KR20230088058A - 소스 전송 전력을 최소화하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

소스 전송 전력을 최소화하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 소스 노드, 멀티홈 방식으로 전력 및 정보를 동시에 빔포밍을 수행하는 다수의 릴레이 노드, 및 목적지 노드를 포함하는 멀티 홉 중계 방식의 무선 전력 전송 시스템이 있어서, 상기 릴레이 노드는, 소스 노드의 RF 신호를 수신하는 수신부; 수신된 RF 신호에서 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)에 대한 전력분할 비율(PS ratio) 또는 시간분할 비율(TS ratio)로 전력 및 정보를 분할하는 제어부; 및 상기 제어부에서 분할된 전력 및 정보를 다음 릴레이 노드로 순차 빔포밍하는 송신부를 포함하고, 상기 제어부는, 역 평균 노드 간 채널 이득(inverse average inter-node channel gains, IAICG)를 이용하여, 에너지 및 비율(rate) 제약 조건에 따라 최대의 채널 이득과 최소의 노드 수를 갖는 최단 경로로 라우팅할 수 있는 다음 릴레이 노드를 선택하는 것을 일 특징으로 한다.

Description

소스 전송 전력을 최소화하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템 및 방법{MULTI-HOP RELAY WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR MINIMIZING SOURCE TRANSMISSION POWER}
본 발명은 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 멀티 홉 릴레이 방식으로 전력 및 정보 동시전송 빕포밍을 수행함에 있어, 소스 전송 전력을 최소화하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 전송 데이터의 대용량화 및 데이터 전송의 고속화가 진행되면서 한정된 주파수를 효율적으로 사용할 수 있는 다중 안테나 시스템(MIMO(Multiple Input Multiple Output))의 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 다중 안테나 시스템은 안테나별로 서로 독립적인 채널을 이용하여 데이터를 전송하여 추가적인 주파수나 송신 전력 할당 없이도 단일 안테나 시스템에 비해 전송 신뢰도와 전송률을 증가시킬 수 있다.
다중 사용자 환경의 다중 안테나 시스템은 비선형 방식의 프리코딩(Pre-coding) 방식인 더티 페이퍼 코딩(Dirty Paper Coding)을 이용하여 사용자들간 또는 안테나들간 간섭을 제거한다.
더티 페이퍼 코딩은 채널에서 잡음 신호 외에 간섭 신호가 존재하는 상황에서 간섭 신호를 전송단이 미리 알고 있을 때, 수신단에서 간섭 신호의 영향을 받지 않도록 하는 전송단에서의 간섭 신호 제거 기법이다. 즉, 신호 A는 사용자 A에게 보내고자 하는 신호라 하고, 신호 B는 사용자 B에게 보내고자 하는 신호라 가정할 때, 신호A를 신호 B와 적절한 연관 관계로부터 먼저 처리하여 잡음과 같은 신호(A')를 만들어서 신호 B와 더해서 채널로 전송한다. 이 신호를 수신한 사용자 B는 원래 신호 B에 채널로부터의 잡음과 처리된 신호(A') 모두 잡음으로 간주하고 복호하면, 사용자 A는 가공된 잡음(A')으로부터 완벽하게 신호 A를 복원해 낼 수 있으며, 이를 더티 페이퍼 코딩이라 한다.
이러한 DPC 기술은 셀룰러(Cellular) 이동전화망과 같은 싱글홉(Single-hop) 무선망에서의 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 다중안테나 활용 기술로서 개발되었다.
그러나 현재의 무선망은 셀룰러 또는 와이파이(WiFi)등과 같이 싱글홉 형태의 무선망이 주류를 이루고 있으나 4G, 와이브로, 메쉬등 차세대 무선망은 멀티홉(Multi-hop) 형태의 망 구성이 필수화되어 가고 있다.
이러한 멀티홉 릴레이 방식의 WPCN에서 무선통신 노드가 전력과 정보를 동시에 전송하는 기술을 무선전력 및 정보 동시전송(simultaneous wireless information and power transfer; SWIPT)이라 한다. WPCN, WPT 및 SWIPT 시스템의 구현과 이러한 시스템의 잠재적 이익을 이용하기 위한 연구개발이 진행되고 있다.
최근, SWIPT의 아이디어는 비재생성(non-regenerative) 및 재생성(regenerative) 릴레이 시스템으로 확장되고 있다. 비재생성 릴레이 시스템의 경우, 각 릴레이는 받은 신호를 디코딩하지 않고 그대로 전달한다. 재생성 릴레이 시스템의 경우, 각 릴레이는 받은 신호를 우선 디코딩하고, 디코딩된 메시지를 기반으로 전송신호를 생성한다.
비재생성 및 재생성 릴레이 시스템의 협조에 대한 연구는 증폭 후 전달(amplify-and-forward; AF) 및 복호 후 전달(decode-and-forward; DF) 규약으로 집중된다. AF와 DF 시스템에 대해, 시간 전환(time switching; TS)과 전력 분할(power splitting; PS)에 기반한 릴레이 규약이 특별히 연구되고 있다.
한국등록특허 제10-2209990호
본 발명은 소스 전송 전력을 최소화하기 위한 최적의 전력분할 비율(PS rate) 또는 시간분할 비율(TS rate)을 도출하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 라우팅 경로를 최적화하는 알고리즘을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소스 노드, 멀티홈 방식으로 전력 및 정보를 동시에 빔포밍을 수행하는 다수의 릴레이 노드, 및 목적지 노드를 포함하는 멀티 홉 중계 방식의 무선 전력 전송 시스템이 있어서, 상기 릴레이 노드는, 소스 노드의 RF 신호를 수신하는 수신부; 수신된 RF 신호에서 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)에 대한 전력분할 비율(PS ratio) 또는 시간분할 비율(TS ratio)로 전력 및 정보를 분할하는 제어부; 및 상기 제어부에서 분할된 전력 및 정보를 다음 릴레이 노드로 순차 빔포밍하는 송신부를 포함하고, 상기 제어부는, 역 평균 노드 간 채널 이득(inverse average inter-node channel gains, IAICG)를 이용하여, 에너지 및 비율(rate) 제약 조건에 따라 최대의 채널 이득과 최소의 노드 수를 갖는 최단 경로로 라우팅할 수 있는 다음 릴레이 노드를 선택하는 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 최소 소스 전송 전력을 하기 [관계식 1]을 통해 도출할 수 있다.
[관계식 1]
Figure pat00001
(여기서,
Figure pat00002
는 노이즈 분산,
Figure pat00003
는 에너지 수확 효율,
Figure pat00004
는 요구되는 비율 임계값,
Figure pat00005
을 의미한다.)
바람직하게는, 상기 제어부는, 소스 전송 전력을 최소화하기 위한 전력분할 비율을 하기 [관계식 2]를 통해 도출할 수 있다.
[관계식 2]
Figure pat00006
(여기서,
Figure pat00007
는 전력분할 비율을 의미한다.)
바람직하게는, 상기 제어부는, 소스 전송 전력을 최소화하기 위한 시간분할 비율을 하기 [관계식 3]의 반복 알고리즘을 통해 도출할 수 있다.
[관계식 3]
Figure pat00008
(여기서,
Figure pat00009
는 시간분할 비율,
Figure pat00010
는 비율 임계값,
Figure pat00011
를 의미한다.)
바람직하게는, 전력분할 방식의 경우에는 상기 비율 제약 조건은
Figure pat00012
이고, 상기 에너지 제약 조건은
Figure pat00013
일 수 있다.(여기서,
Figure pat00014
는 달성 가능한 비율(rate),
Figure pat00015
는 최대 소스 전력을 의미한다.)
바람직하게는, 시간분할 방식의 경우에는 상기 비율(rate) 제약 조건은
Figure pat00016
이고, 상기 에너지 제약 조건은
Figure pat00017
일 수 있다.(여기서,
Figure pat00018
는 달성가능한 비율(rate),
Figure pat00019
는 최대 소스 전력을 의미한다.)
또한, 본 발명은 소스 노드, 멀티홈 방식으로 전력 및 정보를 동시에 빔포밍을 수행하는 다수의 릴레이 노드, 및 목적지 노드를 포함하는 전송 시스템의 멀티 홉 중계 방식의 무선 전력 전송 방법에 있어서, 상기 릴레이 노드에서 소스 노드의 RF 신호를 수신하는 수신 단계; 수신된 RF 신호에서 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)에 대한 전력분할 비율(PS ratio) 또는 시간분할 비율(TS ratio)로 전력 및 정보를 분할하는 제어 단계; 및 상기 제어 단계에서 분할된 전력 및 정보를 다음 릴레이 노드로 순차 빔포밍하는 송신 단계를 포함하고, 상기 제어 단계는, 역 평균 노드 간 채널 이득(inverse average inter-node channel gains, IAICG)를 이용하여, 에너지 및 비율(rate) 제약 조건에 따라 최대의 채널 이득과 최소의 노드 수를 갖는 최단 경로로 라우팅할 수 있는 다음 릴레이 노드를 선택하는 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 폐쇄형 비반복 알고리즘을 통해 전력분할 비율(PS rate)을 도출하여 소스 전송 전력을 최소화 할 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 반복 알고리즘을 통해 시간분할 비율(TS rate)을 도출하여 소스 전송 전력을 최소화 할 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명은, Dijkstra 알고리즘(DA)을 기반으로 하는 라우팅 알고리즘을 통해 라우팅 경로를 최적화할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 노드의 구성도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시간분할 비율을 구하기 위한 반복 알고리즘의 수렴 테스트 결과 그래프를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 SWIPT 체계에 대한 라우팅 경로를 나타낸다.(
Figure pat00020
)
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 SWIPT 체계에 대한 라우팅 경로를 나타낸다.
Figure pat00021

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비율 임계값 변화에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소스-목적지 거리에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 오류에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 안테나의 수에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 각 노드에서 수확되는 최소 에너지를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템(10)의 구성도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템(10)은 소스 노드(110), 릴레이 노드(130), 및 목적지 노드(150)를 포함할 수 있다. 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템(10)은 전력분할(power splitting) 방식 또는 시간분할(time splitting) 방식으로 무선통신을 할 수 있다.
멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템(10)은 소스 노드(110)가 무선 네트워크 내에서 k개의 SWIPT 다중 홉 무선 릴레이 노드(130)를 통해 라우팅하여 목적지 노드(150)와 통신할 수 있다. 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템(10)은 복수개의 안테나를 구비한 노드로 구성될 수 있다.
소스 노드(110) 및 목적지 노드(130)는 자체 에너지원을 보유하고 있을 수 있다. 소스 노드(110)는 게이트웨이, 인터넷, 또는 외부 시스템을 의미할 수 있다. 각 릴레이 노드(130)는 수퍼 캐패시터와 무선 신호(RF)에서 정보 디코딩 및 에너지 수확(EH)를 동시에 빔포밍하도록 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 노드(130)의 구성도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 각
Figure pat00022
릴레이 노드(120)는 수신부(131), 제어부(133), 및 송신부(135)를 포함할 수 있다.
수신부(131)는 소스 노드(110)로부터 전송된 RF신호를 수신할 수 있다. 수신부(131)는 수신된 RF 신호를 노이즈와 결합하여 제어부(133)로 전송할 수 있다. 송신부(135)는 제어부(133)에서 분할된 전력 및 정보를 다음 릴레이 노드(130)로 순차 빔포밍할 수 있다.
수신부(131)는 이전 노드로부터 [수학식 1]과 같은 RF 신호를 수신할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00023
여기에서,
Figure pat00024
는
Figure pat00025
안테나의 이전 노드의 빔포밍 행렬이며,
Figure pat00026
의 전력 제한이 있다.
Figure pat00027
는 이전 노드로부터 수신한 정보 신호 벡터이고,
Figure pat00028
는 현재 노드의 안테나 노이즈 벡터이다.
Figure pat00029
는 이전 노드와 현재 노드 사이의 채널 계수이다.
불완전한 CSI(channel state information) 상황에서,
Figure pat00030
이다.
Figure pat00031
는 추정된 채널 행렬이고,
Figure pat00032
는 추정된 채널 에러 행렬이다.
Figure pat00033
의 각 원소는
Figure pat00034
로 모델링될 수 있다(
Figure pat00035
).
Figure pat00036
를 만족하고,
Figure pat00037
large-scale 페이딩 계수이다(ij는 연속되는 두 노드를 의미한다). large-scale 페이딩 계수는
Figure pat00038
로 정의된다.
Figure pat00039
는 신호 감쇄 계수,
Figure pat00040
는 거리 손실 지수,
Figure pat00041
는 경로 손실 지수이다.
Figure pat00042
의 각 원소는
Figure pat00043
로 모델링될 수 있다(
Figure pat00044
).
전력분할 방식(PS)은 전력분할 비율(PS ratio)에 따라 노드 k에서 수신된 RF 신호는 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)으로 분할될 수 있다. [수학식 2]는 에너지 수확에서 사용되는 RF 신호 부분이고, [수학식 3]은 정보 디코딩에서 사용되는 RF 신호 부분이다.
[수학식 2]
Figure pat00045
[수학식 3]
Figure pat00046
여기에서,
Figure pat00047
는 노드 k의 전력분할 비율이고,
Figure pat00048
는 정보 디코딩 회로에 의해 유도되는 추가 노이즈이며,
Figure pat00049
는 수신 결합 행렬이다.
[수학식 2]로부터 슈퍼 커패시터에 저장된 수확 에너지는 [수학식 4]로 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00050
(여기에서,
Figure pat00051
는 k번째 노드에 대한 에너지 수확 장치의 에너지 변환 효율이다.)
[수학식 3]으로부터 노드에서 달성 가능한 비율을 [수학식 5]로 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00052
(여기에서,
Figure pat00053
,
Figure pat00054
)
Figure pat00055
의 singular value decomposition(SVD)를 적용하면, 이전 노드 최적의 빔포밍 행렬은
Figure pat00056
, 현재 노드에서의 수신 결합 매트릭스는
Figure pat00057
로 나타낼 수 있다(
Figure pat00058
와
Figure pat00059
는 단일행렬이다.).
Figure pat00060
는 음이 아닌 대각행렬을 나타낸다.
Figure pat00061
는 노드 k-1에 대한 프리코딩 전력 할당으로 구성된 대각행렬을 나타낸다.
Figure pat00062
는 노드 k-1에 대한 프리코딩 전력 할당으로 구성된 대각행렬을 나타낸다.
Figure pat00063
는
Figure pat00064
의 0이 아닌 특이값에 해당하는 활성 채널의 수를 나타낸다. 따라서, 각 릴레이 노드(130)에서 수확된 에너지는 [수학식 6]으로 나타낼 수 있다. 또한, 각 노드에서 달성 가능한 비율은 [수학식 7]로 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00065
[수학식 7]
Figure pat00066
소스 전송 전력
Figure pat00067
에 대한 최소화 문제는 [수학식 8]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00068
(여기에서,
Figure pat00069
는 요구되는 비율 임계값,
Figure pat00070
,
Figure pat00071
)
시간분할 방식과 전력분할 방식의 차이점은 에너지 수확이 어떻게 발생하는지에 차이가 있다. 전력분할 방식이 에너지 수확과 정보 디코딩에 대한 신호 전력을 분할하는 반면, 시간분할 방식은 에너지 수확과 정보 디코딩 사이의 시간을 분할한다. 따라서 SWIPT 전력분할 방식에 대해 제시된 것과 유사한 절차에 따르면 k번째 노드에서 수확된 에너지는 [수학식 9]로 나타낼 수 있다. 또한, 달성 가능한 비율은 [수학식 10]으로 나타낼 수 있다.
[수학식 9]
Figure pat00072
[수학식 10]
Figure pat00073
(여기서에,
Figure pat00074
는 노드 k에서 시간분할 비율을 의미한다.)
소스 전송 전력
Figure pat00075
에 대한 최소화 문제는 [수학식 11]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 11]
Figure pat00076
(여기에서,
Figure pat00077
)
제어부(133)는 수신부(131)에서 수신된 신호와 노이즈가 결합된 신호를 전달 받을 수 있다. 제어부(133)는 전송받은 신호를 다음 릴레이 노드(130)로 전송하기 위해 전송받은 RF 신호에서 전력을 수확 할 수 있다. 제어부(133)는 슈퍼 캐패시터를 이용하여 이전 릴레이 노드(130)로부터 수신받은 정보를 디코딩한 후 다음 릴레이 노드(130)로 재전송하기 위해 수확된 전력을 소비할 수 있다. 제어부(133)는 DF(Decoding and Forward) 방식의 전력 및 정보 동시 전송 빔포밍을 수행하기 위해 전력분할 비율 또는 시간분할 비율을 통해 RF 신호에서 전력을 수확할 수 있다.
제어부(133)는 수신된 RF 신호에서 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)에 대한 전력분할 비율(PS ratio) 또는 시간분할 비율(TS ratio)로 전력 및 정보를 분할할 수 있다.
제어부(133)는 최소 소스 전송 전력을 하기 [관계식 1]을 통해 도출할 수 있다.
[관계식 1]
Figure pat00078
(여기서,
Figure pat00079
는 노이즈 분산,
Figure pat00080
는 에너지 수확 효율,
Figure pat00081
는 요구되는 비율 임계값,
Figure pat00082
을 의미한다.)
제어부(133)는 소스 전송 전력을 최소화하기 위한 전력분할 비율을 하기 [관계식 2]를 통해 도출할 수 있다.
[관계식 2]
Figure pat00083
(여기서,
Figure pat00084
는 전력분할 비율을 의미한다.)
제어부(133)는 소스 전송 전력을 최소화하기 위한 시간분할 비율을 하기 [관계식 3]의 반복 알고리즘을 통해 도출하는 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템.
[관계식 3]
Figure pat00085
(여기서,
Figure pat00086
는 시간분할 비율,
Figure pat00087
는 비율 임계값,
Figure pat00088
를 의미한다.)
시간분할 방식은 최적화
Figure pat00089
에서 변수가 계속 존재하기 때문에 SWIPT TS 기술에 대해 폐쇄형 해를 구할 수 없다. 따라서, 제어부(133)은 반복 알고리즘(Algorithm 1)을 통해 소스 전송 전력을 최소화하기 위한 시간분할 비율을 도출할 수 있다.
[수학식 11]에 주어진 문제를 해결하기 위해, 주어진 총 시간
Figure pat00090
에서 최소 소스 전송 전력
Figure pat00091
과 최적의 시간분할 비율
Figure pat00092
은 [수학식 14]의 반복 알고리즘을 사용하여 도출할 수 있다. [수학식 14]를 이용하여 최종적으로 도출한 최적의 시간분할 비율
Figure pat00093
는 [관계식 3]으로 나타낼 수 있다.
[수학식 14]
Figure pat00094
[table 1]은 [수학식 14]를 통해 [관계식 3]을 도출하는 반복 알고리즘(Algorithm 1)을 나타낸다.
[table 1]
Figure pat00095
제어부(133)는 역 평균 노드 간 채널 이득(inverse average inter-node channel gains, IAICG)를 이용하여, 에너지 및 비율(rate) 제약 조건에 따라 최대의 채널 이득과 최소의 노드 수를 갖는 최단 경로로 라우팅할 수 있는 다음 릴레이 노드를 선택할 수 있다. 제어부(133)는 IAICG 가중치 행렬이 사용되는 DA 알고리즘(Algorithm 2)을 이용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 채널 이득 모델이 채널효과(노드 간 거리, 신호 페이딩 및 레일리 페이딩)로 구성되고, 채널 이득이 클수록 역수는 작아지므로 IAICG 가중치 행렬이 사용되는 DA 알고리즘이 적합하다. 제어부(133)는 IAICG가 적용된 DA를 사용하여 최고의 채널 이득과 최소 노드 수를 기반으로 최단 경로를 선택할 수 있다.
[table 2]는 IAICG 가중치 행렬이 사용되는 DA 알고리즘(Algorithm 2)을을 나타낸다.
[table 2]
Figure pat00096
제어부(133)는 전력분할 방식의 경우에는 비율 제약 조건을
Figure pat00097
으로 하고, 에너지 제약 조건을
Figure pat00098
으로 할 수 있다. 여기서,
Figure pat00099
는 달성 가능한 비율(rate),
Figure pat00100
는 최대 소스 전력을 의미한다. 제어부(133)는 비율 제약 조건 및 에너지 제약 조건이 만족되지 않을 때 새로운 경로를 선택할 수 있다.
멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템(10)은 소스 노드(110)에서 구현하는 중앙 집중식 방식의 라우팅 알고리즘을 이용할 수 있다. 구체적으로 소스 노드(110)는
Figure pat00101
와
Figure pat00102
로 표시된 무선 네트워크 내의 모든 가장자리와 꼭지점으로 구성된 그래프 행렬
Figure pat00103
를 식별하고 개발할 수 있다. 소스 노드(110) 역할을 하는 현재 또는 가장 최근 노드
Figure pat00104
는 새로운 행렬
Figure pat00105
를 갖는
Figure pat00106
값으로 인스턴스화될 수 있다. 행렬
Figure pat00107
내에는
Figure pat00108
및 이전 노드는 정의되지 않는다(
Figure pat00109
).제어부(133)는 위와 같은 방식으로 이전에 선택한 모든 노드를 다시 선택되지 않게 할 수 있다.
다음으로, 소스 노드(110)는 비율 및 소스 노드 전력 제약 조건을 충족하는 가장 낮은 가중치
Figure pat00110
를 갖는 첫 번째로 연결될 릴레이 노드(130)를 선택할 수 있다. 제어부(133)는 현재 노드에서 목적지 노드(150)에 도달할 때까지 동일한 프로세스를 반복할 수 있다.
제어부(133)는 시간분할 방식의 경우에는 비율(rate) 제약 조건을
Figure pat00111
으로 하고, 에너지 제약 조건을
Figure pat00112
으로 할 수 있다. 여기서,
Figure pat00113
는 달성가능한 비율(rate),
Figure pat00114
최대 소스 전력을 의미한다. 이하, 프로세스는 전력분할 방식과 동일하다.
본 발명의 다른 실시예로 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 방법은 수신 단계, 제어 단계, 및 송신 단계를 포함할 수 있다.
수신 단계는 릴레이 노드에서 소스 노드의 RF 신호를 수신할 수 있다. 수신 단계는 전술한 수신부(131)에서 수행되는 기능을 의미한다.
제어 단계는 수신된 RF 신호에서 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)에 대한 전력분할 비율(PS ratio) 또는 시간분할 비율(TS ratio)로 전력 및 정보를 분할할 수 있다. 제어 단계는 전술한 제어부(133)에서 수행되는 기능을 의미한다.
제어 단계는 역 평균 노드 간 채널 이득(inverse average inter-node channel gains, IAICG)를 이용하여, 에너지 및 비율(rate) 제약 조건에 따라 최대의 채널 이득과 최소의 노드 수를 갖는 최단 경로로 라우팅할 수 있는 다음 릴레이 노드를 선택할 수 있다.
송신 단계는 제어 단계에서 분할된 전력 및 정보를 다음 릴레이 노드로 순차 빔포밍할 수 있다. 송신 단계는 전술한 송신부(135)에서 수행되는 기능을 의미한다.
이하에서는 중앙 집중식 및 분산형 SWIPT 비율 프로토콜을 구현하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 중앙 집중식 구현에서 SWIPT 전력분할 방식에 대해 살펴본다. 중앙 집중식 방식의 경우 소드 노드(110)는 네트워크에서 선택된 릴레이 노드(130)에 대한 모든 채널 이득을 알고 있다. 따라서, 소스 노드(110)는 각 릴레이 노드(130)에 대한 전력분할 비율을 계산할 수 있다. 소스 노드(110)는 안테나 구조에 따라
Figure pat00115
및 소스 전송 전력 최소화를 사용하여 각 노드에 대한 전력분할 비율을 계산한다. 소스 노드(110)는 계산 후 전력분할 비율, 선택된 릴레이 노드(130)의 인덱스 및 정보 신호를 첫 번째 릴레이 노드(130)로 전송한다. 릴레이 노드 k는 디코딩된 정보를 후속 중계 노드의 인덱스 및 전력분할 비율과 함께 다음 릴레이 노드(130)로 전송한다.
중앙 집중식 구현에서 SWIPT 시간분할 방식에 대해 살펴본다. SWIPT 시간분할 비율 기반 방식을 통해 중앙 집중식 접근 방식을 구현하려면 Algorithm 1을 소스 노드(110)에서 실행하여 모든 시간분할 비율과 소스 전송 전력을 탐색해야 한다. Algorithm 1의 구현은 4개의 다른 산술 방정식이 사용된다. 따라서, 계산은 이러한 산술 계산을 반복하는 작업이 포함된다. 이로 인해, 시간분할 방식은 전력분할 방식에 비해 더 많은 계산 능력이 요구된다. 그러나 각 노드에서의 데이터 전송은 시간분할 및 전력분할 비율 모두에 대해 동일하다. 이는 두 기술 모두 실제 정보 신호, SWIPT 비율 및 인덱스를 전송하기 때문이다.
다음으로, 분산식 구현에서 SWIPT 전력분할 방식에 대해 살펴본다. SWIPT 전력분할 방식에서 소스 노드(110)는 첫 번째 릴레이 노드(130)의 전력분할 비율을 [수학식 15]와 같이 계산한다.
[수학식 15]
Figure pat00116
소스 노드(110)는 계산 후 정보 신호,
Figure pat00117
,
Figure pat00118
, 및 모든 릴레이 노드(130) 인덱스를 첫 번째 릴레이 노드(130)로 전송한다. k번째 릴레이 노드(130)는 k+1번째의 릴레이 노드(130)의 전력분할 비율을 [수학식 16]과 같이 계산한다.
[수학식 16]
Figure pat00119
현재 노드인 k번째의 릴레이 노드(130)는 디코딩된 정보,
Figure pat00120
,
Figure pat00121
,
Figure pat00122
번째의 릴레이 노드들의 인덱스를 다음 노드인 k+1번째의 릴레이 노드(130)에 전송한다.
중앙 집중식 구현의 장점은 릴레이 노드(130)가 전력분할 비율 계산과 관련하여 부담이 없다는 것이다. 그러나 처음 몇 개의 릴레이 노드(130)는 전송되는 후속 릴레이 노드(130)의 전력분할 비율에 따라 처리하고 전달할 많은 양의 데이터 비트를 갖는다. 중앙 집중식 구현은 릴레이 노드(130)에 충분한 메모리가 없으면 DF 프로세스가 영향을 받을 수 있다.
분산식 구현은 각 노드가 중앙 집중식 구현과 비교하여 DF 기능에 대해 더 적은 데이터 비트를 수신한다. 분산식 구현의 단점은 릴레이 노드(130)가 다음 노드로 재전송하기 전에 변수
Figure pat00123
과
Figure pat00124
를 계산해야 한다는 것이다.
이하에서는 본 발명의 시뮬레이션 결과를 설명한다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 시간분할 비율을 구하기 위한 반복 알고리즘의 수렴 테스트 결과 그래프를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 반복 알고리즘(Algorithm 1)은 2회 이상의 반복 후에 수렴되기 시작함을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 SWIPT 체계에 대한 라우팅 경로를 나타낸다.(
Figure pat00125
)
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 SWIPT 체계에 대한 라우팅 경로를 나타낸다.(
Figure pat00126
)
도 4와 도 5를 참조하면, 서로 다른 DF-SWIPT 방식에 대한 다양한 라우팅 경로를 알 수 있다. 라우팅은 사용 가능한 최대 소스 전력
Figure pat00127
=30dBm인 Algorithm 2를 통해 수행된다. 최적의 전력분할 비율 방식(
Figure pat00128
), 고정된 전력분할 비율 방식(
Figure pat00129
), 최적의 시간분할 비율 방식(
Figure pat00130
), 고정된 전력분할 비율 방식(
Figure pat00131
), 최적의 시간분할 비율 방식(
Figure pat00132
), 고정된 시간분할 비율 방식(
Figure pat00133
) 각각을 사용하여 소스 노드(110)와 목적지 노드(150) 간의 E2E 통신에 필요한 최소 소스 전력을 탐색한다. 시뮬레이션 토폴로지는 50개의 노드가 차원이 있는 정사각형에 분산된 것이다(
Figure pat00134
. 여기서,
Figure pat00135
).
도 4 및 도 5는 에너지 수확 방식, 안테나 구성 및 채널 이득에 기초하여 동일하거나 상이한 라우팅 경로가 정보 전송을 위해 선택될 수 있음을 보여준다. 또한, 도 4 및 도 5는 전체 면적이 증가함에 따라 통신을 지원하는 데 필요한 최소 소스 전력이 증가함을 보여준다. 따라서, SWIPT 기반 에너지 수확 및 라우팅 기능을 모두 적용한 시도는 성능향상에 상당히 도움이 됨을 알 수 있다. 도 4 및 도 5를 통해 알 수 있듯이, 본 발명은 가장 가까운 릴레이 노드가 선택될 뿐만 아니라 전송 시 에너지를 가장 적게 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비율 임계값 변화에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 필요한 최소 소스 전력량은 SNR 임계값이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있다. 안테나 숫자가 2와 5인 두 가지 다른 MIMO 구성은 SISO 구성을 완전히 능가한다는 것을 확인할 수 있다. L=2인 MIMO와 L=5인 MIMO는 각각 100dBm, 150dBm의 에너지 수요가 감소함을 알 수 있다.
특히, 두 개의 서로 다른 MIMO 설정에 초점을 맞추면, 서로 다른 안테나 구성에 대한 동일한 방식에서 전송 전력 수요가 약 50dBm 증가한다는 사실을 알 수 있다. 이것은 요구되는 최소 소스 전송 전력에 대한 폐쇄형 솔루션의 추론으로 확인할 수 있다. 또한, 전력분할 방식은 시간분할 방식과 비교하여 통신을 용이하게 하기 위해 더 적은
Figure pat00136
를 필요로 하는 것을 알 수 있다. 또한, 최적의 방식은 최소
Figure pat00137
측면에서 고정 비율 방식보다 성능이 뛰어남을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소스-목적지 거리에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 필요한 최소
Figure pat00138
는 노드간 거리가 10m에서 30m로 늘어남에 따라 증가함을 알 수 있다. MIMO 모델은 L=1과 L=2 사이에서 약 80dBm, L=1과 L=5 사이에서 약 130dBm의 하락으로 벤치마크 SISO 모델을 능가함을 알 수 있다. 또한, 최적의 방식은 고정 비율 방식보다 성능이 우수함을 알 수 있다. 예를 들면, 최적 전력분할 방식은 L=5로 설정된 고정 비율 방식으로 이동할 때 전력 수요가 약 20dBm이 증가한다. 안테나는 5에서 2로 감소할 때, 모든 방식에 대한 소스-목적지 통신을 지원하는데 필요한 최소
Figure pat00139
가 증가함을 알 수 있다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 오류에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 최적화된 MIMO 라우팅 방식은 벤치마크 SISO 시스템보다 유리하다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 전송에 필요한 에너지는 채널 추정 오차가 증가할수록 증가함을 확인할 수 있다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 안테나의 수에 대한 최소 전송 전력의 그래프를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 전송에 필요한 에너지는 각 노드의 안테나 수가 증가함에 따라 감소함을 알 수 있다. 필요한 최소 소스 전송 에너지는 채널 추정 오류가 0에서 0.3으로 증가함에 따라 증가함을 알 수 있다. 이것은 채널 추정 오차의 증가는 더 큰 손실을 발생시킨다는 것을 의미한다. 최적의 전력분할 방식은 최적의 시간분할 방식보다 성능이 뛰어남을 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 각 노드에서 수확되는 최소 에너지를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 두 개의 릴레이 노드(130)가 있는 경우 노드 1이 노드 2보다 더 많은 에너지를 수확했음을 알 수 있다. 전력분할 방식과 시간분할 방식은 노드 에너지 수확량이 동일하다. 노드 1은 70dBm~65dBm, 노드 2는 85dBm~65dBm이다. 그러나 전체 누적 효과는 시간분할 방식보다 전력분할 방식에서 더 큼을 알 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
10 : 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템
110 : 소스 노드
130 : 릴레이 노드
131 : 수신부
133 : 제어부
135 : 송신부
150 : 목적지 노드

Claims (7)

  1. 소스 노드, 멀티홈 방식으로 전력 및 정보를 동시에 빔포밍을 수행하는 다수의 릴레이 노드, 및 목적지 노드를 포함하는 멀티 홉 중계 방식의 무선 전력 전송 시스템이 있어서,
    상기 릴레이 노드는,
    소스 노드의 RF 신호를 수신하는 수신부;
    수신된 RF 신호에서 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)에 대한 전력분할 비율(PS ratio) 또는 시간분할 비율(TS ratio)로 전력 및 정보를 분할하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 분할된 전력 및 정보를 다음 릴레이 노드로 순차 빔포밍하는 송신부를 포함하고,
    상기 제어부는, 역 평균 노드 간 채널 이득(inverse average inter-node channel gains, IAICG)를 이용하여, 에너지 및 비율(rate) 제약 조건에 따라 최대의 채널 이득과 최소의 노드 수를 갖는 최단 경로로 라우팅할 수 있는 다음 릴레이 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    최소 소스 전송 전력을 하기 [관계식 1]을 통해 도출하는 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템.
    [관계식 1]
    Figure pat00140
    (여기서,
    Figure pat00141
    는 노이즈 분산,
    Figure pat00142
    는 에너지 수확 효율,
    Figure pat00143
    는 요구되는 비율 임계값,
    Figure pat00144
    을 의미한다.)
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소스 전송 전력을 최소화하기 위한 전력분할 비율을 하기 [관계식 2]를 통해 도출하는 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템.
    [관계식 2]
    Figure pat00145
    (여기서,
    Figure pat00146
    는 전력분할 비율을 의미한다.)
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소스 전송 전력을 최소화하기 위한 시간분할 비율을 하기 [관계식 3]의 반복 알고리즘을 통해 도출하는 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템.
    [관계식 3]
    Figure pat00147
    (여기서,
    Figure pat00148
    는 시간분할 비율,
    Figure pat00149
    는 비율 임계값,
    Figure pat00150
    를 의미한다.)
  5. 제 1 항에 있어서,
    전력분할 방식의 경우에는 상기 비율 제약 조건은
    Figure pat00151
    이고, 상기 에너지 제약 조건은
    Figure pat00152
    인 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템. (여기서,
    Figure pat00153
    는 달성가능한 비율(rate),
    Figure pat00154
    는 최대 소스 전력을 의미한다.)
  6. 제 1 항에 있어서,
    시간분할 방식의 경우에는 상기 비율(rate) 제약 조건은
    Figure pat00155
    이고, 상기 에너지 제약 조건은
    Figure pat00156
    인 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템. (여기서,
    Figure pat00157
    는 달성가능한 비율(rate),
    Figure pat00158
    는 최대 소스 전력을 의미한다.)
  7. 소스 노드, 멀티홈 방식으로 전력 및 정보를 동시에 빔포밍을 수행하는 다수의 릴레이 노드, 및 목적지 노드를 포함하는 전송 시스템의 멀티 홉 중계 방식의 무선 전력 전송 방법에 있어서,
    상기 릴레이 노드에서 소스 노드의 RF 신호를 수신하는 수신 단계; 수신된 RF 신호에서 에너지 수확(EH) 및 정보 디코딩(ID)에 대한 전력분할 비율(PS ratio) 또는 시간분할 비율(TS ratio)로 전력 및 정보를 분할하는 제어 단계; 및 상기 제어 단계에서 분할된 전력 및 정보를 다음 릴레이 노드로 순차 빔포밍하는 송신 단계를 포함하고,
    상기 제어 단계는, 역 평균 노드 간 채널 이득(inverse average inter-node channel gains, IAICG)를 이용하여, 에너지 및 비율(rate) 제약 조건에 따라 최대의 채널 이득과 최소의 노드 수를 갖는 최단 경로로 라우팅할 수 있는 다음 릴레이 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 방법.

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8576872B2 (en) * 2005-10-19 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Multi-hop wireless mesh network medium access control protocol
KR101345139B1 (ko) * 2007-10-12 2013-12-26 한국과학기술원 애드 혹 네트워크에서의 패킷 전송 경로 설정 방법 및 이를이용한 네트워크 장치
KR101179722B1 (ko) * 2011-03-15 2012-09-04 서강대학교산학협력단 멀티 홉 중계 기반의 무선통신 시스템의 성능 평가 및 자원 할당 방법 및 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102209990B1 (ko) 2018-11-22 2021-02-01 한밭대학교 산학협력단 멀티 홉 릴레이 방식의 무선 통신 시스템 및 방법

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