식 3]을 이용하여 협력 가능한 분산 노드들의 커버리지(coverage)를 확정하는 과정을 수행할 수 있다.
515에서 대상 분산 노드의 전원이 차단되고 나면, 거점 노드는 대상 분산 노드를 제외한 나머지 협력 가능한 분산 노드들에 의해 구성된 물리적 클러스터를 이용하여 단말에게 서비스를 제공할 수 있다(517).
만약, 513에서 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워가 수용 가능(acceptable)하지 않다고 판단되면, 거점 노드는 대상 분산 노드의 전원을 차단하지 않고 517로 가서 기존의 물리적 클러스터를 이용하여 단말에게 서비스를 제공할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 다양한 논리적 클러스터의 집합들을 나타낸 도면이다. 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서는 가입자의 특성에 맞도록 다양한 논리적 클러스터의 집합들을 구성할 수 있다.
도 6에서 L1A, L1B, L1C 는 1 개의 분산 노드로 구성된 클러스터(L1)이고, L2AB, L2BC, L2AC 는 분산 노드 2 개로 구성된 클러스터(L2)이며, L3ABC 는 분산 노드 3 개로 구성된 클러스터(L3)이다.
여기서, 클러스터(L1)은 분산 노드 1개로도 충분히 타겟 SINR(SINRtarget)을 만족하는 집합을 의미하며, 아래의 [수학식 6]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012007703969-pat00008
여기서, SINRA, SINRB, SINRC는 1개의 분산 노드 각각의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 의미한다.
또한, 클러스터(L2) 및 클러스터(L3)와 같은 Ln 클러스터는 분산 노드 n-1개로 타겟 SINR(SINRtarget)을 만족시킬 수 없어 n 개의 분산 노드들의 결합된 신호 대 간섭 플러스 노이즈 비(Combined SINR)가 타겟 SINR(SINRtarget)을 만족하는 집합을 의미한다. (여기서, n 은 1 보다 큰 자연수 이다.)
클러스터(L2) 및 클러스터(L3)은 각각 아래의 [수학식 7] 및 [수학식 8]로 표현할 수 있다.
Figure 112012007703969-pat00009
여기서, SINRAB, SINRBC, SINRAC는 2개의 분산 노드들 각각이 결합된 SINR을 의미한다.
Figure 112012007703969-pat00010
여기서, SINRABC는 3 개의 분산 노드들이 결합된 SINR을 의미한다.
도 7은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크에서 다양한 핸드오버의 발생 위치를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크는 A, B, C 3 개의 분산 노드를 포함할 수 있으며, 유기적 토폴로지 네트워크에서 핸드 오버 이벤트가 발생할 수 있는 경우로는 단말이 2개 분산 노드들이 접하는 지역을 지나가는 경우 및 단말이 3개 분산 노드들이 접하는 지역을 지나가는 경우를 예로 들 수 있다.
우선, 단말이 2개 분산 노드들이 접하는 지역을 지나가는 경우로는 도 6에서의 L1 -> L2 -> L1으로 이동하는 때를 예로 들 수 있으며, 또한, 단말이 3개 분산 노드들이 접하는 지역을 지나가는 경우로는 도 6에서의 L2 -> L3 -> L2로 이동하는 때를 예로 들 수 있다.
이때, 단말은 높은 이동성을 가지거나 또는 낮은 이동성을 가질 수 있다.
일 실시예에서는 높은 이동성을 가진 단말의 경우, 클러스터 간의 다리 역할을 하는 중간의 논리적 클러스터를 경유하지 않도록 하게 활성 클러스터를 선택하는 정책을 다르게 적용함으로써 단말의 이동에 따른 핸드오버 횟수를 줄일 수 있도록 한다.
도 8은 일 실시예에 따른 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
이하에서, 활성 클러스터의 집합(Active cluster Set)은 단말과 통신 중인 논리적 클러스터들의 집합을 의미한다. 후보 클러스터의 집합(Candidate cluster Set)은 활성 클러스터의 집합에 들어갈 수 있는 후보군, 즉 클러스터에 포함된 분산 노드의 파일럿 신호기반의 SINR의 세기가 임계값을 초과하는 클러스터들의 집합을 의미한다.
또한, 이웃하는 물리적 클러스터들 중 후보 클러스터의 집합에 되지 않은 모든 논리적 클러스터들은 이웃 클러스터 집합(Neighbor cluster Set)으로 정의할 수 있다.
일 실시예에서는 활성 클러스터, 후보 클러스터, 이웃 클러스터로의 변경이 되는 기준 문턱값으로 T_cluster_add, T_cluster_drop을 새롭게 정의할 수 있다.
이웃 클러스터 집합(neighbor cluster set)에 속한 클러스터가 T_cluster_add 문턱값에 도달시에 후보 클러스터의 집합(candidate cluster set)이 된다.
활성 클러스터가 T_cluster_drop에 도달시에 후보 클러스터의 집합 중에서 한 개를 선택을 하고, 상기 활성 클러스터는 이웃 클러스터로 변경이 된다.
후보 클러스터의 집합 중에서 활성 클러스터로 선택하는 정책은 두 가지 방식이 있다. 활성 클러스터를 선택하는 정책 1은 가장 작은 분산 노드 수를 가진 클러스터를 우선 순위로 하고, 같은 수를 가진 클러스터가 여러 개가 있으면 분산 노드들의 결합된 신호 대 간섭 플러스 노이즈 비(Combined SINR)가 가장 큰 것을 선택하는 방식이다.
활성 클러스터를 선택하는 정책 2는 가장 많은 분산 노드 수를 가진 클러스터를 우선 순위로 하고, 같은 수를 가진 클러스터가 여러 개가 있으면 분산 노드들의 결합된 신호 대 간섭 플러스 노이즈 비(Combined SINR)가 가장 큰 것을 선택하는 방식이다.
아래의 [수학식 9] (Cx =f(이동성팩터, 정책x) = f(핸드오버 효율, subchannel 효율); x=1,2)에서 활성 클러스터를 정책에 따른 비용 효율(Cm)을 나타내는 함수이며, 핸드오버 효율과 subchannel의 효율로 결정이 된다. x=1은 정책1을 수행했을 때의 비용 효율 C1이 계산이 되고, x=2는 정책2을 수행했을 때의 비용 효율 C1이 계산이 된다.
Figure 112012007703969-pat00011
이동성 팩터를 기반으로 하여 비용 효율이 정책1과 정책2에 의해 계산이 될 때, 이 중 가장 큰 비용 효율을 갖는 것으로 자신의 활성 클러스터 선택 정책으로 결정을 한다.
아래의 [수학식 10](Pm = max { f(이동성 팩터, 정책1), f(이동성 팩터, 정책2) }; m=1,2)은 활성 클러스터 정책1과 정책2 중 비용 효율이 큰 정책을 결정하는 수식을 나타내고 있다.
Figure 112012007703969-pat00012
도 8을 참조하면, 단말을 서빙하는 분산 노드들, 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 거점 노드들과 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법은 다음과 같다.
거점 노드는 단말의 데이터를 공유하는 분산 노드들의 그룹인 논리적 클러스터들 중 단말과 통신 중인 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 신호 세기가 핸드오버의 임계치 레벨인 Tcluster_drop에 도달했는지 여부를 판단한다(801).
만약, 801의 판단 결과, 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 신호 세기가 핸드오버의 임계치 레벨인 Tcluster_drop에 도달하지 않은 것으로 판단되면, 거점 노드는 핸드오버 수행 동작을 종료할 수 있다.
반면에, 801의 판단 결과, 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 신호 세기가 핸드오버의 임계치 레벨인 Tcluster_drop에 도달한 것으로 판단되면, 거점 노드는 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택한다(803).
803에서 거점 노드는 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중에서 이동성 팩터를 기반한 활성 클러스터 선택 정책 중 비용 효율이 높은 정책을 선택 한다.
이때, 1 개의 분산 노드로 구성된 클러스터(L1)을 사용시에는 이동성이 높으면 핸드오버 효율은 감소하고 서브 채널(subchannel)의 효율은 증가하며, 2 개의 분산 노드로 구성된 클러스터(L2)를 사용시에는 이동성이 높으면 핸드오버 효율은 증가하고 서브 채널의 효율은 감소한다. 즉, 2 개의 분산 노드로 구성된 클러스터(L2)를 사용하면 비용 효율이 증가하고, 이동성이 낮을 때 1 개의 분산 노드로 구성된 클러스터(L1)을 사용하면 비용 효율이 증가한다.
804에서는 정책 1과 정책 2 중 비용 효율이 정책을 한 후, P1이 선택이 되면, 거점 노드는 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수가 가장 적은 것을 우선적으로 선택할 수 있다.
이때, 만약 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수가 동일한 것이 여러 개 있다면, 거점 노드는 예를 들어, 분산 노드들의 결합된 신호 대 간섭 플러스 노이즈 비(Combined SINR)가 가장 큰 것을 선택할 수 있다.
P2이 선택이 되면, 거점 노드는 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수가 가장 많은 것을 우선적으로 선택할 수 있다.
후보 클러스터의 집합활성 클러스터의 집합후보 클러스터의 집합활성 클러스터의 집합이후, 거점 노드는 804에서 활성 클러스터 선택 정책 기반으로 하여 선택된 논리적 클러스터를 활성 클러스터의 집합에 포함시킴으로써 단말에 대한 핸드오버를 수행할 수 있다(805). 이때, 선택된 논리적 클러스터는 활성 클러스터의 집합에 포함되고, 탈락(drop)된 클러스터는 이웃 클러스터 집합이 된다.
일 실시예에서는 단말의 이동성을 고려하여 비용 효율에 따른 활성 클러스터 선택 정책을 수행을 하며, 단말의 이동성은 도플러 효과 및 채널의 피드백 정보, 단말 자체의 센서에 기반한 이동정보 추출을 통해서 파악할 수 있다.
도9에서는 P1정책을 수행시의 서브 채널의 사용량과 P2정책을 수행시의 서브 채널의 사용량을 나타낸다. 서브 채널의 효율면에서 P2정책을 수행 시에는 더 많은 서브 채널의 수를 사용하기 때문에 서브 채널의 효율은 떨어진다.
도 10에서는 가입자의 이동성 팩터에 따라 30km 지점에서 P1 정책에서 P2 정책으로 바꾸었을 때 핸드오버 횟수를 나타내고 있다. 핸드오버 효율면에서 P2정책을 수행 시에는 더 적은 핸드오버를 사용하기 때문에 핸드오버 효율은 증가한다.
즉, 일 실시예에서 가입자의 이동성이 높아질 때 P2 정책을 수행함으로써 클러스터간의 너무 잦은 핸드오버가 발생되지 않게 하며, 핸드오버의 횟수를 줄이는 동시에 기준 SINR을 만족시킴으로써 서비스 속도를 유지할 수 있다.
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 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 media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 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 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 신규 분산 노드
110: 기존의 물리적 클러스터
130: 신규의 물리적 클러스터

Claims (22)

  1. 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 통신 방법에 있어서,
    이용 가능한 무선 통신을 검색하는 단계; 및
    상기 검색 결과에 따라 상기 유기적 토폴로지 관리 장치에게 상기 신규 분산 노드를 포함하는 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들의 그룹인 물리적 클러스터의 설정을 요청하는 단계
    를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물리적 클러스터의 설정을 요청하는 단계는
    상기 거점 노드들로부터 상기 신규 분산 노드의 위치 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 신규 분산 노드의 위치 정보를 기초로 상기 유기적 토폴로지 관리 장치에게 상기 물리적 클러스터의 설정을 요청하는 단계
    를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 신규 분산 노드의 통신 방법.
  3. 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법에 있어서,
    상기 거점 노드가 관리하는 분산 노드들에 대한 고장 발생 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과를 기초로, 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접하며, 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계;
    상기 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 이용하여 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 산출하는 단계; 및
    상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 이용하여 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들의 그룹인 물리적 클러스터를 구성하는 단계
    를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계는
    상기 분산 노드들과의 주기적인 연결 신호를 이용하여 상기 고장 여부를 판단하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계는
    상기 고장으로 판단된 분산 노드에 속한 사용자 단말로부터의 피드백 신호를 이용하여 상기 고장 여부를 판단하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 고장으로 판단된 분산 노드의 인덱스를 저장하는 단계
    를 더 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계는
    상기 고장으로 판단된 분산 노드와 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들과의 거리를 기초로 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계인 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계는
    상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들 중 상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 세 개의 분산 노드들을 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들로 선정하는 단계
    를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계는
    상기 고장으로 판단된 분산 노드에 인접한 분산 노드들이 서로 동일 거리에 위치하는 경우, 상기 동일 거리에 위치하는 적어도 세 개의 분산 노드들을 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들로 선정하는 단계
    를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 계산하는 단계
    를 더 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  11. 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법에 있어서,
    상기 거점 노드가 관리하는 분산 노드들로부터 상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보를 피드백 받는 단계;
    상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보를 미리 설정된 기준 문턱값과 비교하는 단계;
    상기 비교 결과를 기초로, 상기 분산 노드들 중 전원을 차단할 대상 분산 노드에 인접하며 상기 단말에 대해 협력 가능한 분산 노드들을 선정하는 단계;
    상기 협력 가능한 분산 노드들 간의 중심 방향 및 빔 폭을 이용하여 상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워를 산출하는 단계; 및
    상기 협력 가능한 분산 노드들의 송신 파워가 수용 가능(acceptable)한지 여부에 기초하여 상기 대상 분산 노드의 전원을 차단하는 단계
    를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율에 대한 정보는
    상기 분산 노드들 각각의 무선 자원의 효율 상태를 나타내는 지시자를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크에서 거점 노드의 통신 방법.
  13. 단말을 서빙하는 분산 노드들, 상기 분산 노드들을 관리하는 거점 노드들 및 상기 거점 노드들과 상기 분산 노드들 간의 토폴로지를 제어하는 유기적 토폴로지 관리 장치를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법에 있어서,
    상기 단말의 데이터를 공유하는 분산 노드들의 그룹인 논리적 클러스터들 중 상기 단말과 통신 중인 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 신호 세기가 핸드오버의 제1 임계치 레벨에 도달했는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과를 기초로, 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 논리적 클러스터를 상기 활성 클러스터의 집합에 포함시킴으로써 상기 단말에 대한 핸드오버를 수행하는 단계
    를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 활성 클러스터를 위한 기준 문턱값인 제1 임계치 레벨 및 상기 후보 클러스터를 위한 기준 문턱값인 제2 임계치 레벨을 정의하는 단계
    를 더 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 논리적 클러스터들 중 상기 제2 임계치 레벨에 도달한 논리적 클러스터를 이웃 클러스터에서 상기 후보 클러스터로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 단말의 이동성, 핸드오버 효율 및 서브 채널의 사용 효율을 고려하여 비용 효율을 계산하는 단계
    를 더 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 단말의 이동성은
    도플러 효과, 채널의 피드백 정보, 및 상기 단말 자체의 센서로부터 추출된 이동 정보에 기초하여 파악되는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계는
    상기 활성 클러스터를 선택하는 정책에 기초하여 상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 활성 클러스터를 선택하는 정책은
    상기 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 상기 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수가 상대적으로 작을수록 우선 순위를 부여하여 해당 클러스터를 우선적으로 선택하는 제1 정책 또는 상기 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수가 상대적으로 많을수록 우선 순위를 부여하여 해당 클러스터를 우선적으로 선택하는 제2 정책 중 적어도 하나를 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계는
    상기 활성 클러스터를 선택하는 정책 각각의 비용 효율을 기초로 상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 단계는
    상기 후보 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터들 중 상기 논리적 클러스터들 각각에 포함된 분산 노드의 개수가 동일한 경우,
    상기 분산 노드들의 결합된 신호 대 간섭 플러스 노이즈 비(Combined SINR)를 기초로 상기 어느 하나의 논리적 클러스터를 선택하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1 정책을 적용하고, 상기 단말과 통신 중인 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 멤버인 분산 노드의 개수보다 적은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터가 상기 후보 클러스터의 집합에 유입된 경우,
    상기 적은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터를 상기 활성 클러스터의 집합으로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 제2 정책을 적용하고, 상기 단말과 통신 중인 활성 클러스터의 집합에 포함된 논리적 클러스터의 멤버인 분산 노드의 개수보다 많은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터가 상기 후보 클러스터의 집합에 유입된 경우,
    상기 많은 수의 분산 노드를 멤버로 포함하는 논리적 클러스터를 상기 활성 클러스터의 집합으로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 유기적 토폴로지 네트워크의 통신 방법.
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