KR102240690B1

KR102240690B1 - LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에서 비대칭 은닉 AP를 고려한 eNB의 하향링크 통신을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102240690B1
Application number: KR1020190159620A
Authority: KR
Inventors: 양현종; 류현수; 이하림
Original assignee: 울산과학기술원; 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-04-15

Abstract

본 발명은 LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에서 비대칭 은닉 AP를 고려한 eNB의 하향링크 통신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB의 동작 방법은 (a) 은닉 AP의 매체 접근 확률을 결정하는 단계; (b) 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계; 및 (c) 상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에서 비대칭 은닉 AP를 고려한 eNB의 하향링크 통신을 위한 방법 및 장치{A method and apparatus for downlink communication of eNB considering asymmetric hidden AP in LTE-LAA and Wi-Fi coexistence situation}

본 발명은 LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에서 비대칭 은닉 AP를 고려한 eNB의 하향링크 통신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

비면허 대역 곳곳에 존재하는 Wi-Fi와의 공존을 위해 LTE-LAA는 CCA(Clear Channel Assessment)를 사용한 송신 전 신호 감지(LBT, Listen Before Talk) 정책을 채택하고, 이진 지수 백오프(binary exponential backoff)를 사용하는 Wi-Fi의 DCF(Distributed Coordinate Function)과 유사하게 MAC 메커니즘을 설계한다. LTE-LAA는 Wi-Fi의 보호를 위해 최대 채널 점유 시간(MCOT, Maximum Channel Occupancy Time)으로 전송 시간을 제한해야 한다.

충돌 회피 알고리즘으로 사용되는 이진 지수 백오프(binary exponential backoff)는 다음과 같이 작동한다. 송신기는 자신의 파라미터에 따라 경쟁 윈도우(CW)를 초기 CW로 설정하고, 다른 송신기와 충돌이 일어날 때마다 CW의 크기를 2배로 증가시킨다. CW는 송신이 성공하거나 최대 CW크기에 도달하면 초기 CW값으로 재설정된다.

Wi-Fi의 경우, 패킷이 수신기에 성공적으로 전송되지 않으면 AP는 이것을 충돌로 간주한다. 그러나 LTE-LAA의 경우 eNB는 한 번에 8개의 서브프레임을 전송하고 하나의 서브프레임이 여러 단말의 패킷을 가질 수 있다. 그래서 LTE-LAA는 8개의 서브프레임 중 첫 번째 서브프레임의 총 패킷에서의 NACK 비율로 충돌을 결정한다. 만약 이 비율이 특정 값보다 크다면 충돌로 간주해 CW크기를 두 배로 늘리게 되고, 그렇지 않다면 전송을 성공으로 간주한다.

최근에 Wi-Fi와 LTE-LAA의 CCA의 역치의 차이로 생기는 문제가 대두되고 있다. Wi-Fi의 이종 단말 CCA의 에너지 검출(Energy Detection, ED)의 역치는 -62dBm으로, LTE-LAA의 CCA ED의 역치인 -72dBm보다 높다. 그러므로 LTE-LAA의 기지국(eNodeB, eNB)은 Wi-Fi AP(Access Point)보다 더 멀리 있는 단말을 감지할 수 있다. 그러므로 eNB는 AP를 감지할 수 있지만, AP는 eNB를 감지할 수 없는 문제가 발생하며, 이를 비대칭 은닉 노드 문제( Asymmetric Hidden Node Problem)로 정의한다.

[특허문헌 1] 한국공개특허 제10-2016-0121390호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에서 비대칭 은닉 AP를 고려한 eNB의 하향링크 통신을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하여 신호를 전송하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 단말이 수신하는 eNB의 전송 신호의 신호 대 간섭/잡음비의 하한을 최대화하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB의 동작 방법은 (a) 은닉 AP의 매체 접근 확률을 결정하는 단계; (b) 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계; 및 (c) 상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 (a) 단계는, 상기 은닉 AP로부터 비컨 신호를 수신하는 단계; 및 상기 비컨 신호를 이용하여 상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 (a) 단계는, 상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 이용하여 상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률을 산출하는 단계; 및 상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률에 기반하여 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 (b) 단계는, 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 상기 빔포밍 벡터를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 (b) 단계는, 상기 빔포밍 벡터를 이용하여 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 (b) 단계는, 상기 빔포밍 벡터에 기반하여 상기 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 (b) 단계는, 상기 부반송파 할당 전력을 이용하여, 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 전송되는 신호는, 단말에게 송신되며, 상기 신호에 대한 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)의 하한값은 최대로 설정될 수 있다.

실시예에서, eNB 장치는, 은닉 AP의 매체 접근 확률을 결정하고, 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 제어부; 및 상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 신호를 전송하는 통신부;를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 통신부는, 상기 은닉 AP로부터 비컨 신호를 수신하고, 상기 제어부는, 상기 비컨 신호를 이용하여 상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 획득할 수 있다.

실시예에서, 상기 제어부는, 상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 이용하여 상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률을 산출하고, 상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률에 기반하여 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률을 결정할 수 있다.

실시예에서, 상기 제어부는, 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 상기 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.

실시예에서, 상기 제어부는, 상기 빔포밍 벡터를 이용하여 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단할 수 있다.

실시예에서, 상기 제어부는, 상기 빔포밍 벡터에 기반하여 상기 부반송파 할당 전력을 산출할 수 있다.

실시예에서, 상기 제어부는, 상기 부반송파 할당 전력을 이용하여, 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단할 수 있다.

실시예에서, 상기 전송되는 신호는, 단말에게 전송되며, 상기 신호에 대한 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)의 하한값은 최대로 설정될 수 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 함으로써, 비면허 대역에서 LAA와 Wi-Fi가 공존하는 상황에서 LAA의 하향 링크 신호를 최적화할 수 있다.

본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB의 동작 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB의 다른 동작 방법을 도시한 도면이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 5 개의 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.
도 7a 내지 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 10 개의 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB의 기능적 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.

청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에서 비대칭 은닉 AP를 고려한 eNB의 하향링크 통신을 위한 방법 및 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템(100)을 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 무선 통신 시스템(100)은 LTE-LAA와 Wi-Fi 공존 상황에서, eNB(110), 적어도 하나의 은닉 AP(120) 및 적어도 하나의 노출 AP(130)을 포함할 수 있다.

여기서, 은닉 AP(120)는 AHAP(Asymmetric Hidden Access Point) 또는 이와 동등한 기술적 의미를 갖는 용어로 지칭될 수 있다. 또한, 노출 AP(130)는 EAP(Exposed Access Point) 또는 이와 동등한 기술적 의미를 갖는 용어로 지칭될 수 있다.

eNB(110)는 N_UE개의 단말을 서비스하고, N_AP개의 AP가 eNB주변에 존재할 수 있다. 예를 들어, N_AP개의 AP는 은닉 AP(120) 및 노출 AP(130) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 AP는 도 1에서 보이는 것과 같이 짝을 이루는 Wi-Fi STA(station)을 서비스할 수 있다.

eNB(110)와 다른 기기는 각각 NT개와 1개의 안테나만 장착하고 있으며, 5GHZ ISM 대역을 공유하고 있다. eNB(110)와 각 AP는 CCA 기반 LBT를 수행하며 이진 지수 백오프를 충돌 예방 알고리즘으로 사용할 수 있다.

이진 지수 백오프의 파라미터는 LTE-LAA와 Wi-Fi 표준에 따라 각각 다르게 정의될 수 있다. eNB(110)가 채널 권한을 얻게 되면 MCOT동안 신호를 전송하게 되며 대개 8msec일 수 있다. 각 AP의 전송 기간은 다를 수 있다.

종래의 경우, LTE-LAA와 Wi-Fi가 공존할 때 비대칭 은닉 노드 문제를 해결하려는 시도는 없었다. 본 발명에서는 LTE-LAA의 eNB(110)와 Wi-Fi의 은닉 AP(120) 간의 CCA ED 역치의 차이로 발생하는 문제의 해결 방법이 설명된다.

은닉 AP(120)는 eNB(110)의 MCOT동안 은닉 AP(120)와 eNB(110) 양측에 충돌 문제를 야기할 수 있다. 하나의 은닉 AP(120)만이 eNB(120)의 범위 내에 존재한다면 은닉 AP(120)는 채널이 비어있다고 생각하기 때문에 전송 방식을 바꾸지 않고, 또한 백오프 경쟁 윈도우 크기를 계속 두 배로 늘려나갈 수 있다.

결과적으로 은닉 AP(120)는 전송의 성공 여부와 관계없이 eNB(110)의 MCOT동안 전송을 계속 시도하게 된다. 종래의 AP는 이러한 문제에 대처할 기능을 전혀 갖추지 못하고 있기 때문에, 결론적으로 네트워크 성능에 심각한 저하로 이어진다.

이에, 본 발명은 다중 사용자 MIMO 상황에서 eNB(110)의 빔포밍(Beamforming)과 전력 할당 기술을 통해 발생하는 성능 저하를 완화하는 기술을 제안한다.

일 실시예에서, eNB(110)는 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률(Medium access probability)을 계산할 수 있다.

eNB(110)가 은닉 AP(120)의 비컨 신호를 수신함으로 은닉 AP(120)와 eNB(110) 간의 채널 정보를 가지고 있을 때, 확률적 기하 프레임워크를 통해 계산할 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률을 도출할 수 있다.

또한, eNB(110)에 의해 전송되는 신호에 대한 신호 대 잡음비의 하한을 구하기 위해서는, 은닉 AP(120)의 전송 확률을 산출할 수 있다. 이를 위해서 은닉 AP(120)의 전송 지표를 정의하여 전송 지표의 기댓값으로 전송 확률을 계산할 수 있다. 전송 지표의 기댓값을 구하기 위해서 채널 정보가 주어질 때 은닉 AP(120)의 위치에 대한 확률 분포를 계산할 수 있다.

eNB(110)가 채널 정보를 획득하는 경우, 은닉 AP(120)가 특정 위치에 존재할 확률 분포를 계산할 수 있다.

일 실시예에서, 확률적 기하(stochastic geometry) 이론을 이용하여 채널 정보가 주어질 때, 대규모 페이딩과 소규모 페이딩, 채널에 대한 확률 분포를 적절하게 설정하여 은닉 AP(120)의 위치에 대한 확률 분포를 계산할 수 있다.

eNB(110)는 확률 분포를 기반으로 최적의 LTE-LAA의 신호 대 간섭/잡음비(SINR)를 만드는 LTE-LAA의 빔포밍 벡터와 부반송파 할당 전력을 계산할 수 있다.

이러한 빔포밍 벡터와 전송 할당 전력의 도출은 각 AP의 신호와 eNB(110)의 신호에 부정적인 영향을 미치는 은닉 AP(120)의 전송을 막는 것을 목표로 한다.

본 발명에서 다룰 최적화 문제는 ED 검출 실패로 인한 무분별한 전송을 막을 특정 은닉 AP를 선택하고, 단말이 수신하는 eNB(110)의 전송 신호의 신호 대 간섭/잡음비의 하한값을 최대화하는 것을 목표로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB(110)의 동작 방법을 도시한 도면이다.

도 2를 참고하면, S201 단계는, 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률을 결정하는 단계이다.

일 실시예에서, 은닉 AP(120)로부터 비컨 신호를 수신하고, 비컨 신호를 이용하여 은닉 AP(120)와 eNB(110) 간 채널 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에서, 은닉 AP(120)와 eNB(110) 간 채널 정보를 이용하여 은닉 AP(120)가 특정 위치에 존재할 확률을 산출하고, 은닉 AP(120)가 특정 위치에 존재할 확률에 기반하여 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률을 결정할 수 있다.

일 실시예에서, S201 단계 이전에, 기본 SNR 또는 SINR 하한값을 설정하여 기본 빔포밍 벡터를 설정할 수 있다. 또한, 기존 SNR 또는 SINR 하한값을 설정하여 기본 부반송파 할당 전력 벡터를 설정할 수 있다.

S203 단계는, 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계이다.

일 실시예에서, 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 빔포밍 벡터를 이용하여 은닉 AP(120)가 노출 AP(130)로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단할 수 있다.

일 실시예에서, 빔포밍 벡터에 기반하여 부반송파 할당 전력을 산출할 수 있다. 일 실시예에서, 부반송파 할당 전력을 이용하여, 은닉 AP(120)가 노출 AP(130)로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단할 수 있다.

일 실시예에서, 기본 SNR 또는 SINR 하한값에 대하여 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다. 또한, 기본 SNR 또는 SINR 하한값과 빔포밍 벡터를 이용하여 부반송파 할당 전력을 산출할 수 있다.

S205 단계는, 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 신호를 전송하는 단계이다. 일 실시예에서, 전송되는 신호는, 단말에게 전송되며, 신호에 대한 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)의 하한값은 최대로 설정될 수 있다.

일 실시예에서, eNB(110)의 신호의 부반송파

로부터 단말

로의 SINR의 하한값은 하기 <수학식 1>과 같은 간섭 제어 모델을 통해 조절될 수 있다. 즉, 빔포밍 벡터와 각각의 부반송파의 할당 전력을 조절하여 은닉 AP(120)에 도달하는 eNB(110)의 신호의 세기를 증가시킬 수 있다. 증가된 신호의 세기는 은닉 AP(120)가 eNB(110)의 신호를 감지하여 은닉 AP(120)를 노출 AP로 바꾸고, 결론적으로 AP의 무분별한 전송을 방지할 수 있다.

따라서 eNB(110)는 MCOT동안 은닉 AP(120)에 의해 발생하는 신호의 충돌을 미리 방지할 수 있게 된다. AP 또한 충돌을 회피하게 되어 처리량(throughput)에서 이득을 얻을 수 있다.

여기서,

는 Wi-Fi의 ED 역치,

는 은닉 AP(120)가 노출 AP(130)로의 변환을 나타내는 매개변수를 나타낸다.

일 때, 제시한 모델은 eNB(110)의 전송 시간동안

번째 AP의 채널 접근을 막게 된다.

또한,

는 모든 사용자 단말(UE)의 지표 집합(UE Index set),

는 모든 AP의 지표 집합(

),

는 비대칭 은닉 AP,

는 eNB에 노출되어 있는 AP를 나타낸다.

또한,

은 eNB(110)의 신호의 부반송파

로부터 단말 u로의 SINR의 하한값을 나타내며, 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.

이 때,

는

번째 AP의 매체 접근 지표로,

번째 AP가 전송 중일 때 1이고, 그렇지 않다면 0일 수 있다.

또한,

는 모든 부반송파에 걸쳐, eNB(110)에서

번째 AP(120)로의 간섭을 나타내며, 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.

또한,

는 eNB(110)의 부반송파

에서 단말 u로의 주파수 영역 채널 벡터(

),

또는

는 LTE-LAA 또는 Wi-Fi의 총 부반송파의 개수,

는 eNB(110)의 부반송파

에서

번째 AP(120)의 부반송파 w로의 채널 벡터,

는

번째 AP(120)의 부반송파 w에서 단말 u로의 채널 벡터를 나타낸다. 이 때,

이고,

이다.

또한,

은 eNB(110)가 전송 가능한 최대 전력,

는 각각의 AP(120)가 전송 가능한 최대 전력,

는 eNB(110)에서 단말

에 할당한 전력,

는

번째 AP(120)의 부반송파 w에 할당한 전력을 나타낸다.

이 경우, eNB(110)와

번째 AP(120)의 전력 벡터

와

는 하기 <수학식 4>와 같이 나타낼 수 있다.

또한,

는 단말 u로의 부반송파

의 빔포밍 벡터를 나타내고, 이 때,

이다.

일 실시예에서, 상기 <수학식 1>의

는

의 하한을 최대로 하는 목적함수이다.

와

는 최대 전력 제한항과, 전력이 음이 아닌 실수가 되도록 하는 제한항이다.

는 빔포밍 벡터에 대한 제한항이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 모델은 eNB(110)가 빔포밍 벡터와 부반송파 할당 전력을 통해 은닉 AP(120)로 향하는 간섭을 늘리는 것이고, 이것이

으로 나타낼 수 있다. 이 때, 노출 AP(130)를 빔포밍 디자인 이후에 은닉 AP(120)로 바꾸지 않기 위해

이 추가될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB(110)의 다른 동작 방법을 도시한 도면이다.

도 3을 참고하면, S301 단계는, 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률을 결정하는 단계이다. 일 실시예에서, eNB(110의 전송 동안 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률은 하기 <수학식 5>와 같이 나타낼 수 있다.

이 경우, e_i는 집합 A_AH의 AP i의 매체 접근 확률을 나타내며, 하기 <수학식 6>과 같이 나타낼 수 있다.

이 때,

로 정의되고,

는 j번째 AP의 랜덤 백오프 기간을 나타내며, [0,1]사이에 균등하게 분포할 수 있다.

는 Wi-Fi의 캐리어 센싱 역치이며 P_W는 AP의 전송 전력을 나타낸다.

상기 <수학식 6>은 AP i가 다른 모든 AP의 백오프 기간보다 짧은 백오프 기간을 가지거나, 각각의 AP로부터의 신호 세기가 캐리어 센싱 역치보다 낮아서 새로운 전송을 시작하는 것을 의미할 수 있다.

여기서, x_i와 y₀는 AP i의 좌표,

는 대규모 페이딩(large-scale fading)을 나타내고, 이때 d는 전송기와 수신기 사이의 거리이다.

는 eNB(110)에서 AP i로의 소규모 페이딩(small-scale fading),

는 AP j에서 i로의 소규모 페이딩 나타낸다.

를 은닉 AP(120)의 모든 좌표를 포함하는 집합을 나타낸다.

또한, AP i가 (a_i, b_i)에 존재할 확률

은 하기 <수학식 7>과 같이 나타낼 수 있다.

이 경우,

일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기댓값과 AP의 위치에 대한 분포는 본 발명의 데이터와 비교했을 때 97%의 정확도를 보였다.

일 실시예에서, S301 단계 이전에, OFDM 파라미터와 ED(energy detect)의 역치, 최대 전송 전력과 전송 전력 벡터, 특정 상수

를 설정할 수 있다.

S303 단계는, 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터를 결정하는 단계이다.

일 실시예에서, AP의 전력 벡터가 주어질 때, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 하기 <수학식 8>과 같이 나타낼 수 있다.

이때, 집합

는 노출 AP(130)로 전환시키려는 은닉 AP(120)의 부분집합이다. 가장 좋은 케이스는 모든 은닉 AP(120)가 노출 AP(130)로 전환될 수 있는

일 때이지만, 현실적으로 <수학식 8>의

를 만족시키는 것이 불가능할 수 있다. 그러므로, 집합 B는 단말의 SINR이 개선되면서 <수학식 8>의

를 만족하도록 신중하게 선택되어야 한다.

<수학식 8>의 P_B1에서

를 최소로 만들기 위해 찾는 벡터 w_l,u는 서로 다른 l, u마다 벡터로 정의되는데, 이를 단일 벡터로 표현하면 확장된 빔포밍 벡터

를 하기 <수학식 9>와 같이 나타낼 수 있다.

각각의 빔포밍 벡터는

로 표현할 수 있다. E_l,u는

번째 열부터

까지의 열을 제외하고 모두 0인 행렬을 나타낸다. 행렬의 부분행렬로

단위행렬을 포함하는 행렬이다.

일 실시예에서,

를 이용해 P_B1은 하기 <수학식 10>과 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

,

및

는 각각 하기 <수학식 11> 내지 <수학식 14>로 나타낼 수 있다.

이 경우, 보조 변수

를 추가하면 상기 <수학식 10>은 하기 <수학식 15>와 같이 나타낼 수 있다.

따라서, P_B2는 하기 <수학식 16>과 같이 나타낼 수 있다.

이 경우,

로 정의되고, <수학식 16>의

는

가 준정부호(positive semidefinite)임을 의미할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, PB2의 근사해 산출에 있어서, PB2는 볼록 최적화(convex optimization) 문제이기 때문에, 변수

는 <수학식 16>의

를 고려하지 않는다면 SDP(semidefinite programming)을 이용하여 최적해를 구할 수 있다.

따라서 종래의 랭크-1 근사화(conventional rank-1 approximation) 방식으로 제한항

을 제외한

의 해

를 구하여

로 구할 수 있다. 이 때,

과

은

의 가장 큰 고유값과 그에 대응하는 단위 고유벡터이다.

하지만

를 그대로 근사해로 적용하면

이기 때문에 <수학식 16>의

를 만족할 수 없게 된다.

따라서, 본 발명에서는 종래의 랭크-1 문제를 변형하여, 해

를 이용해

의 0이 아닌 고유값에 대응되는 고유벡터

를 단말 u와 부반송파

의 빔포밍 벡터

로 사용한다.

S305 단계는, 빔포밍 벡터를 이용하여 은닉 AP(120)가 노출 AP(130)로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는 단계이다. 즉, 빔포밍 벡터에 기반한 AHAP 적합성 검사를 수행하는 단계이다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델이 노출 AP(130)로 전환하려는 은닉 AP(120)의 부분집합 B가 P_B1을 실현 가능한 문제로 만들기 위해서는, 하기 <수학식 17>과 같이

의 해를 구하는 것으로 적합성을 확인할 수 있다.

<수학식 17>의

을 제외한

은 볼록 최적화 문제로, SDP를 이용하여 계산할 수 있다. 빔포밍 벡터를 디자인하는 것과 비슷한 방법으로

가 계산 가능하다면, <수학식 16>은 선택한 은닉 AP 부분집합

에 대해 해결 가능한 문제이다. 해결이 불가능하다면 다른

를 선택해야 한다.

체계적으로

를 결정하려면, A_AH의 멱집합 P(A_AH)의 원소

에 대해 적합성 검사를 진행해야 한다. 합리적인 적합성 검사 순서를 위해 지표 t는 멱집합의 원소를 간섭의 합에 대한 내림차순으로 나열한다. 그리고 t=1부터 t를 1씩 증가시키면서 적합한 B집합을 결정한다.

일 실시예에서, B_t가 산출되는 경우,

에 기반하여,

를 풀어서 초기 빔포밍 벡터를 설정할 수 있다. 예를 들어, 하기 <수학식 18>를 참고하면,

는 은닉 AP(120)를 노출 AP(130)로 변경하는 것을 고려하지 않고 eNB(110)의 전송 벡터만을 고려하여 SNR을 최소로 만드는 문제일 수 있다.

일 실시예에서, <수학식 17>의

에서와 같이

는 같은 방식으로 구할 수 있다.

S307 단계는, 빔포밍 벡터에 기반하여 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계이다.

일 실시예에서, 상기 S303 단계에서 산출된

를 바탕으로, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 하기 <수학식 19>와 같이 P_P1으로 나타낼 수 있다.

B’은 은닉 AP(120)를 노출 AP(130)로 바꾸고자 하는 지표 집합이다. 상기 S305 단계에서 이미 최적의 B’을 선택하는 방법에 대해 다루었지만, 은닉 AP(120)를 실제로 노출 AP(130)로 바꾸는지 확인하기 위해서는 다시 전력 할당 부분에서 다시 한번 B’을 검사해야 한다. 이는 하기 S309 단계의 적합성 검사에서 설명된다.

일 실시예에서, 보조 변수

를 도입해 <수학식 19>를 하기 <수학식 20>과 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

,

및

는 각각 하기 <수학식 21> 내지 <수학식 23>으로 나타낼 수 있다.

또한,

번째 행부터

번째 행의

의 부분 단위행렬을 제외하고는 모두 0인 행렬로 표현될 수 있다. 또한

이다.

따라서, 부반송파 할당 전력은 하기 <수학식 24>와 같이 P_P2로 나타낼 수 있다.

즉, P_P2는 볼록 최적화 문제이기 때문에, SDP를 이용하여 쉽게 최적해

를 찾을 수 있다.

S309 단계는, 부반송파 할당 전력을 이용하여, 은닉 AP(120)가 노출 AP(130)로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는 단계이다. 즉, 부반송파 할당 전력에 기반하여 AHAP 적합성 검사를 수행하는 단계이다.

일 실시예에서, 앞서 서술한 빔포밍 벡터 적합성 검사에서 본 발명에서 새롭게 제안한 랭크-1 근사화가 <수학식 16>의

제한항을 만족시키는 것을 보였지만, <수학식 16>의

를 랭크-1 근사화 이후에도 여전히 만족하는지는 아직 알 수 없다. 그리고 또한 은닉 AP(120)의 부분집합인 B 또한 부적합할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 부반송파 할당 전력 산출 과정에서도 적합성 검사를 진행해 은닉 AP(120)의 부분집합 B’을 조사한다. P_P1이 주어진

에 대해 볼록 최적화 문제이기 때문에, 추가적인 가정이나 조건 완화가 필요하지 않다. P_P1의 조건을 만족하는 B’를 찾기 위해, 적합성 검사 문제를 하기 <수학식 25>와 같이 나타낼 수 있다.

적합한 B’을 찾기 위해 은닉 AP 조합 목록을 만들어,

을 리스트의 각각의 경우에 대해 계산한다. 만약 모든 은닉 AP에 대해 가능한 조합이 없다면, eNB(110)는 하기 <수학식 26>과 같은 기본 전력 할당 문제를 풀어 전력을 할당할 수 있다.

는 제한항 <수학식 19>의

를 포함하지 않고 LTE-LAA의 입장에서의 전력 할당만을 고려하여 SNR을 최소로 만드는 문제이다.

일 실시예에서,

는 P_P1과 같은 방식으로 해결할 수 있다. 즉,

와

는 각각

과

의 해이다. 또한,

와

는 각각 P_B2와 P_P2의 해다. 이 때

와

는 각각 기본 빔포밍/전력 할당 문제이고, P_B2와 P_P2는 빔포밍 벡터와 부반송파 할당 전력에서 설명한 최적화 문제이다.

S311 단계는, 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 신호를 전송하는 단계이다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델의 성능을 평가하기 위해, 에너지 탐지법(ED)와 이진 지수 백오프 및 Wi-Fi와 LTE-LAA의 물리 계층 매개변수의 차이로 인한 영향을 고려해 시뮬레이터와 MAC과 PHY계층의 필수 기능이 구현될 수 있다.

MAC과 PHY 계층의 매개변수는 다양한 통신 기술의 세부 사항을 통해 선택될 수 있다. 예를 들어, eNB와 AP는 가장 낮은 우선순위인 트래픽을 가진다고 가정해 LTE-LAA와 Wi-Fi의 CW 크기는 각각 64와 1024로 설정될 수 있다. 시뮬레이션에서 N_AP는 eNB 주변의 AP의 개수를 나타낼 수 있다. eNB는 4개의 안테나를 탑재(N_T=4)할 수 있다. AP와 eNB는 각각 하나의 STA와 2개의 단말(N_UE=2)를 서비스할 수 있다. 각각의 데이터 전송률은 신호 대 잡음비(SNR)는 허용하는 최대치로 설정될 수 있다.

대규모 페이딩에는 경로손실(pathloss) 모델이 사용되고, 소규모 페이딩에는 16개의 멀티패스 탭(tap)이 사용될 수 있다. 채널 임펄스 응답에서 각각의 채널 탭은 순서대로 지수적으로 크기가 감소할 수 있다. 시간에 따라 변하는 채널(time-varying channel)을 만들기 위해, 모든 채널 임펄스 응답은 매초 바뀔 수 있다.

예를 들어, 다른 시뮬레이션 매개변수는 하기 <표 1>과 같이 나타낼 수 있다.

매개변수	LAA-LTE	Wi-Fi
Unlicensed bandwidth	20MHz	20MHz
Subcarrier spacing	15kHz	312.5kHz
Number of subcarriers	2048	64
Slot time size	9	9
Initial CW size	16	16
Maximum CW size	64	1024
Transmission duration	8ms	1ms
Energy detection threshold	-72dBm	-62dBm
Transmission power limit	23dBm
AWGN noise power	-174dBm/Hz

비교를 위한 기본 모델은 기본 디자인 모듈만을 수행한다. 기본 모델은 각 AP의 전송 형태에 따른 제안된 간섭 제어 개념을 수행하지 않는다. 기본 모델에서 eNB(110)는 단순히 빔포밍 벡터와 전력 최적화에 자기 자신과 관련된 UE의 성능만을 고려한다.

아래에서 설명되는 도면에 사용된 “with IC”라는 용어는 본 발명에 따른 간섭 제어(IC, Interference control) 모델을 도입한 결과임을 의미하고, “without IC”는 기본 모델의 결과임을 의미한다.

본 발명에 따른 일 실시예에서, 다음과 같은 성능 지표를 비교한다.

먼저, 각 AP에 대한 비대칭 은닉 사례의 비율이 성능 지표로서 고려될 수 있다. 즉, 전체 채널 변화에 대한 비대칭 은닉 사례의 비율(

)을 나타낸다.

또한, eNB, 각각의 AP, WLAN의 처리량(

)이 성능 지표로서 고려될 수 있다. 여기서, S_UE와 S_AP는 초당 성공한 전송의 데이터 전송률이다. 또한, S_WLAN은 S_AP의 합으로, 전체 WLAN에 대한 총 처리량을 나타낸다.

또한, eNB와 각각의 AP에 대한 99%-보장 지연(

)이 성능 지표로서 고려될 수 있다. 즉, 99%의 확률로 보장되는 성공 지연을 나타내며, 여기서, 성공 지연이란 각각의 UE(또는 STA)에서 두 성공적인 전송 사이에 흐른 시간을 의미할 수 있다.

도 4a 내지 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.

도 4a를 참고하면, eNB와 AP에 대한

가 간섭 제어 모델의 사용으로 상당히 낮아졌으며, 본 발명의 알고리즘이 eNB와 AP사이의 비대칭 은닉 관계를 상당히 개선하였음을 나타낸다.

도 4b를 참고하면, eNB와 AP에 대한 S_AP와 UE1과 UE2의 S_UE가 각각 30%, 10%, 4% 증가함을 확인할 수 있다. 즉, AP로 향하는 신호의 세기를 증가시켜 AP가 eNB의 전송 신호를 감지할 수 있게 되었으며 충돌 회피가 eNB와 AP 양측에게 성공적인 전송을 보장하여 결과적으로

와

가 증가함을 확인할 수 있다.

도 4c를 참고하면, AP와 각각의 UE에 대해

가 감소함을 확인할 수 있다. 즉, eNB와 AP의 충돌 횟수의 감소가 CW 크기가 전송 성공 이후에 초기화되어, 채널 접근 지연율을 줄이는 결과로 이어졌다. 특히, AP의 CW 크기가 1024로 eNB의 64보다 크다는 점을 고려하면 AP가 연속적인 충돌을 피해서 지수적으로 증가하는 CW를 회피함을 확인할 수 있다.

즉, 시뮬레이션 결과는 본 발명에 따른 간섭 제어 모델이 AP의 관점에서 처리량(throughput)과 지연(delay)을 개선하는 동시에 eNB의 성능 또한 향상시켰음을 확인할 수 있다.

도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.

도 5a를 참고하면, 두 대의 AP가 존재할 때, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델이 은닉 AP 문제를 효과적으로 해결하는 것을 보여준다. 기본 모델에서 AP1의

가 AP2의

보다 훨씬 낮은데, 이는 AP1이 노출 AP(130)이고 AP2가 은닉 AP(120)임을 나타낸다.

또한, 간섭 제어 모델이 AP1과 AP2 모두의

를 극적으로 줄인다는 것은 본 발명에 따른 간섭 제어 모델이 노출 AP(130)는 여전히 노출된 상태를 유지하면서 은닉 AP(120)를 노출 AP(130)로 효과적으로 바꿨음을 나타낸다.

도 5b를 참고하면, S_AP, S_UE 및 S_WLAN를 나타낸다. 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 UE1과 UE2의 S_UE를 각각 8,9%, 34.5%를 향상시켰으며, AP1의 S_AP를 살짝 감소시킴을 확인할 수 있다. AP2의

가 AP2의 “without IC”인

보다 훨씬 크기 때문에 AP2는 더 많은 비대칭 은닉 상황을 겪게 된다.

그래서, AP2는 충돌로 인한 CW 크기의 증가로 인해 훨씬 더 긴 채널 접근 지연을 겪게 되고, 결론적으로 AP1은 AP2보다 채널에 더 많이 접근하게 된다. 그러나 본 발명에 따른 간섭 제어 모델이 이 상황을 해결하면서 AP2가 채널에 더 자주 접근하게 되고, 결론적으로 AP1의 채널 접근 횟수가 불가피하게 줄어들게 된다. 이러한 이유로 AP2의 S_AP가 증가하는 반면, AP1의 S_AP가 다소 감소하게 된다. 다만, 총 처리량은 16.1%로 증가함을 확인할 수 있다. 결론적으로, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델이 UE의 처리량뿐만 아니라, 두 AP의 처리량 또한 증가시킴을 확인할 수 있다.

도 5c를 참고하면, 각각의 UE와 AP의

가 감소하였다. 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 AP와 eNB가 충돌로 채널이 마비되는 현상을 해결하여 eNB와 AP가 CW의 불필요한 증가를 겪지 않도록 만들어 지연을 감소시켰다. 결과적으로 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 효과적으로 AP와 eNB 모두의 지연을 줄임을 확인할 수 있다.

도 6a 내지 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 5 개의 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.

도 6a 및 6b를 참고하면, 두 UE의 S_UE가 각각 37.3%, 47.9% 증가함을 확인할 수 있다. S_AP 또한 AP3, 4, 5에서 증가하였으며, AP1에서 다소의 감소하고 AP2에서 거의 동일함을 확인할 수 있다. 즉, MAC 메커니즘의 자연스러운 결과로 어느 한 AP의 S_AP가 증가하면 다른 AP의 경우에는 불가피한 감소를 겪는다고 해석할 수 있다. 그러나 총 WLAN의 총 처리량은 13.4%증가하여 LTE-LAA와 WLAN 모두 처리량에서 성능이 개선됨을 확인할 수 있다.

도 6c 및 6d를 참고하면, AP의 지연율 또한 CW 크기가 감소하면서 상당히 개선됨을 확인할 수 있다. 결론적으로 모델은 각각의 AP가 서로 연관된 STA를 안정적으로 서비스하도록 돕는 결과를 가져왔다. 반면에, UE1과 UE2의 지연율은 거의 변하지 않았는데, 이는 앞 문단에서 설명한 MAC 메커니즘에 의한 동일한 결과일 수 있다.

도 7a 내지 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 10 개의 AP에 대한 성능 지표 그래프를 도시한 도면이다.

도 7a 및 7b를 참고하면, 일부 AP의 처리량이 다소 감소함을 확인할 수 있다. 즉, 많은 AP가 공존하면서 채널을 점유하려는 경쟁이 심화되었다. 결론적으로, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델로 인한 S_AP에서의 변화가 다양한 AP에서 관찰됨을 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 WLAN의 처리량을 약 -6.1%감소시키고, S_UE를 두 UE에 대해 각각 121.02%, 38.3% 증가시킴을 확인할 수 있다. 이러한 증가는 WLAN의 처리량 감소율의 2.6배이다. 결과적으로 본 발명에 따른 간섭 제어 모델이 LTE-LAA와 WLAN에 걸친 총 처리량을 개선함을 확인할 수 있다.

도 7c 및 7d를 참고하면, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 UE에 대한

를 다소 감소시키면서 몇몇 AP의

를 감소시키고, 다른 몇몇 AP의

를 증가시킴을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 WLAN과 LTE-LAA의 최대 지연 관점에서의 개선을 가져온다는 것을 확인할 수 있다.

도면 7a 내지 7d에는

에 대한 비교는 나와 있지 않지만, 위 시뮬레이션의 설정으로 모든 AP에 대해

를 상당히 개선하였다. 특히, 10개의 AP를 사용하는 시뮬레이션에서

를 81에서 6까지 감소시켰다. 결과적으로 본 발명에 따른 간섭 제어 모델은 다수의 AP와 eNB가 공존하는 상황에서도 LTE-LAA와 WLAN의 처리량과 지연 성능을 개선시켰다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 eNB(110)의 기능적 구성을 도시한 도면이다.

도 8을 참고하면, eNB(110)는 제어부(810), 통신부(820) 및 저장부(830)를 포함할 수 있다.

제어부(810)는 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률을 결정하고, 은닉 AP(120)의 매체 접근 확률에 기반하여 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(810)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 제어부(810)는 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. 제어부(810)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 eNB(110)의 동작을 제어할 수 있다.

통신부(820)는 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 신호를 전송할 수 있다.

일 실시예에서, 통신부(820)는 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신부(820)의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부(transceiver)'로 지칭될 수 있다.

저장부(830)는 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 대한 정보를 저장할 수 있다.

일 실시예에서, 저장부(830)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(830)는 제어부(810)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.

도 8을 참고하면, eNB(110)는 제어부(810), 통신부(820) 및 저장부(830)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예들에서 eNB(110)는 도 8에 설명된 구성들이 필수적인 것은 아니어서, 도 8에 설명된 구성들보다 많은 구성들을 가지거나, 또는 그보다 적은 구성들을 가지는 것으로 구현될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

100: 무선 통신 시스템
110: eNB
120: 은닉 AP
130: 노출 AP
810: 제어부
820: 통신부
830: 저장부

Claims

은닉 AP로부터 비컨 신호를 수신하는 단계;
상기 비컨 신호에 대한 에너지 검출(Energy Detection, ED)을 수행하여 상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 획득하는 단계;
상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 이용하여 상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률을 산출하는 단계;
상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률에 기반하여 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률을 결정하는 단계;
상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 eNB와 통신을 수행하는 단말에 대한 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계; 및
상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 상기 단말에게 신호를 전송하는 단계;
를 포함하는,
eNB의 동작 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계는,
상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 상기 빔포밍 벡터를 결정하는 단계;
를 포함하는,
eNB의 동작 방법.
제4항에 있어서,
상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계는,
상기 빔포밍 벡터를 이용하여 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는 단계;
를 포함하는,
eNB의 동작 방법.
제4항에 있어서,
상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계는,
상기 빔포밍 벡터에 기반하여 상기 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계;
를 포함하는,
eNB의 동작 방법.
제6항에 있어서,
상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 단계는,
상기 부반송파 할당 전력과 상기 빔포밍 벡터를 이용하여, 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는 단계;
를 포함하는,
eNB의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말에게 신호를 전송하는 단계는,
상기 신호에 대한 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)의 하한값을 최대로 설정하는 단계;
를 포함하는,
eNB의 동작 방법.
은닉 AP로부터 비컨 신호를 수신하는 통신부; 및
상기 비컨 신호에 대한 에너지 검출(Energy Detection, ED)을 수행하여 상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 획득하고,
상기 은닉 AP와 eNB 간 채널 정보를 이용하여 상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률을 산출하고,
상기 은닉 AP가 특정 위치에 존재할 확률에 기반하여 상기 은닉 AP의 매체 접근 확률을 결정하고,
상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 eNB와 통신을 수행하는 단말에 대한 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력을 산출하는 제어부;
를 포함하고,
상기 통신부는, 상기 빔포밍 벡터 및 부반송파 할당 전력에 기반하여 상기 단말에게 신호를 전송하는,
eNB 장치.
삭제
삭제
제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 은닉 AP의 매체 접근 확률에 기반하여 상기 빔포밍 벡터를 결정하는,
eNB 장치.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 빔포밍 벡터를 이용하여 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는,
eNB 장치.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 빔포밍 벡터에 기반하여 상기 부반송파 할당 전력을 산출하는,
eNB 장치.
제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 부반송파 할당 전력을 이용하여, 상기 은닉 AP가 노출 AP로 변경 가능한 은닉 AP 집합에 포함됨을 판단하는,
eNB 장치.
제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 신호에 대한 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)의 하한값을 최대로 설정하는,
eNB 장치.