KR101499814B1 - Method and apparatus for allocating radio resource - Google Patents
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Abstract
서로 다른 시스템들간 무선자원의 공평한 사용을 보장하는 무선자원의 할당방법 및 할당장치를 개시한다. 본 발명의 실시예에 의한 서로 다른 두 개 이상의 시스템들 사이에서의 무선자원의 할당방법은 기준시간 동안에 상기 시스템들 사이에서 상기 무선자원을 사용하는 비인 자원 이용비를 설정하는 단계; 상기 자원 이용비를 이용하여 상기 시스템들 각각의 센싱 임계값을 얻는 단계; 및 상기 시스템들 각각에서 상기 센싱 임계값을 기준으로 상기 무선자원이 나머지 시스템에 의하여 사용되고 있는지를 판단하는 단계를 포함하되, 상기 시스템들 각각의 센싱 임계값과 채널의 에너지 크기를 비교하여 상기 채널의 에너지 크기가 상기 센싱 임계값 이상인 경우에 상기 무선자원이 사용되고 있다고 판단한다. 각 시스템들의 센싱 임계값이 결정되면 추가적인 프로세스 없이 독립적으로 채널의 접근을 공평하게 보장해 줄 수 있다.Disclosed is a radio resource allocation method and apparatus for ensuring fair use of radio resources among different systems. A method of allocating radio resources between two or more different systems according to an embodiment of the present invention includes: setting a non-resource utilization ratio using the radio resources among the systems during a reference time; Obtaining a sensing threshold value of each of the systems using the resource utilization ratio; And determining whether the radio resource is being used by the remaining system on the basis of the sensing threshold at each of the systems, wherein comparing the sensing threshold of each of the systems with the energy magnitude of the channel, And determines that the radio resource is used when the energy level is equal to or greater than the sensing threshold value. Once the sensing thresholds for each system have been determined, it is possible to independently ensure channel access fairly without additional processes.
시스템, 무선자원, 자원 이용비, 빈 상태 검출 확률, 미싱 확률, 임계값 System, radio resource, resource utilization ratio, empty state detection probability, sewing probability, threshold
Description
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로 서로 다른 시스템들간 무선자원의 할당방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
무선 스펙트럼의 사용 및 무선 복사(radio emissions) 규정은 우리나라의 전파 관리국이나 미국의 FCC(Federal Communications Commission)등과 같은 국가 기관에 의해 조정된다. 무선 규정의 일부로서, 특정 대역의 주파수 사용에 대한 인가가 운영자에게 제공되며, 일정한 시간 주기 동안 연장된다. 일반적으로 상이한 주파수 대역이 상이한 종류의 무선 서비스에 할당된다. 전형적 무선 서비스는 예를 들어 무선-네비게이션 및 무선 위치 추적, 이동 통신 및 TV-브로드캐스팅을 포함한다. 인가된 운영자는 전형적으로 무선 서비스를 제공하는 각 무선자원를 이용하는 독점적 권리를 갖기 때문에 해당 무선자원을 다른 운영자와 공유할 필요가 없다. 여기서, 무선자원이란 소정 위치 및 시간의 주파수 채널을 말한다. The use of radio spectrum and the regulation of radio emissions are coordinated by national agencies such as the Radio Bureau of Korea or the Federal Communications Commission (FCC) of the United States. As part of the wireless regulation, an authorization for the use of a particular band of frequencies is provided to the operator and is extended for a period of time. In general, different frequency bands are assigned to different types of wireless services. Exemplary wireless services include, for example, wireless-navigation and wireless location tracking, mobile communication, and TV-broadcasting. An authorized operator typically has the exclusive right to use each radio resource that provides the wireless service, so there is no need to share that radio resource with another operator. Here, the radio resource refers to a frequency channel of a predetermined location and time.
인가된 주파수 대역 내의 운영자는 할당된 대역의 무선자원를 이용하는 독점적 권리를 가지는 경우가 많으므로, 이들 주파수 대역은 비효율적으로 사용될 수 있다. 하지만 이는 무선 스펙트럼의 사용 조정기관의 관심 대상이 아니다. 인가된 주파수 대역에서는 동일 종류의 시스템 사용자들 간에 중앙의 조정자(controller)가 존재하고 이러한 조정자가 무선자원의 사용에서 높은 효율을 달성하려 하기 때문이다. 그러나 비인가 주파수 대역에서는 별도로 중앙의 조정자가 존재하지 않으며, 무선 시스템은 동작 중에 자동적으로 무선자원의 사용을 조정한다. 비인가 주파수 대역은 공공 이용가능성으로 인해 넓은 무선 서비스를 제공할 수 있으나, 무선자원의 이용이 명확히 조정될 때에만 효율적으로 사용될 수 있다. Operators in an authorized frequency band often have a proprietary right to use the radio resources of the assigned band, so these frequency bands can be used inefficiently. However, this is not of interest to the regulatory agency for the use of the radio spectrum. There is a central coordinator between users of the same type of system in the authorized frequency band and such coordinator tries to achieve high efficiency in the use of radio resources. However, in the unlicensed frequency band, there is no central coordinator, and the radio system automatically adjusts the use of radio resources during operation. Unlicensed frequency bands can provide broad wireless services due to public availability, but they can only be used effectively when the use of radio resources is clearly coordinated.
따라서, 비인가 주파수 대역에서 서로 다른 시스템들 간 효율적으로 무선자원을 공유할 수 있는 무선자원의 할당방법에 대한 필요성이 존재한다. 맨골드(Mangold)가 제안한 국제공개특허 WO 2004/112325호는 비인가 주파수 대역에서 무선자원 사용방법에 관한 모델을 제시한다.Accordingly, there is a need for a radio resource allocation method that can efficiently share radio resources between different systems in an unlicensed frequency band. WO 2004/112325, proposed by Mangold, presents a model of how radio resources are used in unlicensed frequency bands.
도 1은 맨골드(Mangold)가 제안한 비인가 주파수 대역에서 무선자원 사용방법에 관한 간략화된 모델을 나타낸다.Figure 1 shows a simplified model of radio resource usage in the unlicensed frequency band proposed by Mangold.
도 1을 참조하면, 비인가 주파수 대역(110)에서 동작하는 3개의 상이한 무선 시스템(120A, 120B, 120C)을 도시한다. 무선 시스템(120A)은 3개의 주파수 채널(중심 주파수 f2, f5, f8)상에서 동작한다. 무선 시스템(120B)은 협대역(narrow band) 무선 시스템으로써 9개의 주파수 채널(중심 주파수 f1 내지 f9)상에서 동작한다. 무선 시스템(20C)은 광대역(wide band) 무선 시스템으로써 하나의 주파수 채널(중심 주파수 f5)상에서 동작한다. 여기서, '협대역'과 '광대역'은 기준 대역폭과 관련하여 표현하는 용어이다. 서로 다른 시스템들(120A, 120B, 120C)의 주파수 채널 은 서로 중첩한다. 따라서, 무선 시스템들(120A, 120B, 120C)간 무선자원 사용의 조정을 위한 무선자원 할당 규정이 존재하여야 한다. Referring to FIG. 1, there is shown three different
최소 단위의 채널을 기준 채널이라고 하였을 때, 무선 시스템(120A)은 각각 3개의 기준 채널을, 무선 시스템(120B)은 1개의 기준 채널을 기본 자원 단위(resource unit)로 사용한다. 기본 자원 단위가 서로 다르기 때문에 무선자원의 공평한 사용이 조정될 수 없다. 따라서, 협대역 시스템인 무선 시스템(120B)에게 자신이 동작하고 있는 협대역 주파수 채널뿐만 아니라 완전한 기준 채널 대역폭(140)을 스캔하도록 요구한다. 예를 들어 무선 시스템(120B)이 주파수 채널(f2)상에 통신하기 위해서는 그전에 f1, f2, f3를 스캔하여야 한다.(이하 'Channelized-Listen before talk(C-LBT) 기법' 이라 한다) 이러한 동작 규정에 따라 무선자원의 공평한 사용을 조정하는 것이다. When a minimum channel is referred to as a reference channel, the
그러나, 전술한 방법을 이용하더라도 센싱이 완벽하지 않아 두 시스템간 충돌이 일어날 수 있고, 두 개 시스템의 트래픽 모델이 다른 현실적인 환경에서는 오히려 공정성을 보장하는데 악영향을 줄 수 있다. 시스템들간 완벽하게 무선자원을 공정하게 사용하기가 어려운 실정이다.However, even if the above-described method is used, the sensing may not be perfect and a collision may occur between the two systems, and the traffic models of the two systems may adversely affect fairness in other realistic environments. It is difficult to use radio resources fairly perfectly between systems.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 시스템들간 무선자원의 공평한 사용를 보장하는 무선자원의 할당방법 및 할당장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a radio resource allocation method and apparatus for ensuring fair use of radio resources among different systems.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 두 개 이상의 시스템들 사이에서 무선자원을 할당하기 위한 방법은 (a) 기준시간 동안에 상기 시스템들 사이에서 상기 무선자원을 사용하는 비인 자원 이용비를 설정하는 단계, (b) 상기 자원 이용비를 이용하여 상기 시스템들 각각의 센싱 임계값을 얻는 단계, 및 (c) 상기 시스템들 각각에서 상기 센싱 임계값을 기준으로 상기 무선자원이 나머지 시스템에 의하여 사용되고 있는지를 판단하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for allocating radio resources between two or more different systems, the method comprising the steps of: (a) (B) obtaining a sensing threshold value of each of the systems using the resource utilization ratio; and (c) determining, based on the sensing threshold value in each of the systems, And determining whether the system is being used by the remaining system.
상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 (b) 단계에서는 상기 시스템들 각각의 시스템 특성 정보 중에서 하나 또는 그 이상을 함께 이용하여 상기 센싱 임계값을 얻을 수 있다.According to an aspect of the embodiment, in the step (b), one or more of the system characteristic information of each of the systems may be used together to obtain the sensing threshold value.
상기 실시예의 다른 측면에 의하면, 상기 (b) 단계는 (b1) 상기 시스템들 각각의 시스템 특성 정보 중에서 하나 또는 그 이상을 함께 이용하여 상기 자원 이용비를 만족하는 상기 시스템들 각각의 빈 상태 검출 확률과 미싱 확률 중 적어도 하나를 얻는 단계, 및 (b2) 상기 빈 상태 검출 확률과 상기 미싱 확률 중 적어도 하나를 이용하여 상기 센싱 임계값을 얻는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step (b) includes the steps of: (b1) using one or more of the system characteristic information of each of the systems to determine an empty state detection probability of each of the systems satisfying the resource utilization ratio And (b2) obtaining the sensing threshold value using at least one of the empty state detection probability and the missing probability.
상기 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 상기 (c) 단계에서는 상기 시스템들 각각의 센싱 임계값과 채널의 에너지 크기를 비교하여 상기 채널의 에너지 크기가 상기 센싱 임계값 이상인 경우에 상기 무선자원이 사용되고 있다고 판단할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, in the step (c), when the energy level of the channel is equal to or greater than the sensing threshold value, the radio resource is used It can be judged.
본 발명의 다른 실시예에 따른 서로 다른 두 개 이상의 시스템들 사이에서 무선자원을 할당하기 위한 방법은 상기 시스템들 각각에서 기준시간 동안에 상기 시스템들 사이에서 상기 무선자원을 사용하는 비인 자원 이용비와 상기 시스템들 각각의 무선자원 단위, 도착율, 서비스율 및 목표 감지 확률 중에서 하나 또는 그 이상을 함께 이용하여 얻은 상기 시스템들 각각의 센싱 임계값과 채널의 에너지 크기를 비교하여 상기 채널의 에너지 크기가 상기 센싱 임계값 이상인 경우에 상기 무선자원이 나머지 시스템에 의하여 사용되고 있다고 판단한다.A method for allocating radio resources between two or more different systems according to another embodiment of the present invention includes the steps of using a non-resource use ratio using the radio resources among the systems during a reference time in each of the systems, Comparing the energy level of the channel with the sensing threshold of each of the systems obtained by using one or more of a radio resource unit, an arrival rate, a service rate, and a target sensing probability of each of the systems, And determines that the radio resource is used by the remaining system when the radio resource is equal to or greater than the threshold value.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서로 다른 두 개 이상의 시스템들 사이에서 무선자원을 할당하기 위한 장치는 기준시간 동안에 상기 시스템들 사이에서 상기 무선자원을 사용하는 비인 자원 이용비를 설정하는 자원 이용비 설정 유닛; 상기 설정된 자원 이용비와 상기 시스템들 각각의 무선자원 단위, 도착율, 서비스율 및 목표 감지 확률 중에서 하나 또는 그 이상을 함께 이용하여 상기 시스템들 각각의 센싱 임계값을 구하는 센싱 임계값 획득 유닛; 및 상기 센싱 임계값과 채널의 에너지 크기를 비교하는 에너지 크기 비교 유닛을 포함하되, 상기 채널의 에너지 크기가 상기 센싱 임계값 이상인 경우에 상기 무선자원이 나머지 시스템에 의하여 사용되고 있다고 판단한다.An apparatus for allocating radio resources between two or more different systems according to another embodiment of the present invention includes a resource utilization ratio setting unit for setting a non-resource utilization ratio using the radio resources among the systems during a reference time, Setting unit; A sensing threshold acquiring unit for acquiring a sensing threshold value of each of the systems using one or more of the set resource utilization ratio and a radio resource unit, an arrival rate, a service ratio, and a target sensing probability of each of the systems; And an energy magnitude comparison unit for comparing the energy level of the channel with the sensing threshold value. When the energy level of the channel is greater than or equal to the sensing threshold value, it is determined that the radio resource is used by the remaining system.
본 발명의 실시예에 따른 무선자원의 할당방법 및 장치는 시스템의 센싱 임계값을 조정하여 사용하면서 무선자원 사용의 공평성을 보장해 줄 수 있다. 또한, 각 시스템들의 센싱 임계값이 결정되면 추가적인 프로세스 없이 독립적으로 비인가 주파수 대역의 접근을 공정하게 보장해 줄 수 있다. The method and apparatus for allocating radio resources according to the embodiment of the present invention can guarantee the fairness of radio resource use while adjusting the sensing threshold of the system. In addition, if the sensing thresholds of the respective systems are determined, the access to the unlicensed frequency band can be fairly independently ensured without any additional process.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are provided to aid understanding of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.
본 발명의 실시예에서 무선자원의 할당방법은 임의의 특정 무선 시스템과 무관하게 정의되고, 채널에서 감지되는 에너지 크기로 채널이 비어있는지 여부를 판정할 수 있는 임의의 가능한 전송 방안, 예를 들어, 확산 스펙트럼, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 등을 포함하도록 기술된다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 특정 주파수 대역과 무관하게 정의되나 인가된 주파수 대역에서는 중앙의 조정자(controller)가 존재하여 무선자원의 할당이 이루어지므로 비인가 주파수 대역을 중심으로 기술된다. 여기서, 무선자원과 자원은 동의어로 사용될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method of allocating radio resources is defined independently of any particular radio system, and any possible transmission scheme capable of determining whether the channel is empty with energy magnitude sensed in the channel, e.g., Spread spectrum, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and the like. Also, in the embodiment of the present invention, since a central controller exists in a defined frequency band, regardless of a specific frequency band, radio resources are allocated, and therefore, the unlicensed frequency band is mainly described. Here, radio resources and resources can be used as synonyms.
비인가 주파수 대역을 채널로 이용하고자 하는 시스템들은 해당 주파수 대역에 접근하기 전에 스펙트럼 센싱(Spectrum sensing)을 수행한다. 각 시스템들은 스펙트럼을 사용하기 전에 먼저 채널을 센싱(sensing)한 후 채널이 비어 있을 때에만 그 채널을 사용하여야 한다. 본 발명의 실시예에 따른 무선자원의 할당방법은 스펙트럼 센싱과정에서 사용하는 센싱 임계값(sensing threshold)을 조정하여 각 시스 템들간 비인가 주파수 대역에 접근할 수 있는 기회를 조절함으로써 무선자원을 공평하게 사용하게 하는 것이다. Systems that intend to use the unlicensed frequency band as a channel perform spectrum sensing before approaching the corresponding frequency band. Each system should use the channel only when the channel is empty after sensing the channel before using the spectrum. The method of allocating radio resources according to an embodiment of the present invention adjusts the sensing threshold used in the spectrum sensing process to adjust the opportunity to access the unlicensed frequency band between each system, .
비인가 주파수 대역에서는 서로 다른 무선자원 단위(Radio resource unit)와 트래픽 모델을 가진 다양한 시스템들이 공존한다. 본 발명의 실시예에서는 시스템들이 사용하는 주파수 대역의 무선자원 단위에 따라 광대역 시스템(Wide band system:WBS)과 협대역 시스템(Narrow band system:NBS)인 두 개의 상이한 시스템들이 비인가 주파수 대역에 공존한다고 가정한다. 이는 예시로서 세 개 이상의 상이한 시스템들이 공존하여 적용될 수 있다. 세 개 이상의 시스템들이 공존할 경우, 사용하는 무선자원 단위에 따라 각각 서로간의 관계에서 광대역 시스템(Wide band system:WBS)과 협대역 시스템(Narrow band system:NBS)으로 구분되어 적용될 수 있다. In the unlicensed frequency band, various systems having different radio resource units and traffic models coexist. In the embodiment of the present invention, two different systems, which are a wide band system (WBS) and a narrow band system (NBS), coexist in an unlicensed frequency band according to a radio resource unit of a frequency band used by the systems I suppose. This can be applied, for example, by coexisting of three or more different systems. When three or more systems coexist, they can be classified into a wide band system (WBS) and a narrow band system (NBS) according to the radio resource units used.
도 2는 발명의 실시예에 따른 광대역 시스템(WBS)과 협대역 시스템(NBS)을 나타낸다.Figure 2 shows a wideband system (WBS) and a narrowband system (NBS) according to an embodiment of the invention.
도 2을 참조하면, 비인가 주파수 대역(200)내에 광대역 시스템(220)과 협대역 시스템(230,240)이 공존하는 예를 나타낸다. 최소 무선자원 단위를 기준 채널(대역폭 W)이라 할 때, 협대역 시스템(230,240)의 경우 하나의 사용자당 W를 무선자원 단위로 사용하고, 광대역 시스템(220)의 경우 하나의 사용자당 2W를 무선자원 단위로 사용한다. 전체 비인가 주파수 대역(200)을 대역폭 W의 기준 채널(reference channel)로 분할하면, 두 개의 시스템들이 비인가 주파수 대역 내에 공존한다. 여기서 광대역 시스템(220)과 협대역 시스템들(230,240)이 공존하는 기준 채널의 수 는 2개이고, 2개 기준 채널(2W)의 통계적인 특성은 비인가 주파수 대역에서의 전체 대역폭의 통계적인 특성과 같다. 따라서, 이하에서는 상기 두 개의 시스템들의 공존가능한 2개의 기준 채널(2W)에 관하여 적용하여 기술한다. Referring to FIG. 2, an example in which the
같은 시간대 같은 자원을 공유하더라도 시스템간의 상이한 특성에 의하여 각 시스템들의 자원 사용하는 양은 달라진다. 시스템(x)의 i번째 사용자가 특정 시간 동안 비인가 주파수 대역을 사용한 시간을 T x (i)라고 할 때, 시스템(x)이 사용한 자원 이용율(U x )은 다음 수학식 1과 같다.Even if resources are shared in the same time zone, the amount of resources used by each system varies depending on the characteristics of the systems. Assuming that the time when the i- th user of the system ( x ) uses the unlicensed frequency band for a specific time is T x ( i ), the resource utilization ( U x ) used by the system ( x )
여기서, T s 는 기준시간, φ x 는 전체 대역폭 중 시스템(x)의 한 사용자가 사용하는 자원의 비이다. 본 발명의 실시예에 의한 광대역 시스템 및 협대역 시스템을 기준으로 보면, , 이다.Where T s is the reference time and φ x is the ratio of the resources used by one user of the system x among the total bandwidth. Based on the broadband system and the narrowband system according to the embodiment of the present invention, , to be.
광대역 시스템과 협대역 시스템들은 서로 다른 무선자원 단위를 사용할 뿐만 아니라 다른 트래픽 모델을 가진다. 구체적으로 광대역 시스템은 도착율(λ w )을, 협대역 시스템은 도착율(λ n )을 가지며, 이들을 각각 쁘아종(Poisson)(λ w ) 랜덤 프로세스와 쁘아종(Poisson)(λ n ) 랜덤 프로세스로 가정하였다. 광대역 시스템과 협대역 시스템의 서비스 시간을 각각 1/μ w 와 1/μ n 라고 할 때, 이들을 각각 평균 시간으로 가지는 지수 분포(Exponential distribution)로 가정하였다. 여기서 서비스 시간의 역수인 μ w 와 μ n 를 서비스율이라 한다. 도착율(λ)은 채널 사용을 원하는 트래픽의 발생빈도를 말하고, 서비스 시간(μ)은 한번 채널을 사용할 때부터 사용을 종료할 때까지 걸리는 시간을 말한다. 도착율(λ)과 서비스 시간(μ)을 트래픽 정보라 한다.Broadband systems and narrowband systems use different radio resource units as well as different traffic models. Specifically, the broadband system has the arrival rate ( λ w ), the narrowband system has the arrival rate ( λ n ), and these are called the Poisson ( λ w ) random process and the Poisson ( λ n ) . , Assumed to these exponential distribution (Exponential distribution) each having a mean time to each of said 1 / w and
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선자원의 할당방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a radio resource allocation method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 먼저 시스템들의 센싱 임계값(ε)을 조정하는데 필요한 정보(이하 '시스템 특성 정보'라 한다)를 수집한다.(S310) 여기서, 시스템 특성 정보는 상이한 시스템의 무선자원 단위, 트래픽 정보 및 목표 감지 확률(P D target )을 포함한다. 평균값이 0이고 분산이 인 순환 대칭 복합 가우시안 (circularly symmetric complex Gaussian: CSCG) 노이즈와 CSCG 신호가 전송된 경우, 목표 감지 확률(P D target )은 다음 수학식 2와 같다.Referring to FIG. 3, information (hereinafter, referred to as 'system characteristic information') necessary for adjusting the sensing threshold value ? Of the systems is collected (S310). Here, the system characteristic information includes a radio resource unit, Traffic information and target detection probability ( P D target ). If the average value is 0 and the variance is The target detection probability ( P D target ) is expressed by the following equation (2) when the CSCG signal and the circularly symmetric complex Gaussian noise are transmitted.
여기서, N은 사용된 샘플들의 개수, γ는 신호 대 잡음비(Signal to noise ratio: SNR)을 나타낸다.Here, N denotes the number of used samples and? Denotes a signal to noise ratio (SNR).
예를 들어, 광대역 시스템이 채널을 센싱할 경우의 시스템 특성 정보는 협대역 시스템의 무선자원 단위(W), 트래픽 정보(λ n, μ n ) 및 목표 감지 확률(P D target )를 포함한다. 협대역 시스템이 채널을 센싱할 경우의 시스템 특성 정보는 광대역 시스템의 무선자원 단위(2W), 트래픽 정보(λ w, μ w ) 및 목표 감지 확률(P D target )을 포함한다. 여기서, 광대역 시스템과 협대역 시스템의 목표 감지 확률(P D target )은 동일하거나 상이할 수 있다.For example, the system characteristic information when the broadband system senses a channel includes radio resource units (W), traffic information ( ? N, 占 n ) and target detection probability ( P D target ) of the narrowband system. System characteristics information when the narrowband system senses a channel includes radio resource units (2W), traffic information ( ? W, 占 w ) and target detection probability ( P D target ) of the broadband system. Here, the target detection probability ( P D target ) of the wideband system and the narrowband system may be the same or different.
광대역 시스템과 협대역 시스템은 이러한 시스템 특성 정보들만 전송하는 공통된 제어 채널(control channel)을 통해 상이한 시스템의 시스템 특성 정보들을 얻을 수 있다. 시스템들간 특정 정보만을 효율적으로 전송할 수 있는 공통된 제어 채널을 이용할 수 있다. 또한, 상기 단계(S310)는 이미 상이한 시스템의 시스템 특성 정보를 알고 있는 경우 생략될 수 있다. 예를 들어 2.4GHz의 비인가 주파수 대역은 WLAN과 블루투스(Bluetooth)가 함께 사용하고 있다. 특정 시스템의 무선자원 단위와 트래픽 정보는 고유의 값이므로, 비인가 주파수 대역에서 사용하는 시스템을 알면, 이미 상이한 시스템의 시스템 특성 정보는 알고 있는 것이 된다. 이러한 경우, 단계(S310)는 생략될 수 있다.Broadband systems and narrowband systems can obtain system characteristic information of different systems through a common control channel that transmits only these system characteristic information. A common control channel capable of efficiently transmitting only specific information between systems can be used. In addition, the step S310 may be omitted if system characteristic information of a different system is already known. For example, unlicensed frequency band of 2.4GHz is used by WLAN and Bluetooth together. Since the radio resource unit and the traffic information of a specific system are unique values, knowing the system used in the unlicensed frequency band, the system characteristic information of a different system is already known. In this case, step S310 may be omitted.
계속해서 도 3을 참조하면, 시스템들간 기준시간 동안 무선자원을 사용하는 비인 자원 이용비(α)를 설정한다.(S320)Referring to FIG. 3, a non-human resource use ratio? Using radio resources for a reference time between systems is set (S320)
광대역 시스템과 협대역 시스템에서 자원 이용비(α)는 다음 수학식 3과 같 다.The resource utilization ratio (α) in the wideband system and the narrowband system is expressed by the following equation (3).
상기 수학식 3에서 α가 1인 경우는 시스템들간 기준시간 동안 해당 주파수 대역을 공평하게 사용하는 것이다. 자원 이용비(α)는 여러 요소들에 의해 달라질 수 있다. 예를 들어, 비인가 주파수 대역에서 조정자의 수입을 기준으로 하면 더 많은 비용을 내는 시스템이나 더 효율적으로 사용할 수 있는 시스템에게 무선자원을 더 할당해 주는 것이 공평한 것이 된다. 트래픽 로드(traffic load)를 기준으로 하면 자원 이용비(α)는 다음 수학식 4과 같다.In Equation (3), when? Is 1, the corresponding frequency band is used fairly during the reference time between systems. The resource utilization ratio (?) May vary depending on various factors. For example, on an unauthorized frequency band, it would be fair to allocate more radio resources to systems that are more expensive or more efficient to use, based on the mediator's earnings. The resource utilization ratio? Is expressed by Equation (4) based on the traffic load.
상기 수학식 4에 추가하여 시스템들간 결정되어 있는 우선순위까지 고려하면 자원 이용비(α)는 다음 수학식 5와 같다.In addition to Equation (4), considering the priorities determined between systems, the resource utilization ratio?
여기서, ρ x 는 x 시스템의 우선 순위를 나타낸다.Here, ρ x represents the priority of the x system.
다시 도 3을 참조하면, 시스템 특성 정보를 이용하여 자원 이용비(α)를 만 족하는 확률값을 계산한다.(S330) 여기서, 확률값은 각 시스템들의 자원 이용비(α)를 만족하는 빈 상태 검출 확률(Null-detection probability, P ND )과 미싱 확률(Missing probability, P M ) 중 적어도 하나를 의미하며, 이하 후술한다.Referring again to FIG. 3, a probability value satisfying the resource utilization ratio? Is calculated using the system characteristic information (S330). Here, the probability value is calculated as an empty state detection Refers to at least one of a null-detection probability ( P ND ) and a miss probability ( P M ), which will be described below.
시스템 특성 정보는 전술한 바와 같이 상이한 시스템의 무선자원 단위, 트래픽 정보(λ , μ ) 및 목표 감지 확률(P D target )을 포함한다. 여기서, 트래픽 정보(λ , μ)는 스펙트럼 접근 프로세스를 모델링 할 때, 각각의 상태에 대한 천이율로 표현될 수 있다.As described above, the system characteristic information includes radio resource units of different systems, traffic information ([ lambda] , mu ) And a target detection probability ( P D target ). Here, the traffic information ([ lambda] , [ mu] ) can be expressed by the rate of change for each state when modeling the spectral approach process.
도 4는 시스템간 충돌을 고려하지 않은 스펙트럼 접근 프로세스를 모델링하기 위한 마르코프 연쇄를 나타낸다. Figure 4 shows a Markov chain for modeling a spectral approach process that does not account for inter-system collisions.
도 4를 참조하면, 광대역 시스템 및 협대역 시스템에 대하여 충돌을 고려하지 않은 스펙트럼 접근 프로세스의 모델링(400)에서 상태 ω(420)은 한 명의 광대역 시스템 사용자만 자원을 사용하고 있는 상태를 나타낸다. 상태 0(440)는 기준 스펙트럼(2W)이 모두 비어 있는 상태를 나타낸다. 이 경우는 시스템이 존재하지 않는다. 상태 1(460)는 한 명의 협대역 시스템 사용자만 자원을 사용하고 있는 상태를 나타낸다. 상태 2(480)는 두 명의 협대역 시스템 사용자들이 자원을 사용하고 있는 상태를 나타낸다. 여기서, λ j 및 μ j 는 시스템들간 충돌을 고려하지 않은 상태간 천이율(transition rate)를 나타낸다. Referring to FIG. 4, in a
각 시스템들은 주파수 대역을 사용하기 전에 먼저 채널을 센싱(sensing)하 고, 채널이 비어 있을 때에만 그 채널을 사용하여야 한다. 그러나, 센싱 방법의 한계로 인해 센싱 오류가 발생할 수 있고, 이러한 경우 시스템들간 충돌(Collision)이 일어난다. 동일한 시스템의 사용자들 간에는 중앙에 조정자(controller)가 있어 이러한 충돌을 피할 수 있다. 비인가 주파수 대역에서의 상이한 시스템의 사용자들 사이에서는 여전히 충돌이 발생할 수 있다.Each system must first sense the channel before using the frequency band and use it only when the channel is empty. However, due to the limitation of the sensing method, a sensing error may occur. In such a case, a collision occurs between the systems. There is a central controller between users of the same system to avoid this conflict. Collisions may still occur between users of different systems in the unlicensed frequency band.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스펙트럼 접근 프로세스를 모델링하기 위한 마르코프 연쇄를 나타낸다. 도 5는 도 4에서 센싱 오류로 인한 시스템간 충돌까지 고려한 것이다.Figure 5 shows a Markov chain for modeling a spectral approach process according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view of the system collision due to a sensing error in FIG. 4.
도 5를 참조하면, 스펙트럼 접근 프로세스의 모델링(500)에서 상태 ω(520),상태 0(540), 상태 1(560) 및 상태 2(580)는 각각 도 4에서의 상태 ω(420),상태 0(440), 상태 1(460) 및 상태 2(480)와 동일하다. 여기서, 및 는 시스템들간 충돌 확률까지 고려한 각 상태간 천이율(transition rate)을 나타낸다. 한 시스템의 특정 사용자가 채널에 도착하였을 때, 채널이 비어 있는 상태이고 이를 비어 있는 채널로 제대로 감지해야 채널을 사용할 수 있다. 채널이 사용 중이나 센싱 오류가 발생하여 비어 있는 채널로 감지하게 되면, 시스템들간 충돌이 일어난다. 따라서, 상태 0(540)가 된다.센싱 오류로 인한 시스템간 충돌까지 고려한 상태들간의 천이율들을 결정하기 위해서는 트래픽 정보뿐만 아니라 빈 상태 검출 확률(Null-detection probability, P ND ) 및 미싱 확률(Missing probability, P M )이 영향을 미친다. 5,
빈 상태 검출 확률(P ND )은 실제 비어 있는 채널(H0)을 비어있다고 감지할 확률로써 다음 수학식 8와 같다.The empty state detection probability ( P ND ) is the probability of detecting that the empty channel (H 0 ) is actually empty, as shown in the following equation (8).
미싱 확률(P M )은 사용 중인 채널(H1)을 비어 있다고 오류로 감지할 확률로써 다음 수학식 7과 같다.The unsuccess probability P M is expressed by the following Equation 7 as a probability of detecting an empty channel H 1 as empty.
평균값이 0이고 분산이 인 순환 대칭 복합 가우시안 (circularly symmetric complex Gaussian: CSCG) 노이즈와 CSCG 신호가 전송된 경우 빈 상태 검출 확률 P ND (ε)과 미싱 확률 P M (ε)은 다음 수학식 8와 같다.If the average value is 0 and the variance is The empty state detection probability P ND (ε) and the missing probability P M (ε) when the CSCG signal and the circularly symmetric complex Gaussian noise are transmitted are expressed by the following equation (8 ) .
여기서, N은 사용된 샘플들의 개수, γ는 신호 대 잡음비(Signal to noise ratio: SNR)을 나타낸다. 전술한 바와 같이 미싱 확률(P M )은 목표 감지 확 률(P D target )와의 관계에서 P M (ε) = 1 - P D (ε) 이다. 상기 수학식 8에서 빈 상태 검출 확률 P ND (ε)과 미싱 확률 P M (ε)을 센싱 임계값(ε)을 기준으로 정리하면, 다음 수학식 9와 같다.Here, N denotes the number of used samples and? Denotes a signal to noise ratio (SNR). As mentioned above, the missing probability ( P M ) is P M (ε) = 1 - P D (ε) in relation to the target detection probability ( P D target ). The empty state detection probability P ND (ε) and the sewing probability P M (ε) are summarized based on the sensing threshold value ε in Equation (8).
광대역 시스템 및 협대역 시스템의 센싱 임계값을 각각 ε w 및 ε n 로 정의한다. 각각 시스템의 입장에서 빈 상태 검출 확률(P ND )과 미싱 확률(P M )은 상기 수학식 8에 의해 P M ,w, P ND ,w 와 P M ,n P ND ,n 로 정의한다. 이러한 확률값들을 통해 도 5의 상태 천이율은 다음 수학식 10과 같다.The sensing thresholds of broadband and narrowband systems are defined as ε w and ε n , respectively. The empty state detection probability ( P ND ) and the sewing probability ( P M ), respectively, from the standpoint of the system are P M , w, P ND , w P M , n P ND , n . Through these probability values, the state transition rate of FIG. 5 is expressed by the following equation (10).
여기서, P c ,w , P c ,n ’및 P c ,n ”는 상태 ω, 상태 1 및 상태 2에서 각각 충돌이 일어날 확률을 나타낸다. 충돌은 특정 채널에서 진행중인 서비스가 끝나기 전에 상이한 시스템의 사용자가 도착했는데, 센싱 오류가 발생하여 비어 있는 상태로 감지하고 그 채널에 접근하는 경우 발생된다. 이와 같은 충돌이 일어날 확률들(P c ,w , P c ,n ’, P c ,n ”)은 다음 수학식 11로 정의된다. Here, P c, w, P c , n ' , and P c , n " represents the probability that a collision will occur in state ω,
여기서, 는 평균 서비스 시간(1/μ')을 가지는 사용자를 서비스하는 시간 동안() 채널에 평균 도착율(λ')을 가지고 상이한 시스템의 사용자가 도착할 확률을 나타내고 다음 수학식 12로 정의된다.here, (1 / mu ' ) < RTI ID = 0.0 > ) Denotes the probability that a user of a different system will arrive with an average arrival rate ([ lambda] ' ) on the channel, and is defined by the following equation (12).
여기서, t λ’ 는 λ'의 평균 도착율을 가지는 시스템들 간 도착 시간 간격을 나타낸다. Here, t λ ' represents the arrival time interval between systems having an average arrival rate of λ' .
다시 계속해서 도 5를 참조하면, 도 5에서 상태(520, 540, 560, 580)의 안정상태 확률(Steady state probability)은 각 상태의 흐름 보존 법칙(Flow conservation law)에 의해 다음 수학식 13과 같다.5, the steady state probability of the
도 5의 안정 상태 확률(P ω, P 1 , P 2 )을 수학식 3의 자원 이용비(α)를 이용하여 정리하면 다음 수학식 14과 같다.The stability state probabilities ( P ?, P 1 , P 2 ) in FIG. 5 are summarized using the resource utilization ratio? In Equation (3).
이를 다시 수학식 13을 이용하여 표현하면, 다음 수학식 15와 같다.This can be expressed by Equation (13) below.
이를 수학식 10 내지 수학식 11을 이용하여 간략화하여 빈상태 검출 확률(P ND )로 정리하면 다음 수학식 16과 같다.This is simplified by using Equations 10 to 11, and is summarized as an empty state detection probability ( P ND ).
여기서, c1, c2, c3 및 c4는 다음과 같은 상수이다.Here, c 1 , c 2 , c 3 and c 4 are constants as follows.
상기 수학식 16으로써 표현되는 간략화된 빈상태 검출 확률(P ND )은 트래픽 정보(λ,μ)를 상수로 가지는 확률값 P ND ,w , P ND ,n , P M ,n 의 함수이다. 여기서, P M (ε)는 수학식 9에 의해 P ND (ε)로 정의될 수 있으므로 간략화된 빈상태 검출 확률(P ND )은 확률값 P ND ,w , P ND ,n 의 함수가 된다.Simplified empty detection probability (P ND) is traffic information of the probability P ND, w, P ND, n, P M, n has a (λ, μ) by a constant which is represented by the equation (16) Function. Here, P M (?) Can be defined as P ND (?) By Equation (9 ) , so that the simplified empty state detection probability P ND is a function of the probability values P ND , w , P ND , n .
전술한 바와 같이, 시스템의 센싱 임계값(ε)은 일반적으로 시스템에서 요구되는 목표 감지 확률(P D target )를 만족시키도록 설정이 된다. 이에 따라,를 만족시키기 위한 시스템의 센싱 임계값은 일정값(ε max ) 이하가 되어야 한다(). 이러한 시스템의 센싱 임계값 조건을 만족시키는 빈 상태 검출 확 률(P ND )들의 범위()도 수학식 8를 통해 알 수 있다. 자원 이용률 측면에서 목표 감지 확률(P D target )을 보장해 주는 범위 내에서 빈 상태 검출 확률(P ND )을 최대화하여야 하므로, 자원 이용비(α)를 만족하는 P * ND ,w , P * ND ,n 는 다음 수학식 17로 정의된다.As described above, the sensing threshold value ? Of the system is generally set to satisfy the target sensing probability ( P D target ) required in the system. Accordingly, Sensing threshold of the system to satisfy is to be not more than a predetermined value (ε max) ( ). The range of empty state detection probabilities ( P ND ) satisfying the sensing threshold condition of this system ) Can also be found from the equation (8). Since the empty state detection probability ( P ND ) must be maximized within a range that guarantees the target detection probability ( P D target ) in terms of the resource utilization rate, P * ND , w , P * ND , n satisfying the resource utilization ratio (?) Is defined by the following equation (17).
계속해서 도 3을 참조하면, 계산된 확률값(P * ND,s )에 따른 시스템의 센싱 임계값(ε * s )을 얻는다.(S340) 수학식 8 및 수학식 17를 이용하여 자원 이용비(α)을 만족하는 시스템의 센싱 임계값(ε * s )은 다음 수학식 18로 정의된다.3, a sensing threshold value epsilon * s of the system according to the calculated probability value P * ND, s is obtained (S340). Using Equation 8 and
다시 계속해서 도 3을 참조하면, 스펙트럼 센싱으로 채널의 검출된 에너지와 시스템의 센싱 임계값(ε * s )을 비교한다.(S350) 예를들어, 광대역 시스템이 채널에서 검출된 에너지를 광대역 시스템의 센싱 임계값(ε * w )과 비교하여 협대역 시스템이 채널을 사용중인지 아니면 채널이 비어있는지를 결정한다.3, the system compares the detected energy of the channel with the sensing threshold epsilon * s of the system by spectral sensing (S350). For example, if the wideband system detects the energy detected in the channel in the broadband system the sensing threshold is a narrow band system channels as compared with the (ε * w) determines whether in use or that the channel is empty.
본 발명의 실시예에서는 스펙트럼 센싱기법으로 에너지 검출기(Energy detector)를 사용한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 다른 여러가지 스펙트럼 센싱기법을 이용할 수 있다. 에너지 검출기는 채널에서 감지되는 에너지값을 기준으로 이것이 시스템의 센싱 임계값(ε * s )를 넘으면 사용중인 채널로(H1), 그렇지 않은 경우는 비어있는 채널로(H0) 판단한다. 계속해서 도 3을 참조하면, 채널의 검출된 에너지가 시스템의 센싱 임계값(ε * s ) 보다 작으면 비어있는 채널(idle channel,H0)로 판단하고 채널에 접근한다.(S360) 만약, 채널의 검출된 에너지가 시스템의 센싱 임계값(ε * s ) 보다 크면 사용중인 채널(busy channel,H1)로 판단하고 채널의 접근을 허용하지 않는다.(S370) 본 발명의 실시예에서는 채널의 검출된 에너지가 시스템의 센싱 임계값(ε * s ) 보다 작은 경우에만 채널이 비어있다고 판단하고 채널의 접근을 허용하여 무선자원을 할당한다. In an embodiment of the present invention, an energy detector is used as a spectrum sensing technique. However, this is only an example and various other spectrum sensing techniques can be used. The energy detector determines whether the channel is in use (H 1 ) or not (H 0 ) if it exceeds the sensing threshold ( ε * s ) of the system based on the energy value detected in the channel. 3, if the detected energy of the channel is smaller than the sensing threshold value ? * S of the system, it is determined to be an idle channel (H 0 ) and the channel is accessed (S360) If the detected energy of the channel is greater than the sensing threshold ? * S of the system, it is determined to be a busy channel (H 1 ) and the access of the channel is not allowed (S370). Only when the detected energy is smaller than the sensing threshold ? * S of the system, it is determined that the channel is empty, and the access to the channel is allowed to allocate radio resources.
다음으로 본 발명의 실험예 및 이에 따른 효과에 대하여 설명한다.Next, the experimental example of the present invention and the effect therefrom will be described.
128개의 샘플을 사용하여 목표 감지 확률(P D target )이 0.9이고, 신호 대 잡음비(SNR)는 -5dB으로 시물레이션을 진행하였다. 본 발명의 실시예에 따라 조정된 시스템의 센싱 임계값(ε * )은 다음 표 1과 같다. 그 밖의 경우에는 동일한 센싱 임계값 (ε w = ε n = ε max )을 사용한다고 가정하였다. Using 128 samples, the target detection probability ( P D target ) was 0.9 and the signal-to-noise ratio (SNR) was -5 dB. The sensing threshold value [ epsilon] * of the adjusted system according to the embodiment of the present invention is shown in Table 1 below. In other cases, the same sensing threshold ( ε w = ε n = ε max ) is assumed to be used.
도 6은 시스템들간 동일한 서비스율을 사용한 경우, 자원 이용율을 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면, α=1일 때, 시스템들간 서비스율이 동일한 경우(μ w = 1, μ n = 1)에서 어떠한 조정도 하지 않은 경우(General case), 본 발명의 실시예에 따라 시스템의 센싱 임계값을 조정한 경우(Proposed STC) 및 맨골드(Mangold)의 C-LBT기법를 사용한 경우의 자원 이용율(Ux)을 나타낸다. 어떠한 조정도 하지 않은 경우(General case), 무선자원 단위가 작은 협대역 시스템이 무선자원 단위가 큰 광대역 시스템 보다 더 많은 자원을 사용한다. 맨골드의 C-LBT기법은 전술한 바와 같이 공평한 자원 이용을 위하여 협대역(NB) 시스템이 광대역(WB) 시스템의 대역폭만큼 센싱을 수행하여 모두 비어있다고 판단할 때에만 채널을 사용하도록 하는 기법이다. 맨골드의 C-LBT기법을 사용하면, 협대역 시스템과 광대역 시스템의 자원 이용률의 차이가 General case보다 줄어 들지만, 여전히 협대역 시스템이 많은 자원을 사용한다. 본 발명의 실시예에 의한 시스템의 센싱 임계값을 조정한 경우(Proposed STC)는 두 시스템간 자원 이용률이 비슷하게 유지되어 공평한 사용이 보장되었다. 6 is a graph showing the resource utilization rate when the same service rate is used between systems. Referring to FIG. 6, when α = 1, no adjustment is made in the case where the service rates between systems are equal ( μ w = 1, μ n = 1) (General case) (Proposed STC) and the Mangold's C-LBT scheme (Ux). In a general case, a narrowband system with a small radio resource unit uses more resources than a broadband system with a large radio resource unit. As described above, the Man-Gold C-LBT technique uses a channel only when a narrowband (NB) system senses as much bandwidth as a wideband (WB) system and judges that it is empty for fair use of resources . Using Mangold's C-LBT scheme, the difference in resource utilization between the narrowband system and the broadband system is less than the general case, but the narrowband system still uses a lot of resources. In case of adjusting the sensing threshold value of the system according to the embodiment of the present invention (Proposed STC), the resource utilization ratio between the two systems is maintained to be equal, thus ensuring fair use.
표 1를 참조하면, 동일 트래픽 모델(Equal traffic model)의 경우 협대역 시스템의 센싱 임계값(ε * n )이 광대역 시스템의 센싱 임계값(ε * w ) 보다 작게 설정되어 있음을 확인할 수 있다. 시스템의 센싱 임계값(ε)이 낮아지면, 채널은 사용중인 상태(busy)로 쉽게 감지된다. 이는 센싱 임계 값(ε)을 낮게 잡은 시스템 사용자의 채널 사용의 기회를 제한함과 동시에 상이한 시스템의 사용자에게는 보다 채널 사용의 기회를 주게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 설정된 임계값을 이용하여 시스템들 간 공평한 사용이 보장될 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that the sensing threshold value ε * n of the narrowband system is set to be smaller than the sensing threshold value ε * w of the wideband system in the same traffic model. When the system's sensing threshold ( epsilon ) is low, the channel is easily detected as busy. This limits the chance of system use by a system user with a lower sensing threshold value ( ε ), and at the same time gives users of different systems an opportunity to use more channels. Thus, fair use between systems can be guaranteed using thresholds set in accordance with embodiments of the present invention.
도 7은 시스템들간 서로 다른 서비스율을 사용한 경우, 자원 이용율을 나타낸 그래프이다. 도 7을 참조하면, α=1일 때, 시스템들간 서비스율이 서로 다른 경우(μ w = 0.5, μ n = 2)에서 어떠한 조정도 하지 않은 경우(General case), 본 발명의 실시예에 따라 시스템의 센싱 임계값을 조정한 경우(Proposed STC) 및 맨골드(Mangold)의 C-LBT기법을 사용한 경우 자원 이용율(Ux)을 나타낸다. 도 7에서 어떠한 조정도 하지 않은 경우(General case), 광대역 시스템은 그 무선자원 단위는 크지만 서비스율(μ w )이 낮아 더 오랜 시간동안 자원을 사용한다. 따라서, 광대역 시스템이 협대역 시스템 보다 더 많은 자원을 사용하게 된다. 맨골드의 C-LBT 기법은 서비스율이 다른 경우에는 제대로 작동하지 못한다. 무선자원 단위는 작지만 서비스율이 높은 협대역 시스템의 자원 사용 기회가 훨씬 줄기 때문이다. 본 발명의 실시예에 따라 시스템의 센싱 임계값을 조정한 경우(Proposed STC)에는 트래픽 모델이 달라져도 공평한 사용이 유지됨을 확인할 수 있다.FIG. 7 is a graph showing resource utilization rates when different service rates are used between systems. Referring to FIG. 7, in a case where α = 1, no adjustment is made in the case where the service rates between systems are different ( μ w = 0.5, μ n = 2) (General case) (Ux) when the system's sensing threshold is adjusted (Proposed STC) and when Mangold's C-LBT technique is used. In the general case of FIG. 7, the broadband system uses resources for a longer time because the radio resource unit is large but the service rate ( μ w ) is low. Thus, a broadband system uses more resources than a narrowband system. Mangold's C-LBT technique does not work well with different service rates. This is because the radio resource unit is small but the narrowband system with high service rate has a much smaller resource use opportunity. According to the embodiment of the present invention, when the sensing threshold of the system is adjusted (Proposed STC), it can be confirmed that the fair use is maintained even if the traffic model is changed.
도 8은 시스템들간 서로 다른 서비스율을 사용한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 자원 이용비 대 자원 이용율을 나타낸 그래프이다. 도 8을 참조하면, 서비스율이 시스템들간 다른 경우 (μ w = 0.5, μ n = 2), 자원 이용비(α) 변화에 따라 시스템의 센싱 임계값을 조정한 두 시스템간 자원 이용율을 보여준다. 자원 이용율비(UNB/UWB)가 자원 이용비(α)에 비례함을 확인할 수 있다.FIG. 8 is a graph illustrating resource utilization ratio versus resource utilization ratio according to an embodiment of the present invention when different service rates are used between systems. Referring to FIG. 8, there is shown a resource utilization ratio between two systems in which the service threshold is adjusted according to the resource utilization ratio (α) when the service ratio is different between systems ( μ w = 0.5, μ n = 2). It can be confirmed that the resource utilization ratio (U NB / U WB ) is proportional to the resource utilization ratio (α).
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The invention being thus described, it will be obvious that the same way may be varied in many ways. Such modifications are intended to be within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 맨골드(Mangold)가 제안한 비인가 주파수 대역에서 무선자원 사용방법에 관한 간략화된 모델을 나타낸다.Figure 1 shows a simplified model of radio resource usage in the unlicensed frequency band proposed by Mangold.
도 2는 발명의 실시예에 따른 광대역 시스템(WBS)과 협대역 시스템(NBS)을 나타낸다.Figure 2 shows a wideband system (WBS) and a narrowband system (NBS) according to an embodiment of the invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선자원의 할당방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a radio resource allocation method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 시스템간 충돌을 고려하지 않은 스펙트럼 접근 프로세스를 모델링하기 위한 마르코프 연쇄를 나타낸다. Figure 4 shows a Markov chain for modeling a spectral approach process that does not account for inter-system collisions.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스펙트럼 접근 프로세스를 모델링하기 위한 마르코프 연쇄를 나타낸다. Figure 5 shows a Markov chain for modeling a spectral approach process according to an embodiment of the present invention.
도 6은 시스템들간 동일한 서비스율을 사용한 경우, 자원 이용율을 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing the resource utilization rate when the same service rate is used between systems.
도 7은 시스템들간 서로 다른 서비스율을 사용한 경우, 자원 이용율을 나타낸 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing resource utilization rates when different service rates are used between systems.
도 8은 시스템들간 서로 다른 서비스율을 사용한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 자원 이용비 대 자원 이용율을 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating resource utilization ratio versus resource utilization ratio according to an embodiment of the present invention when different service rates are used between systems.
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Families Citing this family (1)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100218868B1 (en) * | 1995-12-29 | 1999-09-01 | 손정수 | Radio communication channel operating state decision circuit and method thereof |
KR20040055554A (en) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for deciding the status of channel assessment in wireless LAN system |
WO2004112325A1 (en) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Coordinating radio resource usage in unlicensed frequency bands |
US20060198455A1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-07 | Ntt Docomo, Inc. | Transmitter and transmission control method used in random access communication environment |
-
2008
- 2008-07-07 KR KR1020080065525A patent/KR101499814B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100218868B1 (en) * | 1995-12-29 | 1999-09-01 | 손정수 | Radio communication channel operating state decision circuit and method thereof |
KR20040055554A (en) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for deciding the status of channel assessment in wireless LAN system |
WO2004112325A1 (en) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Coordinating radio resource usage in unlicensed frequency bands |
US20060198455A1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-07 | Ntt Docomo, Inc. | Transmitter and transmission control method used in random access communication environment |
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