KR20200020195A - Wireless backhaul routing method and system using equidistant rule in extended WIFI wireless network - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 확장형 와이파이무선망 내의 무선 백홀 노드들을 효율적으로 선택하는 방법을 제공하기 위한 것으로, 노드들 간의 데이터 송수신 및 중계에 있어서 라인오브사이트(LOS; Line-of-Sight) 가 확보된 환경에서 등거리 법칙에 의해 노드 간 거리 및 전송 파워를 균일하게 하는 제2코사인 법칙을 통한 경로 설정 방법에 관한 것이다.The present disclosure is to provide a method for efficiently selecting wireless backhaul nodes in an extended Wi-Fi wireless network, and is equidistant in an environment in which line-of-sight (LOS) is secured in data transmission and relay between nodes. It relates to a routing method through the second cosine law to equalize the distance between nodes and the transmission power by the law.
확장형 와이파이 무선망 내의 무선 백홀 노드들은 지리적 요건, 인구 분포, 인터넷 인프라스트럭처(infrastructure) 등에 따라 배치된다. 이러한 경우 각 백홀 노드들의 분포가 불규칙적인 분포를 이루므로 최적의 성능을 가질 수 있는 다음의 노드 선택 문제가 전체 네트워크의 성능을 좌우한다. Wireless backhaul nodes within an extended Wi-Fi wireless network are deployed according to geographic requirements, population distribution, Internet infrastructure, and the like. In this case, since the distribution of the backhaul nodes is irregular, the next node selection problem, which can have optimal performance, determines the performance of the entire network.
무선 환경에서 전송 릴레이 기법은 소스와 목적지의 노드 사이의 거리가 먼 환경에서 릴레이 중계 노드를 통해 원하는 데이터를 전송하는데 목적이 있다. 릴레이 기반 협력통신 연구는 2번의 타임 슬롯을 거쳐 전송하는 듀얼 홉 (dual hop) 릴레이 관련 연구가 주를 이루고 있지만 소스와 목적지의 노드 사이의 거리가 매우 먼 경우, 듀얼 홉 릴레이를 사용하게 되면 심한 파워 감쇄 현상으로 인해 성능 열화가 발생한다.In a wireless environment, a transmission relay scheme is intended to transmit desired data through a relay relay node in an environment where a distance between a source and a destination node is far. Relay-based collaborative research is mainly focused on dual hop relays, which transmit over two time slots, but when the distance between the source and destination nodes is very long, the use of dual hop relays results in severe power. Attenuation causes performance degradation.
노드 사이가 매우 먼 환경에서의 듀얼 홉 릴레이에서 발생하는 파워 감쇄 현상을 극복하기 위해 다수의 릴레이 노드를 통해 데이터를 전송하는 멀티 홉 (multi hop) 릴레이는 노드 사이의 거리가 먼 듀얼 홉 릴레이의 단점을 보완하며 보다 넓은 통신 커버리지를 확보할 수 있는 장점이 있다.Multi-hop relays that transmit data through multiple relay nodes to overcome the power attenuation caused by dual-hop relays in very long distances between nodes are disadvantages of dual-hop relays with long distances between nodes. Complementing this feature has the advantage of ensuring wider communication coverage.
이러한 멀티 홉 릴레이에서 최대 성능을 만들어 내기 위해서는 각 홉에서의 노드 전송 파워와 각 홉에서 전송하는 노드 사이의 거리를 동일하게 설정하는 것이 가장 우수하다는 많은 연구 결과가 있다.In order to achieve maximum performance in such a multi-hop relay, many studies have shown that it is best to set the node transmission power at each hop and the distance between nodes transmitting at each hop equally.
또한 확장형 와이파이 무선망 내의 무선 백홀 노드의 중계 커버리지는 최소 1km에서 최대 20km로 설정이 가능하며, 백홀 노드의 소스와 목적지 노드 사이의 거리는 최소 수km에서 수백km까지 설정할 수 있다. 이 경우 멀티 홉 릴레이 중계 기법을 통해 중계 커버리지를 증가시키면서 Quality of Service (QoS)를 확보할 수 있게 한다.In addition, the relay coverage of the wireless backhaul node in the extended Wi-Fi wireless network can be set from at least 1km to up to 20km, and the distance between the source and destination nodes of the backhaul node can be set at least several km to hundreds of km. In this case, the multi-hop relay relaying technique increases the relay coverage and ensures quality of service (QoS).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 확장형 와이파이 무선망 내의 무선 백홀 노드들 사이에서 등거리 상에 존재하는 백홀 노드를 선택하여 각각의 백홀 노드가 균일한 전송 파워를 사용하여 최대 성능에 근접하는 우수한 성능을 가지는 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, backhaul nodes that are equidistant between wireless backhaul nodes in an extended Wi-Fi wireless network may be selected to provide excellent performance in which each backhaul node approaches maximum performance using a uniform transmission power. It provides a way.
본 발명은 확장형 와이파이 무선망 내의 무선 백홀 노드들이 불규칙적으로 분포되어 있고, LoS가 확보되어 있는 경우에 적용될 수 있으며, 각 무선 백홀 노드의 전송 파워와 노드 간 거리가 동일한 크기를 가질 수 있도록 하는 등거리 노드 선택 기법에 기반한다.The present invention can be applied to the case where the wireless backhaul nodes in the extended Wi-Fi wireless network are irregularly distributed and the LoS is secured. Based on the selection technique.
무선 백홀 노드들을 통한 데이터 트래픽의 중계 기능에 있어 QoS를 확보하기 위해 소스와 목적지 간 최소 거리를 통한 중계 기능과 최소 홉을 통한 중계 기능이 무엇보다 중요하다. 최소 홉을 통한 중계 기능에 있어 홉 간 거리가 멀어지면 듀얼 홉은 QoS를 확보하기 위해 매우 높은 전송 파워를 이용해서 전송해야 하지만 현실적으로 불가능하다. 따라서 멀티 홉 전송을 통해 홉 간 거리가 멀어졌을 때 QoS를 확보할 수 있으며, 이 때 현실적으로 가능한 범위내에서의 최소 멀티 홉 전송이 이루어져야 한다.In relaying data traffic through wireless backhaul nodes, relaying through the minimum distance between the source and the destination and relaying through the minimum hop are important to secure QoS. If the distance between hops in the relay function through the minimum hop is farther away, dual hops must transmit with very high transmit power to ensure QoS, but this is not practical. Therefore, QoS can be secured when the distance between hops is increased through multi-hop transmission, and at this time, minimum multi-hop transmission within the practically possible range should be performed.
따라서 본 발명은 무선 백홀 노드의 평균 전송 파워와 전송 커버리지를 고려하여 최소 홉 기반의 멀티 홉 중계 기법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention is to provide a minimum hop-based multi-hop relay scheme in consideration of the average transmission power and transmission coverage of the wireless backhaul node.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 백홀 노드 중계 시스템에서 최적의 백홀 노드들을 설정하는 방법은 소스 노드와 엔드 노드 사이의 직선 거리 R을 측정하고, 상기 소스 노드와 엔드 노드 사이의 가상 직선 경로를 설정하는 제1 단계; 상기 가상 직선 경로에서 무선 백홀 노드의 전송 커버리지 r을 기초로, K=R/r인 홉수 K를 설정하고, 상기 가상의 직선 경로 상에서 소스 노드로부터 d=R/K를 만족하는 거리 d만큼 떨어진 위치에 순차적으로 배치된 가상 노드들을 설정하는 제2 단계; 상기 d와 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하는 경우 상기 가상 노드들의 설정을 종료하고, 상기 d와 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하지 않는 경우 d와 r 사이에 무선 백홀 노드가 존재할 때까지 K를 1씩 증가시키는 방식으로 d의 거리를 재설정하여 가상 노드들을 설정하는 제3 단계를 포함한다.In a wireless backhaul node relay system according to an embodiment of the present invention, a method for setting optimal backhaul nodes measures a straight line distance R between a source node and an end node, and sets a virtual straight path between the source node and the end node. A first step of doing; A hop number K with K = R / r is set based on the transmission coverage r of the wireless backhaul node in the virtual straight path, and is located at a distance d that satisfies d = R / K from the source node on the virtual straight path. Setting up virtual nodes sequentially arranged in the network; When the wireless backhaul node exists between the d and r, the setting of the virtual nodes is terminated, and when there is no wireless backhaul node between the d and r until the wireless backhaul node exists between the d and r And setting the virtual nodes by resetting the distance of d by increasing K by one.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 백홀 노드 중계 시스템에서 최적의 백홀 노드들을 설정하는 방법은 상기 설정된 가상 노드들에 대해, 임의의 k번째 홉에서 j번째 무선 백홀 노드에 대한 거리 
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 무선 백홀 노드들이 메쉬 네트워크 토폴로지를 형성하고 있을 때, 백홀 소스 노드와 엔드 노드 사이에서 최소 홉을 통한 멀티 홉 중계 기능을 제공할 수 있다.According to the aforementioned problem solving means of the present invention, when the wireless backhaul nodes form a mesh network topology, it is possible to provide a multi-hop relay function through a minimum hop between the backhaul source node and the end node.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 최소 멀티 홉 중계 기능을 통해 데이터 트래픽의 지연 시간을 줄이는 것이 가능하고, 백홀 노드의 중계 커버리지 안에서 트래픽 전송이 이루어지기 때문에 중계 거리에 따른 성능 열화도 줄일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the delay time of the data traffic through the minimum multi-hop relay function, and because the traffic is transmitted within the relay coverage of the backhaul node, performance degradation according to the relay distance can be reduced.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가상의 직선 거리 상에서의 가상 노드를 설정하기 때문에 물리적으로 최단 거리 전송을 기반으로 하고 있다. 이는 가상 노드의 위치와 가상 노드 간 거리가 데이터 중계에 있어 가장 최적의 경우를 가정하고 있기 때문에 본 발명은 최적의 경우에 근접한 서브 옵티멀(sub-optimal) 성능을 가질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the virtual node is set on a virtual straight line distance, it is physically based on the shortest distance transmission. This assumes that the location of the virtual node and the distance between the virtual nodes are the most optimal for data relay, and thus the present invention may have sub-optimal performance close to the optimal case.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 백홀 중계 노드 중 데이터 트래픽 양의 기준치를 초과하는 노드가 발생할 시, 차선의 중계 노드를 선택하게 되더라도 전체 홉 수가 증가하지 않기 때문에 원활한 데이터 트래픽 흐름을 만들어 낼 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when a node exceeding the reference value of the amount of data traffic among the backhaul relay nodes occurs, even if the next relay node is selected, the total number of hops does not increase, thereby creating a smooth data traffic flow. Can be.
도 1은 일 실시예에 따른 등거리 법칙 기반 무선 백홀 노드 중계 시스템의 개념도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 등거리 법칙 기반 무선 백홀 노드 중계방법의 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 백홀 소스 노드가 설정된 후, 첫번째 홉에서 무선 백홀 중계 노드를 선택하는 방법을 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 임의의 k번째 홉 (중간 홉)에서 발생 가능한 백홀 노드들의 4가지 유형을 나타낸다.
도 5는 도 4의 (a)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다.
도 6은 도 4의 (b)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다.
도 7은 도 4의 (c)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다.
도 8은 도 4의 (d)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 마지막 K번째 홉에서 무선 백홀 엔드 노드와의 거리를 계산하는 방법을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 백홀 노드 중계 시스템의 구성도이다.1 is a conceptual diagram of an equidistant law based wireless backhaul node relay system according to an exemplary embodiment.
2 is a flowchart illustrating an equidistant law based wireless backhaul node relay method according to an embodiment.
3 illustrates a method of selecting a wireless backhaul relay node in a first hop after a wireless backhaul source node is configured according to an embodiment.
4 illustrates four types of backhaul nodes that can occur in any k-th hop (middle hop) according to one embodiment.
FIG. 5 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the magnitude of the angle between the virtual node and the backhaul node are obtained.
FIG. 6 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the magnitude of the angle between the virtual node and the backhaul node are obtained.
FIG. 7 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the magnitude of the angle between the virtual node and the backhaul node are obtained in the case of FIG. 4C.
FIG. 8 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the angles formed by the virtual node and the backhaul node are obtained.
9 illustrates a method for calculating a distance to a wireless backhaul end node in the last K-th hop, according to an embodiment of the invention.
10 is a block diagram of a wireless backhaul node relay system according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 등거리 법칙 기반 무선 백홀 노드 중계 시스템의 구성도이다1 is a block diagram of an equidistant law based wireless backhaul node relay system
도 1을 참조하면, 확장형 와이파이 무선망 내의 무선 백홀 노드들(150)은 소스 노드(WBNs)(110)부터 엔드 노드(WBNe)(190)까지 다수의 무선 백홀 중계 노드들을 통해 데이터 트래픽이 전달된다. 이때, 중계 기능을 수행하는 노드들은 메쉬 토폴로지를 구성하고 있으며, 각각의 무선 백홀 노드(150)의 전송 커버리지나 전송 파워는 동일한 크기를 가진다. 또한, 무선 백홀 노드(150)의 전송 커버리지는 r의 크기를 가지고, 소스 노드(WBNs)(110) 및 엔드 노드(WBNe)(190) 사이의 전체 길이를 R이라고 할때, 소스 노드(110) 및 엔드 노드(190) 사이의 홉 수는 
이때, 노드 사이의 홉 간 거리 
도 2는 본 발명의 실시를 위한 전체적인 흐름도이다.2 is a general flow diagram for practicing the present invention.
일 실시예에 따르면, 무선 백홀 노드 중계 시스템에서 최적의 백홀 노드들을 설정하기 위한 가상노드들을 설정하는 방법은 소스 노드와 엔드 노드 사이의 직선 거리 R을 측정하고, 상기 소스 노드와 엔드 노드 사이의 가상 직선 경로를 설정하는 제1 단계, 상기 가상 직선 경로에서 무선 백홀 노드의 전송 커버리지 r을 기초로, K=R/r인 홉수 K를 설정하고, 상기 가상의 직선 경로 상에서 소스 노드로부터 d=R/K를 만족하는 거리 d만큼 떨어진 위치에 순차적으로 배치된 가상 노드들을 설정하는 제2 단계, 상기 d와 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하는 경우 상기 가상 노드들의 설정을 종료하고, 상기 d와 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하지 않는 경우 d와 r 사이에 무선 백홀 노드가 존재할 때까지 K를 1씩 증가시키는 방식으로 d의 거리를 재설정하여 가상 노드들을 설정하는 제3 단계를 포함한다. 이하 구체적으로 도 2를 참조하여 설명한다.According to an embodiment, a method of configuring virtual nodes for setting optimal backhaul nodes in a wireless backhaul node relay system measures a straight line distance R between a source node and an end node, and measures a virtual distance between the source node and the end node. A first step of establishing a straight path, based on the transmission coverage r of the wireless backhaul node in the virtual straight path, setting a hop number K with K = R / r and d = R / from a source node on the virtual straight path A second step of sequentially setting virtual nodes sequentially disposed at a distance d satisfying K; if there is a wireless backhaul node between d and r, setting of the virtual nodes is terminated, and d and r If there is no wireless backhaul node between, the virtual distance is reset by resetting the distance of d by increasing K by 1 until there is a wireless backhaul node between d and r. And a third step of setting. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. 2.
단계 s210에서, 소스 노드(110)와 엔드 노드(190) 사이의 거리 R을 측정한다. 소스 노드(110)와 엔드 노드(190) 사이에서의 직선 거리 
단계 s220에서, 무선 백홀 노드(WBN)의 전송 커버리지 r을 기준으로 소스 노드(110)와 엔드 노드(190) 사이의 홉 수 K를 설정하고, 각 홉 사이의 거리 d를 결정한다. 각 무선 백홀 노드들은 동일한 기준의 전송 파워 및 전송 커버리지를 가지고 있으며, 무선 백홀 노드(150)의 전송 파워를 고려한 전송 커버리지는 
단계 s230에서, 소스 노드(110) 부터 엔드 노드(190)까지 d만큼 떨어진 거리마다 가상 노드(120)를 설정한다. 가상 노드(120)는 가상의 직선 경로 상에서 소스 노드(110)로부터 거리 
단계 s240에서, 거리 
첫번째 홉에 대해, 
본 발명에서의 등거리 노드 선택(equidistance node selection) 기법은 첫번째 홉에서의 연산과 2번째 홉에서 K-1번째 홉까지의 연산, 그리고 마지막 K번째 홉에서의 연산을 각각 진행한다. 소스 노드(110)를 기준으로 반지름 R의 크기를 가지는 영역 내에 존재하는 무선 백홀 노드 그룹을 J로 그룹화하고 순차적으로 넘버링할 수 있다.In the present invention, an equidistance node selection technique performs operations on the first hop, operations from the second hop to the K-1 th hop, and operations on the last K th hop, respectively. Based on the
일 실시예에 따르면, 설정된 가상 노드들에 대해, 임의의 k번째 홉에서 j번째 무선 백홀 노드에 대한 거리 
구체적으로, 임의의 k번째 홉에 대하여, k번째 가상 노드 VN과 임의의 j번째 백홀 노드와의 거리는 
단계 s250에서, 첫번째 홉(k=1)에 대하여, 가상 노드 VN과의 거리 
단계 s260에서, 2이상인 임의의 k번째 홉(
단계 s270에서, K번째 홉에 대하여, 
단계 s280에서, 계산된 
이에 대하여 도 3 내지 도 9를 참조하여 자세히 설명된다.This will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 9.
도 3은 첫번째 홉에서의 연산 과정, 도 4는 2번째 홉에서 K-1번째 홉까지 생길 수 있는 여러 경우의 예시, 도 5부터 도 8은 2번째 홉에서 K-1번째 홉까지 도 4의 각각의 경우에 해당하는 연산 과정, 도 9는 마지막 K번째 홉에서의 연산 과정을 도식화한 도면이다.3 is a calculation process of the first hop, Figure 4 is an example of a number of cases that can occur from the second hop to the K-1 th hop, Figures 5 to 8 are the second hop to the K-1 th hop of Figure 4 9 shows a calculation process corresponding to each case, and FIG. 9 is a diagram illustrating a calculation process in the last K-th hop.
도 3은 무선 백홀 소스 노드(110)가 설정된 후, 첫번째 홉에서 무선 백홀 중계 노드(330)를 선택하는 실시 예를 나타낸다.3 illustrates an embodiment in which the wireless
우선, 첫번째 홉에 대해, 
구체적으로, 첫번째 홉(k=1)에 대하여, 가상 노드 VN과의 거리 
구해진 
다음으로, 2이상인 임의의 k번째 홉(
도 4는 본 발명에서 임의의 k번째 홉 (중간 홉)에서 발생 가능한 백홀 노드들의 4가지 유형의 실시 예를 나타낸다.4 illustrates an embodiment of four types of backhaul nodes that can occur in any k-th hop (middle hop) in the present invention.
도 4를 참조하면, 임의의 k번째 홉인 
도 5는 도 4의 (a)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 제1 백홀 노드(510)와 제2 백홀 노드(520)가 모두 가상 노드의 상부에 위치한다.FIG. 5 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the magnitude of the angle between the virtual node and the backhaul node are obtained. Referring to FIG. 5, both the
임의의 k번째 홉에 대해 연산을 하는 경우, 이전 홉인 k-1번째 홉에서 계산된 
구한 
이때, 가장 작은 
도 6은 도 4의 (b)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 제1 백홀 노드(610)는 가상 노드의 상부에 위치하고, 제2 백홀 노드(620)는 가상 노드의 하부에 위치한다.FIG. 6 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the magnitude of the angle between the virtual node and the backhaul node are obtained. Referring to FIG. 6, the
앞서 구한 
이때, 가장 작은 
도 7은 도 4의 (c)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 제1 백홀 노드(710)는 가상 노드의 상부에 위치하고, 제2 백홀 노드(720)는 가상 노드의 하부에 위치한다.FIG. 7 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the magnitude of the angle between the virtual node and the backhaul node are obtained in the case of FIG. 4C. Referring to FIG. 7, the
이때, 
이중에서, 가장 작은 
도 8는 도 4에서의 (d)에 해당하는 경우, 백홀 노드 간 거리 및 가상 노드와의 거리, 가상 노드 및 백홀 노드가 이루는 각의 크기를 구하는 실시 예를 나타낸다. 도 8를 참조하면, 제1 백홀 노드(810)와 제2 백홀 노드(820)가 모두 가상 노드의 상부에 위치한다.FIG. 8 illustrates an embodiment in which the distance between the backhaul nodes, the distance from the virtual node, and the magnitude of the angle between the virtual node and the backhaul node are obtained. Referring to FIG. 8, both the
이때, 
이 중에서, 가장 작은 
다음으로, 마지막 K번째 홉에 대하여, 백홀 노드 간 거리 
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 마지막 K번째 홉에서 j번째 노드(910)와 무선 백홀 엔드 노드(190)와의 거리를 계산하는 방법을 나타낸다.9 illustrates a method of calculating a distance between a j-
마지막 K번째 홉에 대하여 엔드 노드(190)는 가상 노드과 같은 역할을 수행하기 때문에 아래의 연산이 가능하다. 도 9와 같이 j번째 백홀 노드(910)와 엔드 노드(190)사이의 거리 
모든 j 번째의 노드에 해당하는 연산 결과들을 바탕으로 최적화 문제를 다음의 수학식 11와 같이 나타낼 수 있다.Based on the calculation results corresponding to every j th node, an optimization problem may be expressed as in Equation 11 below.
이때 수학식 11은 아래의 수학식 12를 동시에 만족해야 한다.In this case, Equation 11 must satisfy Equation 12 below.
즉, 길이 
이 j개의 백홀 노드들이, 본 발명의 일 실시예에 따른 등거리 법칙 기반 무선 백홀 노드 중계 시스템에서의 최적의 백홀 노드들에 해당한다.These j backhaul nodes correspond to optimal backhaul nodes in an equidistant law based wireless backhaul node relay system according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 백홀 노드 중계 시스템의 구성도이다.10 is a block diagram of a wireless backhaul node relay system according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 무선 백홀 노드 중계 시스템(1000)은 가상 노드 설정부(1010), 가상 노드 확인부(1030), 거리계산부(1050), 백홀 노드 결정부(1070) 를 포함한다.Referring to FIG. 10, the wireless backhaul
가상 노드 설정부(1010)는 소스 노드와 엔드 노드 사이의 직선 거리 R을 측정하고, 상기 소스 노드와 엔드 노드 사이의 가상 직선 경로를 설정하고, 상기 가상 직선 경로에서 무선 백홀 노드의 전송 커버리지 r을 기초로, K=R/r인 홉수 K를 설정하고, 상기 가상의 직선 경로 상에서 소스 노드로부터 d=R/K를 만족하는 거리 d만큼 떨어진 위치에 순차적으로 배치된 가상 노드들을 설정한다.The virtual
가상 노드 확인부(1030)는 상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하는 경우 상기 가상 노드들의 설정을 종료하고, 상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하지 않는 경우 상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재할 때까지 K를 1씩 증가시키는 방식으로 상기 거리 d를 재설정하여 가상 노드들을 재설정한다.The virtual
거리계산부(1050)는 상기 설정된 가상 노드들에 대해, 임의의 k번째 홉에서 j번째 무선 백홀 노드에 대한 거리 
백홀 노드 결정부(1070)는 앞서 계산된 거리 
한편, 일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.On the other hand, some embodiments may also be implemented in the form of a recording medium containing instructions executable by the computer, such as program modules executed by the computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. In addition, computer readable media may include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes computer readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave, or other transmission mechanism, and includes any information delivery media.
또한, 본 명세서에서, “부”는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.In addition, in this specification, “unit” may be a hardware component such as a processor or a circuit, and / or a software component executed by a hardware component such as a processor.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
Claims (8)
소스 노드와 엔드 노드 사이의 직선 거리 R을 측정하고, 상기 소스 노드와 엔드 노드 사이의 가상 직선 경로를 설정하는 제1 단계;
상기 가상 직선 경로에서 무선 백홀 노드의 전송 커버리지 r을 기초로, K=R/r인 홉수 K를 설정하고, 상기 가상의 직선 경로 상에서 소스 노드로부터 d=R/K를 만족하는 거리 d만큼 떨어진 위치에 순차적으로 배치된 가상 노드들을 설정하는 제2 단계;
상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하는 경우 상기 가상 노드들의 설정을 종료하고, 상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하지 않는 경우 상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재할 때까지 K를 1씩 증가시키는 방식으로 상기 거리 d를 재설정하여 가상 노드들을 설정하는 제3 단계를 포함하는, 무선 백홀망 경로 설정방법.
A method for establishing a wireless backhaul network path close to an optimal path in a wireless backhaul node relay system,
Measuring a straight line distance R between a source node and an end node and establishing a virtual straight path between the source node and the end node;
A hop number K with K = R / r is set based on the transmission coverage r of the wireless backhaul node in the virtual straight path, and is located at a distance d that satisfies d = R / K from the source node on the virtual straight path. Setting up virtual nodes sequentially arranged in the network;
The setting of the virtual nodes is terminated when there is a wireless backhaul node between the distance d and the transmission coverage r, and the distance d and when there is no wireless backhaul node between the distance d and the transmission coverage r. And setting the virtual nodes by resetting the distance d by increasing K by 1 until there is a wireless backhaul node between the transmission coverage rs.
상기 설정된 가상 노드들에 대해, 임의의 k번째 홉에서 j번째 무선 백홀 노드에 대한 거리
According to claim 1,
For the configured virtual nodes, the distance from the k th hop to the j th wireless backhaul node
상기 k가 1인 경우, 소스 노드와 첫번째 무선 백홀 노드 사이의 거리는
상기 k가
상기 k가 k=K인 경우, 마지막 백홀 노드와 엔드 노드 사이의 거리
인, 무선 백홀망 경로 설정방법.
The method of claim 2, wherein the distance
If k is 1, the distance between the source node and the first wireless backhaul node is
K is
If k is k = K, the distance between the last backhaul node and the end node
, Wireless backhaul network routing method.
상기 k가
로 결정되는, 무선 백홀망 경로 설정방법.
The method of claim 3, wherein
K is
The wireless backhaul network routing method determined by.
The method of claim 4, wherein
소스 노드와 엔드 노드 사이의 직선 거리 R을 측정하고, 상기 소스 노드와 엔드 노드 사이의 가상 직선 경로를 설정하고, 상기 가상 직선 경로에서 무선 백홀 노드의 전송 커버리지 r을 기초로, K=R/r인 홉수 K를 설정하고, 상기 가상의 직선 경로 상에서 소스 노드로부터 d=R/K를 만족하는 거리 d만큼 떨어진 위치에 순차적으로 배치된 가상 노드들을 설정하는 가상 노드 설정부; 및
상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하는 경우 상기 가상 노드들의 설정을 종료하고, 상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재하지 않는 경우 상기 거리 d와 상기 전송 커버리지 r의 사이에 무선 백홀 노드가 존재할 때까지 K를 1씩 증가시키는 방식으로 상기 거리 d를 재설정하여 가상 노드들을 재설정하는 가상 노드 확인부를 포함하는, 시스템.
A wireless backhaul node relay system for setting an optimal wireless backhaul network path,
Measure a straight line distance R between a source node and an end node, establish a virtual straight path between the source node and the end node, and based on the transmission coverage r of the wireless backhaul node in the virtual straight path, K = R / r A virtual node setting unit that sets in-hop counts K and sequentially sets virtual nodes sequentially positioned at a distance d that satisfies d = R / K from a source node on the virtual straight path; And
The setting of the virtual nodes is terminated when there is a wireless backhaul node between the distance d and the transmission coverage r, and the distance d and when there is no wireless backhaul node between the distance d and the transmission coverage r. And a virtual node identification unit for resetting the virtual nodes by resetting the distance d by increasing K by 1 until there is a wireless backhaul node between the transmission coverage rs.
상기 설정된 가상 노드들에 대해, 임의의 k번째 홉에서 j번째 무선 백홀 노드에 대한 거리
The method of claim 6,
For the configured virtual nodes, the distance from the k th hop to the j th wireless backhaul node
하기 수학식을 만족하는 j개의 백홀 노드를 결정하는 백홀 노드 결정부를 더 포함하는,
시스템.
The method of claim 7, wherein
Further comprising a backhaul node determination unit for determining j backhaul nodes that satisfy the following equation,
system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180095601A KR20200020195A (en) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | Wireless backhaul routing method and system using equidistant rule in extended WIFI wireless network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180095601A KR20200020195A (en) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | Wireless backhaul routing method and system using equidistant rule in extended WIFI wireless network |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| KR1020180095601A KR20200020195A (en) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | Wireless backhaul routing method and system using equidistant rule in extended WIFI wireless network |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR20200020195A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116033441A (en) * | 2023-03-30 | 2023-04-28 | 江西农业大学 | Environment geographic information monitoring network and updating method thereof |
-
2018
- 2018-08-16 KR KR1020180095601A patent/KR20200020195A/en active IP Right Grant
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