KR20100071446A - 분산적 방식으로 ＱｏＳ 릴레이를 선택하기 위한 송신확률 산출 장치 및 그 방법 - Google Patents

분산적 방식으로 ＱｏＳ 릴레이를 선택하기 위한 송신확률 산출 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 환경의 무선 채널 상태가 불안정한 경우 소스의 데이터를 수신한 릴레이 노드가 데이터 재전송을 수행하는 릴레이 통신에서, 분산적 방법(distributed manner)으로 다수개의 릴레이 중에서 최적의 QoS 릴레이를 선택하기 위한 송신확률 산출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 송신 확률 산출 장치는, 소스로부터 데이터를 수집하는 데이터 저장부(121); 소스와 재전송 릴레이 사이의 채널 분포 정보를 인식하는 채널 분포 정보 판별단(122); 상기 채널 분포 정보가 경쟁 릴레이 집단에 포함되는지를 결정하여 1차 릴레이를 선별하는 디코딩 셋 판별부(123); 목적지로부터의 전송 확인(ACK) 메시지 및 재전송 요청(NACK) 메시지를 수신하는 채널 정보 수집단(131); 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 토대로 2차 릴레이를 선별하는 전송 셋 판별부(132); 상기 1차 및 2차 릴레이 선별 작업으로부터 추정된 QoS 릴레이 군을 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 고려하여 분류하는 릴레이 그루핑부(133); 및 상기 분류에 의해 차별화된 구간을 통한 최적의 송신 확률을 계산하는 송신 확률 산출부(134)에 의해 구성되는 것을 구성적 특징으로 한다.
QoS 릴레이, 1차 릴레이, 2차 릴레이,

Description

분산적 방식으로 ＱｏＳ 릴레이를 선택하기 위한 송신확률 산출 장치 및 그 방법{Transmission probability calculating apparatus and method for single QoS relay selection in a distributed manner}
본 발명은 분산형 방식으로 QoS 릴레이를 선택하기 위한 송신확률 산출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 환경의 무선 채널 상태가 불안정한 경우 소스의 데이터를 수신한 릴레이 노드가 데이터 재전송을 수행하는 릴레이 통신에서, 분산적 방법 (distributed manner)으로 다수개의 릴레이 중에서 최적의 QoS 릴레이를 선택하기 위한 송신확률 산출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
협력 릴레이 통신 시스템에서 바람직하게 동작하는 채널을 갖는 릴레이 노드를 선택하는 것은 안정성 있는 통신을 위해 매우 중요한 문제이다.
릴레이 통신에서 재전송에 참여할 릴레이 노드를 선택하는 방법으로는, 하나의 최적 릴레이를 선택(opportunistic single relay selection)하는 방법과 다수개의 릴레이를 선택(multiple relay selection)하여 다양성(diversity)의 효과를 얻 는 방법이 있다.
다수개의 릴레이를 선택하는 방법은 기본적으로 중앙 제어 노드(super node)의 통제하에서 중앙 제어형 릴레이 선택 방식(centralized relay selection algorithm)에 의해 동작하며, 참여하는 릴레이간의 협력 전송으로 인해 목적노드(destination node)의 채널 상태 정보(channel state information, CSI) 피드백 내지는 채널간의 다중 접근(multiple access, MA) 직교성(orthogonality)을 제공하기 위한 제어 신호가 요구된다.
Aggelos Bletsas 등의 논문 “Cooperative Diversity with Opportunistic Relaying,”(WCNC 2006)에는 기회적인 단일 릴레이 선택(opportunistic single relay selection)이 다수의 릴레이 선택(multiple relay selection)에 비해 우수하다고 기재되어 있다. 이러한 연구 결과를 토대로 본 발명에서는 하나의 최적 릴레이를 선택하는 효과적인 방법 및 그 장치에 대해 설명한다.
하나의 최적 릴레이를 선택하는 방법에는, 참여할 모든 릴레이 노드들의 채널 정보를 아는 중앙 제어 부(central controller)를 두는 중앙 제어 형 릴레이 노드 선택 방식(centralized relay node selection algorithm)과, 릴레이 노드들이 각자 분산적으로 경쟁하여 선택되도록 하는 분산 방식(distributed relay node selection algorithm)이 있다.
중앙 제어형 릴레이 노드 선택 방식의 경우는 중앙 제어부의 통제 하에 재전송에 참여하는 릴레이들 중 채널 상태가 가장 좋은 것을 선택할 수 있기 때문에 가장 좋은 성능의 릴레이 노드를 선택할 수 있다. 하지만 릴레이 노드의 수가 증가하 게 되면 중앙 제어부가 전체 채널 정보를 통제하는 부담이 커지게 되고, 모든 릴레이 노드들의 정보를 갖기 위한 장치를 현실적으로 구현하는데 따르는 문제도 발생하게 된다.
본 발명에서는 모든 릴레이 노드들이 분산적으로 경쟁하여 가장 좋은 채널을 가진 릴레이 노드가 선택될 수 있도록 하는 분산형 릴레이 노드 선택 알고리즘을 제안한다. 분산형 릴레이 노드 선택 알고리즘에 관한 대표적인 연구로는 Aggelos Bletsas 등의 “A simple cooperative diversity method based on network path selection,”(IEEE JSAC Vol. 24, March 2006, MIT media lab)가 있다. 이 논문에서는 다수개의 릴레이가 소스와 목적지로부터의 채널 정보 수집을 통해서 분산적 방법에 의해 서로 간의 충돌을 최소화하는 관점에서 설명하고 있다. 그러나 경쟁하는 릴레이의 수가 증가하는 경우, 충돌 확률을 줄이기 위해 수집된 채널 정보의 역수에 비례하여 설정된 타이머
Figure 112008087418853-PAT00001
(여기서,
Figure 112008087418853-PAT00002
는 (1) 릴레이와 소스, 릴레이와 목적지 둘 중에서 나쁜 채널 이득, (2) 둘의 조화평균(harmonic mean))의 레졸루션(resolution, 즉 λ)을 증가시켜야 하기 때문에, 하나의 릴레이가 선택될 시간이 길어지는 단점이 발생한다.
다시 말해, 경쟁하는 릴레이의 수에 따라서 참여하는 릴레이의 타이머를 결정하는 λ를 제어하는 방법에 대한 필요가 발생하며, 이 경우에도 참여 릴레이 수가 많은 경우 채널 이득을 이용한 타이머의 엑세스 지연 시간이 증가하는 것은 불가피하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 릴레이 통신에서 최적의 QoS 릴레이군을 선별하고, 경쟁하는 릴레이의 수를 고려하여 송신 확률을 제어함으로써 충돌 확률을 최소화함과 동시에 엑세스 시간 지연을 최소화하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 QoS 임계값을 설정하여 참여하는 릴레이 그룹에서 최적의 QoS 릴레이 군을 선별하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 선별된 릴레이 그룹의 크기와 각 릴레이의 전송 셋(전송 셋)에 포함될 확률을 토대로 차별화된 송신 확률을 적용하여 최적의 QoS 릴레이를 선택하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 QoS 임계값을 만족하는 릴레이가 존재하지 않는 경우, QoS 임계값을 하향 재설정하고 다중 릴레이 협력을 통해 요구되는 QoS를 만족시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르는 송신 확률 산출 장치는, 소스로부터 데이터를 수집하는 데이터 저장부(121); 소스와 재전송 릴레이 사이의 채널 분포 정보를 인식하는 채널 분포 정보 판별단(122); 상기 채널 분포 정보가 경쟁 릴레이 집단에 포함되는지를 결정하여 1차 릴레이를 선별하는 디코딩 셋 판별부(123); 목적지으로부터의 전송 확인(ACK) 메시지 및 재전송 요청(NACK) 메시지를 수신하는 채널 정보 수집단(131); 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 토대로 2차 릴레이를 선별하는 전송 셋 판별부(132); 상기 1차 및 2차 릴레이 선별 작업으로부터 추정된 QoS 릴레이 군을 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 고려하여 분류하는 릴레이 그루핑부(133); 및 상기 분류에 의해 차별화된 구간을 통한 최적의 송신 확률을 계산하는 송신 확률 산출부(134)에 의해 구성되는 것을 구성적 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 분산적 방식으로 QoS 릴레이를 선택하기 위한 송신확률 산출 장치 및 그 방법은, 소스와 목적지 사이에 무선 채널 상태가 불안정하여 데이터 통신이 작동 정지될 경우, 최적의 QoS 릴레이를 선택하여 재전송을 수행함으로써 통신 시스템 성능을 개선하고 데이터 통신 작동 정지를 극복할 수 있다.
메시 네트워크(Mesh Network), 셀룰러 환경의 릴레이 통신, 애드 호크 네트워크(ad hoc network) 등의 시스템에서 경쟁 노드 중 서비스 QoS를 고려한 최적의 노드를 선택하는 방법에 활용될 수 있다.
도1은 본 발명에 따르는 송신 확률 산출을 위한 장치의 예시적인 구성도이다.
본 발명에 따르는 송신 확률 산출 장치는 소스로부터 데이터를 수집하는 데 이터 저장부(121); 소스와 재전송 릴레이 사이의 채널 분포 정보를 인식하는 채널 분포 정보 판별단(122); 상기 채널 분포 정보가 경쟁 릴레이 집단에 포함되는지를 결정하여 1차 릴레이를 선별하는 디코딩 셋 판별부(123); 목적지으로부터의 전송 확인(ACK) 메시지 및 재전송 요청(NACK) 메시지를 수신하는 채널 정보 수집단(131); 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 토대로 2차 릴레이를 선별하는 전송 셋 판별부(132); 상기 1차 및 2차 릴레이 선별 작업으로부터 추정된 QoS 릴레이 군을 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 고려하여 분류하는 릴레이 그루핑부(133); 및 상기 분류에 의해 차별화된 구간을 통한 최적의 송신 확률을 계산하는 송신 확률 산출부(134)로 구성된다.
도2는 본 발명에 따르는 송신 확률 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송신 확률 산출 방법은 크게 확률 산출을 위한 채널 자료의 수집을 수행하는 단계 1과 수집된 채널 정보를 토대로 최소 충돌 확률 제어 및 엑세스 지연을 위한 송신 확률 산출 단계 2로 나눠진다.
릴레이가 릴레이 기능 수행에 참여하게 되는 경우 릴레이 시작(110) 상태에서 릴레이 초기화가 수행된다. 여기에는 소스로부터의 데이터 수신, 수신된 데이터를 일정 기간 기록하는 저장 매체의 초기화, 릴레이 경쟁 모드 진입을 위한 NACK 신호 수신 및 수신된 신호 저장 매체의 초기화가 포함된다. 릴레이 초기화가 수행된 후, 릴레이는 소스가 목적지로 보내는 데이터를 수집하게 되는데, 이때 수집되는 데이터는 목적지 주소에 따라 저장 매체에 기록된다. 소스로부터의 데이터를 목 적지에서 성공적으로 수신한 경우, 목적지는 ACK 신호를 릴레이에 보내게 되고, 릴레이는 수신한 ACK 신호에 해당되는 데이터가 존재할 경우 이를 저장 매체에서 제거한다. 소스로부터의 데이터를 목적지에서 수신하는 것에 실패했을 경우, 목적지는 NACK 신호를 릴레이에 보내고, 릴레이는 수신한 NACK 신호에 해당되는 데이터가 있는 경우, 단계 2가 수행되고 주변 릴레이와의 경쟁을 위해서 최적의 송신 확률을 산출한다.
송신 확률 산출을 위한 방법 중 릴레이 네트워크 무선채널 상태를 인지하는 단계 1은 소스의 데이터를 데이터 저장부(121)에 저장하는 단계(S1), 기지국/단말기 사이의 물리적인 릴레이 분포 및 채널 분포에 대한 정보를 채널 분포 정보 판별단(122)에서 판별하는 단계(S2); 및 릴레이와 해당 소스와의 채널 상태를 디코딩 셋(decoding set) 판별부(123)에서 판별하는 단계(S3)를 포함한다.
송신 확률 산출을 위한 방법 중 인지된 릴레이 무선 채널 상태에 따라 액세스 확률을 결정하는 단계 2는 목적지로부터의 데이터 수신 성공 및 실패에 관한 정보를 ACK/NACK 채널 정보 수집단(131)이 수집하는 단계(S4); 수집된 채널 정보를 토대로 릴레이가 전송 셋에 포함되는지를 전송 셋 판별부(132)가 판단하는 단계(S5); 전송 셋에 포함된 릴레이가 다수 개인 경우 경쟁에 의한 충돌을 제어하기 위해 릴레이를 릴레이 그룹핑부(133)에서 분류하는 단계(S6); 및 분류된 릴레이별로 차별화된 송신 확률 산출부(134)에서 송신 확률을 산출하는 단계(S7)를 포함한다.
채널 분포 정보 판별단(122)은 소스와 목적지 사이에 분포된 릴레이의 물리적인 위치와 관련된 채널 상태 정보로서, 소스와 릴레이 사이의 채널 상태를 수집 보존한다. 본 발명의 실시예에서 릴레이들의 분포는 표적 (ACK/NACK 신호가 수신되는) 소스 및 목적지에 관한 채널 상태에 경로 손실, 쉐도우잉(shadowing) 및 단기간 페이딩(short-term fading)을 고려한다. 따라서 소스 및 목적지의 송신 파워, 이동성, 거리 등에 의해 릴레이에 수신되는 소스로부터의 데이터, 목적지로부터의 ACK 및 NACK의 채널 분포가 결정된다. 다시 말해, 적용되는 시스템의 환경에 따라 릴레이에서 수신되는 신호의 채널 분포를 고려하는 채널 분포 정보 판별단(122)을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 정보 판별의 기준은 기지국과 같은 중앙 제어 노드에서 채널 상태 판별을 위한 정보를 제공할 수 있는데, 설치된 릴레이 그룹에게 일괄적으로 동일한 채널 정보 및 경우에 따라 차별화된 채널 정보를 제공할 수 있다.
디코딩 셋 판별부(123)에서 해당 소스와 릴레이와의 채널 상태를 판별함으로써 해당 소스와 목적지 사이의 통신에 릴레이가 참여할 지의 여부를 결정하기 위한 것으로, 소스는 QoS 임계값 (
Figure 112008087418853-PAT00003
)을 제공(broadcast)하여, M개의 릴레이 중 임의의 릴레이 i 에서 수집된 채널 이득의 분포에서 사전 설정된 R을 만족하기 위한 확률이 QoS 임계값보다 높은 경우 디코딩 셋에 포함시키고, 그렇지 않은 경우 해당 목적지로의 릴레이 기능을 비활성화하게 된다.
수학식 1에서, 레일리 산란의 경우, 릴레이가 디코딩 셋에 포함될 확률은
Figure 112008087418853-PAT00004
를 파라미터로 하는 지수적인 분포를 가진다. 릴레이는 선택된 소스와의 채널 파라미터
Figure 112008087418853-PAT00005
를 계산하고, 수학식 2를 만족하는 지를 체크한다. 수학식 2를 만족하지 않는 릴레이는 비활성화된다.
Figure 112008087418853-PAT00006
Figure 112008087418853-PAT00007
Figure 112008087418853-PAT00008
활성화된 릴레이군의 디코딩 셋 판별부(123)에서는 기본적으로 디코드-전송방식의 데이터 릴레이 기능을 전제로 하며, 소스로부터 수신된 데이터의 CRC 체크섬을 통해 오류가 없는 경우 해당 목적지 주소별로 저장매체에 기록한다. 증폭-전송방식의 릴레이로 확장되는 경우에는 사전 설정된 신호대잡음비를 넘는 경우의 릴레이만이 경쟁에 참여하고, 전달하는 데이터 크기 변화는 이러한 신호대잡음비의 재설정을 수반하게 된다. 본 발명의 실시예에서는, 목적지로부터의 NACK 신호의 소스 주소와 기저장된 데이터의 목적지 주소가 일치하는 데이터가 있는 경우, 단계 2의 데이터를 전달할 전송 릴레이 그룹을 판별하고 릴레이별 송신 확률 산출 과정을 수행하게 된다.
ACK/NACK 채널 정보 수집단(131)에서는 릴레이가 NACK에 해당되는 디코딩 데이터를 저장하고 있는지를 파악하고, 만약 NACK 신호에 해당하는 데이터가 없는 경우, 단계 2는 수행되지 않는다. 이러한 데이터 및 ACK/NACK 관리 방법이 추가되어야 하는 이유는 802.11 애드 호크 모드나 메시 네트워크 환경의 경우 서로 다른 임의의 소스 및 목적지가 존재하기 때문에 데이터를 전송함에 있어서 소스별로 수집된 데이터와 목적지 별로 수집된 NACK 채널 이득 관리가 요구되기 때문이다. 따라서 디코딩 셋 판별부(123)는 소스와 릴레이 사이의 채널 정보를 관리하고, ACK/NACK 채널 정보 수집단(131)에서는 릴레이와 목적지 간의 채널 정보를 보존하는데, 적용되는 시스템 환경에 따라 서로 다른 구현이 요구된다. 여기서 임의의 목적지들과 릴레이 사이의 직교 채널 및 동기화 방법을 위한 적절한 프로토콜 및 알고리즘이 수반되어야 한다.
메시 네트워크, 셀룰러 환경의 릴레이 통신, 애드 호크 네트워크 등의 시스템에서 경쟁 노드 중 서비스 QoS를 고려한 최적의 라우팅 노드를 선택하는 방법에 활용될 수 있다. 이러한 경우 디코딩 셋 판별부(123)와 ACK/NACK 채널 정보 수집단(131) 내지는 전송 셋 판별부(132)에서 최적의 QoS 릴레이를 선택하기 위해 소스 및 목적지 별로 송신 전력, 전송률, QoS 임계값을 보존하는 것이 바람직하다.
ACK/NACK 채널 정보 수집단(131)에서는 목적지로부터의 ACK 및 NACK 신호를 수신함으로써 릴레이와 목적지 사이의 채널 정보 (
Figure 112008087418853-PAT00009
)를 수집한다. 수집된 채널 상태는 목적지로부터의 송신 파워, 이동성, 거리 등을 고려한 값으로 릴레이와 목적지와의 평균 채널 상태를 제공한다. 해당 목적지는 QoS 임계값 (
Figure 112008087418853-PAT00010
)을 제공(broadcast) 하여 상술한 디코딩 셋에 포함된 임의의 릴레이 i에서 수집된 채널 이득의 분포에서 사전 설정된 R을 만족하기 위한 확률이 QoS 임계값보다 높은 경우 전송 셋에 포함시키고 그렇지 않은 경우 해당 목적지로의 릴레이 기능을 비활성화하게 된다.
수학식 4는 레일리 산란의 경우, 릴레이가 전송 셋에 포함되는 확률은
Figure 112008087418853-PAT00011
를 파라미터로 가지는 지수적인 분포를 가진다. 릴레이는 선택된 소스와의 채널 파라미터
Figure 112008087418853-PAT00012
를 계산하고 수학식 5를 만족하는 지를 확인한다. 수학식 5를 만족하지 않는 릴레이는 비활성화된다.
Figure 112008087418853-PAT00013
Figure 112008087418853-PAT00014
Figure 112008087418853-PAT00015
여기서
Figure 112008087418853-PAT00016
,
Figure 112008087418853-PAT00017
는 소스와 릴레이 사이, 목적지와 릴레이 사이의 경로 손실을 고려한 이격 거리에 비례한다. 해당하는 소스와 목적지로부터의 QoS 임계값이 설정되면 수학식 3과 수학식 5와 같이 상한
Figure 112008087418853-PAT00018
와
Figure 112008087418853-PAT00019
가 결정된다. 따라서 소스와 목적지 사이의 거리에 따라 도4와 같이 중첩된 구간이 결정된다. 수학식 2, 수학식 5에 의해 중첩된 구간에 포함된 릴레이만 경쟁에 참여하게 된다. 중첩된 구간에서 선택된 QoS 릴레이의 경우 작동 정지 확률의 상한은 수학식 7과 같다.
Figure 112008087418853-PAT00020
결국, 소스 및 목적지로부터 설정되는 QoS 임계값에 따라 선택되는 릴레이의 작동 정지 상한 확률이 결정되기 때문에, 주어진 QoS를 만족하기 위한
Figure 112008087418853-PAT00021
셋을 구성할 수 있다. 본 발명에서는 중첩된 구간에 다수 개의 릴레이가 존재하는 경우, 도5에 도시된 바와 같이, 릴레이 그룹핑부 (133)에서
Figure 112008087418853-PAT00022
제어를 통해 구간별로 릴레이를 활성화시켜, 경쟁하는 릴레이 수를 제어함으로써 충돌 확률을 제어한다.
설정되는 QoS 임계값 정보는 채널 분포 정보 판별단(122)에서 소스별 목적지별로 보존하는 것이 바람직하고, 도3에 도시된 바와 같이, 설정된 값으로 구성된 중첩된 구간에서 릴레이가 존재하는지를 판단한다(320). 중첩된 구간에 릴레이가 존재할 경우, 최적의 QoS 릴레이를 선택한다(350). 중첩된 구간에 릴레이가 존재하지 않을 경우, 목적지 노드에서는 QoS 임계값을 낮춰서(330) 포함되는 릴레이 군을 증가시킬 수 있다. 이러한 경우, QoS를 만족하지 못할 가능성이 높기 때문에, 다중 릴레이 협력 방식을 선택(350)하거나 다중 홉 릴레이 기법으로 확장 적용하는 것이 바람직하다. 다중 릴레이 협력 방식의 경우 작동 정지 확률의 상한은 수학식 8과 같다. 경우에 따라서, 소스에서 상기 QoS 임계값을 제어하는 방법으로 적용가능하다.
Figure 112008087418853-PAT00023
중첩된 구간에 다수개의 릴레이가 존재하는 경우, 전송 셋에 포함될 확률이 가장 높은 릴레이를 선택(340) 하는 것이 바람직하다. 전송 셋에 포함되는 릴레이 집합을 릴레이에서 수신된 평균 채널 파라미터인
Figure 112008087418853-PAT00024
값에 따라 우선순위를 부여한다. 우선순위가 가장 높은 릴레이는 경쟁 없이 (낮은 경쟁 확률로) 채널을 확보하여 선택되고, 우선순위가 가장 낮은 릴레이는 참여하는 릴레이와 경쟁하여 (높은 경쟁 확률로) 채널을 확보해야 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예로서, 전용 릴레이 기능을 수행하기 위해, 소스와 목적지는 채널 상태를 고려한 최적의 릴레이를 선택하고 선택된 릴레이는 해당 소스와 목적지의 정보를 전달하는 기능을 수행한다. 최적 릴레이 선택방법 및 장치는 전용 릴레이를 구성하는 경우에도 용이하게 적용 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사항을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도1은 QoS 릴레이의 송신 확률 산출 장치의 예시적인 구성을 나타낸 도면이다.
도2는 QoS 릴레이의 송신 확률 산출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도3은 설정된 값으로 구성된 중첩 구간에 릴레이가 포함되거나 포함되지 않을 경우 릴레이를 선택하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도4는 소스와 목적지로부터 설정된 QoS 임계값에 의해 결정되는 중첩구간을 나타내는 도면이다.
도5는 경쟁하는 릴레이의 충돌확률을 제어하기 위해 QoS 임계값을 조정하는 것을 나타내는 도면이다.

Claims (12)

  1. 각 릴레이의 송신 엑세스 확률을 산출 위한 방법에 있어서,
    릴레이 네트워크 무선 채널 상태를 인지하는 단계 1; 및
    인지된 릴레이 무선 채널 상태에 따라 엑세스 확률을 결정하는 단계 2를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    릴레이 네트워크 무선 채널 상태를 인지하는 상기 단계 1은,
    소스로부터 데이터를 수집하는 단계(S1);
    소스와 릴레이 사이의 채널 분포 정보를 판별하는 단계(S2);
    채널 분포 정보가 경쟁 릴레이 집단에 포함되는지를 결정하여 1차 릴레이 선별 작업을 수행하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    인지된 릴레이 무선 채널 상태에 따라 엑세스 확률을 결정하는 상기 단계 2는,
    목적지으로부터의 전송 확인(ACK) 메시지 및 재전송 요청(NACK) 메시지를 수신하는 단계(S4);
    목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 토대로 2차 릴레이 선별 작업을 수행하는 단계(S5);
    1차 및 2차 릴레이 선별 작업으로부터 추정된 QoS 릴레이 군에서 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 고려하여 릴레이를 분류하는 단계(S6); 및
    상기 분류에 의해 차별화된 구간을 통해 최적 송신 확률을 계산하는 단계(S7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 채널 분포 정보는 소스와 릴레이 사이의 채널 이득, 데이터 패킷 주소 확인과정, 전력 레벨 확인, CRC 에러 없음 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차 릴레이 선별 작업은,
    소스로부터 설정되는 전송률과 송신 전력, QoS 임계값
    Figure 112008087418853-PAT00025
    을 통해 채널 파라미터가 수학식 9를 만족하는 릴레이를 선별하는 수단에 의해 이뤄지는 것을 특징 으로 하는 송신 확률 산출 방법.
    Figure 112008087418853-PAT00026
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 과정의 2차 릴레이 선별 작업은,
    목적지로부터 설정되는 전송률과 송신 전력, QoS 임계값
    Figure 112008087418853-PAT00027
    을 통해 수학식 10을 만족하는 릴레이를 선별하는 수단에 의해 이뤄지는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 방법.
    Figure 112008087418853-PAT00028
  7. 제 5항과 6항에 있어서,
    각 릴레이에서 경쟁에 참여하는 전송률이 수학식 11에 비례하여 설정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 방법.
    Figure 112008087418853-PAT00029
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 릴레이 그루핑 단계는, 목적지가 QoS를 만족하는 릴레이를 이용할 수 없는 경우 QoS 임계값(
    Figure 112008087418853-PAT00030
    )을 낮추어 릴레이를 검색하고 하나 이상의 릴레이 협력을 통해 QoS를 달성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 방법.
  9. 각 릴레이의 송신 엑세스 확률을 산출하는 장치에 있어서,
    소스로부터 데이터를 수집하는 데이터 저장부;
    소스와 재전송 릴레이 사이의 채널 분포 정보를 인식하는 채널 분포 정보 판별단;
    상기 채널 분포 정보가 경쟁 릴레이 집단에 포함되는지를 결정하여 1차 릴레이를 선별하는 디코딩 셋 판별부;
    목적지으로부터의 전송 확인(ACK) 메시지 및 재전송 요청(NACK) 메시지를 수 신하는 채널 정보 수집단;
    목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 토대로 2차 릴레이를 선별하는 전송 셋 판별부;
    상기 1차 및 2차 릴레이 선별 작업으로부터 추정된 QoS 릴레이 군을 목적지와 릴레이 사이의 채널 이득을 고려하여 분류하는 릴레이 그루핑부; 및
    상기 분류에 의해 차별화된 구간을 통한 최적의 송신 확률을 계산하는 송신 확률 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 채널 분포 정보는 소스와 릴레이 사이의 채널 이득, 데이터 패킷 주소 확인과정, 전력 레벨 확인, CRC 에러 없음 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    디코딩 셋 판별부는,
    소스로부터 설정되는 전송률과 송신 전력, QoS 임계값(
    Figure 112008087418853-PAT00031
    )을 통해 채널 파라미터가 수학식 9를 만족하는 릴레이 선별 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송 셋 판별부는,
    목적지로부터 설정되는 전송률과 송신 전력, QoS 임계값
    Figure 112008087418853-PAT00032
    을 통해 수학식 10을 만족하는 릴레이 선별 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 확률 산출 장치.
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