KR101068974B1 - Spectrum sensing apparatus for cognitive system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 인지 시스템에서 지연 다이버시티 기법 또는 두 개의 안테나 신호를 결합하여 로컬 디시젼을 수행하는 기법으로 면허 사용자의 스펙트럼 점유 여부를 판단하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 면허 사용자 스테이션에서 송출된 후 안테나를 통해 직접 수신되는 고주파 신호와 지연기를 통해 기 설정된 시간 만큼 지연된 고주파 신호를 가산하는 가산기를 포함하는 복수의 로컬 판단부와; 상기 복수의 로컬 판단부에서의 국부적인 판단을 근거로 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대한 전체적인 판단을 내리는 글로벌 판단부;를 구비하는 것에 의해 달성된다. 이에 따라, 무선인지 기기의 스펙트럼 검출 성능은 향상되고, 복잡도는 줄어들게 된다.The present invention relates to a technique for determining whether a licensed user occupies the spectrum by a delay diversity scheme or a technique of performing a local decision by combining two antenna signals in a wireless recognition system. The present invention comprises: a plurality of local determination units including an adder for adding a high frequency signal directly transmitted through an antenna after being transmitted from a licensed user station and a high frequency signal delayed by a predetermined time through a delay unit; And a global determination unit that makes an overall determination as to whether or not the licensed user uses the spectrum based on local determination by the plurality of local determination units. Accordingly, the spectrum detection performance of the wireless cognitive device is improved and the complexity is reduced.
무선 인지 시스템, 면허 사용자, 비면허 사용자, 스펙트럼 센싱, 지연 다이버시티 Wireless Cognitive System, Licensed User, Unlicensed User, Spectrum Sensing, Delay Diversity
Description
본 발명은 무선 인지 시스템에서 면허 사용자를 검출하기 위한 스펙트럼 센싱 기술에 관한 것으로, 특히 지연 다이버시티 기법 또는 두 개의 안테나 신호를 결합하여 로컬 디시젼을 수행하는 기법으로 면허 사용자의 스펙트럼 점유 여부를 판단하는데 적당하도록 한 무선인지 시스템에서 높은 성능 및 낮은 복잡도를 갖는 스펙트럼 센싱 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spectrum sensing technique for detecting a licensed user in a wireless recognition system. In particular, the present invention relates to a delay diversity scheme or a combination of two antenna signals to perform local decision. A spectral sensing device having high performance and low complexity in a wireless cognitive system that is suitable.
무선인지 시스템에서의 스펙트럼 센싱 기술은, 무선인지 기기가 면허 사용자의 주파수 채널을 사용하는 도중에 면허 사용자가 그 주파수 채널에 출현하였는지를 확인하기 위해 해당 주파수 대역의 스펙트럼을 검사하는 기술이다. Spectrum sensing technology in a wireless cognitive system is a technology that examines the spectrum of a frequency band to see if a licensed user has appeared on that frequency channel while the wireless cognitive device is using the licensed user's frequency channel.
그런데, 무선인지 시스템은 면허 사용자의 주파수 채널 사용에 대한 기득권을 최대한 보장해 주어야 하므로, 무선인지 기기가 면허 사용자의 해당 주파수 채널에 출현하였는지의 여부를 보다 정확하게 검출할 수 있도록 하는 스펙트럼 센싱 기술이 필요하다.However, since the wireless recognition system should guarantee the vested interest in the use of the frequency channel of the licensee as much as possible, there is a need for a spectrum sensing technology that can more accurately detect whether the radio recognition device has appeared in the corresponding frequency channel of the licensee. .
스펙트럼 센싱 성능을 향상기키기 위해 다수의 무선인지 기기를 이용하여 스펙 트럼을 센싱 후 이들의 결과를 종합하여 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부를 판단하는 것을 협력 스펙트럼 센싱이라 한다.In order to improve the performance of spectrum sensing, cooperative spectrum sensing is used to determine the use of spectrum by licensed users after sensing the spectrum by using a plurality of wireless cognitive devices.
도 1은 협력 스펙트럼 센싱 기술이 적용된 종래의 무선인지 시스템을 나타낸 것으로, 이에 도시한 바와 같이 면허 사용자 스테이션(11), 다수의 무선인지 기기(12A-12N), 융합센터(13)로 구성된다.FIG. 1 shows a conventional wireless cognitive system to which cooperative spectrum sensing technology is applied, and is composed of a licensed
다수의 무선인지 기기(12A-12N)는 면허 사용자가 무선 채널을 사용하는지의 여부를 판단하기 위해 각 주파수 대역의 신호에 대하여 에너지 검출(energy detection) 또는 주기정상성 검출(cyclo-stationary detection) 방법을 이용한다. A plurality of wireless
그리고, 상기 무선인지 기기(12A-12N)는 상기와 같이 면허 사용자의 무선 채널 사용 여부를 판단한 후 그 판정 결과를 융합센터(13)로 전송한다. 상기 무선인지 기기(12A-12N)와 융합센터(13)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있는데, 일반적으로 각 무선인지 기기(12A-12N)가 일정 거리 이상 떨어져 있어야 각 채널의 독립성을 보장할 수 있게 되고, 그들의 센싱 결과에 대한 신뢰성을 보장할 수 있다. 따라서, 상기 무선인지 기기(12A-12N)의 판정 결과는 무선신호(RF)로 융합센터(13)에 전송되는 것을 예로 한다.Then, the
그런데, 이와 같이 무선인지 기기(12A-12N)의 판정 결과를 무선신호(RF)로 융합센터(13)에 전송하는 경우, 전송 과정에서 잡음 및 간섭신호의 영향을 받게 된다. 따라서, 상기 융합센터(13)가 상기 무선인지 기기(12A-12N)로부터 수신한 신호는 원래의 신호와 다른 신호가 되어 판정의 오류가 발생될 수 있다. However, in the case of transmitting the determination result of the
이러한 오류를 방지하고 스펙트럼 센싱 성능을 향상시키기 위한 또 다른 종래 기술에서는 도 2에서와 같이 하나의 무선인지 기기(22)에 다수의 안테나(ANT_1~ANT_N)를 적용하는 다이버시티 기법을 이용하였다.In another conventional technique for preventing such an error and improving spectrum sensing performance, a diversity technique using multiple antennas ANT_1 to ANT_N in one
도 3은 상기 상기 도 2에서와 같은 무선인지 기기의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT_1), 고주파 및 중간주파신호 처리부(31A), A/D 변환기(32A), 파워/특성 측정부(33A) 및 로컬 판단기(34A)로 구성된 N개의 로컬 판단부(30A~30N)가 구비되고, 상기 N개의 로컬 판단부(30A~30N)의 출력단과 연결된 글로벌 판단부(35)가 구비된다.FIG. 3 is a detailed block diagram of a wireless recognition device as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, which includes an antenna ANT_1, a high frequency and intermediate
면허 사용자 스테이션에서 송출된 후 안테나(ANT_1)를 통해 수신되는 고주파 신호가 고주파 및 중간주파신호 처리부(31A)에 의해 기저대역의 신호로 변환된 후 A/D 변환기(32A)를 통해 디지털신호로 변환된다. After transmitting from the licensed user station, the high frequency signal received through the antenna ANT_1 is converted into a baseband signal by the high frequency and intermediate
그리고, 파워/특성 측정부(33A)는 상기 A/D 변환기(32A)에서 출력되는 디지털신호의 전력이나 특성(예: 주기성)을 검출한다.The power /
로컬 판단기(34A)는 상기 파워/특성 측정부(33A)에서 검출된 전력이나 특성을 근거로 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 국부적으로 판단(Local Decision) 하게 된다. The
상기 설명은 하나의 안테나(ANT_1)를 통해 수신되는 신호에 대해 로컬 판단부(30A)가 국부적으로 판단하는 것을 나타낸 것이고, 나머지의 로컬 판단부(30B~30N)도 해당 안테나(ANT_2~ANT_N)를 통해 수신되는 신호에 대해 동일한 과정으로 국부적인 판단을 하게 된다.The above description shows that the
그리고, 글로벌 판단부(35)는 면허 사용자의 스펙트럼 사용여부에 대한 신뢰성있고 효율적인 판정을 내리기 위하여, 상기 로컬 판단부(30A~30N)에서의 국부적인 판단을 근거로 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 전체적인 판단(종합적인 판단)(Global Decision)을 내리게 된다. Then, the
하지만, 이와 같이 하나의 무선인지 기기에 다수의 안테나를 적용하는 다이버시티 기법이 적용된 무선인지 시스템의 경우 추가된 안테나 수 만큼 추가적인 하드웨어 및 공간이 필요하고, 이에 따라 무선인지 기기의 복잡도가 증가되는 문제점이 있었다. However, in the case of a wireless recognition system employing a diversity scheme in which a plurality of antennas are applied to one wireless recognition device, additional hardware and space are required as the number of additional antennas, which increases the complexity of the wireless recognition device. There was this.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 인지 시스템에서 지연 다이버시티 기법을 적용하여 면허 사용자의 스펙트럼 점유 여부를 판단하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to determine whether a licensed user occupies the spectrum by applying a delay diversity scheme in a wireless recognition system.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 인지 시스템에서 두 개의 안테나 신호를 결합하여 로컬 디시젼을 수행하는 기법을 적용하여 면허 사용자의 스펙트럼 점유 여부를 판단하는데 있다. Another object of the present invention is to determine whether a licensed user occupies the spectrum by applying a technique of performing a local decision by combining two antenna signals in a wireless recognition system.
본 발명의 목적들은 앞에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래 설명에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects. Other objects and advantages of the invention will be more clearly understood by the following description.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 면허 사용자 스테이션에서 송출된 고주파 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나를 통해 수신된 상기 고주파 신호를 기 설정된 시간만큼 지연시기는 지연기와, 상기 안테나를 통해 수신된 상기 고주파 신호와 상기 지연기에 의해 지연된 신호를 가산하는 가산기와,상기 가산기에서 출력되는 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하는 고주파 및 중간주파 신호 처리부와, 상기 고주파 및 중간주파 신호 처리부에 의해 변환된 상기 기저대역 신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기와, 상기 A/D 변환기에서 출력되는 상기 디지털신호의 전력이나 특성을 검출하는 파워/특성 측정부와, 상기 파워/특성 측정부에서 검출된 전력이나 특성을 근거로 상기 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 국부적으로 판단(local decisions)하는 로컬 판단기;를 각각 포함하는 복수의 로컬 판단부; 및 상기 복수의 로컬 판단부에서의 국부적인 판단을 근거로 상기 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 전체적으로 판단(global decisions)하는 글로벌 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 면허 사용자 스테이션에서 송출된 고주파 신호를 각각 수신하는 제 1 및 제 2 안테나와, 상기 제 1 및 제 2 안테나를 통해 수신된 상기 고주파 신호를 결합하는 결합기와, 상기 결합기에서 출력되는 고주파 신호를 기저대역의 신호로 변환하는 고주파 및 중간주파신호 처리부와, 상기 고주파 및 중간주파 신호 처리부에 의해 변환된 상기 기저대역 신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기와, 상기 A/D 변환기에서 출력되는 디지털신호의 전력이나 특성을 검출하는 파워/특성 측정부와, 상기 파워/특성 측정부에서 검출된 전력이나 특성을 근거로 상기 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 국부적으로 판단(local decisions)하는 로컬 판단기;를 각각 포함하는 복수의 로컬 판단부; 및 상기 복수의 로컬 판단부에서의 국부적인 판단을 근거로 상기 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 전체적으로(종합적으로) 판단(global decisions)하는 글로벌 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides an antenna for receiving a high frequency signal transmitted from a licensed user station, a delay unit for delaying the high frequency signal received through the antenna by a predetermined time, and received through the antenna. An adder for adding the high frequency signal and the delayed signal by the delayer, a high frequency and intermediate frequency signal processor for converting a high frequency signal output from the adder into a baseband signal, and a high frequency and intermediate frequency signal processor An A / D converter for converting the baseband signal into a digital signal, a power / characteristic measuring unit for detecting power or characteristics of the digital signal output from the A / D converter, and the power / characteristic measuring unit Local judgment of the licensee's use of the spectrum based on power or characteristics ( a plurality of local decision units each including a local decision unit for making local decisions; And a global decision unit that globally determines whether or not the licensed user uses spectrum based on local decisions of the plurality of local decision units.
In addition, in order to achieve the above object, the present invention is to combine the first and second antennas and the high-frequency signals received through the first and second antennas, respectively, for receiving high-frequency signals transmitted from a licensed user station. A combiner, a high frequency and intermediate frequency signal processor for converting a high frequency signal output from the combiner into a baseband signal, and an A / D for converting the baseband signal converted by the high frequency and intermediate frequency signal processor into a digital signal A converter, a power / characteristic measuring unit for detecting power or characteristics of the digital signal output from the A / D converter, and whether or not the licensee uses spectrum based on the power or characteristics detected by the power / characteristic measuring unit A plurality of local determination units each comprising: a local determination unit making local decisions about the local decision unit; And a global decision unit that globally determines whether the licensed user uses the spectrum based on local decisions of the plurality of local decision units.
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본 발명은 무선 인지 시스템에서 지연 다이버시티 기법 또는 두 개의 안테나 신호를 결합하여 로컬 디시젼을 수행하는 기법으로 면허 사용자의 스펙트럼 점유 여부를 판단하도록 함으로써, 무선인지 기기의 스펙트럼 검출 성능은 향상되고, 복잡 도는 줄어드는 효과가 있다.The present invention is to determine whether the licensed user occupies the spectrum by a delay diversity scheme or a combination of two antenna signals in a wireless recognition system to perform local decision, thereby improving the spectrum detection performance of the wireless recognition device. The effect is to reduce the degree.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 의한 무선인지 시스템에서 높은 성능 및 낮은 복잡도를 갖는 스펙트럼 센싱 장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT_1)와, 지연기(41A)와, 가산기(42A)와, 고주파 및 중간주파신호 처리부(43A)와, A/D 변환기(44A)와, 파워/특성 측정부(45A) 및 로컬 판단기(46A)로 하나의 로컬 판단부(40A)를 구성함과 아울러, 이와 같이 구성한 복수의 로컬 판단부(40B~40M)를 더 구비하고, 상기 복수의 로컬 판단부(40A~40M)의 출력단과 연결된 글로벌 판단부(47)를 구비하여 구성한다.4 is a block diagram of a spectral sensing device having high performance and low complexity in a wireless recognition system according to the present invention. As shown therein, an antenna ANT_1, a
면허 사용자 스테이션에서 송출된 후 안테나(ANT_1)를 통해 수신되는 고주파 신호가 직접 가산기(42A)의 일측 입력단으로 입력되고, 다른 한편으로는 지연기(41A)를 통해 기 설정된 시간 만큼 지연된 후 상기 가산기(42A)의 타측 입력단으로 입력되어 상기 일측 입력단으로 입력된 신호와 가산된다. The high frequency signal received through the antenna ANT_1 after being transmitted from the licensed user station is directly input to one input terminal of the
그런데, 상기 가산기(42A)의 일측 및 타측 입력단자로 입력되는 두 신호가 겹치는 것을 방지하고 독립성을 보장하기 위하여, 상기 안테나(ANT_1)를 통해 수신된 후 상기 지연기(41A)를 통해 지연되는 시간은 전체 경로(다중 경로)의 최대 지연 시간(Maximum Excess Path Delay)보다 길게 설정되어야 한다. 여기서, 전체 경로는 송신기와 수신기간의 모든 경로를 의미하는 것으로, 전체 경로의 최대 지연 시간은 송신기와 수신기간의 모든 경로에서 발생 가능한 최대 지연 시간을 의미한다. However, in order to prevent the two signals input to one side and the other input terminal of the
상기 도 4와 같은 무선 인지 시스템에서는 안테나에서 가산기로 직접 입력되는 N/2 개의 보통 안테나 경로와, 안테나에서 지연기를 통해 지연된 후 가산기로 입력되는 N/2 개의 지연 안테나 경로를 구비하므로 전체 수신경로는 N개이다. In the wireless recognition system as shown in FIG. 4, since the N / 2 normal antenna paths directly inputted from the antenna to the adder and the N / 2 delayed antenna paths inputted to the adder after being delayed through the delay from the antenna, the entire reception path N pieces.
상기 가산기(42A)에서 출력되는 고주파신호는 고주파 및 중간주파신호 처리부(43A)에 의해 기저대역의 신호로 변환된 후 A/D 변환기(44A)를 통해 디지털신호로 변환된다. The high frequency signal output from the
그리고, 파워/특성 측정부(45A)는 상기 A/D 변환기(44A)에서 출력되는 디지털신호의 전력이나 특성(예: 주기성)을 검출한다.The power /
로컬 판단기(46A)는 상기 파워/특성 측정부(45A)에서 검출된 전력이나 특성을 근거로 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 국부적으로 판단(Local Decision) 하게 된다. The
상기 설명은 하나의 안테나(ANT_1)를 통해 수신되는 신호에 대해 로컬 판단부(40A)가 국부적으로 판단하는 것을 나타낸 것이고, 나머지 로컬 판단부(40B~40M)도 해당 안테나(ANT_2~ANT_N/2)를 통해 수신되는 신호에 대해 동일한 과정으로 국부적인 판단을 하게 된다.The above description shows that the
그리고, 글로벌 판단부(47)는 면허 사용자의 스펙트럼 사용여부에 대한 신뢰성있고 효율적인 판정을 내리기 위하여, 상기 로컬 판단부(40A~40M)에서의 국부적인 판단을 근거로 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대한 전체적인 판단(Global Decision)을 내리게 된다. In addition, the
도 5와 도 6은 각각 앤드(AND)와 오아(OR)의 판정 방법을 적용한 경우 기존의 다이버시티를 적용한 무선인지 기기와 본 발명의 지연 다이버시티를 적용한 무선인지 기기의 검출 확률을 나타낸 것이다.5 and 6 illustrate detection probabilities of wireless cognitive devices to which conventional diversity is applied and wireless cognitive devices to which delay diversity of the present invention is applied when AND and OR are determined.
앤드 판정방법의 경우 상기 국부적인 판단(Local Decision) 결과 즉, 개별 센싱 결과가 모두 “1”일 때에만 면허 사용자가 존재하는 것으로 판단하고, 개별 센싱 결과중 어느 하나라도 “0”인 경우 면허 사용자는 해당 스펙트럼에 존재 하지 않는 것으로 판단한다. 이에 비하여, 오아 판정방법은 개별 센싱 결과중 하나라도 “1”이면 면허 사용자가 존재한다고 판단한다.In the case of the AND determination method, it is determined that the licensed user exists only when the results of the local decision, that is, the individual sensing results are all “1”, and when any one of the individual sensing results is “0”, the licensed user. Is determined to not exist in the spectrum. In contrast, the oar determination method determines that a licensed user exists if any one of the individual sensing results is "1".
도 5에서 앤드 판정방법을 적용한 경우 안테나 개수가 증가할수록 검출 확률이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 앤드 판정방법의 원리가 모든 로컬 센싱(Local Sensing) 안테나에서 검출했다고 판정하는 경우에만 글로벌 센싱(Global Sensing)에서 검출로 판정하기 때문에, 안테나 개수가 증가할수록 모든 안테나가 동시에 검출로 판정할 확률이 줄어든다. 따라서 글로벌 판단부(47)의 검출 확률 역시 줄어든다. 그리고 안테나 다이버시티를 적용한 경우보다 지연 다이버시티를 적용한 경우가 안테나 개수가 동일한 경우를 포함한 모든 경우에 검출 성능이 향상된 것을 확인할 수 있다. 실제로 수신 신호의 경로 개수를 기준으로 볼 때 안테나 다이버시티의 8, 4, 2 안테나의 경우가 지연 다이버시티의 4, 2, 1 안테나의 경우와 각각 동일하다. 그런데, 경로가 동일한 경우를 비교해도 지연 다이버시티를 적용한 경우가 안테나 다이버시티를 적용한 경우보다 월등히 좋은 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.In the case of applying the AND determination method in FIG. 5, it can be seen that the detection probability decreases as the number of antennas increases. Since the principle of the end determination method is determined by the global sensing only when the principle of the local sensing is detected by all local sensing antennas, the probability that all antennas will simultaneously detect the detection as the number of antennas increases. Decreases. Therefore, the detection probability of the
도 6은 오아 판정방법을 적용한 경우의 검출 성능 결과를 나타낸 것이다. 여기서, 안테나의 개수가 동일한 경우 지연 다이버시티가 안테나 다이버시티보다 뛰어난 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 경로 개수가 같은 경우를 비교 해보면 성능이 거의 비슷한 것을 확인할 수 있다. Fig. 6 shows the detection performance results in the case of applying the oar determination method. Here, when the number of antennas is the same, it can be seen that delay diversity exhibits better performance than antenna diversity. However, if you compare the same number of paths, you can see that the performance is almost the same.
이 실험 결과로부터 안테나의 개수가 동일한 경우는 수신기의 많은 변형 없이 지연 소자를 추가함으로해서 스펙트럼 검출 성능이 상당히 향상되는 것을 확인할 수 있다. 그리고 경로의 개수가 동일한 경우는 지연 다이버시티를 적용한 경우가 안테나 다이버시티를 적용한 경우에 비해서 비슷하거나 뛰어난 성능을 보임과 동시에 낮은 복잡도를 갖는 것을 확인할 수 있다. The experimental results show that the same number of antennas significantly improves the spectrum detection performance by adding delay elements without many modifications of the receiver. In the case where the number of paths is the same, it can be seen that the case of applying delay diversity has a similar or superior performance and lower complexity than the case of applying antenna diversity.
도 7은 본 발명에 의한 무선 인지 시스템의 다이버시티를 이용한 스펙트럼 센싱 장치의 다른 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT_1),(ANT_2)와, 결합기(71A)와, 고주파 및 중간주파신호 처리부(72A)와, A/D 변환기(73A)와, 파워/특성 측정부(74A) 및 로컬 판단기(75A)로 하나의 로컬 판단부(70A)를 구성함과 아울러, 이와 같이 구성한 로컬 판단부(70B~70M)를 더 구비하고, 복수의 상기 로컬 판단부(40A~40M)의 출력단과 연결된 글로벌 판단부(76)를 구비하여 구성한다.7 is another exemplary block diagram of a spectrum sensing device using diversity of a radio recognition system according to the present invention. As shown therein, the antennas ANT_1 and ANT_2, the
면허 사용자 스테이션에서 송출된 후 안테나(ANT_1),(ANT_2)를 각기 통해 수신되는 고주파 신호가 결합기(71A)의 양측 입력단으로 입력되어 서로 결합된다. The radio frequency signals received from the licensed user station and received through the antennas ANT_1 and ANT_2, respectively, are input to both input terminals of the
상기 결합기(71A)는 상기 수신되는 고주파신호를 결합한 후 이들의 평균치를 출력하기 위해 1/2로 연산하여 출력한다.The
이렇게 결합된 신호의 처리과정은 도 4에서와 동일하다. The process of the combined signal is the same as in FIG.
즉, 상기 결합기(71A)에서 출력되는 고주파신호는 고주파 및 중간주파신호 처리부(72A)에 의해 기저대역의 신호로 변환된 후 A/D 변환기(73A)를 통해 디지털신호로 변환된다. That is, the high frequency signal output from the
그리고, 파워/특성 측정부(74A)는 상기 A/D 변환기(73A)에서 출력되는 디지털신호의 전력이나 특성(예: 주기성)을 검출한다.The power /
로컬 판단기(75A)는 상기 파워/특성 측정부(74A)에서 검출된 전력이나 특성을 근거로 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대해 국부적인 판단(Local Decision)을 하게 된다. The
상기 설명은 한 쌍의 안테나(ANT_1),(ANT_2)를 통해 수신되는 신호에 대해 로컬 판단부(70A)가 국부적으로 판단하는 것을 나타낸 것이고, 나머지 로컬 판단부(70B~70M)도 해당 안테나를 통해 수신되는 신호에 대해 동일한 과정으로 국부적인 판단을 하게 된다.The above description shows that the
그리고, 글로벌 판단부(76)는 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대한 신뢰성 있고 효율적인 판정을 내리기 위하여, 상기 로컬 판단부(70A~70M)에서의 국부적인 판단을 근거로 면허 사용자의 스펙트럼 사용 여부에 대한 전체적인 판단(종합적인 판단)(Global Decision)을 내리게 된다. In addition, the
전술한 도 7의 다른 실시예를, 지연 다이버시티를 적용한 도 4의 실시예와 비교해 볼 때, 안테나의 수가 2배로 증가하는 반면, 지연소자를 필요로 하지 않는다. Compared to the embodiment of FIG. 7 described above with the embodiment of FIG. 4 to which delay diversity is applied, the number of antennas is doubled, while no delay element is required.
도 8은 상기 도 7의 시스템과 지연 다이버시티를 적용한 도 4의 시스템에 대하여 성능을 비교한 것이다. FIG. 8 compares the performance of the system of FIG. 7 and the system of FIG. 4 to which delay diversity is applied.
도 8에서 확인할 수 있듯이 검출 확률 성능은 지연 다이버시티를 적용한 경우와 안테나 다이버시티에 결합기를 적용한 경우가 성능 차이가 거의 없다. 따라서 정밀한 지연 소자를 적용하지 못하는 경우, 또는 안테나의 단가가 지연 소자에 비해서 저렴한 경우는 도 7의 시스템을 이용하는 것이 유리하다. As can be seen in FIG. 8, the detection probability performance has almost no difference in performance when the delay diversity is applied and when the combiner is applied to the antenna diversity. Therefore, it is advantageous to use the system of FIG. 7 when the precise delay element cannot be applied or when the cost of the antenna is lower than that of the delay element.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various embodiments based on the basic concept of the present invention defined in the following claims. Such embodiments are also within the scope of the present invention.
도 1은 협력 스펙트럼 센싱 기술이 적용된 종래의 무선인지 시스템의 블록도.1 is a block diagram of a conventional wireless cognitive system to which cooperative spectrum sensing technology is applied.
도 2는 안테나 다이버시티가 적용된 종래 무선인지 시스템의 블록도.2 is a block diagram of a conventional wireless cognitive system to which antenna diversity is applied.
도 3은 안테나 다이버시티가 적용된 종래 무선인지 기기의 내부 블록도.3 is an internal block diagram of a conventional wireless cognitive device to which antenna diversity is applied.
도 4는 본 발명에 의한 무선인지 시스템에서 높은 성능 및 낮은 복잡도를 갖는 스펙트럼 센싱 장치의 블록도.4 is a block diagram of a spectrum sensing device having high performance and low complexity in a wireless cognitive system according to the present invention.
도 5는 안테나 다이버시티와 지연 다이버시티의 성능을 비교한 앤드 판정방법의 그래프.5 is a graph of an AND determination method comparing performance of antenna diversity and delay diversity.
도 6은 안테나 다이버시티와 지연 다이버시티의 성능을 비교한 오아 판정방법의 그래프.6 is a graph of an ora determination method comparing performance of antenna diversity and delay diversity.
도 7은 본 발명에 의한 무선인지 시스템에서 높은 성능 및 낮은 복잡도를 갖는 스펙트럼 센싱 장치의 또 다른 실시예의 블록도. 7 is a block diagram of another embodiment of a spectrum sensing device having high performance and low complexity in a wireless cognitive system in accordance with the present invention.
도 8은 안테나 다이버시티와 결합기를 적용한 경우와 지연 다이버시티를 적용한 경우의 성능을 비교한 그래프. 8 is a graph comparing performance when antenna diversity and combiner are applied and when delay diversity is applied;
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
40A-40M : 로컬 판단부 41A-41M : 지연기40A-40M:
42A-42M : 가산기 43A-43M : 고주파 및 중간주파신호 처리부42A-42M:
44A-44M : A/D변환기 45A-45M : 파워/특성 측정부44A-44M: A /
46A-46M : 로컬 판단기 47 : 글로벌 판단부46A-46M: Local Judgment 47: Global Judgment
Claims (4)
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