KR20060073630A

KR20060073630A - 무선 통신 네트워크에서 전송 전력 조정 방법

Info

Publication number: KR20060073630A
Application number: KR1020067005876A
Authority: KR
Inventors: 그웬달 시몬; 호아킨 켈러
Original assignee: 프랑스 텔레콤
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-09-20
Publication date: 2006-06-28
Also published as: WO2005032067A1; FR2860361A1; DE602004017030D1; CN1856970A; US7672686B2; US20070060185A1; KR101091740B1; JP2007507141A; EP1665682B1; EP1665682A1; ATE410866T1; JP4585519B2; ES2314454T3

Abstract

본 발명은 무선 통신 네트워크에서 송신기의 전송 전력을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 상기 송신기에 인접하는 엔터티들을 식별하는 단계, 상기 인접 엔터티들 사이에서 송신기와 관련된 최소 집단을 식별하는 단계, 만약 필요하다면, 상기 최소 집단에 속하지 않는 엔터티들 사이에서, 그것의 최소 집단이 송신기를 포함하는 주변 엔터티들을 식별하는 단계 및 상기 송신기의 전송 전력을 상기 송신기에 의하여 전송된 메시지가 상기 송신기와 관련된 최소 집단의 엔터티들 및 각 식별된 주변 엔터티에 동시에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정하는 단계를 포함한다.

통신 네트워크, 전송 전력 조정, 엔터티, 실체, 최소 송신 거리

Description

무선 통신 네트워크에서 전송 전력 조정 방법{METHOD FOR ADJUSTING A TRANSMITTING POWER IN A WIRE-LESS COMMUNICATIONS NETWORK}

본 발명은 예를 들면, 라이오 채널에 의한 다수의 엔터티(entity) 상호통신으로 이루어진 무선 네트워크 분야에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 네트워크 엔터티의 송신 전력-소위 전송 전력이라 한다-을 조정하는 방법에 관한 것이다. 그것은 또한 그러한 네트워크의 엔터티를 형성하기 위한 무선 통신 유닛에 관한 것이다.

본 발명은 특별히 애드 혹 네트워크들(ad hoc networks), 즉 하나의 엔터티로부터 다른 엔터티로 데이터를 송신하기 위한 기존 인프라구조를 가지지 않는 네트워크들에 적용된다.

전파 분야에서, 송신 엔터티에 의하여 착신 엔터티로 전송된 임의의 신호는 이 엔터티들이 분리되어 있는 거리의 거듭제곱에 비례하여 감소하는 경향이 있다는 사실이 기억되어야 한다(실제로, 이 거듭제곱은 2에서 6 사이이다).

그것이 송신 엔터티의 전송 전력이 상기 신호가 유효하게 착신 엔터티에 도달하기에 충분해야만 하는 이유이다.

그러나 신호가 착신 엔터티에 반드시 직접 도달해야 하는 것은 아니다(이 경 우를 직접 송신이라 함). 실제로 이 신호는 "중간 노드" 또는 "라우팅 노드"라 불리는 네트워크의 제3 엔터티를 통과할 수 있다(이 경우 간접 송신이라 함).

애드 혹 네트워크에서, 각 엔터티는 선택적으로 송신 엔터티, 착신 엔터티 또는 중간 노드로서 기능할 수 있다는 점이 주지되어야 한다.

네트워크 연결성을 제공하기 위하여, 즉, 송신 엔터티인지 수신 엔터티인지 여부에 관계없이 항상 송신 엔터티로부터 수신 엔터티로 메시지를 전달할 수 있는 경로가 존재하는 것을 보장하기 위하여, 네트워크의 각 송신 엔터티는 그것의 인접 엔터티의 위치를 알아야 하며, 그 인접 엔터티 또한 각 송신 엔터티의 위치를 알아야 한다.

송신 엔터티의 인접 엔터티는 송신 엔터티가 직접 신호를 수신할 수 있을 만큼 충분히 가까운 임의의 엔터티이다.

네트워크의 각 송신 엔터티는 대응 송신 영역을 가지며, 이 송신 영역의 반경이 그 엔터티의 전송 전력의 함수이다.

에너지 절약을 거의 고려하지 않은 다수의 통신 프로토콜들은 임의의 송신 엔터티의 전송 전력이 모든 경우에 그것의 최대값을 가지도록 한다.

그러한 프로토콜들은 일반적으로 네트워크 연결성을 제공하는 반면, 네트워크의 각 엔터티의 자율성에 방해가 되는 매우 높은 에너지 소모를 포함한다.

따라서, 에너지를 절약하고 엔터티의 자율성을 증가시키기 위하여는, 네트워크의 연결성을 보장하면서 가능한 네트워크 엔터티들의 전송 전력을 감소시키는 것이 바람직하다.

엔터티 근방의 기하학적 형태(topology)에 따라 소정 엔터티의 전송 전력을 모듈화시키는 것을 제안하는 통신 프로토콜들이 있다(공개된 국제특허출원 WO 02/03567호를 참조하라).

그러나, 채용된 상기 프로토콜들은 상대적으로 복잡하고, 비용면에서 불리하며 네트워크의 동작을 방해하는 많은 메모리 및 복잡한 알고리즘을 요구한다.

본 발명은 특별히 네트워크의 연결성을 보장하면서 네트워크 내의 에너지 소모를 간단하고 효과적으로 제한할 수 있는 무선 통신 네트워크 내의 송신 엔터티의 전송 전력을 조정하는 방법을 제안함으로써 상술한 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

마지막으로, 본 발명의 일 태양에 따르면, 본 발명은

- 송신 엔터티(e)로부터 떨어져 있으면서 상기 송신 엔터티로부터 메시지들을 수신할 수 있는 네트워크 엔터티들 즉, 송신 엔터티에 인접한 엔터티들을 식별하는 단계;

- 상기 인접 엔터티들 사이에서, 상기 송신 엔터티에 중심을 둔 원 내에 포함되고 그들 중 적어도 3개는 상기 송신 엔터티를 둘러싸는 볼록 다각형을 형성하는, 상기 송신 엔터티에 인접한 엔터티들의 양적으로 가장 작은 세트 즉, 상기 송신 엔터티와 관련된 최소 집단을 식별하는 단계;

- 상기 최소 집단에 속하지 않는 인접 엔터티들 사이에서, 그것의 최소 집단이 상기 송신 엔터티를 포함하는 소위 주변 엔터티들을 식별하는 단계;

- 상기 송신 엔터티의 전송 전력을 상기 송신 엔터티(e)에 의해 송신된 메시지가 상기 송신 엔터티와 관련된 최소 집단의 엔터티들 및 식별된 주변 엔터티들 모두에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정하는 단계를 포함하는 무선 통신 엔터티들의 네트워크에서 송신 엔터티의 전력을 조정하는 방법을 제안한다.

무선 네트워크의 각 엔터티에 적용되는 이 방법은 소모되는 전력을 제한하면서 그것의 연결성을 보장한다.

일 실시예에서, 전송 전력이 조정된 후, 상기 송신 엔터티는 각 인접 엔터티에 상기 송신 엔터티에 관련된 식별자, 상기 송신 엔터티의 위치 및 그것의 최소 송신 거리 즉, 상기 송신 엔터티에 관련된 최소 집단을 포함하는 상기 송신 엔터티에 중심을 둔 가장 작은 원의 반경을 포함하는 메시지를 송신한다.

인접한 엔터티들을 식별하는 단계는 예를 들면, 각 인접 엔터티에 대하여, 이 엔터티와 관련된 식별자, 이 엔터티의 위치 및 그것의 최소 송신 거리 즉, 상기 인접 엔터티와 관련된 최소 집단을 포함하는 이 인접 엔터티에 중심을 둔 가장 작은 원의 반경을 제1 테이블에 저장하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 각 인접 엔터티는 상기 송신 엔터티에 그것의 식별자, 그것의 위치 및 그것의 최소 송신 거리를 포함하는 메시지를 송신한다.

또한, 상기 송신 엔터티와 관련된 최소 집단에 속하는 엔터티들을 식별하는 단계는 최소 집단에 속하는 각 인접 엔터티에 대하여, 그것의 식별자, 그것의 위치 및 그것의 최소 송신 거리를 제2 테이블에 저장하는 단계를 포함할 수 있는 반면, 상기 주변 엔터티들을 식별하는 단계는 예를 들면, 각 주변 엔터티들에 대하여 그것의 식별자, 그것의 위치 및 그것의 최소 송신 거리를 제3 테이블에 저장하는 단계를 포함한다.

전송 전력의 조정하는 단계에 있어서, 그것은 상기 제3 테이블로부터 상기 송신 엔터티가 떨어져 있는 거리들 중 최대 거리 또는 상기 제3 테이블이 비어있는 경우, 상기 제2 테이블의 엔터티들로부터 상기 송신 엔터티가 떨어져 있는 거리들 중 최대 거리를 선택하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 전력 조정은 상기 선택된 거리에 송신 범위를 적용하는 방식으로 이루어진다.

상술한 방법은 그것의 송신 전력을 조정한 후, 다음과 같은 추가 단계들을 더 포함할 수 있다.

- 상기 송신 엔터티가 그것의 식별자, 그것의 위치 및 그것의 최소 송신 거리를 포함하는 메시지를 인접 엔터티들에 송신하는 단계,

- 상기 테이블들이 비워지는 단계.

제2 태양에 따르면, 본 발명은

- 무선 통신 유닛으로부터 떨어져 있으면 상기 통신 유닛으로부터 메시지를 수신할 수 있는 네트워크의 엔터티들 즉, 상기 유닛에 인접한 엔터티들을 식별하는 수단;

- 상기 무선 통신 유닛에 중심을 둔 원 내에 포함되고 그들 중 적어도 3개는 상기 무선 통신 유닛을 둘러싸는 볼록 다각형을 형성하는, 상기 무선 통신 유닛에 인접한 엔터티들의 양적으로 가장 작은 세트 즉, 상기 무선 통신 유닛과 관련된 최소 집단을 식별하는 수단;

- 상기 최소 집단에 속하지 않는 인접 엔터티들 사이에서, 그것의 최소 집단이 상기 무선 통신 유닛을 포함하는 소위 주변 엔터티들을 식별하는 수단; 및

- 상기 무선 통신 유닛의 전송 전력을, 상기 무선 통신 유닛에 의해 송신된 메시지가 상기 무선 통신 유닛과 관련된 최소 집단의 엔터티들 및 식별된 주변 엔터티들 모두에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정하는 수단을 포함하는 무선 통신 엔터티들의 네트워크의 엔터티를 형성하는 무선 통신 유닛을 추가적으로 제안한다.

본 발명의 다른 목적과 이점은 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 주어지는 상세한 설명으로부터 좀 더 명백해질 것이다.

도 1은 상대적으로 적은 수의 무선 통신 엔터티들을 포함하는 네트워크를 적어도 부분적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 상기 엔터티들이 노드 형태로 나타나는 도 1의 네트워크의 기하학적 형태를 나타내는 도면이다.

도 3a 및 3b는 네트워크의 통신 엔터티의 전송 전력을 조정하는 방법의 다양한 단계들을 나타내는 흐름도이다.

도 4는 다수의 무선 통신 엔터티들을 포함하는 네트워크를 적어도 부분적으로 나타내는 도면이다.

도 1은 상호연결된 무선 근거리 네트워크(1)를 부분적으로 나타낸다. 그것은 예를 들면, IEEE 802.11b 무선주파수 통신 표준, 소위 Wi-Fi(무선 인증)을 따르는 애드 혹 형식(ad hoc type) 무선 네트워크이다. 네트워크(1)는 여기서 세 개의 전화기들(2, 3, 4), Wi-Fi 모뎀이 설치된 세 개의 컴퓨터들(5, 6, 7) 및 마이크로파 원격 제어기(8)로 도시된 다수의 엔터티들을 포함한다.

도 2는 각 엔터티들(2 내지 7)을 각각 문자 e, B, D, A, E, F, C가 할당된 노드 형태로 나타난 도 1의 네트워크의 기하학적 형태를 도시한다.

이 실시예에서, 노드들은 알파벳 순서에 따라 분류되고, 분류된 노드들(A 내지 F)의 알파벳 순서는 송신 노드(e)로부터 증가하는 거리에 대응한다.

각 엔터티(2 내지 8)는 송신 전력(전송 전력으로 불리기도 함)이 조정가능한 무선 통신 시스템에 적합하다.

노드(e)의 송신 또는 전송 영역은 수신 노드가 노드(e)로부터 송신된 신호를 수신할 수 있는 공간의 일부로서 정의된다.

이론적으로, 이 전송 영역은 송신 엔터티에 중심을 둔 구이며, 그것의 반경은 송신 전력에 따라 변한다. 그러나, 실제에서 네트워크(1)는 실질적으로 평평하기 때문에 이 전송 영역은 송신 엔터티에 중심을 둔 디스크 형태와 유사해질 수 있다.

네트워크의 임의의 엔터티는, 만약 착신 엔터티가 상기 송신 엔터티의 송신 영역 내에 있다면 착신 엔터티로 신호를 직접 전송할 수 있다(이하에서 이것을 직접 전송이라 함).

착신 엔터티가 송신 엔터티의 전송 영역 내에 위치되지 않는다면, 신호는 이 전 노드의 전송 영역 내에 위치된 라우팅 노드 또는 라우팅 노드들의 연결을 통과할 수 있으며, 중요한 것은 신호가 궁극적으로 착신 엔터티에 도달한다는 것이다(이하에서 이것을 간접 전송이라 함).

도 1 및 2는 또한 통신 시스템의 증가하는 전송 전력에 따른 다수의 송신 전화기(2)(송신 엔터티 e로 나타남)에 중심을 둔 증가하는 반경의 전송 영역들(ZT1, ZT2, ZT3)을 나타낸다.

게다가, 전화기(2)(송신 엔터티 e로 나타남)는 상기 전화기가 엔터티들로부터의 신호를 수신할 수 있는 엔터티들인 인접 엔터티들의 대응 세트를 갖는다.

따라서, 도시된 예에서, 전화기(2)에 인접한 엔터티들의 세트는 전화기 3 및 4, 컴퓨터 5, 6 및 7, 원격 제어기 8을 포함한다(기하학적 관점에서 노드 e에 인접한 노드들의 세트는 노드 A 내지 F이다).

도 1에 도시된 네트워크(1)는 순수하게 예로써 제안된 것이며, 따라서 이하의 설명에서는 합리적으로 주로 기하학적으로 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 가장 작은 반경을 가진 제1 전송 영역(ZT1)은 송신 엔터티가 제외된 삼각형을 형성하는 엔터티들 A, B 및 C를 포함한다.

중간 반경의 전송 영역(ZT2)은 또한 송신 엔터티가 제외된 사변형을 형성하는 엔터티들 A, B, C 및 D를 포함한다.

그러나, 더 큰 반경을 가지는 전송 영역(ZT3)은 내부에 송신 엔터티(e)를 둘러싸는 볼록 다각형(적어도 하나의 삼각형)을 그릴 수 있는 집단 즉, 송신 엔터티(e)를 둘러싸는 집단(다시 말해, 점들의 집합)을 형성하는 엔터티들 A 내지 F를 포 함한다.

따라서, 집단 ABCDEF에서 삼각형 AEC가 송신 엔터티(2)를 둘러싼다.

집단들(ABC, ABCD, ABCDE 및 ABCDEF)의 세트 사이에서, 오직 집단 ABCDE 및 ABCDEF만이 송신 엔터티(e)를 둘러싸고, 가장 작은 수의 엔터티들을 포함하는 집단 ABCDE 또는, 다시 말해 송신 엔터티에 중심을 두고 반드시 그것을 포함하는 원의 집단인 ABCDE가 가장 작은 반경을 가진다(이 경우 중심 E 및 반경 [eE]의 원(C0)).

편의를 위하여, 그러한 집단을 송신 엔터티(e)와 관련된 최소 집단이라 한다.

일반적인 규칙으로, 송신 엔터티와 관련된 최소 집단은 상기 송신 엔터티에 중심을 둔 원 내에 포함되고 상기 송신 엔터티를 둘러싸는(즉, 상기 엔터티들 중 적어도 세 개는 송신 엔터티(e)를 둘러싸는 볼록 다각형을 형성한다) 모든 집단들 중 가장 작은 수의 엔터티들을 포함하는 집단으로 정의된다.

본 발명의 목적은 신호가 송신 엔터티(e) 및 수신 엔터티(e_i)(여기서 i는 자연수이다)에 관계없이 전송되는 것을 보장하기 위하여, 다수의 엔터티들(e_i)로 이루어진 네트워크의 영구적인 연결성을 보장하고자 하는 것이다. 본 발명의 목적은 송신 엔터티의 송신 영역이 적어도 그것의 최소 집단을 둘러싸는 방식으로 주어진 송신 엔터티의 전송 전력을 조정하고자 하는 것이다.

본 명세서의 끝에서, 연결성 조건이 정의되고, 네트워크의 각 엔터티 및 이하에서 설명된 사용에 적용가능하다.

이 조건은 다음과 같이 정의된다.

임의의 엔터티(e_i)의 전송 영역의 반경이 그것의 전송 영역이 그 엔터티(e_i)와 관련된 최소 집단을 정확하게 둘러싸도록 조정되면, 그 엔터티(e_i)는 연결성 조건을 만족시킨다.

이하는 전송 전력을 제어하는 방법에 관한 설명이다. 그에 의하여, 각 엔터티가 이하에 나열된 특정 정보를 포함하는 메시지를 송신하기 전에 각 엔터티에 대한 조정이 수행될 수 있다.

이 방법은 네트워크의 엔터티들(e_i) 각각에 적용될 수 있으나, 편의를 위하여, 이 방법은 네트워크의 주어진 송신 엔터티(e)에 대하여만 설명된다.

제1 단계는 송신 엔터티가 그것으로부터 메시지를 수집(capture)할 수 있는 N개의 소위 인접 엔터티들(e_i)(i=1 내지 N)의 세트, 즉 송신 엔터티의 근방을 식별하는 것이다.

본 명세서의 마지막에서, 다음의 것들이 각 엔터티(e_i)(i=1 내지 N)를 위한 제1 테이블(L)에 입력된다.

- 엔터티의 식별자(e_i),

- 예를 들면, 네트워크의 모든 엔터티들의 상대적인 위치가 지정되는 참조 소정 플랫 프레임에서 엔터티(e_i)의 2차원 평행 좌표(x_i, y_i)로 특징지어진 엔터티(e_i)의 위치(pos_i) 및

- 상기 엔터티의 관련된 최소 집단에 속하는 엔터티들의 최대 거리로부터 엔터티(e_i)가 떨어져 있는 거리 즉, 엔터티(e_i)의 최소 송신 거리.

각 엔터티(e_i)에 의하여 송신되고 송신 엔터티(e)에 의하여 수신된 이 데이터는 송신 엔터티(e)에 저장된다. 예를 들면, 이 테이블(L)은 송신 엔터티(e)에 제공된 메모리에 저장된다.

송신 엔터티(e)의 근방에 관한 이 데이터는 엔터티들(e_i)로부터 송신 엔터티(e)가 떨어져 있는 거리에 따른 인덱스 번호(i)의 오름 차순으로 테이블(L)에 입력된다. 다시 말해, 인덱스 번호 i=1은 송신 엔터티(e)에 가장 가까운 엔터티에 할당되고, i=N은 가장 먼 엔터티에 할당된다. 이러한 분류는 인접 엔터티들의 개별 좌표에 의하여 인접 엔터티들(e_i) 각각으로부터 송신 엔터티(e)가 떨어져 있는 거리를 알 수 있기 때문에, 간단한 비교에 의하여 수행될 수 있다.

실제로, 만약 엔터티들이 그들의 평행 좌표로 식별된다면(송신 엔터티의 좌표는 x, y, 그리고 인접 엔터티들의 좌표는 x_i, y_i, i=1 내지 N), 인접 엔터티들(e_i)로부터 송신 엔터티가 떨어져 있는 거리(d_i)는 다음 표준 공식에 의하여 주어진다.

따라서, 테이블(L)은 4행 N열의 행렬의 형태를 가진다.

다음 단계는 인접 엔터티들(e_i)로부터 송신 엔터티(e)와 관련된 최소 집단에 속하는 엔터티들을 식별하는 것이다.

본 명세서의 끝에서, 제2 테이블(K)이 제1 테이블(L)로부터 (4행과 아직 정의되지 않은 열을 가지고) 다음과 같이 형성된다.

제1 단계는 인덱스 번호 i에 값 1을 할당하는 것이다.

e_i과 관련된 데이터가 테이블 K로 이동한다. 즉, 테이블 K에 입력되고 테이블 L로부터 삭제된다.

이러한 동작은 이렇게 형성된 테이블 K의 엔터티들이 송신 엔터티(e)에 대한 연결성 조건을 만족시키지 않을 때까지, 인덱스 번호(i)를 1씩 증가시키면서 각각 반복된다.

각 반복에서, 연결성 조건이 만족되는지 여부를 알기 위한 조사가 수행된다. 연결성 조건이 만족되면, 증가는 종료된다.

다음으로, 테이블 K는 송신 엔터티(e)와 관련된 최소 집단을 형성하는 P개의 엔터티들(e_i)(i = 1 내지 P, 여기서 P ≤ N)을 포함한다.

테이블 K는 송신 엔터티(e)의 p로 나타나는 최소 송신 거리를 계산하기 위하여 사용된다. 이 최소 송신 거리(p)는 테이블 K에서 송신 엔터티(e)로부터 가장 멀리 떨어져 있는 즉, 최소 집단의 최대 거리 엔터티로부터 엔터티(e)가 떨어져 있는 거리와 같다. 이미 수행된 분류가 주어지면, 이것은 테이블 K의 마지막 열에 위치된 엔터티(e_p)이다.

만약 그것이 미리 저장되어 있지 않다면, 다음으로 송신 엔터티(e)와 최소 집단 내에서 상기 송신 엔터티(e)로부터 가장 멀리 떨어져 있는 엔터티(e_p) 사이의 거리(d_p)가 재계산된다.

예를 들면, 도 2에 도시된 네트워크의 경우에, 만약 엔터티 e가 송신 엔터티로 주어지면, 그것의 최소 송신 거리는 엔터티 E로부터 엔터티 e가 떨어져 있는 거리이다.

만약 P=N이면, 테이블 L은 비어 있고, 테이블 K가 원본 테이블 L과 같다는 점이 주지되어야 한다.

물리적으로, 이것은 송신 엔터티(e)의 최소 집단이 그것의 근방 모두 즉, 인접 엔터티들(e_i, i=1 내지 N) 모두를 포함한다는 것을 의미한다.

이 경우, 다음 단계는 전송 영역(ZT)의 반경(R)이 그것의 최소 송신 거리(p)와 (이론적으로) 같아지도록 송신 엔터티(e)의 전송 전력을 조정하는 것이다. 실제 로, 전송 전력은 송신 엔터티에 의하여 송신된 메시지가 송신 엔터티와 관련된 최소 집단의 모든 엔터티들에 도달할 수 있는 최소값으로 조정된다.

다음 단계는 송신 엔터티(e)가 자신의 데이터 즉, 식별자(e), 송신 엔터티(e)의 위치(x, y) 및 송신 엔터티(e)의 최소 송신 거리(p)를 포함하는 메시지를 송신하는 것으로 구성된다.

이 데이터는 상기 전송 영역(ZT) 내에 포함되는 엔터티들(e_i)에 의해, 이 경우, 송신 엔터티(e)의 최소 집단을 형성하는 엔터티들(e_i)에 의하여 수신된다.

만약 P≤N이라면, 테이블 L은 테이블 K를 형성하는 동안 완전히 비게 되지 않고, 테이블 K 형성 후 남아 있는 N-P의 엔터티들에 관한 데이터(e_i, x_i, y_i 및 p_i)를 포함하며, 이 엔터티들은 송신 엔터티에 인접하면서 그것의 최소 집단 밖에 위치하는 것들이다.

만약 존재한다면, 이 엔터티들 사이에서 그것의 최소 집단이 송신 엔터티(e)를 포함하는 엔터티들을 식별하는 것이 바람직하다.

실제로, 송신 엔터티(e)의 데이터 즉, 식별자(e), 위치 (x, y), 최소 송신 거리(p)는 이미 알려진 바와 같이, 이 데이터가 각 주변 엔터티들과 관련된 최소 송신 거리를 계산하는데 필수적이기 때문에, 주변 엔터티들 각각에 도달되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 다음 단계는 인덱스 번호(i)에 값 P+1을 할당하는 것이다.

만약, 그것이 미리 저장되어 있지 않다면, 송신 엔터티(e)와 테이블 L에 남 아 있는 각 엔터티(e_i)(즉, 최소 집단 밖에 위치된 각 엔터티) 사이의 거리(d_i)는 재계산되어야 한다.

다음으로 이 거리(d_i)는 대응 엔터티(e_i)의 최소 송신 거리(p_i)와 비교된다. 다시 말해, 송신 엔터티(e)가 엔터티(e_i)와 관련된 최소 집단에 포함되는지 여부를 알기 위한 조사가 수행된다.

만약 d_i > p_i라면, 송신 엔터티(e)는 상기 엔터티(e_i)와 관련된 최소 집단 밖에 위치된다. 따라서, 송신 엔터티(e)에 관한 데이터가 상기 엔터티(e_i)에 도달하는 것은 필수적이다.

i가 N보다 작은 동안, 인덱스 번호(i)는 1씩 증가하고 이 동작은 다음 엔터티에 대하여도 반복된다.

그러나, 만약 d_i ≤ p_i라면, 송신 엔터티는 상기 엔터티(e_i)와 관련된 최소 집단에 효과적으로 포함된다. 따라서, 송신 엔터티(e)에 의하여 송신된 신호가 상기 엔터티(e_i)에 (직접) 도달하였음을 보장한다.

따라서, 상기 엔터티(e_i)에 관한 데이터, 즉, 식별자(e_i), 그것의 위치(x_i, y_i) 및 그것의 최소 송신 거리(p_i)가 테이블 K와 유사한 4개의 행과 아직 정의되지 않은 열을 가진 행렬인 제3 테이블(J)에 입력된다.

i가 N보다 작은 동안, 인덱스 번호(i)는 1씩 증가하고, 상술된 동작들은 다 음 엔터티에 대하여 반복된다.

이 동작들은 i=N일 때 즉, 상기 엔터티(e_i)(i=P=1 내지 N)로부터 송신 엔터티(e)가 떨어져 있는 모든 거리가 계산되고, 상기 엔터티와 관계된 최소 송신 거리와 비교된 때 종료된다.

제3 테이블(J)이 비었는지 또는 적어도 하나의 엔터티를 포함하는지 여부에 따라 두 가지 추정이 발생한다.

만약 제3 테이블(J)이 비어있다면 가장자리 엔터티가 없다. 다시 말해, 송신 엔터티(e)의 근방에, 송신 엔터티(e)의 관련 최소 집단 밖에, 그것의 관련 최소 집단이 송신 엔터티(e)를 포함하는 엔터티가 없다.

이 경우, 다음 단계는 엔터티(e)의 전송 영역(ZT)의 반경(R)이 (이론적으로) 최소 송신 거리(p)와 같아지도록 상기 엔터티의 전송 전력을 조정하는 단계로 구성된다. 실제로, 전송 전력은 송신 엔터티(e)에 의하여 송신된 메시지를 송신 엔터티와 관련된 최소 집단의 모든 엔터티들에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정된다.

다음 단계는 상기 엔터티(e)에 대한 데이터, 즉, 그것의 식별자(e), 그것의 위치(x, y) 및 그것의 최소 송신 거리(p)를 전송하는 것으로 구성된다.

이 데이터는 상기 전송 영역(ZT)에 포함되는 엔터티들(e_i)에 의하여 수신되고, 이 경우 상기 엔터티들(e_i)은 송신 엔터티(e)의 최소 집단을 형성한다.

만약 제3 테이블(J)이 비어 있지 않다면, 다음 단계는 주변 엔터티들(e_j) 중 에서 제3 테이블(J)에 나열된 송신 엔터티(e)로부터 가장 멀리 떨어진 엔터티(e_j)를 식별하는 것으로 구성된다.

분류가 이미 수행된 것으로 주어지면, 그것은 제3 테이블의 마지막 열에 위치된 엔터티이고, 만약 제1 테이블(L)을 형성할 때 또는 형성 전에 거리(d_j)가 저장되지 않았다면, 가장 먼 엔터티(e_j)로부터 송신 엔터티가 떨어져 있는 거리(d_j)를 (재)계산한다.

다음 단계는 그것의 전송 영역(ZT)의 반경(R)이 거리(d_j)와 같아지도록 엔터티(e)의 전송 전력을 조정하는 것이다.

실제로, 전송 전력은 송신 엔터티에 의하여 송신된 메시지가 송신 엔터티(e)에 대하여 식별된 주변 엔터티들 모두에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정된다.

다음 단계는 엔터티(e)가 그것의 데이터, 즉, 그것의 식별자(e), 그것의 위치(x, y) 및 그것의 최소 송신 거리(p)를 송신하는 단계로 구성된다.

이 데이터는 전송 영역(ZT)에 포함되고 최소 집단 밖의 주변 엔터티들(e)을 포함하는 엔터티들(e)에 의해 수신되는데, 이 주변 엔터티들(e)은 상술한 과정에 따라 계산되는 그들의 최소 송신 거리(p)의 계산을 수행하기 위하여 송신 엔터티에 관한 데이터를 필요로 하며, 그 방법은 이미 설명된 바와 같이 네트워크의 각 엔터티(e)에 대하여 효과적으로 적용가능하도록 이미 설명되었다.

일단 송신 엔터티(e)가 그것의 데이터를 송신하면, 비어있지 않은 테이블이 방법의 순차적 반복에 의하여 비워지게 된다.

당연히, 방법의 반복들 사이의 간격은 구체적으로 그것의 이동성에 따라각 엔터티에 대하여, 또는 좀더 일반적으로 모든 네트워크에 대하여 조정될 수 있다.

물리적으로, 전체 개수의 엔터티들에 대하여 다수의 이동 엔터티들(예를 들면, 이동 전화들)을 구비한 기하학적으로 제한된 영역의 네트워크에서, 이동 엔터티들을 위한 간격은 수 초(few seconds)로 설정될 수 있다.

그러나, 오직 작은 수의 이동 엔터티들만을 구비한 기하학적으로 넓은 영역의 네트워크에서, 이 간격은 수십 초 또는 심지어 일분에 달할 수 있다.

동시에 그리고 이 방법과 병행하여 네트워크의 모든 네트워크에 적용되는 이미 설명된 방법은, 각 송신 엔터티의 전송 전력이 적어도 그 엔터티와 관련된 최소 집단을 둘러싸도록 조정되기 때문에 (이것은 송신 엔터티를 둘러싸는 가장 가까운 엔터티들이 필요하다면 송신 엔터티로부터의 신호를 수신할 수 있을 것이라는 것을 의미한다), 네트워크의 엔터티들의 연결성을 보장하기 위하여 사용되며, 만약 존재한다면 송신 엔터티로부터 신호를 수신한 주변 엔터티들이 이 방법을 수행해야만 한다.

송신 엔터티(e)가 적어도 일시적으로 네트워크의 가장자리에 위치될 수 있으며, 즉, 그것과 관련된 최소 집단이 기하학적으로 존재하지 않을 수 있다.

이 경우, 네트워크의 동작을 보장하기 위하여 이 엔터티의 전송 전력은 그것의 데이터를 송신하기 전에 최대로 설정되고, 최소 송신 거리(p)는 대응 전송 역역의 반경과 같도록 조절된다.

자연스럽게, 상술한 방법을 실시하기 위한 (이동 전화 또는 컴퓨터 같은) 의의 무선 통신 유닛에는 이러한 목적을 위하여, 특별히 상기 방법의 각 단계를 구현하기 위하여 설계된 수단이 제공된다.

물리적으로, 이 수단은 이 유닛에 설치된 프로세서에 로드(load)된 컴퓨터 프로그램의 형태를 가질 수 있다.

하나의 동일한 네트워크에 상술한 방법의 두 가지 전형적인 응용이 이하에서 주어지고, 도 4에 도시되며, A 내지 T로 표시되고 직각의 참조 플랫 프레임에 위치되는 20개의 엔터티들을 포함한다.

실시예 1

이 실시예에서, 엔터티 A가 송신 엔터티로 선택되고, 그것은 송신 엔터티를 전송하는 지점으로 가정된다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 엔터티 A는 엔터티 B, C, D, E, F, G, H, O, P, T를 포함하는 대응 근방 V_A를 갖는다.

아래는 각 엔터티 A, B, C, D, E, F, G, H, O, P, T에 대하여, 참조 XY 프레임에서의 좌표들 (처음 두 개의 값들) 및 그것의 최소 송신 영역(세 번째 값)의 세 값들(예를 들면, 미터로 표현된다)의 세트의 형태의 리스트이다.

A (47, 58, 18)

B (64, 65, 18)

C (43, 70, 22)

D (37, 60, 22)

E (41, 45, 15)

F (64, 44, 20)

G (72, 59, 28)

H (59, 84, 22)

O (37, 85, 14)

P (22, 45, 19)

T (40, 31, 20)

송신 엔터티 A는 그것의 근방(V_A)의 엔터티들(B, C, D, E, F, G, H, O, P, T)로부터 상기 데이터를 수신한다.

제1 단계는 (송신 엔터티 A로부터 그들의 거리의 순서로 배열된) 엔터티들(D, C, E, B, F, H, O, P, T, G) 각각에 인덱스 번호 1 내지 10을 할당하는 것이다.

다음으로, 테이블 L이 엔터티 A의 근방으로부터 수신된 데이터로부터 구성된다. 앞에서 주어진 값으로부터의 테이블 L이 다음과 같이 생성된다.

테이블 L로부터, 테이블 K가 엔터티 A의 최소 송신 거리(p)를 결정하기 위하여 구성된다.

연속적인 반복이 (도 4에서 기하학적으로 도시된 바와 같이) 엔터티 A의 최소 집단이 엔터티 e₁, e₂, e₃ 및 e₄, 즉, 엔터티 B, C, D, E로 구성됨을 나타낸다.

따라서, 테이블 K는 다음과 같이 생성된다.

반면 테이블 L은 다음과 같이 생성된다.

송신 엔터티로부터 가장 멀리 있는 엔터티가 엔터티 e₄(B)라는 것을 테이블 K로부터 이끌어낼 수 있으며, 엔터티 A와 B가 떨어져 있는 거리(d₄)는 18m와 같다.

결과적으로 엔터티 A의 최소 송신 거리(p)는 d₄와 같은 18m가 된다.

다음으로 임의의 주변 엔터티들이 식별된다.

연속적인 계산들이 엔터티 e₅(F)부터 엔터티 e₁₀(T)까지가 엔터티 A로부터 떨어져 있는 거리를 제공하고, 이 거리는 대응 엔터티들의 최소 송신 거리(p₅ 내지 p₁₀)와 대칭적으로 비교된다. 이 값들(d₅ 내지 d₁₀)은 다음과 같다.

현재, 테이블 L로부터 최소 송신 거리들(p₅ 내지 p₁₀)이 다음과 같이 나타난다.

따라서, i(i = 5 내지 10)값에 관계없이, d_i은 전적으로 p_i보다 크며, 이것은 엔터티들 e₅(F) 내지 e₁₀(G)의 최소 집단들 중 송신 엔터티 A를 포함하는 것은 없다는 것을 의미한다. 따라서 테이블 J는 구성되지 않는다.

또한, 다음 단계는 엔터티 A의 송신 영역(ZT_A)의 반경이 그것의 최소 송신 거리, 즉 엔터티 A와 B가 떨어져 있는 거리(d_i)와 같아지도록 엔터티 A의 송신 전력을 조정하는 것으로 이루어진다.

다음 단계는 엔터티 A가 그것의 데이터 즉, 그것의 식별자(A), 그것의 위치(평행 좌표 값 47 및 58로 식별된다) 및 18과 같은 값의 그것의 최소 송신 거리를 전송하는 것이다.

이 데이터는 엔터티 A의 전송 영역에 포함된 엔터티들 즉, 엔터티 B, C, D 및 E에 의하여 수신된다.

실시예 2

이 예에서는, 엔터티 F가 송신 엔터티로 선택되며, 그것은 데이터의 전송 지점으로 가정된다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 엔터티 F는 엔터티 A, B, C, D, E, G, L, M, N, T를 포함하는 대응 근방(V_F)을 갖는다.

아래는 각 엔터티 A, B, C, D, E, F, G, L, M, N, T에 대하여, 세 값들(예를 들면, 미터로 표현된다)의 세트의 형태, 즉, 참조 XY 프레임에서의 좌표들 (처음 두 개의 값들) 및 그것의 최소 송신 영역(세 번째 값)의 리스트이다.

A (47, 58, 18)

B (64, 65, 18)

C (43, 70, 22)

D (37, 60, 22)

E (41, 45, 15)

F (64, 44, 20)

G (72, 59, 28)

L (59, 22, 33)

M (89, 40, 38)

N (77, 76, 22)

T (40, 31, 20)

송신 엔터티 F는 그것의 근방(V_F)의 엔터티들(A, B, C, D, E, G, M, N, T)로부터 상기 데이터를 수신한다.

제1 단계는 (송신 엔터티 F로부터 그들의 거리의 순서로 배열된) 엔터티들(G, L, B, A, E, M, T, D, C, N) 각각에 인덱스 번호 1 내지 10을 할당하는 것이다.

테이블 L로부터, 테이블 K가 엔터티 F의 최소 송신 거리(p)를 결정하기 위하여 구성된다.

연속적인 반복이 (도 4에서 기하학적으로 나타난 바와 같이) 엔터티 F의 최소 집단이 엔터티 e₁, e₂ 및 e₃ 즉, 엔터티 G, L, B(도 4)로 구성됨을 나타낸다.

따라서, 테이블 K는 다음과 같이 생성되며, 인덱스 번호는 엔터티들 B, G 및 L에 1부터 다시 할당된다.

반면 테이블 L은 다음과 같이 생성된다.

K로부터의 결과는 송신 엔터티로 F부터 가장 멀리 있는 엔터티가 엔터티 e₃(B)라는 것이며, 엔터티 F와 B가 떨어져 있는 거리(d₃)는 20m와 같다.

이것으로부터 엔터티 F의 최소 송신 거리(p)는 d₃와 같은 20m가 된다는 것을 이끌어낼 수 있다.

다음으로 임의의 주변 엔터티들이 식별된다.

연속적인 계산들이 테이블 L에서 식별된 엔터티들 e₄(A) 내지 e₁₀(N)가 엔터티 F로부터 떨어져 있는 거리를 제공하고, 이 거리는 대응 엔터티들의 최소 송신 거리(p₄ 내지 p₁₀)와 대칭적으로 비교된다. 이 값들(d₄ 내지 d₁₀)은 다음과 같다.

현재, 테이블 L로부터 최소 송신 거리들(p₄ 내지 p₁₀)의 값은 다음과 같이 나타난다.

위에서 알 수 있는 바와 같이, d₆는 전적으로 p₆보다 크며, 이것은 송신 엔터티 F가 엔터티 e₆(M)의 최소 집단에 포함된다는 것을 의미한다.

결과적으로, 엔터티 e₆는 엔터티 F와 관련된 행렬 J에 입력된다.

이러한 특성은 행력 L에 입력된 임의의 다른 엔터티에 대하여는 만족하지 않기 때문에, 행렬 J는 오직 엔터티 M에 관한 데이터만을 포함한다.

결과적으로 엔터티 F의 전송 전력은 전력 영역(ZT_F)의 반경이 거리 d₆ 또는 25m와 같아지도록 설정된다.

다음 단계는 엔터티 F가 그것의 데이터, 다시 말해 그것의 식별자(F), 그것의 위치(값 64 및 44) 및 20과 같은 그것의 최소 송신 거리를 송신하는 것이다.

이 데이터는 엔터티 F의 전송 영역(ZT_F)에 포함된 엔터티들, 즉 엔터티 A, B, E, G, L 및 M에 의하여 수신된다.

본 명세서 내에 포함되어 있음

Claims

무선 통신 엔터티들의 네트워크에서 무선 송신 엔터티(e)의 전송 전력을 조절하는 방법에 있어서,

상기 송신 엔터티(e)로부터 떨어져 있으면서 상기 송신 엔터티로부터 메시지들을 수신할 수 있는 네트워크 엔터티들 즉, 송신 엔터티에 인접한 엔터티들을 식별하는 단계;

상기 인접 엔터티들(e_i) 사이에서, 상기 송신 엔터티(e)에 중심을 둔 원 내에 포함되고 그들 중 적어도 3개는 상기 송신 엔터티(e)를 둘러싸는 볼록 다각형을 형성하는, 상기 송신 엔터티(e)에 인접한 엔터티들(e_i)의 양적으로 가장 작은 세트 즉, 상기 송신 엔터티(e)와 관련된 최소 집단을 식별하는 단계;

상기 최소 집단에 속하지 않는 인접 엔터티들(e_i) 사이에서, 인접 엔터티(e_i)의 최소 집단이 상기 송신 엔터티를 포함하는 소위 주변 엔터티를 식별하는 단계; 및

상기 송신 엔터티(e)의 전송 전력을 상기 송신 엔터티(e)에 의해 송신된 메시지가 상기 송신 엔터티(e)와 관련된 최소 집단의 엔터티들 및 식별된 주변 엔터티들 모두에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정하는 단계를 포함하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
제1항에 있어서,

상기 전송 전력이 조정된 후, 송신 엔터티가,

상기 송신 엔터티(e)와 관련된 식별자(e),

상기 송신 엔터티(e)의 위치(x, y) 및

상기 송신 엔터티(e) 상에 중심을 두고 상기 송신 엔터티(e)와 관련된 최소 집단을 포함하는 가장 작은 원의 반경, 즉, 송신 엔터티(e)의 최소 송신 거리(p)를 포함하는 메시지를 각 인접 엔터티(e_i)로 전송하는 단계를 더 포함하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 인접 엔터티들(e_i)을 식별하는 단계는 각 인접 엔터티(e_i)에 대하여,

상기 인접 엔터티(e_i)와 관련된 식별자(e_i),

상기 인접 엔터티(e_i)의 위치(x_i, y_i) 및

상기 인접 엔터티(e_i) 상에 중심을 두고 상기 인접 엔터티(e_i)와 관련된 최소 집단을 포함하는 가장 작은 원의 반경 즉, 상기 인접 엔터티(e_i)의 최소 송신 거리(p_i)를 제1 테이블(L)에 저장하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
제3항에 있어서,

상기 인접 엔터티(e_i)가,

상기 인접 엔터티(e_i)와 관련된 식별자(e_i),

상기 인접 엔터티(e_i)의 위치(x_i, y_i) 및

상기 인접 엔터티(e_i) 최소 송신 거리(p_i)를 포함하는 메시지를 상기 송신 엔터티(e)에 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 송신 엔터티(e)와 관련된 최소 집단에 속하는 엔터티들을 식별하는 단계는 상기 최소 집단에 속하는 각 인접 엔터티(e_i)에 대하여,

상기 인접 엔터티(e_i)와 관련된 식별자(e_i),

상기 인접 엔터티(e_i)의 위치(x_i, y_i) 및

상기 인접 엔터티(e_i) 최소 송신 거리(p_i)를 제2 테이블(K)에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
제5항에 있어서,

상기 주변 엔터티들을 식별하는 단계는 상기 주변 엔터티들 각각에 대하여,

상기 주변 엔터티에 관한 식별자,

상기 주변 엔터티의 위치 및

상기 주변 엔터티의 최소 송신 거리를 제3 테이블(J)에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
제6항에 있어서,

상기 전송 전력을 조정하는 단계는 상기 제3 테이블(J)의 엔터티들로부터 상기 송신 엔터티(e)와 떨어져 있는 거리들 중 가장 먼 거리, 또는 상기 제3 테이블(J)이 비어 있다면, 상기 제2 테이블(K)의 엔터티들로부터 상기 송신 엔터티(e)가 떨어져 있는 거리들 중 가장 먼 거리를 선택하는 단계를 포함하며, 상기 전송 전력 조정은 송신 범위를 상기 선택된 거리로 조절하는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
제7항에 있어서,

상기 전송 전력 조정 후에,

상기 송신 엔터티(e)가 상기 송신 엔터티의 식별자(e), 상기 송신 엔터티의 위치(x, y) 및 상기 송신 엔터티의 최소 송신 거리(p)를 포함하는 메시지를 상기 인접 엔터티들(e_i)에 송신하는 단계; 및

상기 테이블들(J, K, L)을 비우는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 엔터티의 전송 전력 조정 방법.
무선 통신 유닛으로부터 떨어져 있으면 상기 무선 통신 유닛으로부터 메시지를 수신할 수 있는 네트워크의 엔터티들 즉, 상기 무선 통신 유닛에 인접한 엔터티들(e_i)을 식별하는 수단;

상기 무선 통신 유닛에 중심을 둔 원 내에 포함되고 그들 중 적어도 3개는 상기 무선 통신 유닛을 둘러싸는 볼록 다각형을 형성하는, 상기 무선 통신 유닛에 인접한 엔터티들(e_i)의 양적으로 가장 작은 세트 즉, 상기 무선 통신 유닛과 관련된 최소 집단을 식별하는 수단;

상기 최소 집단에 속하지 않는 인접 엔터티들(e_i) 사이에서, 그것의 최소 집단이 상기 무선 통신 유닛을 포함하는 소위 주변 엔터티들을 식별하는 수단; 및

상기 무선 통신 유닛의 전송 전력을, 상기 무선 통신 유닛에 의해 송신된 메시지가 상기 무선 통신 유닛과 관련된 최소 집단의 엔터티들 및 식별된 주변 엔터티들 모두에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정하는 수단을 포함하는 무선 통신 엔터티들의 네트워크의 송신 엔터티(e)를 형성하는 무선 통신 유닛.
엔터티(e)로부터 떨어져 있으면 상기 엔터티(e)로부터 메시지를 수신할 수 있는 네트워크의 엔터티들 즉, 상기 엔터티(e)에 인접한 엔터티들(e_i)을 식별하는 수단;

상기 엔터티(e)에 중심을 둔 원 내에 포함되고 그들 중 적어도 3개는 상기 d 엔터티(e)를 둘러싸는 볼록 다각형을 형성하는, 상기 엔터티(e)에 인접한 엔터티들(e_i)의 양적으로 가장 작은 세트 즉, 상기 엔터티(e)와 관련된 최소 집단을 식별하는 수단;

상기 최소 집단에 속하지 않는 인접 엔터티들(e_i) 사이에서, 그것의 최소 집단이 상기 엔터티를 포함하는 소위 주변 엔터티들을 식별하는 수단; 및

상기 엔터티(e)의 전송 전력을, 상기 엔터티(e)에 의해 송신된 메시지가 상기 엔터티(e)와 관련된 최소 집단의 엔터티들 및 식별된 주변 엔터티들 모두에 도달할 수 있도록 하는 최소값으로 조정하는 수단을 포함하는 무선 엔터티들(e_i)의 네트워크(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 구현하기 위한 장치를 포함하고, 상기 송신 엔터티에 통합된 프로세싱 수단에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램 제품.