KR100938685B1 - Wireless communication system, and transmitting power and bandwidth allocation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 통신 시스템 및 이의 대역폭과 송신전력 할당 방법을 공개한다. 본 발명은 허가된 대역폭을 가지고 데이터를 송수신하는 주 사용자 장치 및 상기 허가된 대역폭과 허가되지 않은 대역폭을 이용하고, 상기 주 사용자 장치의 통신에 간섭을 주지 않는 간섭온도 제한치를 정하며, 사용하고자 하는 중심주파수로부터 대역폭을 늘려가면서 간섭온도를 계산하고, 상기 간섭온도 제한치에서 상기 간섭온도를 뺀 할당온도를 이용하여 통신용량을 계산하여, 상기 계산된 통신용량이 설정된 통신용량을 만족시키면, 상기 할당온도와 상기 대역폭을 이용하여 CR 전력을 구하고, 상기 간섭온도 제한치를 넘지 않는 범위내에서 상기 대역폭과 상기 CR 전력을 이용하여 데이터를 송수신하는 CR 사용자 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a wireless communication system and its bandwidth and transmission power allocation method. The present invention utilizes a main user device that transmits and receives data with a licensed bandwidth and an interference temperature limit that uses the licensed and unlicensed bandwidths and that does not interfere with the communication of the main user device, and which is intended to be used. The interference temperature is calculated by increasing the bandwidth from the frequency, and the communication capacity is calculated using the allocated temperature minus the interference temperature, and when the calculated communication capacity satisfies the set communication capacity, And a CR user device that obtains CR power using the bandwidth and transmits and receives data using the bandwidth and the CR power within a range not exceeding the interference temperature limit.
따라서, 본 발명의 무선 통신 시스템 및 이의 대역폭과 송신전력 할당 방법은 간섭온도 제한치를 설정하고, 간섭온도를 이용하여 주 사용자에게 간섭을 미치지 않는 범위에 한하여, 주 사용자가 사용하는 대역폭을 포함한 사용하지 않는 대역폭에 무선인지 사용자가 요구하는 통신용량 및 성능을 만족시키도록 대역폭 및 송신전력을 할당하여 주사용자와 무선인지 사용자 서로에게 간섭을 미치지 않고 공존하며 통신하여 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 이용한다.Therefore, the wireless communication system of the present invention and its bandwidth and transmission power allocation method do not use the bandwidth including the bandwidth used by the main user, as long as it does not set the interference temperature limit and does not interfere with the main user by using the interference temperature. By allocating bandwidth and transmission power to satisfy the communication capacity and performance required by the user whether it is wireless or not, the user coexists and communicates without interfering with the main user and the wireless user, thereby efficiently using limited frequency resources.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템 및 이의 대역폭과 송신전력 할당 방법에 관한 것으로서, 특히 간섭온도의 개념을 이용하여 허가된 사용자가 사용하는 대역폭에 무선인지 사용자가 대역폭과 송신전력을 할당하여 통신하는 시스템 및 할당 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
무선 통신 시스템의 급격한 발전과 다양한 서비스의 등장으로 무선 자원 수요는 날로 증가하고 있다, 그러나 현재 상업적으로 사용 가능한 거의 모든 주파수 대역이 할당됨으로 인하여 새로운 무선 플랫폼을 위한 주파수 자원이 매우 부족한 상황이 발생하고 있다. 이러한 주파수 부족 문제를 해결하기 위하여 무선인지(CR: Cognitive Radio, 이하 'CR'이라 칭하기로 함) 방식을 기반으로 한 CR 통신 시스템이 제안되었다.With the rapid development of wireless communication systems and the emergence of various services, the demand for wireless resources is increasing day by day, but due to the allocation of almost all commercially available frequency bands, there is a very shortage of frequency resources for new wireless platforms. . In order to solve the problem of frequency shortage, a CR communication system based on a wireless recognition (CR) scheme has been proposed.
CR 이란 지역과 시간에 따라 사용하지 않는 주파수를 자동으로 찾아 주변의 허가된 무선국을 보호하면서 목적하는 통신이 가능하도록 만들어 주는 기술이 이 며, 다양한 폭으로 흩어져 있고 점유되는 시간이 계속 달라지는 유휴 스펙트럼을 찾아 그 환경에 맞는 주파수 대역폭, 출력, 변조방식 등을 판단하여 재활용토록 함으로써 제한된 자원인 주파수의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.CR is a technology that automatically finds unused frequencies according to region and time, and protects licensed radio stations around it so that they can communicate with each other. It is possible to increase the efficiency of the limited resource frequency by determining and reusing the frequency bandwidth, output, and modulation method for the environment.
주파수 공용 사용 가능성이 언급된 이후 지능형 CR 기술에 대한 많은 관심과 연구가 이루어지고 있으며, 무선기기가 주사용자의 대역에서도 이용할 수 있도록 간섭의 양을 정량화하고 관리하는 간섭온도(Interfere temperature)의 개념이 공지되었다. Since the possibility of frequency common use has been mentioned, much attention and research has been conducted on intelligent CR technology, and the concept of interference temperature, which quantifies and manages the amount of interference so that the wireless device can be used in the band of the main user, Known.
간섭온도란 다른 송신기와 잡음원으로부터 발사되어 수신기의 수신 안테나에서 측정된 무선 주파수(RF) 전력의 양을 온도로 표시한 것이며, 단위 대역폭당 수신 안테나에서의 RF 전력과 등가인 온도로서 켈빈 온도 단위로 표시한다. 수신기의 간섭 온도 개념은 주파수 이용의 효율성을 높이기 위한 규제를 송신기 측에 이어 수신기 측의 환경을 반영하는 방안의 하나로 미국연방통신위원회(FCC)에 의해 제기된 것으로 간섭을 정량화하고 관리하는 간섭 관리에 기반을 두고 있다.Interference temperature is the temperature of the radio frequency (RF) power emitted from other transmitters and noise sources and measured at the receiving antenna of the receiver. It is the temperature equivalent to the RF power of the receiving antenna per unit bandwidth. Display. The concept of the interference temperature of the receiver is proposed by the Federal Communications Commission (FCC) as a way to reflect the environment on the receiver side after the transmitter to regulate the efficiency of frequency use. It is based.
간섭온도는 열잡음, 동일 채널간 간섭, 인접 채널간 간섭 및 내/외부 셀 간섭 등 모든 잡음 신호와 간섭 신호가 포함되고, 열잡음을 구하는 식으로 유도될 수 있으며, 안테나에서 수신된 전력을 볼츠만 상수와 RF 대역폭(Hz)으로 나누어 줌으로써 계산될 수 있다.The interference temperature includes all noise signals and interference signals such as thermal noise, interchannel interference, adjacent channel interference, and internal / external cell interference, and can be derived by obtaining thermal noise, and the power received from the antenna is equal to Boltzmann constant. It can be calculated by dividing by the RF bandwidth (Hz).
이와 같은 간섭온도의 개념을 이용하여 스펙트럼 센싱 후 주사용자의 신호와 간섭 및 잡음과 구분여부에 따라 이상적인 간섭온도 모델과 일반적인 간섭온도 모델로 나누어 간섭온도에 대해 구체화하고, 주사용자가 이용하는 주파수 대역을 다 수의 CR 사용자가 다른 무선통신의 용도로 간섭온도 제한치 이하에서만 사용이 가능하도록 하는 간섭온도 다중접속기술이 제안되었지만, 간섭온도 다중접속기술에 대한 연구는 무선통신 분야에서 부족한 무선자원 환경 하에서 주사용자와 CR 사용자의 공존을 위한 우수한 방안이나 실제 환경에 적용될 수 있는 사례 및 구체적인 처리 방법에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다.Using the concept of interference temperature, after the spectrum sensing, the interference temperature is divided into an ideal interference temperature model and a general interference temperature model according to the main user's signal, interference and noise, and the frequency band used by the main user is specified. Although the interference temperature multiple access technology has been proposed to allow a large number of CR users to be used only below the interference temperature limit for other wireless communication purposes, the research on interference temperature multiple access technology has been conducted under the radio resource environment that is insufficient in the wireless communication field. There are still few studies on excellent methods for coexistence of users and CR users, or cases and specific processing methods that can be applied to the actual environment.
도1은 종래의 무선인지 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면으로서, 주사용자 기지국(1), 주사용자(11), CR사용자 기지국(5), CR사용자(15)를 포함한다.1 is a diagram schematically showing the structure of a conventional radiocognitive communication system, which includes a main
도1 무선인지 통신 시스템을 설명하면 다음과 같다.1 illustrates a wireless cognitive communication system as follows.
먼저 CR 통신 시스템은 소정의 셀(10) 구조를 가지며, 소정의 셀(10) 내에 소정의 주파수 대역의 사용에 대한 권리를 가지는 주 시스템과 주 시스템이 상기 소정의 주파수 대역을 사용하지 않을 경우, 소정의 주파수 대역의 사용에 대한 권리를 갖지 않으나 상기 소정의 주파수 대역을 사용 가능한 부 시스템을 포함한다.First, the CR communication system has a predetermined
주 시스템은 주 사용자 기지국(1)과 주 사용자 기지국(1)으로부터 통신 서비스를 제공받는 주사용자(11)를 포함하며, 주 시스템이 사용에 대한 권리를 갖는 주파수 대역을 제1 주파수 대역이라고 하고, 부 시스템은 CR 사용자 기지국(5)과 CR 사용자 기지국(5)으로부터 통신 서비스를 제공받는 CR 사용자(15)를 포함하며, 제1 주파수 대역에서 주 시스템이 실제로 사용하지 않는 주파수 대역을 제2 주파수 대역이라고 한다.The main system includes a main
주 시스템의 주 사용자 기지국(1)은 소정의 주파수 대역을 통해 통신 서비스 를 주사용자(11)로 제공하는 중에 주사용자(11)로부터 주사용자 자신의 현재 위치 정보와 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 피드백 받는다. 이 때, 부 시스템의 CR 사용자(15)는 자신의 통신 환경, 일예로 잡음 및 간섭 상황에 따를 간섭 정보를 측정하여 현재 자신이 존재하는 위치에서 점유되지 않은 채널, 즉 주 시스템이 사용 권리를 갖는 제1 주파수 대역에서 주 시스템의 주 사용자 기지국(1)과 주사용자(11)가 사용하지 않는 채널을 선택한다.The main
부 시스템의 CR 사용자(15)는 CR 사용자 기지국(5)으로부터 주 시스템이 사용 권한을 갖는 제1 주파수 대역에서 CR 사용자(15) 자신이 탐색할 채널, 즉 제1 주파수 대역에서 부 시스템이 탐색하여 선택 가능한 대역을 수신한다. 여기서, 부 시스템의 CR 사용자 기지국(5)은 주 시스템의 주 사용자 기지국(1)과의 통신을 통해 제1 주파수 대역에서 선택 가능한 주파수 대역, 즉 CR 사용자 채널을 미리 알고 있다.The
CR 사용자 기지국(5)으로부터 탐색할 CR 사용자 채널을 수신한 CR 사용자(15)는 탐색할 CR 사용자 채널에서의 신호 존재 여부를 확인한다. 여기서, CR 사용자 채널에서의 신호 존재 여부를 확인함은 CR 사용자(15)가 수신하는 신호가 주 시스템이 송수신하는 신호, 또는 간섭신호, 예를 들어 다른 무선인지 시스템이 송수신하는 신호가 존재하는 지를 확인한다. 이때, CR 사용자(15)는 CR 사용자 채널에서 측정한 신호의 세기가 통신 환경에 상응하여 사용자, 또는 무선인지 통신 시스템이 설정한 임계값과 비교한다.Upon receiving the CR user channel to be searched from the CR
비교결과, 측정한 신호의 세기가 상기 임계값보다 작으면 CR 사용자(15)는 CR 사용자 채널을 선택하여 사용 가능한 주파수 대역, 즉 제2 주파수 대역으로 감지하고, 감지 결과를 CR 사용자 기지국(5)으로 전송한다. 그러면, CR 사용자 기지국(5)은 제2 주파수 대역의 자원을 할당하여 부 시스템이 제2 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신 하도록 한다. 한편, 비교결과, 측정한 신호의 세기가 상기 임계값보다 크면 CR 사용자(15)는 CR 사용자 채널을 주 시스템, 또는 다른 부 시스템이 사용하므로 사용할 수 없는 주파수 대역으로 감지하고, 감지 결과를 CR 사용자 기지국(5)으로 전송한다. 그러면, CR 사용자 기지국(5)은 CR 사용자 채널의 주파수 대역을 부 시스템이 사용할 수 없으므로 CR 사용자(15)가 제1 주파수 대역에서 상기 CR 사용자 채널과는 다른 CR 사용자 채널을 탐색하도록 한다.As a result of the comparison, when the measured signal strength is smaller than the threshold value, the
도2는 도1의 무선인지 통신 시스템에서 부 시스템의 CR 사용자의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation process of a CR user of a sub system in the radiocognitive communication system of FIG.
도1을 참조하여 도2의 순서도를 설명하면 다음과 같다.The flowchart of FIG. 2 will be described with reference to FIG. 1.
CR 사용자(15)는 CR 통신 시스템에서 주 시스템이 사용권한을 갖는 제1 주파수 대역에서 선택 가능한 주파수 대역을 CR 사용자 기지국(5)으로부터 수신하고, 수신한 CR 사용자 채널을 탐색하여 선택한다.(단계 S1)The
탐색한 CR 사용자 채널에 존재하는 심벌들 중에서 임의의 K 번째 심벌 Rk의 평균 전력 R을 측정한다.(단계 S3)The average power R of any K th symbols Rk among the symbols present in the found CR user channel is measured (step S3).
그런 다음, 측정한 평균전력 R을 이용하여 CR 사용자 채널의 모든 심벌 개수를 M개라 할 때, M개의 심벌을 갖는 구간에서 심벌의 평균 전력 D1을 산출한다.(단계 S5)Then, when the number of all symbols of the CR user channel is M using the measured average power R, the average power D1 of the symbol is calculated in a section having M symbols (step S5).
상기 임의의 K번째 심벌 Rk를 N-FFT의 포인트(point)로 고속 퓨리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform, 이하 'FFT'라 칭하기로 함)하여 임의의 N 번째 포인트의 전력 Fn을 산출하고, 산출한 임의의 N 번째 포인트의 전력 Fn을 통해 CR 사용자 채널에서 수신되는 신호에서 파일럿 신호의 세기, 즉 첫 번째 포인트인 DC 포인트의 전력 P1을 산출한다.A power Fourn transform of the arbitrary Kth symbol Rk into a point of N-FFT (FFT: Fast Fourier Transform, hereinafter referred to as 'FFT') to calculate a power Fn of an arbitrary Nth point, and calculating The power of the pilot signal, that is, the power P1 of the DC point, which is the first point, is calculated from the signal received at the CR user channel through the power Fn of one arbitrary N-th point.
여기서, N-FFT는 FFT 크기(size)를 의미한다.Here, N-FFT means FFT size.
또한, CR 사용자 채널에서 수신되는 신호에서 파일럿 신호를 제외한 신호의 세기, 즉 DC 포인트를 제외한 나머지 포인트들의 평균 전력 P2를 산출한다. 이렇게 첫 번째 포인트인 DC 포인트의 전력 P1과 상기 첫 번째 포인트를 제외한 나머지 포인트들의 전력 P2를 산출하면, 산출한 두 전력, 즉 DC 포인트의 전력 P1과 DC 포인트를 제외한 나머지 포인트들의 전력 P2 간의 전력비를 산출한다. 즉, CR 사용자 채널에서의 파일럿 신호와 상기 파일럿 신호를 제외한 나머지 신호의 전력 비 D2를 산출한다.(단계 S7)In addition, the signal received from the CR user channel calculates the strength of the signal excluding the pilot signal, that is, the average power P2 of the remaining points excluding the DC point. When the power P1 of the first point DC and the power P2 of the remaining points except the first point are calculated, the power ratio between the two powers calculated, that is, the power P1 of the DC point and the power P2 of the remaining points except the DC point, is calculated. Calculate. That is, the power ratio D2 of the pilot signal in the CR user channel and the remaining signals except for the pilot signal is calculated (step S7).
CR 사용자 채널의 모든 심벌 구간에서의 평균 전력 D1과 제1 임계값 G1을 비교하여(단계 S9), CR 사용자 채널에서의 신호 존재 여부를 확인하고, CR 사용자 채널의 모든 심벌 구간에서의 평균 전력 D1과 제1 임계값 G1과의 비교 결과, D1이 제1 임계값 G1보다 크면, CR 사용자 채널에 신호가 존재하는 것으로 확인한다. Comparing the average power D1 in all symbol periods of the CR user channel with the first threshold value G1 (step S9), it is checked whether there is a signal in the CR user channel, and the average power D1 in all symbol periods of the CR user channel. As a result of the comparison with the first threshold value G1, when D1 is greater than the first threshold value G1, it is confirmed that a signal exists in the CR user channel.
확인결과, CR 사용자 채널에서 신호가 존재하면 단계 S11을 진행하고, CR 사용자 채널에서의 파일럿 신호와 파일럿 신호를 제외한 나머지 신호의 전력 비 D2와 제2 임계값 G2를 비교한 후(단계 S11), 비교 결과에 상응하여 CR 사용자 채널에 존 재하는 신호, 즉 CR 사용자(15)로 수신되는 신호가 주 시스템에서 송수신하는 신호인 것으로 확인하거나(단계 S13), 또는 CR 사용자(15)로 수신되는 신호가 간섭 신호, 예컨대 다른 부 시스템에서 송수신하는 신호인지 확인한다.(단계 S15)As a result of the check, if a signal exists in the CR user channel, the process proceeds to step S11, and compares the power ratio D2 and the second threshold value G2 of the signals other than the pilot signal and the pilot signal in the CR user channel (step S11). Corresponding to the comparison result, a signal existing in the CR user channel, that is, a signal received by the
여기서, 제1 임계값과 제2 임계값은 통신 환경에 상응하여 사용자, 또는 CR 통신 시스템이 설정한 임계값이다.Here, the first threshold value and the second threshold value are thresholds set by the user or the CR communication system corresponding to the communication environment.
단계 S11에서 비교한 결과, D2가 제2 임계값 G2보다 크면, CR 사용자 채널에 존재하는 신호들 중에서 파일럿 신호가 상기 파일럿 신호를 제외한 나머지 신호보다 신호의 세기가 크므로, 단계 S13으로 진행하여 상기 CR 사용자 채널에 존재하는 신호가 주 시스템 신호인 것으로 확인한다.As a result of the comparison in step S11, if D2 is greater than the second threshold value G2, the signal strength of the pilot signal among the signals existing in the CR user channel is greater than the remaining signals except for the pilot signal, and the flow proceeds to step S13. Confirm that the signal present in the CR user channel is the main system signal.
단계 S11에서 비교한 결과, 신호의 전력 비 D2가 제2 임계값 G2보다 작으면, CR 사용자 채널에 존재하는 신호들 중에서 파일럿 신호가 상기 파일럿 신호를 제외한 나머지 신호보다 신호의 세기가 작으므로, 단계 S15로 진행하여 CR 사용자 채널에 존재하는 신호가 간섭 신호, 예컨대 다른 부 시스템 신호인 것으로 확인한다.As a result of the comparison in step S11, if the power ratio D2 of the signal is smaller than the second threshold value G2, the signal strength of the pilot signal among the signals existing in the CR user channel is smaller than the remaining signals except for the pilot signal. Proceeding to S15, it is confirmed that the signal present in the CR user channel is an interference signal, for example, another sub system signal.
단계 S9에서 CR 사용자 채널의 모든 심벌 구간에서의 평균 전력 D1과 제1 임계값 G1과의 비교 결과, D1이 상기 제1 임계값 G1보다 작으면, CR 사용자 채널에 신호가 존재하지 않는 것으로 확인한다. 즉 단계 S9에서 확인 결과, CR 사용자 채널에서 신호가 존재하지 않으면 단계 S17로 진행하고, CR 사용자 채널에서의 파일럿 신호와 파일럿 신호를 제외한 나머지 신호의 전력 비 D2와 제2 임계값 G2를 비교한다.(단계 S17) As a result of comparing the average power D1 and the first threshold value G1 in all symbol periods of the CR user channel in step S9, when D1 is smaller than the first threshold value G1, it is determined that no signal exists in the CR user channel. . In other words, if it is determined in step S9 that no signal exists in the CR user channel, the process proceeds to step S17, and the power ratio D2 of the remaining signals excluding the pilot signal and the pilot signal in the CR user channel is compared with the second threshold value G2. (Step S17)
단계 S17에서의 비교 결과, 신호의 전력 비 D2와 제2 임계값 G2 보다 작으 면, CR 사용자 채널을 선택하여 사용 가능한 주파수 대역, 즉 제2 주파수 대역으로 감지하고, 제2 주파수 대역에 대한 감지 결과를 주 사용자 기지국(5)으로 전송하여 제2 주파수 대역의 자원을 할당받아 데이터를 송수신 한다.As a result of the comparison in step S17, if the power ratio D2 of the signal is smaller than the second threshold G2, the CR user channel is selected and detected as an available frequency band, that is, the second frequency band, and the detection result for the second frequency band. Is transmitted to the primary user base station (5) to receive the resource of the second frequency band and transmit and receive data.
단계 S17에서의 비교결과, D2가 상기 제2 임계값보다 크면, 수신 신호의 검출이 오류인 것으로 판단하여 단계 S3으로 진행하고, 단계 S3에서 수신한 신호에서 임의의 K 번째 수신 심벌 Rk의 평균 전력 R을 다시 측정하도록 한다.As a result of the comparison in step S17, if D2 is greater than the second threshold value, it is determined that the detection of the received signal is an error and the process proceeds to step S3, and the average power of any K-th received symbol Rk in the signal received in step S3. Measure R again.
결과적으로, 평균 전력 D1과 제1 임계값과의 비교결과, 상기 D1이 상기 제1 임계값보다 작으면 CR 사용자 채널에 신호가 존재하지 않는 것으로 확인하고, 반면 비교결과, D1이 제1 임계값보다 크면, CR 사용자 채널에 신호가 존재하는 것으로 확인한다.As a result, as a result of the comparison between the average power D1 and the first threshold value, if D1 is less than the first threshold value, it is confirmed that no signal exists in the CR user channel, whereas, as a result of the comparison, D1 is the first threshold value. If greater, it is confirmed that a signal exists in the CR user channel.
CR 사용자 채널에 신호가 존재하지 않으면, CR 사용자 채널에서 파일럿 신호와 파일럿 신호를 제외한 나머지 신호의 전력비 D2와 제2 임계값과의 비교하여, D2가 제2 임계값보다 작으면, 제2 주파수 대역으로 선택하고, CR 사용자 기지국(5)으로 전송하여 제2 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하도록 한다. 비교결과 D2가 제2 임계값보다 크면, 수신 신호의 검출이 오류인 것으로 판단하여 임의의 K 번째 수신 심벌의 평균 전력을 다시 측정하도록 한다.If no signal is present in the CR user channel, the second frequency band is compared with the power ratio D2 of the remaining signals excluding the pilot signal and the pilot signal and the second threshold in the CR user channel, and if D2 is smaller than the second threshold. And transmit to the CR
CR 사용자 채널에 신호가 존재하면, 파일럿 신호와 파일럿 신호를 제외한 나머지 신호의 전력비 D2와 제2 임계값을 비교하여 CR 사용자 채널에 존재하는 신호가 어떠한 신호인지 확인한다. 비교결과, D2가 제2 임계값보다 크면, CR 사용자 채널에 존재하는 신호는 주 시스템이 송수신하는 신호인 것으로 확인한다. 비교결과, D2가 제2 임계값보다 작으면, CR 사용자 채널에 존재하는 신호는 다른 부 시스템이 송수신하는 신호인 것으로 확인한다.If a signal exists in the CR user channel, it is checked whether the signal existing in the CR user channel is a signal by comparing the power ratio D2 of the remaining signals except for the pilot signal and the pilot signal with the second threshold value. As a result of the comparison, when D2 is greater than the second threshold, it is confirmed that the signal present in the CR user channel is a signal transmitted and received by the main system. As a result of the comparison, when D2 is smaller than the second threshold, it is confirmed that the signal present in the CR user channel is a signal transmitted and received by another sub system.
상기와 같이 종래의 무선인지 통신 시스템은 주 시스템이 사용 권리를 갖는 제1 주파수 대역에서 주 시스템의 주 사용자 기지국과 주사용자가 사용하지 않는 채널을 선택한다.As described above, the conventional radiocognitive communication system selects a channel not used by the main user base station and the main user of the main system in the first frequency band in which the main system has a right to use.
본 발명의 목적은 면허를 갖는 주 사용자의 대역을 포함한 비면허 대역에서 주사용자와 무선인지 사용자가 서로에게 간섭을 미치지 않고, 서로 요구되는 통신 용량을 만족하면서 공존할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a system in which an unlicensed band including a licensed main user's band can coexist while satisfying a required communication capacity with each other without interfering with each other.
본 발명의 다른 목적은 면허를 갖는 주 사용자의 대역을 포함한 비면허 대역에서 주사용자와 무선인지 사용자가 서로에게 간섭을 미치지 않고, 서로 요구되는 통신 용량을 만족하면서 공존할 수 있도록 무선인지 사용자에게 대역폭 및 송신전력을 할당하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a user with a bandwidth and a wireless license so that the main user and the wireless user can coexist while satisfying the required communication capacity without interfering with each other in the unlicensed band including the band of the licensed main user. It is to provide a method for allocating transmission power.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템은 허가된 대역폭을 가지고 데이터를 송수신하는 주 사용자 장치, 및 상기 허가된 대역폭과 허가되지 않은 대역폭을 이용하고, 상기 주 사용자 장치의 통신에 간섭을 주지 않는 간섭온도 제한치를 정하며, 사용하고자 하는 중심주파수로부터 대역폭을 늘려가면서 하기 [수학식 1]에 따라 간섭온도를 계산하고, 상기 간섭온도 제한치에서 상기 간섭온도를 뺀 할당온도를 이용하여 통신용량을 계산하여, 상기 계산된 통신용량이 설정된 통신용량을 만족시키면, 상기 대역폭을 CR 대역폭으로 지정하고 상기 할당온도와 상기 CR 대역폭을 이용하여 CR 전력을 구하고, 상기 간섭온도 제한치를 넘지 않는 범위내에서 상기 CR 대역폭과 상기 CR 전력을 이용하여 데이터를 송수신하는 CR 사용자 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.A wireless communication system of the present invention for achieving the above object uses a main user device for transmitting and receiving data with a licensed bandwidth, and utilizes the licensed bandwidth and the unlicensed bandwidth and does not interfere with the communication of the main user device. Determine the interference temperature limit, and increase the bandwidth from the center frequency to be used, calculate the interference temperature according to [Equation 1] below, and calculate the communication capacity using the assigned temperature minus the interference temperature from the interference temperature limit value. If the calculated communication capacity satisfies the set communication capacity, the bandwidth is designated as the CR bandwidth, CR power is calculated using the assigned temperature and the CR bandwidth, and the CR is within the range not exceeding the interference temperature limit. And a CR user device configured to transmit and receive data using a bandwidth and the CR power. It is characterized by.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주 사용자 장치는 상기 허가된 대역폭을 이용하여 데이터를 송신하는 주 사용자 송신기 및 상기 주 사용자 송신기의 데이터를 수신하는 주 사용자 수신기를 구비하여, 설정된 프로토콜을 이용하여 상기 CR 사용자 장치의 데이터를 수신하고, 수신한 데이터에 응답하여 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.A main user device of the present invention for achieving the above object comprises a main user transmitter for transmitting data using the licensed bandwidth and a main user receiver for receiving data of the main user transmitter, using the established protocol. Receiving data of the CR user device, and outputs the data in response to the received data.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주 사용자 수신기는 상기 주 사용자 송신기의 데이터 및 상기 CR 사용자 장치의 데이터를 수신하는 수신부, 수신 가능한 대역폭을 탐색하고 스펙트럼 센싱하여 상기 스펙트럼 데이터를 출력하는 스펙트럼 센싱부, 상기 주 사용자 송신기의 데이터를 신호처리하고, 상기 CR 사용자 장치의 데이터에 응답하여 상기 스펙트럼 데이터와 요구하는 제1 신호대잡음비를 출력하는 데이터 처리부, 및 상기 스펙트럼 데이터 및 제1 신호대잡음비를 RF 신호로 출력하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The main user receiver of the present invention for achieving the above object is a receiver for receiving the data of the main user transmitter and the data of the CR user device, a spectrum sensing unit for searching for the available bandwidth and the spectrum sensing and outputting the spectrum data; A data processor for signal processing data of the main user transmitter and outputting the spectral data and the required first signal-to-noise ratio in response to data of the CR user device, and outputting the spectral data and the first signal-to-noise ratio as RF signals It characterized by comprising a transmitting unit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CR 사용자 장치는 상기 프로토콜을 이용하여 상기 주 사용자 장치의 데이터를 송수신하고, 상기 데이터와 요구되는 제2 신호대잡음비, 상기 중심주파수를 이용하여 상기 CR 대역폭 및 상기 CR 전력을 할당하는 CR 사용자 송신기, 및 상기 CR 대역폭 및 상기 CR 전력을 이용하여 상기 CR 사용자 송신기와 통신하는 CR 사용자 수신기를 구비하는 것을 특징으로 한다.The CR user device of the present invention for achieving the above object transmits and receives data of the main user device using the protocol, and the data and the required second signal to noise ratio, the CR frequency and the CR using the center frequency A CR user transmitter for allocating power and a CR user receiver for communicating with the CR user transmitter using the CR bandwidth and the CR power.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CR 사용자 송신기는 상기 스펙트럼 데이터 및 제1 신호대잡음비를 수신하는 수신부, 상기 스펙트럼 데이터를 이용하여 간섭온도 모델링을 실시하여, 상기 간섭온도 제한치를 설정하며, 사용하고자 하는 상기 중심주파수로부터 상기 대역폭을 늘려가면서 상기 중심주파수와 상기 대역폭 및 스펙트럼 데이터를 이용하여 상기 간섭온도를 계산하고, 상기 간섭온도 제한치에서 상기 간섭온도를 뺀 상기 할당온도를 계산하여, 상기 할당온도, 상기 대역폭, 상기 스펙트럼 데이터 및 경로 손실을 이용하여 통신용량을 계산하며, 상기 통신용량이 상기 CR 사용자 장치의 통신용량을 만족하면 상기 계산된 통신용량과 상기 설정된 통신용량의 차이를 최소화 하는 상기 CR 대역폭을 설정하고, 상기 CR 대역폭과 상기 할당온도와 상기 경로 손실을 이용하여 상기 CR 전력을 계산하며, 상기 CR 전력이 상기 주 사용자 수신기와 상기 CR 사용자 수신기의 성능에 만족하는지 확인하여 상기 대역폭 및 상기 CR 전력을 할당하는 데이터 처리부, 및 상기 CR 대역폭 및 상기 CR 전력을 이용하여 데이터를 RF 신호로 출력하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The CR user transmitter of the present invention for achieving the above object is to perform the interference temperature modeling using the spectral data, the receiver for receiving the spectral data and the first signal-to-noise ratio, to set the interference temperature limit, The interference temperature is calculated using the center frequency, the bandwidth and spectrum data while increasing the bandwidth from the center frequency, and the allocation temperature is calculated by calculating the allocation temperature by subtracting the interference temperature from the interference temperature limit. The communication capacity is calculated using the bandwidth, the spectrum data, and the path loss. When the communication capacity satisfies the communication capacity of the CR user device, the CR bandwidth for minimizing the difference between the calculated communication capacity and the set communication capacity is calculated. And the CR bandwidth and the assigned temperature A data processor which calculates the CR power using the path loss and allocates the bandwidth and the CR power by checking whether the CR power satisfies the performance of the main user receiver and the CR user receiver, and the CR bandwidth and And a transmitter for outputting data as an RF signal using the CR power.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템의 대역폭 및 송신전력 할당 방법은 스펙트럼 데이터에 따라 주 사용자 수신기의 통신에 간섭을 주지 않는 간섭온도 제한치를 정하고, CR 사용자 송신기에서 사용하고자 하는 중심주파수로부터 대역폭을 늘리면서 하기 [수학식 2]에 따라 간섭온도를 계산하며, 상기 간섭온도 제한치와 간섭온도를 이용하여 할당온도를 구하고, 상기 할당온도를 이용하여 통신용량을 계산하는 통신용량 계산단계, 상기 계산된 통신용량이 설정된 통신용량을 만족하면, 상기 통신용량을 만족하는 상기 대역폭을 CR 대역폭으로 지정하고 상기 할당온도와 상기 CR 대역폭을 이용하여 CR 전력을 계산하고 상기 CR 대역폭 및 상기 CR 전력으로 인한 상기 주 사용자 수신기의 성능을 확인하는 CR 전력계산 및 성능확인 단계, 및 상기 CR 대역폭 및 상기 CR 전력으로 CR 사용자 수신기의 성능이 만족되는지 확인하고, 만족되면 상기 CR 대역폭과 CR 전력을 할당하여 통신하는 수신확인 및 통신단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.Bandwidth and transmission power allocation method of the wireless communication system of the present invention for achieving the above another object is to determine the interference temperature limit does not interfere with the communication of the main user receiver according to the spectrum data, the center frequency to be used in the CR user transmitter Computing an interference temperature according to the following [Equation 2] while increasing the bandwidth from, calculates the allocated temperature using the interference temperature limit and the interference temperature, the communication capacity calculation step of calculating the communication capacity using the assigned temperature, the If the calculated communication capacity satisfies the set communication capacity, the bandwidth satisfying the communication capacity is designated as the CR bandwidth, and the CR power is calculated using the assigned temperature and the CR bandwidth. CR power calculation and performance check stage to check the performance of the main user receiver , And it is characterized in that it comprises an acknowledgment and a communication step of communicating by allocating bandwidth and the CR CR CR power if the bandwidth and the CR ensure that power to meet the performance of the CR user receiver, and satisfaction.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통신용량 계산 단계는 상기 주 사용자 수신기에서 탐색 가능한 대역폭을 스펙트럼 센싱하여 생성되는 상기 스펙트럼 데이터를 출력하는 스펙트럼 센싱 단계, 상기 스펙트럼 데이터와 상기 주 사용자 수신기에서 요구되는 제1 신호대잡음비를 상기 CR 사용자 송신기로 전달하는 스펙트럼 정보전달 단계, 및 상기 스펙트럼 데이터를 이용하여 간섭온도 모델링을 하고, 상기 간섭온도 제한치를 설정하며, 상기 간섭온도 및 상기 CR 사용자 송신기의 통신용량을 계산하는 설정 및 계산 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.The communication capacity calculation step of the present invention for achieving the another object is a spectrum sensing step of outputting the spectrum data generated by the spectrum sensing of the searchable bandwidth in the main user receiver, the spectrum data and the required in the main user receiver A spectrum information transmission step of transmitting a first signal-to-noise ratio to the CR user transmitter, and modeling the interference temperature using the spectrum data, setting the interference temperature limit value, and setting the interference temperature and the communication capacity of the CR user transmitter. And setting and calculating steps to calculate.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 설정 및 계산 단계는 상기 스펙트럼 데이터를 이용하여 간섭온도 모델링을 하고, 상기 스펙트럼 데이터와 상기 제1 신호대잡음비를 이용하여 간섭온도 제한치를 설정하는 간섭온도 모델링 단계, 상기 중심주파수로부터 대역폭을 늘려가면서 상기 스펙트럼 데이터의 전력 스펙트럼 밀도를 적분하여 상기 대역폭으로 나누어 평균간섭전력을 구하고, 상기 평균간섭전력과 상기 중심주파수, 상기 대역폭을 이용하여 간섭온도를 계산하는 간섭온도 계산 단계, 및 상기 간섭온도 제한치에서 상기 간섭온도를 뺀 상기 할당온도와 대역폭, 상기 스펙트럼 데이터의 잡음전력 및 상기 주 사용자 수신기와 상기 CR 사용자 송신기, 상기 CR 사용자 송신기와 CR 사용자 수신기 간의 경로 손실을 이용하여 상기 통신용량을 계산하는 CR 통신용량 계산단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the setting and calculating step of the present invention for achieving the another object, the interference temperature modeling step using the spectral data, and the interference temperature modeling step of setting the interference temperature limit using the spectral data and the first signal-to-noise ratio, Increasing the bandwidth from the center frequency while integrating the power spectral density of the spectrum data divided by the bandwidth to obtain the average interference power, the interference temperature calculation using the average interference power, the center frequency, the bandwidth to calculate the interference temperature And using the allocation temperature and bandwidth minus the interference temperature from the interference temperature limit, the noise power of the spectrum data, and the path loss between the main user receiver and the CR user transmitter, the CR user transmitter, and the CR user receiver. Calculate the communication capacity And a CR communication capacity calculating step.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간섭온도 모델링은 상기 스펙트럼 데이터를 분석하여 상기 주 사용자 수신기의 신호들이 간섭 및 잡음 신호들과의 구분이 되면, 하기 [수학식3]에 따라 이상적인 간섭온도 모델링을 실시하고, 상기 주 사용자 수신기의 신호들이 간섭 및 잡음 신호들과 구분이 되지 않으면, 하기 [수학식4]에 따라 일반적인 간섭온도 모델링을 실시하는 것을 특징으로 한다.In the interference temperature modeling of the present invention for achieving the above object, when the signals of the main user receiver are separated from the interference and noise signals by analyzing the spectral data, the ideal interference temperature modeling is performed according to Equation 3 below. If the signals of the main user receiver are not distinguished from the interference and noise signals, general interference temperature modeling is performed according to Equation 4 below.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CR 전력계산 및 성능확인 단계는
상기 통신용량과 상기 CR 사용자 수신기에 요구되는 요구통신용량을 비교하여, 상기 통신용량이 상기 요구통신용량보다 작으면 상기 간섭온도 계산단계부터 다시 실시하는 통신용량 비교단계, 상기 통신용량 비교단계에서 상기 통신용량이 상기 요구통신용량보다 크거나 같으면, 최적화 알고리즘을 이용하여 상기 계산된 통신용량과 요구통신용량의 차를 최소화 시키는 대역폭을 설정하고, 상기 할당온도와 상기 대역폭 및 상기 경로 손실을 이용하여 상기 CR 전력을 계산하는 대역폭 및 CR 전력 설정단계, 및 상기 대역폭 및 CR 전력이 상기 주 사용자 수신기에 요구되는 성능을 만족하는지 확인하고, 상기 성능이 만족되지 않으면 상기 CR 전력을 낮추는 CR 전력 조정 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.CR power calculation and performance verification step of the present invention to achieve the other object
Comparing the communication capacity and the required communication capacity required for the CR user receiver, if the communication capacity is less than the required communication capacity communication capacity comparison step to perform again from the interference temperature calculation step, in the communication capacity comparison step If the communication capacity is greater than or equal to the required communication capacity, a bandwidth for minimizing the difference between the calculated communication capacity and the required communication capacity is set using an optimization algorithm, and the allocation temperature, the bandwidth, and the path loss are used. A bandwidth and CR power setting step of calculating CR power, and a CR power adjustment step of checking whether the bandwidth and the CR power satisfy the performance required for the main user receiver, and lowering the CR power if the performance is not satisfied. Characterized in that.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CR 전력 조정 단계는 상기 스펙트럼 데이터와 상기 CR 전력, 상기 경로 손실을 이용하여 상기 주 사용자 수신기의 신호대잡음비를 계산하고, 상기 계산된 신호대잡음비가 상기 제1 신호대잡음비를 만족하는지 비교하는 성능확인단계, 상기 성능확인단계를 만족하면, 상기 대역폭 및 CR 전력을 상기 CR 사용자 송신기에 할당하는 대역폭 및 CR 전력 할당단계, 및
상기 성능확인단계를 만족하지 않으면, 상기 CR 전력을 낮추고 상기 낮춰진 CR 전력 만큼 상기 CR 사용자 송신기의 다른 대역에서 CR 전력을 올리며, 상기 올려진 CR 전력으로 인한 간섭온도가 상기 간섭온도 제한치를 넘지 않는지 비교하는 대역별 조정단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.The CR power adjustment step of the present invention for achieving the other object is to calculate the signal-to-noise ratio of the main user receiver using the spectral data, the CR power, the path loss, the calculated signal-to-noise ratio is the first signal band A performance checking step of comparing whether the noise ratio is satisfied, a bandwidth and CR power allocating step of allocating the bandwidth and the CR power to the CR user transmitter if the performance checking step is satisfied; and
If the performance check step is not satisfied, the CR power is lowered and the CR power is increased in another band of the CR user transmitter by the lowered CR power, and the interference temperature due to the raised CR power does not exceed the interference temperature limit. And adjusting the band-by-band adjustment step.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대역별 조정단계는 상기 성능확인단계를 만족하지 않으면, 상기 CR 전력을 낮추고 상기 스펙트럼 데이터와 상기 낮추어진 CR 전력, 상기 경로 손실을 이용하여 상기 주 사용자 수신기의 신호대잡음비를 계산하고, 상기 계산된 신호대잡음비가 상기 제1 신호대잡음비를 만족하는지 비교하여 만족하지 않으면 만족할 때까지 상기 CR 전력을 낮추는 성능 확정단계, 낮추어진 상기 CR 전력 만큼 상기 CR 사용자 송신기의 다른 대역에서 CR 전력을 올리는 송신전력 보상단계, 및 상기 올린 CR 전력의 다른 대역에서 간섭온도를 계산하고, 상기 간섭온도 제한치를 넘는지 확인하여, 상기 간섭온도 제한치를 넘으면 상기 간섭온도 계산 단계부터 다시 시작하고, 상기 간섭온도 제한치를 넘지 않으면 대역폭 및 CR 전력 할당단계를 실행하는 다른 대역 확인단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the band-specific adjustment step of the present invention to achieve the other object, if the performance verification step is not satisfied, the CR power is lowered and the spectral data, the lower CR power, and the path loss of the main user receiver are used. Calculating a signal-to-noise ratio, comparing the calculated signal-to-noise ratio with the first signal-to-noise ratio, and if not satisfied, lowering the CR power until it satisfies; a different band of the CR user transmitter by the lowered CR power In the transmission power compensation step of raising the CR power, and calculates the interference temperature in the other band of the raised CR power, and if the interference temperature limit is exceeded, if the interference temperature limit is exceeded and starts again from the interference temperature calculation step Bandwidth and CR power allocation stage if the interference temperature limit is not exceeded. And another band identification step for executing the system.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수신확인 및 통신단계는 상기 주 사용자 수신기의 수신전력으로부터 주 사용자 송신기의 송신전력을 구하고, 상기 주 사용자 송신기의 송신전력과 상기 주 사용자 송신기와 상기 CR 사용자 수신기 간의 경로 손실을 이용하여 상기 CR 사용자 수신기의 송신잡음전력을 계산하여, 상기 CR 사용자 수신기의 송신잡음전력과 상기 CR 사용자 수신기의 신호가 없을때의 잡음전력을 합하여 총 잡음전력 구하고, 상기 총 잡음전력과 상기 CR 전력을 이용하여 상기 CR 사용자 수신기의 신호대잡음비를 계산하여, 상기 CR 사용자 수신기에서 요구되는 제2 신호대잡음비와 비교하여 만족하는지 확인하는 CR 사용자 성능 확인단계, 및 상기 CR 사용자 성능 확인단계를 만족하지 않으면 상기 간섭온도 계산 단계부터 다시 시작하고, 상기 CR 사용자 성능 확인단계를 만족하면 상기 대역폭 및 상기 CR 전력을 이용하여 통신하는 확정 및 통신단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.The acknowledgment and communication step of the present invention for achieving the other object is to obtain the transmit power of the main user transmitter from the receive power of the main user receiver, and the transmit power of the main user transmitter and the main user transmitter and the CR user receiver Calculate the transmission noise power of the CR user receiver by using the path loss between the two, calculate the total noise power by adding the transmission noise power of the CR user receiver and the noise power when there is no signal of the CR user receiver, and the total noise power. And a CR user performance checking step of calculating a signal-to-noise ratio of the CR user receiver using the CR power, comparing the second signal-to-noise ratio required by the CR user receiver, and verifying that the CR user performance is satisfied. If not satisfied, start again from the interference temperature calculation step, If the CR user performance check step is satisfied, characterized in that it comprises a determination and communication step of communicating by using the bandwidth and the CR power.
따라서, 본 발명의 무선 통신 시스템 및 이의 대역폭과 송신전력 할당 방법은 간섭온도 제한치를 설정하고, 간섭온도를 이용하여 주 사용자에게 간섭을 미치지 않는 범위에 한하여, 주 사용자가 사용하는 대역폭을 포함한 사용하지 않는 대역폭에 무선인지 사용자가 요구하는 통신용량 및 성능을 만족시키도록 대역폭 및 송신전력을 할당하여 주사용자와 무선인지 사용자 서로에게 간섭을 미치지 않고 공존하며 통신하여 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 이용한다.Therefore, the wireless communication system of the present invention and its bandwidth and transmission power allocation method do not use the bandwidth including the bandwidth used by the main user, as long as it does not set the interference temperature limit and does not interfere with the main user by using the interference temperature. By allocating bandwidth and transmission power to satisfy the communication capacity and performance required by the user whether it is wireless or not, the user coexists and communicates without interfering with the main user and the wireless user, thereby efficiently using limited frequency resources.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 무선 통신 시스템 및 이의 대역폭과 송신전력 할당 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a wireless communication system and a bandwidth and a transmission power allocation method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 통신 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면으로서, 주 사용자 송신기(100), 주 사용자 수신기(101), CR 사용자 송신기(200), CR 사용자 수신기(201)로 구성되어 있다.3 is a diagram illustrating a schematic structure of a communication system according to the present invention, and includes a
주 사용자 송신기(100)는 주 사용자 수신기와(101)와 허가된 대역폭을 가지고 통신한다. K 은 주 사용자 송신기(100)의 신호가 주 사용자 수신기(101)에 도달할 때까지의 경로 손실이다. 또한 주 사용자 송신기(100)의 신호는 CR 사용자 수신기(201)에도 영향을 주고, N 은 주 사용자 송신기(100)의 신호가 CR 사용자 수신기(201)에 도착할 때까지의 경로 손실이다.The
주 사용자 수신기(101)는 주 사용자 송신기(100)와 통신하고, 수신 가능한 대역폭(Bandwidth)을 스펙트럼 센싱하고, 생성되는 스펙트럼 데이터를 이용하여 수신전력, 잡음전력을 구하고, 요구되는 신호대잡음비와 함께 CR 사용자 송신기(200)의 데이터 요청 신호에 응답하여 출력한다.The
여기서, CR 사용자 장치들(200, 201)과 주 사용자 장치들(100, 101)은 각각이 송신기와 수신기를 포함하고, 사전에 미리 설정된 프로토콜(Protocol)을 내장하여 데이터를 주고받는다.Here, the
CR 사용자 송신기(200)는 CR 사용자 수신기(201)와 통신하며, 주 사용자 수신기(101)에 데이터를 요청하는 신호를 보내고, 주 사용자 수신기(101)의 수신전력, 잡음전력, 요구되는 신호대잡음비를 수신한다.The
또한 CR 사용자 송신기(200)는 주 사용자 수신기(101)의 수신전력, 잡음전력, 요구되는 신호대잡음비와 CR 사용자 수신기(201)에서 요구되는 신호대잡음비, 중심주파수를 이용하여 간섭온도 제한치(Interference temperature limit) 및 간섭온도를 계산하고, 이를 이용하여 CR 사용자 송신기(200)의 대역폭 및 송신전력을 결정한다. 이 후 결정된 CR 사용자 송신기(200)의 대역폭 및 송신전력을 주 사용자 수신기(201)와 CR 사용자 수신기(201)에 전송하여 각각의 장치들에 요구되는 성능(예: 요구되는 신호대잡음비)이 만족하는지 확인한다.In addition, the
이때, CR 사용자 송신기(200)의 신호는 주 사용자 수신기(101)에도 영향을 주며, M 은 CR 사용자 송신기(200)의 신호가 주 사용자 수신기(101)에 도달할 때까지의 경로 손실이다. In this case, the signal of the
CR 사용자 수신기(201)는 CR 사용자 송신기(200)가 결정한 대역폭 및 송신전력을 이용하여 통신한다. L 은 CR 사용자 송신기(200)의 신호가 CR 사용자 수신기(201)에 도착할 때까지의 경로 손실이다.The
여기서, CR 사용자 송신기(200)는 주 사용자 수신기(101)의 스펙트럼 데이터를 이용하여 통신 환경에 맞는 간섭온도 모델링을 하고, 사용하고자 하는 중심주파수를 이용하여 간섭온도를 계산한다. Here, the
여기서, 간섭온도는 수학식 1을 통하여 구할 수 있다.Here, the interference temperature can be obtained through
[수학식 1][Equation 1]
수학식 1은 중심주파수가 이고, 대역폭이 B인 대역 내의 간섭온도를 구할 수 있으며, B 대역폭 내의 평균간섭전력()을 볼츠만 상수(Boltzman's constant) k와 대역폭 B의 곱으로 나누어주면 B 대역폭의 간섭온도가 된다. 평균간섭전력()은 그 대역 구간 동안에 전력 스펙트럼 밀도(PSD: Power Spectral Density) S(f)를 적분하여 대역폭 B로 나누어 계산한다.
그리고, 간섭 온도 제한치는 주 사용자 송신기(100)와 주 사용자 수신기(101)가 통신하는데 있어서 필요로 하는 최소 QoS(Quality of Service)를 만족하도록 설정해야 하는데, 연방통신위원회(FCC)와 같은 규정 단체가 정해주어야 하지만 아직 정해진 바는 없으므로, 본 발명에서는 CR 사용자 송신기(200)가 주 사용자 수신기(101)로부터 수신한 수신전력과, 잡음전력, 요구되는 신호대잡음비를 이용하여 허용할 수 있는 최대 잡음 전력을 구하고, 허용할 수 있는 최대 잡음 전력을 볼츠만 상수 k와 주 사용자 수신기(101)의 대역폭 B의 곱으로 나누어 간섭 온도 제한치를 구하여 정하였다.In addition, the interference temperature limit should be set to satisfy the minimum quality of service (QoS) required for communication between the
도4는 도3의 주 사용자 송신기의 구성을 나타내는 도면으로서, 수신부(110), 스펙트럼 센싱부(130), 데이터 처리부(150) 및 송신부(170)로 구성되어 있다.4 is a diagram illustrating the configuration of the main user transmitter of FIG. 3 and includes a
도3을 참조하여 도4의 주 사용자 장치의 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to Fig. 3, the configuration and operation of the main user device of Fig. 4 will be described.
수신부(110)는 주 사용자 송신기(100)의 신호를 수신하고, 설정된 프로토콜에 의하여 CR 사용자 송신기(200)의 신호를 수신하며, 주 사용자 송신기(100)의 신호와 CR 사용자 송신기(200)의 신호를 데이터 처리부(150)로 출력한다.The
스펙트럼 센싱부(130)는 주 사용자 수신기(101)에서 수신 가능한 대역폭을 탐색하여 스펙트럼 센싱하고, 스펙트럼 데이터(SP_SIG1)를 생성하여 데이터 처리부(150)로 출력한다.The
데이터 처리부(150)는 수신부(110)에서 출력되는 신호를 인가받고, 신호를 신호처리 하여, 주 사용자 장치(100)에 반영하거나, 송신부(170)를 통하여 출력한다. 그리고 CR 사용자 송신기(201)의 신호에 응답하여 스펙트럼 신호(SP_SIG1)와 주 사용자 수신기(101)에서 요구되는 신호대잡음비를 출력한다.The
송신부(170)는 인가되는 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 출력한다.The
도5는 도3의 CR 사용자 송신기의 구성을 나타내는 도면으로서, 수신부(210), 데이터 처리부(250) 및 송신부(270)로 구성되어 있다.FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the CR user transmitter of FIG. 3, which is composed of a
도3을 참조하여 도5의 CR 사용자 송신기의 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.The configuration and operation of the CR user transmitter of FIG. 5 will now be described with reference to FIG. 3.
수신부(210)는 미리 설정된 프로토콜을 이용하여 주 사용자 수신기(101)와 통신하고, 주 사용자 수신기(101)의 스펙터럼 신호(SP_SIG1)와 신호대잡음비를 수 신하고, 데이터 처리부(250)로 출력한다.The
데이터 처리부(250)는 주 사용자 수신기(101)의 스펙트럼 신호(SP_SIG1)를 이용하여 주 사용자의 신호들이 간섭 및 잡음 신호들과의 구분이 되면, 이상적인 간섭온도 모델링을 실시하고, 주 사용자의 신호들이 간섭 및 잡음 신호들과 구분이 되지 않으면, 일반적인 간섭온도 모델링을 실시하여 모델링에 따라 간섭온도 제한치를 정하고, 간섭온도를 계산한 후, 대역폭에 따른 통신용량을 결정하게 된다. 수학식 2는 이상적인 간섭온도 모델에서의 통신용량을 구하는 식이고, 수학식 3은 일반적인 간섭온도 모델에서의 통신용량을 구하는 식이다.When the signals of the main user are distinguished from the interference and noise signals by using the spectral signal SP_SIG1 of the
[수학식 2][Equation 2]
[수학식 3][Equation 3]
수학식 2와 수학식 3은 중심주파수가 이고, 대역폭이 B인 이상적인 간섭온도 모델에서의 통신용량을 구한 것으로, 는 평균간섭전력을 나타내고, 은 CR 사용자 수신기에서의 수신전력을 나타내며, 는 CR 사용자 송신기에 허용할 수 있는 평균 최대 송신전력이다. 또한 는 간섭온도이고, 은 간섭온도 제한치 이다. Equations 2 and 3 have a center frequency Is the communication capacity in the ideal interference temperature model with bandwidth B, Represents the average interference power, Denotes the received power at the CR user receiver, Is the average maximum transmit power allowed for the CR user transmitter. Also Is the interference temperature, Is the interference temperature limit.
수학식 2의 통신용량은 CR 사용자 수신기 관점에서 계산되어야 함으로 괄호 안의 분모 잡음전력은 평균간섭전력와 수신전력 의 합으로 표현할 수 있고, 괄호안의 분자 신호전력은 CR 사용자의 최대 송신전력에 CR 송수신기 사이의 경로 손실을 곱합 LP*로 표현할 수 있다.Since the communication capacity of Equation 2 should be calculated from the CR user receiver perspective, the denominator noise power in parentheses is the average interference power. And received power The molecular signal power in parentheses can be expressed as the sum LP * of the path loss between the CR transceiver and the maximum transmit power of the CR user.
수학식 3의 통신용량은 간섭온도()는 잡음전력을 대신한 온도로 표현한 것이고, 간섭온도 제한치()에서 간섭온도를 뺀 후, (L/M)을 곱해 줌으로써 신호전력을 대신하여 온도로 표현한 것이며, 이를 전력으로 표시해도 (P=kBT) 이런 관계가 있기 때문에 분모분자의 kB가 약분되어 상기 통신용량식의 SNR을 표현할 수 있다. 여기서 -는 주 사용자 수신기(101) 관점에서 계산되어 M으로 나누어 줌으로써 CR 사용자의 송신전력을 계산할 수 있고, L을 곱해 줌으로써 CR 사용자 수신기(101)에서 수신전력을 알 수 있다.Communication capacity of Equation 3 is the interference temperature ( ) Is the temperature instead of the noise power, and the interference temperature limit ( ) By subtracting the interference temperature and multiplying by (L / M) to express the temperature instead of the signal power, and even if it is expressed as power (P = kBT), this relationship is so weak that kB of the denominator is reduced. Capacitive SNR can be expressed. here - Calculated from the perspective of the
여기서, CR 송신기에서 간섭온도 모델링을 한 후, 주사용자 수신기(101)의 스펙트럼 신호(SP_SIG)를 이용하여 수신전력, 잡음전력 등을 계산하고, 계산된 수신전력 및 잡음전력과 수신된 신호대잡음비를 이용하여 간섭온도 제한치를 계산하게 되는데, 간섭온도 제한치()는 상기 수학식 1을 이용하여 구할 수 있고, 간섭온도()도 상기 수학식 1에서 구할 수 있는데, CR 사용자 송신기(200)에서 요구되는 신호대잡음비와 설정된 중심주파수를 이용하여 간섭온도를 계산한다.Here, after modeling the interference temperature in the CR transmitter, the reception power, noise power, etc. are calculated using the spectral signal SP_SIG of the
계산된 통신용량과 CR 사용자 수신기(201)에서 요구되는 통신용량과 비교하여 계산된 통신용량이 요구되는 통신용량보다 크거나 같으면 통신용량을 이용하여 CR 사용자 송신기(201)의 최대 할당할 수 있는 송신전력을 계산한다.The maximum assignable transmission of the
모델링 별로 송신전력을 할당하는 방법은 도6과 도7을 참조한다.A method of allocating transmission power for each modeling method is described with reference to FIGS. 6 and 7.
이후, 계산된 송신전력이 주 사용자 수신기(101)에 미치는 간섭전력을 계산하여, 주 사용자 수신기(101)가 허가된 대역폭을 가지고 주 사용자 송신기(100)와 통신하는데 통신 성능(예: 요구되는 SNR)을 만족하는지 확인한 다음 계산된 송신전력으로 CR 사용자 수신기(201)와 통신하는데, 주 사용자 송신기(100)의 신호가 CR 사용자 수신기(201)에 영향을 미치는 간섭전력을 계산하여 CR 사용자 수신기(201)의 통신 성능(예: 요구되는 SNR)을 만족하는지 확인한다.Then, by calculating the interference power of the calculated transmission power to the
송신부(270)는 인가되는 데이터를 RF 신호로 출력한다.The
도6은 도5의 이상적인 간섭온도 모델에서 CR 사용자의 송신전력 할당하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating a method of allocating transmission power of a CR user in the ideal interference temperature model of FIG. 5.
도6의 CR 사용자의 송신전력 할당하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of allocating transmit power of a CR user of FIG. 6 will now be described.
CR 사용자 송신기(200)가 중심주파수 를 중심으로 대역폭 B를 이용 시 그 대역 내에 주 사용자들이 1~N까지 N명의 주 사용자가 있을 때를 나타낸 그래프이다.
주 사용자 수신기(101)의 스펙트럼 센싱 후 주 사용자 수신기(101)로부터 센싱 정보와 최소로 요구하는 신호대잡음비의 정보를 얻으면 도5에서처럼 주사용자가 이용하는 대역에서 각각의 간섭온도 제한치()와 간섭온도()를 구할 수 있다. 각 주사용자 대역의 간섭온도 제한치()에서 간섭온도()를 빼주어 CR 사용자에게 할당할 수 있는 온도()를 도출 할 수 있다After sensing the spectrum of the
CR 사용자에게 할당할 수 있는 온도를 알면 수학식 4를 이용하여 각 대역에서 CR 사용자에게 할당할 수 있는 송신전력()을 구할 수 있다.Knowing the temperature that can be assigned to the CR user, the transmit power ( ) Can be obtained.
[수학식 4][Equation 4]
수학식 4는 CR 사용자에게 할당 할 수 있는 온도()에 kB를 곱해 줌으로써 전력으로 환산되고, M으로 나눠줌으로써 CR 사용자 송신기에서 송신할 수 있는 최대 전력이 된다. 각각의 주 사용자 대역에서 위와 같이 계산한 후 가장 작은 값을 이용하여 CR 사용자에게 송신전력으로 할당한다.Equation 4 is the temperature that can be assigned to the CR user ( ) Is multiplied by kB to convert to power, and dividing by M gives the maximum power that can be transmitted by the CR user transmitter. Calculate as above in each main user band and assign it as transmit power to CR user using the smallest value.
여기서, 주 사용자 수신기(101)의 스펙트럼 센싱 후 비어있는 주파수 대역에서 최대로 할당할 수 있는 전력은 주파수를 관리하는 규정단체에서 규정해 주어야 하며, 그 전력 값()을 도6에 나타낸 것과 같을 때, 전 대역에서의 CR 사용자에게 할당 할 수 있는 전력()을 도6에 나타내었다.Here, the maximum power that can be allocated in the empty frequency band after spectrum sensing of the
도7은 도5의 일반적인 간섭온도 모델에서 CR 사용자의 송신전력 할당하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a method of allocating transmission power of a CR user in the general interference temperature model of FIG. 5.
도7의 CR 사용자의 송신전력 할당하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of allocating a transmission power of a CR user of FIG. 7 will now be described.
주 사용자 수신기(101)의 스펙트럼 센싱 후, 주사용자와 잡음 및 간섭과의 구분을 할 수 없는 경우에는 특정 대역에서 센싱 된 전력을 모두 간섭으로 간주한다.After the spectral sensing of the
일반적인 간섭온도 모델에서 간섭온도 제한치()가 정해지고 각 대역에서의 간섭온도()를 측정하면, CR 사용자에게 할당할 수 있는 온도()를 알 수 있으며, 수학식 5를 이용하여 각 대역에서 CR 사용자에게 할당할 수 있는 전력()을 구할 수 있다.In a typical interference temperature model, the interference temperature limit ( ) And the interference temperature in each band ( ), The temperature (which can be assigned to the CR user) ), And the power that can be allocated to the CR user in each band by using Equation 5 ) Can be obtained.
[수학식 5][Equation 5]
일반적인 간섭온도 모델에서 간섭온도 제한치()를 최대로 할당할 수 있는 전()으로 도6에서와 같이 환산할 수 있고, CR 사용자가 할당하고자 하는 주파수 전체 대역에서 CR 사용자에게 할당할 수 있는 전력()을 도7에 나타내었다.In a typical interference temperature model, the interference temperature limit ( ) Can be allocated up to ) Can be converted as shown in FIG. 6 and can be allocated to the CR user in the entire frequency band to be allocated by the CR user ( ) Is shown in FIG. 7.
도8은 도4의 대역폭과 송신전력을 할당하는 방법을 설명하기 위한 순서도를 나타낸 도면이다.8 is a flowchart illustrating a method of allocating the bandwidth and the transmission power of FIG. 4.
도3을 참고하여 도8의 순서도를 설명하면 다음과 같다.The flowchart of FIG. 8 will be described with reference to FIG. 3.
주 사용자 수신기(101)는 스펙트럼 센싱을 한 후, CR 사용자 송신기(200)의 요청으로 스펙트럼 데이터(SP_SIG1)와 요구되는 신호대잡음비를 CR 사용자 송신기에 송신한다.(단계 S100)After performing the spectrum sensing, the
CR 사용자 송신기(200)는 스펙트럼 데이터(SP_SIG1)를 분석하여 주 사용자의 신호들이 간섭 및 잡음 신호들과의 구분이 되면, 이상적인 간섭온도 모델링을 실시하고, 주 사용자의 신호들이 간섭 및 잡음 신호들과 구분이 되지 않으면, 일반적인 간섭온도 모델링을 실시하며, 스펙트럼 데이터(SP_SIG)와 주사용자 수신기(101)의 요구 신호대잡음비를 이용하여 주사용자가 요구하는 최소 QoS(Quality of Service)를 만족하도록 간섭온도 제한치를 설정한다.(단계 S103)When the
CR 사용자 송신기(200)는 CR 사용자의 중심주파수를 기준으로 대역폭을 늘려가면서 상기 수학식 1을 이용하여 간섭온도를 계산한다.(단계 S105)The
간섭온도가 계산되면, CR 사용자의 대역폭에 따른 통신용량을 상기 수학식 2과 수학식 3를 이용하여 구한다.(단계 S107)When the interference temperature is calculated, the communication capacity according to the bandwidth of the CR user is obtained by using Equations 2 and 3 above (step S107).
CR 사용자 수신기(201)의 통신용량을 구한 후 CR 사용자 수신기(201)가 요구하는 통신용량을 만족하는 지를 판단하고(단계 S109), CR 사용자가 요구하는 통신용량을 만족하지 않으면 단계 S105로 돌아가서 과정을 반복하고, 만족한다면 계산된 통신용량과 요구하는 통신용량의 차이를 최소화하고 그 최소화된 통신용량에 해당하는 대역폭을 CR 사용자의 대역폭으로 정한다.After obtaining the communication capacity of the
여기서, CR 사용자의 대역폭으로 상기 수학식 4와 상기 수학식 5을 이용하여 각 간섭온도 모델에 대한 CR 사용자의 송신전력을 정할 수 있다.(단계 S111) Here, using the equations (4) and (5) as the bandwidth of the CR user, it is possible to determine the transmission power of the CR user for each interference temperature model (step S111).
단계 S111에서 통신 용량에 해당하는 대역폭을 결정할 때 계산된 통신용량과 요구하는 통신용량의 차를 최소화하는 대역폭을 찾기 위한 최적화 알고리즘으로 힐크라이밍 알고리즘이 이용될 수 있다.When determining the bandwidth corresponding to the communication capacity in step S111, the hill climbing algorithm may be used as an optimization algorithm for finding a bandwidth that minimizes the difference between the calculated communication capacity and the required communication capacity.
요약하면, CR 사용자의 요구 통신 용량을 만족시키는 대역폭과 송신 전력을 할당하기 위하여 CR 사용자가 요구하는 통신용량을 만족 시킬 때까지 CR 사용자의 대역폭을 늘려가면서 간섭온도를 측정하여 대역폭에 따른 용량을 구한 후 요구하는 용량과의 차를 최소화 시키는 것이다.In summary, the capacity according to the bandwidth is obtained by measuring the interference temperature while increasing the bandwidth of the CR user until the communication capacity required by the CR user is satisfied in order to allocate the bandwidth and transmission power satisfying the required communication capacity of the CR user. After that, the difference between the required dose is minimized.
이 후, CR 사용자 송신기(200)에 할당된 송신전력으로 인하여 주 사용자 수신기(101)에 생기는 잡음전력과 주 사용자 수신기(101)의 잡음전력을 합하여 간섭온도를 구할 수 있고, 간섭온도가 간섭온도 제한치를 넘지 않는지 확인하여, CR 사용자 송신기(200)가 할당된 송신전력을 이용하여도 주 사용자 수신기(101)에서 주사용자 수신기(101)가 사용되기 위한 요구하는 성능을 만족시키는지의 여부를 확인한다.(단계 S115)Thereafter, the interference temperature may be obtained by adding the noise power generated in the
여기서, 주 사용자 수신기(101)의 신호대잡음비가 만족하는지는 주 사용자 수신기(101)의 수신전력과 잡음전력을 이용하여 신호대잡음비를 구하여 비교할 수 있고, 주 사용자 수신기(101)의 잡음전력은 CR 사용자 송신기(200)의 할당된 송신전력에 CR 사용자 송신기(200)와 주 사용자 수신기(101)사이의 패스로스 M을 이용하여 구할 수 있다.Here, whether the signal-to-noise ratio of the
단계 S115에서, 주 사용자 수신기(101)가 요구하는 성능을 만족하면 최적화된 대역폭과 송신전력을 CR 사용자에게 할당하고, 주 사용자 수신기(101)가 요구하는 성능을 만족하지 못하면, 주 사용자 수신기(101)의 대역에서 CR 사용자 송신기(200)에 할당된 평균 송신전력을 낮추고(단계 S125), 주 사용자 수신기(101)가 요구하는 성능을 만족하는 판단한다.(단계 S127)In step S115, if the performance required by the
단계 S127에서 주 사용자 수신기(101)가 요구하는 성능이 만족되지 않으면, 만족할 때까지 단계 S125를 반복하여 수행하고, 주 사용자 수신기(101)가 요구하는 성능이 만족되면 주 사용자 수신기(101)의 대역에서 낮춰진 전력만큼 CR 사용자 송신기(200)의 다른 대역에서 송신전력을 올려 CR 사용자의 통신 용량을 만족시키도록 한다.(단계 S129)If the performance required by the
이후 다른 대역에서 간섭온도 제한치를 만족하는지 판단하고(단계 S131), 간섭온도 제한치를 넘기게 되면, 단계 S105로 돌아가 CR 사용자의 대역폭을 더 늘려가며 간섭온도 측정 및 송신전력을 할당하는 과정을 반복하고, 간섭온도 제한치를 넘기지 않는다면, 조정된 대역폭과 송신전력을 CR 사용자 송신기(200)에 할당한다.(단계 S117) 또한, 단계 S115에서 주사용자의 요구 성능을 만족하였을 때에도 단계 S117을 수행한다.After that, it is determined whether the interference temperature limit is satisfied in another band (step S131). When the interference temperature limit is exceeded, the process returns to step S105 to further increase the bandwidth of the CR user, and to repeat the process of allocating the interference temperature measurement and transmitting power. If the interference temperature limit value is not exceeded, the adjusted bandwidth and transmission power are allocated to the
이후, CR 사용자 송신기(200)에 할당된 최적화된 대역폭과 송신전력이 CR 사용자 수신기(201)의 성능을 만족이 만족시키는지 CR 사용자 수신기(201)의 신호대잡음비 등을 고려하여 판단한다.(단계 S121)Subsequently, it is determined by considering the signal-to-noise ratio of the
여기서, CR 사용자 수신기(201)의 신호대잡음비가 만족하는지는 CR 사용자 수신기(201)의 수신전력과 잡음전력을 이용하여 신호대잡음비를 구하고, 계산된 신호대잡음비와 요구하는 신호대잡음비를 비교하여 판단 할 수 있는데, CR 사용자 수신기(101)의 수신전력은 CR 사용자 송신기(200)의 송신전력과 CR 사용자 송신기(200)와 CR 사용자 수신기(201) 사이의 경로 손실 L을 이용하여 구할 수 있고, CR 사용자 수신기(201)의 잡음전력은 주 사용자 수신기(101)의 수신전력과 경로손실 K를 이용하여 주 사용자 송신기(100)의 송신전력을 구하고, 주 사용자 송신기(100)의 송신전력과 주 사용자 송신기(100)와 CR 사용자 수신기(201)사이의 경로 손실 N 및 CR 사용자 수신기의 신호가 없을 때의 잡음전력을 이용하여 구할 수 있 다.Here, whether the signal-to-noise ratio of the
단계 S121의 판단결과, CR 사용자 수신기(201)의 성능이 만족하지 않는다면, 단계 S105를 수행하여 CR 사용자 송신기(200)의 대역폭을 늘려가면서 간섭온도를 측정하는 과정 및 송신전력을 할당하는 과정을 반복하며, CR 사용자 수신기(201)의 성능이 만족된다면, 설정된 프로토콜을 이용하여 CR 사용자 송신기(200)에 할당된 대역폭과 송신전력 정보를 CR 사용자 수신기(201)에 전송하고, 스펙트럼 쉐이핑(Spectrum shaping)을 이용하여 CR 사용자 송신기(200)에게 할당된 최적화된 대역폭과 송신전력을 이용하여 CR 사용자 수신기(201)와 통신한다.As a result of the determination in step S121, if the performance of the
여기서, 스펙트럼 쉐이핑에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이나 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)을 이용할 수 있다.Here, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) or direct sequence spread spectrum (DSSS) may be used for spectral shaping.
따라서, CR 사용자 송신기(200)에 할당된 대역폭과 송신전력은 주사용자의 주파수 대역과 공존하여 이용할 수 있게 된다.Therefore, the bandwidth and transmission power allocated to the
상기와 같이 본 발명은 주사용자와 CR 사용자에게 최소로 요구하는 성능을 보장하면서 각각의 통신이 가능하게 하여 공존이 가능하게 한다.As described above, the present invention enables coexistence by enabling each communication while ensuring minimum performance for the main user and the CR user.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated.
도 1은 종래의 무선인지 통신 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the structure of a conventional wireless cognitive communication system.
도 2는 도1의 무선인지 통신 시스템에서 부 시스템의 CR 사용자의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation process of a CR user of a sub system in a wireless cognitive communication system of FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 통신 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.3 shows a schematic structure of a communication system according to the present invention.
도 4는 도3의 주 사용자 장치의 구성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a configuration of the main user device of FIG. 3.
도 5는 도3의 CR 사용자 장치의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a CR user device of FIG. 3.
도 6은 도5의 이상적인 간섭온도 모델에서 CR 사용자의 송신전력 할당하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating a method of allocating transmission power of a CR user in the ideal interference temperature model of FIG. 5.
도 7은 도5의 일반적인 간섭온도 모델에서 CR 사용자의 송신전력 할당하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a method of allocating transmission power of a CR user in the general interference temperature model of FIG. 5.
도8은 도4의 대역폭과 송신전력을 할당하는 방법을 설명하기 위한 순서도를 나타낸 도면이다.8 is a flowchart illustrating a method of allocating the bandwidth and the transmission power of FIG. 4.
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