KR101907798B1 - Routing Apparatus and Method for 2-Dimensional Multi-Tier Relay Network System - Google Patents

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KR101907798B1
KR101907798B1 KR1020170105430A KR20170105430A KR101907798B1 KR 101907798 B1 KR101907798 B1 KR 101907798B1 KR 1020170105430 A KR1020170105430 A KR 1020170105430A KR 20170105430 A KR20170105430 A KR 20170105430A KR 101907798 B1 KR101907798 B1 KR 101907798B1
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황태원
박현성
오진택
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed is a routing device and method in a two-dimensional multi-tier relay network system. The routing device finds a final node path and a final transmission rate from a transmission node in the two-dimensional multi-tier relay network system including a plurality of tiers composed of a plurality of nodes. The routing device comprises: a receiving unit receiving survival paths and energy efficiency values of the survival paths from nodes of a previous tier; a calculating unit calculating an energy efficiency value from the transmission node to the receiving unit based on the energy efficiency values of the survival paths of the nodes of the previous tier; a routing determining unit determining a final node path and a final transmission rate for maximizing the energy efficiency value from the transmission node to the receiving unit; and a transmitting unit transmitting the determined final node path and the final transmission rate to a node included in the final node path among the nodes of the previous tier. The survival path is a path that maximizes the energy efficiency value among the paths connecting the transmission node and itself. The nodes of all the tiers excluding the transmission node and the routing device receive the survival paths and the energy efficiency values of the survival paths from the node of the previous tier, calculate their survival paths and the energy efficiency values of the survival paths based on the received information, and transmit the same to nodes of a next tier. The node having received the determined final node path and the final transmission rate transmits the determined final node path and the final transmission rate to a node included in the determined final node path among the nodes of the previous tier. According to the present invention, energy efficiency can be maximized.

Description

2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치 및 방법{Routing Apparatus and Method for 2-Dimensional Multi-Tier Relay Network System}[0001] The present invention relates to a routing apparatus and method for a two-dimensional multi-tier relay network system,

본 발명은 라우팅 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a routing apparatus and method, and more particularly, to a routing apparatus and method in a two-dimensional multi-tier relay network system.

무선 통신 네트워크 시스템에서 센서 노드와 같은 소형 장비는 에너지의 공급이 제한적일 수 밖에 없으며, 따라서 통신에 소모되는 에너지를 효율적으로 사용할 것이 요구된다. 근래에는 통신에 소모되는 에너지를 최소화하기 위해 긴 거리를 각 노드로 연결되는 짧은 거리로 나누어 릴레이 방식으로 통신하는 릴레이 네트워크를 이용하는 방법이 제시되고 있다. 이러한 릴레이 네트워크는 통신 품질을 유지하면서 데이터 처리량 대비 에너지 소모를 감소시킬 수 있으므로 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.In a wireless communication network system, a small device such as a sensor node has a limited supply of energy, and therefore it is required to efficiently use energy consumed in communication. In recent years, a method of using a relay network that communicates by a relay method by dividing a long distance by a short distance connected to each node is proposed in order to minimize energy consumed in communication. Such a relay network can reduce energy consumption versus data throughput while maintaining communication quality, thus enabling efficient use of energy.

릴레이 네트워크에서 릴레이 경로를 설정하는 라우팅(Routing)과 각 노드들의 전송 속도를 결정하는 것은 에너지의 효율성에 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로 에너지의 공급이 제한적인 릴레이 네트워크 시스템에서 라우팅(Routing) 방법은 효율적인 통신을 위해 매우 중요하다.Routing that sets the relay path in the relay network and determining the transmission speed of each node have a great influence on the energy efficiency. Therefore, in a relay network system where the supply of energy is limited, the routing method is very important for efficient communication.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 에너지의 효율성을 최대화할 수 있는 라우팅 장치 및 방법을 제공한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a routing apparatus and method that can maximize energy efficiency.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 다수의 노드로 구성된 다수의 티어를 포함하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서 송신 노드로부터의 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 찾기 위한 라우팅 장치에 있어서, 이전 티어의 노드들로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받는 수신부; 상기 이전 티어의 노드들의 생존 경로들의 에너지 효율성 값에 기초하여 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 연산부; 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값이 최대가 되도록 하는 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 결정하는 라우팅 결정부; 및 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드들 중 상기 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 송신부를 포함하되, 상기 생존 경로는 송신 노드와 자신을 연결하는 경로 중 에너지 효율성 값이 최대가 될 수 있는 경로이고, 상기 송신 노드와 상기 라우팅 장치를 제외한 모든 티어의 노드들은 이전 티어의 노드로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받아 전송받은 정보를 기초로 자신의 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 연산하여 다음 티어의 노드들로 전송하며, 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 전송받은 노드는 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드 중 상기 결정된 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for searching a final node path and a final transmission rate from a transmitting node in a two-dimensional multi-tier relay network system including a plurality of tiers composed of a plurality of nodes A routing apparatus, comprising: a receiver for receiving energy efficiency values of survival paths and survival paths from nodes of an earlier tier; An operation unit for calculating energy efficiency values from the transmitting node to the receiving unit based on energy efficiency values of surviving paths of the nodes of the previous tier; A routing decision unit for determining a final node path and a final transmission rate such that the energy efficiency value from the transmission node to the reception unit is maximized; And a transmitter for transmitting the determined final node path and the final transmission rate to a node included in the last node path of the nodes of the previous tier, wherein the survival path includes an energy efficiency value The nodes of all the tiers excluding the transmitting node and the routing device receive the energy efficiency value of the survival path and the survival path from the node of the previous tier, The node having received the determined final node path and the final transmission rate transmits the determined final node path and the final transmission rate to the determined final node among the nodes of the previous tier, And transmitting the result to a node included in the node path. The routing device according to the relay control network system is provided.

상기 연산부는, 수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 연산하는 제1 연산부; 및 상기 이전 티어의 노드들의 생존 경로들의 에너지 효율성 값 및 상기 수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 취합하여 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 제2 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The operation unit includes a first operation unit for calculating an energy efficiency value between the receiving unit and the nodes of the previous tier; And a second computing unit for computing an energy efficiency value of the surviving paths of the nodes of the previous tier and an energy efficiency value from the transmitting node to the receiving unit by collecting energy efficiency values between the receiving unit and the nodes of the previous tier .

상기 최종 전송 속도는 상기 최종 경로에 속한 노드 중 최대 전송 속도가 가장 낮은 노드의 전송 속도인 것을 특징으로 한다.And the final transmission rate is a transmission rate of a node having the lowest maximum transmission rate among the nodes belonging to the final path.

상기 에너지 효율성 값은 하기 수학식에 의해 연산되는 것을 특징으로 한다.And the energy efficiency value is calculated by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00001
Figure 112017080495075-pat00001

위 수학식에서,

Figure 112017080495075-pat00002
은 경로
Figure 112017080495075-pat00003
의 에너지 효율성 값이고,
Figure 112017080495075-pat00004
은 전송 속도이며,
Figure 112017080495075-pat00005
은 경로
Figure 112017080495075-pat00006
의 최대 전송 속도이고,
Figure 112017080495075-pat00007
은 경로
Figure 112017080495075-pat00008
의 채널 파워 이득 및 거리에 기초한 상수이며,
Figure 112017080495075-pat00009
는 경로
Figure 112017080495075-pat00010
에서 송신 전력 이외에 소모되는 파워이다.In the above equation,
Figure 112017080495075-pat00002
Path
Figure 112017080495075-pat00003
, ≪ / RTI >
Figure 112017080495075-pat00004
Is the transmission rate,
Figure 112017080495075-pat00005
Path
Figure 112017080495075-pat00006
, ≪ / RTI >
Figure 112017080495075-pat00007
Path
Figure 112017080495075-pat00008
Lt; / RTI > is a constant based on the channel power gain and distance <
Figure 112017080495075-pat00009
Path
Figure 112017080495075-pat00010
Is the power consumed in addition to the transmission power.

모든 노드들은 상기 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 하기 수학식의 특징 벡터로 변환하여 전송하는 것을 특징으로 한다.All the nodes convert the energy efficiency values of the survival path and the survival path into a feature vector of the following equation and then transmit them.

Figure 112017080495075-pat00011
Figure 112017080495075-pat00011

위 수학식에서,

Figure 112017080495075-pat00012
는 노드
Figure 112017080495075-pat00013
Figure 112017080495075-pat00014
번째 생존 경로의 특징 벡터이고,
Figure 112017080495075-pat00015
는 노드
Figure 112017080495075-pat00016
Figure 112017080495075-pat00017
번째 생존 경로의 채널 파워 이득 및 거리에 기초한 상수이며,
Figure 112017080495075-pat00018
는 노드
Figure 112017080495075-pat00019
Figure 112017080495075-pat00020
번째 생존 경로에서 송신 전력 이외에 소모되는 파워이고,
Figure 112017080495075-pat00021
는 노드
Figure 112017080495075-pat00022
Figure 112017080495075-pat00023
번째 생존 경로의 최대 전송 속도이다.In the above equation,
Figure 112017080495075-pat00012
The node
Figure 112017080495075-pat00013
of
Figure 112017080495075-pat00014
The second survival path is a feature vector,
Figure 112017080495075-pat00015
The node
Figure 112017080495075-pat00016
of
Figure 112017080495075-pat00017
Gt; is a constant based on the channel power gain and distance of the first survivor path,
Figure 112017080495075-pat00018
The node
Figure 112017080495075-pat00019
of
Figure 112017080495075-pat00020
Lt; th > survivor path,
Figure 112017080495075-pat00021
The node
Figure 112017080495075-pat00022
of
Figure 112017080495075-pat00023
Is the maximum transmission rate of the second survivor path.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다수의 노드로 구성된 다수의 티어를 포함하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서 송신 노드로부터 수신부까지의 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 찾기 위한 라우팅 방법에 있어서, (a) 이전 티어의 노드들로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받는 단계; (b) 상기 이전 티어의 노드들의 생존 경로들의 에너지 효율성 값에 기초하여 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 단계; (c) 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값이 최대가 되도록 하는 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 결정하는 단계; 및 (d) 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드들 중 상기 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 단계를 포함하되, 상기 생존 경로는 송신 노드와 자신을 연결하는 경로 중 에너지 효율성 값이 최대가 될 수 있는 경로이고, 상기 송신 노드와 상기 라우팅 장치를 제외한 모든 티어의 노드들은 이전 티어의 노드로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받아 전송받은 정보를 기초로 자신의 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 연산하여 다음 티어의 노드들로 전송하며, 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 전송받은 노드는 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드 중 상기 결정된 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a routing method for finding a final node path and a final transmission rate from a transmitting node to a receiving node in a two-dimensional multi-tier relay network system including a plurality of tiers composed of a plurality of nodes (a) receiving energy efficiency values of survival paths and survival paths from nodes of a previous tier; (b) computing energy efficiency values from the transmitting node to the receiving unit based on energy efficiency values of surviving paths of the nodes of the previous tier; (c) determining a final node path and a final transmission rate such that the energy efficiency value from the transmitting node to the receiving unit is maximized; And (d) transmitting the determined final node path and the final transmission rate to a node included in the last node path of the nodes of the previous tier, wherein the surviving path includes energy The nodes of all the tiers excluding the transmitting node and the routing device receive the energy efficiency value of the surviving path and the surviving path from the node of the previous tier and receive the energy efficiency value of the surviving path and the surviving path based on the received information, The nodes that have received the determined final node path and the final transmission rate determine the final node path and the final transmission rate as nodes of the previous tier, To the node included in the determined final node path, A method of routing in a tiered relay network system is provided.

본 발명은 에너지의 효율성을 최대화할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of maximizing energy efficiency.

도 1은 본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한 a, b 및 c번째 노드 경로의 에너지 효율성 값의 최대값의 그래프를 예시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.
FIG. 1 is a diagram for explaining a two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied.
2 illustrates a graph of the maximum energy efficiency values of the a, b, and c-th node paths for transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161.
3 is a structural diagram of a routing apparatus in a two-dimensional multi-tier relay network system according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a routing method in a two-dimensional multi-tier relay network system according to a preferred embodiment of the present invention with time.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 자세히 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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템은

Figure 112017080495075-pat00024
개의 티어로 구성되고, 티어 1에는 송신 노드가 포함되며, 티어
Figure 112017080495075-pat00025
에는 수신 노드 즉 본 발명의 라우팅 장치가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 1, a two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied
Figure 112017080495075-pat00024
Tier < / RTI > comprises a transmitting node,
Figure 112017080495075-pat00025
A receiving node, i.e., a routing apparatus of the present invention, may be included.

티어 2 내지 티어

Figure 112017080495075-pat00026
은 각
Figure 112017080495075-pat00027
개의 노드를 포함할 수 있으며, 티어
Figure 112017080495075-pat00028
Figure 112017080495075-pat00029
번째 노드를
Figure 112017080495075-pat00030
로 표시할 수 있다.Tier 2 to Tier
Figure 112017080495075-pat00026
Each angle
Figure 112017080495075-pat00027
Nodes, and the tier
Figure 112017080495075-pat00028
of
Figure 112017080495075-pat00029
Th node
Figure 112017080495075-pat00030
As shown in FIG.

본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서는 티어 1의 송신 노드

Figure 112017080495075-pat00031
에서 송신하는 데이터가 각 티어의 노드를 거쳐 티어
Figure 112017080495075-pat00032
의 수신 노드
Figure 112017080495075-pat00033
즉 본 발명의 라우팅 장치에 수신된다. 따라서 데이터가 하나의 노드에서 다른 노드까지 전송되기 위해 거쳐가는 노드의 경로 수는 다양할 수 있으며, 본 명세서에서는 이러한 경로들을 노드 경로라고 한다.In the two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied,
Figure 112017080495075-pat00031
Lt; RTI ID = 0.0 > tier < / RTI &
Figure 112017080495075-pat00032
Receiving node
Figure 112017080495075-pat00033
That is, the routing apparatus of the present invention. Therefore, the number of paths of nodes through which data is transferred from one node to another may vary, and in the present specification, these paths are referred to as node paths.

본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서 티어

Figure 112017080495075-pat00034
과 티어
Figure 112017080495075-pat00035
의 노드들은 채널 링크로 연결되며, 이를 하나의 브랜치로 정의할 수 있다. 그러므로 송신 노드에서 티어
Figure 112017080495075-pat00036
Figure 112017080495075-pat00037
번째 노드까지 가능한 모든 노드 경로의 개수는
Figure 112017080495075-pat00038
개이며, 따라서 송신 노드에서 수신 노드 즉 본 발명의 라우팅 장치까지의 가능한 모든 노드 경로의 개수는
Figure 112017080495075-pat00039
개이다.In a two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied,
Figure 112017080495075-pat00034
And tier
Figure 112017080495075-pat00035
Nodes are connected by a channel link, which can be defined as one branch. Therefore,
Figure 112017080495075-pat00036
of
Figure 112017080495075-pat00037
The number of possible node paths up to the ith node is
Figure 112017080495075-pat00038
And thus the number of all possible node paths from the transmitting node to the receiving node, i. E., The routing device of the present invention,
Figure 112017080495075-pat00039
Dog.

종래의 라우팅 장치는 이러한

Figure 112017080495075-pat00040
개의 노드 경로를 모두 고려하여 가장 에너지 효율성이 뛰어난 최종 노드 경로를 찾는 중앙 처리 방식을 이용하였는데, 이러한 방법은 고려해야 하는 노드 경로의 수가 너무 많아 계산 과정이 너무 복잡하였다.Conventional routing devices use such
Figure 112017080495075-pat00040
We used a central processing method that finds the most energy efficient end node path considering all of the node paths. This method is too complicated to calculate due to too many node paths to consider.

본 발명의 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치는 각 티어의 노드에서 에너지 효율성을 연산하여 최종 노드 경로의 가능성이 있는 경로를 다음 티어의 노드들로 전달하는 분산 처리 방식을 이용하므로 계산의 복잡도를 크게 줄일 수 있다.Since the routing device in the two-dimensional multi-tier relay network system of the present invention uses the distributed processing method of calculating the energy efficiency at each node of each tier and delivering the path of the last node path to the nodes of the next tier, The complexity can be greatly reduced.

이제, 도 1을 참조하여 본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서 에너지 효율성 값을 연산하는 과정을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of calculating an energy efficiency value in a two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied will be described in more detail with reference to FIG.

도 1을 참조하면, 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한 노드 경로는

Figure 112017080495075-pat00041
개의 브랜치로 구성되며, 모두
Figure 112017080495075-pat00042
개가 존재한다. 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한 모든 노드 경로 중
Figure 112017080495075-pat00043
번째 노드 경로는
Figure 112017080495075-pat00044
개의 노드
Figure 112017080495075-pat00045
를 포함하고,
Figure 112017080495075-pat00046
개의 브랜치
Figure 112017080495075-pat00047
를 포함할 수 있다. 여기서 노드
Figure 112017080495075-pat00048
은 티어
Figure 112017080495075-pat00049
에 속한
Figure 112017080495075-pat00050
번째 노드 경로의 노드이고, 브랜치
Figure 112017080495075-pat00051
는 티어
Figure 112017080495075-pat00052
과 티어
Figure 112017080495075-pat00053
을 연결하는 채널 링크를 의미한다.Referring to FIG. 1, a node path for transmitting data from a transmitting node 111 to a receiving node 161 includes
Figure 112017080495075-pat00041
Branches, and all
Figure 112017080495075-pat00042
There are dogs. Among all the node paths for transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00043
The second node path
Figure 112017080495075-pat00044
Nodes
Figure 112017080495075-pat00045
Lt; / RTI >
Figure 112017080495075-pat00046
Branches
Figure 112017080495075-pat00047
. ≪ / RTI > Here,
Figure 112017080495075-pat00048
Silver tier
Figure 112017080495075-pat00049
Belonging to
Figure 112017080495075-pat00050
Th < / RTI > node path,
Figure 112017080495075-pat00051
Tier
Figure 112017080495075-pat00052
And tier
Figure 112017080495075-pat00053
Quot; channel link "

송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한

Figure 112017080495075-pat00054
번째 노드 경로의 에너지 효율성 값을 연산하기 위해 브랜치
Figure 112017080495075-pat00055
의 데이터 전송 속도를 연산하면 하기 수학식과 같다.For transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00054
To calculate the energy efficiency value of the ith node path,
Figure 112017080495075-pat00055
The following equation is obtained.

Figure 112017080495075-pat00056
Figure 112017080495075-pat00056

수학식 1에서,

Figure 112017080495075-pat00057
Figure 112017080495075-pat00058
의 데이터 전송 속도이고,
Figure 112017080495075-pat00059
Figure 112017080495075-pat00060
의 채널 파워 이득이며,
Figure 112017080495075-pat00061
Figure 112017080495075-pat00062
의 송신파워이고,
Figure 112017080495075-pat00063
은 브랜치
Figure 112017080495075-pat00064
의 거리이며,
Figure 112017080495075-pat00065
는 거리 감쇄 지수이고,
Figure 112017080495075-pat00066
는 노이즈 파워 스펙트럼 밀도이며,
Figure 112017080495075-pat00067
이다.In Equation (1)
Figure 112017080495075-pat00057
silver
Figure 112017080495075-pat00058
Lt; / RTI >
Figure 112017080495075-pat00059
The
Figure 112017080495075-pat00060
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112017080495075-pat00061
silver
Figure 112017080495075-pat00062
Of the transmission power,
Figure 112017080495075-pat00063
The branch
Figure 112017080495075-pat00064
, ≪ / RTI &
Figure 112017080495075-pat00065
Is the distance attenuation factor,
Figure 112017080495075-pat00066
Is the noise power spectral density,
Figure 112017080495075-pat00067
to be.

수학식 1에서 브랜치

Figure 112017080495075-pat00068
의 데이터 전송 속도는 노드
Figure 112017080495075-pat00069
의 송신파워와 선형관계임을 알 수 있다.In Equation 1,
Figure 112017080495075-pat00068
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112017080495075-pat00069
And the transmission power of the mobile station is linear.

또한, 노드 경로는 모두 직렬로 연결되어 있기 때문에 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한

Figure 112017080495075-pat00070
번째 노드 경로의 데이터 전송 속도는 하기 수학식과 같다.In addition, since all the node paths are connected in series, it is possible to transmit data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00070
Lt; th > node path is expressed by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00071
Figure 112017080495075-pat00071

수학식 2에서,

Figure 112017080495075-pat00072
은 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한
Figure 112017080495075-pat00073
번째 노드 경로의 데이터 전송 속도이다. 또한 수학식 2는 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한 m번째 노드 경로의 데이터 전송 속도가 가장 낮은 데이터 전송 속도를 갖는 브랜치에 의해 결정됨을 의미한다.In Equation (2)
Figure 112017080495075-pat00072
For transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00073
Lt; th > node path. Equation (2) means that the data transmission rate of the mth node path for transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161 is determined by the branch having the lowest data transmission rate.

이제, 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한

Figure 112017080495075-pat00074
번째 노드 경로의 에너지 효율성 값은 데이터 전송 속도
Figure 112017080495075-pat00075
와 모든 노드에서 소모되는 파워의 비율로 정의될 수 있으며, 하기 수학식으로 표현될 수 있다. Now, for transmission of data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00074
The energy efficiency value of the < RTI ID = 0.0 >
Figure 112017080495075-pat00075
And the power consumed at all nodes, and can be expressed by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00076
Figure 112017080495075-pat00076

수학식 3에서,

Figure 112017080495075-pat00077
은 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한 m번째 노드 경로의 에너지 효율성 값이고,
Figure 112017080495075-pat00078
은 송신 전력 이외에 노드에서 소모되는 파워이며,
Figure 112017080495075-pat00079
이다.In Equation (3)
Figure 112017080495075-pat00077
Is an energy efficiency value of the m-th node path for transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161,
Figure 112017080495075-pat00078
Is the power consumed at the node in addition to the transmission power,
Figure 112017080495075-pat00079
to be.

이제, 수학식 3의 에너지 효율성 값

Figure 112017080495075-pat00080
Figure 112017080495075-pat00081
에 대한 함수로 정의하기 위해 수학식 1을 이용할 수 있다.Now, the energy efficiency value < RTI ID = 0.0 >
Figure 112017080495075-pat00080
of
Figure 112017080495075-pat00081
(1) < / RTI >

수학식 1에서 각 브랜치의 데이터 전송 속도는 각 노드의 송신파워와 선형관계이므로, 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한

Figure 112017080495075-pat00082
번째 노드 경로의 데이터 전송 속도의 최대값은 하기 수학식과 같다.In Equation (1), since the data transmission rate of each branch is linearly related to the transmission power of each node, it is necessary to transmit data from the transmission node 111 to the reception node 161
Figure 112017080495075-pat00082
The maximum value of the data transmission rate of the ith node path is expressed by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00083
Figure 112017080495075-pat00083

수학식 4에서,

Figure 112017080495075-pat00084
은 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한
Figure 112017080495075-pat00085
번째 노드 경로의 데이터 전송 속도의 최대값이고,
Figure 112017080495075-pat00086
은 노드
Figure 112017080495075-pat00087
의 최대 송신 파워이다.In Equation (4)
Figure 112017080495075-pat00084
For transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00085
Th node path is the maximum value of the data transmission rate,
Figure 112017080495075-pat00086
The node
Figure 112017080495075-pat00087
Is the maximum transmission power of the transmitter.

수학식 4는 각 노드가 최대 송신 파워로 전송하였을 때의 각 브랜치의 속도 중 가장 낮은 브랜치의 전송 속도가 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한

Figure 112017080495075-pat00088
번째 노드 경로의 데이터 전송 속도의 최대값임을 의미한다.Equation (4) shows that the transmission speed of the lowest branch among the speeds of the respective branches when each node transmits at the maximum transmission power is used for transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00088
Th node path is the maximum value of the data transmission rate.

그러므로, 수학식 3의 에너지 효율성 값을 최대로 하기 위해서 모든 노드는 동일한 데이터 전송속도

Figure 112017080495075-pat00089
로 데이터를 전송하게 된다.Therefore, in order to maximize the energy efficiency value of Equation (3), all nodes have the same data transmission rate
Figure 112017080495075-pat00089
As shown in FIG.

따라서 각 노드의 송신 파워

Figure 112017080495075-pat00090
는 하기 수학식으로 표현할 수 있다.Therefore, the transmission power of each node
Figure 112017080495075-pat00090
Can be expressed by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00091
Figure 112017080495075-pat00091

수학식 5를 수학식 3에 대입하면, 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한

Figure 112017080495075-pat00092
번째 노드 경로의 에너지 효율성 값을
Figure 112017080495075-pat00093
에 관한 함수로 표현할 수 있으며, 하기 수학식과 같다.Substituting Equation (5) into Equation (3), it is possible to transfer data from the transmitting node (111) to the receiving node (161)
Figure 112017080495075-pat00092
The energy efficiency value of the < RTI ID = 0.0 >
Figure 112017080495075-pat00093
And can be expressed by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00094
Figure 112017080495075-pat00094

수학식 6에서,

Figure 112017080495075-pat00095
은 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한
Figure 112017080495075-pat00096
번째 노드 경로의 에너지 효율성 값이고,
Figure 112017080495075-pat00097
이며,
Figure 112017080495075-pat00098
이다.In Equation (6)
Figure 112017080495075-pat00095
For transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00096
Lt; th > node path,
Figure 112017080495075-pat00097
Lt;
Figure 112017080495075-pat00098
to be.

한편, 각 브랜치

Figure 112017080495075-pat00099
의 에너지 효율성 값은 하기 수학식과 같다.On the other hand,
Figure 112017080495075-pat00099
The energy efficiency value of < / RTI >

Figure 112017080495075-pat00100
Figure 112017080495075-pat00100

수학식 7에서,

Figure 112017080495075-pat00101
은 브랜치
Figure 112017080495075-pat00102
의 에너지 효율성 값이다.In Equation (7)
Figure 112017080495075-pat00101
The branch
Figure 112017080495075-pat00102
Of energy efficiency.

수학식 7을 수학식 6에 대입하면

Figure 112017080495075-pat00103
을 하기 수학식과 같이 표현할 수 있다.Substituting Equation (7) into Equation (6)
Figure 112017080495075-pat00103
Can be expressed by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00104
Figure 112017080495075-pat00104

수학식 8에서,

Figure 112017080495075-pat00105
이고,
Figure 112017080495075-pat00106
Figure 112017080495075-pat00107
이 증가할수록 증가하므로
Figure 112017080495075-pat00108
의 최대값은 하기 수학식과 같다. In Equation (8)
Figure 112017080495075-pat00105
ego,
Figure 112017080495075-pat00106
silver
Figure 112017080495075-pat00107
Increases,
Figure 112017080495075-pat00108
Is expressed by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00109
Figure 112017080495075-pat00109

수학식 9를 이용하여 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한

Figure 112017080495075-pat00110
번째 노드 경로의 에너지 효율성 값의 최대값
Figure 112017080495075-pat00111
을 얻을 수 있으며, 이 때 각 노드
Figure 112017080495075-pat00112
의 전송 속도는
Figure 112017080495075-pat00113
임을 알 수 있다.(9) to transmit data from the transmitting node (111) to the receiving node (161)
Figure 112017080495075-pat00110
The maximum value of the energy efficiency value of the ith node path
Figure 112017080495075-pat00111
In this case, each node
Figure 112017080495075-pat00112
The transmission speed of
Figure 112017080495075-pat00113
.

그러므로 본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템은 모든 노드 경로의 에너지 효율성 값의 최대값

Figure 112017080495075-pat00114
중 가장 큰 값을 갖는 노드 경로를 구하여 최종 노드 경로로 라우팅하고, 최종 노드 경로에 속한 모든 노드들은
Figure 112017080495075-pat00115
의 데이터 전송 속도를 내도록
Figure 112017080495075-pat00116
의 송신 파워로 데이터를 전송하여 최대 에너지 효율을 낼 수 있다.Therefore, the two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied is characterized in that the maximum value
Figure 112017080495075-pat00114
And then routes all nodes belonging to the last node path to the last node path
Figure 112017080495075-pat00115
The data rate of
Figure 112017080495075-pat00116
It is possible to transmit the data with the transmission power of the maximum energy efficiency.

도 2는 송신 노드(111)에서 수신 노드(161)로 데이터를 전송하기 위한 a, b 및 c번째 노드 경로의 에너지 효율성 값의 최대값

Figure 112017080495075-pat00117
의 그래프를 예시한 것이다.2 shows the maximum value of the energy efficiency values of the a, b, and c-th node paths for transmitting data from the transmitting node 111 to the receiving node 161
Figure 112017080495075-pat00117
As shown in FIG.

도 2를 참조하면, a, b 및 c번째 노드 경로 중 에너지 효율성 값의 최대값이 가장 큰 값을 갖는 노드 경로는 a번째 노드 경로이며,

Figure 112017080495075-pat00118
에서 최대값을 갖는다. 그러므로 도 2와 같은 경우에는 a번째 노드 경로를 최종 노드 경로로 설정하고, 최종 노드 경로에 속한 모든 노드는
Figure 112017080495075-pat00119
의 데이터 전송 속도로 데이터를 전송하여 최대 에너지 효율을 낼 수 있다.Referring to FIG. 2, a node path having the largest value of the energy efficiency value among a, b, and c-th node paths is the a-th node path,
Figure 112017080495075-pat00118
Lt; / RTI > Therefore, in the case of FIG. 2, the a-th node path is set as the final node path, and all nodes belonging to the last node path
Figure 112017080495075-pat00119
The data can be transmitted at a data transmission rate of a maximum energy efficiency.

이제, 도 1을 참조하여 본 발명이 적용되는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서 각 노드의 작동 과정을 설명한다.Now, the operation of each node in a two-dimensional multi-tier relay network system to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.

각 노드들은 생존 경로를 선별하여 다음 티어의 노드에 전송하게 되는데, 본 명세서에서는 송신 노드(111)로부터

Figure 112017080495075-pat00120
번째 티어(130)에 속한
Figure 112017080495075-pat00121
번째 노드
Figure 112017080495075-pat00122
까지의 모든 경로
Figure 112017080495075-pat00123
를 고려했을 때, 경로
Figure 112017080495075-pat00124
의 에너지 효율성 함수
Figure 112017080495075-pat00125
이 다른 경로
Figure 112017080495075-pat00126
의 에너지 효율성 함수
Figure 112017080495075-pat00127
보다 값이 큰
Figure 112017080495075-pat00128
이 존재하면 경로
Figure 112017080495075-pat00129
를 생존 경로라고 한다.Each node selects a survival path and transmits it to a node of the next tier. In this specification, the node from the transmitting node 111
Figure 112017080495075-pat00120
Tier < RTI ID = 0.0 > 130 &
Figure 112017080495075-pat00121
Th node
Figure 112017080495075-pat00122
All paths up to
Figure 112017080495075-pat00123
, The path
Figure 112017080495075-pat00124
Energy efficiency function
Figure 112017080495075-pat00125
This other path
Figure 112017080495075-pat00126
Energy efficiency function
Figure 112017080495075-pat00127
Greater than
Figure 112017080495075-pat00128
Path exists
Figure 112017080495075-pat00129
Is called a survival pathway.

또한, 노드

Figure 112017080495075-pat00130
의 모든 생존 경로의 집합을
Figure 112017080495075-pat00131
라 하고
Figure 112017080495075-pat00132
의 원소 중
Figure 112017080495075-pat00133
번째 생존 경로를
Figure 112017080495075-pat00134
라 하면,
Figure 112017080495075-pat00135
의 에너지 효율성 값은 수학식 6을 이용하여 하기 수학식으로 표현된다.In addition,
Figure 112017080495075-pat00130
A set of all survival paths of
Figure 112017080495075-pat00131
And
Figure 112017080495075-pat00132
Of the elements
Figure 112017080495075-pat00133
Second survival path
Figure 112017080495075-pat00134
In other words,
Figure 112017080495075-pat00135
Is expressed by the following equation using Equation (6). &Quot; (6) "

Figure 112017080495075-pat00136
Figure 112017080495075-pat00136

한편, 각 노드들은 수학식 10을 이용하여

Figure 112017080495075-pat00137
번째 생존 경로에 대하여 하기 수학식으로 정의되는 특징 벡터를 생성하여 다음 티어의 노드들에 전송할 수 있다.On the other hand, each node uses Equation 10
Figure 112017080495075-pat00137
A feature vector defined by the following equation for the first survivor path can be generated and transmitted to the nodes of the next tier.

Figure 112017080495075-pat00138
Figure 112017080495075-pat00138

수학식 11에서,

Figure 112017080495075-pat00139
이고,
Figure 112017080495075-pat00140
이며,
Figure 112017080495075-pat00141
이다.In Equation (11)
Figure 112017080495075-pat00139
ego,
Figure 112017080495075-pat00140
Lt;
Figure 112017080495075-pat00141
to be.

또한, 각 노드

Figure 112017080495075-pat00142
는 자신의 최대 에너지 효율성 값을 하기 수학식으로 연산할 수 있다.In addition,
Figure 112017080495075-pat00142
Can calculate its maximum energy efficiency value by the following equation.

Figure 112017080495075-pat00143
Figure 112017080495075-pat00143

즉, 최대 에너지 효율성 값은 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 의미한다.That is, the maximum energy efficiency value means the energy efficiency value of the survival paths.

이제, 각 티어의 노드들이 순차적으로 작동하는 과정을 설명하기로 한다.Now, the process of sequentially operating the nodes of each tier will be described.

먼저, 티어 2(120)의 각 노드

Figure 112017080495075-pat00144
는 하기 수학식을 이용하여 최대 에너지 효율성 값을 연산한다.First, each node of the tier 2 (120)
Figure 112017080495075-pat00144
Calculates the maximum energy efficiency value using the following equation.

Figure 112017080495075-pat00145
Figure 112017080495075-pat00145

수학식 13에서,

Figure 112017080495075-pat00146
Figure 112017080495075-pat00147
의 최대 에너지 효율성 값이고,
Figure 112017080495075-pat00148
Figure 112017080495075-pat00149
의 에너지 효율성 함수이며,
Figure 112017080495075-pat00150
는 노드
Figure 112017080495075-pat00151
로부터 노드
Figure 112017080495075-pat00152
까지의 브랜치이다. 그러므로 티어 2(120)의 각 노드의 최대 에너지 효율성 값은 수학식 7의 각 브랜치의 에너지 효율성 값을 이용하여 하기 수학식과 같다.In Equation (13)
Figure 112017080495075-pat00146
The
Figure 112017080495075-pat00147
, ≪ / RTI >
Figure 112017080495075-pat00148
The
Figure 112017080495075-pat00149
Is an energy efficiency function of < RTI ID =
Figure 112017080495075-pat00150
The node
Figure 112017080495075-pat00151
From node
Figure 112017080495075-pat00152
. Therefore, the maximum energy efficiency value of each node of the tier 2 120 is expressed by the following equation using the energy efficiency value of each branch of Equation (7).

Figure 112017080495075-pat00153
Figure 112017080495075-pat00153

다음으로, 티어 2(120)의 각 노드

Figure 112017080495075-pat00154
는 하기 수학식으로 정의되는 자신의 특징 벡터를 티어 3의 각 노드에 전송한다. Next, each node of the tier 2 (120)
Figure 112017080495075-pat00154
Transmits its own feature vector defined by the following equation to each node of the tier 3.

Figure 112017080495075-pat00155
Figure 112017080495075-pat00155

Figure 112017080495075-pat00156
번째 티어에 속한 모든 노드는 이전 티어의 노드들로부터 수학식 11 및 수학식 15에 의해 정의된 특징 벡터를 전달 받는다.
Figure 112017080495075-pat00156
All nodes belonging to the ith tier receive the feature vectors defined by Equations (11) and (15) from the nodes of the previous tier.

티어

Figure 112017080495075-pat00157
(130)에서 특징 벡터를 전달받은 노드
Figure 112017080495075-pat00158
는 이전 티어에 속한 노드로부터 받은 특징 벡터
Figure 112017080495075-pat00159
와 수학식 10 및 수학식 11을 이용하여
Figure 112017080495075-pat00160
을 복원할 수 있다.tear
Figure 112017080495075-pat00157
(130), the node
Figure 112017080495075-pat00158
Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > feature vector
Figure 112017080495075-pat00159
And Equation (10) and Equation (11)
Figure 112017080495075-pat00160
Can be restored.

또한 노드

Figure 112017080495075-pat00161
Figure 112017080495075-pat00162
의 에너지 효율성 함수를 하기 수학식을 이용하여 계산할 수 있다.Also,
Figure 112017080495075-pat00161
The
Figure 112017080495075-pat00162
Can be calculated using the following equation.

Figure 112017080495075-pat00163
Figure 112017080495075-pat00163

이제, 노드

Figure 112017080495075-pat00164
Figure 112017080495075-pat00165
Figure 112017080495075-pat00166
를 이용하여 자신의 최대 에너지 효율성 값을 하기 수학식과 같이 연산한다.Now,
Figure 112017080495075-pat00164
The
Figure 112017080495075-pat00165
Wow
Figure 112017080495075-pat00166
The maximum energy efficiency value of the user is calculated according to the following equation.

Figure 112017080495075-pat00167
Figure 112017080495075-pat00167

노드

Figure 112017080495075-pat00168
에서의
Figure 112017080495075-pat00169
번째 생존 경로와 브랜치
Figure 112017080495075-pat00170
를 연결함으로써 노드
Figure 112017080495075-pat00171
의 특징 벡터
Figure 112017080495075-pat00172
는 수학식 11을 이용하여 얻을 수 있다.Node
Figure 112017080495075-pat00168
In
Figure 112017080495075-pat00169
Second survival path and branch
Figure 112017080495075-pat00170
Lt; RTI ID = 0.0 &
Figure 112017080495075-pat00171
Feature vector
Figure 112017080495075-pat00172
Can be obtained by using Equation (11).

이제 노드

Figure 112017080495075-pat00173
는 자신의 특징 벡터
Figure 112017080495075-pat00174
를 다음 티어인 티어
Figure 112017080495075-pat00175
(140)에 속한 노드들
Figure 112017080495075-pat00176
로 전송한다.Now,
Figure 112017080495075-pat00173
Is a feature vector
Figure 112017080495075-pat00174
Next Tier In Tier
Figure 112017080495075-pat00175
Lt; RTI ID = 0.0 > 140 &
Figure 112017080495075-pat00176
Lt; / RTI >

모든 티어의 노드들이 순차적으로 특징 벡터를 전송하여 최종적으로 티어

Figure 112017080495075-pat00177
의 모든 노드들이 특징 벡터의 전송을 완료하면, 티어
Figure 112017080495075-pat00178
의 수신 노드(161) 즉 본 발명의 라우팅 장치는 자신의 최대 에너지 효율성 값
Figure 112017080495075-pat00179
을 수학식 17을 이용하여 연산하고,
Figure 112017080495075-pat00180
을 최대가 되게 하는 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도
Figure 112017080495075-pat00181
를 결정한다.The nodes of all the tiers sequentially transmit the feature vectors,
Figure 112017080495075-pat00177
When all the nodes of the node have completed transmission of the feature vector,
Figure 112017080495075-pat00178
The receiving node 161 of the present invention, i.e., the routing apparatus of the present invention,
Figure 112017080495075-pat00179
Lt; RTI ID = 0.0 > (17) < / RTI &
Figure 112017080495075-pat00180
The final node path and the final transmission rate
Figure 112017080495075-pat00181
.

수신 노드(161) 즉 본 발명의 라우팅 장치는 이전 티어의 노드들 중 최종 노드 경로에 포함된 노드에 연산된 최종 전송 속도

Figure 112017080495075-pat00182
을 전송한다.The receiving node 161, that is, the routing apparatus of the present invention, determines the final transmission rate calculated for the node included in the last node path among the nodes of the previous tier
Figure 112017080495075-pat00182
Lt; / RTI >

최종 노드 경로에 포함된 모든 노드들은 전송 받은 최종 전송 속도

Figure 112017080495075-pat00183
을 이전 티어의 노드들 중 최종 노드 경로에 포함된 노드에게 전송하므로 송신 노드(111)를 포함한 최종 노드 경로에 포함된 모든 노드는 최종 전송 속도
Figure 112017080495075-pat00184
을 전송받아 하기 수학식의 송신 파워를 결정할 수 있다.All the nodes included in the last node path are the last transmission rate
Figure 112017080495075-pat00183
Is transmitted to the node included in the last node path among the nodes of the previous tier, all nodes included in the last node path including the transmitting node 111 are allowed to transmit the final transmission rate
Figure 112017080495075-pat00184
The transmission power of the following equation can be determined.

Figure 112017080495075-pat00185
Figure 112017080495075-pat00185

이제, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치의 구조를 설명한다.Now, a structure of a routing apparatus in a two-dimensional multi-tier relay network system according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치의 구조도이다.3 is a structural diagram of a routing apparatus in a two-dimensional multi-tier relay network system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 수신부(310), 제1 연산부(320), 제2 연산부(330), 라우팅 결정부(340) 및 송신부(350)를 포함한다.3, a routing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a receiving unit 310, a first calculating unit 320, a second calculating unit 330, a routing determining unit 340, and a transmitting unit 350 do.

수신부(310)는 도 1에 도시된 이전 티어 즉 티어 L-1의 노드들로부터 특징 벡터를 수신한다. 특징 벡터는 수학식 11에 의해 정의되며, 수학식 10을 참조하면 특징 벡터는 이전 티어의 각 노드의 생존 경로 및 생존 경로의 에너지 효율성 값을 포함할 수 있다.The receiving unit 310 receives the feature vector from the nodes of the previous tier or tier L-1 shown in Fig. The feature vector is defined by Equation (11), and the feature vector may include the energy efficiency value of the survival path and the survival path of each node of the previous tier with reference to Equation (10).

특징 벡터들은 도 1에 도시된 티어 2의 노드 들부터 순차적으로 생성되어 다음티어의 노드들로 전송된다. 전술하였듯이,

Figure 112017080495075-pat00186
번째 티어에 속한 모든 노드는 이전 티어의 노드들로부터 특징 벡터를 전달 받으며, 각 노드는 동일한 방법으로 특징 벡터를 생성하여 전송한다.The feature vectors are sequentially generated from the nodes of the tier 2 shown in FIG. 1 and transmitted to the nodes of the next tier. As described above,
Figure 112017080495075-pat00186
Every node in the tier receives the feature vector from the nodes in the previous tier, and each node generates and transmits the feature vector in the same way.

제1 연산부(320)는 수학식 16을 이용하여 수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 연산한다.The first computing unit 320 computes an energy efficiency value between the nodes of the receiving unit and the previous tier using Equation (16).

제2 연산부(330)는 수신부(310)에서 수신한 특징 벡터를 이용하여 이전 티어의 생존 경로의 에너지 효율성 값을 복원하며, 수학식 17을 이용하여 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산할 수 있다.The second calculation unit 330 restores the energy efficiency value of the surviving path of the previous tier using the feature vector received by the receiving unit 310 and calculates the energy efficiency value from the transmitting node to the receiving unit using Equation 17 .

라우팅 결정부(340)는 제2 연산부에서 연산된 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값이 최대가 되는 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 결정할 수 있다.The routing decision unit 340 can determine the final node path and the final transmission rate at which the energy efficiency value from the transmission node to the reception unit calculated in the second calculation unit becomes the maximum.

송신부(350)는 라우팅 결정부(340)에서 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드들 중 결정된 최종 노드 경로에 포함되는 노드로 전송한다. 결정된 최종 노드 경로에 포함된 노드들은 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 전송받으면 이전 티어의 노드들 중 결정된 최종 노드 경로에 포함된 노드로 전송하므로 결정된 최종 노드 경로에 포함된 모든 노드들은 최종 전송 속도를 전송받게 된다. The transmission unit 350 transmits the final node path and the final transmission rate determined by the routing decision unit 340 to nodes included in the final node path determined among the nodes of the previous tier. The nodes included in the determined final node path are transmitted to the node included in the determined final node path among the nodes of the previous tier when the determined final node path and the final transmission rate are transmitted, .

이와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치는 각 노드에서 최적의 경로가 될 가능성이 없는 경로를 제외하고 생존 경로만을 다음 티어로 전달하여 고려하기 때문에 계산 복잡도를 줄여 종래의 중앙처리 방식의 큰 오버헤드를 줄일 수 있게 된다.As described above, the routing apparatus in the two-dimensional multi-tier relay network system according to the preferred embodiment of the present invention considers only the survival path to be transferred to the next tier except for the path that is not likely to be the optimal path in each node The computational complexity can be reduced and the large overhead of the conventional central processing method can be reduced.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a routing method in a two-dimensional multi-tier relay network system according to a preferred embodiment of the present invention with time.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법은 특징 벡터 수신 단계(S410), 제1 연산 단계(S420), 제2 연산 단계(S430), 라우팅 결정 단계(S440) 및 송신 단계(S450)를 포함할 수 있다.4, a routing method in a two-dimensional multi-tier relay network system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a feature vector receiving step S410, a first calculating step S420, a second calculating step S430, A routing decision step S440, and a transmission step S450.

특징 벡터 수신 단계(S410)는 수신부(310)가 도 1에 도시된 이전 티어 즉 티어

Figure 112017080495075-pat00187
의 노드들로부터 특징 벡터를 수신하는 단계이다.The characteristic vector receiving step S410 is a step in which the receiving unit 310 receives the previous tier or tier
Figure 112017080495075-pat00187
Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

제1 연산 단계(S420)는 제1 연산부(320)가 수학식 16을 이용하여 수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 연산하는 단계이다.In the first calculation step S420, the first calculation unit 320 computes an energy efficiency value between the nodes of the receiving unit and the previous tier using Equation (16).

제2 연산 단계(S430)는 제2 연산부(330)가 수신부(310)에서 수신한 특징 벡터를 이용하여 이전 티어의 생존 경로의 에너지 효율성 값을 복원하며, 수학식 17을 이용하여 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 단계이다.In the second calculation step S430, the second calculation unit 330 restores the energy efficiency value of the surviving path of the previous tier using the feature vector received by the receiving unit 310, Is calculated.

라우팅 결정 단계(S440)는 라우팅 결정부(340)가 제2 연산부에서 연산된 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값이 최대가 되는 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 결정하는 단계이다.The routing decision step S440 is a step in which the routing decision unit 340 determines the final node path and the final transmission rate at which the energy efficiency value from the transmission node to the reception unit calculated in the second calculation unit becomes the maximum.

송신 단계(S450)는 송신부(350)가 라우팅 결정부(340)에서 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드들 중 결정된 최종 노드 경로에 포함되는 노드로 전송하는 단계이다.The transmitting step S450 is a step in which the transmitting unit 350 transmits the final node path and the final transmission rate determined by the routing decision unit 340 to nodes included in the final node path determined among the nodes of the previous tier.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 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 가능하다는 것을 이해할 것이다. 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 specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. 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 .

310: 수신부
320: 제1 연산부
330: 제2 연산부
340: 라우팅 결정부
350: 송신부
310:
320: first operation section
330: second arithmetic section
340:
350:

Claims (10)

다수의 노드로 구성된 다수의 티어를 포함하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서 송신 노드로부터의 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 찾기 위한 라우팅 장치에 있어서,
이전 티어의 노드들로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받는 수신부;
상기 이전 티어의 노드들의 생존 경로들의 에너지 효율성 값에 기초하여 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 연산부;
상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값이 최대가 되도록 하는 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 결정하는 라우팅 결정부; 및
상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드들 중 상기 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 송신부를 포함하되,
상기 생존 경로는 송신 노드와 자신을 연결하는 경로 중 에너지 효율성 값이 최대가 되는 경로이고,
상기 송신 노드와 상기 라우팅 장치를 제외한 모든 티어의 노드들은 이전 티어의 노드로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받아 전송받은 정보를 기초로 자신의 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 연산하여 다음 티어의 노드들로 전송하며,
상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 전송받은 노드는 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드 중 상기 결정된 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치.
1. A routing apparatus for searching for a final node path and a final transmission rate from a transmitting node in a two-dimensional multi-tier relay network system including a plurality of tiers composed of a plurality of nodes,
A receiving unit for receiving the energy efficiency values of the survival path and the survival paths from the nodes of the previous tier;
An operation unit for calculating energy efficiency values from the transmitting node to the receiving unit based on energy efficiency values of surviving paths of the nodes of the previous tier;
A routing decision unit for determining a final node path and a final transmission rate such that the energy efficiency value from the transmission node to the reception unit is maximized; And
And a transmitting unit for transmitting the determined final node path and the final transmission rate to nodes included in the last node path among the nodes of the previous tier,
The survival path is a path that maximizes the energy efficiency value among the paths connecting the transmission node and itself,
The nodes of all the tiers excluding the transmitting node and the routing device receive the energy efficiency value of the survival path and the survival path from the node of the previous tier and calculate the energy efficiency value of their survival path and survival path based on the received information To the next tier's nodes,
Wherein the node having received the determined final node path and the final transmission rate transmits the determined final node path and the final transmission rate to the node included in the determined final node path among the nodes of the previous tier. A routing device in a network system.
제1항에 있어서,
상기 연산부는,
수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 연산하는 제1 연산부; 및
상기 이전 티어의 노드들의 생존 경로들의 에너지 효율성 값 및 상기 수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 취합하여 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 제2 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치.
The method according to claim 1,
The operation unit,
A first computing unit for computing an energy efficiency value between the receiving unit and the nodes of the previous tier; And
And a second computing unit for computing an energy efficiency value of the surviving paths of the nodes of the previous tier and an energy efficiency value from the transmitting node to the receiving unit by collecting energy efficiency values between the receiving unit and the nodes of the previous tier Wherein the routing device is a two-dimensional multi-tier relay network system.
제1항에 있어서,
상기 최종 전송 속도는 상기 최종 노드 경로에 속한 노드 중 최대 전송 속도가 가장 낮은 노드의 전송 속도인 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the final transmission rate is a transmission rate of a node having the lowest maximum transmission rate among the nodes belonging to the last node route.
제1항에 있어서,
상기 에너지 효율성 값은 하기 수학식에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치.
Figure 112017080495075-pat00188

위 수학식에서,
Figure 112017080495075-pat00189
은 경로
Figure 112017080495075-pat00190
의 에너지 효율성 값이고,
Figure 112017080495075-pat00191
은 전송 속도이며,
Figure 112017080495075-pat00192
은 경로
Figure 112017080495075-pat00193
의 최대 전송 속도이고,
Figure 112017080495075-pat00194
은 경로
Figure 112017080495075-pat00195
의 채널 파워 이득 및 거리에 기초한 상수이며,
Figure 112017080495075-pat00196
는 경로
Figure 112017080495075-pat00197
에서 송신 전력 이외에 소모되는 파워임.
The method according to claim 1,
Wherein the energy efficiency value is calculated by the following equation. ≪ EMI ID = 4.0 >
Figure 112017080495075-pat00188

In the above equation,
Figure 112017080495075-pat00189
Path
Figure 112017080495075-pat00190
, ≪ / RTI >
Figure 112017080495075-pat00191
Is the transmission rate,
Figure 112017080495075-pat00192
Path
Figure 112017080495075-pat00193
, ≪ / RTI >
Figure 112017080495075-pat00194
Path
Figure 112017080495075-pat00195
Lt; / RTI > is a constant based on the channel power gain and distance <
Figure 112017080495075-pat00196
Path
Figure 112017080495075-pat00197
Is the power consumed in addition to the transmission power.
제1항에 있어서,
모든 노드들은 상기 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 하기 수학식의 특징 벡터로 변환하여 전송하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 장치.
Figure 112017080495075-pat00198

위 수학식에서,
Figure 112017080495075-pat00199
는 노드
Figure 112017080495075-pat00200
Figure 112017080495075-pat00201
번째 생존 경로의 특징 벡터이고,
Figure 112017080495075-pat00202
는 노드
Figure 112017080495075-pat00203
Figure 112017080495075-pat00204
번째 생존 경로의 채널 파워 이득 및 거리에 기초한 상수이며,
Figure 112017080495075-pat00205
는 노드
Figure 112017080495075-pat00206
Figure 112017080495075-pat00207
번째 생존 경로에서 송신 전력 이외에 소모되는 파워이고,
Figure 112017080495075-pat00208
는 노드
Figure 112017080495075-pat00209
Figure 112017080495075-pat00210
번째 생존 경로의 최대 전송 속도임.
The method according to claim 1,
Wherein all the nodes convert the energy efficiency values of the survival path and the survival paths into a feature vector of the following equation, and then transmit the energy vector values to the routing vectors in the two-dimensional multi-tier relay network system.
Figure 112017080495075-pat00198

In the above equation,
Figure 112017080495075-pat00199
The node
Figure 112017080495075-pat00200
of
Figure 112017080495075-pat00201
The second survival path is a feature vector,
Figure 112017080495075-pat00202
The node
Figure 112017080495075-pat00203
of
Figure 112017080495075-pat00204
Gt; is a constant based on the channel power gain and distance of the first survivor path,
Figure 112017080495075-pat00205
The node
Figure 112017080495075-pat00206
of
Figure 112017080495075-pat00207
Lt; th > survivor path,
Figure 112017080495075-pat00208
The node
Figure 112017080495075-pat00209
of
Figure 112017080495075-pat00210
The maximum transmission rate of the first survivor path.
다수의 노드로 구성된 다수의 티어를 포함하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서 송신 노드로부터 수신부까지의 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 찾기 위한 라우팅 장치의 라우팅 방법에 있어서,
(a) 이전 티어의 노드들로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받는 단계;
(b) 상기 이전 티어의 노드들의 생존 경로들의 에너지 효율성 값에 기초하여 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 단계;
(c) 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값이 최대가 되도록 하는 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 결정하는 단계; 및
(d) 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드들 중 상기 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 단계를 포함하되,
상기 생존 경로는 송신 노드와 자신을 연결하는 경로 중 에너지 효율성 값이 최대가 되는 경로이고,
상기 송신 노드와 상기 라우팅 장치를 제외한 모든 티어의 노드들은 이전 티어의 노드로부터 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 전송받아 전송받은 정보를 기초로 자신의 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 연산하여 다음 티어의 노드들로 전송하며,
상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 전송받은 노드는 상기 결정된 최종 노드 경로 및 최종 전송 속도를 이전 티어의 노드 중 상기 결정된 최종 노드 경로에 포함된 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법.
A routing method of a routing apparatus for searching for a final node path and a final transmission rate from a transmitting node to a receiving unit in a two-dimensional multi-tier relay network system including a plurality of tiers composed of a plurality of nodes,
(a) receiving energy efficiency values of survival paths and survival paths from nodes of a previous tier;
(b) computing energy efficiency values from the transmitting node to the receiving unit based on energy efficiency values of surviving paths of the nodes of the previous tier;
(c) determining a final node path and a final transmission rate such that the energy efficiency value from the transmitting node to the receiving unit is maximized; And
(d) transmitting the determined final node path and the final transmission rate to a node included in the last node path of the nodes of the previous tier,
The survival path is a path that maximizes the energy efficiency value among the paths connecting the transmission node and itself,
The nodes of all the tiers excluding the transmitting node and the routing device receive the energy efficiency value of the survival path and the survival path from the node of the previous tier and calculate the energy efficiency value of their survival path and survival path based on the received information To the next tier's nodes,
Wherein the node having received the determined final node path and the final transmission rate transmits the determined final node path and the final transmission rate to the node included in the determined final node path among the nodes of the previous tier. A routing method in a network system.
제6항에 있어서,
상기 (b)단계는,
(b1)수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 연산하는 단계; 및
(b2)상기 이전 티어의 노드들의 생존 경로들의 에너지 효율성 값 및 상기 수신부와 상기 이전 티어의 노드들간의 에너지 효율성 값을 취합하여 상기 송신 노드로부터 수신부까지의 에너지 효율성 값을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법.
The method according to claim 6,
The step (b)
(b1) computing energy efficiency values between the receiving unit and the nodes of the previous tier; And
(b2) calculating energy efficiency values from the transmitting node to the receiving unit by collecting the energy efficiency values of the surviving paths of the nodes of the previous tier and the energy efficiency values between the nodes of the previous tier and the receiving unit A method for routing in a two - dimensional multi - tier relay network system.
제6항에 있어서,
상기 최종 전송 속도는 상기 최종 노드 경로에 속한 노드 중 최대 전송 속도가 가장 낮은 노드의 전송 속도인 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the final transmission rate is a transmission rate of a node having the lowest maximum transmission rate among the nodes belonging to the last node route.
제6항에 있어서,
상기 에너지 효율성 값은 하기 수학식에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법.
Figure 112017080495075-pat00211

위 수학식에서,
Figure 112017080495075-pat00212
은 경로
Figure 112017080495075-pat00213
의 에너지 효율성 값이고,
Figure 112017080495075-pat00214
은 전송 속도이며,
Figure 112017080495075-pat00215
은 경로
Figure 112017080495075-pat00216
의 최대 전송 속도이고,
Figure 112017080495075-pat00217
은 경로
Figure 112017080495075-pat00218
의 채널 파워 이득 및 거리에 기초한 상수이며,
Figure 112017080495075-pat00219
는 경로
Figure 112017080495075-pat00220
에서 송신 전력 이외에 소모되는 파워임.
The method according to claim 6,
Wherein the energy efficiency value is calculated by the following equation. ≪ EMI ID = 17.0 >
Figure 112017080495075-pat00211

In the above equation,
Figure 112017080495075-pat00212
Path
Figure 112017080495075-pat00213
, ≪ / RTI >
Figure 112017080495075-pat00214
Is the transmission rate,
Figure 112017080495075-pat00215
Path
Figure 112017080495075-pat00216
, ≪ / RTI >
Figure 112017080495075-pat00217
Path
Figure 112017080495075-pat00218
Lt; / RTI > is a constant based on the channel power gain and distance <
Figure 112017080495075-pat00219
Path
Figure 112017080495075-pat00220
Is the power consumed in addition to the transmission power.
제6항에 있어서,
모든 노드들은 상기 생존 경로 및 생존 경로들의 에너지 효율성 값을 하기 수학식의 특징 벡터로 변환하여 전송하는 것을 특징으로 하는 2차원 멀티 티어 릴레이 네트워크 시스템에서의 라우팅 방법.
Figure 112017080495075-pat00221

위 수학식에서,
Figure 112017080495075-pat00222
는 노드
Figure 112017080495075-pat00223
Figure 112017080495075-pat00224
번째 생존 경로의 특징 벡터이고,
Figure 112017080495075-pat00225
는 노드
Figure 112017080495075-pat00226
Figure 112017080495075-pat00227
번째 생존 경로의 채널 파워 이득 및 거리에 기초한 상수이며,
Figure 112017080495075-pat00228
는 노드
Figure 112017080495075-pat00229
Figure 112017080495075-pat00230
번째 생존 경로에서 송신 전력 이외에 소모되는 파워이고,
Figure 112017080495075-pat00231
는 노드
Figure 112017080495075-pat00232
Figure 112017080495075-pat00233
번째 생존 경로의 최대 전송 속도임.
The method according to claim 6,
Wherein all the nodes convert the energy efficiency values of the survival path and the survival paths into a feature vector of the following equation and transmit the energy vectors.
Figure 112017080495075-pat00221

In the above equation,
Figure 112017080495075-pat00222
The node
Figure 112017080495075-pat00223
of
Figure 112017080495075-pat00224
The second survival path is a feature vector,
Figure 112017080495075-pat00225
The node
Figure 112017080495075-pat00226
of
Figure 112017080495075-pat00227
Gt; is a constant based on the channel power gain and distance of the first survivor path,
Figure 112017080495075-pat00228
The node
Figure 112017080495075-pat00229
of
Figure 112017080495075-pat00230
Lt; th > survivor path,
Figure 112017080495075-pat00231
The node
Figure 112017080495075-pat00232
of
Figure 112017080495075-pat00233
The maximum transmission rate of the first survivor path.
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