KR20120061313A - Adaptive Beam based Communication System and Multi-hop Relay Transmission Method Thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An adaptive beam based communication system and multi-hop relay transmission method are provided to increase the capacity of a communication system by transmitting data to a target vehicle through a multi-hop transmission method. CONSTITUTION: Infrastructure schedules a target vehicle which transmits data. A communication state of the target vehicle is determined(S120). The target vehicle receives the data through a directing transmission method which directly transmits the data or a multi-hop transmission method according to determination results. The multi-hop transmission method transmits the data to a relay vehicle selected from other vehicles. The relay vehicle transmits the data to the target vehicle. The relay vehicle is existed within a service area of the infrastructure and is not scheduled.

Description

적응성 빔 기반 통신시스템 및 그 멀티홉 릴레이 전송방법{Adaptive Beam based Communication System and Multi-hop Relay Transmission Method Thereof}Adaptive Beam based Communication System and Multi-hop Relay Transmission Method Thereof}

본 발명은 적응성 빔 기반 통신시스템 및 그 멀티홉 릴레이 전송방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주변의 장애물 또는 다른 차량에 의하여 인프라와의 채널 상태가 양호하지 않은 차량에 대해서는 릴레이 차량을 통한 멀티홉 전송을 통해서 채널용량을 증대시키되, 주변 차량과의 간섭을 고려하여 최적의 릴레이 차량을 선택하고 그 자원을 할당함으로써 통신시스템의 전체적인 성능 및 효율을 최대화할 수 있는 적응성 빔 기반 통신시스템 및 그 멀티홉 릴레이 전송방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention relates to an adaptive beam-based communication system and a multi-hop relay transmission method, and more particularly, multi-hop transmission through a relay vehicle for a vehicle having a poor channel state with an infrastructure due to an obstacle or other vehicle nearby. Adaptive beam-based communication system and its multi-hop relay that can increase the channel capacity but maximize the overall performance and efficiency of the communication system by selecting the optimal relay vehicle and allocating its resources in consideration of interference with surrounding vehicles. It is to provide a transmission method.

최근 텔레매틱스/ITS에서 당면하고 있는 과제는 차량 및 운전자의 안전과 교통 흐름의 개선을 위하여 긴급한 상황에 처한 차량 또는 주변 차량이 유효하고 적절한 정보를 송수신할 수 있는 통신기술의 요구사항을 만족시키는 것이며, 이를 위하여 여러 가지 방식의 통신기술이 개발 및 적용되고 있다.Recently, the problem facing Telematics / ITS is to satisfy the requirements of the communication technology that can transmit and receive valid and appropriate information to the vehicle or the surrounding vehicle in urgent situation in order to improve the safety and traffic flow of the vehicle and the driver. To this end, various types of communication technologies have been developed and applied.

이 중 대표적인 것이 노변장치와 같은 인프라(infrastructure)가 무선통신에 의해 차량에 대하여 다양한 정보 및 서비스를 제공하는 V2I(Vehicle to infrastructure) 통신시스템과, 차량들 사이에 무선통신을 통하여 정보 및 서비스를 송수신하는 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신시스템이다.The representative among them is a V2I (Vehicle to infrastructure) communication system in which an infrastructure such as a roadside device provides various information and services to a vehicle by wireless communication, and information and services are transmitted and received through wireless communication between vehicles. V2V (Vehicle to Vehicle) communication system.

이들 통신시스템의 경우 종래에는 전방향 안테나를 이용한 무선통신 방식을 이용하였으나, 근래에는 수신 차량의 배치위치 및 이동속도를 고려하여 생성된 적응성 빔을 통해 정보를 제공함으로써 불필요한 통신 자원의 낭비를 방지하여 통신시스템의 용량을 최대화하는 적응성 빔 기반의 빔분할다중접속(BDMA,Beam Division Multiple Access) 방식이 적용되고 있다.In the past, these communication systems use a wireless communication method using omni-directional antennas. However, in recent years, unnecessary communication resources are prevented by providing information through an adaptive beam generated in consideration of the placement position and the moving speed of a receiving vehicle. An adaptive beam-based beam division multiple access (BDMA) scheme is used to maximize the capacity of a communication system.

그러나, 상기 V2I 통신시스템은 인프라와 차량과의 상대속도가 크기 때문에 차량과 인프라의 접속시간이 매우 제한적일 뿐만 아니라, 접속중에도 큰 상대속도에 의한 도플러 효과, 인프라와의 거리, 주변의 장애물 또는 다른 차량들로 인하여 통신채널의 상태가 양호하지 못한 차량이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, since the V2I communication system has a large relative speed between the infrastructure and the vehicle, the connection time between the vehicle and the infrastructure is not only very limited. Due to this, there is a problem that a vehicle in which a state of a communication channel is not good occurs.

이를 해결하기 위하여 인프라와 수신 차량 사이를 중계하는 릴레이 차량을 통하여 멀티홉 전송방식을 이용하는 방안을 고려할 수 있으나, 이 경우에도 차량의 고속 이동성으로 인하여 최적의 릴레이 차량을 선택하는 것이 용이하지 않기 때문에 릴레이 차량을 잘못 선택할 경우 도리어 통신시스템의 용량을 더욱 저감시키게 되는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a method of using a multi-hop transmission method may be considered through a relay vehicle relaying between the infrastructure and the receiving vehicle. However, in this case, the relay may not be easily selected due to the high speed mobility of the vehicle. If the vehicle is incorrectly selected, there is a problem in that the capacity of the communication system is further reduced.

한편, 상기 V2V 통신시스템의 경우에도 차량의 빠른 이동속도로 인하여 네트워크의 토폴로지가 빠르게 변하고 인프라와 같은 중심노드가 없기 때문에 차량이 많을 경우 경로가 지나치게 다양하여, 상기 V2I 통신에서와 마찬가지로 릴레이 차량을 이용한 멀티홉(multi-hop)전송에서 최적의 루트(route)를 선정하기 어렵다는 단점이 있다.On the other hand, even in the case of the V2V communication system, the network topology changes rapidly due to the fast moving speed of the vehicle and there are no central nodes such as infrastructure. It is difficult to select an optimal route in multi-hop transmission.

또한, 상기 V2V 통신시스템의 경우 차량이 긴급 메시지를 주변 차량에 브로드캐스트하기 때문에 중복된 메시지의 플러딩(flooding)으로 통신이 단절되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 동일한 데이터의 전송에 자원을 낭비하기 때문에 통신시스템의 용량을 저하시키게 되는 문제점도 있다.
In addition, in the case of the V2V communication system, since the vehicle broadcasts an emergency message to neighboring vehicles, the communication is not only disconnected due to flooding of duplicate messages, but also wastes resources for transmission of the same data. Another problem is that the capacity of the system is reduced.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 BDMA 방식의 적응성 빔 기반 통신시스템에서 인프라의 서비스 커버리지(coverage) 내에 V2I 통신과 V2V 통신이 공존하는 통신방식(이하, 'V2V2I 통신'이라 한다.)을 적용하여 상기 인프라와의 통신 채널 상태가 좋지 않은 목적 차량의 경우에는 인프라가 릴레이 차량을 통한 멀티홉 전송방식(V2I 통신과 V2V 통신을 이용함)으로 상기 목적 차량에 데이터를 전송함으로써 통신시스템의 용량을 제고할 수 있는 적응성 빔 기반 통신시스템 및 그 멀티홉 릴레이 전송방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is a communication scheme in which V2I communication and V2V communication coexist within a service coverage of an infrastructure in a BDMA adaptive beam-based communication system (hereinafter, In the case of the target vehicle in which the communication channel state with the infrastructure is not good by applying 'V2V2I communication'), the infrastructure is connected to the target vehicle by a multi-hop transmission method (using V2I communication and V2V communication) through a relay vehicle. An object of the present invention is to provide an adaptive beam-based communication system and a multi-hop relay transmission method capable of improving the capacity of a communication system by transmitting data.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같이 릴레이 차량을 이용하여 목적 차량에 데이터를 전송하는 경우 인프라와 V2I 통신을 하는 다른 목적 차량과의 간섭을 고려하여 최적의 릴레이 차량과 그 전송파워를 선택함으로써 통신시스템의 용량을 최대화할 수 있는 적응성 빔 기반 통신시스템 및 그 멀티홉 릴레이 전송방법을 제공하기 위한 것이다.
In addition, another object of the present invention is to select the optimal relay vehicle and its transmission power in consideration of the interference between the infrastructure and other target vehicle performing V2I communication when transmitting data to the target vehicle using the relay vehicle as described above. An object of the present invention is to provide an adaptive beam-based communication system and a multi-hop relay transmission method capable of maximizing the capacity of a communication system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법은, 빔분할다중접속 방식을 이용한 적응성 빔 기반의 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법에 있어서, 인프라가 데이터를 전송하는 목적차량을 스케줄링하는 제1단계;와 상기 목적차량의 통신상태를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 인프라가 상기 목적차량에 데이터를 직접 전송하는 직접 전송, 또는 상기 인프라가 다른 차량 중에서 선택된 릴레이 차량에게 데이터를 전송(이하, '제1전송')하고 상기 선택된 릴레이 차량이 수신한 데이터를 목적차량에 전송(이하, '제2전송')하는 멀티홉 전송 중 어느 하나에 의해 상기 목적차량에 데이터를 전송하는 제2단계를 포함하되, 상기 선택된 릴레이 차량은 상기 인프라의 서비스 영역내에 있고 상기 제1단계에서 스케줄링이 되지 않은 차량 j인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-hop relay transmission method of the adaptive beam-based communication system according to the present invention, the multi-hop relay transmission method of the adaptive beam-based communication system using a beam split multiple access method, the infrastructure is A first step of scheduling a target vehicle for transmitting data; and a direct transmission in which an infrastructure directly transmits data to the target vehicle according to the determination result and determines a communication state of the target vehicle, or among vehicles having different infrastructures. The purpose of the multi-hop transmission by transmitting data to the selected relay vehicle (hereinafter referred to as 'first transmission') and transmitting the data received by the selected relay vehicle to the target vehicle (hereinafter referred to as 'second transmission'). A second step of transmitting data to the vehicle, wherein the selected relay vehicle is within a service area of the infrastructure and the first Characterized in that the vehicle j is not scheduled in the step.

또한, 상기 제2단계는, 데이터를 전송하고자 하는 목적차량인 차량 i에 대하여, 상기 직접 전송시 차량 i의 채널용량인 Ci D와, 각각의 상기 차량 j를 통한 멀티홉 전송시 차량 i의 채널용량인 Cij M을 구하는 제2-1단계; 상기 차량 j 중 Cij M이 Ci D보다 큰 차량인 릴레이 후보차량을 구하는 제2-2단계; 상기 차량 i에 직접 전송시 통신시스템 전체의 용량인 CD와 상기 차량 i에 멀티홉 전송시 통신시스템 전체의 용량인 CM을 상기 릴레이 후보차량 각각에 대하여 구하는 제2-3단계; 상기 릴레이 후보차량 중 CM이 CD보다 큰 차량이 있는 경우, 상기 CM이 가장 큰 릴레이 후보차량을 상기 차량 i의 릴레이 차량으로 선택하는 제2-4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second step may be performed by: C i D , which is the channel capacity of the vehicle i, when the direct transmission is performed, and vehicle i, when the multi-hop transmission is performed through each of the vehicles j, for the vehicle i, the target vehicle to which data is to be transmitted. A second step of obtaining C ij M , which is a channel capacity; A second step of obtaining a relay candidate vehicle in which C ij M is greater than C i D in the vehicle j; Obtaining C D , which is the capacity of the entire communication system when transmitting directly to the vehicle i, and C M, which is the capacity of the entire communication system when transmitting the multi-hop to the vehicle i, for each of the relay candidate vehicles; If there is a vehicle whose C M is greater than C D among the relay candidate vehicles, step 2-4 of selecting the relay candidate vehicle having the largest C M as the relay vehicle of the vehicle i may be included.

또한, 상기 차량 i를 제외한 나머지 목적 차량은 직접 전송에 의해 데이터를 전송받는 제1그룹과 멀티홉 전송에 의해 데이터를 전송받는 제2그룹으로 구성되고, 상기 Ci D는, 제2그룹의 제1전송 단계에서 상기 차량 i가 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRi D1을 이용하여 구한 Ci D1과, 제2그룹의 제2전송 단계에서 상기 차량 i가 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRi D2를 이용하여 구한 Ci D2의 합이고, 상기 Cij M은, 차량 i가 제1전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRij M1을 이용하여 구한 Cij M1과, 차량 i가 제2전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRij M2를 이용하여 구한 Cij M2 중 작은 값인 것을 특징으로 한다.In addition, the remaining vehicle except for the vehicle i is composed of a first group to receive data by direct transmission and a second group to receive data by multi-hop transmission, wherein C i D is the first group of the second group. C i D1 obtained using SINR i D1 including interference received by the vehicle i from direct transmission of the first group and first transmission of the second group in the first transmission step, and in the second transmission step of the second group. Vehicle i is the sum of C i D2 obtained using SINR i D2 including interference received from the first transmission of the first group and the second transmission of the second group, wherein C ij M is the first transmission step of vehicle i; C ij M1 obtained using SINR ij M1 including interference received from the first group of the first group and the first group of the second group, and vehicle i directly transmits the first group and the second group in the second stage of transmission. is the SINR ij M2, including receiving interference from the second transmission of the group And it characterized by a small value of C ij M2 obtained.

또한, 상기 제2-1단계에서 Cij M을 구하는 경우 차량 j에 대한 SINRij M1 및 Cij M1을 구한 후 상기 SINRij M1이 SINRij M2와 동일한 경우의 상기 차량 j의 전송파워를 계산하고, 상기 계산된 전송파워가 미리 설정된 차량 j의 최대 전송파워 이하인 경우에는 상기 SINRij M2 및 Cij M2를 각각 SINRij M1 및 Cij M1 과 동일하게 두고 그렇지 않은 경우이면 상기 차량 j의 전송파워가 상기 최대 전송파워일 때의 SINRij M2 및 Cij M2를 구하는 것을 특징으로 한다.In the case of obtaining C ij M in step 2-1, after calculating SINR ij M1 and C ij M1 for vehicle j, the transmission power of the vehicle j when SINR ij M1 is equal to SINR ij M2 is calculated. If the calculated transmission power is less than or equal to the maximum transmission power of the preset vehicle j, the SINR ij M2 and C ij M2 are equal to SINR ij M1 and C ij M1 , respectively. Otherwise, the transmission power of the vehicle j is SINR ij M2 and C ij M2 at the maximum transmission power are obtained.

또한, 상기 제2-1단계에서 계산된 전송파워가 미리 설정된 차량 j의 최대 전송파워 이하인 경우에는 상기 차량 j의 전송파워를 계산된 전송파워로 할당하고, 그렇지 않은 경우이면 상기 차량 j의 전송파워를 상기 최대 전송파워로 할당하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the transmission power calculated in step 2-1 is less than or equal to the maximum transmission power of the preset vehicle j, the transmission power of the vehicle j is assigned as the calculated transmission power, otherwise the transmission power of the vehicle j Is assigned to the maximum transmission power.

또한, 상기 제2-3단계에서 상기 CD와 CM은 각각 차량 i의 채널용량과 상기 나머지 목적차량의 채널용량의 합이고, 상기 나머지 목적차량 중 직접 전송인지 멀티홉 전송인지 정해지지 않은 목적차량에 대해서는 직접 전송인 경우의 채널용량으로 계산하는 것을 특징으로 한다.In addition, in step 2-3, the C D and the C M are the sum of the channel capacity of the vehicle i and the channel capacity of the remaining target vehicle, respectively, and the target vehicle that is not determined whether it is direct transmission or multi-hop transmission among the remaining target vehicles. Is calculated by channel capacity in case of direct transmission.

또한, 상기 제2-2단계에서 릴레이 후보차량이 없는 경우이거나, 상기 제2-4단계에서 릴레이 후보차량 중 CM이 CD보다 큰 차량이 없는 경우에는 직접 전송으로 상기 차량 i에게 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, when there is no relay candidate vehicle in step 2-2 or when there is no vehicle whose C M is greater than C D among the relay candidate vehicles in step 2-4, data is transmitted to the vehicle i by direct transmission. Characterized in that.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 적응성 빔 기반 통신시스템은, 빔분할다중접속 방식을 이용하여 인프라와 차량 사이의 통신이나 차량간 통신을 수행하는 적응성 빔 기반 통신시스템에 있어서, 상기 차량은 상기 인프라의 서비스 영역내에 있거나 상기 서비스 영역에 진입하거나 상기 서비스 영역 밖으로 빠져나가는 적어도 하나의 목적차량과, 상기 인프라의 서비스 영역내에 있는 적어도 하나의 릴레이 차량을 포함하고, 상기 인프라는 데이터를 전송하기 위해 스케줄링된 상기 목적 차량의 통신 상태에 따라 해당하는 상기 목적 차량에 데이터를 직접 전송하거나 상기 릴레이 차량에게 전송(이하, '제1전송')하고 상기 릴레이 차량이 수신한 데이터를 해당하는 상기 목적 차량에 전송(이하, '제2전송')하되, 상기 인프라는 상기 데이터를 전송하기 위한 목적차량으로 스케줄링이 되지 않은 다른 차량 중에서 멀티홉 전송에 동원되는 릴레이 차량을 선택하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the adaptive beam-based communication system according to the present invention, in the adaptive beam-based communication system for performing communication between the infrastructure and the vehicle or vehicle-to-vehicle communication using a beam split multiple access method, The vehicle comprises at least one target vehicle in or out of or in the service area of the infrastructure and at least one relay vehicle in the service area of the infrastructure, the infrastructure transmitting data According to the communication state of the target vehicle scheduled to transmit data directly to the corresponding target vehicle or to the relay vehicle (hereinafter, 'first transmission') and the data corresponding to the object received by the relay vehicle Transmit to the vehicle (hereinafter referred to as 'second transmission'), but the infrastructure It is characterized in that the relay vehicle mobilized for multi-hop transmission is selected from among other vehicles not scheduled as the target vehicle for transmitting the data.

또한, 상기 인프라는 상기 목적차량에 데이터를 직접 전송시 해당하는 상기 목적차량의 제1채널용량(Ci D)과 상기 릴레이 차량을 통한 멀티홉 전송시 해당하는 상기 목적차량의 제2채널용량(Cij M)을 각각 구하고, 상기 릴레이 차량 중 제2채널용량(Cij M)이 제1채널용량(Ci D)보다 큰 차량인 릴레이 후보 차량을 구하며, 해당하는 상기 목적차량에 데이터를 직접 전송시 통신시스템 전체의 제1시스템용량(CD)과 해당하는 상기 목적차량에 데이터를 멀티홉 전송시 통신시스템 전체의 제2시스템용량(CM)을 릴레이 후보 차량에 대해 구하고, 상기 릴레이 후보 차량 중 제2시스템용량(CM)이 제1시스템용량(CD) 보다 큰 차량이 있는 경우 상기 제2시스템용량(CM)이 가장 큰 릴레이 후보 차량을 해당하는 상기 목적차량의 릴레이 차량으로 선택하는 것을 특징으로 한다.The infrastructure may further include a first channel capacity C i D of the corresponding target vehicle when data is directly transmitted to the target vehicle and a second channel capacity of the target vehicle corresponding to multi-hop transmission through the relay vehicle. C ij M ), respectively, and obtain a relay candidate vehicle in which the second channel capacity C ij M is greater than the first channel capacity C i D among the relay vehicles, and directly apply data to the corresponding target vehicle. Obtaining the first system capacity (C D ) of the entire communication system and the second system capacity (C M ) of the entire communication system for a multi-hop transmission to a relay candidate vehicle during transmission, and obtaining the relay candidate. If there is a vehicle having a second system capacity C M greater than the first system capacity C D among the vehicles, the relay candidate vehicle having the largest second system capacity C M is the relay vehicle of the corresponding target vehicle. To choose The.

또한, 해당하는 상기 목적 차량을 제외한 나머지 목적차량은 직접 전송에 의해 데이터를 전송받는 제1그룹과 멀티홉 전송에 의해 데이터를 전송받는 제2그룹으로 구성하고, 상기 인프라는 제2그룹의 제1전송 단계에서 해당하는 상기 목적차량이 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제3채널용량(Ci D1)을 구하고 제2그룹의 제2전송 단계에서 해당하는 상기 목적차량이 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제4채널용량(Ci D2)을 구하고, 상기 제3채널용량(Ci D1)과 상기 제4채널용량(Ci D2)의 합을 상기 제1채널용량(CD)으로 결정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the remaining target vehicle excluding the corresponding target vehicle comprises a first group receiving data by direct transmission and a second group receiving data by multi-hop transmission, and the infrastructure includes a first group of the second group. In the transmitting step, the third vehicle capacity C i D1 is obtained in consideration of the interference received from the direct transmission of the first group and the first transmission of the second group, and the corresponding vehicle is obtained in the second transmission step of the second group. the purpose of the vehicle in consideration of the received interference from the second transmission of the direct transmission of the first group and the second group to obtain a fourth channel capacity (C i D2), the third channel capacity (C i D1) and the first to The sum of the four channel capacitances C i D2 may be determined as the first channel capacitance C D.

또한, 해당하는 상기 목적 차량을 제외한 나머지 목적차량은 직접 전송에 의해 데이터를 전송받는 제1그룹과 멀티홉 전송에 의해 데이터를 전송받는 제2그룹으로 구성하고, 상기 인프라는 해당하는 상기 목적차량의 제1전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제5채널용량(Cij M1)을 구하고, 해당하는 상기 목적차량의 제2전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제6채널용량(Cij M2)을 구하고, 상기 제5채널용량(Cij M1)과 제6채널용량(Cij M2) 중 작은 값을 상기 제2채널용량으로 결정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the remaining target vehicle excluding the corresponding target vehicle comprises a first group receiving data by direct transmission and a second group receiving data by multi-hop transmission, and the infrastructure includes In the first transmission step, the fifth channel capacity C ij M1 is obtained in consideration of interference received from the direct transmission of the first group and the first transmission of the second group, and the first channel is transmitted in the second transmission step of the corresponding vehicle. The sixth channel capacity C ij M2 is obtained by considering interference received from the direct transmission of the group and the second transmission of the second group, and the fifth channel capacity C ij M1 and the sixth channel capacity C ij M2 are obtained . The smaller value is determined as the second channel capacity.

또한, 상기 제1시스템용량과 상기 제2시스템용량은 각각 해당하는 상기 목적차량의 채널용량과 해당하는 상기 목적차량을 제외한 스케줄링된 나머지 목적차량의 채널용량의 합이고, 상기 인프라는 상기 나머지 목적차량 중 직접 전송인지 멀티홉 전송인지 정해지지 않은 목적차량에 대해서는 직접 전송인 경우의 채널용량으로 결정하는 것을 특징으로 한다.Further, the first system capacity and the second system capacity are respectively the sum of the channel capacity of the corresponding target vehicle and the channel capacity of the remaining scheduled vehicle except for the corresponding target vehicle, and the infrastructure is the remaining target vehicle. The target vehicle, which is not determined whether direct transmission or multi-hop transmission, is determined by channel capacity in the case of direct transmission.

또한, 상기 인프라는 상기 릴레이 후보 차량이 없는 경우이거나 상기 릴레이 후보 차량 중 제2시스템용량이 제1시스템용량보다 큰 차량이 없는 경우에는 해당하는 상기 목적차량에 대해 직접 전송으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the infrastructure transmits data by direct transmission to the corresponding target vehicle when there is no relay candidate vehicle or when there is no vehicle having a second system capacity larger than the first system capacity among the relay candidate vehicles. It is done.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법 및 이를 이용한 통신시스템은 릴레이 차량을 사용하지 않는 경우와 사용하는 경우의 채널용량 및 통신시스템 용량을 비교하여 인프라와의 통신 채널 상태가 좋지 않은 목적 차량의 경우에는 인프라가 릴레이 차량을 통한 멀티홉 전송방식으로 상기 목적 차량에 데이터를 전송함으로써 통신시스템의 용량을 제고할 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, the multi-hop relay transmission method and the communication system using the adaptive beam-based communication system according to the present invention are compared with the infrastructure by comparing the channel capacity and the communication system capacity with and without using a relay vehicle. In the case of a target vehicle having a poor communication channel state, the infrastructure has an advantage of increasing the capacity of the communication system by transmitting data to the target vehicle in a multi-hop transmission method through a relay vehicle.

또한, 상기 본 발명에 따른 멀티홉 릴레이 전송방법 및 이를 이용한 통신시스템은 릴레이 차량을 이용하여 목적 차량에 데이터를 전송하는 경우 인프라와 V2I 통신을 하는 다른 목적 차량과의 간섭을 고려하여 최적의 릴레이 차량과 그 전송파워를 선택함으로써 통신시스템의 용량을 증대시킴으로써 통신시스템의 성능 및 효율을 최대화할 수 있다는 장점이 있다.
In addition, the multi-hop relay transmission method and a communication system using the same according to the present invention is optimal relay vehicle in consideration of the interference between the infrastructure and other target vehicle for V2I communication when transmitting data to the target vehicle using the relay vehicle By selecting the transmission power and its power, the capacity of the communication system can be increased to maximize the performance and efficiency of the communication system.

도1은 본 발명에 따른 적응성 빔 기반의 통신시스템에 적용된 빔분할다중접속 기술의 개념을 도시한 도면,
도2와 도2b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템에 멀티홉 릴레이 전송방식을 적용한 서로 다른 적용예를 도시한 도면,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템에서 이루어질 수 있는 직접 전송과 멀티홉 릴레이 전송의 예를 도시한 도면,
도4는 도3에 도시한 각 전송방식의 자원사용을 비교한 도면,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템에서 각 통신의 채널모델을 나타낸 도면,
도6에는 도5의 채널모델에서 θ 3dB = 70°일 때의 안테나이득을 dB 단위로 나타낸 그래프,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템에서 멀티홉 통신의 채널환경을 나타낸 도면,
도8은 도7에 도시한 멀티홉 통신에서의 간섭모델을 나타낸 도면, 및
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템에서 적용한 멀티홉 릴레이 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다
1 is a diagram illustrating a concept of a beam splitting multiple access technique applied to an adaptive beam based communication system according to the present invention;
2 and 2b are diagrams illustrating different applications in which a multi-hop relay transmission scheme is applied to a communication system according to an embodiment of the present invention, respectively.
3 illustrates an example of direct transmission and multi-hop relay transmission that can be made in a communication system according to an embodiment of the present invention;
4 is a view comparing resource usage of each transmission method shown in FIG. 3;
5 is a view showing a channel model of each communication in a communication system according to an embodiment of the present invention;
6 is a graph showing the antenna gain in dB units when θ 3dB = 70 ° in the channel model of FIG. 5;
7 illustrates a channel environment of multi-hop communication in a communication system according to an embodiment of the present invention;
8 is a diagram showing an interference model in the multi-hop communication shown in FIG.
9 is a flowchart illustrating a multi-hop relay transmission method applied in a communication system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 통신시스템을 구성하는 단말이 차량인 경우에 대하여 일예로서 설명하나 이에 한정되지 아니하며, 상기 단말들이 아이패드나 휴대폰과 같은 휴대용 통신단말기인 경우에도 적용될 수 있다. In the present embodiment, for convenience of description, a case in which a terminal constituting a communication system is a vehicle will be described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the terminal may be applied to a portable communication terminal such as an iPad or a mobile phone.

먼저, 본 발명에 따른 통신시스템에서 적용하는 빔분할다중접속(BDMA) 방식은 인프라(또는 기지국)가 단말(본 실시예의 경우에는 차량)의 위치에 따라 안테나 빔을 분할하여 단말들이 다중접속(multiple access)하도록 함으로써 통신시스템의 용량을 획기적으로 증가시키는 방식이며, 상기 빔분할다중접속은 위상배열안테나(phase array antenna)를 이용한 빔포밍(beam forming)을 통해서 특정 위치로 향하는 빔 패턴을 갖는 적응성 빔들을 만듦으로써 구현할 수 있다. First, in the beam splitting multiple access (BDMA) scheme applied in the communication system according to the present invention, an infrastructure (or base station) divides an antenna beam according to a location of a terminal (vehicle in this embodiment), thereby allowing terminals to be multiplexed. The beam splitting multiple access method is an adaptive beam having a beam pattern directed to a specific position through beam forming using a phased array antenna. Can be implemented by creating

이때, 각각의 단말들은 종래의 TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA 등의 다중접속 기술을 적용하여 다중접속하게 되는데, 본 실시예에서는 일예로서 TDMA 방식을 이용하여 다중접속하는 것으로 구성한다.In this case, each of the terminals is connected to multiple access by applying a conventional multiple access technology such as TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA, etc. In this embodiment, it is configured to multiplex using the TDMA scheme as an example.

도1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 통신시스템은 각각의 차량(20)들이 기지국과 같은 인프라(10)로부터 서로 다른 각도의 위치에 존재하는 경우, 상기 인프라(10)는 각기 다른 각도로 향하는 빔을 전송하여 동시에 여러 차량(20)에게 데이터를 전송한다.As shown in FIG. 1, in the communication system according to the present invention, when the respective vehicles 20 exist at different angles from the infrastructure 10 such as a base station, the infrastructure 10 faces at different angles. The beam is transmitted to transmit data to several vehicles 20 at the same time.

이때, 상기 인프라(10)는 이동하고 있는 차량(20)의 속도와 방향(또는 위치)를 고려하여 빔을 업데이트하게 되는데, 상기 빔을 업데이트하는 방법으로는 도1에 도시한 바와 같이 빔폭적응법(BWA, Beam Width Adaptation), 빔트래킹법(BT, Beam Tracking) 및 이 둘을 혼합한 혼합법(BWAT, Beam Width Adaptation and Tracking) 중 어느 한가지 방법을 이용한다.At this time, the infrastructure 10 updates the beam in consideration of the speed and the direction (or the position) of the moving vehicle 20. As a method of updating the beam, as shown in FIG. (BWA, Beam Width Adaptation), a beam tracking method (BT, Beam Tracking) and a mixture of the two (BWAT, Beam Width Adaptation and Tracking) method of any one is used.

상기 빔폭적응법(BWA)은 차량(20)의 속도에 따라 빔폭을 가변하여 차량(20)의 이동성을 지원하는 방식으로서 차량(20)의 속도가 빠르면 넓은 빔폭을 할당하고 차량(20)의 속도가 느리면 좁은 빔폭을 할당하여 차량(20)의 이동시 차량(20)의 정확한 위치를 알지 못해도 계속 통신서비스를 지원할 수 있도록 하기 때문에, 차량(20)의 위치 및 속도 정보의 피드백양이 적어도 되는 장점이 있다.The beam width adaptation method (BWA) is a method of supporting the mobility of the vehicle 20 by varying the beam width according to the speed of the vehicle 20. When the speed of the vehicle 20 is fast, a wide beam width is allocated and the speed of the vehicle 20 is increased. When the slow speed is assigned, the narrow beam width can be allocated so that the communication service can be continuously supported even when the vehicle 20 is moved without knowing the exact position of the vehicle 20. Therefore, the feedback amount of the position and speed information of the vehicle 20 can be minimized. have.

또한, 상기 빔트래킹법(BT)은 차량(20)의 이동에 따라 빔의 방향을 가변하는 방법으로서 차량(20)이 이동함에 따라 차량의 정확한 위치정보를 인프라(10)에게 피드백해야 하는 단점이 있지만, 빔폭이 일정하므로 빔 관리가 용이하다는 장점이 있다.In addition, the beam tracking method BT is a method of varying the direction of the beam according to the movement of the vehicle 20. The disadvantage of having to feed back the exact position information of the vehicle to the infrastructure 10 as the vehicle 20 moves. However, there is an advantage that the beam management is easy because the beam width is constant.

또한, 상기 혼합법(BWAT)은 전술한 빔폭적응법(BWA)과 빔트래킹법(BT)의 장점을 혼합한 방식으로서 차량(20)의 속도에 따라 빔의 폭과 방향을 동시에 가변시킨다.In addition, the mixing method BWAT combines the advantages of the above-described beam width adaptation method BWA and beam tracking method BT to simultaneously vary the width and direction of the beam according to the speed of the vehicle 20.

이와 같이, 본 발명에 따른 통신시스템은 차량(20)의 통신환경에 맞추어 빔(beam)의 위치, 개수 및 빔 폭(beam width)을 적응적으로 쉽게 변화시킬 수 있기 때문에 다변하는 이동통신 환경에 신속하게 대응할 수 있음은 물론, 통신자원의 사용효율을 제고함으로써 통신시스템의 용량을 극대화할 수 있다는 장점이 있다.
As described above, the communication system according to the present invention can easily and easily change the position, number, and beam width of beams according to the communication environment of the vehicle 20. Not only can it respond quickly, but it also has the advantage of maximizing the capacity of the communication system by improving the efficiency of use of communication resources.

한편, 도2와 도2b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템에 멀티홉 릴레이 전송(이하, '멀티홉 전송'이라 한다.)방식을 적용한 서로 다른 적용예를 도시한 도면이다.2 and 2b are diagrams illustrating different application examples in which multi-hop relay transmission (hereinafter, referred to as 'multi-hop transmission') is applied to a communication system according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 통신시스템은 상술한 BDMA 방식을 기반으로 하되, 상기 인프라(10)의 서비스 커버리지 영역내에서 인프라와 차량 사이의 통신(즉, V2I 통신)과 함께 차량들 사이의 통신(즉, V2V 통신)도 동시에 이루어지는 V2V2I 통신 방식으로 구성된다.The communication system according to the present embodiment is based on the above-described BDMA scheme, but the communication between the vehicles (that is, the V2I communication) together with the communication between the infrastructure and the vehicle (that is, the V2I communication) within the service coverage area of the infrastructure 10. V2V communication) is also constituted by the V2V2I communication method.

또한, 상기 통신시스템은 후술하는 바와 같이 V2I 통신의 채널 상태에 따라 인프라가 목적(destination) 차량에 직접 데이터를 전송하는 방법과 릴레이 차량을 통한 멀티홉 전송방식을 이용하여 전송하는 방식 중 어느 하나를 선택하도록 구성되는데, 이 경우 상기 인프라와 목적 차량 또는 릴레이 차량 사이에는 V2I 통신이 이루어지고 릴레이 차량과 목적 차량 사이에는 V2V 통신이 이루어지게 된다.In addition, the communication system, as described below, according to the channel state of the V2I communication, either the method of transmitting the data directly to the destination (destination) vehicle and the method of transmitting using a multi-hop transmission method through the relay vehicle In this case, V2I communication is performed between the infrastructure and the target vehicle or the relay vehicle, and V2V communication is performed between the relay vehicle and the target vehicle.

먼저, 도2a는 본 실시예에 따른 통신시스템에 멀티홉 전송방법을 적용하여 통신시스템의 전체 용량을 증대시키는 경우를 나타낸 도면이다.First, FIG. 2A illustrates a case in which the total capacity of the communication system is increased by applying a multi-hop transmission method to the communication system according to the present embodiment.

본 실시예에서 적용하고 있는 V2V2I 통신 시스템에서는 차량의 고속 이동성으로 인하여 인프라와 차량 사이의 통신 채널인 V2I 채널에서 큰 도플러 효과에 의한 영향을 받게 되는데, 이러한 도플러 효과에 의한 영향은 차량의 속도가 빠를수록 더 심해져 차량의 수신 신호 세기를 낮추기 때문에 차량의 QoS 를 만족시키지 못할 수도 있다. In the V2V2I communication system applied in the present embodiment, due to the high-speed mobility of the vehicle, the V2I channel, which is a communication channel between the infrastructure and the vehicle, is affected by a large Doppler effect. The more severe the lower the received signal strength of the vehicle may not satisfy the QoS of the vehicle.

그러나, 차량과 차량 사이의 통신 채널인 V2V 채널의 경우에는 차량들이 같은 방향으로 이동하고 있기 때문에 상대적인 속도가 V2I 채널의 경우보다 작아서 도플러 효과에 의한 영향도 상대적으로 작게 된다. However, in the case of the V2V channel, which is a communication channel between the vehicle and the vehicle, since the vehicles are moving in the same direction, the relative speed is smaller than that of the V2I channel, and thus the influence of the Doppler effect is relatively small.

일예로서, 도2a 에서 두 번째 차선(일예로서, 일반 차선)에서 70 km/h의 비교적 고속으로 움직이는 차량(일예로서, 승용차)(20a)에게 데이터를 전송하려고 하면 인프라(10)와 차량(20a) 사이의 채널은 차량의 높은 이동 속도 때문에 도플러 효과의 영향이 크다. As an example, attempting to transmit data to a relatively fast moving vehicle (eg, a passenger car) 20a at 70 km / h in a second lane (eg, a normal lane) in FIG. 2A may result in an infrastructure 10 and a vehicle 20a. The channels between) are highly influenced by the Doppler effect due to the high speed of the vehicle.

반면에, 첫 번째 차선 (일예로서, 버스 전용차선)에서 40 km/h의 비교적 저속으로 움직이는 차량(일예로서, 버스)(20b)는 인프라(10)에 상대적으로 가까이 위치하여 해당 차량(20b)을 릴레이로 이용하여 멀티홉 전송을 하게 되면 상대 속도가 낮고 경로 손실(path-loss)로 인한 신호의 감쇄효과도 적기 때문에 더 좋은 채널을 통해 전송을 할 수 있게 된다. On the other hand, a relatively slow moving vehicle (such as a bus) 20b of 40 km / h in the first lane (for example, a bus-only lane) is located relatively close to the infrastructure 10 so that the vehicle 20b is located. Multi-hop transmission using as a relay enables transmission through a better channel because the relative speed is low and the signal attenuation effect due to path-loss is small.

이와 같이, 상대속도가 낮은 릴레이 차량(20b)을 이용하여 멀티홉 전송을 하게 되면 통신시스템의 용량을 증대시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다. As such, when the multi-hop transmission is performed using the relay vehicle 20b having a low relative speed, an effect of increasing the capacity of the communication system can be obtained.

다만, 상기 릴레이 차량(20b)을 선택하는 과정에서 목적 차량(20a)보다 인프라(10)와의 거리가 더 먼 차량을 릴레이 차량(20b)으로 선택할 경우에는 경로손실이 증가하여 오히려 시스템의 성능이 저하될 가능성이 있으므로 이를 고려한 최적의 릴레이 차량(20b)을 선택하는 방법이 요구된다.However, in the process of selecting the relay vehicle 20b, if the vehicle having a distance from the infrastructure 10 is greater than the target vehicle 20a as the relay vehicle 20b, the path loss increases and the performance of the system decreases. Since there is a possibility, the method of selecting the optimum relay vehicle 20b in consideration of this is required.

다음으로, 도2b는 본 실시예에 따른 통신시스템에 멀티홉 릴레이 전송방법을 적용하여 인프라의 서비스 커버리지 영역을 확대시키는 경우를 나타낸 도면이다.Next, FIG. 2B is a diagram illustrating a case in which a service coverage area of an infrastructure is expanded by applying a multi-hop relay transmission method to a communication system according to the present embodiment.

일반적으로 인프라에서 전송한 신호는 인프라에서 거리가 멀어짐에 따라 그 세기가 감소하게 되므로, 상기 인프라의 커버리지 영역에는 신호가 약하게 도달하는 음영 지역이 존재할 수 있다. In general, since the signal transmitted from the infrastructure decreases in strength as the distance from the infrastructure increases, there may be a shaded area where the signal reaches weakly in the coverage area of the infrastructure.

상기 음영 지역은 인프라 커버리지 영역의 경계 부분에서 주로 나타나고 커버리지 밖의 영역에서는 수신 신호의 세기가 너무 약해서 신호를 제대로 수신할 수 없게 된다. The shaded area appears mainly at the boundary portion of the infrastructure coverage area, and in the out of coverage area, the strength of the received signal is too weak to receive the signal properly.

또한, V2I 통신에서는 차량이 인프라의 커버리지 내에 존재할 때에만 차량과 인프라 간의 통신이 이루어 질 수 있는데, 일반적으로 차량의 속도가 빠르기 때문에 차량이 인프라의 커버리지 내에 머무르는 시간은 매우 제한적이어서 V2I 통신이 제대로 이루어지지 않게 된다.In addition, in V2I communication, communication between the vehicle and the infrastructure can be performed only when the vehicle is within the coverage of the infrastructure. In general, since the speed of the vehicle is high, the time for the vehicle to stay within the coverage of the infrastructure is very limited, so that the V2I communication is properly performed. You won't lose.

상기와 같은 경우들에 있어서 릴레이 차량을 이용한 멀티홉 전송을 하게 되면 인프라의 제한된 커버리지 영역을 확장하는 효과를 가져 올 수 있고, 이로 인하여 차량이 인프라에 접속되어 있는 시간이 증가되어 차량과 인프라가 더 많은 데이터를 주고받을 수 있기 때문에 통신시스템의 성능을 향상시킬 수 있게 된다. In such cases, multi-hop transmission using a relay vehicle may have the effect of expanding the limited coverage area of the infrastructure, thereby increasing the time that the vehicle is connected to the infrastructure, thereby further increasing the vehicle and the infrastructure. Since a lot of data can be exchanged, it is possible to improve the performance of the communication system.

도2b는 상술한 바와 같이 멀티홉 릴레이 전송방식을 사용함으로써 인프라의 커버리지를 증가시키는 예를 보여주고 있다. Figure 2b shows an example of increasing the coverage of the infrastructure by using a multi-hop relay transmission scheme as described above.

먼저, 인프라(10)의 커버리지 밖에서 커버리지 안쪽으로 진입하려고 하는 차량(20a)에 대해서는 커버리지 내에 있는 릴레이 차량(20b)을 통해 멀티홉 전송을 함으로써 인프라(10)로의 접속을 도와주고, 인프라(10)의 커버리지를 빠져나가는 차량(20a')에 대해서는 커버리지 내에 존재하는 릴레이 차량(20b')을 통해 멀티홉 전송을 함으로써 인프라(10)와의 접속을 연장시키는 방식으로 상기 인프라(10)의 커버리지 영역을 확장할 수 있게 된다. First, the vehicle 20a that tries to enter the coverage out of the coverage of the infrastructure 10 is connected to the infrastructure 10 by multi-hop transmission through the relay vehicle 20b in the coverage, and the infrastructure 10 The coverage area of the infrastructure 10 is extended to the vehicle 20a 'that exits the coverage of the antenna 10 by extending the connection with the infrastructure 10 by multi-hop transmission through the relay vehicle 20b' existing in the coverage. You can do it.

이와 같이, 멀티홉 릴에이 전송방식을 통하여 인프라(10)의 커버리지 영역을 확장하기 위해서는 인프라(10)의 커버리지 영역 근처에 릴레이 차량(20b,20b')이 존재해야 하기 때문에, 이 경우에도 도2a에서 설명한 것과 마찬가지로 적정한 릴레이 차량(20b,20b')을 선택하기 위한 방법이 요구된다.
As described above, in order to expand the coverage area of the infrastructure 10 through the multi-hop reel transmission scheme, the relay vehicles 20b and 20b 'must exist near the coverage area of the infrastructure 10. As described above, a method for selecting appropriate relay vehicles 20b and 20b 'is required.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따른 통신시스템은 적응성 빔 기반의 V2V2I 통신시스템의 용량을 제고하기 위해 멀티홉 릴레이 전송방식을 이용한 것으로서, 통신시스템의 용량을 최대화하기 위하여 릴레이 차량을 이용하는 해당 V2I 통신과 다른 V2I 통신과의 간섭을 고려하여 최적의 릴레이 차량을 선택하고 그 자원을 할당할 수 있도록 하는 멀티홉 릴레이 전송방법을 적용하였다.As described above, the communication system according to the present embodiment uses a multi-hop relay transmission method to increase the capacity of the adaptive beam-based V2V2I communication system, and the corresponding V2I communication using the relay vehicle to maximize the capacity of the communication system. The multi-hop relay transmission method is applied to select the optimal relay vehicle and allocate its resources in consideration of interference with other V2I communication.

이하에서는 구체적인 예를 통하여 본 실시예에 따른 적응성 빔 기반의 V2V2I통신시스템에 적용되는 멀티홉 릴레이 전송방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a multi-hop relay transmission method applied to the adaptive beam-based V2V2I communication system according to the present embodiment will be described in detail with reference to a specific example.

먼저, 설명의 편의를 위하여 본 실시예에 따른 통신시스템에 대하여 다음과 같은 사항을 가정하기로 한다.First, for convenience of description, the following matters will be assumed for the communication system according to the present embodiment.

(V2V2I 통신시스템의 서비스 환경에 관한 가정)(Assumption about service environment of V2V2I communication system)

[가정 1] 상기 인프라는 기존의 셀룰러 네트워크(cellular network) 또는 장거리 광대역 네트워크(long-range broadband network, e.g. IEEE 802.16 standard)에서 사용하는 BS(Base Station)를 가정한다. Assumption 1 The infrastructure assumes a base station (BS) used in an existing cellular network or a long-range broadband network (e.g., IEEE 802.16 standard).

[가정 2] 상기 인프라와 차량은 모두 적응적으로 빔을 형성할 수 있는 BDMA 안테나를 장착하였다고 가정한다. Assumption 2 It is assumed that both the infrastructure and the vehicle are equipped with a BDMA antenna capable of adaptively forming a beam.

[가정 3] 모든 차량은 루프탑(rooftop)에 안테나를 장착하고 일정한 속력으로 이동한다고 가정한다.
Assumption 3 It is assumed that all vehicles are equipped with an antenna on the rooftop and move at a constant speed.

(V2V2I 통신시스템의 서비스 시나리오에 관한 가정)(Assumption about service scenario of V2V2I communication system)

[가정 4] 모든 차량은 GPS를 탑재하여 자신의 위치, 속도 및 방향을 포함하고 있는 차량 정보 메시지를 주기적으로 인프라에 전송하여 인프라가 차량의 위치에 관한 정보를 알고 채널 상태를 추정할 수 있다고 가정한다. [Assumption 4] Assume that all vehicles are equipped with GPS and periodically transmit vehicle information messages including their location, speed, and direction to the infrastructure so that the infrastructure can know the location of the vehicle and estimate the channel status. do.

[가정 5] V2V 통신에서는 V2V slot을 사용해 차량끼리 주기적으로 제어 메시지를 주고받기 때문에 차량 사이의 채널을 추정할 수 있다고 가정한다.
[Assumption 5] In V2V communication, it is assumed that channels between vehicles can be estimated because V2V slots periodically transmit and receive control messages.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템에서 이루어질 수 있는 직접 전송과 멀티홉 릴레이 전송의 예를 도시한 도면이고, 도4는 도3에 도시한 각 전송방식의 자원사용을 비교한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of direct transmission and multi-hop relay transmission that can be made in a communication system according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view comparing resource usage of each transmission method shown in FIG. to be.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 인프라가 존재하고 그 인프라의 커버리지 영역 내에 다수의 차량이 존재하는 단일 셀(single cell) V2V2I 통신시스템을 고려한다. In the present embodiment, for convenience of description, a single cell V2V2I communication system in which one infrastructure exists and a plurality of vehicles exist within the coverage area of the infrastructure is considered.

또한, 상기 통신시스템은 일예로서 TDMA 방식으로 동작하며, 매 타임슬롯(time slot)마다 인프라에서 스케줄링을 통해 서비스를 제공할 목적 차량을 선택하고, 상기 스케줄링된 목적 차량에 대해 적절한 릴레이 차량 및 그 자원할당을 선택함으로써 통신시스템의 용량을 최대화하게 된다.In addition, the communication system operates in a TDMA scheme as an example, selects a target vehicle to provide a service through scheduling in an infrastructure at every time slot, and relay equipment and resources appropriate for the scheduled target vehicle. Selecting an allocation maximizes the capacity of the communication system.

도3에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 멀티홉 릴레이 전송방식으로서 한 대의 릴레이 차량(20b)을 이용하여 전송하는 이중 홉 릴레이(two-hop relay) 전송방식을 일예로서 적용하였다.As shown in FIG. 3, the multi-hop relay transmission method uses a two-hop relay transmission method using one relay vehicle 20b as an example.

또한, 본 실시예에서는 인프라(10)가 멀티홉 통신으로 데이터를 전송하는 경우 릴레이 차량(20b)은 인프라(10)로부터 수신한 신호를 디코딩(decoding)하여 목적 차량(20a)으로 전송하는 DF(decode and forward)방식을 일예로서 사용하며, 이때 상기 릴레이 차량(20b)은 인프라(10)로부터 전송되는 신호를 항상 정확하게 디코딩할 수 있다고 가정한다. In addition, in the present embodiment, when the infrastructure 10 transmits data through multi-hop communication, the relay vehicle 20b decodes a signal received from the infrastructure 10 and transmits the DF (decoded) to the destination vehicle 20a. As an example, it is assumed that the relay vehicle 20b can always decode the signal transmitted from the infrastructure 10 accurately.

또한, 이하에서는 상기 인프라(10)에서 목적 차량(20a)으로 데이터를 직접 전송하는 경우를 '직접 전송'이라 하고 그 때의 통신을 '직접 V2I 통신'이라고 정의하며, 릴레이 차량(20b)을 이용하는 경우에는 인프라(10)에서 릴레이 차량(20b)으로의 전송 과정과 릴레이 차량(20b)에서 목적 차량(20a)으로의 전송 과정을 각각 '제1전송' 및 '제2전송'이라 하고 그 때의 통신을 각각 '멀티홉 제1통신' 및 '멀티홉 제2통신'이라고 정의한다. In addition, hereinafter, direct transmission of data from the infrastructure 10 to the target vehicle 20a is referred to as 'direct transmission' and communication at that time is defined as 'direct V2I communication', and the relay vehicle 20b is used. In this case, the transmission process from the infrastructure 10 to the relay vehicle 20b and the transmission process from the relay vehicle 20b to the target vehicle 20a are referred to as 'first transmission' and 'second transmission', respectively. Communication is defined as 'multi-hop first communication' and 'multi-hop second communication', respectively.

또한, 본 실시예에서 적용하고 있는 BDMA 기반의 V2V2I 통신 시스템에서는 전술한 바와 같이 일예로서 TDMA 방식을 사용하기 때문에, 멀티홉 전송으로 데이터를 전송할 경우 하나의 타임슬롯을 멀티홉 제1통신과 멀티홉 제2통신에서 나누어 사용하게 된다. In addition, since the BDMA-based V2V2I communication system applied in the present embodiment uses the TDMA method as an example as described above, when transmitting data in multi-hop transmission, one time slot is assigned to multi-hop first communication and multi-hop. The second communication is used separately.

즉, 도4에 도시한 바와 같이 인프라(10)가 릴레이 차량(20b)을 사용하지 않고 목적 차량(20a)에 직접 데이터를 전송하는 경우(즉, 직접 V2I 통신일 경우)에는 하나의 타임슬롯을 전부 사용하는 것에 반하여, 인프라(10)가 릴레이 차량(20b)을 사용하여 멀티홉 전송으로 목적 차량(20a)에 데이터를 전송하는 경우에는 하나의 타임슬롯을 인프라(10)와 릴레이 차량(20b)이 나눠서 사용하게 된다.That is, as shown in FIG. 4, when the infrastructure 10 directly transmits data to the target vehicle 20a without using the relay vehicle 20b (that is, direct V2I communication), one time slot is allocated. In contrast, when the infrastructure 10 uses the relay vehicle 20b to transmit data to the target vehicle 20a using multi-hop transmission, one time slot is allocated to the infrastructure 10 and the relay vehicle 20b. This will be used separately.

이때, 인프라(10)가 릴레이 차량(20b)으로의 전송에 사용하는 타임슬롯의 비율을 α라고 하면 릴레이 차량(20b)이 목적 차량(20a)으로의 전송에 사용하는 타임슬롯의 비율은 1-α가 된다.At this time, if the ratio of timeslots used by the infrastructure 10 to transmit to the relay vehicle 20b is α, the ratio of timeslots used by the relay vehicle 20b to transmit to the target vehicle 20a is 1-. α becomes.

상기 α의 값은 통신환경을 고려하여 설정되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 일예로서 α=0.5의 값을 사용하여 멀티홉 전송 시에 인프라(10)가 사용하는 자원의 양과 릴레이 차량(20b)이 사용하는 자원의 양이 같도록 설정하였다(즉, 직접 전송 시 인프라가 사용하는 타임슬롯 자원의 절반). The value of α is preferably set in consideration of the communication environment. In this embodiment, the amount of resources used by the infrastructure 10 and the relay vehicle 20b in multi-hop transmission using a value of α = 0.5 as an example. The amount of resources used is set equal (ie half of the timeslot resources used by the infrastructure for direct transmission).

또한, 임의의 타임슬롯 t 에서 인프라(10)의 커버리지 영역 내에 존재하는 차량들 중에서 인프라(10)에 의해 스케줄링 된 목적 차량(20a)은 총 V개 존재하며 그 집합을 V(t) = {1,...,V} 라고 정의하기로 한다. In addition, among the vehicles existing in the coverage area of the infrastructure 10 in any timeslot t, there are a total of V target vehicles 20a scheduled by the infrastructure 10, and the set is V (t) = {1. , ..., V}.

반면에, 상기 타임슬롯 t 에서 인프라(10)의 커버리지 영역 내에 존재하지만 인프라에 의해 스케줄링 되지 않은 차량은 총 R개 존재하며 그 집합을 R(t) = {1,...,R} 라고 정의하기로 한다. On the other hand, in timeslot t, there are a total of R vehicles present in the coverage area of infrastructure 10 but not scheduled by the infrastructure, and the set is defined as R (t) = {1, ..., R}. Let's do it.

이때, 집합 R(t)은 집합 V(t)에 포함된 차량의 릴레이 차량(20b)으로 사용될 수 있는 릴레이 차량 후보의 집합이며, 집합 V(t)와 집합 R(t)에 포함된 차량은 각각 i 와 j 를 인덱스로 사용하여 표시하기로 한다.At this time, the set R (t) is a set of relay vehicle candidates that can be used as the relay vehicle 20b of the vehicle included in the set V (t), the vehicle included in the set V (t) and the set R (t) We use i and j as indices, respectively.

한편, 상기 인프라(10)에서 최대로 형성 가능한 빔의 갯수는 안테나 갯수와 인프라의 전송파워에 의해 제한될 뿐만 아니라, 인프라(10)가 형성하는 빔의 개수가 너무 많으면 빔 사이의 간섭이 심해지기 때문에 빔의 개수를 계속 늘릴 수는 없다. Meanwhile, the maximum number of beams that can be formed in the infrastructure 10 is not only limited by the number of antennas and transmission power of the infrastructure, but also when the number of beams formed by the infrastructure 10 is too large, the interference between the beams becomes severe. Therefore, the number of beams cannot be increased continuously.

따라서, 본 실시예에서는 인프라(10)가 하나의 타임슬롯에서 동시에 형성 가능한 빔의 개수를 B개로 제한하고, 인프라(10)와 차량의 최대 전송 파워를 각각 P와 Pv로 정의하기로 한다. Therefore, in this embodiment, the infrastructure 10 limits the number of beams that can be simultaneously formed in one time slot to B, and defines the maximum transmission power of the infrastructure 10 and the vehicle as P and P v , respectively.

이때, 인프라(10)가 타임슬롯 t 에 스케줄링된 차량에 형성하는 빔의 전송파워는 p(t)로 동일하게 할당하였으며, 따라서 하나의 타임슬롯에서 빔의 개수를 최대로 형성할 경우 각각의 빔에 대한 전송파워 p(t) = P/B가 된다. At this time, the transmission power of the beam formed in the vehicle scheduled to the time slot t by the infrastructure 10 is equally allocated to p (t). Therefore, when the maximum number of beams is formed in one time slot, each beam The transmission power p (t) = P / B for.

또한, 본 실시예에 따른 통신시스템에서 목적 차량의 릴레이 차량이 정해지면 해당 릴레이 차량(20b)은 멀티홉 제1통신을 통해 인프라로부터 받은 데이터를 멀티홉 제2통신을 통해 목적 차량(20a)에게 전달해주어야 한다. In addition, when the relay vehicle of the target vehicle is determined in the communication system according to the present embodiment, the relay vehicle 20b transmits the data received from the infrastructure through the multi-hop first communication to the target vehicle 20a through the multi-hop second communication. You must pass it.

이때, 상기 릴레이 차량(20b)의 전송파워를 p(t) = pi j(t) 라고 정의하는데, 상기 pi j(t) 는 목적 차량 i에 대한 릴레이 차량 j(20b)의 전송파워를 의미한다.In this case, the transmission power of the relay vehicle 20b is defined as p (t) = p i j (t), where p i j (t) is the transmission power of the relay vehicle j (20b) for the target vehicle i. it means.

한편, 상기 집합 V(t)에 포함된 각각의 목적 차량(20a)은 채널 상황에 따라서 인프라(10)로부터 직접 V2I 통신을 통해 데이터를 수신할 수도 있고, 릴레이 차량(20b)을 통해서 멀티홉 전송으로 서비스를 수신할 수도 있다.Meanwhile, each target vehicle 20a included in the set V (t) may receive data from the infrastructure 10 directly through V2I communication according to channel conditions, and transmit multi-hop through the relay vehicle 20b. You can also receive services.

따라서, 상기 목적 차량(20a)이 릴레이 차량(20b)을 통해서 데이터를 수신한다면 복수의 목적 차량(20a) 중 어떤 목적 차량(20a)이 어떤 릴레이 차량(20b)을 통해서 멀티홉 전송으로 서비스를 수신하는지를 나타내야 한다. Therefore, if the target vehicle 20a receives data through the relay vehicle 20b, any target vehicle 20a among the plurality of target vehicles 20a receives a service through multi-hop transmission through some relay vehicle 20b. It should be shown.

이를 위해서 본 실시예에서는 릴레이 이용 표시 행렬(relay usage indicator matrix) A(t) = (ai,j(t)) 를 정의하였는데(상기 A(t)는 V×R의 크기를 갖는다.), 이 경우 상기 집합 R(t)에 포함된 차량 j가 목적 차량 i의 릴레이 차량으로 할당되면 ai,j(t) 는 1의 값을 갖고 그렇지 않은 경우이면 0의 값을 갖는다.For this purpose, in this embodiment, a relay usage indicator matrix A (t) = (a i, j (t)) is defined (where A (t) has a size of V × R). In this case, if the vehicle j included in the set R (t) is assigned to the relay vehicle of the target vehicle i, a i, j (t) has a value of 1, otherwise it has a value of 0.

위에서 정의한 릴레이 차량(20b)의 전송 파워 pi j(t) 와 릴레이 이용표시 행렬 ai,j(t)는 아래의 [수식 1] 내지 [수식 3]과 같은 구속조건을 만족해야 한다. The transmission power p i j (t) and the relay use indication matrix a i, j (t) of the relay vehicle 20b defined above must satisfy constraints as shown in Equations 1 to 3 below.

Figure pat00001
------------- [수식 1]
Figure pat00001
------------- [Equation 1]

Figure pat00002
------------- [수식 2]
Figure pat00002
------------- [Equation 2]

Figure pat00003
------------- [수식 3]
Figure pat00003
------------- [Equation 3]

상기 [수식 1]은 릴레이 차량(20b)에서 사용하는 전송파워에 대한 구속조건으로서, 집합 R(t)에 포함된 차량 j가 목적 차량 i의 릴레이 차량으로 선택되지 않았다면 pi j(t)는 0의 값을 가져야 하고, 차량 j가 릴레이 차량으로 선택되었다면 pi j(t) 는 0보다 크고 릴레이 차량에서 사용할 수 있는 최대 전송파워 Pv 보다 작아야 한다는 것이다.Equation 1 is a constraint on transmission power used in the relay vehicle 20b. A vehicle j included in the R (t) not selected as the relay vehicle of the target vehicle i p i j (t) will have a value of zero, if the vehicle j selected by the relay vehicle p i j (t) is 0, It must be larger and smaller than the maximum transmit power P v that can be used in the relay vehicle.

또한, 상기 [수식 2]는 하나의 목적 차량 i는 릴레이 차량을 최대 하나만 사용될 수 있다는 구속조건으로서, 각각의 목적 차량 i에 두 대 이상의 릴레이 차량이 할당될 수 없다는 것이다. Further, Equation 2 is a constraint that one target vehicle i can use a maximum of one relay vehicle, and two or more relay vehicles cannot be assigned to each target vehicle i.

또한, 상기 [수식 3]은 하나의 릴레이 차량 j는 최대 하나의 목적 차량에 데이터를 전송해야 한다는 구속조건으로서, 각각의 릴레이 차량 j는 두 대 이상의 목적 차량에게 동시에 데이터를 전송할 수 없다는 것이다.
In addition, Equation 3 is a constraint that one relay vehicle j must transmit data to at least one target vehicle, and each relay vehicle j cannot transmit data to two or more target vehicles at the same time.

도5는 본 실시예에 따른 V2V2I 멀티홉 통신시스템에서 각 통신의 채널모델을 나타낸 도면으로서, 인프라(10)와 목적 차량(20a), 인프라(10)와 릴레이 차량(20b), 릴레이 차량(20b)과 목적 차량(20a) 간의 채널이득은 각각 hi(t), hj(t), hi j(t)로 정의하였다. 5 is a view showing a channel model of each communication in the V2V2I multi-hop communication system according to the present embodiment, the infrastructure 10 and the target vehicle 20a, the infrastructure 10 and the relay vehicle 20b, the relay vehicle 20b ) And the channel gain between the target vehicle 20a is defined as h i (t), h j (t), and h i j (t), respectively.

본 실시예에서는 상기 인프라(10)와 차량(목적 차량(20a) 및 릴레이 차량(20b)) 사이의 채널이득인 hi(t)와 hj(t)는 차량으로부터 주기적으로 전송되는 업링크 피드백(uplink feedback)을 통해서 인프라(10)가 알 수 있고, 목적 차량 i(20a)와 릴레이 차량 j(20b) 사이의 채널인 hi j(t)는 주기적인 V2V 통신을 통해 추정 가능하며 해당 정보를 인프라(10)에 보고하는 것으로 구성하였다.In this embodiment, the channel gain h i (t) and h j (t) between the infrastructure 10 and the vehicle (target vehicle 20a and relay vehicle 20b) are uplink feedback transmitted periodically from the vehicle. (uplink feedback) can be seen by the infrastructure 10, and h i j (t), which is a channel between the target vehicle i 20a and the relay vehicle j 20b, can be estimated through periodic V2V communication. Is reported to the infrastructure (10).

따라서, 상기 인프라(10)는 인프라와 차량 사이의 채널 정보와 차량 사이의 채널 정보를 다 알고 있는 상태라고 가정하며, 위에서 언급한 세 가지의 채널이득 h(t)는 경로손실모델(path-loss model)과 안테나모델(antenna mode)을 동시에 고려하였다. Therefore, it is assumed that the infrastructure 10 knows both channel information between the infrastructure and the vehicle and channel information between the vehicle, and the three channel gains h (t) mentioned above are path-loss models. model and antenna mode are considered at the same time.

일반적으로 경로손실모델은 아래의 [수식 4]와 같이 표현된다.In general, the path loss model is expressed as Equation 4 below.

Figure pat00004
------------------ [수식 4]
Figure pat00004
------------------ [Equation 4]

이때, 상기 l은 신호가 생성된 지점으로부터 경로손실을 측정하고자 하는 지점까지의 거리이고, l 0 는 안테나 원역장(antenna far-field)에 대한 기준 거리이며, 상기

Figure pat00005
는 경로손실지수(path-loss exponent)이고, 상기 K는 상수이다.In this case, l is the distance from the point where the signal is generated to the point to measure the path loss, l 0 is the reference distance to the antenna far-field,
Figure pat00005
Is a path-loss exponent and K is a constant.

또한, BDMA 전송 기술에서 안테나모델은 아래의 [수식 5]와 같이 표현된다.In addition, the antenna model in the BDMA transmission technology is expressed as Equation 5 below.

Figure pat00006
------------- [수식 5]
Figure pat00006
------------- [Equation 5]

이때, θ는 빔 방향과 차량 방향의 각도, θ 3dB 는 신호가 3dB 감쇠되는 빔폭(beam-width), A m 은 최대 감쇠값, 그리고 G A 는 안테나 이득을 나타내는데, 상기 최대 감쇠값 A m 은 아래의 [수식 5-1]로 나타낼 수 있다.At this time, θ is the beam width (beam-width), A m is a maximum attenuation value, and G A is to indicate the antenna gain, the maximum attenuation value A m where the signal is angle, θ 3dB beam direction and the vehicle direction attenuated 3dB It can be represented by Equation 5-1 below.

한편, 상기 [수식 5]의 우변의 첫 번째 항은 정규화(normalization)된 값이고 이 값을 원래 값으로 보상해주는 안테나 이득 G A 는 아래의 [수식 5-2]로 표현된다. On the other hand, the first term on the right side of [Equation 5] is a normalized value and the antenna gain G A which compensates this value to its original value is expressed by Equation 5-2 below.

따라서, 안테나모델의 이득은 빔 방향과 차량 방향 사이의 각도인 θ에 따라 결정되며, 도6에는 일예로서 θ 3dB = 70°일 때의 안테나이득을 dB 단위로 나타낸 그래프이다.
Therefore, the gain of the antenna model is determined according to the angle θ between the beam direction and the vehicle direction. FIG. 6 is a graph showing antenna gain in dB units when θ 3dB = 70 ° as an example.

Figure pat00007
----------------- [수식 5-1]
Figure pat00007
----------------- [Equation 5-1]

Figure pat00008
----------------- [수식 5-2]
Figure pat00008
----------------- [Equation 5-2]

도7은 본 실시예에 따른 V2V2I 멀티홉 통신시스템에서 멀티홉 통신의 채널환경을 나타낸 도면이고, 도8은 도7에 도시한 멀티홉 통신에서의 간섭모델을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing a channel environment of multi-hop communication in the V2V2I multi-hop communication system according to the present embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing an interference model in the multi-hop communication shown in FIG.

본 실시예에 따른 통신시스템에서는 전술한 바와 같이 기존의 셀룰러 또는 장거리 광대역 네트워크의 BS를 인프라(10)로 사용하기 때문에, 상기 인프라(10)는 차량(20a,20b) 보다 높은 위치에 설치되지만 일반적으로 도로에서 멀리 떨어져 있다. Since the communication system according to the present embodiment uses the BS of the existing cellular or long-distance broadband network as the infrastructure 10 as described above, the infrastructure 10 is installed at a higher position than the vehicles 20a and 20b. Away from the road.

따라서, 인프라(10)와 목적 차량(20a) 사이에는 산이나 건물, 주변 차량 등의 장애물이 존재할 수 있고, 인프라(10)와 목적 차량(20a) 사이의 거리가 멀어서 NLOS(non-line of sight) 환경이 형성되어 채널 상황이 좋지 않은 차량이 존재할 수 있다. Therefore, an obstacle such as a mountain, a building, a surrounding vehicle, or the like may exist between the infrastructure 10 and the target vehicle 20a, and the distance between the infrastructure 10 and the target vehicle 20a is too long to provide a non-line of sight. ) The environment may be formed, and there may be a vehicle having a bad channel situation.

반면에, 차량과 차량 사이는 비교적 거리가 가깝고 주변 장애물이 적은 LOS(line of sight) 환경이 형성되기 때문에 채널 상황이 비교적 좋다. On the other hand, the channel situation is relatively good because a line of sight (LOS) environment is formed between the vehicle and the vehicle, which is relatively close to each other and has little surrounding obstacles.

이를 고려하기 위하여 본 실시예에서는 도7에 도시한 바와 같이 인프라(10)와 거리가 멀거나 주변 장애물 등에 의해서 채널 상황이 좋지 않은 목적 차량(20a)에 대해서는 인프라(10)와의 채널을 NLOS로 가정하였다.  In consideration of this, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the channel with the infrastructure 10 is assumed to be NLOS for the target vehicle 20a which is far from the infrastructure 10 or whose channel situation is poor due to surrounding obstacles. It was.

특히, 승용차의 경우에는 차량의 높이가 낮아서 안테나의 위치도 비교적 낮기 때문에 인프라(10)와의 채널이 NLOS일 확률이 더 크다. 따라서 NLOS 채널 환경인 목적 차량(20a)이 인프라(10)로부터 직접 데이터를 수신할 경우에는 목적 차량(20a)에서의 수신 신호의 강도가 약해진다. In particular, in the case of a passenger car, since the height of the vehicle is low and the position of the antenna is relatively low, the channel with the infrastructure 10 is more likely to be NLOS. Therefore, when the target vehicle 20a in the NLOS channel environment receives data directly from the infrastructure 10, the strength of the received signal in the target vehicle 20a is weakened.

반면에, 인프라(10)와의 거리가 비교적 가깝고 안테나의 위치가 높은 차량 (예를 들면 버스나 트럭)의 경우에는 인프라(10)와 LOS 채널이 보장될 수 있는데, 이러한 LOS 채널 환경의 차량이 NLOS 채널 환경의 목적 차량(20a)과 가까이 있는 경우에는 두 차량 사이의 채널은 LOS 환경이 보장될 수 있다. On the other hand, in the case of a vehicle having a relatively close distance to the infrastructure 10 and having a high antenna position (for example, a bus or a truck), the infrastructure 10 and the LOS channel can be guaranteed. If the target vehicle 20a is close to the channel environment, the channel between the two vehicles may be guaranteed in the LOS environment.

따라서, 인프라(10)가 LOS 채널 환경의 차량을 릴레이 차량(20b)으로 선택하여 NLOS 채널 환경의 목적 차량(20a)에게 멀티홉 전송으로 데이터를 전송을 하게 되면 멀티홉 제1통신에서와 멀티홉 제2통신에서의 전파손실(propagation loss)을 줄일 수 있기 때문에 목적 차량(20a)의 수신 신호의 세기가 증가하게 되는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, when the infrastructure 10 selects the vehicle in the LOS channel environment as the relay vehicle 20b and transmits data to the target vehicle 20a in the NLOS channel environment by multi-hop transmission, the multi-hop in the first communication and multi-hop Since propagation loss in the second communication can be reduced, the strength of the received signal of the target vehicle 20a can be increased.

그러나, 이 경우에도 릴레이 차량(20b)을 이용한 멀티홉 통신과 다른 V2I 통신과의 간섭을 고려하여 최적의 릴레이 차량(20b)을 선택하여 자원을 할당함으로써 통신시스템의 용량을 최대화할 것이 요구된다.However, even in this case, it is required to maximize the capacity of the communication system by selecting the optimal relay vehicle 20b and allocating resources in consideration of the interference between the multi-hop communication using the relay vehicle 20b and other V2I communication.

이하에서는 본 실시예에 따른 V2V2I 멀티홉 통신시스템에서 고려할 수 있는 간섭모델을 먼저 설명한 후, 최적의 릴레이 차량 선택 및 그 자원할당 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, an interference model that may be considered in the V2V2I multihop communication system according to the present embodiment will be described first, and then an optimal relay vehicle selection and its resource allocation method will be described in detail.

본 실시예에 따른 통신시스템에서 고려하는 간섭모델에서는 도8에 도시한 바와 같이 인프라(10)가 목적 차량(20a) i 에게 직접 전송하는 경우에 상기 직접 V2I 통신이 다른 목적 차량(20a)에 미치는 간섭을 I i 로 정의한다. In the interference model considered in the communication system according to the present embodiment, when the infrastructure 10 directly transmits to the target vehicle 20a i as shown in FIG. 8, the direct V2I communication is applied to the other target vehicle 20a. Define the interference as I i .

또한, 인프라(10)가 목적 차량(20a) i 에게 멀티홉 전송으로 데이터를 전송하는 경우에 제1전송이 다른 목적 차량(20a)에 미치는 간섭을 I i 1 로 정의하고, 제2전송이 다른 목적 차량(20a)에 미치는 간섭을 I i 2 로 정의한다.In addition, when the infrastructure 10 transmits data in the multi-hop transmission to the target vehicle 20a i , the interference of the first transmission to the other target vehicle 20a is defined as I i 1 , and the second transmission is different. The interference on the target vehicle 20a is defined as I i 2 .

이때, 상기 간섭들은 전술한 채널모델을 이용하여 각각의 간섭채널을 모델링하는 것에 의하여 구해질 수 있는 것이기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. In this case, since the interferences can be obtained by modeling each interference channel using the above-described channel model, a detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에 따른 BDMA 기반의 V2V2I 멀티홉 릴레이 통신시스템에서는 하나의 타임슬롯에서 인프라(10)에 의해 스케줄링된 목적 차량(20a)들이 결정되면 인프라(10)는 동시에 다수의 빔을 형성하여 해당 목적 차량(20a)들에게 데이터를 전송하게 되는데, 이때 빔 사이에 발생되는 간섭으로 인하여 각 목적 차량(20a)의 수신하는 신호의 신호대잡음간섭비(SINR)가 감소하게 됨으로써 전체 시스템의 용량이 저하될 수 있다. In the BDMA-based V2V2I multi-hop relay communication system according to the present embodiment, when the target vehicles 20a scheduled by the infrastructure 10 are determined in one time slot, the infrastructure 10 simultaneously forms a plurality of beams to form the corresponding targets. Data is transmitted to the vehicles 20a, whereby the signal-to-noise interference ratio (SINR) of the received signal of each target vehicle 20a is reduced due to the interference generated between the beams, thereby reducing the capacity of the entire system. Can be.

따라서, 릴레이 차량(20b)의 사용 여부를 판단할 때에는 인프라(10)와 목적 차량(20a)의 통신 사이에 서로 미치는 간섭을 고려하여 인프라(10)와 목적 차량(20a)의 통신에서 얻을 수 있는 채널용량을 최대화되도록 하는 방법이 필요하다.Therefore, when determining whether to use the relay vehicle 20b, considering the interference between the communication between the infrastructure 10 and the target vehicle 20a, the communication between the infrastructure 10 and the target vehicle 20a can be obtained. There is a need for a method to maximize channel capacity.

이를 위하여 본 실시예에서는 상술한 간섭모델을 바탕으로 하여 멀티홉 통신을 하는 해당 목적 차량(20a)의 통신이 다른 목적 차량(20a)의 통신으로부터 받는 간섭과 상기 해당 목적 차량(20a)의 통신이 다른 목적 차량(20a)에게 미치는 간섭을 모두 고려하여 최적의 릴레이 차량(20b)을 선택하게 되는데 그 방법은 크게 다음과 같은 네 단계로 구성된다.To this end, in the present embodiment, the communication of the corresponding target vehicle 20a which performs multi-hop communication based on the interference model described above is the interference received from the communication of the other target vehicle 20a and the communication of the corresponding target vehicle 20a. The optimal relay vehicle 20b is selected in consideration of all the interference on the other target vehicle 20a. The method is largely composed of the following four steps.

1) 직접 V2I 통신을 통한 전송 시 채널 용량 계산1) Calculation of channel capacity when transmitting via direct V2I communication

2) 멀티홉 통신을 통한 전송 시 채널 용량 계산 2) Calculation of channel capacity during transmission through multihop communication

3) 사용가능한 릴레이 차량 후보 집합을 계산3) Calculate the set of available relay vehicle candidates

4) 최적의 릴레이 차량 선택
4) Optimal relay vehicle selection

즉, 먼저 인프라(10)에서 해당 목적 차량(20a)에 직접 V2I 통신으로 데이터를 전송하는 경우에 얻을 수 있는 채널용량과 릴레이 차량(20b)을 사용하여 멀티홉으로 전송하는 경우에 얻을 수 있는 채널용량을 계산한다. That is, first, the channel capacity obtained when data is directly transmitted to the target vehicle 20a by the V2I communication in the infrastructure 10 and the channel obtained when the multi-hop is transmitted using the relay vehicle 20b. Calculate the dose.

이때, 상기 인프라(10)는 멀티홉 통신에 의한 채널용량을 구하는 경우에는 사용된 릴레이 차량(20b)의 전송파워도 함께 결정되어 할당되도록 한다.At this time, the infrastructure 10 is determined so that the transmission power of the relay vehicle 20b used is also determined when the channel capacity by the multi-hop communication is obtained.

그리고, 상기 계산결과 멀티홉으로 전송하는 경우의 채널용량이 더 높을 경우에는 상기 인프라(10)는 릴레이 차량(20b)을 사용하여 멀티홉 전송으로 해당 목적 차량(20a)에 데이터를 전송하고, 그렇지 않으면 직접 V2I 통신으로 전송한다. When the channel capacity of the multihop transmission is higher as a result of the calculation, the infrastructure 10 transmits data to the corresponding target vehicle 20a by multihop transmission using the relay vehicle 20b. If not, send it directly to V2I communication.

또한, 상기 인프라(10)는 릴레이 차량(20b)을 사용하여 멀티홉 통신으로 전송하는 경우, 사용가능한 릴레이 차량(20b) 중에서 가장 높은 채널용량을 달성할 수 있는 차량을 릴레이 차량(20b)으로 선택하게 된다.In addition, when the infrastructure 10 transmits the multi-hop communication using the relay vehicle 20b, the infrastructure 10 selects a vehicle capable of achieving the highest channel capacity among the available relay vehicles 20b as the relay vehicle 20b. Done.

본 발명의 보다 구체적인 설명을 위하여 이하에서는 목적 차량(20a) i 에 대해서 최적의 릴레이 차량(20b)을 선택하는 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
For a more detailed description of the present invention, a method of selecting an optimal relay vehicle 20b for the target vehicle 20a i will be described in detail for each step.

(제1단계) 직접 V2I 통신을 통한 전송시의 채널용량 계산(Step 1) Calculation of Channel Capacity During Direct V2I Communication

제1단계로 상기 인프라(10)는 목적 차량(20a) i와 직접 V2I 통신을 하는 경우에 상기 목적 차량(20a) i 의 채널용량(C i D )을 계산한다.In a first step, the infrastructure 10 calculates the channel capacity C i D of the target vehicle 20a i when performing direct V2I communication with the target vehicle 20a i.

이를 위하여, 인프라(10)는 먼저 아래의 [수식 6] 및 [수식 7]을 이용하여 목적 차량(20a) i가 다른 목적 차량(20a)들로부터 받는 간섭을 고려한 SINR(signal to intereference plus noise ratio)을 제1전송과 제2전송으로 나누어 계산한다.To this end, the infrastructure 10 first uses signal to intereference plus noise ratio considering the interference that the target vehicle 20a i receives from other target vehicles 20a using Equations 6 and 7 below. ) Is calculated by dividing the first transmission into the first transmission and the second transmission.

Figure pat00009
------------ [수식 6]
Figure pat00009
------------ [Equation 6]

Figure pat00010
------------ [수식 7]
Figure pat00010
------------ [Formula 7]

이때, 목적 차량(20a) i가 다른 목적 차량(20a) l(l∈ V(t) )의 통신으로부터 받는 간섭은 인프라(10)가 차량 l에게 직접 V2I 통신으로 전송할 때와 릴레이 차량(20b)을 통한 멀티홉 통신으로 전송할 때를 모두 고려해야 하는데, 인프라(10)가 목적 차량(20a) i에게는 직접 V2I 통신으로 전송하면서 동시에 차량 l에게는 멀티홉 통신으로 전송하는 경우에는 차량 l의 제1전송과 제2전송으로부터 목적 차량(20a) i가 받는 간섭이 각각 다르기 때문이다. At this time, the interference that the target vehicle 20a i receives from the communication of the other target vehicle 20a l ( l∈ V (t) ) is when the infrastructure 10 transmits the VlI communication directly to the vehicle l and the relay vehicle 20b. Consider all the transmission when the multi-hop communication through the transmission, if the infrastructure 10 transmits directly to the target vehicle (20a) i to the V2I communication, and at the same time to the vehicle l to multi-hop communication and the first transmission of the vehicle l and This is because the interference received by the target vehicle 20a i from the second transmission is different.

즉, 목적 차량(20a) i가 제1전송에서 받는 전체 간섭은 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 직접 V2I 통신으로 전송하는 경우 상기 다른 차량의 직접 V2I 통신으로부터 받는 간섭(상기 [수식 6]에서 분모의 첫 번째 항)과, 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 멀티홉 통신을 통해 전송하는 경우 상기 다른 차량의 멀티홉 제1통신으로부터의 간섭 (상기 [수식 6]에서 분모의 두 번째 항)의 합이다.That is, the total interference that the target vehicle 20a i receives in the first transmission is the interference received from the direct V2I communication of the other vehicle when the infrastructure 10 transmits the V2I communication directly to the other target vehicle 20a. 6] and the interference from the multi-hop first communication of the other vehicle when the infrastructure 10 transmits the multi-hop communication to the other target vehicle 20a (in [Equation 6] above). Sum of the second term of the denominator).

또한, 목적 차량(20a) i가 제2전송에서 받는 전체 간섭은 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 직접 V2I 통신으로 전송하는 경우 상기 다른 차량의 직접 V2I 통신으로부터 받는 간섭(상기 [수식 7]에서 분모의 첫 번째 항)과, 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 멀티홉 통신을 통해 전송하는 경우 상기 다른 차량의 멀티홉 제2통신으로부터의 간섭 (상기 [수식 7]에서 분모의 두 번째 항)의 합이다.In addition, the total interference received by the target vehicle 20a i in the second transmission is the interference received from the direct V2I communication of the other vehicle when the infrastructure 10 transmits the V2I communication directly to the other target vehicle 20a. 7] and the interference from the multi-hop second communication of the other vehicle when the infrastructure 10 transmits the multi-hop communication to the other target vehicle 20a (in Equation 7 above). Sum of the second term of the denominator).

따라서, 상기 [수식 6]과 [수식 7]에서 구한 목적 차량(20a) i의 SINRi D1과 SINRi D2를 이용하여 목적 차량(20a) i의 제1전송에 대응되는 채널용량 Ci D1과 제2전송에 대응되는 채널용량 Ci D2를 아래의 [수식 8]과 [수식 9]와 같이 계산할 수 있다(S100,S110). Accordingly, the channel capacities C i D1 corresponding to the first transmission of the target vehicle 20a i using SINR i D1 and SINR i D2 of the target vehicle 20a i obtained in Equations 6 and 7 and The channel capacity C i D2 corresponding to the second transmission may be calculated as shown in Equations 8 and 9 below (S100 and S110).

Figure pat00011
-------------- [수식 8]
Figure pat00011
-------------- [Equation 8]

Figure pat00012
-------------- [수식 9]
Figure pat00012
-------------- [Equation 9]

또한, 이를 이용하여 인프라(10)가 목적 차량(20a) i에게 직접 V2I 통신으로 전송할 때의 채널용량 Ci D는 아래의 [수식 10]과 같이 제1전송과 제2전송의 채널용량의 합으로 나타낼 수 있다(S120). In addition, by using this, the channel capacity C i D when the infrastructure 10 directly transmits to the target vehicle 20a i through V2I communication is the sum of the channel capacity of the first transmission and the second transmission as shown in Equation 10 below. It may be represented as (S120).

Figure pat00013
-------------------------- [수식 10]
Figure pat00013
-------------------------- [Formula 10]

(제2단계) 멀티홉 전송시의 채널 용량 계산(Step 2) Calculation of Channel Capacity for Multi-hop Transmission

제2단계로 상기 인프라(10)는 릴레이 차량(20b) j를 통해서 목적 차량(20a) i에게 멀티홉 통신으로 데이터를 전송하는 경우에 상기 목적 차량(20a) i의 채널용량(C ij M )을 계산하고, 동시에 릴레이 차량(20b) j의 전송파워를 할당한다.In a second step, when the infrastructure 10 transmits data through multi-hop communication to the target vehicle 20a i through the relay vehicle 20b j, the channel capacity C ij M of the target vehicle 20a i is transmitted. And simultaneously transmit power of the relay vehicle 20b.

인프라(10)가 목적 차량(20a) i로 멀티홉 전송을 할 때 사용할 수 있는 릴레이 차량(20b)은 집합 R(t)에 포함되어 있는 차량 중의 하나인데, 이들 중 목적 차량(20a) i와의 거리가 임계거리(예를 들어, D)이상인 차량들은 목적 차량(20a) i와의 거리가 멀어서 멀티홉 제2통신에서의 전파손실이 크며, 이들 중에는 인프라(10)와의 거리도 멀어서 멀티홉 제1통신의 전파손실도 크게 될 수 있다. The relay vehicle 20b that can be used when the infrastructure 10 performs multi-hop transmission to the target vehicle 20a i is one of the vehicles included in the set R (t), among which the target vehicle 20a i Vehicles having a distance greater than or equal to the critical distance (for example, D) have a large propagation loss in the multi-hop second communication due to the distance from the target vehicle 20a i. The propagation loss of communication can also be large.

따라서, 목적 차량(20a) i와의 거리가 임계거리 이상인 차량들을 릴레이 차량(20b)으로 선택할 경우에는 멀티홉 통신을 하는 이득이 없기 때문에 본 실시예에서는 집합 R(t)에 포함된 차량 중에서 목적 차량(20a) i 와의 거리가 임계거리 이하인 차량들만 선택하여 목적 차량(20a) i의 릴레이 차량 후보 집합 Ri(t)를 계산한다(S130).Therefore, in the case of selecting the vehicles having a distance greater than or equal to the threshold distance from the target vehicle 20a as the relay vehicle 20b, there is no gain of multi-hop communication. 20A, only the vehicles whose distance from i is less than or equal to the threshold distance are selected to calculate the relay vehicle candidate set R i (t) of the target vehicle 20a i (S130).

이때, 상기 임계거리는 본 발명을 적용하고자 하는 통신시스템의 V2I 통신과 V2V통신의 통신환경 및 전파특성을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.In this case, the threshold distance is preferably set in consideration of the communication environment and radio wave characteristics of the V2I communication and V2V communication of the communication system to which the present invention is applied.

다음으로, 아래의 [수식 11]과 [수식 12]를 이용하여 릴레이 차량(20b) j를 선택하였을 때에 목적 차량(20a) i가 다른 목적 차량(20a)들으로부터 받는 간섭을 고려한 SINR을 제1전송과 제2전송으로 나누어 계산한다.Next, when the relay vehicle 20b j is selected using the following Equations 11 and 12, the SINR considering the interference that the target vehicle 20a i receives from the other target vehicles 20a is first. The calculation is divided into transmission and second transmission.

Figure pat00014
----------- [수식 11]
Figure pat00014
----------- [Equation 11]

Figure pat00015
------------ [수식 12]
Figure pat00015
------------ [Equation 12]

이때, 목적 차량(20a) i가 다른 목적 차량(20a) l의 통신으로부터 받는 간섭은 인프라(10)가 차량 l에게 직접 V2I 통신으로 전송할 때와 릴레이 차량(20b)을 통해 멀티홉으로 전송할 때를 모두 고려해야 한다.In this case, the interference received by the target vehicle 20a i from the communication of the other target vehicle 20a l may indicate when the infrastructure 10 transmits the vehicle l directly to the vehicle l through V2I communication and when the multi-hop is transmitted through the relay vehicle 20b. All must be considered.

즉, 목적 차량(20a) i의 멀티홉 제1통신에서 릴레이 차량(20b) j가 받는 전체 간섭은 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 직접 전송하는 경우 상기 다른 목적 차량(20a)의 직접 V2I 통신으로부터 받는 간섭(상기 [수식 11]에서 분모의 첫 번째 항)과, 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 멀티홉 전송을 통해 전송하는 경우 상기 다른 목적 차량의 멀티홉 제1통신으로부터 받는 간섭(상기 [수식 11]에서 분모의 두 번째 항)의 합이다.That is, in the multi-hop first communication of the target vehicle 20a i, the total interference received by the relay vehicle 20b j is transmitted to the other target vehicle 20a when the infrastructure 10 directly transmits to the other target vehicle 20a. Interference received from direct V2I communication (the first term of the denominator in [Equation 11] above), and when the infrastructure 10 transmits the multi-hop transmission to the other target vehicle 20a through the multi-hop first of the other target vehicle It is the sum of the interference received from the communication (the second term of the denominator in [Equation 11] above).

또한, 목적 차량(20a) i의 멀티홉 제2통신에서 목적 차량(20a) i가 받는 전체 간섭은 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 직접 전송하는 경우 상기 다른 목적 차량의 직접 V2I 통신으로부터 받는 간섭(상기 [수식 12]에서 분모의 첫 번째 항)과, 인프라(10)가 다른 목적 차량(20a)에게 멀티홉 전송을 통해 전송하는 경우 상기 다른 목적 차량의 멀티홉 제2통신으로부터 받는 간섭(상기 [수식 12]에서 분모의 두 번째 항)의 합이다.In addition, in the multi-hop second communication of the target vehicle 20a i, the total interference received by the target vehicle 20a i is transmitted directly to the other target vehicle 20a when the infrastructure 10 directly transmits to the other target vehicle 20a. Interference received from the first term of the denominator in [Equation 12] above, and received from the multi-hop second communication of the other target vehicle when the infrastructure 10 transmits the multi-hop transmission to the other target vehicle 20a. Sum of the interference (second term of the denominator in Equation 12 above).

따라서, 상기 [수식 11]과 [수식 12]에서 구한 목적 차량(20a) i의 SINR ij 1 SINR ij 2 를 이용하여 목적 차량(20a) i의 제1전송에 대응되는 채널용량 C ij 1 과 제2전송에 대응되는 채널용량 C ij 2 를 아래의 [수식 13]과 [수식 14]와 같이 계산할 수 있다(S150). Accordingly, the channel capacities C ij 1 corresponding to the first transmission of the target vehicle 20a i using the SINR ij 1 and SINR ij 2 of the target vehicle 20a i obtained by the above Equations 11 and 12 The channel capacity C ij 2 corresponding to the second transmission may be calculated as shown in Equations 13 and 14 below (S150).

Figure pat00016
-------------- [수식 13]
Figure pat00016
-------------- [Equation 13]

Figure pat00017
------------- [수식 14]
Figure pat00017
------------- [Equation 14]

한편, 인프라(10)가 릴레이 차량(20b)을 통해서 목적 차량(20a)에게 데이터를 전송하는 경우의 채널용량 C ij M 은 인프라(10)가 목적 차량(20a) i 에게 직접 전송으로 전송할 때의 채널용량 C i D 와는 다르게 계산된다. On the other hand, the channel capacity C ij M when the infrastructure 10 transmits data to the target vehicle 20a through the relay vehicle 20b is a value when the infrastructure 10 transmits the data directly to the target vehicle 20a i. It is calculated differently from the channel capacity C i D.

그 이유는 멀티홉 전송의 경우에는 제1전송과 제2전송의 채널용량 중 더 작은 값을 갖는 통신링크가 병목(bottleneck)이 되어 단말대단말(end-to-end) 채널용량은 멀티홉 제1통신과 멀티홉 제2통신의 두 채널용량 중에서 최소값이 되기 때문이다. The reason for this is that in the case of multi-hop transmission, a communication link having a smaller value among the channel capacities of the first transmission and the second transmission becomes a bottleneck, and the end-to-end channel capacity is multihop-based. This is because it is the minimum value of the two channel capacities of the one communication and the multi-hop second communication.

따라서, 인프라(10)가 목적 차량(20a) i에게 멀티홉으로 데이터를 전송할 때의 채널용량 C ij M 은 아래의 [수식 15]를 이용하여 계산할 수 있다(S200).Therefore, the channel capacity C ij M when the infrastructure 10 transmits data in multi-hop to the target vehicle 20a i can be calculated using Equation 15 below (S200).

Figure pat00018
----------------- [수식 15]
Figure pat00018
----------------- [Equation 15]

본 실시예에서는 상기 제2단계를 수행함에 있어서 목적 차량(20a) i의 제1전송에 대한 SINR(SINR ij 1 )을 먼저 계산한 후(S150), 상기 목적 차량(20a) i의 제2전송에 대한 SINR(SINR ij 2 )이 SINR ij 1 = SINR ij 2 가 만족되도록 하여 릴레이 차량(20b) j의 전송파워를 결정한다(S160).In the present embodiment, in performing the second step, SINR ( SINR ij 1 ) for the first transmission of the target vehicle 20a is first calculated (S150), and then the second transmission of the target vehicle 20a i is performed. SINR ( SINR ij 2 ) for SINR ij 1 = The transmission power of the relay vehicle 20b j is determined by making SINR ij 2 satisfied (S160).

왜냐하면, 전술한 바와 같이 멀티홉 전송에서 발생되는 제1전송에 대한 채널용량(C ij 1) 과 제2전송에 대한 채널용량(C ij 2 )의 병목현상으로 인하여 상기 제1,2전송에 대한 채널용량이 서로 동일할 때 전체 채널용량(C ij M )이 가장 크기 때문이다.Because, as described above, due to the bottleneck of the channel capacity ( C ij 1) for the first transmission and the channel capacity ( C ij 2 ) for the second transmission generated in the multi-hop transmission for the first and second transmission This is because the total channel capacity C ij M is largest when the channel capacity is the same.

이때, 상기 결정된 릴레이 차량(20b) j의 전송파워가 차량의 최대 전송파워(Pv) 보다 클 경우에는 릴레이 차량(20b) j의 전송파워를 Pv로 설정하여 상기 SINR ij 2 및 Cij 2를 계산한다(S170,S190).In this case, when the determined transmission power of the relay vehicle 20b j is greater than the maximum transmission power P v of the vehicle, the transmission power of the relay vehicle 20b j is set to P v to set the SINR ij 2 and C ij 2. Calculate (S170, S190).

반면에, 상기 결정된 릴레이 차량(20b) j의 전송파워가 Pv 보다 크지 않을 경우에는 결정된 전송파워를 상기 릴레이 차량(20b) j에게 할당하고 SINR ij 2 및 Cij 2는 먼저 계산한 SINR ij 1 및 Cij 2과 동일하게 둔다(S170,S180). On the other hand, when the determined transmission power of the relay vehicle 20b j is not greater than P v , the determined transmission power is allocated to the relay vehicle 20b j, and SINR ij 2 and C ij 2 are calculated first, SINR ij 1. And C ij 2 (S170, S180).

이는 릴레이 차량(20b) j에서 더 많은 전송파워를 사용하여 멀티홉 제2통신의 채널용량이 멀티홉 제1통신의 채널용량보다 크게 되더라도(즉, Cij 1 < Cij 2) 목적 차량 i의 단말대단말 멀티홉 통신의 채널용량은 전술한 바와 같은 병목현상으로 인하여 채널용량이 더 적은 멀티홉 제1통신의 채널용량으로 제한되기 때문에 불필요한 자원의 낭비를 방지하기 위함이다. This means that even if the channel capacity of the multi-hop second communication becomes larger than the channel capacity of the multi-hop first communication using more transmission power in the relay vehicle 20b j (that is, C ij 1 <C ij 2 ), The channel capacity of the terminal-to-terminal multi-hop communication is to prevent unnecessary waste of resources because the channel capacity of the terminal-to-terminal multi-hop communication is limited to the channel capacity of the multi-hop first communication having a smaller channel capacity.

또한, 릴레이 차량(20b) j가 멀티홉 제2통신에서 전송파워를 많이 사용할 경우 다른 차량에게 미치는 간섭이 그 만큼 더 커지게 됨으로써 전체 통신시스템의 용량을 저하시키는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, when the relay vehicle 20b j uses a large amount of transmission power in the multi-hop second communication, the interference to other vehicles is increased by that much, thereby preventing the capacity of the entire communication system from being lowered.

따라서, 본 실시예에서는 상술한 바와 같은 자원할당을 통하여 릴레이 차량(20b)의 불필요한 전송파워의 낭비를 방지할 수 있음은 물론, 다른 차량에 미치는 간섭도 최소화하여 통신시스템의 용량 저하를 방지함으로써 전체적인 통신시스템의 성능을 최대화할 수 있게 된다.
Therefore, in the present embodiment, it is possible to prevent unnecessary waste of transmission power of the relay vehicle 20b through the resource allocation as described above, and to minimize the interference to other vehicles, thereby preventing capacity degradation of the communication system. The performance of the communication system can be maximized.

(제3단계) 사용가능한 릴레이 차량 후보집합 계산(Step 3) Available Relay Vehicle Candidate Calculation

상기 제2단계가 완료되면, 인프라(10)는 릴레이 차량(20b) j를 통해서 목적 차량(20a) i에게 멀티홉으로 전송할 경우의 채널용량(C ij M )이 인프라(10)가 목적 차량(20a) i에게 직접 전송으로 데이터를 전송할 경우의 채널용량(C i D ) 보다 큰 경우에는 릴레이 차량(20b) j를 목적 차량(20a) i의 사용가능한 릴레이 차량 후보의 집합인 Ri A(t)에 포함시킨다(S210 내지 S230).When the second step is completed, the infrastructure 10 transmits the channel capacity C ij M when the multi-hop is transmitted to the target vehicle 20a i through the relay vehicle 20b j. 20a) If it is larger than the channel capacity C i D when transmitting data by direct transmission to i , the relay vehicle 20b j is R i A (t, which is a set of available relay vehicle candidates of the target vehicle 20a i). ) To be included (S210 to S230).

한편, 전술한 제2단계와 제3단계는 집합 Ri(t)에 속하는 모든 릴레이 차량 후보들에 대하여 순차적으로 반복하여 수행한다(S240,S250).
Meanwhile, the above-described second and third steps are sequentially and repeatedly performed for all relay vehicle candidates belonging to the set R i (t) (S240 and S250).

(제4단계) 최적의 릴레이 차량 선택(Step 4) Optimal Relay Vehicle Selection

상기 제3단계가 완료되면, 인프라(10)는 목적 차량(20a) i의 사용가능한 릴레이 차량 후보의 집합인 Ri A(t) 중에서 최적의 릴레이 차량(20b)을 선택하기 위해서 먼저 목적 차량(20a) i에게 직접 전송으로 전송할 때의 시스템 용량 C D 를 다음과 같이 계산한다(S270). Upon completion of the third step, the infrastructure 10 is R i A (t) which is a set of available relay vehicle candidates of the target vehicle 20a i. In order to select the optimal relay vehicle 20b among the first, the system capacity C D at the time of direct transmission to the target vehicle 20a i is calculated as follows (S270).

즉, 목적 차량(20a) i의 채널용량은 제1단계에서 결정된 C i D 이고, 다른 목적 차량(20a)의 채널용량은 인프라(10)가 해당 목적 차량(20a)에게 직접 전송으로 전송하는지 멀티홉 전송으로 전송하는지에 따라서 계산한다. That is, the channel capacity of the target vehicle 20a i is C i D determined in the first step, and the channel capacity of the other target vehicle 20a is multicast whether the infrastructure 10 transmits the transmission directly to the target vehicle 20a. Calculate depending on whether you are sending in hop transmission.

만약, 인프라(10)가 해당 목적 차량에게 직접 전송으로 전송할지 멀티홉 전송으로 전송할지 아직 결정하지 않았다면 해당 목적 차량의 채널용량은 직접 전송으로 전송하였을 때의 채널용량을 계산한다. If the infrastructure 10 has not yet decided whether to transmit to the target vehicle by direct transmission or multi-hop transmission, the channel capacity of the target vehicle is calculated when the transmission is performed by direct transmission.

따라서, 모든 목적 차량에 대한 채널용량이 구해지면 이들의 합으로서 시스템 용량 C D 를 계산한다.Therefore, once the channel capacity for all the target vehicles is obtained, the system capacity C D is calculated as the sum of these.

이때, 상기 제3단계에서 구한 목적 차량(20a) i의 사용가능한 릴레이 차량 후보의 집합 Ri A(t) 가 공집합일 경우에는 인프라(10)는 더 이상의 다음 단계를 수행하지 않고 목적 차량(20a) i에게 직접 전송을 하게 되며, 이 경우 시스템 용량은 상기 C D 가 된다(S260,S300).At this time, when the set R i A (t) of the usable relay vehicle candidates of the target vehicle 20a i obtained in the third step is an empty set, the infrastructure 10 does not perform the next step any further and the target vehicle 20a does not perform the next step. i) is transmitted directly to i, in which case the system capacity becomes C D (S260, S300).

다음으로 상기 인프라(10)는 집합 Ri A(t)에 속하는 각각의 릴레이 후보 차량 j에 대해서 릴레이 차량(20b)을 통해 목적 차량(20a) i에게 멀티홉 전송으로 전송할 때의 시스템 용량 C M 을 계산한다(S270).Next, the infrastructure 10 transmits the system capacity C M for each relay candidate vehicle j belonging to the set R i A (t) through the relay vehicle 20b to the target vehicle 20a i through multi-hop transmission. To calculate (S270).

이때, 목적 차량(20a) i의 채널용량은 상기 제2단계에서 결정된 C ij M 이고 다른 목적 차량의 채널용량은 인프라(10)가 해당 목적 차량에게 직접 전송으로 전송하는지 멀티홉 전송으로 전송하는지에 따라서 계산한다. In this case, the channel capacity of the target vehicle 20a i is C ij M determined in the second step and the channel capacity of the other target vehicle is transmitted by the infrastructure 10 to the target vehicle by direct transmission or multi-hop transmission. So calculate.

만약, 인프라(10)가 다른 목적 차량에게 직접 전송으로 전송할지 멀티홉 전송으로 전송할지 아직 결정하지 않았다면 해당 목적 차량의 채널용량은 직접 전송으로 전송하였을 때의 채널용량을 계산한다. If the infrastructure 10 has not yet decided whether to transmit to another target vehicle by direct transmission or multi-hop transmission, the channel capacity of the corresponding target vehicle calculates the channel capacity when the direct transmission is transmitted.

따라서 모든 목적 차량의 채널 용량이 구해지면 이들의 합으로서 시스템 용량 C M 을 계산한다. Therefore, once the channel capacities of all the target vehicles are obtained, the system capacity C M is calculated as the sum of these.

다음으로, 인프라(10)는 릴레이 차량(20b) 후보 중에서 가장 큰 시스템 용량 C M 을 달성하는 차량을 목적 차량(20a) i에 대한 최적의 릴레이 차량(20b)으로 선택하고, 해당 릴레이 차량(20b)에게 상기 제2단계에서 결정된 전송파워를 할당한다(S280,S290). Next, the infrastructure 10 selects a vehicle that achieves the largest system capacity C M among the candidates of the relay vehicle 20b as an optimal relay vehicle 20b for the target vehicle 20a i, and the corresponding relay vehicle 20b. ) And assigns the transmission power determined in the second step (S280, S290).

반면에, 상기 집합 Ri A(t)에 포함된 모든 릴레이 차량 후보들에 대해서 CM > CD를 만족하지 않을 경우이면 인프라(10)는 목적 차량(20a) i에게 직접 전송으로 데이터를 전송하게 된다(S280,S300).
On the other hand, if C M > C D is not satisfied for all relay vehicle candidates included in the set R i A (t), the infrastructure 10 transmits the data by direct transmission to the target vehicle 20a i. (S280, S300).

10 : 인프라 20a : 목적 차량
20b : 릴레이 차량
10: infrastructure 20a: destination vehicle
20b: relay vehicle

Claims (13)

빔분할다중접속 방식을 이용한 적응성 빔 기반의 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법에 있어서,
인프라가 데이터를 전송하는 목적차량을 스케줄링하는 제1단계;와
상기 목적차량의 통신상태를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 인프라가 상기 목적차량에 데이터를 직접 전송하는 직접 전송, 또는 상기 인프라가 다른 차량 중에서 선택된 릴레이 차량에게 데이터를 전송(이하, '제1전송')하고 상기 선택된 릴레이 차량이 수신한 데이터를 목적차량에 전송(이하, '제2전송')하는 멀티홉 전송 중 어느 하나에 의해 상기 목적차량에 데이터를 전송하는 제2단계를 포함하되,
상기 선택된 릴레이 차량은 상기 인프라의 서비스 영역내에 있고 상기 제1단계에서 스케줄링이 되지 않은 차량 j인 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법.
In a multi-hop relay transmission method of an adaptive beam-based communication system using a beam split multiple access method,
A first step of scheduling an object vehicle to which the infrastructure transmits data; and
The communication state of the target vehicle is determined, and the infrastructure directly transmits the data to the target vehicle according to the determination result, or the data is transmitted to a relay vehicle selected from vehicles having different infrastructures (hereinafter, 'first transmission'). And a second step of transmitting data to the target vehicle by any one of multi-hop transmissions of the data received by the selected relay vehicle to the target vehicle (hereinafter, 'second transmission'),
And the selected relay vehicle is a vehicle j within a service area of the infrastructure and not scheduled in the first step.
제1항에 있어서,
상기 제2단계는,
데이터를 전송하고자 하는 목적차량인 차량 i에 대하여, 상기 직접 전송시 차량 i의 채널용량인 Ci D와, 각각의 상기 차량 j를 통한 멀티홉 전송시 차량 i의 채널용량인 Cij M을 구하는 제2-1단계;
상기 차량 j 중 Cij M이 Ci D보다 큰 차량인 릴레이 후보차량을 구하는 제2-2단계;
상기 차량 i에 직접 전송시 통신시스템 전체의 용량인 CD와 상기 차량 i에 멀티홉 전송시 통신시스템 전체의 용량인 CM을 상기 릴레이 후보차량 각각에 대하여 구하는 제2-3단계;
상기 릴레이 후보차량 중 CM이 CD보다 큰 차량이 있는 경우, 상기 CM이 가장 큰 릴레이 후보차량을 상기 차량 i의 릴레이 차량으로 선택하는 제2-4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법.
The method of claim 1,
The second step comprises:
For vehicle i, the target vehicle to which data is to be transmitted, C i D which is the channel capacity of the vehicle i in the direct transmission and C ij M which is the channel capacity of the vehicle i in the multi-hop transmission through the respective vehicles j are obtained. Step 2-1;
A second step of obtaining a relay candidate vehicle in which C ij M is greater than C i D in the vehicle j;
Obtaining C D , which is the capacity of the entire communication system when transmitting directly to the vehicle i, and C M, which is the capacity of the entire communication system when transmitting the multi-hop to the vehicle i, for each of the relay candidate vehicles;
An adaptive beam comprising: selecting a relay candidate vehicle having the largest C M as the relay vehicle of the vehicle i when there is a vehicle whose C M is larger than C D among the relay candidate vehicles; Multi-hop relay transmission method of communication system based.
제2항에 있어서,
상기 차량 i를 제외한 나머지 목적 차량은 직접 전송에 의해 데이터를 전송받는 제1그룹과 멀티홉 전송에 의해 데이터를 전송받는 제2그룹으로 구성되고,
상기 Ci D는, 제2그룹의 제1전송 단계에서 상기 차량 i가 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRi D1을 이용하여 구한 Ci D1과, 제2그룹의 제2전송 단계에서 상기 차량 i가 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRi D2를 이용하여 구한 Ci D2의 합이고,
상기 Cij M은, 차량 i가 제1전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRij M1을 이용하여 구한 Cij M1과, 차량 i가 제2전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 포함하는 SINRij M2를 이용하여 구한 Cij M2 중 작은 값인 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법.
The method of claim 2,
The remaining vehicle except for the vehicle i is composed of a first group receiving data by direct transmission and a second group receiving data by multi-hop transmission,
The C i D is C i D1 obtained using SINR i D1 including interference received by the vehicle i from direct transmission of a first group and first transmission of a second group in a first transmission step of a second group; Is the sum of C i D2 obtained using SINR i D2 including interference received from the direct transmission of the first group and the second transmission of the second group in the second transmission step of the second group,
C ij M is C ij M1 obtained using SINR ij M1 including interference received by vehicle i from direct transmission of the first group and first transmission of the second group in the first transmission step, and vehicle i is The multi-hop relay of the adaptive beam-based communication system, characterized in that the smaller of the C ij M2 obtained using the SINR ij M2 including the interference from the first group of direct transmission and the second group of the second transmission in the second transmission step Transmission method.
제3항에 있어서,
상기 제2-1단계에서 Cij M을 구하는 경우 차량 j에 대한 SINRij M1 및 Cij M1을 구한 후 상기 SINRij M1이 SINRij M2와 동일한 경우의 상기 차량 j의 전송파워를 계산하고, 상기 계산된 전송파워가 미리 설정된 차량 j의 최대 전송파워 이하인 경우에는 상기 SINRij M2 및 Cij M2를 각각 SINRij M1 및 Cij M1 과 동일하게 두고 그렇지 않은 경우이면 상기 차량 j의 전송파워가 상기 최대 전송파워일 때의 SINRij M2 및 Cij M2를 구하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법.
The method of claim 3,
In the case of obtaining C ij M in step 2-1, after calculating SINR ij M1 and C ij M1 for vehicle j, the transmission power of the vehicle j when SINR ij M1 is equal to SINR ij M2 is calculated. If the calculated transmission power is equal to or less than the maximum transmission power of the preset vehicle j, the SINR ij M2 and C ij M2 are equal to SINR ij M1 and C ij M1 , respectively. Otherwise, the transmission power of the vehicle j is the maximum. A method of multi-hop relay transmission in an adaptive beam based communication system characterized by obtaining SINR ij M2 and C ij M2 at the time of transmission power.
제4항에 있어서,
상기 제2-1단계에서 계산된 전송파워가 미리 설정된 차량 j의 최대 전송파워 이하인 경우에는 상기 차량 j의 전송파워를 계산된 전송파워로 할당하고, 그렇지 않은 경우이면 상기 차량 j의 전송파워를 상기 최대 전송파워로 할당하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법.
The method of claim 4, wherein
If the transmission power calculated in step 2-1 is less than or equal to the maximum transmission power of the preset vehicle j, the transmission power of the vehicle j is allocated as the calculated transmission power, and otherwise, the transmission power of the vehicle j is assigned. Multi-hop relay transmission method of the adaptive beam-based communication system, characterized in that the allocation to the maximum transmission power.
제2항에 있어서,
상기 제2-3단계에서 상기 CD와 CM은 각각 차량 i의 채널용량과 상기 나머지 목적차량의 채널용량의 합이고,
상기 나머지 목적차량 중 직접 전송인지 멀티홉 전송인지 정해지지 않은 목적차량에 대해서는 직접 전송인 경우의 채널용량으로 계산하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법.
The method of claim 2,
In step 2-3, the C D and the C M are respectively the sum of the channel capacity of the vehicle i and the channel capacity of the remaining target vehicle,
The target vehicle, which is not determined whether direct transmission or multi-hop transmission among the remaining target vehicles, is calculated as channel capacity in case of direct transmission.
제2항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제2-2단계에서 릴레이 후보차량이 없는 경우이거나, 상기 제2-4단계에서 릴레이 후보차량 중 CM이 CD보다 큰 차량이 없는 경우에는 직접 전송으로 상기 차량 i에게 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템의 멀티홉 릴레이 전송방법.
The method according to any one of claims 2 to 6,
In the case where there is no relay candidate vehicle in step 2-2 or when there is no vehicle whose C M is greater than C D among the relay candidate vehicles in step 2-4, transmitting data to the vehicle i by direct transmission. Multi-hop relay transmission method of the adaptive beam-based communication system characterized in that.
빔분할다중접속 방식을 이용하여 인프라와 차량 사이의 통신이나 차량간 통신을 수행하는 적응성 빔 기반 통신시스템에 있어서,
상기 차량은 상기 인프라의 서비스 영역내에 있거나 상기 서비스 영역에 진입하거나 상기 서비스 영역 밖으로 빠져나가는 적어도 하나의 목적차량과, 상기 인프라의 서비스 영역내에 있는 적어도 하나의 릴레이 차량을 포함하고,
상기 인프라는 데이터를 전송하기 위해 스케줄링된 상기 목적 차량의 통신 상태에 따라 해당하는 상기 목적 차량에 데이터를 직접 전송하거나 상기 릴레이 차량에게 전송(이하, '제1전송')하고 상기 릴레이 차량이 수신한 데이터를 해당하는 상기 목적 차량에 전송(이하, '제2전송')하되,
상기 인프라는 상기 데이터를 전송하기 위한 목적차량으로 스케줄링이 되지 않은 다른 차량 중에서 멀티홉 전송에 동원되는 릴레이 차량을 선택하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템.
In the adaptive beam-based communication system for performing the communication between the infrastructure and the vehicle or the inter-vehicle communication using a beam split multiple access method,
The vehicle comprises at least one target vehicle in or out of or in the service area of the infrastructure and at least one relay vehicle in the service area of the infrastructure,
The infrastructure directly transmits data to the corresponding target vehicle or transmits the data to the relay vehicle according to the communication state of the target vehicle scheduled to transmit data (hereinafter, referred to as 'first transmission') and is received by the relay vehicle. Transmit the data to the corresponding target vehicle (hereinafter referred to as 'second transmission'),
The infrastructure is an adaptive beam-based communication system, characterized in that for selecting the relay vehicle mobilized for multi-hop transmission among other vehicles that are not scheduled as the target vehicle for transmitting the data.
제8항에 있어서,
상기 인프라는 상기 목적차량에 데이터를 직접 전송시 해당하는 상기 목적차량의 제1채널용량(Ci D)과 상기 릴레이 차량을 통한 멀티홉 전송시 해당하는 상기 목적차량의 제2채널용량(Cij M)을 각각 구하고, 상기 릴레이 차량 중 제2채널용량(Cij M)이 제1채널용량(Ci D)보다 큰 차량인 릴레이 후보 차량을 구하며, 해당하는 상기 목적차량에 데이터를 직접 전송시 통신시스템 전체의 제1시스템용량(CD)과 해당하는 상기 목적차량에 데이터를 멀티홉 전송시 통신시스템 전체의 제2시스템용량(CM)을 릴레이 후보 차량에 대해 구하고, 상기 릴레이 후보 차량 중 제2시스템용량(CM)이 제1시스템용량(CD) 보다 큰 차량이 있는 경우 상기 제2시스템용량(CM)이 가장 큰 릴레이 후보 차량을 해당하는 상기 목적차량의 릴레이 차량으로 선택하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템.
The method of claim 8,
The infrastructure may include the first channel capacity C i D of the corresponding target vehicle when data is directly transmitted to the target vehicle, and the second channel capacity C ij of the target vehicle corresponding to multi-hop transmission through the relay vehicle. M ) is obtained, and a relay candidate vehicle is obtained which is a vehicle having a second channel capacity C ij M greater than the first channel capacity C i D among the relay vehicles, and when data is directly transmitted to the corresponding target vehicle. Obtaining the first system capacity (C D ) of the entire communication system and the second system capacity (C M ) of the entire communication system for the relay candidate vehicle in multi-hop transmission of data to the corresponding target vehicle, and among the relay candidate vehicles a second system capacity (C M) is the first system capacity when there is a large vehicle than (C D) and the second system capacity (C M) to select the relay vehicle of the target vehicle which corresponds to the largest relay candidate vehicle Characterized by An adaptive beam-based communication systems.
제9항에 있어서,
해당하는 상기 목적 차량을 제외한 나머지 목적차량은 직접 전송에 의해 데이터를 전송받는 제1그룹과 멀티홉 전송에 의해 데이터를 전송받는 제2그룹으로 구성하고,
상기 인프라는 제2그룹의 제1전송 단계에서 해당하는 상기 목적차량이 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제3채널용량(Ci D1)을 구하고 제2그룹의 제2전송 단계에서 해당하는 상기 목적차량이 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제4채널용량(Ci D2)을 구하고, 상기 제3채널용량(Ci D1)과 상기 제4채널용량(Ci D2)의 합을 상기 제1채널용량(CD)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신 시스템.
10. The method of claim 9,
The remaining vehicle except for the corresponding target vehicle comprises a first group receiving data by direct transmission and a second group receiving data by multi-hop transmission,
The infrastructure obtains a third channel capacity (C i D1 ) in consideration of interference received from the direct transmission of the first group and the first transmission of the second group in the first transmission step of the second group. In the second transmission step of the two groups, the fourth vehicle capacity C i D2 is obtained by considering the interference received from the direct transmission of the first group and the second transmission of the second group, and the third channel. An adaptive beam based communication system, characterized in that the sum of the capacity (C i D1 ) and the fourth channel capacity (C i D2 ) is determined as the first channel capacity (C D ).
제9항에 있어서,
해당하는 상기 목적 차량을 제외한 나머지 목적차량은 직접 전송에 의해 데이터를 전송받는 제1그룹과 멀티홉 전송에 의해 데이터를 전송받는 제2그룹으로 구성하고,
상기 인프라는 해당하는 상기 목적차량의 제1전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제1전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제5채널용량(Cij M1)을 구하고, 해당하는 상기 목적차량의 제2전송 단계에서 제1그룹의 직접 전송 및 제2그룹의 제2전송으로부터 받는 간섭을 고려하여 제6채널용량(Cij M2)을 구하고, 상기 제5채널용량(Cij M1)과 제6채널용량(Cij M2) 중 작은 값을 상기 제2채널용량으로 결정하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신 시스템.
10. The method of claim 9,
The remaining vehicle except for the corresponding target vehicle comprises a first group receiving data by direct transmission and a second group receiving data by multi-hop transmission,
The infrastructure obtains the fifth channel capacity C ij M1 in consideration of interference received from the first transmission of the first group and the first transmission of the second group in the first transmission step of the corresponding vehicle, and the corresponding object In the second transmission step of the vehicle, the sixth channel capacity C ij M2 is obtained by considering the interference received from the first transmission of the first group and the second transmission of the second group, and the fifth channel capacity C ij M1 and The adaptive beam-based communication system, characterized in that the smaller of the sixth channel capacity (C ij M2 ) is determined as the second channel capacity.
제9항에 있어서,
상기 제1시스템용량과 상기 제2시스템용량은 각각 해당하는 상기 목적차량의 채널용량과 해당하는 상기 목적차량을 제외한 스케줄링된 나머지 목적차량의 채널용량의 합이고,
상기 인프라는 상기 나머지 목적차량 중 직접 전송인지 멀티홉 전송인지 정해지지 않은 목적차량에 대해서는 직접 전송인 경우의 채널용량으로 결정하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신 시스템.
10. The method of claim 9,
The first system capacity and the second system capacity are each the sum of the channel capacity of the corresponding target vehicle and the channel capacity of the other scheduled scheduled vehicle except for the corresponding target vehicle,
The infrastructure determines an adaptive beam-based communication system for the destination vehicle that is not determined whether the direct transmission or multi-hop transmission of the remaining target vehicle is the direct transmission.
제9항에 있어서,
상기 인프라는 상기 릴레이 후보 차량이 없는 경우이거나 상기 릴레이 후보 차량 중 제2시스템용량이 제1시스템용량보다 큰 차량이 없는 경우에는 해당하는 상기 목적차량에 대해 직접 전송으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 적응성 빔 기반 통신시스템.
10. The method of claim 9,
The infrastructure transmits data by direct transmission to the corresponding target vehicle when there is no relay candidate vehicle or when there is no vehicle having a second system capacity larger than the first system capacity among the relay candidate vehicles. Adaptive Beam Based Communication System.
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