KR101292071B1 - Method for simulating based on modeling and simulation framework in distributed cognitive radio networks - Google Patents

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KR101292071B1
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band
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spectral range
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박수범
김보성
권세훈
노병희
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아주대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A simulation method based on modeling and simulation framework in a distributed recognition wireless network is provided to offer modeling and simulation framework capable of reflecting performance element of recognition wireless technology in a distributed recognition wireless network. CONSTITUTION: A main user node generates virtual traffic with respect to a corresponding spectral range (S410). The main user node transmits the virtual traffic to the corresponding spectral range. A sub user node selects one spectral range in the plurality of spectral ranges (S420). The sub user node confirms an idle state of the selected spectral range according to detection of the virtual traffic transmitted to the selected spectral range (S440). If the selected spectral range is confirmed to be the idle state, the sub user node transmits a packet through the selected spectral range (S460). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S410) Transmit to a spectral range by generating virtual traffic in a main user node; (S420) Select the spectral range in the spectral range; (S430) Sense a presence of the virtual traffic of the spectral range selected in a sub user node; (S440) Is the spectral range idle?; (S450) Select a spectral access protocol; (S460) Transmit a packet to the selected spectral range using selected spectral access protocol

Description

분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법 {Method for simulating based on modeling and simulation framework in distributed cognitive radio networks}Simulation method based on modeling and simulation framework in distributed cognitive radio networks

본 발명은 분산형 인지 무선 네트워크에서의 시뮬레이션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인지 무선 기술의 성능 요소를 반영할 수 있는 모델링과 시뮬레이션(modeling and simulation, M&S) 프레임워크를 제시하여 하이브리드 접속 프로토콜을 시뮬레이션할 수 있는 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.The present invention relates to simulation in a distributed cognitive radio network. More particularly, the present invention proposes a modeling and simulation (M & S) framework that can reflect performance factors of cognitive radio technology to simulate a hybrid access protocol. It is about a simulation method which can be done.

유비쿼터스 정보화 사회의 도래와 함께 한정된 주파수 자원에 대한 수요가 증가됨에 따라 이를 효율적으로 이용하기 위한 기술이 더욱 각광을 받고 있다.As the demand for limited frequency resources increases with the arrival of the ubiquitous information society, technologies for efficiently using them are getting more attention.

인지 무선 (cognitive radio, CR) 기술은 전파 환경을 측정하여 측정된 전파 환경에 적합하게 무선 기기의 운용 매개변수(parameters)를 설정하여 동작하는 무선 기술이다. 예를 들어, 무선 기기의 전송 용량을 채널 특성에 맞게 최대화, 기기 간 간섭 최소화, 다른 기종 시스템 간에 상호 운용성 촉진, 또는 비사용 주파수를 찾아서 주 사용자 (primary user, PU)가 사용하지 않는 시간에 이용하는 기술이 모두 이 범주에 속한다.Cognitive radio (CR) technology is a radio technology that operates by measuring radio wave conditions and setting operating parameters of a wireless device appropriate to the measured radio wave environment. For example, maximizing the transmission capacity of a wireless device to match channel characteristics, minimizing device-to-device interference, facilitating interoperability between different systems, or locating unused frequencies at times when the primary user (PU) is not using them. Technologies all fall into this category.

2006년부터 본격적으로 시작된 인지 무선 기술의 연구는 지금까지도 꾸준하게 이루어지고 있으며, 다양한 방법과 도구를 사용하여 연구되고 있다. 인지 무선과 같은 복잡한 시스템에서 제안된 기술의 성능 검증을 위한 방법으로 모델링과 시뮬레이션(modeling and simulation, M&S) 프레임워크가 있으며, 도구로서 시뮬레이터 (simulator)를 사용한다.The research on cognitive radio technology, which began in earnest since 2006, has been steadily being conducted, and has been studied using various methods and tools. Modeling and simulation (M & S) framework is a method to verify the performance of the proposed technology in complex systems such as cognitive radio, and the simulator is used as a tool.

일반적으로 M&S 프레임워크는 기존의 워게임 영역을 대폭 확대하여 국방기획관리상의 소요제기, 획득관리 및 분석평가는 물론, 군의 훈련까지를 과학적으로 지원하는 도구 및 수단을 총칭하는 개념으로 전쟁 또는 전투요소들의 영향을 연구하기 위해 실전과 유사한 가상전투상황을 조성해주고, 전쟁 또는 전투요소들의 효과를 측정 및 평가해 주는 도구이다. 이를 위한 M&S 프레임워크는 분산시뮬레이션 환경 구축에 필요한 모듈로 구성되어 있으며, 이를 기반으로 요구 기능을 수행하는 모델을 구현하여 시뮬레이션 소프트웨어의 상호 연동성을 제공한다.In general, the M & S framework is a general concept of tools and means for scientifically supporting military training, as well as requirements, defense management, and analysis of defense planning by expanding the existing wargame domain. It is a tool to create a virtual battle situation similar to a battle to study the effects of elements, and to measure and evaluate the effects of war or combat elements. The M & S framework consists of the modules necessary for building a distributed simulation environment. Based on this, the M & S framework provides the interoperability of simulation software by implementing a model that performs the required functions.

이러한, M&S 기술은 상호연동 기술, 합성환경 기술, 가상현실 기술 등의 급속한 발전으로 새로운 발전의 전환점을 맞이하였다. 상호연동 기술은 서로 상이한 모델들을 통신네트워크로 연결하여 대규모의 시뮬레이션이 가능하게 하였고, 합성환경 기술과 가상현실 기술은 전장 묘사의 충실도를 향상시켜 마치 실제처럼 묘사할 수 있는 가상 전투공간을 창출하였다. 이런 관련 기술의 발전은 M&S 기술을 많은 분야에 널리 이용될 수 있는 계기를 마련하였다.Such M & S technology has reached a turning point of new development through rapid development of interworking technology, synthetic environment technology, and virtual reality technology. Interoperability technology enables different simulations by connecting different models to a communication network. Synthetic environment technology and virtual reality technology enhance the fidelity of battlefield description, creating a virtual battle space that can be depicted as if it were real. The development of these related technologies provided an opportunity for M & S technology to be widely used in many fields.

또한, M&S 기술은 국방 분야에서도 여러 방면에 사용되고 있다. 전력발전 분야에서는 전력분석, 무기체계 효과분석 및 부대 효과분석, 그리고 전투실험을 지원한다. 획득 분야에서는 체계요구개발, 체계 설계, 시험평가, 군수지원, 제조에 사용되어 체계 획득 비용 절감과 개발 기간의 단축 효과를 주고 있다. 훈련 분야에서는 워게임, 시뮬레이터, 그리고 실기동 훈련을 상호 연동하여 가상 훈련환경을 창출함으로써 훈련효과 극대화에 도움을 주고 있다. 이처럼 M&S의 활용도가 증가됨에 따라 M&S 개발의 소요가 증대되며, 이에 따라 M&S 사업의 효율적 수행과 경제적 획득을 위해 M&S 소프트웨어의 재사용성, 상호운용성, 그리고 개발의 용이성, 유지보수 및 확장의 용이성에 관심이 증폭되고 있다.
M & S technology is also used in many areas in the defense sector. In the field of power generation, power analysis, weapon system effect analysis and unit effect analysis, and combat testing are supported. In the field of acquisition, it is used for system requirements development, system design, test evaluation, logistics support, and manufacturing, which reduces the cost of system acquisition and shortens the development period. In the field of training, it helps to maximize the training effect by creating a virtual training environment by interlocking wargames, simulators, and real-world training. As the utilization of M & S increases, the demand for M & S development increases, and accordingly, attention is paid to the reusability, interoperability of M & S software, and the ease of development, maintenance and expansion for efficient execution and economic acquisition of M & S business. Is being amplified.

하지만, 종래 인지 무선 기술 연구를 위한 네트워크 시뮬레이터에는 ns-2/ns-3, OPNET, NetSim, QualNet 등이 있는데, 종래의 연구들은 극히 제한적인 용도로서 네트워크 시뮬레이터를 사용했다. 인지 무선 기술 연구에 다양한 각도로 접근하기 위해서는 인지 무선 기술의 성능 요소 등을 반영한 프레임워크를 제시할 수 있어야 한다.However, there are ns-2 / ns-3, OPNET, NetSim, QualNet, etc. in the network simulator for research of conventional cognitive radio technology, and the conventional studies used the network simulator as a very limited use. In order to approach cognitive radio technology from various angles, it is necessary to present a framework that reflects performance factors of cognitive radio technology.

한국공개특허 제2012-0075549호 (공개일 2012.07.09)Korean Patent Publication No. 2012-0075549 (Published 2012.07.09)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 분산형 인지 무선 네트워크에서 인지 무선 기술의 성능 요소를 반영할 수 있는 모델링과 시뮬레이션 프레임워크를 제시하여 하이브리드 접속 프로토콜을 시뮬레이션할 수 있는 분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention, which is designed to solve the above problems, is to propose a modeling and simulation framework that can reflect the performance factor of cognitive radio technology in a distributed cognitive radio network to simulate a hybrid access protocol. To provide a simulation method based on modeling and simulation framework in distributed cognitive wireless network.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법은 복수의 주 사용자 노드들과 복수의 부 사용자 노드들을 포함하는 분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법에 있어서, 상기 주 사용자 노드에서 해당 스펙트럼 대역에 대한 가상 트래픽을 생성하여 상기 해당 스펙트럼 대역으로 전송하는 단계; 상기 부 사용자 노드에서 복수의 스펙트럼 대역 중 어느 하나의 스펙트럼 대역을 선택하는 단계; 상기 부 사용자 노드에서 상기 선택된 스펙트럼 대역으로 전송되는 상기 가상 트래픽의 감지 유무에 따라 상기 선택된 스펙트럼 대역의 유휴 상태를 확인하는 단계; 및 상기 부 사용자 노드에서 상기 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a modeling and simulation framework-based simulation method according to an embodiment of the present invention provides a modeling and simulation frame in a distributed cognitive radio network including a plurality of primary user nodes and a plurality of secondary user nodes. A walk-based simulation method comprising: generating virtual traffic for a corresponding spectrum band at the primary user node and transmitting the generated virtual traffic in the corresponding spectrum band; Selecting at least one spectral band of a plurality of spectral bands at the secondary user node; Checking an idle state of the selected spectrum band according to whether the virtual traffic transmitted from the secondary user node is transmitted to the selected spectrum band; And transmitting the packet through the selected spectral band when the selected spectral band is identified as idle in the secondary user node.

상기 패킷을 전송하는 단계는 미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중 상기 선택된 스펙트럼 대역에 대응하는 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 상기 패킷을 전송할 수 있다.The transmitting of the packet may transmit the packet through the selected spectrum band using a spectrum access protocol corresponding to the selected spectrum band among a plurality of predetermined spectrum access protocols.

상기 패킷을 전송하는 단계는 상기 분산형 인지 무선 네트워크의 환경을 고려하여 상기 미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중 상기 선택된 스펙트럼 대역에 대응하는 스펙트럼 접속 프로토콜을 선택할 수 있고, 상기 분산형 인지 무선 네트워크의 환경은 기반 시설(infrastructure) 유무에 대한 분산형 인지 무선 네트워크의 환경일 수 있다.The transmitting of the packet may select a spectrum access protocol corresponding to the selected spectrum band from among the plurality of predetermined spectrum access protocols in consideration of the environment of the distributed cognitive wireless network, The environment may be an environment of a distributed cognitive wireless network with or without infrastructure.

상기 패킷을 전송하는 단계는 상기 분산형 인지 무선 네트워크가 다중 홉 환경인 경우 미리 결정된 백오프 시간 동안 대기한 후 상기 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 상기 패킷을 전송할 수 있다.In the transmitting of the packet, when the distributed cognitive wireless network is a multi-hop environment, the packet may be transmitted through the selected spectrum band when the selected spectrum band is idle after waiting for a predetermined backoff time. .

상기 패킷을 전송하는 단계는 상기 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 RTS(request to send)를 송신하고 CTS(clear to send)가 수신되면 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 상기 패킷을 전송할 수 있다.The transmitting of the packet may include transmitting a request to send (RTS) when the selected spectrum band is idle, and transmitting the packet through the selected spectrum band when a clear to send (CTS) is received.

상기 선택하는 단계는 상기 부 사용자 노드의 트랜시버 개수를 고려하여 상기 어느 하나의 스펙트럼 대역을 선택할 수 있다.
The selecting may include selecting one of the spectral bands in consideration of the number of transceivers of the secondary user node.

본 발명의 일 실시예에 따른 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 장치는 복수의 주 사용자 노드들과 복수의 부 사용자 노드들을 포함하는 분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 장치에 있어서, 미리 결정된 복수의 스펙트럼 대역 중 어느 하나의 스펙트럼 대역을 선택하는 대역 선택부; 상기 주 사용자 노드로부터 상기 선택된 스펙트럼 대역으로 전송된 가상 트래픽의 유무를 감지하는 감지부; 및 상기 가상 트래픽의 감지 여부에 따라 상기 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 패킷을 전송하는 패킷 전송부를 포함한다.Modeling and simulation framework based simulation apparatus according to an embodiment of the present invention is a modeling and simulation framework based simulation apparatus in a distributed cognitive radio network comprising a plurality of primary user nodes and a plurality of secondary user nodes A band selector for selecting any one of a plurality of predetermined spectrum bands; A detector for detecting the presence or absence of virtual traffic transmitted from the main user node to the selected spectrum band; And a packet transmitter configured to transmit a packet through the selected spectrum band when the selected spectrum band is determined to be in an idle state according to whether the virtual traffic is detected.

나아가, 본 발명의 장치는 미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중 상기 선택된 스펙트럼 대역에 대응하는 스펙트럼 접속 프로토콜을 선택하는 프로토콜 선택부를 더 포함하고, 상기 패킷 전송부는 상기 선택된 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 상기 패킷을 전송할 수 있다.Furthermore, the apparatus of the present invention further includes a protocol selector for selecting a spectrum access protocol corresponding to the selected spectrum band among a plurality of predetermined spectrum access protocols, wherein the packet transmission unit is configured to select the selected spectrum access protocol using the selected spectrum access protocol. The packet may be transmitted through a spectral band.

본 발명에 따르면, 분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반으로 인지 무선 기술의 성능 요소를 반영하여 하이브리드 접속 프로토콜을 시뮬레이션할 수 있다.According to the present invention, a hybrid access protocol can be simulated by reflecting the performance factor of cognitive radio technology based on a modeling and simulation framework in a distributed cognitive wireless network.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예의 시스템 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 부 사용자 노드에서 수행되는 스펙트럼 관리 기능을 나타낸 것이다.
도 3은 주사용자 노드의 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 단계 S460에 대한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
Figure 1 shows a system configuration of an embodiment for explaining the present invention.
2 illustrates a spectrum management function performed at a secondary user node.
3 shows a configuration of an embodiment of a main user node.
4 is a flowchart illustrating an operation of a modeling and simulation framework based simulation method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows an operation flowchart of an embodiment of step S460 of FIG. 4.
6 illustrates a configuration of a modeling and simulation framework based simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the term "comprising" or " comprising " is intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, , But do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법 및 그 장치를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a modeling and simulation framework based simulation method and apparatus in a distributed cognitive radio network according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예의 시스템 구성을 나타낸 것이다.Figure 1 shows a system configuration of an embodiment for explaining the present invention.

도 1을 참조하면, 인지 무선 네트워크는 주 네트워크(primary network)와 부 네트워크(secondary network)로 구성/구분되며, 주 네트워크는 주 사용자(primary user, PU) 노드가 면허 대역(licensed band)을 정적(static)으로 할당하여 사용하는 네트워크를 말하고, 부 네트워크는 면허 대역에서 주 사용자 노드가 사용하지 않는 대역을 부 사용자(secondary user, SU) 노드가 동적(dynamic/opportunistic)으로 접근하여 사용하는 네트워크를 말한다.Referring to FIG. 1, a cognitive radio network is configured / separated into a primary network and a secondary network, in which a primary user (PU) node statically licenses a licensed band. (Network) refers to the network allocated and used, and the secondary network refers to a network in which the secondary user (SU) node accesses and uses the band not used by the primary user node in the licensed band. Say.

PU 노드와 SU 노드는 모두 복수 개로 운영 가능하지만, 인지 무선 네트워크에서 성능 검증의 대상은 SU 노드이기 때문에 PU 노드는 노드 모듈 단위로 운용될 필요가 없으며, 운영하고자 하는 복수 개의 스펙트럼 대역에 원하는 양의 부하만 반영하면 되기 때문에 복수 개의 PU 노드를 도시된 일 예와 같이 Mini-PU source로 해서 PU 트래픽 생성 노드 모듈로 운영할 수 있다.Although both PU nodes and SU nodes can be operated in a plurality, but since the target of performance verification in a cognitive wireless network is a SU node, a PU node does not need to be operated in units of node modules. Since only the load needs to be reflected, the plurality of PU nodes may be operated as a PU traffic generation node module as a Mini-PU source as shown in the illustrated example.

이 때, PU 트래픽 생성 노드는 CTMC (Continuous Time Markov Chain) 모델을 사용하여 복수(N) 개의 Mini-PU source에서 트래픽을 생성함으로써, 복수의 스펙트럼 대역에 트래픽 부하를 주도록 구현할 수 있다.In this case, the PU traffic generation node may generate traffic from a plurality of ( N ) Mini-PU sources by using a Continuous Time Markov Chain (CTMC) model, thereby loading traffic on a plurality of spectrum bands.

또한, PU 노드는 도 1에 도시된 바와 같이 복수(K)의 SU 노드들이 해당 스펙트럼의 유휴를 판단할 수 있도록 트래픽 특성 등을 반영하여 실제로 패킷을 생성하여 트래픽을 만드는 것이 아니라, SU가 가상으로(virtually) 감지할 수 있도록 가상 트래픽을 자료구조(스펙트럼 상태 자료구조)에 반영하며, PU 노드의 트래픽이 생성되는 스펙트럼 대역의 개수는 N 개로 조정 가능하다.In addition, as shown in FIG. 1, the PU node does not actually generate a packet by reflecting traffic characteristics and the like so that a plurality of (K) SU nodes can determine idleness of a corresponding spectrum. The virtual traffic is reflected in the data structure (spectrum state data structure) to be detected (virtually), and the number of spectral bands in which traffic of the PU node is generated can be adjusted to N.

이 때, PU 노드에서 트래픽을 생성하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, PU 노드는 초기화부, 생성부 및 등록부를 포함할 수 있다.At this time, to generate traffic in the PU node, as shown in FIG. 3, the PU node may include an initialization unit, a generation unit, and a registration unit.

초기화부는 SU 노드가 접근하게 될 자료구조 즉, 도 1에 도시된 스펙트럼 상태 자료구조를 초기화한다.The initialization unit initializes the data structure that the SU node will access, that is, the spectral state data structure shown in FIG.

이 때, 초기화부는 cr_cnf_pu_traffic_init( ) 기능을 수행하여 스펙트럼 상태 자료 구조를 초기화할 수 있다.At this time, the initialization unit may initialize the spectrum state data structure by performing a cr_cnf_pu_traffic_init () function.

생성부는 해당 스펙트럼 대역에서 원하는 부하만큼 트래픽을 생성한다.The generation unit generates traffic by a desired load in the corresponding spectrum band.

이 때, 생성부는 cr_cnf_pu_traffic_gen ( ) 기능을 수행하여 해당 스펙트럼 대역에서 원하는 부하만큼의 트래픽을 생성할 수 있다.At this time, the generation unit may perform the cr_cnf_pu_traffic_gen () function to generate traffic of a desired load in the corresponding spectrum band.

등록부는 초기화한 스펙트럼 상태 자료구조를 SU 노드들이 감지할 수 있도록 생성한 트래픽의 내용을 시스템 프로세스에 등록한다.The register registers the contents of the generated traffic to the system process so that the SU nodes can detect the initialized spectrum state data structure.

이 때, 등록부는 cr_cnf_pu_traffic_reg( ) 기능을 이용하여 초기화한 스펙트럼 상태 자료구조를 SU 노드들이 감지할 수 있도록 생성한 트래픽의 내용을 시스템 프로세스에 등록할 수 있다.At this time, the registration unit may register the contents of the traffic generated so that the SU nodes can detect the spectral state data structure initialized using the cr_cnf_pu_traffic_reg () function to the system process.

이와 같은 구성을 포함하는 PU 노드는 시뮬레이션이 시작되는 시점에서 초기화, 트래픽 생성 및 트래픽 내용 등록 모두를 순차적으로 수행한다.The PU node including such a configuration sequentially performs all initialization, traffic generation, and traffic content registration at the time when the simulation starts.

SU 노드는 인지 무선 네트워크의 주체로 각 SU 노드 마다 성능을 검증할 수 있도록 복수 개의 노드 모듈 단위로 운용한다.The SU node is a subject of a cognitive radio network and operates in units of a plurality of node modules to verify performance of each SU node.

각 SU 노드는 스펙트럼 센싱(spectrum sensing), 스펙트럼 결정(spectrum decision), 스펙트럼 공 (spectrum sharing), 스펙트럼 이동(spectrum mobility)의 4가지 스펙트럼 관리 기능을 대표적으로 수행할 수 있지만, 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 스펙트럼 센싱, 스펙트럼 결정, 스펙트럼 공유를 다룬다.Each SU node can perform four types of spectrum management functions, namely spectrum sensing, spectrum decision, spectrum sharing, and spectrum mobility. It covers spectrum sensing, spectral determination, and spectral sharing as shown.

스펙트럼 센싱를 위해 SU 노드는 PU 탐지(PU detection), 협력(cooperation), 센싱 제어(sensing control)를 수행한다. For spectrum sensing, the SU node performs PU detection, cooperation, and sensing control.

SU 노드는 도 2에 도시된 바와 같이 스펙트럼 센싱, 스펙트럼 결정, 스펙트럼 공유 기능을 수행할 수 있는데, 스펙트럼 센싱 기능이 점선 처리된 것은 물리적으로 스펙트럼 대역의 상황을 인지하는 것이 아니라, 가상으로 만들어진 PU 노드의 트래픽 즉, 가상 트래픽을 감지하여 스펙트럼 대역의 유휴 상태를 확인하기 때문이다.As shown in FIG. 2, the SU node may perform spectrum sensing, spectrum determination, and spectrum sharing. The dotted line processing of the spectrum sensing function does not physically recognize the situation in the spectrum band, but is a virtually created PU node. This is because the idle state of the spectrum band is checked by detecting the traffic of the virtual traffic.

이 때, SU 노드는 스펙트럼 센싱을 통하여 스펙트럼 대역에서 유휴 상태를 확인하면 스펙트럼 공유 기능의 스펙트럼 접속 기능을 수행하여 패킷 전송을 실시할 수 있다. 물론, 스펙트럼 대역으로 패킷을 전송하기 위해서는 스펙트럼 접속 프로토콜을 선택하여야 하며, 이런 SU 노드에 대한 상세한 동작에 대해 도 6에서 설명한다.
At this time, if the SU node checks the idle state in the spectrum band through spectrum sensing, the SU node may perform packet transmission by performing a spectrum access function of the spectrum sharing function. Of course, in order to transmit a packet in the spectrum band, a spectrum access protocol should be selected, and the detailed operation of this SU node will be described in FIG. 6.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 복수의 주 사용자 노드들과 복수의 부 사용자 노드들을 포함하는 분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법에 대한 것이다.4 is a flowchart illustrating a modeling and simulation framework-based simulation method according to an embodiment of the present invention, which is modeled in a distributed cognitive wireless network including a plurality of primary user nodes and a plurality of secondary user nodes. And simulation framework based simulation method.

도 4를 참조하면, 본 발명의 방법은 부 사용자 노드가 스펙트럼 대역을 감지할 수 있도록 주 사용자 노드 각각에서 해당 스펙트럼 대역에 대한 가상 트래픽을 생성하고, 생성한 가상 트래픽을 해당 스펙트럼 대역으로 전송한다(S410).Referring to FIG. 4, the method of the present invention generates virtual traffic for the corresponding spectrum band at each of the primary user nodes so that the secondary user node can detect the spectrum band, and transmits the generated virtual traffic to the corresponding spectrum band ( S410).

부 사용자 노드 각각에서 복수의 스펙트럼 대역 중 어느 하나의 스펙트럼 대역을 선택한다.Each of the secondary user nodes selects one of the plurality of spectrum bands.

이 때, 부 사용자 노드는 부 사용자 노드의 트랜시버(transceiver) 개수를 고려하여 스펙트럼 대역을 선택할 수 있다. 예컨대, 부 사용자 노드는 트랜시버의 개수가 한 개인 경우 FO-OSA, OPS-MA, OIS-MA 등의 스펙트럼 대역을 선택할 수 있다. 물론, 상황에 따라 선택될 수 있는 스펙트럼 대역이 달라질 수 있다.At this time, the secondary user node may select the spectrum band in consideration of the number of transceivers of the secondary user node. For example, the secondary user node may select spectral bands such as FO-OSA, OPS-MA, and OIS-MA when the number of transceivers is one. Of course, the spectrum band that can be selected may vary depending on the situation.

스펙트럼 대역이 선택되면, 부 사용자 노드는 주 사용자 노드로부터 선택된 스펙트럼 대역으로 전송된 가상 트래픽 유무를 감지하고, 가상 트래픽 감지 유무에 따라 해당 스펙트럼 대역의 유휴를 판단한다(S430, S440).When the spectrum band is selected, the secondary user node detects the presence or absence of virtual traffic transmitted from the primary user node to the selected spectrum band, and determines the idle of the corresponding spectrum band according to whether the virtual traffic is detected (S430 and S440).

즉, 부 사용자 노드는 해당 스펙트럼 대역에서 가상 트래픽이 감지되면 해당 스펙트럼 대역이 유휴 상태인 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우에는 해당 스펙트럼 대역이 유휴 상태가 아닌 것으로 판단한다.That is, the secondary user node determines that the spectrum band is idle when the virtual traffic is detected in the spectrum band, and otherwise determines that the spectrum band is not idle.

단계 S440 판단 결과, 해당 스펙트럼 대역이 유휴 상태이면 미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중 선택된 해당 스펙트럼 대역에 대응하는 스펙트럼 접속 프로토콜을 선택하고, 선택된 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 선택된 해당 스펙트럼 대역으로 패킷을 전송한다(S450, S460).In operation S440, when the corresponding spectrum band is idle, a spectrum access protocol corresponding to the selected spectrum band is selected from among a plurality of predetermined spectrum access protocols, and the packet is transmitted to the selected spectrum band using the selected spectrum access protocol. (S450, S460).

여기서, 패킷을 전송하기 위한 스펙트럼 접속 프로토콜은 분산형 인지 무선 네트워크의 환경을 고려하여 선택될 수 있으며, 분산형 인지 무선 네트워크의 환경은 기반 시설이 없는(infrastructure-less) 분산형 인지 무선 네트워크의 환경일 수도 있고, 기반 시설이 있는(infrastructure-based) 중앙형(centralized) 인지 무선 네트워크 일 수도 있다. 물론, 분산형 인지 무선 네트워크 환경은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 적용할 수 있는 모든 환경을 포함할 수 있다.Here, the spectrum access protocol for packet transmission may be selected in consideration of the environment of the distributed cognitive wireless network, and the environment of the distributed cognitive wireless network is an environment of the distributed cognitive wireless network that is infrastructure-less. It may be, or it may be an infrastructure-based centralized cognitive wireless network. Of course, the distributed cognitive radio network environment is not limited thereto, and may include any environment to which the spirit of the present invention may be applied.

이 때, 기반 시설이 없는 분산형 인지 무선 네트워크의 경우에는 스펙트럼 접속 프로토콜로서 CSMA와 ALOHA를 기본적으로 구현할 수 있고, 타임 슬롯 구조에서 랜덤 접속(random access) 프로토콜을 운용할 수 있기 때문에 하이브리드 접속(hybrid access) 프로토콜을 적용할 수 있다. 반면, 기반 시설이 있는 중앙형 인지 무선 네트워크를 고려한다면, 스펙트럼 접속 프로토콜로서 TDMA와 같은 프로토콜도 구현할 수 있다. 즉, 본 발명은 운용되는 네트워크 환경에 따라 적절한 접속 프로토콜을 구현하여 모듈 단위로 추가할 수 있다.
At this time, in the distributed cognitive wireless network without infrastructure, CSMA and ALOHA can be basically implemented as spectrum access protocols, and a random access protocol can be operated in a time slot structure. access) protocol can be applied. On the other hand, considering a centralized cognitive radio network with infrastructure, a protocol such as TDMA can be implemented as a spectrum access protocol. That is, the present invention may be added in units of modules by implementing an appropriate access protocol according to the network environment in which the present invention operates.

이런, 본 발명에 따른 방법이 다중 홉의 인지 무선 네트워크에 적용되는 경우 숨은 노드(hidden terminal) 또는 노출 노드(exposed terminal) 문제가 발생할 수 있기 때문에 RTS (Request To Send)/CTS (Clear To Send) 교환이 가능하도록 할 수도 있고, 전송 매체(medium)상의 데이터 전송 신호가 충돌(collision)을 일으켰을 때 다시 전송을 시도하기까지의 지연 시간을 계산하는 백오프 알고리즘(back-off algorithm)을 적용할 수도 있다. 이런 일 예를 도 5를 참조하여 설명한다.
As such, when the method according to the present invention is applied to a multi-hop cognitive wireless network, a hidden terminal or an exposed terminal problem may occur, so RTS (Request To Send) / CTS (Clear To Send) It can be exchangeable, or it can apply a back-off algorithm that calculates the delay before attempting transmission again when a data transmission signal on the transmission medium collides. have. An example of this will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 도 4의 단계 S460에 대한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.FIG. 5 shows an operation flowchart of an embodiment of step S460 of FIG. 4.

도 5를 참조하면, 패킷을 전송하는 단계(S460)는 패킷을 전송하기 위하여 백오프 알고리즘을 적용함으로써, 백오프 시간 동안 대기한 후 해당 스펙트럼 대역이 유휴 상태인지 다시 판단한다(S510, S520). 즉, 해당 스펙트럼 대역에서 충돌이 발생하는지 판단한다.Referring to FIG. 5, in the step of transmitting a packet (S460), a backoff algorithm is applied to transmit a packet, and after waiting for a backoff time, it is again determined whether the corresponding spectrum band is idle (S510 and S520). That is, it is determined whether a collision occurs in the corresponding spectrum band.

이 때, 랜덤 백오프 알고리즘을 사용할 수도 있으며, 이 경우 대기 시간은 랜덤하게 결정될 수 있다.In this case, a random backoff algorithm may be used, in which case the waiting time may be randomly determined.

해당 스펙트럼 대역이 유휴 상태면 RTS/CTS 교환을 수행하는지 판단한다(S530).If the corresponding spectrum band is idle, it is determined whether to perform RTS / CTS exchange (S530).

단계 S530 판단 결과, RTS/CTS 교환이 수행되지 않는다면 선택된 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 선택된 해당 스펙트럼 대역으로 패킷을 바로 전송한다(S560).If it is determined in step S530 that the RTS / CTS exchange is not performed, the packet is directly transmitted to the selected spectrum band using the selected spectrum access protocol (S560).

반면 단계 S530 판단 결과, RTS/CTS 교환이 수행되면 RTS를 송신하고 CTS가 수신되면 선택된 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 선택된 해당 스펙트럼 대역으로 패킷을 전송하고, CTS가 수신되지 않는다면 단계 S510으로 피드백하여 백오프 시간 동안 다시 대기한다(S540 내지 S560).
On the contrary, as a result of determining in step S530, when the RTS / CTS exchange is performed, when the RTS / CTS exchange is performed, when the CTS is received, the packet is transmitted in the corresponding spectrum band selected using the selected spectrum access protocol. It waits again for a time (S540 to S560).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 장치에 대한 구성을 나타낸 것으로, SU 노드에 대한 것이다.6 illustrates a configuration of a simulation apparatus based on a modeling and simulation framework according to an embodiment of the present invention, and relates to a SU node.

도 6을 참조하면, 본 발명의 장치는 대역 선택부(610), 감지부(620), 프로토콜 선택부(630) 및 패킷 전송부(640)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the apparatus of the present invention includes a band selector 610, a detector 620, a protocol selector 630, and a packet transmitter 640.

대역 선택부(610)는 미리 결정된 복수의 스펙트럼 대역들 중 어느 하나의 스펙트럼 대역을 선택한다.The band selector 610 selects one spectrum band from among a plurality of predetermined spectrum bands.

여기서, 결정할 수 있는 복수의 스펙트럼 대역들은 미리 설정될 수 있으며, 도 6에 도시된 스펙트럼 대역들 즉, FO-OSA, OPS-MA, OIS-MA은 SU 노드에서 운용할 수 있는 트랜시버가 한 개인 경우에 대한 것들이며, 이런 스펙트럼 대역들은 모듈 단위로 추가될 수도 있다.Here, the plurality of spectral bands that can be determined may be preset, and the spectral bands illustrated in FIG. These spectral bands may be added on a modular basis.

감지부(620)는 대역 선택부(610)에 의해 스펙트럼 대역이 선택되면, 선택된 스펙트럼 대역에서 주 사용자 노드로부터 전송된 가상 트래픽이 존재하는지 감지한다.When the spectral band is selected by the band selector 610, the detector 620 detects whether virtual traffic transmitted from the main user node exists in the selected spectral band.

이 때, 감지부(620)는 정해진 타임 슬롯 시간마다 해당 스펙트럼 대역의 상태를 확인할 수 있다.In this case, the detector 620 may check the state of the corresponding spectrum band at each predetermined time slot time.

프로토콜 선택부(630)는 선택된 스펙트럼 대역에서 사용될 스펙트럼 접속 프로토콜을 미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중에서 선택한다.The protocol selector 630 selects a spectrum access protocol to be used in the selected spectrum band from among a plurality of predetermined spectrum access protocols.

이 때, 프로토콜 선택부(630)는 분산형 인지 무선 네트워크의 환경을 고려하여 미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중 선택된 스펙트럼 대역에 대응하는 스펙트럼 접속 프로토콜을 선택할 수 있다.In this case, the protocol selector 630 may select a spectrum access protocol corresponding to the selected spectrum band from among a plurality of predetermined spectrum access protocols in consideration of the environment of the distributed cognitive wireless network.

예컨대, 기반 시설이 없는(infrastructure-less) 분산형(distributed) 인지 무선 네트워크 환경인 경우 프로토콜 선택부(630)는 CSMA와 ALOHA의 다양한 스펙트럼 접속 프로토콜들 중에서 어느 하나의 스펙트럼 접속 프로토콜을 선택할 수 있다.For example, in the case of an infrastructure-less distributed cognitive wireless network environment, the protocol selector 630 may select one spectrum access protocol from various spectrum access protocols of CSMA and ALOHA.

패킷 전송부(640)는 프로토콜 선택부(630)에 의해 선택된 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 대역 선택부(610)에 의해 선택된 스펙트럼 대역을 통해 패킷을 전송한다.The packet transmitter 640 transmits the packet through the spectrum band selected by the band selector 610 using the spectrum access protocol selected by the protocol selector 630.

이 때, 패킷 전송부(640)는 감지부(620)에 의한 가상 트래픽 감지 유무를 통하여 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태인 것으로 확인되면 선택된 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 선택된 스펙트럼 대역을 통해 패킷을 전송할 수 있다.At this time, if it is determined that the selected spectrum band is idle through the presence or absence of virtual traffic detection by the detector 620, the packet transmitter 640 may transmit a packet through the selected spectrum band using the selected spectrum access protocol. .

나아가, 패킷 전송부(640)는 분산형 인지 무선 네트워크가 다중 홉 환경인 경우 미리 결정된 백오프 시간 동안 대기한 후 감지부(620)에 의해 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 선택된 스펙트럼 대역을 통해 패킷을 전송할 수도 있다.Furthermore, if the distributed cognitive wireless network is a multi-hop environment, the packet transmitter 640 waits for a predetermined backoff time and then determines that the spectral band selected by the detector 620 is idle. You can also send packets.

또한, 패킷 전송부(640)는 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 RTS(request to send)를 송신하고 CTS(clear to send)가 수신되면 선택된 스펙트럼 대역을 통해 패킷을 전송할 수도 있다.
In addition, the packet transmitter 640 may transmit a request to send (RTS) when the selected spectrum band is determined to be idle and transmit a packet through the selected spectrum band when a clear to send (CTS) is received.

이와 같이, 본 발명에 따른 장치는 스펙트럼 대역의 선택 기능과 접속 프로토콜 선택 기능을 다양하게 구현할 수 있으며, 이는 주어진 네트워크 환경에서 어떤 기능과 프로토콜의 사용 여부에 따라 성능 차이가 달라질 수 때문이다. 따라서, 스펙트럼 대역 선택 기능이나 프로토콜 측면에서 얼마든지 원하는 기술/기능을 구현하여 성능 향상을 기대해볼 수 있으며, 구현한 기술/기능과도 성능을 비교하여 성능을 검증하고, 시간과 비용을 절약할 수 있다.As described above, the apparatus according to the present invention can implement the spectrum band selection function and the access protocol selection function in various ways, because the performance difference may vary depending on which function and protocol are used in a given network environment. Therefore, you can expect the performance improvement by implementing the desired technology / function in terms of spectrum band selection function or protocol, and compare the performance with the implemented technology / function to verify performance, and save time and money. have.

또한, 본 발명은 RTS/CTS 교환과 백오프 알고리즘을 사용하더라도 때에 따라 선택적으로 사용 불가능(disable)하게 할 수도 있는데, 이는 주어진 네트워크 환경에서 추가적인 메시지 부하나 시간 단축을 통해 성능 향상을 기대해 볼 수 있기 때문이다. 또한 RTS/CTS 교환과 백오프 알고리즘은 수정될 수도 있다.
In addition, the present invention may be selectively disabled even in the case of using the RTS / CTS exchange and the backoff algorithm, which can be expected to improve performance through additional message load or time reduction in a given network environment. Because. RTS / CTS exchange and backoff algorithms may also be modified.

본 발명의 일 실시예에 따른 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
Modeling and simulation framework-based simulation method 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 may be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (8)

복수의 주 사용자 노드들과 복수의 부 사용자 노드들을 포함하는 분산형 인지 무선 네트워크에서 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법에 있어서,
상기 주 사용자 노드에서 해당 스펙트럼 대역에 대한 가상 트래픽을 생성하여 상기 해당 스펙트럼 대역으로 전송하는 단계;
상기 부 사용자 노드에서 복수의 스펙트럼 대역 중 어느 하나의 스펙트럼 대역을 선택하는 단계;
상기 부 사용자 노드에서 상기 선택된 스펙트럼 대역으로 전송되는 상기 가상 트래픽의 감지 유무에 따라 상기 선택된 스펙트럼 대역의 유휴 상태를 확인하는 단계; 및
상기 부 사용자 노드에서 상기 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 패킷을 전송하는 단계
를 포함하며,
상기 선택하는 단계는
상기 부 사용자 노드의 트랜시버 개수를 고려하여 상기 어느 하나의 스펙트럼 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법.
A modeling and simulation framework based simulation method in a distributed cognitive wireless network including a plurality of primary user nodes and a plurality of secondary user nodes,
Generating, by the main user node, virtual traffic for a corresponding spectrum band and transmitting the generated virtual traffic in the corresponding spectrum band;
Selecting at least one spectral band of a plurality of spectral bands at the secondary user node;
Checking an idle state of the selected spectrum band according to whether the virtual traffic transmitted from the secondary user node is transmitted to the selected spectrum band; And
Transmitting a packet through the selected spectral band when the selected spectral band is identified as idle by the secondary user node.
Including;
The step of selecting
The method according to the modeling and simulation framework, characterized in that to select any one of the spectral band in consideration of the number of transceivers of the secondary user node.
제1항에 있어서,
상기 패킷을 전송하는 단계는
미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중 상기 선택된 스펙트럼 대역에 대응하는 스펙트럼 접속 프로토콜을 이용하여 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1,
The step of transmitting the packet
And transmitting the packet through the selected spectrum band using a spectrum access protocol corresponding to the selected spectrum band among a plurality of predetermined spectrum access protocols.
제2항에 있어서,
상기 패킷을 전송하는 단계는
상기 분산형 인지 무선 네트워크의 환경을 고려하여 상기 미리 결정된 복수의 스펙트럼 접속 프로토콜들 중 상기 선택된 스펙트럼 대역에 대응하는 스펙트럼 접속 프로토콜을 선택하는 것을 특징으로 하는 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법.
The method of claim 2,
The step of transmitting the packet
And a spectral access protocol corresponding to the selected spectral band among the plurality of predetermined spectral access protocols in consideration of the environment of the distributed cognitive radio network.
제3항에 있어서,
상기 분산형 인지 무선 네트워크의 환경은
기반 시설(infrastructure)유무에 대한 분산형 인지 무선 네트워크의 환경인 것을 특징으로 하는 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법.
The method of claim 3,
The environment of the distributed cognitive wireless network
Modeling and simulation framework-based simulation method characterized in the environment of a distributed cognitive wireless network for the presence of infrastructure (infrastructure).
제1항에 있어서,
상기 패킷을 전송하는 단계는
상기 분산형 인지 무선 네트워크가 다중 홉 환경인 경우 미리 결정된 백오프 시간 동안 대기한 후 상기 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1,
The step of transmitting the packet
When the distributed cognitive radio network is a multi-hop environment, if the selected spectral band is idle after waiting for a predetermined backoff time, the modeling and simulation frame is characterized by transmitting the packet through the selected spectral band. Walk-based simulation method.
제1항에 있어서,
상기 패킷을 전송하는 단계는
상기 선택된 스펙트럼 대역이 유휴 상태로 확인되면 RTS(request to send)를 송신하고 CTS(clear to send)가 수신되면 상기 선택된 스펙트럼 대역을 통해 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 모델링과 시뮬레이션 프레임워크 기반의 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1,
The step of transmitting the packet
When the selected spectral band is confirmed to be idle, a request to send (RTS) is transmitted, and when a clear to send (CTS) is received, the packet is transmitted through the selected spectral band. Simulation method.
삭제delete 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method according to any one of claims 1 to 6.
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KR101921097B1 (en) * 2017-11-09 2019-02-13 한화시스템 주식회사 Wide-band digital receiving method using double compressive sensing
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