KR102022166B1 - User Scheduling Apparatus and Method for Full Duplex Networks, and Recording Medium thereof - Google Patents

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KR102022166B1 KR1020170157155A KR20170157155A KR102022166B1 KR 102022166 B1 KR102022166 B1 KR 102022166B1 KR 1020170157155 A KR1020170157155 A KR 1020170157155A KR 20170157155 A KR20170157155 A KR 20170157155A KR 102022166 B1 KR102022166 B1 KR 102022166B1
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이상화
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/1226—
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/121—Wireless traffic scheduling for groups of terminals or users

Abstract

전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치 및 방법과 이에 관한 기록매체가 개시된다. 개시된 사용자 스케줄링 장치는 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기를 가지는 다수의 사용자와 AP간의 통신 네트워크에 있어서, 상기 다수의 사용자 중 임의의 사용자들을 페어링하여 다수의 페어링 셋(Set)을 생성하는 페어링 셋 생성부; 상기 페어링된 사용자들의 시간당 통신용량을 각 페어링 셋 별로 연산하는 통신용량 연산부; 및 상기 각 페어링 셋 별로 연산된 시간당 통신용량에 기초하여 사용자들이 반 이중 통신 네트워크 모드 및 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드 중 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 모드 선택부를 포함하되, 상기 반 이중 통신 네트워크 모드는 반 이중 통신 주기에만 통신을 수행하는 모드이고, 상기 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드는 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기에 통신을 수행하는 모드인 것을 특징으로 한다. 개시된 장치에 따르면, 전 이중 통신 주기와 반 이중 통신 주기를 조합하여 더 높은 통신 효율을 갖는 장점이 있다.Disclosed are a user scheduling apparatus and method for a full duplex communication network and a recording medium related thereto. The disclosed user scheduling apparatus is a pairing set for generating a plurality of pairing sets by pairing arbitrary users of the plurality of users in a communication network between a plurality of users and an AP having a full duplex communication period and a half duplex communication period. Generation unit; A communication capacity calculating unit for calculating the communication capacity per hour of the paired users for each pairing set; And a mode selection unit configured to determine that the user uses a communication efficiency mode among the half duplex communication network mode and the three-node full duplex communication network mode based on the hourly communication capacity calculated for each pairing set. The duplex communication network mode is a mode for performing communication only in a half duplex communication period, and the three-node full duplex communication network mode is characterized in that the mode for performing communication in a full duplex communication period and a half duplex communication period. According to the disclosed apparatus, there is an advantage of having a higher communication efficiency by combining a full duplex communication period and a half duplex communication period.

Description

전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치 및 방법과 이에 관한 기록매체{User Scheduling Apparatus and Method for Full Duplex Networks, and Recording Medium thereof}User Scheduling Apparatus and Method for Full Duplex Networks, and Recording Medium

본 발명은 사용자 스케줄링 장치 및 방법과 이에 관한 기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양방향 동시 전송 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치 및 방법과 이에 관한 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a user scheduling apparatus and method and a recording medium thereof, and more particularly, to a user scheduling apparatus and method for a bidirectional simultaneous transmission network and a recording medium related thereto.

통신 네트워크에서, 통신 간섭의 발생을 줄이는 것은 통신 효율적인 측면에서 매우 중요한 문제이다. 따라서, 동일한 시간에 송수신이 이루어져 사용자들간의 간섭 및 AP의 자가간섭과 같은 간섭이 발생할 수 있는 전 이중(Full Duplex) 통신 네트워크보다, 송신 주기와 수신 주기가 분리된 반 이중(Half Duplex) 통신 네트워크를 주로 사용하고 있다.In communication networks, reducing the occurrence of communication interference is a very important issue in terms of communication efficiency. Therefore, a half duplex communication network in which a transmission period and a reception period are separated from a full duplex communication network in which transmission and reception are performed at the same time and interference such as interference between users and self-interference of an AP may occur. Is mainly used.

그러나, 반 이중 통신 네트워크에서는 총 송신량이 적은 경우에도 동일한 송신 주기를 기다려서 수신을 수행해야 하므로, 효율적인 통신이 어려운 문제점이 있다.However, in the half-duplex communication network, even when the total amount of transmission is small, since it is necessary to wait for the same transmission period, there is a problem that efficient communication is difficult.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 전 이중 통신 주기와 반 이중 통신 주기를 조합한 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치 및 방법과 이에 관한 기록매체를 제공한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a user scheduling apparatus and method for a full duplex communication network combining a full duplex and a half duplex communication period and a recording medium thereof.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기를 가지는 다수의 사용자와 AP간의 통신 네트워크에 있어서, 상기 다수의 사용자 중 임의의 사용자들을 페어링하여 다수의 페어링 셋(Set)을 생성하는 페어링 셋 생성부; 상기 페어링된 사용자들의 시간당 통신용량을 각 페어링 셋 별로 연산하는 통신용량 연산부; 및 상기 각 페어링 셋 별로 연산된 시간당 통신용량에 기초하여 사용자들이 반 이중 통신 네트워크 모드 및 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드 중 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 모드 선택부를 포함하되, 상기 반 이중 통신 네트워크 모드는 반 이중 통신 주기에만 통신을 수행하는 모드이고, 상기 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드는 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기에 통신을 수행하는 모드인 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, in a communication network between a plurality of users having a full duplex communication period and a half duplex communication period and the AP, by pairing any of the plurality of users A pairing set generation unit generating a plurality of pairing sets; A communication capacity calculating unit for calculating the communication capacity per hour of the paired users for each pairing set; And a mode selection unit configured to determine that the user uses a communication efficiency mode among the half duplex communication network mode and the three-node full duplex communication network mode based on the hourly communication capacity calculated for each pairing set. The duplex communication network mode is a mode for performing communication only in a half duplex communication period, and the three-node full duplex communication network mode is a mode for performing communication in a full duplex communication period and a half duplex communication period. A user scheduling apparatus for a network is provided.

상기 모드 선택부는 반 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량과 전 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량의 비에 기초하여 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 한다.The mode selector determines to use a mode with higher communication efficiency based on the ratio of the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the half duplex communication period and the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the full duplex communication period. Characterized in that.

상기 모드 선택부는 하기 수학식을 만족하는 페어링 셋의 사용자들이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하고, 나머지 사용자들은 반 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 한다.The mode selector determines that users of a pairing set satisfying the following equation use the three-node full duplex communication network mode, and the remaining users determine to use the half duplex communication network mode.

Figure 112017116805519-pat00001
Figure 112017116805519-pat00001

위 수학식에서,

Figure 112017116805519-pat00002
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00003
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00004
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00005
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00006
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00007
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이며,
Figure 112017116805519-pat00008
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00009
와 통신하는 AP의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00010
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00011
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00012
의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00013
의 시간당 통신용량이다.In the above equation,
Figure 112017116805519-pat00002
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00003
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112017116805519-pat00004
The communication capacity per hour received by the paired users in the full duplex period when the transmission power of is maximum,
Figure 112017116805519-pat00005
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00006
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112017116805519-pat00007
The communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex communication cycle when the transmission power of is maximum.
Figure 112017116805519-pat00008
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00009
Download user in half duplex period when the transmit power of AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00010
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00011
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00012
Upload user in half duplex communication cycle when transmission power of
Figure 112017116805519-pat00013
Communication capacity per hour.

상기 통신용량 연산부는 대역폭, 페이딩 게인, 송신 출력, 잡음 파워 및 감쇠율에 기초하여 상기 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 한다.The communication capacity calculating unit calculates the communication capacity per hour based on bandwidth, fading gain, transmission output, noise power, and attenuation rate.

상기 통신용량 연산부는 하기 수학식을 이용하여 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 한다.The communication capacity calculation unit is characterized in that for calculating the communication capacity per hour using the following equation.

Figure 112017116805519-pat00014
Figure 112017116805519-pat00014

Figure 112017116805519-pat00015
Figure 112017116805519-pat00015

위 수학식에서,

Figure 112017116805519-pat00016
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00017
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00018
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00019
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00020
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00021
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00022
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00023
는 잡음 파워이고,
Figure 112017116805519-pat00024
는 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00025
의 시간당 통신용량이며,
Figure 112017116805519-pat00026
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00027
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00028
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00029
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00030
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00031
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00032
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00033
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00034
와 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00035
간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00036
는 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00037
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00038
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00039
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00040
와 AP간의 페이딩 게인이며,
Figure 112017116805519-pat00041
는 감쇠율이다.In the above equation,
Figure 112017116805519-pat00016
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00017
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00018
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00019
Download user
Figure 112017116805519-pat00020
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00021
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00022
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00023
Is the noise power,
Figure 112017116805519-pat00024
Upload user in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00025
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00026
Download user
Figure 112017116805519-pat00027
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00028
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00029
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00030
Is the hourly communication capacity received by the paired user in all dual communication cycles,
Figure 112017116805519-pat00031
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00032
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00033
Download user
Figure 112017116805519-pat00034
And upload users
Figure 112017116805519-pat00035
Fading gain of the liver,
Figure 112017116805519-pat00036
Upload user communicating with the AP in a full duplex cycle
Figure 112017116805519-pat00037
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00038
Is the communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex period,
Figure 112017116805519-pat00039
Download user
Figure 112017116805519-pat00040
Fading gain between the AP and AP
Figure 112017116805519-pat00041
Is the attenuation rate.

상기 페어링 셋 생성부는 상호간에 통신 간섭이 적은 사용자들을 우선적으로 페어링하는 것을 특징으로 한다.The pairing set generation unit may preferentially pair users with little communication interference.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기를 가지는 다수의 사용자와 AP간의 통신 네트워크에 있어서, (a)상기 다수의 사용자 중 임의의 사용자들을 페어링하여 다수의 페어링 셋(Set)을 생성하는 단계; (b)상기 페어링된 사용자들의 시간당 통신용량을 각 페어링 셋 별로 연산하는 단계; 및 (c) 상기 각 페어링 셋 별로 연산된 시간당 통신용량에 기초하여 사용자들이 반 이중 통신 네트워크 모드 및 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드 중 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 단계를 포함하되, 상기 반 이중 통신 네트워크 모드는 반 이중 통신 주기에만 통신을 수행하는 모드이고, 상기 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드는 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기에 통신을 수행하는 모드인 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, in a communication network between a plurality of users and an AP having a full duplex communication period and a half duplex communication period, (a) a plurality of pairings by pairing any of the plurality of users Generating a set; (b) calculating the hourly communication capacity of the paired users for each pairing set; And (c) determining, based on the hourly communication capacity calculated for each pairing set, users to use a mode of higher communication efficiency among a half duplex communication network mode and a three-node full duplex communication network mode. The half duplex communication network mode is a mode for performing communication only in a half duplex communication period, and the three-node full duplex communication network mode is a mode for performing communication in a full duplex communication period and a half duplex communication period. A user scheduling method for a dual communication network is provided.

상기 (c)단계는 반 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량과 전 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량의 비에 기초하여 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 한다.Step (c) uses a mode with higher communication efficiency based on the ratio of the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the half duplex communication period and the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the full duplex communication period. Characterized in that it is determined to.

상기 (c)단계는 하기 수학식을 만족하는 페어링 셋의 사용자들이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하고, 나머지 사용자들은 반 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 한다.Step (c) is characterized in that the users of the pairing set that satisfies the following equation to use the three-node full duplex communication network mode, the remaining users are determined to use the half-duplex communication network mode.

Figure 112017116805519-pat00042
Figure 112017116805519-pat00042

위 수학식에서,

Figure 112017116805519-pat00043
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00044
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00045
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00046
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00047
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00048
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이며,
Figure 112017116805519-pat00049
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00050
와 통신하는 AP의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00051
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00052
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00053
의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00054
의 시간당 통신용량이다.In the above equation,
Figure 112017116805519-pat00043
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00044
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112017116805519-pat00045
The communication capacity per hour received by the paired users in the full duplex period when the transmission power of is maximum,
Figure 112017116805519-pat00046
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00047
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112017116805519-pat00048
The communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex communication cycle when the transmission power of is maximum.
Figure 112017116805519-pat00049
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00050
Download user in half duplex period when the transmit power of AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00051
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00052
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00053
Upload user in half duplex communication cycle when transmission power of
Figure 112017116805519-pat00054
Communication capacity per hour.

상기 (b)단계는 대역폭, 페이딩 게인, 송신 출력, 잡음 파워 및 감쇠율에 기초하여 상기 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 한다.Step (b) is characterized in that for calculating the communication capacity per hour based on the bandwidth, fading gain, transmission output, noise power and attenuation rate.

상기 (b)단계는 하기 수학식을 이용하여 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 한다.Step (b) is characterized in that for calculating the communication capacity per hour using the following equation.

Figure 112017116805519-pat00055
Figure 112017116805519-pat00055

Figure 112017116805519-pat00056
Figure 112017116805519-pat00056

위 수학식에서,

Figure 112017116805519-pat00057
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00058
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00059
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00060
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00061
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00062
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00063
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00064
는 잡음 파워이고,
Figure 112017116805519-pat00065
는 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00066
의 시간당 통신용량이며,
Figure 112017116805519-pat00067
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00068
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00069
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00070
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00071
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00072
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00073
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00074
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00075
와 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00076
간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00077
는 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00078
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00079
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00080
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00081
와 AP간의 페이딩 게인이며,
Figure 112017116805519-pat00082
는 감쇠율이다.In the above equation,
Figure 112017116805519-pat00057
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00058
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00059
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00060
Download user
Figure 112017116805519-pat00061
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00062
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00063
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00064
Is the noise power,
Figure 112017116805519-pat00065
Upload user in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00066
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00067
Download user
Figure 112017116805519-pat00068
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00069
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00070
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00071
Is the hourly communication capacity received by the paired user in all dual communication cycles,
Figure 112017116805519-pat00072
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00073
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00074
Download user
Figure 112017116805519-pat00075
And upload users
Figure 112017116805519-pat00076
Fading gain of the liver,
Figure 112017116805519-pat00077
Upload user communicating with the AP in a full duplex cycle
Figure 112017116805519-pat00078
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00079
Is the communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex period,
Figure 112017116805519-pat00080
Download user
Figure 112017116805519-pat00081
Fading gain between the AP and AP
Figure 112017116805519-pat00082
Is the attenuation rate.

상기 (a)단계는 상호간에 통신 간섭이 적은 사용자들을 우선적으로 페어링하는 것을 특징으로 한다. Step (a) is characterized in that the first pairing of users with low communication interference between each other.

또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기의 사용자 스케줄링 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.Further, according to another embodiment of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium in which a program for performing the user scheduling method is recorded.

본 발명은 전 이중 통신 주기와 반 이중 통신 주기를 조합하여 더 높은 통신 효율을 갖는 장점이 있다.The present invention has the advantage of having higher communication efficiency by combining a full duplex communication period and a half duplex communication period.

도 1은 종래의 전 이중 통신 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통신 네트워크를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치에 의한 통신 네트워크의 실제 통신 효율을 종래의 전 이중 통신 네트워크 및 반 이중 통신 네트워크와 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법을 도시한 순서도이다.1 is a diagram conceptually illustrating a conventional full duplex communication network.
2 is a view for explaining a communication network according to an embodiment of the present invention.
3 is a structural diagram of a user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph comparing actual communication efficiency of a communication network by a user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an exemplary embodiment of the present invention compared with a conventional full duplex communication network and a half duplex communication network.
5 is a flowchart illustrating a user scheduling method for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

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.Terms such as first and second 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 the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 전 이중 통신 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram conceptually illustrating a conventional full duplex communication network.

도 1을 참조하면, 종래의 전 이중 통신 네트워크에서 AP는 송신단(10) 및 수신단(20)을 통해 사용자들과 통신을 수행한다. 송신단(10)은 다운로드 사용자들(15)에게로 신호를 송신하고, 수신단(20)은 업로드 사용자들(25)의 신호를 수신한다. 통신 간섭이 발생하지 않는다면, 도 1의 전 이중 통신 네트워크는 송신 주기와 수신 주기를 번갈아 사용하는 반 이중 네트워크보다 2배가량의 통신 효율을 낼 수 있지만, 송신과 수신이 동시에 이루어지는 전 이중 통신 네트워크는 AP의 송신단(10)과 수신단(20)간의 자가 간섭 및 다운로드 사용자들(15)과 업로드 사용자들(25)간의 통신 간섭으로 인해 오히려 반 이중 네트워크보다 떨어지는 통신 효율을 나타낸다.Referring to FIG. 1, in a conventional full duplex communication network, an AP communicates with users through a transmitter 10 and a receiver 20. The transmitting end 10 transmits a signal to the download users 15, and the receiving end 20 receives a signal of the uploading users 25. If communication interference does not occur, the full duplex communication network of FIG. 1 may be twice as efficient as a half duplex network using alternating transmission and reception cycles. Due to self-interference between the transmitting end 10 and the receiving end 20 of the AP and communication interference between the download users 15 and the uploading users 25, the communication efficiency is lower than that of the half duplex network.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치는 반 이중 통신 네트워크 모드 및 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드 중 더 효율적인 모드를 선택하여 사용자 스케줄링을 수행할 수 있다.A user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention may perform user scheduling by selecting a more efficient mode among a half duplex communication network mode and a three-node full duplex communication network mode.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통신 네트워크를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a communication network according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서는 전 이중 통신 주기(

Figure 112017116805519-pat00083
)와 반 이중 통신 주기의 송신 주기(
Figure 112017116805519-pat00084
) 및 수신 주기(
Figure 112017116805519-pat00085
)의 세 주기가 반복된다.2, in a communication network according to an embodiment of the present invention (full duplex communication period (
Figure 112017116805519-pat00083
) And half duplex communication cycle (
Figure 112017116805519-pat00084
) And receive cycle (
Figure 112017116805519-pat00085
Three cycles of) are repeated.

반 이중 통신 주기의 송신 주기(

Figure 112017116805519-pat00086
) 에는 모든 사용자들이 송신을 수행할 수 있으며, 반 이중 통신 주기의 수신 주기(
Figure 112017116805519-pat00087
)에는 모든 사용자들이 수신을 수행할 수 있다. 또한, 전 이중 통신 주기(
Figure 112017116805519-pat00088
)에는 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드로 스케줄링 된 일부 사용자들이 송신 및 수신을 수행할 수 있다.Transmission period of half duplex communication cycle (
Figure 112017116805519-pat00086
) Can be transmitted by all users, and the receive period of half duplex communication period (
Figure 112017116805519-pat00087
) Can be received by all users. In addition, the full duplex communication cycle (
Figure 112017116805519-pat00088
), Some users scheduled in the three-node full duplex network mode can perform transmission and reception.

도 2에서는, 다운로드 사용자 1, 다운로드 사용자 2, 업로드 사용자 1 및 업로드 사용자 2가 존재하는 상황에서, 페어링(pairing)된 다운로드 사용자 2와 업로드 사용자 1이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 스케줄링 되었다.In FIG. 2, in the presence of download user 1, download user 2, upload user 1, and upload user 2, the paired download user 2 and upload user 1 are scheduled to use the three-node full duplex network mode. It became.

다운로드 사용자 1은 반 이중 통신 주기의 수신 주기(

Figure 112017116805519-pat00089
)에만 신호를 수신하고, 업로드 사용자 2는 반 이중 통신 주기의 송신 주기(
Figure 112017116805519-pat00090
)에만 신호를 송신한다. 한편, 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드의 사용자인 다운로드 사용자 2와 업로드 사용자 1은 전 이중 통신 주기(
Figure 112017116805519-pat00091
)에 신호의 송신 또는 수신이 자유롭게 가능하다. 또한, 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드의 사용자인 다운로드 사용자 2와 업로드 사용자 1은 반 이중 통신 주기의 수신 주기(
Figure 112017116805519-pat00092
)에 신호를 수신하거나, 반 이중 통신 주기의 송신 주기(
Figure 112017116805519-pat00093
)에 신호를 송신할 수도 있다.Download user 1 receives the receive period of a half-duplex communication cycle (
Figure 112017116805519-pat00089
), And upload user 2 sends a transmission cycle of half duplex (
Figure 112017116805519-pat00090
Signal only). On the other hand, download user 2 and upload user 1, who are in three-node full duplex network mode, have full duplex cycle (
Figure 112017116805519-pat00091
Can be freely transmitted or received. In addition, download user 2 and upload user 1, which are users in a three-node full duplex network mode, receive a half-duplex communication cycle (
Figure 112017116805519-pat00092
Signal) or transmit period of half duplex communication period (
Figure 112017116805519-pat00093
Signal may be sent to

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치는 사용자들을 임의로 페어링(pairing)한다. 페어링 된 사용자들 중 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드로 스케줄링된 사용자들은 전 이중 통신 주기에 전 이중 통신 방식으로 통신을 수행하며, 모든 사용자들은 반 이중 통신 주기에 송신과 수신을 번갈아 수행한다. 특히, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치는 페어링된 사용자들의 시간당 통신 용량을 연산하여, 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드에서 더 높은 통신 효율을 낼 수 있는 사용자들을 선택하므로, 종래의 반 이중 네트워크보다 뛰어난 통신 효율을 낼 수 있게 된다.A user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention arbitrarily pairs users. Among the paired users, users scheduled in three-node full duplex communication network mode communicate in full duplex communication mode in full duplex communication cycle, and all users alternately transmit and receive in half duplex communication cycle. In particular, the user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention calculates the hourly communication capacity of the paired users, the user can achieve higher communication efficiency in the three-node full duplex communication network mode By selecting them, it is possible to achieve better communication efficiency than the conventional half duplex network.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치의 구조도이다.3 is a structural diagram of a user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치는 페어링 셋 생성부(110), 통신용량 연산부(120) 및 모드 선택부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, a user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an exemplary embodiment of the present invention may include a pairing set generator 110, a communication capacity calculator 120, and a mode selector 130. have.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치의 페어링 셋 생성부(110)는 사용자들을 임의로 페어링하여 페어링 셋(Set)을 생성하고, 통신용량 연산부(120)는 각 페어링 셋 별로 사용자들의 시간당 통신용량을 연산하며, 모드 선택부(130)는 각 페어링된 사용자들의 연산된 시간당 통신용량에 기초하여 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드와 반 이중 통신 네트워크 모드 중 더 뛰어난 통신 효율을 갖는 모드를 사용하도록 각 페어링 셋 별로 사용자들을 스케줄링한다.The pairing set generation unit 110 of the user scheduling apparatus for the full duplex communication network according to an embodiment of the present invention arbitrarily pairs users to generate a pairing set, and the communication capacity calculating unit 120 pairs each pairing. Computing the hourly communication capacity of the user for each set, the mode selector 130 is more excellent communication efficiency of the three-node full duplex communication network mode and half-duplex communication network mode based on the calculated hourly communication capacity of each paired user Schedule users for each pairing set to use the mode with.

페어링 셋 생성부(110)는 사용자들 중 동일한 통신 자원을 이용하여 통신할 수 있는 사용자를 임의로 페어링하여 페어링 셋을 생성한다. 페어링 셋 생성부(110)는 동시에 송수신을 수행하더라도 상호간의 통신 간섭이 적은 사용자들을 우선적으로 페어링할 수도 있다.The pairing set generation unit 110 generates a pairing set by arbitrarily pairing a user who can communicate using the same communication resource among users. The pairing set generation unit 110 may preferentially pair users who have less communication interference with each other even when transmitting and receiving at the same time.

통신용량 연산부(120)는 페어링 셋 별로 페어링된 각 사용자의 시간당 통신용량을 모드별로 연산할 수 있다. 시간당 통신용량이란, 단위 시간 동안 통신 가능한 데이터의 양을 의미하는데, 시간당 통신용량을 이용하여 어떠한 모드에서 더 높은 통신 효율을 나타내는지 알 수 있다.The communication capacity calculating unit 120 may calculate the communication capacity per time of each paired user for each pairing set for each mode. The communication capacity per hour refers to the amount of data that can be communicated for a unit of time, and the communication capacity per hour may be used to indicate which mode exhibits higher communication efficiency.

모드 선택부(130)는 통신용량 연산부(120)의 연산 결과를 이용하여 각 페어링 셋 별로 사용자들이 더 높은 통신 효율을 갖는 모드로 통신하도록 스케줄링 할 수 있다.The mode selector 130 may schedule the users to communicate in a mode having a higher communication efficiency for each pairing set by using the calculation result of the communication capacity calculator 120.

이하에서, 통신용량 연산부(120) 및 모드 선택부(130)의 연산 과정 및 선택 과정에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation process and a selection process of the communication capacity calculator 120 and the mode selector 130 will be described in more detail.

통신용량 연산부(120)는 대역폭, 페이딩 게인, 송신 출력, 잡음 파워 및 감쇠율에 기초하여 각 페어링 셋 별로 사용자의 시간당 통신용량을 연산할 수 있다.The communication capacity calculating unit 120 may calculate the communication capacity of the user for each pairing set based on the bandwidth, fading gain, transmission output, noise power, and attenuation rate.

반 이중 통신 주기에서, 다운로드 사용자

Figure 112017116805519-pat00094
의 시간당 통신용량은 하기 수학식을 이용하여 연산될 수 있다.In half duplex communication cycle, download user
Figure 112017116805519-pat00094
The communication capacity per hour may be calculated using the following equation.

Figure 112017116805519-pat00095
Figure 112017116805519-pat00095

수학식 1에서,

Figure 112017116805519-pat00096
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00097
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00098
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00099
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00100
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00101
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00102
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00103
는 잡음 파워이다.In Equation 1,
Figure 112017116805519-pat00096
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00097
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00098
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00099
Download user
Figure 112017116805519-pat00100
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00101
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00102
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00103
Is the noise power.

또한, 반 이중 통신 주기에서, 업로드 사용자

Figure 112017116805519-pat00104
의 시간당 통신용량은 하기 수학식을 이용하여 연산될 수 있다.Also, in a half duplex communication cycle, upload users
Figure 112017116805519-pat00104
The communication capacity per hour may be calculated using the following equation.

Figure 112017116805519-pat00105
Figure 112017116805519-pat00105

수학식 2에서,

Figure 112017116805519-pat00106
는 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00107
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00108
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00109
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00110
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00111
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00112
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00113
는 잡음 파워이다.In Equation 2,
Figure 112017116805519-pat00106
Upload user in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00107
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00108
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00109
Download user
Figure 112017116805519-pat00110
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00111
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00112
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00113
Is the noise power.

한편, 전 이중 통신 주기에서, 사용자

Figure 112017116805519-pat00114
및 사용자
Figure 112017116805519-pat00115
가 페어링되었다면, 사용자가 수신하는 시간당 통신용량은 하기 수학식을 이용하여 연산될 수 있다.On the other hand, in a full duplex cycle, the user
Figure 112017116805519-pat00114
And user
Figure 112017116805519-pat00115
If is paired, the communication capacity per hour that the user receives can be calculated using the following equation.

Figure 112017116805519-pat00116
Figure 112017116805519-pat00116

수학식 3에서,

Figure 112017116805519-pat00117
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00118
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00119
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00120
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00121
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00122
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00123
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00124
와 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00125
간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00126
는 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00127
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00128
는 잡음 파워이다.In Equation 3,
Figure 112017116805519-pat00117
Is the hourly communication capacity received by the paired user in all dual communication cycles,
Figure 112017116805519-pat00118
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00119
Download user
Figure 112017116805519-pat00120
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00121
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00122
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00123
Download user
Figure 112017116805519-pat00124
And upload users
Figure 112017116805519-pat00125
Fading gain of the liver,
Figure 112017116805519-pat00126
Upload user communicating with the AP in a full duplex cycle
Figure 112017116805519-pat00127
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00128
Is the noise power.

또한, 전 이중 통신 주기에서, 사용자가 송신하는 시간당 통신용량은 하기 수학식을 이용하여 연산될 수 있다.In addition, in the full duplex communication period, the communication capacity per hour transmitted by the user can be calculated using the following equation.

Figure 112017116805519-pat00129
Figure 112017116805519-pat00129

수학식 4에서,

Figure 112017116805519-pat00130
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00131
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00132
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00133
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00134
는 SIC 감쇠율이다.In Equation 4,
Figure 112017116805519-pat00130
Is the communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex period,
Figure 112017116805519-pat00131
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00132
Download user
Figure 112017116805519-pat00133
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00134
Is the SIC attenuation rate.

모드 선택부(130)는 통신용량 연산부(120)의 연산 결과를 이용하여 각 페어링 셋 별로 사용자들이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드와 반 이중 통신 네트워크 모드 중 더 높은 통신 효율을 갖는 모드를 선택하도록 결정할 수 있다.The mode selecting unit 130 uses the operation result of the communication capacity calculating unit 120 to allow users to select a mode having a higher communication efficiency among the three-node full duplex communication network mode and the half duplex communication network mode for each pairing set. You can decide.

특히, 모드 선택부(130)는 전 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량과 반 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량의 비를 이용하여 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드와 반 이중 통신 네트워크 모드 중 어떤 모드에서 더 높은 통신 효율을 달성할 수 있는지 판단할 수 있다.In particular, the mode selector 130 uses the ratio of the hourly communication capacity when the transmission power is maximum in the full duplex communication period and the hourly communication capacity when the transmission power is maximum in the half duplex communication period. It can be determined in which of the communication network mode and the half duplex communication network mode a higher communication efficiency can be achieved.

모드 선택부(130)는 페어링된 사용자의 통신용량 연산부(120)의 연산 결과가 하기 수학식을 만족하는 경우에, 해당 페어링 셋의 사용자들이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드에서 통신하도록 결정할 수 있다.The mode selector 130 may determine that the users of the pairing set communicate in the three-node full duplex communication network mode when the operation result of the paired communication capacity calculator 120 satisfies the following equation. .

Figure 112017116805519-pat00135
Figure 112017116805519-pat00135

수학식 5에서,

Figure 112017116805519-pat00136
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00137
와 통신하는 AP의 송신 출력
Figure 112017116805519-pat00138
및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00139
의 송신 출력
Figure 112017116805519-pat00140
가 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량
Figure 112017116805519-pat00141
이고,
Figure 112017116805519-pat00142
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00143
와 통신하는 AP의 송신 출력
Figure 112017116805519-pat00144
및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00145
의 송신 출력
Figure 112017116805519-pat00146
가 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량
Figure 112017116805519-pat00147
이며,
Figure 112017116805519-pat00148
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00149
와 통신하는 AP의 송신 출력
Figure 112017116805519-pat00150
가 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00151
의 시간당 통신용량
Figure 112017116805519-pat00152
이고,
Figure 112017116805519-pat00153
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00154
의 송신 출력
Figure 112017116805519-pat00155
가 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00156
의 시간당 통신용량
Figure 112017116805519-pat00157
이다.In Equation 5,
Figure 112017116805519-pat00136
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00137
Transmit power of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00138
And upload users communicating with the AP in full duplex communication cycles.
Figure 112017116805519-pat00139
Output of
Figure 112017116805519-pat00140
Communication capacity received by paired users in full duplex period when
Figure 112017116805519-pat00141
ego,
Figure 112017116805519-pat00142
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00143
Transmit power of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00144
And upload users communicating with the AP in full duplex communication cycles.
Figure 112017116805519-pat00145
Output of
Figure 112017116805519-pat00146
Per hour transmitted by paired users in full duplex period when
Figure 112017116805519-pat00147
Is,
Figure 112017116805519-pat00148
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00149
Transmit power of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00150
Download user in half duplex cycle when max is max
Figure 112017116805519-pat00151
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00152
ego,
Figure 112017116805519-pat00153
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00154
Output of
Figure 112017116805519-pat00155
Upload user in half duplex communication cycle when max is max
Figure 112017116805519-pat00156
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00157
to be.

수학식 5를 만족하는 사용자들은, 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드에서 더 높은 통신 효율을 가지며, 수학식 5를 만족하지 않는 사용자들은 반 이중 통신 네트워크 모드에서 더 높은 통신 효율을 갖는다. 따라서, 수학식 5를 만족하는 사용자들은 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드에서 통신하도록 스케줄링 되어 전 이중 통신 주기를 포함한 전체 주기에서 송신 및 수신을 수행할 수 있게 된다.Users who satisfy Equation 5 have higher communication efficiency in three-node full duplex communication network mode, and users who do not satisfy Equation 5 have higher communication efficiency in half duplex communication network mode. Accordingly, users satisfying Equation 5 may be scheduled to communicate in a three-node full duplex communication network mode, so that transmission and reception may be performed in the entire period including the full duplex communication period.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치에 의한 통신 네트워크의 실제 통신 효율을 종래의 전 이중 통신 네트워크 및 반 이중 통신 네트워크와 비교한 그래프이다.4 is a graph comparing actual communication efficiency of a communication network by a user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an exemplary embodiment of the present invention compared with a conventional full duplex communication network and a half duplex communication network.

도 4에서, 전 이중 통신 네트워크는 노란색으로, 반 이중 통신 네트워크는 파란색으로, 그리고 본 발명은 붉은색으로 표시되었다. 그래프의 가로축은 사용자 수이며, 세로축은 전송 완료 시간이다.In FIG. 4, the full duplex communication network is yellow, the half duplex communication network is blue, and the present invention is shown in red. The horizontal axis of the graph is the number of users, and the vertical axis is the transfer completion time.

도 4를 참조하면, 종래의 전 이중 통신 네트워크는 신호의 간섭과 같은 요인에 의한 실제 효율을 고려하지 않고 전 이중 통신 방식을 사용하므로 종래의 반 이중 통신 네트워크보다 더 낮은 효율을 보여주었다.Referring to FIG. 4, the conventional full duplex communication network shows a lower efficiency than the conventional half duplex communication network because the full duplex communication method is used without considering actual efficiency due to factors such as signal interference.

한편, 본 발명은 임의의 사용자들을 페어링하고, 시간당 통신용량을 연산하여 전 이중 통신 방식과 반 이중 통신 방식을 페어링된 사용자마다 선택적으로 이용하므로, 종래의 기술들과 비교해 더 빠른 전송 완료 시간을 달성하여 높은 통신 효율을 가짐을 확인할 수 있다. 특히, 사용자 수가 증가함에 따라 더 큰 통신 효율의 상승을 나타내고 있다.Meanwhile, the present invention pairs arbitrary users and calculates the communication capacity per hour to selectively use the full duplex communication and the half duplex communication method for each paired user, thereby achieving a faster transmission completion time compared to conventional technologies. It can be confirmed that it has a high communication efficiency. In particular, as the number of users increases, it shows a greater increase in communication efficiency.

이처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치는 전 이중 통신 주기와 반 이중 통신 주기를 조합하여 더 높은 통신 효율을 갖게 된다.As such, the user scheduling apparatus for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention has a higher communication efficiency by combining a full duplex communication period and a half duplex communication period.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a user scheduling method for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법은 페어링 셋 생성 단계(S510), 통신용량 연산 단계(S520) 및 모드 선택 단계(S530)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a user scheduling method for a full duplex communication network according to an embodiment of the present invention may include a pairing set generation step S510, a communication capacity calculation step S520, and a mode selection step S530. Can be.

페어링 셋 생성 단계(S510)는 페어링 셋 생성부(110)에서 사용자들을 임의로 페어링하여 페어링 셋을 생성하는 단계이다.Pairing set generation step (S510) is a step of generating a pairing set by arbitrarily pairing users in the pairing set generator 110.

통신용량 연산 단계(S520)는 통신용량 연산부(120)에서 각 페어링 셋 별로 사용자의 시간당 통신용량을 연산하는 단계이다.The communication capacity calculating step (S520) is a step of calculating the communication capacity of the user for each pairing set by the communication capacity calculating unit 120 for each hour.

모드 선택 단계(S530)는 모드 선택부(130)에서 통신용량 연산부(120)의 연산 결과를 이용하여 각 페어링 셋 별로 사용자들이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드와 반 이중 통신 네트워크 모드 중 더 높은 통신 효율을 갖는 모드를 선택하도록 결정하는 단계이다.In the mode selection step (S530), the mode selection unit 130 uses the operation result of the communication capacity calculating unit 120 for each pairing set to allow users to communicate higher among the three-node full duplex communication network mode and the half duplex communication network mode. It is a step of determining to select a mode having an efficiency.

앞서 설명한 기술적 내용들은 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 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The technical contents described above may be embodied in the form of program instructions that may be executed by various computer means and may be recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

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.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations can be made from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all the things that are equivalent to or equivalent to the claims as well as the following claims will belong to the scope of the present invention. .

110: 페어링 셋 생성부
120: 통신용량 연산부
130: 모드 선택부110: pairing set generation unit
120: communication capacity calculation unit
130: mode selection unit

Claims (13)

전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기를 가지는 다수의 사용자와 AP간의 통신 네트워크에 있어서,
상기 다수의 사용자 중 임의의 사용자들을 페어링하여 다수의 페어링 셋(Set)을 생성하는 페어링 셋 생성부;
상기 페어링된 사용자들의 시간당 통신용량을 각 페어링 셋 별로 연산하는 통신용량 연산부; 및
상기 각 페어링 셋 별로 연산된 시간당 통신용량에 기초하여 사용자들이 반 이중 통신 네트워크 모드 및 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드 중 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 모드 선택부를 포함하되,
상기 반 이중 통신 네트워크 모드는 반 이중 통신 주기에만 통신을 수행하는 모드이고, 상기 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드는 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기에 통신을 수행하는 모드이며,
상기 모드 선택부는 하기 수학식을 만족하는 페어링 셋의 사용자들이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하고, 나머지 사용자들은 반 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치.
Figure 112019037505891-pat00245

위 수학식에서,
Figure 112019037505891-pat00246
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00247
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00248
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112019037505891-pat00249
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00250
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00251
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이며,
Figure 112019037505891-pat00252
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00253
와 통신하는 AP의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00254
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112019037505891-pat00255
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00256
의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00257
의 시간당 통신용량임.
In a communication network between a plurality of users and an AP having a full duplex communication period and a half duplex communication period,
A pairing set generation unit configured to generate a plurality of pairing sets by pairing any of the plurality of users;
A communication capacity calculating unit for calculating the communication capacity per hour of the paired users for each pairing set; And
A mode selector configured to determine that the user uses a communication efficiency mode among the half duplex communication network mode and the three-node full duplex communication network mode based on the hourly communication capacity calculated for each pairing set,
The half duplex communication network mode is a mode for performing communication only in a half duplex communication period, and the three-node full duplex communication network mode is a mode for performing communication in a full duplex communication period and a half duplex communication period,
The mode selector determines that users of a pairing set satisfying the following equation use a three-node full duplex communication network mode, and the remaining users decide to use a half duplex communication network mode. User scheduling apparatus for the.
Figure 112019037505891-pat00245

In the above equation,
Figure 112019037505891-pat00246
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112019037505891-pat00247
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112019037505891-pat00248
The communication capacity per hour received by the paired users in the full duplex period when the transmission power of is maximum,
Figure 112019037505891-pat00249
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112019037505891-pat00250
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112019037505891-pat00251
The communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex communication cycle when the transmission power of is maximum.
Figure 112019037505891-pat00252
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112019037505891-pat00253
Download user in half duplex period when the transmit power of AP communicating with
Figure 112019037505891-pat00254
Communication capacity per hour
Figure 112019037505891-pat00255
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112019037505891-pat00256
Upload user in half duplex communication cycle when transmission power of
Figure 112019037505891-pat00257
Communication capacity per hour
제1항에 있어서,
상기 모드 선택부는 반 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량과 전 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량의 비에 기초하여 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치.The method of claim 1,
The mode selector determines to use a mode with higher communication efficiency based on the ratio of the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the half duplex communication period and the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the full duplex communication period. And a user scheduling apparatus for a full duplex communication network. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 통신용량 연산부는 대역폭, 페이딩 게인, 송신 출력, 잡음 파워 및 감쇠율에 기초하여 상기 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치.The method of claim 1,
And the communication capacity calculating unit calculates the communication capacity per hour based on bandwidth, fading gain, transmission output, noise power, and attenuation rate. 제1항에 있어서,
상기 통신용량 연산부는 하기 수학식을 이용하여 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치.
Figure 112017116805519-pat00171

Figure 112017116805519-pat00172

위 수학식에서,
Figure 112017116805519-pat00173
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00174
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00175
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00176
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00177
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00178
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00179
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00180
는 잡음 파워이고,
Figure 112017116805519-pat00181
는 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00182
의 시간당 통신용량이며,
Figure 112017116805519-pat00183
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00184
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00185
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00186
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00187
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00188
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00189
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00190
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00191
와 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00192
간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00193
는 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00194
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00195
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00196
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00197
와 AP간의 페이딩 게인이며,
Figure 112017116805519-pat00198
는 감쇠율임.The method of claim 1,
And the communication capacity calculating unit calculates the communication capacity per hour by using the following equation.
Figure 112017116805519-pat00171

Figure 112017116805519-pat00172

In the above equation,
Figure 112017116805519-pat00173
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00174
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00175
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00176
Download user
Figure 112017116805519-pat00177
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00178
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00179
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00180
Is the noise power,
Figure 112017116805519-pat00181
Upload user in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00182
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00183
Download user
Figure 112017116805519-pat00184
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00185
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00186
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00187
Is the hourly communication capacity received by the paired user in all dual communication cycles,
Figure 112017116805519-pat00188
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00189
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00190
Download user
Figure 112017116805519-pat00191
And upload users
Figure 112017116805519-pat00192
Fading gain of the liver,
Figure 112017116805519-pat00193
Upload user communicating with the AP in a full duplex cycle
Figure 112017116805519-pat00194
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00195
Is the communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex period,
Figure 112017116805519-pat00196
Download user
Figure 112017116805519-pat00197
Fading gain between the AP and AP
Figure 112017116805519-pat00198
Is attenuation rate. 제1항에 있어서,
상기 페어링 셋 생성부는 상호간에 통신 간섭이 적은 사용자들을 우선적으로 페어링하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 장치.The method of claim 1,
The pairing set generation unit is a user scheduling apparatus for a full duplex communication network, characterized in that for first pairing users with less communication interference. 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기를 가지는 다수의 사용자와 AP간의 통신 네트워크에 있어서,
(a)상기 다수의 사용자 중 임의의 사용자들을 페어링하여 다수의 페어링 셋(Set)을 생성하는 단계;
(b)상기 페어링된 사용자들의 시간당 통신용량을 각 페어링 셋 별로 연산하는 단계; 및
(c) 상기 각 페어링 셋 별로 연산된 시간당 통신용량에 기초하여 사용자들이 반 이중 통신 네트워크 모드 및 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드 중 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 단계를 포함하되,
상기 반 이중 통신 네트워크 모드는 반 이중 통신 주기에만 통신을 수행하는 모드이고, 상기 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드는 전 이중 통신 주기 및 반 이중 통신 주기에 통신을 수행하는 모드이며,
상기 (c)단계는 하기 수학식을 만족하는 페어링 셋의 사용자들이 쓰리-노드 전 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하고, 나머지 사용자들은 반 이중 통신 네트워크 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법.
Figure 112019037505891-pat00258

위 수학식에서,
Figure 112019037505891-pat00259
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00260
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00261
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112019037505891-pat00262
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00263
와 통신하는 AP의 송신 출력 및 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00264
의 송신 출력이 최대일 때의 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이며,
Figure 112019037505891-pat00265
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00266
와 통신하는 AP의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00267
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112019037505891-pat00268
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00269
의 송신 출력이 최대일 때의 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112019037505891-pat00270
의 시간당 통신용량임.
In a communication network between a plurality of users and an AP having a full duplex communication period and a half duplex communication period,
(a) generating a plurality of pairing sets by pairing any of the plurality of users;
(b) calculating the hourly communication capacity of the paired users for each pairing set; And
(c) determining, based on the hourly communication capacity calculated for each pairing set, users to use a mode of higher communication efficiency among a half duplex communication network mode and a three-node full duplex communication network mode,
The half duplex communication network mode is a mode for performing communication only in a half duplex communication period, and the three-node full duplex communication network mode is a mode for performing communication in a full duplex communication period and a half duplex communication period,
In step (c), users of the pairing set satisfying the following equation determine to use the three-node full duplex communication network mode, and the remaining users determine to use the half duplex communication network mode. User scheduling method for communication network.
Figure 112019037505891-pat00258

In the above equation,
Figure 112019037505891-pat00259
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112019037505891-pat00260
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112019037505891-pat00261
The communication capacity per hour received by the paired users in the full duplex period when the transmission power of is maximum,
Figure 112019037505891-pat00262
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112019037505891-pat00263
AP's transmit power and upload users communicating with the AP in full duplex
Figure 112019037505891-pat00264
The communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex communication cycle when the transmission power of is maximum.
Figure 112019037505891-pat00265
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112019037505891-pat00266
Download user in half duplex period when the transmit power of AP communicating with
Figure 112019037505891-pat00267
Communication capacity per hour
Figure 112019037505891-pat00268
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112019037505891-pat00269
Upload user in half duplex communication cycle when transmission power of
Figure 112019037505891-pat00270
Communication capacity per hour
제7항에 있어서,
상기 (c)단계는 반 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량과 전 이중 통신 주기에서 송신 출력이 최대일 때의 시간당 통신용량의 비에 기초하여 통신 효율이 더 높은 모드를 사용하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법.The method of claim 7, wherein
Step (c) uses a mode with higher communication efficiency based on the ratio of the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the half duplex communication period and the communication capacity per hour when the transmission power is maximum in the full duplex communication period. User scheduling method for a full duplex communication network. 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 (b)단계는 대역폭, 페이딩 게인, 송신 출력, 잡음 파워 및 감쇠율에 기초하여 상기 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법.The method of claim 7, wherein
Step (b) is to calculate the communication capacity per hour based on bandwidth, fading gain, transmit power, noise power and attenuation rate. 제7항에 있어서,
상기 (b)단계는 하기 수학식을 이용하여 시간당 통신용량을 연산하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법.
Figure 112017116805519-pat00212

Figure 112017116805519-pat00213

위 수학식에서,
Figure 112017116805519-pat00214
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00215
의 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00216
는 대역폭이며,
Figure 112017116805519-pat00217
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00218
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00219
는 반 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00220
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00221
는 잡음 파워이고,
Figure 112017116805519-pat00222
는 반 이중 통신 주기에서 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00223
의 시간당 통신용량이며,
Figure 112017116805519-pat00224
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00225
와 AP간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00226
는 반 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00227
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00228
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 수신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00229
는 전 이중 통신 주기에서 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00230
와 통신하는 AP의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00231
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00232
와 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00233
간의 페이딩 게인이고,
Figure 112017116805519-pat00234
는 전 이중 통신 주기에서 AP와 통신하는 업로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00235
의 송신 출력이며,
Figure 112017116805519-pat00236
는 전 이중 통신 주기에서 페어링된 사용자가 송신하는 시간당 통신용량이고,
Figure 112017116805519-pat00237
는 다운로드 사용자
Figure 112017116805519-pat00238
와 AP간의 페이딩 게인이며,
Figure 112017116805519-pat00239
는 감쇠율임.The method of claim 7, wherein
Step (b) is a user scheduling method for a full duplex communication network characterized in that for calculating the communication capacity per hour using the following equation.
Figure 112017116805519-pat00212

Figure 112017116805519-pat00213

In the above equation,
Figure 112017116805519-pat00214
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00215
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00216
Is the bandwidth,
Figure 112017116805519-pat00217
Download user
Figure 112017116805519-pat00218
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00219
User downloading in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00220
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00221
Is the noise power,
Figure 112017116805519-pat00222
Upload user in half duplex communication cycle
Figure 112017116805519-pat00223
Communication capacity per hour
Figure 112017116805519-pat00224
Download user
Figure 112017116805519-pat00225
Fading gain between the AP and AP,
Figure 112017116805519-pat00226
The upload user communicates with the AP in a half duplex communication cycle.
Figure 112017116805519-pat00227
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00228
Is the hourly communication capacity received by the paired user in all dual communication cycles,
Figure 112017116805519-pat00229
User downloading in full dual communication cycle
Figure 112017116805519-pat00230
Transmission output of the AP communicating with
Figure 112017116805519-pat00231
Download user
Figure 112017116805519-pat00232
And upload users
Figure 112017116805519-pat00233
Fading gain of the liver,
Figure 112017116805519-pat00234
Upload user communicating with the AP in a full duplex cycle
Figure 112017116805519-pat00235
Is the transmission output of
Figure 112017116805519-pat00236
Is the communication capacity per hour transmitted by the paired user in the full duplex period,
Figure 112017116805519-pat00237
Download user
Figure 112017116805519-pat00238
Fading gain between the AP and AP
Figure 112017116805519-pat00239
Is attenuation rate. 제7항에 있어서,
상기 (a)단계는 상호간에 통신 간섭이 적은 사용자들을 우선적으로 페어링하는 것을 특징으로 하는 전 이중 통신 네트워크를 위한 사용자 스케줄링 방법.The method of claim 7, wherein
In the step (a), the user scheduling method for the full duplex communication network, characterized in that pairing preferentially users with low communication interference. 제7항의 사용자 스케줄링 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the user scheduling method of claim 7.
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