KR20220049852A - Method and apparatus for allocating frequency to plurality of links - Google Patents

Method and apparatus for allocating frequency to plurality of links Download PDF

Info

Publication number
KR20220049852A
KR20220049852A KR1020200133481A KR20200133481A KR20220049852A KR 20220049852 A KR20220049852 A KR 20220049852A KR 1020200133481 A KR1020200133481 A KR 1020200133481A KR 20200133481 A KR20200133481 A KR 20200133481A KR 20220049852 A KR20220049852 A KR 20220049852A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
link
links
frequency band
frequency
Prior art date
Application number
KR1020200133481A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102432850B1 (en
Inventor
김용신
박재돈
조정호
정방철
이호원
이기훈
이형주
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020200133481A priority Critical patent/KR102432850B1/en
Publication of KR20220049852A publication Critical patent/KR20220049852A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102432850B1 publication Critical patent/KR102432850B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H04W72/0493
    • H04W72/082
    • H04W72/087
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/53Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on regulatory allocation policies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/543Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria based on requested quality, e.g. QoS
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for frequency allocation to links, which includes the following steps of: allocating a first frequency band to a first link, which is one of links and has a maximum SINR when the first frequency band is allocated, and adding the first link to a first group including frequency-allocated links; calculating the SINR in the event of first frequency band allocation with respect to the links other than the link included in the first group in view of interference attributable to the link included in the first group and determining a second group based on the calculation result; calculating a minimum SINR margin value of the link included in the first group when the first frequency band is allocated to the link included in the second group; and allocating, based on the calculation result, the first frequency band to the link that is included in the second group and provides the largest minimum SINR margin value to the link in the first group.

Description

복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING FREQUENCY TO PLURALITY OF LINKS}METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING FREQUENCY TO PLURALITY OF LINKS

본 개시는 복수의 링크에 주파수를 할당하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present disclosure relates to an apparatus and method for allocating frequencies to a plurality of links.

무선통신 기술이 발전함에 따라 이동통신 단말을 포함한 레이더, 센서, 위성, 무선 장비를 포함하는 무선 단말의 수가 급증하고 있다. 이에 따라 무선 단말에 할당되는 주파수의 수요가 함께 급증하여, 각 단말의 서비스 요구 조건을 만족하면서 한정된 주파수를 효율적으로 사용할 수 있는 주파수 할당 기법에 관한 연구가 진행 중에 있다. As wireless communication technology develops, the number of wireless terminals including radars, sensors, satellites, and wireless equipment including mobile communication terminals is rapidly increasing. Accordingly, the demand for frequencies allocated to wireless terminals rapidly increases, and research on a frequency allocation technique that can efficiently use a limited frequency while satisfying the service requirements of each terminal is in progress.

최근 주파수 할당 기법은 최적화 알고리즘 및 기계학습 알고리즘을 기반으로 하는 것을 포함하고 있으나, 이러한 기법들은 연산 복잡도가 높고 알고리즘의 소요 시간이 길다. 따라서 네트워크의 동적 특성을 고려했을 때 실전에 적용하기 어려울 수 있고, 실제 최적 해를 찾지 못하는 경우가 있을 수 있다.Recent frequency allocation techniques include those based on optimization algorithms and machine learning algorithms, but these techniques have high computational complexity and a long time required for the algorithm. Therefore, considering the dynamic characteristics of the network, it may be difficult to apply in practice, and there may be cases in which an actual optimal solution cannot be found.

따라서, 연산 복잡도가 낮으면서 한정된 주파수를 효율적으로 링크에 할당하는 방법에 관한 필요성이 존재한다.Accordingly, there is a need for a method for efficiently allocating a limited frequency to a link with low computational complexity.

본 실시 예가 해결하고자 하는 과제는, 복수의 링크가 중첩된 주파수를 활용하면서 소정의 SINR 이상을 만족하도록, 주파수를 할당하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. An object of the present embodiment is to provide a method and apparatus for allocating frequencies so that a plurality of links use overlapping frequencies while satisfying a predetermined SINR or higher.

본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다. The technical problems to be achieved by the present embodiment are not limited to the technical problems described above, and other technical problems may be inferred from the following embodiments.

제1 실시 예에 따라, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법은, 복수의 링크 중에서, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR을 갖는 제1 링크에 제1 주파수 대역을 할당하고, 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가하는 단계, 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정하는 단계, 제2 그룹에 포함된 링크에 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출하는 단계 및 산출 결과에 기초하여, 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 제1 주파수 대역을 할당하는 단계를 포함할 수 있다. According to the first embodiment, in a method of allocating frequencies to a plurality of links, a first frequency band is allocated to a first link having a maximum SINR when a first frequency band is allocated among a plurality of links, and the first link adding to a first group consisting of links to which frequencies have already been assigned, in consideration of interference caused by links included in the first group, a first frequency band is allocated to the remaining links except for the links included in the first group calculating the SINR when the first frequency band is allocated and determining the second group based on the calculation result. When the first frequency band is allocated to the link included in the second group, The method may include allocating the first frequency band to a link that provides the largest SINR margin minimum value to the first group link among the links included in the second group based on the calculating step and the calculation result.

제2 실시 예에 따라, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 장치는 적어도 하나의 명령어(instruction)를 저장하는 메모리(memory) 및 상기 적어도 하나의 명령어를 실행하여, 복수의 링크 중에서, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR을 갖는 제1 링크에 제1 주파수 대역을 할당하고, 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가하고, 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정하고 제2 그룹에 포함된 링크에 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출하고, 산출 결과에 기초하여, 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 제1 주파수 대역을 할당하는 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.According to the second embodiment, an apparatus for allocating frequencies to a plurality of links includes a memory storing at least one instruction and executing the at least one instruction to select a first frequency band among the plurality of links. allocating the first frequency band to the first link having the maximum SINR when assigned SINR when the first frequency band is allocated for the remaining links except for links included in the first group in consideration of the calculation result, a second group is determined based on the calculation result, When 1 frequency band is allocated, the minimum SINR margin value of the links included in the first group is calculated, and based on the calculation result, the largest SINR margin minimum value is provided to the links in the first group among the links included in the second group It may include a processor for allocating the first frequency band to the link.

제3 실시 예에 따라, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 비일시적 기록매체로서, 상기 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법은, 복수의 링크 중에서, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR을 갖는 제1 링크에 제1 주파수 대역을 할당하고, 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가하는 단계, 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정하는 단계, 제2 그룹에 포함된 링크에 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출하는 단계 및 산출 결과에 기초하여, 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 제1 주파수 대역을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.According to the third embodiment, a computer-readable recording medium is a computer-readable non-transitory recording medium recording a program for executing a method of allocating frequencies to a plurality of links in a computer, and is a non-transitory computer-readable recording medium in which the frequency is assigned to the plurality of links. The method of allocating is a method of allocating a first frequency band to a first link having a maximum SINR when a first frequency band is allocated among a plurality of links, and assigning the first frequency band to a first group consisting of links to which frequencies are already assigned. adding to , calculating the SINR when the first frequency band is allocated for the remaining links except for the link included in the first group in consideration of interference due to the link included in the first group, and based on the calculation result to determine the second group, calculating the minimum SINR margin value of the link included in the first group when the first frequency band is allocated to the link included in the second group, and based on the calculation result, the second group The method may include allocating a first frequency band to a link that provides the largest SINR margin minimum value to the first group link among the links included in the group.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 개시에 따른 주파수 할당 방법 및 장치는 각 링크마다 요구되는 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)을 보장하면서, 복수의 링크에 할당되는 전체 주파수 대역폭을 줄일 수 있다. 또한, 발견법(heuristic) 알고리즘 중 하나인 탐욕(greedy) 알고리즘을 기반으로 하기 때문에, 최적화 혹은 기계학습 기반의 알고리즘보다 연산 복잡도가 낮고, 주파수를 할당하는 속도가 더 빠를 수 있다.The frequency allocation method and apparatus according to the present disclosure can reduce the overall frequency bandwidth allocated to a plurality of links while ensuring a signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) required for each link. In addition, since it is based on a greedy algorithm, which is one of the heuristic algorithms, the computational complexity may be lower than that of an optimization or machine learning-based algorithm, and the frequency of assigning a frequency may be faster.

발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 무선 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 다른 일 실시 예에 따른 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 중첩 주파수 간섭 지수 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
1 is a diagram for explaining a wireless network system that can be applied to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of allocating frequencies to a plurality of links according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of allocating frequencies to a plurality of links according to another embodiment.
4 is a diagram for explaining an overlapping frequency interference index model according to an embodiment.
5 to 7 are diagrams for explaining the performance of a frequency allocating apparatus according to an embodiment.
8 is a block diagram illustrating an apparatus for allocating a frequency according to an embodiment.

실시 예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the embodiments are selected as currently widely used general terms as possible while considering functions in the present disclosure, but may vary depending on intentions or precedents of those of ordinary skill in the art, emergence of new technologies, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the corresponding description. Therefore, the terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the contents of the present disclosure, rather than the simple name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. In the entire specification, when a part "includes" a certain element, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

명세서 전체에서 기재된 "a, b, 및 c 중 적어도 하나"의 표현은, 'a 단독', 'b 단독', 'c 단독', 'a 및 b', 'a 및 c', 'b 및 c', 또는 'a, b, 및 c 모두'를 포괄할 수 있다.The expression "at least one of a, b, and c" described throughout the specification means 'a alone', 'b alone', 'c alone', 'a and b', 'a and c', 'b and c ', or 'all of a, b, and c'.

명세서 전체에서 기재된 노드는 무선 네트워크 시스템에서 통신의 재분배 지점 또는 종단점을 의미하며, 네트워크의 기본요소로서 지역 네트워크에 연결된 컴퓨터, 단말 및 그 안에 속한 장비들을 통칭하는 의미로 해석될 수 있다. A node described throughout the specification means a redistribution point or an endpoint of communication in a wireless network system, and as a basic element of the network, it can be interpreted as a generic term for computers, terminals, and devices belonging to the local network connected to the network.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains can easily implement them. However, the present disclosure may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 무선 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a wireless network system that can be applied to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 무선 네트워크 시스템(100)은 복수의 노드(110) 및 링크(120)를 포함할 수 있다. 복수의 노드(110)는 특정 지역에 배치될 수 있고, 안테나 개수 및 반이중/전이중 방식에 따라 다양한 링크(120)를 활성화할 수 있다. 각 링크(120)는 상향 또는 하향으로 구성된 양방향 링크이며, 각 링크(120)마다 특정 전송률을 보장하기 위한 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio, 신호 대 간섭 및 잡음비)의 요구사항이 주어질 수 있다. 각 노드(110)는 링크(120)에 할당된 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a wireless network system 100 may include a plurality of nodes 110 and links 120 . The plurality of nodes 110 may be disposed in a specific area, and various links 120 may be activated according to the number of antennas and a half-duplex/full-duplex scheme. Each link 120 is a bidirectional link configured in an uplink or downlink direction, and a signal to interference and noise ratio (SINR) requirement for guaranteeing a specific data rate for each link 120 may be given. Each node 110 may transmit/receive data through a frequency band allocated to the link 120 .

한편, 최적화 알고리즘에 기반하여 복수의 링크(120)에 주파수를 할당하는 경우, 각 링크(120) 간 간섭이 최소가 되도록 주파수를 할당할 수 있다. 그러나, 최적화 알고리즘의 경우, 모든 경우의 수에 따라 주파수 할당 여부를 판단하므로 연산 복잡도가 크다. 예를 들어, 사용 가능한 주파수 대역의 수가 k이고, 노드(110)의 수가 n이라면, 주파수 할당을 위한 연산의 복잡도는 약 kn이 될 수 있다. 따라서, 최적화 알고리즘 기반의 주파수 할당 방법은 실제 구현이 어려울 수 있다. 반면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법 및 장치는 탐욕 알고리즘 기반으로, 최적화 알고리즘에 비해 연산 복잡도가 낮아, 소요 시간이 짧아질 수 있다. 구체적으로, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 연산 복잡도는 약 n2 일 수 있다.Meanwhile, when frequencies are allocated to the plurality of links 120 based on the optimization algorithm, frequencies may be allocated so that interference between the links 120 is minimized. However, in the case of the optimization algorithm, since frequency allocation is determined according to the number of all cases, computational complexity is high. For example, if the number of usable frequency bands is k and the number of nodes 110 is n, the complexity of an operation for frequency allocation may be about k n . Therefore, it may be difficult to actually implement the frequency allocation method based on the optimization algorithm. On the other hand, the frequency allocation method and apparatus according to an embodiment of the present disclosure is based on a greedy algorithm, and has a lower computational complexity than an optimization algorithm, and thus a required time may be shortened. Specifically, the computational complexity of the frequency allocation method according to an embodiment may be about n 2 .

한편, 도 1의 무선 네트워크 시스템(100)에 포함된 노드의 집합을 , 링크의 집합을 라고 할 때, 노드(110)의 총 개수(N)와 링크(120)의 총 개수(E)는

Figure pat00001
로 정의될 수 있다. 또한, i번째 링크(120)의 SINR(
Figure pat00002
)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, when a set of nodes included in the wireless network system 100 of FIG. 1 is a set of links and a set of links, the total number of nodes (N) and the total number of links (120) (E) are
Figure pat00001
can be defined as In addition, the SINR of the i -th link 120 (
Figure pat00002
) can be expressed as in Equation 1.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서 p i i번째 링크로 데이터를 송신하는 단말(노드)의 송신 전력을 의미하고,

Figure pat00004
Figure pat00005
j번째 링크 송신 단말과 i번째 링크의 수신 단말 사이의 송신 안테나 이득 및 수신 안테나 이득을 각각 나타낸 것이다. 수학식 1에서, i번째 링크가 아닌 다른 링크로 데이터를 송신하는 단말은 i번째 링크의 수신 단말에게 간섭으로 작용할 수 있다.Here, p i means the transmission power of the terminal (node) transmitting data through the i -th link,
Figure pat00004
Wow
Figure pat00005
? denotes the transmit antenna gain and the receive antenna gain between the j -th link transmitting terminal and the i -th link receiving terminal, respectively. In Equation 1, a terminal transmitting data through a link other than the i -th link may act as interference to a receiving terminal of the i -th link.

또한,

Figure pat00006
j번째 링크의 송신 단말과 i번째 링크의 수신 단말 사이 무선 채널 이득을 의미하고, σ 2 은 잡음의 전력을 나타낸다. In addition,
Figure pat00006
denotes a radio channel gain between the transmitting terminal of the j -th link and the receiving terminal of the i -th link, and σ 2 denotes the power of noise.

한편, 수학식 1의

Figure pat00007
j번째 링크의 송신 단말과 i번째 링크의 수신 단말에 할당된 주파수의 중첩에 따른 간섭 지수를 나타내며, i번째 링크에 할당된 주파수 대역의 중심 주파수가 x i 이고 j번째 링크에 할당된 주파수 대역의 중심 주파수가 x j 라고 할 때
Figure pat00008
로 정의된다. 또한, 무선 네트워크 시스템(100)에서 사용할 수 있는 가용 주파수 대역의 집합을 라고 할 때
Figure pat00009
이다.On the other hand, in Equation 1
Figure pat00007
represents the interference index according to the overlap of frequencies allocated to the transmitting terminal of the j -th link and the receiving terminal of the i -th link, the center frequency of the frequency band allocated to the i -th link is x i and the frequency band allocated to the j -th link When the center frequency of is x j
Figure pat00008
is defined as In addition, when a set of available frequency bands usable in the wireless network system 100 is
Figure pat00009
am.

한편, 도 1에 개시된 각 링크(120)는 특정 전송률을 보장하기 위해 소정의 SINR 임계값 이상의 SINR을 달성할 수 있어야 한다. 따라서, 소정의 SINR 임계값을 초과하면서, 할당되는 총 주파수 대역을 최소화하여 각 링크에 주파수를 할당하는 본 발명의 목적은 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.Meanwhile, each link 120 shown in FIG. 1 must be able to achieve an SINR greater than or equal to a predetermined SINR threshold in order to guarantee a specific data rate. Accordingly, the object of the present invention of allocating frequencies to each link by minimizing the total allocated frequency band while exceeding a predetermined SINR threshold can be expressed as Equation (2).

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서 x는 링크에 할당된 주파수 대역의 집합을 의미하며,

Figure pat00011
는 무선 네트워크 시스템(100)에 할당된 주파수의 최대값이고,
Figure pat00012
는 무선 네트워크 시스템(100)에 할당된 주파수의 최소값을 나타낸다. 따라서,
Figure pat00013
는 링크에 할당된 주파수의 총 대역폭을 의미하며, 요구 대역폭으로도 정의될 수 있다. 또한,
Figure pat00014
i번째 링크의 소정의 SINR 임계값을 나타낸다.where x means the set of frequency bands allocated to the link,
Figure pat00011
is the maximum value of the frequency allocated to the wireless network system 100,
Figure pat00012
denotes a minimum value of a frequency allocated to the wireless network system 100 . thus,
Figure pat00013
Means the total bandwidth of the frequency allocated to the link, and may also be defined as a required bandwidth. In addition,
Figure pat00014
denotes a predetermined SINR threshold of the i -th link.

한편, 각 링크의 SINR 임계값은 각 노드(110)의 실제 최소 전송률, 평균 전송률, 최대 지연시간, 통신 성공 확률 등의 요구사항에 기초하여 결정될 수 있다. Meanwhile, the SINR threshold of each link may be determined based on requirements such as the actual minimum data rate, the average data rate, the maximum delay time, and the communication success probability of each node 110 .

도 2는 일 실시 예에 따른 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of allocating frequencies to a plurality of links according to an embodiment.

단계 S210에서, 주파수 할당 장치는 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR을 갖는 제1 링크에 제1 주파수 대역을 할당하고, 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가할 수 있다. 여기서 제1 주파수 대역은 가용 주파수 대역에 포함된 주파수 대역 중 중앙에 위치한 주파수 대역일 수 있다.In step S210, the frequency allocation device allocates the first frequency band to the first link having the maximum SINR when the first frequency band is allocated, and adds the first link to a first group consisting of links to which frequencies are already assigned. can Here, the first frequency band may be a central frequency band among frequency bands included in the available frequency band.

단계 S220에서, 주파수 할당 장치는 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정할 수 있다. 한편, 단계 S220는 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크 중에서, 제1 SINR 임계값을 초과하는 SINR 을 갖는 링크를 제2 그룹으로 결정하는 것일 수 있다. 또한, 제1 SINR 임계값은 링크에 따라 상이한 값일 수 있다. In step S220, the frequency allocation device calculates the SINR when the first frequency band is allocated for the remaining links except for the links included in the first group in consideration of interference due to the links included in the first group, and calculates A second group may be determined based on the result. Meanwhile, step S220 may be to determine, as the second group, a link having an SINR exceeding a first SINR threshold among links other than the links included in the first group. Also, the first SINR threshold may be a different value depending on the link.

일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치는 제1 그룹을 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산할 때, 중첩 주파수 간섭 지수를 추가로 고려할 수 있다. 이러한 경우, 중첩 주파수 간섭 지수는, 최소 주파수 간격에 따라 결정되는 것일 수 있다. 여기서 최소 주파수 간격은 가장 인접한 두 주파수 대역의 중심 주파수 차이로 정의될 수 있다. 또한, 최소 주파수 간격은 가용 주파수 대역의 중심 주파수, 실행 시간에 관한 정보 및 요구 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여, 결정되는 것일 수 있다.The frequency allocating apparatus according to an embodiment calculates the SINR when the first frequency band is allocated in consideration of the interference caused by the links included in the first group for the remaining links except for the first group, the overlapping frequency interference index can be further considered. In this case, the overlapping frequency interference index may be determined according to the minimum frequency interval. Here, the minimum frequency interval may be defined as a center frequency difference between two adjacent frequency bands. Also, the minimum frequency interval may be determined based on at least one of a center frequency of an available frequency band, information about an execution time, and a required bandwidth.

단계 S230에서, 주파수 할당 장치는 제2 그룹에 포함된 링크에 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출할 수 있다.In step S230, when the first frequency band is allocated to the link included in the second group, the frequency allocating apparatus may calculate the minimum SINR margin value of the link included in the first group.

단계 S240에서, 주파수 할당 장치는 산출 결과에 기초하여, 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 제1 주파수 대역을 할당할 수 있다.In step S240, the frequency allocating apparatus may allocate the first frequency band to a link that provides the largest SINR minimum value to the link of the first group among the links included in the second group, based on the calculation result.

한편, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치는 제1 주파수 대역이 할당된 링크를 제1 그룹에 추가함으로써 제1 그룹을 업데이트하는 단계, 제2 그룹에 포함된 링크 중에 제1 주파수 대역이 할당된 링크를 제함으로써 제2 그룹을 업데이트하는 단계 및 제2 그룹에 포함된 링크가 존재하고, 산출 결과 가장 큰 SINR 마진 최소값이 0 이상이면, 제2 그룹에 포함된 링크 중 적어도 하나에 제1 주파수 대역을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the frequency allocation apparatus according to an embodiment updates the first group by adding a link to which the first frequency band is allocated to the first group, and links to which the first frequency band is allocated among links included in the second group. updating the second group by subtracting It may further include the step of allocating.

또한, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치는 제1 그룹에 포함된 링크가 존재하지 않거나, 산출 결과 가장 큰 SINR 마진 최소값이 0보다 작으면, 제1 주파수 대역에서 소정의 주파수 간격만큼 떨어진 제2 주파수 대역을 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크 중 적어도 하나에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 소정의 주파수 간격은 최소 주파수 간격 및 이미 할당된 주파수 대역의 수에 기초하여 결정되는 것일 수 있다. In addition, in the frequency allocating apparatus according to an embodiment, if there is no link included in the first group or when the maximum SINR margin minimum value is less than 0 as a result of the calculation, the second frequency separated by a predetermined frequency interval from the first frequency band The method may further include allocating a band to at least one of the links other than the links included in the first group. In this case, the predetermined frequency interval may be determined based on the minimum frequency interval and the number of frequency bands already allocated.

한편, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법은 중첩 주파수 간섭 지수 모델을 고려하여 주파수를 할당함으로써 주파수 사용 효율을 증가시킬 수 있다. 따라서, 복잡한 최적화 과정을 거치지 않고, 탐욕 알고리즘을 기반으로 하여 충분히 작은 요구 대역폭으로 복수의 링크에 주파수를 할당할 수 있다.Meanwhile, the frequency allocation method according to an embodiment may increase frequency use efficiency by allocating frequencies in consideration of the overlapping frequency interference index model. Therefore, it is possible to allocate frequencies to a plurality of links with a sufficiently small required bandwidth based on the greedy algorithm without going through a complicated optimization process.

도 3은 다른 일 실시 예에 따른 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of allocating frequencies to a plurality of links according to another embodiment.

본 개시의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법은 수신 신호 강도 정보 및 중첩 주파수 간섭 지수, 소정의 SINR 임계값에 기초하여 탐욕 알고리즘을 기반으로 주파수를 할당할 수 있다. 여기서 수신 신호 강도 정보는 무선 네트워크 시스템(100)의 모든 링크(110)의 송신 전력, 송수신 안테나 이득, 무선 채널 이득 정보 등에 기초하여, 수학식 3을 통해 계산할 수 있다.A frequency allocation method according to an embodiment of the present disclosure may allocate a frequency based on a greedy algorithm based on received signal strength information, an overlapping frequency interference index, and a predetermined SINR threshold. Here, the received signal strength information may be calculated through Equation 3 based on the transmit power of all links 110 of the wireless network system 100 , transmit/receive antenna gain, radio channel gain information, and the like.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00015
Figure pat00015

여기서 a ij j번째 링크의 송신 단말로부터 i번째 링크의 수신 단말이 수신한 수신 신호의 강도를 나타내며, p j j번째 링크로 데이터를 송신하는 단말의 송신 전력을 의미한다.

Figure pat00016
,
Figure pat00017
Figure pat00018
는 수학식 1의
Figure pat00019
,
Figure pat00020
Figure pat00021
와 각각 대응된다.Here, a ij represents the strength of a received signal received by the receiving terminal of the i -th link from the transmitting terminal of the j -th link, and p j means the transmission power of the terminal transmitting data through the j -th link.
Figure pat00016
,
Figure pat00017
and
Figure pat00018
is in Equation 1
Figure pat00019
,
Figure pat00020
and
Figure pat00021
and each correspond to

단계 S310에서, 주파수 할당 방법은 복수의 링크 중에서, 가용 주파수 대역에 포함된 제k 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR을 갖는 제1 링크에 제k 주파수 대역을 할당하고, 제1 링크를 제1 그룹에 추가할 수 있다. 여기서 k는 주파수 대역에 대한 인덱스로, 1부터 1씩 증가하는 정수일 수 있다. 만약, 가용 주파수 대역에 포함된 첫 주파수 대역(f 0 )을 할당하는 경우, k=1 일 수 있고 이때, 제1 주파수 대역이 할당되는 링크는 수학식 4에 따라 결정된 링크일 수 있다.In step S310, the frequency allocation method allocates the kth frequency band to the first link having the maximum SINR when the kth frequency band included in the available frequency band is allocated among the plurality of links, and assigns the first link to the first group can be added to Here, k is an index for a frequency band, and may be an integer increasing by 1 from 1. If the first frequency band f 0 included in the available frequency band is allocated, k = 1, and in this case, the link to which the first frequency band is allocated may be a link determined according to Equation (4).

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00022
Figure pat00022

여기서, e는 최대 SINR을 갖는 링크의 인덱스를 의미하고, x e e번째 링크에 할당된 주파수 대역을 의미한다. 한편, 첫 주파수 대역(f 0 )은 가용 주파수 대역을 포함하는 집합(

Figure pat00023
)의 원소 중 중앙값일 수 있다.Here, e means the index of the link having the maximum SINR, and x e means the frequency band allocated to the e -th link. On the other hand, the first frequency band ( f 0 ) is a set (
Figure pat00023
) may be the median of the elements.

만약, 제1 주파수 대역을 할당했을 때 최대 SINR을 가질 수 있는 링크가 제1 링크인 경우, 주파수 할당 방법은 제1 링크를 제1 그룹(

Figure pat00024
)에 추가할 수 있다. 제1 그룹(
Figure pat00025
)은 이미 주파수가 할당된 링크들이 포함된 그룹으로 정의된다. If the link capable of having the maximum SINR when the first frequency band is allocated is the first link, the frequency allocation method assigns the first link to the first group (
Figure pat00024
) can be added to first group (
Figure pat00025
) is defined as a group that includes links that have already been assigned a frequency.

단계 S320에서, 주파수 할당 방법은 제1 그룹(

Figure pat00026
)에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 그룹(
Figure pat00027
)에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제k 주파수대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산할 수 있다. 이때, 주파수 할당 방법은 수학식 1에 기초하여 각 링크에 제k 주파수 대역이 할당되었을 때, 각 링크의 SINR(
Figure pat00028
)을 계산할 수 있다. In step S320, the frequency allocation method is the first group (
Figure pat00026
) for the remaining links except for the links included in the first group (
Figure pat00027
), the SINR when the k -th frequency band is allocated can be calculated in consideration of the interference caused by the link included in the . In this case, the frequency allocation method is based on Equation 1, when the k -th frequency band is allocated to each link, the SINR (
Figure pat00028
) can be calculated.

단계 S330에서, 주파수 할당 방법은 제1 그룹(

Figure pat00029
)에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크 중에서, i번째 링크의 SINR(
Figure pat00030
)이 제1 SINR 임계값(
Figure pat00031
)보다 크면, i번째 링크를 제2 그룹(
Figure pat00032
)으로 결정할 수 있다. 여기서 제1 SINR 임계값(
Figure pat00033
)은 링크마다 다른 값일 수 있다. 따라서, 서로 다른 QoS(Quality of Service)를 요구하는 노드들에 대하여 서로 다른 SINR 임계값에 따라 주파수를 할당할 수 있는 효과가 있다.In step S330, the frequency allocation method is the first group (
Figure pat00029
), the SINR of the i -th link (
Figure pat00030
) is the first SINR threshold (
Figure pat00031
), the i -th link is assigned to the second group (
Figure pat00032
) can be determined. where the first SINR threshold (
Figure pat00033
) may be a different value for each link. Accordingly, there is an effect that frequencies can be allocated according to different SINR thresholds to nodes requiring different quality of service (QoS).

예를 들어, 단계 S320에서 k=1인 경우 제1 링크와 동일하게 제1 주파수 대역을 할당하여도 제1 링크로 인한 간섭이 크지 않은 링크들을 제2 그룹(

Figure pat00034
)으로 결정할 수 있다. 다시 말해, 제2 그룹(
Figure pat00035
)에 포함된 링크들은 제1 링크에 할당된 제1 주파수 대역을 동일하게 할당받을 수 있는 후보 링크들을 의미한다. 이때, 제2 그룹(
Figure pat00036
)으로 결정될 i번째 링크의 SINR(
Figure pat00037
)는 수학식 5와 같이 소정의 SINR 임계값(
Figure pat00038
) 이상의 SINR을 가져야 한다.For example, if k = 1 in step S320, links that do not have significant interference due to the first link even when the first frequency band is allocated in the same way as the first link are grouped into the second group (
Figure pat00034
) can be determined. In other words, the second group (
Figure pat00035
) means candidate links that can be equally allocated the first frequency band allocated to the first link. At this time, the second group (
Figure pat00036
) of the i -th link to be determined as (
Figure pat00037
) is a predetermined SINR threshold (
Figure pat00038
) must have an SINR greater than or equal to .

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00039
Figure pat00039

여기서

Figure pat00040
는 주파수가 이미 할당된 링크들이 포함된 제1 그룹을 나타내며,
Figure pat00041
는 제1 그룹(
Figure pat00042
)에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크들의 집합으로, 주파수가 아직 할당되지 않은 링크들이 포함된 그룹이다.here
Figure pat00040
represents the first group including links to which frequencies have already been assigned,
Figure pat00041
is the first group (
Figure pat00042
) is a set of links other than the links included in ), and is a group including links to which frequencies have not yet been assigned.

단계 S340에서, 주파수 할당 방법은 수학식 6에 기초하여, 제2 그룹(

Figure pat00043
)에 포함된 j번째 링크에 제k 주파수 대역을 할당하였을 때, 제1 그룹(
Figure pat00044
)에 포함된 링크들의 SINR 마진 최소값(μ j )을 계산할 수 있다. In step S340, the frequency allocation method is based on Equation 6, the second group (
Figure pat00043
) when the k -th frequency band is allocated to the j -th link included in the first group (
Figure pat00044
), the minimum SINR margin value ( μ j ) of the links included in the link can be calculated.

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00045
Figure pat00045

여기서 제1 그룹(

Figure pat00046
)에 포함된 i번째 링크의 SINR(
Figure pat00047
)와 i번째 링크에 대한 소정의 SINR 임계값(
Figure pat00048
)의 차이(
Figure pat00049
)를 SINR 마진으로 정의할 수 있고, 제2 그룹(
Figure pat00050
)에 포함된 각 링크에 제k 주파수 대역이 할당되었을 때, 각 링크에 대한 SINR 마진 최소값(μ)을 구할 수 있다. where the first group (
Figure pat00046
) of the ith link included in the SINR (
Figure pat00047
) and a given SINR threshold for the i -th link (
Figure pat00048
) difference (
Figure pat00049
) can be defined as the SINR margin, and the second group (
Figure pat00050
When the kth frequency band is allocated to each link included in ), the minimum SINR margin value ( μ ) for each link can be obtained.

단계 S350에서, 주파수 할당 방법은 제2 그룹(

Figure pat00051
)에 포함된 링크 중 제1 그룹(
Figure pat00052
)에 포함된 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 제k 주파수를 할당하고 제1 그룹(
Figure pat00053
) 및 제2 그룹(
Figure pat00054
)을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, k=1인 경우 제2 그룹(
Figure pat00055
)에 포함된 각 링크에 제1 주파수 대역을 할당하였을 때, 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값(μ)을 계산한 후, 제2 그룹(
Figure pat00056
)의 링크 중에서 가장 큰 SINR 마진 최소값(μ)을 제공하는 링크에 제1 주파수 대역을 할당하는 것이다. 이렇게 되면 제2 그룹(
Figure pat00057
)에 포함된 링크 중 제1 그룹(
Figure pat00058
)에 포함된 링크들에 가장 작은 간섭을 미치는 링크에 주파수를 할당할 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 수학식 7과 같다.In step S350, the frequency allocation method is the second group (
Figure pat00051
) among the links included in the first group (
Figure pat00052
), assign the kth frequency to the link that provides the largest SINR margin minimum to the link included in the first group (
Figure pat00053
) and the second group (
Figure pat00054
) can be updated. For example, if k = 1, the second group (
Figure pat00055
), when the first frequency band is allocated to each link included in the second group (
Figure pat00056
) to allocate the first frequency band to a link that provides the largest SINR margin minimum value ( μ ) among links of . In this case, the second group (
Figure pat00057
) among the links included in the first group (
Figure pat00058
), it is possible to allocate a frequency to the link that has the least interference to the links included in the . This can be expressed as Equation (7).

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00059
Figure pat00059

e는 제2 그룹(

Figure pat00060
)에 포함된 링크 중 SINR 마진 최소값(μ)이 최대가 되는 링크의 인덱스를 나타낸 것이고, x e e번째 링크에 할당된 주파수 대역을 의미한다. e is the second group (
Figure pat00060
. _ _ _

단계 S360에서, 만약 제2 그룹(

Figure pat00061
)에 포함된 링크가 존재하지 않거나, 제2 그룹(
Figure pat00062
)에 포함된 링크들에 제k 주파수를 할당하였을 때, 제1 그룹(
Figure pat00063
)에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값(μ)이 0보다 작은 경우, 주파수 할당 방법은 단계 S370을 수행할 수 있고, 그렇지 않은 경우 단계 S320을 다시 수행할 수 있다. 제2 그룹(
Figure pat00064
)에 포함된 링크가 존재하지 않는 것(
Figure pat00065
)은 제k 주파수를 할당하였을 때 소정의 SINR를 만족할 수 있는 링크가 존재하지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 제2 그룹(
Figure pat00066
)에 포함된 링크들에 제k 주파수를 할당하였을 때, 제1 그룹(
Figure pat00067
)에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값(μ)이 0보다 작은 것(
Figure pat00068
)은 제2 그룹(
Figure pat00069
)에 포함된 링크를 제k 주파수에 할당하였을 때, 이미 주파수가 할당된 다른 링크들에 미치는 간섭이 너무 크다는 것을 의미할 수 있다. 이러한 경우, 제k 주파수에 링크를 추가로 할당하면 소정의 SINR를 보장할 수 없으므로, 다른 주파수에 링크를 할당해야 한다.In step S360, if the second group (
Figure pat00061
) does not exist, or the second group (
Figure pat00062
) when the k -th frequency is allocated to the links included in the first group (
Figure pat00063
), when the minimum SINR margin value ( μ ) of the link included in the link is less than 0, the frequency allocation method may perform step S370, otherwise, step S320 may be performed again. 2nd group (
Figure pat00064
) does not exist (
Figure pat00065
) may mean that there is no link that can satisfy a predetermined SINR when the k -th frequency is allocated. In addition, the second group (
Figure pat00066
) when the k -th frequency is allocated to the links included in the first group (
Figure pat00067
) where the minimum SINR margin ( μ ) of the link included in ) is less than 0 (
Figure pat00068
) is the second group (
Figure pat00069
), when a link included in the k -th frequency is assigned, it may mean that the interference on other links to which the frequency is already assigned is too large. In this case, since a predetermined SINR cannot be guaranteed when a link is additionally allocated to the k -th frequency, a link must be allocated to another frequency.

단계 S370에서, 만약 제1 그룹(

Figure pat00070
)에 포함된 링크의 수가 무선 네트워크 시스템(100)에 포함된 링크의 수(E)와 동일하면, 주파수 할당 방법은 복수의 링크에 주파수가 모두 할당된 것으로 판단하고 주파수 할당 방법을 종료할 수 있다. 만약, 그렇지 않은 경우 단계 S380을 수행할 수 있다. 즉, 주파수 할당 방법은
Figure pat00071
을 만족할 때까지 반복해서 수행될 수 있다.In step S370, if the first group (
Figure pat00070
), if the number of links included in the wireless network system 100 is the same as the number of links ( E ) included in the wireless network system 100, the frequency allocation method may determine that all frequencies are allocated to the plurality of links and end the frequency allocation method. . If not, step S380 may be performed. That is, the frequency allocation method is
Figure pat00071
It can be repeated until it is satisfied.

단계 S380에서, 주파수 할당 방법은 주파수 대역 인덱스 k를 1씩 증가시킬 수 있다. 여기서, 주파수 할당 방법은 주파수 사이의 간섭 지수를 낮추기 위해 링크에 할당하는 각 주파수 대역의 중심 주파수를 수학식 8에 기초하여 결정할 수 있다.In step S380, the frequency allocation method may increase the frequency band index k by one. Here, the frequency allocation method may determine the center frequency of each frequency band allocated to the link based on Equation (8) in order to lower the interference index between frequencies.

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00072
Figure pat00072

여기서

Figure pat00073
는 최소 주파수 간격을 의미하며, 수학식 8에 따라 가용 주파수의 집합은
Figure pat00074
로 정의될 수 있다. here
Figure pat00073
is the minimum frequency interval, and according to Equation 8, the set of available frequencies is
Figure pat00074
can be defined as

도 4는 일 실시 예에 따른 중첩 주파수 간섭 지수 모델을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining an overlapping frequency interference index model according to an embodiment.

도 4는 중첩 주파수 간섭 지수 모델을 예시적으로 나타낸 그래프로서, 실제 측정 분포 모델과 선형 근사화 분포 모델 및 지수 근사화 분포 모델을 비교하고 있다.4 is a graph exemplarily illustrating an overlapping frequency interference index model, comparing an actual measured distribution model, a linear approximated distribution model, and an exponentially approximated distribution model.

수학적인 근사 모델과 실제 측정 모델간의 간섭 영향 수치의 차이는 주파수 사용 효율성 및 링크별 전송률에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 도 4의 선형 근사화 분포 모델의 경우 실질적인 간섭 지수 값 보다 높은 값을 제공하며, 이는 간섭 지수가 높게 고려되어 링크별 주파수 할당 시 예측된 성능이 실질적인 전송률 보다 낮다는 것을 의미한다. 따라서, 링크별 특정 전송률을 보존해야 하는 서비스 응용에 효율적인 모델이 될 수 있다. 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법은 도 4에 개시된 중첩 주파수 간섭 지수 모델링 결과 중 어느 하나에 기초하여, 최소 주파수 간격(

Figure pat00075
=
Figure pat00076
)에 따른 수학식 1의 중첩 주파수 간섭 지수
Figure pat00077
를 결정할 수 있다.The difference in the interference effect value between the mathematical approximation model and the actual measurement model may affect the frequency use efficiency and the transmission rate for each link. For example, in the case of the linear approximation distribution model of FIG. 4 , a value higher than the actual interference index value is provided, which means that the interference index is considered high, and thus the predicted performance is lower than the actual transmission rate when allocating frequencies for each link. Therefore, it can be an efficient model for service applications that need to preserve a specific transmission rate for each link. The frequency allocation method according to an embodiment is based on any one of the overlapping frequency interference index modeling results disclosed in FIG. 4 , the minimum frequency interval (
Figure pat00075
=
Figure pat00076
) overlapping frequency interference index of Equation 1 according to
Figure pat00077
can be decided

한편, 도 4를 참조하면 서로 다른 링크에 같은 중심 주파수가 할당되는 경우,

Figure pat00078
이므로 간섭 지수가 1이 된다. 즉, 같은 중심 주파수가 할당된 링크는 서로의 수신 신호가 그대로 상대방에게 간섭으로 영향을 미칠 수 있다. 또한, 두 링크에 할당된 주파수가 약 10㎒가 이격 되면(
Figure pat00079
) 간섭 지수
Figure pat00080
가 0에 수렴하여 간섭의 영향이 거의 없는 것을 확인할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, when the same center frequency is allocated to different links,
Figure pat00078
Therefore, the interference index becomes 1. That is, in links to which the same center frequency is allocated, each other's received signals may affect the other by interference. In addition, when the frequencies allocated to the two links are separated by about 10 MHz (
Figure pat00079
) interference index
Figure pat00080
converges to 0, and it can be seen that there is little influence of interference.

일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치는 최소 주파수 간격(

Figure pat00081
=
Figure pat00082
)에 따른 간섭 지수
Figure pat00083
를 SINR 계산시 반영함으로써, 소정의 SINR을 보장하면서 효율적으로 주파수를 할당할 수 있다. Frequency allocation device according to an embodiment is the minimum frequency interval (
Figure pat00081
=
Figure pat00082
) according to the interference index
Figure pat00083
By reflecting in the SINR calculation, it is possible to efficiently allocate a frequency while guaranteeing a predetermined SINR.

도 5 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치의 성능을 설명하기 위한 도면이다.5 to 7 are diagrams for explaining the performance of a frequency allocating apparatus according to an embodiment.

도 5는 최적화 알고리즘 기반의 주파수 할당 방법과 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 성능을 비교하기 위한 도면이다. 도 5의 최적화 알고리즘 기반의 주파수 할당 방법은 한국 등록특허공보 제10-1907678호에 기초하여 구현된 방법으로, 도 5에서 그 결과는 "Convex Opt."로 도시되었다. 한편, 도 5에서 본 개시의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 결과는 "Proposed"로 도시되었다.5 is a diagram for comparing the performance of a frequency allocation method based on an optimization algorithm and a frequency allocation method according to an embodiment. The frequency allocation method based on the optimization algorithm of FIG. 5 is a method implemented based on Korean Patent No. 10-1907678, and the result is shown as "Convex Opt." in FIG. Meanwhile, in FIG. 5 , the result of the frequency allocation method according to an embodiment of the present disclosure is shown as “Proposed”.

성능 실험을 위해 각각 62개, 80개의 노드(110)가 배치된 무선 네트워크 시스템(100)에서 각 노드(110)는 1㎓ 혹은 7㎓의 동일한 파라볼릭 안테나를 사용하는 것을 가정하였으며, 각 링크(120)의 SINR 임계값은 30dB로 설정하였다. 결과적으로 본 개시의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법은 종래 기술 대비 더 좁은 요구 대역폭(Required BW)을 필요로 함으로써 주파수 사용 효율이 더 높은 것으로 확인할 수 있다.For the performance experiment, it is assumed that each node 110 uses the same parabolic antenna of 1 GHz or 7 GHz in the wireless network system 100 in which 62 and 80 nodes 110 are disposed, and each link ( 120), the SINR threshold was set to 30 dB. As a result, it can be confirmed that the frequency allocation method according to an embodiment of the present disclosure requires a narrower required bandwidth (Required BW) compared to the prior art, so that the frequency use efficiency is higher.

구체적으로 도 5의 (a)를 참고하면, 62개의 노드(110)에 연결되는 링크(120)에 주파수를 할당하는 경우, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 요구 대역폭은 파라볼릭 안테나의 종류에 따라 각각 40.75MHz 및 25MHz이다. 이는 "Convex Opt."의 126MHz 및 54.625MHz 보다 작은 값이다. 한편, 1GHz 파라볼링 안테나를 사용하는 경우보다 7GHz 파라볼링 안테나를 사용할 때 요구 대역폭이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 최대 SINR(Max SINR), 최소 SINR(Min SINR) 및 평균 SINR(Avg SINR)의 경우, “Proposed"에 비해 최적화 알고리즘 기반으로 하는 “Convex Opt."이 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 본 개시의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 최소 SINR이 각 링크(120)의 SINR 임계값인 30dB을 초과하는 값이므로, 각 링크에 요구되는 SINR을 만족하는 것을 확인할 수 있다. Specifically, referring to FIG. 5A , when allocating frequencies to the links 120 connected to 62 nodes 110 , the required bandwidth of the frequency allocation method according to an embodiment depends on the type of the parabolic antenna. 40.75 MHz and 25 MHz respectively. This is less than 126 MHz and 54.625 MHz in "Convex Opt." On the other hand, it can be seen that the required bandwidth is reduced when using the 7 GHz para bowling antenna than when using the 1 GHz para bowling antenna. In addition, in the case of maximum SINR (Max SINR), minimum SINR (Min SINR), and average SINR (Avg SINR), it can be seen that “Convex Opt.” based on the optimization algorithm is higher than “Proposed”. However, since the minimum SINR of the frequency allocation method according to an embodiment of the present disclosure exceeds the SINR threshold of 30 dB of each link 120, it can be confirmed that the SINR required for each link is satisfied.

도 5의 (b)를 참고하면, 80개의 노드(110)에 연결되는 링크(120)에 주파수를 할당하는 경우, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 요구 대역폭은 파라볼릭 안테나의 종류에 따라 각각 65.5MHz 및 30MHz이다. 이는 "Convex Opt."의 199.25MHz 및 65.5MHz 보다 작은 값이다.Referring to FIG. 5B , when a frequency is allocated to a link 120 connected to 80 nodes 110 , the required bandwidth of the frequency allocation method according to an embodiment is each according to the type of the parabolic antenna. 65.5 MHz and 30 MHz. This is less than 199.25 MHz and 65.5 MHz in "Convex Opt."

따라서, 도 5의 (a) 및 (b)를 통해 최적화 알고리즘 기반의 주파수 할당 방법과 비교하여, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 경우, 요구 대역폭이 감소되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that, in the case of the frequency allocation method according to an embodiment, the required bandwidth is reduced as compared with the frequency allocation method based on the optimization algorithm through FIGS. 5A and 5B .

도 6은 최소 주파수 간격(

Figure pat00084
)에 따른 요구 대역폭을 도시한 그래프이다. 구체적으로, 도 6의 (a)는 62개의 노드(110)에 연결되는 링크(120)에 주파수를 할당하는 경우를 나타낸 것이고, 도 6의 (b)는 80개의 노드(110)에 연결되는 링크(120)에 주파수를 할당하는 경우를 나타낸 것이다. 6 shows the minimum frequency spacing (
Figure pat00084
) is a graph showing the required bandwidth according to Specifically, (a) of FIG. 6 shows a case of allocating frequencies to the links 120 connected to 62 nodes 110 , and FIG. 6( b ) shows links connected to 80 nodes 110 . A case in which a frequency is allocated to (120) is shown.

도 6의 (a) 및 (b)를 참고하면 최소 주파수 간격(

Figure pat00085
)과 요구 대역폭 간에 선형적 관계가 있다고 보기는 어렵다. 이는 최소 주파수 간격(
Figure pat00086
)이 좁으면 하나의 주파수에 중첩하여 할당되는 링크의 수가 감소하기 때문에, 모든 링크에 주파수를 할당하기 위해서 비교적 많은 수의 주파수 대역이 필요하게 되는 반면, 최소 주파수 간격 (
Figure pat00087
)이 넓은 경우, 하나의 주파수에 중첩하여 할당되는 링크의 수가 비교적 증가하여 비교적 적은 수의 주파수 대역이 필요하기 때문이다.Referring to (a) and (b) of Figure 6, the minimum frequency interval (
Figure pat00085
) and the required bandwidth, it is difficult to see a linear relationship. This is the minimum frequency interval (
Figure pat00086
) is narrow, the number of links allocated to overlap one frequency decreases, so a relatively large number of frequency bands are required to allocate frequencies to all links, whereas the minimum frequency interval (
Figure pat00087
This is because, when ) is wide, a relatively small number of frequency bands is required because the number of links allocated to overlap one frequency is relatively increased.

한편, 노드(110)의 수가 증가하면 링크(120)의 수가 함께 증가할 수 있고, 이에 따라 요구 대역폭 역시 증가할 수 있다. 따라서, 같은 최소 주파수 간격(

Figure pat00088
)을 가질 때, 도 6의 (b)에 나타난 요구 대역폭이 도 6의 (a)에 나타난 요구 대역폭보다 넓은 것을 확인할 수 있다. 한편, 일 실시 예에 따른 방법으로 복수의 링크에 주파수를 할당하는 데 소요되는 시간은 62개 노드의 경우 1분, 80개 노드의 경우 2분 이내일 수 있다.On the other hand, when the number of nodes 110 increases, the number of links 120 may also increase, and accordingly, the required bandwidth may also increase. Therefore, the same minimum frequency interval (
Figure pat00088
), it can be seen that the required bandwidth shown in (b) of FIG. 6 is wider than the required bandwidth shown in (a) of FIG. 6 . Meanwhile, the time required for allocating frequencies to a plurality of links by the method according to an embodiment may be within 1 minute for 62 nodes and within 2 minutes for 80 nodes.

도 7은 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 최소 주파수 간격 (

Figure pat00089
)에 따른 알고리즘 수행 시간을 도시한 그래프이다. 도 7을 참고하면, 최소 주파수 간격(
Figure pat00090
)이 1MHz 이내로 좁아지는 경우, 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법의 실행 시간이 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 7 is a minimum frequency interval of a frequency allocation method according to an embodiment (
Figure pat00089
) is a graph showing the algorithm execution time according to Referring to Figure 7, the minimum frequency interval (
Figure pat00090
) is narrowed to within 1 MHz, it can be seen that the execution time of the frequency allocation method according to an embodiment is rapidly increased.

도 8은 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치를 설명하기 위한 블록도이다.8 is a block diagram illustrating an apparatus for allocating a frequency according to an embodiment.

주파수 할당 장치(800)는 일 실시 예에 따라, 메모리(memory)(810) 및 프로세서(processor)(820)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 주파수 할당 장치(800)는 본 실시 예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 8에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. The frequency allocating apparatus 800 may include a memory 810 and a processor 820 , according to an embodiment. In the frequency allocating apparatus 800 shown in FIG. 8, only the components related to this embodiment are shown. Accordingly, it can be understood by those of ordinary skill in the art related to the present embodiment that other general-purpose components may be further included in addition to the components shown in FIG. 8 .

메모리(810)는 주파수 할당 장치(800) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 예를 들어, 메모리(810)는 주파수 할당 장치(800)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(810)는 프로세서(820)의 동작을 위한 적어도 하나의 명령어(instruction)를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(810)는 주파수 할당 장치(800)에 의해 구동될 프로그램 또는 애플리케이션 등을 저장할 수 있다. 메모리(810)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.The memory 810 is hardware for storing various types of data processed in the frequency allocating device 800 . For example, the memory 810 may store the data processed by the frequency allocating device 800 and data to be processed. there is. The memory 810 may store at least one instruction for an operation of the processor 820 . Also, the memory 810 may store a program or an application to be driven by the frequency allocating device 800 . The memory 810 is a random access memory (RAM), such as dynamic random access memory (DRAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), CD- It may include ROM, Blu-ray or other optical disk storage, a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), or flash memory.

프로세서(820)는 주파수 할당 장치(800)의 전반의 동작을 제어하고 데이터 및 신호를 처리할 수 있다. 프로세서(820)는 메모리(810)에 저장된 적어도 하나의 명령어 또는 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 주파수 할당 장치(800)를 전반적으로 제어할 수 있다. 프로세서(820)는 CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), AP(application processor) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The processor 820 may control the overall operation of the frequency allocator 800 and process data and signals. The processor 820 may generally control the frequency allocating apparatus 800 by executing at least one instruction or at least one program stored in the memory 810 . The processor 820 may be implemented as a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), an application processor (AP), or the like, but is not limited thereto.

프로세서(820)는 복수의 링크 중에서, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR을 갖는 제1 링크에 제1 주파수 대역을 할당하고, 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가할 수 있다. 여기서 제1 주파수 대역은 가용 주파수 대역에 포함된 주파수 대역 중 중앙에 위치한 주파수 대역일 수 있다.The processor 820 allocates a first frequency band to a first link having a maximum SINR when a first frequency band is allocated among the plurality of links, and assigns the first link to a first group consisting of links to which frequencies are already assigned. can be added Here, the first frequency band may be a central frequency band among frequency bands included in the available frequency band.

또한, 프로세서(820)는 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정할 수 있다. 이때, 프로세서(820)는 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크 중에서, 제1 SINR 임계값을 초과하는 SINR 을 갖는 링크를 제2 그룹으로 결정할 수 있고, 제1 SINR 임계값은 링크에 따라 상이한 값일 수 있다. In addition, the processor 820 calculates the SINR when the first frequency band is allocated with respect to the remaining links except for the links included in the first group in consideration of interference due to the links included in the first group, and the calculation result The second group may be determined based on . In this case, the processor 820 may determine, as the second group, a link having an SINR exceeding the first SINR threshold among the links other than the links included in the first group, and the first SINR threshold is determined according to the link. may be different values.

한편, 제1 그룹을 제외한 나머지 링크에 대하여, 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하는 것은, 중첩 주파수 간섭 지수를 고려하여 SINR을 계산하는 것일 수 있고, 중첩 주파수 간섭 지수는, 최소 주파수 간격에 따라 결정되는 것일 수 있다.Meanwhile, with respect to the remaining links except for the first group, calculating the SINR when the first frequency band is allocated in consideration of the interference caused by the links included in the first group is calculating the SINR in consideration of the overlapping frequency interference index. and the overlapping frequency interference index may be determined according to the minimum frequency interval.

프로세서(820)는 제2 그룹에 포함된 링크에 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출하고, 산출 결과에 기초하여, 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 제1 주파수 대역을 할당할 수 있다.When the first frequency band is allocated to the link included in the second group, the processor 820 calculates a minimum SINR margin value of the link included in the first group, and based on the calculation result, the link included in the second group Among them, the first frequency band may be allocated to a link that provides the largest SINR margin minimum value to the first group of links.

한편, 프로세서(820)는 제1 주파수 대역이 할당된 링크를 제1 그룹에 추가함으로써 제1 그룹을 업데이트하고, 제2 그룹에 포함된 링크 중에 제1 주파수 대역이 할당된 링크를 제함으로써 제2 그룹을 업데이트할 수 있다. 또한, 제2 그룹에 포함된 링크가 존재하고, 산출 결과 가장 큰 SINR 마진 최소값이 0 이상이면, 제2 그룹에 포함된 링크 중 적어도 하나에 제1 주파수 대역을 할당할 수 있다.Meanwhile, the processor 820 updates the first group by adding the link to which the first frequency band is allocated to the first group, and removes the link to which the first frequency band is allocated from among the links included in the second group to obtain the second Groups can be updated. In addition, if there is a link included in the second group and the minimum value of the largest SINR margin is 0 or more as a result of the calculation, the first frequency band may be allocated to at least one of the links included in the second group.

또한, 프로세서(820)는 제1 그룹에 포함된 링크가 존재하지 않거나, 산출 결과 가장 큰 SINR 마진 최소값이 0보다 작으면, 제1 주파수 대역에서 소정의 주파수 간격만큼 떨어진 제2 주파수 대역을 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크 중 적어도 하나에 할당할 수 있다.In addition, if the link included in the first group does not exist or the minimum value of the largest SINR margin is less than 0 as a result of the calculation, the processor 820 selects a second frequency band spaced apart by a predetermined frequency from the first frequency band for the first time. It can be assigned to at least one of the links other than the links included in the group.

여기서 소정의 주파수 간격은 최소 주파수 간격 및 이미 할당된 주파수 대역의 수에 기초하여 결정될 수 있고, 최소 주파수 간격은 가용 주파수 대역의 중심 주파수, 실행 시간에 관한 정보 및 요구 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여, 결정될 수 있다.Here, the predetermined frequency interval may be determined based on the minimum frequency interval and the number of frequency bands already allocated, and the minimum frequency interval is based on at least one of a center frequency of an available frequency band, information about execution time, and a required bandwidth; can be decided.

전술한 실시 예들에 따른 프로세서는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-Access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다. The processor according to the above-described embodiments includes a processor, a memory for storing and executing program data, a permanent storage such as a disk drive, a communication port for communicating with an external device, a touch panel, a key, a button, etc. user interface devices, and the like. Methods implemented as software modules or algorithms may be stored on a computer-readable recording medium as computer-readable codes or program instructions executable on the processor. Here, the computer-readable recording medium includes a magnetic storage medium (eg, read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), floppy disk, hard disk, etc.) and an optically readable medium (eg, CD-ROM). ), and DVD (Digital Versatile Disc)). The computer-readable recording medium may be distributed among network-connected computer systems, so that the computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner. The medium may be readable by a computer, stored in a memory, and executed on a processor.

본 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 실시 예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.This embodiment may be represented by functional block configurations and various processing steps. These functional blocks may be implemented in any number of hardware and/or software configurations that perform specific functions. For example, an embodiment may be an integrated circuit configuration, such as memory, processing, logic, look-up table, etc., capable of executing various functions by the control of one or more microprocessors or other control devices. can be hired Similar to how components may be implemented as software programming or software components, this embodiment includes various algorithms implemented in a combination of data structures, processes, routines, or other programming constructs, including C, C++, Java ( It can be implemented in a programming or scripting language such as Java), assembler, or the like. Functional aspects may be implemented in an algorithm running on one or more processors. In addition, the present embodiment may employ the prior art for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing. Terms such as “mechanism”, “element”, “means” and “configuration” may be used broadly and are not limited to mechanical and physical configurations. The term may include the meaning of a series of routines of software in association with a processor or the like.

전술한 실시 예들은 일 예시일 뿐 후술하는 청구항들의 범위 내에서 다른 실시 예들이 구현될 수 있다.The above-described embodiments are merely examples, and other embodiments may be implemented within the scope of the claims to be described later.

Claims (10)

복수의 링크 중에서, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)을 갖는 제1 링크에 상기 제1 주파수 대역을 할당하고, 상기 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가하는 단계;
상기 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 상기 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 상기 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 상기 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정하는 단계;
상기 제2 그룹에 포함된 링크에 상기 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 상기 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출하는 단계; 및
상기 산출 결과에 기초하여, 상기 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 상기 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 상기 제1 주파수 대역을 할당하는 단계를 포함하는, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
Among the plurality of links, the first frequency band is allocated to a first link having a maximum signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) when the first frequency band is allocated, and the first link is already in frequency. adding to a first group of assigned links;
In consideration of interference due to the link included in the first group, the SINR when the first frequency band is allocated for the remaining links except for the link included in the first group is calculated based on the calculation result determining a second group;
calculating a minimum SINR margin value of a link included in the first group when the first frequency band is allocated to a link included in the second group; and
allocating the first frequency band to a link that provides the largest SINR margin minimum value to the links of the first group among the links included in the second group based on the calculation result; How to allocate frequencies.
제1항에 있어서,
상기 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정하는 단계는,
상기 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크 중에서, 제1 SINR 임계값을 초과하는 SINR 을 갖는 링크를 상기 제2 그룹으로 결정하는 것이고,
상기 제1 SINR 임계값은 링크에 따라 상이한 값인, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
According to claim 1,
The step of determining the second group based on the calculation result,
determining, as the second group, a link having an SINR exceeding a first SINR threshold among links other than the links included in the first group;
wherein the first SINR threshold is a different value depending on the link.
제1항에 있어서,
상기 제1 주파수 대역이 할당된 링크를 상기 제1 그룹에 추가함으로써 상기 제1 그룹을 업데이트하는 단계;
상기 제2 그룹에 포함된 링크 중에 상기 제1 주파수 대역이 할당된 링크를 제함으로써 상기 제2 그룹을 업데이트하는 단계; 및
상기 제2 그룹에 포함된 링크가 존재하고, 상기 산출 결과 가장 큰 SINR 마진 최소값이 0 이상이면, 상기 제2 그룹에 포함된 링크 중 적어도 하나에 상기 제1 주파수 대역을 할당하는 단계를 더 포함하는, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
According to claim 1,
updating the first group by adding a link to which the first frequency band is allocated to the first group;
updating the second group by removing a link to which the first frequency band is allocated from among the links included in the second group; and
The method further comprising: allocating the first frequency band to at least one of the links included in the second group when a link included in the second group exists and the minimum value of the largest SINR margin is greater than or equal to 0 as a result of the calculation , a method of allocating frequencies to multiple links.
제1항에 있어서,
상기 제1 그룹에 포함된 링크가 존재하지 않거나, 상기 산출 결과 가장 큰 SINR 마진 최소값이 0보다 작으면,
상기 제1 주파수 대역에서 소정의 주파수 간격만큼 떨어진 제2 주파수 대역을 상기 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크 중 적어도 하나에 할당하는 단계를 더 포함하는, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
According to claim 1,
If the link included in the first group does not exist or the minimum value of the largest SINR margin as a result of the calculation is less than 0,
The method of allocating frequencies to a plurality of links, further comprising allocating a second frequency band spaced apart from the first frequency band by a predetermined frequency interval to at least one of the links other than the links included in the first group .
제4항에 있어서,
상기 소정의 주파수 간격은
최소 주파수 간격 및 이미 할당된 주파수 대역의 수에 기초하여 결정되는 것인, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
5. The method of claim 4,
The predetermined frequency interval is
A method of allocating frequencies to a plurality of links, the method being determined based on a minimum frequency interval and a number of frequency bands already allocated.
제5항에 있어서,
상기 최소 주파수 간격은
가용 주파수 대역의 중심 주파수, 실행 시간에 관한 정보 및 요구 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여, 결정되는 것인, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
6. The method of claim 5,
The minimum frequency interval is
The method according to claim 1, wherein the determination is made based on at least one of a center frequency of an available frequency band, information about a running time, and a required bandwidth.
제1항에 있어서,
상기 제1 그룹을 제외한 나머지 링크에 대하여, 상기 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 상기 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하는 것은,
중첩 주파수 간섭 지수를 고려하여 SINR을 계산하는 것이고,
상기 중첩 주파수 간섭 지수는, 최소 주파수 간격에 따라 결정되는 것인, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
According to claim 1,
Calculating the SINR when the first frequency band is allocated with respect to the remaining links except for the first group in consideration of interference due to the links included in the first group,
SINR is calculated by considering the overlapping frequency interference index,
The method of allocating frequencies to a plurality of links, wherein the overlapping frequency interference index is determined according to a minimum frequency interval.
제1항에 있어서,
상기 제1 주파수 대역은 가용 주파수 대역에 포함된 주파수 대역 중 중앙에 위치한 주파수 대역인, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법.
According to claim 1,
The method of allocating frequencies to a plurality of links, wherein the first frequency band is a central frequency band among frequency bands included in an available frequency band.
적어도 하나의 명령어(instruction)를 저장하는 메모리(memory); 및
상기 적어도 하나의 명령어를 실행하여,
복수의 링크 중에서, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)을 갖는 제1 링크에 상기 제1 주파수 대역을 할당하고, 상기 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가하고,
상기 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 상기 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 상기 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 상기 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정하고,
상기 제2 그룹에 포함된 링크에 상기 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 상기 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출하고,
상기 산출 결과에 기초하여, 상기 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 상기 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 상기 제1 주파수 대역을 할당하는 프로세서(processor)를 포함하는, 복수의 링크에 주파수를 할당하는 장치.
a memory for storing at least one instruction; and
By executing the at least one command,
Among the plurality of links, the first frequency band is allocated to a first link having a maximum signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) when the first frequency band is allocated, and the first link is already in frequency. add to the first group of assigned links;
In consideration of interference due to the link included in the first group, the SINR when the first frequency band is allocated for the remaining links except for the link included in the first group is calculated based on the calculation result determine a second group;
when the first frequency band is allocated to the link included in the second group, calculating a minimum SINR margin value of the link included in the first group;
a plurality of including a processor for allocating the first frequency band to a link that provides the largest SINR margin minimum value to the links of the first group among the links included in the second group based on the calculation result A device that assigns a frequency to a link in
복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 비일시적 기록매체로서,
상기 복수의 링크에 주파수를 할당하는 방법은,
복수의 링크 중에서, 제1 주파수 대역이 할당되었을 때 최대 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)을 갖는 제1 링크에 상기 제1 주파수 대역을 할당하고, 상기 제1 링크를 이미 주파수가 할당된 링크로 구성된 제1 그룹에 추가하는 단계;
상기 제1 그룹에 포함된 링크로 인한 간섭을 고려하여 상기 제1 그룹에 포함된 링크를 제외한 나머지 링크에 대하여, 상기 제1 주파수 대역이 할당되었을 때의 SINR을 계산하고, 상기 계산 결과에 기초하여 제2 그룹을 결정하는 단계;
상기 제2 그룹에 포함된 링크에 상기 제1 주파수 대역이 할당되었을 때, 상기 제1 그룹에 포함된 링크의 SINR 마진 최소값을 산출하는 단계; 및
상기 산출 결과에 기초하여, 상기 제2 그룹에 포함된 링크 중에서 상기 제1 그룹의 링크에게 가장 큰 SINR 마진 최소값을 제공하는 링크에 상기 제1 주파수 대역을 할당하는 단계를 포함하는, 비일시적 기록매체.
As a computer-readable non-transitory recording medium in which a program for executing a method of allocating frequencies to a plurality of links in a computer is recorded,
A method of allocating frequencies to the plurality of links,
Among the plurality of links, the first frequency band is allocated to a first link having a maximum signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) when the first frequency band is allocated, and the first link is already in frequency. adding to a first group of assigned links;
In consideration of interference due to the link included in the first group, the SINR when the first frequency band is allocated for the remaining links except for the link included in the first group is calculated based on the calculation result determining a second group;
calculating a minimum SINR margin value of a link included in the first group when the first frequency band is allocated to a link included in the second group; and
and allocating the first frequency band to a link that provides the largest SINR margin minimum value to the first group link among the links included in the second group based on the calculation result. .
KR1020200133481A 2020-10-15 2020-10-15 Method and apparatus for allocating frequency to plurality of links KR102432850B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200133481A KR102432850B1 (en) 2020-10-15 2020-10-15 Method and apparatus for allocating frequency to plurality of links

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200133481A KR102432850B1 (en) 2020-10-15 2020-10-15 Method and apparatus for allocating frequency to plurality of links

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220049852A true KR20220049852A (en) 2022-04-22
KR102432850B1 KR102432850B1 (en) 2022-08-16

Family

ID=81452593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200133481A KR102432850B1 (en) 2020-10-15 2020-10-15 Method and apparatus for allocating frequency to plurality of links

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102432850B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110015556A (en) * 2008-04-16 2011-02-16 텔레콤 이탈리아 소시에떼 퍼 아찌오니 Method and system for dynamically configuring a telecommunications network
KR20150032690A (en) * 2012-06-06 2015-03-27 이든 락 커뮤니케이션즈, 엘엘씨 Adjacent network aware self organizing network system
KR101907678B1 (en) * 2018-01-02 2018-10-12 국방과학연구소 Apparatus and method for providing frequency assignment
KR102121174B1 (en) * 2020-03-23 2020-06-09 충남대학교산학협력단 Apparatus and method for frequency allocation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110015556A (en) * 2008-04-16 2011-02-16 텔레콤 이탈리아 소시에떼 퍼 아찌오니 Method and system for dynamically configuring a telecommunications network
KR20150032690A (en) * 2012-06-06 2015-03-27 이든 락 커뮤니케이션즈, 엘엘씨 Adjacent network aware self organizing network system
KR101907678B1 (en) * 2018-01-02 2018-10-12 국방과학연구소 Apparatus and method for providing frequency assignment
KR102121174B1 (en) * 2020-03-23 2020-06-09 충남대학교산학협력단 Apparatus and method for frequency allocation

Also Published As

Publication number Publication date
KR102432850B1 (en) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8131306B2 (en) Wireless access network and method for allocating data subcarriers within a downlink subframe based on grouping of user stations
JP7009611B2 (en) Transmission block size identification method, equipment and devices
CN110572245B (en) Communication method and device
US11283860B2 (en) Apparatus and method for adjusting resources in cloud system
US9877321B2 (en) Slot allocation in time division duplex systems
US7746827B2 (en) Methods and arrangements for selection of a wireless transmission method based upon signal to noise ratios
US20220070559A1 (en) Spectrum Allocation Method and Apparatus
CN109041077B (en) Downlink multi-user superposition transmission method, apparatus, storage medium and program product
KR102432850B1 (en) Method and apparatus for allocating frequency to plurality of links
US8649390B2 (en) Method and apparatus for allocating resource in wireless network using directional antenna
CN110731109B (en) Resource indication method, equipment and computer storage medium
CN115134804A (en) Baseband processing method and device
CN110832894B (en) Carrier power control method, apparatus, storage medium, and computer program product
CN113709817B (en) Task unloading and resource scheduling method and device under multi-base-station multi-server scene
US20200396757A1 (en) Downlink transmission resource allocation method and apparatus
CN112005597A (en) Frequency domain resource allocation for compact downlink control information in mobile communications
KR102275426B1 (en) Efficient resource allocation method and apparatus for satisfying rate-guarantee constraint in device-to-device underlaid cellular network
CN105792342A (en) Power control method and node device
CN110621070B (en) Resource scheduling method, base station and computer storage medium
US20240211314A1 (en) Device and method for performing ldpc encoding and decoding for general purpose processor
CN112956266B (en) Resource indication method, related equipment and computer readable storage medium
JP5097580B2 (en) Radio resource allocation device, radio resource allocation method, radio device, and computer program
CN109756982B (en) Method and device for allocating spectrum resources and computer storage medium
US20230379723A1 (en) Method and system for dss between lte cell and nr cell in wireless network
US20220386291A1 (en) Data transmission method and related device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant