KR102062165B1 - Multi-hop cognitive radio networks communication system, method thereof - Google Patents

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KR102062165B1
KR102062165B1 KR1020180157394A KR20180157394A KR102062165B1 KR 102062165 B1 KR102062165 B1 KR 102062165B1 KR 1020180157394 A KR1020180157394 A KR 1020180157394A KR 20180157394 A KR20180157394 A KR 20180157394A KR 102062165 B1 KR102062165 B1 KR 102062165B1
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김인겸
최증원
이광억
김대영
팜 낫트
윤원득
권기웅
임장관
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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to a multi-hop cognitive radio network communication system and a method thereof. The multi-hop cognitive radio network communication system of the present invention comprises: a secondary user coordinator (SUC) node included in a first layer, and forming a cluster head of a first cluster; and a secondary user relay (SUR) node for forming a cluster head of a second cluster included in a second layer different from the first layer, and included in the first layer. The SUR node included in the second layer relays data in accordance with any one of a first common hopping sequence of the first cluster included in the first layer and a second common hopping sequence of the second cluster included in the second layer on the basis of control of the SUC node of the first layer.

Description

다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템 및 그 방법{MULTI-HOP COGNITIVE RADIO NETWORKS COMMUNICATION SYSTEM, METHOD THEREOF}MULTI-HOP COGNITIVE RADIO NETWORKS COMMUNICATION SYSTEM, METHOD THEREOF

본 발명은 하나의 라디오를 가지는 노드들로 구성된 인지 라디오(Cognitive Radio, CR) 네트워크에서 주 사용자와 보조 사용자가 서로 공존하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for coexistence of a primary user and a secondary user in a Cognitive Radio (CR) network composed of nodes having one radio.

오늘날 다양한 어플리케이션에서 무선 스펙트럼의 사용에 대한 요구가 급격히 증가함에 따라, 스펙트럼 자원을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 기술들이 연구되고 있다. 통상적인 정적 스펙트럼 할당 기법은 할당된 스펙트럼을 주 사용자가 사용하지 않는 상황에서도, 다른 부 사용자에 의해 사용되는 것을 방지하고 있으므로 스펙트럼 낭비를 초래하는 문제점이 있다. 스펙트럼을 효율적으로 관리하기 위해 고안된, 인지 라디오(Cognitive Radio, CR) 기술은, 무선통신기기가 주변의 주파수 스펙트럼을 관측하고, 이 정보로부터 주변 상황을 인식한 후에 행동을 취하는 기술로, 조셉 미톨라(Joseph Mitola) 연구원에 의해 처음 제안되었다. 구체적으로, CR기술은 보조 사용자(SU: Secondary User node)라고 불리는 무선 장치가 주사용자(PU: Primary User node)의 무선 채널 사용을 감지하고 사용되지 않는 스펙트럼 백색 공간을 기회적으로 접근함으로써 스펙트럼을 효율적으로 사용할 수 있다.Today, as the demand for the use of the radio spectrum in a variety of applications rapidly increases, techniques are being studied to more efficiently utilize spectrum resources. The conventional static spectrum allocation technique prevents the use of the allocated spectrum by other secondary users even in the situation where the allocated spectrum is not used by the primary user. Cognitive Radio (CR) technology, designed to efficiently manage the spectrum, is a technology in which a wireless communication device observes the surrounding frequency spectrum and takes action after recognizing the surroundings from this information. (Joseph Mitola) was first proposed by researchers. Specifically, CR technology uses a wireless device called a secondary user node (SU) to detect spectrum use by a primary user node (PU) and to access the unused spectral white space. It can be used efficiently.

CR기술을 실현하기 위해서는 스펙트럼의 동작 파형과 매개 변수를 변경하기 위한 SDR(Software Defined Radio) 장치가 필수적이다. 하지만 SDR 장치는 자체 매개 변수를 조정할 수 없기 때문에 이를 제어하기 위한 CR-MAC(CR Medium Access Control) 프로토콜이 필요하며, CR-MAC 프로토콜은 SDR 장치에서 수집되는 스펙트럼 데이터를 분석하여 스펙트럼 감지, 채널 이동, 자원 할당 및 스펙트럼 공유와 같이 CR기술에서 중요한 역할을 한다. 스펙트럼 감지는 사용 가능한 채널의 동적인 상태를 유지하기 위해 주변 무선 환경에 대한 정보를 수집하는 기능이며, 채널 이동은 SU 장치가 허가된 PU의 채널이 나타날 시에 해당 채널로 SU 장치를 이동하도록 도와주는 기능이다. 자원 할당은 SU가 사용 가능한 채널을 기회적으로 할당하기 위해 사용되며 스펙트럼 공유는 SU가 PU와의 경쟁 및 간섭을 피할 수 있도록 도와주는 기능이다.In order to realize CR technology, SDR (Software Defined Radio) devices are necessary to change the operating waveform and parameters of the spectrum. However, because SDR devices cannot adjust their own parameters, a CR Medium Access Control (CR-MAC) protocol is required to control them.The CR-MAC protocol analyzes the spectral data collected by the SDR device to detect spectral data and move channels. It plays an important role in CR technology, such as resource allocation and spectrum sharing. Spectrum sensing is a feature that collects information about the surrounding wireless environment to maintain the dynamic status of available channels, and channel movement helps SU devices move their SU devices to those channels when they appear on a licensed PU. Giving function. Resource allocation is used for opportunistic allocation of available channels by SU, and spectrum sharing is a feature that helps SU avoid competition and interference with PU.

여기서 CR-MAC 프로토콜의 중점 과제는 채널 사용의 기회적 접근이다. 종래의 다중 채널 네트워크는 사용 가능한 채널 수가 고정되어 있지만, CR네트워크에서는 사용가능한 채널의 수가 시간과 공간에 따라 변화된다. PU와의 간섭을 회피하기 위해서는, 시간의 변화에 따라 동적으로 사용 가능한 채널 맵을 생성해야하며, SU의 시간 변화에 따른 사용가능한 채널의 기회적 접근은 히든 터미널 문제를 야기한다. 또한 PU 활동에 대한 사전 정보가 없으면 SU는 해당 채널이 언제 사용 가능한지 예측할 수 없다는 문제점이 있다.The key challenge of the CR-MAC protocol is the opportunistic approach to channel use. In the conventional multi-channel network, the number of available channels is fixed, but in the CR network, the number of available channels varies with time and space. In order to avoid interference with the PU, it is necessary to generate a channel map that can be used dynamically according to the change of time, and the opportunistic access of the available channel according to the change of time of the SU causes a hidden terminal problem. In addition, if there is no prior information on the PU activity, there is a problem that the SU can not predict when the channel is available.

본 발명의 일 목적은, 다중 홉 인지 라디오 네트워크에서 복수의 클러스터를 계층화함으로써 계층마다 서로 다른 호핑 시퀀스를 사용하여, 다중 홉 노드 간의 호핑 시퀀스 동기화 필요성을 제거하는 것을 목적으로 한다.One object of the present invention is to eliminate the need for hopping sequence synchronization between multiple hop nodes by using different hopping sequences for each layer by layering a plurality of clusters in a multi-hop aware radio network.

본 발명의 다른 목적은, 인지 라디오(CR) 네트워크에서 사용되지 않는 주파수를 부 사용자가 사용할 수 있도록 하여 스펙트럼의 낭비를 줄이는 것이다.Another object of the present invention is to reduce waste of spectrum by allowing secondary users to use frequencies that are not used in cognitive radio (CR) networks.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템에 관한 것으로, 제1 계층에 포함되며, 제1 클러스터의 클러스터 헤드를 이루는 SUC 노드(Secondary User Coordinator node) 및 상기 제1 계층과 다른 제2 계층에 포함된 제2 클러스터의 클러스터 헤드를 형성하고, 상기 제1 계층에 포함된 상기 SUC 노드와 연결되는 SUR 노드(Secondary User Relay node)를 포함하고, 상기 제2 계층에 포함된 상기 SUR 노드는, 상기 제1 계층의 상기 SUC노드의 제어에 근거하여, 상기 제1 계층에 포함된 상기 제1 클러스터의 제1 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제2 계층에 포함된 상기 제2 클러스터의 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나에 따라 데이터를 중계하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 시스템이다.The present invention relates to a multi-hop aware radio network communication system, which is included in a first layer and comprises a secondary user coordinator node (SCC) that forms a cluster head of a first cluster and the first layer. Forming a cluster head of a second cluster included in a second layer different from the second layer; and including a secondary user relay node (SUR) node connected to the SUC node included in the first layer, and included in the second layer. The SUR node may be configured to generate a first common hopping sequence of the first cluster included in the first layer and a second cluster of the second cluster included in the second layer based on the control of the SUC node of the first layer. A multi-hop aware radio network system characterized by relaying data according to any one of two common hopping sequences.

또한, 상기 제1 계층 및 상기 제2 계층과 다른 제3 계층에 포함된 제3 클러스터의 클러스터 헤드를 이루고, 상기 제2 계층에 포함된 상기 SUR 노드와 연결되는 SUR-1노드를 더 포함하고, 상기 제3 계층에 포함된 상기 SUR-1 노드는, 상기 제2 계층에 포함된 상기 제2 클러스터의 제2 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제3 계층에 포함된 상기 제3 클러스터의 제3 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나에 따라 데이터를 중계하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a SUR-1 node forming a cluster head of a third cluster included in a third layer different from the first layer and the second layer, and connected to the SUR node included in the second layer. The SUR-1 node included in the third layer includes a second common hopping sequence of the second cluster included in the second layer and a third common hopping sequence of the third cluster included in the third layer. It is characterized by relaying the data according to any one.

여기서 제1 클러스터는, 제2 클러스터를 기준으로, 제2 클러스터의 상위 계층이고, 제3 클러스터는, 제2 클러스터를 기준으로, 제2 클러스터의 하위 계층을 이루며, 서로 다른 계층의 클러스터 트리 토폴로지 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.Here, the first cluster is an upper layer of the second cluster on the basis of the second cluster, and the third cluster forms a lower layer of the second cluster on the basis of the second cluster, and a cluster tree topology structure of different layers. It characterized in that to form.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 데이터를 중계하는 단계는, 상기 SUC 노드가 클럭 지연 시간을 상기 SUR 노드로 송신하고, 상기 SUR 노드는 기 설정된 SUR 노드 내부 클럭 시간과 상기 수신된 클럭 지연 시간을 비교하여 루프백 시간 동기화를 수행하여 데이터를 중계하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present disclosure, in the relaying of data, the SUC node transmits a clock delay time to the SUR node, and the SUR node transmits a preset internal clock time of the SUR node and the received clock delay time. It compares the data and performs loopback time synchronization to relay data.

또한, 제2 계층에 포함된 상기 SUR 노드는, 기 설정된 지속 시간 마다 상기 제1 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나로 전환하는 것을 특징으로 한다.The SUR node included in the second layer may switch to one of the first common hopping sequence and the second common hopping sequence every preset duration.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, SUR가 상기 SUC로 데이터를 전송하기 위해, 상기 SUR은 상기 제1 공통 호핑 시퀀스로 호핑할 때까지 대기하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, in order for the SUR to transmit data to the SUC, the SUR waits until it hops to the first common hopping sequence.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 SUR 노드가 상기 SUR-1 노드로 데이터를 전송하기 위해, 상기 SUC 노드가 상기 SUR 노드 및 상기 SUR-1 노드가 SUC 노드의 공통 호핑 시퀀스에 도착하는 시간 인덱스를 추적하고, 상기 SUR 노드가 상기 제2 공통 호핑 시퀀스로 호핑할 때까지 대기하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in order for the SUR node to transmit data to the SUR-1 node, the time when the SUC node arrives at the common hopping sequence of the SUC node and the SUR node and the SUR-1 node Track an index and wait until the SUR node hops with the second common hopping sequence.

본 발명은 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법에 관한 것으로, 제어부가, 제1 계층의 제1 클러스터에 포함되는 SUC 노드에, 상기 제1 계층과 서로 다른 계층인 제2 계층의 제2 클러스터에 포함되는 SUR 노드를 연결하는 단계 및 상기 SUC 노드에 상기 SUR 노드가 연결되면, 상기 SUR 노드는 제1 클러스터의 제1 공통 호핑 시퀀스 및 제2 클러스터의 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나에 따라 데이터를 중계하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법이다.The present invention relates to a multi-hop aware radio network communication method, wherein a controller is included in a SUC node included in a first cluster of a first layer, and is included in a second cluster of a second layer that is different from the first layer. Connecting a SUR node and when the SUR node is connected to the SUC node, the SUR node relays data according to any one of a first common hopping sequence of a first cluster and a second common hopping sequence of a second cluster. A multi-hop aware radio network communication method comprising the steps of.

여기서, 데이터를 중계하는 단계는, 기 설정된 지속 시간 마다 상기 제1 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나로 전환하는 것을 특징으로 한다. The relaying of the data may include switching to one of the first common hopping sequence and the second common hopping sequence for each preset duration.

또한, 본 발명에 또 다른 실시 예에 따르면, SUC 노드가 클럭 지연 시간을 상기 SUR 노드로 송신하고, 상기 SUR 노드는 기 설정된 SUR 노드의 내부 클럭 시간과 상기 수신된 클럭 지연 시간을 비교하여 루프백 시간 동기화를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법에 관한 것이다.According to still another embodiment of the present invention, a SUC node transmits a clock delay time to the SUR node, and the SUR node compares an internal clock time of a preset SUR node with the received clock delay time to perform a loopback time. A method for multi-hop aware radio network communication, further comprising the step of performing synchronization.

본 발명은, 다중 홉 인지 라디오 네트워크에서 복수의 클러스터를 계층화함으로써 계층마다 서로 다른 호핑 시퀀스를 사용하여, 다중 홉 노드 간의 호핑 시퀀스 동기화 필요성을 제거하는 효과가 있다.The present invention has the effect of eliminating the need for hopping sequence synchronization between multiple hop nodes by using different hopping sequences for each layer by layering a plurality of clusters in a multi-hop aware radio network.

또한, 본 발명은 루프백 기법의 시간 동기화를 통해, 참조 지점과 수신자 간의 내부 송/수신 클럭 시간 지연을 고려하여 각 클러스터 간 엄격한 시간 동기화를 수행할 수 있다.In addition, the present invention can perform strict time synchronization between clusters in consideration of the internal transmission / reception clock time delay between the reference point and the receiver through the time synchronization of the loopback technique.

도 1은 본 발명이 일 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템의 클러스터 트리 토폴로지 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템의 계층화된 클러스터 구조를 도시한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법의 흐름도 이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신자와 송신자간 시간 동기화 프로토콜의 최상 경로를 나타낸 도면이다.1 illustrates a cluster tree topology structure of a multi-hop aware radio network communication system according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a hierarchical cluster structure of a multi-hop aware radio network communication system according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are flowcharts of a multi-hop aware radio network communication method according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a best path of a time synchronization protocol between a receiver and a sender according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles. In addition, in the following description of the embodiments disclosed herein, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easily understanding the embodiments disclosed in the present specification, the technical idea disclosed in the specification by the accompanying drawings are not limited, and all changes included in the spirit and scope of the present invention. It should be understood to include equivalents and substitutes.

본 발명은 다중 홉 네트워크 통신을 지원하고 실제 네트워크 환경을 고려한 MSHCS-MAC(MAC for Multi-hop Cognitive Radio Networks based on Slow Hopping and Cooperative Sensing)과 성능 향상을 위한 엄격한 시간 동기화 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a MAC for Multi-hop Cognitive Radio Networks based on Slow Hopping and Cooperative Sensing (MSHCS-MAC) that supports multi-hop network communication and considers a real network environment, and a strict time synchronization technique for improving performance.

본 발명을 설명하기 위하여 다음과 같이 정의된 표기법을 사용한다. PU(Primary User) 노드는 무선 채널의 스펙트럼을 사용하는 인가 사용자, 또는 주 사용자를 의미한다. SU(Secondary User) 노드는 무선 채널의 스펙트럼을 사용하는 비인가 사용자, 또는 부 사용자를 의미한다. SUC 노드(Secondary User Coordinator node)는 부 사용자의 스펙트럼 사용 스케줄을 조정하는 부(비인가) 사용자의 조정자 노드를 의미한다. SUR 노드(Secondary User Relay node)는 SUC 노드와 SU 역할을 동시에 하는 부 사용자 중계 노드를 의미한다. 즉, SUR 노드는 SUC 노드와 SU 노드 사이를 연결하거나, SUC 노드와 SUR-1 노드 사이를 연결한다. SUR의 연결을 통해, 다중 홉(멀티 홉)에서 채널 간 충돌 없이 데이터를 전송할 수 있다.The following notation is used to describe the invention. Primary user (PU) node means an authorized user or primary user who uses the spectrum of a radio channel. A secondary user (SU) node refers to an unauthorized user or a secondary user using a spectrum of a radio channel. A secondary user coordinator node (SUC node) refers to a coordinator node of a secondary (unauthorized) user who adjusts a spectrum usage schedule of a secondary user. The SUR node (Secondary User Relay node) refers to a secondary user relay node which simultaneously serves as a SUC node. That is, the SUR node connects between the SUC node and the SU node, or connects between the SUC node and the SUR-1 node. Through the connection of SUR, data can be transmitted without collision between channels in multiple hops (multi hops).

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail of the present invention.

도 1은 본 발명이 일 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템의 클러스터 트리 토폴로지 구조를 도시한다.1 illustrates a cluster tree topology structure of a multi-hop aware radio network communication system according to an embodiment of the present invention.

복수의 클러스터가 클러스터 헤드 간의 연결을 통해 연결되고, 클러스터 헤드를 통해 데이터를 중계한다.A plurality of clusters are connected through a connection between cluster heads and relay data through the cluster heads.

여기서 토폴로지란, 컴퓨터 네트워크의 요소들(링크, 노드 등)을 물리적으로 연결해 놓은 것, 또는 그 연결 방식을 말한다. 트리 토폴로지란, 현실 세상의 네트워크 구조를 가장 근접한 구조로, 하나의 정점을 중심으로 가지들이 형성되고, 가지의 끝에서 또 다른 가지들을 형성하는 구조이다.Here, the topology refers to a physical connection of elements (links, nodes, etc.) of a computer network, or a connection method thereof. The tree topology is a structure in which the network structure of the real world is closest to each other, and branches are formed around one vertex and other branches are formed at the end of the branch.

본 발명의 일 실시 예에 따른, 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템은, 복수의 클러스터로 구성된다. 여기서 복수의 클러스터를 명확하게 표현하기 위해 ‘제1, 제2 등’을 사용하여 설명한다. 다만, 제1 클러스터와 제2 클러스터는 반드시 상위-하위 관계를 나타내는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, a multi-hop aware radio network communication system is composed of a plurality of clusters. Here, the description will be made using 'first, second, etc.' to clearly express the plurality of clusters. However, the first cluster and the second cluster do not necessarily have a parent-child relationship.

도 1을 참조하면, 복수의 클러스터는 제1 클러스터, 제2 클러스터 및 제3 클러스터로 구성된다. 다만, 클러스터는 3개로 한정되지 않고, 복수의 클러스터가 추가로 포함할 수 있다. 설명을 위해 3개의 클러스터를 도시하였다.Referring to FIG. 1, a plurality of clusters are composed of a first cluster, a second cluster, and a third cluster. However, the cluster is not limited to three, but a plurality of clusters may be further included. Three clusters are shown for explanation.

SUC 노드(101)는 제1 클러스터(100)의 클러스터 헤드이다. SUC 노드(101)는 복수의 SU 노드와 연결될 수 있다. 복수의 SU 노드 중 어느 하나의 노드가 서로 다른 노드로 데이터를 전송하기 위해서는 클러스터 헤드에 해당하는 SUC 노드(101)를 통하여 데이터를 전송할 수 있다.SUC node 101 is the cluster head of first cluster 100. SUC node 101 may be connected to a plurality of SU nodes. In order for any one node of the plurality of SU nodes to transmit data to different nodes, data may be transmitted through the SUC node 101 corresponding to the cluster head.

SUC 노드(101)는, 제1 클러스터(100)와 서로 다른 제2 클러스터(200)의 크러스터 헤드를 이루는 SUR 노드(201)와 연결된다.The SUC node 101 is connected to the SUR node 201 forming the cluster head of the second cluster 200 which is different from the first cluster 100.

SUR 노드(201)는 복수의 SU 노드와 연결될 수 있다. 복수의 SU 노드 중 어느 하나의 노드가 서로 다른 노드로 데이터를 전송하기 위해서는 클러스터 헤드에 해당하는 SUR 노드(201)를 통하여 데이터를 전송할 수 있다.The SUR node 201 may be connected with a plurality of SU nodes. In order for any one node of the plurality of SU nodes to transmit data to different nodes, data may be transmitted through the SUR node 201 corresponding to the cluster head.

SUR 노드(201)는, 제1 클러스터 및 제2 클러스터와 서로 다른 제3 클러스터(300)의 클러스터 헤드를 이루는 SUR-1 노드(301)와 연결될 수 있다.The SUR node 201 may be connected to the SUR-1 node 301 forming the cluster head of the third cluster 300 which is different from the first cluster and the second cluster.

SUR-1 노드(301)는 복수의 SU 노드와 연결될 수 있다. 복수의 SU 노드 중 어느 하나의 노드가 서로 다른 노드로 데이터를 전송하기 위해서는 클러스터 헤드에 해당하는 SUR 노드(301)를 통하여 데이터를 전송할 수 있다. The SUR-1 node 301 may be connected with a plurality of SU nodes. In order for any one node of the plurality of SU nodes to transmit data to different nodes, data may be transmitted through the SUR node 301 corresponding to the cluster head.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템의 계층화된 클러스터 구조를 도시한다.2 illustrates a hierarchical cluster structure of a multi-hop aware radio network communication system according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템은 클러스터 트리 토폴로지 형태로 구성되는데, 이때 각각의 클러스터는 도 2와 같이, 계층적 구조를 이룬다.As described above, the multi-hop aware radio network communication system is configured in the form of a cluster tree topology, where each cluster has a hierarchical structure as shown in FIG.

복수의 클러스터를, 클러스터마다 계층화함으로써, 다중 홉 노드 간의 호핑 시퀀스 동기화 작업의 필요성을 제거하여 SUR 간의 비콘 재방송 문제를 해결한다. 계층화된 SUR 클러스터는 각각의 호핑 시퀀스로 자신의 비콘을 방송함으로써 비콘 충동 가능성을 줄일 수 있으며, 추가적으로 비콘 지속 시간 동안 비콘 방송을 무작위화하는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)를 본 발명에 적용하여 비콘 충돌 가능성을 더 줄일 수 있다.By layering multiple clusters per cluster, the need for hopping sequence synchronization between multiple hop nodes is eliminated, thereby solving the beacon rebroadcast problem between SURs. Layered SUR clusters can reduce the beacon impulse potential by broadcasting their beacons in each hopping sequence, and additionally the carrier sense multiple access / collision avoidance (CSMA / CA) that randomizes beacon broadcasts over the beacon duration It can be applied to to further reduce the possibility of beacon collision.

또한, 호핑 시퀀스의 계층화는 SUR 비콘 재방송을 위한 다중 홉에 걸친 시간 동기화의 필요성을 제거하며, 시간 동기화 문제를 각 클러스터 내부의 단일 홉 문제로 축소하였다.In addition, the layering of the hopping sequence eliminates the need for time synchronization across multiple hops for SUR beacon rebroadcast, and reduces the time synchronization problem to a single hop problem inside each cluster.

도 2는 상술한 클러스터 트리 토폴로지 구조를 측면에서 바라본 도면으로, 복수의 클러스터는 각각 서로 다른 계층으로 구성된다. 제1 계층(110)의 제1 클러스터는 SUC 노드(101)가 클러스터 헤드로 구성되고, 제2 계층(210)의 제2 클러스터는 SUR 노드(201)가 클러스터 헤드로 구성된다. 또한 제3 계층(310)의 제3 클러스터는 SUR 노드(301)가 클러스터 헤드로 구성된다.FIG. 2 is a side view of the above-described cluster tree topology structure, and the plurality of clusters are configured in different layers. In the first cluster of the first layer 110, the SUC node 101 is configured as the cluster head, and in the second cluster of the second layer 210, the SUR node 201 is configured as the cluster head. In addition, in the third cluster of the third layer 310, the SUR node 301 is configured as a cluster head.

각 노드에서 서로 다른 노드로 전송이 필요한 경우에는 상기 클러스터 헤드에 해당하는 노드(101, 201, 301)를 거쳐 데이터를 전송할 수 있다.When transmission is required from each node to a different node, data may be transmitted through the nodes 101, 201, and 301 corresponding to the cluster head.

본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템은 복수의 클러스터가 계층화된 트리 토폴로지 구조로, 각 클러스터에는 고유의 ID가 존재한다. 또한 SUC 노드(101) 또는 SUR 노드(201, 301)가 클러스터 헤드로 선정될 수 있다. 다중 홉에서 데이터 중계는 SUC 노드(101) 또는 SUR 노드(201, 301)를 통해서 가능하다. 따라서 클러스터에 존재하는 SU 노드들은 SUC 노드(101) 또는 SUR 노드(201, 301)를 경유하여 다른 노드들로 데이터를 전송한다. 이때 SUR 노드(201)는 데이터를 중계하기 위해 두 개의 독립적인 호핑 시퀀스를 갖도록 설계될 수 있다. 첫째로, SUR 노드(201)는 부트스트랩 이후 네트워크에 최초로 참여할 때, 기존 네트워크에 존재하는 제1 클러스터(100)의 하위 노드로 참여한다. 이때 연결된 하위 제2 클러스터(200)는 상위 제1 클러스터(100)와 연결을 유지하기 위하여 상위 클러스터(제1 클러스터(100))의 공통 호핑 시퀀스를 따른다. 둘째로, 하위 제2 클러스터(200)는 하위 클러스터 헤드인 SUR 노드(201)에 추가되는 SU 노드 또는 제3 클러스터(300)의 SUR-1 노드(301)를 관리하기 위해서 자체적인 클러스터 ID와 제2 클러스터(200) 공통 호핑 시퀀스를 가진다. 즉, SUR 노드는 SU 노드의 기능과 SUC 노드의 기능을 조합한 노드로, 상위 클러스터에서는 SU로, 자신의 클러스터 에서는 SUC 노드로 계층화 되어 작동한다.In a multi-hop aware radio network communication system according to an embodiment of the present invention, a plurality of clusters are hierarchical tree topology structures, and each cluster has a unique ID. In addition, the SUC node 101 or the SUR nodes 201 and 301 may be selected as the cluster head. Data relay in multiple hops is possible via SUC node 101 or SUR nodes 201 and 301. Therefore, SU nodes present in the cluster transmit data to other nodes via SUC node 101 or SUR nodes 201 and 301. In this case, the SUR node 201 may be designed to have two independent hopping sequences in order to relay data. First, when the SUR node 201 first participates in the network after the bootstrap, the SUR node 201 participates as a subordinate node of the first cluster 100 existing in the existing network. In this case, the connected lower second cluster 200 follows a common hopping sequence of the upper cluster (the first cluster 100) to maintain the connection with the upper first cluster 100. Second, the second sub-cluster 200 may have its own cluster ID and the first to manage the SU node added to the sub-cluster head SUR node 201 or the SUR-1 node 301 of the third cluster 300. The two clusters 200 have a common hopping sequence. That is, the SUR node is a node that combines the functions of the SU node and the SUC node. The SUR node is layered and operated as SU in the upper cluster and SUC node in its own cluster.

본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 시스템에서, SUR 노드는 단일 트랜시버를 사용하여 두 개의 독립적인 호핑 시퀀스를 처리하기 위해서는 호핑 시퀀스 간의 반복적인 전환이 필요하다.  In a multi-hop aware radio network communication system according to an embodiment of the present invention, an SUR node needs to repeatedly switch between hopping sequences in order to process two independent hopping sequences using a single transceiver.

SUR 노드(201)는 SUC 노드(101)와 연결된 후 SUC 노드(101)가 포함되는 제1 클러스터(100)의 공통 호핑 시퀀스와 SUR 노드(201)가 포함되는 제2 클러스터(200) 공통 호핑 시퀀스를 따른다. 즉, 하나의 슬롯 길이 동안, 즉 기설정된 시간 동안 제1 클러스터(100)의 공통 호핑 시퀀스를 유지하고, 다음 슬롯의 지속시간에는 제2 클러스터(200)의 공통 호핑 시퀀스로 전환한다. 하나의 슬롯 시간마다, 즉 기 설정된 시간 마다 제1 클러스터(100) 와 제2 클러스터(200)의 공통 호핑 시퀀스로 전환함으로써, SUR 노드(201)는 상위 및 하위의 연결을 유지할 수 있다. After the SUR node 201 is connected with the SUC node 101, the common hopping sequence of the first cluster 100 including the SUC node 101 and the second cluster 200 common hopping sequence including the SUR node 201 are included. Follow. That is, the common hopping sequence of the first cluster 100 is maintained for one slot length, that is, for a preset time, and the common hopping sequence of the second cluster 200 is switched during the duration of the next slot. By switching to a common hopping sequence of the first cluster 100 and the second cluster 200 every one slot time, that is, at predetermined times, the SUR node 201 may maintain the upper and lower connections.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, SUR 노드(201)를 포함하는 제2 클러스터(200)는 상위 SUC 노드(101)를 포함하는 제1 클러스터(100)의 호핑 시퀀스 및 SUR 노드(201)를 포함하는 제2 클러스터(200)의 자체 호핑 시퀀스로 계층화되어 있기 때문에, 두 개의 다른 클러스터에서 두 개의 전송 흐름(스펙트럼)이 충돌할 가능성을 줄일 수 있다. 더욱이 클러스터 간의 독립적인 호핑 시퀀스는 무선 스펙트럼이 클러스터 간에 공정하게 분배되도록 도와주는 역할을 한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the second cluster 200 including the SUR node 201 may perform a hopping sequence of the first cluster 100 including the upper SUC node 101 and the SUR node 201. Since the second cluster 200 is layered in its own hopping sequence, it is possible to reduce the possibility that two transmission flows (spectrums) collide in two different clusters. Moreover, independent hopping sequences between clusters help to ensure that the radio spectrum is fairly distributed among the clusters.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 능동적인 비콘 방송과 공통 호핑 시퀀스를 사용하여 이웃 탐색 문제를 해결할 수 있다. MSHCS-MAC 설계에서 SUC 노드(101)와 각 홉의 모든 SUR 노드(201)는 항상 비콘을 방송하기 때문에, SUR 노드(201, 또는 SUR-1 노드(301))는 부트스트래핑 기간 동안 SUC 노드(101)의 비콘을 획득할 수 있으며 획득한 비콘의 호핑 시퀀스 정보를 이용하여 항상 해당 클러스터에 참여할 수 있다. 따라서 인근 노드와 채널이 달라 경로 탐색에 실패하는 이웃 노드 탐색 문제를 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the neighbor discovery problem may be solved by using an active beacon broadcast and a common hopping sequence. In the MSHCS-MAC design, since the SUC node 101 and all SUR nodes 201 of each hop always broadcast beacons, the SUR node 201, or SUR-1 node 301, is configured to provide the SUC node (during the bootstrapping period). The beacon of 101) may be obtained and may always participate in the corresponding cluster by using the obtained hopping sequence information of the beacon. Therefore, it is possible to prevent the neighbor node discovery problem that the channel search fails because the channel is different from the neighbor node.

SUR 노드(201)가 두 개의 독립된 호핑 시퀀스 사이를 때에 따라 전환하기 때문에, 난청 문제를 해결하기 위한 방법이 필요하다. 그 방법은 네 가지 통신 과정으로 구분하여 설명한다. Since the SUR node 201 switches from time to time between two independent hopping sequences, a method is needed to solve the hearing loss problem. The method is divided into four communication processes.

1) SUR 노드(201)에서 상위 SUC 노드(101)(또는 경우에 따라 상위 SUR 노드)로 데이터 전송 시, SUR 노드(201)가 SUC 노드(101)로의 전송을 시작하기 위해 상위 클러스터의 공통 호핑 시퀀스로 호핑할 때까지 대기함으로써 난청 문제를 해결한다. 1) On data transfer from the SUR node 201 to the parent SUC node 101 (or optionally the parent SUR node), the common hopping of the parent cluster to initiate the transfer of the SUR node 201 to the SUC node 101. It solves the problem of hearing loss by waiting until it hops in sequence.

2) SUR 노드(201)에서 하위 SU로 데이터 전송 시, SUR 노드(201)가 자체 공통 호핑 시퀀스로 호핑할 때까지 대기함으로써 난청 문제를 해결한다. 2) When transmitting data from the SUR node 201 to the lower SU, the hearing loss problem is solved by waiting for the SUR node 201 to hop in its own common hopping sequence.

3) SU에서 상위 SUR 노드(201)로 데이터 전송 시, SUR 노드(201)는 항상 자체 공통 호핑 시퀀스에 존재하지 않음으로, SU는 SUR 노드(201)의 비콘 방송을 대기함으로써 난청 문제를 해결한다. 3) When transmitting data from the SU to the higher SUR node 201, the SUR node 201 is not always present in its common hopping sequence, so the SU solves the hearing loss problem by waiting for the beacon broadcast of the SUR node 201. .

4) 상위 SUC 노드(101)에서 하위 SUR-1 노드(301)로 데이터 전송 시, 서로 다른 SUR 노드(201)와 SUR-1 노드(301)가 서로 다른 채널 홉에서 SUC 노드(101)와 연관될 수 있기 때문에, SUC 노드(101)는 각 SUR 노드(201) 및 SUR-1 노드(301)가 SUC 노드(101)의 공통 호핑 시퀀스에 도착하는 시간 인덱스를 추적해야 한다. 예를 들어 SUR 노드(201)는 홀수 색인을 가지는 채널에서 호핑이 되고, SUR-1 노드(301)는 짝수 색인을 가지는 채널에서 호핑이 된다면, SUC 노드(101)는 각 SUR 노드(201) 및 SUR-1 노드(301)에 대한 색인을 저장하고 해당 색인 채널이 돌아올 때까지 대기함으로써, 난청 문제를 해결한다.4) When data is transmitted from the upper SUC node 101 to the lower SUR-1 node 301, different SUR nodes 201 and SUR-1 nodes 301 associate with the SUC node 101 in different channel hops. As such, the SUC node 101 must track the time index at which each SUR node 201 and SUR-1 node 301 arrive at the common hopping sequence of the SUC node 101. For example, if the SUR node 201 is hopping on a channel with an odd index and the SUR-1 node 301 is hopping on a channel with an even index, the SUC node 101 is assigned to each SUR node 201 and By storing the index for the SUR-1 node 301 and waiting for the corresponding index channel to return, the hearing loss problem is solved.

또한, 본 발명의 일 실시에 에 따르면, SUR 노드(201)의 대기열에 있는 데이터 혹은 다른 노드의 대기열에 있는 SUR 노드(201)로 보낼 데이터가 많은 경우, 대기열이 비워 지거나 PU 활동으로 인해 중단될 때까지 확장된 작업을 수행하기 위해 현재 채널에 머무를 수 있다. 이를 위해 확장 작업 동안, SUR 노드(201)는 호핑 시퀀스의 인덱스를 업데이트하여 확장 작업이 끝난 후 올바른 호핑 시퀀스로 돌아갈 수 있도록 한다.Further, according to one embodiment of the present invention, if there is a lot of data to be sent to the SUR node 201 in the queue of another node or SUR node 201, the queue is empty or stopped due to PU activity. You can stay on the current channel to perform extended work until you do. To this end, during the expansion operation, the SUR node 201 updates the index of the hopping sequence to return to the correct hopping sequence after the expansion operation is completed.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법의 흐름도 이다.3 and 4 are flowcharts of a multi-hop aware radio network communication method according to another embodiment of the present invention.

먼저 도 3을 참조하여 설명한다.First, a description will be given with reference to FIG. 3.

제어부가, 제1 계층(110)의 제1 클러스터(100)에 포함되는 SUC 노드(101)에, 상기 제1 계층(110)과 서로 다른 계층인 제2 계층(210)의 제2 클러스터(200)에 포함되는 SUR 노드(201)를 연결한다(S100). The control unit controls the second cluster 200 of the second layer 210 that is different from the first layer 110 to the SUC node 101 included in the first cluster 100 of the first layer 110. Connect the SUR node 201 included in the (S100).

SUC 노드(101)에 상기 SUR 노드(201)가 연결되면, 상기 SUR 노드(201)는 제1 클러스터(100)의 제1 공통 호핑 시퀀스(S111) 및 제2 클러스터(200)의 제2 공통 호핑 시퀀스(S112) 중 어느 하나에 따라 채널을 결정하고, 데이터를 중계한다(S113).When the SUR node 201 is connected to the SUC node 101, the SUR node 201 is connected to the first common hopping sequence S111 of the first cluster 100 and the second common hopping of the second cluster 200. The channel is determined according to any one of the sequences S112, and data is relayed (S113).

도 4는 도 3의 흐름도와 비교하여, 시간 동기화 단계를 더 포함한다.4 further includes a time synchronization step, in comparison with the flowchart of FIG. 3.

제어부가, 제1 계층(110)의 제1 클러스터(100)에 포함되는 SUC 노드(101)에, 상기 제1 계층(110)과 서로 다른 계층인 제2 계층(210)의 제2 클러스터(200)에 포함되는 SUR 노드(201)를 연결한다(S200). The control unit controls the second cluster 200 of the second layer 210 that is different from the first layer 110 to the SUC node 101 included in the first cluster 100 of the first layer 110. Connect the SUR node 201 included in the (S200).

SUC 노드(101)에 상기 SUR 노드(201)가 연결되면, 상기 SUR 노드(201)는 제1 클러스터(100)의 제1 공통 호핑 시퀀스(S211) 및 제2 클러스터(200)의 제2 공통 호핑 시퀀스(S212) 중 어느 하나에 따라 채널을 결정한다. 루프백 기반의 시간 동기화를 수행(S213)한 후, 데이터를 중계한다(S214).When the SUR node 201 is connected to the SUC node 101, the SUR node 201 is connected to the first common hopping sequence S211 of the first cluster 100 and the second common hopping of the second cluster 200. The channel is determined according to any one of the sequences S212. After loop-based time synchronization is performed (S213), data is relayed (S214).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법에서, 각 클러스터에서 독립적인 채널 호핑 시퀀스를 가지도록 구성되었다. 그러므로 동시에 인접한 두 개 이상의 클러스터가 같은 채널에 머물러있거나 사용 가능한 채널 수 보다 클러스터의 수가 많으면, 클러스터 간 시간 동기화 문제로 인한 스펙트럼 충돌 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 동기화 기법이 필요하다.As described above, in the multi-hop aware radio network communication method according to the present invention, it is configured to have an independent channel hopping sequence in each cluster. Therefore, if two or more adjacent clusters stay on the same channel at the same time or if the number of clusters is larger than the number of available channels, a spectral collision problem may occur due to a time synchronization problem between clusters. In order to solve this problem, a synchronization technique is required.

본 발명에 따른 엄격한 시간 동기화 기법인 RBS-LB (Reference Broadcast Synchronization with active Loop-Back)는 RBS 프로토콜을 기반에 루프백 기법을 적용하였다. 기본 RBS 프로토콜은 참조 시간 방송을 통하여 작은 오버헤드를 유지하면서 시간 지연을 처리할 수 있으나, 참조 지점과 수신자 간의 내부 송/수신 클럭 시간 지연을 고려하지 않는 문제가 있다. RBS-LB (Reference Broadcast Synchronization with active Loop-Back), a strict time synchronization scheme according to the present invention, applies a loopback scheme based on the RBS protocol. The basic RBS protocol can handle the time delay while maintaining a small overhead through the reference time broadcast, but there is a problem that does not take into account the internal transmit / receive clock time delay between the reference point and the receiver.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신자와 송신자간 시간 동기화 프로토콜의 최상 경로를 나타낸 도면이다. 점선과 같이 참조 지점에서 루프백 기법을 통해 자신의 MAC(Media Access Control, 매체 접근 제어) 및 PHY(Physical Layer, 물리 계층)에서 발생하는 송/수신 클럭 지연을 측정하고, 측정된 지연을 데이터 기간에 방송함으로써, 수신자는 자신과 참조 지점의 송/수신 클럭 지연 계산을 통해 엄격한 시간 동기화를 수행한다.5 is a diagram illustrating a best path of a time synchronization protocol between a receiver and a sender according to an embodiment of the present invention. Measure the transmit / receive clock delays occurring in your MAC (Media Access Control) and PHY (Physical Layer) through loopback techniques at the reference point as shown by the dotted line, and measure the measured delay in the data period. By broadcasting, the receiver performs strict time synchronization through the transmit / receive clock delay calculation of itself and the reference point.

시간에 따른 송/수신 클럭 지연 계산을 예측하기 위해서 선형 회귀 함수를 사용한다. 선형 회귀 함수는, 송신자와 수신자 사이의 지연 시간 계산을 기준점을 기반으로 도출한다. 도출된 선형 회귀 함수를 사용하여 MSHCS-MAC 프로토콜에서 수신자와 송신자의 타임 슬롯, 스팩트럼 감지, 비콘 수신, 수신 보고, 데이터 기간의 시작 시간을 예측하고 동기화할 수 있다. 실제 다중 홉 CR 네트워크에서 송신자는 각 클러스터의 헤드(SUC/상위SUR)가 되며, 수신자는 클러스터의 노드(하위SUR/SU)가 되어 RBS-LB를 통해 각 클러스터 간 엄격한 시간 동기화를 유지한다.A linear regression function is used to predict the calculation of the transmit and receive clock delays over time. The linear regression function derives the delay calculation between the sender and the receiver based on the reference point. The derived linear regression function can be used to predict and synchronize the time slots, spectrum detection, beacon reception, reception reporting, and start time of data periods in the MSHCS-MAC protocol. In a real multi-hop CR network, the sender becomes the head of each cluster (SUC / super SUR), and the receiver becomes the node of the cluster (child SUR / SU) to maintain strict time synchronization between each cluster through RBS-LB.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. The foregoing detailed description should not be construed as limiting in all respects, but should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

100: 제1 클러스터
101: SUC 노드(Secondary User Coordinator node)
110: 제1 계층
200: 제2 클러스터
201: SUR 노드(Secondary User Relay node)
210: 제2 계층
300: 제3 클러스터
301: SUR-1 노드(또는 하위 SUR 노드)
310: 제3 계층100: first cluster
101: Secondary user coordinator node
110: first layer
200: second cluster
201: SUR node (Secondary User Relay node)
210: second layer
300: third cluster
301: SUR-1 node (or child SUR node)
310: third layer

Claims (10)

제1 계층에 포함되며, 제1 클러스터의 클러스터 헤드를 이루는 SUC 노드(Secondary User Coordinator node); 및
상기 제1 계층과 다른 제2 계층에 포함된 제2 클러스터의 클러스터 헤드를 형성하고, 상기 제1 계층에 포함된 상기 SUC 노드와 연결되는 SUR 노드(Secondary User Relay node);를 포함하고
상기 제2 계층에 포함된 상기 SUR 노드는,
상기 제1 계층의 상기 SUC 노드의 제어에 근거하여, 상기 제1 계층에 포함된 상기 제1 클러스터의 제1 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제2 계층에 포함된 상기 제2 클러스터의 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나에 따라 데이터를 중계하고,
기 설정된 시간 간격으로 상기 제1 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나로 전환하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 시스템.A secondary user coordinator node included in the first layer and forming a cluster head of the first cluster; And
And a SUR node (Secondary User Relay node) forming a cluster head of a second cluster included in a second layer different from the first layer and connected to the SUC node included in the first layer.
The SUR node included in the second layer is
Based on a control of the SUC node of the first layer, among a first common hopping sequence of the first cluster included in the first layer and a second common hopping sequence of the second cluster included in the second layer Relay data according to which one,
And switching to any one of the first common hopping sequence and the second common hopping sequence at predetermined time intervals. 제 1항에 있어서,
상기 SUR 노드는,
상기 SUR 노드와 연결되고, 제3 계층에 포함된 제3 클러스터의 클러스터 헤드를 이루는 SUR-1 노드를 더 포함하고,
상기 제3 계층에 포함된 상기 SUR-1 노드는,
상기 제2 계층에 포함된 상기 제2 클러스터의 제2 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제3 계층에 포함된 상기 제3 클러스터의 제3 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나에 따라 데이터를 중계하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 시스템.The method of claim 1,
The SUR node,
And a SUR-1 node connected to the SUR node and forming a cluster head of a third cluster included in a third layer.
The SUR-1 node included in the third layer is
Relaying data according to any one of a second common hopping sequence of the second cluster included in the second layer and a third common hopping sequence of the third cluster included in the third layer. Cognitive Radio Network System. 제 2항에 있어서,
상기 제1 클러스터는,
상기 제2 클러스터를 기준으로, 상기 제2 클러스터의 상위 계층이고,
상기 제3 클러스터는,
상기 제2 클러스터를 기준으로, 상기 제2 클러스터의 하위 계층을 이루며,
서로 다른 계층의 클러스터 트리 토폴로지 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 시스템.The method of claim 2,
The first cluster is,
Based on the second cluster, an upper layer of the second cluster,
The third cluster is,
On the basis of the second cluster, forming a lower layer of the second cluster,
Multi-hop aware radio network system, characterized by forming a cluster tree topology structure of different layers. 제 1항에 있어서,
상기 SUC 노드가 클럭 지연 시간을 상기 SUR 노드로 송신하고,
상기 SUR 노드는 기 설정된 SUR 노드 내부 클럭 시간과 상기 수신된 클럭 지연 시간을 비교하여 루프백 시간 동기화를 수행하여 데이터를 중계하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 시스템.The method of claim 1,
The SUC node sends a clock delay time to the SUR node,
The SUR node compares a preset SUR node internal clock time with the received clock delay time to perform loopback time synchronization to relay data. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 SUR가, 상기 SUC로 데이터를 전송 시,
상기 SUR은 상기 제1 공통 호핑 시퀀스에 따라 호핑할 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 시스템.The method of claim 1,
When the SUR transmits data to the SUC,
And the SUR waits until it hops according to the first common hopping sequence. 제 2항에 있어서,
상기 SUR 노드가, 상기 SUR-1 노드로 데이터를 전송하기 위해,
상기 SUC 노드가 상기 SUR 노드 및 상기 SUR-1 노드가 SUC 노드의 공통 호핑 시퀀스에 도착하는 시간 인덱스를 추적하고, 상기 SUR 노드가 상기 제2 공통 호핑 시퀀스로 호핑할 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 시스템.The method of claim 2,
For the SUR node to transmit data to the SUR-1 node,
The SUC node tracks a time index at which the SUR node and the SUR-1 node arrive at a common hopping sequence of the SUC node, and waits for the SUR node to hop to the second common hopping sequence Multi-hop aware radio network system. 제어부가, 제1 계층의 제1 클러스터에 포함되는 SUC 노드에, 상기 제1 계층과 서로 다른 계층인 제2 계층의 제2 클러스터에 포함되는 SUR 노드를 연결하는 단계; 및
상기 SUC 노드에 상기 SUR 노드가 연결되면, 상기 SUR 노드는 제1 클러스터의 제1 공통 호핑 시퀀스 및 제2 클러스터의 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나에 따라 데이터를 중계하는 단계를 포함하고,
상기 데이터를 중계하는 단계는,
기 설정된 시간 간격으로 상기 제1 공통 호핑 시퀀스 및 상기 제2 공통 호핑 시퀀스 중 어느 하나로 전환하는 것을 특징으로 하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법.Connecting, by the controller, the SUR node included in the second cluster of the second layer, which is a layer different from the first layer, to the SUC node included in the first cluster of the first layer; And
If the SUR node is coupled to the SUC node, the SUR node includes relaying data according to one of a first common hopping sequence of a first cluster and a second common hopping sequence of a second cluster,
The step of relaying the data,
And switching to one of the first common hopping sequence and the second common hopping sequence at preset time intervals. 삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 데이터를 중계하는 단계는,
상기 SUC 노드가 클럭 지연 시간을 상기 SUR 노드로 송신하고,
상기 SUR 노드는 기 설정된 SUR 노드 내부 클럭 시간과 상기 수신된 클럭 지연 시간을 비교하여 루프백 시간 동기화를 수행하여 데이터를 중계하는 다중 홉 인지 라디오 네트워크 통신 방법.The method of claim 8,
The step of relaying the data,
The SUC node sends a clock delay time to the SUR node,
The SUR node is a multi-hop-aware radio network communication method for relaying data by performing loopback time synchronization by comparing a preset SUR node internal clock time with the received clock delay time.
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