KR101083117B1 - Zone-based distributed sensing method in cognitive radio ad-hoc networks - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A distributed sensing method of a recognition wireless ad-hoc network is provided to transfer a sensed result to the other recognition wireless user node. CONSTITUTION: A sensing result transmitting unit(340) senses a channel for using a main user node in a sensing section. The sensing result transmitting unit supplies a sharing message to a recognition wireless user node. A representative sensing node advertisement unit(320) supplies an advertisement message including the sensing section, a representative determining point to a user node.

Description

인지무선 에드 혹 네트워크에서 영역기반의 분산적 센싱 방법{ZONE-BASED DISTRIBUTED SENSING METHOD IN COGNITIVE RADIO AD-HOC NETWORKS}ZONE-BASED DISTRIBUTED SENSING METHOD IN COGNITIVE RADIO AD-HOC NETWORKS}

본 발명의 일실시예는 인지무선 사용자 노드가 일정구간씩 분담하여 채널 센싱하고, 센싱한 결과를 인지무선 사용자 노드간에 서로 공유하도록 하는 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a method for allowing a cognitive wireless user node to share channels by sharing a predetermined interval, and to share the sensing result between the cognitive wireless user nodes.

인지무선 시스템은 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 시스템 중 하나이다. 이러한, 인지 무선 시스템에서 인지무선 사용자 노드는 기존의 주 사용자 노드들의 통신에 간섭을 주지 않는 한도 내에서 상기 주 사용자 노드들에게 고정적으로 할당되어있는 주파수 대역을 자신들의 통신을 위해 사용한다.A cognitive radio system is one of systems for efficiently using limited frequency resources. In such a cognitive radio system, a cognitive radio user node uses a frequency band fixedly allocated to the main user nodes for their communication, so long as it does not interfere with the communication of existing main user nodes.

따라서, 상기 인지 무선 시스템은 현재 사용되지 않는 주파수 대역을 재활용할 수 있는 장점이 있으나, 전제 조건으로 기존의 주 사용자 노드들의 통신에 간섭을 주지 않는 한도 내에서라는 조건이 있으므로, 상기 인지 무선 시스템은 특정 주파수 대역을 통신 채널로 사용하는 중에도, 항상 주 사용자 노드의 출현을 감시하고, 상기 주 사용자 노드가 상기 특정 주파수 대역을 사용하고자 하면, 즉각적으로 해당 주파수 대역에서의 통신을 중단해야 한다.Accordingly, the cognitive radio system has an advantage of reusing a frequency band which is not currently used. However, since the cognitive radio system has a condition that it does not interfere with communication of existing primary user nodes as a prerequisite, the cognitive radio system is Even while using a specific frequency band as a communication channel, the appearance of the main user node is always monitored, and if the main user node intends to use the specific frequency band, it must immediately stop communication in that frequency band.

따라서, 상기 인지 무선 시스템은 주 사용자 노드의 출현을 감시하기 위하여 정기적으로 일정 시간동안 센싱을 해야 하는데, 상기 센싱은 사용 중인 서비스에 대한 통신 단절 및 사용 가능한 처리량의 감소를 야기함은 물론, 반복적 센싱 동작으로 인한 빠른 전력소모를 초래할 수 있다.Accordingly, the cognitive radio system must periodically sense for a certain period of time in order to monitor the appearance of the main user node, which causes the communication disconnection and the reduction of the available throughput, as well as the repetitive sensing. It can lead to fast power consumption due to operation.

또한, 임의의 인지무선 사용자 노드가 센싱을 수행하는 경우, 현재 센싱되고 있는 채널을 이용하는 인접한 인지 무선 사용자의 통신은, 상기 센싱을 수행하는 인지무선 사용자 노드에게 간섭을 주게 되어 잘못된 주 사용자 노드 검출(false-alarm)의 문제를 초래할 수 있다.In addition, when any cognitive wireless user node performs sensing, communication of adjacent cognitive wireless users using a channel currently being sensed may interfere with the cognitive wireless user node performing the sensing, thereby detecting an incorrect primary user node ( false-alarm).

따라서, 상기 정기적 센싱을 감소시키면서, 동시에 적절한 묵음구간을 설정할 수 있도록 하는 방안이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a method for reducing the periodic sensing and at the same time setting an appropriate silent section.

본 발명의 일실시예는 네트워크에 존재하는 임의의 인지무선 사용자 노드가 일정시간 동안 대표 센싱노드로 결정되어 주 사용자 노드의 채널을 센싱하고, 센싱된 결과를 다른 인지무선 사용자 노드에게 전달함으로써, 센싱 결과를 다른 인지무선 사용자 노드들과 공유할 수 있도록 하는 분산적 센싱 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, any cognitive wireless user node existing in the network is determined as a representative sensing node for a predetermined time to sense a channel of the main user node, and the sensing result is transmitted to another cognitive wireless user node. It provides a distributed sensing method that allows the result to be shared with other cognitive wireless user nodes.

본 발명의 일실시예들은 대표 센싱노드로부터 수신된 채널상태정보에 기초하여 주 사용자 노드가 사용중인 채널을 판단하고, 판단결과를 다른 인지무선 사용자 노드에게 전달하는 분산적 센싱 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a distributed sensing method of determining a channel being used by a main user node based on channel state information received from a representative sensing node, and transferring the determination result to other cognitive wireless user nodes.

본 발명의 일실시예들은 인지무선 사용자 노드들이 대표 센싱노드가 센싱하는 센싱구간을 묵음구간으로 설정하여, 대표 센싱노드의 센싱에 간섭을 일으키지 않거나, 상기 대표 센싱노드와의 거리가 간섭 가능 홉 거리를 초과하는 경우, 상기 센싱구간과 무관하게 데이터 전송 채널을 데이터 통신에 이용할 수 있는 분산적 센싱 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a cognitive radio user node sets a sensing section sensed by a representative sensing node as a silent section, so as not to cause interference with sensing of the representative sensing node, or a distance from the representative sensing node may interfere with the hop distance. When exceeding, it provides a distributed sensing method that can use the data transmission channel for data communication irrespective of the sensing period.

본 발명의 일실시예에 따른 분산적 센싱 방법은 복수의 인지무선 사용자 노드 중 적어도 하나를 대표 센싱노드로 결정하는 단계, 상기 대표 센싱노드에서 센싱구간동안 주 사용자 노드가 이용하는 채널을 센싱하는 단계, 및 상기 대표 센싱노드에서 상기 센싱구간의 종료 시, 상기 센싱된 결과인 채널상태정보를 포함하는 공유 메시지를 상기 복수의 인지무선 사용자 노드에게 제공하는 단계를 포함한다.In a distributed sensing method according to an embodiment of the present invention, determining at least one of a plurality of cognitive wireless user nodes as a representative sensing node, sensing a channel used by a main user node during a sensing period in the representative sensing node; And providing a plurality of cognitive wireless user nodes with a shared message including channel state information as a result of the sensing when the representative sensing node ends the sensing period.

본 발명의 일실시예에 따른 분산적 센싱 방법은 대표 센싱노드로부터 채널상태정보 및 공유 홉 거리를 포함하는 공유 메시지를 수신하는 단계, 상기 채널상태정보에 기초하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단하는 단계, 및 상기 공유 홉 거리 내에 위치한 인지무선 사용자 노드로 상기 공유 메시지를 전달하는 단계를 포함한다.In the distributed sensing method according to an embodiment of the present invention, receiving a shared message including channel state information and a shared hop distance from a representative sensing node, and determining whether a main user node is present based on the channel state information. And forwarding the shared message to a cognitive radio user node located within the shared hop distance.

본 발명의 일실시예에 따르면, 일정 시간 동안 복수의 인지무선 사용자 노드 중 어느 하나가 대표 센싱노드가 되어 주 사용자 노드의 채널을 센싱하고, 센싱된 결과를 다른 복수의 인지무선 사용자 노드로 전달함으로써, 각각의 인지무선 사용자 노드들의 센싱 오버헤드를 감소시켜 한정된 전력자원을 최대한 보존할 수 있으며, 동시에 각 인지무선 사용자 노드들의 처리량을 증가시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, any one of a plurality of cognitive wireless user nodes becomes a representative sensing node for a predetermined time to sense a channel of a main user node, and delivers the sensed result to a plurality of other cognitive wireless user nodes. In addition, the sensing overhead of each cognitive radio user node may be reduced to conserve limited power resources as much as possible, and at the same time, throughput of each cognitive radio user node may be increased.

본 발명의 일실시예에 따르면, 임의의 인지무선 사용자 노드는 대표 센싱노드로부터 수신한 채널상태정보에 기초하여 특정 채널에서의 주 사용자 노드 출현 여부를 판단할 수 있으며, 복수의 대표 센싱노드로부터 채널상태정보를 수신하는 인지무선 사용자 노드에 의해 주 사용자 노드의 보호를 위한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, any cognitive wireless user node may determine whether a main user node appears in a specific channel based on channel state information received from the representative sensing node, and may determine a channel from a plurality of representative sensing nodes. The sensing accuracy for protecting the main user node can be improved by the cognitive wireless user node receiving the status information.

도 1은 본 발명이 해결하고자 하는 에드 혹 네트워크에서의 센싱 동작의 문제점을 예를 들어 도시한 도면이다.
도 2는 두 개의 인지무선 사용자 노드들이 분산적 센싱을 수행하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분산적 센싱 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 인지무선 사용자 노드간의 공유 홉 거리를 산출하는 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 인지무선 사용자 노드간의 이상적인 거리를 선정하여 효율적으로 센싱 오버헤드를 감소시키는 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 하나의 대표 센싱노드로부터 공유 메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드의 채널 이용 여부를 도시한 도면이다.
도 7은 서로 상이한 대표 센싱노드로부터 공유 메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드의 채널 이용 여부를 도시한 도면이다.
도 8은 서로 상이한 대표 센싱노드에서 상이한 센싱 결과를 인지무선 사용자 노드로 전달하는 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 복수의 대표 센싱노드가 주 사용자 노드의 출현 여부를 상이하게 판단하는 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 분산적 센싱 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a problem of a sensing operation in an ed hoc network to be solved by the present invention.
2 illustrates an example in which two cognitive wireless user nodes perform distributed sensing.
3 is a block diagram showing the configuration of a distributed sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a method of calculating a shared hop distance between cognitive radio user nodes.
5 is a diagram illustrating an example of efficiently reducing sensing overhead by selecting an ideal distance between cognitive radio user nodes.
6 is a diagram illustrating whether a channel of a cognitive wireless user node that receives a sharing message from one representative sensing node is used.
FIG. 7 illustrates whether a cognitive wireless user node receives a shared message from different representative sensing nodes.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of delivering different sensing results to cognitive wireless user nodes in different representative sensing nodes.
9 is a diagram illustrating an example in which a plurality of representative sensing nodes differently determine whether a main user node is present.
10 is a flowchart illustrating a sequence of a distributed sensing method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments.

임의의 인지무선 사용자 노드의 센싱 결과는 일정거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드들에 의해 공유 가능한 것으로 간주한다. 이는 곧, 임의의 인지무선 사용자 노드의 센싱 결과는 일정거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드의 센싱 결과와 유사함을 의미하며, 상기 인지무선 사용자 노드의 센싱 결과가 상기 일정거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드들 중 일부와 유사하지 않다 하더라도, 상기 센싱을 수행한 인지무선 사용자 노드의 센싱 결과를 공유한 인지무선 사용자 노드들의 통신은 주 사용자 노드에게 간섭을 주지 않음을 의미한다.The sensing result of any cognitive radio user node is considered to be shareable by cognitive radio user nodes located within a certain distance. This means that the sensing result of any cognitive wireless user node is similar to the sensing result of the cognitive wireless user node located within a certain distance, and the sensing result of the cognitive wireless user node is located within the predetermined distance. Although not similar to some of them, communication of cognitive wireless user nodes sharing the sensing result of the cognitive wireless user node that performed the sensing does not interfere with the main user node.

이하에서는, 임의의 인지무선 사용자 노드의 센싱 결과가 인접한 인지무선 사용자 노드에 의해 공유 가능한 거리를 '공유 거리'로 표현하며, 특히 에드 혹 네트워크 환경에서는 라우팅 동작을 포함한 여러 네트워킹 기법들이 홉 거리를 기반으로 동작함을 염두하여, 상기 공유 거리를 홉 거리로 환산한 '공유 홉 거리'를 사용한다.Hereinafter, the sensing result of any cognitive radio user node expresses the distance that can be shared by adjacent cognitive radio user nodes as a 'shared distance', and in particular, in the networking environment, various networking techniques including routing operation are based on hop distance. It is used in mind that the 'shared hop distance' is converted from the shared distance into the hop distance.

또한, 임의의 인지무선 사용자 노드가 센싱을 수행하는 동안, 해당 인지무선 사용자 노드로부터 일정거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드가 현재 센싱 중인 채널에서 통신을 시도한다면, 현재 센싱을 수행중인 인지무선 사용자 노드의 센싱 결과에 간섭을 줄 수 있다. 이 경우, 센싱을 수행하는 인지무선 사용자 노드는 해당 채널에서 주 사용자 노드의 출현 여부를 검출하는데 있어서 잘못된 센싱 결과를 도출할 우려가 있다. 따라서, 이처럼 인접한 인지무선 사용자 노드의 센싱에 간섭을 미칠 수 있는 거리를 '간섭 거리'로 표현하며, 상기 공유 홉 거리의 개념과 동일하게 이를 홉 거리로 환산한 '간섭 홉 거리'를 사용한다.In addition, if any cognitive wireless user node performs sensing, if the cognitive wireless user node located within a certain distance from the corresponding cognitive wireless user node attempts to communicate on the currently sensing channel, It may interfere with the sensing result. In this case, the cognitive wireless user node that performs the sensing may derive an incorrect sensing result in detecting whether the main user node appears in the corresponding channel. Accordingly, the distance that may interfere with sensing of adjacent cognitive radio user nodes is expressed as an 'interference distance', and the 'interference hop distance' converted to the hop distance is used in the same way as the concept of the shared hop distance.

일반적으로 주 사용자 노드의 전송 전력은 인지무선 사용자 노드의 전송 전력보다 매우 크기 때문에, 상기 공유 홉 거리는 수 홉에 달할 수 있다. 이는 곧, 수 홉 거리에 위치한 임의의 인지무선 사용자 노드들은 상호간에 센싱 결과를 공유할 수 있음을 의미한다. In general, since the transmit power of the primary user node is much larger than that of the cognitive radio user node, the shared hop distance can reach several hops. This means that any cognitive radio user nodes located several hops away can share sensing results with each other.

본 발명에서 사용하는 '인지무선 사용자 노드'는 인지무선 기술 기반의 에드 혹 네트워크에서 사용되는 모든 장치를 통칭하는 개념이다.The 'cognitive wireless user node' used in the present invention is a concept that collectively refers to all the devices used in the ad hoc network based on the cognitive radio technology.

도 1은 본 발명이 해결하고자 하는 에드 혹 네트워크에서의 센싱 동작의 문제점을 예를 들어 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a problem of a sensing operation in an ed hoc network to be solved by the present invention.

도 1을 참고하면, 인지무선 사용자 노드 1(110)과 인지무선 사용자 노드 2(120)는 상호간에 공유 홉 거리 및 간섭 홉 거리 이내에 위치한 것으로 간주한다. 각각의 인지무선 사용자 노드는 설정된 센싱구간 t s (130)과 센싱주기 T s (140)에 따라, 정기적으로 주 사용자 노드가 동작 가능한 채널들을 센싱하게 된다. 인지무선 사용자 노드 1(110)과 인지무선 사용자 노드 2(120)는 상대방의 센싱구간 동안은 묵음구간 t QP (150)를 유지함으로써, 간섭을 주지 않도록 설정되어야 한다.Referring to FIG. 1, the cognitive wireless user node 1 110 and the cognitive wireless user node 2 120 are considered to be located within a shared hop distance and an interference hop distance to each other. Each cognitive wireless user node periodically senses channels on which the primary user node can operate according to the set sensing period t s 130 and the sensing period T s 140. The cognitive wireless user node 1 110 and the cognitive wireless user node 2 120 should be set not to interfere with each other by maintaining the silent section t QP 150 during the sensing period of the other party.

인지무선 사용자 노드 1(110)과 인지무선 사용자 노드 2(120)는 공유 홉 거리 이내에 위치하는 상태로 상호간에 센싱 결과를 공유할 수 있음에도 불구하고, 각기 독립적으로 정기적인 센싱 동작을 수행하고 있다. 그러나, 이처럼 모든 인지무선 사용자 노드들이 독립적으로 정기적인 센싱을 수행하는 경우, 과도한 센싱 오버헤드를 피할 수 없게 되며, 다음과 같은 이유들로 인해 통신 기회의 감소 현상을 유발하게 된다.Although the cognitive wireless user node 1 (110) and the cognitive wireless user node 2 (120) are located within a shared hop distance, the sensing results may be shared with each other, but each independently performs a regular sensing operation. However, when all the cognitive wireless user nodes independently perform regular sensing, excessive sensing overhead cannot be avoided and a reduction in communication opportunity is caused for the following reasons.

임의의 인지무선 사용자 노드는 자신의 센싱구간 동안 통신을 동시에 수행할 수 없기 때문에, 이 같은 정기적인 센싱 동작의 반복은 시간 측면에서 통신 기회를 감소시킬 수 있다.Since any cognitive radio user node cannot simultaneously communicate during its sensing interval, this repetition of regular sensing operations can reduce communication opportunities in terms of time.

또한, 인지무선 사용자 노드는 간섭 홉 거리 이내에 위치한 임의의 인지무선 사용자 노드의 센싱구간 동안 묵음구간을 유지해야 하므로, 묵음구간 동안 센싱되고 있는 채널을 이용할 수 없게 되어, 역시 시간 측면에서 통신 기회를 감소시킬 수 있다.In addition, since the cognitive radio user node must maintain the silence section for the sensing period of any cognitive radio user node located within the interference hop distance, the channel being sensed during the silence period cannot be used, which also reduces communication opportunities in terms of time. You can.

더욱이, 에드 혹 네트워크에서는 기지국과 같은 중앙의 조정장치가 존재하지 않으므로, 인지무선 사용자 노드 1(110)과 인지무선 사용자 노드 2(120) 각각은 상대방의 센싱구간에 대한 정보를 사전에 인지할 수 없다. 상대방의 센싱구간에 대한 정보의 사전 인지를 위해서는, 센싱을 수행하려는 인지무선 사용자 노드가 자신의 센싱구간을 알림으로써, 해당 구간동안 간섭 홉 거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드들이 묵음구간을 유지할 수 있도록 하는 과정이 요구된다.Furthermore, since there is no central coordinator such as a base station in the Ed Hoc network, each of the cognitive wireless user node 1 110 and the cognitive wireless user node 2 120 may previously recognize information on the sensing section of the other party. none. In order to pre-know information about the sensing section of the other party, the cognitive wireless user node that wants to perform the sensing announces its sensing section, so that the cognitive wireless user nodes located within the interference hop distance during the corresponding interval can maintain the silence section. The process is required.

또한, 주 사용자 노드 출현 시 검출 정확도를 향상시키기 위한 상호간의 센싱 결과 공유 과정은, 과도하게 많은 인지무선 사용자 노드가 센싱을 수행하는 경우, 실제로는 주 사용자 노드가 존재하지 않는데도 주 사용자 노드가 출현한 것으로 잘못 판단(false-alarm)하는 확률을 역시 증가시키기 때문에, 네트워크 전체적으로 통신 기회를 과도하게 감소시키는 요인이 될 수 있다.In addition, in the process of sharing sensing results with each other to improve detection accuracy when the main user node emerges, when a large number of cognitive wireless user nodes perform sensing, the main user node appears even though the main user node does not actually exist. Since it also increases the probability of false-alarming, it can be a factor that excessively reduces communication opportunities throughout the network.

도 2는 두 개의 인지무선 사용자 노드들에 의해 분산적 센싱을 수행하는 일례를 도시한 도면이다.2 illustrates an example of performing distributed sensing by two cognitive wireless user nodes.

도 2를 참고하면, 인지무선 사용자 노드 1(210)과 인지무선 사용자 노드 2(220)는 공유 홉 거리 및 간섭 홉 거리 이내에 위치하는 것으로 간주한다. 임의의 '센싱 라운드'로 정의된 일정구간동안 자신이 대표로 센싱을 수행할 것을 결정한 인지무선 사용자 노드는 광고메시지(260)를 전송하여, 자신이 대표 센싱노드임을 인접 인지무선 사용자 노드들에게 알린다. 인지무선 사용자 노드 1(210)과 인지무선 사용자 노드 2(220)는 센싱 라운드(230)로 정의된 일정구간동안 번갈아가며 대표 센싱노드로서 센싱을 수행하고, 매 센싱구간의 종료시마다 센싱 결과를 인접 인지무선 사용자 노드에게 전파(270)하여, 인접 인지무선 사용자 노드에서 센싱 결과를 공유하도록 한다. Referring to FIG. 2, the cognitive wireless user node 1 210 and the cognitive wireless user node 2 220 are considered to be located within a shared hop distance and an interference hop distance. A cognitive wireless user node that has decided to perform sensing as a representative for a certain period of time defined as a 'sensing round' sends an advertisement message 260 to inform neighboring cognitive wireless user nodes that they are the representative sensing node. . The cognitive wireless user node 1 210 and the cognitive wireless user node 2 220 alternately perform sensing as a representative sensing node alternately for a predetermined period defined by the sensing round 230, and adjacent to the sensing result at the end of every sensing section. It propagates to the cognitive wireless user node 270 to share the sensing result in the adjacent cognitive wireless user node.

상기 이상적인 분산적 센싱은 그러한 동작에 참여하는 인지무선 사용자 노드의 개수가 증가할수록(즉, 보다 많은 인지무선 사용자 노드들이 단일의 대표 센싱노드의 센싱 결과를 공유할수록), 센싱 오버헤드를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 대표 센싱노드로부터 광고 메시지(260)를 수신한 인접 인지무선 사용자 노드는 자신의 묵음구간(250)을 해당 대표 센싱노드의 센싱구간(240)과 동일하게 설정함으로써, 대표 센싱노드가 센싱을 수행하는 동안 간섭을 주지 않을 수 있게 된다.The ideal distributed sensing can reduce sensing overhead as the number of cognitive wireless user nodes participating in such an operation increases (ie, as more cognitive wireless user nodes share sensing results of a single representative sensing node). There is an advantage. In addition, the adjacent cognitive radio user node that receives the advertisement message 260 from the representative sensing node sets its silent section 250 to be the same as the sensing section 240 of the representative sensing node, so that the representative sensing node performs sensing. Interference can be avoided while performing.

그러나, 에드 혹 네트워크 환경에서 임의의 두 인지무선 사용자 노드는 상호간에 수 홉 거리만큼 떨어진 곳에 위치해 있을 수 있다. 또한, 기지국과 같이 중앙에서 각각의 센싱구간 및 묵음구간을 할당해주는 장치가 존재하지 않기 때문에, 상기의 이상적인 분산적 센싱을 실현하는 것은 거의 불가능하다.However, any two cognitive radio user nodes in an Ed Hoc network environment may be located several hops apart from each other. In addition, since there is no device for allocating the sensing section and the silent section at the center like the base station, it is almost impossible to realize the above ideal distributed sensing.

따라서, 본 발명에서는 각각의 인지무선 사용자 노드가 분산적으로 스스로를 대표 센싱노드로 결정하고, 적절한 시간에 광고 메시지를 전송함으로써 이를 인접 인지무선 사용자 노드들에게 전파하고, 센싱구간의 종료시 마다 인지무선 사용자 노드에게 공유 메시지를 전송함으로써 센싱결과를 인접 인지무선 사용자 노드들이 공유하도록 하는 영역기반의 분산적 센싱 동작 방법을 설명한다.Therefore, in the present invention, each cognitive radio user node is distributed to determine itself as a representative sensing node, and transmits the advertisement message to adjacent cognitive radio user nodes by transmitting an advertisement message at an appropriate time, and at the end of the sensing section, A method of distributed sensing based on a region in which neighboring cognitive wireless user nodes share a sensing result by transmitting a shared message to a user node will be described.

상기 이상적인 분산적 센싱의 경우, 여러 인지무선 사용자 노드들이 단일의 인지무선 사용자 노드로부터의 센싱 결과를 토대로 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단하기 때문에, 단일의 인지무선 사용자 노드가 잘못된 센싱 결과를 도출하는 경우, 주 사용자 노드를 적절히 보호하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.In the ideal distributed sensing, since a plurality of cognitive wireless user nodes determine whether a main user node appears based on a sensing result from a single cognitive wireless user node, a single cognitive wireless user node derives an incorrect sensing result. In this case, a problem may occur in which the primary user node is not properly protected.

그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 분산적 센싱 방법에서는, 각각의 인지무선 사용자 노드들이 최대한 분산적으로 센싱 동작을 수행하도록 함과 동시에, 각각의 대표 센싱노드의 공유 메시지를 수신하는 인지무선 사용자 노드들 중에 반드시 둘 이상의 대표 센싱노드들로부터 복수 개의 공유 메시지를 수신하는 인지무선 사용자 노드가 존재하도록 하여, 센싱 정확도를 높이도록 한다.However, in a distributed sensing method according to an embodiment of the present invention, each cognitive wireless user node performs a sensing operation as maximally as possible, and at the same time, receives a shared message of each representative sensing node. Among the nodes, there must be a cognitive wireless user node that receives a plurality of shared messages from two or more representative sensing nodes, thereby improving sensing accuracy.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분산적 센싱 장치의 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a distributed sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 분산적 센싱 장치(300)는 대표 센싱노드 결정부(310), 대표 센싱노드 광고부(320), 묵음구간 결정부(330), 센싱 결과 전송부(340), 채널 상태 결정부(350) 및 센싱 결과 정정부(360)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the distributed sensing device 300 includes a representative sensing node determiner 310, a representative sensing node advertisement unit 320, a silent section determiner 330, a sensing result transmitter 340, and a channel state. The determination unit 350 and the sensing result correction unit 360 may be included.

대표 센싱노드 결정부(310)는 임의의 인지무선 사용자 노드가 자신의 광고 홉 거리 내에 존재하는 센싱노드들의 개수를 기반으로 자신이 대표 센싱노드가 될지를 확률적으로 산출한다. 이때, 광고 홉 거리란 공유 홉 거리와 동일한 값을 의미한다.The representative sensing node determiner 310 probabilistically calculates whether the cognitive wireless user node becomes the representative sensing node based on the number of sensing nodes existing within the advertisement hop distance of the user. At this time, the advertising hop distance means the same value as the shared hop distance.

대표 센싱노드 광고부(320)는 상기 광고 홉 거리에 포함된 복수의 인지무선 사용자 노드에게 자신이 대표 센싱노드임을 알리는 광고 메시지를 전송한다. The representative sensing node advertisement unit 320 transmits an advertisement message indicating that the representative sensing node is a plurality of cognitive wireless user nodes included in the advertisement hop distance.

묵음구간 결정부(330)는 상기 대표 센싱노드의 광고메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드가, 상기 대표 센싱노드로부터 간섭 홉 거리 이내인 경우, 상기 대표 센싱노드의 센싱구간 동안 자신은 묵음구간을 유지하도록 결정한다.The silence section determiner 330 maintains the silence section during the sensing section of the representative sensing node when the cognitive wireless user node that receives the advertisement message of the representative sensing node is within an interference hop distance from the representative sensing node. Decide to do so.

센싱 결과 전송부(340)는 상기 대표 센싱노드가 자신의 센싱구간이 종료될때마다, 존 공유 홉 거리에 포함되는 복수의 센싱노드들에게 센싱 결과인 채널상태정보를 포함하는 공유 메시지를 전달한다. 이때, 존 공유 홉 거리란 상기 공유 홉 거리 (즉, 광고 홉 거리)에 1을 더한 값을 의미한다.The sensing result transmitter 340 transmits a shared message including channel state information as a sensing result to a plurality of sensing nodes included in the zone shared hop distance whenever the representative sensing node ends its sensing section. In this case, the zone shared hop distance means a value obtained by adding 1 to the shared hop distance (that is, the advertisement hop distance).

채널 상태 결정부(350)는 임의의 인지무선 사용자 노드가 상기 공유 메시지에 포함된 채널상태정보에 기초하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단한다. The channel state determiner 350 determines whether a main user node is present based on the channel state information included in the shared message.

채널 상태 정정부(360)는 임의의 인지무선 사용자 노드가 둘 이상의 상이한 채널상태정보를 수신한 경우, 필요시 채널상태정보를 정정하고, 정정된 채널상태정보를 포함하는 정정메시지를 상기 대표 센싱노드의 일부에게 전달한다. If any cognitive wireless user node receives two or more different channel state information, the channel state correction unit 360 corrects the channel state information if necessary, and includes a corrected message including the corrected channel state information. To pass on to some.

이하에서는 상기 광고 홉 거리 및 상기 존 공유 홉 거리를 결정하는 공유 홉 거리의 산출 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of calculating the shared hop distance for determining the advertisement hop distance and the zone shared hop distance will be described.

상기 광고 홉 거리는, 임의의 인지무선 사용자 노드가 대표 센싱노드의 센싱 결과를 공유할 수 있는 공유 거리를 이용하여 결정된다. 도 4는 공유 거리 및 광고 홉 거리의 결정 방법을 도시한 도이다.The advertisement hop distance is determined using a sharing distance through which any cognitive radio user node can share a sensing result of the representative sensing node. 4 is a diagram illustrating a method of determining a sharing distance and an advertisement hop distance.

임의의 주 송신 사용자 노드(400)가 송신하는 신호는 거리 R PT 만큼 떨어진 임의의 주 수신 사용자(410)까지 해석 가능(decodable)하게 도달한다. 이때 R PT 를 '주 사용자 노드 전송거리(430)'라 한다. 또한, 임의의 주 송신 사용자 노드(400)가 송신하는 신호는 거리 R DET 만큼 떨어진 임의의 인지무선 사용자 노드 1(420)에 의해 검출될 수 있다. 이때 R DET 를 '주 사용자 노드 검출거리(440)'라 한다. The signal transmitted by any primary transmitting user node 400 arrives decipherably up to any primary receiving user 410 away by the distance R PT . In this case, R PT is referred to as 'main user node transmission distance 430'. In addition, the signal transmitted by any primary transmitting user node 400 may be detected by any cognitive radio user node 1 420 spaced by the distance R DET . In this case, R DET is referred to as a 'main user node detection distance 440'.

즉, 임의의 주 사용자 노드로부터 주 사용자 노드 검출거리 R DET 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드는 해당 주 사용자 노드가 신호를 송신하는 경우, 센싱 동작을 통해 현재 주 사용자 노드의 존재 여부를 인지할 수 있다. 상기 주 사용자 노드 전송거리(430)와 주 사용자 노드 검출거리(440)는 상기 주 송신 사용자 노드(400)의 전송 전력 정보, 상기 주 수신 사용자(410)가 상기 주 송신 사용자 노드(400)의 전송 신호를 해석(decode)할 수 있도록 하는 최소 요구 수신 전력 혹은 신호 대 잡음비 정보, 상기 인지무선 사용자 노드(420)가 상기 주 송신 사용자 노드(400)의 전송 신호를 검출(detect)할 수 있도록 하는 최소 요구 수신 전력 혹은 신호 대 잡음비 정보, 그리고 상기 주 송신 사용자 노드(400)와 상기 주 수신 사용자(410) 및 인지무선 사용자 노드(420) 간의 경로 손실 모델 정보를 이용하여 산출할 수 있는 것으로 간주한다.That is, the cognitive wireless user node located within the main user node detection distance R DET from any main user node may recognize whether the current main user node exists through a sensing operation when the main user node transmits a signal. The main user node transmission distance 430 and the main user node detection distance 440 are transmission power information of the main transmitting user node 400, and the main receiving user 410 transmits the main transmitting user node 400. Minimum required received power or signal-to-noise ratio information for decoding a signal, minimum for enabling the cognitive radio user node 420 to detect the transmission signal of the primary transmitting user node 400 It can be calculated using the required received power or signal-to-noise ratio information and path loss model information between the main transmitting user node 400 and the main receiving user 410 and the cognitive wireless user node 420.

도 4를 참고하면, 주 송신 사용자 노드(400)가 특정 채널에서 신호를 송신하고 있으며, 인지무선 사용자 노드 2(450)가 현재 대표 센싱노드인 상황으로 간주한다. 인지무선 사용자 노드 2(450)는 주사용자 검출거리(440)의 밖에 위치하고 있으므로, 주 송신 사용자 노드(400)의 전송 신호를 검출할 수 없다. 따라서 인지무선 사용자 노드 2(450)는 센싱 동작을 통해 주 송신 사용자 노드가 존재하지 않는 것으로 판단하게 되고, 이를 센싱 결과 메시지로서 인접한 인지무선 사용자 노드들에게 전파하게 된다. Referring to FIG. 4, it is assumed that the primary transmitting user node 400 is transmitting a signal on a specific channel, and the cognitive wireless user node 2 450 is a representative sensing node. Since the cognitive wireless user node 2 450 is located outside the main user detection distance 440, the cognitive wireless user node 2 450 may not detect a transmission signal of the main transmitting user node 400. Accordingly, the cognitive wireless user node 2 450 determines that the primary transmitting user node does not exist through the sensing operation, and propagates it to adjacent cognitive wireless user nodes as a sensing result message.

이때, 상기 센싱 결과 메시지가 전파되는 거리를 공유 거리 'z *'(460)라 한다. 공유 거리(460)의 가장자리에 위치한 인지무선 사용자 노드(480)는 인지무선 사용자 노드 2(450)로부터의 상기 센싱 결과를 수신하여, 현재 특정 채널에서 주 사용자 노드가 존재하지 않는 상황으로 인지하고 해당 채널에서 통신을 시도할 수 있다. 그러나 상기 인지무선 사용자 노드(480)와 같은 인지무선 사용자 노드들은 주 수신 사용자(410)에게 간섭을 주지 않아야 한다. 따라서, 공유 거리 'z *'는 상기 인지무선 사용자 노드(480)와 같은 인지무선 사용자 노드들이 존재한다 하더라도 그러한 인지무선 사용자 노드들의 통신이 주 수신 사용자(410)에게 간섭을 주지 않는 거리로 설정되어야 한다.In this case, the distance at which the sensing result message is propagated is referred to as a shared distance ' z * ' (460). The cognitive wireless user node 480 located at the edge of the sharing distance 460 receives the sensing result from the cognitive wireless user node 2 450 and recognizes that the main user node does not exist in a specific channel at present. Attempt to communicate on the channel. However, cognitive radio user nodes such as the cognitive radio user node 480 should not interfere with the primary receiving user 410. Therefore, the sharing distance ' z * ' should be set to a distance such that communication of such cognitive wireless user nodes does not interfere with the main receiving user 410 even if there are cognitive wireless user nodes such as the cognitive wireless user node 480. do.

임의의 인지무선 사용자 노드의 송신이 간섭을 줄 수 있는 거리를 인지무선 사용자 노드 간섭 거리 'R SI '(470)라 하면, 상기 인지무선 사용자 노드 2(450)로부터 센싱 결과를 수신한 공유 거리 'z *'(460) 상의 인지무선 사용자 노드(480)의 송신이 상기 주 수신 사용자(410)에게 간섭을 주지 않기 위해서는, 공유 거리 'z *'가 다음의 수학식 1을 만족하도록 설정되어야 한다.If the distance that the transmission of any cognitive wireless user node may interfere with is the cognitive wireless user node interference distance ' R SI ' 470, the shared distance that receives the sensing result from the cognitive wireless user node 2 450 is determined. In order that the transmission of the cognitive radio user node 480 on z * '460 does not interfere with the primary receiving user 410, the sharing distance' z * 'must be set to satisfy the following equation (1).

Figure 112010042684807-pat00001
Figure 112010042684807-pat00001

인지무선 사용자 노드의 한 홉 전송거리(490)를 'R ST '라 하면, 상기 공유 거리 'z *'를 이용한 최대 공유 홉 거리 (즉, 광고 홉 거리) 'z'(491)는 수학식 2와 같이 구할 수 있다.If one hop transmission distance 490 of the cognitive radio user node is referred to as ' R ST ', the maximum shared hop distance using the sharing distance ' z * ' (that is, the advertisement hop distance) ' z ' 491 is represented by Equation 2 It can be obtained as

Figure 112010042684807-pat00002
Figure 112010042684807-pat00002

이하에서는 대표 센싱노드의 결정 및 광고 메시지 전송 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, the determination of the representative sensing node and the operation of transmitting the advertisement message will be described.

임의의 인지무선 사용자 노드는 대표 센싱노드를 결정하는 대표 결정시점이 되면, 자신의 광고 홉 거리 내에 포함된 센싱노드의 개수와, 현재까지 대표 센싱노드를 수행한 센싱노드의 개수를 이용하여, 자신이 이번 센싱 라운드 동안 대표 센싱노드가 될지 여부를 확률적으로 결정한다. When a cognitive radio user node determines a representative sensing node, the cognitive wireless user node uses the number of sensing nodes included in its advertising hop distance and the number of sensing nodes that have performed the representative sensing node so far. Probably decide whether to become a representative sensing node during this sensing round.

임의의 인지무선 사용자 노드의 광고 홉 거리 내에 포함된 인지무선 사용자 노드의 개수 N z 는, 상기 인지무선 사용자 노드의 한 홉 이웃한 인지무선 사용자 노드의 개수에 기초하여 추정된 값을 의미한다. The number N z of the cognitive wireless user nodes included in the advertisement hop distance of any cognitive wireless user node means a value estimated based on the number of one-hop neighboring cognitive wireless user nodes of the cognitive wireless user node.

에드 혹 네트워크에서 동작하는 인지무선 사용자 노드가 일반적으로 한 홉 이웃에 위치한 인지무선 사용자 노드에 관한 정보를 알고 있음을 이용하면, 임의의 인지무선 사용자 노드로부터 한 홉 이웃한 인지무선 사용자 노드의 개수를 'K'라 할 때, 상기 광고 홉 거리 내에 포함된 인지무선 사용자 노드의 개수 'N z '는 수학식 3과 같이 구할 수 있다.If the cognitive wireless user node operating in an ed hoc network generally knows information about the cognitive wireless user node located in one hop neighborhood, the number of cognitive wireless user nodes that are one hop neighbor from one cognitive wireless user node can be obtained. When ' K ', the number ' N z ' of the cognitive radio user nodes included in the advertisement hop distance may be obtained as in Equation 3.

Figure 112010042684807-pat00003
Figure 112010042684807-pat00003

N z *는 광고 홉 거리(z) 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드의 개수이며, N z 은 광고 홉 거리로 둘러싸인 영역에 자신을 포함시킨 값을 의미한다. N * z is a number that the wireless node is located within the user's advertising hop distance (z), and N z value refers to the inclusion itself to the area bounded by the ad-hop distance.

대표 결정시점에서 임의의 인지무선 사용자 노드가 이번 센싱 라운드 동안 대표 센싱노드가 될지 여부에 대한 확률 PRSN은 수학식 4를 이용하여 결정된다.The probability PRSN of whether any cognitive radio user node becomes a representative sensing node during this sensing round at the time of representative determination is determined using Equation 4.

Figure 112010042684807-pat00004
Figure 112010042684807-pat00004

r 은 현재까지 대표 센싱노드로서의 역할을 수행한 인지무선 사용자 노드의 개수이다. r is the number of cognitive radio user nodes that have served as representative sensing nodes to date.

상기 수학식 4를 통해, 대표 결정시점에서 자신을 대표 센싱노드로 결정한 인지무선 사용자 노드는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식으로 백오프(backoff)를 수행 후, 다음의 대표 센싱노드의 대표 결정시점까지 자신이 대표 센싱노드로서의 역할을 수행할 것을 알리는 광고 메시지를 상기 광고 홉 거리에 포함된 복수의 인지무선 사용자 노드로 전달한다. 이때, '광고 메시지'에는 상기 광고 메시지가 전달되어야 할 광고 홉 거리 정보(e.g., 잔여 홉 거리; 최초의 광고 메시지 내 잔여 홉 거리 = z - 1)와 다음의 대표 센싱노드의 대표 결정시점(e.g., 시간)이 포함될 수 있다. 다음의 대표 센싱노드의 대표 결정시점은 바로 전 대표 센싱노드의 대표 결정시점으로부터 한 번의 센싱 라운드만큼의 시간을 더한 시점으로 설정될 수 있다. Through Equation 4, the cognitive wireless user node that has determined itself as the representative sensing node at the time of determining the representative, performs a backoff using a carrier sense multiple access (CSMA) method, and then the representative decision time of the next representative sensing node. Until then, the advertisement message informing that the user will act as the representative sensing node is delivered to the plurality of cognitive wireless user nodes included in the advertisement hop distance. In this case, the advertisement message includes advertisement hop distance information (eg, remaining hop distance; remaining hop distance in the first advertisement message = z-1) to which the advertisement message is to be delivered and representative decision point of the next representative sensing node (eg , Time). The representative decision time point of the next representative sensing node may be set to the time point added by one sensing round from the previous decision time point of the representative representative node.

또한, 한 번의 센싱 라운드에 해당하는 시간은 단일의 센싱 라운드가 몇 번의 센싱구간을 포함하는가에 따라 사전에 정의될 수 있는 것으로 간주한다. 단일의 센싱 라운드 내에서의 센싱주기는 주 사용자 노드의 보호를 위해 요구되는 최대 간섭 허용 시간을 넘지 않는 범위로 설정될 수 있다. 만일, 자신을 대표 센싱노드로 결정한 인지무선 사용자 노드가 광고 메시지를 전송하기 전에, 다른 대표 센싱노드로부터 광고 메시지를 수신한다면, 상기 인지무선 사용자 노드는 자신의 광고 메시지 전송을 포기하고, 대표 센싱노드가 되지 않는다.In addition, the time corresponding to one sensing round is considered to be defined in advance according to how many sensing intervals a single sensing round includes. The sensing period within a single sensing round may be set to a range not exceeding the maximum interference tolerance time required for the protection of the main user node. If the cognitive radio user node that has determined itself as the representative sensing node receives the advertisement message from another representative sensing node before transmitting the advertisement message, the cognitive wireless user node gives up transmitting the advertisement message and the representative sensing node. Does not become.

광고 메시지를 수신한 임의의 인지무선 사용자 노드는 상기 광고 메시지를 전송한 대표 센싱노드로부터 광고 홉 거리에 포함된 모든 인지무선 사용자 노드로 상기 광고 메시지를 전달한다. 예컨대, 인지무선 사용자 노드는 수신된 상기 광고 메시지에 포함된 잔여 홉 거리를 1만큼 차감하고 광고 메시지를 전송하며, 상기 잔여 홉 거리가 0인 광고 메시지를 수신한 경우, 해당 광고 메시지를 재 전송하지 않는다.Any cognitive radio user node that receives the advertisement message delivers the advertisement message to all cognitive radio user nodes included in the advertisement hop distance from the representative sensing node that transmitted the advertisement message. For example, the cognitive radio user node subtracts the remaining hop distance included in the advertisement message by 1 and transmits the advertisement message. When the cognitive radio user node receives the advertisement message having the residual hop distance of 0, the advertisement message does not resend the advertisement message. Do not.

또한, 광고 메시지를 수신한 임의의 인지무선 사용자 노드는 현재 자신이 유지하고 있는 대표 센싱노드의 대표 결정시점과 상기 광고 메시지에 포함된 대표 센싱노드의 대표 결정시점을 비교하여, 보다 큰 값을 자신의 대표 센싱노드의 대표 결정시점으로 갱신할 수 있다.In addition, any cognitive radio user node that receives the advertisement message compares the representative determination time of the representative sensing node currently maintained by the representative sensing node with the representative determination node of the representative sensing node included in the advertisement message, and sets a larger value. It can be updated at the time of determining the representative of the representative sensing node.

만일 임의의 인지무선 사용자 노드가, 일정 시간이 지나도록 광고 메시지를 수신하지 못한다면, 해당 인지무선 사용자 노드는 강제적으로 스스로를 대표 센싱노드로 결정하고, CAMA 방식으로 백오프를 수행 후, 광고 메시지를 다른 인지무선 사용자 노드로 전송할 수 있다.If a cognitive radio user node does not receive an advertisement message after a certain time, the cognitive radio user node forcibly decides to be a representative sensing node, performs a backoff using CAMA, and then sends an advertisement message. It can transmit to other cognitive radio user nodes.

이하에서는, 각 인지무선 사용자 노드에서 묵음구간을 결정하는 일례를 설명한다.Hereinafter, an example of determining a silent section in each cognitive radio user node will be described.

광고 메시지를 수신한 임의의 인지무선 사용자 노드는 광고 메시지를 전송한 대표 센싱노드와의 거리가 간섭 홉 거리 이내인 경우, 상기 대표 센싱노드가 센싱을 수행하는 센싱구간을 묵음구간으로 설정한다.Any cognitive wireless user node that receives the advertisement message sets the sensing section in which the representative sensing node performs sensing when the distance to the representative sensing node transmitting the advertisement message is within the interference hop distance.

그러나, 광고 메시지를 수신한 임의의 인지무선 사용자 노드가 상기 광고 메시지를 전송한 대표 센싱노드와의 거리가 간섭 홉 거리를 초과하는 경우, 상기 대표 센싱노드가 센싱을 수행하는 센싱구간 동안에도 현재 센싱되는 채널을 데이터 통신 채널로 이용할 수 있다.However, if any cognitive wireless user node that receives the advertisement message has a distance from the representative sensing node that has transmitted the advertisement message exceeds an interference hop distance, the current sensing may be performed even during the sensing period in which the representative sensing node performs sensing. The channel to be used can be used as a data communication channel.

이하에서는 센싱 결과를 포함하는 공유메시지를 전송하는 일례를 설명한다.Hereinafter, an example of transmitting a shared message including a sensing result will be described.

대표 센싱노드로서 센싱을 수행한 인지무선 사용자 노드는, 매번 센싱구간을 종료할 때 마다, 자신이 센싱한 채널들에 대한 센싱 결과 즉, 주 사용자 노드의 출현 여부에 관한 정보를 알리는 공유 메시지를 존 공유 홉 거리에 포함된 다른 인지무선 사용자 노드에게 전달한다. 이때, 공유 메시지는 상기 광고 메시지에서와 동일하게 존 공유 홉 거리 정보를 포함하며, 추가로 채널상태정보(센싱 결과)를 포함할 수 있다.As a representative sensing node, the cognitive wireless user node that senses each time zone exits a shared message that informs the sensing result of the channels sensed by itself, that is, whether the primary user node has appeared each time the sensing section is finished. Forward to other cognitive radio user nodes included in shared hop distance. In this case, the shared message may include zone shared hop distance information as in the advertisement message, and may further include channel state information (sensing result).

상기 공유 메시지를 수신한 임의의 인지무선 사용자 노드는 상기 공유 메시지를 전송한 대표 센싱노드로부터 존 공유 홉 거리 이내에 포함된 다른 인지무선 사용자 노드로 상기 공유 메시지를 전달한다.Any cognitive wireless user node that receives the shared message delivers the shared message to another cognitive wireless user node included within a zone shared hop distance from the representative sensing node that transmitted the shared message.

이하에서는 광고 메시지의 전송 홉 거리, 즉 광고 홉 거리, 및 공유 메시지의 전송 홉 거리, 즉 존 공유 홉 거리에 대하여 설명한다.Hereinafter, the transmission hop distance of the advertisement message, that is, the advertisement hop distance, and the transmission hop distance of the shared message, that is, the zone shared hop distance, will be described.

'존 공유 홉 거리', 임의의 인지무선 사용자 노드가 직접 대표 센싱노드로서 센싱을 수행하지 않았다 하더라도, 임의의 대표 센싱노드로부터 공유 메시지를 수신하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단할 수 있는 거리이다.'Zone shared hop distance', which is a distance that can determine whether the main user node appears by receiving a shared message from any representative sensing node, even if any cognitive wireless user node does not directly sense as a representative sensing node. .

'존 공유 홉 거리'는 상기 광고 홉 거리보다 1만큼 크게 설정된다. 이는 임의의 대표 센싱노드의 존 공유 홉 거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드들 가운데, 상이한 대표 센싱 노드들로부터 복수의 공유 메시지를 수신하는 인지무선 사용자 노드가 반드시 존재하도록 하기 위한 것이다. 'Zone shared hop distance' is set by one greater than the advertising hop distance. This is to ensure that among the cognitive radio user nodes located within the zone sharing hop distance of any representative sensing node, there is a cognitive radio user node that receives a plurality of shared messages from different representative sensing nodes.

본 발명의 분산적 센싱 방법에 의하면, 모든 인지무선 사용자 노드는 언제나 자신이 대표 센싱노드거나, 혹은 임의의 대표 센싱노드로부터 광고 홉 거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드가 되어야 한다. 따라서, 가장 효율적으로 센싱 오버헤드를 감소시키는 상황은, 대표 센싱노드를 제외한 모든 인지무선 사용자 노드들이 각각 하나의 대표 센싱노드로부터의 광고 메시지를 수신한 경우라 할 수 있다.According to the distributed sensing method of the present invention, every cognitive radio user node should always be a representative sensing node or a cognitive radio user node located within an advertisement hop distance from any representative sensing node. Accordingly, the most efficient situation of reducing sensing overhead may be a case in which all cognitive wireless user nodes except the representative sensing node each receive an advertisement message from one representative sensing node.

도 5는 인지무선 사용자 노드간의 이상적인 거리를 선정하여 효율적으로 센싱 오버헤드를 감소시키는 일례를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of efficiently reducing sensing overhead by selecting an ideal distance between cognitive radio user nodes.

도 5에서는 존 공유 홉 거리를 '3', 광고 홉 거리를 '2'로 가정한 상황에서의 일례이다. 모든 인지무선 사용자 노드들은 대표 센싱노드이거나 꼭 하나의 광고 메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드다. 이 경우, 광고 홉 거리와 존 공유 홉 거리가 동일하다면, 모든 인지무선 사용자 노드들은 각각 하나의 공유 메시지 내에 포함된 채널상태정보만을 가지고 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단하게 된다. 즉, 대표 센싱노드의 경우, 자신이 직접 센싱한 결과를 토대로 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단하며, 이를 공유한 인지무선 사용자 노드는 상기 대표 센싱노드와 동일한 판단을 내릴 수 밖에 없다.5 illustrates an example in a situation where the zone shared hop distance is '3' and the advertisement hop distance is '2'. All cognitive wireless user nodes are representative sensing nodes or cognitive wireless user nodes that have received exactly one advertisement message. In this case, if the advertisement hop distance and the zone shared hop distance are the same, all cognitive wireless user nodes determine whether the main user node appears only with channel state information included in one shared message. That is, in the case of the representative sensing node, it is determined whether or not the main user node is present based on the result of the sensing directly, and the shared cognitive wireless user node has no choice but to make the same determination as the representative sensing node.

그러나, 임의의 대표 센싱노드(510, 520)의 센싱 결과는 주 사용자 노드의 출현 여부를 완벽하게 검출하지 못할 여지가 존재한다. 이 경우, 여러 인지무선 사용자 노드로부터의 센싱 결과를 이용하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단할 수 있다면, 센싱의 정확도는 보다 향상될 수 있으며, 그에 따라 주 사용자 노드를 간섭으로부터 보다 적극적으로 보호할 수 있다.However, there is a possibility that the sensing result of any representative sensing node 510 or 520 may not completely detect whether a main user node is present. In this case, if the presence of the primary user node can be determined using the sensing results from the various cognitive wireless user nodes, the accuracy of the sensing can be improved, and thus the primary user node can be more actively protected from the interference. Can be.

따라서, 본 발명에서는 존 공유 홉 거리를 광고 홉 거리보다 1만큼 크게 설정하여, 도 5와 같은 상황에서도 광고 홉 거리의 가장자리에 존재하는 인지무선 사용자 노드들(530, 540)의 경우, 최소 두 개의 공유 메시지를 수신할 수 있도록 한다. Accordingly, in the present invention, the zone shared hop distance is set to be larger than the advertisement hop distance by 1, and in the case of the cognitive wireless user nodes 530 and 540 existing at the edge of the advertisement hop distance even in the situation as shown in FIG. Enable to receive shared messages.

이하에서는 각 인지무선 사용자 노드에서 주 사용자 노드의 출현 여부를 결정하는 일례를 설명한다.Hereinafter, an example of determining whether a primary user node appears in each cognitive wireless user node will be described.

임의의 대표 센싱노드로부터 공유 메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드는 상기 공유 메시지에 포함된 각 채널들에 대한 채널상태정보(주 사용자 노드의 출현 여부)를 이용하여, 상기 주 사용자 노드가 출현하지 않은 채널들을 자신의 데이터 전송 채널로 이용할 수 있다.The cognitive wireless user node that receives the shared message from any representative sensing node uses the channel state information (whether the presence or absence of the primary user node) for each channel included in the shared message, so that the primary user node does not appear. Channels can be used as their data transmission channels.

도 6은 하나의 대표 센싱노드로부터 공유 메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드의 채널 이용 여부를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating whether a channel of a cognitive wireless user node that receives a sharing message from one representative sensing node is used.

도 6을 참조하면, 임의의 인지무선 사용자 노드는 대표 센싱노드로부터 간섭 홉 거리만큼 떨어져 있는 상황(610)에 있거나, 혹은 간섭 홉 거리 밖에 위치한 상황(620)에 있을 수 있다. Referring to FIG. 6, any cognitive radio user node may be in a situation 610 that is separated by an interference hop distance from a representative sensing node, or in a situation 620 that is located outside an interference hop distance.

간섭 홉 거리만큼 떨어져 있는 상황(610)에서, 대표 센싱노드(611)는 매 센싱구간이 종료될 때마다 공유 메시지(614, 615, 616)를 존 공유 홉 거리 이내에 위치한 인지무선 사용자 노드 (612)로 전파한다. 공유 메시지에는 센싱한 채널의 채널상태정보(주 사용자 노드가 출현한 경우: ON, 주 센싱노드가 출현하지 않은 경우: OFF)가 포함되어 있다. In a situation 610 that is spaced apart by the interference hop distance, the representative sensing node 611 sends a shared message 614, 615, 616 within the zone shared hop distance whenever the sensing interval ends. To propagate. The shared message includes channel state information of the sensed channel (ON when the main user node appears: ON, OFF when the main sensing node does not appear: OFF).

인지무선 사용자 노드(612)는 채널상태정보 OFF의 공유 메시지(614, 616)를 수신한 경우, 다음 공유 메시지가 도달할 때까지 해당 채널을 데이터 통신을 위한 채널로 사용할 수 있다. 반면, 채널상태정보 OFF의 공유 메시지(615)를 수신한 경우, 인지무선 사용자 노드(612)는 다음 공유 메시지가 도달할 때까지 해당 채널을 이용할 수 없다. 또한 인지무선 사용자 노드(612)는 대표 센싱노드(611)의 간섭 홉 거리 이내에 위치하고 있으므로, 대표 센싱노드(611)의 센싱구간동안은 묵음구간을 유지해야 하며, 그에 따라 대표 센싱노드가 채널을 센싱하는 동안에는 센싱되는 채널을 사용할 수 없다.When the cognitive wireless user node 612 receives the sharing messages 614 and 616 of the channel state information OFF, the cognitive wireless user node 612 may use the corresponding channel as a channel for data communication until the next sharing message arrives. On the other hand, when the shared message 615 of the channel state information OFF is received, the cognitive radio user node 612 cannot use the corresponding channel until the next shared message arrives. In addition, since the cognitive wireless user node 612 is located within the interference hop distance of the representative sensing node 611, the silent period must be maintained during the sensing period of the representative sensing node 611, and thus the representative sensing node senses the channel. The channel being sensed cannot be used.

반면, 대표 센싱노드(621)로부터 간섭 홉 거리 밖에 위치한 인지무선 사용자 노드(622)의 경우에는 대표 센싱노드(621)의 센싱구간과는 무관하게, 수신되는 공유 메시지(624, 625, 626)가 포함하는 ON, OFF 채널상태정보에 따라 해당 채널의 사용 가부를 판단할 수 있다. 공유 메시지가 포함한 채널상태정보 ON, OFF는 센싱 주기 T s (613, 623)만큼 유지되어야 함에 유의해야 한다.On the other hand, in the case of the cognitive wireless user node 622 located outside the interference hop distance from the representative sensing node 621, regardless of the sensing interval of the representative sensing node 621, the received shared messages 624, 625, and 626 are received. It is possible to determine whether to use the corresponding channel according to the ON and OFF channel state information including. Note that the channel status information ON and OFF included in the shared message must be maintained for the sensing period T s (613, 623).

에드 혹 네트워크의 특성 상, 둘 이상의 대표 센싱노드로부터 광고 메시지를 수신하였거나, 또는 둘 이상의 대표 센싱노드로부터 공유 메시지를 수신하는 인지무선 사용자 노드가 존재할 수 있다. 서로 다른 대표 센싱노드로부터의 공유메시지는 일시에 수신되지 않고, 각기 다른 시간에 수신될 수 있다. 따라서, 임의의 인지무선 사용자 노드는 일정기간 동안 수신된 모든 공유 메시지에 기초하여 각 채널들에 대한 상태를 결정할 수 있다. 이때, '일정기간'이라 함은 상기 도 5에서의 센싱주기 T s 의 시간(센싱주기는 주 사용자 노드 보호를 위한 최대 간섭 허용 시간을 기준으로 결정되었으므로)과 동일하다고 할 수 있다.Due to the nature of the ad hoc network, there may be a cognitive wireless user node that receives an advertisement message from two or more representative sensing nodes, or receives a shared message from two or more representative sensing nodes. Shared messages from different representative sensing nodes may not be received at a time, but may be received at different times. Thus, any cognitive radio user node may determine the status for each channel based on all shared messages received for a period of time. In this case, the term 'constant period' may be the same as the time of the sensing period T s in FIG. 5 (since the sensing period is determined based on the maximum interference allowable time for protecting the main user node).

도 7은 서로 상이한 대표 센싱노드로부터 공유 메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드의 채널 이용 여부를 도시한 도면이다.FIG. 7 illustrates whether a cognitive wireless user node receives a shared message from different representative sensing nodes.

도 7을 참고하면, 인지무선 사용자 노드(702)는 대표 센싱노드 1(701)과 대표 센싱노드 2(703) 모두로부터 공유 메시지를 수신할 수 있다. 대표 센싱노드 1(701)과 대표 센싱노드 2(703)의 센싱주기는 T s (704)로 동일하며, 인지무선 사용자 노드(702)는 대표 센싱노드 1(701)로부터 간섭 홉 거리 이내에 위치하고, 대표 센싱노드 2(703)로부터 간섭 홉 거리 밖에 위치하는 것으로 간주한다.Referring to FIG. 7, the cognitive wireless user node 702 may receive a shared message from both the representative sensing node 1 701 and the representative sensing node 2 703. The sensing periods of the representative sensing node 1 701 and the representative sensing node 2 703 are equal to T s 704, and the cognitive radio user node 702 is located within an interference hop distance from the representative sensing node 1 701. It is considered to be located outside the interference hop distance from representative sensing node 2 (703).

이 경우, 각 공유 메시지의 수신시 인지무선 사용자 노드(702)가 결정하는 채널상태정보는 도 6의 상황에서와 대체로 동일하다. 그러나, 인지무선 사용자 노드(702)는 대표 센싱노드 1(701)로부터 채널상태정보 ON을 포함한 공유 메시지(707)을 수신한 시점부터, T s 만큼의 시간이 경과할 때까지, 해당 채널에 대한 채널상태정보 OFF의 공유 메시지(708)를 수신하여도, 해당 채널을 사용가능한 것으로 판단하지 않는다. 즉, 공유 메시지(708)가 도달한 시점에서 인지무선 사용자 노드(702)는 이전 T s 의 시간동안 공유 메시지들을 보고(710), 이중 하나라도 ON의 채널상태정보를 포함하는 공유 메시지(707)가 있는 경우, 해당 채널을 여전히 사용 불가능 한 것으로 판단한다(즉, OR 규칙을 적용하여 채널상태정보를 판단한다).In this case, the channel state information determined by the cognitive radio user node 702 upon reception of each shared message is generally the same as in the situation of FIG. 6. However, the cognitive radio user node 702 receives the shared message 707 including the channel state information ON from the representative sensing node 1701, until the time T s elapses, for the corresponding channel. Even when the shared message 708 of the channel state information OFF is received, the channel is not determined to be available. That is, when the shared message 708 arrives, the cognitive radio user node 702 reports the shared messages for the time of the previous T s (710), and the shared message 707 including the channel state information of any one of them. If is present, it is determined that the channel is still unavailable (that is, the channel state information is determined by applying an OR rule).

임의의 인지무선 사용자 노드가 복수의 대표 센싱노드들로부터 공유 메시지를 수신한 경우, 해당 인지무선 사용자 노드는 각각의 채널들에 대한 채널상태정보에 OR 규칙을 적용하여, 각 채널들에 대한 상태를 결정한다.When a cognitive wireless user node receives a shared message from a plurality of representative sensing nodes, the cognitive wireless user node applies an OR rule to the channel state information of each channel to determine a state of each channel. Decide

도 8은 서로 상이한 대표 센싱노드에서 상이한 센싱 결과를 인지무선 사용자 노드로 전달하는 일례를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example of delivering different sensing results to cognitive wireless user nodes in different representative sensing nodes.

도 8을 참조하면, 존 공유 홉 거리는 광고 홉 거리보다 크기 때문에, 공유 메시지를 수신하는 인지무선 사용자 노드들 중 일부(803, 804)는 복수의 공유 메시지를 수신한다. 대표 센싱노드 1(801)은 센싱 결과 주 사용자 노드가 출현한 것으로 판단할 수 있다. 이와 반대로, 대표 센싱노드 2(802)는 센싱 결과 주 사용자 노드가 출현하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 인지무선 사용자 노드(803, 804)들은 각 대표 센싱노드(801, 802)로부터 각각 공유 메시지(810, 820)를 수신하고, OR 규칙에 의해 해당 채널에 현재 주 사용자 노드가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 인지무선 사용자 노드(803, 804)들은 센싱 결과 주 사용자 노드가 출현하지 않은 것으로 판단한 대표 센싱노드 2(802)에게 자신이 정정한 채널상태정보를 포함한 정정 메시지(805)를 전송한다.Referring to FIG. 8, since the zone shared hop distance is larger than the advertisement hop distance, some of the cognitive wireless user nodes 803 and 804 receiving the shared message receive a plurality of shared messages. The representative sensing node 1 801 may determine that the main user node has appeared as a result of the sensing. In contrast, the representative sensing node 2 802 may determine that the main user node does not appear as a result of the sensing. The cognitive wireless user nodes 803 and 804 may receive the shared messages 810 and 820 from the representative sensing nodes 801 and 802, respectively, and determine that the current primary user node exists in the corresponding channel by the OR rule. have. In this case, the cognitive wireless user nodes 803 and 804 transmit a correction message 805 including the channel state information corrected by the representative sensing node 2 802 that the main user node does not appear as a result of sensing.

만일, 대표 센싱노드 2(802)가 정정 메시지(805)를 수신하였다면, 자신의 '존 공유 홉 거리에 포함된 다른 인지무선 사용자 노드들로 정정 메시지를 전송(806)하여, 이를 수신한 인지무선 사용자 노드들이 정정된 채널상태정보에 따라 해당 채널에서의 데이터 통신을 하지 않도록 한다. 상기 대표 센싱노드 2(802)에 의한 정정 메시지를 수신한 인지무선 사용자 노드들은, 이후 정정 메시지(805)와 같은 추가적인 정정 메시지를 발생시키지 않는다.If the representative sensing node 2 802 receives the correction message 805, it transmits a correction message to other cognitive radio user nodes included in its' zone shared hop distance 806 and receives the correction message. Prevent user nodes from performing data communication on the channel according to the corrected channel state information. The cognitive wireless user nodes that received the correction message by the representative sensing node 2 802 do not then generate an additional correction message such as the correction message 805.

이하에서는 정정 메시지의 발생에 의한 주 사용자 노드 보호 측면의 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, the effect of the main user node protection aspect by the generation of the correction message will be described.

도 9는 복수의 대표 센싱노드가 주 사용자 노드의 출현 여부를 상이하게 판단하는 일례를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an example in which a plurality of representative sensing nodes differently determine whether a main user node is present.

임의의 서로 다른 두 대표 센싱노드의 센싱 결과가 다르게 나타나는 상황은 두 가지의 경우가 있을 수 있다. There may be two cases in which sensing results of two different representative sensing nodes are different.

하나는, 주 사용자 노드(913)의 전송 전력이 두 대표 센싱노드 모두(911, 912)에게 도달하지만, 이 중 일부 대표 센싱노드 1(912)가 잘못 검출(mis-detection)하는 경우(910)이고, 다른 하나는, 주 사용자 노드(924)의 전송 전력이 하나의 대표 센싱노드 1(921)에게는 도달하고, 다른 하나의 대표 센싱노드 2(922)에게는 도달하지 않는 경우(920)이다.One, if the transmit power of the primary user node 913 reaches both representative sensing nodes 911 and 912, but some of these representative sensing nodes 1 912 mis-detect (910) And the other, when the transmit power of the primary user node 924 reaches one representative sensing node 1 921 and does not reach the other representative sensing node 2 922 (920).

일부 대표 센싱노드가 잘못된 센싱 결과를 전달하는 경우, 상기 도 8에서의 정정 메시지 전파 과정을 통해 정정될 수 있으며, 인지무선 사용자 노드들은 해당 채널에서 데이터 통신을 수행하지 않게 되어, 잠정적인 주 사용자 노드가 존재할 수 있는 영역(914)에 간섭을 주지 않을 수 있게 된다.When some representative sensing nodes deliver an incorrect sensing result, they may be corrected through the correction message propagation process in FIG. 8, and the cognitive wireless user nodes do not perform data communication in the corresponding channel, thus providing a potential primary user node. May not interfere with the region 914 where there may be.

반면, 일부 대표 센싱노드만이 주 사용자 노드의 전송 영역이내에 포함된 경우에도 상기 도 8에서의 정정 메시지 전파 과정을 통해 채널상태정보가 정정될 수 있는데, 이는 주 사용자 노드가 출현하지 않는 것으로 판단한 임의의 인지무선 사용자 노드들(922, 923)이 해당 채널에서 통신(925)을 수행할 경우, 인지무선 사용자 노드의 전송 전력이 잠정적으로 주 사용자 노드가 존재할 수 있는 공간(926)에까지 간섭을 줄 가능성이 있기 때문이다.On the other hand, even if only some representative sensing nodes are included in the transmission area of the main user node, the channel state information may be corrected through the correction message propagation process of FIG. 8, which is determined that the main user node does not appear. If the cognitive wireless user nodes 922 and 923 perform communication 925 on the channel, the transmission power of the cognitive wireless user node may potentially interfere with the space 926 where the primary user node may exist. Because of this.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 분산적 센싱 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a sequence of a distributed sensing method according to an embodiment of the present invention.

단계 1010에서, 복수의 인지무선 사용자 노드들 중 적어도 하나가 대표 센싱노드로 결정된다. 이때, 복수의 인지무선 사용자 노드들은 하나의 센싱 라운드 동안 광고 홉 거리 내에 포함된 센싱노드의 개수, 현재시점까지 대표 센싱노드를 수행한 센싱노드의 개수에 기초하여 대표 센싱노드가 될 수 있다.In operation 1010, at least one of the plurality of cognitive wireless user nodes is determined as the representative sensing node. In this case, the plurality of cognitive radio user nodes may be representative sensing nodes based on the number of sensing nodes included in the advertisement hop distance during one sensing round, and the number of sensing nodes that have performed the representative sensing node up to the present time.

예컨대, 제1 센싱 라운드 동안 상기 복수의 인지무선 사용자 노드 중 어느 하나는 광고 홉 거리 내에 포함된 센싱노드의 개수, 현재시점까지 대표 센싱노드를 수행한 센싱노드의 개수에 기초하여 제1 대표 센싱노드로 결정하고, 제2 센싱 라운드 동안 상기 제1 대표 센싱노드를 제외한 나머지 복수의 인지무선 사용자 노드 중 어느 하나가 상기 광고 홉 거리 내에 포함된 센싱노드의 개수, 현재시점까지 대표 센싱노드를 수행한 센싱노드의 개수에 기초하여 제2 대표 센싱노드로 결정할 수 있는 것이다.For example, during the first sensing round, any one of the plurality of cognitive radio user nodes may be configured as the first representative sensing node based on the number of sensing nodes included in the advertisement hop distance and the number of sensing nodes that have performed the representative sensing node up to the present time. Determining the number of sensing nodes included in the ad hop distance within one of the plurality of cognitive wireless user nodes other than the first representative sensing node during the second sensing round, and performing the representative sensing node until the present time The second representative sensing node may be determined based on the number of nodes.

상기 대표 센싱노드는 주 사용자 노드가 이용하는 채널을 센싱하는 센싱구간, 대표 결정시점, 공유 홉 거리를 포함하는 광고 메시지를 광고 홉 거리 내에 포함된 상기 복수의 인지무선 사용자 노드로 제공한다.The representative sensing node provides an advertising message including a sensing section for sensing a channel used by the main user node, a representative decision point, and a shared hop distance to the plurality of cognitive wireless user nodes included in the advertising hop distance.

단계 1020에서, 상기 (복수의) 인지무선 사용자 노드는 상기 광고 메시지를 수신한다.In step 1020, the (plural) cognitive wireless user node receives the advertisement message.

단계 1030에서, 상기 대표 센싱노드는 상기 센싱구간에 주 사용자 노드가 이용하는 채널을 센싱한다.In step 1030, the representative sensing node senses a channel used by a main user node in the sensing section.

단계 1040에서, 상기 센싱구간이 종료되면, 상기 대표 센싱노드는 상기 센싱된 결과인 채널상태정보를 포함하는 공유 메시지를 상기 인지무선 사용자 노드로 제공한다. 이때, 상기 대표 센싱노드는 존 공유 홉 거리를 상기 광고 홉 거리보다 크게 설정하여, 상기 공유 메시지에 상기 설정된 존 공유 홉 거리를 포함시켜 제공할 수 있다.In step 1040, when the sensing section ends, the representative sensing node provides a shared message including channel state information as a result of the sensing to the cognitive wireless user node. In this case, the representative sensing node may set the zone sharing hop distance to be larger than the advertisement hop distance, and include the set zone sharing hop distance in the sharing message.

단계 1050에서, 상기 인지무선 사용자 노드는 상기 대표 센싱노드로부터 채널상태정보 및 존 공유 홉 거리를 포함하는 공유 메시지를 수신하고, 상기 채널상태정보에 기초하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단한다.In step 1050, the cognitive wireless user node receives a sharing message including channel state information and a zone sharing hop distance from the representative sensing node, and determines whether a main user node appears based on the channel state information.

이때, 상기 인지무선 사용자 노드는 상기 대표 센싱노드와의 거리가 간섭 홉 거리 이내인 경우, 상기 제공된 센싱구간을 묵음구간으로 설정할 수 있다. 그러나, 상기 대표 센싱노드와의 거리가 간섭 홉 거리를 초과하는 경우, 상기 인지무선 사용자 노드는 상기 센싱구간과 무관하게 데이터 전송 채널을 데이터 통신에 이용할 수 있다.In this case, the cognitive wireless user node may set the provided sensing section as a silent section when the distance from the representative sensing node is within an interference hop distance. However, when the distance from the representative sensing node exceeds the interference hop distance, the cognitive radio user node may use the data transmission channel for data communication regardless of the sensing interval.

단계 1060에서, 상기 인지무선 사용자 노드는 상기 존 공유 홉 거리 내에 위치한 인지무선 사용자 노드로 상기 공유 메시지를 전달한다.In step 1060, the cognitive radio user node forwards the sharing message to the cognitive radio user node located within the zone shared hop distance.

실시예로, 상기 인지무선 사용자 노드는 서로 다른 대표 센싱노드로부터 상이한 채널상태정보를 수신한 경우, OR 규칙을 이용하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단할 수 있다. 상기 OR 규칙을 적용하여 상기 주 사용자 노드의 출현이 판단된 경우, 상기 인지무선 사용자 노드는 상기 주 사용자 노드가 출현하지 않았다고 공유 메시지를 전송한 대표 센싱노드에게 정정 메시지를 전송할 수 있다.In an embodiment, when the cognitive wireless user node receives different channel state information from different representative sensing nodes, the cognitive wireless user node may determine whether the main user node appears by using an OR rule. When the appearance of the main user node is determined by applying the OR rule, the cognitive wireless user node may transmit a correction message to the representative sensing node that has transmitted the shared message that the main user node has not appeared.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. Methods according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

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

Claims (7)

복수의 인지무선 사용자 노드 중 적어도 하나를 대표 센싱노드로 결정하는 단계;
상기 대표 센싱노드에서, 센싱구간에, 주 사용자 노드가 이용하는 채널을 센싱하는 단계;
상기 대표 센싱노드에서, 상기 센싱구간의 종료 시, 상기 센싱된 결과인 채널상태정보를 포함하는 공유 메시지를, 상기 복수의 인지무선 사용자 노드로 제공하는 단계; 및
상기 대표 센싱노드에서, 상기 센싱구간, 대표 결정시점, 또는 광고 홉 거리 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를, 광고 홉 거리 내에 포함된 상기 복수의 인지무선 사용자 노드로 제공하는 단계
를 포함하고,
상기 공유 메시지를, 상기 복수의 인지무선 사용자 노드로 제공하는 단계는,
존 공유 홉 거리를 상기 광고 홉 거리보다 크게 설정하여, 상기 공유 메시지에 상기 설정된 존 공유 홉 거리를 포함시켜 제공하는 단계
를 포함하는 분산적 센싱 방법.Determining at least one of the plurality of cognitive wireless user nodes as a representative sensing node;
Sensing, by the representative sensing node, a channel used by a main user node in a sensing section;
Providing, at the representative sensing node, a sharing message including channel state information as a result of the sensing to the plurality of cognitive wireless user nodes when the sensing section ends; And
Providing, at the representative sensing node, an advertisement message including at least one of the sensing section, a representative determination time point, or an advertisement hop distance to the plurality of cognitive wireless user nodes included in an advertisement hop distance.
Including,
Providing the sharing message to the plurality of cognitive wireless user nodes,
Setting a zone shared hop distance to be larger than the advertisement hop distance, and including the set zone shared hop distance in the sharing message.
Distributed sensing method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 대표 센싱노드로 결정하는 단계는,
제1 센싱 라운드 동안 상기 복수의 인지무선 사용자 노드 중 어느 하나가 광고 홉 거리 내에 포함된 센싱노드의 개수, 현재시점까지 대표 센싱노드를 수행한 센싱노드의 개수에 기초하여 제1 대표 센싱노드로 결정하는 단계; 및
제2 센싱 라운드 동안 상기 제1 대표 센싱노드를 제외한 나머지 복수의 인지무선 사용자 노드 중 어느 하나가 상기 광고 홉 거리 내에 포함된 센싱노드의 개수, 현재시점까지 대표 센싱노드를 수행한 센싱노드의 개수에 기초하여 제2 대표 센싱노드로 결정하는 단계
를 포함하는 분산적 센싱 방법.The method of claim 1,
Determining the representative sensing node,
During the first sensing round, one of the plurality of cognitive radio user nodes is determined as the first representative sensing node based on the number of sensing nodes included in an advertisement hop distance and the number of sensing nodes that have performed the representative sensing node up to the present time. Doing; And
One of the plurality of cognitive wireless user nodes other than the first representative sensing node during the second sensing round is determined by the number of sensing nodes included in the advertising hop distance and the number of sensing nodes that performed the representative sensing node up to the present time. Determining as the second representative sensing node based on the
Distributed sensing method comprising a. 제2항에 있어서,
임의의 인지무선 사용자 노드의 광고 홉 거리는,
임의의 주 송신 사용자 노드의 해석 가능 전송거리인 주 사용자 노드 전송거리, 임의의 주 송신 사용자 노드의 검출 가능 거리인 주 사용자 노드 검출거리, 인지무선 사용자 노드의 한 홉 전송거리, 또는 인지무선 사용자 노드의 간섭 거리 중 적어도 하나를 이용하여 결정하는, 분산적 센싱 방법.The method of claim 2,
The ad hop distance of any cognitive radio user node is
Primary user node transmission distance, which is an interpretable transmission distance of any primary transmitting user node, primary user node detection distance, which is a detectable distance of any primary transmitting user node, one hop transmission distance of a cognitive wireless user node, or cognitive wireless user node And determining using at least one of the interference distances of. 삭제delete 제1 인지무선 사용자 노드에서, 대표 센싱노드로부터 채널상태정보 및 존 공유 홉 거리를 포함하는 공유 메시지를 수신하는 단계;
상기 제1 인지무선 사용자 노드에서, 상기 채널상태정보에 기초하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1 인지무선 사용자 노드에서, 상기 존 공유 홉 거리 내에 위치한 제2 인지무선 사용자 노드로 상기 공유 메시지를 전달하는 단계
를 포함하는 분산적 센싱 방법.Receiving, at a first cognitive radio user node, a sharing message comprising channel state information and a zone shared hop distance from a representative sensing node;
Determining, at the first cognitive radio user node, whether a main user node is present based on the channel state information; And
Forwarding the sharing message from the first cognitive radio user node to a second cognitive radio user node located within the zone shared hop distance;
Distributed sensing method comprising a. 제5항에 있어서,
상기 제1 인지무선 사용자 노드와 상기 대표 센싱노드와의 거리가 간섭 홉 거리 이내인 경우, 상기 제1 인지무선 사용자 노드에서, 주 사용자 노드가 이용하는 채널을 센싱하는 것과 연관된 센싱구간을, 묵음구간으로 설정하는 단계; 또는
상기 제1 인지무선 사용자 노드와 상기 대표 센싱노드와의 거리가 간섭 홉 거리를 초과하는 경우, 상기 제1 인지무선 사용자 노드에서, 상기 센싱구간과 무관하게 데이터 전송 채널을 데이터 통신에 이용하는 단계
를 더 포함하는, 분산적 센싱 방법.The method of claim 5,
When the distance between the first cognitive radio user node and the representative sensing node is within an interference hop distance, a sensing section associated with sensing a channel used by a main user node is silently performed at the first cognitive radio user node. Setting up; or
When the distance between the first cognitive radio user node and the representative sensing node exceeds an interference hop distance, using the data transmission channel for data communication at the first cognitive radio user node regardless of the sensing interval.
Further comprising, a distributed sensing method. 제5항에 있어서,
서로 다른 대표 센싱노드로부터 상이한 채널상태정보를 수신한 경우, 상기 제1 인지무선 사용자 노드에서, OR 규칙을 이용하여 주 사용자 노드의 출현 여부를 판단하는 단계;
상기 OR 규칙을 적용하여 상기 주 사용자 노드의 출현이 판단된 경우, 상기 제1 인지무선 사용자 노드에서, 상기 주 사용자 노드가 출현하지 않았다고 공유 메시지를 전송한 대표 센싱노드에게 정정메시지를 전송하는 단계; 및
상기 정정메시지를 수신한 대표 센싱노드가 정정된 채널상태정보를 포함한 정정메시지를 존 공유 홉 거리 내에 위치한 제2 인지무선 사용자 노드에게 재차 전송하는 단계
를 더 포함하는 분산적 센싱 방법.The method of claim 5,
When receiving different channel state information from different representative sensing nodes, at the first cognitive wireless user node, determining whether a primary user node is present using an OR rule;
When the appearance of the main user node is determined by applying the OR rule, transmitting, by the first cognitive wireless user node, a correction message to a representative sensing node that has transmitted a shared message that the main user node has not appeared; And
Representative sensing node receiving the correction message transmits the correction message including the corrected channel state information to the second cognitive radio user node located within the zone shared hop distance
Distributed sensing method further comprising.
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