KR101447782B1 - 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치 - Google Patents

무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101447782B1
KR101447782B1 KR1020120128133A KR20120128133A KR101447782B1 KR 101447782 B1 KR101447782 B1 KR 101447782B1 KR 1020120128133 A KR1020120128133 A KR 1020120128133A KR 20120128133 A KR20120128133 A KR 20120128133A KR 101447782 B1 KR101447782 B1 KR 101447782B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carrier frequency
node
frequency offset
nodes
frequency
Prior art date
Application number
KR1020120128133A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140062592A (ko
Inventor
조용수
유현종
Original Assignee
중앙대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 중앙대학교 산학협력단 filed Critical 중앙대학교 산학협력단
Priority to KR1020120128133A priority Critical patent/KR101447782B1/ko
Publication of KR20140062592A publication Critical patent/KR20140062592A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101447782B1 publication Critical patent/KR101447782B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법으로서, (a) 현재 주파수 갱신 타임에서 미리 설정된 반경 내에 존재하는 하나 이상의 주변 노드로부터 프리앰블을 수신하여 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 수집하는 단계; (b) 상기 수집된 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 다음 주파수 갱신 타임에서의 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보가 미리 설정된 임계값 이하가 될 때까지 상기 (a) 내지 (b) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법이 제공된다.

Description

무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치{DISTRIBUTED FREQUENCY SYNCHRONIZATION METHOD AND APPARATUS IN WIRELESS MESH NETWORK}
본 발명은 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 서로 다른 반송파 주파수를 갖는 다수의 노드가 존재하는 메쉬 네트워크에서의 주파수 동기화 방법 및 장치에 관한 것이다.
OFDMA 기반의 무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Networks, WMN)에서는 오실레이터(Oscillator)의 변조 주파수 오차와 노드의 이동성과 채널, 신호 잡음에 의한 주파수 옵셋(Offset)의 추정 및 보상 오차 등에 의해서 반송파 주파수 옵셋(Carrier Frequency Offset, CFO)이 발생하게 되며, 이는 전체적인 시스템의 성능을 저하시키는 주요한 문제로 작용한다. 무선 메쉬 네트워크에서는 노드 간 간섭을 최소화하기 위해, 기존의 셀룰러 통신 시스템에서와 같이 레인징 과정을 통해 송신 전력을 조절한다. 하지만, 메쉬 선출 알고리즘과 분산 스케줄링에 의해 각 노드마다 송수신 시간이 서로 다르게 할당되고, 넓은 커버리지를 필요로 하는 네트워크의 경우 노드 간 전력 차에 따른 NFP(Near-Far Problem)를 완벽하게 극복할 수 없기 때문에 이로 인한 반송파 주파수 옵셋의 영향은 더욱 심각하게 나타난다.
이러한 주파수 비동기 문제를 해결하기 위해 학계에서는 송수신기 사이에 발생하는 반송파 주파수 옵셋의 영향을 최소화하기 위한 주파수 동기화 기법에 대한 연구가 오랫동안 진행되어 왔다. 하지만 기존의 방법은 다수의 송신단으로부터 서로 다른 반송파 주파수 옵셋을 가진 신호가 합쳐져서 수신기에 도착하는 일이 빈번한 OFDMA 기반 메쉬 네트워크의 다중 반송파 주파수 옵셋(multiple CFO) 문제를 근본적으로 해결하기 어렵다.
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 반송파 주파수 옵셋의 영향을 알아보기 위하여 도 1과 같이 4개의 노드로 구성된 간단한 메쉬 네트워크 예를 가정한다.
도 1의 무선 메쉬 네트워크 내에 존재하는 노드는 서로 다른 오실레이터 변조 주파수를 갖는다고 가정한다. 여기서
Figure 112012093193934-pat00001
은 노드 간 발생하는 normalized CFO를 의미하고,
Figure 112012093193934-pat00002
의 아래 첨자는 네트워크 엔트리 과정을 통해 할당된 각 노드의 노드 고유 번호를 의미한다. 즉,
Figure 112012093193934-pat00003
은 노드 1에서 측정된 노드 2와의 상대적인 normalized CFO를 의미한다. 또한, 노드 2에서 측정된
Figure 112012093193934-pat00004
는 그 크기가 같고, 부호는 반대가 된다.
도 1의 네트워크에서 노드 1은 자신의 원 홉 노드인 노드 2, 3, 4로부터 자원 할당을 통한 데이터의 동시 수신이 가능하다. 하지만 이러한 수신 신호에는 서로 다른 반송파 주파수 옵셋이 존재하게 되고, 이러한 경우에는 어느 한 쪽 노드의 반송파 주파수 옵셋을 보상하더라도 남아있는 다른 노드의 반송파 주파수 옵셋으로 인해 ICI(Inter-Carrier Interference)가 발생하게 되어 시스템 성능의 심각한 열화를 초래할 수 있다.
도 2는 도 1의 노드 1에 수신된 자원 블록(orthogonal resource allocation)의 예를 보여준다. 여기서 노드 1에서 인접 노드에 대한 반송파 주파수 옵셋 추정은 완벽하게 이루어졌다고 가정한다. 예를 들어, 만약 노드 1이 인접 노드들로부터 동시에 수신된 신호에 노드 2에 해당하는 반송파 주파수 옵셋을 보상했을 경우, 노드 2의 메시지는 반송파 주파수 옵셋의 영향 없이 수신이 가능하다. 하지만 이때, 다른 인접 노드인 노드 3, 4의 자원 블록에는 여전히 반송파 주파수 옵셋의 영향이 남아있기 때문에 ICI가 발생하게 되어 두 노드의 메시지를 완벽하게 수신할 수 없게 된다.
또한, 주파수의 보상이 이루어진 노드 2에도 반송파 주파수 옵셋 보상 과정에서 발생하는 인접 자원으로부터의 MUI(Multi-User Interference)로 인해 BER(Bit Error Rate) 성능의 열화가 발생할 수 있다. OFDMA 시스템에서 인접한 다수의 노드 간 발생하는 반송파 주파수 옵셋의 영향은 다음과 같은 수식으로 표시할 수 있다.
Figure 112012093193934-pat00005
Figure 112012093193934-pat00006
수학식 1은 서로 다른 반송파 주파수 옵셋을 갖는 인접 노드들로부터 특정 노드에 수신된 신호의
Figure 112012093193934-pat00007
번째 시간 샘플을 나타낸다. 여기서
Figure 112012093193934-pat00008
은 전송된 노드의 수, 는
Figure 112012093193934-pat00009
보호구간의 길이,
Figure 112012093193934-pat00010
은 FFT의 크기,
Figure 112012093193934-pat00011
는 수신 노드와
Figure 112012093193934-pat00012
번 노드와의 반송파 주파수 옵셋,
Figure 112012093193934-pat00013
은 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 잡음을 의미한다.
또한 수학식 2는 여러 노드들로부터 수신된 신호에
Figure 112012093193934-pat00014
번째 노드의 반송파 주파수 옵셋이 보상된 신호를 나타낸다. 마지막 식의 오른쪽 첫 번째 항은
Figure 112012093193934-pat00015
번째 노드로부터 송신된 신호이고, 두 번째 항은 MUI, 세 번째 항은 잡음을 의미한다. 이로부터, 여러 노드로부터 송신된 신호를 하나의 주파수로 보상하여 수신하게 되면, MUI의 영향으로 인해 BER 성능의 열화가 발생하게 됨을 확인할 수 있다.
이와 같은 다중 반송파 주파수 옵셋으로 인한 간섭 문제를 해결하기 위하여, OFDMA 기반 셀룰러 시스템의 상향링크에서는 기지국에서 DFT(Discrete Fourier Transform) 이후에 할당된 각 자원 블록에 해당하는 주파수 옵셋을 따로 보상하여 데이터를 수신하는 CLJL(Choi-Lee-Jung-Lee) 및 HL(Huang-Letaief) 기법이 발표되었다. 하지만 이러한 기법들은 단말의 수가 많아질수록 convolution 연산 수행 횟수 증가에 따른 계산 복잡도 문제로 실제 구현이 어렵고, 보상 후에도 여전히 잔존하게 되는 반송파 주파수 옵셋의 영향이 증가하게 되어 다중 반송파 주파수 옵셋으로 인한 간섭 문제를 근본적으로 해결하기 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 다중 반송파 주파수 옵셋으로 인한 간섭 문제를 해결할 수 있는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법으로서, (a) 현재 주파수 갱신 타임에서 미리 설정된 반경 내에 존재하는 하나 이상의 주변 노드로부터 프리앰블을 수신하여 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 수집하는 단계; (b) 상기 수집된 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 다음 주파수 갱신 타임에서의 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보가 미리 설정된 임계값 이하가 될 때까지 상기 (a) 내지 (b) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법이 제공된다.
상기 미리 설정된 반경은 원 홉 거리 및 노드 간 최대 통신 가능 링크 거리 중 하나일 수 있다.
상기 (b) 단계는 플로킹 알고리즘을 이용하여 상기 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정할 수 있다.
상기 (b) 단계에 선행하여 상기 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 상기 하나 이상의 주변 노드의 반송파 주파수 옵셋에 적용될 가중치를 결정하는 단계를 더 포함하되, 상기 (b) 단계는 상기 수집된 주변 반송파 주파수 옵셋 정보 및 상기 가중치를 이용하여 상기 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정할 수 있다.
상기 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값은 다음 수학식에 의해 결정될 수 있다.
[수학식]
Figure 112012093193934-pat00016
여기서, k는 주파수 갱신 횟수, n은 네트워크 내에 존재하는 노드의 고유 번호,
Figure 112012093193934-pat00017
은 노드 번호 n인 노드의 원 홉 노드 수,
Figure 112012093193934-pat00018
은 k번째 갱신 시점(k번째 주파수 갱신 타임)에 n번 노드에서 추정된 인접 노드 i의 반송파 주파수 옵셋,
Figure 112012093193934-pat00019
은 n번 노드의 다음 주파수 갱신 타임(k+1번째 주파수 갱신 타임)에서의 송신 데이터 반송파 주파수 옵셋 보상값,
Figure 112012093193934-pat00020
는 네트워크의 주파수 수렴 특성을 고려하여 i번 노드의 반송파 주파수 옵셋에 적용되는 가중치임
상기 무선 메쉬 네트워크는 서로 다른 주파수로 수렴하는 두 개의 그룹을 포함하며, 상기 가중치 결정 단계는, 상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 상기 하나 이상의 주변 노드 중 상기 두 개의 그룹을 연결하는 브릿지 노드를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 브릿지 노드와 상기 브릿지 노드를 제외한 나머지 노드에 서로 다른 가중치를 부여하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 브릿지 노드의 가중치는 상기 하나 이상의 주변 노드의 수의 비로 결정될 수 있다.
상기 브릿지 노드를 중심으로 상기 주파수 정보의 이동 방향을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 장치로서, 현재 주파수 갱신 타임에서 미리 설정된 반경 내에 존재하는 하나 이상의 주변 노드로부터 프리앰블을 수신하여 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 수집하는 주파수 정보 수집부; 및 상기 수집된 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 다음 주파수 갱신 타임에서의 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정하는 보상값 결정부를 포함하되, 상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보가 미리 설정된 임계값 이하가 될 때까지 상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보 수집 및 상기 반송파 주파수 옵셋 보상값 결정 과정이 반복 수행되는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 데이터 전송 시에도 적절한 값만큼 반송파 주파수 옵셋을 다음 데이터에 보상(precompensation)하여 전송함으로써 노드 상호 간의 주파수를 조절하기 때문에 일정 시간 경과 후 네트워크에 존재하는 모든 노드들의 반송파 주파수가 특정 값으로 수렴할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 다수의 노드 간 서로 다른 반송파 주파수 옵셋이 존재하는 무선 메쉬 네트워크 모델을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 노드 1에서 하나의 반송파 주파수 옵셋으로 보상된 자원 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분산 주파수 동기화 과정의 순서도.
도 4는 다수의 노드로 구성된 다양한 메쉬 토폴로지의 예를 도시한 도면.
도 5는 두 개의 그룹이 존재하는 경우, 두 그룹의 브릿지 노드에서 추정된 반송파 주파수 옵셋 분포의 예를 도시한 도면.
도 6은 도 4의 각 토폴로지에서 각 노드별 주파수 수렴 특성을 도시한 도면.
도 7은 도 4의 각 토폴로지에서 가중치 적용 방법(주파수 이동 방향)에 따른 각 노드별 주파수 수렴 특성을 도시한 도면.
도 8은 가중치 적용 전후의 주파수 동기화 시간을 도시한 도면.
도 9는 각 토폴로지별 주파수 동기화 시간의 변화를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 분산 주파수 동기화 과정을 수행하는 노드의 블록도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
본 발명은 서로 다른 반송파 주파수를 갖는 다수의 노드가 존재하는 메쉬 네트워크를 위한 주파수 동기화에 관한 것으로서, 생체모방 알고리즘의 하나인 플로킹(Flocking) 알고리즘을 이용하여 네트워크 내에 존재하는 노드들의 지역적인 주파수 동기화를 통해 네트워크 전체를 하나의 특정 주파수로 통일시켜 나가는 분산 주파수 동기화 알고리즘을 제안한다.
또한, 이를 다양한 형태의 토폴로지(topology)로 확장하는 과정에서 발생하게 되는 토폴로지 별 동기화 시간 차이 문제를 극복하기 위한 적응적인 가중치 적용 방법을 제안한다.
이하, 본 발명에 따른 메쉬 네트워크에서 주파수 동기화 과정을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 동기화 과정의 순서도이다.
도 3은 무선 메쉬 네트워크에 속하는 하나의 노드에서 수행하는 과정으로서, 본 발명에 따른 메쉬 네트워크에 존재하는 각 노드는 자신의 반경
Figure 112012093193934-pat00021
내에 존재하는 모든 노드들로부터 수신되는 프리앰블 신호를 이용하여 주변의 반송파 주파수 옵셋 정보를 수집한다(단계 300).
여기서,
Figure 112012093193934-pat00022
은 시스템에서 정의된 원 홉 거리 또는 신호의 크기 및 분산 네트워크 스케줄링 등을 고려한 노드 간 최대 통신 가능 링크거리일 수 있다.
각 노드는 메쉬 선출 알고리즘에 의해 자신의 프리앰블 신호를 송수신할 영역을 할당받을 수 있으며, 이로 인해 노드 간 충돌 없이 자신의 원 홉 거리에 있는 노드들과의 프리앰블을 통한 반송파 주파수 옵셋 추정이 가능하다.
여기서는 충분한 프리앰블 반복 수신을 통해 주변 노드들에 대한 정확한 반송파 주파수 옵셋의 추정이 이루어진 것으로 가정한다.
이후, 각 노드는 아래에서 설명하는 바와 같이, 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 다음 주파수 갱신 타임에서의 송신 데이터 주파수 옵셋 보상값을 결정한다(단계 302).
플로킹 알고리즘의 대표적인 모델 중 하나인 Cucker-Smale 모델을 기반으로 메쉬 네트워크를 위한 주파수 동기화 식을 다음과 같이 제안한다.
Figure 112012093193934-pat00023
여기서, k는 주파수 갱신 횟수, n은 네트워크 내에 존재하는 노드의 고유 번호,
Figure 112012093193934-pat00024
은 노드 번호 n인 노드의 원 홉 노드 수,
Figure 112012093193934-pat00025
은 k번째 갱신 시점(k번째 주파수 갱신 타임)에 n번 노드에서 추정된 인접 노드 i의 반송파 주파수 옵셋,
Figure 112012093193934-pat00026
은 n번 노드의 다음 주파수 갱신 타임(k+1번째 주파수 갱신 타임)에서의 송신 데이터 반송파 주파수 옵셋 보상값,
Figure 112012093193934-pat00027
는 네트워크의 주파수 수렴 특성을 고려하여 i번 노드의 반송파 주파수 옵셋에 적용되는 가중치를 나타낸다.
본 발명에 따른 알고리즘의 가중치는 플로킹 알고리즘의 수렴성이 Cucker-Smale 모델에서 개체간 미치는 힘을 결정하는 가중치 함수가 개체의 거리에 따른 감소 함수일 때 성립하는 점을 고려하여 적절하게 선택해야 하며, 이에 대해서는 후술한다.
또한, 실제의 메쉬 네트워크에서는 노드간 발생하는 반송파 주파수 옵셋이 반드시 0이 아니더라도 시스템의 성능을 만족시키는 특정 임계값(
Figure 112012093193934-pat00028
) 이하가 된다면 노드 간 통신이 문제없이 이루어질 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 주파수 동기화 방법에서, 각 노드는 단계 300 내지 302 수행 후 네트워크 내에 존재하는 모든 노드 간 발생하는 반송파 주파수 옵셋이
Figure 112012093193934-pat00029
이하로 수렴되었는지 여부를 판단한다(단계 304).
단계 304에서 주변 반송파 주파수 옵셋이 임계치 이하가 되는 경우 주파수 동기화가 성공적으로 이루어진 것으로 판단한다.
만일, 반송파 주파수 옵셋이 임계치 이하로 수렴하지 않는 경우, 단계 300 내지 302가 반복 수행된다.
메쉬 네트워크에서는 다수의 노드들이 랜덤한 위치에 분포하여 거의 무한에 가까운 종류의 토폴로지는 구성할 수 있다.
이로 인해, 제안하는 분산 주파수 동기 알고리즘은 토폴로지의 형태에 따라 매우 다양한 수렴 특성을 갖게 되며, 특정 토폴로지의 경우, 임의의 노드 간 주파수 정보가 매우 느리게 전파되는 구간이 발생하게 되어 네트워크 전체가 하나의 주파수로 수렴되기까지 긴 동기화 시간이 소요될 수 있다.
만약, 이처럼 네트워크의 동기 시간이 길어지게 된다면, 네트워크 내에는 주파수 수렴 과정에서 여전히 남아있게 되는 시스템 임계값을 만족시키지 못하는 노드들의 영향으로 인해 통신이 불가능한 링크가 발생하게 된다.
따라서 메쉬 네트워크의 동기화 방식은 토폴로지의 형태에 상관없이 가능한 빠른 주파수 수렴 시간을 보장할 수 있어야 한다.
이를 위해, 다음에서는 토폴로지의 형태에 따른 주파수 수렴 특성을 분석하고, 긴 동기화 시간을 갖는 토폴로지의 수렴 속도를 향상시키기 위한 가중치 적용 방법을 설명한다.
먼저, 토폴로지의 형태에 따른 주파수 수렴 특성을 확인하기 위해, 도 4와 같은 세 가지 형태의 토폴로지를 고려한다.
도 4(a)는 서로 다른 주파수를 가진 노드들이 상호 간에 긴밀하게 연결되어 있는 메쉬 토폴로지(토폴로지 1)를 나타낸다.
이러한 토폴로지에서는 인접 노드 간 지역적인 반송파 주파수 변화가 네트워크에 전체에 원활하게 전파될 수 있기 때문에 반복적인 주파수 갱신을 통하여 비교적 빠른 시간 안에 주파수 동기화를 이룰 수가 있다.
도 4(b)는 서로 다른 주파수로 수렴되는 두 개의 그룹이 각 그룹 내에 존재하는 하나의 대표 노드를 통해 연결되어 있는 토폴로지(토폴로지 2)를 나타낸다.
여기서 ‘그룹’은 설명의 편의를 위해 정의한 것으로, 실제 네트워크는 그룹의 경계가 없는 단일 네트워크로 구성되어 있다. 또한, 각 그룹의 경계에서 다른 그룹과 연결고리가 되는 대표 노드를 ‘브릿지 노드(
Figure 112012093193934-pat00030
)' 라고 정의한다.
이와 같은 형태의 토폴로지는, 주파수 수렴이 진행됨에 따라 점차 브릿지 노드를 중심으로 주파수 정보의 공유가 이루어지게 된다.
즉, 다수의 노드가 서로 연결되어 긴밀한 정보 교환을 이루는 그룹 내 노드끼리는 빠른 수렴이 진행되는데 반해, 각 그룹을 연결하는 브릿지 노드 간에는 그룹 간 주파수 정보의 이동이 작게 나타나 그룹 내 노드들은 결국 브릿지 노드인
Figure 112012093193934-pat00031
과
Figure 112012093193934-pat00032
를 통해서만 상대 그룹의 주파수를 전달받게 된다.
이는 곧 그룹 내에서 아무리 빠른 주파수 수렴이 이루어지더라도 브릿지 노드 간에 주파수 정보가 빠르게 전달되지 못한다면, 네트워크 전체는 결국 주파수 동기화를 위해 긴 수렴 시간이 소요된다는 것을 의미한다.
도 4(c)는 여러 그룹들이 브릿지 노드를 통해 서로 꼬리를 물고 연결되어 있는 토폴로지(토폴로지 3)를 나타낸다.
이러한 토폴로지는 각 그룹을 형성하는 노드의 수는 적지만 서로 비슷한 수로 이루어져 있기 때문에 임의의 두 그룹 간 주파수 정보의 이동이 빠르게 나타나지 않게 되며, 다수의 그룹이 연속적으로 연결되어 있기 때문에 그룹 간 주파수 이동의 방향성이 불분명하게 나타난다.
예를 들어, 그룹 3은 그룹 2와 그룹 4의 주파수 사이에서 자신의 주파수의 수렴 위치를 결정하게 되는데, 그룹 2와 4는 다시 그룹 1과 그룹 3의 주파수와 그룹 3과 그룹 5의 주파수로부터 그 수렴 값이 결정된다. 이와 같이, 이러한 형태의 토폴로지는 결국 모든 그룹들은 서로 얽혀져서 주파수를 갱신하게 되는 형태를 띠게 되므로 역시 네트워크 전체가 특정 주파수로 동기화되기 위해 긴 수렴 시간이 소요된다.
도 4의 각 토폴로지에 대한 주파수 수렴 특성은 다음 장의 모의실험을 통해 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 주파수 동기화 알고리즘은 메쉬 네트워크의 토폴로지 형태에 따라 다양한 수렴 특성을 갖게 된다. 특히, 긴 동기화 시간이 소요되는 토폴로지의 주파수 수렴은 주로 브릿지 노드를 중심으로 그룹 간 주파수 정보의 이동이 불분명하게 이루어지는 상황에서 발생하게 된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 긴 수렴 시간을 갖는 토폴로지에 대한 동기화 기법의 문제를 해결하기 위하여 브릿지 노드를 선택하고, 선택된 노드에 가중치를 부여함으로써 그룹 간 원활한 주파수 정보의 이동을 유도할 수 있다.
이를 위해, 두 개 이상의 그룹으로 이루어진 임의의 토폴로지를 고려한다. 토폴로지 내 서로 인접한 임의의 두 그룹은 각각 노드 1, 2, 3, 4, 5와 노드 A, B, C, D로 구성되어 있고, 각 그룹의 브릿지 노드는 노드 1과 노드 A라고 가정한다.
도 5(a)는 이러한 토폴로지에서 주파수 동기화가 어느 정도 진행된 이후, 두 그룹의 브릿지 노드인 노드 1에서 추정된 인접 노드들의 반송파 주파수 옵셋 분포를 나타내고, 도 5(b)는 노드 A에서 추정된 반송파 주파수 옵셋 분포를 나타낸다.
이때, 인접한 두 브릿지 노드끼리의 반송파 주파수 옵셋은 어느 노드에서 추정하느냐에 따라 그 크기는 같고, 부호는 반대가 된다.
주파수 동기화가 진행됨에 따라, 노드 1에서 추정된 다른 그룹의 브릿지 노드(노드 A)의 반송파 주파수 옵셋(
Figure 112012093193934-pat00033
)은 노드 1의 그룹 내에 존재하는 노드들의 반송파 주파수 옵셋에 비해 상대적으로 멀리 떨어진 곳에 분포하게 된다. 이는 동일 그룹 내 노드인 노드 1, 2, 3, 4, 5는 서로 긴밀하게 연결되어 있기 때문에 빠르게 주파수가 하나의 값으로 수렴되는 반면, 다른 그룹에 속해 있는 브릿지 노드 A는 자신이 속한 그룹의 주파수 수렴 값에 가깝게 위치하기 때문이다.
따라서, 동기화 알고리즘이 시작되고 어느 정도의 수렴이 진행되고 나면, 네트워크의 노드들은 자신의 인접 노드의 반송파 주파수 옵셋 분포로부터 어떤 노드가 브릿지 노드인지를 판단할 수 있게 된다. 이러한 사실에 근거하여, 네트워크 내 노드들은 자신의 주파수를 갱신할 때, 수집된 주변 노드들의 반송파 주파수 옵셋 분포 중 가장 멀리 떨어져 있는 값을 브릿지 노드라고 판단하고, 이값에 가중치를 부여할 수 있다.
즉, 각 노드는 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 브릿지 노드를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두 개의 그룹을 연결하는 두 브릿지 노드에서 가장 큰 값과 가장 작은 값을 이용하여 동시에 가중치를 부여하게 되면 그룹 상호 간(브릿지 노드를 중심으로 양 방향으로)에 주파수 정보의 이동이 늘어나게 되어 주파수 수렴 특성이 더 좋아지게 된다.
하지만, 반드시 양 방향이 아니라 하나의 브릿지 노드에서만 가중치를 부여해도 주파수 수렴 특성은 좋아질 수 있다. 이러한 경우에는 하나의 그룹이 일방적으로 다른 그룹의 주파수를 쫓아가는 형태의 주파수 수렴이 진행될 것이다.
모의실험에서도 확인할 수 있는 것처럼, 실제 10,000가지의 다양한 토폴로지에 대한 수렴 특성을 조사해 본 결과 오히려 한 방향으로 가중치 부여를 통한 주파수 수렴을 진행했을 때에 일반적으로 더 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.
이때, 단순히 가장 크거나 작은 값이 아닌, 가장 큰 값과의 차이가 시스템 임계값 이하를 만족하는 모든 값을 갖는 노드를 브릿지 노드라고 판단해야 한다.
이는 토폴로지에 따라 하나의 노드에 다수의 브릿지 노드가 연결되어 있는 경우가 있기 때문이다.
가장 멀리 떨어져 있는 하나의 값에만 가중치를 부여하게 되면 특정 그룹에만 주파수의 이동이 몰리게 되어 오히려 최적의 수렴 속도를 저해하는 요인이 될 수 있다. 이러한 점들을 고려하여, 네트워크의 빠른 주파수 동기화를 위해 적용되는 가중치의 값은 다음과 같다.
Figure 112012093193934-pat00034
여기서 가중치로 인접 노드의 수의 비를 사용하는 이유는, 네트워크에 존재하는 모든 노드들이 참고하는 자신의 인접 브릿지 노드의 주파수 갱신 비중을 동일하게 맞추기 위함이다.
만약, 이 비중을 통일하지 않는다면, 동일 네트워크 내에서도 특정 브릿지 노드 간에는 일방적인 주파수 공유가 이루어지는 반면, 어떤 브릿지 노드 간에는 정보의 이동이 여전히 작게 이루어지는 상황이 발생할 수 있다.
이는 결국, 네트워크의 주파수 수렴 특성을 더 악화시키거나 발산하게 만드는 요인이 된다.
여기서
Figure 112012093193934-pat00035
는 가중치 비중 결정 상수이다. 만약, 이 값이 1이라면 브릿지 노드의 반송파 주파수 옵셋이 해당 노드의 다음 갱신 값의 약 50%의 비중을 차지하게 되고, 2가 되면 약 75%의 비중을 차지하게 된다.
가중치가 결정되면 선택된 가중치의 적용 노드를 중심으로 네트워크가 최적의 주파수 수렴 속도를 갖기 위한 주파수 정보의 이동 방향을 결정해야 한다.
이를 위해, 브릿지 노드를 기준으로 그룹 상호 간에 주파수 정보의 이동량을 늘려주거나, 또는 어느 한 쪽이 다른 쪽 그룹의 반송파 주파수를 따라가는 가중치 적용 방식을 고려할 수 있다. 가중치 적용 방법에 따른 수렴 특성의 변화는 모의실험을 통해 확인할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 메쉬 네트워크에서의 주파수 동기화 알고리즘의 성능을 분석한다. 먼저, 토폴로지 형태에 따른 주파수 동기화 수렴 특성을 확인해보기 위해, 노드를 도 4와 같은 분포로 배치시키고 노드별로 갱신 횟수에 따른 반송파 주파수의 수렴 특성을 확인하였다.
각 노드는 자신의 원 홉 노드들로부터 프리앰블 수신을 통해 반송파 주파수 옵셋을 추정하고 자신의 주파수를 수정하는 동작을 수행해나간다. 이때, 토폴로지 형태 외에 수렴 속도에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 배제하기 위해 각 노드에서 반송파 주파수 옵셋의 추정은 오차없이 이루어졌다고 가정한다.
도 6은 가중치가 적용되지 않았을 경우에 수학식 3의 각 토폴로지의 노드별 주파수 수렴 특성을 나타낸다.
여기서 y축은 각 노드의 주파수를 CFO로 환산하여 나타낸 값으로, 두 노드 간 환산된 값의 차이가 실제 발생한 반송파 주파수 옵셋을 의미한다. 각 노드는 중심 주파수 2.59GHz의 ±1.0ppm 이내의 오차를 갖는 TCXO를 사용하고, 시스템에서 정의된 부반송파 간격은 10.94kHz로 가정하여 노드 간 발생 가능한 반송파 주파수 옵셋값을 초기값으로 설정하였다.
각 노드들이 서로 긴밀하게 연결되어 있는 토폴로지 1(도 4(a))의 경우, 원 홉 노드 수가 균등하게 분포되어 있어서 노드 간 주파수 갱신이 균일하게 이루어진다.
각 노드는 자신의 반송파 주파수를 주변의 변화에 빠르게 맞춰 가면서 네트워크 전체를 하나의 주파수로 수렴시켜나간다. 반면에, 서로 다른 두(또는 다수) 그룹이 하나(또는 적은 수)의 노드로 연결되어 있는 토폴로지 2(도 4(b))와 토폴로지 3(도 4(c))의 경우, 각 그룹의 브릿지 노드를 중심으로 양 그룹 간 이동되는 주파수 정보의 양이 적기 때문에 주파수 수렴 변화의 폭이 전체적으로 매우 작게 나타난다. 이때, 각 그룹을 연결하는 브릿지 노드는 자신의 그룹 내에 속한 노드들의 수렴 값과 인접 그룹의 주파수 중간 지점에 위치하여 네트워크의 수렴을 이끌어나가는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 동일한 조건 하에서 토폴로지 2, 3에 대한 제안된 알고리즘의 노드별 주파수 수렴 특성을 나타낸다. 앞 장에서 기술한 가중치 적용 방법에 따른 수렴 속도의 차이를 확인하기 위하여 가중치 적용 시 브릿지 노드를 중심으로 양 방향으로 전달하거나(방법 1) 한 방향으로만 주파수의 이동을 제한하여(방법 2) 각각에 대한 모의실험을 수행하였다.
도 7의 (a), (b)는 방법 1, (c), (d)는 방법 2에 대한 모의실험 결과를 나타낸다.
먼저, 가중치를 적용함으로써 두 가지 방법 모두 가중치 적용 이전에 비해 네트워크의 주파수 수렴 시간이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 방법 1의 경우, 가중치가 적용되기 시작하는 13회 주파수 갱신 시점 이후의 변화를 살펴보면, 토폴로지 2(도 4(a))에서는 브릿지 노드를 중심으로 두 인접 그룹 간 주파수의 이동이 증가하기 시작하면서 네트워크가 전체적으로 빠르게 하나의 수렴점을 향하게 되는 반면, 토폴로지 3(도 4(b))은 다수의 그룹이 서로 연결되어 있어 상호 그룹 간의 주파수 이동을 상쇄시키는 문제가 나타나기 때문에 수렴 속도의 향상이 상대적으로 크게 이루어지지 않는다.
이와 달리, 방법 2를 사용하여 가중치를 적용했을 경우에는 각 그룹이 자신의 주파수를 인접 그룹 중 어느 한 쪽 그룹에 맞춰감에 따라 네트워크 내에는 그룹 간 일정한 방향성을 갖는 주파수의 이동이 발생하게 되고, 이는 토폴로지의 형태에 크게 의존하지 않고 네트워크 전체를 하나의 주파수로 빠르게 수렴시킨다.
도 7(c), (d)는 각각 방법 2를 사용하여 가중치를 적용한 토폴로지 2, 3의 주파수 수렴 특성을 나타낸다.
본 발명에서 제안하는 주파수 동기화 알고리즘의 성능을 임의의 메쉬 토폴로지에 대하여 확인하기 위해 일정한 크기의 네트워크 공간 내에 여러 노드들을 랜덤한 위치에 분포시켜 다양한 형태의 토폴로지를 구성하여 모의실험을 수행하였다.
네트워크에 진입한 각 노드는 시스템에서 정의된 노드 간 통신 거리 내에 존재하는 노드들과 원 홉을 이루어 각각으로부터 수신된 프리앰블을 사용하여 반송파 주파수 옵셋을 추정한다.
이때, 반송파 주파수 옵셋 추정을 위해 IEEE 802.16m 프리앰블을 사용하였다. 이를 바탕으로, 주파수 동기화 알고리즘 수행 이후, 네트워크에 존재하는 모든 노드 간에 발생하는 반송파 주파수 옵셋이 시스템에서 정의된 임계값( =0.01) 이하로 수렴되었을 때, 네트워크의 주파수 동기화가 성공했다고 판단하였다.
도 8은 10,000가지의 서로 다른 메쉬 토폴로지에 대한 가중치 적용 전후의 주파수 동기화 시간의 평균을 나타낸다. 가중치(weight)를 적용했을 때의 네트워크 수렴 속도가 적용하지 않았을 경우에 비하여 크게 향상된 것을 확인할 수 있다. 시스템에서 정의된 원 홉 반경이 증가할수록 노드별 평균 원 홉 노드 수가 많아지게 되므로 마찬가지로 네트워크의 동기 속도가 증가하게 된다. 하지만, 실제 메쉬 네트워크에서는 원 홉 거리 증가에 따라 다수 노드 간 간섭으로 인한 반송파 주파수 옵셋 추정 성능의 열화 및 인접 노드의 반송파 주파수 옵셋 정보 수집을 위한 주파수 갱신 시간 간격의 증가 등의 문제가 발생하므로, 이를 고려한 시스템 원 홉 거리가 결정되어야 한다. 따라서, 제안된 주파수 동기화 기법은 원 홉 거리의 영향에 크게 의존하지 않고, 일반적으로 빠른 동기화 시간을 이끌어 낼 수 있다는 장점을 갖는다.
도 9는 가중치 전후의 토폴로지별 주파수 수렴 시간의 변화를 나타낸다. 도 9(a)는 각 노드에서 가중치 적용 전 동기화까지 소요되는 주파수 갱신 횟수를 나타내고 있으며, 도 9(b)는 가중치를 적용한 이후를 나타낸다. 10,000가지의 토폴로지에 대하여 주파수 동기화 알고리즘의 수렴 시간을 확인해본 결과, 가중치 적용 이후 동기화 성능의 향상이 크게 일어났으며, 원 홉 반경이 커짐에 따라 나타나게 되는 평균 원 홉 노드 수의 증가로 인한 수렴 속도의 변화가 상대적으로 적게 발생하는 것을 확인할 수 있다. 결국, 제안하는 동기화 기법은 토폴로지의 형태나 네트워크의 원 홉 노드 수 등의 영향을 크게 받지 않고 일반적으로 빠른 주파수 수렴 속도를 이끌어낼 수 있다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노드의 상세 구성을 도시한 블록도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노드는 주파수 옵셋 정보 수집부(1000), 보상값 결정부(1002) 및 가중치 결정부(1004)를 포함할 수 있다.
주파수 옵셋 정보 수집부(1000)는 매 주파수 갱신 타임마다 미리 설정된 반경(예를 들어, 원 홉 거리)에 있는 주변 노드와 프리앰블을 송수신하여 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 수집한다.
보상값 결정부(1002)는 상기와 같이 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 다음 주파수 갱신 타임에서의 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정한다.
본 발명에 따르면, 보상값 결정부(1002)는 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보와 가중치 결정부(1004)에서 결정된 가중치를 함께 이용하여 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정할 수 있다.
보다 상세하게, 가중치 결정부(1004)는 무선 메쉬 네트워크가 서로 다른 주파수로 수렴하는 두 개의 그룹(적어도 두 개의 그룹)을 포함하는 경우, 상기한 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 두 개의 그룹을 연결하는 브릿지 노드를 결정하고, 결정된 브릿지 노드에 적용할 가중치를 결정할 수 있다.
주변 노드 중 브릿지 노드가 아닌 노드는 가중치 1이 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 노드는 주변 반송파 주파수 옵셋 정보가 미리 설정된 임계치 이하가 되는지 판단하여 주파수 동기화가 이루어진 것인지 판단할 수 있으며, 임계치 이하에 도달하지 못한 경우, 주파수 옵셋 정보 수집, 가중치 결정 및 보상 과정을 반복 수행한다.
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 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법으로서,
    (a) 현재 주파수 갱신 타임에서 미리 설정된 반경 내에 존재하는 하나 이상의 주변 노드로부터 프리앰블을 수신하여 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 수집하는 단계;
    (b) 상기 수집된 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 다음 주파수 갱신 타임에서의 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보가 미리 설정된 임계값 이하가 될 때까지 상기 (a) 내지 (b) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 (b) 단계에 선행하여 상기 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 상기 하나 이상의 주변 노드의 반송파 주파수 옵셋에 적용될 가중치를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 수집된 주변 반송파 주파수 옵셋 정보 및 상기 가중치를 이용하여 상기 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정하는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 반경은 원 홉 거리 및 노드 간 최대 통신 가능 링크 거리 중 하나인 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 플로킹 알고리즘을 이용하여 상기 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정하는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값은 다음 수학식에 의해 결정되는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법.
    [수학식]
    Figure 112014044474563-pat00036

    여기서, k는 주파수 갱신 횟수, n은 네트워크 내에 존재하는 노드의 고유 번호,
    Figure 112014044474563-pat00037
    은 노드 번호 n인 노드의 원 홉 노드 수,
    Figure 112014044474563-pat00038
    은 k번째 갱신 시점(k번째 주파수 갱신 타임)에 n번 노드에서 추정된 인접 노드 i의 반송파 주파수 옵셋,
    Figure 112014044474563-pat00039
    은 n번 노드의 다음 주파수 갱신 타임(k+1번째 주파수 갱신 타임)에서의 송신 데이터 반송파 주파수 옵셋 보상값,
    Figure 112014044474563-pat00040
    는 네트워크의 주파수 수렴 특성을 고려하여 i번 노드의 반송파 주파수 옵셋에 적용되는 가중치임
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 메쉬 네트워크는 서로 다른 주파수로 수렴하는 두 개의 그룹을 포함하며,
    상기 가중치 결정 단계는,
    상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 상기 하나 이상의 주변 노드 중 상기 두 개의 그룹을 연결하는 브릿지 노드를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 브릿지 노드와 상기 브릿지 노드를 제외한 나머지 노드에 서로 다른 가중치를 부여하는 단계를 포함하는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 브릿지 노드의 가중치는 상기 하나 이상의 주변 노드의 수의 비로 결정되는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법
  8. 제6항에 있어서,
    상기 브릿지 노드를 중심으로 상기 주파수 정보의 이동 방향을 결정하는 단계를 더 포함하는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법.
  9. 제1항에 따른 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  10. 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 장치로서,
    현재 주파수 갱신 타임에서 미리 설정된 반경 내에 존재하는 하나 이상의 주변 노드로부터 프리앰블을 수신하여 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 수집하는 주파수 정보 수집부;
    상기 수집된 주변 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 다음 주파수 갱신 타임에서의 송신 데이터의 반송파 주파수 옵셋 보상값을 결정하는 보상값 결정부; 및
    상기 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보를 이용하여 상기 하나 이상의 주변 노드의 반송파 주파수 옵셋에 적용될 가중치를 결정하는 가중치 결정부를 포함하되,
    상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보가 미리 설정된 임계값 이하가 될 때까지 상기 주변 반송파 주파수 옵셋 정보 수집 및 상기 반송파 주파수 옵셋 보상값 결정 과정이 반복 수행되는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 미리 설정된 반경은 원 홉 거리 및 노드 간 최대 통신 가능 링크 거리 중 하나인 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 장치.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 가중치 결정부는,
    상기 무선 메쉬 네트워크는 서로 다른 주파수로 수렴하는 두 개의 그룹을 포함하며,
    상기 수집된 반송파 주파수 옵셋 정보 중 가장 큰 값과의 차이가 미리 설정된 임계값 이하를 만족시키는 값을 갖는 하나 이상의 노드를 브릿지 노드로 결정하고, 상기 결정된 브릿지 노드에 가중치를 부여하는 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 장치.
KR1020120128133A 2012-11-13 2012-11-13 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치 KR101447782B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120128133A KR101447782B1 (ko) 2012-11-13 2012-11-13 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120128133A KR101447782B1 (ko) 2012-11-13 2012-11-13 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140062592A KR20140062592A (ko) 2014-05-26
KR101447782B1 true KR101447782B1 (ko) 2014-10-16

Family

ID=50890764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120128133A KR101447782B1 (ko) 2012-11-13 2012-11-13 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101447782B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070098462A (ko) * 2006-03-29 2007-10-05 포스데이타 주식회사 무선 통신 시스템의 수신기에서 캐리어 주파수 옵셋 추정및 보상을 위한 장치 및 데이터 수신 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070098462A (ko) * 2006-03-29 2007-10-05 포스데이타 주식회사 무선 통신 시스템의 수신기에서 캐리어 주파수 옵셋 추정및 보상을 위한 장치 및 데이터 수신 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"분산 네트워크를 위한 다수 노드 주파수 동기화 방식", 김정현 외2인, 한국통신학회논문지 Vol.37C No.03, pp.251-258 (2012.03.31.) *
"생체모방 알고리즘 기반 통신 네트워크 기술", 최현호 외1인, 한국통신학회지(정보와통신) 제29권제4호 pp.62-71(2012.03.31.) *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140062592A (ko) 2014-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200162218A1 (en) Method and Apparatus for Allocating a Pilot Signal Adapted to the Channel Characteristics
CN101641877B (zh) 无线通信系统中的同信道干扰的表征
JP4191731B2 (ja) 無線通信システム及び無線通信方法
JP4952517B2 (ja) 中継局を使用する無線ネットワークのための干渉測定及びマッピング方法、装置
JP5362845B2 (ja) アップリンク受信機のための低複雑性チャネル推定
US8451791B2 (en) Allocation of uplink reference signals in a mobile communication system
US8902874B2 (en) Sounding channel apparatus and method
US20120033636A1 (en) Techniques for channel sounding in a wireless communication system
JP6933352B2 (ja) 情報送信方法、チャネル推定方法、基地局、ユーザ機器、システム、およびプログラム
JP2015528651A (ja) ヘテロジニアス・モバイル・ネットワークにおけるアップリンク干渉の軽減
EP2395722A1 (en) LTE baseband reveiver and method for operating same
US20150365992A1 (en) Method and apparatus for measuring link quality in wireless communication system supporting device-to-device communication
JP2012500545A (ja) Ｃｑｉ推定の妨害キャンセルのための方法、システムおよび装置
JP7032721B2 (ja) チャネル状態予測装置、チャネル状態予測方法、無線通信装置および無線通信方法
JP6732135B2 (ja) 測定信号送信方法およびネットワークデバイス
KR101447782B1 (ko) 무선 메쉬 네트워크에서 분산 주파수 동기화 방법 및 장치
WO2021228145A1 (zh) 一种参考信号的接收、发送方法、终端及网络设备
JP2021007240A (ja) 情報送信方法、チャネル推定方法、基地局、ユーザ機器、システム、およびプログラム
WO2013132772A1 (ja) 送信装置、受信装置及び送信電力制御方法
JP7508168B2 (ja) 無線通信システムで基地局間干渉を制御するための装置及び方法
Alemayehu et al. Inter cell interference modeling and analysis in long term evolution (LTE)
US20230198814A1 (en) Method and apparatus for evaluating performance of channel estimation in communication system
KR20220013815A (ko) 통신 네트워크에서 채널 추정을 위한 방법 및 장치
KR101154922B1 (ko) Ｏｆｄｍａ 기반 메쉬 네트워크를 위한 자가 구성 채널 할당 방법
KR20220054224A (ko) 무선 중계 통신을 위한 전력 제어 방법

Legal Events

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

Payment date: 20170626

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180625

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 6