KR20090098590A - Method for setting communication parameter on the wireless network of ad-hoc - Google Patents

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Abstract

A method for setting a communication parameter on an ad-hoc wireless network is provided to improve the communication efficiency by adaptively a parameter value based on the probability distribution of link distance. Between a transmission node and a reception node that form an ad-hoc wireless network, feedback information is received from the reception node(100). The communication parameter value between the transmission node and the reception node is determined by using the information about the probability distribution between the transmission and reception nodes and the feedback information(102). The feedback information includes at least one of retransmission request signal and an SNR(Signal to Noise Ratio).

Description

에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법{Method for setting communication parameter on the wireless network of ad-hoc}Method for setting communication parameter on the wireless network of ad-hoc}

본 발명은 무선 에드혹 통신에 사용되는 적응형 최적화 알고리즘에서 링크 거리의 확률분포를 이용하여 파라미터 값을 최적화하여 통신성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for improving communication performance by optimizing parameter values using a probability distribution of link distances in an adaptive optimization algorithm used for wireless ad hoc communication.

무선 에드혹 통신에서는 제한된 통신 자원으로 인하여 통신효율을 최대화 하는 것이 요구되어 진다. 무선 에드혹 통신환경에서는 링크간의 거리와 노드 간 상호 간섭 등으로 채널의 에러율이 매우 급격하게 변화한다. 그러므로 적응형 알고리즘을 이용하여 채널상태에 따라 신속하고 적절하게 파라미터 값을 변화시켜야 통신효율을 높일 수 있다. In wireless ad hoc communication, it is required to maximize communication efficiency due to limited communication resources. In the wireless ad hoc communication environment, the error rate of a channel changes very rapidly due to the distance between links and mutual interference between nodes. Therefore, it is necessary to change the parameter value quickly and appropriately according to the channel state using the adaptive algorithm to increase the communication efficiency.

수신하는 노드가 자신의 위치정보나 수신감도 등의 구체적인 수신 채널 정보를 계속적으로 송신하는 측에 알려주는 경우에는 송신 노드가 적절한 파라미터 값을 채널에 따라 적응적으로 파라미터 값을 설정하여 통신효율을 높일 수가 있다.If the receiving node notifies the side that continuously transmits the specific receiving channel information such as its location information or receiving sensitivity, the transmitting node can set the appropriate parameter value according to the channel to improve communication efficiency. There is a number.

그러나 대부분의 무선통신 프로토콜은 제한된 무선자원으로 인하여 데이터의 성공적인 수신 여부 혹은 재전송 요구 등의 필수 요소만 피드백 하도록 설계되어 있어 링크 거리에 대한 정보를 알 수 없다. 따라서 대부분의 경우 송신 노드는 이러한 데이터의 수신 여부 혹은 재전송 요구 등의 피드백을 바탕으로 파라미터를 재설정한다. However, most wireless communication protocols are designed to feed back only the essential elements such as the successful reception or retransmission of data due to limited radio resources, so that the information on link distance cannot be known. Therefore, in most cases, the transmitting node resets parameters based on feedback such as whether or not such data has been received or retransmission request.

그러나 대부분의 무선통신 프로토콜은 제한된 무선자원으로 인하여 데이터의 성공적인 수신 여부 혹은 재전송 요구 등의 필수 요소만 피드백하도록 설계되어 있어 링크 거리에 대한 정보를 알 수 없다. 따라서 이러한 링크 거리에 대한 정보가 없을 경우에는 수신 노드가 전송하는 피드백 정보를 기초로 하여 거리에 대한 정보를 추정하여 파라미터를 결정하도록 하고 있으나, 링크 거리에 적응적으로 파라미터를 결정하는데 한계가 있다. However, most of the wireless communication protocols are designed to feed back only essential elements such as successful reception or retransmission request due to limited radio resources, so that information on link distance cannot be known. Therefore, when there is no information about the link distance, the parameter is determined by estimating the information on the distance based on the feedback information transmitted by the receiving node, but there is a limit in determining the parameter adaptively to the link distance.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고효율이 요구되는 무선 에드혹 통신환경에서 기존의 방식에서는 고려하지 못했던 링크거리의 확률분포를 이용하여 변화하는 채널상태에 따라 적응적으로 파라미터 값들을 변화시켜 통신효율을 높이는데 그 목적이 있다. The technical problem to be solved by the present invention is to improve communication efficiency by adaptively changing parameter values according to changing channel conditions using probability distribution of link distance, which is not considered in the conventional method, in a wireless ad hoc communication environment requiring high efficiency. The purpose is to increase.

상기의 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법은 에드혹 무선 네트워크를 형성하는 송신 노드 및 수신 노드 사이에서, 상기 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 단계; 및 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 링크거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 사용하여, 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 통신 파라미터값을 결정하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a communication parameter setting method in an ad hoc wireless network according to the present invention comprises: receiving feedback information from the receiving node between a transmitting node and a receiving node forming an ad hoc wireless network; And determining the communication parameter value between the transmitting node and the receiving node using the feedback information and the information on the link distance probability distribution between the transmitting node and the receiving node.

여기서, 피드백 정보는 재전송 요구 신호 및 신호 대 잡음비 중 어느 하나 이상을 포함한다. Here, the feedback information includes any one or more of a retransmission request signal and a signal to noise ratio.

또한, 링크거리 확률 분포에 대한 정보는 베타 확률 함수로 표현되는 것을 특징으로 한다.In addition, the information on the link distance probability distribution is characterized by being expressed as a beta probability function.

또한, 통신 파라미터값은 비트 에러율에 따른 전송 패킷 크기, 신호 대 잡음비에 따른 전송 속도값 및 전송 전력값 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 한다.The communication parameter value may correspond to any one of a transmission packet size according to a bit error rate, a transmission rate value according to a signal-to-noise ratio, and a transmission power value.

본 발명은 기존의 적응형 방식에서는 고려하지 못했던 링크거리의 확률분포를 이용하여 수신 노드가 피드백하는 정보로부터 적응적으로 파라미터 값을 재설정함으로써 기존의 방식보다 통신효율을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다. 본 발명에서는 무선 에드혹 네트워크에서 임의의 노드들 간의 링크 거리의 확률분포를 제공한다. 그러므로 본 발명에서 제공된 링크 거리의 확률분포는 무선 에드혹 통신환경에 유용한 수학적 배경을 제공한다. 이동 무선 통신에서는 채널이 시간적으로 변화하기 때문에 적응형 파라미터 제어 방식은 고정형 파라미터 사용 방식에 비하여 우수한 통신효율을 보장한다. 적응형 파라미터 제어 방식에서 본 발명은 링크거리의 확률분표를 이용하여 기존의 방식보다 우수한 링크거리추정 능력으로 보다 향상된 통신효율을 보장한다. 또한, 시스템의 구성이나 유형에 상관없이 모든 적응형 시스템에 적용이 가능하다. 링크거리의 확률분포가 베타확률 함수로 표현 가능하여 평균, 분산 및 특성함수 등을 바로 알 수 있다. The present invention can provide the effect of improving the communication efficiency than the conventional method by adaptively resetting the parameter value from the information fed back by the receiving node by using the probability distribution of the link distance that was not considered in the conventional adaptive method. . The present invention provides a probability distribution of link distances between arbitrary nodes in a wireless ad hoc network. Therefore, the probability distribution of the link distance provided in the present invention provides a useful mathematical background for the wireless ad hoc communication environment. In the mobile wireless communication, since the channel changes in time, the adaptive parameter control method guarantees excellent communication efficiency compared to the fixed parameter use method. In the adaptive parameter control scheme, the present invention guarantees improved communication efficiency with the link distance estimation capability superior to the conventional scheme using the probability fraction of the link distance. It is also applicable to all adaptive systems, regardless of system configuration or type. The probability distribution of the link distance can be expressed as a beta probability function, so that the mean, variance, and characteristic functions can be known immediately.

이하, 본 발명에 의한 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of setting communication parameters in an ad hoc wireless network according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.1 is a flowchart of an embodiment for explaining a method for setting communication parameters in an ad hoc wireless network according to the present invention.

에드혹 무선 네트워크를 형성하는 송신 노드 및 수신 노드 사이에서, 송신 노드는 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신한다(제100 단계). 여기서, 수신노드로 부터 제공되는 피드백 정보는 재전송 요구 신호 및 신호 대 잡음비(SNR) 중 어느 하나 이상을 포함한다. 수신 노드는 송신 노드에게 성공적으로 수신하지 못한 데이터에 대한 피드백 정보로서 ARQ(Automatic Retransmission Request)의 재전송 요구신호를 전송하게 된다. 송신 노드는 이러한 재전송 요구 신호의 수신 횟수를 카운트 한다. 한편, 수신 노드는 재전송 요구신호 이외에 신호 대 잡음비에 대한 정보도 송신 노드로 전송한다.Between the transmitting node and the receiving node forming the ad hoc wireless network, the transmitting node receives the feedback information from the receiving node (step 100). Here, the feedback information provided from the receiving node includes at least one of a retransmission request signal and a signal-to-noise ratio (SNR). The receiving node transmits a retransmission request signal of an automatic retransmission request (ARQ) as feedback information on data that has not been successfully received to the transmitting node. The transmitting node counts the number of times of receiving this retransmission request signal. On the other hand, the receiving node transmits information on the signal-to-noise ratio in addition to the retransmission request signal to the transmitting node.

제100 단계 후에, 송신 노드 및 수신 노드 사이의 링크거리 확률분포에 대한 정보와 피드백 정보를 사용하여, 송신 노드 및 수신 노드 사이의 통신 파라미터값을 결정한다(제102 단계).After operation 100, the communication parameter value between the transmission node and the reception node is determined using the information on the link distance probability distribution between the transmission node and the reception node and feedback information (step 102).

도 2는 원형 지역에서 임의의 두 노드 간 링크거리를 나타내는 도면이다. 에드혹 무선 통신환경에서는 핵심 노드(A)와 통신이 가능한 임의의 송신 노드(B) 및 수신 노드(C) 끼리 통신을 하게 되는데, 임의의 노드는 핵심 노드를 중심으로 한 원형지역 내에서만 통신을 하게 된다. 2 is a diagram showing a link distance between any two nodes in a circular area. In the ad hoc wireless communication environment, any transmitting node (B) and receiving node (C) that can communicate with the core node (A) communicate with each other, and the arbitrary node communicates only within the circular area around the core node. Done.

도 2를 참조하여 원형지역에서 링크 거리의 확률분포 fd(d)를 유도하는 과정을 다음과 같이 기술할 수 있다.Referring to FIG. 2, the process of deriving the probability distribution f d (d) of the link distance in the circular region may be described as follows.

Figure 112008018880579-PAT00001
Figure 112008018880579-PAT00001

도 3은 원형지역에서의 링크거리 확률분포와 베타 확률함수를 비교한 것이다. 실선은 계산식을 나타내고 점선은 베타함수를 나타낸다. 그림에서 보는 것과 같이 두 그래프가 거의 일치함을 알 수 있다. 이때 베타함수의 변수 값은 2.0392와 2.4579 이다. 반지름이 R인 원형지역에 있는 임의의 두 노드 사이의 링크거리(d)의 확률분포는 다음과 같이 표현된다. 3 compares the link distance probability distribution and the beta probability function in the circular region. The solid line represents the equation and the dotted line represents the beta function. As you can see, the two graphs are nearly identical. The variable values of the beta function are 2.0392 and 2.4579. The probability distribution of the link distance d between any two nodes in the circular region of radius R is expressed as

Figure 112008018880579-PAT00002
Figure 112008018880579-PAT00002

링크거리의 확률분포는 원형지역 에드혹에서 링크거리에 대한 완벽한 수학식을 제공함으로써, 에드혹 네트워크에서 링크거리의 확률분포를 이용하여 링크거리를 추정할 수 있다. 또한, 시스템의 구성이나 유형에 상관없이 모든 적응형 시스템에 적용이 가능하며, 베타함수로 표현 가능하여 평균, 분산 및 특성함수(characteristic function (CF)) 등을 바로 알 수 있다. The probability distribution of the link distance provides a complete equation for the link distance in the circular area ED hog, so that the link distance can be estimated using the probability distribution of the link distance in the ad hoc network. In addition, it can be applied to any adaptive system regardless of the system configuration or type, and can be expressed as a beta function so that the average, variance, and characteristic function (CF) can be immediately known.

제102 단계 후에, 데이터의 전송이 요구되는가를 판단하고(제104 단계), 데이터의 전송이 있다면, 제100 단계 내지 제102 단계를 반복한다. 그러나, 데이터의 전송이 요구되지 않는다면, 전술한 과정을 종료한다.After step 102, it is determined whether data transmission is required (step 104), and if there is data transmission, steps 100 to 102 are repeated. However, if the transfer of data is not required, the above-described process ends.

한편, 통신 파라미터값은 비트 에러율에 따른 전송 패킷 크기, 신호 대 잡음비에 따른 전송 속도값 및 전송 전력값 등을 포함한다. 이러한 통신 파라미터값에 대한 구체적인 결정방법은 이하의 실시예를 통해 설명한다.On the other hand, the communication parameter value includes a transmission packet size according to the bit error rate, a transmission rate value according to the signal-to-noise ratio, a transmission power value, and the like. A detailed determination method for such a communication parameter value will be described through the following embodiments.

도 4는 ARQ 방식에서 재전송 요구와 링크거리 확률분포를 사용해 적응적 패킷 크기를 제어하는 본원 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 플로차트이다. 수신 노드는 ARQ(Automated Retransmission Request)방식의 재전송 요구를 피드백 해주며 송신 노드는 패킷 크기를 적응적으로 조절하여 통신효율을 높이는 방법이다. 수신 노드는 송신 노드에게 성공적으로 수신하지 못한 데이터에 대한 피드백을 ARQ(Automatic Retransmission Request)의 재전송 요구를 하게 된다. 송신 노드는 일정량의 데이터를 전송한 후 그에 대한 피드백인 재전송 요구의 횟수와 링크 거리의 확률분포를 바탕으로 최적의 패킷 크기를 계산하여 다음번 전송에 이용한다.4 is a flowchart illustrating an embodiment of the present invention for controlling the adaptive packet size using a retransmission request and link distance probability distribution in the ARQ scheme. The receiving node feeds back a retransmission request using an ARQ (Automated Retransmission Request) method, and the transmitting node adaptively adjusts the packet size to increase communication efficiency. The receiving node makes a request for retransmission of an ARQ (Automatic Retransmission Request) to the transmitting node for the data that has not been successfully received. After transmitting a certain amount of data, the transmitting node calculates the optimal packet size based on the number of retransmission requests and the probability distribution of link distance, which is used for the next transmission.

먼저, 송신 노드에서 수신 노드로 M개의 패킷을 전송한다(제200 단계).First, M packets are transmitted from a transmitting node to a receiving node (step 200).

제200 단계 후에, 패킷을 수신한 수신 노드는 수신된 패킷 중에서 재전송이 요구되는 패킷에 대한 ARQ를 송신 노드에 요청하면, 송신 노드는 이러한 재전송 요구 신호를 수신한다(제202 단계).After the step 200, if the receiving node receives the packet and requests the transmitting node an ARQ for the packet that needs to be retransmitted among the received packets, the transmitting node receives the retransmission request signal (step 202).

제202 단계 후에, 송신 노드는 수신 노드로부터 전송된 재전송 요구신호의 요청 횟수를 카운트하여, 재전송 요구횟수를 검출하고, 검출된 재전송 요구 횟수와 미리 구비된 링크 거리 확률 분포에 대한 정보를 사용해, 최적의 패킷 크기를 결정한다(제204 단계). After step 202, the transmitting node counts the number of requests of the retransmission request signal transmitted from the receiving node, detects the number of retransmission requests, and uses the information on the detected number of retransmission requests and the link distance probability distribution provided in advance, Determine the packet size of (step 204).

비트 에러율을 미리 알 경우 최적의 패킷(packet) 크기를 알 수 있다. 그러나 비트 에러율을 미리 알 수 없기 때문에 수신 노드로 전송된 M 개의 패킷 중 Q 개의 재전송 요구 횟수를 기반으로 비트 에러율을 추정하고 추정된 비트 에러율을 바탕으로 패킷 크기를 선정함으로써 통신 효율을 최대화할 수 있다. 재전송 횟수를 기반으로 추정된 비트 에러율을 다음과 같다.If the bit error rate is known in advance, the optimal packet size can be known. However, since the bit error rate is not known in advance, the communication efficiency can be maximized by estimating the bit error rate based on the number of Q retransmission requests among the M packets transmitted to the receiving node and selecting the packet size based on the estimated bit error rate. . The estimated bit error rate based on the number of retransmissions is as follows.

Figure 112008018880579-PAT00003
Figure 112008018880579-PAT00003

p는 비트 에러율을 나타내고, P(p)는 비트 에러율의 확률을 나타낸다.p represents the bit error rate, and P (p) represents the probability of the bit error rate.

그러나 비트 에러율의 확률 분포를 알아야 비트 에러율을 추정할 수 있다. 도 2와 같은 원형 지역에 임의의 분포되어 에드혹 모드로 통신하는 경우 링크 거리의 확률 분포는 베타확률로 표현되어 질 수 있고 위의 수학식 2에 따라 에러율의 확률분포가 베타확률로 나타내어진다.However, we need to know the probability distribution of the bit error rate to estimate the bit error rate. In the case of random distribution in the circular region as shown in FIG. 2, the probability distribution of the link distance may be expressed as beta probability, and the probability distribution of the error rate is expressed as beta probability according to Equation 2 above.

이러한 링크 거리 확률 분포로부터 채널종류와 물리계층의 타입에 따라 비트 에러율을 다음의 수식과 같이 구할 수 있다. From this link distance probability distribution, the bit error rate can be calculated according to the channel type and physical layer type as shown in the following equation.

p=H(snr)=H(X(d)) p = H (snr) = H (X (d))

여기서, snr은 신호대 잡음비를 나타내고, H(snr)는 신호대 잡음비를 비트 에러율로 변환한 함수를 나타내고, X(d)는 링크 거리를 신호대 잡음비로 변환한 함수를 나타낸다.Here, snr represents a signal-to-noise ratio, H (snr) represents a function of converting the signal-to-noise ratio into a bit error rate, and X (d) represents a function of converting the link distance into a signal-to-noise ratio.

링크거리의 확률분포를 알고 있으며 링크 거리로부터 비트 에러율을 구할 수 있으므로 비트 에러율의 확률분포를 구할 수 있다. 비트 에러율의 확률분포를 알고 있으므로 재전송 횟수로부터 발생 가능성이 가장 높은 비트 에러율을 추정하고 이에 해당하는 최적의 패킷 크기를 적용하면 최적의 통신효율을 이룰 수 있다. Since the probability distribution of the link distance is known and the bit error rate can be obtained from the link distance, the probability distribution of the bit error rate can be obtained. Since the probability distribution of the bit error rate is known, optimal communication efficiency can be achieved by estimating the bit error rate that is most likely to occur from the number of retransmissions and applying the optimal packet size.

실제 적용시에는 전술한 식을 실시간 연산으로 하지 않고 미리 계산하여 메모리에 내장할 수 있다. 이때 입력 변수는 데이터 전송의 패킷의 개수, 전송 요구 횟수 및 패킷 크기 등의 변수이며 비트 에러율의 확률분포는 채널환경, 물리계층의 통신 방식 등의 통신환경에 따라 달라진다. In actual application, the above-described equation may be pre-calculated and embedded in the memory instead of real-time calculation. In this case, the input variables are variables such as the number of packets for data transmission, the number of transmission requests, and the packet size. The probability distribution of the bit error rate varies depending on the communication environment such as channel environment and physical layer communication method.

제204 단계 후에, 결정된 패킷 크기로 데이터를 패킷화한다(제206 단계). 패킷화된 데이터의 전송이 요구되는가를 판단하고(제208 단계), 데이터의 전송이 요구되는 경우에는 전술한 제200 단계 내지 제206 단계를 반복하고, 그렇지 않은 경우에는 전술한 과정을 종료한다.After step 204, packetize the data with the determined packet size (step 206). It is determined whether the transmission of the packetized data is required (step 208). If the transmission of the data is required, steps 200 to 206 described above are repeated, otherwise, the above-described process is terminated.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예로 다중 데이터 전송율을 지원하는 무선 통신시스템에서 채널 상태에 따라서 데이터의 전송속도를 적응적으로 조절하여 통신성능을 향상시키는 방법을 설명한다. 다중 전송속도를 이용한 통신성능 최적화 알고리즘에서는 수신노드가 피드백해 주는 신호 대 잡음비(SNR)를 기반으로 송신 노드가 적절한 전송 속도를 결정 후 데이터전송에 적용하게 된다. 최적의 전송속도에 해당하는 SNR 구간을 미리 계산하여 설정하고 피드백되는 값에 따라 해당 전송속도로 전송하게 된다. 위의 SNR 구간에 따라 링크거리의 구간도 결정이 되어져 거리에 대한 정보가 있는 경우에는 특별한 계산없이 바로 최적의 전송속도를 결정할 수 있다. Meanwhile, another embodiment of the present invention describes a method of improving communication performance by adaptively adjusting a data transmission rate according to a channel state in a wireless communication system supporting multiple data rates. In the communication performance optimization algorithm using multiple transmission rates, the transmitting node determines the appropriate transmission rate and applies it to data transmission based on the signal-to-noise ratio (SNR) fed back by the receiving node. The SNR section corresponding to the optimal transmission rate is calculated and set in advance, and transmitted at the corresponding transmission rate according to the feedback value. The section of the link distance is also determined according to the above SNR section, so if there is information on the distance, the optimal transmission rate can be determined immediately without any special calculation.

실제 SNR 값은 Multi-path에 의한 fading 혹은 shadowing, delay 등이 있어 수신노드가 측정하는 SNR 값은 기복이 심하고 시간 축에서 매우 불안정하게 된다. 시간에 따라 변동이 심한 SNR 값을 기준으로 전속 속도를 결정할 경우 전속 속도의 값은 자주 변하게 되고 이로써 시스템의 효율이 떨어지게 된다. 안정된 평균값을 구하여 적용하기 위해서는 적절한 구간의 관찰이 필요하다. 반면 위치를 기반으로 링크거리를 바탕으로 SNR을 구하고 전송 속도를 결정할 경우 바로 평균 SNR 값을 구하여 안정적으로 적용할 수 있다. 수신노드가 보내오는 SNR에 추가하여 거리정보를 이용하여 최적화에 활용하면 기존의 SNR 값에만 의존하던 방법보다 통신효율을 높일 수 있다. 링크 거리정보가 없을 경우 링크 거리를 추정하여 적용하거나 고정 값을 이용하게 되는데 이때 거리정보를 추정하는 방식에 본 발명에서 사용되는 링크거리의 확률분포를 이용함으로써 보다 향상된 거리추정 알고리즘으로 통신효율을 높일 수 있다. 또한 이 방법은 전술한 실시예에서와 같이 수신노드가 SNR 값을 피드백할 수 없는 경우, 링크거리 추정 방식만을 이용하여 다중 데이터률 제어에 적용할 수도 있다. 또한 수신노드가 피드백 해주는 정보는 RSSI(Received Signal Strength Indecation)나 SQE(Signal Quality Estimate)가 될 수도 있다. Actual SNR values are multi-path fading, shadowing, or delay, so the SNR value measured by the receiving node is undulating and very unstable on the time axis. When the speed is determined based on the SNR value that fluctuates over time, the value of the speed changes frequently, which reduces the efficiency of the system. Appropriate interval observation is required to obtain and apply a stable mean value. On the other hand, when the SNR is calculated based on the link distance based on the location and the transmission rate is determined, the average SNR value can be obtained and applied stably. In addition to the SNR sent by the receiving node, if it is used for optimization by using the distance information, the communication efficiency can be improved compared to the method that depends only on the existing SNR value. If there is no link distance information, the link distance is estimated and applied or a fixed value is used. At this time, the communication distance is improved by using an improved distance estimation algorithm by using the probability distribution of the link distance used in the present invention. Can be. In addition, this method may be applied to multi-data rate control using only the link distance estimation method when the receiving node cannot feed back the SNR value as in the above-described embodiment. In addition, the information fed back by the receiving node may be RSSI (Received Signal Strength Indecation) or SQE (Signal Quality Estimate).

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예로 다중 송신 전력을 지원하는 무선 통신시스템에서 채널 상태에 따라서 송신 전력을 적응적으로 조절하여 네트워크 전체의 통신효율을 향상시키는 방법을 설명한다. 다중 송신전력을 최적화 방법에서는 링크거리나 수신노드가 피드백해 주는 SNR 값을 기반으로 송신노드가 최적화된 송신 전력을 결정 후 데이터전송에 적용하게 된다. 특히 CDMA를 이용하는 휴대폰망의 경우 여러 노드들로부터 수신되는 전력이 동일하게 되도록 유지하는 것이 무엇보다도 중요하다. 링크 하나만을 고려하였을 경우 전송전력을 최대화하는 것이 통신성능을 최대로 발휘할 수 있으나 이 경우 전력이 낭비가 되고 다른 링크에 간섭을 주게 되어 네트워크 전체를 보았을 경우 오히려 통신용량이 떨어지게 되므로 적절한 전력제어가 필요하다. 송신 노드가 사용할 수 있는 전력은 한계가 있어 송신 노드는 수신 노드가 보내오는 SNR을 기준으로 water-filling 방식을 이용하여 네트워크의 통신용량이 최대가 되도록 송신 전력을 제어한다. 보통의 경우 위치정보를 피드백하지 않기 때문에 링크거리정보를 사전에 알 수가 없어 미리 정해진 값을 적용하게 된다. 링크거리에 대한 고정된 값을 적용하는 것보다 적응적으로 적용하는 것이 통신효율을 향상시킬 수 있다. Meanwhile, another embodiment of the present invention describes a method of improving communication efficiency of the entire network by adaptively adjusting the transmission power in accordance with a channel state in a wireless communication system supporting multiple transmission powers. In the multi-transmission power optimization method, the transmission node determines the optimal transmission power based on the link distance or the SNR value fed back by the receiving node and applies the data to the data transmission. In particular, in the case of a cellular network using CDMA, it is important to keep the power received from the various nodes the same. When considering only one link, maximizing the transmission power can maximize the communication performance, but in this case, power is wasted and other links are interfered. Do. Since the power available to the transmitting node is limited, the transmitting node controls the transmission power to maximize the communication capacity of the network by using a water-filling method based on the SNR sent by the receiving node. In general, since the location information is not fed back, the link distance information cannot be known in advance, so a predetermined value is applied. Application of adaptive value rather than fixed value for link distance can improve communication efficiency.

피드백되는 여러 가지 정보를 바탕으로 본 발명에서 사용되는 링크거리의 확 률분포를 이용하여 거리를 추정하여 적응적으로 전력을 제어함으로써 고정 링크거리를 사용하는 기존의 시스템보다 통신 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 이 방법은 전술한 실시예에서와 같이 수신노드가 SNR 값을 피드백 할 수 없는 경우, 링크거리 추정 방식만을 이용하여 송신 전력제어에 적용할 수도 있다. 또한 수신노드가 피드백 해주는 정보는 RSSI(Received Signal Strength Indecation)나 SQE(Signal Quality Estimate)가 될 수도 있다.Based on the various information fed back, it is possible to improve the communication performance than the existing system using the fixed link distance by estimating the distance by using the probability distribution of the link distance used in the present invention and adaptively controlling the power. . In addition, this method may be applied to transmission power control using only the link distance estimation method when the receiving node cannot feed back the SNR value as in the above-described embodiment. In addition, the information fed back by the receiving node may be RSSI (Received Signal Strength Indecation) or SQE (Signal Quality Estimate).

한편, 상술한 본 발명의 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법 발명은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법은 에드혹 무선 네트워크를 형성하는 송신 노드 및 수신 노드 사이에서, 상기 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 단계; 및 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 링크거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 사용하여, 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 통신 파라미터값을 결정하는 단계를 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 구현될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드를 내장하는 매체(들)로서 구현되어, 네트워크를 통해 연결된 다수개의 컴퓨터 시스템들이 분배되어 처리 동작하도록 할 수 있다. 본 발명을 실현하는 기능적인 프로그램들, 코드들 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 쉽게 추론될 수 있다.Meanwhile, the above-described method for setting communication parameters in an ad hoc wireless network of the present invention may be implemented by computer readable codes / instructions / programs. That is, the method for setting communication parameters in an ad hoc wireless network according to the present invention comprises the steps of: receiving feedback information from the receiving node between a transmitting node and a receiving node forming an ad hoc wireless network; And using the information on the link distance probability distribution between the transmitting node and the receiving node and the feedback information, determining a communication parameter value between the transmitting node and the receiving node. Readable recording media may be implemented. For example, it may be implemented in a general-purpose digital computer for operating the code / instructions / program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (eg, ROM, floppy disk, hard disk, magnetic tape, etc.), optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and carrier wave (eg Storage media, such as through the Internet). In addition, embodiments of the present invention may be implemented as a medium (s) containing computer readable code, such that a plurality of computer systems connected through a network may be distributed and processed. Functional programs, codes and code segments for realizing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

이러한 본원 발명인 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The method of setting communication parameters in the present inventors' ad hoc wireless network has been described with reference to the embodiments shown in the drawings for clarity, but this is merely illustrative, and those skilled in the art can make various modifications therefrom. And other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

도 1은 본 발명에 의한 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법을 설명하기 위한 플로차트이다.1 is a flowchart for explaining a method for setting communication parameters in an ad hoc wireless network according to the present invention.

도 2는 원형 지역에서 임의의 두 노드 간 링크거리를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing a link distance between any two nodes in a circular area.

도 3은 원형지역에서 임의의 두 노드 간 링크거리 확률 분포와 베타 확률함수를 비교한 그래프이다.3 is a graph comparing a link distance probability distribution and a beta probability function between two nodes in a circular region.

도 4는 ARQ 방식에서 재전송 요구와 링크거리 확률분포를 사용해 적응적 패킷 크기를 제어하는 본원 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 플로차트이다.4 is a flowchart illustrating an embodiment of the present invention for controlling the adaptive packet size using a retransmission request and link distance probability distribution in the ARQ scheme.

Claims (3)

에드혹 무선 네트워크를 형성하는 송신 노드 및 수신 노드 사이에서, 상기 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 단계; 및Receiving feedback information from the receiving node between a transmitting node and a receiving node forming an ad hoc wireless network; And 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 링크거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 사용하여, 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 통신 파라미터값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,Determining a communication parameter value between the transmitting node and the receiving node by using the information on the link distance probability distribution between the transmitting node and the receiving node and the feedback information. 상기 피드백 정보는 재전송 요구신호 및 신호 대 잡음비 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법.And said feedback information comprises at least one of a retransmission request signal and a signal-to-noise ratio. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 링크거리 확률 분포에 대한 정보는 베타 확률 함수로 표현되는 것을 특징으로 하는 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법.The information on the link distance probability distribution is represented by a beta probability function. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 통신 파라미터값은 비트 에러율에 따른 전송 패킷 크기, 신호 대 잡음비에 따른 전송 속도값 및 전송 전력값 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에드혹 무선 네트워크 상에서의 통신 파라미터 설정방법.And the communication parameter value includes any one or more of a transmission packet size according to a bit error rate, a transmission rate value according to a signal-to-noise ratio, and a transmission power value.
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