KR102078261B1 - 통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 통신 네트워크 시스템 내 각 송신 단말로부터 데이터를 수신하고, 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR(Signal to Interference Ratio) 값에 기초하여, SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성하고, 전송 대상 단말 각각이 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 포함된 제 1 횟수를 산출하고, 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 기지국으로부터 데이터를 수신한 제 2 횟수를 산출하며, 제 1 횟수 및 제 2 횟수에 기초하여, 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 통신 네트워크 시스템 내 각 송신 단말로부터 데이터를 수신하고, 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR(Signal to Interference Ratio) 값에 기초하여, SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성하고, 전송 대상 단말 각각이 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 포함된 제 1 횟수를 산출하고, 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 기지국으로부터 데이터를 수신한 제 2 횟수를 산출하며, 제 1 횟수 및 제 2 횟수에 기초하여, 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 방법을 제공할 수 있다.
Description
본 개시는 통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신하는 방법을 제공한다.
통신 네트워크 시스템에서 제한된 자원을 효율적으로 사용하는 방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어져왔다. 이를 위한 대표적인 예가 전이중(Full-Duplex) 통신을 이용하는 통신 네트워크 시스템으로, 동일 대역의 자원을 통하여 통신 기기가 데이터를 전송하고 수신하는 것을 동시에 할 수 있는 기술이다.
이와 같은, 전이중 통신을 이용하여 동시에 데이터를 송신하고 수신하는 경우에도 통신 네트워크 내 전이중 통신을 수행할 단말을 어떻게 결정할 것인가에 따라서 통신 네트워크 전체의 자원 활용의 효율성이 좌우될 수 있다.
통신 네트워크 시스템 이용자의 급증에 따른 자원의 효율적 사용의 필요성이 크게 증가한 현 시점에서 통신 네트워크 내 자원 낭비를 최소화하고 자원 활용의 효율성을 증가시키는 통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신 방법에 대한 제안 및 연구가 요구되는 시점이다.
통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신하는 방법을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제 1 측면은, 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 통신 네트워크 시스템 내 각 송신 단말로부터 데이터를 수신하는 단계; 상기 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR(Signal to Interference Ratio) 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성하는 단계; 상기 전송 대상 단말 각각이 상기 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 포함된 제 1 횟수를 산출하는 단계; 상기 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 상기 기지국으로부터 데이터를 수신한 제 2 횟수를 산출하는 단계; 및 상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 횟수로부터 제 1 가중치를 산출하고, 상기 제 2 횟수로부터 제 2 가중치를 산출하는 단계; 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 곱하여 최종 가중치를 산출하는 단계; 및 상기 최종 가중치에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여 상기 전송 대상 단말 각각을 선택할 선택 확률을 산출하는 단계; 및 상기 선택 확률에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 소정의 시간 동안 상기 전송 대상 단말 각각에 전송한 바이트 수를 산출하는 단계; 및 상기 제 1 횟수, 상기 제 2 횟수 및 상기 바이트 수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 송신 단말로부터 RTS (Request to Send) 메시지를 수신하는 단계;를 더 포함하고, 상기 RTS 메시지 내에는, 상기 송신 단말의 상기 전송 대상 단말에 대한 SIR 값이 포함되는 것인, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 상기 송신 단말과 매칭하는 단계; 및 상기 매칭 결과를 테이블로 생성하고, 상기 전송 대상 단말 각각이 상기 테이블에 포함되는 횟수를 상기 제 1 횟수로 산출하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국은 전이중 통신이 가능한 것인, 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 제 2 측면은, 통신 네트워크 시스템 내에서 데이터를 송수신하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은, 송신 단말로부터 데이터를 수신하는 송신부; 및 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 송신 단말의 상기 적어도 하나의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성하고, 상기 전송 대상 단말 각각이 상기 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 포함된 제 1 횟수를 산출하고, 상기 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 상기 기지국으로부터 데이터를 수신한 제 2 횟수를 산출하며, 상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 횟수로부터 제 1 가중치를 산출하고, 상기 제 2 횟수로부터 제 2 가중치를 산출하고, 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 곱하여 최종 가중치를 산출하며, 상기 최종 가중치에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여 상기 전송 대상 단말 각각을 선택할 선택 확률을 산출하며, 상기 산출된 선택 확률에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 소정의 시간 동안 상기 전송 대상 단말 각각에 전송한 데이터의 바이트 수를 산출하며, 상기 제 1 횟수, 상기 제 2 횟수 및 상기 바이트 수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국을 제공할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 송신 단말로부터 RTS (Request to Send) 메시지를 수신하고, 상기 RTS 메시지 내에는, 상기 송신 단말의 상기 전송 대상 단말에 대한 SIR 값이 포함되는 것인 기지국을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 상기 송신 단말과 매칭하며, 상기 매칭 결과를 테이블로 생성하고, 상기 전송 대상 단말 각각이 상기 테이블에 포함되는 횟수를 상기 제 1 횟수로 산출하는 것인, 기지국을 제공할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 전이중 통신이 가능한 것인 기지국을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전송 대상 단말 각각이 송신 단말 별 단말 그룹에 포함된 횟수 및 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 기지국으로부터 데이터를 수신한 횟수를 모두 고려하여 수신 단말을 결정함으로써, 각 전송 대상 단말이 수신 단말로 결정될 확률이 고르게 분포될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 네트워크 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 기지국이 통신 네트워크 내 단말에 대한 SIR 값을 획득하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 단말들 간의 매칭 관계를 나타내는 테이블을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 기지국이 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기지국의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 기지국이 통신 네트워크 내 단말에 대한 SIR 값을 획득하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 단말들 간의 매칭 관계를 나타내는 테이블을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 기지국이 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기지국의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시예에서" 또는 "일 실시예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 또한, 명세서에 기재된 "?부", "?모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명의 통신 네트워크 시스템은 IEEE 802.11 무선 랜 표준을 기준으로 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 통신 네트워크 시스템에 동일한 기술적 사상이 적용될 수 있음은 자명하다.
이하의 설명에 있어서, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동형 또는 고정형의 사용자 단의 임의의 노드를 통칭하는 것으로 가정하고, 기지국은 AP 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것으로 가정한다.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 네트워크 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신 네트워크(100)에는 반이중 통신(half-duplex)이 가능한 적어도 하나의 단말, 전이중 통신(full-duplex)이 가능한 적어도 하나의 단말 및 전이중 통신이 가능한 기지국을 포함할 수 있다.
전이중 통신에서는 두 대의 단말들 간에 데이터 송수신이 동시에 수행될 수 있다. 반이중 통신에서는 두 대의 단말들 중 어느 하나의 단말이 데이터를 송신하면 다른 하나의 단말은 데이터를 수신만할 수 있다.
한편, 통신 네트워크(100) 내 단말 간의 통신은 제한되고, 모든 단말은 기지국과 통신을 수행하며, 전이중 통신을 수행하는 단말 및 기지국의 경우, 자기 간섭 제거는 완벽하게 이루어짐을 전제한다.
도 2는 일 실시예에 따른 기지국이 통신 네트워크 내 단말에 대한 SIR 값을 획득하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제 1 단말(210), 제 2 단말(220) 및 기지국(230) 간의 관계가 도시된다. 제 1 단말(210)은 기지국(230)에 데이터를 전송하는 송신 단말이며, 제 2 단말(220)은 제 1 단말(210)로부터 영향을 받는 통신 네트워크 내 임의의 단말이다.
제 1 단말(210)이 기지국(230)으로 RTS(Request To Send) 메시지를 전송할 때, 기지국(230) 외 제 2 단말(220) 역시 제 1 단말(210)의 RTS 메시지를 수신할 수 있다. 이 경우, 제 2 단말(220)이 제 1 단말(210)로부터 수신한 RTS 메시지는 제 2 단말(220)의 입장에서는 간섭 신호에 해당한다. 제 2 단말(220)은 해당 간섭 신호의 세기를 측정함으로써, 제 1 단말(210)의 제 2 단말(220)에 대한 간섭 신호의 세기를 측정할 수 있다.
기지국(230)은 RTS 메시지를 수신한 후 제 1 단말(210)로 CTS(Clear to Send) 메시지를 전송할 수 있으며, 제 1 단말(210) 외 제 2 단말(220) 역시 기지국(230)으로부터 전송되는 CTS 메시지를 수신할 수 있다. 이 경우, 제 2 단말(220)이 기지국(230)으로부터 수신한 CTS 메시지는 제 2 단말(220)의 입장에서는 기지국(230)으로부터 수신되는 정상 신호에 해당한다. 제 2 단말(220)은 해당 정상 신호의 세기를 측정함으로써, 기지국(230)의 제 2 단말(220)에 대한 정상 신호의 세기를 측정할 수 있다.
이후, 제 2 단말(220)은 측정된 간섭 신호의 세기와 정상 신호의 세기에 기초하여 제 1 단말(210)의 제 2 단말(220)에 대한 SIR 값을 산출할 수 있으며, 산출된 SIR 값을 기지국(230)으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제 2 단말(220)은 기지국(230)에 전송하는 RTS 메시지 내 산출된 SIR 값을 포함시켜 산출된 SIR 값을 기지국(230)으로 전송할 수 있다. 한편, 제 1 단말(210)은 제 2 단말(220)과 동일한 단말일 수도 있다.
마찬가지 방식으로 통신 네트워크 내 각 단말들은 각 단말들에 대한 SIR 값을 기지국(230)으로 전송할 수 있으며, 기지국(230)은 수신된 SIR 값에 기초하여 SIR 맵(map)을 생성할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 단말들 간의 매칭 관계를 나타내는 테이블을 도시한 도면이다.
이하에서는 전이중 통신이 가능한 제 1 단말, 반이중 통신이 가능한 제 2 단말, 전이중 통신이 가능한 제 3 단말, 반이중 통신이 가능한 제 4 단말, 반이중 통신이 가능한 제 5 단말 및 전이중 통신이 가능한 기지국으로 구성되는 통신 네트워크를 가정하여 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니며 동일한 기술적 사상을 전이중 통신 또는 반이중 통신이 가능한 다수의 단말 및 기지국에 동일하게 적용할 수 있음은 자명하다.
기지국은 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값에 기초하여, SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 특정 송신 단말에 대한 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 특정 송신 단말과 매칭시킨 테이블이 도시된다. 일 실시예에서, 기지국은 SIR 맵을 이용하여 도 3의 테이블을 생성할 수 있다. SIR 값이 임계값 이상인 경우에는 간섭 신호 대비 정상 신호의 비율이 높은 경우이므로, 특정 송신 단말에 대한 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말은, 특정 송신 단말의 전송에 따른 간섭 영향이 적은 단말에 해당한다.
예를 들어, 제 1 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 경우, 제 1 단말, 제3 단말 및 제5 단말이 제 1 단말에 대한 SIR 값이 임계값 이상인 단말에 해당한다. 즉, 제 1 단말, 제3 단말 및 제5 단말은 기지국이 제 1 단말로부터 데이터를 수신하는 동안 기지국과 전이중 통신이 가능한 단말에 해당한다.
같은 방식으로, 제 2 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 경우, 제 3 단말이 제 2 단말에 대한 SIR 값이 임계값 이상인 단말에 해당한다. 즉, 제 3 단말은 기지국이 제 2 단말로부터 데이터를 수신하는 동안 기지국과 전이중 통신이 가능한 단말에 해당한다.
또한, 제 3 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 경우에는 제 3 단말 및 제 4 단말이 기지국과 전이중 통신이 가능한 단말에 해당하고, 제 4 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 경우에는 제 1 단말 및 제 2 단말이 기지국과 전이중 통신이 가능한 단말에 해당하며, 제 5 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 경우에는 제 2 단말, 제 3 단말 및 제 4 단말이 기지국과 전이중 통신이 가능한 단말에 해당한다.
도 4는 일 실시예에 따른 기지국이 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 방법의 흐름도이다.
본 발명에서는, 통신 네트워크 내 특정 단말(PT, Primary Transceiver)이 기지국에 데이터 전송을 위한 채널을 점유하기 위한 경쟁에서 승리한 경우, 기지국이 전송 대상 단말들 중에서 어느 단말을 수신 단말(SR, Secondary Receiver)로 결정할지에 대한 결정 방식을 제안한다.
이하에서는 제 1 내지 제 5 단말 및 기지국으로 구성된 통신 네트워크를 예를 들어 설명하기로 한다. 이 때, 제 1 단말, 제 3 단말은 반이중 통신이 가능한 통신 기기이고, 제 2 단말, 제 4 단말, 제 5 단말, 기지국은 전이중 통신이 가능한 통신 기기이다.
도 4를 참조하면, 단계 410에서 기지국은 송신 단말로부터 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시예에서 기지국은 송신 단말로부터 RTS(Request To Send) 메시지를 수신할 수 있다. RTS 메시지 내에는, 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값이 포함될 수 있다.
단계 420에서 기지국은 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR(Signal to Interference Ratio) 값에 기초하여, SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말 즉, 전이중 통신이 가능한 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 제 1 단말이 송신 단말인 경우, 기지국은 SIR 값이 임계값 이상인 제 1 단말, 제 3 단말 및 제 5 단말을 그룹핑하여 전송 대상 단말 그룹으로 결정할 수 있다.
또한, 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹은 테이블 형태로 생성될 수 있다. 제 1 내지 제 5 단말 각각이 송신 단말인 경우, 기지국은 제 1 내지 제 5 단말 각각과 전이중 통신이 가능한 단말을 매칭하고, 매칭 결과를 도 3과 같이 테이블 형태로 생성할 수 있다.
이하 단계 430 내지 단계 450에서는, 도 3에서 도시된 테이블의 정보를 이용하여 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 방법을 설명하기로 한다.
단계 430에서 기지국은 전송 대상 단말 각각이 송신 단말 별 단말 그룹에 포함된 제 1 횟수를 산출할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제 1 단말은 각 단말에 대하여 전이중 통신이 가능한 단말로 두 번 선정된 바 있으며(제 1 단말 또는 제 4 단말이 기지국으로 데이터를 전송할 때), 제 3 단말은 전이중 통신이 가능한 단말로 네 번 선정(제 1 단말, 제 2 단말, 제 3 단말 및 제 5 단말이 기지국으로 데이터를 전송할 때), 제 5 단말은 전이중 통신이 가능한 단말로 한 번 선정(제 1 단말이 기지국으로 데이터를 전송할 때)된 바 있다.
즉, 제 1 단말과 전이중 통신이 가능한 단말은 제 1 단말, 제 3 단말 및 제 5 단말이며, 제 1 단말이 송신 단말 별 단말 그룹에 포함된 횟수 즉, 제 1 단말에 대한 제 1 횟수는 2회, 제 3 단말에 대한 제 1 횟수는 4회, 그리고 제 5 단말에 대한 제 1 횟수는 1회가 된다.
단계 440에서 기지국은 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 기지국으로부터 데이터를 수신한 제 2 횟수를 산출할 수 있다.
예를 들어, 소정의 시간 동안 제 1 단말이 기지국으로부터 데이터를 25회 수신하고, 제 3 단말이 기지국으로부터 데이터를 25회 수신하며, 제 5 단말이 기지국으로부터 데이터를 50회 수신한 경우, 제 1 단말에 대한 제 2 횟수는 25회, 제 3 단말에 대한 제 2 횟수는 25회, 그리고 제 5 단말에 대한 제 2 횟수는 50회가 된다.
단계 450에서 기지국은 제 1 횟수 및 제 2 횟수에 기초하여, 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정할 수 있다.
기지국은 단계 430에서 산출한 제 1 횟수를 역수로 하는 제 1 가중치를 산출할 수 있다. 제 1 단말이 송신 단말인 경우, 제 1 단말에 대한 제 1 가중치는 
, 제 3 단말에 대한 제 1 가중치는 
, 제 5 단말에 대한 제 1 가중치는 1이 된다.
또한, 기지국은 단계 440에서 산출한 제 2 횟수를 이용하여 제 2 가중치를 산출할 수 있다. 제 1 단말이 송신 단말인 경우, 제 1 단말에 대한 제 2 가중치는 
, 제 3 단말에 대한 제 2 가중치는 
, 제 5 단말에 대한 제 2 가중치는 
이 된다.
기지국은 각 단말에 대한 제 1 가중치 및 제 2 가중치를 곱하여 최종 가중치를 산출할 수 있다. 제 1 단말이 송신 단말인 경우, 제 1 단말에 대한 최종 가중치는 
, 제 3 단말에 대한 제 2 가중치는 
, 제 5 단말에 대한 제 2 가중치는 
이 된다.
즉, 최종 가중치는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 수학식 1에서 
는 단말 i가 송신 단말일 때, 단말 j를 수신 단말로 선택할 최종 가중치를 나타내고, 
는 단말 i에 대한 전송 대상 단말 그룹(즉, 전이중 통신 가능한 단말들), 
는 단말 i가 데이터를 수신한 횟수, 
는 단말 i가 전송 대상 단말 그룹에 포함된 횟수의 역수를 나타낸다.
기지국은 각 단말에 대한 최종 가중치에 기초하여 각 단말에 대한 선택 확률을 산출할 수 있다. 상술한 예시에 의할 때, 제 1 단말은 
의 선택 확률 값을 가지고, 제 3 단말은 
의 선택 확률 값을 가지며, 제 5 단말은 
의 선택 확률 값을 갖는다. 즉, 제 1 단말이 총 다섯 번 기지국에 메시지를 송신하는 경우, 기지국은 확률적으로 제 1 단말을 두 번, 제 3 단말을 한 번, 그리고 제 5 단말을 두 번 수신 단말로 결정할 수 있다.
이후, 기지국은 송신 단말(즉, 제 1 단말)로 CTS 메시지를 전송하고, 송신 단말로부터 데이터를 수신하는 동안, 결정된 수신 단말(제 1 단말, 제 3 단말 또는 제 5 단말)로 데이터를 전송할 수 있다.
다른 실시예에서, 기지국은 추가적으로 소정의 시간 동안 전송 대상 단말 각각에 전송한 데이터의 바이트 수를 고려하여, 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정할 수 있다.
즉, 기지국은 제 1 횟수, 제 2 횟수 및 바이트 수에 기초하여, 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국에서 소정의 시간 동안 특정 전송 대상 단말에 전송한 데이터의 바이트 수가 큰 경우, 기지국은 특정 전송 대상 단말이 수신 단말로 결정될 확률을 낮게 설정할 수 있다.
한편, 기지국은 송신 단말로부터 데이터 수신이 완료되면, ACK(Acknowledge) 신호를 송신 단말에 전송하여 데이터 전송이 완료되었음을 통지할 수 있다. 또한, 수신 단말은 기지국으로부터 데이터 수신이 완료되면, ACK(Acknowledge) 신호를 기지국에 전송하여 데이터 전송이 완료되었음을 통지할 수 있다.
종래 기지국이 전송 단말 중에서 수신 단말을 랜덤하게 결정하는 경우와 비교하여, 본 발명에서는 전송 대상 단말 각각이 송신 단말 별 단말 그룹에 포함된 횟수 및 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 기지국으로부터 데이터를 수신한 횟수를 모두 고려하여 수신 단말을 결정함으로써, 각 전송 대상 단말이 수신 단말로 결정될 확률이 고르게 분포될 수 있다. 즉, 본 발명의 수신 단말 결정 방식은 Fairness 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서는
도 5는 일 실시예에 따른 기지국의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 기지국(500)은 제어부(510), 통신부(520) 및 메모리(530)를 포함할 수 있다. 도 5의 기지국(500)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 5에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.
제어부(510)는 도 1 내지 도 4에서 상술한 통신 네트워크 시스템에서 수신 단말(또는 secondary receiver)을 결정하는 방식의 Fairness를 향상시키기 위한 일련의 프로세스를 제어할 수 있다. 제어부(510)는 기지국(500)의 전반적인 기능들을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 제어부(510)는 메모리(530)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 기지국(500)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(510)는 CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), AP(application processor) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
통신부(520)는 근거리 통신부, 이동 통신부, 방송 수신부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 통신부(520)는 송신 단말로부터 데이터를 수신하고, 수신 단말에 데이터를 전송할 수 있다.
메모리(530)는 제어부(510)에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 예를 들어, 메모리(530)에는 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값, 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 관한 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, 메모리(530)는 제어부(510)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다. 메모리(530)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.
본 실시예들은 전자 디바이스에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 전자 디바이스로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 어플리케이션의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
본 실시예들은 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 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
또한, 본 명세서에서, "부"는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.
전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 내용이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 실시예의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (14)
- 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
상기 통신 네트워크 시스템 내 각 송신 단말로부터 데이터를 수신하는 단계;
상기 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR(Signal to Interference Ratio) 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성하는 단계;
상기 전송 대상 단말 각각이 상기 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 포함된 제 1 횟수를 산출하는 단계;
상기 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 상기 기지국으로부터 데이터를 수신한 제 2 횟수를 산출하는 단계; 및
상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;
를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 수신 단말을 결정하는 단계는,
상기 제 1 횟수로부터 제 1 가중치를 산출하고, 상기 제 2 횟수로부터 제 2 가중치를 산출하는 단계;
상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 곱하여 최종 가중치를 산출하는 단계; 및
상기 최종 가중치에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;
를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 수신 단말을 결정하는 단계는,
상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여 상기 전송 대상 단말 각각을 선택할 선택 확률을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 선택 확률에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;
를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 수신 단말을 결정하는 단계는,
소정의 시간 동안 상기 전송 대상 단말 각각에 전송한 데이터의 바이트 수를 산출하는 단계; 및
상기 제 1 횟수, 상기 제 2 횟수 및 상기 바이트 수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 단계;
를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방법은,
상기 송신 단말로부터 RTS(Request to Send) 메시지를 수신하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 RTS 메시지 내에는, 상기 송신 단말의 상기 전송 대상 단말에 대한 SIR 값이 포함되는 것인, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 횟수를 산출하는 단계는,
상기 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 상기 송신 단말과 매칭하는 단계; 및
상기 매칭 결과를 테이블로 생성하고, 상기 전송 대상 단말 각각이 상기 테이블에 포함되는 횟수를 상기 제 1 횟수로 산출하는 단계;
를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기지국은 전이중 통신이 가능한 것인, 방법. - 통신 네트워크 시스템 내에서 데이터를 송수신하는 기지국에 있어서,
상기 기지국은,
송신 단말로부터 데이터를 수신하는 통신부; 및
제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 송신 단말의 적어도 하나의 전송 대상 단말에 대한 SIR(Signal to Interference Ratio) 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 그룹핑하여 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹을 생성하고,
상기 전송 대상 단말 각각이 상기 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 포함된 제 1 횟수를 산출하고,
상기 전송 대상 단말 각각이 소정의 시간 동안 상기 기지국으로부터 데이터를 수신한 제 2 횟수를 산출하며,
상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 횟수로부터 제 1 가중치를 산출하고, 상기 제 2 횟수로부터 제 2 가중치를 산출하고,
상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 곱하여 최종 가중치를 산출하며,
상기 최종 가중치에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 횟수 및 상기 제 2 횟수에 기초하여 상기 전송 대상 단말 각각을 선택할 선택 확률을 산출하며,
상기 산출된 선택 확률에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
소정의 시간 동안 상기 전송 대상 단말 각각에 전송한 데이터의 바이트 수를 산출하며,
상기 제 1 횟수, 상기 제 2 횟수 및 상기 바이트 수에 기초하여, 상기 전송 대상 단말 중에서 수신 단말을 결정하는 것인, 기지국. - 제 8 항에 있어서,
상기 통신부는,
상기 송신 단말로부터 RTS(Request to Send) 메시지를 수신하고,
상기 RTS 메시지 내에는, 상기 송신 단말의 상기 전송 대상 단말에 대한 SIR 값이 포함되는 것인, 기지국. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR(Signal to Interference Ratio) 값에 기초하여, 상기 SIR 값이 임계값 이상인 전송 대상 단말을 상기 송신 단말과 매칭하며,
상기 매칭 결과를 테이블로 생성하고, 상기 전송 대상 단말 각각이 상기 테이블에 포함되는 횟수를 상기 제 1 횟수로 산출하는 것인, 기지국. - 제 8 항에 있어서,
상기 통신부는 전이중 통신이 가능한 것인, 기지국.
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