KR102022002B1

KR102022002B1 - 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 노드위치 결정 장치

Info

Publication number: KR102022002B1
Application number: KR1020180001846A
Authority: KR
Inventors: 이준희; 박상천; 홍영택; 김지민; 김성륜
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2019-09-17
Also published as: US10904766B2; KR20190083874A; US20200077274A1; WO2019135460A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 제1노드에서 제2노드를 거쳐서 제3노드로 데이터를 송신하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법으로서, 상기 제1노드가 미리 설정된 구획화된 영역에 있는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신하는 정보요청단계; 상기 제1노드가 상기 송신된 정보요청신호에 대응하여 상기 제2노드로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신하는 정보수신단계; 및 상기 제1노드가 상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 하나의 구획을 결정하는 구획결정단계;를 포함하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법을 제공한다.

Description

인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 노드위치 결정 장치 {Method for determining node location in cognitive radio network and apparatus thereof}

본 발명은 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 노드위치 결정 장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로, 인지무선 네트워크 환경에서 2차 송신기와 2차 수신기 사이에 위치하는 복수의 릴레이 노드의 위치를 적절하게 조정하여, 주파수 효율을 최대화하기 위한 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 장치에 관한 발명이다.

인지무선(cognitive radio)이란, 전파 환경을 측정하여, 측정된 전파 환경에 적합하게 무선 기기의 운용 파라미터를 설정하여 동작하는 무선기술을 의미한다. 예를 들어, 무선 기기의 전송 용량을 채널 특성에 맞게 최대화하거나, 기기 간의 간섭을 최소화하거나, 다른 기종 시스템 간에 상호 동작성을 촉진시키거나, 비사용되는 주파수를 찾아서 1차 사용자가 사용하지 않는 시간에 2차 사용자가 이용할 수 있도록 하는 기술이 모두 인지무선 범주에 속한다.

종래의 인지무선 네트워크 환경에서, 수신기가 송신기로부터 릴레이를 통해서 데이터를 수신할 때, 우선권을 갖는 통신 시스템에 간섭을 주지 않는 선에서 전체 네트워크의 주파수 효율을 높이는 것이 중요하다. 기존 기술에서는 송신기와 수신기 간의 릴레이 노드의 위치를 고정하는데, 일반적으로 릴레이 노드의 위치를 최초에 결정하는 단계에서 가장 효율적으로 동작할 수 있는 위치에 릴레이 노드를 위치시키게 되지만, 이와 같이 릴레이 노드의 위치를 고정하는 경우, 지정된 릴레이 노드의 위치가 데이터 전송에 있어서 최적의 위치가 아닐 때가 일시적으로 발생할 수 있다.

일 예로서, 두 개 이상의 링크가 존재하는 환경에서 다른 단말의 간섭으로 인해 데이터 전송이 원활하게 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있다.

다른 일 예로서, 송신노드의 SIR(신호 대 간섭비)와 수신노드의 SIR이 달라서, 실제로 송신 노드가 센싱한 SIR이 수신노드의 실제 SIR과 큰 차이를 보이는 경우에는, 송신노드와 수신노드 간의 통신 실패의 가능성이 높아진다. 전파는 주파수가 높을수록 빛과 같이 직진성이 강해서 특정 방향으로 송신하는 데에 유리하고 많은 정보를 실을 수 있는 장점이 있지만, 비가 오거나 안개가 많이 낀 날에는 공기 중에 물방울과 수증기가 많기 때문에 송신하는 데에 정확도가 떨어지는 특징이 있다. 즉, 송신노드와 수신노드가 일정 이상의 높은 주파수를 갖는 전파를 매개로 하여 데이터를 송수신하고, 송신노드와 수신노드 간의 거리가 충분히 먼 상태라면, 대기상태나 건물의 구조 등에 따라서 송신노드와 수신노드 간의 통신의 정확도가 매우 떨어질 가능성이 높은 문제점이 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 송신노드와 수신노드 간에 릴레이 노드를 두어서, 송신노드에서 수신노드로 데이터가 송신될 때에 데이터의 유실이나 변질을 최소화하는 것이 필요하고, 릴레이노드의 위치를 고정시키는 방식을 고수하기보다는 송신노드와 수신노드를 포함하는 전체 네트워크의 주파수 사용 효율을 극대화시킬 수 있는 위치에 릴레이노드를 시간에 따라 능동적으로 이동시키는 기술이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1222131호 (2011.04.14 공개)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 인지무선 네트워크 환경에서, 2차송신기, 릴레이노드, 2차수신기을 거쳐서 데이터가 송신되는 과정에서, 통신 실패의 가능성을 최소화하기 위해서 이동가능한 릴레이노드의 위치를 결정하는 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법은, 제1노드에서 제2노드를 거쳐서 제3노드로 데이터를 송신하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법으로서, 상기 제1노드가 미리 설정된 구획화된 영역에 있는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신하는 정보요청단계; 상기 제1노드가 상기 송신된 정보요청신호에 대응하여 상기 제2노드로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신하는 정보수신단계; 및 상기 제1노드가 상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 하나의 구획을 결정하는 구획결정단계;를 포함한다.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치는, 제1노드에서 제2노드를 거쳐서 제3노드로 데이터를 송신하는 인지무선 네트워크 환경에서 상기 제1노드에 포함되는 노드위치 결정 장치로서, 미리 설정된 구획화된 영역에 있는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신하는 정보요청부; 상기 제2노드로부터 상기 정보요청신호에 대응하는 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신하는 정보수신부; 및 상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 하나의 구획을 결정하는 구획결정부;를 포함한다.

전술한 것 외에 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 따르면, 인지무선 네트워크 환경에서 2차송신기와 통신하는 2차수신기의 위치정보, 주파수자원정보만을 수집할 뿐만 아니라, 2차송신기와 2차수신기 사이의 위치하고 있는 복수의 릴레이노드들의 위치정보, 주파수자원정보를 기초로 하여, 각 구획에서의 통신용이성을 산출하여, 릴레이노드의 현재 위치가 통신효율성을 최대로 확보하기 위한 구획에 위치하고 있지 않다면, 릴레이노드를 통신용이성이 최대로 높게 산출된 최적의 구획으로 이동시킴으로써, 2차송신기 및 2차수신기간의 통신 실패의 가능성이 최소화되어, 전체 네트워크의 통신 효율성이 비약적으로 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 기본적인 동작 원리를 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치의 일 예의 블록도를 도시한다.
도 3은 구획화된 영역에 위치하고 있는 제1노드 내지 제3노드의 일 예를 도식화한 도면이다.
도 4는 통신용이성맵의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 노드위치변경제어부가 송신한 제어신호에 따라서 제2노드가 최적의 위치로 이동한 결과를 도식화한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시 예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시 예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시 예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징을 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 기본적인 동작 원리를 도식화하여 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1의 (a)를 참조하여 설명하면, 2차송신기는 스펙트럼을 센싱한다. 여기서, 2차송신기는 1차송신기와 구별되는 대상으로서, 인지무선 네트워크에서 1차송신기는 최종적으로 1차수신기에 송신되어야 하는 목적데이터를 생성하거나, 단순히 목적데이터를 저장하고 있는 데이터베이스와 같은 기능을 수행하고, 2차송신기는 1차송신기로부터 전달받은 목적데이터를 2차수신기에 효율적으로 송신하기 위해서 각종 기능을 수행한다.

또한, 도 1의 (a)에서 2차송신기가 수행하는 스펙트럼의 센싱이란, 2차송신기가 인지무선 네트워크를 형성하고 있는 복수의 노드가 방사하는 신호를 무작위로 수신하고, 신호에 포함되어 있는 정보를 파악하는 과정을 의미한다. 2차송신기를 제외한 나머지 노드들이 송출하는 신호는, 2차송신기의 질의신호에 대한 응답신호일 수도 있고, 실시 예에 따라, 2차송신기의 질의신호와 무관하게 일정한 주기를 통해서 각 노드로부터 방사되는 신호일 수도 있다.

이어서, 도 1의 (b)를 참조하여 설명하면, 2차송신기는 목적데이터를 하기 위한 다음 노드를 결정하기 위해서 인지무선 네트워크를 구성하고 있는 복수의 노드를 구획화된 영역에 매칭시키는 과정을 수행한다. 도 1의 (b)를 참조하면, 2차송신기가 자기 자신을 제외한 나머지 노드(릴레이로봇, 2차수신기)를 9개의 구획으로 나뉘어진 구획화된 영역에 매칭시킨 것을 알 수 있다. 여기서, 2차송신기는 릴레이로봇과 2차수신기를 구획화된 영역에 매칭시키기 위해서, 바로 전단계에서 수행한 스펙트럼의 센싱을 통해서 얻은 릴레이로봇 및 2차수신기의 위치정보를 이용한다. 예를 들어, 2차송신기, 릴레이로봇, 2차수신기가 동일 평면상에 위치하고 있고, 릴레이 로봇의 위치좌표가 (4, 2), 2차수신기가 (4, 4)이며, 2차송신기의 위치좌표가 (1, 1)이면, 2차송신기의 위치좌표를 원점으로 하여, 릴레이로봇 및 2차수신기의 위치좌표가 새롭게 설정되며, 새롭게 설정된 위치좌표가 구획화된 영역에서의 구획좌표가 될 수 있다. 즉, 위와 같은 예에서, 릴레이로봇의 구획좌표는 (3, 1), 2차수신기의 구획좌표는 (3, 3)이 된다.

2차송신기가 복수의 노드를 구획화된 영역에 매칭시키는 과정을 완료하고 나면, 2차송신기는 도 1의 (c)에 도시된 것과 같이, 2차수신기를 제외한 릴레이노드와의 주파수활용가능성을 구획화된 영역의 각 구획마다 산출한다. 이 과정을 통해서, 구획화된 영역에 포함되어 있는 각 구획마다 주파수활용가능성이 산출되며, 각 구획마다 주파수활용가능성이 산출되고 나면, 도 1의 (d)에 도시된 것과 같이, 릴레이노드가 주파수활용가능성이 가장 높은 구획으로 위치이동을 수행하여, 2차송신기 및 2차수신기 간의 통신효율을 극대화시키게 된다. 주파수활용가능성이 산출되는 과정에 대해서는 도 2에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치의 일 예의 블록도를 도시한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치(200)는 통신부(210), 구획결정부(230) 및 노드위치변경제어부(250)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 실시 예에 따라서, 본 발명에 따른 노드위치 결정 장치(200)에서 노드위치변경제어부(250)는 생략될 수도 있고, 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

또한, 본 발명에 따른 인지무선 네트워크 환경은 도 1에서 설명한 것과 같이, 2차송신기(송신노드), 릴레이노드, 2차수신기(수시노드)로 구성되어 있으며, 2차송신기 및 2차수신기 사이에는 복수의 릴레이노드가 존재한다. 도 2에서의 노드위치 결정 장치(200)는 도 1에서의 2차송신기에 포함되거나, 2차송신기의 보조장치로서 2차송신기에 물리적 또는 논리적으로 연결되어 동작할 수 있다.

이하에서는, 2차송신기는 제1노드, 2차수신기는 제3노드, 2차송신기 및 2차수신기 사이에 존재하는 릴레이노드를 제2노드로 호칭하기로 한다.

먼저, 통신부(210)는 인지무선 네트워크에서 2차송신기를 제외한 나머지 노드(node)에 각종 정보를 송신하거나, 나머지 노드로부터 각종 정보를 수신하고, 정보요청부(211) 및 정보수신부(213)를 포함할 수 있다.

정보요청부(211)는 미리 설정된 구획화된 영역에 있는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신한다.

도 1에서 이미 설명했듯이, 구획화된 영역은 제2노드 및 제3노드가 포함되어 있으며, 실시 예에 따라서, 제1노드가 구획화된 영역에 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다. 정보요청부(211)는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신하여, 그에 대응하여 응답신호를 송신하는 제2노드를 파악하게 된다.

정보수신부(213)는 정보요청신호를 수신한 복수의 제2노드로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신한다. 여기서, 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신한다는 것은 수신된 정보를 합산하거나 임의의 방법을 통해 가공하지 않고, 제2노드의 수로 분류하여 저장한다는 것을 의미한다.

제2노드로부터 송신된 위치정보는 제2노드의 위치좌표 등이 될 수 있다. 예를 들어, [3, 4, 5]와 같은 3차원 좌표는 제2노드로부터 송신되는 위치정보가 될 수 있으며, 위치정보를 송신한 제2노드가 해당 좌표에 위치하고 있다는 것을 의미한다. 제2노드로부터 송신되는 위치정보는 제1노드를 중심으로 하는 위치정보가 아니라, 미리 설정된 기준에 따라 제2노드에 할당된 절대좌표이다. 본 발명에서, 제2노드로부터 송신되는 위치정보는 특정한 형식으로 한정하지 않으므로, 제2노드로부터 송신되는 위치정보는 적어도 2차원 이상의 위치좌표가 될 수 있다.

제2노드로부터 송신된 주파수자원정보는 제2노드를 기준으로 제2노드와 제1노드간에 측정된 신호 대 간섭비(SIR : Signal-to-Interference Ratio)일 수 있다. 제2노드로부터 송신되는 신호 대 간섭비는 dBm(decibels above 1 milliwatt)을 단위로 하는 값이며, 미리 설정된 다양한 주파수에 대한 dBm값으로 구성된다.

일 예로서, 제2노드로부터 송신된 주파수자원정보가 [-90, -80, -62]이고, 제1노드에 미리 설정된 주파수로서, 850MHz, 900MHz, 2.4GHz가 설정되어 있었다면, 제2노드를 기준으로 850MHz에 대한 신호 대 간섭비는 -90dBm이고, 900MHz에 대한 신호 대 간섭비는 -80dBm이며, 2.4GHz에 대한 신호 대 간섭비는 -62dBm이라고 해석될 수 있다.

구획결정부(230)는 제2노드로부터 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 구획화된 영역에서 하나의 구획을 결정한다. 먼저, 구획결정부(230)는 제2노드로부터 수신된 위치정보를 통해서, 제2노드가 제1노드를 중심으로 하여 어느 방향으로 얼마나 떨어져 있는지 파악한다. 또한, 구획결정부(230)는 제2노드로부터 수신된 주파수자원정보를 통해서, 제1노드와 제2노드가 통신이 성공할 확률이 얼마나 높은지 파악한다. 구획결정부(230)는 복수의 제2노드가 송신한 위치정보 및 주파수자원정보를 종합적으로 고려하여, 구획화된 영역에서 제1노드와 가장 가깝고 가장 통신이 성공할 확률이 높다고 파악된 하나의 구획을 결정한다. 이때, 구획결정부(230)에 의해서 결정된 구획은 제2노드가 위치한 구획일 수도 있고, 제2노드가 위치하지 않은 구획일 수도 있다.

구획결정부(230)가 구획화된 영역에서 결정한 하나의 구획이 제2노드가 기존에 놓여 있던 구획이라면, 제2노드가 최적의 릴레이노드로 결정되어, 제1노드가 제3노드에 송신하고자 하는 목적데이터를 최적의 릴레이노드로 결정된 제2노드에 송신하게 하게 된다. 만약, 구획결정부(230)가 구획화된 영역에서 결정한 하나의 구획에 제2노드가 놓여 있지 않은 구획이라면, 구획결정부(230)는 복수의 제2노드로부터 송신된 위치정보를 기반으로 하여, 구획결정부(230)가 결정한 구획에 가장 가깝게 위치한 제2노드를 해당 구획으로 이동시킴으로써, 인지무선 네트워크 환경에서의 통신효율성을 극대화시킬 수 있다.

선택적 일 실시 예로서, 구획결정부(230)는 통신용이성산출부(231) 및 세부구획결정부(233)을 포함할 수도 있다.

먼저, 통신용이성산출부(231)는 제2노드의 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 구획화된 영역에서 제2노드가 위치하고 있는 제1영역 및 제2노드가 위치하고 있지 않은 제2영역에서의 제1노드하고의 통신용이성을 산출한다.

통신용이성산출부(231)에 대한 구체적인 설명을 위해서 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 구획화된 영역에 위치하고 있는 제1노드 내지 제3노드의 일 예를 도식화한 도면이다.

도 3에서, 구획화된 영역은 25개의 개별 구획으로 구성되어 있으며, 각 구획에는 노드가 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다. 제1구획(310)에는 제1노드인 A가 위치하고 있고, 제2구획(330)에는 제3노드인 B가 위치하고 있다. 그 외에도 제2노드인 C 내지 G가 각각 하나의 구획에 위치하고 있으며, 18개의 구획에는 어떠한 노드도 위치하고 있지 않다.

통신용이성산출부(231)는 제2노드인 C 내지 G로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 수신한다. 제2노드가 송신하는 정보에는 위치정보 및 주파수자원정보 외에 제2노드를 각각 구분하기 위한 노드 인덱스(node index) 정보도 포함된다.

제2노드	node index	node location	frequency resource information
C	3	{126.976, 37.572}	[-90, -80, -62]

표 1은 제1노드의 정보요청신호에 대응하여 제2노드로부터 송신되는 정보의 일 예를 나타내고 있다. 표 1를 참조하면, 제2노드인 C는 노드 인덱스가 3이고, 위치정보가 {126.976, 37.572}이고, 주파수자원정보가 [-90, -80, -62]인 정보를 제1노드에 송신한 것을 알 수 있다. 통신용이성산출부(231)는 제2노드인 C가 송신한 정보를 기초로 하여, 구획화된 영역에서 {126.976, 37.572}에 위치하고 있는 3번 노드의 dBm값은 [-90, -80, -62]라고 파악할 수 있게 된다. 표 1의 위치정보는 2차원 위치좌표이지만, 일 예에 불과하므로, 실시 예에 따라서 제2노드의 위치정보는 3차원 위치좌표가 될 수 있다는 것은 이미 전술한 바 있다.

통신용이성산출부(231)는 복수의 제2노드로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 수신한 후, 구획화된 영역에 대한 통신용이성맵을 산출한다. 구체적으로, 통신용이성산출부(231)는 구획화된 영역을 제2노드가 위치하고 있는 제1영역 및 제2노드가 위치하고 있지 않은 제2영역으로 구분하고, 각 영역에서의 통신용이성맵을 산출한다. 전술한 정의에 따라서, 도 3에서, 제1영역은 제2노드인 C 내지 G가 위치한 구획을 한꺼번에 지칭하는 영역이고, 제2영역은 제1노드, 제2노드, 제3노드를 제외한 18개의 구획을 한꺼번에 지칭하는 영역이라고 간주된다.

도 4는 통신용이성맵의 일 예를 도시한 도면이다.

도 4는 도 3의 구획화된 영역 및 각 구획에 포함되어 있는 제1노드, 제2노드, 제3노드를 기반으로 하여 통신용이성산출부(231)가 통신용이성맵을 산출한 결과를 도시한다. 도 4를 참조하면, 목적데이터를 송신하는 제1노드와 목적데이터를 제2노드를 거쳐서 수신하는 제3노드를 제외한 나머지 23개의 구획에 대한 통신용이성이 구획마다 숫자로 표시되어 있다는 것을 알 수 있다.

여기서, 특정 구획의 통신용이성 수치가 높을수록 그 구획에 있는 제2노드와 제1노드가 통신을 수행하는 경우, 다른 구획에 있는 제2노드와 제1노드가 통신을 수행할 때보다 통신실패가 발생할 가능성이 낮게 된다.

도 4에서, 통신용이성이 가장 높은 구획(410)은 통신용이성이 91로서, 나머지 다른 구획의 통신용이성에 비해서 더 높은 통신용이성을 나타내고 있으므로, 제1노드는 그 구획에 있는 제2노드에 목적데이터를 송신하여, 목적데이터가 제3노드로 문제없이 송신될 수 있도록 할 수 있다. 통신용이성은 제2노드가 제1노드에 송신한 위치정보 및 주파수자원정보에 의해 산출될 수 있으며, 통신용이성을 산출하는 구체적인 방법에 대해서는 후술한다.

세부구획결정부(233)는 도 4와 같은 통신용이성맵을 참고하여, 제1영역 또는 제2영역에 속한 하나의 구획을 결정한다. 일 예로서, 세부구획결정부(233)가 결정하는 구획은 통신용이성맵에서 통신용이성이 가장 높은 수치를 갖는 구획이 될 수 있으며, 도 4를 참조하면, 통신용이성이 91인 구획이 세부구획결정부(233)에 의해 결정되는 구획이 된다.

이하에서는, 통신용이성산출부(231)가 통신용이성맵을 구축하기 위한 구체적인 방법을 시계열적으로 설명하기로 한다.

먼저, 통신용이성산출부(231)는 제2노드로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 수집한다. 위치정보는 제2노드가 존재하는 구획에 대응되는 적어도 2차원 이상의 위치좌표가 될 수 있다. 주파수자원정보는 위치정보를 제1노드로 송신하는 제2노드를 중심으로 산출된 신호대 간섭비(dBm단위)일 수 있다.

통신용이성산출부(231)는 위치정보를 기초로 하여, 제1노드를 기준으로 하여 미리 설정된 구획화된 영역에서 제2노드의 상대적인 위치를 파악한다. 즉, 통신용이성산출부(231)는 제2노드가 어느 구획에 위치하고 있는지 파악하며, 복수의 제2노드의 위치가 파악되고 나면, 미리 설정된 구획화된 영역에서 제2노드가 존재하는 구획들의 총합(위치좌표들의 총집합)은 제1영역이 되고, 나머지 영역은 제2노드가 없는 제2영역으로 지정된다.

위와 같이 구획화된 영역에서 제2노드들의 위치가 파악되고 나면, 통신용이성산출부(231)는 제2노드별로 주파수자원정보를 분석한다. 주파수자원정보란, 제2노드의 주파수자원에 대한 상태정보를 의미하는 것으로서, 특정 노드와 제2노드가 통신을 수행하게 될 때, 송수신되는 신호의 주파수특성정보로부터 도출되는 정보를 총칭한다.

제2노드로부터 송신되는 주파수자원정보의 일 예로서, 제2노드에서의 신호대간섭비(SIR)는 주파수자원정보가 될 수 있다. 제1노드가 미리 여러 주파수를 지정하여 정보요청신호를 송신하면, 제2노드는 정보요청신호에 포함된 여러 주파수마다 신호대간섭비를 산출하며, 산출된 주파수별 신호대간섭비를 응답신호에 포함시켜 제1노드에 송신한다.

일 예로서, 제2노드로부터 송신된 주파수자원정보가 [-90, -80, -62]이고, 제1노드의 정보요청신호에 미리 지정된 주파수로서 850MHz, 900MHz, 2.4GHz가 설정되어 있었다면, 제2노드를 기준으로 850MHz에 대한 신호 대 간섭비는 -90dBm이고, 900MHz에 대한 신호 대 간섭비는 -80dBm이며, 2.4GHz에 대한 신호 대 간섭비는 -62dBm이라고 해석될 수 있다.

이어서, 통신용이성산출부(231)는 제1노드를 기준으로 신호대간섭비를 산출하여, 제2노드의 신호대간섭비와 곱함으로써, 제2노드가 위치한 구획에서의 통신용이성을 산출한다. 예를 들어, 제1노드의 정보요청신호에 미리 설정된 주파수로서 850MHz, 900MHz, 2.4GHz가 설정되고, 미리 지정된 주파수에서의 제1노드의 신호대간섭비가 [-40, -30, -80]이고, 제2노드의 신호대간섭비가 [-90, -80, -62]이라면, 동일 주파수별로 신호대간섭비를 곱했을 때, 통신용이성은 [3600, 2400, 4960]과 같이 행렬정보로서 산출된다. 즉, 주파수가 2.4GHz일 때 가장 통신용이성이 높게 산출되므로, 제1노드는 주파수를 2.4GHz로 설정하여, 제2노드와 통신을 수행하는 것이 통신 실패율을 낮출 수 있다. 위와 같은 방법을 통해서, 통신용이성산출부(231)는 제1영역의 통신용이성을 전부 산출할 수 있다.

통신용이성산출부(231)는 위와 같이 제1영역뿐만 아니라 제2영역의 통신용이성을 제2노드의 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여 산출한다. 제2영역은 제2노드가 위치하고 있지 않은 구획들로 구성되어 있는 영역이므로, 제2노드의 신호대간섭비는 활용될 수 없으며, 통신용이성산출부(231)는 제1노드와 제2노드의 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여 주파수 활용 가능성(frequency use opportunity)을 산출한다.

여기서, 주파수 활용 가능성이란, 실제로는 해당 구획에 제2노드가 위치하고 있지 않지만, 제2노드가 위치하고 있다고 가정하여 산출한 제2노드의 신호대간섭비에 준하는 정보를 의미한다. 다수의 반복적인 실험을 통해서, 주파수 활용 가능성은 제2노드의 신호대간섭비와 거의 동일한 값으로 산출되며, 그로부터 통신용이성산출부(231)는 제2노드가 해당 구획에 위치하고 있는 것과 극히 유사한 결과정보를 얻어낼 수 있다.

수학식 1 및 수학식 2는 주파수 활용 가능성을 산출하기 위한 수학식의 일 예이다. 특히, 수학식 2는 최적접근역치(Optimal access threshold)인

를 정의하고 있는 수학식이다. 수학식 1에서,

는 네트워크 효율을 최대화할 수 있는 최적의 신호대간섭비 기준값으로서, 통신용이성산출부(231)에 미리 설정되어 있는 값이다.

은 1차 송신기의 밀도,

는 2차송신기(제1노드)의 밀도,

은 1차송신기의 송신전력,

는 2차송신기(제1노드)의 송신전력,

는 제1노드의 신호대간섭비, d는 제1노드와 제3노드의 거리,

는 주파수활용가능성이고, r은 제1노드로부터 가장 가까운 1차송신기와의 거리,

는 거리감쇄율(path loss),

는 평균접근가능성(Average access probability)를 의미한다.

수학식 3 내지 수학식 7은 수학식 1 및 수학식 2에서 계수나 상수로 이용되는 값들을 산출하기 위한 수학식이다.

수학식 3 내지 수학식 7에서,

는 1차 네트워크의 성능을 보장해주는 조건으로서, 통신실패가능성(outage probability)을 의미한다.

은 거리 r 내에 어떠한 노드가 없어서 비어있을 확률에 대한 확률밀도함수(probability density function)를 의미한다.

및

는 수학식 2에서 수식을 쉽게 정리하여

을 산출하기 위한 치환식을 의미한다.

수학식 1 내지 수학식 7에서 사용되는 각각의 계수 또는 미지수는 인지무선 네트워크 환경에서 2차송신기, 복수의 릴레이노드, 2차수신기간의 통신과정에서 모두 획득될 수 있다.

통신용이성산출부(231)는 제2영역의 각 구획에서의 주파수활용가능성을 산출하고 나서, 제1노드의 신호대간섭비와 곱하는 방식을 통해서, 도 4와 같이 제2영역의 각 구획의 통신용이성을 산출할 수 있다.

수학식 8은 통신용이성산출부(231)가 제2영역의 각 구획에서의 통신용이성을 산출하기 위한 수학식의 일 예이다. 수학식 8에서

은 제1노드를 기준으로 하는 신호대간섭비이며,

는 각 구획에서의 주파수활용가능성으로서, 해당 구획에 제2노드가 위치하고 있다면, 제2노드를 기준으로 산출한 신호대간섭비가 될 수도 있다. 즉, 제2노드가 위치하고 있는 제1영역의 각 구획에 대한 통신용이성은 제1노드 및 제2노드를 각각 기준으로 하는 신호대간섭비를 곱함으로써 산출할 수 있고, 제2노드가 위치하고 있지 않은 제2영역의 각 구획에 대한 통신용이성은 수학식 1 내지 6을 통해 산출된 주파수 활용 가능성을 제1노드의 신호대간섭비와 곱함으로써 산출할 수 있다. 도 4와 같이, 구획화된 영역의 각 구획마다 통신용이성을 수치화시킨 맵은 통신용이성맵 또는 통신가능성맵(OPportunity Map, OP Map)이라고 호칭될 수 있다.

세부구획결정부(233)는 통신용이성맵을 참조하여 제1영역 또는 제2영역에 속한 하나의 구획을 결정한다. 세부구획결정부(233)가 결정한 구획은 위치정보 및 주파수자원정보를 고려했을 때, 제1노드와 가장 통신을 수행하기 가장 좋은 조건을 갖는 구획이며, 세부구획결정부(233)가 결정한 구획이 제1영역에 속해있는 구획인 경우, 제2노드가 이미 위치하여 있고, 제2영역에 속해있는 구획인 경우에는, 제2노드가 위치하고 있지 않다.

선택적 일 실시 예로서, 세부구획결정부(233)는 통신용이성맵을 참조하여, 통신용이성맵에 각 구획의 통신용이성값이 모두 미리 설정된 기준값을 초과하지 않는다면, 구획을 결정하지 않을 수도 있다. 본 선택적 실시 예에서, 세부구획결정부(233)는 통신용이성산출부(231)가 산출한 통신용이성맵을 참조하여, 미리 설정된 기준값을 초과하는 통신용이성값이 하나도 검색되지 않으면, 전체통신환경이 지극히 좋지 않은 상태라고 판단하여, 구획을 결정하지 않음으로써, 제1노드는 세부구획결정부(233)가 시간이 경과하여 최적구획을 결정할 때까지 통신을 수행하지 않게 된다. 본 선택적 실시 예에 따르면, 불필요하게 비효율적인 통신을 방지함으로써, 전체 네트워크의 통신 효율을 증가시키고, 제1노드가 전송 에너지를 불필요하게 낭비하는 일을 막는 효과를 기대할 수 있다.

다른 선택적 일 실시 예로서, 노드위치변경제어부(250)는 세부구획결정부(233)가 결정한 구획이 제2영역에 속해있으면, 그 구획과 거리상으로 가장 가까운 제2노드를 세부구획결정부(233)가 결정한 구획으로 이동시키도록 제어한다. 보다 구체적으로, 본 선택적 일 실시 예에서는 제2노드는 노드위치변경제어부(250)가 송신하는 제어신호를 수신하여, 그 제어신호에 포함된 명령에 따라서 움직일 수 있는 특징을 갖고 있다.

도 5는 노드위치변경제어부가 송신한 제어신호에 따라서 제2노드가 최적의 위치로 이동한 결과를 도식화한 도면이다.

도 5는 도 3 및 도 4의 결과로부터 도출되는 도면으로서, 세부구획결정부(233)가 제1노드와 제2노드가 통신을 가장 효율적으로 하기 위해 제2노드가 위치해야 하는 최적구획(optimal section)을 결정하였으나, 해당 구획이 제1영역이 아니라 제2영역에 속해있어서 제2노드가 최적구획에 위치하고 있지 않은 경우, 제2노드가 노드위치변경제어부(250)가 송신한 제어신호를 수신하여 최적구획으로 이동한 결과를 나타낸다.

도 5를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 세부구획결정부(233)가 도 4의 통신용이성맵에 따라서 최적구획을 위치좌표가 [5, 3]인 구획으로 결정하면, 도 3에서 위치좌표가 [4, 2]인 구획에 위치하고 있던 제2노드는, 노드위치변경제어부(250)의 제어신호를 수신하고, 그 제어신호에 따라 위치좌표가 [5, 3]인 구획으로 이동하게 된다.

이 과정에서 노드위치변경제어부(250)는 제2노드인 C 내지 G 모두에게 제어신호를 송신할 수도 있고, 복수의 제2노드 중에서 최적구획(550)과 가까운 제2노드 E에만 제어신호를 송신할 수도 있다. 전자의 경우, 노드위치변경제어부(250)가 송신하는 제어신호에는 최적구획(550)의 위치좌표가 포함되기만 하면 되므로, 노드위치변경제어부(250)를 포함하는 본 발명에 따른 노드위치 결정 장치(200)의 연산처리량을 최소화할 수 있으며, 제어신호를 수신한 복수의 제2노드간의 통신을 통해서 최적구획(550)으로 제2노드 E가 이동하게 된다. 후자의 경우, 노드위치변경제어부(250)가 위치정보를 기반으로 최적구획과 가장 가까운 위치에 있는 제2노드 E를 파악하여, 제2노드 E에만 제어신호를 송신할 수 있게 됨으로써, 전자처럼 최적구획(550)에 제2노드를 위치시키기 위해서 복수의 제2노드에 복잡한 연산을 수행하기 위한 프로세서가 포함될 필요가 없게 되는 장점이 있다.

도 5에 도시된 것과 같이, 최적구획(550)에 제2노드 E가 위치하게 되면, 제1노드 A는 제2노드 E에 목적데이터를 전달하고, 제2노드 E는 목적데이터를 수신하여, 제3노드에 전달하게 된다.

위와 같이, 본 발명에 따르면, 제1노드 A에서 최적구획(550)에 위치한 제2노드 E를 통해서 제3노드 B로 데이터가 송신됨으로써, 통신 실패의 가능성이 최소화되어 전체 네트워크의 통신 효율성이 비약적으로 증대되는 효과가 있다. 위와 같은 효과를 발생시키기 위한 기술적 구성으로서, 본 발명은 제1노드와 통신하는 제2노드의 위치정보, 주파수자원정보만을 수집할 뿐만 아니라, 제2노드의 위치정보, 주파수자원정보를 기초로 하여, 제2노드가 위치하고 있지 않은 구획에서의 통신용이성을 산출하여, 제2노드의 현재 위치가 통신효율성을 최대로 확보하기 위한 구획에 위치하고 있지 않다면, 제2노드를 통신용이성이 최대로 높게 산출된 최적의 구획으로 이동시키는 구성을 포함한다.

전술한 것과 또 다른 본 발명의 선택적 일 실시 예로서, 통신용이성산출부(231)는 제1노드를 기준으로 하는 통신용이성맵을 산출할 뿐만 아니라, 복수의 제2노드에 대한 통신용이성맵을 추가로 산출하여, 산출된 두 통신용이성맵을 참조하여, 제2노드의 최적구획을 결정할 수도 있다. 본 선택적 실시 예는, 전술한 수학식 1 내지 7을 기본적으로 활용하되, 제1노드와 복수의 제2노드의 위치정보 및 주파수자원정보를 기준으로 하는 대신, 복수의 제2노드와 제3노드의 위치정보 및 주파수자원정보를 기준으로 통신용이성맵을 각각 산출하여, 그 산출된 통신용이성맵들을 기초로 하여 제2노드의 최적구획을 결정하게 된다.

예를 들어서, 제1노드 A이고, 제2노드 C, D, 제3노드 B가 구획화된 영역에 포함되어 있으며, 통신용이성산출부(231)가 산출한 통신용이성맵 1에 따라서, 세부구획결정부(233)가 두 개의 제2노드 중에서 C를 A와 통신하기 위한 제2노드로 결정했다고 가정한다. 위와 같은 경우에 실시 예에 따라서, 데이터는 A에서 C를 거쳐서 B로 송신되어야 하지만, 통신용이성맵 1과 달리, D에서 B로 데이터를 송신하는 통신효율이 매우 높은 경우에는, A에서 D를 거쳐서 B로 데이터를 송신하는 것이 전체 네트워크의 통신 효율성을 높이는 방법이 될 수도 있다.

즉, 통신용이성산출부(231)는 제1노드를 기준으로 제2노드에 대한 통신용이성맵 1을 산출하고, 제2노드 C와 제3노드 B에 대한 통신용이성맵 2를 산출하고, 제2노드 D와 제3노드 B에 대한 통신용이성맵 3을 산출하여, 통신용이성맵 1과 통신용이성맵 2를 통합한 통신용이성맵 4와 통신용이성맵 1과 통신용이성맵 3을 통합한 통신용이성맵 5를 최종적으로 산출하여, 세부구획결정부(233)가 제2노드가 이동해야 하는 구획을 결정하도록 할 수 있다. 전술한 것과 같이, 본 선택적 실시 예에서 여러 개의 통신용이성맵을 산출하기 위해서 수학식 1 내지 수학식 8을 이용할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.

도 6에 따른 방법은 도 2에서 설명한 노드위치 결정 장치(200)에 의해 구현될 수 있으므로, 이하에서, 도 2에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 2의 노드위치 결정 장치(200)는 제1노드에 포함되거나 제1노드에 유무선 통신을 통해서 연결된 형태로 구현될 수 있다는 것은 이미 설명한 바 있으며, 설명의 편의를 위해서, 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

제1노드가 구획화된 영역에 있는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신한다(S610).

제2노드가 제2노드로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신한다(S620).

제1노드가 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 구획화된 영역에서 한 구획을 결정한다(S630). 이어서, 제1노드는 단계 S630을 통해 결정된 구획에 제2노드가 이미 위치하고 있는지 여부를 파악한다(S640).

제1노드는 단계 S630에서 결정된 구획에 제2노드가 이미 위치하고 있다면, 제2노드의 위치를 그대로 유지하고 제2노드를 제3노드에 데이터를 전송하기 위한 릴레이노드로 설정한다(S650).

제1노드는 단계 S630에서 결정된 구획에 제2노드가 위치하고 있지 않다면, 그 결정된 구획에 가장 가깝게 위치하고 있는 제2노드를, 단계 S630에서 결정된 구획에 이동시키고, 이동시킨 제2노드를 릴레이노드로 설정한다(S660).

제1노드는 위와 같은 과정을 통해서, 단계 S650 또는 S660에서 설정된 릴레이노드에 목적데이터를 송신하여, 제3노드에 송신될 수 있도록 제어하는 기능을 수행하며, 위와 같은 구성을 통해서 본 발명에 따르면, 제1노드는 인지무선 네트워크 환경에서 전체 네트워크의 주파수 효율성을 최대로 고려하여 각 노드간 통신이 수행될 수 있도록 제어할 수 있게 된다.

이때, 제1노드는 인지무선 네트워크(cognitive radio network) 환경에서, 1차송신기에서 생성된 데이터를 가장 처음 전달받는 2차송신기이며, 제3노드는 1차수신기에 최종적으로 데이터를 전달하기 위한 2차수신기라는 것은 이미 설명한 바 있으며, 제1노드에는 수학식 1 내지 수학식 8을 통해서 통신용이성을 산출하기 위해 필요한 1차송신기 및 1차수신기에 대한 위치정보, 주파수자원정보, 전력 등과 같은 정보가 미리 저장되어 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims

제1노드에서 제2노드를 거쳐서 제3노드로 데이터를 송신하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법으로서,
상기 제1노드가 미리 설정된 구획화된 영역에 있는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신하는 정보요청단계;
상기 제1노드가 상기 송신된 정보요청신호에 대응하여 상기 제2노드로부터 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신하는 정보수신단계; 및
상기 제1노드가 상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 하나의 구획을 결정하는 구획결정단계;를 포함하고,
상기 구획결정단계는,
상기 제1노드가 상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 상기 제2노드가 위치하고 있는 제1영역 및 상기 제2노드가 위치하고 있지 않은 제2영역과 제1노드와의 통신용이성을 산출하는 통신용이성산출단계; 및
상기 제1노드가 상기 산출된 통신용이성을 기초로 상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 속한 하나의 구획을 결정하는 세부구획결정단계;를 포함하고,
상기 제1영역과 상기 제1노드와의 통신용이성은,
상기 제1노드를 기준으로 하는 신호대간섭비(SIR)와 상기 제1영역에 위치하고 있는 상기 제2노드를 기준으로 하는 신호대간섭비의 곱을 통해 산출되고,
상기 제2영역과 상기 제2노드와의 통신용이성은,
상기 제1노드를 기준으로 하는 신호대간섭비(SIR)와 상기 제2영역에 주파수활용가능성의 곱을 통해 산출되고,
상기 주파수활용가능성은,
제1노드와 제3노드와의 거리 및 제1노드의 송신전력을 기초로 산출되는 것을 특징으로 하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2노드는 이동가능한 노드이고,
상기 방법은,
상기 결정된 구획이 상기 제2영역에 속해있으면, 상기 결정된 구획과 가장 가까운 제2노드를 상기 결정된 구획으로 이동시키는 노드위치변경제어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법.
제1항에 있어서,
상기 위치정보는,
상기 구획화된 영역에 속한 각 구획마다 대응되는 적어도 2차원 이상의 좌표인 것을 특징으로 하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법.
제4항에 있어서,
상기 주파수자원정보는,
상기 제2노드 및 상기 제1노드 간의 신호 대 간섭비(SIR : Signal-to-Interference Ratio)인 것을 특징으로 하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 방법.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
제1노드에서 제2노드를 거쳐서 제3노드로 데이터를 송신하는 인지무선 네트워크 환경에서 상기 제1노드에 포함되는 노드위치 결정 장치로서,
미리 설정된 구획화된 영역에 있는 복수의 제2노드에 정보요청신호를 송신하는 정보요청부;
상기 제2노드로부터 상기 정보요청신호에 대응하는 위치정보 및 주파수자원정보를 제2노드별로 수신하는 정보수신부; 및
상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 하나의 구획을 결정하는 구획결정부;를 포함하고
상기 구획결정부는,
상기 제1노드가 상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 상기 제2노드가 위치하고 있는 제1영역 및 상기 제2노드가 위치하고 있지 않은 제2영역과 제1노드와의 통신용이성을 산출하는 통신용이성산출부; 및
상기 제1노드가 상기 산출된 통신용이성을 기초로 상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 속한 하나의 구획을 결정하는 세부구획결정부;를 포함하고,
상기 제1영역과 상기 제1노드와의 통신용이성은,
상기 제1노드를 기준으로 하는 신호대간섭비(SIR)와 상기 제1영역에 위치하고 있는 상기 제2노드를 기준으로 하는 신호대간섭비의 곱을 통해 산출되고,
상기 제2영역과 상기 제2노드와의 통신용이성은,
상기 제1노드를 기준으로 하는 신호대간섭비(SIR)와 상기 제2영역에 주파수활용가능성의 곱을 통해 산출되고,
상기 주파수활용가능성은,
제1노드와 제3노드와의 거리 및 제1노드의 송신전력을 기초로 산출되는 것을 특징으로 하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치.
제7항에 있어서,
상기 구획결정부는,
상기 수신된 위치정보 및 주파수자원정보를 기초로 하여, 상기 구획화된 영역에서 상기 제2노드가 위치하고 있는 제1영역 및 상기 제2노드가 위치하고 있지 않은 제2영역에서의 제1노드하고의 통신용이성을 산출하는 통신용이성산출부; 및
상기 산출된 통신용이성을 기초로 상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 속한 하나의 구획을 결정하는 세부구획결정부;를 포함하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2노드는 이동가능한 노드이고,
상기 장치는,
상기 결정된 구획이 상기 제2영역에 속해있으면, 상기 결정된 구획과 가장 가까운 제2노드를 상기 결정된 구획으로 이동시키는 노드위치변경제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치.
제7항에 있어서,
상기 위치정보는,
상기 구획화된 영역에 속한 각 구획마다 대응되는 적어도 2차원 이상의 좌표인 것을 특징으로 하는 인지무선 네트워크 환경에서의 노드위치 결정 장치.
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