KR101485553B1 - 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 공존 비콘 프로토콜패킷 송신 장치 및 방법 - Google Patents

인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 공존 비콘 프로토콜패킷 송신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기반의 무선통신 시스템에서 CBP 패킷 송신에 관한 것으로, CBP 패킷 송신 방법은, SCW(Self Coexistence Window) 사용 패턴 정보를 생성하는 과정과, 상기 SCW 사용 패턴 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하는 과정과, SCW를 통해 상기 CBP 패킷을 송신하는 과정을 포함하여, 주변 WRAN의 분석을 통해 적절한 경쟁 상대를 선택하고, 경쟁에서 패배한 WRAN은 SCW 사용 주기를 증가시킴으로써, CBP 패킷들 간의 충돌을 방지하면서 신뢰성 높은 SCW 규칙 패턴을 설정할 수 있다.
Figure R1020080103433
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), 인지 무선(CR : Cognitive Radio), 공존(co-existence), 자가 구성 윈도우(SCW : Self-Coexistence Window) 규칙 패턴, CBP(Co-existence Beacon Protocol), WRAN(Wireless Regional Area Network)

Description

인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 공존 비콘 프로토콜 패킷 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING COEXISTANCE BEACON PROTOCOL PACKET IN A CONGNITIVE RADIO BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기반의 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 CBP(Coexistence Beacon Protocol) 패킷을 송신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 무선통신 기술을 발전으로 여러 종류의 통신방식을 사용하는 시스템들이 공존한다. 예를 들어, 2세대 기술이라 칭하는 코드 분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 방식을 사용하는 무선통신 시스템, 3세대 기술이라 칭하는 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000 방식을 사용하는 무선통신 시스템 및 4세대 기술이라 칭하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 시스템이 공존한다. 이때, 상기 공존하는 서로 다른 통신 방식을 사용하는 시스템들은 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 서비스를 제공한다. 하지만, 무선 통신을 위한 주파수 자원을 한정적이므로, 많은 수의 시스템들이 공존하기에는 주파수 자원이 부족해지는 문제가 발생한다.
이에 따라, 이미 할당되어 사용 중인 주파수 대역들 중 일시적으로 사용하지 않는 주파수 대역 또는 채널을 사용하는 인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기술이 연구되고 있다. 즉, 특정 주파수 대역에 대한 면허를 가진(licensed) 시스템이라 할지라도 언제나 모든 대역을 사용하는 것은 아니다. 따라서, 상기 인지 무선 기반의 무선통신 시스템은 면허를 가진 시스템에 의해 일시적으로 사용되지 않는 채널을 검색한 후, 검색된 채널을 통해 서비스 영역 내의 사용자 단말들로 서비스를 제공한다. 예를 들어, TV(TeleVision) 신호를 전송하기 위해 할당된 주파수 대역들 중 일시적으로 사용하지 않는 주파수 대역들이 사용될 수 있다.
상기 무선통신 시스템에서 인지 무선 기술을 적용하는 경우, 효율적인 주파수 자원 공유를 위해 각각의 셀을 관장하는 기지국들 각각은 다른 기지국들에 대한 통신 정보를 공유하여야 한다. 이를 위해, 상기 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서, 기지국들은 동기화된 자가 공존 윈도우(Self-Coexistence Window : 이하 ‘SCW'라 칭함) 슬롯(slot)을 통해 자신의 통신 정보를 포함하는 공존 비콘 프로토콜(Coexistence Beacon Protocol : 이하 ‘CBP’라 칭함) 패킷을 인접한 기지국들로 전송하고, 인접한 기지국들은 상기 CBP 패킷을 수신함으로써 통신 정보를 공유한다. 여기서, 상기 SCW 슬롯은 매 프레임에서 미리 약속된 부분에 위치하며, 상기 CBP 패킷은 해당 기지국의 위치, 센싱 결과, 스케줄링 정보, 백업 채널(backup channel) 리스트 등 다양한 자가 공존 알고리즘과 관련된 정보들을 포함한다.
상술한 바와 같이, 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서, 기지국들은 SCW를 통해 CBP 패킷을 송수신함으로써, 각 셀에 대한 필요한 정보를 서로 공유한다. 하지만, 상기 SCW는 제한된 양의 자원이므로, 다수의 기지국들이 CBP 패킷을 송신하고자 하는 경우, CBP 패킷의 충돌이 발생하게 된다. 만일, CBP 패킷의 충돌로 인해 기지국들이 인접 기지국으로부터의 CBP 패킷을 정상적으로 수신하지 못하면, 시스템이 원활하게 운용될 수 없다. 따라서, 인지 무선 기반의 무선통신 시스템이 정상적으로 운용되기 위해서, 상기 CBP 패킷을 충돌이나 오류없이 송수신하기 위한 대안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 공존 비콘 프로토콜(Coexistence Beacon Protocol : 이하 ‘CBP’라 칭함) 패킷 송신의 충돌을 회피하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 주변 WRAN(Wireless Regional Area Network)의 SCW 규칙 패턴을 분석함으로써 적절한 경쟁 상대를 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 경쟁을 통해 SCW(Self Coexistence Window) 슬롯을 공유하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 경쟁한 WRAN들이 SCW 슬롯을 공유하기 위해 SCW 사용 주기를 증가시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기반의 무선통신 시스템에서 CBP(Co-existence Beacon Protocol) 패킷 송신자의 동작 방법은, SCW(Self Coexistence Window) 사용 패턴 정보를 생성하는 과정과, 상기 SCW 사용 패턴 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하는 과정과, SCW를 통해 상기 CBP 패킷을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 CBP 패킷을 송신하는 장치는, SCW(Self Coexistence Window) 사용 패턴 정보를 생성하고, 상기 SCW 사용 패턴 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하는 생성기와, SCW를 통해 상기 CBP 패킷을 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기반의 무선통신 시스템에서 주변 WRAN(Wireless Regional Area Network)의 분석을 통해 적절한 경쟁 상대를 선택하고, 경쟁에서 패배한 WRAN은 SCW(Self Coexistence Window) 사용 주기를 증가시킴으로써, CBP 패킷들 간의 충돌을 방지하면서 신뢰성 높은 SCW 규칙 패턴을 설정할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기반의 무선통신 시스템에서 공존 비콘 프로토콜(Coexistence Beacon Protocol : 이하 ‘CBP’라 칭함) 패킷 송신의 충돌을 회피하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서, CBP 패킷은 기지국뿐만 아니라 사용 자 단말에 의해서도 송신될 수 있다. 다시 말해, 단말은 서빙 기지국의 제어에 따라 CBP 패킷을 송신할 수 있다. 또한, CBP 패킷은 기지국뿐만 아니라 단말에 의해서도 수신될 수 있으며, 단말은 수신된 CBP 패킷을 서빙 기지국으로 전달한다. 즉, CBP 패킷을 송수신하는데 있어서, 기지국 및 상기 기지국의 셀 내의 단말들은 하나의 주체로 동작한다. 다시 말해, CBP 패킷 송수신의 논리적 주체는 기지국 또는 단말 등 하나의 노드가 아니라, 기지국 및 상기 기지국의 셀 내의 단말들을 모두 포함하는 WRAN(Wireless Regional Area Network)이다. 따라서, 이하 설명의 편의를 위해, 본 발명은 WRAN을 하나의 객체로서 간주하여 설명한다.
본 발명에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서, WRAN은 필요에 따라 인접 WRAN과의 경쟁을 통해 자신의 SCW 사용 패턴(using pattern)을 확보한다. 이때, 경쟁에서 패배하는 경우, WRAN은 다른 SCW 슬롯에서 다시 경쟁을 시도한다. 그리고, 경쟁에서 승리하는 경우, 패배한 WRAN은 자신의 SCW 사용 주기를 2배로 증가시키고, 승리한 WRAN과 SCW 슬롯을 공유한다.
여기서, 상기 'SCW 사용 패턴'은 하나의 WRAN의 SCW 슬롯 사용 형태를 뜻하는 것으로, SCW 슬롯의 사용 주기 및 사용되는 SCW 슬롯의 오프셋을 모두 포함하는 의미이다. 또한, 이하 설명에서, 'SCW 규칙 패턴(regular pattern)'은 WRAN 그룹의 SCW 슬롯 사용 형태를 의미하는 것으로, 하나의 그룹에 속한 WRAN들 각각의 SCW 사용 패턴을 모두 묶은 것을 뜻한다.
본 발명에 따른 SCW 사용 방식의 상세한 설명을 위해, 본 발명은 도 1과 같은 상황을 가정한다. 상기 도 1을 참고하면, 서로 인접한 WRAN-1(110), WRAN-2(120), WRAN-3(130), WRAN-4(140)들이 동일한 주파수 대역에 위치한 채널A를 통해 통신을 수행하고 있다. 이때, 상기 채널A에 WRAN-N(100)이 새로이 진입한다. 여기서, 새로이 진입함은 채널을 변경하거나, 전원 오프(off) 상태에서 전원 온(on) 상태로 천이되거나, 또는, 새로이 설치되는 경우를 포함한다.
상기 채널A에 새로이 진입한 WRAN-N(100)은 주변 WRAN들(110, 120, 130, 140)로부터 전송되는 CBP 패킷들을 모니터링한다. 즉, 상기 WRAN-N(100)은 매 SCW 마다 CBP 패킷을 수신하고, CBP 패킷을 송신한 WRAN을 확인한다. 그리고, 상기 WRAN-N(100)은 상기 주변 WRAN들(110, 120, 130, 140)의 SCW 규칙 패턴을 분석한다. 다시 말해, 상기 WRAN-N(100)은 상기 주변 WRAN들(110, 120, 130, 140) 각각이 언제 SCW를 사용하는지 확인한다.
분석 결과, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 미점유(vacant) SCW 슬롯이 주기적으로 발생하는 경우, 상기 WRAN-N(100)은 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기와 자신의 SCW 사용 주기가 일치되도록 SCW 사용 패턴을 설정하고, 설정된 SCW 사용 패턴에 따라 CBP 패킷을 송신한다. 이때, 상기 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 WRAN-1(110) 내지 상기 WRAN-4(140) 각각은 5개의 SCW 슬롯마다 한번 씩 SCW 슬롯을 점유하며 CBP 패킷을 송신하므로, SCW 사용 주기는 5이다. 따라서, 상기 WRAN-N(100)은 미점유 SCW 슬롯을 통해 SCW 사용 주기 5로 CBP 패킷을 송신할 수 있다. 반면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 주변 WRAN들(110, 120, 130, 140)에 의해 모든 SCW 슬롯들이 사용되는 경우, 상기 WRAN-N(100)은 가장 짧은 SCW 사용 주기를 가진 WRAN과의 경쟁을 통해 SCW 슬롯의 획득을 시도한다. 그리고, 경쟁에서 승리한 경우, 상기 WRAN-N(100)는 자신의 SCW 사용 주기가 경쟁 상대의 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 설정하고, 경쟁에서 패배한 WRAN은 SCW 사용 주기를 2배로 증가시킨다.
도 3을 참고하여 경쟁을 통한 SCW 슬롯 획득 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 주변 WRAN들(110, 120, 130, 140)의 SCW 사용 주기가 모두 동일하므로, 상기 WRAN-N(100)이 상기 WRAN-2(120)을 경쟁 상대로 선택한다. 이어, SCW 슬롯#2(302)에서, 상기 WRAN-N(100)는 상기 WRAN-2(120)과 CBP 패킷 송신을 경쟁한다. 이때, 상기 WRAN-N(100)은 상기 WRAN-2(120)과의 경쟁에서 패배한다. 경쟁에서 패배함으로써, 상기 WRAN-N(100)은 경쟁 상대를 다시 선택한다. 만일, 상기 WRAN-2(120)이 재선택되면, 상기 WRAN-N(100)은 다음 주기에서 상기 WRAN-2(120)와 다시 경쟁할 수 있다. 이때, 상기 WRAN-N(100)은 상기 WRAN-3(130)을 경쟁 상대로 선택한다. 그리고, SCW 슬롯#3(303)에서, 상기 WRAN-N(100)는 상기 WRAN-3(130)과 CBP 패킷 송신을 경쟁한다. 이때, 상기 WRAN-N(100)은 상기 WRAN-3(130)과의 경쟁에서 승리함으로써, 상기 SCW 슬롯#3(303)을 통해 CBP 패킷을 송신한다. 이에 따라, 상기 WRAN-3(130)은 SCW 사용 주기를 2배로 증가시키고, 상기 WRAN-N(100)은 자신의 SCW 사용 주기가 상기 WRAN-3(130)의 기존 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 설정한다. 다시 말해, 상기 WRAN-N(100) 및 상기 WRAN-3(130)는 SCW 사용 주기를 8로 설정한다. 이로 인해, 상기 WRAN-N(100)은 주기에 따라 SCW 슬롯 #11(311)을 통해 CBP 패킷을 송신하고, 상기 WRAN-3(130)은 주기에 따라 SCW 슬롯#7(307) 및 SCW 슬롯#15(315)을 통해 CBP 패킷을 송신한다. 결과적으로, 상기 WRAN-N(100) 및 상기 WRAN-3(130)는 상기 WRAN-3(130)에 의해 점유되던 SCW 슬롯들을 공유하게 된다.
상기 도 3에 도시된 상황이 된 후, SCW 슬롯을 점유하고 있던 WRAN이 이탈하는 상황이 있을 수 있다. 즉, 상기 WRAN-1(110), 상기 WRAN-2(120), 상기 WRAN-3(130), 상기 WRAN-4(140) 및 상기 WRAN-N(100) 중 하나가 동작을 중단하거나, 또는, 동작 채널을 다른 채널로 변경하는 상황이 있을 수 있다.
이 경우, 이탈한 WRAN에 의해 점유되던 주기와 동일한 주기로 미점유 SCW 슬롯들이 발생하게 된다. 미점유 SCW 슬롯들이 발생할 때, 해당 채널을 사용하고 있는 WRAN들은 상기 미점유 SCW 슬롯들을 이용하여 자신의 SCW 사용 주기를 단축시키고자 할 것이다. 이때, 무분별하게 다수의 WRAN들이 미점유 SCW 슬롯들을 점유하는 현상을 방지하기 위해, 미점유 SCW 슬롯들을 점유하고자 하는 WRAN들은 자신이 점유하고 있는 SCW 슬롯들을 반납한다. 다시 말해, WRAN들은 새로 진입한 WRAN의 입장에서 이탈된 WRAN으로 인해 발생하는 미점유 SCW 슬롯들을 점유하기 위한 경쟁을 수행한다. SCW 슬롯의 반납으로 인해, WRAN들은 미점유 SCW 슬롯에 대한 점유 시도에 신중을 기하게 될 것이다. 단, SCW 슬롯의 반납 없이 미점유 SCW 슬롯을 추가 점유할 수 있는 상황이 존재한다. 상기 상황은 미점유 SCW 슬롯의 위치가 기존의 점유하고 있는 SCW 슬롯들 간 중앙에 위치하는 때이다. 다시 말해, 기존의 점유하 고 있는 SCW 슬롯들과 미점유 SCW 슬롯들을 합하면 하나의 주기적인 SCW 슬롯들이 구성되는 경우, SCW 슬롯 반납 없이 미점유 SCW 슬롯을 추가하는 것이 가능하다. 미점유 SCW 슬롯에 대한 점유 시도는 상기 도 3을 참고하여 설명한 방식과 동일하게 경쟁을 통해 이루어진다. 새로이 진입한 들어온 WRAN과 달리, 경쟁에 패배한 WRAN은 다시 경쟁을 시도할 수 없다. 이는 지속적인 경쟁 시도가 SCW 공유에 대한 기본적인 규칙을 해할 수 있기 때문이다.
도 4a 및 도 4b는 WRAN-2(120)이 이탈한 상황에서 SCW 사용 주기를 조절하는 과정을 도시하고 있다. 최초, 상기 도 4a의 (a)에 도시된 바와 같이, WRAN-1(110), WRAN-2(120) 및 WRAN-4(140)는 4의 주기로, WRAN-3(130) 및 WRAN-N(100)은 8의 주기로 SCW 슬롯을 사용하고 있다. 이때, 상기 WRAN-2(120)이 이탈하면, 상기 도 4a의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 WRAN-2(120)의 SCW 사용 주기와 동일한 주기로 미점유 SCW 슬롯들이 발생한다. 상기 WRAN-3(130) 및 상기 WRAN-N(100)은 상기 WRAN-1(110) 및 상기 WRAN-4(140)의 주기에 비하여 긴 8의 SCW 사용 주기를 가지므로, 자신의 SCW 사용 주기를 줄이고자 한다. 상기 도 4b의 (b)에 도시된 바와 같은 미점유 SCW 슬롯들은 4의 주기로 CBP 패킷을 전송할 수 있게 한다. 이에 따라, 상기 WRAN-3(130) 및 상기 WRAN-N(100)은 미점유 SCW 슬롯을 점유하기 위한 경쟁을 시도한다. 이때, 상기 도 4a의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 WRAN-N(100)이 경쟁에서 승리한다. 그리고, 상기 WRAN-N(100)은 자신이 점유하던 SCW 슬롯들을 더 이상 점유할 수 없다. 따라서, 상기 도 4b의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 WRAN-N(100)은 자신이 점유하던 SCW 슬롯들을 비우고, 경쟁에서 승리함으로써 획득한 SCW 슬롯들을 사용한다. 이로 인해, 상기 WRAN-N(100)의 기존 주기와 동일한 주기의 미점유 SCW 슬롯들이 새로이 발생한다. 이때, 새로이 발생한 미점유 SCW 슬롯들의 위치는 상기 WRAN-3(130)의 점유 슬롯들 간 중앙에 위치한다. 왜냐하면, 상기 WRAN-N(100)은 경쟁을 통해 상기 WRAN-3(130)이 점유하고 있던 SCW 슬롯들의 절반을 점유하고 있었기 때문이다. 즉, 이는 WRAN들이 SCW 슬롯 경쟁 결과 SCW 사용주기를 2의 배수씩, 즉 2의 지수승 간격으로 조절하는 실시 예에 따름으로 인해 발생되는 상황이다. 따라서, 상기 WRAN-3(130)이 새로이 발생한 미점유 SCW 슬롯들을 추가적으로 점유할 경우, 기존의 점유 슬롯들과 함께 SCW 사용 주기를 반으로 단축시킬 수 있다. 이러한 경우, 기존의 점유 슬롯들을 반납하지 않으므로, 상기 도 4b의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 WRAN-3(130)은 SCW 슬롯의 반납 없이 상기 미점유 SCW 슬롯들을 추가적으로 점유한다. 상기 도 4b의 (e)의 경우, 다른 경쟁 상대가 없으므로, 상기 WRAN-3(130)은 SCW 슬롯들을 획득하고, SCW 사용 주기를 반으로 단축시킨다. 결과적으로, 상기 WRAN-2(120)의 이탈로 인해, 상기 WRAN-3(130) 및 상기 WRAN-N(100)의 SCW 사용 주기가 8에서 4로 단축된다.
또한, 도 5와 같은 상황에서도 본 발명에 따라 SCW 슬롯을 획득할 수 있다. 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 영향을 주지 않은 2개의 WRAN 그룹, 그룹A(510) 및 그룹B(520)가 존재할 때, 상기 그룹A(510) 및 상기 그룹B(520)로부터 모두 영향을 받는 위치에서 WRAN-N(500)이 새로이 진입한다.
이때, 상기 그룹A(510)에 속한 WRAN-A1(511), WRAN-A2(512), WRAN-A3(513), WRAN-A4(514) 및 상기 그룹B(520)에 속한 WRAN-B1(521), WRAN-B2(522), WRAN-B3(523), WRAN-B4(524)는 채널A에서 도 6의 (a)와 같이 SCW를 사용 중이다. 하지만, 상기 WRAN-N(500)의 분석 결과는 도 6의 (b)와 같다. 즉, 지리적인 거리 차이로 인해, 상기 WRAN-N(500)은 상기 WRAN-A4(514)로부터의 CBP 패킷 및 상기 WRAN-B3(523)로부터의 CBP 패킷을 수신하지 못한다. 여기서, 동일한 SCW 슬롯을 통해 서로 다른 그룹들의 SCW 규칙 패턴들이 동시에 분석 가능한 이유는 서로 다른 위치에 존재하는 단말들에 의해 각 그룹에 대한 분석이 수행되기 때문이다. 즉, 상기 WRAN-N(500)에 속한 단말들 중 상기 그룹A(510)에 인접한 단말은 상기 그룹A(510)의 SCW 규칙 패턴을 분석하고, 상기 그룹B(520)에 인접한 단말은 상기 그룹B(520)의 SCW 규칙 패턴을 분석한다.
상기 그룹A(510) 및 상기 그룹B(520)의 SCW 규칙 패턴을 분석한 후, 상기 WRAN-N(500)은 경쟁을 최소화할 수 있도록 경쟁 상대를 선택한다. 상기 WRAN-N(500)의 SCW 슬롯 획득은 상기 그룹A(510) 및 상기 그룹B(520)에 모두 영향을 주기 때문에, 상기 WRAN-N(500)은 적어도 하나의 그룹에서 미점유 SCW 슬롯을 사용하도록 경쟁 상대를 선택한다. 그리고, 경쟁에서 승리한 경우, 상기 WRAN-N(500)는 자신의 SCW 사용 주기가 경쟁 상대의 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 설정하고, 경쟁에서 패배한 WRAN은 SCW 사용 주기를 2배로 증가시킨다.
도 7을 참고하여 경쟁을 통한 SCW 슬롯 획득 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 WRAN-N(500)은 SCW 슬롯#5(705)에서 상기 WRAN-B1(521)과 경쟁한다. 이 경우, 상기 WRAN-B1(521)과의 경쟁은 상기 그룹A(510)에는 영향을 미치지 않는다. 이때, 상기 WRAN-N(500)은 상기 WRAN-B1(521)과의 경쟁에서 승리함으로써, 상기 SCW 슬롯#5(705)을 통해 CBP 패킷을 송신한다. 이에 따라, 상기 WRAN-B1(521)은 SCW 사용 주기를 2배로 증가시키고, 상기 WRAN-N(500)은 자신의 SCW 사용 주기가 상기 WRAN-B1(521)의 기존 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 설정한다. 다시 말해, 상기 WRAN-N(500) 및 상기 WRAN-B1(521)는 SCW 사용 주기를 8로 설정한다. 이로 인해, 상기 WRAN-N(500)은 주기에 따라 SCW 슬롯#13(713)을 통해 CBP 패킷을 송신하고, 상기 WRAN-B1(521)은 주기에 따라 SCW 슬롯#9(709)를 통해 CBP 패킷을 송신한다. 결과적으로, 상기 그룹A(510)에 아무런 영향없이, 상기 WRAN-N(500) 및 상기 WRAN-B1(521)는 상기 WRAN-B1(521)에 의해 점유되던 SCW 슬롯들을 공유하게 된다.
상술한 SCW 슬롯 획득 과정에서, 새로이 진입한 WRAN은 경쟁을 수행하고, 경쟁에서의 승리 및 패배를 판단한다. 여기서, 상기 경쟁, 상기 승리 및 상기 패배가 구체적으로 의미하는 바는 다음과 같다.
WRAN은 CBP 패킷을 송신하기 이전 랜덤 백오프 시간(random backoff time)을 설정한다. 상기 랜덤 백오프 시간은 CBP 패킷의 송신 지연 시간으로서, WRAN은 SCW 슬롯의 시작점으로부터 상기 랜덤 백오프 시간 경과 후, CBP 패킷을 송신한다. 따라서, 2개의 WRAN들이 하나의 SCW 슬롯을 통해 CBP 패킷을 송신하더라도, 서로 다른 시점에 CBP 패킷들이 송신된다. 그리고, 상기 2개의 WRAN들은 다른 WRAN에 의해 송신된 CBP 패킷을 인지할 수 있다. 즉, 동일한 SCW 슬롯을 통해 2개의 WRAN들이 CBP 패킷을 송신하는 것이 경쟁을 의미하고, 먼저 CBP 패킷을 송신하는 것이 경쟁에서의 승리를 의미하며, 다른 WRAN에 의해 송신된 CBP 패킷을 인지하는 것이 경쟁에서의 패배를 의미한다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, WRAN-1(810)의 랜덤 백오프 시간이 WRAN-2(820)의 랜덤 백오프 시간보다 짧은 경우, WRAN-1(810)이 상기 WRAN-2(820)보다 먼저 CBP 패킷을 송신한다. 따라서, 상기 WRAN-1(810)은 자신의 CBP 패킷 송신 이전에 다른 WRAN에 의한 CBP 패킷 송신을 인지하지 못하였으므로 경쟁에서 승리하였음을 판단한다. 그리고, 상기 WRAN-2(820)은 자신의 CBP 패킷 송신 이전에 다른 WRAN에 의한 CBP 패킷 송신을 인지하였으므로 경쟁에서 패배하였음을 판단한다.
상기 도 1 또는 상기 도 5와 같이 WRAN이 새로이 진입하는 경우 외에, WRAN이 이탈하는 경우도 있을 수 있다. 즉, WRAN이 다른 주파수의 채널로 이동하는 경우 또는 전원 오프되는 경우, 이탈한 WRAN에 의해 사용되던 SCW 슬롯들이 미점유 상태가 된다. 이 경우, 나머지 WRAN들은 미점유 SCW 슬롯들을 추가적으로 사용할 수 있다.
상술한 SCW 슬롯 획득 과정에서, 새로이 진입한 WRAN은 가장 먼저 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 파악해야한다. 이를 위해, 상기 새로이 진입한 WRAN은 수 프레임동안 WRAN들의 CBP 패킷을 모니터링해야 한다. 채널상에서 전송되는 CBP 패킷 들을 모니터링함으로써 SCW 규칙 패턴을 알아내는 경우, 상기 새로이 진입한 WRAN은 각 WRAN 마다 적어도 2회의 CBP 패킷을 수신해야 한다. 즉, 최소한 주변 WRAN들의 CBP 송신 주기들 중 최대값 만큼의 모니터링 시간이 소요된다.
따라서, 상기 SCW 규칙 패턴을 파악하기 위한 소요 시간을 감소시키기 위해, 각 WRAN은 CBP 패킷에 자신의 SCW 사용 패턴 정보를 포함시킨다. 이에 따라, 상기 새로이 진입한 WRAN은 각 WRAN에 대하여 하나의 CBP 패킷만을 수신하여도 해당 WRAN의 SCW 사용 패턴을 알 수 있다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷의 비콘 MAC 헤더 (header), 또는, 특정 IE(Information Element)에 상기 SCW 사용 패턴 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 SCW 사용 패턴 정보는 패턴 주기 및 다음 CBP 패킷이 전송되는 SCW 슬롯의 위치 중 하나의 형태로 표현된다. 이 경우, 상기 SCW 사용 패턴 정보는 하기 <표 1>과 같이 구성될 수 있다.
Syntax Size Notes
Type
indicator		 1 bit 0 : Type indicating the value of period
1 : Type indicating the location of next SCW slot directly
Value x bits The value of pattern period or the number of frame from the current slot to the slot in which next CBP packet will be transmitted.
상기 <표 1>에서, 'Type' 필드는 정보의 형태가 패턴 정보인지 또는 다음 CBP 패킷이 전송되는 SCW 슬롯의 위치인지를 나타내며, 'Value' 필드에서는 상기 'Type indicator' 필드 값에 따라 패턴 주기 값 또는 다음 CBP 패킷이 전송되는 SCW 슬롯까지 남은 프레임의 개수 값을 나타낸다. 이때, 상기 'Value' 필드의 비트 수 x는 최대 패턴 주기 값에 의해 결정되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 SCW 슬롯을 획득하기 위한 기지국 및 단말의 동작 절차를 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 발명은 상기 기지국 및 상기 단말과 같이 CBP 패킷을 송신하는 객체들을 'CBP 패킷 송신자'로 통칭한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 CBP 패킷 송신자의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 9a 및 상기 도 9b를 참고하면, 상기 CBP 패킷 송신자는 901단계에서 새로운 채널에 진입한다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷 송신자는 전원 오프 상태에서 전원 온 상태로 천이하거나, 또는, 스펙트럼 센싱 결과에 따라 운영 채널을 변경함으로써, 새로운 채널에 진입한다.
상기 새로운 채널에 진입한 후, 상기 CBP 패킷 송신자는 903단계로 진행하여 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 분석한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 매 SCW 마다 CBP 패킷을 수신하고, 상기 CBP 패킷을 송신한 WRAN을 확인함으로써, 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 파악한다. 이때, 상기 CBP 패킷 송신자가 단말인 경우, 상기 단말은 분석 결과를 기지국으로 보고한다. 반면, 상기 CBP 패킷 송신자가 기지국인 경우, 상기 기지국은 스스로의 분석 결과 및 단말들로부터 보고되는 분석 결과를 종합한다. 만일, 상기 주변 WRAN들이 CBP 패킷을 통해 자신의 SCW 사용 패턴 정보를 송신하는 경우, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 주변 WRAN들의 CBP 패킷을 1회씩 수신함으로써 상기 주변 WRAN들 각각의 SCW 사용 패턴을 확인하고, 상기 SCW 규칙 패턴을 파악한다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷에 포함된 상기 SCW 사용 패턴은 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
상기 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 분석한 후, 상기 CBP 패킷 송신자는 905단계로 진행하여 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하는지 확인한다. 다시 말해, 상기 CBP 패킷 송신자는 다른 WRAN에 영향을 주지 않고 SCW 슬롯을 획득할 수 있는지 확인한다.
만일, 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하면, 상기 CBP 패킷 송신자는 907단계로 진행하여 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기와 자신의 SCW 사용 주기가 일치되도록 자신의 SCW 사용 패턴을 설정한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴과 동일하게 자신의 SCW 사용 패턴을 설정한다.
반면, 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하지 않으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 909단계로 진행하여 SCW 슬롯 획득을 위한 경쟁 상대를 선택한다. 이때, 상기 CBP 패킷 송신자는 가장 짧은 SCW 사용 주기를 가진 WRAN을 경쟁 상대로 선택한다. 이때, 다수의 그룹들의 서로 다른 SCW 규칙 패턴들이 분석되고, 적어도 하나의 SCW 규칙 패턴에서 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하는 경우, 상기 CBP 패킷 송신자는 적어도 하나의 그룹의 미점유 SCW 슬롯을 사용하도록 경쟁 상대를 선택한다.
상기 경쟁 상대를 선택한 후, 상기 CBP 패킷 송신자는 911단계로 진행하여 경쟁을 위한 랜덤 백오프 시간을 생성한다. 즉, 상기 경쟁 상대가 CBP 패킷을 송신하는 SCW가 시작되면, 상기 CBP 패킷 송신자는 랜덤 백오프 시간을 생성한다.
이어, 상기 CBP 패킷 송신자는 913단계로 진행하여 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하였는지 확인한다. 다시 말해, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 경쟁 상대가 CBP 패킷을 송신하는 SCW의 시작 시점으로부터 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하였는지 확인한다.
상기 랜덤 백오프 시간이 경과하지 않았으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 915단계로 진행하여 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 경쟁에서 패배하는지 확인한다. 만일, 상기 랜덤 백오프 시간 경과 전에 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 CBP 패킷 송신자는 경쟁에서 패배하였음을 인지하고, 상기 909단계로 되돌아간다. 이때, 동일한 경쟁 상대가 다시 선택될 수 있다. 반면, 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신이 수신되지 않으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 913단계 및 상기 915단계를 반복하며 랜덤 백오프 시간이 경과하거나 또는 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되는지 확인한다.
상기 913단계에서, 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷 수신 전에 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하면, 상기 CBP 패킷 송신자는 917단계로 진행하여 자신의 CBP 패킷을 송신한다. 여기서, 상기 CBP 패킷은 해당 기지국의 위치, 센싱 결과, 스케줄링 정보, 백업 채널(backup channel) 리스트 등 다양한 자가 공존 알고리즘과 관련된 정보들을 포함한다. 또한, 상기 CBP 패킷은 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 패턴 정보를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷에 포함되는 상기 SCW 사용 패턴은 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
상기 CBP 패킷을 송신한 후, 상기 CBP 패킷 송신자는 919단계로 진행하여 경쟁에서 승리하였음을 인지하고, 자신의 SCW 사용 주기가 상기 경쟁 상대의 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 자신의 SCW 사용 패턴을 설정한다. 이로 인해, 상기 CBP 패킷 송신자 및 상기 경쟁 상대는 SCW 슬롯들을 나누어 사용하게 된다.
이후, 상기 CBP 패킷 송신자는 921단계로 진행하여 CBP 패킷 송신 시점이 도래하는지 확인한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 이전 CBP 패킷 이후로 SCW 사용 주기만큼의 시간이 경과하였는지 확인한다.
상기 CBP 패킷 송신 시점이면, 상기 CBP 패킷 송신자는 923단계로 진행하여 랜덤 백오프 시간을 생성한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 SCW 시작 시점부터 얼마만큼의 시간 지연 후 CBP 패킷을 송신할지 결정한다.
이후, 상기 CBP 패킷 송신자는 925단계로 진행하여 SCW 시작 시점으로부터 상기 랜더 백오프 시간이 경과하는지 확인한다.
만일, 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하면, 상기 CBP 패킷 송신자는 927단계로 진행하여 자신의 CBP 패킷을 송신한 후, 상기 921단계로 되돌아간다. 여기서, 상기 CBP 패킷은 해당 기지국의 위치, 센싱 결과, 스케줄링 정보, 백업 채널 리스트 등 다양한 자가 공존 알고리즘과 관련된 정보들을 포함한다. 또한, 상기 CBP 패킷은 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 패턴 정보를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷에 포함되는 상기 SCW 사용 패턴은 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
반면, 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하지 않았으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 929단계로 진행하여 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되는지 확인한다. 만일, 상기 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되지 않으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 925단계 및 상기 929단계를 반복하며 랜덤 백오프 시간이 경과하거나 또는 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되는지 확인한다.
상기 랜덤 백오프 시간 경과 전에 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 CBP 패킷 송신자는 931단계로 진행하여 경쟁에서 패배하였음을 인지하고, 현재 SCW 사용 주기를 2배로 증가시킨다. 이후, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 921단계로 되돌아가 새로이 설정된 SCW 사용 패턴에 따라 CBP 패킷 송신 시점이 도래하는지 확인한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 주변 WRAN 이탈에 따른 CBP 패킷 송신자의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 도 10에 도시된 동작 절차는 SCW 슬롯들을 점유하고 있는 CBP 패킷 송신자의 동작 절차이다. 즉, 상기 도 10에 도시된 동작 절차는 상기 도 9a 및 상기 도 9b에 도시된 동작 절차의 919 단계 이후 연결되는 것으로서, 상기 도 9a 및 상기 도 9b에 도시된 동작 절차의 821 단계 이후의 단계들과 배타적으로 수행된다.
상기 도 10을 참고하면, 상기 CBP 패킷 송신자는 1001단계에서 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하는지 확인한다. 여기서, 상기 주기적인 미점유 SCW 슬롯은 이탈하는 WRAN으로 인해, 또는, 다른 WRAN이 상기 이탈하는 WRAN이 점유하던 SCW 슬롯들을 점유함으로 인해 발생한다.
상기 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하면, 상기 CBP 패킷 송신자는 1003단계로 진행하여 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 자신의 SCW 사용 주기보다 짧은지 확인한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 미점유 SCW 슬롯을 점유함으로써 자신의 SCW 사용 주기를 단축시킬 수 있는지 확인한다.
만일, 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 자신의 SCW 사용 주기보다 짧으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 1007단계로 진행하여 상기 미점유 SCW 슬롯을 점유하기 위한 경쟁을 시도할 것을 결정하고, 자신의 SCW 슬롯들을 반납한다. 다시 말해, 상기 CBP 패킷 송신자는 사용할 수 있는 SCW 슬롯은 없는 것으로 설정한다. 그리고, 상기 CBP 패킷 송신자는 1009단계로 진행한다.
반면, 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 자신의 SCW 사용 주기보다 길거나 같으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 1005단계로 진행하여 자신의 SCW 사용 패턴과 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴의 합이 하나의 주기를 이루는지 확인한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 미점유 SCW 슬롯의 발생 위치가 자신이 점유하고 있는 SCW 슬롯들 간 중앙에 위치하는지 확인한다. 만일, 자신의 SCW 사용 주기와 미점유 SCW 슬롯의 주기를 합하여 하나의 주기가 구성되지 않으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 본 절차를 종료한다.
반면, 자신의 SCW 사용 주기와 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기의 합이 하나의 주기를 이루면, 상기 CBP 패킷 송신자는 1009단계로 진행하여 경쟁을 위한 랜덤 백오프 시간을 생성한다. 즉, 상기 미점유 SCW 슬롯이 시작되면, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 랜덤 백오프 시간을 생성한다.
이어, 상기 CBP 패킷 송신자는 1011단계로 진행하여 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하였는지 확인한다. 다시 말해, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 미점유 SCW 슬롯의 시작 시점으로부터 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하였는지 확인한다.
상기 랜덤 백오프 시간이 경과하지 않았으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 1013단계로 진행하여 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 경쟁에서 패배하는지 확인한다. 만일, 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신이 수신되지 않으면, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 1011단계 및 상기 1013단계를 반복하며 랜덤 백오프 시간이 경과하거나 또는 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되는지 확인한다.
상기 1013단계에서, 상기 랜덤 백오프 시간 경과 전에 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 1015단계로 진행하여 경쟁에서 패배하였음을 인지하고, 경쟁 전의 SCW 사용 패턴을 자신의 SCW 사용 패턴으로 설정한다. 즉, 상기 CBP 패킷 송신자는 상기 경쟁 전에 사용하던 SCW 사용 패턴을 회복시킨다.
상기 1011단계에서, 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷 수신 전에 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하면, 상기 CBP 패킷 송신자는 1017단계로 진행하여 자신의 CBP 패킷을 송신한다. 여기서, 상기 CBP 패킷은 해당 기지국의 위치, 센싱 결과, 스케줄링 정보, 백업 채널 리스트 등 다양한 자가 공존 알고리즘과 관련된 정보들을 포함한다. 또한, 상기 CBP 패킷은 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 패턴 정보를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷에 포함되는 상기 SCW 사용 패턴은 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
상기 CBP 패킷을 송신한 후, 상기 CBP 패킷 송신자는 1019단계로 진행하여 경쟁에서 승리하였음을 인지하고, 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴을 포함하도록 자신의 SCW 사용 패턴을 설정한다. 이때, 상기 1005단계를 수행하였던 경우, 상기 CBP 패킷 송신자는 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴과 동일하게 자신의 SCW 발생 패턴을 설정한다. 반면, 상기 1005단계를 수행하지 않았던 경우, 상기 CBP 패킷 송신자는 자신의 SCW 사용 패턴 및 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴을 합한 패턴을 새로운 SCW 사용 패턴으로 설정한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 CBP 패킷 송신자의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 CBP 패킷 송신자는 스펙트럼센서(1102), 대역제어기(1104), RF(Radio Frequency)수신기(1106), OFDM복조기(1108), 부반송파디매핑기(1110), 심벌복조기(1112), 복호화기(1114), CBP해석기(1116), CBP생성기(1118), 부호화기(1120), 심벌변조기(1122), 부반송파매핑기(1124), OFDM변조기(1126), RF송신기(1128), CBP제어기(1130)를 포함하여 구성된다.
상기 스펙트럼센서(1102)는 면허를 가진 시스템의 신호를 검색한다. 즉, 상기 스펙트럼센서(1102)는 면허를 가진 시스템의 대역 사용 현황을 확인함으로써, 상기 면허를 가진 시스템에 의해 사용되지 않는 채널을 검색한다. 그리고, 상기 스펙트럼센서(1102)는 센싱 결과를 상기 대역제어기(1104)로 제공한다.
상기 대역제어기(1104)는 상기 스펙트럼센서(1102)의 센싱 결과에 따라 운영 채널을 선택하고, 선택된 채널에 대응되는 대역의 신호를 송신 및 수신 하도록 상기 RF수신기(1106) 및 상기 RF송신기(1128)의 처리 대역을 제어한다. 즉, 상기 대역제어기(1104)는 상기 면허를 가진 시스템에 의해 사용되지 않는 채널로 진입하도록 제어한다.
상기 RF수신기(1106)는 안테나를 통해 수신되는 RF 대역의 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 OFDM복조기(1108)는 상기 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분하고, CP(Cyclic Prefix)를 제거한 후, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 대역의 신호들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(1110)는 상기 주파수 대역의 신호들을 처리 단위로 분류한다. 예를 들어, 상기 부반송파디매핑기(1110)는 SCW 슬롯을 통해 수신된 CBP 패킷을 추출한다. 상기 심벌복조기(1112)는 상기 신호들을 복조함으로써, 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(1114)는 상기 비트열을 복호화한다.
상기 CBP해석기(1116)는 주변 WRAN으로부터 수신된 CBP 패킷을 해석한다. 즉, 상기 CBP해석기(1116)는 상기 CBP 패킷의 송신 WRAN 및 상기 CBP 패킷을 송신한 WRAN에 대한 자가 공존 알고리즘 관련 정보를 확인한다. 특히, WRAN들이 CBP 패킷을 통해 자신의 SCW 사용 패턴 정보를 송신하는 경우, 상기 CBP해석기(1116)는 상기 CBP 패킷을 해석함으로써 상기 CBP 패킷을 송신한 WRAN의 SCW 사용 패턴을 확인하고, 확인된 SCW 사용 패턴을 상기 CBP제어기(1130)로 제공한다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷에 포함된 상기 SCW 사용 패턴은 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
상기 CBP생성기(1118)는 송신될 CBP 패킷을 생성한다. 여기서, 상기 CBP 패킷은 기지국의 위치, 센싱 결과, 스케줄링 정보, 백업 채널(backup channel) 리스트 등 다양한 자가 공존 알고리즘과 관련된 정보들을 포함한다. 또한, 상기 CBP 패킷은 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 패턴 정보를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷에 포함되는 상기 SCW 사용 패턴은 상기 <표 1>과 같이 구성된다. 이때, 상기 CBP생성기(1118)는 상기 CBP제어기(1130)의 제어에 따라 상기 CBP 패킷을 송신한다.
상기 부호화기(1120)는 상기 CBP 패킷의 비트열을 부호화한다. 상기 심벌변조기(1122)는 상기 비트열을 변조함으로써, 복소 심벌(complex symbol)들로 변환한다. 상기 부반송파매핑기(1124)는 상기 복소 심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(1126)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 상기 주파수 영역에 매핑된 신호들을 시간 영역 신호로 변환하고, CP를 삽입함으로써, 기저대역 OFDM 심벌들을 구성한다. 상기 RF송신기(1128)는 상기 기저대역 OFDM 심벌들을 RF 대역 신호로 상향변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.
상기 CBP제어기(1130)는 CBP 송신에 관한 제어를 수행한다. 즉, 상기 CBP제어기(1130)는 채널 진입 시의 SCW 슬롯 획득, CBP 패킷 송신 등의 기능을 제어한다. 이를 위해, 상기 CBP제어기(1130)는 패턴분석기(1132), 경쟁선택기(1134), 백오프타이머(1136), 패턴설정기(1138)를 포함하여 구성된다.
상기 패턴분석기(1132)는 상기 CBP해석기(1116)에 의해 해석된 CBP 패킷들을 이용하여 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 분석한다. 즉, 상기 패턴분석기(1132)는 상기 CBP해석기(1116)로부터 제공되는 매 SCW 마다 수신되는 CBP 패킷의 송신 WRAN 정보를 이용하여 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴 및 SCW 사용 주기를 확인한다. 만일, 상기 주변 WRAN들이 CBP 패킷을 통해 자신의 SCW 사용 패턴 정보를 송신하는 경우, 상기 패턴분석기(1132)는 상기 CBP해석기(1116)에 의해 확인된 상기 주변 WRAN들 각각의 SCW 사용 패턴을 확인하고, 상기 SCW 규칙 패턴을 파악한다. 예를 들어, 상기 CBP 패킷에 포함된 상기 SCW 사용 패턴은 상기 <표 1>과 같이 구성된다.
상기 경쟁선택기(1134)는 상기 패턴분석기(1132)의 분석 결과 미점유 SCW 슬롯이 존재하지 않는 경우, SCW 슬롯 획득을 위한 경쟁 상대를 선택한다. 이때, 상기 경쟁선택기(1134)는 가장 짧은 SCW 사용 주기를 가진 WRAN을 경쟁 상대로 선택한다. 또한, 다수의 그룹들의 서로 다른 SCW 규칙 패턴들이 분석되고, 적어도 하나의 SCW 규칙 패턴에서 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하는 경우, 상기 경쟁선택기(1134)는 적어도 하나의 그룹의 미점유 SCW 슬롯을 사용하도록 경쟁 상대를 선택한다. 그리고, 상기 경쟁선택기(1134)는 선택된 경쟁 상대가 CBP 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점을 상기 백오프타이머(1136)로 알린다.
상기 백오프타이머(1136)는 CBP 패킷 송신 시 및 SCW 슬롯 획득 경쟁 시, 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 랜덤 백오프 시간의 경과 여부를 확인한다. 즉, SCW 슬롯 획득 경쟁 시, 상기 백오프타이머(1136)는 경쟁 상대가 CBP 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점에 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 상기 랜덤 백오프 시간의 경과를 확인한다. 그리고, SCW 슬롯 획득 후, 상기 백오프타이머(1136)는 상기 패턴설정기(1138)에 의해 설정된 SCW 사용 패턴에 따라 CBP 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점에 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 상기 랜덤 백오프 시간의 경과를 확인한다.
상기 패턴설정기(1138)는 SCW 사용 패턴을 설정한다. 경쟁이 필요하지 않은 경우, 상기 패턴설정기(1138)는 미점유 SCW 슬롯의 주기에 따라 SCW 사용 패턴을 설정한다. 반면, 경쟁이 필요한 경우, 경쟁 상대와의 SCW 슬롯 획득 경쟁에서 승리하면, 상기 패턴설정기(1138)는 자신의 SCW 사용 주기가 상기 경쟁 상대의 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 설정한다. 그리고, 경쟁 승리 후, 다른 WRAN으로부터의 경쟁에서 패배한 경우, 상기 패턴설정기(1138)는 SCW 사용 주기를 2배로 증가시킨다. 또한, 상기 패턴설정기(1138)는 설정된 SCW 사용 패턴에 따라 CBP 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점을 상기 백오프타이버(1136)로 알린다.
즉, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 패턴분석기(1132)를 통해 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 분석하고, 상기 경쟁선택기(1134)를 통해 경쟁 상대를 선택하고, 상기 백오프타이머(1136)를 통해 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 상기 패턴설정기(1138)를 통해 SCW 사용 패턴을 설정한다. 이때, 상기 SCW 사용 패턴의 설정 과정은 상기 CBP 패킷 송신자가 채널에 새로이 진입한 경우 및 진입한 후에 미점유 SCW 슬롯이 발생한 경우로 구분된다.
먼저, 상기 CBP 패킷 송신자가 채널에 새로이 진입한 경우, SCW 슬롯 획득 및 CBP 패킷 송신 기능을 위한 상기 패턴분석기(1132), 상기 경쟁선택기(1134), 상기 백오프타이머(1136) 및 상기 패턴설정기(1138)의 연동 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 스펙트럼센서(1102) 및 상기 대역제어기(1104)에 의해 새로운 채널에 진입한 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 패턴분석기(1132)를 통해 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 분석한다. 이때, 상기 CBP 패킷 송신자가 단말인 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 분석 결과를 기지국으로 보고한다. 즉, 미도시되었지만, 상기 단말은 메시지 생성기를 더 포함하며, 상기 메시지 생성기는 상기 CBP제어기(1130)로부터 제공되는 분석 결과를 보고하기 위한 메시지를 생성한다. 반면, 상기 CBP 패킷 송신자가 기지국인 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 스스로의 분석 결과 및 단말들로부터 보고되는 분석 결과를 종합한다. 즉, 미도시되었지만, 상기 기지국은 메시지 해석기를 더 포함하며, 상기 메시지 해석기는 단말들로부터 수신되는 메시지를 통해 상기 단말들에 의한 분석 결과를 확인하고, 상기 분석 결과를 상기 CBP제어기(1130)로 제공한다. 만일, WRAN들이 CBP 패킷을 통해 자신의 SCW 사용 패턴 정보를 송신하는 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 CBP 패킷을 해석함으로써 상기 CBP 패킷을 송신한 WRAN의 SCW 사용 패턴을 확인하고, 확인된 SCW 사용 패턴을 분석한다.
상기 SCW 규칙 패턴을 분석한 결과, 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하면, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 패턴설정기(1138)를 통해 미점유 SCW 슬롯의 주기와 자신의 SCW 사용 주기가 일치되도록 SCW 사용 패턴을 설정한다. 하지만, 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하지 않으면, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 경쟁선택기(1134)를 통해 SCW 슬롯 획득을 위한 경쟁 상대를 선택하고, 상기 백오프타이머(1136)를 통해 경쟁을 위한 랜덤 백오프 시간을 생성한다.
이후, 상기 경쟁 상대가 CBP 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점으로부터 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하기 전 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 CBP제어기(1130)는 경쟁에서 패배하였음을 인지하고, 상기 경쟁선택기(1134)를 통해 경쟁 상대를 재선택한다. 이때, 동일한 경쟁 상대가 다시 선택될 수 있다. 반면, 상기 경쟁 상대가 CBP 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점으로부터 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하기 전 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되지 않으면, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 CBP생성기(1118)에게 CBP 패킷을 출력할 것을 지시한다. 이에 따라, 상기 CBP제어기(1130)는 경쟁에서 승리하였음을 인지하고, 상기 패턴설정기(1138)를 통해 자신의 SCW 사용 주기가 상기 경쟁 상대의 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 설정한다. 이로 인해, 상기 CBP 패킷 송신자 및 상기 경쟁 상대는 SCW 슬롯들을 나누어 사용하게 된다.
이후, 설정된 SCW 사용 패턴에 따라 CBP 패킷 송신 시점이 도래하면, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 백오프타이머(1136)를 통해 랜덤 백오프 시간을 생성한다. 그리고, 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하면, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 CBP생성기(1118)에게 CBP 패킷을 출력할 것을 지시한다. 이때, 상기 랜덤 백오프 시간 경과 전 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 CBP제어기(1130)는 경쟁에서 패배하였음을 인지하고, 상기 패턴설정기(1138)를 통해 현재 SCW 사용 주기를 2배로 증가시킨다.
다음으로, 채널에서 이탈하는 WRAN 또는 다른 WRAN이 상이 이탈하는 WRAN이 점유하던 SCW 슬롯을 점유함으로 인해 미점유 SCW 슬롯이 발생하는 경우, SCW 슬롯 획득 및 CBP 패킷 송신 기능을 위한 상기 패턴분석기(1132), 상기 경쟁선택기(1134), 상기 백오프타이머(1136) 및 상기 패턴설정기(1138)의 연동 과정을 설명하면 다음과 같다.
SCW 슬롯들을 주기적으로 점유하고 있는 상태에서, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 패턴분석기(1132)를 통해 지속적으로 SCW 규칙 패턴을 분석한다. 이때, 상기 CBP 패킷 송신자가 단말인 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 분석 결과를 기지국으로 보고한다. 즉, 미도시되었지만, 상기 단말은 메시지 생성기를 더 포함하며, 상기 메시지 생성기는 상기 CBP제어기(1130)로부터 제공되는 분석 결과를 보고하기 위한 메시지를 생성한다. 반면, 상기 CBP 패킷 송신자가 기지국인 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 스스로의 분석 결과 및 단말들로부터 보고되는 분석 결과를 종합한다. 즉, 미도시되었지만, 상기 기지국은 메시지 해석기를 더 포함하며, 상기 메시지 해석기는 단말들로부터 수신되는 메시지를 통해 상기 단말들에 의한 분석 결과를 확인하고, 상기 분석 결과를 상기 CBP제어기(1130)로 제공한다.
상기 SCW 규칙 패턴을 분석한 결과, 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하면, 상기 CBP제어기(1130)는 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 자신의 SCW 사용 주기보다 짧은지 확인한다. 만일, 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 자신의 SCW 사용 주기보다 짧으면, 상기 CBP제어기(1130) 상기 미점유 SCW 슬롯을 점유하기 위한 경쟁을 통해 자신의 SCW 사용 주기를 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기로 변경할 것을 결정하고, 자신의 SCW 슬롯들을 반납한다. 반면, 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 자신의 SCW 사용 주기보다 길거나 같으면, 상기 CBP제어기(1130)는 자신의 SCW 사용 패턴과 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴의 합이 하나의 주기를 이루는지 확인한다. 확인 결과, 자신의 SCW 사용 패턴과 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴의 합이 하나의 주기를 이루면, 상기 CBP제어기(1130)는 현재 점유한 SCW 슬롯들 및 상기 미점유 SCW 슬롯들을 모두 사용할 것을 결정한다. 이 경우, SCW 슬롯들은 반납되지 않는다.
이어, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 백오프타이머(1136)를 통해 경쟁을 위한 랜덤 백오프 시간을 생성한다. 이후, 상기 미점유 SCW 슬롯의 시작 시점으로부터 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하기 전 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 CBP 제어기(1130)는 경쟁에서 패배하였음을 인지하고 경쟁 전에 사용하던 SCW 사용 주기를 다시 회복시킨다. 반면, 상기 미점유 SCW 슬롯의 시작 시점으로부터 상기 랜덤 백오프 시간이 경과하기 전 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되지 않으면, 상기 CBP제어기(1130)는 상기 CBP생성기(1118)에게 CBP 패킷을 출력할 것을 지시한다. 이에 따라, 상기 CBP제어기(1130)는 경쟁에서 승리하였음을 인지하고, 상기 패턴설정기(1138)를 통해 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴을 포함하도록 자신의 SCW 사용 패턴을 설정한다. 이때, SCW 슬롯들을 반납한 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴과 동일하게 자신의 SCW 사용 패턴을 설정한다. 반면, SCW 슬롯들을 반납하지 않은 경우, 상기 CBP제어기(1130)는 자신의 SCW 사용 패턴과 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴의 합을 새로운 SCW 사용 패턴으로 설정한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 WRAN(Wireless Regional Area Network) 진입의 제1예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 새로이 진입한 WRAN에 의한 주변 WRAN 분석 결과의 예를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 SCW 슬롯의 획득 예를 도시하는 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 WRAN 이탈에 의한 SCW 슬롯 사용 주기 변경의 예를 도시하는 도면,
도 5는 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 WRAN의 진입의 제2예를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 새로이 진입한 WRAN에 의한 주변 WRAN 분석 결과의 예를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 SCW 슬롯의 획득 예를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 SCW 슬롯 경쟁의 예를 도시하는 도면,
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 CBP 패킷 송신자의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 주변 WRAN 이탈에 따른 CBP 패킷 송신자의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 인지 무선 기반의 무선통신 시스템에서 CBP 패킷 송신자의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (44)

  1. 인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기반의 무선통신 시스템에서 CBP(Coexistence Beacon Protocol) 패킷 송신자의 동작 방법에 있어서,
    SCW(Self Coexistence Window) 사용 패턴 정보를 생성하는 과정과,
    상기 SCW 사용 패턴 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하는 과정과,
    SCW를 통해 상기 CBP 패킷을 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 SCW 사용 패턴 정보는, 다수의 SCW 슬롯 중, 상기 CBP 패킷 송신자가 상기 CBP 패킷을 송신하기 위해 점유하는 적어도 하나의 SCW 슬롯의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    주변 WRAN(Wireless Regional Area Network)들의 SCW(Self Coexistence Window) 규칙 패턴(regular pattern)을 확인하는 과정과,
    미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하지 않는 경우, 경쟁 기반으로 상기 CBP 패킷을 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경쟁 기반으로 상기 CBP 패킷을 송신하는 과정은,
    상기 주변 WRAN들 중 하나의 WRAN을 경쟁 상대로 선택하는 과정과,
    상기 경쟁에서 승리하면, 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기가 상기 경쟁 상대의 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경쟁 상대를 선택하는 과정은,
    상기 주변 WRAN들 중 가장 짧은 SCW 사용 주기를 갖는 WRAN을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 경쟁 상대를 선택하는 과정은,
    다수의 그룹들의 서로 다른 SCW 규칙 패턴들이 확인되고, 적어도 하나의 SCW 규칙 패턴에서 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하는 경우, 적어도 하나의 그룹의 미점유 SCW 슬롯을 사용하도록 경쟁 상대를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 CBP 패킷 송신에 대한 경쟁을 수행하는 과정은,
    상기 경쟁 상대가 CBP(Co-existence Beacon Protocol) 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점에, 상기 경쟁 상대와의 경쟁을 위한 랜덤 백오프 시간을 생성하는 과정과,
    상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되기 전 상기 랜덤 백오프 시간이 경과되면, CBP 패킷을 송신하는 과정과,
    경쟁에 승리함을 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 랜덤 백오프 시간이 경과되기 전 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되면, 경쟁에 패배함을 판단하는 과정과,
    경쟁 상대를 다시 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 SCW 사용 패턴을 결정한 후, 다른 WRAN과의 CBP 패킷 송신에 대한 경쟁에서 패배하면, SCW 사용 주기를 2배로 증가시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    미점유 SCW 슬롯들이 발생하는 경우, 상기 미점유 SCW 슬롯들 중 적어도 하나를 점유함으로써 상기 SCW 사용 패턴을 변경하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 SCW 사용 패턴을 변경하는 과정은,
    상기 미점유 SCW 슬롯들의 발생 주기가 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기보다 짧거나 또는 상기 SCW 사용 패턴과 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴의 합이 하나의 주기를 이루는지 확인하는 과정과,
    상기 미점유 SCW 슬롯의 시작 시점에, 상기 미점유 SCW 슬롯을 점유하기 위한 랜덤 백오프 시간을 생성하는 과정과,
    다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되기 전 상기 랜덤 백오프 시간이 경과되면, CBP 패킷을 송신하는 과정과,
    상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴을 포함하도록 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 패턴을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기보다 짧은 경우, 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 슬롯들을 반납하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 랜덤 백오프 시간이 경과되기 전 상기 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 경쟁 전의 SCW 사용 패턴을 회복시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 SCW 사용 패턴 정보는, 패턴 정보의 종류(type)을 지시하는 제1파라미터 및 상기 패턴 정보의 종류에 따른 형식으로 상기 SCW 사용 패턴을 나타내는 제2파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2파라미터는, 상기 SCW 사용 패턴의 주기 값(value of period) 또는 다음 SCW 슬롯의 위치(location of next SCW slot)이며,
    상기 위치는, 현재 슬롯으로부터 다음 CBP 패킷이 송신되는 슬롯까지의 오프셋(offset)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 SCW 규칙 패턴을 확인하는 과정은,
    주변 WRAN들로부터 수신된 CBP 패킷들에 포함된 상기 주변 WRAN들 각각의 SCW 사용 패턴 정보를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 확인하기 이전, 면허를 가진(licensed) 시스템에 의해 사용되지 않는 채널을 검색하는 과정과,
    상기 면허를 가진 시스템에 의해 사용되지 않는 채널로 진입하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 CBP 패킷은, 기지국의 위치, 센싱 결과, 스케줄링 정보 및 백업 채널(backup channel) 리스트 중 적어도 하나를 포함하는 자가 공존 알고리즘과 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제2항에 있어서,
    상기 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴의 확인 결과를 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 단말에 의해 확인된 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    주변 WRANS들의 SCW 사용 패턴들을 모니터링하는 과정과,
    미점유 SCW 슬롯들이 주기적으로 발생하면, 상기 SCW 사용 패턴 정보가 상기 미점유 SCW 슬롯들을 지시하도록 상기 CBP 패킷 송신자의 상기 SCW 사용 패턴을 결정하는 과정과,
    미점유 SCW 슬롯들이 주기적으로 발생하지 아니하면, 상기 CBP 패킷을 송신하기 위한 SCW 슬롯들을 점유하기 위해 경쟁을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 SCW 사용 패턴들을 모니터링하는 과정은,
    상기 주변 WRANS들의 CBP 패킷들을, 주변 WRANS 당 1회 씩, 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 SCW 사용 패턴을 결정하는 과정은,
    상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기 및 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기가 일치되도록 상기 SCW 사용 패턴을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 인지 무선(CR : Cognitive Radio) 기반의 무선통신 시스템에서 CBP 패킷 송신자 장치에 있어서,
    SCW(Self Coexistence Window) 사용 패턴 정보를 생성하고, 상기 SCW 사용 패턴 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하는 생성기와,
    SCW를 통해 상기 CBP 패킷을 송신하는 송신기를 포함하며,
    상기 SCW 사용 패턴 정보는, 다수의 SCW 슬롯 중, 상기 CBP 패킷 송신자가 상기 CBP 패킷을 송신하기 위해 점유하는 적어도 하나의 SCW 슬롯의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    주변 WRAN(Wireless Regional Area Network)들의 SCW(Self Coexistence Window) 규칙 패턴(regular pattern)을 확인하고, 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하지 않는 경우 경쟁 기반으로 상기 CBP 패킷을 송신하도록 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 주변 WRAN들 중에 경쟁 상대로서 하나의 WRAN을 선택하고, 선택된 상기 WRAN에 의해 점유되는 SCW 슬롯들 내에서 CBP 패킷 송신에 대한 경쟁을 수행하고, 상기 경쟁에서 승리하면, 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기가 상기 경쟁 상대의 SCW 사용 주기의 2배가 되도록 SCW 사용 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 주변 WRAN들 중 가장 짧은 SCW 사용 주기를 갖는 WRAN을 선택하는 선택기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 선택기는, 다수의 그룹들의 서로 다른 SCW 규칙 패턴들이 확인되고, 적어도 하나의 SCW 규칙 패턴에서 미점유 SCW 슬롯이 주기적으로 발생하는 경우, 적어도 하나의 그룹의 미점유 SCW 슬롯을 사용하도록 경쟁 상대를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 경쟁 상대가 CBP(Co-existence Beacon Protocol) 패킷을 송신하는 SCW 슬롯의 시작 시점에 상기 경쟁 상대와의 경쟁을 위한 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되기 전 상기 랜덤 백오프 시간이 경과되면 CBP 패킷을 송신하며, 경쟁에 승리함을 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 랜덤 백오프 시간이 경과되기 전 상기 경쟁 상대의 CBP 패킷이 수신되면 경쟁에 패배함을 판단하고, 경쟁 상대를 다시 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제25항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 SCW 사용 패턴을 결정한 후, 다른 WRAN과의 CBP 패킷 송신에 대한 경쟁에서 패배하면, SCW 사용 주기를 2배로 증가시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 제어기는, 미점유 SCW 슬롯들이 발생하는 경우, 상기 미점유 SCW 슬롯들 중 적어도 하나를 점유함으로써 상기 SCW 사용 패턴을 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 미점유 SCW 슬롯들의 발생 주기가 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기보다 짧거나 또는 상기 SCW 사용 패턴과 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴의 합이 하나의 주기를 이루는지 확인하고, 상기 미점유 SCW 슬롯의 시작 시점에 상기 미점유 SCW 슬롯을 점유하기 위한 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되기 전 상기 랜덤 백오프 시간이 경과되면 CBP 패킷을 송신하고, 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 패턴을 포함하도록 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기가 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기보다 짧은 경우, 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 슬롯들을 반납하는것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 랜덤 백오프 시간이 경과되기 전 상기 다른 WRAN의 CBP 패킷이 수신되면, 상기 경쟁 전의 SCW 사용 패턴을 회복시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제23항에 있어서,
    상기 SCW 사용 패턴 정보는, 패턴 정보의 종류(type)을 지시하는 제1파라미터 및 상기 패턴 정보의 종류에 따른 형식으로 상기 SCW 사용 패턴을 나타내는 제2파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제2파라미터는, 상기 SCW 사용 패턴의 주기 값(value of period) 또는 다음 SCW 슬롯의 위치(location of next SCW slot)이며,
    상기 위치는, 현재 슬롯으로부터 다음 CBP 패킷이 송신되는 슬롯까지의 오프셋(offset)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제35항에 있어서,
    주변 WRAN들로부터 수신된 CBP 패킷들에 포함된 상기 주변 WRAN들 각각의 SCW 사용 패턴 정보를 확인함으로써 상기 SCW 규칙 패턴을 확인하는 분석기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제24항에 있어서,
    상기 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 확인하기 이전, 면허를 가진(licensed) 시스템에 의해 사용되지 않는 채널을 검색하는 센서를 더 포함하며,
    상기 제어기는, 상기 면허를 가진 시스템에 의해 사용되지 않는 채널로 진입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제23항에 있어서,
    상기 CBP 패킷은, 기지국의 위치, 센싱 결과, 스케줄링 정보 및 백업 채널(backup channel) 리스트 중 적어도 하나를 포함하는 자가 공존 알고리즘과 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제24항에 있어서,
    상기 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴의 확인 결과를 기지국으로 송신하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제24항에 있어서,
    적어도 하나의 단말에 의해 확인된 주변 WRAN들의 SCW 규칙 패턴을 수신하는 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제23항에 있어서,
    주변 WRANS들의 SCW 사용 패턴들을 모니터링한 후, 미점유 SCW 슬롯들이 주기적으로 발생하면 상기 SCW 사용 패턴 정보가 상기 미점유 SCW 슬롯들을 지시하도록 상기 CBP 패킷 송신자의 상기 SCW 사용 패턴을 결정하고, 미점유 SCW 슬롯들이 주기적으로 발생하지 아니하면 상기 CBP 패킷을 송신하기 위한 SCW 슬롯들을 점유하기 위해 경쟁을 수행하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 SCW 사용 패턴들을 모니터링하기 위해, 상기 주변 WRANS들의 CBP 패킷들을, 주변 WRANS 당 1회 씩, 수신하는 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 미점유 SCW 슬롯의 발생 주기 및 상기 CBP 패킷 송신자의 SCW 사용 주기가 일치되도록 상기 SCW 사용 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
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