KR20220064893A

KR20220064893A - Communication method of heterogeneous distributed wireless network system and network system thereof

Info

Publication number: KR20220064893A
Application number: KR1020210130998A
Authority: KR
Inventors: 강준혁; 공진우; 김완직; 김동원
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2022-05-19
Also published as: KR102578936B1

Abstract

According to one embodiment, a communication method of a heterogeneous distributed wireless network system calculates a first transmission threshold in a heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band, determines whether to transmit data of transmission and reception device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system based on the first transmission threshold, calculates a local second transmission threshold for each distributed network based on whether to transmit data in at least one transmission device belonging to the transmission and reception device pairs, and transmits data by selectively determining whether to transmit data for each distributed network based on the second transmission threshold. Accordingly, it is possible to improve the security transmission rate of a physical layer (layer security).

Description

Communication method of heterogeneous distributed wireless network system and network system thereof

실시예들은 보안 용량을 향상시키기 위해 데이터를 선택적으로 전송하는 이종 분산 무선 네트워크 시스템의 통신 방법 및 그 네트워크 시스템에 관한 것이다.Embodiments relate to a communication method and a network system of a heterogeneous distributed wireless network system for selectively transmitting data to improve security capacity.

무선 통신 시스템은 매질 본연의 특성으로 인해 악의적인 도청에 취약하므로 도청의 취약점을 보완하기 위해 다양한 보안 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 계층의 암호화 기술은 암호 복호화 기술을 통해 정보 유출이 가능하므로 이를 해결하기 위한 물리 계층의 보안 기술이 이용될 수 있다. Since the wireless communication system is vulnerable to malicious eavesdropping due to the intrinsic characteristics of the medium, various security technologies can be used to compensate for the eavesdropping vulnerability. For example, since the encryption technology of the network layer may leak information through the encryption/decryption technology, a security technology of the physical layer may be used to solve this problem.

분산 네트워크는 여러 페어의 송수신 장치로 구성된 네트워크이다. 분산 네트워크 환경에서 네트워크 내의 간섭을 활용하여 물리 계층의 보안을 향상시킬 수 있다.A distributed network is a network composed of several pairs of transceivers. In a distributed network environment, interference within the network can be utilized to improve the security of the physical layer.

일 실시예에 따르면, 이종 분산 무선 네트워크 환경에서 송, 수신 장치 페어의 간섭 채널, 및 이종 분산 네트워크들 간의 간섭 채널을 포함하는 무선 채널의 물리적 특성을 활용하여 물리 계층(Physical layer security)의 보안 전송률을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment, in a heterogeneous distributed wireless network environment, a physical layer security security transmission rate by utilizing physical characteristics of a radio channel including an interference channel of a pair of transmitting and receiving devices and an interference channel between heterogeneous distributed networks can improve

일 실시예에 따르면, 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서 적은 양의 정보 교환을 통해 보안 전송률을 향상시켜 보안이 보장된 통신 기술을 제공할 수 있다. According to an embodiment, it is possible to provide a communication technology that guarantees security by improving a security transmission rate by exchanging a small amount of information in a heterogeneous distributed wireless network system.

일 실시예에 따르면, 이종 분산 무선 네트워크 시스템의 통신 방법은 동일한 주파수 대역을 공유하는 복수의 분산 네트워크들을 포함하는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서의 제1 전송 임계치를 산출하는 단계; 상기 제1 전송 임계치를 기초로, 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 송, 수신 장치 페어들의 데이터 전송 여부를 결정하는 단계; 상기 송, 수신 장치 페어들에 속한 적어도 하나의 송신 장치에서의 데이터 전송 여부를 기초로, 상기 분산 네트워크들 별로 국지적인 제2 전송 임계치를 산출하는 단계; 및 상기 제2 전송 임계치를 기초로, 상기 분산 네트워크들 별로 선택적으로 데이터 전송 여부를 결정하여 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. According to an embodiment, a communication method of a heterogeneous distributed wireless network system includes: calculating a first transmission threshold in the heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band; determining, based on the first transmission threshold, whether or not to transmit data through pairs of transmitting and receiving devices included in the heterogeneous distributed wireless network system; calculating a local second transmission threshold for each of the distributed networks based on whether data is transmitted by at least one transmission device belonging to the transmission/reception device pair; and transmitting the data by selectively determining whether to transmit data for each of the distributed networks based on the second transmission threshold.

상기 데이터 전송 여부를 결정하는 단계는 상기 제1 전송 임계치 및 상기 송, 수신 장치 페어들에 속한 제1 수신 장치의 제1 SINR을 기초로, 상기 제1 수신 장치와 페어를 구성하는 제1 송신 장치의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표를 결정하는 단계; 및 상기 제1 수신 장치가 상기 제1 송신 장치에게 상기 전송 지표를 피드백(feedback)하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. The determining of whether to transmit the data may include: a first transmitting device forming a pair with the first receiving device based on the first transmission threshold and a first SINR of a first receiving device belonging to the transmitting and receiving device pairs determining a transmission index indicating whether data is transmitted; and allowing the first receiving device to feed back the transmission indicator to the first transmitting device.

상기 전송 지표를 결정하는 단계는 상기 제1 수신 장치의 상기 제1 SINR(signal to interference noise ratio)을 산출하는 단계; 및 상기 제1 SINR을 기초로, 상기 제1 수신 장치와 페어를 구성하는 제1 송신 장치의 데이터 전송 여부를 나타내는 상기 전송 지표를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The determining of the transmission index may include calculating the first signal to interference noise ratio (SINR) of the first receiving device; and determining, based on the first SINR, the transmission index indicating whether data is transmitted by a first transmission device constituting a pair with the first reception device.

상기 전송 지표를 결정하는 단계는 상기 제1 송신 장치에 대응하는 SNR(signal to noise ratio), 상기 제1 송신 장치와 상기 제1 수신 장치의 제1 페어 간의 채널, 및 상기 제1 페어가 속한 분산 네트워크에서 제2 송신 장치와 상기 제1 수신 장치 간의 채널을 기초로, 상기 전송 지표를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. The determining of the transmission index includes a signal to noise ratio (SNR) corresponding to the first transmitting device, a channel between the first transmitting device and a first pair of the first receiving device, and a variance to which the first pair belongs. The method may include determining the transmission index based on a channel between a second transmitting device and the first receiving device in a network.

상기 통신 방법은 상기 제1 송신 장치와 상기 제1 수신 장치의 제1 페어의 상기 제1 SINR이 상기 제1 전송 임계치를 초과하는지 여부를 기초로, 상기 전송 지표에 따라 상기 제1 송신 장치가 상기 데이터를 전송하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다. The communication method is based on whether the first SINR of the first pair of the first transmitting apparatus and the first receiving apparatus exceeds the first transmission threshold, and according to the transmission indicator, the first transmitting apparatus The method may further include transmitting data.

상기 제2 전송 임계치를 산출하는 단계는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에서 상기 전송 지표에 따라 데이터를 전송하는 상기 적어도 하나의 송신 장치의 존재 여부를 기초로, 상기 분산 네트워크들 별로 상기 국지적인 제2 전송 임계치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. Calculating the second transmission threshold may include the local second for each of the distributed networks based on the existence of the at least one transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system. It may include calculating a transmission threshold.

상기 제2 전송 임계치를 산출하는 단계는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에서 상기 전송 지표에 따라 데이터를 전송하는 송신 장치가 존재하지 않는 경우, 상기 제2 전송 임계치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. Calculating the second transmission threshold may include calculating the second transmission threshold when there is no transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system.

상기 제2 전송 임계치를 산출하는 단계는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에 포함된 전체 송, 수신 장치들의 페어들 중 상기 데이터를 전송하는 제1 페어의 SINR 과 상기 제1 페어를 제외한 다른 페어에 속한 수신 장치의 SINR을 기초로, 상기 제1 페어에 대한 보안 용량을 산출하는 단계; 및 상기 보안 용량을 기초로, 상기 제2 전송 임계치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. The calculating of the second transmission threshold includes the SINR of the first pair for transmitting the data among all pairs of transmitting and receiving devices included in the heterogeneous distributed wireless network system and reception belonging to a pair other than the first pair. calculating a security capacity for the first pair based on the SINR of the device; and calculating the second transmission threshold based on the security capacity.

상기 제2 전송 임계치를 산출하는 단계는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서 상기 이종 분산 네트워크들 별로 송신 장치가 데이터를 전송할 확률을 산출하는 단계; 상기 송신 장치가 데이터를 전송할 확률을 기초로, 상기 송신 장치가 속한 송, 수신 장치 페어가 포함된 분산 네트워크에서 상기 데이터가 전송될 국지적인 전송 확률을 산출하는 단계; 및 상기 국지적인 전송 확률을 기초로, 상기 제2 전송 임계치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. Calculating the second transmission threshold may include calculating a probability that a transmitting device transmits data for each of the heterogeneous distributed networks in the heterogeneous distributed wireless network system; calculating a local transmission probability in which the data will be transmitted in a distributed network including a pair of transmitting and receiving devices to which the transmitting device belongs, based on the probability that the transmitting device transmits data; and calculating the second transmission threshold based on the local transmission probability.

상기 국지적인 전송 확률을 산출하는 단계는 상기 분산 네트워크에서의 경로 손실을 근사함으로써 상기 국지적인 전송 확률을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. Calculating the local transmission probability may include calculating the local transmission probability by approximating a path loss in the distributed network.

상기 데이터를 전송하는 단계는 상기 데이터를 전송하는 적어도 하나의 송신 장치가 속한 제1 페어의 SINR과 상기 제1 페어를 제외한 나머지 페어에 속한 수신 장치들의 SINR에 기초한 제2 SINR 및 상기 제2 전송 임계치를 기초로, 상기 분산 네트워크들 별로 선택적으로 데이터 전송 여부를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전송 여부에 따라 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. The transmitting of the data includes a second SINR based on the SINR of a first pair to which the at least one transmitting device transmitting the data belongs and the SINRs of the receiving devices belonging to the other pair except for the first pair, and the second transmission threshold. determining whether to transmit data selectively for each of the distributed networks based on and transmitting the data according to the determined transmission status.

상기 제1 전송 임계치를 산출하는 단계는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 상기 송, 수신 장치 페어들의 경로 손실(path loss)을 기초로, 상기 제1 전송 임계치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. Calculating the first transmission threshold may include calculating the first transmission threshold based on path loss of the transmitting and receiving device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system. .

일 실시예에 따르면, 이종 분산 무선 네트워크 시스템은 동일한 주파수 대역을 공유하는 복수의 분산 네트워크들을 포함하는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서의 제1 전송 임계치를 산출하고, 상기 제1 전송 임계치를 기초로, 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 송, 수신 장치 페어들의 데이터 전송 여부를 결정하고, 상기 송, 수신 장치 페어들에 속한 적어도 하나의 송신 장치에서의 데이터 전송 여부를 기초로, 상기 분산 네트워크들 별로 국지적인 제2 전송 임계치를 산출하며, 상기 제2 전송 임계치를 기초로, 상기 분산 네트워크들 별로 선택적으로 데이터 전송 여부를 결정하는 프로세서; 및 상기 결정된 데이터 전송 여부에 따라 상기 분산 네트워크 별로 상기 데이터를 전송하는 통신 인터페이스를 포함한다. According to an embodiment, the heterogeneous distributed wireless network system calculates a first transmission threshold in the heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band, and based on the first transmission threshold, Determining whether to transmit data among the transmitting and receiving device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system, and based on whether at least one transmitting device belonging to the transmitting and receiving device pairs transmits data, for each of the distributed networks a processor for calculating a second local transmission threshold and selectively determining whether to transmit data for each of the distributed networks based on the second transmission threshold; and a communication interface for transmitting the data for each distributed network according to the determined data transmission or not.

상기 프로세서는 상기 제1 전송 임계치 및 상기 송, 수신 장치 페어들의 제1 SINR을 기초로, 상기 송, 수신 장치 페어들 중 제1 수신 장치와 페어를 구성하는 제1 송신 장치의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표를 결정하고, 상기 제1 수신 장치가 상기 제1 송신 장치에게 상기 전송 지표를 피드백 하도록 할 수 있다. The processor is configured to indicate whether a first transmission device constituting a first reception device and a pair of the transmission and reception device pairs transmits data based on the first transmission threshold and the first SINRs of the transmission and reception device pairs A transmission indicator may be determined, and the first receiving device may feed back the transmission indicator to the first transmitting device.

상기 프로세서는 상기 제1 수신 장치의 상기 제1 SINR을 산출하고, 상기 제1 SINR을 기초로, 상기 제1 수신 장치와 페어를 구성하는 제1 송신 장치의 데이터 전송 여부를 나타내는 상기 전송 지표를 결정할 수 있다. The processor calculates the first SINR of the first receiving device, and determines the transmission index indicating whether data is transmitted by a first transmitting device constituting a pair with the first receiving device based on the first SINR can

상기 프로세서는 상기 제1 송신 장치와 상기 제1 수신 장치의 제1 페어의 상기 제1 SINR이 상기 제1 전송 임계치를 초과하는지 여부를 기초로, 상기 전송 지표에 따라 상기 제1 송신 장치가 상기 데이터를 전송하도록 할 수 있다. The processor is configured to: based on whether the first SINR of the first pair of the first transmitting apparatus and the first receiving apparatus exceeds the first transmission threshold, the first transmitting apparatus transmits the data according to the transmission indicator can be sent.

상기 프로세서는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에서 상기 전송 지표에 따라 데이터를 전송하는 상기 적어도 하나의 송신 장치의 존재 여부를 기초로, 상기 분산 네트워크들 별로 상기 국지적인 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. The processor may calculate the local second transmission threshold for each of the distributed networks based on the existence of the at least one transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system. .

상기 프로세서는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에 포함된 전체 송, 수신 장치들의 페어들 중 상기 데이터를 전송하는 제1 페어의 SINR 과 상기 제1 페어를 제외한 다른 페어에 속한 수신 장치의 SINR을 기초로, 상기 제1 페어에 대한 보안 용량을 산출하고, 상기 보안 용량을 기초로, 상기 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다.The processor is based on the SINR of a first pair transmitting the data among all pairs of transmitting and receiving devices included in the heterogeneous distributed wireless network system and the SINR of a receiving device belonging to a pair other than the first pair, A security capacity for the first pair may be calculated, and the second transmission threshold may be calculated based on the security capacity.

상기 프로세서는 상기 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서 상기 이종 분산 네트워크들 별로 송신 장치가 데이터를 전송할 확률을 산출하고, 상기 송신 장치가 데이터를 전송할 확률을 기초로, 상기 송신 장치가 속한 송, 수신 장치 페어가 포함된 분산 네트워크에서 상기 데이터가 전송될 국지적인 전송 확률을 산출하며, 상기 국지적인 전송 확률을 기초로, 상기 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다.The processor calculates a probability that the transmitting device transmits data for each of the heterogeneous distributed networks in the heterogeneous distributed wireless network system, and based on the probability that the transmitting device transmits data, a pair of transmitting and receiving devices to which the transmitting device belongs A local transmission probability at which the data is transmitted in the included distributed network may be calculated, and the second transmission threshold may be calculated based on the local transmission probability.

일 측에 따르면, 이종 분산 무선 네트워크 환경에서 송, 수신 장치 페어의 간섭 채널, 및 이종 분산 네트워크들 간의 간섭 채널을 포함하는 무선 채널의 물리적 특성을 활용하여 물리 계층(layer security)의 보안 전송률을 향상시킬 수 있다. According to one side, in a heterogeneous distributed wireless network environment, the security transmission rate of the physical layer is improved by utilizing the physical characteristics of a wireless channel including an interference channel of a pair of transmitting and receiving devices and an interference channel between heterogeneous distributed networks. can do it

일 측에 따르면, 이종 분산 네트워크 시스템에서 적은 양의 정보 교환을 통해 보안 전송률을 높여 보안이 보장된 통신 기술을 제공할 수 있다.According to one side, it is possible to provide a secure communication technology by increasing the secure transmission rate through the exchange of a small amount of information in a heterogeneous distributed network system.

도 1은 일 실시예에 따른 이종 분산 무선 네트워크의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 이종 분산 무선 네트워크 시스템의 블록도이다.1 is a diagram illustrating the structure of a heterogeneous distributed wireless network according to an embodiment.
2 is a flowchart illustrating a communication method according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a communication method according to another embodiment.
4 is a flowchart illustrating a communication method according to another embodiment.
5 is a block diagram of a heterogeneous distributed wireless network system according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used for the purpose of description only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments as well, and detailed descriptions within the overlapping range will be omitted.

도 1은 일 실시예에 따른 이종 분산 무선 네트워크의 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따라 분산 네트워크 1(110) 및 분산 네트워크 2(130)를 포함하는 이종 분산 무선 네트워크(100)의 구조가 도시된다. 1 is a diagram illustrating the structure of a heterogeneous distributed wireless network according to an embodiment. Referring to FIG. 1 , a structure of a heterogeneous distributed wireless network 100 including a distributed network 1 110 and a distributed network 2 130 is shown according to an embodiment.

'이종 분산 무선 네트워크'는 여러 개의 분산 네트워크들(예: 분산 네트워크 1(110) 및 분산 네트워크 2(130))이 동일한 주파수 대역을 공유하는 네트워크를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따른 이종 분산 무선 네트워크 시스템(이하, '네트워크 시스템') 내에서 2개의 분산 네트워크들(110, 130) 각각에 속한

개의 송신 장치들은 한 개의 안테나를 가지고, 일 실시예에 따른 선택적 전송 기술에 따라 데이터 전송 채널을 통해 서로 페어(pair)를 구성하는 K개의 수신 장치들에게 데이터를 전송할 수 있다. The 'heterogeneous distributed wireless network' may refer to a network in which several distributed networks (eg, the distributed network 1110 and the distributed network 2130) share the same frequency band. In the heterogeneous distributed wireless network system (hereinafter, 'network system') according to an embodiment, belonging to each of the two

distributed networks

110 and 130

The transmitting apparatuses may have one antenna and may transmit data to K receiving apparatuses constituting a pair through a data transmission channel according to a selective transmission technique according to an embodiment.

분산 네트워크 1(110) 및 분산 네트워크 2(130) 각각은 예를 들어, K개의 송신 장치들 및 K개의 수신 장치들을 포함할 수 있다. 분산 네트워크 1(110) 및 분산 네트워크 2(130)는 이종 네트워크일 수도 있고, 동종 네트워크일 수도 있다. 예를 들어, 분산 네트워크 1(110)은 통신 회사 A의 무선 통신망을 통해 무선 통신 서비스가 제공되는 분산 네트워크에 해당하고, 분산 네트워크 2(130)는 통신 회사 B의 무선 통신망을 통해 무선 통신 서비스가 제공되는 분산 네트워크에 해당할 수 있다. Each of the distributed network 1 110 and the distributed network 2 130 may include, for example, K transmitting devices and K receiving devices. The distributed network 1110 and the distributed network 2130 may be heterogeneous networks or may be homogeneous networks. For example, the distributed network 1110 corresponds to a distributed network in which a wireless communication service is provided through the wireless communication network of the communication company A, and the distributed network 2 130 is a wireless communication service through the wireless communication network of the communication company B. It may correspond to a distributed network provided.

이종 분산 네트워크 시스템에 포함된 송신 장치들 및 수신 장치들의 2K 개의 페어(pair)들의 집합을

로 표현할 수 있다. 여기서,

은

개의 분산 네트워크들 중

번째 분산 네트워크를 의미할 수 있다. 예를 들어, 송신 장치

가

번째 분산 네트워크에 속한다면, 해당 분산 네트워크는

로 표현되고, 송신 장치

는

와 같이 나타낼 수 있다. A set of 2K pairs of transmitting devices and receiving devices included in a heterogeneous distributed network system

can be expressed as here,

silver

of distributed networks

It may mean the second distributed network. For example, the sending device

go

If it belongs to the first distributed network, the distributed network is

is expressed as, and the sending device

Is

can be expressed as

일 실시예에서 네트워크 시스템에 포함된 모든 송신 장치들의 신호는 모든 수신 장치들에서 수신 가능하다고 가정할 수 있다. 이때, 송신 장치

와 하나의 페어를 구성하는 수신 장치

를 제외한 다른 수신 장치들은 잠재적인 도청자로 간주될 수 있다. 이때, 서로 페어를 구성하지 않은 송, 수신 장치들 간의 채널은 도청 채널에 해당할 수 있다.In an embodiment, it may be assumed that signals of all transmitting devices included in the network system are receivable by all receiving devices. At this time, the transmitting device

and a receiving device constituting a pair with

Other receiving devices, except for , may be regarded as potential eavesdroppers. In this case, a channel between transmitting and receiving devices that do not form a pair may correspond to an eavesdropping channel.

예를 들어, 네트워크 시스템에 포함된 어느 하나의 수신 장치

가 수신한 신호

를 아래의 수학식 1과 같이 정의할 수 있다. For example, any one receiving device included in the network system

signal received by

can be defined as in Equation 1 below.

여기서,

는 수신 장치

와 페어를 구성하는 송신 장치

의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표에 해당할 수 있다. 또한, 전송 지표

는 수신 장치

와 페어를 구성하는 송신 장치

의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표에 해당할 수 있다. 전송 지표

및

는 예를 들어,

또는

의 값을 가질 수 있다. 전송 지표

및

는 일 실시예에 따른 선택적 전송 방법에 따라 결정될 수 있다. here,

is the receiving device

Transmitting device forming a pair with

may correspond to a transmission index indicating whether data is transmitted. In addition, transmission indicators

is the receiving device

Transmitting device forming a pair with

may correspond to a transmission index indicating whether data is transmitted. transmission metrics

and

is for example,

or

can have a value of transmission metrics

and

may be determined according to the selective transmission method according to an embodiment.

는 송신 파워에 해당할 수 있다.

는 송신 장치

의 전송 데이터에 해당하고,

는 송신 장치

의 전송 데이터에 해당할 수 있다.

may correspond to transmit power.

is the sending device

corresponds to the transmitted data of

is the sending device

may correspond to the transmitted data of

는 송신 장치

와 수신 장치

간의 채널에 해당하고,

는 송신 장치

와 수신 장치

간의 채널에 해당할 수 있다. 채널

는 슬로우 페이딩(slow fading) 채널에 해당할 수 있다. '슬로우 페이딩(slow fading)'은 신호가 무선 공간을 통해 전파될 때 큰 빌딩이나 큰 규모의 건물이 LOS(Line Of Sight)를 막아 신호가 감쇠되는 것을 의미할 수 있다.

is the sending device

and receiving device

Corresponds to the channel between

is the sending device

and receiving device

It may correspond to a channel between channel

may correspond to a slow fading channel. 'Slow fading' may mean that when a signal is propagated through a wireless space, a large building or a large building blocks a Line Of Sight (LOS) to attenuate the signal.

채널

는 예를 들어,

와 같이 복소 가우시안 분포(complex Gaussian distribution)를 따를 수 있다. 여기서,

은 예를 들어, 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 속한 분산 네트워크 내의 경로 손실(path loss)에 해당할 수 있다. channel

is for example,

It can follow a complex Gaussian distribution as here,

is, for example, the sending device

and receiving device

It may correspond to a path loss in the distributed network to which the pair of .

동일 분산 네트워크에서는 경로 손실이 작고, 이종 분산 네트워크에서는 경로 손실이 클 수 있다. 경로 손실이 작을수록 전송 신호의 감소 정도가 적을 수 있다. The path loss may be small in the same distributed network, and the path loss may be large in a heterogeneous distributed network. As the path loss is small, the degree of reduction of the transmission signal may be small.

일 실시예에 따른 네트워크 시스템에서 송, 수신 장치 페어들은 모든 경로들에 대응하는 경로 손실에 대한 정보를 가진다고 가정할 수 있다. In the network system according to an embodiment, it may be assumed that pairs of transmitting and receiving devices have information on path loss corresponding to all paths.

이하, 설명의 편의를 위하여 본 명세서에서 송신 장치

와 수신 장치

의 페어는 '송, 수신 장치 페어

'로 간략화하여 표현할 수 있다. 또한, 송신 장치

와 수신 장치

의 페어는 '송, 수신 장치 페어

'로 간략화하여 표현할 수 있다.Hereinafter, for convenience of description, in the present specification, a transmitting device

and receiving device

The pair of 'transmitting and receiving device pair

' can be abbreviated as Also, the transmitting device

and receiving device

The pair of 'transmitting and receiving device pair

' can be abbreviated as

는 수신 장치

의 가산 백색 가우스 노이즈(additive white Gaussian noise)에 해당할 수 있다.

는 수신 장치

의 복소 가우시안 백색 잡음(complex Gaussian white noise)을 의미할 수 있다.

is the receiving device

may correspond to additive white Gaussian noise.

is the receiving device

may mean complex Gaussian white noise of .

는 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 속한

번째 분산 네트워크에서 해당 송, 수신 페어

를 제외한 나머지 송, 수신 장치들의 집합에 해당할 수 있다.

is the sending device

and receiving device

to which the pair of

In the second distributed network, the corresponding transmit and receive pairs

It may correspond to a set of transmitting and receiving devices other than .

수학식 1에서 첫번째 텀(term)인

는 송, 수신 장치 페어

의 신호에 해당하고, 두번째 텀인

는 송, 수신 장치 페어

가 속한 분산 네트워크(예: 분산 네트워크 1(110)) 중 송, 수신 장치 페어

를 제외한 나머지의 송, 수신 장치 페어들의 신호에 해당할 수 있다. 또한, 세번째 텀인

는 송, 수신 장치 페어

가 속하지 않은 다른 분산 네트워크(예: 분산 네트워크 2(130))에 포함된 송, 수신 장치 페어들의 신호에 해당할 수 있다. In Equation 1, the first term

is a pair of transmitting and receiving devices

Corresponding to the signal of , the second term

is a pair of transmitting and receiving devices

A pair of transmitting and receiving devices among the distributed networks to which it belongs (eg, distributed network 1(110))

It may correspond to signals of the remaining transmitting and receiving device pairs except for . Also, the third term

is a pair of transmitting and receiving devices

It may correspond to a signal of a pair of transmitting and receiving devices included in another distributed network (eg, distributed network 2 130 ) to which acceleration does not belong.

일 실시예에서 네트워크 시스템에 포함된 수신 장치들 각각은 SINR(signal to interference noise ratio)을 계산하고, 해당 수신 장치와 하나의 페어를 구성하는 송신 장치에게 SINR을 피드백 한다고 가정할 수 있다. In an embodiment, it may be assumed that each of the reception devices included in the network system calculates a signal to interference noise ratio (SINR) and feeds back the SINR to the transmission device constituting one pair with the corresponding reception device.

일 실시예에 따른 송, 수신 장치 페어들 중 수신 장치들 각각은 SINR을 계산하고, 예를 들어, 아래의 수학식 2에 따라 같은 페어를 구성하는 송신 장치

의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표(

)를 결정할 수 있다. Each of the receiving devices among the transmitting and receiving device pairs according to an embodiment calculates an SINR and, for example, a transmitting device configuring the same pair according to Equation 2 below

A transmission indicator indicating whether data is transmitted from

) can be determined.

여기서,

로서, 송신 장치

의 전송 파워(P)를

로 나눈 것, 다시 말해 SNR(signal to noise ratio)에 해당할 수 있다.

는 가산 백색 가우스 노이즈(additive white Gaussian noise)의 파워에 해당할 수 있다. here,

As a transmitting device

transmit power (P) of

divided by , that is, it may correspond to a signal to noise ratio (SNR).

may correspond to the power of additive white Gaussian noise.

송신 장치

는 예를 들어, 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표

= 1이면 데이터를 전송하고, 전송 지표

= 0이면 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 수신 장치

는 하나의 페어를 구성하는 송신 장치

에게 전송 지표(

)를 피드백(feedback)할 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 송, 수신 페어

의 SINR이 특정 전송 임계치(

)를 초과하는 경우에 전송을 수행하도록 할 수 있다. transmitter

is, for example, a transmission indicator indicating whether data is transmitted or not

= 1 to transmit data, transmission indicator

= 0, data may not be transmitted. receiving device

is a transmitting device constituting a pair

Send to indicators (

) can be fed back. The network system is, for example, a transmit and receive pair

The SINR of a certain transmission threshold (

), transmission can be performed when exceeding.

일 실시예에서는 네트워크 시스템의 요건에 따라 적절한 전송 임계치(

)을 구하여 선택적으로 전송을 수행함으로써 전송 확률을 향상시킬 수 있다. In one embodiment, according to the requirements of the network system, an appropriate transmission threshold (

) and selectively performing transmission, the transmission probability can be improved.

네트워크 시스템은 수학식 2를 기초로, 송신 장치

가 데이터를 전송할 확률

을 아래의 수학식 3을 통해 산출할 수 있다. The network system is based on Equation 2,

probability of sending data

can be calculated through Equation 3 below.

여기서, Pr은 probability of의 약어에 해당할 수 있다.

는 네트워크 시스템의 전체 네트워크에서 송신 장치

와 수신 장치

의 페어('송, 수신 장치 페어

')를 제외한 나머지 송, 수신 장치들의 집합에 해당할 수 있다. 또한,

는 전체 네트워크에서 송신 장치

와 수신 장치

의 페어를 제외한 나머지 송, 수신 장치들의 집합에 해당할 수 있다. 수학식 3은 송신 장치

가 데이터를 전송할 확률

이 각 채널과 전송 임계치(

)에 의해 정해짐을 나타낸 것일 수 있다. Here, Pr may correspond to an abbreviation of probability of.

is the sending device in the entire network of the network system

and receiving device

A pair of ('transmitting and receiving device pair

') and may correspond to a set of transmitting and receiving devices except for '). In addition,

is the sending device in the whole network

and receiving device

It may correspond to a set of transmitting and receiving devices other than the pair of . Equation 3 is the transmitter

probability of sending data

Each of these channels and the transmit threshold (

) may indicate that it is determined by

예를 들어, 네트워크 시스템에 포함된 전체 송, 수신 장치들의 페어들 중 데이터를 전송하는 송, 수신 장치 페어의 집합을

으로 정의하고, 데이터를 전송하지 않는 송, 수신 장치 페어의 집합을

으로 정의할 수 있다. 이때, 데이터의 전송 여부를 결정하는 전송 임계치의 집합을 ξ={ξ₁, .. , ξ_i, .. ξ_2k}로 정의하면, 데이터를 전송하는 송, 수신 장치 페어의 SINR

은 아래의 수학식 4와 같이 정의될 수 있다. For example, a set of transmitter/receiver device pairs that transmit data among all pairs of transmitter/receiver devices included in the network system

is defined as a set of transmitter and receiver device pairs that do not transmit data.

can be defined as At this time, if the set of transmission thresholds that determine whether to transmit data is defined as ξ={ξ ₁ , .. , ξ _i , .. ξ _2k }, the SINR of the data transmission/reception device pair

may be defined as in Equation 4 below.

전술한 바와 같이 하나의 송, 수신 장치 페어를 구성하는 수신 장치가 아닌 다른 수신 장치들은 도청자로 간주될 수 있다. 이때, 송신 장치

가 전송하는 데이터에 대한 도청자, 다시 말해 수신 장치

의 SINR

은 예를 들어, 아래의 수학식 5과 같이 정의될 수 있다. As described above, reception devices other than the reception device constituting one pair of transmission and reception devices may be regarded as eavesdroppers. At this time, the transmitting device

eavesdropper on the data being transmitted, i.e. the receiving device

SINR

may be defined as, for example, Equation 5 below.

여기서, 수신 장치

는 수신 장치

가 아닌 특정 송, 수신 장치 페어에 속한 다른 수신 장치, 다시 말해 잠재적 도청자에 해당할 수 있다. Here, the receiving device

is the receiving device

It may correspond to another receiving device belonging to a specific transmitting/receiving device pair, that is, a potential eavesdropper.

네트워크 시스템은 수학식 4와 수학식 5를 이용하여 송, 수신 장치 페어

에 대한 에르고딕(ergodic) 보안 용량

을 아래의 수학식 6과 같이 산출할 수 있다. The network system uses Equations 4 and 5 to establish a pair of transmitting and receiving devices.

Ergodic security capacity for

can be calculated as in Equation 6 below.

여기서,

는

일 수 있다. here,

Is

can be

일 실시예에서 '보안 용량'은 무선 통신을 수행하는 송신 장치와 수신 장치가 도청 장치에 의한 정보 유출 없이 통신할 수 있는 최대 전송량으로 정의될 수 있다. 보안 용량은 물리 계층 보안의 정도를 나타내는 척도에 해당할 수 있다. 예를 들어, 보안 용량을 수식적으로 정의하는 경우, 보안 용량은 송신 장치가 전송하는 데이터에 대한 수신 장치의 수신 용량과 도청 장치의 수신 용량 간의 차이로 정의될 수 있다. 따라서, 수신 장치의 수신 용량을 높이기 위한 빔포밍 설계 기술과 도청 장치의 수신 용량을 낮추기 위한 인공 잡음 기술이 물리 계층의 보안을 위해 이용될 수 있다. In an embodiment, the 'security capacity' may be defined as a maximum transmission amount that a transmitting device performing wireless communication and a receiving device can communicate without leaking information by an eavesdropping device. The security capacity may correspond to a measure indicating the degree of physical layer security. For example, when the security capacity is defined mathematically, the security capacity may be defined as a difference between the reception capacity of the reception device for data transmitted by the transmission device and the reception capacity of the wiretapping device. Accordingly, a beamforming design technique for increasing the reception capacity of the receiving device and an artificial noise technique for decreasing the reception capacity of the wiretapping device may be used for physical layer security.

결과적으로, 송, 수신 장치 페어

에 대한 에르고딕(ergodic) 보안 용량

은 수학식 6에 따라 산출될 수 있다. 또한, SINR에 기반한 선택적 전송 기술에서 전송 임계치(

)에 따른 네트워크 전체의 총 보안 용량

은 아래의 수학식 7과 같이 계산될 수 있다. As a result, a pair of transmitting and receiving devices

Ergodic security capacity for

can be calculated according to Equation (6). In addition, in the selective transmission technology based on SINR, the transmission threshold (

), the total security capacity of the entire network according to

can be calculated as in Equation 7 below.

요약하면, 데이터를 전송하는 송, 수신 장치 페어의 집합

과 에르고딕(ergodic) 보안 용량

이 전송 임계치의 집합

에 따라 계산되므로, 일 실시예에 따른 분산 무선 네트워크 시스템이 달성할 수 있는 보안 전송률은 집합

에 의해 결정될 수 있다. In summary, a set of transmitting and receiving device pairs that transmit data

and ergodic security capacity

This set of transmit thresholds

Since it is calculated according to

can be determined by

예를 들어, 기존 분산 네트워크에서 보안 전송 방법에 의해 정해진 전송 임계치(

)로 전송 여부를 결정하는 경우, 모든 송신 장치가 전송을 수행하지 않는 경우가 발생할 수 있으므로 보안 용량이 0이 되어 에르고딕(ergodic) 보안 용량에 손해를 가져올 수 있다. 이 경우, 기존 분산 네트워크에서는 예를 들어, 송, 수신 장치 페어들이 서로의 전송 여부를 교환할 수 있다고 가정하고, 모든 송신 장치가 전송을 수행하지 않을 때에 가장 큰 SINR을 가지는 송신 장치에서 전송을 수행하도록 함으로써 보안 용량을 늘릴 수 있다. 다시 말해, 모든 송신 장치가 데이터를 전송하지 않는 경우를 보완하기 위해, 모든 송신 장치가 전송하지 않을 경우에는 SINR 값을 기반으로 데이터 전송을 하기 위한 송신 장치를 결정할 수 있다. 보안 전송률을 최대화하기 위해 각 송수신 장치들이 SINR 값을 교환하고, 송, 수신 장치들 중 SINR이 가장 큰 송, 수신 장치 페어를 선택하여 데이터를 전송하여 보안 전송률을 산출할 수 있다. For example, in an existing distributed network, the transmission threshold (

), since it may occur that all transmitting devices do not perform transmission, the security capacity becomes 0, which may cause damage to the ergodic security capacity. In this case, in the existing distributed network, for example, it is assumed that the transmitting and receiving device pairs can exchange whether to transmit each other, and when all the transmitting devices do not perform the transmission, the transmitting device having the largest SINR performs the transmission. By doing so, the security capacity can be increased. In other words, in order to compensate for a case in which all transmitting devices do not transmit data, when all transmitting devices do not transmit data, a transmitting device for data transmission may be determined based on the SINR value. In order to maximize the security transmission rate, each transmission/reception device exchanges SINR values, selects a transmission/reception device pair having the largest SINR among the transmission/reception devices, and transmits data to calculate the security transmission rate.

이와 달리, 일 실시예에 따른 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서는 이종 분산 네트워크들 간에는 경로 손실(path loss)이 크다는 성질을 이용하여 보안 용량을 향상시킬 수 있다. On the contrary, in the heterogeneous distributed wireless network system according to an embodiment, the security capacity may be improved by using a property that a path loss is large between heterogeneous distributed networks.

일 실시예에서는 이종 분산 무선 네트워크 시스템 전체에서 계산된 전송 임계치(

)을 이용하여 모든 송, 수신 장치 페어들의 전송 여부를 결정할 수 있다. 만약, 어떤 분산 네트워크에서도 전송을 하지 않는다고 판단이 되면, 네트워크 시스템은 분산 네트워크들 간에는 경로 손실이 크다는 성질을 이용하여 수학식 7을 새로 정의할 수 있다. In one embodiment, the transmission threshold calculated across the heterogeneous distributed wireless network system (

) to determine whether to transmit all the transmitting and receiving device pairs. If it is determined that no transmission is performed in any distributed network, the network system may newly define Equation 7 by using the property that the path loss between distributed networks is large.

이종 분산 무선 네트워크(100)에서는 예를 들어, 물리적인 거리 또는 벽 등에 의해 분산 네트워크들(110, 130) 간에 큰 경로 손실을 가질 수 있다. 경로 손실이 큰 이종 분산 네트워크들(110, 130)에서는 서로 다른 분산 네트워크로 데이터를 전송하지 않으면, 보안 전송률에 대한 손실이 커질 수 있다. 일 실시예에 따른 네트워크 시스템은 전송 방법을 결정 짓는 전송 임계치

를 새로 정의된 수학식 7에 의해 국지적인 전송 임계치

로 새로이 계산하여 전송 여부를 결정할 수 있다. The heterogeneous distributed wireless network 100 may have a large path loss between the distributed

networks

110 and 130 due to, for example, a physical distance or a wall. In the heterogeneous distributed

networks

110 and 130 with large path loss, if data is not transmitted to different distributed networks, a loss in security transmission rate may increase. A network system according to an embodiment has a transmission threshold that determines a transmission method

is a local transmission threshold by the newly defined Equation 7

It is possible to determine whether to transmit by calculating a new

예를 들어, 일 실시예에 따른 네트워크 시스템에 포함된 각 분산 네트워크에 대응하는 국지적인 전송 임계치

을 계산하는 방법은 다음과 같다. For example, a local transmission threshold corresponding to each distributed network included in the network system according to an embodiment

The method to calculate is as follows.

먼저, 송신 장치

가 데이터를 전송할 확률

을 나타내는 수학식 3을 아래의 수학식 8과 같이 풀어서 정리할 수 있다.First, the sending device

probability of sending data

Equation 3 representing Equation 3 can be arranged as shown in Equation 8 below.

수학식 8은 송신 장치

가 데이터를 전송할 확률을, i) 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 송신 장치

와 수신 장치

의 페어와 동일한 분산 네트워크에 있는 경우, ⅱ) 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 송신 장치

와 수신 장치

의 페어와 동일한 분산 네트워크에 있고, 송신 장치

와 수신 장치

의 페어는 서로 다른 분산 네트워크에 있는 경우, 및 ⅲ) 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 송신 장치

와 수신 장치

의 페어와 서로 다른 분산 네트워크에 있는 경우로 각각 구분하여 산출한 것일 수 있다. Equation 8 is the transmitter

is the probability of sending data, i) the sending device

and receiving device

A pair of transmitting devices

and receiving device

ii) the sending device if it is on the same distributed network as the pair of

and receiving device

A pair of transmitting devices

and receiving device

is on the same distributed network as the pair of

and receiving device

If the pair are in different distributed networks, and iii) the sending device

and receiving device

A pair of transmitting devices

and receiving device

It may be calculated separately from a pair of , and a case in a different distributed network.

여기서, 분산 네트워크들(110, 130) 간에는 경로 손실이 크다는 성질에 의해 서로 다른 분산 네트워크들 간의 경로 손실이 커진다고 가정하면, 수학식 8은 아래의 수학식 9로 근사될 수 있다. Here, if it is assumed that the path loss between the different distributed networks increases due to the property that the path loss between the distributed networks 110 and 130 is large, Equation 8 can be approximated by Equation 9 below.

예를 들어, 동일한 분산 네트워크에 속한 송, 수신 장치들은 서로 간의 영향이 크다. 따라서, 일 실시예에서 새로이 구하고자 하는 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 속한 분산 네트워크의 국지적인(local) 전송 확률

은 예를 들어, 아래의 수학식 10과 같이 정리될 수 있다.For example, transmission and reception devices belonging to the same distributed network have a large influence on each other. Therefore, in an embodiment, a transmission device to be newly obtained

and receiving device

The local transmission probability of the distributed network to which the pair of

can be arranged as, for example, Equation 10 below.

일 실시예에서 최적의 국지적인 전송 확률은 예를 들어, 국지적 전송 확률을 최적화 변수로 가지면서 수학식 11을 최대화하는 컨벡스(convex) 최적화 알고리즘에 의해 산출할 수 있다. 컨벡스 최적화 알고리즘으로는 예를 들어, 내점 방식(interior point method)이 사용될 수 있다. In an embodiment, the optimal local transmission probability may be calculated by, for example, a convex optimization algorithm that maximizes Equation 11 while having the local transmission probability as an optimization variable. As the convex optimization algorithm, for example, an interior point method may be used.

컨벡스 최적화 알고리즘을 통해 획득한 국지적인 전송 확률

과 수학식 10을 통해 국지적인 전송 임계치

을 획득할 수 있다. Local transmission probability obtained through convex optimization algorithm

and through Equation (10), the local transmission threshold

can be obtained.

일 실시예에 따른 네트워크 시스템은 국지적인 전송 임계치

에 의해 데이터를 전송할지 여부를 결정할 수 있다. A network system according to an embodiment may provide a local transmission threshold

You can decide whether to transmit data or not.

국지적인 전송 임계치

에 따른 전송 방법에 따라 향상된 보안 용량

은 예를 들어, 아래의 수학식 11과 같이 정의될 수 있다. Local Transmission Threshold

Enhanced security capacity according to the transmission method according to

may be defined as, for example, Equation 11 below.

도 2는 일 실시예에 따른 통신 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.2 is a flowchart illustrating a communication method according to an embodiment. In the following embodiment, each operation may be sequentially performed, but is not necessarily performed sequentially. For example, the order of each operation may be changed, and at least two operations may be performed in parallel.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크 시스템이 단계(210) 내지 단계(250)을 통해 선택적으로 데이터를 전송하는 과정이 도시된다.Referring to FIG. 2 , a process in which the network system selectively transmits data through steps 210 to 250 according to an embodiment is illustrated.

단계(210)에서, 네트워크 시스템은 동일한 주파수 대역을 공유하는 복수의 분산 네트워크들을 포함하는 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서의 제1 전송 임계치

를 산출한다. 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 송, 수신 장치 페어들의 경로 손실(

)을 기초로, 제1 전송 임계치를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 국지적인 임계치 계산 방식과 동일하게 제1 전송 임계치를 산출할 수 있다. 일 실시예에서의 최적의 전송 확률은 예를 들어, 수학식 7을 최대화하는 컨벡스 최적화 알고리즘에 의해 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 컨벡스 최적화 알고리즘을 통해 획득한 제1 전송 확률과 수학식 3을 통해 제 1 전송 임계치를 획득할 수 있다. 예를 들어, 경로 손실

은 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 속한 분산 네트워크 내의 경로 손실에 해당할 수 있다. 경로 손실

은 예를 들어, 전술한 수학식 1을 통해 정의되는 수신 신호

로부터 파악될 수 있다. In step 210, the network system sets a first transmission threshold in a heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band.

to calculate The network system has a path loss (

), a first transmission threshold may be calculated. The network system may calculate the first transmission threshold, for example, in the same manner as the local threshold calculation method. The optimal transmission probability in an embodiment may be calculated by, for example, a convex optimization algorithm that maximizes Equation (7). The network system may obtain the first transmission threshold through the first transmission probability obtained through the convex optimization algorithm and Equation (3). For example, path loss

silver transmitter

and receiving device

It may correspond to path loss in the distributed network to which the pair of path loss

is, for example, the received signal defined through Equation 1 above

can be identified from

단계(220)에서, 네트워크 시스템은 단계(210)에서 산출한 제1 전송 임계치

를 기초로, 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 송, 수신 장치 페어들의 데이터 전송 여부를 결정한다. 네트워크 시스템은 제1 수신 장치의 제1 SINR(signal to interference noise ratio)을 산출하고, 제1 SINR을 기초로 제1 수신 장치와 페어를 구성하는 제1 송신 장치의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표

를 결정할 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 제1 송신 장치에 대응하는 SNR(signal to noise ratio), 제1 송신 장치(송신 장치

)와 제1 수신 장치(수신 장치

)의 제1 페어 간의 채널

, 및 제1 페어가 속한 분산 네트워크에서 제2 송신 장치(송신 장치

)와 제1 수신 장치(수신 장치

) 간의 채널

을 기초로, 전술한 수학식 2와 같이 전송 지표

를 결정할 수 있다.

는 예를 들어, 수신 장치

와 페어를 구성하는 송신 장치

의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표에 해당할 수 있다. In step 220 , the network system determines the first transmission threshold calculated in step 210 .

Based on , it is determined whether or not to transmit data between the transmitting and receiving device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system. The network system calculates a first signal to interference noise ratio (SINR) of the first receiving device, and based on the first SINR, a transmission index indicating whether the first transmitting device constituting a pair with the first receiving device transmits data

can be decided The network system is, for example, a signal to noise ratio (SNR) corresponding to the first transmitting device, and the first transmitting device (transmitting device).

) and the first receiving device (receiving device

) between the first pair of channels

, and a second transmitting device (transmitting device) in the distributed network to which the first pair belongs

) and the first receiving device (receiving device

) between channels

Based on the transmission index as in Equation 2 above

can be decided

For example, the receiving device

Transmitting device forming a pair with

may correspond to a transmission index indicating whether data is transmitted.

네트워크 시스템은 제1 수신 장치가 제1 송신 장치에게 앞서 결정된 전송 지표를 피드백(feedback)하도록 할 수 있다. The network system may cause the first receiving device to feed back the previously determined transmission indicator to the first transmitting device.

네트워크 시스템은 제1 송신 장치와 제1 수신 장치의 제1 페어의 제1 SINR이 제1 전송 임계치를 초과하는지 여부를 기초로, 전송 지표에 따라 제1 송신 장치가 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 예를 들어, 송신 장치

는 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표

= 1이면 데이터를 전송하고, 전송 지표

= 0이면 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 1 페어의 제1 SINR이 제1 전송 임계치

를 초과하는 경우, 전송 지표에 따라 제1 송신 장치가 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 이때, 제1 송신 장치가 데이터를 전송할 확률

은 전술한 수학식 3을 통해 구할 수 있다. Based on whether the first SINR of the first pair of the first transmitting device and the first receiving device exceeds the first transmission threshold, the network system may cause the first transmitting device to transmit data according to the transmission indicator. For example, the sending device

is a transmission indicator indicating whether data is transmitted or not

= 1 to transmit data, transmission indicator

= 0, data may not be transmitted. The network system may, for example, determine that the first SINR of a pair is the first transmission threshold

is exceeded, the first transmitting device may transmit data according to the transmission index. In this case, the probability that the first transmitting device transmits data

can be obtained through Equation 3 described above.

단계(230)에서, 네트워크 시스템은 송, 수신 장치 페어들에 속한 적어도 하나의 송신 장치에서의 데이터 전송 여부를 기초로, 분산 네트워크들 별로 국지적인 제2 전송 임계치

를 산출한다. 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에서 전송 지표

에 따라 데이터를 전송하는 적어도 하나의 송신 장치의 존재 여부를 기초로, 분산 네트워크들 별로 국지적인 제2 전송 임계치

를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에서 전송 지표에 따라 데이터를 전송하는 송신 장치가 존재하지 않는 경우, 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. In step 230, the network system sets a local second transmission threshold for each distributed network based on whether at least one transmitting device belonging to the transmitting and receiving device pairs transmits data.

to calculate Network system transmits indicators within a heterogeneous distributed wireless network system

Based on the existence of at least one transmitting device that transmits data according to

can be calculated. The network system may calculate the second transmission threshold when, for example, there is no transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system.

일 실시예에 따른 네트워크 시스템은 앞서 산출한 전송 지표

에 따라 데이터를 전송하는 송신 장치가 존재하지 않는 경우, 송신 확률을 높이기 위하여 제1 전송 임계치를 줄인 국지적인 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. The network system according to an embodiment is a transmission index calculated above

In the case where there is no transmission device for transmitting data in accordance with , it is possible to calculate a local second transmission threshold by reducing the first transmission threshold in order to increase the transmission probability.

네트워크 시스템은 예를 들어, 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에 포함된 전체 송, 수신 장치들의 페어들 중 데이터를 전송하는 페어의 집합

에 속한 제1 페어(송, 수신 장치 페어

)의 SINR

과 제1 페어를 제외한 다른 페어에 속한 수신 장치의 SINR

을 기초로, 전술한 수학식 6과 같이 제1 페어에 대한 보안 용량

을 산출할 수 있다. 여기서, 데이터를 전송하는 제1 페어의 SINR

은 전술한 수학식 4를 통해 구할 수 있고, 제1 페어를 제외한 다른 페어에 속한 수신 장치, 다시 말해 도청자인 수신 장치

의 SINR

은 전술한 수학식 5를 통해 구할 수 있다. The network system is, for example, a set of pairs for transmitting data among all pairs of transmitting and receiving devices included in a heterogeneous distributed wireless network system.

1st pair belonging to (transmitting, receiving device pair

) of SINR

and the SINR of the receiving device belonging to a pair other than the first pair

Based on Equation 6 above, the security capacity for the first pair

can be calculated. Here, the SINR of the first pair for transmitting data

can be obtained through Equation 4 above, and is a receiving device belonging to a pair other than the first pair, that is, a receiving device that is an eavesdropper.

SINR

can be obtained through Equation 5 described above.

네트워크 시스템은 SINR

과 SINR

에 기초하여 전술한 수학식 6과 같이 송, 수신 장치 페어

에 대한 보안 용량

을 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 보안 용량

을 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 보안 용량을 최대화하는 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. The network system is SINR

and SINR

Based on Equation 6 above, a pair of transmitting and receiving devices

security capacity for

can be calculated. The network system has a security capacity

can calculate the second transmission threshold. The network system may calculate a second transmission threshold that maximizes the security capacity.

네트워크 시스템은 예를 들어, 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서 이종 분산 네트워크들 별로 송신 장치

가 데이터를 전송할 확률

을 전술한 수학식 8과 같이 산출할 수 있다. The network system is, for example, a transmission device for each heterogeneous distributed network in a heterogeneous distributed wireless network system.

probability of sending data

can be calculated as in Equation 8 above.

네트워크 시스템은 송신 장치가 데이터를 전송할 확률

을 기초로, 송신 장치가 속한 송, 수신 장치 페어가 포함된 분산 네트워크에서 데이터가 전송될 국지적인 전송 확률

을 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 서로 다른 분산 네트워크들에서의 경로 손실이 크다는 점을 기초로, 수학식 8을 에서의 서로 다른 분산 네트워크들에 있는 페어들 간의 경로 손실을 수학식 9와 같이 근사하여 국지적인 전송 확률

을 산출할 수 있다. 이때, 동일한 분산 네트워크에 속한 송, 수신 장치들은 서로 간의 영향이 크므로, 네트워크 시스템은 송신 장치

와 수신 장치

의 페어가 속한 분산 네트워크의 국지적인 전송 확률

을 전술한 수학식 10과 같이 구할 수 있다. 네트워크 시스템은 국지적인 전송 확률

을 기초로, 제2 전송 임계치

를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 국지적인 전송 확률

이 최대화되도록 제2 전송 임계치

를 산출할 수 있다. The network system determines the probability that a sending device transmits data

Based on , the local transmission probability that data will be transmitted in a distributed network including a pair of transmitting and receiving devices to which the transmitting device belongs.

can be calculated. Based on the fact that the path loss in different distributed networks is large, the network system approximates the path loss between pairs in different distributed networks in Equation (8) as in Equation 9 to obtain the local transmission probability.

can be calculated. At this time, since the transmitting and receiving devices belonging to the same distributed network have a large influence on each other, the network system

and receiving device

can be obtained as in Equation 10 above. The network system has a local transmission probability

based on the second transmission threshold

can be calculated. The network system has a local transmission probability

a second transmission threshold to maximize

can be calculated.

단계(240)에서, 네트워크 시스템은 단계(230)에서 산출한 제2 전송 임계치

를 기초로, 분산 네트워크들 별로 선택적으로 데이터 전송 여부를 결정하여 데이터를 전송한다. 네트워크 시스템은 데이터를 전송하는 적어도 하나의 송신 장치가 속한 제1 페어의 SINR과 제1 페어를 제외한 나머지 페어에 속한 수신 장치들의 SINR에 기초한 제2 SINR 및 제2 전송 임계치를 기초로, 분산 네트워크들 별로 선택적으로 데이터 전송 여부를 결정하고, 결정된 전송 여부에 따라 데이터를 전송할 수 있다. In step 240 , the network system determines the second transmission threshold calculated in step 230 .

Based on the , it transmits data by selectively determining whether to transmit data for each distributed network. Based on the SINR of the first pair to which at least one transmitting device transmitting data belongs, the second SINR based on the SINR of the receiving devices belonging to the pair other than the first pair, and the second transmission threshold, It is possible to selectively determine whether to transmit data for each, and transmit data according to the determined transmission.

일 실시예에 따르면, 제1 전송 임계치에 의해 데이터를 전송하지 못하던 송, 수신 장치 페어가 새로운 제2 전송 임계치에 의해 데이터를 전송 가능해짐으로써 전송 효율을 향상시키는 한편, 보안이 유지된 송, 수신 장치 페어가 추가로 발생하므로 보안 확률 또한 향상시킬 수 있다. According to an embodiment, a transmission/reception device pair, which was unable to transmit data due to a first transmission threshold, can transmit data according to a new second transmission threshold, thereby improving transmission efficiency while maintaining security. As an additional device pair occurs, the security probability can also be improved.

도 3은 일 실시예에 따른 통신 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.3 is a flowchart illustrating a communication method according to an embodiment. In the following embodiment, each operation may be sequentially performed, but is not necessarily performed sequentially. For example, the order of each operation may be changed, and at least two operations may be performed in parallel.

도 3를 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크 시스템이 단계(310) 내지 단계(350)을 통해 선택적으로 데이터를 전송하는 과정이 도시된다. Referring to FIG. 3 , a process in which the network system selectively transmits data through steps 310 to 350 according to an embodiment is illustrated.

단계(310)에서, 네트워크 시스템은 동일한 주파수 대역을 공유하는 복수의 분산 네트워크들을 포함하는 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서의 제1 전송 임계치를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 송, 수신 장치 페어들의 경로 손실을 기초로, 제1 전송 임계치를 산출할 수 있다. In step 310 , the network system may calculate a first transmission threshold in a heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band. The network system may calculate the first transmission threshold, for example, based on the path loss of the transmission and reception device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system.

단계(320)에서, 네트워크 시스템은 제1 전송 임계치 및 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 송, 수신 장치 페어들에 속한 제1 수신 장치의 제1 SINR를 기초로, 제1 수신 장치와 페어를 구성하는 제1 송신 장치의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표를 결정할 수 있다. 네트워크 시스템은 제1 SINR을 기초로, 수신 장치들과 페어를 구성하는 송신 장치들의 데이터 전송 여부를 나타내는 전송 지표를 결정할 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 제1 송신 장치에 대응하는 SNR(signal to noise ratio), 제1 송신 장치와 제1 수신 장치의 제1 페어 간의 채널, 및 제1 페어가 속한 분산 네트워크에서 제2 송신 장치와 제1 수신 장치 간의 채널을 기초로, 전술한 수학식 2와 같이 전송 지표

를 결정할 수 있다. In step 320, the network system configures a pair with the first receiving device based on the first transmission threshold and the first SINR of the first receiving device belonging to the transmitting and receiving device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system. It is possible to determine a transmission index indicating whether the first transmission device transmits data. The network system may determine, based on the first SINR, a transmission index indicating whether or not data transmission by transmission devices constituting a pair with reception devices. The network system may include, for example, a signal to noise ratio (SNR) corresponding to the first transmitting device, a channel between the first pair of the first transmitting device and the first receiving device, and a second transmission in the distributed network to which the first pair belongs. Based on the channel between the device and the first receiving device, the transmission index as shown in Equation 2 above

can be decided

단계(330)에서, 네트워크 시스템은 제1 수신 장치가 제1 송신 장치에게 전송 지표를 피드백(feedback)하도록 할 수 있다. 이때, 네트워크 시스템은 전송 지표의 값에 따라 제1 송신 장치가 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 네트워크 시스템은 제1 송신 장치와 제1 수신 장치의 제1 페어(예를 들어, 송, 수신 페어

)의 제1 SINR이 제1 전송 임계치

을 초과하는지 여부를 기초로, 데이터를 전송할 수 있다. 네트워크 시스템은 송, 수신 페어

의 제1 SINR이 제1 전송 임계치

을 초과하는 경우에 데이터를 전송하도록 할 수 있다. In step 330, the network system may cause the first receiving device to feed back the transmission indicator to the first transmitting device. In this case, the network system may cause the first transmission device to transmit data according to the value of the transmission index. The network system includes a first pair of a first transmitting device and a first receiving device (eg, a transmitting and receiving pair).

) is the first SINR of the first transmission threshold

Data may be transmitted based on whether or not . The network system is a transmit and receive pair

The first SINR of is the first transmission threshold

In the case of exceeding , data can be transmitted.

단계(340)에서, 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에서 단계(330)에서 피드백한 전송 지표에 따라 데이터를 전송하는 적어도 하나의 송신 장치의 존재 여부를 기초로, 분산 네트워크들 별로 국지적인 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 예를 들어, 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에서 전송 지표에 따라 데이터를 전송하는 송신 장치가 전혀 존재하지 않는 경우, 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크 시스템 내에 포함된 전체 송, 수신 장치들의 페어들 중 데이터를 전송하는 제1 페어의 SINR(예: 전술한 수학식 4의

)과 전체 송, 수신 장치들의 페어들 중 제1 페어를 제외한 다른 페어에 속한 수신 장치의 SINR(예: 전술한 수학식 5의

)을 기초로, 제1 페어에 대한 보안 용량(예: 전술한 수학식 6의

)을 산출할 수 있다. In step 340, the network system performs a local system for each distributed network based on the existence of at least one transmitting device that transmits data according to the transmission index fed back in step 330 in the heterogeneous distributed wireless network system. 2 A transmission threshold can be calculated. The network system may calculate the second transmission threshold when, for example, there is no transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system. More specifically, the network system determines the SINR of the first pair that transmits data among all pairs of transmitting and receiving devices included in the heterogeneous distributed wireless network system (eg, the SINR of Equation 4 above).

) and the SINR (eg, in Equation 5

) based on the security capacity for the first pair (eg, in Equation 6 above)

) can be calculated.

네트워크 시스템은 보안 용량을 최대화하는 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서 이종 분산 네트워크들 별로 제1 송신 장치가 데이터를 전송할 확률(

)을 예를 들어, 수학식 8과 같이 산출할 수 있다. The network system may calculate a second transmission threshold that maximizes the security capacity. The network system determines the probability (

) can be calculated, for example, as in Equation 8.

네트워크 시스템은 제1 송신 장치가 데이터를 전송할 확률을 기초로, 제1 송신 장치가 속한 제1 페어가 포함된 분산 네트워크에서 데이터가 전송될 국지적인 전송 확률(

)을 예를 들어, 전술한 수학식 10과 같이 산출할 수 있다. 이때, 네트워크 시스템은 서로 다른 분산 네트워크들에서의 경로 손실이 크다는 점을 기초로, 분산 네트워크들에서의 경로 손실을 수학식 9와 같이 근사함으로써 수학식 10과 같이 국지적인 전송 확률

을 산출할 수 있다. Based on the probability that the first transmitting device transmits data, the network system determines the local transmission probability (

) can be calculated, for example, as in Equation 10 described above. At this time, the network system approximates the path loss in the distributed networks as in Equation 9 based on the fact that the path loss in different distributed networks is large, so that the local transmission probability as in Equation 10

can be calculated.

네트워크 시스템은 국지적인 전송 확률

을 기초로, 새로운 전송 임계치(예: 제2 전송 임계치)를 산출할 수 있다. 네트워크 시스템은 국지적인 전송 확률이 최대화되도록 제2 전송 임계치

를 산출할 수 있다. The network system has a local transmission probability

Based on , a new transmission threshold (eg, a second transmission threshold) may be calculated. The network system sets a second transmission threshold so that the local transmission probability is maximized.

can be calculated.

단계(350)에서, 네트워크 시스템은 데이터를 전송하는 적어도 하나의 송신 장치가 속한 제1 페어의 SINR과 제1 페어를 제외한 나머지 페어에 속한 수신 장치들의 SINR에 기초한 제2 SINR 및 단계(240)에서 산출한 제2 전송 임계치

를 기초로, 분산 네트워크들 별로 선택적으로 데이터 전송 여부를 결정할 수 있다. In step 350, the network system performs a second SINR based on the SINR of the first pair to which at least one transmitting device transmitting data belongs and the SINRs of receiving devices belonging to the remaining pairs except for the first pair, and in step 240 Calculated second transmission threshold

Based on , it is possible to selectively determine whether to transmit data for each distributed network.

단계(360)에서, 네트워크 시스템은 단계(350)에서 결정된 전송 여부에 따라 데이터를 전송할 수 있다. In step 360 , the network system may transmit data according to whether the transmission is determined in step 350 .

도 4는 다른 실시예에 따른 통신 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.4 is a flowchart illustrating a communication method according to another embodiment. In the following embodiment, each operation may be sequentially performed, but is not necessarily performed sequentially. For example, the order of each operation may be changed, and at least two operations may be performed in parallel.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크 시스템이 단계(410) 내지 단계(360)을 통해 전송 지표 값을 결정하는 과정이 도시된다. Referring to FIG. 4 , a process in which a network system determines a transmission index value through steps 410 to 360 according to an embodiment is illustrated.

단계(410)에서, 네트워크 시스템은 복수의 분산 네트워크들을 포함하는 이종 분산 무선 네트워크에서 제1 전송 임계치를 산출할 수 있다.In step 410 , the network system may calculate a first transmission threshold in a heterogeneous distributed wireless network including a plurality of distributed networks.

단계(420)에서, 네트워크 시스템은 수신 장치가 제1 전송 임계치 및 SINR에 따라 전송 지표 값을 결정하고, 송신 장치에게 전송 지표를 피드백하도록 할 수 있다. In step 420 , the network system may cause the receiving device to determine a transmission indicator value according to the first transmission threshold and the SINR, and feed back the transmission indicator to the transmitting device.

단계(430)에서, 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크 내에서 송신 장치의 데이터 전송 여부를 교환할 수 있다. In step 430, the network system may exchange whether the transmitting device transmits data in the heterogeneous distributed wireless network.

단계(440)에서, 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크 내에서 어떠한 송신 장치도 데이터를 전송하지 않았는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단계(440)에서, 어느 하나의 송신 장치라도 데이터를 전송했다고 결정된 경우, 네트워크 시스템은 동작을 종료할 수 있다. In step 440 , the network system may determine whether no transmitting device has transmitted data in the heterogeneous distributed wireless network. For example, in step 440 , when it is determined that any one of the transmitting devices has transmitted data, the network system may end the operation.

이와 달리, 단계(440)에서, 어느 하나의 송신 장치라도 데이터를 전송하지 않았다고 결정된 경우, 단계(450)에서 네트워크 시스템은 이종 분산 무선 네트워크에 포함된 분산 네트워크 별로 새로운 제2 전송 임계치를 산출할 수 있다. Alternatively, if it is determined in step 440 that no one of the transmitting devices has transmitted data, in step 450, the network system calculates a new second transmission threshold for each distributed network included in the heterogeneous distributed wireless network. there is.

단계(460)에서, 네트워크 시스템은 단계(440)에서 산출한 제2 전송 임계치와 SINR(예: 제2 SINR)에 따라 새로운 전송 지표 값을 결정할 수 있다. 네트워크 시스템은 단계(460)에서 결정한 새로운 전송 지표 값에 따라 예를 들어, SINR이 높은 송신 장치에 의해 해당 분산 네트워크에서 데이터를 전송하도록 할 수 있다. In step 460 , the network system may determine a new transmission index value according to the second transmission threshold and SINR (eg, second SINR) calculated in step 440 . According to the new transmission index value determined in step 460 , the network system may allow, for example, a transmission device having a high SINR to transmit data in the distributed network.

도 5는 일 실시예에 따른 이종 분산 무선 네트워크 시스템의 블록도이다. 도5를 참조하면, 일 실시예에 따른 이종 분산 무선 네트워크 시스템('네트워크 시스템')(500)은 프로세서(510), 메모리(530), 및 통신 인터페이스(550)를 포함할 수 있다. 5 is a block diagram of a heterogeneous distributed wireless network system according to an embodiment. Referring to FIG. 5 , a heterogeneous distributed wireless network system ('network system') 500 according to an embodiment may include a processor 510 , a memory 530 , and a communication interface 550 .

프로세서(510)는 동일한 주파수 대역을 공유하는 복수의 분산 네트워크들을 포함하는 이종 분산 무선 네트워크 시스템에서의 제1 전송 임계치를 산출한다. 프로세서(510)는 제1 전송 임계치를 기초로, 이종 분산 무선 네트워크 시스템에 포함된 송, 수신 장치 페어들의 데이터 전송 여부를 결정한다. 프로세서(510)는 송, 수신 장치 페어들에 속한 적어도 하나의 송신 장치에서의 데이터 전송 여부를 기초로, 분산 네트워크들 별로 국지적인 제2 전송 임계치를 산출한다. 프로세서(510)는 제2 전송 임계치를 기초로, 분산 네트워크들 별로 선택적으로 데이터 전송 여부를 결정한다. The processor 510 calculates a first transmission threshold in a heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band. The processor 510 determines whether to transmit data between the transmitting and receiving device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system based on the first transmission threshold. The processor 510 calculates a local second transmission threshold for each distributed network based on whether at least one transmission device belonging to the transmission/reception device pair transmits data. The processor 510 selectively determines whether to transmit data for each distributed network based on the second transmission threshold.

또한, 프로세서(510)는 도 1 내지 도 6을 통해 전술한 적어도 하나의 방법 또는 적어도 하나의 방법에 대응되는 기법을 수행할 수 있다. 프로세서(510)는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 네트워크 시스템일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어로 구현된 네트워크 시스템(500)은 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit; GPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array), NPU(Neural Processing Unit) 등을 포함할 수 있다.Also, the processor 510 may perform at least one method described above with reference to FIGS. 1 to 6 or a method corresponding to the at least one method. The processor 510 may be a network system implemented in hardware having a circuit having a physical structure for executing desired operations. For example, desired operations may include code or instructions included in a program. For example, the network system 500 implemented as hardware includes a microprocessor, a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), a processor core, and a multi - It may include a multi-core processor, a multiprocessor, an application-specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), a neural processing unit (NPU), and the like.

메모리(530)는 상술한 프로세서(510)의 처리 과정에서 생성되는 다양한 정보를 저장할 수 있다. 이 밖에도, 메모리(530)는 각종 데이터와 프로그램 등을 저장할 수 있다. 메모리(530)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(530)는 하드 디스크 등과 같은 대용량 저장 매체를 구비하여 각종 데이터를 저장할 수 있다.The memory 530 may store various information generated in the process of the above-described processor 510 . In addition, the memory 530 may store various data and programs. The memory 530 may include a volatile memory or a non-volatile memory. The memory 530 may include a mass storage medium such as a hard disk to store various data.

통신 인터페이스(550)는 프로세서(510)에서 결정된 데이터 전송 여부에 따라 분산 네트워크 별로 데이터를 전송한다. The communication interface 550 transmits data for each distributed network according to whether data is transmitted or not determined by the processor 510 .

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or apparatus, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

500: 이종 분산 무선 네트워크 시스템.
505: 통신 버스
510: 프로세서
530: 통신 인터페이스
550: 메모리500: Heterogeneous distributed wireless network system.
505: communication bus
510: processor
530: communication interface
550: memory

Claims

A communication method for a heterogeneous distributed wireless network system, comprising:
calculating a first transmission threshold in the heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band;
determining, based on the first transmission threshold, whether or not to transmit data through pairs of transmitting and receiving devices included in the heterogeneous distributed wireless network system;
calculating a local second transmission threshold for each of the distributed networks based on whether data is transmitted by at least one transmission device belonging to the transmission/reception device pair; and
Transmitting the data by selectively determining whether to transmit data for each of the distributed networks based on the second transmission threshold
Including, a communication method.

According to claim 1,
The step of determining whether to transmit the data is
Based on the first transmission threshold and the first SINR of the first receiving device belonging to the transmitting and receiving device pairs, a transmission index indicating whether the first transmitting device constituting the pair with the first receiving device transmits data determining; and
causing the first receiving device to feed back the transmission indicator to the first transmitting device
Including, a communication method.

3. The method of claim 2,
The step of determining the transmission index is
calculating the first signal to interference noise ratio (SINR) of the first receiving device; and
determining, based on the first SINR, the transmission index indicating whether data is transmitted by a first transmission device constituting a pair with the first reception device
Including, a communication method.

4. The method of claim 3,
The step of determining the transmission index is
A signal to noise ratio (SNR) corresponding to the first transmitting device, a channel between the first pair of the first transmitting device and the first receiving device, and a second transmitting device and the second transmitting device in a distributed network to which the first pair belongs Determining the transmission index based on the channel between the first receiving device
Including, a communication method.

3. The method of claim 2,
based on whether the first SINR of the first pair of the first transmitting device and the first receiving device exceeds the first transmission threshold, the first transmitting device transmits the data according to the transmission indicator; step to do
Further comprising, a communication method.

3. The method of claim 2,
Calculating the second transmission threshold includes:
Calculating the local second transmission threshold for each of the distributed networks based on the existence of the at least one transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system
Including, a communication method.

7. The method of claim 6,
Calculating the second transmission threshold includes:
Calculating the second transmission threshold when there is no transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system
Including, a communication method.

According to claim 1,
Calculating the second transmission threshold includes:
Based on the SINR of a first pair transmitting the data among all pairs of transmitting and receiving devices included in the heterogeneous distributed wireless network system and the SINR of a receiving device belonging to a pair other than the first pair, the first calculating a secure capacity for the pair; and
calculating the second transmission threshold based on the security capacity;
Including, a communication method.

9. The method of claim 8,
Calculating the second transmission threshold includes:
calculating a probability that a transmitting device transmits data for each of the heterogeneous distributed networks in the heterogeneous distributed wireless network system;
calculating a local transmission probability in which the data will be transmitted in a distributed network including a pair of transmitting and receiving devices to which the transmitting device belongs, based on the probability that the transmitting device transmits data; and
calculating the second transmission threshold based on the local transmission probability;
Including, a communication method.

10. The method of claim 9,
The step of calculating the local transmission probability is
calculating the local transmission probability by approximating the path loss in the distributed network;
Including, a communication method.

According to claim 1,
Transmitting the data is
Based on the second SINR based on the SINR of the first pair to which the at least one transmitting device transmitting the data belongs and the SINRs of the receiving devices belonging to the pair other than the first pair, and the second transmission threshold, the distributed network selectively determining whether to transmit data for each group; and
Transmitting the data according to the determined transmission status
Including, a communication method.

According to claim 1,
The step of calculating the first transmission threshold is
Calculating the first transmission threshold based on path loss of the transmission and reception device pairs included in the heterogeneous distributed wireless network system
Including, a communication method.

A computer program stored in a computer-readable recording medium in combination with hardware to execute the method of any one of claims 1 to 12.

In a heterogeneous distributed wireless network system,
Calculating a first transmission threshold in the heterogeneous distributed wireless network system including a plurality of distributed networks sharing the same frequency band, and based on the first transmission threshold, transmission and reception included in the heterogeneous distributed wireless network system Determining whether to transmit data of device pairs, calculating a local second transmission threshold for each of the distributed networks based on whether or not data is transmitted by at least one transmitting device belonging to the transmitting and receiving device pairs, and 2 based on a transmission threshold, a processor for selectively determining whether to transmit data for each of the distributed networks; and
A communication interface for transmitting the data for each distributed network according to the determined data transmission or not
Including, a heterogeneous distributed wireless network system.

15. The method of claim 14,
the processor is
Based on the first transmission threshold and the first SINR of the transmitting and receiving device pairs, a transmission index indicating whether data is transmitted by a first transmitting device constituting a first receiving device and a pair among the transmitting and receiving device pairs determine, and cause the first receiving device to feed back the transmission indicator to the first transmitting device,
Heterogeneous distributed wireless network system.

16. The method of claim 15,
the processor is
calculating the first SINR of the first receiving device;
determining, based on the first SINR, the transmission index indicating whether data is transmitted by a first transmission device constituting a pair with the first reception device;
Heterogeneous distributed wireless network system.

16. The method of claim 15,
the processor is
based on whether the first SINR of the first pair of the first transmitting device and the first receiving device exceeds the first transmission threshold, the first transmitting device transmits the data according to the transmission indicator; doing,
Heterogeneous distributed wireless network system.

16. The method of claim 15,
the processor is
Calculating the local second transmission threshold for each of the distributed networks based on the existence of the at least one transmission device that transmits data according to the transmission index in the heterogeneous distributed wireless network system,
Heterogeneous distributed wireless network system.

16. The method of claim 15,
the processor is
Based on the SINR of a first pair transmitting the data among all pairs of transmitting and receiving devices included in the heterogeneous distributed wireless network system and the SINR of a receiving device belonging to a pair other than the first pair, the first calculating a secure capacity for a pair, and calculating the second transmission threshold based on the secure capacity,
Heterogeneous distributed wireless network system.

20. The method of claim 19,
the processor is
In the heterogeneous distributed wireless network system, the probability that the transmitting device transmits data is calculated for each of the heterogeneous distributed networks, and based on the probability that the transmitting device transmits data, a distribution including a transmitting and receiving device pair to which the transmitting device belongs calculating a local transmission probability in which the data will be transmitted in a network, and calculating the second transmission threshold based on the local transmission probability,
Heterogeneous distributed wireless network system.