WO2017074044A1 - 무선통신시스템의 스케쥴링 방법 - Google Patents

무선통신시스템의 스케쥴링 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2017074044A1
WO2017074044A1 PCT/KR2016/012128 KR2016012128W WO2017074044A1 WO 2017074044 A1 WO2017074044 A1 WO 2017074044A1 KR 2016012128 W KR2016012128 W KR 2016012128W WO 2017074044 A1 WO2017074044 A1 WO 2017074044A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
reception
pairs
pair
reliability information
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/012128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
손일수
Original Assignee
가천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가천대학교 산학협력단 filed Critical 가천대학교 산학협력단
Publication of WO2017074044A1 publication Critical patent/WO2017074044A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling

Definitions

  • the present invention relates to a signal transmission scheduling method of wireless communication terminals capable of maximizing an overall network transmission rate of a wireless communication system including a plurality of wireless communication terminals.
  • Each terminal acts as an interference of surrounding signals during wireless transmission, which may cause a decrease in a wireless network transmission rate.
  • Signal transmission scheduling between the terminals of the wireless communication system includes a central control method and a distributed control method.
  • the central control method assumes that there is an ideal central controller in the system and knows all necessary radio channel and interference information.
  • the timing of signal transmission between each wireless communication terminals is obtained so that the optimal network transmission rate can be obtained by investigating the number of cases. This is how you decide.
  • Such a central control method has an advantage of producing optimal performance, but has a disadvantage in that an overhead of a control signal is large and an amount of computation for optimization increases exponentially as the system becomes large.
  • the distributed control method is a method in which each member of the system independently determines the signal transmission timing.
  • the distributed control method may be determined alone based on the surrounding environment information or may be determined cooperatively by sharing certain information with the surrounding communication devices.
  • This distributed control method is a Carrier-Sense-Multiple-Access (CSMA) method adopted in wireless LAN, and all wireless communication terminals measure wireless channels based on the philosophy of listen-before-talk. It's a way to send your own signal.
  • CSMA Carrier-Sense-Multiple-Access
  • this CSMA scheme is an overly passive scheme that allows only one wireless communication terminal to transmit a signal at any one time. Interference signals by other terminals can be avoided, but can be very inefficient in terms of the overall network. Since there is little influence of interference between distant wireless communication terminals depending on the situation, it may be efficient from the viewpoint of the entire network that a plurality of wireless communication terminals have a signal transmission opportunity at the same timing even if a small amount of interference occurs.
  • the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, to provide a scheduling method of a wireless communication system that can exhibit the optimal overall network transmission rate with a small amount of calculation compared to the scheduling method of the conventional wireless communication system.
  • the present application is to solve the above-mentioned problems of the prior art, a plurality of transmission and reception pairs (pair) exchange the network connection preference information (reliability information) to cooperate with each other a plurality of transmission and reception pairs to minimize the mutual interference the same timing
  • the present invention provides a scheduling method of a wireless communication system that can increase the overall network transmission rate by scheduling a signal transmission to a network.
  • a scheduling method of a wireless communication system including a plurality of transmission and reception pairs (pair) including a transmitter and a receiver according to an embodiment of the present application, (a) the plurality of Receiving, by each of the transmit and receive pairs of, peripheral reliability information related to a wireless transmission rate of the peripheral transmit / receive pair from a peripheral transmit / receive pair; (b) each of the plurality of transmission / reception pairs updating its reliability information based on the received neighbor reliability information and its wireless transmission rate; (c) transmitting, by each of the plurality of transmission / reception pairs, the updated reliability information thereof to the peripheral transmission / reception pairs; And (d) determining whether each of the plurality of transmission / reception pairs performs signal transmission / reception based on the updated reliability information thereof.
  • the signal transmission and reception method in a wireless communication system (a) each of the plurality of transmission and reception pairs of the transmission and reception Receiving ambient reliability information related to a wireless rate; (b) each of the plurality of transmission / reception pairs updating its reliability information based on the received neighbor reliability information and its wireless transmission rate; (c) transmitting, by each of the plurality of transmission / reception pairs, the updated reliability information thereof to the peripheral transmission / reception pairs; And (d) determining whether to perform signal transmission / reception based on the updated reliability information of each of the plurality of transmission / reception pairs, according to the scheduling method of the wireless communication system.
  • a plurality of transmission and reception pairs minimize mutual interference by exchanging network connection preference information (reliability information) mutually cooperatively between a plurality of transmission and reception pairs without a central control unit. While scheduling to perform signal transmission at the same timing (time slot), it is possible to increase the overall network transmission rate.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a time flow diagram illustrating a signal transmission and reception method in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a state in which a plurality of transmission / reception pairs exchange reliability information through functionally defined virtual nodes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart of a scheduling method of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a signal transmission and reception method in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • each transmission / reception pair (or transmission device and / or reception device) is distributed without a separate central coordinator in a wireless communication system including a plurality of transmission / reception pairs including a transmission device and a reception device.
  • the present invention relates to a method of maximizing a wireless network transmission rate by scheduling signal transmission timing.
  • each transmit / receive pair updates its reliability information based on reliability information (message information) received from neighboring transmit / receive pairs and its expected wireless data rate, and transmits the transmit / receive pair
  • the transmission / reception pairs themselves determine the transmission / reception timing (time slot).
  • the present invention unlike conventional signal transmission timing determination method, if the total wireless network transmission rate can be maximized even if there is no interference or interference between each other, scheduling is performed so that a plurality of transmission / reception pairs can perform signal transmission in the same time slot. do.
  • the present application is applicable to all types / types of wireless communication systems.
  • the present application can be applied to cellular systems such as 3GPP-LTE, 4G LTE / LTE-A, 5G communication systems, Wi-Fi network systems, wireless LAN systems, IoT systems, automotive communication systems, and the like.
  • 1 is a configuration diagram schematically showing a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a time flow diagram illustrating a signal transmission and reception method in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system 100 may include a plurality of transmission / reception pairs 10, 20, 30, 40, 50, 60, and 70.
  • Each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may include a transmitter and a receiver.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may be represented by first, second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh transmission and reception.
  • the transmission and reception pairs shown in FIG. 1 are merely examples, and the number of transmission / reception pairs included in the wireless communication system 100 may be changed.
  • a device shown at the start of an arrow may be a transmitter, and a device shown at an arrival point of an arrow may be a receiver.
  • the transmitting device and the receiving device may include all kinds of devices, terminals, devices, devices, or servers, including elements, means, or modules capable of performing a wireless communication function.
  • the solid arrows indicate transmission / reception pairs, and the dashed arrows indicate interference relationship between adjacent transmission / reception pairs.
  • Signal transmission and reception method of a wireless communication system may include a set-up step (S210) and a steady-state step (S220).
  • the setup step S210 may perform signal transmission / reception on each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 included in the wireless communication system 100 by the scheduling method described below.
  • the continuous operation step (S220) is a step in which each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 actually performs signal transmission and reception within the time slot determined in the setup step (S210). Until there is a change in the network environment of the wireless communication system 100, the continuous operation step S220 may be repeated according to the schedule determined in the setup step S210.
  • each transmission and reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 is the identification information of the transmission and reception pairs, signal transmission power and channel information (e.g. For example, an elementary message including at least one of channel gains may be exchanged.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may calculate a distance between the transmission / reception pairs 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 based on the exchanged basic message. Can be.
  • each transmit / receive pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may have different transmit / receive pairs depending on the difference between signal reception power (basic message reception power) and signal transmission power (basic message transmission power). 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 can be calculated.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may receive peripheral reliability information related to the wireless transmission rate of the peripheral transmission / reception pair from the transmission / reception pair of the peripheral. Also, the transmission / reception pairs 10, 20, 30, 40, 50, 60, and 70 update their reliability information based on the received peripheral reliability information and their wireless transmission rate, and update the updated reliability information. It can transmit to a transmit / receive pair. In addition, each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, whether or not to perform signal transmission / reception based on the updated reliability information thereof, that is, a corresponding time slot (e.g., (L) time slot) may determine whether to perform signal transmission and reception.
  • a corresponding time slot e.g., (L) time slot
  • reception of the surrounding reliability information may be performed by a reception apparatus included in each transmission / reception pair, and its own reliability.
  • the updating of information, transmission and signal transmission / reception may be performed by the transmitting apparatus.
  • the exchange of reliability information may be performed between all transmission / reception pairs included in the wireless communication system 100.
  • the distance between the transmission / reception pairs calculated in advance may be a preset reference distance. It may also be performed only between shorter transmission / reception pairs.
  • the preset reference distance means a distance to which network interference between a transmission / reception pair may occur, and the scheduling method according to an embodiment of the present invention uses the entire network transmission rate through exchange of reliability information even though network interference occurs.
  • the signal transmission / reception timing of each transmission / reception pair may be determined to maximize.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, and 70 shown in FIG. 1 provides information through a message transmission method with a peripheral transmission / reception pair. It is a method of determining each signal transmission timing that maximizes the overall wireless network transmission rate while exchanging.
  • the message may be referred to as reliability information because it includes probabilistic information on how optimal each decision pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 can select. .
  • the scheduling method uses a reliability propagation algorithm in which reliability information, which is probabilistic information, is propagated and converged through information exchange with neighboring transmission / reception pairs, and receives reliability information that is considered the best for each transmission / reception pair. It is a cooperative distributed scheduling method that finds an optimal rate of transmission and reception of the entire wireless communication system.
  • the surrounding reliability information and the own reliability information are scalar values of real numbers with a very small amount of information, and are information related to a preference for each of a plurality of transmission / reception pairs to perform signal transmission / reception.
  • the reliability information may be expressed as a preferred or expected probability value for each of the transmission / reception pairs performing signal transmission and reception within each time slot.
  • the surrounding reliability information may refer to a preference or probability value that neighboring transmission / reception pairs (or peripheral wireless communication devices) want to be scheduled (assigned) in the same time slot as the specific transmission / reception pair. Also, when considering a specific transmission / reception pair, when the reliability information is scheduled in the same time slot as some of the peripheral transmission / reception pairs according to the determination or preference of the peripheral transmission / reception pairs, the wireless transmission rate or It may mean a preference value corresponding thereto.
  • the surrounding reliability information and its own reliability information may be generated for a one-to-one relationship of each of the transmission / reception pairs 10, 20, 30, 40, 50, 60, and 70.
  • the surrounding reliability information and the own reliability information may include function message information and variable message information.
  • the function message information includes a first transmission and reception for the second transmission / reception pair 20 adjacent to the first transmission / reception pair 10 not performing signal transmission / reception in the same time slot as the first transmission / reception pair 10.
  • the variable message information is information related to a preference of the second transmission / reception pair 20 for the second transmission / reception pair 20 to perform signal transmission / reception in the same time slot as the first transmission / reception pair 10.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 exchanges and updates surrounding reliability information and its own reliability information, and based on the surrounding reliability information and its reliability information, the corresponding time. It is possible to determine whether to perform signal transmission / reception within the slot.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 does not perform a first probability value and signal transmission / reception in case of performing signal transmission / reception in a corresponding time slot.
  • the second probability value of may be calculated.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may determine whether to perform signal transmission / reception within a corresponding time slot.
  • Each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may repeatedly perform signal transmission / reception determination based on exchange, update, and probability calculation of neighbor reliability information and its reliability information. According to an embodiment of the present invention, each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may repeatedly perform the above process for a predetermined number of times. According to another embodiment of the present invention, each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may have a value within a preset range in which variation amounts of the first probability value and the second probability value are preset.
  • the process can be performed repeatedly until As described above, since the first probability value and the second probability value are calculated based on a preference (reliability information) of whether each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 transmits or receives a signal, When the first probability value and the second probability value do not fluctuate any more or the amount of change is smaller than a preset value, the signal is no longer required to be exchanged with preference information and to calculate the first probability value and the second probability value. It means that the transmission and reception timing can be determined.
  • the scheduling method described above is to determine a transmission / reception pair to perform signal transmission / reception within the same time slot for each of a plurality of time slots capable of signal transmission / reception.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 may transmit or receive at least one transmission / reception pair to perform signal transmission / reception within a first time slot among a plurality of transmission / reception pairs through exchange of reliability information.
  • each transmission / reception pair 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 determines at least one transmission / reception pair to perform signal transmission / reception in a second time slot among transmission / reception pairs not allocated to the first time slot. do.
  • each transmit / receive pair determines a transmit / receive pair to perform signal transmission / reception in the (L) th time slot, and for the remaining transmit / receive pair except for the transmit / receive pair determined to perform signal transmission / reception in the (L) time slot (L).
  • the process of determining signal transmission / reception according to the exchange, update, and probability calculation of the neighbor reliability information and its reliability information may be repeatedly performed. .
  • the second transmission / reception pair 20, the fourth transmission / reception pair 40, and the seventh transmission / reception pair 70 indicated by a dotted line in FIG. 1 maintain an appropriate distance, and the second transmission / reception pair 20, the first If the 4th transmission / reception pair 40 and the 7th transmission / reception pair 70 simultaneously perform signal transmission and reception within the same time slot, it means that the total wireless network transmission rate can be maximized even if there is interference of signals.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a state in which a plurality of transmission / reception pairs exchange reliability information through functionally defined virtual nodes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram schematically illustrating a relationship between transmission / reception pairs intertwined in a network.
  • the node illustrated in FIG. 3 is a virtual node (factor node) defining conditions and variables necessary for determining scheduling of each transmission / reception pair. , variable node).
  • the transmission / reception pairs may set virtual nodes 310, 320, 330, 340, 350, 360, and 370 corresponding to the transmission / reception pairs.
  • each virtual node 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370 may be a function virtual node (factor node) corresponding to a condition considered by a receiver or a receiver of each transceiver pair (FIG. 3).
  • a variable virtual node (indicated by a circle in FIG. 3) corresponding to the transmission device of each transmission / reception pair or the variable considered by the transmission device.
  • each of the virtual nodes 310, 320, 330, 340, 350, 360, and 370 may exchange reliability information including variable message information 380 and function message information 390 with a neighboring virtual node.
  • the variable message information 380 is transmitted by a virtual node (ie, a variable virtual node) corresponding to a transmitter of the virtual nodes 310, 320, 330, 340, 350, 360, and 370, and the function message information.
  • the 390 may be transmitted by a virtual node (that is, a function virtual node) corresponding to the receiving device of the virtual nodes 310, 320, 330, 340, 350, 360, and 370.
  • each transmission / reception pair sets a virtual node corresponding to each of the transmission / reception pairs, generates a factor graph as shown in FIG. 3, and exchanges reliability information with virtual nodes corresponding to neighboring transmission / reception pairs.
  • Time to repeat the process of updating its reliability information based on the neighbor reliability information received from the neighboring virtual node, and transmitting its reliability information to the neighboring virtual node again, to perform the signal transmission by itself. Can be determined.
  • a signal to interference and noise ratio (SINR) in a receiver of an nth transmission / reception pair may be expressed as follows.
  • This P means that the nth transmission / reception pair performs signal transmission / reception on the corresponding time slot.
  • Is a set of transmit / receive pairs scheduled in the same time slot as the n-th transmit / receive pair Is the noise power at the receiver in the nth transceiver pair.
  • the transmission power vector of the transmission apparatus in each transmission / reception pair In this case, the sum rate of an IoT network including N transmit / receive pairs is represented by Equation 2 below.
  • the transmission rate represented by the following equation (3) The process of maximization can be considered.
  • Equation 4 an energy function of Equation 4 below may be considered.
  • the energy function may be expressed as having a negative value, and by minimizing the total energy of Equation 4, the objective of Equation 3 may be maximized.
  • the joint probability distribution can be expressed as follows.
  • Equations 6 to 8 Expressing this combined probability distribution as a relationship between a plurality of transmission / reception pairs, the following Equations 6 to 8 are shown.
  • Means a set of variable nodes associated with function node a Denotes a variable node of a set of variable nodes corresponding to the same transmit / receive pair as function node a, Means set without m, Denotes a local scheduling decision vector associated with function node a.
  • Equations 9 and 10 the function message 390 and the variable message 380 may be defined as Equations 9 and 10, respectively.
  • Is a function message sent from function node a to variable node n Is a variable message sent from variable node n to function node a, Is a time constant (index of the number of iterations), Means normalization of the calculation result.
  • the function message 390 and the variable message 380 are in a relationship that can be complemented and updated.
  • Equation 11 a specific time In Equation 1, a first probability when the nth transmission / reception pair performs signal transmission and reception and a second probability when no signal transmission / reception is performed may be calculated by Equation 11 below.
  • the first probability value may be 0.6 and the second probability value may be 0.4.
  • Is P is 0.6, The probability of being 0 is 0.4.
  • each transmission / reception pair performs signal transmission and reception according to Equation 12 below using the converged probability value. You can decide whether or not to do so.
  • the transmission and reception pair n maximizes the value of Equation 11 It determines whether to perform the signal transmission and reception according to the result.
  • Is P is 0.6
  • the transmission / reception pair n may obtain P as a result of Equation 12, and thus determine to perform signal transmission / reception in the corresponding time slot (for example, the (L) th time slot). Can be.
  • the equation is a set of transmit / receive pairs that remain unscheduled in the (l) th time slot. Applied for. After the scheduling of at least one transmit / receive pair for the (l) th time slot is finally completed through Equation 12, the transmit / receive pairs remaining unscheduled (that is, ) May determine a transmit / receive pair to be scheduled in the (l + 1) th time slot according to the message exchange algorithm described above.
  • FIG. 4 is a flowchart of a scheduling method of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the scheduling method of the wireless communication system illustrated in FIG. 4 may be performed by a plurality of transmission / reception pairs described above with reference to FIGS. 1 to 3. Therefore, although omitted below, contents described with respect to the plurality of transmission / reception pairs through FIGS. 1 to 3 may also be applied to FIG. 4.
  • Each transmission / reception pair may exchange a basic message including at least one of identification information, signal transmission power, and channel information of the transmission / reception pair. Further, in step S404, each transmission / reception pair may calculate the distance between the plurality of transmission / reception pairs based on the exchanged basic message.
  • each transmit / receive pair establishes a virtual node corresponding to each of the plurality of transmit / receive pairs, and considers an interference relationship between neighboring transmit / receive pairs (for example, whether it is located within an interferable distance) as shown in FIG.
  • a virtual factor graph can be created.
  • each transmit / receive pair may receive, from a transmit / receive pair, peripheral reliability information related to a wireless transmission rate of the transmit / receive pair and a preference regarding signal transmission and reception in the same time slot.
  • each transmission / reception pair may update its reliability information based on the received neighbor reliability information and its wireless transmission rate.
  • each transmission / reception pair may transmit the updated reliability information to neighboring transmission / reception pairs.
  • each transmission / reception pair may calculate a first probability value when signal transmission / reception is performed in a corresponding time slot (eg, an Lth time slot) and a second probability value when signal transmission / reception is not performed.
  • Each transmission / reception pair may calculate a probability value using Equation 11 above.
  • each transmission / reception pair may determine whether to end the iteration of the exchange, update and probability calculation of the reliability information. According to an embodiment of the present invention, each transmission / reception pair may repeatedly perform steps S408 to S414 for a preset number of times. According to another embodiment of the present invention, each transmission / reception pair may repeatedly perform steps S408 to S414 until the amount of change in the probability value calculated in step S414 has a value within a preset range.
  • each transmission / reception pair may determine whether to perform signal transmission / reception based on its updated reliability information and the probability value calculated in step S414. According to an embodiment of the present invention, each transmission / reception pair may determine whether to perform signal transmission / reception in a corresponding time slot (for example, an L th time slot) using Equation 12.
  • each transmission / reception pair may determine whether scheduling is complete.
  • each transmit / receive pair has been determined whether a transmit / receive pair to perform signal transmission / reception with respect to the last time slot or a time slot to perform signal transmission / reception for all transmit / receive pairs included in the wireless communication system is determined. (I.e., it may be determined whether a time slot for signal transmission / reception is determined for each transmission / reception pair)
  • step S420 if the scheduling is not completed, the next time slot (for example, (L + 1) for the other transmission / reception pairs except for the transmission / reception pair determined to perform signal transmission / reception in the (L) th time slot Scheduling for the first time slot) may be performed.
  • the scheduling is completed as a result of the determination in step S420, in step S422, each transmission / reception pair may perform signal transmission / reception within the determined time slot.
  • the steps S408 to S418 have been described as being performed by a transmission / reception pair, where the transmission / reception pair may mean a transmission device and a reception device included in the transmission / reception pair, and correspond to the transmission device and the reception device included in the transmission / reception pair. It may also mean a virtual node.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a signal transmission and reception method in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the signal transmission / reception method of the wireless communication system illustrated in FIG. 5 may be performed by a plurality of transmission / reception pairs described above with reference to FIGS. 1 to 3. Therefore, although omitted below, the descriptions of the plurality of transmission / reception pairs through FIGS. 1 to 3 may also be applied to FIG. 5.
  • each transmission / reception pair may perform a setup step.
  • the setup step is a step of determining a time slot to perform signal transmission / reception for each transmission / reception pair according to the scheduling method described herein with reference to FIGS. 1 to 4.
  • each transmission / reception pair may perform a continuous operation step.
  • Each transmission / reception pair may perform signal transmission / reception within a time slot determined in step S510.
  • each transmission / reception pair may determine whether there is a change in the network environment.
  • the network environment may include at least one of the number of transceivers included in the wireless communication system, the position of the transceiver, the power of the transceiver, and the channel information between the transceivers.
  • each transmit / receive pair re-performs the setup step again to determine a time slot to perform signal transmission and reception. You can continue with the steps.
  • the overall network transmission rate is increased.
  • Signal transmission of each transmission / reception pair may be scheduled so that the transmission / reception pair may be scheduled.
  • the above-described scheduling method and signal transmission / reception method of the wireless communication system may be performed by a wireless device corresponding to one transmission / reception pair including a transmitter and a receiver.
  • the wireless device may include a processor for performing each of the above-described scheduling method and a signal transmission / reception method, and a communication unit capable of transmitting and receiving signals, information, or data necessary for performing the scheduling method and the signal transmission / reception method.
  • the wireless device may be any one of a transmitter and a receiver forming one transceiver pair.
  • the wireless device may be any one of a separate device, a device, and a server that correspond to one transmission / reception pair and operate in association with at least one of a transmission device and a reception device of the transmission / reception pair.
  • the above-described scheduling method and signal transmission / reception method of the wireless communication system may be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer.
  • Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media.
  • Computer readable media may include both computer storage media and communication media.
  • Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.
  • Communication media typically includes computer readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave, or other transmission mechanism, and includes any information delivery media.
  • the above-described scheduling method and signal transmission / reception method of the wireless communication system may be implemented in the form of a computer program executed by a computer stored in a recording medium.

Landscapes

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

Abstract

송신장치와 수신장치를 포함하는 복수의 송수신쌍(pair)을 포함하는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법이 개시되며, 상기 스케쥴링 방법은 (a) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 주변의 송수신쌍으로부터 상기 주변의 송수신쌍의 무선 전송률과 관계된 주변 신뢰도 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 수신한 주변 신뢰도 정보 및 자신의 무선 전송률에 기초하여 자신의 신뢰도 정보를 업데이트하는 단계; (c) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보를 상기 주변의 송수신쌍으로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보에 기초하여 자신이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선통신시스템의 스케쥴링 방법
본원은 복수의 무선통신단말을 포함하는 무선통신시스템의 전체 네트워크 전송률을 최대화할 수 있는 무선통신단말들의 신호 전송 스케쥴링(scheduling) 방법에 관한 것이다.
무선통신시스템에서 복수의 무선통신단말들 간의 신호 전송 타이밍(타임 슬롯)을 설정 또는 할당하는 것은 무선통신시스템의 전체 네트워크 전송률을 향상시키고 제한된 네트워크 자원을 효율적으로 사용하기 위해 매우 중요한 작업이다. 특히, 중앙 제어자가 없는 사물인터넷(IoT) 무선네트워크에서는 무선송출시 각 단말들이 주변 신호의 간섭으로 작용하기 때문에 무선 네트워크 전송률의 저하를 초래할 수 있다. 이러한 무선통신시스템의 단말들 간의 신호 전송 스케쥴링 방식에는 중앙제어 방식과 분산제어 방식이 있다.
중앙제어 방식은, 시스템에 이상적인 중앙 제어자가 존재하여 모든 필요한 무선채널, 간섭 정보를 알고 있다고 가정하고 모든 경우의 수를 조사하여 가장 최적의 네트워크 전송률을 얻을 수 있도록 각 무선통신단말들 간의 신호 전송 타이밍을 정해주는 방식이다. 이러한 중앙제어 방식은 최적의 성능을 낼 수 있다는 장점이 있으나, 제어 신호의 오버헤드가 크고, 시스템이 커지면 최적화를 위한 연산량이 지수적으로 증가하는 단점이 있다.
또한, 분산제어 방식은, 시스템의 구성원이 각각 독립적으로 신호 전송 타이밍을 결정하는 방식으로서, 주변 환경 정보를 기반으로 단독으로 결정할 수도 있고 주변 통신 기기들과 일정한 정보 공유를 통해 협력적으로 결정할 수도 있다. 이러한 분산제어 방식은 무선랜 등에서 채택되고 있는 Carrier-Sense-Multiple-Access (CSMA) 방식으로 listen-before-talk의 철학에 입각하여 모든 무선통신단말들이 무선채널을 측정하고 있다가 아무도 전송하지 않으면 그때 자신의 신호를 전송하는 방식이다.
그러나, 이러한 CSMA방식은 어느 한 순간에 하나의 무선통신단말만 신호를 전송할 수 있게 하는 지나치게 소극적인 방식이다. 다른 단말에 의한 간섭신호는 피할 수 있으나 전체 네트워크 관점에서 굉장히 비효율적일 수 있다. 상황에 따라 멀리 있는 무선통신단말들 간에는 서로 간섭의 영향이 적으므로, 비록 간섭이 소량 발생하더라도 복수의 무선통신단말들이 동일한 타이밍에 신호 전송 기회를 갖는 것이 전체 네트워크 관점에서는 효율적일 수 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제 10-2015-0003024호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 무선통신시스템의 스케쥴링 방식에 비하여 적은 연산량으로 최적의 전체 네트워크 전송률을 발휘할 수 있는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 송수신쌍(pair)이 상호 협력적으로 네트워크 연결 선호도 정보(신뢰도 정보)를 교환하여 복수의 송수신쌍이 상호 간섭을 최소화하면서 동일한 타이밍에 신호 전송을 수행할 수 있도록 스케쥴링 함으로써, 전체 네트워크 전송률을 높일 수 있는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 송신장치와 수신장치를 포함하는 복수의 송수신쌍(pair)을 포함하는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법은, (a) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 주변의 송수신쌍으로부터 상기 주변의 송수신쌍의 무선 전송률과 관계된 주변 신뢰도 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 수신한 주변 신뢰도 정보 및 자신의 무선 전송률에 기초하여 자신의 신뢰도 정보를 업데이트하는 단계; (c) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보를 상기 주변의 송수신쌍으로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보에 기초하여 자신이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법은, (a) 복수의 송수신쌍의 각각이 주변의 송수신쌍으로부터 상기 주변의 송수신쌍의 무선 전송률과 관계된 주변 신뢰도 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 수신한 주변 신뢰도 정보 및 자신의 무선 전송률에 기초하여 자신의 신뢰도 정보를 업데이트하는 단계; (c) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보를 상기 주변의 송수신쌍으로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보에 기초하여 자신이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법에 의해 복수의 송수신쌍의 각각에 대하여 신호송수신을 수행할 타임 슬롯을 결정하는 셋업(set-up) 단계; 및 상기 복수의 송수신쌍이 상기 셋업 단계에서 결정된 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 상시동작 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 중앙제어장치를 경유하지 않고 복수의 송수신쌍 간에 상호 협력적으로 네트워크 연결 선호도 정보(신뢰도 정보)를 교환함으로써, 복수의 송수신쌍이 상호 간섭을 최소화 하면서 동일한 타이밍(타임 슬롯)에 신호 전송을 수행할 수 있도록 스케쥴링 하여 결과적으로 전체 네트워크 전송률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법을 설명하기 위한 시간 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 송수신쌍이 기능적으로 정의된 가상노드들을 통해 신뢰도 정보를 교환하는 상태를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템의 스케쥴링 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자 또는 노드를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원은 송신장치와 수신장치를 포함하는 송수신쌍(pair)을 복수개 포함하는 무선통신시스템에서 별도의 중앙 제어자(central coordinator) 없이, 각각의 송수신쌍(또는 송신장치 및/또는 수신장치)이 분산적으로 신호전송 타이밍을 스케쥴링 함으로써, 무선 네트워크 전송률을 최대화 하는 방법에 관한 것이다.
본원에 의하면, 각 송수신쌍(노드)들은 주변 송수신쌍들로부터 전달 받은 신뢰도 정보(메시지(message) 정보)와 자신의 기대되는 무선 전송률 등을 바탕으로 자신의 신뢰도 정보를 업데이트하고 주변의 송수신쌍(또는 그 내부의 송신장치 및/또는 수신장치)과 교환하는 과정을 반복함으로써, 각 송수신쌍들 스스로 신호송수신 수행 타이밍(타임 슬롯(time slot))을 분산적으로 결정한다. 본원에 따르면, 기존의 신호전송 타이밍 결정 방법과 달리, 상호간의 간섭이 없거나 간섭이 있더라도 전체 무선 네트워크 전송률을 최대화할 수 있는 경우에는 복수의 송수신쌍들이 동일한 타임 슬롯 내에 신호전송을 수행할 수 있도록 스케쥴링된다.
본원은 모든 종류/형태의 무선통신시스템에 적용 가능하다. 예를 들어 본원은 3GPP-LTE, 4G LTE/LTE-A, 5G 통신시스템 등과 같은 셀룰라시스템, Wi-fi 네트워크 시스템, 무선랜시스템, 사물인터넷시스템, 자동차통신시스템 등에 적용될 수 있다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 무선통신시스템의 스케쥴링 방법 및 신호송수신 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법을 설명하기 위한 시간 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선통신시스템(100)은 복수의 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)을 포함할 수 있다. 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 송신장치와 수신장치를 포함할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)을 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7송수신으로 표현할 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 송수신쌍은 예시에 불과하며, 무선통신시스템(100)에 포함되는 송수신쌍의 수는 변경될 수 있다.
도 1의 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70) 중에서 화살표의 시작점에 도시된 장치가 송신장치이고, 화살표의 도착점에 도시된 장치가 수신장치일 수 있다. 송신장치 및 수신장치는 무선통신 기능을 수행할 수 있는 소자, 수단 또는 모듈(module)을 포함하는 모든 종류의 기기, 단말, 디바이스(device), 장치 또는 서버를 포함할 수 있다. 또한, 도 1에서 실선의 화살표는 각 송수신쌍을 의미하고, 점선의 화살표는 인접하는 송수신쌍 간의 간섭 관계를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템의 신호송수신 방법은 셋업(set-up) 단계(S210) 및 상시동작(steady-state) 단계(S220)를 포함할 수 있다. 셋업 단계(S210)는, 이하에서 설명하는 스케쥴링 방법에 의해, 무선통신시스템(100)에 포함된 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)에 대하여 신호송수신을 수행할 타임 슬롯을 결정하는 단계이다. 또한, 상시동작 단계(S220)는 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)이 상기 셋업 단계(S210)에서 결정된 타임 슬롯 내에 실제로 신호송수신을 수행하는 단계이다. 무선통신시스템(100)의 네트워크 환경의 변화가 있을때 까지는 상기 셋업 단계(S210)에서 결정된 스케쥴에 따라 상시동작 단계(S220)가 반복될 수 있다.
상기 셋업 단계(S210)에서, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 송수신쌍의 식별 정보, 송수신쌍의 송신장치와 수신장치 간의 신호 전송 파워 및 채널 정보(예를 들어, 채널 이득(gain)) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기초 메시지를 교환할 수 있다. 또한, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 교환된 기초 메시지에 기초하여 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70) 간의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 신호 수신 파워(기초 메시지 수신 파워)와 신호 전송 파워(기초 메시지 송신 파워)의 차이에 따라 다른 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)과의 거리를 계산할 수 있다.
또한, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 주변의 송수신쌍으로부터 주변의 송수신쌍의 무선 전송률과 관계된 주변 신뢰도 정보를 수신할 수 있다. 또한, 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 수신한 주변 신뢰도 정보 및 자신의 무선 전송률에 기초하여 자신의 신뢰도 정보를 업데이트하고, 업데이트한 자신의 신뢰도 정보를 주변의 송수신쌍에 전송할 수 있다. 또한, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보에 기초하여 자신이 신호송수신을 수행할지 여부, 즉, 해당 타임 슬롯(예를 들어, (L)번째 타임 슬롯)에서 신호송수신을 수행할지를 결정할 수 있다.
예를 들어, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)의 내부에서, 주변 신뢰도 정보의 수신은 각 송수신쌍에 포함된 수신장치에 의해 수행될 수 있고, 자신의 신뢰도 정보의 업데이트, 전송 및 신호송수신 여부 결정은 송신장치에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신뢰도 정보의 교환은 무선통신시스템(100)에 포함되어 있는 모든 송수신쌍 간에 수행될 수 있고, 경우에 따라서는 앞서 산출한 각 송수신쌍 간의 거리가 미리 설정된 기준 거리보다 짧은 송수신쌍 간에만 수행될 수도 있다. 여기서, 상기 미리 설정된 기준 거리는 송수신쌍 간의 네트워크 간섭이 발생할 수 있는 정도의 거리를 의미하는 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 방법은 비록 네트워크 간섭이 발생하더라도 신뢰도 정보의 교환을 통해 전체 네트워크 전송률을 최대화 하도록 각 송수신쌍의 신호송수신 타이밍을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스케쥴링 방법은 도 1에 도시된 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)이 주변 송수신쌍과 메시지 전달(message-passing) 방법을 통해 정보를 교환하면서 전체 무선네트워크 전송률을 최대화할 수 있는 각각의 신호 전송 타이밍을 결정하는 방식이라 할 수 있다. 이때, 메시지는 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)이 선택할 수 있는 결정이 얼마만큼 최적인지에 대한 확률적 정보를 담고 있기 때문에 신뢰도(belief) 정보라 칭할 수 있다.
즉, 본 스케쥴링 방법은 주변 송수신쌍과의 정보 교환을 통해 확률적 정보인 신뢰도 정보가 전파되고 수렴되는 방식의 신뢰도 전파(belief propagation) 알고리즘을 이용하여 각 송수신쌍에게 최선이라고 생각되는 신뢰도 정보를 메시지로 주고 받으며 무선통신시스템 전체의 전송률 최적점을 찾아가는, 협력적 분산 스케쥴링 방식이라 할 수 있다.
본원에서, 상기 주변 신뢰도 정보 및 상기 자신의 신뢰도 정보는 정보량이 매우 작은 실수의 스칼라 값으로서, 복수의 송수신쌍의 각각이 신호송수신을 수행하는 것에 대한 선호도와 관계된 정보이다. 예를 들어, 상기 신뢰도 정보는 송수신쌍의 각각이 각 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 것에 대한 선호되거나 기대되는 확률값으로 표현될 수 있다.
특정 송수신쌍을 기준으로 고려할 때, 상기 주변 신뢰도 정보는, 주변 송수신쌍(또는 주변 무선통신 기기)들이 상기 특정 송수신쌍과 동일한 타임 슬롯 내에 스케쥴링(할당) 되고 싶은 선호도 또는 확률값을 의미할 수 있다. 또한, 특정 송수신쌍을 기준으로 고려할 때, 상기 자신의 신뢰도 정보는 주변 송수신쌍들의 결정 또는 선호에 따라 주변 송수신쌍 중 일부와 동일한 타임 슬롯 내에 스케쥴링 되었을 때, 상기 특정 송수신쌍이 달성하게 될 무선 전송률 또는 그에 대응하는 선호도값을 의미할 수 있다. 상기 주변 신뢰도 정보 및 상기 자신의 신뢰도 정보는 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70) 각각의 일대일 관계에 대하여 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주변 신뢰도 정보 및 상기 자신의 신뢰도 정보는 펑션(function) 메시지 정보 및 변수(variable) 메시지 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 펑션 메시지 정보는 제1송수신쌍(10)과 이웃하는 제2송수신쌍(20)이 제1송수신쌍(10)과 동일한 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하지 않는 것에 대한 제1송수신쌍(10)의 선호도와 관계되는 정보이다. 또한, 상기 변수 메시지 정보는 제2송수신쌍(20)이 제1송수신쌍(10)과 동일한 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 것에 대한 제2송수신쌍(20)의 선호도와 관계되는 정보이다.
또한, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 주변 신뢰도 정보 및 자신의 신뢰도 정보의 교환 및 업데이트를 하고, 상기 주변 신뢰도 정보 및 자신의 신뢰도 정보에 기초하여 해당 타임 슬롯 내에 자신이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 해당 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 경우의 제1확률값과 신호송수신을 수행하지 않는 경우의 제2확률값을 산출할 수 있다. 또한, 상기 산출된 제1확률값 및 제2확률값에 기초하여, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 해당 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할지를 결정할 수 있다.
각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 주변 신뢰도 정보 및 자신의 신뢰도 정보의 교환, 업데이트 및 확률 계산에 따른 신호송수신 결정의 과정을 반복하여 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 상기 과정을 미리 설정된 횟수동안 반복적으로 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 상기 제1확률값과 상기 제2확률값의 변동량이 미리 설정된 범위 내의 값을 가질 때까지 상기 과정을 반복적으로 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제1확률값과 상기 제2확률값은 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)의 신호송수신 여부에 대한 선호도(신뢰도 정보)에 기초하여 산출되는 것이므로, 상기 제1확률값과 상기 제2확률값이 더 이상 변동되지 않거나 변동량이 미리 설정된 값보다 작은 경우에는, 더 이상 선호도 정보의 교환 및 상기 제1확률값과 상기 제2확률값의 계산을 할 필요 없이, 신호송수신 타이밍을 결정할 수 있음을 의미한다.
이상 설명한 스케줄링 방법은 신호송수신이 가능한 복수의 타임 슬롯의 각각에 대하여 동일한 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할 송수신쌍을 결정하는 것이다. 예를 들어, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 신뢰도 정보의 교환을 통해 복수의 송수신쌍 중에서 첫 번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할 적어도 하나의 송수신쌍을 결정한다. 다음으로, 각 송수신쌍(10,20,30,40,50,60,70)은 첫 번째 타임 슬롯에 할당되지 않은 송수신쌍 중에서 두 번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할 적어도 하나의 송수신쌍을 결정한다. 이러한 방식으로 각 송수신쌍은 (L)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할 송수신쌍을 결정하고, (L)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 것으로 결정된 송수신쌍을 제외한 나머지 송수신쌍에 대하여 (L+1)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할 적어도 하나의 송수신쌍을 결정하기 위해 주변 신뢰도 정보 및 자신의 신뢰도 정보의 교환, 업데이트 및 확률 계산에 따른 신호송수신 결정의 과정을 반복하여 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 1에 점선으로 표시된 제2송수신쌍(20), 제4송수신쌍(40) 및 제7송수신쌍(70)은 적절한 거리를 유지하고 있고, 제2송수신쌍(20), 제4송수신쌍(40) 및 제7송수신쌍(70)이 동일한 타임 슬롯 내에 신호송수신을 동시에 수행하면 비록 신호의 간섭이 있더라도, 전체 무선네트워크 전송률을 최대화할 수 있음을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 송수신쌍이 기능적으로 정의된 가상노드들을 통해 신뢰도 정보를 교환하는 상태를 도시한 개념도이다. 도 3은 네트워크 내에 서로 복잡하게 얽혀있는 송수신쌍들의 관계를 도식적으로 표현한 개념도이며, 도 3에 도시되어 있는 노드는 각 송수신쌍들의 스케쥴링을 결정하기 위해 필요한 조건 및 변수들을 정의한 가상의 노드(factor node, variable node)라 할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케쥴링 방법에 따르면, 송수신쌍은 각각에 대응하는 가상 노드(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370)를 설정할 수 있다. 예를 들어, 각 가상 노드(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370)는 각 송수신쌍의 수신장치 또는 수신장치에서 고려하는 조건에 대응하는 펑션 가상 노드(factor node)(도 3의 사각형으로 표시)와 각 송수신쌍의 송신장치 또는 송신장치에서 고려하는 변수에 대응하는 변수 가상 노드(variable node)(도 3의 동그라미로 표시)를 포함할 수 있다.
또한, 각 가상 노드(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370)는 이웃하는 가상 노드와 변수 메시지 정보(380) 및 펑션 메시지 정보(390)를 포함하는 신뢰도 정보를 교환할 수 있다. 예를 들어, 변수 메시지 정보(380)는 가상 노드(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370)의 송신장치에 대응하는 가상 노드(즉, 변수 가상 노드)가 전송하고, 펑션 메시지 정보(390)는 가상 노드(310, 320, 330, 340, 350, 360, 370)의 수신장치에 대응하는 가상 노드(즉, 펑션 가상 노드)가 전송할 수 있다.
이와 같이, 각 송수신쌍은 복수의 송수신쌍 각각에 대응하는 가상 노드를 설정하고, 도 3과 같은 요소 그래프(factor graph)를 생성하고, 주변의 송수신쌍에 대응하는 가상 노드와의 신뢰도 정보의 교환을 수행하고, 주변 가상 노드로부터 수신한 주변 신뢰도 정보를 바탕으로 자신의 신뢰도 정보를 업데이트하고, 다시 주변 가상 노드로 자신의 신뢰도 정보를 전송하는 과정을 반복하여, 자신이 신호전송을 수행할 타임 슬롯을 결정할 수 있다.
이하에서는 수학식을 이용하여, 본원의 무선통신시스템의 스케쥴링 방법에 대하여 설명한다.
복수의 송수신쌍을 포함하는 무선통신시스템에 있어서, n번째 송수신쌍의 수신장치에서의 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)은 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000001
여기서,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000002
은 m번째 송수신쌍의 송신장치와 n번째 송수신쌍의 수신장치 간의 채널이득(channel gain)이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000003
은 n번째 송수신쌍의 송신전력으로서
Figure PCTKR2016012128-appb-I000004
이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000005
이 0인 경우 n번째 송수신쌍이 해당 타임 슬롯에 대하여 비활성화 상태인 것을 의미하고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000006
이 P인 경우는 n번째 송수신쌍이 해당 타임 슬롯에 대하여 신호송수신을 수행하는 것을 의미한다. 또한,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000007
은 n번째 송수신쌍과 동일한 타임 슬롯에 스케쥴된 송수신쌍의 세트이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000008
은 n번째 송수신쌍 내의 수신장치에서의 잡음전력(noise power)이다.
또한, 각 송수신쌍에서의 송신장치의 송신전력벡터(transmission power vector)를
Figure PCTKR2016012128-appb-I000009
라 하였을 때, N개의 송수신쌍을 포함하는 IoT 네트워크의 총전송률(sum rate)은 아래의 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000010
또한, 본원의 스케쥴링 방법에 따르면, (l)번째 타임 슬롯에 복수의 송수신쌍의 신호송수신을 결정하기 위해서 상기 수학식 2를 최적화 목적함수로 고려하였을 때, 하기의 수학식 3으로 표현되는 전송률의 최대화 과정을 고려할 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000011
여기서,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000012
은 (l)번째 타임 슬롯의 스케쥴되지 못하고 남아 있는 송수신쌍의 세트이다.
본원의 스케쥴링 방법에 따라 스케쥴링하기 위해 하기의 수학식 4의 에너지 함수(energy function)을 고려할 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000013
상기 에너지 함수는 마이너스(-) 값을 가지는 것으로 표현될 수 있으며, 수학식 4의 총 에너지를 최소화함으로써, 상기 수학식 3의 목적(objective, 즉, 전송률)을 최대화할 수 있다.
또한, 통계물리학(statistical physics)의 볼츠만 타입 확률 측도(Boltzmann-type probability measure)에 따르면, 결합확률분포(joint probability distribution)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000014
여기서,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000015
는 양의 상수(positive constant)이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000016
는 정규화 상수(normalization constant)이다.
이러한 결합확률분포를 복수의 송수신쌍들의 관계로서 표현하면 다음의 수학식 6 내지 8과 같다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000017
[수학식 7]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000018
[수학식 8]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000019
여기서,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000020
는 펑션(function) 노드 a와 관련된 변수(variable) 노드들의 세트를 의미하고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000021
는 펑션 노드 a와 동일한 송수신쌍에 대응하는 변수 노드들의 세트 중의 변수 노드를 의미하고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000022
는 m을 제외한 세트를 의미하고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000023
는 펑션노드 a와 관련된 로컬 스케쥴 결정 벡터를 의미한다.
앞서 설명한 수학식 5 내지 수학식 8에 기초하여 펑션 메시지(390)와 변수 메시지(380)는 각각 아래의 수학식 9 및 수학식 10과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000024
[수학식 10]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000025
여기서,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000026
은 펑션 노드 a로부터 변수 노드 n으로 전송된 펑션 메시지이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000027
는 변수 노드 n으로부터 펑션 노드 a로 전송된 변수 메시지 이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000028
는 시간 상수(반복 횟수의 인덱스)이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000029
는 계산 결과의 정규화를 의미한다. 상기 수학식 9 및 수학식 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 펑션 메시지(390)와 변수 메시지(380)는 상호 보완 및 업데이트될 수 있는 관계에 있다.
상기 수학식 9 및 수학식 10에 기초하여, 특정 시간
Figure PCTKR2016012128-appb-I000030
에서, n번째 송수신쌍이 신호송수신을 수행할 경우의 제1확률과 신호송수신을 수행하지 않을 경우의 제2확률은 하기의 수학식 11에 의해 산출될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1확률값은 0.6, 상기 제2확률값은 0.4일 수 있다. 즉,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000031
이 P일 확률이 0.6이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000032
이 0일 확률이 0.4이다.
[수학식 11]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000033
또한, 상기 수학식 11을 이용하여 반복적으로 확률값을 산출하고, 확률값이 미리 설정된 범위 내의 값으로 수렴하면, 각 송수신쌍은 수렴된 확률값을 이용하여 하기의 수학식 12에 따라 자신이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정할 수 있다.
[수학식 12]
Figure PCTKR2016012128-appb-I000034
즉, 상기 수학식 12에 따르면, 송수신쌍 n은 상기 수학식 11의 값을 최대로 하는
Figure PCTKR2016012128-appb-I000035
을 결정하고, 그 결과에 따라 신호송수신을 수행할지 여부를 결정한다. 상기 예에 따르면,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000036
이 P일 확률이 0.6이고,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000037
이 0일 확률이 0.4이므로, 송수신쌍 n은 상기 수학식 12의 결과로서 P를 얻을 수 있고, 그에 따라 해당 타임 슬롯(예를 들어, (L)번째 타임 슬롯)에서 신호송수신을 수행하는 것으로 결정할 수 있다.
상기 수학식 3 내지 수학식 12로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 수학식은 (l)번째 타임 슬롯에서 스케쥴되지 못하고 남아 있는 송수신쌍의 세트인
Figure PCTKR2016012128-appb-I000038
에 대하여 적용된 것이다. 상기 수학식 12를 통해 최종적으로 (l)번째 타임 슬롯에 대한 적어도 하나의 송수신쌍의 스케쥴링이 완료된 후, 여전히 스케쥴되지 못하고 남아있는 송수신쌍들(즉,
Figure PCTKR2016012128-appb-I000039
)은 앞서 설명한 메시지 교환 알고리즘에 따라 (l+1)번째 타임 슬롯에 스케쥴링될 송수신쌍을 결정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템의 스케쥴링 방법의 흐름도이다. 도 4에 도시된 무선통신시스템의 스케쥴링 방법은 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 설명된 복수의 송수신쌍에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 3을 통해 복수의 송수신쌍에 대하여 설명된 내용은 도 4에도 적용될 수 있다.
단계 S402에서. 각 송수신쌍은 송수신쌍의 식별 정보, 신호 전송 파워 및 채널 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기초 메시지를 상호간에 교환할 수 있다. 또한, 단계 S404에서, 각 송수신쌍은 상기 교환된 기초 메시지에 기초하여 복수의 송수신쌍 간의 거리를 산출할 수 있다.
단계 S406에서, 각 송수신쌍은 복수의 송수신쌍 각각에 대응하는 가상 노드를 설정하고, 주변 송수신쌍 간의 상호간섭 관계(예를 들어, 간섭 가능한 거리 내에 위치하였는지 여부)를 고려하여 도 3에 도시된 바와 같은 가상의 요소 그래프(factor graph)를 생성할 수 있다.
단계 S408에서, 각 송수신쌍은 주변의 송수신쌍으로부터 주변의 송수신쌍의 무선 전송률 및 동일 타임 슬롯에서의 신호송수신에 관한 선호도와 관계된 주변 신뢰도 정보를 수신할 수 있다. 또한, 단계 S410에서, 각 송수신쌍은 상기 수신한 주변 신뢰도 정보 및 자신의 무선 전송률에 기초하여 자신의 신뢰도 정보를 업데이트할 수 있다. 또한, 단계 S412에서, 각 송수신쌍은 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보를 주변의 송수신쌍으로 전송할 수 있다.
단계 S414에서, 각 송수신쌍은 해당 타임 슬롯(예를 들어, L번째 타임 슬롯) 내에 신호송수신을 수행하는 경우의 제1확률값과 신호송수신을 수행하지 않는 경우의 제2확률값을 산출할 수 있다. 각 송수신쌍은 상기의 수학식 11을 이용하여 확률값을 산출할 수 있다.
단계 S416에서, 각 송수신쌍은 신뢰도 정보의 교환, 업데이트 및 확률 계산의 반복을 종료할지 여부를 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 송수신쌍은 상기 단계 S408 내지 단계 S414를 미리 설정된 횟수동안 반복적으로 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 각 송수신쌍은 상기 단계 S414에서 산출된 확률값의 변동량이 미리 설정된 범위 내의 값을 가질 때까지 상기 단계 S408 내지 단계 S414를 반복적으로 수행할 수 있다.
단계 S418에서, 각 송수신쌍은 업데이트한 자신의 신뢰도 정보 및 상기 단계 S414에서 산출한 확률값에 기초하여 자신이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 송수신쌍은 상기 수학식 12를 이용하여 해당 타임 슬롯(예를 들어, L번째 타임 슬롯) 내에 신호송수신을 수행할지를 결정할 수 있다.
단계 S420에서, 각 송수신쌍은 스케쥴링이 완료되었는지 여부를 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 송수신쌍은 마지막 타임 슬롯까지에 대하여 신호송수신을 수행할 송수신쌍이 결정되었거나, 무선통신시스템에 포함된 송수신쌍 전부에 대하여 신호송수신을 수행할 타임 슬롯이 결정되었는지를 판단할 수 있다.(즉, 각 송수신쌍 마다 신호송수신을 수행할 타임 슬롯이 결정되었는지 여부를 판단할 수 있다)
단계 S420에서의 판단 결과, 스케쥴링이 완료되지 않은 경우에는, (L)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 것으로 결정된 송수신쌍을 제외한 나머지 송수신쌍에 대하여 다음 타임 슬롯(예를 들어 (L+1)번째 타임 슬롯)에 대한 스케쥴링이 수행될 수 있다. 한편, 단계 S420에서의 판단 결과, 스케쥴링이 완료된 경우에는, 단계 S422에서, 각 송수신쌍은 결정된 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할 수 있다.
상기 단계 S408 내지 단계 S418이 송수신쌍에 의해 수행되는 것으로 설명되었으며, 여기서 상기 송수신쌍은 송수신쌍에 포함된 송신장치 및 수신장치를 의미할 수 있고, 송수신쌍에 포함된 송신장치 및 수신장치에 대응하는 가상노드를 의미할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법의 흐름도이다. 도 5에 도시된 무선통신시스템의 신호송수신 방법은 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 설명된 복수의 송수신쌍에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 3을 통해 복수의 송수신쌍에 대하여 설명된 내용은 도 5에도 적용될 수 있다.
단계 S510에서, 각 송수신쌍은 셋업 단계를 수행할 수 있다. 셋업 단계는 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 설명한 본원의 스케쥴링 방법에 따라 송수신쌍 각각에 대하여 신호송수신을 수행할 타임 슬롯을 결정하는 단계이다.
단계 S520에서, 각 송수신쌍은 상시동작 단계를 수행할 수 있다. 각 송수신쌍은 상기 단계 S510에서 결정된 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행할 수 있다.
단계 S530에서, 각 송수신쌍은 네트워크 환경의 변화가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크 환경은 무선통신시스템에 포함된 송수신 장치의 수, 송수신 장치의 위치, 송수신 장치의 파워 및 송수신 장치 간의 채널 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 단계 S530에서의 판단 결과, 네트워크 환경에 변화가 있는 경우 각 송수신쌍은 상기 셋업 단계를 재수행하여 신호송수신을 수행할 타임 슬롯을 다시 결정하고, 네트워크 환경에 변화가 없는 경우에는 각 송수신쌍은 상시동작 단계를 계속하여 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙의 제어자 또는 제어장치 없이도 각 송수신쌍이 신뢰도 정보(신뢰도 메시지)를 소정 회수 반복 교환함으로써, 비록 상호간섭이 어느 정도 발생한다 하더라도 전체 네트워크 전송률을 높일 수 있도록 각 송수신쌍의 신호전송을 스케쥴링할 수 있다.
전술한 무선통신시스템의 스케쥴링 방법 및 신호송수신 방법은 송신장치와 수신장치를 포함하는 하나의 송수신쌍(pair)에 대응하는 무선기기에 의해 수행될 수 있다. 상기 무선기기는 상술한 스케쥴링 방법 및 신호송수신 방법의 각 단계를 수행하는 프로세서 및 상기 스케쥴링 방법 및 신호송수신 방법을 수행하기 위해 필요한 신호, 정보 또는 데이터를 송수신할 수 있는 통신부를 포함할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 상기 무선기기는 하나의 송수신쌍을 형성하는 송신장치 및 수신장치 중 어느 하나일 수 있다. 또는, 상기 무선기기는 하나의 송수신쌍과 대응하며 송수신쌍의 송신장치 및 수신장치 중 적어도 어느 하나와 연계되어 동작하는 별도의 장치, 디바이스, 서버 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 전술한 무선통신시스템의 스케쥴링 방법 및 신호송수신 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
또한, 전술한 무선통신시스템의 스케쥴링 방법 및 신호송수신 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 송신장치와 수신장치를 포함하는 복수의 송수신쌍(pair)을 포함하는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법에 있어서,
    (a) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 주변의 송수신쌍으로부터 상기 주변의 송수신쌍의 무선 전송률과 관계된 주변 신뢰도 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 수신한 주변 신뢰도 정보 및 자신의 무선 전송률에 기초하여 자신의 신뢰도 정보를 업데이트하는 단계;
    (c) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보를 상기 주변의 송수신쌍으로 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 상기 업데이트한 자신의 신뢰도 정보에 기초하여 자신이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정하는 단계,
    를 포함하는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 신뢰도 정보 및 상기 자신의 신뢰도 정보는 실수값이고, 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 신호송수신을 수행하는 것에 대한 선호도와 관계된 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 신뢰도 정보 및 상기 자신의 신뢰도 정보는 펑션(function) 메시지 정보 및 변수 메시지 정보를 포함하고,
    상기 펑션 메시지 정보는 제1송수신쌍과 이웃하는 제2송수신쌍이 상기 제1송수신쌍과 동일한 타임 슬롯(Time slot) 내에 신호송수신을 수행하지 않는 것에 대한 상기 제1송수신쌍의 선호도와 관계되고,
    상기 변수 메시지 정보는 상기 제2송수신쌍이 상기 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 것에 대한 상기 제2송수신쌍의 선호도와 관계되고,
    상기 제1송수신쌍과 상기 제2송수신쌍은 상기 복수의 송수신쌍에 포함되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계는 상기 복수의 송수신쌍에 포함된 송신장치 및 수신장치에 대응하는 가상노드에 의하여 수행되고,
    상기 펑션 메시지 정보는 상기 복수의 송수신쌍 각각의 수신장치에 대응하는 가상노드가 전송하고, 상기 변수 메시지 정보는 상기 복수의 송수신쌍 각각의 송신장치에 대응하는 가상노드가 전송하는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계는 상기 복수의 송수신쌍의 중에서 (L)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 적어도 하나의 송수신쌍을 결정하기 위해 수행되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (L)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 송수신쌍이 결정된 이후에, 상기 복수의 송수신쌍 중에서 상기 (L)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 것으로 결정된 송수신쌍을 제외한 나머지 송수신쌍에 대하여 (L+1)번째 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 적어도 하나의 송수신쌍을 결정하기 위해 상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계를 수행하는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    (e) 마지막 타임 슬롯에 대하여 신호송수신을 수행할 송수신쌍이 결정되었거나, 상기 복수의 송수신쌍 전부에 대하여 신호송수신을 수행할 타임 슬롯이 결정되었는지 판단하는 단계,
    를 더 포함하는 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계는 미리 설정된 횟수동안 반복적으로 수행되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 신호송수신을 수행하는 경우의 제1확률값과 신호송수신을 수행하지 않는 경우의 제2확률값을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계는 상기 제1확률값과 상기 제2확률값의 변동량이 미리 설정된 범위 내의 값을 가질 때까지 반복적으로 수행되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에, (f) 상기 복수의 송수신쌍 각각에 대응하는 가상 노드를 설정하는 단계,
    를 더 포함하고,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계는 상기 가상노드에 의하여 수행되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에, (g) 상기 복수의 송수신쌍의 각각이 복수의 송수신쌍의 식별 정보, 신호 전송 파워 및 채널 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기초 메시지를 교환하고, 상기 수신된 기초 메시지에 기초하여 상기 복수의 송수신쌍 간의 거리를 산출하는 단계,
    를 더 포함하는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계는 상기 (g) 단계에서 산출된 거리가 미리 설정된 기준 거리보다 짧은 복수의 송수신쌍 간에 수행되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 복수의 송수신쌍에 포함된 수신장치에 의해 수행되고, 상기 (b) 단계 내지 상기 (d) 단계는 상기 복수의 송수신쌍에 포함된 송신장치에 의해 수행되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 신뢰도 정보 및 상기 자신의 신뢰도 정보는 상기 복수의 송수신쌍 각각의 일대일 관계에 대하여 생성되는 것인, 무선통신시스템의 스케쥴링 방법.
  15. 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법에 있어서,
    제 1 항의 무선통신시스템의 스케쥴링 방법에 의해 복수의 송수신쌍의 각각에 대하여 신호송수신을 수행할 타임 슬롯을 결정하는 셋업(set-up) 단계; 및
    상기 복수의 송수신쌍이 상기 셋업 단계에서 결정된 타임 슬롯 내에 신호송수신을 수행하는 상시동작 단계,
    를 포함하는 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    무선통신시스템에 포함된 송수신 장치의 수, 송수신 장치의 위치, 송수신 장치의 파워 및 송수신 장치 간의 채널 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 네트워크 환경의 변화가 있는지 판단하는 단계,
    를 더 포함하고,
    상기 네트워크 환경의 변화가 있는 경우, 상기 셋업 단계를 재 수행하는 것인, 무선통신시스템에서의 신호송수신 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  18. 송신장치와 수신장치를 포함하는 하나의 송수신쌍(pair)에 대응하는 무선기기로서,
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    (a) 주변의 송수신쌍으로부터 상기 주변의 송수신쌍의 무선 전송률과 관계된 주변 신뢰도 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 수신한 주변 신뢰도 정보 및 자신이 속한 송수신쌍의 무선 전송률에 기초하여 자신이 속한 송수신쌍의 신뢰도 정보를 업데이트하는 단계;
    (c) 상기 업데이트한 자신이 속한 송수신쌍의 신뢰도 정보를 상기 주변의 송수신쌍으로 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 업데이트한 자신이 속한 송수신쌍의 신뢰도 정보에 기초하여 자신이 속한 송수신쌍이 신호송수신을 수행할지 여부를 결정하는 단계,
    를 수행하는 것인, 무선기기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 무선기기는 상기 하나의 송수신쌍을 형성하는 송신장치 및 수신장치 중 어느 하나인 것인, 무선기기.
PCT/KR2016/012128 2015-10-27 2016-10-27 무선통신시스템의 스케쥴링 방법 WO2017074044A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0149250 2015-10-27
KR1020150149250A KR101773152B1 (ko) 2015-10-27 2015-10-27 무선통신시스템의 스케쥴링 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017074044A1 true WO2017074044A1 (ko) 2017-05-04

Family

ID=58631765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/012128 WO2017074044A1 (ko) 2015-10-27 2016-10-27 무선통신시스템의 스케쥴링 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101773152B1 (ko)
WO (1) WO2017074044A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110312331A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Nokia Corporation Method and apparatus for resource scheduling for network controlled d2d communications
US20140286293A1 (en) * 2011-11-24 2014-09-25 Lg Electronics Inc. Method for performing device-to-device communication in wireless access system and apparatus for same
KR20140128691A (ko) * 2013-04-29 2014-11-06 삼성전자주식회사 디바이스 대 디바이스 통신 시스템에서 자원의 분산 스케줄링 방법 및 장치
KR20150007909A (ko) * 2013-07-12 2015-01-21 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 분산 스케줄링 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110312331A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Nokia Corporation Method and apparatus for resource scheduling for network controlled d2d communications
US20140286293A1 (en) * 2011-11-24 2014-09-25 Lg Electronics Inc. Method for performing device-to-device communication in wireless access system and apparatus for same
KR20140128691A (ko) * 2013-04-29 2014-11-06 삼성전자주식회사 디바이스 대 디바이스 통신 시스템에서 자원의 분산 스케줄링 방법 및 장치
KR20150007909A (ko) * 2013-07-12 2015-01-21 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 분산 스케줄링 장치 및 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RANGAN, SUNDEEP ET AL.: "Belif Propagation Methods for Interell Interference Coordination", IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, vol. 30, no. 3, 31 July 2010 (2010-07-31), pages 1 - 9, XP011437088, Retrieved from the Internet <URL:https://arxiv.org/abs/1008.0060> *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170048762A (ko) 2017-05-10
KR101773152B1 (ko) 2017-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6745932B2 (ja) Ｗｌａｎにおける重複基本サービスセット内での協調ビームフォーミングを可能にするためのシステムおよび方法
WO2013039331A2 (en) Method and apparatus for forming virtual cell in wireless communication system
WO2021034044A1 (ko) 통신 시스템에서 사이드링크 자원들의 설정 방법
WO2014175664A1 (en) Method and apparatus for controlling power of uplink in a beam forming system
WO2021034045A1 (ko) 통신 시스템에서 사이드링크 제어 정보의 송수신을 위한 방법 및 장치
US11765639B2 (en) Controlling tree topology over mesh topology based on autonomous decentralized control
WO2021091099A1 (ko) 통신 시스템에서 harq 응답의 송수신을 위한 방법 및 장치
WO2013051838A2 (en) Method and apparatus for distributed scheduling for enhancing link performance in wireless communication system
Liu et al. Resource allocation in D2D enabled vehicular communications: A robust stackelberg game approach based on price-penalty mechanism
WO2011008050A2 (ko) 공간 재활용 기법을 사용하는 네트워크 및 상기 네트워크의 운용 방법
WO2014092301A1 (en) Communication method and apparatus for multi-hop multi-session transmission
CN101755425B (zh) 管理无线通信网络内的传输的方法
WO2017074044A1 (ko) 무선통신시스템의 스케쥴링 방법
WO2021029530A1 (ko) 사이드링크 통신에서 비주기적 데이터 전송을 위한 방법 및 장치
WO2015002458A1 (ko) 애드혹 네트워크에서의 상태 제어 노드 장치 및 방법
Liu et al. DAFEE: A decomposed approach for energy efficient networking in multi-radio multi-channel wireless networks
Qiao et al. Topology-transparent scheduling based on reinforcement learning in self-organized wireless networks
WO2012030037A1 (ko) 이동통신 시스템에서 단말의 그룹을 고려한 스케줄링
CN111417112A (zh) 一种分布式ota网关组网及终端接入方法及ota升级系统
WO2022014936A1 (en) Method, system, and apparatus for sharing dynamic frequency in mobile communication system
WO2012077907A1 (en) Method and apparatus for distributed transmission power control in wireless networks
Duan et al. An all-to-all broadcast protocol for variable packet sizes using directional antennas
WO2021085944A1 (ko) 통신 시스템에서 harq 응답의 송수신을 위한 방법 및 장치
WO2017069515A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 간섭 제어 방법 및 장치
WO2016186266A1 (ko) 무선통신시스템의 기지국 동작 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16860227

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE