KR101470873B1 - 인지 무선 통신 시스템 - Google Patents

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KR101470873B1
KR101470873B1 KR1020120124856A KR20120124856A KR101470873B1 KR 101470873 B1 KR101470873 B1 KR 101470873B1 KR 1020120124856 A KR1020120124856 A KR 1020120124856A KR 20120124856 A KR20120124856 A KR 20120124856A KR 101470873 B1 KR101470873 B1 KR 101470873B1
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이정우
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중앙대학교 산학협력단
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Abstract

메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하는 인지 무선 시스템이 개시된다. 인지 무선 시스템에 포함된 인지 무선 노드는 할당된 주파수 대역을 센싱하고, 센싱 결과를 이진화하여 인지 무선 제어 장치로 전송한다. 인지 무선 제어 장치는 수신된 센싱 결과에 따라서 가중치를 생성하고, 센싱 결과와 가중치에 따라서 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대하여 판단한다.

Description

인지 무선 통신 시스템{SYSTEM FOR COGNITIVE RADIO COMMUNICATION}
하기의 실시예들은 인지 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 센싱 결과를 전송하는 인지 무선 노드와 상기 센싱 결과에 따라서 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하는 인지 무선 제어 장치를 포함하는 인지 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 해당 무선 통신 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송한다. 만약 무선 통신 시스템이 전송할 데이터가 없다면, 무선 통신 시스템에 할당된 주파수 대역은 사용되지 않는다.
인지 무선 통신 시스템은 다른 무선 통신 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하여 다른 무선 통신 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단한다. 만약 다른 무선 통신 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있다면, 인지 무선 통신 시스템은 대기한다. 그러나, 다른 무선 통신 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있지 않다면, 인지 무선 통신 시스템은 다른 무선 통신 시스템에 할당된 주파수 대역을 사용하여 데이터를 전송한다.
인지 무선 통신 시스템은 다른 무선 통신 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 센싱을 수행하는 인지 무선 노드와 인지 무선 노드로부터 센싱 결과를 수신하여 다른 무선 통신 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 최종적으로 판단하는 인지 무선 제어 장치로 구성된다.
만약 인지 무선 노드로부터 인지 무선 제어 장치까지의 피드백 채널이 불완전한 경우에, 인지 무선 노드로부터 인지 무선 제어 장치로 전송되는 센싱 결과에 오류가 발생할 수 있다. 이 경우, 인지 무선 제어 장치의 판단이 잘못되어 다른 무선 통신 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는 경우에 인지 무선 통신 시스템이 해당 주파수 대역을 사용하려고 시도할 수 있다.
따라서, 인지 무선 제어 장치가 다른 무선 통신 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 정확히 판단하는 기술이 필요하다.
하기의 실시예들의 목적은 인지 무선 장치의 피드백 채널에서 오류 발생을 고려하여 신뢰성 있는 피드백을 제공하는 것이다.
하기의 실시예들의 또 다른 목적은 메인 시스템의 채널 사용 여부에 대하여 정확히 판단하는 것이다.
하기의 실시예들의 또 다른 목적은 적은 대역폭을 이용하여 메인 시스템의 채널 사용 여부에 대하여 피드백하는 것이다.
하기의 실시예들의 또 다른 목적은 피드백 채널의 상태 등을 실시간으로 파악하기 위한 오버헤드 없이, 메인 시스템의 채널 사용 여부를 판단하는 것이다.
예시적 실시예에 따르면, 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 이진화된 센싱 결과를 복수 노드로부터 각각 수신하는 수신부, 상기 수신한 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치를 산출하는 가중치 산출부, 상기 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교하는 비교부 및 상기 비교부의 비교 결과에 따라서 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 인지 무선 제어 장치가 제공된다.
여기서, 상기 가중치 산출부는 상기 각각의 센싱 결과가 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한 경우에, 상기 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 높게 산출할 수 있다.
그리고, 상기 가중치 산출부는 하기 수학식 1에 따라서 상기 가중치를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112012091054130-pat00001

여기서,
Figure 112012091054130-pat00002
는 i번째 노드로부터 수신한 센싱 결과에 상응하는 가중치이고, M은 복수 노드의 개수이고,
Figure 112012091054130-pat00003
는 하기 수학식 2에 따라서 결정된다.
[수학식 2]
Figure 112012091054130-pat00004

여기서,
Figure 112012091054130-pat00005
은 i번째 노드로부터 수신한 이진화된 센싱 결과이고,
Figure 112012091054130-pat00006
는 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값으로서, 하기 수학식 3에 따라서 결정된다.
Figure 112012091054130-pat00007
및
Figure 112012091054130-pat00008
는 0 보다 큰 값의 상수이다.
[수학식 3]
Figure 112012091054130-pat00009

또한, 상기 가중치 산출부는 상기 판단이 성공할 확률이 최대화 되도록 상기 가중치를 결정할 수 있다.
여기서, 상기 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가질 수는 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하는 인지 무선 노드에 있어서, 상기 주파수 대역을 센싱하여 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 이진화된 제1 센싱 결과를 생성하는 센싱부, 상기 제1 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치로 전송하는 전송부, 상기 인지 무선 제어 장치로부터 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 판단 결과는 상기 제1 센싱 결과와 상기 제1 센싱 결과에 따라 결정되는 제1 가중치를 곱한 값을 고려하여 판단되는 인지 무선 노드가 제공된다.
여기서, 상기 인지 무선 제어 장치와 연관된 복수의 제2 인지 무선 노드들이 각각 센싱한 복수의 제2 센싱 결과들이 상기 인지 무선 제어 장치로 전송되고, 상기 제2 센싱 결과들에 따라 상기 제2 센싱 결과들에 상응되는 제2 가중치들이 생성되고, 상기 판단 결과는 상기 제2 센싱 결과들과 상기 제2 가중치들을 곱한 값을 추가적으로 고려하여 판단될 수 있다.
그리고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 가중치의 값은 상기 제1 센싱 결과가 상기 제1 센싱 결과 및 상기 제2 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한지 여부에 따라서 산출될 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 이진화된 센싱 결과를 복수 노드로부터 각각 수신하는 단계, 상기 수신한 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치를 산출하는 단계, 상기 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교하는 단계 및 상기 비교 결과에 따라서 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 인지 무선 제어 방법이 제공된다.
여기서, 상기 가중치를 산출하는 단계는 상기 각각의 센싱 결과가 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한 경우에, 상기 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 높게 산출할 수 있다.
그리고, 상기 가중치를 산출하는 단계는 하기 수학식 4에 따라서 상기 가중치를 산출할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112012091054130-pat00010

여기서,
Figure 112012091054130-pat00011
는 i번째 노드로부터 수신한 센싱 결과에 상응하는 가중치이고, M은 복수 노드의 개수이고,
Figure 112012091054130-pat00012
는 하기 수학식 5에 따라서 결정된다.
[수학식 5]
Figure 112012091054130-pat00013

여기서,
Figure 112012091054130-pat00014
은 i번째 노드로부터 수신한 이진화된 센싱 결과이고,
Figure 112012091054130-pat00015
는 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값으로서, 하기 수학식 6에 따라서 결정된다.
Figure 112012091054130-pat00016
및
Figure 112012091054130-pat00017
는 0 보다 큰 값의 상수이다.
[수학식 6]
Figure 112012091054130-pat00018

또한, 상기 가중치를 산출하는 단계는 상기 판단이 성공할 확률이 최대화 되도록 상기 가중치를 결정할 수 있다.
여기서, 상기 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가질 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하는 인지 무선 노드의 동작 방법에 있어서, 상기 주파수 대역을 센싱하여 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 이진화된 제1 센싱 결과를 생성하는 단계, 상기 제1 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치로 전송하는 단계 및 상기 인지 무선 제어 장치로부터 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 판단 결과는 상기 제1 센싱 결과와 상기 제1 센싱 결과에 따라 결정되는 제1 가중치를 곱한 값을 고려하여 판단되는 인지 무선 노드의 동작 방법이 제공된다.
여기서, 상기 인지 무선 제어 장치와 연관된 복수의 제2 인지 무선 노드들이 각각 센싱한 복수의 제2 센싱 결과들이 상기 인지 무선 제어 장치로 전송되고, 상기 제2 센싱 결과들에 따라 상기 제2 센싱 결과들에 상응되는 제2 가중치들이 생성되고, 상기 판단 결과는 상기 제2 센싱 결과들과 상기 제2 가중치들을 곱한 값을 추가적으로 고려하여 판단될 수 있다.
그리고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 가중치의 값은 상기 제1 센싱 결과가 상기 제1 센싱 결과 및 상기 제2 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한지 여부에 따라서 산출될 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 인지 무선 장치의 피드백 채널에서 오류 발생을 고려하여 신뢰성 있는 피드백을 제공할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 메인 시스템의 채널 사용 여부에 대하여 정확히 판단할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 적은 대역폭을 이용하여 메인 시스템의 채널 사용 여부에 대하여 피드백할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 피드백 채널의 상태를 실시간으로 파악할 필요가 없다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템을 개념적으로 설명한 도면이다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 인지 무선 제어 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 다른 예시적 실시예에 따른 인지 무선 노드의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 또 다른 예시적 실시예에 따른 인지 무선 제어 방법을 단계별로 도시한 순서도이다.
도 5는 또 다른 예시적 실시예에 따른 인지 무선 노드의 동작 방법을 단계별로 도시한 순서도이다.
이하, 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템을 개념적으로 설명한 도면이다.
인지 무선 통신(Cognitive Radio Communication)은 서로 다른 종류의 무선 통신 서비스가 동일한 주파수를 사용할 수 있도록 하는 통신 방식이다. 메인 시스템(110, 111)은 미리 결정된 주파수 대역을 할당 받아 서로간의 통신에 이용한다.
서브 통신 시스템(121, 122, 123, 130)은 인지 무선 노드(121, 122, 123)와 인지 무선 제어 장치(130)로 구성된다. 인지 무선 노드(121, 122, 123)는 메인 시스템(110, 111)이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 센싱한다. 인지 무선 노드(121, 122, 123)는 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치(130)로 전송한다. 인지 무선 제어 장치(130)는 메인 시스템(110, 111)이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는지 판단한다.
만약 메인 시스템(110, 111)이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 것으로 판단된 경우에, 서브 통신 시스템(121, 122, 123, 130)은 메인 시스템(110, 111)에 할당된 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제1 인지 무선 노드(121)는 제2 인지 무선 노드(122) 또는 통신 디바이스(140)로 데이터를 직접 전송할 수 있다. 또는 제1 인지 무선 노드(121)는 기지국/중계기와 같은 중계 장치를 경유하여 제2 인지 무선 노드(122) 또는 통신 디바이스(140)로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 통신 디바이스(140)는 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치(130)로 전송하거나, 메인 시스템(110, 111)이 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 인지 무선 제어 장치(130)로부터 수신하지 않은 장치로서, 메인 시스템(110, 111)에 할당된 주파수 대역을 이용하여 제1 인지 무선 노드(121)와 통신 가능한 장치이다.
예시적 실시예에 따르면, 인지 무선 노드(121, 122, 123)는 센싱 결과를 '0' 또는 '1'로 이진화하여 인지 무선 제어 장치(130)로 전송할 수 있다. 센싱 결과를 이진화하여 전송하면, 인지 무선 노드(121, 122, 123)와 인지 무선 제어 장치(130)간의 채널 대역폭이 좁은 경우에도 센싱 결과를 전송할 수 있고, 인지 무선 노드(121, 122, 123)와 인지 무선 제어 장치(130)간의 채널을 효율적으로 사용할 수 있다.
인지 무선 제어 장치(130)는 각 인지 무선 노드(121, 122, 123)로부터 수신한 센싱 결과에 상응하는 가중치들을 산출하고, 산출된 가중치들을 각각의 센싱 결과에 곱할 수 있다. 인지 무선 제어 장치(130)는 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교하여 메인 시스템(110, 111)이 할당된 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하고 있는지 판단할 수 있다.
여기서, 인지 무선 제어 장치(130)는 각 인지 무선 노드(121, 122, 123)가 피드백한 센싱 결과의 중요도에 따라서 '0'과 같거나 크고, '1' 보다는 작은 값으로 각 가중치를 산출할 수 있다. 각 가중치가 '0' 또는 '1'로 이진화된 센싱 결과와 곱해지면, 인지 무선 제어 장치(130)는 센싱 결과의 중요도를 충분히 고려하여 메인 시스템(110, 111)이 할당된 주파수 대역을 이용하여 통신하고 있는지 판단할 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 인지 무선 제어 장치(130)는 인지 무선 노드(121, 122, 123)로부터 이진화된 센싱 결과를 수신하므로 하드 디시젼(hard decision)과 유사하게 적은 대역만을 사용하여 센싱결과를 수신할 수 있다. 그러나, 가중치를 곱하여 메인 시스템(110, 111)의 주파수 대역 사용 여부를 판단하므로, 소프트 디시젼(soft decision)과 유사하게 각 무선 인지 노드(121, 122, 123)의 중요성, 각 센싱 결과의 중요성을 고려하여 메인 시스템(110, 111)의 주파수 대역 사용 여부를 판단할 수 있다.
따라서, 인지 무선 노드(121, 122, 123)로부터 인지 무선 제어 장치(130)까지의 피드백 채널의 실시간 상태(채널 이득)에 관계없이 인지 무선 제어 장치(130)는 소프트 디시전을 수행할 수 있다. 그러므로, 인지 무선 제어 장치(130)는 피드백 채널의 상태를 실시간으로 파악하기 위한 오버헤드를 수행하지 않으면서도 소프트 디시전 방식을 이용하여 메인 시스템(110, 111)의 주파수 대역 사용 여부를 판단할 수 있다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 인지 무선 제어 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 인지 무선 제어 장치(200)는 수신부(210), 가중치 산출부(220), 비교부(230), 판단부(240) 및 전송부(250)를 포함한다.
메인 시스템은 메인 제어 장치 및 메인 노드로 구성된다. 메인 시스템은 주파수 대역을 할당받고, 할당 받은 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송한다.
인지 무선 통신 시스템은 인지 무선 제어 장치(200)와 인지 무선 노드(260, 270, 280)들로 구성된다. 인지 무선 노드(260, 270, 280)들은 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱한다. 일측에 따르면, 인지 무선 노드(260, 270, 280)들의 센싱 결과는 서로 상이할 수 있다. 예를들어, 인지 무선 노드(260)은 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있지 않다고 센싱하였으나, 다른 인지 무선 노드들(270, 280)은 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있다고 센싱할 수도 있다. 또한, 그 역도 가능하다.
인지 무선 노드(260, 270, 280)들은 센싱 결과를 이진화하여 인지 무선 제어 장치(200)로 전송할 수 있다. 여기서, 이진화는 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 나타내는 센싱 결과가 두 개의 값 중에서 어느 하나의 값을 가지도록 센싱 결과를 산출한다는 의미이다. 예를 들어, 인지 무선 노드(260)가, 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 판단한 경우, 센싱 결과는 '1'일 수 있다. 또한, 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 것으로 판단한 경우, 센싱 결과는 '0'일 수 있다.
일측에 따르면, 각각의 인지 무선 노드(260, 270, 280)들로부터 수신부(210)까지의 무선 채널은 오류가 발생하는 불완전한 채널일 수 있다. 따라서, 인지 무선 노드(260)가 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는 것으로 판단하여 센싱 결과를 '1'로 산출하고, 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치(200)로 전송한 경우에도, 수신부(210)가 수신한 센싱 결과는 '0'일 수 있다. 이 경우에, 수신부(210)는 인지 무선 노드(260)의 센싱 결과는 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하지 있지 않다는 것으로 판단할 수 있다.
가중치 산출부(220)는 수신부(210)가 수신한 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치를 산출한다. 일측에 따르면, 가중치 산출부(220)는 수신한 센싱 결과들의 다수결을 이용하여 가중치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 가중치 산출부(220)는 수신한 센싱 결과들 중에서 더 많은 값을 가지는 센싱 결과를 다수값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 인지 무선 노드(260)로부터 수신한 센싱 결과가 '0'이고, 인지 무선 노드(270, 280)로부터 수신한 센싱 결과가 '1'인 경우에, 값이 '0'인 센싱 결과의 개수는 1개이고, 값이 '1'인 센싱 결과의 개수는 2개이다. 따라서 이 경우의 다수값은 '1'이다.
일측에 따르면, 가중치 산출부(220)는 하기 수학식 1에 따라서 센싱 결과의 다수값을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112012091054130-pat00019

여기서,
Figure 112012091054130-pat00020
는 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값이고,
Figure 112012091054130-pat00021
은 i번째 노드로부터 수신한 이진화된 센싱 결과이고, M은 인지 무선 노드의 개수이다.
가중치 산출부(220)는 각각의 센싱 결과의 중요성을 고려하여 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 결정할 수 있다. 이 경우에, 가중치 산출부(220)는 센싱 결과의 다수값과 동일한 센싱 결과는 좀더 중요한 것으로 판단하고, 센싱 결과의 다수값과 상이한 센싱 결과는 덜 중요한 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 각각의 센싱 결과가 센싱 결과의 다수값과 동일한 경우에, 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 높게 산출할 수 있다. 또한, 각각의 센싱 결과가 센싱 결과의 다수값과 상이한 경우에, 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 낮게 산출할 수 있다. 상기의 예에서, 센싱 결과가 '0'이고, 센싱 결과의 다수값은 '1'이므로, 값이 '0'인 센싱 결과에 대해서는 낮은 가중치가 산출된다. 또한, 값이 '1'인 센싱 결과에 대해서는 높은 가중치가 산출된다.
일측에 따르면, 가중치 산출부(220)는 하기의 수학식 2에 따라서 센싱 결과에 상응하는 가중치를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112012091054130-pat00022

여기서,
Figure 112012091054130-pat00023
는 i번째 노드로부터 수신한 센싱 결과에 상응하는 가중치이고,
Figure 112012091054130-pat00024
는 하기 수학식 3에 따라서 결정된다.
[수학식 3]
Figure 112012091054130-pat00025

Figure 112012091054130-pat00026
는 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값이고,
Figure 112012091054130-pat00027
및
Figure 112012091054130-pat00028
는 0 보다 큰 값의 상수이다.
수학식 2에 따르면, 각 센싱 결과에 상응하는 가중치는 '0'과 같거나 크고, '1' 보다는 작은 유리수로 결정될 수 있다.
비교부(230)는 각각의 센싱 결과와, 각 센싱 결과에 상응하는 가중치를 곱하고, 가중치가 곱해진 센싱 결과들을 모두 합한다. 비교부(230)는 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교할 수 있다.
판단부(240)는 비교부의 비교 결과에 따라서, 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합이 임계값과 같거나 더 큰 경우에, 판단부(240)는 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 판단할 수 있다.
수신부(210)가 수신한 센싱 결과는 이진화 되었으므로, 하드 디시젼(hard decision)과 유사하게 1 비트만으로 표시될 수 있다. 따라서, 수신부(210)는 각 인지 무선 노드(260, 270, 280)로부터 수신부(210)간의 무선 채널의 대역폭을 최소한으로 사용하면서, 센싱 결과를 수신할 수 있다.
이 경우에, 수신부(210)가 수신한 센싱 결과들은 각 인지 무선 노드(260, 270, 280)의 신뢰도, 센싱 결과의 중요성을 반영하지 못한다. 가중치 산출부(230)는 센싱 결과의 중요성, 각 인지 무선 노드(260, 270, 280)에 대한 신뢰도를 반영하여 '0'과 같거나 크고, '1' 보다는 작은 유리수로 각 가중치를 산출할 수 있다.
가중치가 곱해진 센싱 결과들은 소프트 디시젼(soft decision)과 유사하게 각 무선 인지 노드(121, 122, 123)의 신뢰도, 각 센싱 결과의 중요성이 반영된 값이다. 판단부(240)는 가중치가 곱해진 센싱 결과들을 이용하여 메인 시스템의 주파수 대역 사용 여부를 정확히 판단할 수 있다.
따라서, 인지 무선 노드(260, 270, 280)로부터 인지 무선 제어 장치(200)까지의 피드백 채널의 실시간 상태(채널 이득)에 관계없이 인지 무선 제어 장치(200)는 소프트 디시전을 수행할 수 있다. 인지 무선 제어 장치는 피드백 채널의 대역폭을 적게 사용하면도 소프트 디시전 방식을 이용하여 메인 시스템의 주파수 대역 사용 여부를 판단할 수 있다. 또한, 인지 무선 제어 장치는 피드백 채널의 상태를 실시간으로 파악할 필요가 없으므로, 간단한 절차 만으로 메인 시스템의 주파수 대역 사용 여부를 판단할 수 있다.
일측에 따르면, 가중치 산출부(220)는 판단부(240)의 판단이 성공할 확률이 최대화되도록 가중치를 결정할 수 있다. 이 경우에, 가중치 산출부(220)는 판단부(240)의 판단이 성공할 확률이 최대화되도록 상기 수학식 3에서의
Figure 112012091054130-pat00029
및
Figure 112012091054130-pat00030
값을 결정할 수 있다.
일측에 따르면, 가중치 산출부(220)는 네이만-피어슨 기준(Neyman-Pearson criterion)에 따라서 오경보(false alarm)확률이 특정값 이하로 제한되는 조건하에서 판단부(240)의 판단이 성공할 확률이 최대화되도록 상기 수학식 3에서의
Figure 112012091054130-pat00031
및
Figure 112012091054130-pat00032
값을 결정할 수 있다.
전송부(250)는 판단부(240)의 판단 결과를 각 인지 무선 노드(260, 270, 280)들로 전송할 수 있다. 판단부(240)가 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 것으로 판단한 경우에, 각 인지 무선 노드(260, 270, 280)들은 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
일측에 따르면, 전송부(250)는 예를 들어, 제1 인지 무선 노드(260)는 제2 인지 무선 노드(270) 또는 통신 디바이스(290)로 데이터를 직접 전송하거나, 기지국/중계기와 같은 중계 장치를 경유하여 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 통신 디바이스(290)는 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치(200)로 전송하거나, 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 인지 무선 제어 장치(200)로부터 수신하지 않은 장치로서, 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 제1 인지 무선 노드(260)와 통신 가능한 장치이다.
만약 판단부(240)가 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 판단한 경우에, 각 인지 무선 노드(260, 270, 280)들은 주기적, 비주기적으로 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하며 대기할 수 있다.
도 3은 다른 예시적 실시예에 따른 인지 무선 노드의 구조를 도시한 블록도이다. 인지 무선 노드(300)는 센싱부(310), 전송부(320) 및 수신부(330)를 포함한다.
메인 시스템은 주파수 대역을 할당 받는다. 메인 시스템에 포함된 메인 제어 장치(340)와 메인 노드(341)는 할당된 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
인지 무선 통신 시스템은 인지 무선 제어 장치(370)과 복수의 인지 무선 노드들(300, 350, 360)로 구성된다. 인지 무선 통신 시스템은 메인 시스템이 할당받은 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 경우에, 주파수 대역을 사용하는 시스템이다.
센싱부(310)는 메인 시스템(340, 341)에 할당된 주파수 대역을 센싱한다. 센싱부(310)는 센싱을 수행하여 메인 시스템(340, 341)이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 이진화된 제1 센싱 결과를 생성할 수 있다. 예를 들어, 메인 시스템(340, 341)이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는 경우에, 제1 센싱 결과의 값은 '1'일 수 있다. 또한, 메인 시스템(340, 341)이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 경우에, 제1 센싱 결과의 값은 '0'일 수 있다.
전송부(320)는 제1 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치(370)로 전송한다. 일측에 따르면, 하나의 인지 무선 노드(300)뿐만 아니라 다른 인지 무선 노드들(350, 360)도 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하고, 센싱 결과를 산출하여 인지 무선 제어 장치(370)로 전송할 수 있다. 이하 제2 인지 무선 노드(350) 및 제3 인지 무선 노드(360)들이 산출한 센싱 결과를 제2 센싱 결과라 한다.
인지 무선 제어 장치(370)로 전송된 제1 센싱 결과들 및 제2 센싱 결과들은 이진화된 값으로서, 1 비트 만으로 표현될 수 있다. 따라서, 전송부(320)는 인지 무선 노드(300)로부터 인지 무선 제어 장치(370)까지의 무선 채널을 최소한으로 사용하면서 센싱 결과를 전송할 수 있다.
인지 무선 제어 장치(370)로 전송된 제1 센싱 결과들 및 제2 센싱 결과들에 대하여 각각의 센싱 결과들에 상응하는 가중치가 산출된다. 여기서, 각 센싱 결과들에 상응하는 가중치는 각 인지 무선 노드(300, 350, 360)에 대한 신뢰도 또는 각 센싱 결과의 중요성을 반영하여 산출될 수 있다. 일측에 따르면, 각 센싱 결과가 센싱 결과의 다수값과 동일한 경우에, 센싱 결과는 중요하게 판단되고, 센싱 결과에 상응하는 가중치는 높은 값으로 산출될 수 있다. 반대로, 각 센싱 결과가 센싱 결과의 다수값과 상이한 경우에, 센싱 결과는 중요하지 않은 것을 판단되고, 센싱 결과에 상응하는 가중치는 낮은 값으로 산출될 수 있다. 여기서, 각 가중치는 '0'과 같거나 크고, '1'보다는 작은 값의 유리수 일 수 있다.
가중치가 곱해진 센싱 결과는 고려하여 메인 시스템(340, 341)이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 가중치가 곱해진 센싱 결과들은 모두 합해질 수 있다. 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값의 비교 결과에 따라서, 인지 무선 제어 장치(370)는 메인 시스템(340, 341)이 주파수 대역을 사용하고 있는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합이 미리 결정된 임계값과 같거나 더 큰 값인 경우에, 인지 무선 제어 장치(370)는 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 판단할 수 있다.
수신부(330)는 인지 무선 제어 장치(370)로부터 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 수신한다.
만약 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 것으로 판단된 경우에, 인지 무선 노드(300)는 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 다른 인지 무선 노드(350, 360)로 데이터를 전송하거나, 인지 무선 제어 장치(370)로 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 전송부(320)는 제2 인지 무선 노드(350) 또는 통신 디바이스(380)로 데이터를 직접 전송하거나, 기지국/중계기와 같은 중계 장치를 경유하여 제2 인지 무선 노드(350) 또는 통신 디바이스(380)로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 통신 디바이스(380)는 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치(370)로 전송하거나, 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 인지 무선 제어 장치(370)로부터 수신하지 않은 장치로서, 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 제1 인지 무선 노드(300)와 통신 가능한 장치이다.
만약 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 판단된 경우에, 인지 무선 노드(300)는 주기적, 비주기적으로 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하며 대기할 수 있다.
인지 무선 노드(300, 350, 360)로부터 인지 무선 제어 장치(370)까지의 피드백 채널의 실시간 상태(채널 이득)에 관계없이 인지 무선 제어 장치(300)는 소프트 디시전을 수행할 수 있다. 그러므로, 인지 무선 제어 장치(300)는 피드백 채널의 상태를 실시간으로 파악하기 위한 오버헤드를 수행하지 않고, 피드백 채널의 대역폭을 적게 사용하면도 소프트 디시전 방식을 이용하여 메인 시스템의 주파수 대역 사용 여부를 판단할 수 있다.
도 4는 또 다른 예시적 실시예에 따른 인지 무선 제어 방법을 단계별로 도시한 순서도이다.
단계(410)에서 인지 무선 제어 장치는 인지 무선 노드로부터 이진화된 센싱 결과를 수신한다. 일측에 따르면, 인지 무선 노드는 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 주기적, 비주기적으로 센싱할 수 있다. 인지 무선 노드는 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는 경우 센싱 결과를 '1'로 생성하고, 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 경우 센싱 결과를 '0'으로 생성할 수 있다. 인지 무선 제어 장치는 복수의 인지 무선 노드가 각각 생성한 센싱 결과를 수신할 수 있다. 이 경우에, 각 센싱 결과는 서로 다른 값을 가질 수도 있고, 전송 과정에서 오류가 발생하여 잘못된 값이 전송될 수도 있다.
이진화된 센싱 결과는 1 비트만으로 표시될 수 있으므로, 인지 무선 제어 장치는 인지 무선 노드로부터의 무선 채널의 대역폭을 최소한으로 사용하면서 센싱 결과를 수신할 수 있다.
단계(420)에서, 인지 무선 제어 장치는 수신한 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치를 산출할 수 있다. 일측에 따르면, 인지 무선 제어 장치는 센싱 결과를 전송한 인지 무선 노드에 대한 신뢰도, 센싱 결과의 중요성을 반영하여 가중치를 산출할 수 있다.
인지 무선 제어 장치는 이진화된 센싱 결과들의 다수값을 산출하고, 수신된 각각의 센싱 결과들이 다수값과 동일한 경우에, 해당 센싱 결과가 중요하고, 센싱 결과를 전송한 인지 무선 노드가 신뢰할 수 있다고 판단할 수 있다. 인지 무선 제어 장치는 해당 센싱 결과가 중요하거나, 센싱 결과를 전송한 인지 무선 노드가 신뢰할 수 있다고 판단된 경우, 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 높게 산출할 수 있다. 일측에 따르면, 인지 무선 제어 장치는 센싱 결과들의 다수값을 이용하여 각 센싱 결과에 대하여 '0'과 같거나 크고, '1'보다는 작은 유리수로 각 센싱 결과에 상응하는 가중치를 산출할 수 있다. 일측에 따르면, 인지 무선 제어 장치는 상기 수학식 2에 따라서 각 센싱 결과에 상응하는 가중치를 산출할 수 있다.
단계(430)에서, 인지 무선 제어 장치는 각 센싱 결과들과 각 센싱 결과에 상응하는 가중치들을 곱한다. 또한, 인지 무선 제어 장치는 가중치들이 곱해진 센싱 결과들을 모두 합한다. 인지 무선 제어 장치는 가중치들이 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교할 수 있다.
단계(440)에서, 인지 무선 제어 장치는 비교 결과에 따라서 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 일측에 따르면, 가중치들이 곱해진 센싱 결과들의 합이 미리 결정된 임계값과 같거나 더 큰 경우에, 인지 무선 제어 장치는 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 판단할 수 있다.
단계(450)에서, 인지 무선 제어 장치는 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 판단 결과를 인지 무선 노드로 전송할 수 있다. 만약 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 것으로 판단된 경우에, 각 인지 무선 노드들은 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 인지 무선 노드는 제2 인지 무선 노드 또는 통신 디바이스로 데이터를 직접 전송하거나, 기지국/중계기와 같은 중계 장치를 경유하여 제2 인지 무선 노드 또는 통신 디바이스로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 통신 디바이스는 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치로 전송하거나, 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 인지 무선 제어 장치로부터 수신하지 않은 장치로서, 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 제1 인지 무선 노드와 통신 가능한 장치이다.
만약 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는 것으로 판단된 경우에, 각 인지 무선 노드들은 주기적, 비주기적으로 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하며 대기할 수 있다.
도 4에서 설명된 실시예에 따르면, 인지 무선 제어 장치가 이진화된 센싱 결과를 수신한 경우에도, 각 무선 인지 노드의 신뢰도, 각 센싱 결과의 중요성을 반영하여 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 정확히 판단할 수 있다.
따라서, 인지 무선 노드로부터 인지 무선 제어 장치까지의 피드백 채널의 실시간 상태(채널 이득)에 관계없이 인지 무선 제어 장치는 소프트 디시전을 수행할 수 있다. 인지 무선 제어 장치는 인지 무선 노드로부터 이진화된 센싱 결과를 수신하므로 피드백 채널의 대역폭을 적게 사용할 수 있다. 또한, 인지 무선 제어 장치는 피드백 채널의 상태를 알기 위한 오버헤드를 수행하지 않으므로, 간단한 절차 만으로 메인 시스템의 주파수 대역 사용 여부를 판단할 수 있다.
도 5는 또 다른 예시적 실시예에 따른 인지 무선 노드의 동작 방법을 단계별로 도시한 순서도이다.
단계(510)에서 제1 인지 무선 노드는 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하여, 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 이진화된 제1 센싱 결과를 생성한다. 일측에 따르면, 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 센싱된 경우에, 센싱 결과는 '1'일 수 있다. 또한, 메인 시스템이 할당된 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 것으로 센싱된 경우에, 센싱 결과는 '0'일 수 있다.
단계(520)에서, 제1 인지 무선 노드는 제1 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치로 전송한다. 일측에 따르면, 인지 무선 제어 장치는 복수의 인지 무선 노드들을 제어할 수 있다. 이 경우에, 인지 무선 제어 장치는 제1 인지 무선 노드로부터 제1 센싱 결과를 수신할뿐만 아니라, 복수의 제2 무선 노드들로부터 제2 센싱 결과들을 수신할 수도 있다.
인지 무선 제어 장치는 제1 센싱 결과 및 제2 센싱 결과들에 따라서 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단한다. 일측에 따르면, 인지 무선 제어 장치는 각 인지 무선 노드에 대한 신뢰도 및 각 센싱 결과의 중요성을 반영하여 각 센싱 결과에 대한 가중치를 산출할 수 있다. 일측에 따르면, 각 가중치들은 '0'과 같거나 크고, '1' 보다는 작은 범위의 유리수 일 수 있다.
일측에 따르면, 각 가중치들은 각 센싱 결과가 각 센싱 결과들의 다수값과 동일한지 여부에 따라서 산출될 수 있다.
인지 무선 제어 장치는 각 센싱 결과와 각 센싱 결과에 상응하는 가중치를 각각 곱하고, 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교할 수 있다. 인지 무선 제어 장치는 비교 결과에 따라서 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하고, 판단 결과를 각 인지 무선 노드로 전송한다.
단계(530)에서, 인지 무선 노드는 인지 무선 제어 장치로부터 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 수신한다.
만약 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있지 않은 것으로 판단된 경우에, 인지 무선 노드는 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 다른 인지 무선 노드로 데이터를 전송하거나, 인지 무선 제어 장치로 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 인지 무선 노드는 제2 인지 무선 노드 또는 통신 디바이스로 데이터를 직접 전송하거나, 기지국/중계기와 같은 중계 장치를 경유하여 제2 인지 무선 노드 또는 통신 디바이스로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 통신 디바이스는 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치로 전송하거나, 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 인지 무선 제어 장치로부터 수신하지 않은 장치로서, 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하여 제1 인지 무선 노드와 통신 가능한 장치이다.
만약 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는 것으로 판단된 경우에, 인지 무선 노드(300)는 주기적, 비주기적으로 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 센싱하며 대기할 수 있다.
도 5에서 설명된 실시예에 따르면, 인지 무선 노드로부터 인지 무선 제어 장치까지의 피드백 채널의 실시간 상태(채널 이득)에 관계없이 인지 무선 제어 장치는 소프트 디시전을 수행할 수 있다. 인지 무선 제어 장치는 인지 무선 노드로부터 이진화된 센싱 결과를 수신하므로 피드백 채널의 대역폭을 적게 사용할 수 있다. 또한, 인지 무선 제어 장치는 피드백 채널의 상태를 실시간으로 파악하기 위한 오버헤드를 수행하지 않으므로, 간단한 절차 만으로 메인 시스템의 주파수 대역 사용 여부를 판단할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 메인 시스템의 기지국
111: 메인 시스템의 단말기
121, 122, 123: 인지 무선 노드
130: 인지 무선 제어 장치

Claims (19)

  1. 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 이진화된 센싱 결과를 복수 노드로부터 각각 수신하는 수신부;
    상기 각각의 센싱 결과가 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한 경우에, 상기 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 높게 산출하는 가중치 산출부;
    상기 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 비교 결과에 따라서 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하는 판단부
    를 포함하는 인지 무선 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가중치 산출부는 하기 수학식 1에 따라서 상기 가중치를 산출하는 인지 무선 제어 장치.

    [수학식 1]

    Figure 112012091054130-pat00033


    여기서,
    Figure 112012091054130-pat00034
    는 i번째 노드로부터 수신한 센싱 결과에 상응하는 가중치이고, M은 복수 노드의 개수이고,
    Figure 112012091054130-pat00035
    는 하기 수학식 2에 따라서 결정된다.

    [수학식 2]

    Figure 112012091054130-pat00036


    여기서,
    Figure 112012091054130-pat00037
    은 i번째 노드로부터 수신한 이진화된 센싱 결과이고,
    Figure 112012091054130-pat00038
    는 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값으로서, 하기 수학식 3에 따라서 결정된다.
    Figure 112012091054130-pat00039
    및
    Figure 112012091054130-pat00040
    는 0 보다 큰 값의 상수이다.

    [수학식 3]

    Figure 112012091054130-pat00041

  4. 제1항에 있어서,
    상기 가중치 산출부는 상기 판단이 성공할 확률이 최대화 되도록 상기 가중치를 결정하는 인지 무선 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가지는 인지 무선 제어 장치.
  6. 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하는 인지 무선 노드에 있어서,
    상기 주파수 대역을 센싱하여 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 이진화된 제1 센싱 결과를 생성하는 센싱부;
    상기 제1 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치로 전송하는 전송부; 및
    상기 인지 무선 제어 장치로부터 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 수신하는 수신부
    를 포함하고,
    상기 인지 무선 제어 장치와 연관된 복수의 제2 인지 무선 노드들이 각각 센싱한 복수의 제2 센싱 결과들이 상기 인지 무선 제어 장치로 전송되고,
    상기 제2 센싱 결과들에 따라 상기 제2 센싱 결과들에 상응되는 제2 가중치들이 생성되고,
    상기 판단 결과는 상기 제1 센싱 결과와 상기 제1 센싱 결과에 따라 결정되는 제1 가중치를 곱한 값 및 상기 제2 센싱 결과들과 상기 제2 가중치들을 곱한 값을 고려하여 판단되고,
    상기 제1 가중치의 값은 상기 제1 센싱 결과가 상기 제1 센싱 결과 및 상기 제2 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한지 여부에 따라서 산출되는 인지 무선 노드.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가지는 인지 무선 노드.
  9. 삭제
  10. 메인 시스템이 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부에 대한 이진화된 센싱 결과를 복수 노드로부터 각각 수신하는 단계;
    상기 각각의 센싱 결과가 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한 경우에, 상기 각각의 센싱 결과에 상응하는 가중치의 값을 높게 산출하는 단계;
    상기 가중치가 곱해진 센싱 결과들의 합과 미리 결정된 임계값을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라서 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 가중치를 산출하는 단계는 하기 수학식 4에 따라서 상기 가중치를 산출하는 인지 무선 제어 방법.

    [수학식 4]

    Figure 112012091054130-pat00042


    여기서,
    Figure 112012091054130-pat00043
    는 i번째 노드로부터 수신한 센싱 결과에 상응하는 가중치이고, M은 복수 노드의 개수이고,
    Figure 112012091054130-pat00044
    는 하기 수학식 5에 따라서 결정된다.

    [수학식 5]

    Figure 112012091054130-pat00045


    여기서,
    Figure 112012091054130-pat00046
    은 i번째 노드로부터 수신한 이진화된 센싱 결과이고,
    Figure 112012091054130-pat00047
    는 상기 이진화된 센싱 결과들 중에서 다수값으로서, 하기 수학식 6에 따라서 결정된다.
    Figure 112012091054130-pat00048
    및
    Figure 112012091054130-pat00049
    는 0 보다 큰 값의 상수이다.

    [수학식 6]

    Figure 112012091054130-pat00050

  13. 제10항에 있어서,
    상기 가중치를 산출하는 단계는 상기 판단이 성공할 확률이 최대화 되도록 상기 가중치를 결정하는 인지 무선 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가지는 인지 무선 제어 방법.
  15. 메인 시스템에 할당된 주파수 대역을 이용하는 인지 무선 노드의 동작 방법에 있어서,
    상기 주파수 대역을 센싱하여 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 이진화된 제1 센싱 결과를 생성하는 단계;
    상기 제1 센싱 결과를 인지 무선 제어 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 인지 무선 제어 장치로부터 상기 메인 시스템이 상기 주파수 대역을 사용하는지 여부에 대한 판단 결과를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 인지 무선 제어 장치와 연관된 복수의 제2 인지 무선 노드들이 각각 센싱한 복수의 제2 센싱 결과들이 상기 인지 무선 제어 장치로 전송되고,
    상기 제2 센싱 결과들에 따라 상기 제2 센싱 결과들에 상응되는 제2 가중치들이 생성되고,
    상기 판단 결과는 상기 제1 센싱 결과와 상기 제1 센싱 결과에 따라 결정되는 제1 가중치를 곱한 값 및 상기 판단 결과는 상기 제2 센싱 결과들과 상기 제2 가중치들을 곱한 값을 고려하여 판단되고,
    상기 제1 가중치의 값은 상기 제1 센싱 결과가 상기 제1 센싱 결과 및 상기 제2 센싱 결과들 중에서 다수값과 동일한지 여부에 따라서 산출되는 인지 무선 노드의 동작 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 '0' 과 같거나 크고, 1보다는 작은 값의 범위를 가지는 인지 무선 노드의 동작 방법.
  18. 삭제
  19. 제10항, 제12항 내지 제15항 및 제17항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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