KR101079928B1 - Cognitive Radio Communication Apparatus and Method for Cluster based Cooperative Sensing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 클러스터 기반의 협력 센싱을 위한 무선 인지 통신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 1차 시스템(PS)의 지리적인 위치 및 1차 시스템(PS)의 채널 점유 상황의 변화에 따라 동일 채널을 센싱하는 2차 노드(SN)들의 수를 적응적으로 제어하여 클러스터링함으로써, 2차 노드(SN)가 보다 효율적으로 센싱 동작을 수행할 수 있는 무선 인지 통신 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a wireless cognitive communication apparatus and method for cooperative sensing based on the cluster, the same channel is sensed according to the change in the geographical position of the primary system (PS) and the channel occupancy situation of the primary system (PS) By adaptively controlling the number of secondary nodes (SN) to be clustered, to provide a wireless cognitive communication apparatus and method that the secondary node (SN) can perform the sensing operation more efficiently.

이를 위하여, 본 발명은 무선 인지 통신 장치에 있어서, 외부의 2차 노드로부터 채널 점유 정보를 수신하는 정보 수신부; 클러스터링 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 스펙트럼 센싱 수행부; 상기 2차 노드 및 상기 스펙트럼 센싱 수행부로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단하여 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 획득하는 클러스터링 수행부; 및 상기 클러스터링 수행부로부터의 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 정보 송신부를 포함한다.To this end, the present invention provides a wireless cognitive communication apparatus, comprising: an information receiving unit for receiving channel occupation information from an external secondary node; A spectrum sensing performing unit for spectrum sensing of the allocated channel using clustering information to obtain channel occupancy information; Clustering information on the clustered secondary node by performing clustering on the non-clustered channel and determining whether the channel is available using the channel occupancy information from the secondary node and the spectrum sensing performing unit; A clustering performing unit for obtaining available channel information; And an information transmitter for transmitting clustering information and available channel information from the clustering performer to the secondary node.

무선 인지 통신, 클러스터 기반, 협력 센싱, 클러스터링, 지정 채널, 센싱, 채널 점유 정보 Wireless Cognitive Communications, Cluster Based, Cooperative Sensing, Clustering, Designated Channels, Sensing, Channel Occupancy Information

Description

클러스터 기반의 협력 센싱을 위한 무선 인지 통신 장치 및 그 방법{Cognitive Radio Communication Apparatus and Method for Cluster based Cooperative Sensing}Cognitive Radio Communication Apparatus and Method for Cluster based Cooperative Sensing}

본 발명은 무선 인지(CR : Cognitive Radio) 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클러스터 기반으로 협력 센싱을 수행하기 위한 무선 인지 통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless cognitive (CR) communication technology, and more particularly, to a wireless cognitive communication apparatus and method for performing cooperative sensing on a cluster basis.

현재 대다수의 무선 주파수 자원은 방송 및 통신 시스템을 위해 정적으로 할당되어 있어, 기하급수적으로 증가하고 있는 무선 통신 서비스의 수요를 만족시키기 위한 효율적인 스펙트럼 이용 방안이 요구되고 있다. 미연방통신위원회(FCC : Federal Communications Commission)의 보고서에 의하면 허가받은 주파수 대역의 자원들은 위치나 시간에 따라 15% ~ 85%만 활용되고 있다. 따라서 시간적으로, 공간적으로 사용되지 않는 주파수 대역(이하, "화이트 스페이스(white space)"라 하기로 함)이 발생하게 되며, 이로 인하여 사용되지 않고 낭비되고 있는 화이트 스페 이스(white space)를 효율적으로 활용하는 방안으로 무선 인지(CR : Cognitive Radio) 기술이 이슈화되고 있다.Currently, the majority of radio frequency resources are statically allocated for broadcasting and communication systems, and thus, efficient spectrum utilization methods are required to meet the exponentially increasing demand for wireless communication services. According to a report by the Federal Communications Commission (FCC), only 15% to 85% of the resources in the licensed frequency bands are utilized, depending on location and time. Therefore, in time, a frequency band that is not used spatially (hereinafter, referred to as "white space") is generated, thereby effectively eliminating white space that is not used and wasted. Cognitive Radio (CR) technology is an issue as a method to utilize.

무선 인지 기술이란 단말 기기 및 네트워크의 지능화를 통해 해당 주파수 대역에 면허권을 가지고 있는 PU(Primary User)에 의해 사용되지 않고 있는 화이트 스페이스(white space)를 스펙트럼 센싱하고, 무선 채널 환경에 적응하여 주파수 사용 효율을 극대화하는 기술을 의미한다. 대표적인 예로 IEEE 802.22 Working Group(WG)에서는 TV 대역 중 시간적, 공간적으로 사용되지 않는 채널을 활용하여 기존 TV 대역 이용자에게 간섭을 주지 않고 채널을 사용할 수 있는 고정 무선 통신망인 WRAN(Wireless Regional Area Network) 규격을 표준화하고 있다.The wireless recognition technology is a spectrum sensing of the white space that is not used by the PU (Primary User) who has a license in the frequency band through intelligentization of terminal equipment and network, and uses the frequency by adapting to the wireless channel environment. It means technology that maximizes efficiency. As a representative example, the IEEE 802.22 Working Group (WG) uses the WRAN (Wireless Regional Area Network) standard, which is a fixed wireless communication network that can use channels without interfering with existing TV band users by utilizing channels that are not used temporally or spatially among TV bands. Is standardizing.

무선 인지 기술이 성공적으로 사용되기 위해서는, 해당 주파수에 대해 면허권을 가지고 있는 PU(Primary User)가 주파수를 사용하고 있는지 또는 사용하고 있지 않은지에 대한 신뢰성있는 스펙트럼 센싱 기술이 요구된다. 이에 따라, 무선 인지(CR) 기술은 스펙트럼 센싱 기술을 통하여 화이트 스페이스(white space)를 스펙트럼 센싱하여 사용함으로써, PU가 통신을 하는 데 있어 간섭이 발생하지 않도록 보장하고, SU(Secondary User)들의 주파수 사용률을 높여 전체적인 스펙트럼 이용 효율을 높이고자 하는 데 그 목적이 있다. 특히, PU들은 일반적으로 면허를 부여받은 넓은 주파수 대역을 사용하기 때문에, 효율적인 주파수 사용을 위해서는 PU들이 이용하는 전체 주파수 대역에 대해 균형있게 센싱할 수 있는 스펙트럼 센싱 방안이 요구되고 있다.In order to successfully use the radio recognition technology, there is a need for a reliable spectrum sensing technique of whether a primary user (PU) who is licensed for a corresponding frequency is using or not using a frequency. Accordingly, wireless recognition (CR) technology uses white spectrum through spectrum sensing technology to ensure that the PU does not interfere in communication, and the frequency of secondary users (SU) The purpose is to improve the overall spectrum utilization efficiency by increasing the utilization rate. In particular, since PUs generally use licensed wide frequency bands, efficient spectrum use requires a spectrum sensing scheme capable of balancing the entire frequency bands used by PUs.

전술한 바와 같이, 넓은 주파수 대역 내에 분포하고 있는 PU들에 대해 간섭을 주지 않고 기회적으로 주파수를 사용하기 위해서는 넓은 주파수 대역 내의 PU들에 대한 신뢰성있는 스펙트럼 센싱 방안이 요구된다. 종래에는 이를 위해 조정 가능한 협대역 대역통과 필터(narrowband bandpass filter)를 이용하여 한 시점에 하나의 협대역에 대해 PU 신호를 검출함으로써, 전체적으로 넓은 대역 내의 PU들의 주파수 사용 여부를 판단하는 방법이 제안되었다.As described above, in order to use the frequency opportunity without interfering with the PUs distributed in the wide frequency band, a reliable spectrum sensing scheme for the PUs in the wide frequency band is required. In the related art, a method for determining the frequency of PUs in a wide band as a whole has been proposed by detecting a PU signal for one narrow band at a time by using an adjustable narrowband bandpass filter. .

하지만, 이러한 종래의 방법은 한 시점에 하나의 협대역에 대한 정보만을 얻을 수 있기 때문에 전체 대역에 대한 정보를 검출한 이후에는 이전의 협대역에 대한 검출 정보는 신뢰성을 잃을 수 있으며, 광대역의 신호를 수신할 수 있는 RF 프런트-엔드(front-end)를 구비하더라도 광대역의 신호에 대한 샘플을 얻기 위해 고속의 아날로그/디지털(Analog-to-Digital) 변환기가 필요하게 되는 문제점이 있다.However, since the conventional method can only obtain information on one narrow band at a time, after detecting the information on the entire band, the detection information on the previous narrow band may lose reliability. Even with an RF front-end capable of receiving a signal, a high speed analog-to-digital converter is required to obtain a sample of a wideband signal.

또한, 각각의 협대역에 대해 단일 SU가 주파수 사용 여부를 검출함에 있어서 새도우잉(shadowing) 등의 발생으로 인하여 PU들에 대한 스펙트럼 센싱의 결과가 신뢰성을 잃을 수도 있는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the result of spectral sensing for PUs may lose reliability due to the occurrence of shadowing or the like in detecting whether a single SU uses frequency for each narrowband.

따라서 SU들이 스펙트럼 센싱 정보를 공유함으로써, 공간적 다이버시티 이론을 이용하여 스펙트럼 센싱의 성능을 개선하는 협력 센싱 기술이 주목받고 있다.Accordingly, as SUs share spectral sensing information, a cooperative sensing technique that uses spatial diversity theory to improve performance of spectral sensing has attracted attention.

그러나 다수개의 협대역에 대한 협력 센싱을 구축하기 위해서는 각 대역에 대해 적절한 SU로 하여금 해당 협대역을 스펙트럼 센싱하도록 함으로써, 전체 대역 내의 주파수 사용 여부에 대한 신뢰도를 유지해야 할 필요가 있다.However, in order to establish cooperative sensing for a plurality of narrow bands, it is necessary to have a suitable SU for each band to sense the narrow band, thereby maintaining the reliability of the use of frequencies within the entire band.

따라서 현재에는 넓은 주파수 대역 내에 분포하고 있는 PU들에 대해 간섭을 주지 않고 기회적으로 주파수를 사용하기 위해서는 넓은 주파수 대역 내의 PU들에 대한 신뢰성있고 효율적인 스펙트럼 센싱 방안이 요구되고 있다.Therefore, in order to use the frequency in an opportunity without interfering with the PUs distributed in the wide frequency band, a reliable and efficient spectrum sensing scheme for the PUs in the wide frequency band is required.

전술한 바와 같이, 상기와 같은 종래 기술은 이전의 협대역에 대한 검출 정보가 신뢰성을 잃을 수 있거나, 고속의 아날로그/디지털(Analog-to-Digital) 변환기가 필요하거나, 단일 SU가 주파수 사용 여부를 검출하므로 PU들에 대한 스펙트럼 센싱의 결과가 신뢰성을 잃을 수 있는 문제점이 있다.As noted above, such prior art may detect that previous narrowband detection information may be unreliable, may require a fast analog-to-digital converter, or whether a single SU may use frequency. There is a problem in that the result of spectral sensing for PUs may lose reliability because of detection.

그에 따라 현재에는 넓은 주파수 대역 내의 PU들에 대한 신뢰성있고 효율적인 스펙트럼 센싱 방안이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a reliable and efficient spectrum sensing scheme for PUs in a wide frequency band.

따라서 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고 상기 요구에 부응하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.Therefore, it is a problem of the present invention to solve the problems of the prior art as described above and to meet the needs.

따라서 본 발명은 1차 시스템(PS)의 지리적인 위치 및 1차 시스템(PS)의 채널 점유 상황의 변화에 따라 동일 채널을 센싱하는 2차 노드(SN)들의 수를 적응적으로 제어하여 클러스터링함으로써, 2차 노드(SN)가 보다 효율적으로 센싱 동작을 수행할 수 있는 무선 인지 통신 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention can adaptively control and cluster the number of secondary nodes (SNs) sensing the same channel according to a change in the geographical position of the primary system (PS) and the channel occupancy situation of the primary system (PS). It is an object of the present invention to provide a wireless cognitive communication apparatus and method for enabling a secondary node SN to perform a sensing operation more efficiently.

즉, 본 발명은, 협대역에 대해 적절한 SU(Secondary User)를 할당하여 협력 센싱을 통해 센싱의 신뢰도를 개선시키고, 넓은 주파수 대역 내에 분포하는 PU(Primary User)들을 검출하기 위해 PU들의 지리적인 위치 및 채널 점유 상황의 변화를 고려하여 SU들이 효율적으로 센싱할 수 있도록 함으로써, 전체 대역 내의 주파수 사용 여부에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 무선 인지 통신 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.That is, the present invention improves the reliability of sensing through cooperative sensing by allocating an appropriate secondary user (SU) for a narrow band, and geographical location of PUs to detect primary users (PUs) distributed in a wide frequency band. The present invention provides a wireless cognitive communication apparatus and method capable of increasing the reliability of the use of the frequency in the entire band by allowing the SUs to sense efficiently in consideration of a change in channel occupancy.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention, which are not mentioned above, can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 무선 인지 통신 장치에 있어서, 외부의 2차 노드로부터 채널 점유 정보를 수신하는 정보 수신부; 클러스터링 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 스펙트럼 센싱 수행부; 상기 2차 노드 및 상기 스펙트럼 센싱 수행부로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단하여 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 획득하는 클러스터링 수행부; 및 상기 클러스터링 수행부로부터의 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 정보 송신부를 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object is a radio-cognitive communication device, comprising: an information receiving unit for receiving channel occupation information from an external secondary node; A spectrum sensing performing unit for spectrum sensing of the allocated channel using clustering information to obtain channel occupancy information; Clustering information on the clustered secondary node by performing clustering on the non-clustered channel and determining whether the channel is available using the channel occupancy information from the secondary node and the spectrum sensing performing unit; A clustering performing unit for obtaining available channel information; And an information transmitter for transmitting clustering information and available channel information from the clustering performer to the secondary node.

또한, 상기 본 발명의 장치는, 상기 클러스터링 수행부가 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 파악하는 기능을 더 수행하고, 상기 정보 송신부가 상기 클러스터링 수행부로부터의 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2 차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 기능을 더 수행한다.In addition, the apparatus of the present invention, the clustering performer further performs the function of identifying "information to be sensed to the secondary node for the non-clustered channel after performing the clustering", the information transmitter is the clustering And performing a function of transmitting, to the secondary node, "information to be sensed to the secondary node for non-clustered channels after performing clustering" from the performing unit.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 무선 인지 통신 장치에 있어서, 외부의 무선 인지 기지국으로부터 각 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 수신하는 정보 수신부; 상기 정보 수신부로부터의 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 스펙트럼 센싱 수행부; 및 상기 스펙트럼 센싱 수행부로부터의 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 정보 송신부를 포함한다.On the other hand, another apparatus of the present invention for achieving the above object, the wireless cognitive communication device, comprising: an information receiving unit for receiving the clustering information and available channel information for each secondary node from an external radio recognition base station; A spectrum sensing performer configured to spectrally sense an allocated channel using the clustering information and available channel information from the information receiver to obtain channel occupancy information; And an information transmitter for transmitting the channel occupancy information from the spectrum sensing performer to the radio recognition base station.

또한, 상기 본 발명의 다른 장치는, 상기 정보 수신부가 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 스펙트럼 센싱 수행부에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 무선 인지 기지국으로부터 더 수신한다.In addition, the other apparatus of the present invention, the information receiving unit further receives from the radio aware base station "information to specify to the spectrum sensing performing unit for the non-clustered channel after performing the clustering".

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 무선 인지 통신 방법에 있어서, 클러스터링 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 단계; 2차 노드로부터 채널 점유 정보를 수신하는 단계; 상기 획득된 채널 점유 정보 및 상기 수신된 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단하여 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 획득하는 클러스터링 수행 단계; 상기 획득된 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 정보 송신 단계; 및 사용 가능 채널을 통하여 통신을 수행하는 단계를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention for achieving the above object, in a wireless cognitive communication method, the method comprising: obtaining channel occupancy information by spectrum sensing the assigned channel using the clustering information; Receiving channel occupation information from the secondary node; The clustering information and the available channel for the clustered secondary node are performed by performing clustering of the secondary node with respect to the non-clustered channel and using the obtained channel occupation information and the received channel occupation information. Performing clustering to obtain information; An information transmitting step of transmitting the obtained clustering information and available channel information to the secondary node; And performing communication over an available channel.

또한, 상기 본 발명의 방법은, 상기 클러스터링 수행 단계에서 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 파악하는 과정을 더 수행하고, 상기 정보 송신 단계에서 상기 파악된 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 과정을 더 수행한다.In addition, the method of the present invention further performs a process of identifying "information for sensing to the secondary node for the non-clustered channels after performing the clustering" in the clustering step, and in the information transmission step The method further includes transmitting the identified "information to be sensed to the secondary node for the non-clustered channels after performing the clustering" to the secondary node.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 무선 인지 통신 방법에 있어서, 무선 인지 기지국으로부터 각 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 수신하는 단계; 상기 수신된 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 단계; 상기 획득된 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 단계; 및 사용 가능 채널을 통하여 통신을 수행하는 단계를 포함한다.On the other hand, another method of the present invention for achieving the above object, in a wireless cognitive communication method, receiving clustering information and available channel information for each secondary node from a wireless cognitive base station; Spectrum sensing of an allocated channel using the received clustering information and available channel information to obtain channel occupancy information; Transmitting the obtained channel occupation information to the radio aware base station; And performing communication over an available channel.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는, 무선 인지 기지국과 2차 노드 간의 통신을 위한 슈퍼프레임이 프레임 0부터 프레임 N-1까지 총 N개(N은 2이상의 자연수)의 프레임을 포함하되, 상기 프레임 0은, 상기 무선 인지 기지국 및 상기 2차 노드가 상기 무선 인지 기지국이 지정해준 채널에 대하여 센싱을 수행하는 초기 센싱 서브프레임 필드; 상기 2차 노드가 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 제 1 보고 서브프레임 필드; 상기 무선 인지 기지국이 자신의 채널 점유 정보 및 상기 2차 노드로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 각 채널에 대해 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에, 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 제 1 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드; 및 상기 무선 인지 기지국 및 상기 2차 노드에서 데이터 통신을 수행하는 제 1 데이터 서브프레임 필드를 포함한다.On the other hand, in the present invention for achieving the above object, the superframe for communication between the radio recognition base station and the secondary node includes a total of N frames (N is a natural number of two or more) from frame 0 to frame N-1, The frame 0 may include: an initial sensing subframe field in which the radio base station and the secondary node perform sensing on a channel designated by the radio base station; A first reporting subframe field for transmitting, by the secondary node, channel occupancy information to the radio aware base station; After the radio-aware base station performs the clustering of the secondary node for each channel using the channel occupancy information and the channel occupancy information from the secondary node, and determines availability, the clustered secondary node is assigned to the clustered secondary node. A first clustering and available channel information subframe field for transmitting clustering information and available channel information for the secondary node; And a first data subframe field for performing data communication in the radio aware base station and the secondary node.

또한, 상기 본 발명에서는, 상기 제 1 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드에서 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 기능을 더 수행한다.Also, in the present invention, a function of transmitting, to the secondary node, "information to sense to the secondary node for non-clustered channels after performing clustering" in the first clustering and available channel information subframe field. Do more.

또한, 상기 본 발명에서는, 상기 프레임 1부터 상기 프레임 N-1까지의 각 프레임이, 상기 무선 인지 기지국과 상기 2차 노드가 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있으면 할당된 채널을 센싱하고, 멤버 노드로 설정되어 있지 않으면 클러스터링이 되지 않은 채널들 중에 상기 무선 인지 기지국이 지정해준 채널에 대하여 센싱을 수행하는 클러스터정보 기반 센싱 서브프레임 필드; 상기 2차 노드가 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 제 2 보고 서브프레임 필드; 상기 무선 인지 기지국이 자신의 채널 점유 정보 및 상기 2차 노드로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에, 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 제 2 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드; 및 상기 무선 인지 기지국 및 상기 2차 노드에서 데이터 통신을 수행하는 제 2 데이터 서브프레임 필드를 포함한다.Further, in the present invention, each frame from the frame 1 to the frame N-1, if the radio recognition base station and the secondary node is set as a member node of the clustering senses the assigned channel, and the member node A cluster information-based sensing subframe field configured to perform sensing on a channel designated by the radio aware base station among channels not clustered if not set; A second reporting subframe field in which the secondary node transmits channel occupation information to the radio aware base station; After the radio-aware base station performs clustering of the secondary node with respect to the non-clustered channel using its channel occupancy information and the channel occupancy information from the secondary node, and determines whether it is available, the clustered secondary A second clustering and available channel information subframe field for transmitting clustering information and available channel information for the node to the secondary node; And a second data subframe field for performing data communication in the radio aware base station and the secondary node.

또한, 상기 본 발명에서는, 상기 제 2 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드에서 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 기능을 더 수행한다.Further, in the present invention, a function of transmitting, to the secondary node, "information to be sensed to the secondary node for non-clustered channels after performing clustering" in the second clustering and available channel information subframe field. Do more.

상기와 같은 본 발명은, 1차 시스템(PS)의 지리적인 위치 및 1차 시스템(PS)의 채널 점유 상황의 변화에 따라 동일 채널을 스펙트럼 센싱하는 2차 노드(SN)들의 수를 적응적으로 제어하여 클러스터링함으로써, 2차 노드(SN)가 보다 효율적으로 스펙트럼 센싱 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention adaptively measures the number of secondary nodes (SNs) for spectral sensing of the same channel according to the geographical position of the primary system (PS) and the channel occupancy situation of the primary system (PS). By controlling and clustering, the secondary node SN can perform the spectrum sensing operation more efficiently.

즉, 본 발명은, 협대역에 대해 적절한 SU(Secondary User)를 할당하여 협력 센싱을 통해 센싱의 신뢰도를 개선시키고, 넓은 주파수 대역 내에 분포하는 PU(Primary User)들을 검출하기 위해 PU들의 지리적인 위치 및 채널 점유 상황의 변화를 고려하여 SU들이 효율적으로 스펙트럼 센싱할 수 있도록 함으로써, 전체 대역 내의 주파수 사용 여부에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.That is, the present invention improves the reliability of sensing through cooperative sensing by allocating an appropriate secondary user (SU) for a narrow band, and geographical location of PUs to detect primary users (PUs) distributed in a wide frequency band. And by allowing the SUs to efficiently sense the spectrum in consideration of the change in channel occupancy, it is possible to increase the reliability of the use of the frequency in the entire band.

또한, 본 발명은 협력 센싱을 위한 데이터 프레임 구조를 제공함으로써, 보다 효율적으로 통신할 수 있다.In addition, the present invention can provide more efficient communication by providing a data frame structure for cooperative sensing.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다.In the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only a "directly connected" but also a "electrically connected" between other elements in between. In addition, when a part is said to "include" or "include" a certain component, it means that it may further include or have other components, without excluding other components, unless specifically stated otherwise. .

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 인지 통신 시스템의 1차 시스템(PS) 및 2차 시스템(SS)을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a primary system (PS) and a secondary system (SS) of a radio-cognitive communication system to which the present invention is applied.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명에서 특정 주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖는 1차 시스템(PS : Primary System)은 1차 기지국(PBS : Primary Base Station) 및 1차 노드(PN : Primary Node)를 포함하여 이루어지며, 상기 특정 주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖지 않는 2차 시스템(SS : Secondary System)은 무선 인지 기지국(CBS : Cognitive Base Station) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN : Secondary Node)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, in the present invention, a primary system (PS) having a use right for a specific frequency band includes a primary base station (PBS) and a primary node (PN). The secondary system (SS) which does not have a right to use the specific frequency band includes a Cognitive Base Station (CBS) and at least one secondary node (SN). It is made to include.

이때, 무선 인지 기지국(CBS) 및 2차 노드(SN)는 기회적으로 사용하고자 하는 주파수 대역 및 대역 내의 채널 단위를 알고 있고, 다수의 1차 시스템(PS)에서 사용되고 있는 주파수 자원 중 일부 또는 전부를 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 스펙트럼 센싱할 수 있으며, 1차 시스템(PS)에서 일시적으로 사용되고 있지 않은 주파수 자원을 이용하여 서로 통신할 수 있다.At this time, the radio aware base station (CBS) and the secondary node (SN) knows the frequency band and channel units within the band to be used opportunistically, and some or all of the frequency resources used in the plurality of primary systems (PS) The spectrum may be sensed using a spectrum sensing technique, and may communicate with each other using frequency resources that are not temporarily used in the primary system (PS).

무선 인지 기지국(CBS)은 사용 가능한 주파수 자원을 이용하여 하향링크(down-link) 시간에 2차 노드(SN)로 신호를 전송할 수 있으며, 2차 노드(SN)는 사용 가능한 주파수 자원을 이용하여 상향링크(up-link) 시간에 무선 인지 기지국(CBS)으로 신호를 전송할 수 있다.The radio aware base station (CBS) may transmit a signal to the secondary node (SN) at down-link time using available frequency resources, and the secondary node (SN) may use the available frequency resources A signal may be transmitted to a radio aware base station (CBS) in an uplink time.

이때, 2차 노드(SN) 및 무선 인지 기지국(CBS)이 사용 가능한 주파수 자원을 사용 중이더라도 그 신호는 1차 노드 또는 1차 기지국(PBS)에게 간섭으로 작용할 수 있다. 또한, 1차 노드 또는 1차 기지국(PBS)이 그 사용 가능한 주파수 자원에 대하여 우선권을 가지므로 1차 노드 또는 1차 기지국(PBS)이 그 사용 가능한 주파수 자원을 다시 사용하게 된다면, 2차 노드(SN) 및 무선 인지 기지국(CBS)은 사용하던 주파수 자원을 비워주어야 한다.At this time, even if the secondary node SN and the radio aware base station CBS are using available frequency resources, the signal may act as an interference to the primary node or the primary base station PBS. In addition, since the primary node or primary base station (PBS) has priority over the available frequency resources, if the primary node or primary base station (PBS) reuses the available frequency resources, the secondary node ( SN) and the radio aware base station (CBS) must empty the used frequency resources.

도 2a 및 도 2b는 본 발명이 적용되는 무선 인지 통신 시스템의 다수의 1차 시스템(PS)과 다수의 2차 노드(SN)를 포함하는 2차 시스템(SS)을 나타내는 도면이 다.2A and 2B are diagrams illustrating a secondary system SS including a plurality of primary systems PS and a plurality of secondary nodes SN of a radio-cognitive communication system to which the present invention is applied.

도 2a 및 도 2b를 참조하여 살펴보면, 2차 시스템(SS, 207)은 무선 인지 기지국(CBS, 208) 및 다수의 2차 노드(SN, 209 내지 214)를 포함한다. 1차 시스템 1(201)은 1차 기지국 1(204)을 포함하고, 1차 시스템 2(202)는 1차 기지국 2(205)를 포함하며, 1차 시스템 3(203)은 1차 기지국 3(206)을 포함한다. 또한, 도 2a 및 도 2b에서는 설명의 편의를 위하여 3개의 1차 시스템(PS)만을 도시하였으나, 실제 무선 환경에서는 다수의 1차 시스템(PS)이 존재할 수 있다.Referring to Figures 2A and 2B, the secondary system (SS, 207) includes a radio aware base station (CBS, 208) and a plurality of secondary nodes (SN, 209 to 214). Primary system 1 201 includes primary base station 1 204, primary system 2 202 includes primary base station 2 205, and primary system 3 203 is primary base station 3. 206. In addition, although only three primary systems PS are illustrated in FIGS. 2A and 2B for convenience of description, a plurality of primary systems PS may exist in an actual wireless environment.

도 3은 다수의 1차 시스템(PS)에서 사용되고 있는 채널(채널 사용 현황)을 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing a channel (channel usage status) being used in a plurality of primary systems (PS).

도 3을 참조하여 살펴보면, 1차 시스템 1에서는 채널 1(CH1)과 채널 4(CH4)를 사용하고, 1차 시스템 2에서는 채널 2(CH2)와 채널 5(CH5)를 사용하며, 1차 시스템 3에서는 채널 3(CH3)과 채널 6(CH6)을 사용한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 각각의 1차 시스템(PS)이 2개의 채널을 사용한다고 도시하였으나, 실제 무선 환경에서는 각각의 1차 시스템(PS)이 서로 겹치지 않는 다수의 채널을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 3, the primary system 1 uses channels 1 (CH1) and channel 4 (CH4), and the primary system 2 uses channels 2 (CH2) and channel 5 (CH5), and the primary system. Channel 3 uses channel 3 (CH3) and channel 6 (CH6). In FIG. 3, for convenience of description, each primary system PS uses two channels, but in an actual wireless environment, each primary system PS may use a plurality of channels that do not overlap each other.

또한, 도 3에 도시되지 않았으나 각각의 1차 시스템(PS)에 속하는 1차 노드들은 이동성을 가질 수 있으며, 시간 또는 위치 등에 따라 채널들을 사용하거나 사용하지 않는 것을 반복할 수 있다. 이러한 경우 1차 시스템(PS)의 채널 점유 상황은 실시간으로 변동될 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 3, primary nodes belonging to each primary system PS may have mobility, and may repeat using or not using channels according to time or location. In this case, the channel occupancy situation of the primary system PS may change in real time.

도 2a 및 도 2b와 도 3을 참조하여 살펴보면, 도면에 도시하지 않았으나 2차 시스템(SS)의 2차 노드(SN)들은 1차 시스템(PS)들에 대한 전체 채널(CH1, CH2, CH3, CH4, CH5, CH6)을 기회적으로 스펙트럼 센싱할 수 있으며, 스펙트럼 센싱하는 위치 및 환경에 따라 2차 노드(SN)들의 각 채널에 대한 스펙트럼 센싱 결과가 달라질 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B and FIG. 3, although not shown in the drawings, the secondary nodes SN of the secondary system SS may use the entire channels CH1, CH2, CH3, and the like for the primary systems PS. CH4, CH5, and CH6) may be opportunistically sensed, and the spectrum sensing result for each channel of the secondary nodes (SNs) may vary according to the location and environment where the spectrum is sensed.

또한, 무선 인지 기지국(CBS)은 각 채널마다 협력 센싱을 위해서 스펙트럼 센싱할 채널의 수와 2차 노드(SN)의 수를 파악하여 하나의 채널에 할당할 초기 세팅 노드수(즉, 클러스터의 멤버 수)를

Figure 112009078214173-pat00001
로 설정하고, 무선 인지 기지국(CBS) 자신 및 2차 노드(SN)로부터 수신한 스펙트럼 센싱 결과(채널 점유 정보)에 따라 하나의 클러스터에 포함될 2차 노드(SN)들을 제어하여 클러스터링을 수행하며, 클러스터링이 된 2차 노드(SN)들과 클러스터링이 되지 않은 2차 노드(SN)들을 구분하여 2차 노드(SN)들에게 결과를 통보한다.In addition, the radio aware base station (CBS) recognizes the number of channels to be spectrum sensed and the number of secondary nodes (SN) for each channel for cooperative sensing, and the number of initial setting nodes to allocate to one channel (that is, members of the cluster). Number)
Figure 112009078214173-pat00001
Set to, control the secondary nodes (SN) to be included in one cluster according to the spectrum sensing result (channel occupancy information) received from the radio recognition base station (CBS) itself and the secondary node (SN), performing clustering, The clustered secondary nodes SN and the non-clustered secondary nodes SN are distinguished and the secondary nodes SN are notified of the result.

상기와 같이 무선 인지 기지국(CBS)이 클러스터링을 수행하는 과정을 좀 더 상세히 살펴보면, 무선 인지 기지국(CBS)은 하나의 클러스터링에 할당할 초기 세팅 노드수를

Figure 112009078214173-pat00002
로 설정하며, 동일 채널을 스펙트럼 센싱한 2차 노드(SN)들의 채널 점유 정보를 이용하여 해당 채널의 초기 세팅 문턱값에 기초하여 클러스터링할 2차 노드(SN)들을 결정한다.Looking at the process of performing the clustering by the radio aware base station (CBS) as described above in detail, the radio base station (CBS) is the number of initial setting nodes to be allocated to one clustering
Figure 112009078214173-pat00002
The second node (SN) to be clustered is determined based on the initial setting threshold of the corresponding channel by using channel occupancy information of the secondary nodes (SN) that have spectrum-sensed the same channel.

여기서, 클러스터링을 수행할 수 있는 방법은 소프트 디씨젼(soft decision) 방법과 하드 디씨젼(hard decision) 방법으로 나눌 수 있는데, 소프트 디씨젼(soft decision) 방법은 각 2차 노드(SN)의 스펙트럼 센싱 결과(채널 점유 정보)를 무선 인지 기지국(CBS)이 수신받아 최종 결정하는 방법이고, 하드 디씨젼(hard decision) 방법은 각 2차 노드(SN)가 초기 결정을 내리고 그 결과를 무선 인지 기지국(CBS)에게 송신하면 무선 인지 기지국(CBS)이 OR 룰(rule), AND 룰(rule) 그리고 머조러티 룰(majority rule) 등을 이용하여 최종 결정을 내리는 방법이다. OR 룰(rule)을 예로 들면, 무선 인지 기지국(CBS)은 초기 세팅 문턱값을 통과한 2차 노드(SN)들의 개수가 하나의 클러스터링(채널)에 할당할 초기 세팅 노드수의 1/2배보다 크면 클러스터링을 수행하고, 초기 세팅 문턱값을 통과한 2차 노드(SN)들의 개수가 하나의 클러스터링에 할당할 초기 세팅 노드수의 1/2배보다 작으면 해당 채널에 대하여 클러스터링을 수행하지 않는다. 결국, 무선 인지 기지국(CBS)은 1차 시스템(PS)들의 지리적인 위치 및 채널의 점유 상황에 맞게 2차 노드(SN)들의 클러스터링을 수행하고, 각 클러스터의 2차 노드(SN)들의 스펙트럼 센싱 결과를 협력함으로써 하나의 클러스터(채널)에 대한 센싱의 정확도를 높일 수 있다.Here, the clustering method may be divided into a soft decision method and a hard decision method. The soft decision method has a spectrum of each secondary node (SN). The sensing result (channel occupancy information) is received by the radio aware base station (CBS) and finally determined. In the hard decision method, each secondary node (SN) makes an initial decision and the result is the radio aware base station. When transmitting to the (CBS), the radio recognition base station (CBS) makes a final decision using an OR rule, an AND rule, a integrity rule, and the like. As an example of an OR rule, a radio aware base station (CBS) has a number of secondary nodes (SNs) that have passed an initial setting threshold 1/2 times the number of initial setting nodes to be allocated to one clustering (channel). If larger, clustering is performed. If the number of secondary nodes (SNs) that pass the initial setting threshold is less than 1/2 times the number of initial setting nodes to be allocated to one clustering, clustering is not performed for the corresponding channel. . As a result, the radio aware base station (CBS) performs clustering of the secondary nodes (SN) according to the geographic location of the primary systems (PS) and the occupancy of the channel, the spectrum sensing of the secondary nodes (SN) of each cluster By cooperating the results, the accuracy of sensing for one cluster (channel) can be increased.

도 4는 본 발명에 따른 무선 인지 기지국(CBS) 및 2차 노드(SN) 장치의 일 실시 예 구성도이다.4 is a block diagram of an embodiment of a radio aware base station (CBS) and a secondary node (SN) device according to the present invention.

도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 인지 기지국(CBS, 401)은 정보 수신부(402), 클러스터링 수행부(403), 클러스터링 및 가용 채널 정보 송신부(404), 및 스펙트럼 센싱 수행부(405)를 포함한다. 그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 노드(SN, 406)는 클러스터링 및 가용 채널 정보 수신부(407), 스펙트럼 센싱 수행부(408), 및 정보 송신부(409)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the CBS 401 according to an embodiment of the present invention may include an information receiver 402, a clustering performer 403, a clustering and available channel information transmitter 404, and spectrum sensing. It includes a performer 405. The secondary node SN 406 according to an embodiment of the present invention includes a clustering and available channel information receiver 407, a spectrum sensing performer 408, and an information transmitter 409.

여기서, 상기 무선 인지 기지국(CBS, 401)의 정보 수신부(402)에서는 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서 스펙트럼 센싱한 채널 점유 정보를 수신한다.Here, the information receiving unit 402 of the radio recognition base station (CBS) 401 receives channel occupancy information sensed by at least one secondary node (SN).

그리고 클러스터링 수행부(403)에서는 적어도 하나의 2차 노드(SN)로부터 수신된 채널 점유 정보 및 무선 인지 기지국(CBS) 자신이 스펙트럼 센싱한 정보(채널 점유 정보)를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 2차 노드(SN)들의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에 클러스터링된 2차 노드(SN)들에 대한 클러스터링 정보, 가용 채널 정보, 및 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보"를 파악한다. 여기서, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보"를 파악하는 과정은 부가적으로 수행되는 과정이다.In addition, the clustering unit 403 may use the channel occupancy information received from the at least one secondary node SN and the non-clustered channel by using the spectrum sensing information (channel occupancy information) of the radio recognition base station (CBS) itself. After performing clustering and determining availability of the secondary nodes (SNs), the clustering information for the clustered secondary nodes (SNs), available channel information, and " secondary nodes for channels not clustered after performing clustering. Information to designate (SN) spectrum detection. Here, the process of identifying "information for specifying spectrum sensing to secondary nodes SN for non-clustered channels after clustering" is an additional process.

이때, 상기 클러스터링 수행부(403)는 각 채널마다 협력 센싱을 위해서 스펙트럼 센싱할 채널의 수와 2차 노드(SN)의 수를 파악하여 하나의 채널에 할당할 초기 세팅 노드수(즉, 클러스터의 멤버 수)를

Figure 112009078214173-pat00003
로 설정한다.In this case, the clustering execution unit 403 grasps the number of channels to be spectrum-sensed and the number of secondary nodes (SN) for each channel for cooperative sensing and assigns an initial setting node (ie, cluster Number of members)
Figure 112009078214173-pat00003
.

또한, 상기 클러스터링 수행부(403)는 동일 채널을 스펙트럼 센싱한 2차 노드(SN)들의 채널 점유 정보를 이용하여 해당 채널의 초기 세팅 문턱값에 기초하여 클러스터링할 2차 노드(SN)들을 결정한다.In addition, the clustering execution unit 403 determines the secondary nodes (SN) to be clustered based on the initial setting threshold of the corresponding channel by using channel occupancy information of the secondary nodes (SN) that have sensed the same channel. .

또한, 상기 클러스터링 수행부(403)는 무선 인지 기지국(CBS) 또는 2차 노드(SN)들이 클러스터링되지 않았을 경우, 클러스터링이 되지 않은 무선 인지 기지국(CBS) 또는 2차 노드(SN)를 클러스터링에 포함되지 않은 채널에

Figure 112009078214173-pat00004
만큼 임의로 선택하여 할당한다.In addition, the clustering unit 403 includes, in the clustering, the radio aware base station (CBS) or the secondary node (SN) that is not clustered when the radio aware base station (CBS) or the secondary nodes (SN) are not clustered. On unchannelized
Figure 112009078214173-pat00004
Select as many as you want.

그리고 클러스터링 및 가용 채널 정보 송신부(404)에서는 상기 클러스터링 수행부(403)로부터의 클러스터링 정보, 가용 채널 정보, 및 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보"를 적어도 하나의 2차 노드(SN, 406)에게 송신한다. 여기서, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보"를 송신하는 과정은 부가 과정이다.In addition, the clustering and available channel information transmitter 404 may perform spectrum sensing to the secondary nodes SN with respect to the clustering information from the clustering performer 403, the available channel information, and channels that are not clustered after the clustering. "Specified information" is transmitted to at least one secondary node (SN, 406). Here, the process of transmitting "information for specifying spectrum sensing to secondary nodes SN for non-clustered channels after performing clustering" is an additional process.

그리고 스펙트럼 센싱 수행부(405)에서는 무선 인지 기지국(CBS)이 클러스터링의 멤버 노드로 설정되었을 경우에 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터링의 멤버 노드로 설정되지 않았을 경우에는 클러스터링이 되지 않은 채널들 중에 무선 인지 기지국(CBS) 자신이 정한 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행한다.In addition, the spectrum sensing unit 405 performs spectrum sensing on the allocated channel when the CBS is configured as a member node of the clustering, and when not configured as a member node of the clustering, the spectrum sensing unit 405 performs The CBS performs spectrum sensing on a channel determined by itself.

한편, 상기 2차 노드(SN)의 클러스터링 및 가용 채널 정보 수신부(407)에서는 무선 인지 기지국(CBS, 401)으로부터 각 2차 노드(SN)의 클러스터링 여부에 대한 정보(클러스터링 정보), 및 가용 채널 정보를 수신한다. 이때, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱 하도록 지정하는 정보"를 더 수신할 수도 있다.On the other hand, the clustering and available channel information receiving unit 407 of the secondary node (SN) from the radio recognition base station (CBS, 401) information (clustering information), and the available channel for the clustering of each secondary node (SN) Receive information. In this case, it may further receive “information for specifying spectrum sensing to secondary nodes (SNs) for non-clustered channels after performing clustering”.

그리고 스펙트럼 센싱 수행부(408)에서는 상기 클러스터링 및 가용 채널 정보 수신부(407)로부터의 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱한다.The spectrum sensing execution unit 408 performs spectrum sensing on the allocated channel using the clustering information and the available channel information from the clustering and available channel information receiver 407.

또한, 상기 스펙트럼 센싱 수행부(408)에서는 2차 노드(SN, 406)가 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있으면 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있지 않으면 클러스터링이 되지 않은 채널 중에서 무선 인지 기지국(CBS)이 정해준 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행한다.In addition, the spectrum sensing performing unit 408 performs spectrum sensing on the assigned channel if the secondary node (SN, 406) is set as a member node of clustering, and is not clustered if it is not set as a member node of clustering. Spectrum sensing is performed on the channel determined by the wireless recognition base station (CBS).

그리고 정보 송신부(409)에서는 상기 스펙트럼 센싱 수행부(408)에서 스펙트럼 센싱 결과로 채널 점유 상황과 관련된 정보(채널 점유 정보)를 무선 인지 기지국(CBS, 401)에게 송신한다.In addition, the information transmitter 409 transmits the information related to the channel occupancy situation (channel occupancy information) to the radio recognition base stations CBS 401 as a result of the spectrum sensing performed by the spectrum sensing execution unit 408.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 시스템(SS)의 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서의 프레임의 구조도이다.5 is a structural diagram of a frame in a radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) of a secondary system (SS) according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 시스템(SS)에 속하는 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서의 데이터 프레임 형식은, 하나의 슈퍼프레임(501)이 N개(N은 2이상의 자연수)의 프레임(502)으로 이루어져 있다. 이때, 프레임 개수 N은 사용자의 상황에 맞게 변형되어 사용될 수 있다. 여기서, 프레임 0은 초기 센싱 서브프레임(503), 보고(report) 서브프레임(504), 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임(505), 및 데이터 서브프레 임(506)을 포함하여 이루어져 있으며, 프레임 1부터 프레임 N-1까지는 클러스터정보 기반 센싱 서브프레임(507), 보고 서브프레임(508), 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임(509), 및 데이터 서브프레임(510)을 포함하여 각각 이루어져 있다.Referring to FIG. 5, a data frame format of a radio recognition base station (CBS) and at least one secondary node (SN) belonging to a secondary system (SS) according to an embodiment of the present invention is one superframe. 501 consists of N frames 502 (N is a natural number of two or more). In this case, the frame number N may be modified and used according to a user's situation. Here, frame 0 includes an initial sensing subframe 503, a report subframe 504, a clustering and available channel information subframe 505, and a data subframe 506, and frame 1 To frame N-1 includes a cluster information-based sensing subframe 507, a reporting subframe 508, a clustering and available channel information subframe 509, and a data subframe 510, respectively.

또한, 프레임 0의 초기 센싱 서브프레임(503)에서는, 2차 시스템(SS)에 속하는 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)가 1차 시스템(PS)들의 채널들 중 무선 인지 기지국(CBS)이 각각 자신 및 2차 노드(SN)들에게 지정해준 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행한다.In addition, in the initial sensing subframe 503 of the frame 0, a radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) belonging to the secondary system (SS) are wireless among the channels of the primary systems (PS). A spectral base station (CBS) performs spectrum sensing on a channel assigned to itself and secondary nodes (SN), respectively.

또한, 프레임 0의 보고 서브프레임(504)에서는, 적어도 하나의 2차 노드(SN)가 채널 점유 정보를 무선 인지 기지국(CBS)에게 송신한다.In addition, in the reporting subframe 504 of the frame 0, at least one secondary node SN transmits channel occupation information to the radio aware base station CBS.

또한, 프레임 0의 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임(505)에서는, 무선 인지 기지국(CBS)이 무선 인지 기지국(CBS) 자신이 스펙트럼 센싱한 정보(채널 점유 정보) 및 2차 노드(SN)로부터 수신한 채널 점유 정보를 이용하여 각 채널에 대해 2차 노드(SN)들의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에, 클러스터링된 2차 노드(SN)들에 대한 클러스터링 정보, 가용 채널 정보, 및 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보"를 2차 노드(SN)들에게 송신한다.In addition, in the clustering and available channel information subframe 505 of the frame 0, the radio aware base station (CBS) receives from the secondary node (SN) information (channel occupancy information) that the radio aware base station (CBS) itself has sensed. After performing clustering of secondary nodes (SNs) for each channel using the channel occupancy information and determining availability, clustering information, cluster information available for clustered secondary nodes (SNs), and "clustering" Information is sent to the secondary nodes SN specifying that the secondary nodes SN should be subjected to spectrum sensing for non-clustered channels after execution.

또한, 프레임 0의 데이터 서브프레임(506)에서는, 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서 데이터 통신을 수행한다.Further, in the data subframe 506 of frame 0, data communication is performed at the radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN).

또한, 프레임 1부터 프레임 N-1까지의 클러스터정보 기반 센싱 서브프레 임(507)에서는, 무선 인지 기지국(CBS)과 클러스터링 정보를 수신한 2차 노드(SN)가 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있으면 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하고, 멤버 노드로 설정되어 있지 않으면 클러스터링이 되지 않은 채널들 중에 무선 인지 기지국(CBS)이 지정해준 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행한다.In addition, in the cluster information-based sensing subframe 507 from frame 1 to frame N-1, if the wireless acknowledgment base station (CBS) and the secondary node (SN) that receives the clustering information are set as member nodes of the clustering. Spectrum sensing of the allocated channel is performed, and if not set as a member node, spectrum sensing is performed on a channel designated by the radio recognition base station (CBS) among the non-clustered channels.

또한, 프레임 1부터 프레임 N-1까지의 보고 서브프레임(508)에서는, 적어도 하나의 2차 노드(SN)가 채널 점유 정보를 무선 인지 기지국(CBS)에게 송신한다.In addition, in the reporting subframe 508 from frame 1 to frame N-1, at least one secondary node SN transmits channel occupation information to the radio aware base station CBS.

또한, 프레임 1부터 프레임 N-1까지의 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임(509)에서는, 무선 인지 기지국(CBS)이 무선 인지 기지국(CBS) 자신이 스펙트럼 센싱한 정보(채널 점유 정보) 및 2차 노드(SN)로부터 수신한 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 2차 노드(SN)들의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에, 클러스터링된 2차 노드(SN)들에 대한 클러스터링 정보, 가용 채널 정보, 및 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보"를 2차 노드(SN)들에게 송신한다.In addition, in the clustering and available channel information subframe 509 from frame 1 to frame N-1, information (channel occupancy information) and second-order information sensed by the radio aware base station (CBS) itself by the radio aware base station (CBS) After performing clustering of the secondary nodes (SNs) with respect to the non-clustered channel using the channel occupancy information received from the node (SN), and determining availability, the clustering information for the clustered secondary nodes (SNs). , Available channel information, and " information that specifies spectrum sensing to secondary nodes SN for non-clustered channels after performing clustering " to the secondary nodes SN.

또한, 프레임 1부터 프레임 N-1까지의 데이터 서브프레임(510)에서는, 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서 데이터 통신을 수행한다.Further, in the data subframe 510 from frame 1 to frame N-1, data communication is performed at the radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN).

도 6은 시간에 따른 채널 점유 상황의 일 실시 예를 도시한 도면이고, 도 7은 시간에 따라 채널 점유 상황에 따른 무선 인지 기지국(CBS)에서의 클러스터링 결과에 대한 일 실시 예를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment of a channel occupancy situation over time, and FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of a clustering result in a radio aware base station (CBS) according to a channel occupancy situation over time. .

도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여 살펴보면, 시간 T1에서, 1차 시스템 1은 채널 1을 사용하고 있고, 1차 시스템 2는 채널 5를 사용하고 있고, 1차 시스템 3은 채널 3을 사용하고 있으며, 1차 시스템 1의 채널 4, 1차 시스템 2의 채널 2, 및 1차 시스템 3의 채널 6은 사용되지 않고 비어있는 채널이다. 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이, 초기 센싱 서브프레임(503) 시간 동안 무선 인지 기지국(CBS) 및 각각의 2차 노드(SN)는 1차 시스템(PS)들의 채널들(채널 1, 채널 2, 채널 3, 채널 4, 채널 5, 채널 6) 중 무선 인지 기지국(CBS)이 각각 자신 및 2차 노드(SN)들에게 지정해준 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행한 후, 스펙트럼 센싱 결과(채널 점유 정보)를 무선 인지 기지국(CBS)으로 전달한다. 무선 인지 기지국(CBS)은 초기 센싱 서브프레임에 센싱을 위해서 스펙트럼 센싱할 채널의 수와 2차 노드(SN)의 수를 파악하여 하나의 채널에 할당할 초기 세팅 노드수(즉, 클러스터 멤버 수)를

Figure 112009078214173-pat00005
로 설정하고, 각각의 채널에 초기 세팅 노드수만큼 무선 인지 기지국(CBS) 및 2차 노드(SN)들을 임의로 선택하여 할당한다. 또한, 무선 인지 기지국(CBS)은 무선 인지 기지국(CBS) 자신 및 2차 노드(SN)로부터 수신한 스펙트럼 센싱 결과(채널 점유 정보)에 따라 문턱값에 기초하여 클러스터링을 수행할 채널과 수행하지 않을 채널을 구분하며, 클러스터링을 수행할 채널에 대하여 클러스터에 포함될 2차 노드(SN)들을 제어하여 클러스터링을 수행하고, 클러스터링이 된 2차 노드(SN)들과 클러스터링이 되지 않은 2차 노드(SN)들을 구분하여 2차 노드(SN)들에게 결과를 통보한다. 상기 시간 T1에서의 스펙트럼 센싱 결과에 따라 채널 1, 채 널 3, 그리고 채널 5가 클러스터링된다.Referring to FIGS. 3, 6, and 7, at time T1, primary system 1 is using channel 1, primary system 2 is using channel 5, and primary system 3 is using channel 3. Channel 4 of the primary system 1, channel 2 of the primary system 2, and channel 6 of the primary system 3 are unused and empty channels. As described above with reference to FIG. 5, during the initial sensing subframe 503 time, the radio aware base station (CBS) and each secondary node (SN) are channels (primary channel 1, channel 2) of the primary systems PS. After performing spectrum sensing on the channel designated by the wireless recognition base station (CBS) among the channel 3, channel 4, channel 5, and channel 6 to its own and secondary nodes (SN), the spectrum sensing result (channel occupancy) Information) to a radio aware base station (CBS). The radio aware base station (CBS) determines the number of channels to be sensed for spectrum and the number of secondary nodes (SNs) for sensing in an initial sensing subframe, and the number of initial setting nodes to allocate to one channel (that is, the number of cluster members). To
Figure 112009078214173-pat00005
The radio access base station (CBS) and the secondary nodes (SN) are arbitrarily selected and assigned to each channel by the number of initial setting nodes. In addition, the radio aware base station (CBS) and the channel to perform clustering based on the threshold value according to the spectrum sensing results (channel occupancy information) received from the radio aware base station (CBS) itself and the secondary node (SN) and do not perform. Clustering is performed by classifying channels and controlling secondary nodes (SN) to be included in the cluster for the channel to be clustered, and clustering secondary nodes (SN) and non-clustered secondary nodes (SN). These results are then notified to the secondary nodes (SNs). Channel 1, channel 3, and channel 5 are clustered according to the spectral sensing result at the time T1.

도 6 및 도 7을 참조하여 살펴보면, 시간 T2에서 클러스터 1은 채널 1만을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터 3은 채널 3만을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터 5는 채널 5만을 스펙트럼 센싱하며, 클러스터링이 되지 않은 2차 노드(SN)들은 채널 2, 채널 4, 및 채널 6 중에서 무선 인지 기지국(CBS)으로부터 지정받은 채널을 스펙트럼 센싱한다. 상기 시간 T2에서의 스펙트럼 센싱 결과에 따라 무선 인지 기지국(CBS)에서는 추가적으로 채널 2, 채널 4, 및 채널 6의 클러스터링을 수행한다.Referring to FIGS. 6 and 7, at time T2, cluster 1 only spectrum 1 senses, cluster 3 only spectrum 3 senses, cluster 5 only spectrum 5 senses, and nonclustered secondary node. The SNs perform spectrum sensing on a channel designated by a radio aware base station (CBS) among channels 2, 4, and 6. According to the spectrum sensing result at the time T2, the CBS performs clustering of channels 2, 4, and 6.

도 6 및 도 7을 참조하여 살펴보면, 시간 T3에서 클러스터 1은 채널 1만을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터 2는 채널 2만을 스펙트럼 센싱하며, 클러스터 3은 채널 3만을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터 4는 채널 4만을 스펙트럼 센싱하며, 클러스터 5는 채널 5만을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터 6은 채널 6만을 스펙트럼 센싱한다.Referring to FIGS. 6 and 7, at time T3, cluster 1 only spectrum 1 senses, cluster 2 only spectrum 2 senses, cluster 3 only spectrum 3 senses, and cluster 4 only spectrum 4 senses Sensing, Cluster 5 spectrum sensing only channel 5, Cluster 6 spectrum sensing only channel 6.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 시스템(SS)의 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서 한 프레임 내에서의 동작 방법에 대한 흐름도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of operating within a frame in a radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) of a secondary system (SS) according to an embodiment of the present invention.

먼저, 하나의 프레임 내에서의 스펙트럼 센싱 수행이 시작되면, 현재의 프레임이 해당 슈퍼프레임의 프레임 0에 해당하는지를 확인한다(801).First, when spectrum sensing is performed in one frame, it is checked whether the current frame corresponds to frame 0 of the corresponding superframe (801).

상기 확인 결과(801), 현재 프레임이 프레임 0이면, 2차 시스템(SS)에 속하는 무선 인지 기지국(CBS)과 적어도 하나의 2차 노드(SN)는 1차 시스템(PS)들의 채 널들 중 무선 인지 기지국(CBS)이 각각 자신 및 2차 노드(SN)들에게 지정해준 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행하고(802), 2차 노드(SN)는 스펙트럼 센싱 결과(채널 점유 정보)를 무선 인지 기지국(CBS)에게 송신한다(803).As a result of the check 801, if the current frame is frame 0, the radio recognition base station (CBS) and at least one secondary node (SN) belonging to the secondary system (SS) is a radio among the channels of the primary system (PS) The cognitive base station (CBS) performs spectral sensing on the channel assigned to itself and the secondary nodes (SN), respectively (802), the secondary node (SN) is a wireless cognitive base station based on the spectrum sensing result (channel occupancy information) And transmits to (CBS) (803).

그러면, 무선 인지 기지국(CBS)은 자신이 스펙트럼 센싱한 채널 점유 정보 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)로부터 수신한 채널 점유 정보를 이용하여 해당 채널에 대하여 2차 노드(SN)들의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에 클러스터링된 2차 노드(SN)들에 대한 클러스터링 정보, 가용 채널 정보, 및 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보를 2차 노드(SN)들에게 송신한다(804).Then, the radio aware base station (CBS) performs clustering of the secondary nodes (SN) for the corresponding channel by using the channel occupation information received by the spectrum occupancy information and the channel occupation information received from the at least one secondary node (SN). And after determining availability, the clustering information for the clustered secondary nodes (SN), available channel information, and information for designating the secondary nodes (SN) for spectrum sensing for non-clustered channels. Send to node SNs (804).

이후, 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서는 사용 가능한 채널을 통하여 데이터 통신을 수행한다(805).Thereafter, the radio aware base station (CBS) and the at least one secondary node (SN) perform data communication through available channels (805).

한편, 상기 확인 결과(801), 현재 프레임이 프레임 0이 아니라 프레임 1부터 프레임 N-1 중 어느 하나의 프레임이면, 2차 시스템(SS)에 속하는 무선 인지 기지국(CBS)과 적어도 하나의 2차 노드(SN)는 클러스터의 멤버 노드로 설정되어 있는지를 확인한다(806).On the other hand, if the check result 801, if the current frame is not any frame 0, but any one of frame 1 to frame N-1, the radio recognition base station (CBS) belonging to the secondary system (SS) and at least one secondary The node SN checks whether it is set as a member node of the cluster (806).

상기 확인 결과(806), 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있으면 2차 시스템(SS)에 속하는 무선 인지 기지국(CBS)과 적어도 하나의 2차 노드(SN)는 센싱하도록 할당받은 채널을 스펙트럼 센싱하고, 2차 노드(SN)는 스펙트럼 센싱 결과(채널 점유 정보)를 무선 인지 기지국(CBS)에게 송신한다(807).As a result of the check 806, if it is set as a member node of the clustering, the radio recognition base station (CBS) and the at least one secondary node (SN) belonging to the secondary system (SS) are subjected to spectrum sensing of the channel allocated for sensing, The secondary node SN transmits the spectrum sensing result (channel occupancy information) to the radio aware base station CBS (807).

그러면, 무선 인지 기지국(CBS)은 자신이 스펙트럼 센싱한 채널 점유 정보 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)로부터 수신한 채널 점유 정보를 이용하여 해당 채널에 대하여 사용 가능 여부를 판단한 후에 가용 채널 정보, 및 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보를 2차 노드(SN)들에게 송신한다(808).Then, the radio aware base station (CBS) determines whether it is available for the corresponding channel using channel occupancy information received by the spectrum sensing and channel occupancy information received from at least one secondary node (SN), and then available channel information, And 808, sending information to the secondary nodes SN specifying the spectrum sensing for the non-clustered channels.

이후, 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서는 사용 가능한 채널을 통하여 데이터 통신을 수행한다(809).Thereafter, the radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) perform data communication through available channels (809).

한편, 상기 확인 결과(806), 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있지 않으면 2차 시스템(SS)에 속하는 무선 인지 기지국(CBS)과 적어도 하나의 2차 노드(SN)는 클러스터링이 되지 않은 채널에 중 무선 인지 기지국(CBS)이 지정해준 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행하고, 2차 노드(SN)는 스펙트럼 센싱 결과(채널 점유 정보)를 무선 인지 기지국(CBS)에게 송신한다(810).On the other hand, if the check result 806 is not set as a member node of the clustering, the radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) belonging to the secondary system (SS) is in the non-clustered channel. Spectrum sensing is performed on the channel designated by the radio recognition base station (CBS), and the secondary node (SN) transmits the spectrum sensing result (channel occupancy information) to the radio recognition base station (CBS) (810).

그러면, 무선 인지 기지국(CBS)은 자신이 스펙트럼 센싱한 채널 점유 정보 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)로부터 수신한 채널 점유 정보를 이용하여 해당 채널에 대하여 2차 노드(SN)들의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에 클러스터링된 2차 노드(SN)들에 대한 클러스터링 정보, 가용 채널 정보, 및 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 2차 노드(SN)들에게 스펙트럼 센싱하도록 지정하는 정보를 2차 노드(SN)들에게 송신한다(811).Then, the radio aware base station (CBS) performs clustering of the secondary nodes (SN) for the corresponding channel by using the channel occupation information received by the spectrum occupancy information and the channel occupation information received from the at least one secondary node (SN). And after determining availability, the clustering information for the clustered secondary nodes (SN), available channel information, and information for designating the secondary nodes (SN) for spectrum sensing for non-clustered channels. Transmit to the nodes SN (811).

이후, 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서는 사용 가능한 채널을 통하여 데이터 통신을 수행한다(812).Thereafter, the radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) perform data communication through available channels (812).

전술한 바와 같은 본 발명과 기존 방식과의 차이점을 정리하여 살펴보면, 기존의 방식에서는 2차 시스템(SS) 내의 각 2차 노드(SN)들로 하여금 관심 대역 중 임의의 특정 협대역들을 스펙트럼 센싱하도록 하여 그 결과를 통합함으로써, 관심 대역 내에서의 1차 시스템(PS) 주파수의 사용 여부를 판단하도록 하였다. 그러나 이러한 기존 방식은 관심 대역 내의 특정 협대역에 대해 센싱의 신뢰성을 가질 수 없는 환경에 있는 2차 노드(SN)들에게도 해당 협대역을 스펙트럼 센싱하도록 할당함으로써, 전체적으로 해당 협대역에 대해 센싱의 신뢰성을 잃게 되는 결과를 낳게 된다. 이를 개선하기 위해 본 발명에서는 2차 시스템(SS)이 1차 시스템(PS)의 지리적인 위치 및 채널 점유 상황 등을 고려하여 2차 시스템(SS) 내의 무선 인지 기지국(CBS) 및 2차 노드(SN)들로 하여금 여러 번의 센싱 주기를 통해 각각 스펙트럼 센싱할 특정 협대역을 적절하게 선택하도록 하는 방식을 사용한다.Looking at the differences between the present invention and the conventional method as described above, in the conventional method, each secondary node (SN) in the secondary system (SS) to allow the spectrum sensing of any particular narrow band of the band of interest By integrating the results, it was determined whether to use the primary system (PS) frequency in the band of interest. However, this existing approach assigns spectrum sensing to the secondary nodes (SNs) in an environment that cannot have the reliability of sensing for a particular narrowband in the band of interest, thereby ensuring the reliability of sensing for that narrowband as a whole. Will result in the loss of. In order to improve this, in the present invention, the secondary system (SS) takes into account the geographical location and channel occupation of the primary system (PS), and the like. SN) allows multiple selection cycles to properly select specific narrowbands for each spectrum sensing.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 1차 시스템과 다수의 2차 노드를 포함하는 하나의 2차 시스템의 분포도를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a distribution diagram of one secondary system including a primary system and a plurality of secondary nodes according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9를 참조하여 살펴보면, 2차 시스템의 무선 인지 기지국(CBS)은 (0,0)에 존재하고 2차 노드(SN)들은 (0,0)을 중심으로 반경 30km 이내에 존재하며, 1차 시스템의 개수(N)는 3으로 고정하여 1차 시스템의 1차 기지국 1은 (150,0)km, 1차 기지국 2는 (-140,0)km 그리고 1차 기지국 3은 (0,-130)km에 존재하도록 설정하였다. 이때, 송신 신호의 파워는 1차 기지국 1로부터 무선 인지 기지국(CBS)이 수신한 신호의 신호대잡음비(SNR)가 -20dB가 되도록 설정하였으며, 1차 기지국 1과 1차 기지 국 2 그리고 1차 기지국 3은 각각 동일 파워의 신호를 송신하도록 설정하였다.Referring to FIG. 9, the radio aware base station (CBS) of the secondary system is present at (0,0) and the secondary nodes (SN) exist within a radius of 30 km around (0,0). The number of Ns is fixed to 3 so that the primary base station 1 of the primary system is (150,0) km, the primary base station 2 is (-140,0) km and the primary base station 3 is (0, -130) It is set to exist in km. At this time, the power of the transmission signal is set such that the signal-to-noise ratio (SNR) of the signal received by the radio recognition base station (CBS) from the primary base station 1 is -20 dB, and the primary base station 1 and the primary base station 2 and the primary base station. 3 is set to transmit a signal of the same power, respectively.

이때, 하나의 슈퍼프레임 내에서 프레임 수(M)에 대한 검출률(detection probability) 또는 오경보율(false alarm probability)의 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였다. 이때, 협력 센싱에 참여하는 2차 노드(SN)들은 에너지 검출기(energy detector)를 사용하며, 무선 인지 기지국(CBS)에서는 모든 2차 노드(SN)들의 하드 디씨젼(hard decision) 정보를 바탕으로 OR 룰(rule)을 적용하여 주파수 사용 여부를 판단하도록 설정하였다. 또한, 무선 인지 기지국(CBS)이 디씨전 퓨전(decision fusion)을 하였을 때, 전체 오경보율(false alarm probability)은 0.1을 만족하도록 설정하였고 2차 노드(SN)의 수(P)를 30개로 고정하여 수행하였다.At this time, Monte Carlo simulation of detection probability or false alarm probability with respect to the frame number M in one superframe was performed. At this time, the secondary nodes (SNs) participating in the cooperative sensing use an energy detector, and in the CBS, based on hard decision information of all the secondary nodes (SNs). An OR rule was applied to determine whether to use a frequency. In addition, when the CBS performs decision fusion, the total false alarm probability is set to satisfy 0.1 and the number of secondary nodes (SN) is fixed to 30. It was performed by.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 N=3, M<=20 그리고 P=30일 때, 기존의 협력 센싱 방식(reference)과 본 발명에서 제안하는 방식(proposed)의 프레임 개수(M)에 따른 오경보율(false alarm probability)의 몬테카를로 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 10 shows the number of frames M of the existing cooperative sensing method and the method proposed by the present invention when N = 3, M <= 20 and P = 30 according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 shows the Monte Carlo simulation results of false alarm probability.

이때, 기존의 협력 센싱 방식(reference)은 매 프레임마다 임의의 10개 2차 노드(SN)들이 각 1차 시스템을 협력 센싱하도록 설정하였다.In this case, the existing cooperative sensing method (reference) is set so that any ten secondary nodes (SN) cooperatively sense each primary system every frame.

도 10을 참조하여 살펴보면, 모든 프레임에서 기존의 협력 센싱 방식(reference)과 본 발명에서 제안하는 방식(proposed) 모두 오경보율(false alarm probability)이 0.1을 만족하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, it can be seen that false alarm probability satisfies 0.1 in both the existing cooperative sensing scheme and the proposed method proposed in the present invention in every frame.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 N=3, M<=20 그리고 P=30일 때, 기존의 협력 센싱 방식(reference)과 본 발명에서 제안하는 방식(proposed)의 프레임 개수(M)에 따른 검출률(detection probability)의 몬테카를로 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 11 shows the number of frames M of the existing cooperative sensing method and the proposed method according to the present invention when N = 3, M <= 20 and P = 30 according to an embodiment of the present invention. The Monte Carlo simulation results of the detection probability according to the drawings.

도 11을 참조하여 살펴보면, 본 발명에서 제안하는 방식(proposed)의 검출률(detection probability)이 점점 증가하여 M=10일 때 최고점에 도달하고 그 이후의 프레임에서 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 기존의 협력 센싱 방식(reference)은 모든 프레임에서 검출률(detection probability)이 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명에서 제안하는 방식(proposed)을 이용하면 센싱의 신뢰성을 가질 수 있는 2차 노드(SN)들에게 해당 협대역을 센싱하도록 할당함으로써, 전체적으로 해당 협대역에 대해 기존의 협력 센싱 방식(reference)에 비해서 센싱의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 11, it can be seen that the detection probability of the method proposed by the present invention is gradually increased to reach the highest point when M = 10 and remain constant in a subsequent frame. On the other hand, the existing cooperative sensing reference can be found to keep the detection probability constant in every frame. Therefore, by using the proposed method proposed by the present invention by assigning the second node (SN) that can have the reliability of sensing to sense the narrow band, the existing cooperative sensing scheme (reference) for the corresponding narrow band as a whole It is possible to improve the reliability of sensing.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 무선 인지 기지국(CBS) 및 2차 노드(SN)의 동작 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 본 발명을 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. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.On the other hand, the method of operation of the radio recognition base station (CBS) and the secondary node (SN) according to the present invention as described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means to be recorded on a computer readable medium. have. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The medium may be a transmission medium such as an optical or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, or the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Various permutations, modifications and variations are possible without departing from the spirit of the invention.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

본 발명은 무선 인지(CR : Cognitive Radio) 통신 시스템 등에 이용될 수 있 다.The present invention can be used for a radio recognition (CR) communication system.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 인지 통신 시스템의 1차 시스템(PS) 및 2차 시스템(SS)을 나타내는 도면,1 is a diagram illustrating a primary system (PS) and a secondary system (SS) of a radio-cognitive communication system to which the present invention is applied;

도 2a 및 도 2b는 본 발명이 적용되는 무선 인지 통신 시스템의 다수의 1차 시스템(PS)과 다수의 2차 노드(SN)를 포함하는 2차 시스템(SS)을 나타내는 도면,2A and 2B are diagrams illustrating a secondary system SS including a plurality of primary systems PS and a plurality of secondary nodes SN of a radio-cognitive communication system to which the present invention is applied;

도 3은 다수의 1차 시스템(PS)에서 사용되고 있는 채널(채널 사용 현황)을 나타내는 도면,3 is a diagram showing a channel (channel usage status) being used in a plurality of primary systems (PS),

도 4는 본 발명에 따른 무선 인지 기지국(CBS) 및 2차 노드(SN) 장치의 일 실시 예 구성도,4 is a block diagram of an embodiment of a radio aware base station (CBS) and a secondary node (SN) device according to the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 시스템(SS)의 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서의 프레임의 구조도,5 is a structural diagram of a frame in a radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) of a secondary system (SS) according to an embodiment of the present invention;

도 6은 시간에 따른 채널 점유 상황의 일 실시 예를 도시한 도면,6 is a diagram illustrating an embodiment of a channel occupation situation over time;

도 7은 시간에 따라 채널 점유 상황에 따른 무선 인지 기지국(CBS)에서의 클러스터링 결과에 대한 일 실시 예를 도시한 도면,7 is a diagram illustrating an embodiment of a clustering result in a radio aware base station (CBS) according to channel occupancy according to time;

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 시스템(SS)의 무선 인지 기지국(CBS) 및 적어도 하나의 2차 노드(SN)에서 한 프레임 내에서의 동작 방법에 대한 흐름도,8 is a flowchart illustrating a method of operating within a frame in a radio aware base station (CBS) and at least one secondary node (SN) of a secondary system (SS) according to an embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 1차 시스템과 다수의 2차 노드를 포함하는 하나의 2차 시스템의 분포도를 나타내는 도면,9 is a diagram illustrating a distribution diagram of one secondary system including a primary system and a plurality of secondary nodes according to an embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 N=3, M<=20 그리고 P=30일 때, 기존의 협 력 센싱 방식(reference)과 본 발명에서 제안하는 방식(proposed)의 프레임 개수(M)에 따른 오경보율(false alarm probability)의 몬테카를로 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면,10 is the number of frames (M) of the existing cooperative sensing method (reference) and the proposed method (proposed) when N = 3, M <= 20 and P = 30 according to an embodiment of the present invention Diagram showing Monte Carlo simulation results of false alarm probability according to

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 N=3, M<=20 그리고 P=30일 때, 기존의 협력 센싱 방식(reference)과 본 발명에서 제안하는 방식(proposed)의 프레임 개수(M)에 따른 검출률(detection probability)의 몬테카를로 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 11 shows the number of frames M of the existing cooperative sensing method and the proposed method according to the present invention when N = 3, M <= 20 and P = 30 according to an embodiment of the present invention. The Monte Carlo simulation results of the detection probability according to the drawings.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

401 : 무선 인지 기지국(CBS) 402 : 정보 수신부401: radio recognition base station (CBS) 402: information receiving unit

403 : 클러스터링 수행부403: clustering unit

404 : 클러스터링 및 가용 채널 정보 송신부404: clustering and available channel information transmitter

405, 408 : 스펙트럼 센싱 수행부 406 : 2차 노드(SN)405 and 408: spectrum sensing performing unit 406: secondary node (SN)

407 : 클러스터링 및 가용 채널 정보 수신부407: Clustering and available channel information receiver

409 : 정보 송신부409 information transmitter

Claims (16)

무선 인지 통신 장치에 있어서,In the radio-cognitive communication device, 외부의 2차 노드로부터 채널 점유 정보를 수신하는 정보 수신부;An information receiver configured to receive channel occupation information from an external secondary node; 클러스터링 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 스펙트럼 센싱 수행부;A spectrum sensing performing unit for spectrum sensing of the allocated channel using clustering information to obtain channel occupation information; 상기 2차 노드 및 상기 스펙트럼 센싱 수행부로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단하여 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 획득하는 클러스터링 수행부; 및Clustering information on the clustered secondary node by performing clustering on the non-clustered channel and determining whether the channel is available using the channel occupancy information from the secondary node and the spectrum sensing performing unit; A clustering performing unit for obtaining available channel information; And 상기 클러스터링 수행부로부터의 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 정보 송신부An information transmitter for transmitting clustering information and available channel information from the clustering performer to the secondary node. 를 포함하는 무선 인지 통신 장치.Wireless cognitive communication device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 클러스터링 수행부는,The clustering execution unit, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 파악하는 기능을 더 수행하고,Further performs a function of identifying "information to be sensed to the secondary node for non-clustered channels after performing clustering", 상기 정보 송신부는,The information transmitter, 상기 클러스터링 수행부로부터의 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 기능을 더 수행하는 무선 인지 통신 장치.And transmitting, to the secondary node, information indicating to sense to the secondary node about non-clustered channels after performing clustering. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 클러스터링 수행부는,The clustering execution unit, 센싱할 채널의 수와 상기 2차 노드의 수를 파악하여 하나의 채널에 할당할 초기 세팅 노드수(클러스터의 멤버 수)를
Figure 112009078214173-pat00006
로 설정하는 무선 인지 통신 장치.
Determine the number of channels to be sensed and the number of secondary nodes to determine the number of initial setting nodes (number of members of the cluster) to be allocated to one channel.
Figure 112009078214173-pat00006
Wireless cognitive communication device set to.
제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 클러스터링 수행부는,The clustering execution unit, 동일 채널을 센싱한 상기 2차 노드로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 해당 채널의 초기 세팅 문턱값에 기초하여 클러스터링할 2차 노드를 결정하는 무선 인지 통신 장치.And determining a secondary node to cluster based on an initial setting threshold of the corresponding channel using channel occupancy information from the secondary node sensing the same channel. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 클러스터링 수행부는,The clustering execution unit, 무선 인지 기지국 또는 상기 2차 노드가 클러스터링되지 않았을 경우, 클러스터링이 되지 않은 상기 무선 인지 기지국 또는 상기 2차 노드를
Figure 112011038805752-pat00007
만큼 선택하여 클러스터링에 포함되지 않은 채널에 할당하는 무선 인지 통신 장치.
If the radio aware base station or the secondary node is not clustered, the radio aware base station or the secondary node is not clustered.
Figure 112011038805752-pat00007
A radio-cognitive communication device that selects and assigns as many channels as are not included in clustering.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 스펙트럼 센싱 수행부는,The spectrum sensing performing unit, 무선 인지 기지국이 클러스터링의 멤버 노드로 설정되었을 경우에는 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하고, 클러스터링의 멤버 노드로 설정되지 않았을 경우에는 클러스터링이 되지 않은 채널들 중에 상기 무선 인지 기지국이 정한 채널에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행하는 무선 인지 통신 장치.If the wireless-aware base station is configured as a member node of clustering, spectrum sensing is performed on the assigned channel. If the wireless-aware base station is not set as a member node of clustering, spectrum sensing is performed on a channel determined by the wireless-aware base station among the non-clustered channels. A wireless cognitive communication device performing. 무선 인지 통신 장치에 있어서,In the radio-cognitive communication device, 외부의 무선 인지 기지국으로부터 각 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 수신하는 정보 수신부;An information receiver configured to receive clustering information and available channel information for each secondary node from an external radio recognition base station; 상기 정보 수신부로부터의 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 스펙트럼 센싱 수행부; 및A spectrum sensing performer configured to spectrally sense an allocated channel using the clustering information and available channel information from the information receiver to obtain channel occupancy information; And 상기 스펙트럼 센싱 수행부로부터의 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 정보 송신부An information transmitter for transmitting the channel occupancy information from the spectrum sensing performing unit to the radio recognition base station. 를 포함하는 무선 인지 통신 장치.Wireless cognitive communication device comprising a. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 정보 수신부는,The information receiver, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 스펙트럼 센싱 수행부에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 무선 인지 기지국으로부터 더 수신하는 무선 인지 통신 장치.And receiving "information to sense to the spectrum sensing performing unit for non-clustered channels after clustering" from the radio recognition base station. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스펙트럼 센싱 수행부는,The spectrum sensing performing unit, 상기 무선 인지 통신 장치가 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있으면 할당된 채널을 센싱하고, 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있지 않으면 클러스터링이 되지 않은 채널 중에서 상기 무선 인지 기지국이 지정해준 채널을 센싱하는 무선 인지 통신 장치.If the wireless cognitive communication device is configured as a member node of clustering, the allocated channel is sensed. If the wireless cognitive communication device is not configured as a member node of clustering, the wireless cognitive communication senses a channel designated by the wireless cognitive base station among the non-clustered channels. Device. 무선 인지 통신 방법에 있어서,In the radio-cognitive communication method, 클러스터링 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 단계;Spectrum sensing of the allocated channel using clustering information to obtain channel occupancy information; 2차 노드로부터 채널 점유 정보를 수신하는 단계;Receiving channel occupation information from the secondary node; 상기 획득된 채널 점유 정보 및 상기 수신된 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단하여 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 획득하는 클러스터링 수행 단계;The clustering information and the available channel for the clustered secondary node are performed by performing clustering of the secondary node with respect to the non-clustered channel and using the obtained channel occupation information and the received channel occupation information. Performing clustering to obtain information; 상기 획득된 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 정보 송신 단계; 및An information transmitting step of transmitting the obtained clustering information and available channel information to the secondary node; And 사용 가능 채널을 통하여 통신을 수행하는 단계Performing communication over an available channel 를 포함하는 무선 인지 통신 방법.Wireless cognitive communication method comprising a. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 클러스터링 수행 단계는,The clustering step, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드 에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 파악하는 과정을 더 수행하고,Further performing a process of identifying "information to be sensed to the secondary node for non-clustered channels after performing clustering", 상기 정보 송신 단계는,The information transmission step, 상기 파악된 "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 과정을 더 수행하는 무선 인지 통신 방법.And transmitting the identified “information to be sensed to the secondary node for non-clustered channels after performing clustering” to the secondary node. 무선 인지 통신 방법에 있어서,In the radio-cognitive communication method, 무선 인지 기지국으로부터 각 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 수신하는 단계;Receiving clustering information and available channel information for each secondary node from a radio aware base station; 상기 수신된 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 이용하여 할당된 채널을 스펙트럼 센싱하여 채널 점유 정보를 획득하는 단계;Spectrum sensing of an allocated channel using the received clustering information and available channel information to obtain channel occupancy information; 상기 획득된 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 단계; 및Transmitting the obtained channel occupation information to the radio aware base station; And 사용 가능 채널을 통하여 통신을 수행하는 단계Performing communication over an available channel 를 포함하는 무선 인지 통신 방법.Wireless cognitive communication method comprising a. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 12, 상기 무선 인지 기지국과 상기 2차 노드 간의 통신을 위한 슈퍼프레임이 프레임 0부터 프레임 N-1까지 총 N개(N은 2이상의 자연수)의 프레임을 포함하되,The superframe for communication between the radio recognition base station and the secondary node includes a total of N frames (N is a natural number of 2 or more) from frame 0 to frame N-1, 상기 프레임 0은,The frame 0, 상기 무선 인지 기지국 및 상기 2차 노드가 상기 무선 인지 기지국이 지정해준 채널에 대하여 센싱을 수행하는 초기 센싱 서브프레임 필드;An initial sensing subframe field in which the radio aware base station and the secondary node sense the channel designated by the radio aware base station; 상기 2차 노드가 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 제 1 보고 서브프레임 필드;A first reporting subframe field for transmitting, by the secondary node, channel occupancy information to the radio aware base station; 상기 무선 인지 기지국이 자신의 채널 점유 정보 및 상기 2차 노드로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 각 채널에 대해 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에, 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 제 1 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드; 및After the radio-aware base station performs the clustering of the secondary node for each channel using the channel occupancy information and the channel occupancy information from the secondary node, and determines availability, the clustered secondary node is assigned to the clustered secondary node. A first clustering and available channel information subframe field for transmitting clustering information and available channel information for the secondary node; And 상기 무선 인지 기지국 및 상기 2차 노드에서 데이터 통신을 수행하는 제 1 데이터 서브프레임 필드A first data subframe field for performing data communication at the radio aware base station and the secondary node; 를 포함하는 무선 인지 통신 방법.Wireless cognitive communication method comprising a. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제 1 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드에서는,In the first clustering and available channel information subframe field, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 기능을 더 수행하는 무선 인지 통신 방법.And transmitting the "information to be sensed to the secondary node for non-clustered channels after clustering" to the secondary node. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 프레임 1부터 상기 프레임 N-1까지의 각 프레임은,Each frame from the frame 1 to the frame N-1, 상기 무선 인지 기지국과 상기 2차 노드가 클러스터링의 멤버 노드로 설정되어 있으면 할당된 채널을 센싱하고, 멤버 노드로 설정되어 있지 않으면 클러스터링이 되지 않은 채널들 중에 상기 무선 인지 기지국이 지정해준 채널에 대하여 센싱을 수행하는 클러스터정보 기반 센싱 서브프레임 필드;If the radio aware base station and the secondary node are configured as member nodes of the clustering, the allocated channel is sensed. If the radio node is not configured as a member node, sensing is performed on a channel designated by the radio aware base station among the non-clustered channels. Cluster information based sensing subframe field for performing; 상기 2차 노드가 채널 점유 정보를 상기 무선 인지 기지국으로 송신하는 제 2 보고 서브프레임 필드;A second reporting subframe field in which the secondary node transmits channel occupation information to the radio aware base station; 상기 무선 인지 기지국이 자신의 채널 점유 정보 및 상기 2차 노드로부터의 채널 점유 정보를 이용하여 클러스터링되지 않은 채널에 대하여 상기 2차 노드의 클러스터링을 수행하고 사용 가능 여부를 판단한 후에, 상기 클러스터링된 2차 노드에 대한 클러스터링 정보 및 가용 채널 정보를 상기 2차 노드로 송신하는 제 2 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드; 및After the radio-aware base station performs clustering of the secondary node with respect to the non-clustered channel using its channel occupancy information and the channel occupancy information from the secondary node, and determines whether it is available, the clustered secondary A second clustering and available channel information subframe field for transmitting clustering information and available channel information for the node to the secondary node; And 상기 무선 인지 기지국 및 상기 2차 노드에서 데이터 통신을 수행하는 제 2 데이터 서브프레임 필드A second data subframe field for performing data communication in the radio aware base station and the secondary node; 를 포함하는 무선 인지 통신 방법.Wireless cognitive communication method comprising a. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 제 2 클러스터링 및 가용 채널 정보 서브프레임 필드에서는,In the second clustering and available channel information subframe field, "클러스터링 수행 후에 클러스터링되지 않은 채널들에 대하여 상기 2차 노드에게 센싱하도록 지정하는 정보"를 상기 2차 노드로 송신하는 기능을 더 수행하는 무선 인지 통신 방법.And transmitting the "information to be sensed to the secondary node for non-clustered channels after clustering" to the secondary node.
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