KR101400236B1 - Method for fast and reliable dynamic common channel setup and reconstruction in point-to-point dynamic spectrum allocation networks - Google Patents
Method for fast and reliable dynamic common channel setup and reconstruction in point-to-point dynamic spectrum allocation networks Download PDFInfo
- Publication number
- KR101400236B1 KR101400236B1 KR1020130013169A KR20130013169A KR101400236B1 KR 101400236 B1 KR101400236 B1 KR 101400236B1 KR 1020130013169 A KR1020130013169 A KR 1020130013169A KR 20130013169 A KR20130013169 A KR 20130013169A KR 101400236 B1 KR101400236 B1 KR 101400236B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- channel
- common channel
- time
- common
- message
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
- H04W16/10—Dynamic resource partitioning
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
- H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
- H04W74/0866—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a dedicated channel for access
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
- H04W76/14—Direct-mode setup
Abstract
Description
본 발명의 일실시예들은 공통 채널 설정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DSA 네트워크 환경에서 두 노드 사이에 신속하고 신뢰성 있는 동적 공통 채널 설정 방법에 관한 것이다. One embodiment of the present invention relates to a common channel setup, and more particularly, to a fast and reliable dynamic common channel establishment method between two nodes in a DSA network environment.
인지 무선 기술은 스펙트럼 자원에 관한 수요가 증가하는 문제점을 해결하기 위해 주파수를 효율적으로 사용하게 하는 대표적 기술이다. Cognitive radio technology is a representative technology for efficiently using frequencies to solve the problem of increasing demand for spectrum resources.
DSA(Dynamic Spectrum Allocation) 네트워크 환경에서 단말 사이의 통신을 위해 서로의 공통 채널을 설정하여 해당 채널을 데이터 전송 및 제어 채널로 사용할 수 있다. In a DSA (Dynamic Spectrum Allocation) network environment, a mutual common channel can be established for communication between terminals, and the corresponding channel can be used as a data transmission and control channel.
공통 채널을 설정하는 방법으로는 제어 채널을 무작위로 설정하거나 미리 결정되어 있는 패턴에 관한 채널 호핑(hopping)에 따라 채널을 할당하는 방식인 시퀀스 기반(sequence-based) 방법과 인접 노드들끼리 클러스터를 형성하거나 같은 그룹을 지어 그 안에서 제어 메시지를 관리하는 방법인 그룹 기반(group-based) 방식으로 구분될 수 있다.A common channel can be established by a sequence-based method, which is a method of randomly setting a control channel or assigning a channel according to channel hopping on a predetermined pattern, Or a group-based method, which is a method of forming the same group and managing control messages therein.
공통 채널을 설정하는 상기 방식에 대한 기술이 많이 있지만 두 노드 사이의 통신을 뜻하는 point-to-point communications에서의 환경을 고려한 공통 채널 설정에 대한 기술이 부족한 실정이다. Although there is a lot of description about the above method of setting a common channel, there is a lack of a technique for establishing a common channel considering environment in point-to-point communications, which means communication between two nodes.
따라서 상기 환경에서 해당하는 두 노드 사이의 통신을 시작하기 위해 채널 설정을 빠르게 하는 방법과 상기 채널 설정 과정 중에서 간섭을 최소화하는 방법에 대한 고려가 필요한 상황이다. Therefore, it is necessary to consider a method of increasing the channel setting in order to start communication between the corresponding two nodes in the environment and a method of minimizing the interference in the channel setting process.
본 발명은 DSA 무선 네트워크 환경에서 부 사용자 단말이 센싱을 통해 주변 채널 환경을 인지하고 P2P(Point-To-Point) 환경으로 생각 할 수 있는 두 단말간의 원활한 통신을 위한 공통 채널을 설정하기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for setting a common channel for smooth communication between two terminals which can recognize a peripheral channel environment through a sensing and think as a point-to-point (P2P) environment in a DSA wireless network environment The purpose is to provide.
또한, 본 발명은 상기 두 노드가 통신을 시작하기 위해 공통 채널을 결정하기 위한 초기화 설정 시간을 최소화하고, 주 사용자의 신호가 감지되었을 경우나 재밍 공격(jamming attack)이 발생하였을 경우 채널 복원을 위해 빠르게 채널 재설정 하는 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention minimizes the initialization setup time for determining a common channel for the two nodes to start communication, and when a main user's signal is detected or a jamming attack occurs, Another goal is to provide a quick way to reset the channel.
또한, 본 발명은 상기 통신하고 있는 두 노드 사이 간에 주 사용자의 신호가 감지 되었을 경우, 주 사용자에게 간섭의 영향을 최소화하도록 하는 주 사용자 보호를 제공하는 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method for providing main user protection that minimizes the influence of interference to a main user when a signal of the main user is detected between the two communicating nodes.
또한, 본 발명은 상기 통신하고 있는 두 노드 간에 서로 데이터를 효율적으로 주고받기 위한 최적의 채널을 선택하는 과정을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a process of selecting an optimal channel for efficiently exchanging data between two communicating nodes.
본 발명은 위에서 제기된 과제를 달성하기 위해서, 채널 변경에 대한 요청을 하는 Caller와 채널 변경 요청에 대한 응답을 하는 Callee가 사용 가능한 채널이 다른 경우, 혹은 사용 가능한 채널이 같아도 같은 시간에 Caller가 사용하는 채널과 Callee가 응답을 위해 대기하고 있는 채널이 다른 경우, 상기 공통 채널을 설정하기 위한 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, in order to achieve the above-mentioned object, in a case where a caller requesting a channel change and a callee responding to a channel change request use different channels, or a caller uses And a dynamic channel setting method and a channel restoration method for setting the common channel when the channel on which the callee is waiting for a response is different.
상기 방법은, 무선 네트워크 환경에서 부 사용자에 해당하는 호출 무전기와 피호출 무전기간의 원활한 통신을 위한 공통 채널을 설정하기 위한 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법에 있어서, 상기 호출 무전기와 피호출 무전기 간에 공통으로 사용 가능한 채널을 상기 공통 채널로 처음 설정하는 초기화 단계; 및 상기 통신 중에 주 사용자의 검출 또는 간섭으로 인한 상기 공통 채널이 끊어졌을 경우 또 다른 공통으로 사용 가능한 채널로 변경하여 상태를 복원하는 복구 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The method includes setting a common channel for smooth communication between a calling radio and a called radio corresponding to a secondary user in a wireless network environment, the dynamic common channel setting and channel restoring method comprising: An initialization step of initially setting a usable channel as the common channel; And a restoring step of restoring the state to another commonly usable channel when the common channel is broken due to detection or interference of the main user during the communication.
이때, 상기 초기화 단계는, 상기 호출 무전기가 상위 계층으로부터 채널 설정을 위한 요청이 들어왔음을 인식하는 채널 요청 인식 단계; 전체 네트워크 채널의 사용 가능한 채널 리스트 중에 선택한 하나의 채널에서 상기 피호출 무전기에게 공통 채널 설정 요청 메시지를 보내는 공통 채널 설정 요청 메시지 전송 단계; 및 상기 피호출 무전기가 상기 전체 네트워크 채널의 사용 가능한 채널리스트 중에 선택한 하나의 채널에서 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 받기 위해 대기하고 있는 공통 채널 설정 요청 메시지 대기 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the initializing step includes: a channel request recognizing step of recognizing that the call transceiver has received a request for setting a channel from an upper layer; A common channel setting request message transmission step of sending a common channel setting request message to the called radio from one selected channel among available channel lists of the entire network channels; And a common channel setup request message waiting step in which the called transceiver is waiting to receive the common channel setup request message in one channel selected from the available channel list of the entire network channel .
이때, 상기 공통 채널 설정 요청 메시지 전송 단계는, 상기 공통 채널 설정 요청 메시지 전송 후 특정 기준시간 내 상기 피호출 무전기로부터 공통 채널 설정 응답 메시지를 받지 못 하면, 사용 가능한 또 다른 채널을 선택하여 해당 채널에서 상기 피호출 무전기에게 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 보내는 다시 전송하는 단계; 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 보내고 상기 특정 기준시간 내에 상기 공통 채널 설정 요청 메시지에 대한 공통 채널 설정 응답 메시지를 받아 상기 공통 채널을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.If the common channel setup response message is not received from the called radio in a specific reference time after transmitting the common channel setup request message, the common channel setup request message transmission step may include selecting another usable channel, Sending the common channel setup request message back to the called transceiver; And setting the common channel by sending the common channel setup request message and receiving a common channel setup response message for the common channel setup request message within the specific reference time.
이때, 상기 공통 채널 설정 요청 메시지 대기 단계는, 상기 피호출 무전기가 선택한 채널에서 대기 시간 내에 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 받지 못하면, 상기 전체 네트워크 채널의 사용 가능한 채널 리스트 중 또 다른 사용 가능한 채널을 선택하여 상기 호출 무전기로부터 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 기다리는 단계; 및 상기 피호출 무전기가 선택한 채널에서 상기 대기 시간(waiting time)내에 요청 메시지를 받은 경우, 공통 채널 설정 응답 메시지를 상기 호출 무전기에게 보내어 상기 공통 채널을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.If the common channel setup request message is not received within the waiting time of the channel selected by the called transceiver, the common channel setup request message waiting period may be set to another available channel among the available channel list of the entire network channel Waiting for the common channel setup request message from the calling transceiver; And setting the common channel by sending a common channel setup response message to the calling transceiver when the called radio receives a request message within the waiting time on a channel selected by the calling transceiver have.
이때, 상기 공통 채널 설정 요청 메시지는, 상기 호출 무전기가 채널 설정을 위해 사용 가능한 채널의 정보, 채널의 상태 정보, 제어 파라미터 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the common channel setup request message may include channel information, channel status information, and control parameter information available for channel setting by the call transceiver.
이때, 상기 기준 시간은 상기 피호출 무전기와 호출 무전기간 메시지를 주고받는 패킷 교환 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the reference time may be a packet exchange time during which the called radiotelephone transmits and receives a call radio message.
이때, 상기 대기 시간은 상기 무선 네트워크의 전체 채널의 개수와 패킷 교환 시간의 곱으로 표현이 될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the waiting time may be expressed as a product of the number of all channels of the wireless network and the packet switching time.
이때, 상기 복구 단계는, 감지 노드가 상기 공통 채널을 이용하여 통신 중인 두 노드 사이에 상기 주 사용자의 검출 또는 간섭의 발생하는 지를 감지하는 단계; 감지한 상기 감지 노드가 다른 공통 채널 설정을 위해서 공통 채널 변경 메시지를 다른 노드인 피어 노드에게 보내고, 또 다른 공통 채널인 후보자 채널로 이동하는 단계; 상기 공통 채널을 이용하여 통신 중인 두 노드 사이에 주 사용자 혹은 간섭의 발생을 감지하지 못한 피어 노드가 통신을 하는 중에 상기 감지 노드로부터 상기 공통 채널 변경 메시지를 받고 상기 후보자 채널로 이동하는 단계; 상기 후보자 채널로 이동한 감지 노드가 상기 공통 채널 변경 메시지를 피어 노드에게 다시 보내는 단계; 상기 피어 노드가 공통 채널 변경 메시지에 대한 응답을 위한 공통 채널 변경 응답 메시지를 상기 감지 노드에게 보내는 단계; 및 상기 감지 노드가 상기 공통 채널 변경 응답 메시지를 패킷 교환 시간 내에 받는 경우, 상기 후보자 채널을 새로운 공통 채널로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the recovering step may include: detecting whether the detection node is detecting or interfering with the main user between two nodes communicating using the common channel; Sending the common channel change message to the peer node, which is another node, for the other common channel setting, and moving to the candidate channel which is another common channel; Receiving a common channel change message from the detection node and moving to the candidate channel while a peer node that can not detect occurrence of interference is communicating between two communicating nodes using the common channel; Sending a common channel change message back to the peer node by the sensing node moving to the candidate channel; The peer node sending a common channel change response message to the detection node for a response to the common channel change message; And setting the candidate channel as a new common channel when the detecting node receives the common channel change response message within the packet switching time.
또한, 상기 후보자 채널의 피어 노드에서 전송되는 상기 공통 채널 변경 응답 메시지를 상기 패킷 교환 시간 내에 받지 못한 경우, 다시 상기 피어 노드로 상기 공통 채널 변경 메시지를 보내는 단계; 및 통신 중이였던 상기 공통 채널의 감지 노드에서 전송되는 상기 공통 채널 변경 메시지에 패킷 손실이 발생하여 상기 피어 노드가 메시지를 받지 못하여 후보자 채널로 이동하지 못한 경우, 설정된 랑데부 시간이 경과 되어 랑데부 구간내에 두 노드가 후보자 채널로 이동하여 무조건 상기 공통 채널 변경 메시지를 주고받은 후 상기 후보자 채널을 새로운 공통 채널로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Transmitting the common channel change message to the peer node again if the common channel change response message transmitted from the peer node of the candidate channel is not received within the packet exchange time; And when a packet loss occurs in the common channel change message transmitted from the detection node of the common channel during communication and the peer node fails to receive the message and can not move to the candidate channel, the set rendezvous time elapses, And setting the candidate channel as a new common channel after the node moves to the candidate channel and unconditionally exchanges the common channel change message.
또한, 상기 랑데부 구간에서 상기 공통 채널 변경 메시지를 상기 피어 노드가 받지 못한 경우, 주기적인 랑데부 시간 후 상기 랑데부 구간 내에 두 노드가 무조건 상기 공통 채널 변경 메시지를 주고받은 후 상기 후보자 채널을 새로운 공통 채널로 설정하는 단계; 및 상기 주기적인 랑데부 시간이후 특정 검출 시간 동안 상기 공통 채널 변경 메시지를 주고받지 못한 경우, 설정된 재초기화 시간이 만료되어 공통 채널 재초기화를 시작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, if the peer node does not receive the common channel change message in the rendezvous period, the two nodes unconditionally exchange the common channel change message in the rendezvous section after the periodic rendezvous period, and then transmit the candidate channel to a new common channel ; And initiating re-initialization of the common channel after the set re-initialization time expires if the common channel change message is not exchanged for a specific detection time after the periodic rendezvous time.
이때, 상기 재초기화에서는, 이전 연결시 교환된 두 노드가 공통으로 사용 가능한 채널 정보를 이용하여 상기 검출 노드가 해당 공통 채널에 대해서는 채널 설정 요청 메시지를 보내는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, in the re-initialization, the detection node sends a channel setup request message for the common channel using channel information commonly used by the two nodes exchanged at the previous connection.
또한, 상기 재초기화에서는, 상기 검출 노드가 공통으로 사용 가능한 채널의 개수와 패킷 교환 시간의 곱으로 표현이 될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In the re-initialization, the detection node may be expressed as a product of a number of channels commonly usable and a packet exchange time.
또한, 상기 검출 노드는 호출 무전기 및 피호출 무전기 중 적어도 어느 하나 인 것을 특징으로 할 수 있다.The detection node may be at least one of a calling radio and a called radio.
또한, 상기 간섭은 재밍 공격(jamming attack)인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the interference may be a jamming attack.
또한, 상기 호출 무전기와 상기 피호출 무전기는 DSA용 송수신기인 것을 특징으로 할 수 있다.The calling radios and the called radios may be DSA transceivers.
또한, 상기 호출 무전기는 공통 채널 설정 과정에서는 송신 기능을 하고, 상기 피호출 무전기는 수신 기능을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the calling transceiver performs a transmitting function in the common channel setting process, and the called transceiver performs a receiving function.
또한, 상기 특정 검출시간은 상기 피어 노드가 주 사용자나 간섭을 감지했을 때부터 카운트되는 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the specific detection time may be a time counted from when the peer node detects a main user or interference.
또한, 상기 무선 네트워크 환경은, point-to-point DSA(Dynamic Spectrum Allocation) 네트워크인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the wireless network environment may be a point-to-point DSA (Dynamic Spectrum Allocation) network.
또한, 상기 두 노드 모두가 상기 주 사용자를 감지하는 경우, 상기 두 노드 사이의 사용 가능한 채널의 유사도는 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when both of the nodes detect the primary user, the similarities of available channels between the two nodes may be the same.
또한, 상기 두 노드 중 한 노드만이 상기 주 사용자를 감지하는 경우, 상기 두 노드 사이의 사용 가능한 채널의 유사도는 다른 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when only one of the two nodes detects the primary user, the similarity of usable channels between the two nodes may be different.
또한, 상기 두 노드 모두가 주 사용자를 감지하였고 패킷 손실이 일어났을 경우 채널 복원 동안의 지연 시간은 메시지 교환이 성공할 때까지의 평균 시행 횟수인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the delay time during channel restoration when the both nodes have detected the main user and packet loss occurs is an average number of times of trial until the message exchange is successful.
또한, 상기 두 노드 중 한 노드가 주 사용자를 감지하였고 패킷 손실이 일어났을 경우 채널 복원 동안의 지연 시간은 랑데부 시간의 평균값으로 산출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the delay time during the channel restoration is calculated as an average value of the rendezvous time when one of the two nodes senses the main user and a packet loss occurs.
본 발명의 일실시예에 따르면, 공통 채널을 사용하여 통신하기를 원하는 두 노드 사이의 채널 설정 과정에서 채널 설정 요청에 대한 응답을 보내는 피호출 무전기(Callee)의 채널 변경 메커니즘을 구성하는 새로운 방법을 제공함으로써, 짧은 시간 안에 효율적으로 통신 채널을 설정하여 통신이 가능하게 된다.According to an embodiment of the present invention, a new method of configuring a channel change mechanism of a callee (Callee) that sends a response to a channel setup request in a channel setup process between two nodes desiring to communicate using a common channel The communication channel can be efficiently set up in a short time to enable communication.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는, 호출 무전기(Caller)가 사용 가능한 자신의 한 채널에서 채널 설정 요청 메시지를 보내는 시간을 최소화하여 채널 설정을 위한 지연 시간을 최소화함으로써, 간섭을 최소화할 수 있다는 점을 들 수 있다.Another advantage of the present invention is that interference can be minimized by minimizing the delay time for channel setting by minimizing the time for the caller to send a channel setup request message in one of its available channels .
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는, 채널을 복원하는 과정에 대해 주기적인 랑데부 시간(rendezvous time)이 경과하면 랑데부 구간(rendezvous period)이 일어나며, 상기 랑데부 구간에서는 동시에 두 노드가 후보자 채널에서 무조건 채널 변경 메시지를 한 번 주고받는 과정이 일어나는 과정을 정의함으로써 채널 복구 과정을 신속하게 할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, a rendezvous period occurs when a periodical rendezvous time has elapsed with respect to a process of restoring a channel, and in the rendezvous period, And the process of exchanging change messages once is defined so that the channel restoration process can be performed quickly.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는, 랑데부 구간(rendezvous period)동안에 패킷 손실이 계속 일어나 설정된 재초기화 시간(detection time)동안 후보자 채널에서 두 노드 사이에 채널 변경 메시지를 주고받지 못하여 복원 과정이 일어나지 못 했을 경우, 공통 채널 설정을 위해 재초기화 과정이 발생하는 신뢰적인 채널 변경이 가능하다는 점을 들 수 있다.Another effect of the present invention is that the packet loss continues during the rendezvous period and the channel change message is not exchanged between the two nodes on the candidate channel during the established re-initialization time, , It is possible to reliably change the channel in which the re-initialization process occurs in order to set the common channel.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DSA(Dynamic Spectrum Allocation) 네트워크 환경에서 신속하고 신뢰성 있는 동적 공통 채널 설정을 위해 두 노드 간의 통신 채널을 설정하는 초기화 단계의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 DSA 네트워크 환경에서 상기 통신 중에 주 사용자 검출 및 간섭으로 인한 공통 채널이 끊어졌을 경우 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드에 대한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 DSA 네트워크 환경에서 상기 통신 중에 주 사용자 검출 및 간섭으로 인한 공통 채널이 끊어졌을 경우 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 피어 노드에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공통 채널 설정을 위해 호출 무전기(Caller)와 피호출 무전기(Callee)의 시간에 따른 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 도면에서 사용 가능한 채널을 듣고 있을 확률을 계산하기 위한 개념을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드와 피어 노드의 시간에 따른 동작의 일례로서 두 노드 중 하나의 노드만 주사용자를 감지하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드와 피어 노드의 시간에 따른 동작의 일례로서 두 노드 중 하나의 노드만 주사용자를 감지하는 과정 및 이러한 과정에서 패킷 손실에 따른 채널 복원 과정을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드와 피어 노드의 시간에 따른 동작의 일례로서 두 노드 중 하나의 노드만이 주사용자를 감지하는 과정 및 이러한 과정에서 검출시간(T detection )동안 공통 채널 메시지를 수신하지 못하여 재초기화 과정이 시작하게 되는 단계를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 도면에서 재초기화 과정이 발생하게 되는 동작에서 호출 무전기(Caller)와 피호출 무전기(Callee)의 시간에 따른 동작의 일례로서 도 4에 도시된 동작과 유사한 재초기화 동작을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공통 채널 설정을 위한 공통 채널 설정 요청 메시지(1000)의 포맷을 도시한 도면이다.1 is a flowchart of an initialization step of establishing a communication channel between two nodes for fast and reliable dynamic common channel setting in a DSA (Dynamic Spectrum Allocation) network environment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a recovery process in which a channel change is required when a common channel due to main user detection and interference is lost during communication in a DSA network environment according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a peer node in a recovery process in which a channel change is required when a common channel due to main user detection and interference is lost during the communication in a DSA network environment according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of the time-dependent operation of a call radio and a callee for common channel setup according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a concept for calculating a probability of listening to a usable channel in the FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of detecting a main user by only one node of two nodes, as an example of a time-dependent operation of a sensing node and a peer node in a restoration process requiring a channel change according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates an example of a time-dependent operation of a sensing node and a peer node in a restoration process requiring a channel change according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, FIG. 5 is a diagram illustrating a channel restoration process according to a packet loss. FIG.
FIG. 8 is an example of a time-dependent operation of a sensing node and a peer node in a restoration process requiring a channel change according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a step in which a re-initialization process is started due to failure to receive a common channel message during a detection time T detection .
9 is a flowchart illustrating a re-initialization operation similar to the operation shown in FIG. 4 as an example of the operation according to time of a call radio and a call radio (Callee) Fig.
10 is a diagram illustrating a format of a common channel
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
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 의미가 있다.Unless otherwise defined, 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.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 P2P(Point-To-Point) DSA(Dynamic Spectrum Allocation) 네트워크 환경에서 신속하고 신뢰성 있는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a fast and reliable dynamic common channel setting and channel restoration method in a point-to-point dynamic spectrum allocation (DSA) network environment according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings do.
또한, 하기에는 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the present invention.
본 발명은 DSA 네트워크에서 두 노드간의 통신을 위해 공통 채널을 설정하고, 채널 변경이 필요할 경우 채널 재설정을 위한 복구를 할 수 있도록 하는 방법을 제공하는데 특징이 있다.The present invention is characterized in that it provides a method for establishing a common channel for communication between two nodes in a DSA network and for restoring the channel to be reset when a channel change is required.
본 발명에 있어서 이하 주로 사용되는 용어와 그 의미는 다음과 같이 정의 된다.In the present invention, the following terms and their meanings are defined as follows.
호출 무전기(Caller)는 두 개의 노드 간에 통신을 시작하기에 앞서 먼저 공통 채널 설정 요청 메시지를 피호출 무전기(Callee)에게 보내는 노드로서, 공통 채널 설정 과정에서에 한하여 DSA용 송신 단말(transmitter)을 정의한다.The caller is a node that sends a common channel setup request message to the callee to be callee before it starts communication between two nodes and defines a transmitter for DSA only in the common channel setup process. do.
피호출 무전기(Callee)는 두 개의 노드 간에 통신을 시작하기에 앞서 공통 채널 설정 요청 메시지를 호출 무전기(Caller)에게 받고 공통 채널 설정 응답 메시지를 보내는 노드로서, 공통 채널 설정 과정에서에 한하여 DSA용 수신 단말(receiver)을 정의한다.The called callee is a node that receives a common channel setup request message from the calling radiator and sends a common channel setup response message before starting communication between two nodes, Define a receiver.
감지 노드(detection node)는 다른 노드와 통신 중인 DSA용 송신 및/또는 단말 중에서 주 사용자를 감지하거나 재밍 공격(jamming attack)을 감지하여 상대 노드에게 공통 채널 변경 요청 메시지를 보내는 노드를 정의한다.A detection node defines a node that detects a primary user in a DSA transmission and / or terminal in communication with another node, or detects a jamming attack and sends a common channel change request message to a correspondent node.
피어 노드(peer node)는 다른 노드와 통신 중인 DSA용 송신 및/또는 단말 중에서 감지 노드에게 공통 채널 변경 메시지를 받는 노드를 정의한다.A peer node defines a node receiving a common channel change message from a sender and / or a terminal for DSA in communication with another node.
랑데부 시간(rendezvous time)은 통신하고 있는 두 노드들의 공통 채널을 제외한 사용 가능한 채널 중에서 최적의 채널인 후보자 채널(candidate channel)로 주기적인 시간마다 잠시 변경하여 메시지를 송, 수신 하는 시간으로서 하기에는 T RV 로 표기한다.Rendezvous time (rendezvous time) is hagieneun a time to communicate with and to temporarily change every periodic time to the best channel candidate channel (candidate channel) transmitted and received, the messages from the available channels other than the common channel of the two nodes in T RV .
사용 가능한 채널(available channel)은 인지 무선 사용자가 전체 채널에 대해 스캐닝한 후, 주 사용자의 신호가 없는 채널을 데이터 통신이나 제어 통신을 위해 메시지를 교환하는데 사용할 수 있는 채널을 정의한다.An available channel defines a channel that a cognizant wireless user may scan for the entire channel and then use the channel without the primary user's signal to exchange messages for data or control communications.
공통 채널 설정 요청 메시지(common channel setup request message)는 호출 무전기(Caller)가 공통 채널 설정을 위해 피호출 무전기(Callee)에게 보내는 메시지로서, 하기에는 CH_SETUP_REQ로 표기한다.The common channel setup request message is a message sent by the caller to the callee for setting the common channel, which is hereinafter referred to as CH_SETUP_REQ.
공통 채널 설정 응답 메시지(common channel setup response message)는 Callee가 Caller에게 받은 CH_SETUP_REQ에 대한 공통 채널 설정 가능을 알리기 위해 응답으로 보내는 메시지, 하기에는 CH_SETUP_RSP로 표기한다.The common channel setup response message is a message sent by the callee in response to inform the caller that the common channel can be set for the CH_SETUP_REQ, in this case, CH_SETUP_RSP.
공통 채널 변경 메시지(common channel change message)는 감지 노드가 주 사용자나 재밍 공격(jamming attack)을 감지하였을 경우 공통 채널을 변경하기 위해 피어 노드에게 요청하는 메시지로서, 하기에는 CC_CHANGE로 표기한다.The common channel change message is a message requesting the peer node to change the common channel when the detection node detects a main user or a jamming attack, and is denoted by CC_CHANGE in the following description.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DSA(Dynamic Spectrum Allocation) 네트워크 환경에서 신속하고 신뢰성 있는 동적 공통 채널 설정을 위해 두 노드 간의 통신 채널을 설정하는 초기화 단계의 흐름도이다.1 is a flowchart of an initialization step of establishing a communication channel between two nodes for fast and reliable dynamic common channel setting in a DSA (Dynamic Spectrum Allocation) network environment according to an embodiment of the present invention.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공통 채널을 설정하는 방법은 다음과 같은 과정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a method of setting a common channel according to an embodiment of the present invention may include the following steps.
상세하게, DSA 환경에서 통신을 시작하기에 앞서 채널 설정이 되어 있지 않은 부동작(No Operation) 상태에 있게 되며(101), 이러한 채널 설정이 되어 있지 않은 두 노드(즉, 호출 무전기 및 피호출 무전기가 됨)에 대하여 채널 설정 요청을 하는 호출 무전기(Caller)와 채널 설정 응답을 하는 피호출 무전기(Callee)의 동작으로 분류될 수 있다.In detail, before starting communication in the DSA environment, the mobile station is in a No Operation state (101) in which no channel is set (101), and two nodes (i.e., (Caller) that makes a channel setting request to the called radio (Callee) and a called radio (Callee) that makes a channel setting response.
두 노드인 호출 무전기(caller) 및/또는 피호출 무전기(callee)는 부 사용자(Secondary user)이기 때문에 자신이 계속해서 사용할 수 있는 허가된 스펙트럼 대역을 갖고 있지 않으므로 비어있는 주파수를 사용하기 위해 시간의 흐름에 따른 채널 변경이 필요하다. 즉, 주 사용자(Primary user)가 채널을 사용하지 않을 때만 사용가능하므로 채널 검출 및 변경이 요구된다.Since the two nodes, caller and / or callee, are secondary users, they do not have an authorized spectrum band that they can continue to use. It is necessary to change the channel according to the flow. That is, channel detection and change are required because it is available only when the primary user does not use the channel.
따라서, 호출 무전기(Caller)의 경우, 상기 호출 무전기(Caller)가 상위 계층으로부터 채널 설정을 위한 요청이 들어왔음을 인식하고 피호출 무전기(Callee)와의 공통 채널 설정을 위한 과정을 시작한다(102). Accordingly, in case of a caller, the caller recognizes that a request for channel setting has been received from an upper layer and starts a process for establishing a common channel with a callee (102) .
이때, 호출 무전기(Caller)가 피호출 무전기와 패킷을 주고받는 시간은 채널 설정을 위해 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 보내는 시간과 그에 대한 응답 확인을 위해 공통 채널 설정 응답 메시지(CH_SETUP_RSP)를 받는 시간인 패킷 교환시간(T E )이라고 정의 할 수 있다.At this time, the time at which the calling transceiver exchanges packets with the called transceiver is determined based on the time at which the common channel setup request message (CH_SETUP_REQ) is sent and the common channel setup response message (CH_SETUP_RSP) And a packet exchange time ( T E ).
상기 호출 무전기(Caller)는 네트워크 전체 채널(N C )에서 자신의 사용 가능한 채널(N AC ; i개) 중에 하나(i번째)를 선택하여(103), 해당 채널에서 패킷 교환 시간동안 피호출 무전기(Callee)에게 공통 채널 설정을 위한 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 보낸다(104).The calling radiator selects (103) one of its available channels ( N AC ; i) in the network full channel ( N C ) (103) (CH_SETUP_REQ) for setting the common channel to the callee (104).
또한, 상기 피호출 무전기(Callee)는 네트워크 전체 채널에서 자신의 사용 가능한 채널 리스트(ACL: Available Channel List) 중에 하나를(i번째 채널) 선택하여(105), 해당 채널에서 호출 무전기(Caller)의 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 받기 위해 일정 시간을 대기한다. In addition, the callee may select one of its available channel lists (ACLs) (i-th channel) in the entire channel of the network (105) And waits for a predetermined time to receive the common channel setting request message (CH_SETUP_REQ).
상세하게, 호출 무전기(Callee)가 패킷을 기다리는 대기 시간(T_wait)은 Caller의 패킷 교환시간을 기준으로 한 시간과 전체 채널 개수의 곱(즉, T E ×N C )으로 나타낼 수 있다. In detail, the waiting time (T_wait) for waiting for the packet by the calling transceiver (Callee) can be expressed by the product of the time based on the packet switching time of the caller and the total number of channels (i.e. T E × N C ).
이는 피호출 무전기(Callee)가 호출 무전기(Caller)의 사용 가능한 채널이 어떠한 채널인지 모른다고 가정했을 경우, 피호출 무전기(Callee)의 하나의 채널에서 네트워크 내의 모든 채널에 대해서 공통 채널 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 기다릴 수 있다는 것을 의미한다.This is because a common channel request message (CH_SETUP_REQ) is transmitted to all channels in the network from one channel of the callee to be callee, assuming that the callee is not aware of what channel the available channel of the callee is. Which means that you can wait.
상기 피호출 무전기(Callee)가 하나의 채널에서 대기 시간(T_wait)이내에 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 받았을 경우에는(106), 이러한 공통 채널 설정요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 받은 해당 채널에서 호출 무전기(Caller)에게 공통 채널 설정에 대한 응답을 위한 공통 채널 설정 응답 메시지(CH_SETUP_RSP)을 보낸다(107).When the callee receives the common channel setup request message CH_SETUP_REQ within a waiting time T_wait in one
만약, 상기 피호출 무전기(Callee)가 하나의 채널에서 대기 시간(T_wait)동안 어떠한 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 받지 못할 경우에는(108), 피호출 무전기(Callee)가 첫 번째로 선택하여 메시지를 기다렸던 자신의 사용 가능한 채널을 제외한 또 다른 사용 가능한 채널 리스트(ACL) 중에 하나를(i+1번째 채널) 선택하여 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 받기 위해 일정 시간 기다리는 단계(105)로 돌아가 위와 같은 과정을 반복하게 된다.If the callee does not receive any common channel setup request message (CH_SETUP_REQ) during a wait time (T_wait) on one channel (108), the callee selected first by the callee (I + 1 < th > channel) of another available channel list (ACL) except for its usable channel that waited for the message and waits for a predetermined time to receive the common channel setting request message (CH_SETUP_REQ) I go back and repeat the above process.
상기 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 보낸 호출 무전기(Caller)가 T E 동안 해당 채널에서 피호출 무전기(Callee)의 공통 채널 설정 응답 메시지(CH_SETUP_RSP)를 받았을 경우(109), 호출 무전기(Caller)와 피호출 무전기(Callee)는 공통 채널이 설정 된 것으로 보고 협상한 채널에서 통신을 하게 되어 새로운 공통 채널을 설정하게 된다(110,120). 이때, 상기 협상한 채널은 메시지를 교환한 채널과 다를 수도 있다.If the call transceiver (Caller) From the common channel setup request message (CH_SETUP_REQ) receives a common channel setup response message (CH_SETUP_RSP) of the called transceiver (Callee) on the corresponding channel during T E (109), the call transceiver (Caller) The callee and the callee to be called communicate with each other in the negotiated channel as a common channel is set and establish a new common channel (110, 120). At this time, the negotiated channel may be different from the channel exchanged with the message.
만약, 상기 호출 무전기(Caller)가 T E 동안 피호출 무전기(Callee)의 공통 채널 설정 응답 메시지(CH_SETUP_RSP)를 받지 못했을 경우에는(111), 호출 무전기(Caller)가 첫 번째로 선택하여 피호출 무전기(Callee)에게 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 보낸 채널을 제외한 또 다른 사용 가능한 채널 리스트((N-1)개) 중에 하나를 선택하고, 호출 무전기(Caller)가 공통 채널 설정을 위해 메시지를 보내는 단계(103)로 돌아가 위와 같은 과정을 반복하게 된다.If the caller has not received a common channel setup response message (CH_SETUP_RSP) of the callee during T E (111), then the caller first selects the called radio, ( N-1 ) channels other than the channel to which the common channel setting request message (CH_SETUP_REQ) is transmitted to the callee, and the call radio transmits a message for setting the common channel The process returns to the sending
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 DSA 네트워크 환경에서 상기 통신 중에 주 사용자 검출 및 간섭으로 인한 공통 채널이 끊어졌을 경우 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드에 대한 흐름도이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a recovery process in which a channel change is required when a common channel due to main user detection and interference is lost during communication in a DSA network environment according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 감지 노드의 채널 복원 과정은 다음과 같은 과정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the channel restoration process of the sensing node according to an exemplary embodiment of the present invention may include the following steps.
상세하게, 상기 감지 노드는 통신하고 있는 상대 노드인 피어 노드와 현재 사용 중인 공통 채널이 아닌 다른 공통 채널을 평소에 공유 하고 있다. 상기 다른 채널은 서로 사용 가능한 또 다른 공통 채널 중에 하나의 채널, 즉, 후보자 채널(candidate channel)이라고 한다. In detail, the sensing node usually shares a common channel other than the currently used common channel with the peer node being the communicating counterpart node. The other channel is referred to as one of the other common channels usable with each other, that is, a candidate channel.
상기 두 노드(즉, 피어 노드 및 검출 노드) 사이 통신하고 있는 공통 채널에 주 사용자 혹은 재밍 공격(jamming attack)이 발생한 경우, 이를 감지 노드가 발견한다(201).If a primary user or a jamming attack occurs on a common channel communicating between the two nodes (i.e., the peer node and the detection node), the detection node finds it (201).
상기 감지 노드는 피어 노드에게 후보자 채널로의 변경을 위해 공통 채널 변경 메시지(CC_CHANGE)를 보낸다(202). 상기 CC_CHANGE를 보낸 감지 노드는 평소 피어 노드와 공유하고 있었던 후보자 채널(candidate channel)로 이동 한다(203). 상기 후보자 채널로 이동한 감지 노드는 후보자 채널에서 피어 노드에게 CC_CHANGE를 다시 보낸다(204). The sensing node sends a common channel change message (CC_CHANGE) to the peer node for a change to a candidate channel (202). The sensing node that sent the CC_CHANGE moves to a candidate channel that was normally shared with the peer node (203). The sensing node moved to the candidate channel sends CC_CHANGE back to the peer node in the candidate channel (204).
상기 감지 노드는 피어 노드에게 공통 채널 변경 메시지(CC_CHANGE)에 관련된 공통 채널 변경 응답 메시지(CC_CHANGE_ACK)를 받았을 경우 해당 후보자 채널을 새로운 공통 채널로 설정하고 통신을 계속하여 채널 복원 과정이 완료된다(205,207).When the sensing node receives a common channel change response message (CC_CHANGE_ACK) related to the common channel change message (CC_CHANGE) to the peer node, it sets the corresponding candidate channel as a new common channel and continues the communication to complete the channel restoration process (205, 207) .
상기 CC_CHANGE를 보내고 CC_CHANGE_ACK를 받는 시간인 T E 동안 감지 노드에서 어떠한 메시지도 받지 못했을 경우에는(206), 후보자 채널에서 피어 노드에게 CC_CHANGE를 다시 보내는 과정이 반복된다(207). 여기에서 상기 T E 는 CC_SETUP_REQ와 CC_SETUP_RSP를 교환하는 시간과 동일하다고 할 수 있다.If no message is received at the sensing node during the time T E , which is the time of receiving the CC_CHANGE and receiving the CC_CHANGE_ACK, the process of re-sending the CC_CHANGE to the peer node in the candidate channel is repeated (207). Here, T E may be said to be equal to the time for exchanging CC_SETUP_REQ and CC_SETUP_RSP.
상기 이전에 통신하고 있었던 채널에서 감지 노드의 CC_CHANGE 메시지의 전송 중에 손실이 일어날 경우에는 상기와 같은 방법이 일어나지 못할 수도 있다. 이는 피어 노드가 CC_CHANGE를 받지 못하여 후보자 채널로 이동하지 못했기 때문이다. If a loss occurs during transmission of the CC_CHANGE message of the sense node in the previously communicating channel, the above method may not occur. This is because the peer node did not receive the CC_CHANGE and could not move to the candidate channel.
따라서 이를 방지하기 위해 랑데부 시간(T RV )을 사용한다. T RV 는 주기적으로 설정되는 시간으로 채널을 복원하는 과정에서 Caller와 Callee가 동시에 후보자 채널에서 무조건 CC_CHANGE 메시지를 주고받아야 하는 시간을 의미한다. Therefore, rendezvous time ( T RV ) is used to prevent this. T RV is the period of time during which the caller and callee simultaneously send and receive the CC_CHANGE message unconditionally on the candidate channel in the process of restoring the channel to the periodically set time.
따라서 한 번의 T RV 가 만료 되면(208), 감지 노드가 피어 노드에게 CC_CHANGE를 한 번 보낸 후(209), 피어 노드는 그에 대한 응답인 CC_CHANGE_ACK를 감지 노드에게 보내는 과정이 일어나서 새로운 후보자 채널에서의 통신이 가능해지게 된다(210,220). Accordingly, when one T RV expires (208), the sensing node sends CC_CHANGE once to the peer node (209), and the peer node sends a CC_CHANGE_ACK, which is a response thereto, to the sensing node, (210, 220).
만약, 상기 과정에서 피어 노드가 CC_CHANGE_ACK를 받지 못했을 경우 다음 랑데부 시간(T RV )까지 기다린 후(211), 이 과정을 반복하게 된다. 또한, 한 번 공통 채널이 설정된 두 노드는, 평소에도 T RV 마다 후보자 채널로 잠시 변경하여 CC_CHANGE와 CC_CHANGE_ACK를 의무적으로 교환하고 원래의 채널에서 통신을 지속한다.If the peer node does not receive the CC_CHANGE_ACK in the above process, the process waits until the next rendezvous time ( T RV ) (211) and repeats this process. In addition, two nodes having a common channel once are obliged to exchange CC_CHANGE and CC_CHANGE_ACK for each T RV by temporarily changing to a candidate channel, and continue communication on the original channel.
상기 두 노드의 통신 채널에 주 사용자가 나타났을 경우, 혹은 jamming attack이 발생 하였을 경우에 여러 번의 랑데부 구간(rendezvous period)에서도 패킷 교환 중에 손실이 발생하여 CC_CHANGE 메시지를 송, 수신 하지 못할 수도 있다.When a main user appears in the communication channel of the two nodes or when a jamming attack occurs, loss may occur during packet exchange even in a rendezvous period, so that the CC_CHANGE message may not be transmitted or received.
상기의 경우에는 무조건 채널을 재설정하여 초기화하는 과정이 진행된다. 이는 검출 시간(T detection )으로 표기되며, 주 사용자(Primary user)가 나타나거나 재밍 공격(jamming attack)이 발생한 시점을 기준으로 시간이 카운트 된다. In this case, the process of resetting and initializing the channel unconditionally proceeds. This is expressed as T detection , and the time is counted based on when a primary user appears or a jamming attack occurs.
상기 주어진 설정 시간인 T detection 동안 두 노드가 후보자 채널로 이동하여 통신이 가능하지 못했을 경우, 이는 상기의 모든 과정에서 패킷 손실이 발생하여 메시지를 주고받지 못한 것으로 가정하여 두 노드 사이에서는 새로운 재 채널 초기화 과정이 시작된다(212,222).If the two nodes move to the candidate channel during T detection , which is the set time, it is impossible to communicate and it is assumed that the message has not been sent and received due to packet loss during the above procedure. The process begins (212, 222).
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 DSA 네트워크 환경에서 상기 통신 중에 주 사용자 검출 및 간섭으로 인한 공통 채널이 끊어졌을 경우 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 피어 노드에 대한 흐름도이다.3 is a flowchart of a peer node in a recovery process in which a channel change is required when a common channel due to main user detection and interference is lost during the communication in a DSA network environment according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 피어 노드의 채널 복원 과정은 다음과 같은 과정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the process of restoring a channel of a peer node according to an embodiment of the present invention may include the following steps.
상세하게, 상기 감지 노드와 공통 채널을 사용하고 있는 피어 노드는 주 사용자나 재밍 공격(jamming attack)에 무관하게 동작 한다. 상기 피어 노드가 기본적인 통신 상태에서(301), 감지 노드에게 공통 채널 변경 메시지(CC_CHANGE)를 받게 되는 경우 상기 피어 노드는 사용 중인 통신 채널을 변경해야 하는 것을 의미 한다(302). In detail, a peer node using a common channel with the detection node operates independently of a main user or a jamming attack. If the peer node receives a common channel change message (CC_CHANGE) to the sensing node (301) in a basic communication state, the peer node (302) means that the communication channel in use needs to be changed.
상기 감지 노드는 피어 노드와 평소에 공유하고 있는 후보자 채널로 채널을 변경하게 된다(304). 또는, 랑데부 구간(rendezvous period)이 발생 하면(303), 감지 노드와의 통신 확인을 위해 후보자 채널로 잠시 변경하게 된다(304). The sensing node changes the channel to a candidate channel that is normally shared with the peer node (304). Alternatively, when a rendezvous period occurs (303), the candidate channel is temporarily changed to confirm communication with the sensing node (304).
상기 피어 노드에서 검출 시간(T detection )동안 어떠한 응답도 받지 못할 경우에는 채널을 다시 설정하기 위해 재 채널 초기화 과정이 시작된다(305,315). 상기의 T detection 은 감지 노드가 주 사용자(Primary user)나 재밍 공격(jamming attack)을 감지했을 때를 기준으로 카운트되는 시간이다.If no response is received during the detection time ( T detection ) at the peer node, the re-channel initialization process is started to reset the channel (305, 315). The T detection is a time when the detection node counts based on a detection of a primary user or a jamming attack.
상기 피어 노드가 후보자 채널로 변경한 경우 감지 노드에게 다시 공통 채널 변경 메시지(CC_CHANGE)를 받고(306), 그에 대한 응답으로 공통 채널 변경 응답 메시지(CC_CHANGE_ACK)를 보낸다(307). 상기 과정까지는 채널 복원 과정이 마무리 된 것으로 새로운 공통 채널이 설정된 것을 의미한다(317).When the peer node changes to the candidate channel, the node receives a common channel change message (CC_CHANGE) 306 and sends a common channel change response message (CC_CHANGE_ACK) in response to the common channel change message (307). Up to the above process, the channel restoration process has been completed, which means that a new common channel is established (317).
상기 피어 노드가 후보자 채널로 이동하였지만 CC_CHANGE 메시지를 받지 못한 경우는 다시 상기 과정을 반복하게 된다(308).If the peer node moves to the candidate channel but does not receive the CC_CHANGE message, the process is repeated 308.
이하에서는 도 1 내지 도 3의 각 단계를 보다 상세히 전개하며, 본 발명의 논리적 전개를 위해 도면 및/또는 수학식을 이용하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the respective steps of FIG. 1 to FIG. 3 will be described in detail and the logical development of the present invention will be described using drawings and / or mathematical expressions.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공통 채널 설정을 위해 호출 무전기(Caller)와 피호출 무전기(Callee)의 시간에 따른 동작의 일례를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of the time-dependent operation of a call radio and a callee for common channel setup according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)를 보내는 시간(412)을 T Q , 공통 채널 설정 응답 메시지(CH_SETUP_RSP)를 받는 시간(413)을 T R , 상기 T Q 와 T R 를 합한 시간을 패킷 교환시간(414)인 T E 로 나타내었다. Referring to FIG. 4, the common channel setup request message (CH_SETUP_REQ)
이때, T Q 를 kT R 로 표현 할 수 있는데, 이는 공통 채널 설정 요청 메시지의 크기가 공통 채널 설정 응답 메시지의 크기의 k배에 해당한다는 것을 의미한다. 하기 수학식에서 부터는 이 k값을 2라고 가정을 하였다. 본 발명은 상기의 k=2에 값에 한정되는 것은 아니며, 이는 상황에 따라 변경이 가능하다.At this time, T Q can be expressed as kT R , which means that the size of the common channel setup request message corresponds to k times the size of the common channel setup response message. From the following equation, it is assumed that the value of k is 2. The present invention is not limited to the above value of k = 2, which can be changed depending on the situation.
계속, 도 4를 참고하면, 피호출 무전기(420)가 네트워크 전체 채널 중에서 자신의 사용 가능한 채널 리스트(421)중에 하나를 선택하여 듣고 있는(listen) 시간인 T_wait(422) 동안 호출 무전기(410)의 사용 가능한 채널 리스트(411)를 듣고 있을 확률은 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. 대기 시간(T_wait)은 전체 채널수와 패킷 교환 시간의 곱(N C ×T E )으로 표현 할 수 있다.4, the
이때, N AC 는 기준이 되는 노드에서 사용 가능한 채널의 수, N CAC 는 두 노드가 공통으로 사용 가능한 채널의 수, R AC 는 기준이 되는 노드의 사용 가능한 채널의 비율, SM은 두 노드간의 사용 가능한 채널의 유사도를 나타낸다.In this case, N AC is the number of channels available on a node serving as a reference, N CAC are both nodes are the number of available channels in common, R the proportion of available channels of the AC is serving as a reference node, SM is used between two nodes Represents the similarity of the possible channels.
또한, 피호출 무전기(420)가 자신의 사용 가능한 채널 리스트(421)중에 하나를 선택하여 T_wait(422) 동안 호출 무전기(410)의 사용 가능한 채널(411)을 듣지 못할 확률은 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.Also, the probability that the called
상기 수학식 1과 수학식 2를 이용하여 공통 채널 설정 초기화 과정의 지연시간을 나타낸 것은 하기 수학식 3과 같다.The delay time of the common channel setting initialization process using Equations (1) and (2) is represented by Equation (3).
여기서, 피호출 무전기(callee)가 자신의 사용 가능한 채널 중에 하나를 선택하여 T_wait 동안 호출 무전기(caller)의 사용 가능한 채널을 듣고 있을 확률인 SM에 해당 하는 첫 번째 항에 대하여, 패킷 손실이 일어나지 않았을 경우, Caller가 사용 가능한 채널을 모두 선택하여 공통 채널 설정 요청 메시지를 보내는 시간(433)의 평균값(432)으로 선택된다. Here, for the first term corresponding to SM, which is the probability that the callee selects one of its available channels and is listening to the available channel of the caller during T_wait, , The caller is selected as the
상기 평균값 계산에서 패킷 교환 시간이 무조건 한 번 이상 발생하기 때문에 상기 패킷 교환 시간(431)을 적용하여 계산할 수 있다. 이를 보여주는 도면이 도 5에 도시된다. Since the packet exchange time occurs more than once in the calculation of the average value, it can be calculated by applying the
계속 도 4를 참조하여 설명하면, 상기에서 패킷 손실이 일어났을 경우, 피호출 무전기(Callee)의 대기시간(T_wait)과 추가적인 공통 채널 설정 초기화 과정의 지연값(T ICCSD )이 재귀적인 합에 의해 계산된다. 4, when packet loss occurs, the waiting time T_wait of the callee of the called transceiver and the delay value T ICCSD of the additional common channel setting initialization process are calculated by a recursive sum .
또한, (1-SM)에 해당하는 Callee가 자신의 사용 가능한 채널 중에 하나를 선택하여 T_wait 동안 호출 무전기(Caller)의 사용 가능한 채널을 듣지 못한 확률인 마지막 항에 대하여, 이 경우 Callee의 사용 가능한 또 다른 채널로 넘어가 상기와 같은 과정을 반복(423)하기 때문에 Callee의 대기시간(T_wait)과 추가적인 공통 채널 설정 초기화 과정의 지연값(T ICCSD )이 재귀적인 합에 의해 계산된다.Also, for the last term, which is the probability that Callee corresponding to ( 1-SM ) failed to hear the available channel of the calling transceiver during T_wait by selecting one of its available channels, Since the above procedure is repeated 423, the waiting time T_wait of Callee and the delay value T ICCSD of the additional common channel setting initialization process are calculated by a recursive sum.
상기 식을 정리하면 하기 수학식 4와 같다.The above formula can be summarized as the following equation (4).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드와 피어 노드의 시간에 따른 동작의 일례로서 두 노드가 동시에 주사용자를 감지하는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a process of detecting a main user at the same time by two nodes, as an example of a time-dependent operation of a sensing node and a peer node in a restoration process requiring a channel change according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드와 피어 노드의 시간에 따른 동작의 일례로서 두 노드 중 하나의 노드만 주 사용자를 감지하는 과정 및 이러한 과정에서 패킷 손실에 따른 채널 복원 과정을 보여주는 도면이다. FIG. 7 illustrates an example of a time-dependent operation of a sensing node and a peer node in a restoration process requiring a channel change according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, FIG. 5 is a diagram illustrating a channel restoration process according to a packet loss. FIG.
도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드와 피어 노드의 시간에 따른 동작의 일례로서 두 노드 중 하나의 노드만이 주사용자를 감지하는 과정 및 이러한 과정에서 재초기화 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 8 is an example of a time-dependent operation of a sensing node and a peer node in a restoration process requiring a channel change according to another embodiment of the present invention. And FIG.
도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 채널 변경이 요구되는 복구 과정의 감지 노드와 피어 노드의 시간에 따른 동작의 일례로서 두 노드 중 하나의 노드만이 주사용자를 감지하는 경우 도 4에 도시된 동작과 유사한 유사 초기화 동작을 보여주는 도면이다.FIG. 9 is an example of a time-dependent operation of a sensing node and a peer node in a restoration process requiring a channel change according to another embodiment of the present invention. In the case where only one node of two nodes detects a main user, Lt; RTI ID = 0.0 > similar initialization operation. ≪ / RTI >
도 6 내지 도 9를 참고하면, 상기 두 노드가 통신 중에 주 사용자가 상기 채널에 나타났을 경우 후보자 채널에서의 통신 복구 과정을 포함한다. 이때, 주 사용자를 감지하는 경우를 두 가지로 나눌 수 있다. Referring to FIGS. 6 to 9, a process of restoring communication on a candidate channel when a primary user appears on the channel during communication of the two nodes includes a process of restoring communication on a candidate channel. At this time, the case of detecting the main user can be divided into two cases.
첫째, 두 노드(검출 노드 및 피어 노드)가 동시에 주 사용자를 감지하는 경우로, 두 노드들 사이의 사용 가능한 채널의 유사도가 같다(SM)고 할 수 있다. 둘째, 두 노드 중 한 노드만 주 사용자를 감지하는 경우로, 두 노드들 사이의 사용 가능한 채널의 유사도가 다르다(1-SM)고 할 수 있다.First, when two nodes (detecting node and peer node) detect the main user at the same time, the similarity of usable channels between two nodes is the same ( SM ). Second, when only one of the two nodes detects the primary user, the similarity of the available channels between the two nodes is different ( 1-SM ).
상기 채널 유사도를 이용하여 채널 복원 과정의 지연 시간을 나타낸 것은 하기 수학식 5와 같다.The delay time of the channel restoration process using the channel similarity is expressed by Equation (5).
이때, T R 은 랑데부 시간(rendezvous time)(도7의 521), T detection 은 재초기화 과정이 일어나는 단계인 검출 시간(도 8의 531)을 나타낸다. T R represents the rendezvous time (521 in FIG. 7), and T detection represents the detection time (531 in FIG. 8) in which the re-initialization process takes place.
상세하게, 두 노드가 주 사용자를 동시에 감지하였을 경우, 두 노드의 사용 가능한 채널의 유사도는 같다고 가정하여 (SM)로 표현 할 수 있다. 이 경우 상기 두 노드는 서로에게 CC_CHANGE를 보내고 평소에 서로 공유하고 있는 또 다른 공통 채널인 후보자 채널로 이동한다(512,513). In detail, when two nodes detect the main user at the same time, the similarity of the available channels of the two nodes is assumed to be the same ( SM ). In this case, the two nodes send CC_CHANGE to each other and move to the candidate channel which is another common channel that is normally shared with each other (512, 513).
상기 후보자 채널로 이동한 두 노드는 서로 공통 채널 변경 메시지(CC_CHANGE)와 공통 채널 변경 응답 메시지(CC_CHANGE_ACK)를 교환하여 새로운 공통 채널에서의 통신을 계속 하게 된다(514,515). 이때, 메시지 교환이 성공할 때까지의 평균 시행횟수를 적용한 채널 복원 과정의 지연 시간이 상기 수학식 5의 첫 항을 의미한다.The two nodes that have moved to the candidate channel exchange the common channel change message (CC_CHANGE) and the common channel change response message (CC_CHANGE_ACK) to continue communication in the new common channel (514, 515). At this time, the delay time of the channel restoration process applying the average number of times of execution until the message exchange is successful means the first term of Equation (5).
상세하게, 두 노드 중에 한 노드가 주 사용자를 감지하였을 경우, 두 노드의 사용 가능한 채널의 유사도는 다르다고 가정하여 (1-SM)로 표현 할 수 있다. 이 경우 상기 감지 노드(도 6의 501)가 피어 노드(도 6의 502)에게 CC_CHANGE를 보낸 후(511), 평소에 서로 공유하고 있는 또 다른 공통 채널인 후보자 채널로 이동한다(512). In detail, when one node of the two nodes detects the main user, it can be expressed as ( 1-SM ) assuming that the similarity of the available channels of the two nodes is different. In this case, the detection node (501 in FIG. 6) sends a CC_CHANGE to the peer node (502 in FIG. 6) (511) and moves to a candidate channel which is another common channel that is normally shared with each other (512).
상기 피어 노드(502)가 CC_CHANGE를 받으면 상기 후보자 채널로 이동하여 메시지를 기다린다(도 6의 513). 상기 후보자 채널로 이동한 감지 노드(503)와 피어 노드(504)는 서로 CC_CHANGE와 CC_CHANGE_ACK를 교환하여 새로운 공통 채널에서의 통신을 계속 하게 된다(도 6의 514,515). 이때, 메시지 교환이 성공할 때까지의 평균 시행횟수를 적용하고 상기 감지 노드가 공통 채널에서 패킷 손실 없이 CC_CHANGE를 보냈을 경우 채널 복원 과정의 지연시간이 상기 수학식 5의 두 번째 항을 의미한다.When the
상세하게, 두 노드 중에 한 노드가 주 사용자를 감지하여 상기와 같이 CC_CHANGE를 보내는 도중에 패킷 손실이 일어날 경우(도 7의 523)의 채널 복원 과정의 지연시간이 상기 수학식 5의 마지막 항을 의미한다. 이때, 간섭 발생 후 기다리는 평균 랑데부 시간(도 7의 521)과 랑데부 구간(도 7의 522)에서의 패킷 손실 없이 제대로 메시지가 송, 수신된 시간이 적용 될 수 있다(도 7의 524, 525). In detail, the delay time of the channel restoration process when a packet loss occurs (523 in FIG. 7) while one of the nodes detects the main user and sends CC_CHANGE as described above means the last item of Equation (5) . At this time, the time at which the message is correctly transmitted and received can be applied without any packet loss at the average rendezvous time (521 in FIG. 7) and the rendezvous interval (522 in FIG. 7) waiting after occurrence of interference (524 and 525 in FIG. 7) .
또한, 여러 번의 주기적인 랑데부 구간에서 패킷 손실이 계속 발생한 경우(도 8의 532)에 이전 랑데부 시간까지의 평균 지연 시간이 적용 될 수 있다. 상기의 지연 시간과 재초기화 과정이 일어나는 시간(도 8의 531)의 값의 최솟값으로 채널 복원 과정의 지연 시간의 마지막 항을 정의할 수 있다.In addition, if the packet loss continues in a plurality of periodic rendezvous intervals (532 in FIG. 8), the average delay time up to the previous rendezvous time may be applied. The last term of the delay time of the channel restoration process can be defined as the minimum value of the delay time and the time of the re-initialization process (531 in FIG. 8).
상기 재초기화 과정에서는 Caller와 Callee가 이미 통신을 했기 때문에, 서로의 채널 정보를 알고 있을 수 있다. 따라서, 상기 재초기화 과정에서는 Caller와 Callee가 초기화 과정과 유사한 동작을 수행한다(도 9 참조). Since the caller and callee have already communicated in the reinitialization process, channel information of each other can be known. Accordingly, in the re-initialization process, the caller and the callee perform an operation similar to the initialization process (see FIG. 9).
이때, 상기 Caller는 자신의 사용 가능한 채널 중에 한 채널을 선택하는 것이 아니라, 공통으로 사용 가능한 채널 중에 한 채널을 선택하여 CH_SETUP_REQ 요청 메시지를 Callee에게 보낸다. 또한, Callee가 Caller의 메시지를 받기 위해 기다리는 시간인 T_wait는(도 9의 543) Caller와 Callee의 공통 채널의 개수와 패킷 교환시간의 곱(N CAC ×T E )으로 나타낼 수 있다.At this time, the caller does not select one channel among its usable channels, but selects one channel among commonly available channels and sends a CH_SETUP_REQ request message to Callee. Also, T_wait Callee is a waiting time to receive the message of the Caller may be represented by (543 in FIG. 9) and the product of the Caller Callee common channel number and a packet switched time of the (N × CAC T E).
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공통 채널 설정을 위한 공통 채널 설정 요청 메시지(1000)의 포맷을 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 공통 채널 설정 요청 메시지(CH_SETUP_REQ)(1000)의 포맷은 동기화와 프레임을 감지할 수 있는 프리엠블(preamble)(610), 프레임의 시작 식별자를 나타내는 SFD(Start of Frame Delimiter)(620), 피호출 무전기(Callee)의 주소(631), 호출 무전기(Caller)의 주소(632)를 나타내기 위한 어드레스(address)(630), 메시지의 형태를 타나내는 타입(type)(640), 메시지의 길이의 정보가 저장되어 있는 길이(length)(650), 추가적인 제어 파라미터의 정보를 나타내는 콘트롤(control)(660), Caller의 사용 가능한 채널 리스트의 정보가 있는 ACL(Available Channel List)(670), Caller의 첫 번째 사용 가능한 채널, CH1(681)부터 마지막 사용 가능한 채널, CHn(682)까지 해당 채널에 대한 안정성, 해당 채널의 잡음 등과 같은 각각의 채널 정보가 들어있는 채널 정보(CH_INFO)(680), 오류 검출을 위한 코드인 오류 검출 코드(FEC: Forward Error Correction)(690)를 포함한다.10 is a diagram illustrating a format of a common channel
410: 호출 무전기
420: 피호출 무전기
501,502: 현재 공통 채널
503, 504: 후보 채널
1000: 공통 채널 설정 요청 메시지410: Call transceiver
420: Called radio
501, 502: Current common channel
503, 504: candidate channel
1000: Common channel setup request message
Claims (22)
상기 호출 무전기와 피호출 무전기 간에 공통으로 사용 가능한 채널을 상기 공통 채널로 처음 설정하는 초기화 단계; 및
상기 통신 중에 주 사용자의 검출 또는 간섭으로 인한 상기 공통 채널이 끊어졌을 경우 또 다른 공통으로 사용 가능한 채널로 변경하여 상태를 복원하는 복구 단계;를 포함하되,
상기 초기화 단계는,
상기 호출 무전기가 상위 계층으로부터 채널 설정을 위한 요청이 들어왔음을 인식하는 채널 요청 인식 단계;
전체 네트워크 채널의 사용 가능한 채널 리스트 중에 선택한 하나의 채널에서 상기 피호출 무전기에게 공통 채널 설정 요청 메시지를 보내는 공통 채널 설정 요청 메시지 전송 단계; 및
상기 피호출 무전기가 상기 전체 네트워크 채널의 사용 가능한 채널리스트 중에 선택한 하나의 채널에서 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 받기 위해 대기하고 있는 공통 채널 설정 요청 메시지 대기 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법. A dynamic common channel setting and channel restoration method for establishing a common channel for smooth communication between a calling radio and a called radio in a wireless network environment,
An initialization step of initially setting a common usable channel between the calling radio and the called radio to the common channel; And
And restoring the state to another commonly usable channel when the common channel is broken due to detection or interference of the main user during the communication,
In the initialization step,
A channel request recognizing step of recognizing that the calling transceiver has received a request for setting a channel from an upper layer;
A common channel setting request message transmission step of sending a common channel setting request message to the called radio from one selected channel among available channel lists of the entire network channels; And
And a common channel setup request message waiting step in which the called transceiver is waiting to receive the common channel setup request message on one channel selected from the available channel list of the entire network channel. How to configure and restore channels.
상기 공통 채널 설정 요청 메시지 전송 단계는,
상기 공통 채널 설정 요청 메시지 전송 후 특정 기준시간 내 상기 피호출 무전기로부터 공통 채널 설정 응답 메시지를 받지 못 하면, 사용 가능한 또 다른 채널을 선택하여 해당 채널에서 상기 피호출 무전기에게 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 보내는 다시 전송하는 단계;
상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 보내고 상기 특정 기준시간 내에 상기 공통 채널 설정 요청 메시지에 대한 공통 채널 설정 응답 메시지를 받아 상기 공통 채널을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method according to claim 1,
The common channel setup request message transmission step includes:
If the common channel setup response message is not received from the called radio within a specific reference time after transmitting the common channel setup request message, another available channel is selected and the common channel setup request message is transmitted from the corresponding channel to the called radio Sending back sending;
And setting the common channel by sending the common channel setup request message and receiving a common channel setup response message for the common channel setup request message within the specific reference time, Way.
상기 공통 채널 설정 요청 메시지 대기 단계는,
상기 피호출 무전기가 선택한 채널에서 대기 시간 내에 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 받지 못하면, 상기 전체 네트워크 채널의 사용 가능한 채널 리스트 중 또 다른 사용 가능한 채널을 선택하여 상기 호출 무전기로부터 상기 공통 채널 설정 요청 메시지를 기다리는 단계; 및
상기 피호출 무전기가 선택한 채널에서 상기 대기 시간(waiting time)내에 요청 메시지를 받은 경우, 공통 채널 설정 응답 메시지를 상기 호출 무전기에게 보내어 상기 공통 채널을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method according to claim 1,
The common channel setup request message waiting step includes:
If the called radio does not receive the common channel setup request message in the selected channel, it selects another available channel from the available channel list of the entire network channel, and transmits the common channel setup request message Waiting step; And
And setting the common channel by sending a common channel setup response message to the calling radio when the called radio receives a request message within the waiting time on the selected channel. Channel setting and channel restoration method.
상기 공통 채널 설정 요청 메시지는, 상기 호출 무전기가 채널 설정을 위해 사용 가능한 채널의 정보, 채널의 상태 정보, 제어 파라미터 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the common channel setup request message includes information on a channel available for channel setting, channel status information, and control parameter information.
상기 기준 시간은 상기 피호출 무전기와 호출 무전기간 메시지를 주고받는 패킷 교환 시간인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method of claim 3,
Wherein the reference time is a packet switching time during which the called radiotelephone communicates with the called radiocommunication period message.
상기 대기 시간은 상기 무선 네트워크의 전체 채널의 개수와 패킷 교환 시간의 곱으로 표현이 될 수 있는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the waiting time can be expressed as a product of a total number of channels of the wireless network and a packet switching time.
상기 복구 단계는,
감지 노드가 상기 공통 채널을 이용하여 통신 중인 두 노드 사이에 상기 주 사용자의 검출 또는 간섭이 발생하는 지를 감지하는 단계;
감지한 상기 감지 노드가 다른 공통 채널 설정을 위해서 공통 채널 변경 메시지를 다른 노드인 피어 노드에게 보내고, 또 다른 공통 채널인 후보자 채널로 이동하는 단계;
상기 공통 채널을 이용하여 통신 중인 두 노드 사이에 주 사용자 혹은 간섭의 발생을 감지하지 못한 피어 노드가 통신을 하는 중에 상기 감지 노드로부터 상기 공통 채널 변경 메시지를 받고 상기 후보자 채널로 이동하는 단계;
상기 후보자 채널로 이동한 감지 노드가 상기 공통 채널 변경 메시지를 피어 노드에게 다시 보내는 단계;
상기 피어 노드가 공통 채널 변경 메시지에 대한 응답을 위한 공통 채널 변경 응답 메시지를 상기 감지 노드에게 보내는 단계; 및
상기 감지 노드가 상기 공통 채널 변경 응답 메시지를 패킷 교환 시간 내에 받는 경우, 상기 후보자 채널을 새로운 공통 채널로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein,
Detecting whether the detection node is detecting or interfering with the main user between two nodes communicating using the common channel;
Sending the common channel change message to the peer node, which is another node, for the other common channel setting, and moving to the candidate channel which is another common channel;
Receiving a common channel change message from the detection node and moving to the candidate channel while a peer node that can not detect occurrence of interference is communicating between two communicating nodes using the common channel;
Sending a common channel change message back to the peer node by the sensing node moving to the candidate channel;
The peer node sending a common channel change response message to the detection node for a response to the common channel change message; And
And setting the candidate channel as a new common channel when the sensing node receives the common channel change response message within the packet switching time.
상기 후보자 채널의 피어 노드에서 전송되는 상기 공통 채널 변경 응답 메시지를 상기 패킷 교환 시간 내에 받지 못한 경우, 다시 상기 피어 노드로 상기 공통 채널 변경 메시지를 보내는 단계; 및
통신 중이였던 상기 공통 채널의 감지 노드에서 전송되는 상기 공통 채널 변경 메시지에 패킷 손실이 발생하여 상기 피어 노드가 메시지를 받지 못하여 후보자 채널로 이동하지 못한 경우, 설정된 랑데부 시간이 경과 되어 랑데부 구간내에 두 노드가 후보자 채널로 이동하여 무조건 상기 공통 채널 변경 메시지를 주고받은 후 상기 후보자 채널을 새로운 공통 채널로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
9. The method of claim 8,
Sending the common channel change message to the peer node again if the common channel change response message transmitted from the peer node of the candidate channel is not received within the packet exchange time; And
When a packet loss occurs in the common channel change message transmitted from the detection node of the common channel during communication and the peer node fails to receive the message and can not move to the candidate channel, the set rendezvous time elapses, And setting the candidate channel as a new common channel by unconditionally transmitting and receiving the common channel change message after moving to the candidate channel.
상기 랑데부 구간에서 상기 공통 채널 변경 메시지를 상기 피어 노드가 받지 못한 경우, 주기적인 랑데부 시간 후 상기 랑데부 구간 내에 두 노드가 무조건 상기 공통 채널 변경 메시지를 주고받은 후 상기 후보자 채널을 새로운 공통 채널로 설정하는 단계; 및
상기 주기적인 랑데부 시간이 특정 검출 시간 동안 상기 공통 채널 변경 메시지를 주고받지 못한 경우, 설정된 재초기화 시간이 만료되어 공통 채널 재초기화를 시작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
10. The method of claim 9,
If the peer node does not receive the common channel change message in the rendezvous period, the two nodes unconditionally exchange the common channel change message in the rendezvous section after the periodic rendezvous time, and then set the candidate channel as a new common channel step; And
And initializing the common channel re-initialization when the set re-initialization time expires if the periodic rendezvous time does not transmit or receive the common channel change message for a specific detection time. How to restore.
상기 재초기화에서는, 이전 연결시 교환된 두 노드가 공통으로 사용 가능한 채널 정보를 이용하여 상기 검출 노드가 해당 공통 채널에 대해서는 채널 설정 요청 메시지를 보내는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the detecting node transmits a channel setup request message to the common channel using the channel information commonly used by the two nodes exchanged in the previous connection.
상기 재초기화에서는, 상기 검출 노드가 공통으로 사용 가능한 채널의 개수와 패킷 교환 시간의 곱으로 표현이 될 수 있는 상기 검출 노드의 대기 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the re-initialization sets the wait time of the detection node, which can be expressed as a product of the number of channels commonly used by the detection node and the packet switching time.
상기 검출 노드는 호출 무전기 및 피호출 무전기 중 적어도 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
11. The method according to any one of claims 9 to 10,
Wherein the detecting node is at least one of a calling radios and a called radios.
상기 간섭은 재밍 공격(jamming attack)인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the interference is a jamming attack.
상기 호출 무전기는 DSA용 송신기인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the calling transceiver is a DSA transmitter.
상기 피호출 무전기는 DSA용 수신기인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the called transceiver is a DSA receiver.
상기 특정 검출시간은 상기 피어 노드가 주 사용자나 간섭을 감지했을 때부터 카운트되는 시간인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the specific detection time is a time counted from when the peer node detects a main user or interference.
상기 무선 네트워크 환경은, point-to-point DSA(Dynamic Spectrum Allocation) 네트워크인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the wireless network environment is a point-to-point DSA (Dynamic Spectrum Allocation) network.
상기 두 노드 모두가 상기 주 사용자를 감지하는 경우, 상기 두 노드 사이의 사용 가능한 채널의 유사도는 동일한 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein if the two nodes detect the primary user, the similarity of the available channels between the two nodes is the same.
상기 두 노드 중 한 노드만이 상기 주 사용자를 감지하는 경우, 상기 두 노드 사이의 사용 가능한 채널의 유사도는 다른 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein, when only one of the two nodes detects the primary user, the similarity of available channels between the two nodes is different.
상기 두 노드 모두가 주 사용자를 감지하였고 패킷 손실이 일어났을 경우 채널 복원 동안의 지연 시간은 메시지 교환이 성공할 때까지의 평균 시행 횟수인 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the delay time during channel restoration is an average number of trial attempts until a message exchange is successful when both nodes detect a main user and a packet loss occurs.
상기 두 노드 중 한 노드가 주 사용자를 감지하였고 패킷 손실이 일어났을 경우 채널 복원 동안의 지연 시간은 랑데부 시간의 평균값으로 산출되는 것을 특징으로 하는 동적 공통 채널 설정 및 채널 복원 방법. 21. The method of claim 20,
Wherein the delay time during channel restoration is calculated as an average value of the rendezvous time when one of the two nodes detects the primary user and packet loss occurs.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130013169A KR101400236B1 (en) | 2013-02-06 | 2013-02-06 | Method for fast and reliable dynamic common channel setup and reconstruction in point-to-point dynamic spectrum allocation networks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130013169A KR101400236B1 (en) | 2013-02-06 | 2013-02-06 | Method for fast and reliable dynamic common channel setup and reconstruction in point-to-point dynamic spectrum allocation networks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101400236B1 true KR101400236B1 (en) | 2014-07-01 |
Family
ID=51740487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130013169A KR101400236B1 (en) | 2013-02-06 | 2013-02-06 | Method for fast and reliable dynamic common channel setup and reconstruction in point-to-point dynamic spectrum allocation networks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101400236B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101632267B1 (en) | 2015-04-02 | 2016-06-22 | 국방과학연구소 | A Dynamic Spectrum Access Technique based on OFDM for P2P Communication |
| KR101735263B1 (en) * | 2015-09-21 | 2017-05-24 | 홍명기 | Radio set of which the frequency channel can be changed |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009527170A (en) * | 2006-02-13 | 2009-07-23 | ヴォウダフォン・グループ・ピーエルシー | Method and system for establishing direct wireless communication between two or more user devices in a cellular mobile communication system |
| KR20100134303A (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method dynamic spectrum allocation |
-
2013
- 2013-02-06 KR KR1020130013169A patent/KR101400236B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009527170A (en) * | 2006-02-13 | 2009-07-23 | ヴォウダフォン・グループ・ピーエルシー | Method and system for establishing direct wireless communication between two or more user devices in a cellular mobile communication system |
| KR20100134303A (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method dynamic spectrum allocation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101632267B1 (en) | 2015-04-02 | 2016-06-22 | 국방과학연구소 | A Dynamic Spectrum Access Technique based on OFDM for P2P Communication |
| KR101735263B1 (en) * | 2015-09-21 | 2017-05-24 | 홍명기 | Radio set of which the frequency channel can be changed |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11558913B2 (en) | Method and system for initial synchronization and collision avoidance in device to device communications without network coverage | |
| EP2484173B1 (en) | Wlan peer-to-peer group owner negotiation | |
| KR100633353B1 (en) | Apparatus and methods for central control of mesh networks | |
| JP6255106B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication method, cooperative control device, terminal device, and license band base station device | |
| CN108702312B (en) | Wideband beacon channel for frequency hopping systems | |
| JP2019004459A (en) | Optimized Bluetooth scheduling for accessory devices | |
| CN110445511B (en) | Self-adaptive synchronous frequency hopping method and device, wireless AP and communication system | |
| Richa et al. | Competitive and fair throughput for co-existing networks under adversarial interference | |
| Hossain et al. | A distributed multichannel MAC protocol for rendezvous establishment in cognitive radio ad hoc networks | |
| KR101400236B1 (en) | Method for fast and reliable dynamic common channel setup and reconstruction in point-to-point dynamic spectrum allocation networks | |
| US8305976B1 (en) | Efficient wireless communication network entry for wireless communication devices | |
| US8457223B2 (en) | Wireless communication device, wireless communication method, program and wireless communication system | |
| CN111526603B (en) | Multi-channel multiple access method for wireless ad hoc network | |
| EP3905736A1 (en) | Device discovery method, apparatus, and system | |
| Anouar et al. | Self-balanced receiver-oriented MAC for ultra-wideband mobile ad hoc networks | |
| CN107786310B (en) | Data packet transmission method and node | |
| KR101564036B1 (en) | Method and apparatus for transmitting a frame in a wireless local area network system | |
| WO2022188023A1 (en) | Information processing method and apparatus, and communication device and storage medium | |
| WO2024066982A1 (en) | Communication method and device | |
| CN107635288B (en) | Wireless communication system, related wireless communication method and wireless device | |
| Li et al. | Proportional sharing in distributed dynamic spectrum access-based networks | |
| Gözüpek et al. | An Opportunistic Pervasive Networking Paradigm: Multi‐Hop Cognitive Radio Networks | |
| Garcia-Luna-Aceves | Avoiding interference from hidden terminals with carrier tones | |
| KR101479452B1 (en) | Distributed type multiple access control method using pseudo random number generator | |
| CN117156595A (en) | Random access method and terminal equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170504 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180503 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190503 Year of fee payment: 6 |