KR20190110882A - 무선통신 노드 간의 대안 경로 구성 방법, 대안 경로 구성을 위한 릴레이 선택 방법 및 이를 이용하는 무선통신 디바이스 - Google Patents

무선통신 노드 간의 대안 경로 구성 방법, 대안 경로 구성을 위한 릴레이 선택 방법 및 이를 이용하는 무선통신 디바이스 Download PDF

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KR20190110882A
KR20190110882A KR1020180032888A KR20180032888A KR20190110882A KR 20190110882 A KR20190110882 A KR 20190110882A KR 1020180032888 A KR1020180032888 A KR 1020180032888A KR 20180032888 A KR20180032888 A KR 20180032888A KR 20190110882 A KR20190110882 A KR 20190110882A
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윤미영
백승권
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신세윤
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한국전자통신연구원
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Abstract

밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 제1 노드가 제2 노드와의 통신을 위한 대안 경로를 구성하는 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 대안 경로 구성 방법은, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간의 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하는 단계; 상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하는 단계; 측정된 신호 품질을 기초로 대안 경로를 구성할 릴레이를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 릴레이와 어소시에이션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선통신 노드 간의 대안 경로 구성 방법, 대안 경로 구성을 위한 릴레이 선택 방법 및 이를 이용하는 무선통신 디바이스{METHOD FOR CONSTRUCTING ALTERNATIVE PATH BETWEEN WIRELESS COMMUNICATION NODES, METHOD FOR SELECTING RELAY NODE, AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE USING THE METHODS}
본 발명은 무선통신 노드 간의 대안 경로 구성 방법, 대안 경로 구성을 위한 릴레이 선택 방법 및 이를 이용하는 무선통신 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 노드 간 대안 경로를 구성하는 방법, 대안 경로 구성을 위한 릴레이 선택 방법 및 이를 이용하는 무선통신 디바이스에 관한 것이다.
5세대 통신 시스템에서 높은 데이터 전송률은 주요 요구사항 중 하나로서, 무선 접속 링크에서 요구되는 최대 데이터 전송률은 20Gbps이다. 20 Gbps의 데이터 전송률 달성을 가능케 하는 기술로, 밀리미터파 대역을 이용한 다양한 전송 기술들 이 고려되고 있다.
밀리미터파(Millimeter-Wave, mmWave) 대역은 6 GHz 미만의 대역과 비교하여) 높은 전파 손실 및 높은 침투 손실(penetration loss), 그리고 높은 지향성 (directivity)을 가진다. 전파 및 침투 손실이 높을수록 하나의 노드(기지국)에서 전송할 수 있는 전파 범위(coverage)가 작아진다. 이러한 전파 손실로 인한 전송 범위(coverage)의 제한을 극복하기 위해, 대형 위상 배열 안테나 (large-scaled phased array antenna) 기술 및 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술 등을 사용하여 충분히 높은 안테나 이득을 달성할 수 있다.
하지만, 이러한 높은 침투 손실 및 지향성은 작은 장애물(obstacle)에도 링크 차단(link blockage)을 발생시켜, 통신 시스템 성능을 저하시킬 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 노드 간의 대안 경로를 구성하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 노드 간의 대안 경로 구성을 위한 릴레이 선택 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 무선통신 디바이스를 포함하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 대안 경로 구성 방법은, 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 제1 노드가 제2 노드와의 통신을 위한 대안 경로를 구성하는 방법으로서, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간의 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하는 단계; 상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하는 단계; 측정된 신호 품질을 기초로 대안 경로를 구성할 릴레이를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 릴레이와 어소시에이션(association)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제한 영역은, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 제1 노드 또는 상기 제2 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역일 수 있다.
상기 시작 각도는 LOS(Line Of Sight) 확률(Probability) 분석에 의해 결정될 수 있으며, 좀더 구체적으로, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 기준으로 상기 제2 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택될 수 있다.
상기 확률 분석 그래프는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간의 거리에 따라 다른 형태를 가질 수 있다.
상기 종료 각도 또는 각도 범위는 상기 제한 영역에 포함될 릴레이의 개수 또는 밀도에 따라 설정될 수 있다.
상기 대안 경로 구성 방법은, 상기 제한 영역 내에 위치하는 모든 릴레이에 대한 신호 품질이 기준치 이하인 경우, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 제1 노드 또는 상기 제2 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역을 전체 측정 영역으로 설정하고 전체 측정 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대안 경로 구성 방법은 또한, 상기 선택된 릴레이를 통해 상기 제2 노드와의 통신을 재개하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 선택 방법은 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 모바일 노드와 통신하는 기지국이 릴레이를 선택하는 방법에 관한 것으로, 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간의 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하는 단계; 상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하는 단계; 및 측정된 신호 품질을 기초로 상기 기지국 및 상기 모바일 노드 간 통신에 이용될 릴레이를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제한 영역은, 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 반경으로 하고 상기 기지국 또는 상기 모바일 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역일 수 있다.
상기 시작 각도는, 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 기준으로 상기 모바일 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS(Line-Of-Sight) 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택될 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스는 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 상대 노드의 통신을 위한 대안 경로를 구성하기 위해, 프로세서 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 상대 노드와의 통신에 사용되는 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하도록 하는 명령; 상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하도록 하는 명령; 측정된 신호 품질을 기초로 대안 경로를 구성할 릴레이를 선택하도록 하는 명령 및 상기 선택된 릴레이와 어소시에이션(association)을 수행하도록 하는 명령; 및 상기 무선통신 네트워크로부터 네트워크 정보를 수신하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
여기서, 제한 영역은, 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 무선통신 디바이스 또는 상기 상대 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역일 수 있다.
시작 각도는 LOS(Line Of Sight) 확률(Probability) 분석에 의해 결정될 수 있으며, 좀더 구체적으로 시작 각도는, 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 기준으로 상기 상대 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택될 수 있다.
여기서, 확률 분석 그래프는 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간의 거리에 따라 다른 형태를 가질 수 있다.
또한, 종료 각도 또는 각도 범위는 상기 제한 영역에 포함될 릴레이의 개수 또는 밀도에 따라 설정될 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 제한 영역 내에 위치하는 모든 릴레이에 대한 신호 품질이 기준치 이하인 경우, 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 반경으로 하고 상기 무선통신 디바이스 또는 상기 상대 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역을 전체 측정 영역으로 설정하고 전체 측정 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질 측정을 수행하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 명령은 또한, 앞서 설명한 절차를 통해 선택된 릴레이를 통해 상기 상대 노드와의 통신을 재개하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 무선 링크 단절시 최적의 대안 경로를 신속하게 구성함으로써, 대안 경로 구성에 따른 링크 단절 시간을 최소화할 수 있다.
무선 링크 단절로 인한 쓰루풋 저하 등 시스템 성능 저하를 방지하며, 그에 따라 링크 단절의 영향을 효과적으로 극복할 수 있다.
도 1은 무선통신 네트워크에서 무선 링크 차단을 극복하기 위해 릴레이 노드를 이용한 대안 링크 구성 예를 개념적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선통신 네트워크에서 릴레이를 이용하여 무선 링크 차단을 극복하는 방법의 개념도이다.
도 3은 직접 경로와 대안 경로가 모두 차단된 경우를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 릴레이를 선택할 때 고려되는 노드 간 각도를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 소스 노드가 최적의 릴레이 노드를 선택하는 방법의 개략 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 대안 경로에 대한 LOS 확률 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대안 경로 구성 방법의 동작 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 후보 릴레이 노드(RN)들 중 가장 우수한 대안 경로 품질을 제공하는 릴레이 노드(RN) 선택하는 방법의 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 무선통신 네트워크에서 무선 링크 차단을 극복하기 위해 릴레이 노드를 이용한 대안 링크 구성 예를 개념적으로 도시한다.
본 발명에서 고려하는 무선통신 네트워크는 4G/5G 통신 기술을 이용하는 셀룰러(Cellular) 통신 시스템을 기반으로 한 네트워크이나, 이에 국한되지는 않으며 보다 다양한 RAT(Radio Access Technology)를 이용하는 다른 통신 시스템(예를 들어, WiBro(wireless broadband), WLAN(wireless local area network), WPAN(wireless personal area network) 등)을 기반으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, 밀리미터파(Millimeter-Wave)를 이용하는 무선 전송 기반의 통신 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 네트워크 또는 무선통신 시스템은 소스 노드(예를 들어, 기지국), 릴레이 노드 및 모바일 노드(예를 들어, 사용자 단말)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은, 소스 노드(souce node)와 모바일 노드(mobile node)(또는 목적 노드로 칭함)간에 형성된 무선 링크에 장애물(obstacle)에 의한 차단(blockage)이 발생하여 링크 단절이 일어나는 경우 효율적으로 대처할 수 있는 대안 경로(Alternative Path)의 구성 방법을 제안한다.
도 1을 참조하면, 좀더 구체적으로 본 발명은 갑작스러운 링크 차단 발생에 따른 시스템 성능 저하를 막기 위해, 링크 차단을 유발하는 장애물(obstacle) 주위로 우회하여 데이터를 전송할 수 있는 최적의 릴레이 노드를 선택하는 방법 및 대안 경로 구성 방법을 제안한다.
여기서, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 릴레이(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 릴레이(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 릴레이(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femotoBS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등을 지칭할 수도 있고, 이들의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다. 또한 기지국은 셀의 형태에 따라 매크로(Macro) 셀, 원격무선(remote radio head, RRH) 셀, 피코(Pico) 셀, 마이크로(Micro) 셀, 펨토(Femto) 셀 등의 기지국을 지칭할 수 있다.
또한, 모바일 노드(mobile node)는, 단말(terminal), 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 액세스 터미널(access terminal, AT), 사용자 장치(user equipment, UE) 등을 지칭할 수 있으며, 이들의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
한편, 링크 차단의 영향을 극복하기 위해, IEEE 802.11ad에서는, 밀리미터파 대역에서 링크 차단 발생 시, 6 GHz 이하의 낮은 주파수 대역으로 전환하는 FST(Fast Session Transfer) 방식이 사용된다. 하지만, 낮은 주파수 대역을 사용하면 가용 대역폭과 용량이 크게 줄어드는 문제점이 있다. 본 발명에서는 링크 차단의 문제를 극복하기 위한 방법으로 릴레이를 이용하여 멀티홉 방식으로 데이터를 포워딩하는 방법을 고려한다.
구체적으로, 본 발명은 밀리미터파(Milimeter-Wave) 무선 전송 기반의 통신 시스템에서, 소스 노드(SN)와 모바일 노드(MN)간의 링크에 장애물 발생 시, 장애물에 의한 차단에 의한 링크 단절(link disruption)에 효율적으로 대처하기 위한 대안 경로를 구성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 갑작스러운 링크 차단 발생에 따른 쓰루풋(throughput) 등의 시스템 성능 저하를 막기 위해 소스 노드(SN)에서 모바일 노드(MN)간의 경로에 위치한 장애물을 우회하여 전송할 수 있는 최적의 릴레이 노드(RN)를 선택하는 방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선통신 네트워크에서 릴레이를 이용하여 무선 링크 차단을 극복하는 방법의 개념도이다.
도 2를 참조하면, 소스 노드(100) 및 목적 노드(300) 간의 직접 경로(direct path)가 장애물(obstacle)에 의해 차단된 경우, 릴레이 기능을 수행할 수 있는 인접 노드(200)가 소스 노드(100)로부터 목적 노드(300)로 향하는 데이터를 멀티 홉 통신을 이용해 포워딩한다. 이를 위해 본 발명에서는 릴레이 및 지향성 안테나를 활용한 멀티 홉 통신을 이용해 장애물 주위로 우회하는 대안 경로를 제공한다.
이러한 대안 경로(Alternative Path)를 구성하기 위해서는, 소스 노드(SN)가 링크 차단을 탐지하고 장애물을 우회하는 대안 경로(Alternative Path)를 구성하기 위한 릴레이 노드(RN)를 선택하는 절차가 필요할 수 있다.
릴레이 노드(RN)를 선택하는 일반적인 방법은, 주로 대안 경로로 사용할 수 있는 후보 경로들의 품질(예, SINR 등)을 비교하여 가장 우수한 경로 품질을 갖는 후보 경로를 구성하는 릴레이 노드(RN)를 선택하는 방법이다. 하지만, 도 3에서와 같이, 소스 노드(SN)와 모바일 노드(MN)간의 직접 경로(L301)에 발생한 장애물의 크기 및/또는 위치에 따라, 선택된 릴레이 노드(RN)도 그 장애물로 인한 차단의 영향을 받을 수 있다.
도 3은 직접 경로와 대안 경로가 모두 차단된 경우를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 소스 노드(100) 및 모바일 노드(300) 간의 직접 경로(L301)와 릴레이 노드(200) 및 모바일 노드(300)간의 경로(L302) 사이의 각도 δ(303)가 크면 클수록 하나의 장애물에 의해 두 경로가 모두 차단될 확률을 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 1에서, 소스 노드(SN)에서 대안 경로를 위한 릴레이 노드(RN)를 선택할 때 릴레이 노드 A보다는 릴레이 노드 B를 선택할 경우, 해당 장애물에 의한 차단의 영향을 줄일 수 있다.
하지만, 두 경로 사이의 각도(303)가 클수록 대안 경로를 구성하는 노드들의 거리(SN과 RN간의 거리 및 RN과 MN간의 거리)가 길어지므로 대안 경로의 신호 품질이 감소하고 오히려 다른 장애물에 의해 차단될 확률이 높아진다.
도 4는 본 발명에 따라 릴레이를 선택할 때 고려되는 노드 간 각도를 개념적으로 나타낸 도면이다.
밀리미터파를 이용한 무선통신 시스템에서 본 발명에 따른 모바일 노드(MN)는 인접하여 위치하는 릴레이 노드(RN)이 전송하는 브로드캐스트 정보를 주기적 또는 비주기적으로(예를 들어, 소스 노드(SN)의 요청에 따라) 측정하고 측정한 정보를 소스 노드(SN)로 보고한다. 이때, 모바일 노드(MN)가 측정하는 정보는 릴레이 노드 식별자(RN ID), 릴레이 노드(RN)의 빔 인덱스(Beam Index), 릴레이 노드(RN)로 부터의 링크(SN-MN 링크) 신호 품질 등의 파라미터를 포함할 수 있다.
여기서, 빔 인덱스는 소스 노드(SN) 및 릴레이 노드(RN)에서 생성하는 빔 당 1개씩 순차적으로 부여된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 소스 노드(SN)는 모바일 노드(MN)가 측정한 인접 릴레이 노드(RN)의 빔 인덱스(B401)를 보고받음으로써, SN-MN 링크와 RN-MN 링크 간의 각도 δ 를 구할 수 있다.
여기서, 소스 노드(SN)는 이미 SN-RN 링크와 연관되는 소스 노드의 송신 빔 인덱스(B405) 및 릴레이 노드의 송신 빔 인덱스(B406), 그리고 SN-MN 링크와 연관되는 소스 노드의 송신 빔 인덱스(B407)를 알고 있다. 소스 노드가 추가적으로 RN-MN 링크와 연관된 릴레이 노드의 송신 빔 인덱스(B401)를 모바일 노드(MN)으로부터 보고 받으면, 각도 A403 및 A404를 파악할 수 있고, 결국 SN-MN 링크와 RN-MN 링크가 이루는 각도 δ(402)를 구할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 모바일 노드(MN)가 소스 노드(SN) 또는 릴레이 노드(RN)와 같이 정교한 빔포밍을 수행하고 신호 측정시 상호 빔 인덱스(Beam Index)를 피드백하는 경우, 모바일 노드(MN)는 소스 노드(SN)로 향하는 모바일 노드의 송신 빔의 빔 인덱스와 릴레이 노드(RN)로 향하는 모바일 노드의 송신 빔의 빔 인덱스를 알 수 있다. 이 경우, 모바일 노드는 SN-MN 링크와 RN-MN 링크의 각도 δ(402)를 직접 산출하고, 해당 각도 정보를 측정 정보 내에 포함시켜 소스 노드(SN)로 보고할 수 있다.
모바일 노드(MN)가 소스 노드(SN)로 보고하는 정보 중 릴레이 노드(RN)로부터의 링크(RN-MN 링크) 신호 품질은 예를 들어, RSRP(reference signal received power), RSSI(received signal strength indicator), RSRQ(reference symbol received quality) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스 노드(SN)는 자신과 모바일 노드(MN) 사이에 장애물 발생으로 인한 링크 차단을 탐지했을 때, 모바일 노드(MN)로부터 수신한 측정 정보를 기반으로 최적의 대안 경로를 구성하기 위한 릴레이 노드(RN)를 선택한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 소스 노드가 최적의 릴레이 노드를 선택하는 방법의 개략 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명은 소스 노드(SN)가 모바일 노드(MN)와 R의 거리를 두고 배치된 상태에서 MN-SN 링크 상에 장애물이 등장하여 링크가 차단되는 상황에서 대안 경로를 제안하는 방법에 관한 것이다. 대안 경로는 소스 노드와 d의 거리를 두고 위치하며 모바일 노드(MN)와 r의 거리를 두고 위치하는 릴레이 노드(RN)를 이용하여 구성되는 경로이며, 장애물의 형상 또는 장애물까지의 거리를 고려하여 경로가 구성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 예를 들어, 장애물은 단말로부터 α의 거리를 두고 위치하며 β의 폭을 가지는 물체일 수 있다. 장애물의 가장 흔한 예로는 모바일 노드를 소지하고 이용하는 사용자, 즉, 인체일 수 있다.
도 5를 참조하여, 본 발명에 따라 소스 노드가 릴레이 노드를 선택하는 방법의 제1 실시예에 따르면, 소스 노드(SN)는 모바일 노드(MN)가 신호 측정을 할 수 있는 영역(500) 내 모든 릴레이 노드(RN)들을 대상으로 최적의 대안 경로 품질을 제공할 수 있는 릴레이 노드(RN)를 선택한다.
여기서, 소스 노드(SN)는 SN-MN 링크와 RN-MN 링크의 각도 δ가 가장 작고 SN-MN 링크의 신호 품질(또는 거리 d)과 RN-MN 링크의 신호 품질(또는 거리 r)이 비슷한 릴레이 노드(RN)를 선택할 수 있다. 하지만, 이러한 경우 SN-MN 링크 상에 발생한 장애물에 의해 RN-MN 링크마저도 차단될 확률이 높아진다.
또한, 소스 노드(SN)가 모바일 노드(MN)로부터 수신한 측정 정보에 포함된 모든 후보 릴레이 노드(RN)들에 대한 링크 신호 품질을 측정하기 위해서는 많은 시간이 소요된다. 즉, 릴레이 선택을 위한 지연 시간이 많이 소요되어 소스 노드(SN)가 링크 차단을 탐지한 후 대안 경로를 구성하고 모바일 노드(MN)로의 전송을 재개(resume)하기 전까지의 링크 단절(link disruption) 시간 또한 증가하게 된다.
본 발명에 따라 소스 노드가 릴레이 노드를 선택하는 방법의 제2 실시예에서는 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 이용해 릴레이 노드를 선택한다. 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 소스 노드(SN)는 릴레이 선택을 위한 제한 영역(limited region for relay selection) 내에 위치해 있는 후보 릴레이 노드(RN)들을 우선적으로 탐색하고, 탐색된 후보 릴레이 노드(RN) 중에서 가장 우수한 대안 경로를 구성할 수 있는 릴레이 노드(RN)를 선택할 수 있다.
본 발명에 따른 릴레이 선택을 위한 제한 영역은, 소스 노드 및 목적 노드(또는 모바일 노드)간의 거리(R)를 반경으로 하고, 릴레이 선택을 위한 제한 영역의 시작 각도와 릴레이 선택을 위한 제한 영역의 종료 각도를 갖는 부채꼴 형태의 영역으로 정의될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 릴레이 선택을 위한 제한 영역은, 소스 노드 및 목적 노드 간의 거리(R), 및 해당 거리를 반경으로 하는 시작 각도와 각도 범위에 의해 나타낼 수 있다. 도 5에서 φ 1 는 릴레이 선택을 위한 제한 영역의 시작 각도이고, φ 2 는 릴레이 선택을 위한 제한 영역의 각도 범위를 나타낸다. 각도 φ 1 은 0보다 크거나 같으며, 각도 φ 2는 0보다 크며, 분석을 통해 최대값을 도출하거나 또는 미리 정의될 수 있다. 또한, 도 φ 1와 각도 φ 2의 합은 Π(360°) 이하이다.
릴레이 선택을 위한 제한 영역은 도 5에 도시된 바와 같이 SN-MN 링크를 기준선(boresignt)으로 하였을 때, 각도 φ 1부터 각도 φ 1+φ 2까지의 범위를 포함하는 제1 영역(510) 및 SN-MN 링크를 기준선으로 하여 각도 -φ 1부터 각도 -(φ 1+φ 2)까지의 범위를 포함하는 제2 영역(510)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 릴레이 선택을 위한 제한 영역(510, 520)의 시작 각도 φ 1 와 범위 각도 φ 2 를 도출하기 위해서는 대안 경로에 대한 LOS(Line-Of-Sight) 확률 분석 결과를 활용할 수 있다. 본 발명에서 최적의 대안 경로를 결정함에 있어 활용되는 LOS 확률 분석 방식은 예시에 불과하며 대안 경로에 대해 얼마든지 다른 분석 방법이 사용될 수 있다. φ 2 는 또한, 시작 각도 φ 1 로부터 고려되는 후보 영역에서의 릴레이 노드의 밀도를 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, φ 2 는 후보 영역에 일정 개수로 제한되는 릴레이 노드가 포함되도록 설정될 수 있다. 즉, NRmin ≤ (후보 영역 내 릴레이 노드의 개수)≤ NRmax (여기서, NRmin은 임계 최소치, NRmax 는 임계 최대치)로 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 대안 경로에 대한 LOS 확률 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6에서는 소스 노드 및 목적 노드 간의 거리(R)가 100m, 150m, 200m 인 세 경우 각각에 대해 시작 각도 φ 1 에 따라 변화하는 LOS 확률(probability)을 그래프로 나타내고 있다. LOS 확률 분석시 소스 노드 및 목적 노드 간의 링크 상에 위치하는 장애물은 통상적으로 무선통신 환경에서 통상적으로 예측되는 장애물의 형상을 기초로 설정되었다. 장애물은 예를 들어, 모바일 단말을 사용하는 사용자의 신체일 수 있으며, 이 경우 장애물의 폭은 인체의 어깨 넓이, 장애물까지의 거리는 사용자가 모바일 단말을 손에 쥐었을 때 인체의 몸통부터 단말까지의 거리 등으로 설정될 수 있다.
도 6에 도시된 대안 경로의 LOS 확률 분석 결과에 따르면, SN-MN 링크 내에 하나의 장애물이 발생하여 링크 차단이 발생하였을 때, 소스 노드(SN)가 선택 가능한 릴레이 노드(RN) 선택 영역의 시작 각도가 증가함에 따라 LOS 확률이 증가하다가 감소한다. 즉, 도 6의 각 그래프의 정점에서 인접 릴레이 노드(RN)들을 탐색하는 영역의 거리별로 최대(Maximum) LOS 확률이 존재하므로 가장 우수한 LOS 확률을 가질 수 있는 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, SN-MN 링크의 거리에 따라 최대 LOS 확률이 달라질 수 있다. 인접 릴레이 노드(RN)들을 탐색하는 영역의 거리 R이 멀면 멀수록 전반적인 LOS 확률은 감소하고 가장 우수한 LOS 확률을 갖는 릴레이 선택을 위한 제한 영역의 시작 각도 φ 1 또한 작아진다.
본 발명에 따르면, 소스 노드(SN)가 모바일 노드(MN)로 부터 수신한 측정 정보 내에 있는 모든 릴레이 노드(RN)들에 대해 링크 신호 품질을 측정하는 것이 아니라, 릴레이 선택을 위한 제한 영역 내에 위치한 일부 릴레이 노드(RN)들만을 우선적으로 링크 신호 품질을 측정하여 가장 우수한 대안 경로를 구성할 수 있는 릴레이 노드(RN)을 선택한다. 이때, 릴레이 선택을 위한 제한 영역 내에 릴레이 노드(RN)가 없거나 또는 후보 릴레이 노드(RN)가 존재하더라도 대안 경로 활용에 적절하지 않다면, 소스 노드(SN)는 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 확장하여 릴레이 노드(RN)를 재탐색한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대안 경로 구성 방법의 동작 순서도이다.
도 7에 도시된 대안 경로 구성 방법은 소스 노드에 의해 수행될 수 있으며, 릴레이 노드를 선택하여 대안 경로를 구성한 후 전송을 재개할 때까지의 전체적인 절차를 기술한다. 본 실시예에서 소스 노드는 기지국일 수 있다.
도 7을 참조하면, 소스 노드(SN)에서 모바일 노드와의 링크가 차단되었음을 탐지하는 경우(S701), 소스 노드(SN)는 모바일 노드(MN)으로부터 주기적으로(또는 비주기적으로) 수신한 측정 정보를 기반으로 릴레이 선택을 위한 제한 영역(φ 1과 φ 2)을 도출한다(S702).
소스 노드(SN)는 측정 정보에 포함된 릴레이 노드(RN)들 중 릴레이 선택을 위한 제한 영역(각도 δx 로 정의될 수 있음) 내에 위치하는 릴레이 노드(RN)들(φ 1 ≤ δx ≤ φ 1+φ 2)만을 선별하여 신호 품질을 측정한다(S703).
만약 대안 경로로 활용하기에 적합한(최소한의 기준을 만족하는) 릴레이 노드(RN)들이 존재한다면(S704의 예), 해당 릴레이 노드를 후보 릴레이 노드(RN) 리스트({RN x , RN x+1 , ... , RN x+k })에 포함시킨다(S706).
적합한 릴레이 노드가 존재하지 않는 경우에는, 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 해제하고, 모바일 노드(MN)에서 전송한 측정 정보에 포함되어 있는 모든 릴레이 노드(RN)들을 대상으로 신호 품질을 측정한다(S705). 또 다른 방법으로, 기존 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 기준으로 그 외 영역을 점차 늘려나가면서 릴레이 노드(RN)들의 신호 품질을 측정할 수도 있다. 이후, 적합한 릴레이 노드인지 다시 판단하고(S704) 적합한 릴레이 노드를 후보 릴레이 노드(RN) 리스트에 포함시킨다(S706).
소스 노드(SN)는 후보 릴레이 노드(RN) 리스트 내에 있는 후보 릴레이 노드(RN)들 중 가장 우수한 대안 경로 품질을 제공할 수 있는 릴레이 노드(RN)를 선택한다(S707).
여기서, 가장 우수한 대안 경로 품질을 제공할 수 있는 릴레이 노드(RN) 를 선택하는 방법으로는 여러 방법이 고려될 수 있으며, 도 8에서는 고려될 수 있는 여러 방법 중 하나의 실시예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 후보 릴레이 노드(RN)들 중 가장 우수한 대안 경로 품질을 제공하는 릴레이 노드(RN) 선택하는 방법의 개념도이다.
도 8을 참조하면, 후보 릴레이 노드(RN)들({RN x , RN x + 1, ... , RN x +k })은 각각 MN(300)과 직접 링크(Direct Link, DL)를 구성하고, SN(100)과 릴레이 링크(Relay Link, RL)를 구성할 수 있다.
직접 링크와 릴레이 링크의 품질은 MN으로부터의 측정 보고 및 SN에서의 직접 측정을 통해 수집한 데이터를 통해 판단될 수 있다. 예를 들어, RN x 의 경우, 직접 링크의 품질을 Qx DL 로 표기하고, 릴레이 링크의 품질을 Qx RL 로 표기할 경우, RN x 을 경유 하는 대안 경로의 품질은 직접 링크 품질과 릴레이 링크 품질의 최소값이 된다. 즉, RN x 을 경유하는 대안 경로의 품질을 수식으로 나타내면 min( Q x RL , Q x DL )으로 표기할 수 있다.
본 발명에 따라 최종적으로 선택되는 릴레이 노드 (RN)는, 후보 릴레이 노드(RN)들({RN x , RN x + 1, ... , RN x +k })을 경유하는 각각의 대안 경로들 중 품질이 가장 높은 대안 경로를 구성하는 릴레이 노드(RN)가 될 것이다. 즉, 최적 릴레이 노드의 품질은 max{min( Q x RL , Q x DL ), min(Q x+1 RL , Q x+1 DL ) , ... , min( Q x + k RL , Q x + k DL )}로 표기할 수 있다. 이때, 링크 품질 (Q RL 및 Q DL )에 대한 구체적인 파라미터 값은 해당 링크의 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio), 두 노드간 물리적인 거리 등이 될 수 있으나, MN과 SN에서 측정을 통해 인지할 수 있고 해당 링크의 전송 용량을 결정할 수 있는 파라미터의 값이라면 어떠한 파라미터라도 가능하다.
다시, 도 7로 돌아가, 최적의 릴레이 노드가 결정되면 소스 노드(SN)는 선택된 릴레이 노드(RN)와 연계(association)를 수행한다(S708). 선택된 릴레이 노드(RN)는 모바일 노드(MN)와 연계를 수행함으로써, 대안 경로를 구성한다(S709). 이때, 릴레이 노드(RN)는 모바일 노드(MN)와 association을 성공적으로 수행한 이후, 소스 노드(SN)로 대안 경로 구성이 완료되었음을 공지한다. 대안 경로가 구성된 이후, 소스 노드(SN)는 선택한 릴레이 노드(RN)를 통해 구성한 대안 경로를 통해 모바일 노드(MN)와의 데이터 송수신을 재개한다(S710).
도 7에 도시된 대안 경로 구성 방법은 본 발명의 따른 릴레이 선택 방법을 포함하고 있다. 본 발명의 일 실시예 따른 릴레이 선택 방법은 무선통신 네트워크에서 모바일 노드와 통신하는 기지국이 릴레이를 선택하는 방법에 관한 것으로, 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간의 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하는 단계; 상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하는 단계; 및 측정된 신호 품질을 기초로 상기 기지국 및 상기 모바일 노드 간 통신에 이용될 릴레이를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제한 영역은, 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 반경으로 하고 상기 기지국 또는 상기 모바일 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역일 수 있다.
상기 시작 각도는, 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 기준으로 상기 모바일 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS(Line-Of-Sight) 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스의 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 디바이스(100)는 소스 노드 또는 기지국일 수 있다.
무선통신 디바이스(100)는 무선통신 네트워크에서 상대 노드의 통신을 위한 대안 경로를 구성하기 위해, 프로세서(110) 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리(120)를 포함할 수 있다. 무선통신 디바이스(100)는 또한 다른 디바이스, 예를 들어, 모바일 노드와의 통신을 위한 통신 모듈(130)을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 상대 노드와의 통신에 사용되는 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하도록 하는 명령; 상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하도록 하는 명령; 측정된 신호 품질을 기초로 대안 경로를 구성할 릴레이를 선택하도록 하는 명령 및 상기 선택된 릴레이와 어소시에이션(association)을 수행하도록 하는 명령; 및 상기 무선통신 네트워크로부터 네트워크 정보를 수신하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
여기서, 제한 영역은, 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 무선통신 디바이스 또는 상기 상대 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역일 수 있다.
시작 각도는 LOS(Line Of Sight) 확률(Probability) 분석에 의해 결정될 수 있으며, 좀더 구체적으로 시작 각도는, 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 기준으로 상기 상대 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택될 수 있다.
여기서, 확률 분석 그래프는 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간의 거리에 따라 다른 형태를 가질 수 있다.
또한, 종료 각도 또는 각도 범위는 상기 제한 영역에 포함될 릴레이의 개수 또는 밀도에 따라 설정될 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 제한 영역 내에 위치하는 모든 릴레이에 대한 신호 품질이 기준치 이하인 경우, 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 반경으로 하고 상기 무선통신 디바이스 또는 상기 상대 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역을 전체 측정 영역으로 설정하고 전체 측정 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질 측정을 수행하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 명령은 또한, 앞서 설명한 절차를 통해 선택된 릴레이를 통해 상기 상대 노드와의 통신을 재개하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 소스 노드/기지국 110: 프로세서
120: 메모리 130: 통신 모듈
200: 릴레이 노드 300: 모바일 노드

Claims (20)

  1. 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 제1 노드가 제2 노드와의 통신을 위한 대안 경로를 구성하는 방법으로서,
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간의 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하는 단계;
    상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하는 단계;
    측정된 신호 품질을 기초로 대안 경로를 구성할 릴레이를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 릴레이와 어소시에이션(association)을 수행하는 단계를 포함하는, 대안 경로 구성 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제한 영역은,
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 제1 노드 또는 상기 제2 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역인, 대안 경로 구성 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 시작 각도는 LOS(Line Of Sight) 확률(Probability) 분석에 의해 결정되는, 대안 경로 구성 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 시작 각도는,
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 기준으로 상기 제2 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택되는, 대안 경로 구성 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 확률 분석 그래프는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간의 거리에 따라 다른 형태를 갖는, 대안 경로 구성 방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 종료 각도 또는 각도 범위는 상기 제한 영역에 포함될 릴레이의 개수 또는 밀도에 따라 설정되는, 대안 경로 구성 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제한 영역 내에 위치하는 모든 릴레이에 대한 신호 품질이 기준치 이하인 경우,
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 제1 노드 또는 상기 제2 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역을 전체 측정 영역으로 설정하고 전체 측정 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질 측정하는 단계를 더 포함하는, 대안 경로 구성 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 선택된 릴레이를 통해 상기 제2 노드와의 통신을 재개하는 단계를 더 포함하는, 대안 경로 구성 방법.
  9. 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 모바일 노드와 통신하는 기지국이 릴레이를 선택하는 방법으로서,
    상기 기지국과 상기 모바일 노드 간의 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하는 단계;
    상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하는 단계; 및
    측정된 신호 품질을 기초로 상기 기지국 및 상기 모바일 노드 간 통신에 이용될 릴레이를 선택하는 단계를 포함하는, 릴레이 선택 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제한 영역은,
    상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 반경으로 하고 상기 기지국 또는 상기 모바일 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역인, 릴레이 선택 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 시작 각도는,
    상기 기지국과 상기 모바일 노드 간 링크를 기준으로 상기 모바일 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS(Line-Of-Sight) 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택되는, 릴레이 선택 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 종료 각도 또는 각도 범위는 상기 제한 영역에 포함될 릴레이의 개수 또는 밀도에 따라 설정되는, 릴레이 선택 방법.
  13. 밀리미터파를 이용하는 무선통신 네트워크에서 상대 노드와의 통신을 위한 대안 경로를 구성하는 무선 통신 디바이스로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 상대 노드와의 통신에 사용되는 무선 링크 차단에 대응하여 릴레이 선택을 위한 제한 영역을 도출하도록 하는 명령;
    상기 제한 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질을 측정하도록 하는 명령;
    측정된 신호 품질을 기초로 대안 경로를 구성할 릴레이를 선택하도록 하는 명령;
    상기 선택된 릴레이와 어소시에이션(association)을 수행하도록 하는 명령; 및
    상기 무선통신 네트워크로부터 네트워크 정보를 수신하도록 하는 명령을 포함하는, 무선통신 디바이스.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제한 영역은,
    상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 무선통신 디바이스 또는 상기 상대 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역 중 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 기준으로 한 시작 각도, 종료 각도, 및 각도 범위 중 적어도 하나에 의해 정의되는 영역인, 무선통신 디바이스.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 시작 각도는 LOS(Line Of Sight) 확률(Probability) 분석에 의해 결정되는, 무선통신 디바이스.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 시작 각도는,
    상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 기준으로 상기 상대 노드와 릴레이 노드가 이루는 각도에 따라 변화하는 LOS 확률을 나타내는 LOS 확률 분석 그래프 상에서 최대 LOS 확률을 갖는 각도로 선택되는, 무선통신 디바이스.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 확률 분석 그래프는 상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간의 거리에 따라 다른 형태를 갖는, 무선통신 디바이스.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 종료 각도 또는 각도 범위는 상기 제한 영역에 포함될 릴레이의 개수 또는 밀도에 따라 설정되는, 무선통신 디바이스.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 제한 영역 내에 위치하는 모든 릴레이에 대한 신호 품질이 기준치 이하인 경우,
    상기 무선통신 디바이스와 상기 상대 노드 간 링크를 반경으로 하고, 상기 무선통신 디바이스 또는 상기 상대 노드를 중심으로 하는 원으로 이루어지는 영역을 전체 측정 영역으로 설정하고 전체 측정 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 릴레이에 대한 신호 품질 측정을 수행하도록 하는 명령을 더 포함하는, 무선통신 디바이스.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 선택된 릴레이를 통해 상기 상대 노드와의 통신을 재개하도록 하는 명령을 더 포함하는, 무선통신 디바이스.
KR1020180032888A 2018-03-21 2018-03-21 무선통신 노드 간의 대안 경로 구성 방법, 대안 경로 구성을 위한 릴레이 선택 방법 및 이를 이용하는 무선통신 디바이스 KR20190110882A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112532287A (zh) * 2020-11-17 2021-03-19 广州技象科技有限公司 物联网终端的通信中继选择方法及装置

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