KR101151026B1 - 인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법 - Google Patents

인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101151026B1
KR101151026B1 KR1020110007762A KR20110007762A KR101151026B1 KR 101151026 B1 KR101151026 B1 KR 101151026B1 KR 1020110007762 A KR1020110007762 A KR 1020110007762A KR 20110007762 A KR20110007762 A KR 20110007762A KR 101151026 B1 KR101151026 B1 KR 101151026B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing
terminal
energy
channel
subchannel
Prior art date
Application number
KR1020110007762A
Other languages
English (en)
Inventor
신현동
정영민
Original Assignee
경희대학교 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 경희대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020110007762A priority Critical patent/KR101151026B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101151026B1 publication Critical patent/KR101151026B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/02—Selection of wireless resources by user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0006—Assessment of spectral gaps suitable for allocating digitally modulated signals, e.g. for carrier allocation in cognitive radio
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H04L5/0057—Physical resource allocation for CQI
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 인지방법은 에너지 자원이 한정된 상태에서 채널 센싱 및 데이터 전송에 효율적으로 에너지를 할당하여 무선 인지 시스템의 성능을 최적화한다.

Description

인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법 {Cognitive radio terminal and cognitive radio method of Cognitive radio terminal}
본 발명의 일 양상은 무선 인지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 채널 센싱 및 데이터 전송에 효율적으로 에너지를 할당하는 기술에 관한 것이다.
무선 응용 기술들의 비약적인 증가에 따라 엄청난 주파수 자원 수요가 발생하였고 이로 인해 현재 모든 주파수 대역에서 할당 경쟁이 심한 실정이다. 따라서 주파수 할당 문제는 통신 사업자들 사이에 있어 매우 중요한 문제가 되고 있다. 한편, 특정 보고서에 따르면, 이미 할당된 주파수 대역들은 위치나 시간에 따라 평균적으로 30% 이하만 사용되고 있다고 한다. 이로 인해, 기존에 할당된 주파수 대역들의 사용 효율을 높이는 방안이 점차 중요한 문제로 인식되고 있다.
최근에 기존 주파수의 사용 효율을 높이는 방안으로 무선 인지(Cognitive Radio) 기술이 제안되었다. 무선 인지 기술은 선순위 사용자(예를 들어, TV 방송 사업자)에게 할당된 주파수 대역 중 시공간적으로 사용되지 않고 있는 주파수 대역(예를 들어, TV 방송 대역)을 찾아내어 후순위 사용자가 사용하는 기술로서, 동적 주파수 자원 관리 개념을 기반으로 선순위 사용자의 권한을 침해하지 않고 후순위 사용자가 유휴 주파수 부분을 공유함으로써 주파수 사용 효율을 높이는 기술이다.
일 양상에 따라, 무선 인지 통신에 있어서 채널 센싱 및 데이터 전송에 효율적으로 에너지를 할당하는 기술을 제안한다.
일 양상에 따른 인지 단말의 무선 인지방법은, 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수(sensing cardinality)를 결정하는 단계와, 센싱 서브채널의 채널상태를 분석하여 사용 가능한 서브채널을 선택하는 단계와, 선택된 서브채널을 통해 달성가능 데이터 전송률을 최대화할 수 있도록 데이터 전송에 에너지를 할당하는 단계를 포함한다.
다른 양상에 따른 인지 단말은, 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수를 결정하는 센싱 채널수 결정부와, 센싱 서브채널의 채널상태를 분석하여 사용 가능한 서브채널을 선택하는 채널상태 분석부와, 선택된 서브채널을 통해 달성가능 데이터 전송률을 최대화할 수 있도록 데이터 전송에 에너지를 할당하는 데이터 전송 처리부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 에너지 자원이 한정된 상태에서 채널 센싱 및 데이터 전송에 효율적으로 에너지를 할당하여 무선 인지 시스템의 성능을 최적화할 수 있다. 특히 최적의 채널 센싱 방법을 통해 센싱 서브 채널 수를 결정하여 데이터 전송률을 최대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선인지 통신 시스템을 도시한 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 인지 단말의 세부 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 단말의 무선 인지방법을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 센싱 에너지 수치에 따른 최적의 센싱 서브채널 수를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 센싱 에너지 수치에 따른 달성 가능한 평균 블록 전송률(achievable average block rate)을 나타내는 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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 일 실시예에 따른 무선인지 통신 시스템(1)을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 무선인지 통신 시스템(cognitive radio communication system)(1)은 선순위 단말(10), 후순위 단말인 인지 단말(12) 및 수신 단말(14)을 포함한다.
선순위 단말(10)은 안테나를 구비하고, 안테나를 이용하여 데이터 신호를 무선 채널을 통해 수신 단말(14)에 송신한다. 수신 단말(14)은 서로 다른 경로로 페이딩되는 데이터 신호를 수신 안테나를 이용하여 수신한다. 인지 단말(12)은 후순위 단말로서, 에너지 자원이 한정된 상태에서 대역 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송에 에너지를 효율적으로 할당하여 선순위 단말(10)에 할당된 주파수 대역 중 사용되지 않고 있는 주파수 대역을 사용한다.
일 실시예에 따르면, 무선인지 통신 시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 선순위 단말(10) 및 인지 단말(12)이 각각 다수의 송신 안테나인 (n1, n2,…, np)(100) 및 (n1, n2, …, ns)(120)을 갖으며, 수신 단말(14)이 다수의 수신 안테나 (n1, n2, …, nr)(140)을 갖는 다중입출력(Multiple-Input Multiple-Output:MIMO) 시스템이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 인지 단말(12)의 세부 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 인지 단말(12)은 센싱 채널수 결정부(120), 채널상태 분석부(122) 및 데이터 전송 처리부(124)를 포함한다.
센싱 채널수 결정부(120)는 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수(sensing cardinality)를 결정한다. 일 실시예에 따르면 센싱 채널수 결정부(120)는 센싱 에너지 수치(sensing energy figure)(
Figure 112011006361541-pat00001
)와, 인지 단말(12)에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))을 이용하여 센싱 서브채널 수를 결정한다. 센싱 에너지 수치(
Figure 112011006361541-pat00002
)는 서브채널 당 센싱 에너지(
Figure 112011006361541-pat00003
)와, 대역 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송에 할당되는 유효 에너지(
Figure 112011006361541-pat00004
) 간 비율이다.
나아가, 센싱 채널수 결정부(120)는 인지 단말(12)이 각 서브채널의 스펙트럼 점유를 검출할 때 발생하는 알람 오류(false alarm)와 검출 오류(miss detection) 확률을 포함하는 운영 특성을 이용하여 인지 단말(12)에 의해 각 서브 채널이 각 타임 블록동안 비지(busy) 상태로 센싱될 확률을 계산한다.
센싱 채널수 결정부(120)를 통해 센싱 서브채널 수가 결정되면, 채널상태 분석부(122)는 센싱 서브채널의 채널상태를 분석하여 사용 가능한 서브채널을 선택한다.
데이터 전송 처리부(124)는 채널상태 분석부(122)에서 선택된 서브채널을 통해 달성가능 데이터 전송률을 최대화할 수 있도록 데이터 전송에 에너지를 할당한다. 일 양상에 따르면 데이터 전송 처리부(124)는 인지 단말(12)에 의해 서브채널이 아이들(idle) 상태로 센싱된 조건 하에서 서브채널이 선순위 단말(10)에 의해 사용되고 있을 확률을 이용하여 서브채널을 통한 인지 단말(12)의 달성가능 데이터 전송률을 결정한다.
전술한 각 구성을 기초로 하여 이하 수식들을 통해 인지 단말(12)이 에너지 자원이 한정된 상태에서 센싱 서브채널 수(sensing cardinality)를 결정하고 대역 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송에 에너지를 효율적으로 할당하는 기술에 대해 상세히 후술한다.
일 양상에 따르면 본 발명은 에너지 자원이 한정된 멀티밴드 다중입출력 무선인지 네트워크(an energy-limited multiband MIMO cognitive radio network)에서 제1 사용자(primary users) 및 제2 사용자(secondary users)가 각각 np 및 ns의 다중 안테나를 갖는 경우를 고려한다. 도 1을 참조하면, 제1 사용자는 선순위 단말(10)에 해당되고, 제2 사용자는 후순위 단말인 인지 단말(12)에 해당된다.
채널은 Nsub 주파수 밴드(subchannels)를 포함하고, 각 서브채널은 대역폭 Bc을 가지며, 독립적이고 동일한 분포를 따르는(independent and identically distributed:이하 i.i.d.라 칭함) 플랫 레일리 페이딩(flat Rayleigh fading) 특성을 갖는다.
각 서브채널의 페이딩 계수(fading coefficients)는 코히런스 타임 블록 Tc(a block of coherence time) 내에서는 일정하고, 소정의 어느 한 블록에서 다른 블록으로는 독립적으로 변한다. 각 서브채널에 대해 제1 사용자는 허가를 갖고 접근(licensed access)하고, 제2 사용자는 기회를 보아 접근(opportunistic access)한다. 각 서브채널에서의 스펙트럼 점유는 아이들(idle) 또는 비지(busy) 상태를 따르며, 점유 상태는 각 코히런스 블록 내에서는 일정하고 다음 블록 내에서 독립적으로 변한다. Pbusy는 각 서브채널이 각 타임 블록 내에서 비지 상태일 확률이다.
각 코히런스 블록 내에서 제2 사용자는 센싱할 서브채널 셋(a set of subchannels to sense)을 선택한다. 센싱할 서브채널 셋은 광대역 스펙트럼 센싱셋 S(S⊆C={1,2,...,Nsub})를 나타내고, 계수 |S|는 센싱 서브채널 수(sensing cardinality)를 나타낸다. 제2 사용자는 유효 에너지(available energy)
Figure 112011006361541-pat00005
할당을 통해 서브채널들을 동시에 센싱한 이후, 아이들(idle)로 센싱된 서브채널 셋(Sidle⊆S)을 결정하고, 데이터 전송(data transmission)을 위해 Sidle 내 하나의 서브채널
Figure 112011006361541-pat00006
를 선택한다.
네트워크 생명주기를 연장하고 제2 사용자에 의한 네트워크 간섭을 제한하기 위해서, 제2 사용자는 코히런스 블록 당 유효 에너지
Figure 112011006361541-pat00007
를 채널 센싱 및 데이터 전송에 사용한다. 이때 제2 사용자는 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송에 유효 에너지
Figure 112011006361541-pat00008
를 최적으로 할당한다. 제2 사용자는 선택된 서브채널
Figure 112011006361541-pat00009
를 통해 전송전력
Figure 112011006361541-pat00010
를 이용하여 nr 안테나를 갖는 수신 단말에 데이터를 전송한다. 이때, 서브채널
Figure 112011006361541-pat00011
를 통해 수신 단말에 수신되는 신호는 해당 채널의 상태가 아이들(idle)인지 여부에 따라 식 1과 같다.
Figure 112011006361541-pat00012
xs와 xp는 각각 제2 사용자와 제1 사용자의 ns×1 전송 신호와 np×1 전송 신호이다(
Figure 112011006361541-pat00013
). H i 와 G i 는 각각 제2 사용자와 제1 사용자가 수신 단말에 데이터를 전송하는 채널의 nr×ns와 nr×np 채널 행렬(channel matrices)이다. z는 수신 단말이 nr×1 수신 안테나를 통해 수신한 신호에 첨가된 잡음신호(additive white Gaussian noises)이다. γs와 γp는 각각 제2 사용자가 수신 단말에 전송하는 신호의 송수신 안테나 쌍과 제1 사용자가 수신 단말에 전송하는 신호의 송수신 안테나 쌍의 평균 신호 대 잡음비(the average received signal-to-noise ratios(SNRs) per antenna at the receiver)를 나타낸다.
유효 에너지
Figure 112011006361541-pat00014
와 전송전력
Figure 112011006361541-pat00015
를 이용한 제2 사용자의 최대 데이터 전송 시간(the maximum data transmission time of the secondary user)은 다음과 같다.
Figure 112011006361541-pat00016
. 전술한 최대 데이터 전송 시간은 제2 사용자가 대역 스펙트럼 센싱 없이 서브채널에 공격적으로 접근(aggressively accesses)하고, 전송전력
Figure 112011006361541-pat00017
및 유효 에너지
Figure 112011006361541-pat00018
를 데이터 전송에만 사용하는 경우의 전송 시간에 상응한다.
그러나, 에너지 자원이 제한된 상황에서는
Figure 112011006361541-pat00019
이다.
Figure 112011006361541-pat00020
는 서브채널 당 센싱 에너지(sensing energy cost per subchannel)인 per-subchannel sensing energy이다. 센싱 에너지 수치(sensing energy figure)(
Figure 112011006361541-pat00021
)는 서브채널 당 센싱 에너지
Figure 112011006361541-pat00022
와, 대역 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송에 할당되는 유효 에너지
Figure 112011006361541-pat00023
간 비율인
Figure 112011006361541-pat00024
이고, 이는 센싱 단계의 에너지 효율이 반영된다.
본 발명에 따르면, 제2 사용자의 최적의 센싱 서브채널 수(sensing cardinality=the number of channels to sense)를 센싱 에너지 수치
Figure 112011006361541-pat00025
와, 제2 사용자에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))을 이용하여 결정한다.
이때 제2 사용자에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))이 각 서브 채널이 각 타임 블록동안 비지(busy) 상태일 확률(Pbusy)과 동일하면, 제2 사용자의 최적의 센싱 서브채널 수는 센싱 에너지 수치
Figure 112011006361541-pat00026
에 의해 결정된다.
나아가, 제2 사용자는 최적의 센싱 서브채널 수를 결정하기 위해서 제2 사용자가 각 서브채널의 스펙트럼 점유를 검출(detect the primary spectrum occupancy in each subchannel)할 때의 알람 오류 확률(false alarm probilities) Pf과 검출 오류 확률(miss detection probilities) Pm을 포함하는 운영 특성(operating characteristics)을 이용할 수 있다. 이때, 제2 사용자에 의해 각 서브 채널이 각 타임 블록동안 아이들(idle) 상태로 센싱될 확률을 계산할 수 있는데, 이는 식 2와 같다.
Figure 112011006361541-pat00027
제2 사용자의
Figure 112011006361541-pat00028
서브채널(
Figure 112011006361541-pat00029
)을 통한 달성 가능 전송률(The achievable rate in nats/s/Hz)은 식 3과 같다.
Figure 112011006361541-pat00030
식 3에서
Figure 112011006361541-pat00031
이고, 이는 제2 사용자에 의해
Figure 112011006361541-pat00032
서브채널(
Figure 112011006361541-pat00033
)이 아이들(idle) 상태로 센싱된 조건(conditioned on the event that the secondary user senses this subchannel to be idle) 하에서
Figure 112011006361541-pat00034
서브채널이 제1 사용자에 의해 사용되고 있을 확률(the probability of the ith subchannel is occupied by the primary user)이다.
수신단말의 안테나 수(nr) ≤ 제2 사용자의 안테나 수(ns) + 제1 사용자의 안테나 수(np)이면, 제2 사용자가 유효 에너지
Figure 112011006361541-pat00035
를 이용하여 블록 당 달성 가능한 평균 블록 전송률(the achievable average block rate per block of the secondary user)(nats/Hz)은 식 4와 같다.
Figure 112011006361541-pat00036
이때, 식 4의
Figure 112011006361541-pat00037
은 식 5와 같고 식 4의 <C>는 식 6과 같다.
Figure 112011006361541-pat00038
Figure 112011006361541-pat00039
Figure 112011006361541-pat00040
Figure 112011006361541-pat00041
Figure 112011006361541-pat00042
Figure 112011006361541-pat00043
제2 사용자가 유효 에너지
Figure 112011006361541-pat00044
를 이용하여 블록 당 달성 가능한 평균 블록 전송률(the achievable average block rate)을 최대화하기 위한 최적의 센싱 서브채널 수
Figure 112011006361541-pat00045
는 식 10과 같다.
Figure 112011006361541-pat00046
이때,
Figure 112011006361541-pat00047
이고,
Figure 112011006361541-pat00048
는 Lambert W-function이다.
<C>는 |S| 함수가 아니기 때문에, 최적의 센싱 서브채널 수
Figure 112011006361541-pat00049
는 안테나 수와는 상관이 없고, 단지 센싱 에너지 수치
Figure 112011006361541-pat00050
와, 제2 사용자에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))에 따라 결정된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 단말의 무선 인지방법을 도시한 흐름도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 인지 단말(12)은 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수를 결정한다(300). 일 실시예에 따르면 인지 단말(12)은 센싱 에너지 수치(sensing energy figure)(
Figure 112011006361541-pat00051
)와, 인지 단말(12)에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))을 이용하여 센싱 서브채널 수를 결정한다. 나아가, 인지 단말(12)은 인지 단말(12)이 각 서브채널의 스펙트럼 점유를 검출할 때 발생하는 알람 오류(false alarm)와 검출 오류(miss detection) 확률을 포함하는 운영 특성을 이용하여 인지 단말(12)에 의해 각 서브 채널이 각 타임 블록동안 비지(busy) 상태로 센싱될 확률을 계산한다.
이어서, 인지 단말(12)은 센싱 서브채널의 채널상태를 분석하여 사용 가능한 서브채널을 선택한다(310).
이어서, 인지 단말(12)은 선택된 서브채널을 통해 달성가능 데이터 전송률을 최대화할 수 있도록 데이터 전송에 에너지 할당한다(320). 일 양상에 따르면 인지 단말(12)은 인지 단말(12)에 의해 서브채널이 아이들(idle) 상태로 센싱된 조건 하에서 서브채널이 선순위 단말(10)에 의해 사용되고 있을 확률을 이용하여 서브채널을 통한 인지 단말(12)의 달성가능 데이터 전송률을 결정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 센싱 에너지 수치
Figure 112011006361541-pat00052
에 따른 최적의 센싱 서브채널 수
Figure 112011006361541-pat00053
를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 최적의 센싱 서브채널 수
Figure 112011006361541-pat00054
는 센싱 에너지 수치
Figure 112011006361541-pat00055
가 감소하거나 Pbusy가 증가함에 따라 증가함을 확인할 수 있다. 이는 센싱 에너지 수치
Figure 112011006361541-pat00056
가 작거나(energy-efficient spectrum sensing), Pbusy가 큰 경우(dense primary spectrum occupancy) 아이들(idle) 상태의 서브채널을 검출할 확률을 증가시키기 위해 제2 사용자가 보다 많은 서브채널을 센싱해야 함을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 센싱 에너지 수치
Figure 112011006361541-pat00057
에 따른 달성 가능한 평균 블록 전송률(achievable average block rate)
Figure 112011006361541-pat00058
을 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 최적의 센싱 서브채널 수
Figure 112011006361541-pat00059
의 사용은 균형있게 채널 센싱과 데이터 전송에 에너지를 할당함에 따라 제2 사용자가 달성 가능한 평균 블록 전송률
Figure 112011006361541-pat00060
을 최대화할 수 있음을 의미한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
12 : 인지 단말 120 : 센싱 채널수 결정부
122 : 채널상태 분석부 124 : 데이터 전송 처리부

Claims (13)

  1. 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수(sensing cardinality)를 결정하는 단계;
    상기 센싱 서브채널의 채널상태를 분석하여 사용 가능한 서브채널을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 서브채널을 통해 달성가능 데이터 전송률을 최대화할 수 있도록 데이터 전송에 에너지를 할당하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 단말의 무선 인지방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인지 단말은 후순위 단말로서, 에너지 자원이 한정된 상태에서 상기 대역 스펙트럼 센싱 및 상기 데이터 전송에 에너지를 할당하여 선순위 단말에 할당된 주파수 대역 중 사용되지 않고 있는 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 인지방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인지 단말 및 상기 선순위 단말은 각각 다중 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인지방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수를 결정하는 단계는,
    센싱 에너지 수치(sensing energy figure)(ζ)와, 상기 인지 단말에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))을 이용하여 상기 센싱 서브채널 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 인지 단말의 무선 인지방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센싱 에너지 수치(ζ)는 서브채널 당 센싱 에너지(E0)와, 대역 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송에 할당되는 유효 에너지(Etot) 간 비율인 것을 특징으로 하는 인지 단말의 무선 인지방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수를 결정하는 단계는,
    상기 인지 단말에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))이 각 서브 채널이 각 타임 블록동안 비지(busy) 상태일 확률(Pbusy)과 동일하면, 센싱 서브채널 수를 상기 센싱 에너지 수치(sensing energy figure)(ζ)를 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 인지 단말의 무선 인지방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수를 결정하는 단계는,
    상기 인지 단말이 각 서브채널의 스펙트럼 점유를 검출할 때 발생하는 알람 오류(false alarm)와 검출 오류(miss detection) 확률을 포함하는 운영 특성을 이용하여 상기 인지 단말에 의해 상기 각 서브 채널이 각 타임 블록동안 비지(busy) 상태로 센싱될 확률을 계산하는 것을 특징으로 하는 인지 단말의 무선 인지방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 서브채널을 통해 달성가능 데이터 전송률을 최대화할 수 있도록 데이터 전송에 에너지를 할당하는 단계는,
    상기 인지 단말에 의해 상기 서브채널이 아이들(idle) 상태로 센싱된 조건 하에서 상기 서브채널이 선순위 단말에 의해 사용되고 있을 확률을 이용하여 상기 서브채널을 통한 인지 단말의 달성가능 데이터 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는 인지 단말의 무선 인지방법.
  9. 대역 스펙트럼 센싱에 에너지를 할당하여 센싱 서브채널 수(sensing cardinality)를 결정하는 센싱 채널수 결정부;
    상기 센싱 서브채널의 채널상태를 분석하여 사용 가능한 서브채널을 선택하는 채널상태 분석부; 및
    상기 선택된 서브채널을 통해 달성가능 데이터 전송률을 최대화할 수 있도록 데이터 전송에 에너지를 할당하는 데이터 전송 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 단말.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 센싱 채널수 결정부는,
    센싱 에너지 수치(sensing energy figure)(ζ)와, 상기 인지 단말에 의해 각 서브채널이 비지(busy) 상태로 센싱될 확률(Ps(busy))을 이용하여 상기 센싱 서브채널 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 인지 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 센싱 에너지 수치(ζ)는 서브채널 당 센싱 에너지(E0)와, 대역 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송에 할당되는 유효 에너지(Etot) 간 비율인 것을 특징으로 하는 인지 단말.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 센싱 채널수 결정부는,
    상기 인지 단말이 각 서브채널의 스펙트럼 점유를 검출할 때 발생하는 알람 오류(false alarm)와 검출 오류(miss detection) 확률을 포함하는 운영 특성을 이용하여 상기 인지 단말에 의해 상기 각 서브 채널이 각 타임 블록동안 비지(busy) 상태로 센싱될 확률을 계산하는 것을 특징으로 하는 인지 단말.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 데이터 전송 처리부는,
    상기 인지 단말에 의해 상기 서브채널이 아이들(idle) 상태로 센싱된 조건 하에서 상기 서브채널이 선순위 단말에 의해 사용되고 있을 확률을 이용하여 상기 서브채널을 통한 인지 단말의 달성가능 데이터 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는 인지 단말.
KR1020110007762A 2011-01-26 2011-01-26 인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법 KR101151026B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110007762A KR101151026B1 (ko) 2011-01-26 2011-01-26 인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110007762A KR101151026B1 (ko) 2011-01-26 2011-01-26 인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101151026B1 true KR101151026B1 (ko) 2012-06-08

Family

ID=46688506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110007762A KR101151026B1 (ko) 2011-01-26 2011-01-26 인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101151026B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016043523A1 (ko) * 2014-09-18 2016-03-24 엘지전자 주식회사 반송파 집성 기법을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국과 신호를 송수신하는 방법 및 장치
KR20210128161A (ko) * 2020-04-16 2021-10-26 한밭대학교 산학협력단 인지 무선 통신을 위한 순환 신경망 기반 스펙트럼 센싱 방법 및 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016043523A1 (ko) * 2014-09-18 2016-03-24 엘지전자 주식회사 반송파 집성 기법을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국과 신호를 송수신하는 방법 및 장치
US10237893B2 (en) 2014-09-18 2019-03-19 Lg Electronics Inc. Method and device for transmitting and receiving signal to and from ENB by user equipment in wireless communication system that supports carrier aggregation
KR20210128161A (ko) * 2020-04-16 2021-10-26 한밭대학교 산학협력단 인지 무선 통신을 위한 순환 신경망 기반 스펙트럼 센싱 방법 및 장치
KR102390190B1 (ko) * 2020-04-16 2022-04-25 한밭대학교 산학협력단 인지 무선 통신을 위한 순환 신경망 기반 스펙트럼 센싱 방법 및 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10499389B2 (en) Allocation of sub-channels of MIMO channels using a basestation with plurality of sectors
Deek et al. The impact of channel bonding on 802.11 n network management
Khoshkholgh et al. Access strategies for spectrum sharing in fading environment: Overlay, underlay, and mixed
US8971962B2 (en) Distributed antenna system, base station device, and antenna selection control method
US9345046B2 (en) User equipment and method for distributed channel access for D2D communications
KR101139168B1 (ko) 무선 통신 네트워크에서 통신을 수행하는 시스템 및 방법
US20110280205A1 (en) Method and access network device for interference coordination
KR101129795B1 (ko) 지능형 무선 인지 기술에서의 효율적인 스펙트럼 감지 방법및 절차
JP2010514372A (ja) 無線システムに関するチャネル品質情報フィードバック技術
JP2008295079A (ja) 適応サブキャリア−クラスタ構成及び選択的ローディングを備えたｏｆｄｍａ
EP2617243A1 (en) Method and apparatus for interference-aware wireless communications
US10716108B2 (en) Cellular network access method and apparatus
US9948360B2 (en) Base station, wireless communication terminal, wireless communication system and wireless communication method
Singhal et al. HCR-WSN: Hybrid MIMO cognitive radio system for wireless sensor network
KR101151026B1 (ko) 인지 단말 및 인지 단말의 무선 인지방법
WO2017097076A1 (zh) 一种频分双工无线宽带通信方法、装置及基站
CN112821969B (zh) 一种全双工认知无线网络的混合动态频谱访问方法及装置
KR101072063B1 (ko) Ｃｓｍａ/ｃａ 무선 네트워크에 기초한 무선 인지 시스템에서의 전송 전력을 할당하는 방법
KR102178532B1 (ko) 간섭 정렬 기반 주파수 할당 방법 및 이를 위한 송신 장치
US20090109911A1 (en) Obtaining channel feedback from users in a wireless communication system
Oksanen et al. Characterization of spatial diversity in cooperative spectrum sensing
KR101298136B1 (ko) 다중 안테나 시스템에서 빔 형성 장치 및 방법
KR101656527B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 사운딩 신호 송/수신 장치 및 방법
Santhamurthy et al. Appropriate Channel Selection for Dynamic Resource Allocation with Priority Scheduling Approach in Multi-hop Cognitive Radio Networks.
KR101360659B1 (ko) 인지 무선 시스템을 위한 다중 경로 스펙트럼 검출 장치, 방법 및 이를 이용한 인지 무선 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150508

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee