KR101401111B1 - Apparatus and method for adaptive transmission based on interference termperature cognition in the cognitive radio system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인지 라디오 (CR: Cognitive Radio) 통신 시스템에서 주 사용자에게 간섭 영향을 최소화하면서 CR 사용자에게는 최적의 전송률을 보장할 수 있는 방식이다. CR 사용자는 전 과정에서 스펙트럼 유휴도 인지를 수행하여 가장 낮은 간섭온도 레벨을 보유한 채널을 선택하고, 주어진 채널 환경에서 CR 사용자의 수신기에서 측정된 간섭온도 레벨을 바탕으로 주 사용자와의 거리를 계산하고, 전력 제어과정을 수행하여 CR 사용자 자신의 송신 전력을 계산하고, 적응 변조를 수행하여 송신 전력 대비 간섭 신호 전력 (SINR: Signal-to-Interference and Noiser Ratio)을 구하여 최적의 전송률 성능을 낼 수 있는 변조 방식을 결정한다. 그리고, 이와 같이 결정된 송신 전력과 변조 방식을 사용하여 최종적으로 신호를 송신한다.The present invention provides a method for ensuring an optimal transmission rate for a CR user while minimizing interference to a main user in a cognitive radio (CR) communication system. The CR user performs spectral idle detection at all times, selects a channel having the lowest interference temperature level, calculates a distance from the main user based on the interference temperature level measured at the CR user's receiver in a given channel environment , Calculates a transmission power of a CR user by performing a power control process, and performs adaptive modulation to obtain an optimal transmission rate performance by obtaining an interference signal power (SINR: Signal-to-Interference and Noiser Ratio) Determine the modulation scheme. Then, a signal is finally transmitted using the determined transmission power and modulation scheme.

인지 라디오, 간섭온도, 전송 전력 제어, 적응 변조, SINR Cognitive Radio, Interference Temperature, Transmit Power Control, Adaptive Modulation, SINR

Description

인지 라디오 시스템에서 간섭온도 인지 기반의 적응전송 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR ADAPTIVE TRANSMISSION BASED ON INTERFERENCE TERMPERATURE COGNITION IN THE COGNITIVE RADIO SYSTEM}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR ADAPTIVE TRANSMISSION BASED ON INTERFERENCE TERMERATIVE COGNITION IN THE COGNITIVE RADIO SYSTEM [0002]

본 발명은 통신 시스템의 신호 송수신 기법에 관한 것으로서, 특히 인지 라디오 (CR: Cognitive Radio, 이하 ‘CR’이라 칭하기로 한다) 통신 시스템 (이하, ‘CR 시스템’이라 칭하기로 한다)에서 주 사용자에게 간섭 영향을 미치지 않는 선에서 CR 사용자에게 최적의 전송률을 제공할 수 있는 적응전송 기법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal transmission / reception technique of a communication system, and more particularly to a technique of transmitting / receiving a signal to / from a main user in a cognitive radio (hereinafter referred to as " CR ") communication system The present invention relates to an adaptive transmission scheme capable of providing an optimum transmission rate to a CR user in a non-influential line.

무선 통신 시스템의 급격한 발전과 다양한 서비스의 등장으로 무선 자원 수요는 날로 증가하고 있다. 그러나, 현재 상업적으로 사용가능한 거의 모든 주파수 대역이 할당됨으로 인하여 새로운 무선 플랫폼을 위한 주파수 자원이 매우 부족한 상황이 발생하고 있다. 현재의 주파수 이용 현황을 보게 되면 수 GHz 대역, 특히 낮은 주파수 대역은 사용할 수 있는 여지가 거의 없다. 이러한 주파수 부족 문제를 해결하기 위하여 CR 방식을 기반으로 한 CR 통신 시스템이 제안되었다. 상기 CR 통신 시스템은 주파수가 할당되 있지만 실제로 사용되지 않고 있는 주파수 대역을 감 지하고, 이를 효율적으로 공유하여 사용할 수 있도록 하는 것이다. 이러한 CR 통신 시스템은 현재 연구되고 있는 차세대 통신 시스템에 접목되어 사용될 수 있는 통신 시스템이다.Due to the rapid development of wireless communication systems and the introduction of various services, the demand for wireless resources is increasing day by day. However, due to the fact that almost all commercially available frequency bands are allocated, a frequency resource for a new wireless platform is extremely short. If you look at the current frequency usage, there is little room available for the several GHz band, especially the low frequency band. In order to solve this frequency shortage problem, CR communication system based on CR method has been proposed. The CR communication system senses a frequency band that is allocated to a frequency but is not actually used, and can efficiently share and use the frequency band. Such a CR communication system is a communication system that can be used in connection with a next-generation communication system currently being studied.

CR 시스템은 라디오 센서 등을 통해 주어진 채널 환경을 능동적으로 인지하고, 이 때 인지된 환경 정보를 기반으로 학습 알고리즘 (Learning Algorithm) 및 적응 능력 (Adaptation Capability) 등을 이용하여 주 사용자에게 영향을 미치지 않는 범위에서 CR 사용자 자신에게 주어진 환경에 가장 적합한 전송 파라미터 및 네트워크 등을 적응적으로 제공할 수 있는 기술을 의미한다. 이러한, CR 기술은 상황 인지적인 능력에 의해 주파수의 유휴도를 인지하여 한정된 주파수 자원을 시간, 공간, 지역에 따라 재사용할 수 있게 하므로 주파수 자원 사용 효율을 향상시킬 수 있으며, 학습 알고리즘과 적응 능력을 이용하여 주어진 환경에 능동적으로 대처가 가능하므로 CR 시스템을 사용하는 사용자에게 주어진 환경 상황에서 최대의 서비스 품질 (Quality of Service; QoS)을 보장할 수 있는 장점이 있어 최근 차세대 무선통신 분야에서 각광받고 있다.The CR system actively recognizes a given channel environment through a radio sensor or the like and uses a learning algorithm and adaptation capability based on the perceived environment information to not affect the main user Means a technique capable of adaptively providing transmission parameters and networks that are most suitable for the environment given to the CR user in the range. This CR technology recognizes the frequency idle by the context awareness ability and can reuse the limited frequency resources according to time, space, and region, so it can improve the frequency resource use efficiency, It is possible to actively cope with a given environment by using the CR system, and it is advantageous in the next generation wireless communication field because it has a merit that it can guarantee the highest quality of service (QoS) in a given environment situation to a user using the CR system .

CR의 연구 분야는 크게 스펙트럼 센싱, 자원관리, 무선 적응전송 기술로 구분될 수 있다. 스펙트럼 센싱 기술은 주 사용자의 시스템에 간섭 영향을 주지 않기 위해 시간, 공간, 지역적으로 유휴 주파수 대역을 인지할 수 있는 기술이고, 자원관리 기술은 CR 시스템을 위한 별도의 제어 채널이 존재하지 않는 상황에서 스펙트럼 센싱을 통해 인지된 주파수 유휴도를 기지국과 단말기간에 인식할 수 있도록 하는 프로토콜을 포함한 MAC 기술을 의미한다. 무선 적응전송 기술은 스펙트럼 센싱 을 통해 인지된 환경 정보와 별도의 채널상태 정보 (Channel State Information; CSI)를 비롯한 간섭온도 등을 고려하여 주어진 환경에 가장 적합한 시스템 파라미터를 설정함으로써 최적의 데이터 전송을 가능하게 하는 기술을 의미한다. 따라서 완성된 CR 시스템을 구성하기 위해서는 이들 세 분야 모두에 대한 연구가 필수적이라고 할 수 있다. 그러나 현재까지의 CR에 대한 연구는 주로 스펙트럼 센싱과 자원관리 기술 분야에서 초기적인 접근 단계의 수준에 있을 뿐만 아니라, CR 시스템을 위한 무선 적응전송 기술에 대한 연구는 그 중요성에도 불구하고 연구 진행 상황이 상대적으로 미비하다.Research areas of CR can be roughly divided into spectrum sensing, resource management, and wireless adaptive transmission technology. Spectrum sensing technology is a technology that can recognize the idle frequency band in time, space, and region in order to avoid interference with the main user's system. Resource management technology is a technology in which a control channel for CR system does not exist And a MAC technology including a protocol for allowing the base station and the terminal to recognize a frequency idle degree perceived through spectrum sensing. The wireless adaptive transmission technology can optimize the data transmission by setting the system parameter that is best suited to the given environment considering the environment information perceived by the spectrum sensing and the interference temperature including the channel state information (CSI) . Therefore, it is necessary to study all three fields in order to construct the completed CR system. However, to date, research on CR has not only been at the level of initial approach in the field of spectrum sensing and resource management technology, but research on wireless adaptive transmission technology for CR system has been in progress, Relatively inferior.

한편, 본 발명은 CR 시스템 모델에서 주 사용자와 CR 사용자간의 간섭 영향을 파악하기 위한 방법으로 간섭온도 모델을 사용한다. 간섭온도(Interference Temperature; IT)는 미국 FCC (Federal Communications Commission)에서 주파수 자원의 효율적 관리를 위해 최근 새로운 주파수 정책의 일환으로 등장하게 된 개념으로 무선 채널에서 다른 사용자로부터 발생한 모든 간섭 성분의 정량화 지표로서 사용된다. 기존의 전파 간섭회피 방식은 간섭 발생원을 송신기로 정의하고 이에 대해 규제해왔던 것과는 달리, 간섭온도 모델은 송수신기의 상호 동작을 고려하여 전파 환경을 관리하는 개방적인 주파수 관리 정책을 뒷받침하기 위해 정의된다. 이는 주파수 관리 정책의 패러다임이 송신기 중심에서 수신기 중심으로 이동되었다는 것을 의미한다.Meanwhile, the present invention uses an interference temperature model as a method for grasping interference between a main user and a CR user in a CR system model. Interference Temperature (IT) is a concept that emerged as part of a new frequency policy for efficient management of frequency resources in the US Federal Communications Commission (FCC). It is a quantification index of all interferences from other users in a wireless channel Is used. Unlike the conventional radio interference avoidance method, which defines and sources the interference source as a transmitter, the interference temperature model is defined to support an open frequency management policy that manages the radio environment in consideration of the mutual operation of the transceivers. This means that the paradigm of the frequency management policy has shifted from the center of the transmitter to the center of the receiver.

따라서, 본 발명의 목적은 주어진 채널 상태에서 주 사용자에게 간섭 영향을 최소화하면서 CR 사용자에게는 최적의 전송률을 보장할 수 있는 간섭온도 인지 기반의 CR 적응전송 기법을 제안함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a CR adaptive transmission scheme based on interference temperature awareness that can guarantee an optimal transmission rate for a CR user while minimizing interference effects to a main user in a given channel state.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인지 라디오 통신시스템은, 주 사용자 통신시스템이 사용하고 있는 주파수 대역을 사용하는 인지 라디오(CR: Cognitive Radio) 통신시스템에 있어서,In order to achieve the above object, a cognitive radio communication system according to the present invention is a cognitive radio (CR) communication system using a frequency band used by a main user communication system,

주 사용자 통신시스템의 주파수 대역에 대한 스펙트럼 센싱 정보를 수신하는 송수신부와; 상기 스펙트럼 센싱 정보를 분석하여 상기 주파수 대역에 유휴대역이 있는지 분석하는 분석모듈과; 유휴대역이 없는 경우 상기 주파수 대역에 대하여 간섭온도를 측정하는 측정모듈과; 상기 측정한 간섭온도를 이용하여 채널용량을 계산하고, 상기 주 사용자 통신시스템에 대하여 간섭이 가장 낮은 채널을 선택하는 제1 연산모듈과; 상기 측정한 간섭온도를 이용하여 주사용자와 CR 사용자 간의 거리를 계산하는 제2 연산모듈과; 상기 제2 연산모듈이 계산한 주 사용자와 거리와 상기 측정모듈이 측정한 상기 간섭온도를 이용하여 주 사용자의 통신시스템에 대한 SINR을 계산하고, 또한 상기 주 사용자에 신호간섭이 발생하지 않도록 CR 사용자 통신시스템이 사용할 신호의 전송전력을 계산하고, 또한 CR 사용자 통신시스템의 신호에 대한 변조방법을 결정하는 제3 연산모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.A transmission / reception unit for receiving spectrum sensing information on a frequency band of a main user communication system; An analysis module for analyzing the spectrum sensing information and analyzing whether there is an idle band in the frequency band; A measurement module for measuring an interference temperature for the frequency band when there is no idle band; A first calculation module for calculating a channel capacity using the measured interference temperature and selecting a channel having the lowest interference with respect to the main user communication system; A second calculation module for calculating a distance between the main user and the CR user using the measured interference temperature; Calculates a SINR for a main user's communication system by using the main user calculated by the second calculation module and the interference temperature measured by the measurement module, And a third calculation module for calculating the transmission power of the signal to be used by the communication system and for determining the modulation method for the signal of the CR user communication system.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인지 라디오 통신시스템의 적응전송 방법은, 인지 라디오 (CR: Cognitive Radio) 통신 시스템에서 CR 사용자가 적응적으로 신호를 전송하는 방법으로서,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of adaptively transmitting a CR user signal in a cognitive radio (CR) communication system,

(A) 스펙트럼 센싱 알고리즘을 이용하여 측정 및 계산된 주 사용자의 주파수 대역에 대한 간섭온도 값(IT 값)에 기초하여 상기 CR 사용자와 상기 주 사용자 간의 거리

Figure 112008020001117-pat00001
를 측정하는 단계와; (B) 상기 측정된 주 사용자와의 거리에 기초하여 상기 주 사용자에게 간섭 영향을 미치지 않도록 상기 CR 사용자가 사용할 신호의 전송전력(P max , CR )을 결정하는 단계와; (C) 상기 결정된 전송전력과 상기 측정된 간섭 온도 값를 이용하여 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR: Signal-to-Interference and Noise)를 계산하는 단계와; (D) 상기 SINR을 이용하여 상기 CR 사용자가 사용할 신호의 최적 변조 방식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(A) a distance between the CR user and the main user based on the interference temperature value (IT value) for the frequency band of the main user measured and calculated using the spectrum sensing algorithm
Figure 112008020001117-pat00001
; ≪ / RTI > (B) determining the transmit power (P max, CR) of the signal CR users to use so as not to interfere with the effect on the primary user on the basis of the measured distance and the primary user; (C) calculating a signal-to-interference and noise ratio (SINR) using the determined transmission power and the measured interference temperature value; (D) determining an optimal modulation scheme of a signal to be used by the CR user using the SINR.

바람직하게는, 상기 (A) 단계는,Preferably, the step (A)

수학식 2와 스펙트럼 센싱 알고리즘을 통해 측정한 전력스펙트럼밀도를 이용하여 간섭온도 값(IT 값)을 계산하는 단계와; 상기 계산한 간섭온도 값을 이용하여 상기 주 사용자의 주파수 대역 내 각 채널의 채널 용량을 계산하는 단계와; 상기 간섭온도 값과 수학식 3의 정보를 기반으로 수학식 4를 이용하여 상기 CR 사용자와 주 사용자 간의 거리를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Calculating an interference temperature value (IT value) using Equation (2) and a power spectrum density measured through a spectrum sensing algorithm; Calculating a channel capacity of each channel in the frequency band of the main user using the calculated interference temperature value; And measuring a distance between the CR user and the main user using Equation (4) based on the interference temperature value and the information of Equation (3).

바람직하게는, 상기 수학식 2는

Figure 112008020001117-pat00002
이고, Preferably, Equation (2)
Figure 112008020001117-pat00002
ego,

상기 수학식 3은

Figure 112008020001117-pat00003
이고,Equation (3)
Figure 112008020001117-pat00003
ego,

상기 수학식 4은

Figure 112008020001117-pat00004
인 것을 특징으로 한다.Equation (4)
Figure 112008020001117-pat00004
.

바람직하게는, 상기 (B) 단계는Preferably, the step (B)

상기 주 사용자 시스템의 비트오율 (BER: Bit Error Rate) 성능에 열화를 끼치지 않게 보장하는 SINR을 수학식 6을 이용하여 결정하는 단계와,Determining an SINR, which ensures that bit error rate (BER) performance of the main user system does not suffer deterioration, using Equation (6); and

동시에 상기 CR 사용자에게는 최대 전송효율을 제공할 수 있는 전송전력 값을 수학식 5를 이용하여 결정하는 단계를 포함하는 특징으로 한다.And determining a transmission power value that can provide the maximum transmission efficiency to the CR user using Equation (5).

바람직하게는, 상기 수학식 5은

Figure 112008020001117-pat00005
이고, 상기 수학식 6은
Figure 112008020001117-pat00006
인 것을 특징으로 한다.Preferably, Equation (5)
Figure 112008020001117-pat00005
, And the equation (6)
Figure 112008020001117-pat00006
.

바람직하게는, 상기 (D) 단계는Preferably, the step (D)

상기 CR 사용자의 최대 전송전력 (P max , CR )과, 상기 주 사용자의 주파수 대역에서 주 사용자로부터 수신되는 신호(s(t))에 대한 간섭온도 값 (T I , CR )을 계산하여 상기 CR 사용자에게 주어진 SINR 값(SINR CR )을 산출하는 단계와; 상기 산출된 SINR 값을 통해 CR 사용자에게 최적의 전송률을 보장할 수 있는 변조 방식을 적응적으로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.( T I , CR ) for the maximum transmission power ( P max , CR ) of the CR user and the signal s ( t ) received from the main user in the frequency band of the main user and outputs the interference temperature value Calculating a SINR value ( SINR CR ) given to the user; And adaptively selecting a modulation scheme capable of ensuring an optimal transmission rate for a CR user based on the calculated SINR value.

바람직하게는, 상기SINR CR 이 원하는 BER 성능을 얻기 위한 각 변조 방식의 필요 SINR 값을 충족하면, 필요 SINR이 충족된 변조 방식 중에 가장 높은 전송율을 제공하는 변조 방식을 선택하는 것을 특징으로 한다.Preferably, if the SINR CR satisfies the required SINR value of each modulation scheme to obtain a desired BER performance, the modulation scheme that provides the highest data rate among the modulation schemes satisfying the required SINR is selected.

본 발명의 방법 및 절차는 크게 4단계로 구성된다. 1단계와 2단계에서는 CR 사용자의 상황 인지를 수행하며, 3단계와 4단계에서는 CR 사용자의 적응전송을 처리하게 된다. 이들 각 단계에 대해 세부적으로 살펴보면 다음과 같다.The method and the procedure of the present invention are largely composed of four steps. In step 1 and step 2, the CR user is aware of the situation. In steps 3 and 4, the CR user's adaptive transmission is handled. Each of these steps will be described in detail below.

1단계는 ‘스펙트럼 유휴도 인지’ 단계로서 CR 사용자는 고려하고 있는 주파수 범위 전체에 대해 스펙트럼 센싱을 수행하고, 이 때 인지된 정보를 통해 가장 낮은 간섭온도(IT) 값을 나타내고 있는 채널을 선택한다. 즉, 이는 CR 사용자에게 주어진 환경에서 최대의 전송용량을 제공할 수 있는 채널을 선택하는 절차라고 할 수 있다.In step 1, the CR user performs spectral sensing for the entire frequency range under consideration, and selects a channel exhibiting the lowest interference temperature (IT) value through the perceived information . That is, this is a procedure for selecting a channel capable of providing the maximum transmission capacity in a given environment to a CR user.

2단계는 ‘주 사용자와의 거리 인지’단계로서 1단계에서 결정된 채널에 대한 센싱 정보를 통해 CR 사용자는 주 사용자에 대해 위치, 즉 CR 사용자와 주 사용자간의 거리를 추정한다.In step 2, the CR user estimates the position of the main user, that is, the distance between the CR user and the main user, through the sensing information on the channel determined in step 1 as a step of 'distance to the main user'.

3단계는 ‘CR 사용자간의 전송전력 조절’단계로서 2단계에서 인지된 주사용자와의 거리를 통해 CR 사용자의 사용 가능한 최대 전송전력을 결정한다. 이를 통해 CR 시스템의 일차적인 목표인 주 사용자에 대한 간섭 영향을 최소화하면서, 동시에 CR 사용자를 위해서는 최대 전송전력을 제공할 수 있게 된다.Step 3 is a step of adjusting the transmission power between CR users, and determines the maximum available transmission power of the CR user based on the distance to the main user recognized in step 2. This minimizes interference effects on the primary user, the primary goal of the CR system, while at the same time providing the maximum transmission power for CR users.

4단계는 ‘CR 사용자의 변조 기법 결정’단계로서 3단계에서 결정된 CR 사용자가 사용 가능한 최대 전송전력과 주 사용자에 의해 발생되는 간섭량 즉, 간섭온도(IT) 레벨을 고려하여 주어진 채널 환경에서 CR 사용자에게 가장 적합한 변조 기법을 결정한다.Step 4 is a step of determining the modulation scheme of the CR user. In step 4, the CR user determines the maximum transmission power available for the CR user and the interference level generated by the main user, that is, the interference level (IT) To determine the most appropriate modulation technique.

본 발명은 주어진 채널 상태에서 측정된 간섭온도 정보를 바탕으로 주 사용자와의 거리를 인지하여 CR 사용자의 전송 전력을 조절함으로서 주 사용자(주 시스템, 또는 주 시스템의 단말)에게는 간섭 영향을 최소화한다. 그리고, 결정된 전송 전력과 간섭 및 잡음에 대한 SINR 값을 구하여 송신할 신호의 변조 방식을 결정함으로써 주어진 채널 상태에서 CR 사용자(부 시스템, 부 시스템의 단말)에게 최적의 전송률을 보장할 수 있다.The present invention minimizes the interference effect to the main user (the main system or the main system terminal) by adjusting the transmission power of the CR user by recognizing the distance from the main user based on the interference temperature information measured in a given channel state. Then, by determining the determined transmission power, the SINR value for interference and noise, and determining the modulation scheme of a signal to be transmitted, an optimal transmission rate can be guaranteed for a CR user (subsystem, subsystem terminal) in a given channel state.

본 발명은 인지 라디오(CR: Cognitive Radio) 통신 시스템에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신 방식 및 통신 시스템에도 적용된다.The present invention is applied to a cognitive radio (CR) communication system. However, the present invention is not limited thereto, but may be applied to all communication systems and communication systems to which the technical idea of the present invention can be applied.

본 발명에서, ‘주 사용자’란 주 시스템을 지칭하거나 또는 주 시스템의 사용자(또는 단말)를 말한다. ‘CR 사용자'란 주 사용자와 동일한 주파수 대역(채널)을 사용하는 부 시스템(sub system) 또는 부 시스템의 사용자(또는 단말)을 말한다. 다시 말해서, 특정 주파수 대역의 면허권을 가지고 있는 것이 주 사용자이고, 주 사용자에게 간섭을 주지 않고 그 특정 주파수 대역을 사용하려는 것이 CR 사용자이다. 네트워크 측면에서 볼 때, 주 사용자의 네트워크와 CR 사용자의 네트워크는 동일한 통신 방식의 네트워크일 수 있고, 서로 다른 통신 방식의 네트워크일 수도 있다.In the present invention, the 'main user' refers to the main system or the user (or terminal) of the main system. The term 'CR user' refers to a sub system or a user (or terminal) of a sub system that uses the same frequency band (channel) as the main user. In other words, it is the CR user that wants to use the specific frequency band without interfering with the main user, and it is the main user having the license of the specific frequency band. In terms of the network, the network of the primary user and the network of the CR user may be networks of the same communication method, or may be networks of different communication methods.

본 발명의 기본 개념은, 특정 주파수 채널을 사용하고 있는 주 사용자의 통 신시스템에 간섭(interference)을 최소화하기 위해 간섭온도 모델을 이용하고, 그 간섭온도 모델을 이용하여 CR 사용자의 통신시스템이 최적의 전송율을 유도하고 그 최적의 전송율로 상기 특정 주파수 채널 상으로 신호를 전송하는 것이다.The basic concept of the present invention is to use an interference temperature model to minimize interference to a main user's communication system using a specific frequency channel, And transmits a signal on the specific frequency channel at the optimum transmission rate.

이하, 본 발명에 따른 CR 적응전송 기법의 처리 절차에 대한 순서도를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명이 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, a flowchart of a process procedure of a CR adaptation transmission method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to disturb the present invention.

본 발명은 주어진 채널 상태에서 주 사용자에게 간섭 영향을 최소화하면서 CR 사용자에게는 최적의 전송률 (Throughput)을 보장할 수 있는 간섭온도 인지 기반의 CR 적응전송 기법을 제안함에 있다. 제안하고자 하는 CR 시스템을 위한 적응전송 기법은 주 사용자가 동일 주파수 대역에 존재하는 상황에서 주 사용자의 면허권을 고려하여 필수적으로 주 사용자에게 미치는 간섭영향을 최소화하는 것을 최우선 순위로 두어야 하며, 이와 더불어 CR 사용자에게는 주어진 통신환경 조건에서 최대의 전송률을 제공할 수 있어야 한다. 따라서 본 발명은 주어진 채널 환경에서 간섭온도 모델을 이용하여 주 사용자에게는 간섭 영향을 미치지 않는 범위 내에서 CR 사용자에게는 최적의 전송률을 제공한다.The present invention proposes a CR adaptive transmission scheme based on interference temperature awareness that can guarantee an optimal throughput for a CR user while minimizing interference effects to a main user in a given channel state. The adaptive transmission scheme for the proposed CR system should be based on the license of the main user in the situation where the main user exists in the same frequency band and minimizing the influence of the interference to the main user should be a top priority, The user should be able to provide the maximum transmission rate in a given communication environment condition. Therefore, the present invention provides an optimal transmission rate for a CR user within a range that does not cause interference to a main user by using an interference temperature model in a given channel environment.

본 발명은 상기에서 설명한 CR 적응전송 기법의 처리 절차에 따라 크게 ‘인지 절차’와 ‘적응전송 절차’로 구분되는데, 인지 절차는 1단계인 스펙트럼 유휴도 인지와 2단계인 주 사용자 인지로 구성되고, 적응전송 절차는 3단계인 CR 사용자의 전송전력 조절과 4단계인 변조 레벨 결정으로 구성되어 총 4단계로 처리된다. 도 1에서는 이 절차에 대한 처리 순서도를 도시하고 있다. 이하, 본 발명에 따른 CR 적응전송 기법에 대해 세부적으로 살펴보면 다음과 같다.The present invention is largely divided into a 'cognitive procedure' and an 'adaptive transmission procedure' in accordance with the process procedure of the CR adaptive transmission scheme described above. The cognitive procedure consists of a first stage of spectrum idle state and a second stage main user , The adaptive transmission procedure consists of three stages: the CR user's transmission power control and the 4th modulation level determination. Fig. 1 shows a processing flowchart for this procedure. Hereinafter, the CR adaptive transmission scheme according to the present invention will be described in detail.

도 1을 참조하면, 먼저 1단계는 (S110)에서 (S150)까지의 과정을 포함한다. 각 세부 과정의 흐름을 살펴보면 우선, CR 사용자의 수신단(즉, CR 통신 시스템 사용가능한 CR 사용자 단말의 수신단)은 스펙트럼 센싱 알고리즘을 사용하여 스펙트럼 유휴도 인지(S110)를 수행한다. 다음으로 현재 스펙트럼 유휴도 인지를 통해 얻은 정보를 바탕으로 유휴대역이 있는지를 판단한다(S120). 유휴대역이 존재하면, 해당 유휴대역은 최적 채널로 선택이 된다(S150). 만약 현재 유휴대역이 존재하지 않는다면, 각 채널에 대한 간섭온도 측정을 수행한다(S130). 이와 같은 간섭온도는 수식적으로는 수학식 1과 같이 표현된다.Referring to FIG. 1, step 1 includes steps (S110) to (S150). First, the receiving end of the CR user (i.e., the receiving end of the CR user terminal that can use the CR communication system) performs the spectrum idle detection (S110) using the spectrum sensing algorithm. Next, it is determined whether there is an idle band based on information obtained through recognition of the current spectrum idle state (S120). If there is an idle band, the idle band is selected as the optimum channel (S150). If the current idle band does not exist, the interference temperature measurement for each channel is performed (S130). The interference temperature is expressed as Equation (1).

Figure 112008020001117-pat00007
Figure 112008020001117-pat00007

상기 수학식 1에서 f c B는 각각 고려되고 있는 주파수 대역의 중심 주파수와 대역폭을 나타내며, P I 는 해당 대역에서의 평균 간섭전력을 의미하고,k 는 Boltzman 상수로서 그 값은

Figure 112008020001117-pat00008
이다. 따라서, T I(f c , B)와 P I(f c , B)는 각각 중심 주파수f c 에서 대역폭이 B일 경우에 대한 IT 값(즉, 간섭온도 값)과 평균 간섭전력 값을 의미한다. 한편, 수학식 1의 간섭온도를 전력스펙트럼밀도 (Power Spectral Density) 함수를 이용하여 표현하면 수학식 2와 같다.In Equation (1), f c and B denote the center frequency and bandwidth of the considered frequency band respectively, P I denotes the average interference power in the corresponding band, k denotes a Boltzman constant,
Figure 112008020001117-pat00008
to be. Therefore, T I ( f c , B ) and P I ( f c , B ) mean the IT value (that is, the interference temperature value) and the average interference power value for the bandwidth B at the center frequency f c . Meanwhile, the interference temperature of Equation (1) can be expressed by Equation (2) using a power spectral density function.

Figure 112008020001117-pat00009
Figure 112008020001117-pat00009

여기서 S(f)는 고려되고 있는 주파수 대역 내의 간섭에 대한 전력스펙트럼밀도를 나타낸다. 실제 시스템에서는 스펙트럼 센싱 알고리즘을 통해 측정한 전력스펙트럼밀도로서 수학식 2를 이용하여 간섭온도를 계산할 수 있다.Where S ( f ) represents the power spectral density for the interference in the frequency band under consideration. In an actual system, the interference temperature can be calculated using Equation 2 as the power spectral density measured through the spectrum sensing algorithm.

다음으로는, 이렇게 측정된 간섭온도 정보를 바탕으로 각 채널의 채널 용량을 계산한다(S140). 그리고, 각 채널별(즉, 주 사용자가 사용하고 있는 주파수 대역 내에 할당된 채널들) 채널 용량 정보를 바탕으로 최적 채널을 선택하는 과정을 수행한다(S150). 채널 용량을 계산하는 공식은 본 발명 기술분야의 기술자에게 자명한 것인바, 그 채널 용량의 상세한 계산에 대한 설명은 생략한다.Next, the channel capacity of each channel is calculated based on the measured interference temperature information (S140). In operation S150, an optimal channel is selected based on the channel capacity information for each channel (i.e., the channels allocated to the frequency band used by the main user). The formula for calculating the channel capacity is obvious to those skilled in the art, and a detailed description of the calculation of the channel capacity is omitted.

2단계, 주 사용자와의 거리 인지 단계(S160)에서는 3단계(S170)에서 CR 사용자의 최대 전송전력을 결정하기에 앞서 CR 사용자와 주 사용자 간의 거리를 인지하는 절차를 수행한다. CR 사용자는 1단계에서 선택된 채널 대역에 대한 간섭온도 값을 계산하게 되고 이 정보를 이용해 주 사용자와의 거리를 추정하게 된다. 즉, 선택된 채널 대역에서 주 사용자가 전송하는 신호를 라고 하면 이 신호는 경로손실과 부가성 백색 가우시안 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise, 이하 ‘AWGN’이라 칭하기로 한다) n(t)에 의해 CR 사용자는 수학식 3과 같은 형태로 수신하게 된다.In step S260, a step of recognizing the distance between the CR user and the main user is performed prior to determining the maximum transmission power of the CR user in step S370. The CR user calculates the interference temperature value for the channel band selected in step 1 and uses this information to estimate the distance from the main user. That is, assuming that the main signal the user is transmitted on the selected channel band signal path loss and additive white Gaussian noise (AWGN: Additive White Gaussian Noise, hereinafter referred to as 'AWGN' referred) n (t) by the CR The user is received in the form of Equation (3).

Figure 112008020001117-pat00010
Figure 112008020001117-pat00010

상기 수학식 3에서 PL은 CR 사용자와 주 사용자 사이의 거리에 따른 감쇄량을 의미하며, 이 값은 다음의 수학식 4를 통해 계산된다.In Equation (3), PL denotes an amount of attenuation according to the distance between the CR user and the main user, and this value is calculated by the following Equation (4).

Figure 112008020001117-pat00011
Figure 112008020001117-pat00011

상기 수학식 4에서 여기서 d0는 참조 거리를 의미하고, d1은 주 사용자와 CR 사용자 사이의 거리를 뜻한다. PL 0 는 d0일 경우에 대한 참조 경로손실 값을 의미하며,

Figure 112008020001117-pat00012
는 경로손실 지수를 나타낸다. 따라서, CR 사용자는 식 수학식 3의 정보를 기반으로 수학식 4를 이용하여 주 사용자와의 거리
Figure 112008020001117-pat00013
를 추정하게 된다.In Equation (4), d 0 denotes a reference distance, and d 1 denotes a distance between a main user and a CR user. PL 0 is the reference path loss value for d 0 ,
Figure 112008020001117-pat00012
Represents the path loss index. Therefore, the CR user can calculate the distance from the main user using Equation (4) based on the information of Equation (3)
Figure 112008020001117-pat00013
.

3단계, 전송 전력 조절(170) 단계에서는 2단계(160)에서 추정된

Figure 112008020001117-pat00014
값을 통해 CR 사용자가 사용 가능한 최대 전송전력을 결정한다. CR 사용자는 추정된
Figure 112008020001117-pat00015
값을 이용하여 신호를 전송할 때 주 사용자 시스템의 비트오율 (BER: Bit Error Rate, 이하 ‘BER’이라 칭하기로 한다) 성능에 열화를 끼치지 않을 정도의 신호 대 간섭 및 잡음비 (SINR: Signal-to-Interference and Noise Raio, 이하 ‘SINR’이라 칭하기로 한다)를 보장할 수 있어야 되며, 동시에 CR 사용자에게는 최대 전송효율을 제공할 수 있는 전송전력 값을 설정하게 된다. 따라서, 주 사용자의 시스템 에 보장되어야 될 SINR과 CR 사용자가 사용할 수 있는 최대 전송전력 값은 하기의 수학식 5와 6처럼과 같이 계산될 수 있다.In step 3, the transmission power control step 170,
Figure 112008020001117-pat00014
The value determines the maximum transmit power available to the CR user. The CR user
Figure 112008020001117-pat00015
(SINR: Signal-to-Noise Ratio) which does not cause deterioration in bit error rate (BER) performance of the main user system when transmitting a signal using a value -Interference and Noise Raio (hereinafter referred to as SINR), and at the same time, the CR user sets a transmission power value that can provide the maximum transmission efficiency. Therefore, the SINR to be guaranteed to the primary user's system and the maximum transmission power value that can be used by the CR user can be calculated as shown in Equations (5) and (6) below.

Figure 112008020001117-pat00016
Figure 112008020001117-pat00016

Figure 112008020001117-pat00017
Figure 112008020001117-pat00017

상기의 수학식 5와 6에서 아래 첨자로 표시된 IUCR 은 각각 주 사용자와 CR 사용자를 나타내며, T I , IU 는 주 사용자가 측정한 간섭온도 값을 의미한다. 즉 CR 사용자는 주 사용자의 T L , IU 를 알고 있으므로 추정된 거리

Figure 112008020001117-pat00018
값을 이용하여, 수학식 3을 통해 CR 사용자의 최대 전송전력 P max , CR 을 결정할 수 있게 된다. 이때, 결정된 P max , CR 에 의해 주 사용자의 SINR 값은 수학식 6과 같이 계산될 수 있다. IU and CR indicated by the subscript in the above Equation 5 and 6 shows the main user and the CR user, respectively, T I, IU means the interference temperature measurement value obtained by the main user. That is, the distance estimation CR user is sure of the state of the user T L, IU
Figure 112008020001117-pat00018
The maximum transmission power P max , CR of the CR user can be determined using Equation (3). At this time, the SINR value of the main user can be calculated according to the determined P max , CR as shown in Equation (6).

4단계, 적응 변조 수행(S180) 단계에서는 3단계(S170)에서 결정된 CR 사용자의 최대 전송전력 P max , CR 과 고려되고 있는 주파수 대역에서의 주 사용자(즉, 주 사용자의 통신시스템)로부터 수신되는 신호 s(t)에 대한 간섭온도 값 T I , CR 을 계산하여 CR 사용자에게 주어진 SINR 값 SINR CR 을 산출할 수 있게 된다. 그리고, 이와 같이 산출된 SINR 값을 통해 CR 사용자에게 최적의 전송률을 보장할 수 있는 변조 방 식을 적응적으로 선택하게 된다. SINR CR 이 원하는 BER 성능을 얻기 위한 각 변조 방식의 필요 SINR 값을 충족하면, 필요 SINR이 충족된 변조 방식 중에 가장 높은 전송율을 제공하는 변조 방식을 선택하여 적용한다. 이렇게 적응 변조를 수행한 후, 최종적으로 CR 사용자는 신호를 송신(S190)하게 된다.In step 4, the adaptive modulation is performed in step S180, the maximum transmission power P max , CR of the CR user determined in step 3 (S170) is received from the main user (i.e., the main user's communication system) The interference temperature value T I , CR for the signal s (t) can be calculated to calculate the SINR value SINR CR given to the CR user. Then, the modulation scheme that can guarantee the optimal transmission rate to the CR user is adaptively selected through the calculated SINR value. When the SINR CR satisfies the required SINR value of each modulation scheme to obtain a desired BER performance, a modulation scheme that provides the highest data rate among the modulation schemes satisfying the required SINR is selected and applied. After the adaptive modulation is performed, the CR user finally transmits a signal (S 190).

정리하면, 본 발명은 동일 주파수 대역을 사용하며 특정 거리에 있는 주 사용자와의 거리를 간섭온도 모델을 이용하여 추정하고, 이 정보를 통해 주 사용자에게 간섭 영향을 미치지 않는 범위에서 최대 전송전력을 결정할 수 있다. 또한, 결정된 최대 전송전력과 주 사용자로부터 받는 간섭량을 고려하여 최적의 변조 방식을 선택할 수 있다. 따라서, 제안된 CR 적응전송 기법은 동일 주파수 대역을 사용하는 주 사용자에게 거의 간섭 영향을 미치지 않고 CR 사용자에게는 최적의 전송률을 제공할 수 있다.In summary, the present invention uses the same frequency band to estimate the distance from a main user at a specific distance using an interference temperature model, and determines the maximum transmission power within a range that does not cause interference to the main user through this information . In addition, the optimal modulation scheme can be selected in consideration of the determined maximum transmission power and the amount of interference received from the main user. Therefore, the proposed CR adaptive transmission scheme can provide an optimum transmission rate to CR users without causing almost interference to the main user using the same frequency band.

도 2는 본 발명에 따른 CR 통신 시스템의 개략적인 블록도이다. CR 통신시스템(200)의 단말이 전송한 주 사용자의 주파수 대역에 대한 스펙트럼 센싱 정보를 수신하는 송수신부(210)와; 상기 스펙트럼 센싱 정보를 분석하여 상기 주파수 대역에 유휴대역이 있는지 분석하는 분석모듈과(220); 유휴대역이 없는 경우 상기 주파수 대역에 대하여 간섭온도를 측정하는 측정모듈(230)과; 상기 측정한 간섭온도를 이용하여 채널용량을 계산하고, 상기 주 사용자의 통신시스템에 대하여 간섭이 가장 낮은 채널(또는 주파수 대역)을 선택하는 제1 연산모듈(240)과; 상기 측정한 간섭온도를 이용하여 주사용자와 CR 사용자 간의 거리를 계산하는 제2 연산모듈(250) 과; 상기 제2 연산모듈이 계산한 주 사용자와 거리와 상기 측정모듈이 측정한 상기 간섭온도(즉, 주 사용자의 주파수 대역에 대한 간섭온도)를 이용하여 상기 주 사용자에 신호간섭을 주지 않도록 CR 사용자 통신시스템이 사용할 신호의 전송전력을 계산하고, 또한 CR 사용자 통신시스템의 신호에 대한 최적 변조방법을 결정하는 제3 연산모듈(260)을 포함하여 구성된다.2 is a schematic block diagram of a CR communication system according to the present invention. A transmission / reception unit 210 for receiving spectrum sensing information on a frequency band of a main user transmitted by a terminal of the CR communication system 200; An analysis module 220 for analyzing the spectrum sensing information and analyzing whether there is an idle band in the frequency band; A measurement module (230) for measuring an interference temperature for the frequency band when there is no idle band; A first calculation module 240 for calculating a channel capacity using the measured interference temperature and selecting a channel (or a frequency band) having the lowest interference with respect to the communication system of the main user; A second calculation module 250 for calculating a distance between the main user and the CR user using the measured interference temperature; A CR user communication is performed so as not to give signal interference to the main user by using the main user calculated by the second calculation module and the interference temperature measured by the measurement module (i.e., the interference temperature with respect to the frequency band of the main user) A third computation module 260 for computing the transmit power of the signal to be used by the system and for determining an optimal modulation method for the signal of the CR user communication system.

한편, 상기 제1 내지 제3 연산모듈은 하나의 통합된 연산모듈로 구성하거나, 별개의 연산모듈로 구성할 수도 있다. 또한 상기 제1 내지 제3 연산모듈은 제어부 또는 처리부라고 칭할 수도 있다.Meanwhile, the first to third operation modules may be constituted by one integrated operation module or may be constituted by separate operation modules. The first to third calculation modules may be referred to as a control unit or a processing unit.

또한, 상기 CR 통신시스템(200)의 각 구성요소의 기능 및 동작은 도 1을 참조하여 설명한 해당 내용에 부합된다.The functions and operations of each component of the CR communication system 200 correspond to the contents described with reference to FIG.

상술한 본 발명의 기술적 사상은 소프트웨어, 그 소프트웨어를 구비한 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 “부”, “모듈”이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA 또는 ASIC과 같은 하드에어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할 및 기능을 수행한다. 그러나, 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 시상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.The technical idea of the present invention described above can be implemented by a combination of software and hardware having the software. Further, the terms " module ", " module ", as used in the embodiment of the present invention means a hard air component such as software or FPGA or ASIC, and the module performs certain roles and functions. However, the module is not limited to software or hardware. The module may be configured to reside on an addressable storage medium, or may be configured to play one or more of its processors.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진 정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention . Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 CR 시스템에서 CR 사용자가 적응전송을 수행하는 절차를 흐름별로 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a flow of a CR user performing adaptive transmission in a CR system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 CR 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.2 is a schematic block diagram of a CR communication system according to the present invention.

Claims (8)

주 사용자 통신시스템이 사용하고 있는 주파수 대역을 사용하는 인지 라디오(CR: Cognitive Radio) 통신시스템에 있어서,1. A cognitive radio (CR) communication system using a frequency band used by a main user communication system, 주 사용자 통신시스템의 주파수 대역에 대한 스펙트럼 센싱 정보를 수신하는 송수신부와;A transmission / reception unit for receiving spectrum sensing information on a frequency band of a main user communication system; 상기 스펙트럼 센싱 정보를 분석하여 상기 주파수 대역에 유휴대역이 있는지 분석하는 분석모듈과;An analysis module for analyzing the spectrum sensing information and analyzing whether there is an idle band in the frequency band; 유휴대역이 없는 경우 상기 주파수 대역에 대하여 간섭온도를 측정하는 측정모듈과;A measurement module for measuring an interference temperature for the frequency band when there is no idle band; 상기 측정한 간섭온도를 이용하여 채널용량을 계산하고, 상기 주 사용자 통신시스템에 대하여 간섭이 가장 낮은 채널을 선택하는 제1 연산모듈과;A first calculation module for calculating a channel capacity using the measured interference temperature and selecting a channel having the lowest interference with respect to the main user communication system; 상기 측정한 간섭온도를 이용하여 주사용자와 CR 사용자 간의 거리를 계산하는 제2 연산모듈과;A second calculation module for calculating a distance between the main user and the CR user using the measured interference temperature; 상기 제2 연산모듈이 계산한 주 사용자와 거리와 상기 측정모듈이 측정한 상기 간섭온도를 이용하여Using the main user calculated by the second calculation module and the distance and the interference temperature measured by the measurement module 주 사용자의 통신시스템에 대한 SINR을 계산하고, 또한Calculates the SINR for the primary user's communication system, 상기 주 사용자에 신호간섭이 발생하지 않도록 CR 사용자 통신시스템이 사용할 신호의 전송전력을 계산하고, 또한The transmission power of the signal to be used by the CR user communication system is calculated so that signal interference does not occur to the main user, CR 사용자 통신시스템의 신호에 대한 변조방법을 결정하는 제3 연산모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 라디오 통신시스템.And a third computation module for determining a modulation scheme for the signal of the CR user communication system. 인지 라디오 (CR: Cognitive Radio) 통신 시스템에서 CR 사용자가 적응적으로 신호를 전송하는 방법으로서,A method for a CR user adaptively transmitting a signal in a cognitive radio (CR) communication system, (A) 스펙트럼 센싱 알고리즘을 이용하여 측정 및 계산된 주 사용자의 주파수 대역에 대한 간섭온도 값(IT 값)에 기초하여 상기 CR 사용자와 상기 주 사용자 간의 거리
Figure 112008020001117-pat00019
를 측정하는 단계와;
(A) a distance between the CR user and the main user based on the interference temperature value (IT value) for the frequency band of the main user measured and calculated using the spectrum sensing algorithm
Figure 112008020001117-pat00019
; ≪ / RTI >
(B) 상기 측정된 주 사용자와의 거리에 기초하여 상기 주 사용자에게 간섭 영향을 미치지 않도록 상기 CR 사용자가 사용할 신호의 전송전력(P max , CR )을 결정하는 단계와;(B) determining the transmit power (P max, CR) of the signal CR users to use so as not to interfere with the effect on the primary user based on a distance from the said measured primary user; (C) 상기 결정된 전송전력과 상기 측정된 간섭 온도 값를 이용하여 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR: Signal-to-Interference and Noise)를 계산하는 단계와;(C) calculating a signal-to-interference and noise ratio (SINR) using the determined transmission power and the measured interference temperature value; (D) 상기 SINR을 이용하여 상기 CR 사용자가 사용할 신호의 최적 변조 방식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 라디오 통신시스템의 적응전송 방법.(D) determining an optimal modulation scheme of a signal to be used by the CR user using the SINR.
제2항에 있어서, 상기 (A) 단계는3. The method of claim 2, wherein step (A) 수학식 2와 스펙트럼 센싱 알고리즘을 통해 측정한 전력스펙트럼밀도를 이용하여 간섭온도 값(IT 값)을 계산하는 단계와;Calculating an interference temperature value (IT value) using Equation (2) and a power spectrum density measured through a spectrum sensing algorithm; 상기 계산한 간섭온도 값을 이용하여 상기 주 사용자의 주파수 대역 내 각 채널의 채널 용량을 계산하는 단계와;Calculating a channel capacity of each channel in the frequency band of the main user using the calculated interference temperature value; 싱기 간섭온도 값과 수학식 3의 정보를 기반으로 수학식 4를 이용하여 상기 CR 사용자와 주 사용자 간의 거리를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하되,And measuring the distance between the CR user and the main user using Equation (4) based on the value of the interference criterion temperature and the information of Equation (3) 상기 수학식 2는
Figure 112014002641664-pat00027
이고,
Equation (2)
Figure 112014002641664-pat00027
ego,
상기 수학식 3은
Figure 112014002641664-pat00028
이고,
Equation (3)
Figure 112014002641664-pat00028
ego,
상기 수학식 4은
Figure 112014002641664-pat00029
인 것을 특징으로 하는 인지 라디오 통신시스템의 적응전송 방법.
Equation (4)
Figure 112014002641664-pat00029
Wherein the adaptive transmission method comprises the steps of:
삭제delete 제2항에 있어서, 상기 (B) 단계는3. The method of claim 2, wherein step (B) 상기 주 사용자 시스템의 비트오율 (BER: Bit Error Rate) 성능에 열화를 끼치지 않게 보장하는 SINR을 수학식 6을 이용하여 결정하는 단계와;Determining an SINR that ensures that bit error rate (BER) performance of the main user system does not suffer deterioration using Equation (6); 동시에 상기 CR 사용자에게는 최대 전송효율을 제공할 수 있는 전송전력 값을 수학식 5를 이용하여 결정하는 단계를 포함하되,And determining a transmission power value capable of providing a maximum transmission efficiency to the CR user using Equation (5) 상기 수학식 5은
Figure 112014002641664-pat00030
이고,
Equation (5)
Figure 112014002641664-pat00030
ego,
상기 수학식 6은
Figure 112014002641664-pat00031
인 것을 특징으로 하는 인지 라디오 통신시스템의 적응전송 방법.
Equation (6)
Figure 112014002641664-pat00031
Wherein the adaptive transmission method comprises the steps of:
삭제delete 제2항에 있어서, 상기 (D) 단계는3. The method of claim 2, wherein step (D) 상기 CR 사용자의 최대 전송전력 (P max , CR )과, 상기 주 사용자의 주파수 대역에서 주 사용자로부터 수신되는 신호(s(t))에 대한 간섭온도 값 (T I , CR )을 계산하여 상기 CR 사용자에게 주어진 SINR 값(SINR CR )을 산출하는 단계와;( T I , CR ) for the maximum transmission power ( P max , CR ) of the CR user and the signal s ( t ) received from the main user in the frequency band of the main user and outputs the interference temperature value Calculating a SINR value ( SINR CR ) given to the user; 상기 산출된 SINR 값을 통해 CR 사용자에게 최적의 전송률을 보장할 수 있는 변조 방식을 적응적으로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 라디오 통신시스템의 적응전송 방법.And adaptively selecting a modulation scheme capable of ensuring an optimal transmission rate for a CR user based on the calculated SINR value. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 SINR CR 이 원하는 BER 성능을 얻기 위한 각 변조 방식의 필요 SINR 값을 충족하면, 필요 SINR이 충족된 변조 방식 중에 가장 높은 전송율을 제공하는 변조 방식을 선택하는 것을 특징으로 하는 인지 라디오 통신시스템의 적응전송 방법.Characterized in that if the SINR CR satisfies the required SINR value of each modulation scheme to obtain a desired BER performance, the modulation scheme which provides the highest transmission rate among the modulation schemes in which the required SINR is satisfied is selected. Transmission method.
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