KR101426648B1 - Mehtod for producing channel allocating information for cognitive radio network - Google Patents

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KR101426648B1 KR1020130029377A KR20130029377A KR101426648B1 KR 101426648 B1 KR101426648 B1 KR 101426648B1 KR 1020130029377 A KR1020130029377 A KR 1020130029377A KR 20130029377 A KR20130029377 A KR 20130029377A KR 101426648 B1 KR101426648 B1 KR 101426648B1
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홍충선
탄진우
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for generating estimation information for allocating a channel in a cognitive radio network and, more particularly, to a method for generating estimation information for allocating a channel, capable of maximizing the use efficiency of the channel without disturbing the communications of a primary user by detecting the actual channel use period of the primary user from a channel use estimation value generated by a secondary user and an adjacent channel use estimation value generated from an adjacent secondary user.

Description

무선인지네트워크에서 채널 할당을 위한 예측 정보의 생성 방법{Mehtod for producing channel allocating information for cognitive radio network}METHOD FOR GENERATING PREDICTION INFORMATION FOR CHANNEL ALLOCATION IN A RADIO-Cognitive Network [0002]

본 발명은 무선인지네트워크(cognitive radio network)에서 채널 할당을 위한 예측 정보의 생성 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인접 부사용자로부터 생성한 인접 채널 사용 추정값과 부사용자에서 생성한 채널 사용 추정값을 이용하여 주사용자의 실제 채널 사용 기간을 감지함으로써 주사용자의 통신을 방해하지 않고 채널의 사용 효율을 극대화할 수 있는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of generating prediction information for channel allocation in a cognitive radio network, and more particularly, to a method of generating prediction information for channel allocation in a cognitive radio network, And more particularly, to a method of generating channel allocation prediction information capable of maximizing a use efficiency of a channel without disturbing a communication of a main user by detecting the actual channel usage period of the main user.

점차 증가하는 무선 통신에 대한 사용자의 요구를 만족시키기 위해서는 충분한 주파수 대역의 확보가 필요하다. 그러나 통신에 활용 가능한 무선 주파수 대역은 한정적일 뿐만 아니라 대부분이 기존의 무선 통신 서비스(이하 주사용자, Primary User. PU)에 이미 할당되어 있기 때문에 새로운 통신 서비스를 위한 주파수 대역의 확보가 매우 힘든 실정이다. It is necessary to secure a sufficient frequency band in order to satisfy the user's demand for the gradually increasing wireless communication. However, since the radio frequency band available for communication is limited and most of them are already allocated to the existing wireless communication service (hereinafter referred to as "primary user"), securing the frequency band for the new communication service is very difficult .

주파수 부족에 따른 문제를 해결하기 위해 패킷 스케줄링, 전송 능력 조절, 다중 홉 전송 등과 같이 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하는 자원 관리 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 이러한 연구는 물리적인 주파수 부족 문제를 해결할 수 없다는 한계를 지닌다. 주사용자에게 할당된 주파수 대역 중 많은 부분의 사용률이 매우 낮으며 이러한 경향은 특히 도시 외곽이나 인구 밀도가 낮은 지역에서 더욱 두드러진다. 인지 무선 기술(cognitive radio)은 지속적으로 변화하는 주파수 대역들의 사용 현황을 인지하고 빈 주파수 대역을 활용함으로써 전파 자원의 사용률을 극대화하기 위해 제안되었다.In order to solve the problem due to lack of frequency, resource management researches that use limited frequency resources more efficiently, such as packet scheduling, transmission capacity adjustment, and multi-hop transmission, have been actively conducted. However, this study has limitations in that it can not solve the physical frequency shortage problem. Much of the frequency bandwidth allocated to the main user is very low, and this tendency is especially noticeable in urban outskirts and low population density areas. Cognitive radio has been proposed to maximize the use of radio waves by recognizing the use of continuously changing frequency bands and using the empty frequency bands.

인지 무선 기술은 주사용자에게 할당된 채널이라도 특정 시간, 특정 지역에서 사용되고 있지 않다면 허가받지 않은 부사용자(Secondary User, SU)의 통신에 활용하여 고정적으로 할당받은 채널이 없어도 데이터를 송수신할 수 있는 기술이다. Cognitive radio technology is a technology that allows data to be transmitted and received even if the channel assigned to the main user is not used in a specific area for a certain time by utilizing it in the communication of an unauthorized secondary user (SU) to be.

무선 인지 기술은 크게 오버레이(overlay) 기법과 언더레이(underlay) 기법이 있는데, 언더레이 기법은 주사용자가 동작 중인 주파수 대역이라 해도 인지 통신 네트워크가 동시에 데이터 송신을 할 수 있게 하되, 매우 낮은 전송 전력을 사용함으로써 주사용자가 느끼는 간섭의 정도가 매우 낮아 통신이 방해받지 않도록 하는 방식이다. 한편, 오버레이 기법은 주사용자가 통신을 진행 중인 채널에서는 부사용자가 데이터를 송수신할 수 없으며 주사용자가 없는 채널만을 활용하도록 하는 기법이다.The wireless cognitive technology is largely divided into an overlay technique and an underlay technique. The underlay technique allows the cognitive communication network to simultaneously transmit data even when the main user is operating the frequency band, The degree of interference experienced by the main user is so low that the communication is not disturbed. On the other hand, the overlay technique is a technique in which a sub-user can not transmit / receive data in a channel in which a main user is communicating and utilizes only a channel without a main user.

오버레이 기반의 인지 통신 네트워크는 주사용자가 존재하지 않는 것을 확인한 후에만 주파수 대역을 사용할 수 있는데 반해, 주사용자는 자신의 동작을 인지 통신 네트워크에게 알릴 의무가 없으므로 인지 통신 네트워크의 부사용자는 감지주기의 타임슬랏(time slot)마다 지속적으로 채널 상태를 관찰하여 주사용자가 전송을 시작하였는지 여부를 확인해야만 한다.Since the overlay-based cognitive communication network can only use the frequency band after confirming that the main user does not exist, the main user has no obligation to notify the cognitive communication network of his or her actions, It is necessary to observe the channel status continuously for each time slot to confirm whether the main user has started transmission.

따라서 오버레이 기반의 인지 통신 네트워크에서는 주사용자의 채널 사용을 방해하지 않으며 동시에 채널 이용 효율을 극대화하는 것이 중요한데, 허가받지 못한 부사용자는 사용 중인 채널에 주사용자 신호가 감지되는 경우 가능한 빨리 사용 중인 채널의 사용을 중단하고 다른 가용 채널로 핸드오프한다.Therefore, it is important to maximize the channel utilization efficiency while preventing the main user from using the channel in the overlay-based cognitive communication network. If the main user signal is detected in the active channel, the unauthorized sub- Stop using and hand off to another available channel.

이러한 핸드오프 방식은 크게 채널의 사용 상태를 실시간으로 감지하여 가용 채널로 핸드오프하는 방식과 채널 할당 예측 정보를 이용하여 사용 채널에 주사용자의 신호가 나타나기 이전에 미리 후보 가용 채널을 예측하고 후보 가용 채널로 핸드오프하는 방식이 사용되고 있다. 채널 할당 예측 정보를 이용하여 후보 가용 채널로 핸드오프하는 방식은 부사용자가 채널의 사용 상태를 감지하기 곤란한 경우에도 기저장되어 있는 채널 할당 예측 정보를 이용하여 후보 가용 채널을 선택하여 인지 무선 통신을 수행하도록 한다.The handoff scheme is largely divided into a method of detecting a use state of a channel in real time and handing off to an available channel and a method of predicting a candidate available channel before a main user's signal appears on a used channel using channel allocation prediction information, A channel handoff method is used. In a method of handing off to a candidate available channel using channel allocation prediction information, even when a sub-user can not easily detect the use state of the channel, a candidate available channel is selected using previously stored channel allocation prediction information, .

종래 채널 할당 예측 정보를 생성하는 방법을 살펴보면, 부사용자 단말기는 설정된 감지 주기의 타임 슬랏마다 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 상태를 감지하고, 감지한 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 상태의 추정값을 추정 시간에 할당한다. 여기서 채널 사용 추정값은 부사용자 단말기에서 측정한 각 채널의 신호 세기와 추정 임계값을 비교하여 각 채널의 신호 세기가 추정 임계값보다 큰 경우에는 1의 추정값을 할당하고 반대로 각 채널의 신호 세기가 추정 임계갑보다 작은 경우에는 0의 추정값을 할당한다.
The method of generating the conventional channel allocation prediction information will be described below. The secondary user terminal detects the main user's channel use state for each channel in each timeslot of the set detection cycle, and detects the main user's channel use state And assigns the estimated value to the estimated time. Herein, the channel use estimation value is obtained by comparing the signal strength of each channel measured by the secondary user terminal with the estimated threshold value, assigning an estimation value of 1 when the signal strength of each channel is larger than the estimated threshold value, If it is smaller than the critical dimension, an estimated value of 0 is assigned.

도 1은 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 상태의 일 예를 도시하고 있으며, 도 2는 주사용자의 채널 사용 상태에 따라 감지 주기의 타임 슬랏에서 감지되는 채널의 사용 상태를 설명하고 있으며, 도 3은 추정 시간에 할당되는 추정값의 일 예를 도시하고 있다.
FIG. 1 illustrates an example of a channel use state of a main user for each channel. FIG. 2 illustrates a use state of a channel detected in a timeslot of a detection period according to a channel use state of a main user, 3 shows an example of the estimated value allocated to the estimated time.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 무선 인지 네트워크는 다수의 채널(ch1, ch2,..., chn)로 구성되어 있는데 주사용자는 다수의 채널을 부사용자의 방해를 받지 않고 사용하며, 부사용자는 주사용자를 방해하지 않으며 오버레이 방식으로 다수의 채널을 선택적으로 사용한다. 각 채널은 주사용자가 사용하는 시간(busy)과 사용하지 않는 시간(idle)로 구분된다. 주사용자가 채널을 사용하는 시간 동안 채널은 비가용 채널로 동작하며, 주사용자가 채널을 사용하지 않는 시간 동안 채널은 가용 채널로 동작한다. 각 채널에서 주사용자가 채널을 사용하는 시간은 주사용자의 신호가 송수신되는 시작 시점(PU arrival)으로부터 주사용자의 신호가 송수신 종료되는 시점(PU departure)으로 이루어진다.
As shown in FIG. 1, the wireless aware network is composed of a plurality of channels (ch1, ch2, ..., chn), wherein the main user uses a plurality of channels without being disturbed by the sub- Does not disturb the primary user and selectively uses multiple channels in an overlay manner. Each channel is divided into a busy time and an idle time. During the time that the primary user uses the channel, the channel operates as an unavailable channel, and during the time when the primary user does not use the channel, the channel operates as an available channel. The time when the main user uses the channel in each channel is made from the PU arrival at which the main user's signal is transmitted and received (PU departure) at which the main user's signal is transmitted and received.

부사용자 단말기는 각 채널에 대해 설정된 감지 주기로 감지 타임슬랏(ts) 동안 각 채널의 신호 세기(RSSI)를 감지하여 각 채널이 주사용자에 의해 사용되고 있는지를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 각 감지 타임슬랏(ts) 이후의 추정 시간(te)의 추정 타임슬랏들에 추정값을 할당한다. 각 채널의 감지 주기와 추정 시간을 도시하고 있는 도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 부사용자 단말기는 제1 채널(ch1)에 대해 설정된 감지 주기마다 감지 타임슬랏 동안 주사용자의 제1 채널의 채널 사용 상태를 제1 채널의 신호 세기에 기초하여 모니터링한다. 제1 감지 타임슬랏(ts1)과 제2 감지 타임슬랏(ts2)에서 제1 채널의 신호 세기에 기초하여 주사용자가 제1 채널을 사용하지 않는 것으로 감지하며, 제3 감지 타임슬랏(ts3), 제4 감지 타임슬랏(ts4) 및 제5 감지 타임슬랏(ts5)에서 제1 채널의 신호 세기에 기초하여 주사용자가 제1 채널을 사용하는 것으로 감지하며, 다시 제6 감지 타임슬랏(ts6)에서 제1 채널의 신호 세기에 기초하여 주사용자가 제1 채널을 사용하지 않는 것으로 감지한다. 이와 동일하게 부사용자 단말기는 다른 채널들(ch2,..., chn)에 대해서도 주사용자가 다른 채널을 사용하고 있는지를 설정된 감지 주기마다 감지 타임슬랏 동안 다른 채널의 신호 세기에 기초하여 모니터링한다.
The secondary user terminal senses the signal strength (RSSI) of each channel during the detection timeslot (ts) with the detection period set for each channel, monitors whether each channel is being used by the primary user, And an estimated value is assigned to the estimated timeslots of the estimated time te after the time ts. Referring to FIG. 2, which illustrates the detection period and the estimated time of each channel, the secondary user terminal monitors the channel of the first channel of the primary user during the detection timeslot every detection period set for the first channel ch1, And monitors the usage state based on the signal strength of the first channel. It is detected that the main user does not use the first channel based on the signal strength of the first channel in the first sensing timeslot ts 1 and the second sensing timeslot ts 2 and the third sensing timeslot ts 3), the fourth detection timeslots (ts 4) and fifth detecting timeslot (ts 5) and the user state based on the signal strength of the first channel sensed by using a first channel from, again sixth detection time on the basis of the signal strength of the first channel in the timeslot (ts 6) weeks is detected that the user does not use the first channel. Similarly, the secondary user terminal monitors whether or not the primary user is using another channel for the other channels (ch2, ..., chn) based on the signal strength of the other channel during the detection timeslot every set detection period.

부사용자 단말기는 감지주기마다 각 감지 타임슬랏에서 감지한 각 채널의 신호 세기에 기초하여 각 추정 시간의 추정 타임슬랏에 할당한 추정값의 일 예를 도시하고 있는 도 3을 참고로 살펴보면, 제1 감지 타임슬랏(ts1)과 제2 감지 타임슬랏(ts2)에서 주사용자가 제1 채널을 사용하지 않는 것으로 판단하여 제1 추정기간(te1)과 제2 추정 시간(te2)에 가용 채널(idle channel)을 의미하는 비트값(0)을 할당하며, 제3 감지 타임슬랏(ts3)과 제4 감지 타임슬랏(ts4) 및 제5 감지 타임슬랏(ts5)에서 주사용자가 제1 채널을 사용하는 것으로 판단하여 제3 추정시간(te3), 제4 추정시간(te4) 및 제5 추정시간(te5)에 비가용 채널(busy channel)을 의미하는 비트값(1)을 할당한다. 이와 동일하게 부사용자 단말기는 다른 채널(ch2,...., chn)에 대해서도 각 감지 타임슬랏에서 주사용자가 다른 채널을 사용하지 여부에 대한 판단 결과에 따라 추정 시간에 가용 채널 또는 비가용 채널을 의미하는 비트값(0, 1)을 할당한다.
Referring to FIG. 3 showing an example of the estimated values allocated to the estimated timeslot of each estimated time based on the signal strength of each channel sensed in each sensing timeslot for each sensing period, the secondary user terminal It is determined that the main user does not use the first channel in the timeslot ts 1 and the second sensing timeslot ts 2 and the available channels are set in the first estimation period te 1 and the second estimation time te 2 , and allocating a bit value (0), which means (idle channel), the third sensing timeslots (ts 3) and the fourth detection timeslots (ts 4) and fifth detecting timeslot (ts 5), the primary user in 1 channel indicating a busy channel is used for the third estimated time te 3 , the fourth estimated time te 4 and the fifth estimated time te 5 , . Similarly, the secondary user terminal may determine whether or not the primary user uses another channel in each sensing timeslot for the other channels (ch2, ...., chn) at the estimated time, Quot; 0 "

부사용자 단말기는 각 채널에 대한 가용 상태 또는 비가용 상태를 나타내는 비트값으로 구성되는 비트열의 채널 할당 예측 정보를 생성하여 저장하며, 채널 할당 예측 정보를 이용하여 가용 상태인 후보 가용 채널을 예측하여 선택하며, 선택한 후보 가용 채널로 핸드오프하여 통신을 수행한다.
The secondary user terminal generates and stores channel allocation prediction information of a bit stream composed of bit values indicating available or unavailable states for each channel. The secondary user terminal estimates available available candidate channels using the channel allocation prediction information, And performs handoff to the selected candidate available channel to perform communication.

그러나 부사용자가 제1 채널(ch1)에서 감지 주기의 각 타임슬랏에서 모니터링한 주사용자의 제1 채널의 채널 사용 상태와 주사용자의 제1 채널의 실제 채널 사용 상태를 비교하여 살펴보면, 제1 추정 시간(te1)에서 실제 제1 채널의 채널 사용 상태와 제1 감지 타임슬랏(ts1)에서 모니터링한 채널 사용 상태는 제1 채널을 사용하지 않는 것으로 동일하다. 그러나 제2 추정 기간(te2)에서는 실제 제1 채널의 사용 상태와 제2 감지 타임슬랏(ts2)에서 모니터링한 채널 사용 상태가 서로 상이하다. 즉, 제2 감지 타임슬랏(ts2)에서 주사용자는 제1 채널을 사용하지 않아 제2 감지 타임슬랏(ts2) 이후의 추정시간에 가용 채널의 비트값(0)을 할당하지만, 실제 주사용자는 제2 감지 타임슬랏(ts2) 이후의 제2 추정 시간(te2) 중간에 제1 채널을 사용하기 시작한다. 이러한 경우, 부사용자는 제2 추정 시간에 제1 채널을 가용 채널로 판단하여 제1 채널로 핸드오프하여 주사용자의 통신을 방해할 우려가 있다.However, if the channel usage state of the first channel of the main user monitored in each timeslot of the detection cycle in the first channel ch1 is compared with the actual channel usage state of the first channel of the main user, At time te 1 , the actual channel usage state of the first channel and the channel usage state monitored at the first detection timeslot (ts 1 ) are the same because the first channel is not used. However, in the second estimation period te 2 , the actual usage state of the first channel is different from the channel usage state monitored in the second detection timeslot (ts 2 ). That is, in the second detection timeslot (ts 2 ), the main user does not use the first channel and allocates the bit value (0) of the available channel at the estimated time after the second detection timeslot (ts 2 ) The user starts using the first channel in the middle of the second estimation time te 2 after the second sensing timeslot ts 2 . In this case, the secondary user may determine that the first channel is an available channel at the second estimation time and hand off to the first channel, thereby disturbing communication of the primary user.

한편, 제 5 감지 타임슬랏(ts5)에서 주사용자는 제1 채널을 사용하여 제5 감지 타임슬랏(ts5) 이후의 모든 제5 추정시간에 비가용 채널의 비트값(1)을 할당하지만, 실제 주사용자는 제5 추정시간의 일부만을 사용한다. 이러한 경우, 부사용자는 제5 추정 시간 모두를 비가용 채널로 판단하여 제5 추정 시간 동안 제1 채널을 사용하지 못해 주파수 자원을 낭비한다.On the other hand, in the fifth sensing timeslot (ts 5 ), the main user assigns the bit value (1) of the unavailable channel to all the fifth estimation times after the fifth sensing timeslot (ts 5 ) using the first channel , The actual main user uses only a part of the fifth estimated time. In this case, the secondary user determines all of the fifth estimated time as an unavailable channel and wastes frequency resources because it can not use the first channel during the fifth estimated time.

본 발명은 위에서 언급한, 종래 기술의 채널 할당 예측 정보를 이용한 후보 가용 채널로의 핸드오프 방식이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 인접 채널 사용 추정값과 채널 사용 추정값을 이용하여 주사용자의 실제 채널 사용 기간을 판단하며 실제 채널 사용 시간에 기초하여 주사용자의 통신을 방해하지 않는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the handoff scheme to the candidate available channel using the channel allocation prediction information described above, And determining a real channel use period of the main user and not interrupting communication of the main user based on the actual channel use time.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 주사용자의 실제 채널 사용 시간을 판단하고 추정 시간 중 주사용자가 사용하지 않는 추정 시간의 채널 사용 상태를 가용 채널로 판단하여 채널 사용 효율을 극대화할 수 있는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for determining a channel usage state of an estimated time not used by a main user in determining an actual channel use time of a main user, And a method of generating information.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 부사용자에서 생성한 채널 사용 추정값과 인접 부사용자에서 생성한 채널 사용 추정값의 논리곱 연산과 논리합 연산만으로 주사용자의 실제 채널 사용 시간을 반영하는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for performing channel estimation using channel estimation information reflecting the actual channel usage time of a main user by performing an AND operation between a channel use estimation value generated by a sub user and a channel use estimation value generated by a neighbor user, And a method for generating the same.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 채널 예측 정보의 생성 방법은 부사용자 단말기에 인접하여 위치하는 인접 부사용자(Secondary User, SU) 단말기로부터 인접 부사용자 단말기에서 생성한 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 인접 채널 사용 추정값을 수신하는 단계와, 수신한 상기 인접 채널 사용 추정값과 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값으로부터 각 채널에 대한 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값과 주사용자의 각 채널에 대한 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 단계와, 제1 합산값과 제2 합산값으로부터 주사용자의 각 채널의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of generating channel estimation information, the method including generating a channel prediction information for each channel generated by a neighboring user terminal from a secondary user terminal (SU) A first sum value indicating a start of channel use for each channel from the received neighboring channel use estimation value and a channel use estimation value generated at a secondary user terminal; The method comprising: generating a second sum value indicating a channel use end for each channel of a primary user; calculating channel allocation prediction information indicating start and end of use of each channel of the primary user from the first sum value and the second sum value, .

여기서 채널 사용 추정값은 설정된 감지 주기에 각 채널의 신호 세기를 감지하는 단계와, 각 채널의 신호 세기와 임계값을 비교하는 단계와, 비교 결과에 기초하여 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간에 해당하는 비트열에 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 채널 사용 추정값을 할당하는 단계를 통해 생성되는 것을 특징으로 한다.Wherein the channel use estimation value includes a step of detecting a signal strength of each channel in a set detection period, a step of comparing a signal strength of each channel with a threshold value, and a step of determining a bit corresponding to a set estimated time after the detection period And assigning a channel use estimation value of a primary user (PU) for each channel to the channel.

여기서 채널 사용 추정값은 비교 결과에 기초하여 상기 감지 주기의 타임슬랏 또는 추정 시간의 타임슬랏에 할당된 비트값인 것을 특징으로 한다.Wherein the channel use estimation value is a bit value assigned to a timeslot of the sensing period or a timeslot of the estimated time based on the comparison result.

제1 합산값은 수신한 상기 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리합 연산하여 생성되며, 제2 합산값은 수신한 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리곱 연산하여 생성되는 것을 특징으로 한다.The first sum value is generated by performing a logical sum operation on the bit stream of the received adjacent channel use estimation value and the bit stream of the channel use estimation value generated by the secondary user terminal. The second sum value is generated by a bit stream of the received adjacent channel usage estimation value, And a bit string of the channel use estimation value generated in the terminal.

채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 합산값과 제2 합산값을 비교하는 단계와, 제1 합산값과 제2 합산값 중 서로 상이한 합산값을 가지는 상이 비트 또는 연속된 상이 비트열에 이전 동일한 합산값과 상이한 합산값을 예측값으로 할당하는 단계와, 할당된 예측값으로부터 각 채널에 대한 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of generating the channel allocation prediction information may further include comparing the first sum value and the second sum value, and comparing the first sum value and the second sum value with each other, Assigning a sum value different from a previous summation value to the bit string as a predicted value; and generating channel allocation prediction information for each channel from the assigned prediction value.

본 발명의 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 부사용자 단말기의 채널 할당 방법은 부사용자 단말기에서 인접 부사용자 단말기로부터 수신한 각 채널에 대한 인접 채널 사용 추정값과 부사용자 단말기에서 생성한 각 채널에 대한 채널 사용 추정값으로부터 각 채널에 대한 주사용자의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계와, 생성한 채널 할당 예측 정보에 기초하여 각 채널 중 가용 채널을 부사용자 단말기에 할당하는 단계를 포함하는 한다.In order to accomplish the object of the present invention, a method of assigning a channel of a secondary user terminal according to an embodiment of the present invention includes: calculating a neighbor channel use estimation value for each channel received from a neighbor user terminal in a secondary user terminal, Generating channel allocation prediction information indicating the start and end of use of the main user for each channel from the channel use estimation value for each channel based on the generated channel allocation prediction information; To the terminal.

여기서 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계는 부사용자 단말기에 인접하여 위치하는 인접 부사용자(Secondary User, SU) 단말기로부터 인접 부사용자 단말기에서 생성한 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 인접 채널 사용 추정값을 수신하는 단계와, 수신한 인접 채널 사용 추정값과 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값으로부터 각 채널에 대한 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값과 주사용자의 상기 각 채널에 대한 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 단계와, 제1 합산값 또는 제2 합산값으로부터 주사용자의 각 채널의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Here, the step of generating channel allocation prediction information may include generating a channel assignment prediction information by using a neighboring user terminal (SU) terminal located adjacent to the secondary user terminal, A first sum indicating a start of channel use for each channel from the received neighboring channel use estimation value and a channel use estimation value generated in the secondary user terminal, And generating channel allocation prediction information indicating the start and end of use of each channel of the main user from the first sum value or the second sum value, do.

본 발명의 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 장치는 설정된 감지 주기에 감지한 각 채널의 신호 세기와 임계값을 비교하여 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간에 상기 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 채널 사용 추정값을 생성하는 추정값 생성부와, 인접 부사용자(Secondary User, SU) 단말기로부터 수신한 인접 채널 사용 추정값과 채널 사용 추정값으로부터 각 채널에 대한 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값과 주사용자의 각 채널에 대한 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 합산값 생성부와, 제1 합산값 또는 제2 합산값으로부터 주사용자의 각 채널의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 예측 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the object of the present invention, an apparatus for generating channel allocation prediction information according to an exemplary embodiment of the present invention compares a signal strength of each channel sensed during a predetermined sensing period with a threshold value, An estimation value generation unit for generating a channel use estimation value of a primary user (PU) for each channel; and an estimation value generation unit for calculating a channel use estimation value for each channel from a neighboring channel use estimation value and a channel use estimation value received from a secondary user A first summation value indicating the start of channel use for the main user and a second summation value indicating the end of channel use for each channel of the main user; and a second summation value generating unit for generating, from the first summation value or the second summation value, And a prediction information generating unit for generating channel allocation prediction information indicating start and end of use of the channel.

여기서 합산값 생성부는 수신한 인접 채널 사용 추정값과 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값을 논리합 연산하여 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 시작을 나타내는 논리합 연산부와, 수신한 인접 채널 사용 추정값과 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리곱 연산하여 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 논리곱 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the summation value generation unit may perform an OR operation between the received adjacent channel use estimation value and the channel use estimation value generated by the secondary user terminal to calculate the start of channel use by the primary user for each channel, And an AND operation unit for performing a logical AND operation on a bit string of the channel use estimation value generated in the terminal to generate a second sum value indicating a channel use end of the main user for each channel.

본 발명에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 방법은 다음과 같은 다양한 효과를 가진다.The method of generating channel allocation prediction information according to the present invention has the following various effects.

첫째, 본 발명에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 방법은 주사용자의 실제 채널 사용 기간을 판단함으로써, 무선인지네트워크에서 주사용자의 통신을 방해하지 않는 가용 채널을 예측 선택할 수 있다.First, in the method of generating channel allocation prediction information according to the present invention, an available channel that does not disturb the communication of the main user in the wireless aware network can be predictively selected by determining the actual channel usage period of the main user.

둘째, 본 발명에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 방법은 주사용자의 실제 채널 사용 시간을 판단함으로써, 추정 시간 중 주사용자가 사용하지 않는 추정 시간의 채널 사용 상태를 가용 채널로 판단하여 채널 사용 효율을 극대화할 수 있다.Second, the method of generating channel allocation prediction information according to the present invention determines a channel use state of an estimated time not used by a main user as an available channel by determining a real channel use time of a main user, Can be maximized.

셋째, 본 발명에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 방법은 부사용자에서 생성한 채널 사용 추정값과 인접 부사용자에서 생성한 채널 사용 추정값의 논리곱 연산과 논리합 연산만으로 주사용자의 실제 채널 사용 시간을 반영하는 체널 예측 정보의 생성함으로써, 적은 연산량으로 부사용자 단말기의 하드웨어 부담을 줄일 수 있다.Third, the method of generating channel allocation prediction information according to the present invention reflects the actual channel use time of the main user only by performing an AND operation between the channel use estimation value generated by the sub user and the channel use estimation value generated by the adjacent user, By generating the channel prediction information, hardware burden on the secondary user terminal can be reduced with a small amount of calculation.

도 1은 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 상태의 일 예를 도시하고 있다.
도 2는 주사용자의 채널 사용 상태에 따라 감지 주기의 타임 슬랏에서 감지되는 채널의 사용 상태를 설명하고 있다.
도 3은 추정 시간에 할당되는 추정값의 일 예를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 할당 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 추정값 생성부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 예측 정보 생성부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 부사용자 단말기(SU1)에서 생성된 채널 사용 추정값과 인접 부사용자 단말기(SU2, SU3)로부터 수신한 인접 채널 사용 추정값의 일 예를 도시하고 있다.
도 9(a)는 제1 합산값의 일 예를 도시하고 있으며, 도 9(b)는 제2 합산값의 일 예를 도시하고 있다.
도 10은 제1 합산값과 제2 합산값으로부터 생성되는 채널 할당 예측 정보의 일 예를 도시하고 있다.FIG. 1 shows an example of a channel usage state of a main user for each channel.
FIG. 2 illustrates a state of use of a channel detected in a timeslot of a detection cycle according to a channel use state of a main user.
FIG. 3 shows an example of an estimated value allocated to the estimated time.
4 is a functional block diagram illustrating a channel allocation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram for explaining an example of an estimation value generation unit according to the present invention.
6 is a functional block diagram for explaining an example of a prediction information generating unit according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of generating channel allocation prediction information according to the present invention.
8 shows an example of the channel use estimation value generated by the secondary user terminal SU1 and the adjacent channel usage estimation value received from the adjacent user terminals SU2 and SU3.
9 (a) shows an example of the first sum value, and FIG. 9 (b) shows an example of the second sum value.
FIG. 10 shows an example of channel allocation prediction information generated from the first sum value and the second sum value.

이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a method for generating channel allocation prediction information according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 할당 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다. 여기서 채널 할당 장치는 부사용자(Secondary User, SU) 단말기에 구비되어 무선인지네트워크의 부사용자 단말기에서 후보 가용 채널을 예측하고 선택하기 위한 채널 할당 예측 정보를 생성하고, 생성한 채널 할당 예측 정보에 기초하여 부사용자에 가용 채널을 할당한다. 4 is a functional block diagram illustrating a channel allocation apparatus according to an embodiment of the present invention. Herein, the channel allocation apparatus is provided in a secondary user terminal (SU) terminal to generate channel allocation prediction information for predicting and selecting a candidate available channel in a secondary user terminal of the wireless LAN, And allocates an available channel to the secondary user.

도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 채널 할당 장치는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 채널 할당 예측 정보의 생성 유닛(100)과 채널 할당 예측 정보를 이용하여 부사용자 단말기에 가용 채널을 할당하는 채널 할당부(200)를 구비한다.4, a channel allocation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a channel allocation prediction information generation unit 100 for generating channel allocation prediction information and an available channel to a secondary user terminal using channel allocation prediction information And a channel allocation unit 200 for allocating channel allocation.

먼저 채널 할당 예측 정보의 생성 유닛에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 송수신부(110)는 부사용자 단말기에 인접하여 위치하는 인접 부사용자 단말기로부터 인접 채널 사용 추정값을 수신하거나 다수 채널 각각에 주사용자의 신호 세기(RSSI, Received Signal Strength Indicator)를 측정하는데 사용되는 주사용자 신호를 수신한다. 부사용자 단말기는 인접 부사용자 단말기로부터 브로딩캐스팅되는 인접 채널 사용 추정값을 수신하며, 부사용자 단말기도 인접 부사용자 단말기로 송수신부(110)를 통해 부사용자 단말기에서 생성한 채널 사용 추정값을 송신한다.First, the transmission / reception unit 110 receives an adjacent channel usage estimation value from a neighboring user terminal located adjacent to the secondary user terminal, And a main user signal used to measure Received Signal Strength Indicator (RSSI). The secondary user terminal receives the neighboring channel usage estimation value broadcasted from the neighboring user terminal and transmits the channel usage estimation value generated by the secondary user terminal to the neighboring user terminal through the transceiver 110. [

추정값 생성부(120)는 설정된 감지 주기의 타임슬랏에서 감지한 각 채널의 신호 세기와 추정 임계값을 비교하여 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간에 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 채널 사용 추정값을 생성한다.The estimation value generation unit 120 compares the signal strength of each channel sensed in the timeslot of the set sensing period with the estimated threshold value and outputs a channel estimation value of a channel of a primary user (PU) Generates usage estimates.

합산값 생성부(130)는 인접 부사용자 단말기로부터 수신한 인접 채널 사용 추정값과 추정값 생성부(110)에서 생성한 채널 사용 추정값으로부터 주사용자의 각 채널에 대한 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값과 주사용자의 각 채널에 대한 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성한다. 합산값 생성부(130)는 논리합 연산부(131)와 논리곱 연산부(133)를 구비하는데, 논리합 연산부(131)는 수신한 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 추정값 생성부(120)에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리합(OR) 연산하여 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값을 생성한다. 한편, 논리곱 연산부(133)는 수신한 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 추정값 생성부(120)에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리곱(AND) 연산하여 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성한다.The summation value generation unit 130 generates a summation value indicating the start of channel use for each channel of the primary user from the adjacent channel use estimation value received from the adjacent user terminal and the channel use estimation value generated by the estimation value generation unit 110 And generates a second sum value indicating a channel use end for each channel of the primary user. The OR operation unit 131 includes an OR operation unit 131 and a logical product operation unit 133. The OR operation unit 131 receives the bit stream of the received adjacent channel use estimation value and the channel use result generated by the estimated value generation unit 120 And ORs the bit strings of the estimated values to generate a first sum value indicating the start of channel usage of the main user for each channel. Meanwhile, the AND operation unit 133 ANDs the received adjacent channel use estimation value bit string with the bit string of the channel use estimation value generated by the estimated value generation unit 120 to perform AND operation of the main user's channel for each channel And generates a second sum value indicating termination.

예측 정보 생성부(140)는 제1 합산값 또는 제2 합산값으로부터 주사용자의 각 채널의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하고 생성한 채널 할당 예측 정보를 저장부(150)에 저장한다. 바람직하게, 예측 정보 생성부(140)는 설정된 예측 정보 생성 주기마다 생성된 채널 할당 예측 정보를 생성하며, 저장부(150)에 예측 정보 생성 주기 순서로 저장한다. 채널 할당부(200)는 저장부(150)에 저장되어 있는 채널 할당 예측 정보에 기초하여 각 채널의 사용 패턴을 판단하고, 사용 패턴에 기초하여 가용 상태로 되어 있는 채널을 후보 가용 채널로 선택하며 선택한 후보 가용 채널을 부사용자 단말기의 통신에 할당한다.
The prediction information generator 140 generates channel allocation prediction information indicating start and end of use of each channel of the main user from the first sum or the second sum and stores the channel allocation prediction information in the storage unit 150. [ . Preferably, the prediction information generator 140 generates the channel allocation prediction information generated every predetermined prediction information generation period, and stores the channel allocation prediction information in the storage unit 150 in the order of prediction information generation cycles. The channel allocation unit 200 determines a usage pattern of each channel based on the channel allocation prediction information stored in the storage unit 150 and selects a channel that is in an available state as a candidate available channel based on the usage pattern And assigns the selected candidate availability channel to the communication of the secondary user terminal.

도 5는 본 발명에 따른 추정값 생성부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.FIG. 5 is a functional block diagram for explaining an example of an estimation value generation unit according to the present invention.

도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 신호 감지부(121)는 설정된 감지 주기의 타임슬랏에서 각 채널의 신호 세기를 감지한다. 바람직하게, 신호 감지부(121)는 각 채널에 대한 감지 주기의 타임 슬랏을 서로 이격시켜 순차적으로 각 채널에서 신호 세기(RSSI)를 감지한다. 5, the signal sensing unit 121 senses the signal strength of each channel in the timeslot of the set sensing period. Preferably, the signal sensing unit 121 separates the timeslots of the sensing periods for each channel, and sequentially senses the RSSI in each channel.

여기서 RSSI는 아래의 수학식(1)과 같이 계산되는데,Here, RSSI is calculated as shown in the following equation (1)

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112013023794418-pat00001
Figure 112013023794418-pat00001

PPU는 주사용자의 송신 전력, GPU는 주사용자의 송신 안테나 이득, Li는 i번째 부사용자와 주사용자 사이의 거리에 의한 경로 손실 함수를 의미한다.P PU The transmission power of the primary user, G PU is the transmission antenna gain of the primary user, and L i is the path loss function due to the distance between the ith secondary user and the primary user.

제1 비교부(123)는 신호 감지부(121)에서 감지한 각 채널의 신호 세기와 추정 임계값을 비교하며, 추정값 할당부(125)는 제1 비교부(123)의 비교 결과에 기초하여 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간의 타임슬랏에 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 추정값을 할당한다. 본 발명에서는 감지한 신호 세기를 직접 채널 사용 추정값으로 할당하는 대신, 신호 세기와 추정 임계값을 비교하여 신호 세기가 추정 임계값보다 큰 경우에는 주사용자가 채널을 사용하여 비가용 채널임을 나타내는 비트값, 예를 들어 1을 할당하고, 신호 세기가 추정 임계값보다 작은 경우에는 주사용자가 채널을 사용하지 않는 가용 채널임을 나타내는 비트값, 예를 들어 0을 할당한다.
The first comparing unit 123 compares the signal strength of each channel sensed by the signal sensing unit 121 with the estimated threshold value and the estimation value assigning unit 125 assigns the estimated signal strength to each channel based on the comparison result of the first comparing unit 123 A channel usage estimation value of the main user for each channel is allocated to a timeslot of the estimated time after the detection period. In the present invention, instead of assigning the detected signal intensity to the direct channel use estimation value, the signal intensity is compared with the estimated threshold value. If the signal intensity is greater than the estimated threshold value, the main user uses the channel to determine a bit value For example, 1, and assigns a bit value, for example, 0, indicating that the main user is an available channel that does not use the channel if the signal strength is smaller than the estimated threshold value.

도 6은 본 발명에 따른 예측 정보 생성부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.6 is a functional block diagram for explaining an example of a prediction information generating unit according to the present invention.

도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 제2 비교부(141)는 제1 합산값의 비트열과 제2 합산값의 비트열을 비교하여 각 비트값이 서로 동일한지 여부를 판단하며, 예측값 할당부(143)는 제2 비교부(141)의 비교 결과에 기초하여 감지 주기의 타임슬랏과 추정 시간의 타임슬랏에 채널 할당 예측값을 할당한다.6, the second comparison unit 141 compares the bit string of the first sum value with the bit string of the second sum value to determine whether the bit values are identical to each other, The controller 143 allocates the channel allocation predictive value to the timeslot of the sensing period and the timeslot of the estimated time based on the comparison result of the second comparator 141. [

채널 할당 예측 정보 생성부(145)는 할당된 채널 예측 예측값에 기초하여 채널 예측 정보의 생성 주기마다 각 채널에 대한 채널 할당 예측 정보를 생성한다. 채널 할당 예측 정보 생성부(145)는 예측 정보 생성 주기마다 생성한 채널 할당 예측 정보를 예측 정보 생성 주기별로 순차적으로 저장부에 저장 제어한다.
The channel allocation prediction information generation unit 145 generates channel allocation prediction information for each channel for each generation period of the channel prediction information based on the allocated channel prediction prediction value. The channel allocation prediction information generation unit 145 sequentially stores the channel allocation prediction information generated for each prediction information generation period in the storage unit for each prediction information generation period.

도 7은 본 발명에 따른 채널 할당 예측 정보의 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of generating channel allocation prediction information according to the present invention.

도 7을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 부사용자 단말기(SU1)는 인접하여 위치하는 인접 부사용자 단말기(SU2, SU3)로부터 인접 채널 사용 추정값을 수신한다(S110). 본 발명이 적용되는 분야에 따라 다수의 인접 부사용자 단말기가 존재할 수 있으나, 본 발명에서는 설명의 간소화를 위하여 2개의 인접 부사용자 단말기(SU2, SU3)가 존재하는 것으로 설명한다. 도 8은 부사용자 단말기(SU1)에서 생성된 채널 사용 추정값과 인접 부사용자 단말기(SU2, SU3)로부터 수신한 인접 채널 사용 추정값의 일 예를 도시하고 있다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 각 채널에 대한 채널 사용 추정값 또는 인접 채널 사용 추정값은 가용 상태를 나타내는 비트값(0)과 비가용 상태를 나타내는 비트값(1)이 추정 시간의 타임슬랏에 각각 할당된 비트열로 구성된다.7, the secondary user terminal SU1 receives the adjacent channel use estimation value from the neighboring user terminals SU2 and SU3 located adjacent thereto (S110). Although there may be a plurality of neighboring user terminals according to the field to which the present invention is applied, it is assumed that there are two adjacent user terminals SU2 and SU3 for the sake of simplicity of description. 8 shows an example of the channel use estimation value generated by the secondary user terminal SU1 and the adjacent channel usage estimation value received from the adjacent user terminals SU2 and SU3. As shown in FIG. 8, a channel use estimation value or an adjacent channel use estimation value for each channel is assigned to a bit value (0) indicating an available state and a bit value (1) indicating a non- Lt; / RTI >

각 채널의 인접 채널 사용 추정값과 채널 사용 추정값을 논리합 연산하여 주사용자가 각 채널을 실제 사용 시작하는 시점을 나타내는 제1 합산값을 생성하고(S120), 각 채널의 인접 채널 사용 추정값과 채널 사용 추정값을 논리곱 연산하여 주사용자가 각 채널을 실제 사용 종료하는 시점을 나타내는 제2 합산값을 생성한다(S130). A first summation value indicating a time when the main user actually starts using each channel is calculated by performing an OR operation between the adjacent channel use estimation value and the channel use estimation value of each channel at step S120, And generates a second sum value indicating a time point at which the main user ends the actual use of each channel (S130).

도 9(a)는 제1 합산값의 일 예를 도시하고 있으며, 도 9(b)는 제2 합산값의 일 예를 도시하고 있는데, 도 8에 도시되어 있는 채널 사용 추정값과 인접 채널 사용 추정값으로부터 생성되는 제1 합산값을 보다 구체적으로 살펴보면 각 채널별로 채널 사용 추정값과 인접 채널 사용 추정값을 논리합(OR) 연산하여 제1 합산값을 생성한다. 부사용자 단말기 또는 인접 부사용자 단말기에서 서로 다른 감지 주기의 타임슬랏 동안 감지한 채널 사용 추정값을 채널별로 논리합 연산하여 제1 합산값을 생성함으로써, 각 채널에서 주사용자가 실제 채널의 사용을 시작한 시점을 판단할 수 있다.FIG. 9A shows an example of the first sum value, and FIG. 9B shows an example of the second sum value. The channel use estimation value and the adjacent channel use estimation value The first sum value is generated by performing an OR operation on the channel use estimation value and the adjacent channel usage estimation value for each channel. The channel usage estimation values detected during the timeslots of the different detection periods in the secondary user terminal or the adjacent user terminal are logically ORed for each channel to generate a first sum value so that the time when the main user starts using the actual channel in each channel It can be judged.

한편, 도 8에 도시되어 있는 채널 사용 추정값과 인접 채널 사용 추정값으로부터 생성되는 도 9(b)의 제2 합산값을 보다 구체적으로 살펴보면 각 채널별로 채널 사용 추정값과 인접 채널 사용 추정값을 논리곱(AND) 연산하여 제2 합산값을 생성한다. 부사용자 단말기 또는 인접 부사용자 단말기에서 서로 다른 감지 주기의 타임슬랏 동안 감지한 채널 사용 추정값을 채널별로 논리곱 연산하여 제2 합산값을 생성함으로써, 각 채널에서 주사용자가 실제 채널의 사용을 종료한 시점을 판단할 수 있다. 9, which is generated from the channel use estimation value and the adjacent channel use estimation value shown in FIG. 8, the channel use estimation value and the adjacent channel usage estimation value are ANDed (AND) by each channel, ) To generate a second summed value. The secondary user value is generated by performing an AND operation on the channel use estimation value detected during the timeslots of different detection periods in the secondary user terminal or the adjacent user terminal by channel to thereby cause the main user to terminate the use of the actual channel The time point can be judged.

생성한 제1 합산값과 제2 합산값으로부터 각 채널에 대한 주사용자의 실제 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하고(S140), 생성한 채널 할당 예측 정보를 저장부에 저장한다(S150). 저장된 채널 할당 예측 정보를 이용하여 각 채널 중 후보 가용 채널을 예측하여 선택하며, 선택한 후보 가용 채널을 부사용자에 할당한다.
From the generated first sum value and second sum value, channel assignment prediction information indicating the start and end of the actual use of the main user for each channel is generated (S140), and the generated channel assignment prediction information is stored in the storage unit (S150). Predicts and selects a candidate available channel among the channels using the stored channel allocation prediction information, and assigns the selected candidate available channel to the secondary user.

도 10은 제1 합산값과 제2 합산값으로부터 생성되는 채널 할당 예측 정보의 일 예를 도시하고 있는데, 도 9(a)의 제1 합산값과 도 9(b)의 제2 합산값으로부터 생성되는 채널 할당 예측 정보를 보다 구체적으로 살펴보면, 각 채널의 제1 합산값과 제2 합산값을 타임슬랏 단위로 비교한다. 제1 합산값과 제2 합산값 중 서로 상이한 합산값을 가지는 상이 비트 또는 연속된 상이 비트열에 이전 동일한 합산값과 상이한 합산값을 예측값으로 할당한다. 예를 들어, 제1 채널의 제1 합산값의 비트열은 '00001111'이고 제2 합산값의 비트열은 '00000000'이다. 제1 내지 제4 비트열의 제1 합산값과 제2 합산값은 '0000'으로 서로 동일하고, 제5 내지 제 8의 연속된 비트열의 제1 합산값과 제2 합산값은 각각 '1111'과 '0000'으로 서로 상이하다. 이러한 경우 동일한 값을 가지는 비트열은 그대로 유지하고, 서로 상이한 비트 또는 연속된 상이 비트열에 서로 상이한 합산값을 가지는 비트열 바로 이전인 제4 비트열의 합산값(1)을 할당한다. 이와 동일하게 다른 채널에 대해서도 제1 합산값과 제2 합산값을 비교하여 예측값을 할당한다.FIG. 10 shows an example of the channel allocation prediction information generated from the first sum value and the second sum value. The channel allocation prediction information is generated from the first sum value of FIG. 9A and the second sum value of FIG. In more detail, the channel allocation prediction information is compared with the first sum value and the second sum value of each channel in units of timeslots. And assigns a summation value having a different summation value among the first summation value and the second summation value and a summation value different from the previous summation value to the bit string or the consecutive difference bit string as a predicted value. For example, the bit string of the first sum value of the first channel is '00001111' and the bit string of the second sum value is '00000000'. The first sum value and the second sum value of the first through fourth bit strings are equal to each other by '0000', and the first sum value and the second sum value of the fifth through eighth consecutive bit strings are '1111' and ' '0000'. In this case, the bit string having the same value is kept as it is, and the sum value (1) of the fourth bit string immediately before the bit string having the different bit or the sum value of the consecutive bits is assigned to the bit string. Similarly, for the other channel, the first sum value and the second sum value are compared to assign a predicted value.

본 발명에 따른 제1 합산값은 각 채널에 대한 주사용자의 실제 채널 사용 시작 시점을 나타내며, 제2 합산값은 각 채널에 대한 주사용자의 실제 채널 사용 종료 시점을 나타내므로, 제1 합산값과 제2 합산값으로부터 생성된 채널 할당 예측 정보는 각 채널에 대한 주사용자의 실제 채널 사용 시작 시점과 사용 종료 시점을 나타낸다. 각 채널에 대한 주사용자의 실제 채널 사용 상태를 판단하여 주사용자의 통신을 방해하지 않을 수 있으며, 실제 채널 사용 상태에 기초하여 주사용자가 사용하지 않는 가용 채널을 부사용자에 할당함으로써 채널의 사용 효율을 극대화할 수 있다.Since the first sum value according to the present invention indicates the start time of the actual channel usage of the main user for each channel and the second sum value indicates the end time of using the actual channel of the main user for each channel, The channel allocation prediction information generated from the second sum value indicates the start and end points of the actual channel usage start and end time of the main user for each channel. It is possible to judge the actual channel use state of the main user for each channel so as not to interfere with the communication of the main user and allocate the available channels not used by the main user to the sub users based on the actual channel use state, Can be maximized.

한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
The computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (e.g. CD ROM, Lt; / RTI > transmission).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110: 송수신부 120: 추정값 생성부
130: 합산값 생성부 140: 예측 정보 생성부
150: 저장부 160: 채널 할당부
121: 신호 감지부 123: 제1 비교부
125: 추정값 할당부 141: 제2 비교부
143: 예측값 할당부 145: 채널 할당 예측 정보 생성부110: Transmitting / receiving unit 120: Estimated value generating unit
130: Sum value generation unit 140: Prediction information generation unit
150: storage unit 160: channel allocation unit
121: signal detection unit 123: first comparison unit
125: Estimation value assigning unit 141:
143: prediction value assigning unit 145: channel allocation prediction information generating unit

Claims (15)

무선 인지 통신 시스템을 통해 통신을 수행하는 부사용자 단말기에서 채널 할당 예측 정보를 생성하는 방법에 있어서,
(a) 상기 부사용자 단말기에 인접하여 위치하는 인접 부사용자(Secondary User, SU) 단말기로부터 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 인접 채널 사용 추정값을 수신하는 단계;
(b) 수신한 상기 인접 채널 사용 추정값과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값으로부터 상기 각 채널에 대한 상기 주사용자의 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값과 상기 각 채널에 대한 상기 주사용자의 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 단계; 및
(c) 상기 제1 합산값과 상기 제2 합산값으로부터 상기 각 채널에 대한 상기 주사용자의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법.A method for generating channel allocation prediction information in a secondary user terminal performing communication via a wireless aware communication system,
(a) receiving an adjacent channel use estimation value of a primary user (PU) for each channel from a secondary user terminal (SU) located adjacent to the secondary user terminal;
(b) a first sum indicating a start of channel usage of the main user for each channel from the received adjacent channel use estimation value and a channel use estimation value generated in the secondary user terminal, Generating a second sum value indicative of termination of channel use; And
(c) generating channel assignment prediction information indicating start and end of use of the main user for each channel from the first sum value and the second sum value, / RTI > 제 1 항에 있어서, 상기 채널 사용 추정값은
설정된 감지 주기의 타임슬랏에 상기 각 채널의 신호 세기를 감지하는 단계;
상기 각 채널의 신호 세기와 임계값을 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 기초하여 상기 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간의 타임슬랏에 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 채널 사용 추정값을 할당하는 단계를 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법.2. The method of claim 1, wherein the channel usage estimate is
Sensing a signal strength of each channel in a timeslot of the set sensing period;
Comparing the signal strength of each channel with a threshold value; And
And assigning a channel use estimation value of a primary user (PU) for each channel to a time slot of the estimated time after the detection period based on the comparison result. / RTI > 제 2 항에 있어서, 상기 채널 사용 추정값은
상기 비교 결과에 기초하여 상기 감지 주기의 타임슬랏 또는 추정 시간의 타임슬랏에 할당된 비트값인 것을 특징으로 하는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법.3. The method of claim 2, wherein the channel usage estimate is
And a bit value allocated to a timeslot of the sensing period or a timeslot of the estimated time based on the comparison result. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 합산값은
수신한 상기 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리합 연산하여 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법.4. The method of claim 3, wherein the first sum value is
And generating a channel allocation prediction information by performing a logical sum operation on the bit stream of the adjacent channel use estimation value and the bit stream of the channel usage estimation value generated in the secondary user terminal. 제 2 항에 있어서, 상기 제2 합산값은
수신한 상기 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리곱 연산하여 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법.3. The method of claim 2, wherein the second sum value is
Wherein the channel allocation information is generated by performing an AND operation on a bit string of the adjacent channel use estimation value and a bit string of a channel usage estimation value generated in the secondary user terminal. 제 2 항에 있어서, 상기 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계는
상기 제1 합산값과 상기 제2 합산값을 비교하는 단계; 및
상기 제1 합산값과 상기 제2 합산값 중 서로 상이한 합산값을 가지는 상이 비트 또는 연속된 상이 비트열에 이전 동일한 합산값과 상이한 합산값을 예측값으로 할당하는 단계; 및
상기 할당된 예측값으로부터 상기 각 채널에 대한 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 예측 정보의 생성 방법. 3. The method of claim 2, wherein generating channel allocation prediction information comprises:
Comparing the first sum value and the second sum value; And
Assigning, as a predicted value, a summation value different from a previous summation value in a bit string or a consecutive bit string having a different summation value among the first summation value and the second summation value; And
And generating channel allocation prediction information for each channel from the allocated prediction values. 무선 인지 통신 시스템에서 허가받지 못한 부사용자 단말기에 채널을 할당하는 방법에 있어서,
상기 부사용자 단말기에서 인접 부사용자 단말기로부터 수신한 각 채널에 대한 인접 채널 사용 추정값과 상기 부사용자 단말기에서 생성한 상기 각 채널에 대한 채널 사용 추정값으로부터 상기 각 채널에 대한 주사용자의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계; 및
생성한 채널 할당 예측 정보에 기초하여 상기 각 채널 중 가용 채널을 상기 부사용자 단말기에 할당하는 단계를 포함하며,
상기 채널 할당 예측 정보는
상기 부사용자 단말기에 인접하여 위치하는 인접 부사용자(Secondary User, SU) 단말기로부터 상기 인접 부사용자 단말기에서 생성한 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 인접 채널 사용 추정값을 수신하는 단계;
수신한 상기 인접 채널 사용 추정값과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값으로부터 상기 각 채널에 대한 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값과 상기 주사용자의 상기 각 채널에 대한 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 단계; 및
상기 제1 합산값 또는 상기 제2 합산값으로부터 상기 주사용자의 상기 각 채널의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 단계를 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.A method for allocating a channel to an unauthorized secondary user terminal in a wireless cognitive communication system,
From the use of the main user for each channel from the adjacent user usage estimation value for each channel received from the adjacent user terminal in the secondary user terminal and the channel usage estimation value for each channel generated in the secondary user terminal, Generating channel assignment prediction information indicating the channel assignment prediction information; And
And allocating an available channel among the channels to the secondary user terminal based on the generated channel allocation prediction information,
The channel allocation prediction information
Receiving an adjacent channel usage estimate of a primary user (PU) for each channel generated by the neighboring user terminal from a secondary user terminal (SU) located adjacent to the secondary user terminal;
A first sum indicating a start of channel use for each channel from the received adjacent channel use estimation value and a channel use estimation value generated in the secondary user terminal and a second sum indicating a start of channel use for each channel of the main user, Generating a sum value; And
And generating channel allocation prediction information indicating start and end of use of each channel of the main user from the first sum value or the second sum value. 삭제delete 제 7 항에 있어서, 상기 채널 사용 추정값은
설정된 감지 주기의 타임슬랏에 상기 각 채널의 신호 세기를 감지하는 단계;
상기 각 채널의 신호 세기와 임계값을 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 기초하여 상기 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간의 타임슬랏에 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 채널 사용 추정값을 할당하는 단계를 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.8. The method of claim 7, wherein the channel usage estimate is
Sensing a signal strength of each channel in a timeslot of the set sensing period;
Comparing the signal strength of each channel with a threshold value; And
And allocating a channel use estimation value of a primary user (PU) for each channel to a timeslot of the estimated time after the detection period based on the comparison result. 제 9 항에 있어서,
상기 제1 합산값은 수신한 상기 채널 사용 추정값의 비트열과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리합 연산하여 생성되며,
상기 제2 합산값은 수신한 상기 채널 사용 추정값의 비트열과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리곱 연산하여 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the first sum value is generated by performing a logical sum operation on a bit string of the received channel use estimation value and a bit string of a channel use estimation value generated by the secondary user terminal,
Wherein the second sum value is generated by a logical product of a bit string of the received channel use estimation value and a bit string of a channel use estimation value generated in the secondary user terminal. 설정된 감지 주기에 감지한 각 채널의 신호 세기와 임계값을 비교하여 상기 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간에 상기 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 채널 사용 추정값을 생성하는 추정값 생성부;
인접 부사용자(Secondary User, SU) 단말기로부터 수신한 인접 채널 사용 추정값과 상기 채널 사용 추정값으로부터 상기 주사용자의 상기 각 채널에 대한 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값과 상기 주사용자의 상기 각 채널에 대한 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 합산값 생성부; 및
상기 제1 합산값 또는 상기 제2 합산값으로부터 상기 주사용자의 상기 각 채널의 사용 시작과 사용 종료를 나타내는 채널 할당 예측 정보를 생성하는 예측 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 정보의 생성 장치.An estimated value generation unit for comparing a signal strength of each channel sensed in the set detection period with a threshold value and generating a channel use estimation value of a primary user for each channel at a predetermined estimated time after the detection period;
A first sum indicating a start of channel use for each channel of the main user from an adjacent channel use estimation value received from a secondary user (SU) terminal and the channel use estimation value, A summation value generator for generating a second summation value indicating an end of channel use; And
And generating a channel allocation prediction information indicating start and end of use of each channel of the main user from the first sum value or the second sum value, . 제 11 항에 있어서, 상기 추정값 생성부는
설정된 감지 주기의 타임슬랏에 상기 각 채널의 신호 세기를 감지하는 신호 감지부;
상기 각 채널의 신호 세기와 임계값을 비교하는 제1 비교부; 및
상기 제1 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 감지 주기 이후의 설정된 추정 시간의 타임슬랏에 각 채널에 대한 주사용자(Primary User, PU)의 채널 사용 추정값을 할당하는 추정값 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 정보의 생성 장치.12. The apparatus of claim 11, wherein the estimation value generator
A signal sensing unit for sensing a signal intensity of each channel in a timeslot of the set sensing period;
A first comparator for comparing a signal strength of each channel with a threshold value; And
And an estimated value assigning unit for assigning a channel use estimation value of a primary user (PU) for each channel to a timeslot of the estimated time after the detection period based on the comparison result of the first comparing unit A device for generating channel prediction information. 제 12 항에 있어서, 상기 합산값 생성부는
수신한 상기 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리합 연산하여 상기 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 시작을 나타내는 제1 합산값을 생성하는 논리합 연산부; 및
수신한 상기 인접 채널 사용 추정값의 비트열과 상기 부사용자 단말기에서 생성된 채널 사용 추정값의 비트열을 논리곱 연산하여 상기 각 채널에 대한 주사용자의 채널 사용 종료를 나타내는 제2 합산값을 생성하는 논리곱 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 정보의 생성 장치.13. The apparatus of claim 12, wherein the sum value generation unit
An OR operation unit operable to perform a logical sum operation on a bit string of the adjacent channel use estimation value and a bit string of the channel use estimation value generated by the secondary user terminal to generate a first sum value indicating start of channel use of the main user for each channel; And
And a logical product of a bit string of the received adjacent channel use estimation value and a bit string of the channel use estimation value generated by the sub user terminal to generate a second sum value indicating a channel use end of the main user for each channel And an operation unit for generating channel prediction information. 제 13 항에 있어서, 상기 예측 정보 생성부는
상기 제1 합산값의 비트열과 상기 제2 합산값의 비트열을 비교하는 제2 비교부; 및
상기 제1 합산값의 비트열과 상기 제2 합산값의 비트열의 비교 결과에 기초하여 예측값을 할당하는 예측값 할당부;
상기 할당된 예측값으로부터 상기 각 채널에 대한 채널 할당 예측 정보를 생성하는 채널 할당 예측 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 정보의 생성 장치.14. The apparatus of claim 13, wherein the prediction information generator
A second comparing unit comparing a bit string of the first sum value with a bit string of the second sum value; And
A predicted value assigning unit for assigning a predicted value based on a result of comparison between a bit string of the first sum value and a bit string of the second sum value;
And a channel allocation prediction information generator for generating channel allocation prediction information for each channel from the allocated prediction values. 제 14 항에 있어서, 상기 예측값 할당부는
상기 제1 합산값의 비트열과 상기 제2 합산값 비트열 중 서로 상이한 합산값을 가지는 상이 비트 또는 연속된 상이 비트열에 이전 동일한 합산값과 상이한 합산값을 예측값으로 할당하며,
상기 제1 합산값의 비트열과 상기 제2 합산값 비트열 중 서로 동일한 합산값을 가지는 비트 또는 연속된 비트열에 동일한 합산값을 예측값으로 할당하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 정보의 생성 장치. 15. The apparatus of claim 14, wherein the predictive value assigning unit
A sum value different from a previous sum value is allocated to a different bit sequence or a consecutive bit string having a different sum value among the bit string of the first sum value and the second sum value bit string,
Wherein a sum of the sum of the first sum value and the second sum value bit sequence is assigned as a predictive value to a bit string or a consecutive bit string having the same sum value among the bit strings of the first sum value and the second sum value bit string.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090083783A (en) * 2008-01-30 2009-08-04 삼성전자주식회사 System and method for transmitting and receiving signal in cognitive radio communication system
KR20100002057A (en) * 2008-06-27 2010-01-06 삼성전자주식회사 Cognitive radio communication device, cognitive radio termianl device and method for cognitive radio communication

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