[go: up one dir, main page]

KR101685185B1 - 무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법 - Google Patents

무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101685185B1
KR101685185B1 KR1020140194915A KR20140194915A KR101685185B1 KR 101685185 B1 KR101685185 B1 KR 101685185B1 KR 1020140194915 A KR1020140194915 A KR 1020140194915A KR 20140194915 A KR20140194915 A KR 20140194915A KR 101685185 B1 KR101685185 B1 KR 101685185B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
path
backhaul network
sub
node
selecting
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020140194915A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160083451A (ko
Inventor
조동호
이정만
이강민
Original Assignee
한국과학기술원
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 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020140194915A priority Critical patent/KR101685185B1/ko
Publication of KR20160083451A publication Critical patent/KR20160083451A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101685185B1 publication Critical patent/KR101685185B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02Arrangements for optimising operational condition
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/246Connectivity information discovery
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/08Trunked mobile radio systems

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법에 관한 것이다. 개시된 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치는, 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티가 있는 것을 소스 노드로 설정하고, 리쿼드 케파시티가 있는 것을 싱크 노드로 설정하는 소스/싱크 설정부와, 소스 노드와 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우를 초기화하고, 소스 노드에서 싱크 노드로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주는 패스 탐색부와, 탐색된 어그먼트 패스 중에서 플로우 케파시티에 의거하여 서브 백홀망 구성을 위한 최적 어그먼트 패스를 선정하는 패스 선정부를 포함한다. 이러한 본 발명은 이동 엑세스 포인트를 이용하여 최적의 서브 백홀망을 구성하기 때문에, 초광역 무선 백홀망으로 서비스하는 사용자의 QoE를 월등히 높여주는 효과가 있다.

Description

무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법{MOBILE BACKHUAL NETWORK SYSTEM AND APPARATUS FOR SELECTING PATH OF SUB BACKHUAL NETWORK, AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 무선 백홀망 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서브 백홀망을 포함하는 무선 백홀망 시스템과 이를 위해 서브 백홀망을 위한 패스를 선정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 이동통신 네트워크는 기존에 존재하는 통신망에 새로운 망이 계속적으로 덧붙여지는 형태로 진화되어 발전되어 왔으며, 4G망은 3G망, 3.5G망, 소형셀망 등에 덧붙여지는 형태로 구성될 것이다.
이전의 셀 체계는 망을 설치할 때 매크로 셀을 설치하여 비교적 큰 기지국을 간격이 좀 여유 있게 듬성듬성한 형태로 구축한 것이라면, HetNet(Heterogeneous Network)부터는 그 안에 함께 작은 기지국 또는 소형 셀을 설치하는 것이다. 그 셀이 피코 셀이나 더 작은 펨토 셀일 수도 있다. 피코 셀은 매크로 셀보다 크기가 작아 주로 통신 사업자에 의해 설치되고, 펨토 셀은 실내 사용에 용이하다. 기존 2G/3G 방식은 사용자가 몰린다 싶으면 셀의 크기를 줄이는 방식을 사용했었다. 하지만 LTE 시대가 열리면서 트래픽이 부담되는 지역에서의 데이터를 셀의 크기만으로 감당할 수 없었기에, 이런 한계를 넘기 위해 사람들이 몰리는 곳이나 매크로 셀의 전파가 약한 곳에 작은 기지국을 추가 설치하는 것이 HetNet이다.
예컨대, 사람들이 많이 몰리는 공공지역 같은 곳에는 수십 명 정도를 포괄할 정도의 피코 셀을 설치하고 집과 같은 실내 공간에는 펨토 셀을 설치하여 더 많은 사람들이 더 빠른 속도로 데이터를 전송시키고자 한다. 매크로 셀은 관리 및 유지비용이 비싸지만 피코 셀과 펨토 셀은 작고 설치가 쉬우며 속도가 빠르다는 이점이 있다.
그러나 이러한 종래 기술들에 의해, 음영지역 없이 피코 셀 또는 펨토 셀을 설치하기 위해서는 다수의 소형셀 엑세스 포인트를 설치해야 하며, 천문학적인 추가 설치비용이 들어가게 된다. 또한 소형셀을 위한 엑세스 포인트는 설치되는 동시 움직일 수 없기 때문에, 가변적으로 엑세스 포인트를 사용할 수 없고 이는 낮은 유틸리티를 초래하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 2012-0046920, 공개일자 2012년 5월 11일
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 이동 엑세스 포인트를 이용하여 서브 백홀망을 구축하는 무선 백홀망 시스템을 구현한다.
또, 무선 백홀망 내의 서브 백홀망 구축을 위한 최적 어그먼트 패스를 선정하여 주는 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제 1 관점에 따른 무선 백홀망 시스템은, 무선 백홀망을 위한 다수의 빔을 송출하여 무선 링크를 형성하는 무선 백홀 스위치와, 상기 무선 링크에 의한 백홀 링크를 통해 상기 무선 백홀 스위치와의 채널을 형성하는 복수의 이동 엑세스 포인트와, 상기 복수의 이동 엑세스 포인트가 서브 백홀망을 형성하도록 최적 어그먼트 패스를 선정하는 서브 백홀망 패스 선정 장치를 포함하며, 상기 서브 백홀망 패스 선정 장치는, 상기 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티가 있는 것을 소스 노드로 설정하고, 리쿼드 케파시티가 있는 것을 싱크 노드로 설정하는 소스/싱크 설정부와, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우를 초기화하고, 상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주는 패스 탐색부와, 상기 탐색된 어그먼트 패스 중에서 플로우 케파시티에 의거하여 서브 백홀망 구성을 위한 상기 최적 어그먼트 패스를 선정하는 패스 선정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점에 따른 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치는, 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티가 있는 것을 소스 노드로 설정하고, 리쿼드 케파시티가 있는 것을 싱크 노드로 설정하는 소스/싱크 설정부와, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우를 초기화하고, 상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주는 패스 탐색부와, 상기 탐색된 어그먼트 패스 중에서 플로우 케파시티에 의거하여 서브 백홀망 구성을 위한 최적 어그먼트 패스를 선정하는 패스 선정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 패스 선정부는, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크 중에서 상기 플로우 케파시티가 가장 큰 링크를 포함하는 어그먼트 패스를 상기 최적 어그먼트 패스로 선정할 수 있다.
본 발명의 제 3 관점에 따른 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치에 의한 서브 백홀망 패스 선정 방법은, 상기 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티가 있는 것을 소스 노드로 설정하는 단계와, 상기 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 리쿼드 케파시티가 있는 것을 싱크 노드로 설정하는 단계와, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우를 초기화하는 단계와, 상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주는 단계와, 상기 탐색된 어그먼트 패스 중에서 플로우 케파시티에 의거하여 서브 백홀망 구성을 위한 최적 어그먼트 패스를 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 최적 어그먼트 패스를 선정하는 단계는, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크 중에서 상기 플로우 케파시티가 가장 큰 링크를 포함하는 어그먼트 패스를 상기 최적 어그먼트 패스로 선정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 복수의 이동 엑세스 포인트를 이용하여 구축한 서브 백홀망을 포함하는 초광역 무선 백홀망 시스템을 제공하며, 최적의 서브 백홀망을 구성할 수 있도록 최적의 어그먼트 패스를 선정하여 주는 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법을 제공한다.
이처럼, 이동 엑세스 포인트를 이용하여 최적의 서브 백홀망을 구성하기 때문에, 초광역 무선 백홀망으로 서비스하는 사용자의 QoE(Quality of Experience)를 월등히 높여주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서브 백홀망 패스 선정 방법에 따른 어그먼트 패스 선정 과정을 설명하기 위한 소스 노드 및 싱크 노드의 링크 상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서비 백홀망의 사용 유무에 따른 초광역 무선 백홀망의 성능 비교 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템의 네트워크 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템은, 무선 백홀망(10)을 위한 다수의 빔을 송출하여 무선 링크를 형성하는 무선 백홀 스위치(110)를 포함한다.
그리고, 무선 백홀 스위치(110)에 의해 형성되는 무선 링크에 의한 백홀 링크를 통해 무선 백홀 스위치(110)와의 채널을 형성하는 복수의 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)를 더 포함한다. 예컨대, 복수의 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)는 기지국을 탑재한 차량으로 구현할 수 있다. 예컨대, 무선 백홀 스위치(110)에서는 평균적으로 1 Gbps를 보장하는 만 여 개의 빔을 생성할 수 있으며, 복수의 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)는 백홀 링크를 사용하여 약 100km2 영역에 있는 사용자를 지원할 수 있다.
아울러, 복수의 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)가 서브 백홀망을 형성하도록 최적 어그먼트 패스(augment path)를 선정하는 서브 백홀망 패스 선정 장치(도시 생략됨)을 더 포함한다.
이러한, 무선 백홀망 시스템에서는 무선 백홀 스위치(110)와 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)간 채널이 백홀 링크의 용량을 결정하는데 중요하다. 만약 무선 백홀 스위치(110)와 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)간 백홀 링크의 채널이 좋지 않은 경우에는 해당 이동 엑세스 포인트가 생성하는 셀은 모두 음영지역이 된다. 또한 사용자가 집중되어 하나의 빔이 서비스하는 지역의 요구 트래픽 양이 빔의 용량보다 많게 되면 일부 사용자는 자신의 트래픽 요구치에 충족할 만큼 지원을 받지 못하게 된다.
따라서, 사용자의 QoE를 보장할 수 있는 백홀망 구조 기술 개발이 필요하며, 본 발명에서는 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)간에 스케일-프리(scale-free) 형태의 서브 백홀망을 구성하여 사용자의 QoE를 만족시킬 수 있는 초광역 무선 백홀망을 구성한다. 이를 위해, 서브 백홀망 패스 선정 장치(도시 생략됨)는 복수의 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)가 최적 서브 백홀망을 형성할 수 있도록 최적의 어그먼트 패스를 선정하여 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 서브 백홀망 패스 선정 장치(200)는, 소스/싱크 설정부(210), 패스 탐색부(220), 패스 선정부(230) 등을 포함한다.
소스/싱크 설정부(210)는 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티(residual capacity)가 있는 것을 소스(source) 노드로 설정하고, 리쿼드 케파시티(required capacity)가 있는 것을 싱크(sink) 노드로 설정한다.
패스 탐색부(220)는 소스 노드와 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우를 초기화하고, 소스 노드에서 싱크 노드로의 어그먼트 패스(augment path)를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해준다.
패스 선정부(230)는 패스 탐색부(220)에 의해 탐색된 어그먼트 패스 중에서 플로우 케파시티에 의거하여 서브 백홀망 구성을 위한 최적 어그먼트 패스를 선정한다. 여기서, 패스 선정부(230)는 소스 노드와 싱크 노드 사이의 모든 링크 중에서 플로우 케파시티가 가장 큰 링크를 포함하는 어그먼트 패스를 최적 어그먼트 패스로 선정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이에 나타낸 바와 같이 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 방법은, 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티가 있는 것을 소스 노드로 설정하는 단계(S301)를 포함한다.
그리고, 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 리쿼드 케파시티가 있는 것을 싱크 노드로 설정하는 단계(S303)를 더 포함한다.
이어서, 소스 노드와 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우를 초기화하는 단계(S305)를 더 포함한다.
아울러, 소스 노드에서 싱크 노드로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주는 단계(S307)를 더 포함한다.
그리고, 탐색된 어그먼트 패스 중에서 플로우 케파시티에 의거하여 서브 백홀망 구성을 위한 최적 어그먼트 패스를 선정하는 단계(S309)를 더 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치에 의해 수행되는 서브 백홀망 패스 선정 방법에 대해 더 자세히 살펴보기로 한다.
도 1과 같이, 무선 백홀 스위치(110)에 의해 형성되는 무선 링크에 의한 백홀 링크를 통해 복수의 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)가 무선 백홀 스위치(110)와의 채널을 형성하는 경우에, 복수의 이동 엑세스 포인트(120 내지 170)는 소스 노드 및 싱크 노드가 될 수 있기 때문에, 최적 서브 백홀망 구성을 위하여 멀티플 소스(multiple source)와 멀티플 싱크(multiple sink)간에 최대 플로우(maximum flow)가 설정되어야 한다.
이를 위해, 다수의 소스에 플로우를 제공하는 슈퍼 소스와 다수의 싱크로부터 플로우를 받는 슈퍼 싱크를 설정한 후에, 슈퍼 소스와 슈퍼 싱크 사이의 최대 플로우를 만드는 것을 고려할 수 있다. 여기서, 슈퍼 소스/싱크와 소스/싱크 사이의 링크 용량은 무한으로 설정한다.
하지만, 도 4의 링크 상태도에 나타낸 바와 같은 본 발명에서는 슈퍼 소스에서부터 받을 수 있는 용량의 제한이 있기 때문에, 소스/싱크 설정부(210)는 레시듀얼 케파시티가 있는 것을 소스 노드(s)로 설정하고(S301), 리쿼드 케파시티가 있는 것을 싱크 노드(t)로 설정한다(S303). 여기서, 각 빔으로부터 받을 수 있는 용량에서 필요한 용량을 뺀 것을 슈퍼 소스로부터 소스 노드(s)가 받을 수 있는 링크 용량으로 설정하며, 싱크 노드(t)가 필요로 하는 트래픽에서 지원 받는 용량을 뺀 것을 싱크 노드(t)가 슈퍼 싱크로 보내는 용량으로 설정한다.
그리고, 패스 탐색부(220)는 소스 노드(s)와 싱크 노드(t) 사이의 모든 링크에 대하여 플로우를 초기화한다. 예컨대, 플로우 케파시티 c와 소스 노드 s, 싱크 노드 t로 이루어진 네트워크 그래프를 G=(V,E)라 하면, 임의의 노드간 모든 링크 (u, v)에 대하여 플로우 f(u,v)를 0으로 설정한다(S305).
이어서, 패스 탐색부(220)는 소스 노드(s)에서 싱크 노드(t)로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주는 처리를 수행한다(S307).
그리고, 패스 선정부(230)는 탐색된 어그먼트 패스 중에서 플로우 케파시티에 의거하여 서브 백홀망 구성을 위한 최적 어그먼트 패스를 선정한다. 여기서, 패스 선정부(230)는 소스 노드(s)와 싱크 노드(t) 사이의 모든 링크 중에서 플로우 케파시티가 가장 큰 링크를 포함하는 어그먼트 패스를 최적 어그먼트 패스로 선정할 수 있다. 즉, 레시듀얼 케파시티의 용량이 큰 허브 노드를 지나는 어그먼트 패스를 찾을 수 있다(S309).
이러한 패스 탐색부(220) 및 패스 선정부(230)에 의한 연산 과정은 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014128417945-pat00001
수학식 1에서, P*는 (u*, v*)를 포함하는 패스이며, (u*, v*)는 모든 링크 중에서 cf(p)가 가장 큰 링크이다.
cf(p)는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014128417945-pat00002
cf(p)는 p를 지나는 모든 링크의 용량 중 가장 작은 용량, 즉 패스 p를 통해 흐를수 있는 최대 용량을 뜻한다. 패스 p의 각 링크 용량 중 가장 작은 용량밖에 흐르지 못하는 것이다.
이렇게, 링크 용량이 높은 허브 노드를 통해 서브 백홀망을 구성 할 때, 전체 백홀망은 스케일-프리 네트워크로 구성되며, 이동 엑세스 포인트간 거리가 작아진다. 즉 단대단(end-to-end) 홉 수가 작다. 또한 형성된 백홀망의 클러스터링 계수 또한 굉장히 높아지며, 네트워크의 연결성이 좋아진다. 부가적으로 링크 용량이 낮은 이동 엑세스 포인트를 사용하여 서브 백홀망을 구성하는 것보다 손실되는 비용 측면에서 유리하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서비 백홀망의 사용 유무에 따른 초광역 무선 백홀망의 성능 비교 그래프이다.
이동 엑세스 포인트간 서브 백홀망 구성을 통한 초광역 백홀망 구성 기술을 검증하기 위하여 EU의 METIS 2020 프로젝트에서 사용하고 있는 TC 2의 댄스 어반 인포메이션 소시에이티(dense urban information society) 시나리오를 사용하였다. 총 사용자는 13,000명이며 각 사용자가 발생시키는 트래픽은 3GPP FTP Model 2를 사용하여 모델링 하였다. 사용자가 발생 트래픽의 합은 약 31.5 Gbps이기 때문에, 개당 1 Gbps를 서비스 할 수 있는 빔 35개를 사용하였다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 서브 백홀망을 사용하지 않는 시스템의 QoE 만족하는 사용자의 비율은 약 0.655이고, 서브 백홀망을 사용하는 시스템의 QoE 만족하는 사용자의 비율은 0.970이 나왔다. 약 0.315의 절대적인 성능 향상을 보였으며, 비교 시스템 대비 약 48%의 성능 향상을 보였다.
본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 서브 백홀망 패스 선정 장치
210 : 소스/싱크 설정부
220 : 패스 탐색부
230 : 패스 선정부

Claims (5)

  1. 무선 백홀망을 위한 다수의 빔을 송출하여 무선 링크를 형성하는 무선 백홀 스위치와, 상기 무선 링크에 의한 백홀 링크를 통해 상기 무선 백홀 스위치와의 채널을 형성하는 복수의 이동 엑세스 포인트와, 상기 무선 백홀망 내의 서브 백홀망 구축을 위한 어그먼트 패스(augment path)를 선정하여 주는 서브 백홀망 패스 선정 장치를 포함하며;
    상기 서브 백홀망 패스 선정 장치는, 상기 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티(residual capacity)가 있는 것을 소스(source) 노드로 설정하고 리쿼드 케파시티(required capacity)가 있는 것을 싱크(sink) 노드로 설정하는 소스/싱크 설정부와, 상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스(augment path)를 탐색하는 패스 탐색부와, 상기 탐색된 어그먼트 패스 중에서 상기 서브 백홀망의 구성을 위한 어그먼트 패스를 선정하는 패스 선정부를 포함하고;
    상기 서브 백홀망 패스 선정 장치가 상기 서브 백홀망의 구성을 위한 어그먼트 패스를 선정할 때에, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우(flow)를 초기화하고, 상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주며, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크 중에서 레시듀얼 케파시티의 용량이 가장 큰 허브 노드를 지나는 어그먼트 패스를 상기 서브 백홀망의 구성을 위한 어그먼트 패스로 선정하는
    무선 백홀망 시스템.
  2. 삭제
  3. 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티(residual capacity)가 있는 것을 소스(source) 노드로 설정하고 리쿼드 케파시티(required capacity)가 있는 것을 싱크(sink) 노드로 설정하는 소스/싱크 설정부와,
    상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스(augment path)를 탐색하는 패스 탐색부와,
    상기 탐색된 어그먼트 패스 중에서 상기 무선 백홀망 내의 서브 백홀망의 구성을 위한 어그먼트 패스를 선정하는 패스 선정부를 포함하고;
    상기 서브 백홀망의 구성을 위한 어그먼트 패스를 선정할 때에,
    상기 패스 탐색부는 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우(flow)를 초기화하고, 상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주며,
    상기 패스 선정부는 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크 중에서 레시듀얼 케파시티의 용량이 가장 큰 허브 노드를 지나는 어그먼트 패스를 상기 서브 백홀망의 구성을 위한 어그먼트 패스로 선정하는 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치.
  4. 삭제
  5. 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 패스 선정 장치에 의한 서브 백홀망 패스 선정 방법으로서,
    상기 무선 백홀망의 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 레시듀얼 케파시티(residual capacity)가 있는 것을 소스(source) 노드로 설정하는 단계와,
    상기 복수의 이동 엑세스 포인트 노드 중에서 리쿼드 케파시티(required capacity)가 있는 것을 싱크(sink) 노드로 설정하는 단계와,
    상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크에 대하여 플로우(flow)를 초기화하는 단계와,
    상기 소스 노드에서 상기 싱크 노드로의 어그먼트 패스(augment path)를 탐색하여 해당 패스에 존재하는 모든 링크에 대하여 플로우를 더해주는 단계와,
    상기 소스 노드와 상기 싱크 노드 사이의 모든 링크 중에서 레시듀얼 케파시티의 용량이 가장 큰 허브 노드를 지나는 어그먼트 패스를 서브 백홀망의 구성을 위한 어그먼트 패스로 선정하는 단계를 포함하는 무선 백홀망 시스템의 서브 백홀망 형성 방법.
KR1020140194915A 2014-12-31 2014-12-31 무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법 Expired - Fee Related KR101685185B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140194915A KR101685185B1 (ko) 2014-12-31 2014-12-31 무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140194915A KR101685185B1 (ko) 2014-12-31 2014-12-31 무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160083451A KR20160083451A (ko) 2016-07-12
KR101685185B1 true KR101685185B1 (ko) 2016-12-13

Family

ID=56504999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140194915A Expired - Fee Related KR101685185B1 (ko) 2014-12-31 2014-12-31 무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101685185B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102287487B1 (ko) * 2019-10-31 2021-08-09 에스케이텔레콤 주식회사 정보전달장치 및 정보전달장치의 동작 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101453920B1 (ko) 2013-04-30 2014-10-24 한국해양대학교 산학협력단 다중 노드로 구성되는 네트워크에서의 다중 통신매체를 고려한 최적 경로 형성 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109472A2 (en) * 2003-06-06 2004-12-16 Meshnetworks, Inc. System and method to improve the overall performance of a wireless communication network
KR101155505B1 (ko) 2010-11-03 2012-06-15 한국과학기술원 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템 및 통신 방법
KR101415670B1 (ko) * 2012-07-03 2014-07-04 한국과학기술원 편파 특성을 이용한 빔/편파 자원 할당 시스템 및 방법
KR20140124116A (ko) * 2013-04-16 2014-10-24 삼성전자주식회사 이동 통신 네트워크에서 데이터-패스를 최적화시키는 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101453920B1 (ko) 2013-04-30 2014-10-24 한국해양대학교 산학협력단 다중 노드로 구성되는 네트워크에서의 다중 통신매체를 고려한 최적 경로 형성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160083451A (ko) 2016-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10791489B2 (en) Cell user occupancy indicator to enhance intelligent traffic steering
Sun et al. The SMART handoff policy for millimeter wave heterogeneous cellular networks
Liu et al. Femtocell base station deployment in commercial buildings: A global optimization approach
Mahardhika et al. Vertical handover decision algorithm using multicriteria metrics in heterogeneous wireless network
Maksymyuk et al. Stochastic Geometry Models for 5G Heterogeneous Mobile Networks.
CN104982074A (zh) 异构网络中的网络选择
CN103703814A (zh) 用于异构网络中的小区边缘容量改进的波束形成
Mavromatis et al. Efficient millimeter-wave infrastructure placement for city-scale ITS
CN109842887A (zh) 面向超密集场景考虑用户移动性的资源映射方法
Pratap et al. Distributed Randomized $ k $-Clustering Based PCID Assignment for Ultra-Dense Femtocellular Networks
Vondra et al. Distance-based neighborhood scanning for handover purposes in network with small cells
Alablani et al. Applying a dwell time-based 5G V2X cell selection strategy in the City of Los Angeles, California
CN106034297B (zh) 一种跟踪区列表配置的方法、设备及系统
Salman et al. Overview of LTE-Advanced mobile network plan layout
CN103379576B (zh) 一种基于主动规避热区和nlos的无线传感器网络分簇方法
KR101685185B1 (ko) 무선 백홀망 시스템과 서브 백홀망 패스 선정 장치 및 방법
Han et al. Coverage optimization for dense deployment small cell based on ant colony algorithm
Tseng et al. Set cover problem of coverage planning in LTE-Advanced relay networks
Goudar et al. Context-Aware multi-criteria framework for RAT selection in 5G networks
Becvar et al. Self‐optimizing neighbor cell list with dynamic threshold for handover purposes in networks with small cells
CN102970689A (zh) 无线网络编码管理方法和系统
Li et al. Weighted graph based clustering and local mobility management for dense small cell network with x2 interface
Palizban Millimeter wave small cell network planning for outdoor line-of-sight coverage
Kyriazis et al. Joint access and backhaul power consumption optimization in heterogeneous mobile broadband networks
Alia et al. MM-Wave HetNet in 5G and beyond Cellular Networks Reinforcement Learning Method to improve QoS and Exploiting Path Loss Model

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20141231

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20150126

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20141231

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20151218

Patent event code: PE09021S01D

E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20160415

Patent event code: PE09021S02D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20161024

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20161205

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20161206

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191126

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191126

Start annual number: 4

End annual number: 4

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20210916