KR101568235B1 - Apparatus for deciding synchronization and spectrum sensing duration in distrubuted cognitive radio neworks and method thereof - Google Patents

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KR101568235B1
KR101568235B1 KR1020150017519A KR20150017519A KR101568235B1 KR 101568235 B1 KR101568235 B1 KR 101568235B1 KR 1020150017519 A KR1020150017519 A KR 1020150017519A KR 20150017519 A KR20150017519 A KR 20150017519A KR 101568235 B1 KR101568235 B1 KR 101568235B1
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determining
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sensing period
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sensing
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노병희
김보성
이규민
오일혁
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아주대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a device and a method for determining a synchronization and spectrum sensing period in a distributed cognition radio network. According to the present invention, the device includes: a channel status determining unit which senses the status of a corresponding channel for a preset period to determine the channel status based on the sensing execution result; a parameter updating unit which updates a preset parameter according to the determination result; and a sensing period determining unit which determines the sensing period for a corresponding cycle based on a preset parameter being updated.

Description

분산 인지 무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR DECIDING SYNCHRONIZATION AND SPECTRUM SENSING DURATION IN DISTRUBUTED COGNITIVE RADIO NEWORKS AND METHOD THEREOF}[0001] APPARATUS FOR DECIDING SYNCHRONIZATION AND SPECTRUM SENSING DURATION IN DISTRUBULED COGNITIVE RADIO NEWORKS AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 인지 무선(cognitive radio) 분야에 과한 것으로서, 특히, 분산 인지 무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cognitive radio field, and more particularly, to an apparatus and method for determining a synchronization and spectrum sensing period in a distributed cognitive radio network.

유비쿼터스 환경의 등장과 스마트폰 보급의 급증에 따른 주파수 자원의 소요 증가로 인해 주파수 부족 문제가 야기 되었다. 미 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission; FCC)는 이 같은 주파수 부족 문제 해결의 방안으로 인가 사용자의 주파수 대역을 비인가 사용자가 사용할 수 있도록 허가하였다. 이후 인지 무선(Cognitive Radio; CR) 분야에서는 스펙트럼 효율성 향상을 위해 지속적인 연구가 이루어지고 있다.Due to the rise of ubiquitous environment and the increase of the frequency resources due to the surge of smartphone supply, frequency shortage problem has been caused. The Federal Communications Commission (FCC) has authorized unauthorized users to use the frequency band of authorized users as a solution to this frequency shortage problem. In the future, cognitive radio (CR) has been continuously studied for improving spectral efficiency.

스펙트럼 감지 기능은 네 가지 스펙트럼 관리 기능 가운데 가장 기본 기능으로 비점유 대역을 감지하여 부사용자(Secondary User; SU)들의 전송 기회를 보장한다.Spectrum detection is the most basic of the four spectrum management functions, sensing non-occupied bandwidth and ensuring transmission opportunities for secondary users (SUs).

CR 환경에서 제안된 매체 접근 제어 프로토콜의 경우 일정 주기마다 스펙트럼 감지가 수행되는데 이 주기를 감지 기간(sensing period)이라고 한다. 그리고, 이 감지 기간 내에서 채널 상태를 파악하는데 걸리는 시간을 감지 시간(sensing time)이라고 한다. 따라서, 감지 부하(sensing overhead)는 감지 기간 내에서 감지 시간이 차지하는 비율을 나타낸다.In the case of the MAC access protocol proposed in the CR environment, spectrum detection is performed at regular intervals. This period is referred to as a sensing period. The time taken to determine the channel state within this sensing period is called sensing time. Thus, the sensing overhead represents the percentage of sensing time over the sensing period.

감지 기간을 작게 하여 데이터 전송보다 주사용자(Primary User; PU)를 감지하는데 주력한다면 감지 부하가 증가하여 스펙트럼 효율성을 떨어뜨릴 수 있다.If we focus on detecting the primary user (PU) rather than the data transmission by reducing the detection period, the detection load may increase and the spectral efficiency may be degraded.

반면에 보다 큰 감지 기간의 사용은 감지 부하는 감소하지만, PU 재등장에 대한 반응 속도가 늦어 PU와의 간섭을 유발할 수 있고 전송 기회를 잃을 수 있는 상호보완적 특징을 갖는다.On the other hand, the use of a larger sensing period reduces the sensing load, but has a complementary feature that can cause interference with the PU due to the slow response time to the re-appearance of the PU and loss of transmission opportunities.

따라서, 전송 기회를 확보하면서 감지 부하를 줄이기 위해 채널 환경에 따라 적절한 감지 기간을 결정하는 다양한 기법들에 대한 연구가 이루어질 필요성이 있다.Therefore, it is necessary to study various techniques for determining the appropriate sensing period according to the channel environment in order to secure the transmission opportunity and reduce the sensing load.

따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기 설정된 시간 동안 채널 상태를 판단하여 그 판단한 결과에 따라 제어 패킷들을 교환하고 교환된 제어 패킷들을 기반으로 기 설정된 파라미터를 갱신하여 그 갱신된 파라미터를 기반으로 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 가변적으로 결정하도록 하는 분산 인지 무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for determining a channel state for a predetermined time, exchanging control packets according to the determined result, And an apparatus and method for determining a synchronization and a spectrum sensing period in a distributed cognitive radio network in which synchronization and a spectrum sensing period are variably determined based on updated parameters.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치는 기 설정된 시간 동안 해당 채널의 상태 감지를 수행하여 그 수행한 결과로 채널 상태를 판단하는 채널상태 판단부; 상기 판단한 결과에 따라 기 설정된 파라미터를 갱신하는 파라미터 갱신부; 및 갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 해당 주기의 감지 기간을 결정하는 감지기간 결정부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above objects, an apparatus for determining a synchronization and a spectrum sensing period in a distributed cognitive radio network according to an aspect of the present invention performs a state detection of a corresponding channel for a preset time, A channel state determination unit for determining the channel state; A parameter updating unit for updating a predetermined parameter according to the determined result; And a sensing period determiner for determining a sensing period of the corresponding period based on the updated predetermined parameter.

바람직하게, 상기 기 설정된 파라미터는, 감지 윈도우의 크기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the predetermined parameter includes a size of the sensing window.

바람직하게, 상기 파라미터 갱신부는 k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값만큼 증가시켜 갱신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the parameter updating unit updates the kth detection window by increasing a size of the kth detection window by a predetermined value when the channel state is unoccupied as a kth determination result.

바람직하게, 상기 파라미터 갱신부는 k번째 판단한 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, 기 설정된 제어 패킷을 교환한 후 교환한 상기 제어 패킷을 기반으로 기 설정된 파라미터를 갱신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the parameter updating unit updates a predetermined parameter based on the exchanged control packet after exchanging a predetermined control packet when the channel status is unoccupied with a k-th determination result.

바람직하게, 상기 제어 패킷은, RTS 패킷, CTS 패킷을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control packet includes an RTS packet and a CTS packet.

바람직하게, 상기 파라미터 갱신부는 k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값으로 감소시켜 갱신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the parameter updating unit reduces the size of the k-th detection window to a predetermined value and updates the k-th detection window when the channel state is occupied as the k-th determination result.

바람직하게, 상기 감지기간 결정부는 갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 k번째 감지 기간을 결정하고, 그 결정된 k번째 감지 기간을 이용하여 송수신 쌍을 제외한 다른 사용자들도 k번째 감지 기간의 종료 시간을 판단하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the detection period determiner determines a k-th detection period based on the updated predetermined parameter, and other users excluding the transmission / reception pair using the determined k-th detection period also calculate an end time of the k-th detection period .

본 발명의 다른 한 관점에 따른 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법은 감지 시간동안 해당 채널의 상태 감지를 수행하여 그 수행한 결과로 채널 상태를 판단하는 채널상태 판단단계; 상기 판단한 결과에 따라 기 설정된 파라미터를 갱신하는 파라미터 갱신단계; 및 갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 해당 주기의 감지 기간을 결정하는 감지기간 결정단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for determining a synchronization and a spectrum sensing period in a distributed cognitive radio network, comprising: determining a channel state as a result of performing a state detection of a corresponding channel during a sensing time; A parameter updating step of updating a predetermined parameter according to the determined result; And a sensing period determining step of determining a sensing period of the corresponding period based on the updated predetermined parameter.

바람직하게, 상기 기 설정된 파라미터는, 감지 윈도우의 크기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the predetermined parameter includes a size of the sensing window.

바람직하게, 상기 파라미터 갱신단계는 k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값만큼 증가시켜 갱신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the parameter updating step updates the size of the k-th sensing window by a predetermined value when the channel state is not occupied as a result of the k-th determination.

바람직하게, 상기 파라미터 갱신단계는 k번째 판단한 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, 기 설정된 제어 패킷을 교환한 후 교환한 상기 제어 패킷을 기반으로 기 설정된 파라미터를 갱신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the parameter updating step updates a predetermined parameter based on the exchanged control packet after exchanging a predetermined control packet when the channel status is unoccupied with a k-th determination result.

바람직하게, 상기 제어 패킷은, RTS 패킷, CTS 패킷을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control packet includes an RTS packet and a CTS packet.

바람직하게, 상기 파라미터 갱신단계는 k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값으로 감소시켜 갱신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the parameter updating step reduces the size of the k-th sensing window to a predetermined value and updates the k-th sensing window when the channel state is occupied by the k-th determination result.

상기 감지기간 결정단계는 갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 k번째 감지 기간을 결정하고, 그 결정된 k번째 감지 기간을 이용하여 송수신 쌍을 제외한 다른 사용자들도 k번째 감지 기간의 종료 시간을 판단하는 것을 특징으로 한다.The sensing period determination step determines a k-th sensing period based on the updated preset parameter, and other users except for the transmission / reception pair use the determined k-th sensing period to determine an end time of the k-th sensing period .

이를 통해, 본 발명은 기 설정된 시간 동안 채널 상태를 판단하여 그 판단한 결과에 따라 제어 패킷들을 교환하고 교환된 제어 패킷들을 기반으로 기 설정된 감지 윈도우를 갱신하여 그 갱신된 감지 윈도우를 기반으로 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 가변적으로 결정하도록 함으로써, 동기화 설정 및 부사용자의 스펙트럼 사용 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention determines a channel state for a predetermined time, exchanges control packets according to the determination result, updates a predetermined detection window based on the exchanged control packets, and generates synchronization and spectrum based on the updated detection window. By determining the detection period variably, there is an effect that the synchronization setting and spectrum use efficiency of the secondary user can be improved.

또한, 본 발명은 부사용자 네트워크가 면허를 가진 주사용자 네트워크 자원을 사용할 수 있는 경우를 고려하기 때문에 주사용자와의 간섭을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention considers the case where the secondary user network can use the licensed primary user network resource, interference with the primary user can be prevented.

또한, 본 발명은 네트워크의 동기화가 갖추어진 이후 네트워크 상의 모든 노들들은 동시에 감지를 수행하기 때문에 감지 기회가 균등하게 부여될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention synchronizes the networks, all the nodes on the network simultaneously perform detection, so that sensing opportunities can be equally given.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 감지 기간의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 기간을 결정하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 갱신 알고리즘을 보여주는 도면이다.
도 4는 주사용자의 채널 활용률에 따른 부사용자의 시스템 활용률을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 기간을 결정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a structure of an entire sensing period according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an apparatus for determining a sensing period according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a parameter update algorithm in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a system utilization rate of a secondary user according to a channel utilization rate of a primary user.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for determining a sensing period according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 분산 인지 무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for determining a synchronization and spectrum sensing period in a distributed cognitive radio network according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention will be described in detail with reference to the portions necessary for understanding the operation and operation according to the present invention.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In describing the constituent elements of the present invention, the same reference numerals may be given to constituent elements having the same name, and the same reference numerals may be given thereto even though they are different from each other. However, even in such a case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to the embodiment, or does not mean that the different components have the same function. It should be judged based on the description of each component in the example.

특히, 본 발명에서는 감지 시간동안 채널 상태를 판단하여 그 판단한 결과에 따라 제어 패킷들을 교환하고 교환된 제어 패킷들을 기반으로 기 설정된 감지 윈도우를 갱신하여 그 갱신된 감지 윈도우를 기반으로 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 가변적으로 결정하도록 하는 새로운 방안을 제안한다.In particular, in the present invention, a channel state is determined during a detection time, control packets are exchanged according to the determination result, a predetermined detection window is updated based on the exchanged control packets, To be determined variably.

이때, 본 발명에서는 부사용자들이 셀룰러 네트워크의 기지국(Base Station; BS)나 무선 근거리 네트워크의 접속 포인트(Access Point; AP)와 같이 중앙 장치의 도움 없이 네트워크를 형성하는 DCRN(Distributed Cognitive Radio Network)를 고려한다.At this time, in the present invention, the sub-users can use a Distributed Cognitive Radio Network (DCRN) to form a network without the help of a central device such as a base station (BS) of a cellular network or an access point (AP) of a wireless local area network .

본 발명에서는 부사용자가 면허를 가진 주사용자의 네트워크 자원을 사용할 수 있는 경우를 고려한다. 이를 위해, 기회적 주파수 공유 기술은 부사용자가 주사용자의 신호 수준 정도의 비교적 큰 송신 출력을 사용하면서 시공간적으로 기존 신호가 사용하지 않는 주파수의 대역을 이용하여 기존 신호와 간섭없이 통신하는 오버레이(overlay) 기반의 동적 스펙트럼 접근 (DSA, Dynamic Spectrum Access)를 고려하며 부사용자는 주사용자에게 인가되어 있는 스펙트럼에 대하여 주사용자가 사용하지 않는 순간에만 해당 대역을 사용할 수 있다.In the present invention, the case where the secondary user can use the network resource of the licensed primary user is considered. For this purpose, the opportunistic frequency sharing technique is a technique in which a sub-user uses a comparatively large transmission output of about the signal level of the main user, while using an overlay ) Based Dynamic Spectrum Access (DSA), and the secondary user can use the spectrum only at the moment when the primary user does not use the spectrum applied to the primary user.

타임슬롯 내의 채널은 x(x=0, 1, 2, …, T, T+1, T+2, …)로 인덱스하고, 채널의 상태는 S(x)로 표현하며 비점유 상태와 점유 상태를 0과 1의 이진 확률 변수로 표현한다. 각 상태의 지속 시간은 시간 간격 τ 내에서 기하 분포를 따른다.The channel in the time slot is indexed by x (x = 0, 1, 2, ..., T, T + 1, T + 2, ...), the state of the channel is represented by S (x) Are represented by binary random variables of 0 and 1. The duration of each state follows the geometric distribution within the time interval τ.

이때, 주사용자의 평균 채널 사용률 ρ는 다음의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.At this time, the average channel use rate ρ of the main user can be expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015012156218-pat00001
Figure 112015012156218-pat00001

여기서, Ton과 Toff는 평균 ON, OFF 주기를 각각 나타낸다.Here, T on and T off represent the average ON and OFF periods, respectively.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 감지 기간의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of an entire sensing period according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 전체 감지 기간 Tsp는 감지 시간 Tsens, 백오프 시간 Tbo, RTS/CTS(Request-to-Send/Clear-to-Send) 교환 시간 Tctrl, 데이터 전송 시간 Tdata로 이루어질 수 있다.1, the whole detection period T sp is the detection time T sens, back-off time T bo, RTS / CTS (Request -to-Send / Clear-to-Send) exchange time T ctrl, data transfer time T data .

데이터 전송 시작 전에 스펙트럼이 사용 중인지 알아보기 위한 감지 시간과 감지 기간을 고려해야 한다. 경쟁을 위한 평균 백오프 시간

Figure 112015012156218-pat00002
은 다음의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.You should consider the detection time and the detection period to see if the spectrum is in use before the start of data transmission. Average backoff time for competition
Figure 112015012156218-pat00002
Can be expressed by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112015012156218-pat00003
Figure 112015012156218-pat00003

여기서, Tslot은 경쟁 윈도우를 위한 슬롯 타임(slot time)을 나타내고, m은 재전송 횟수를 나타내며, p는 충돌 확률을 나타내며, W는 경쟁 윈도우를 각각 나타낸다.Here, T slot represents a slot time for a contention window, m represents a number of retransmissions, p represents a collision probability, and W represents a contention window.

그리고 경쟁에서 이긴 부사용자는 RTS/CTS 교환 단계에 진입한다. RTS/CTS 교환 시간 Tctrl은 다음의 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.And the secondary user who has won the competition enters the RTS / CTS exchange phase. The RTS / CTS exchange time T ctrl can be expressed as the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112015012156218-pat00004
Figure 112015012156218-pat00004

여기서, SIFS는 short interframe space를 나타내며, δ는 전송 지연 시간을 나타낸다.Here, SIFS denotes a short interframe space, and? Denotes a transmission delay time.

이에 따라, 데이터 전송 시간 Tdata는 다음의 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.Accordingly, the data transmission time T data can be expressed by the following equation (4).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112015012156218-pat00005
Figure 112015012156218-pat00005

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 기간을 결정하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.2 is a block diagram of an apparatus for determining a sensing period according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치는 채널상태 판단부(110), 파라미터 갱신부(110), 감지기간 결정부(130), 및 데이터 전송부(140)를 포함할 수 있다.2, the apparatus for determining a synchronization and spectrum sensing period according to the present invention includes a channel state determiner 110, a parameter updater 110, a sensing period determiner 130, (140).

채널상태 판단부(110)는 데이터 패킷의 수신 여부를 기반으로 기 설정된 시간 Tsens동안 해당 채널의 상태 감지를 수행하여 그 수행한 결과로 채널 상태를 판단할 수 있다.The channel state determination unit 110 may detect the state of the corresponding channel during a predetermined time T sens based on whether or not the data packet is received, and may determine the channel state as a result of performing the state detection.

이때, k번째 감지 시간을 이용하여 채널 상태 R(k) 를 구하면 다음의 [수학식 5]와 같다.At this time, if the channel state R (k) is obtained using the kth sensing time, the following Equation (5) is obtained.

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112015012156218-pat00006
Figure 112015012156218-pat00006

여기서, tk는 k번째 감지 기간의 시작 시간을 나타내고 τ는 시간 인터벌을 나타낸다.Here, tk represents the start time of the kth sensing period, and tau represents the time interval.

채널상태 판단부(110)는 채널 상태 R(k)가 0인 경우 채널이 비점유 상태로 판단하고, 채널 상태 R(k)가 1인 경우 채널이 주사용자에 의해 점유된 상태로 판단한다. 즉, 채널상태 판단부(110)는 데이터 패킷을 수신하는 경우 채널이 점유 상태라고 판단하고 데이터 패킷을 수신하지 않는 경우 채널이 비점유 상태라고 판단하게 된다.The channel state determination unit 110 determines that the channel is in a non-occupied state when the channel state R (k) is 0, and determines that the channel is occupied by the main user when the channel state R (k) is 1. That is, when receiving the data packet, the channel state determination unit 110 determines that the channel is occupied and determines that the channel is not occupied if the data packet is not received.

이때, 네트워크를 구성하는 노드들의 변동성이 심한 특징을 갖는 무선 네트워크에서 정확한 정보 전달을 위해서는 네트워크 구성요소들 간의 시간 정보를 공유하여 같은 시간에 송수신 데이터를 처리할 수 있도록 하는 동기화가 중요하다. 특히, 스펙트럼 감지 주기를 주변의 부사용자들에게 전달하는 과정에서 동기화가 맞지 않거나 감지 오류 등의 이유로 감지 결과가 달라 감지 기간을 각각 다르게 계산할 수 있는 가능성이 있어 각기 다른 시간 주기를 갖게 되므로 부사용자 간의 간섭을 일으킬 확률이 높아지고 이는 전체 네트워크의 성능 저하의 요인이 되기 때문에 본 발명에서는 감지 기간 결정 과정이 동기화 과정과 같다.In this case, it is important to synchronize the transmission and reception data at the same time by sharing the time information among the network elements in order to transmit accurate information in the wireless network having the characteristics of the fluctuation of the nodes constituting the network. In particular, in the process of transmitting the spectrum detection cycle to neighboring users in the vicinity, there is a possibility that the detection result may be different and the detection period may be calculated differently due to the synchronization failure or the detection error, The probability of causing interference increases and this is a factor of degradation of the performance of the entire network. Therefore, in the present invention, the determination of the sensing period is the same as the synchronization process.

파라미터 갱신부(120)는 판단한 채널 상태에 따라 기 설정된 파라미터를 갱신할 수 있다. 즉, 파라미터 갱신부(120)는 그 판단한 채널 상태가 비점유 상태인 경우 기 설정된 제어 패킷 예컨대, RTS 패킷, CTS 패킷들을 교환한 후 교환한 제어 패킷을 기반으로 기 설정된 파라미터를 갱신하게 된다.The parameter updating unit 120 may update the predetermined parameter according to the determined channel state. That is, when the determined channel state is the unoccupied state, the parameter updating unit 120 updates preset parameters based on the exchanged control packet after exchanging predetermined control packets, for example, RTS packets and CTS packets.

이러한 제어 패킷 내에는 적어도 하나의 파라미터가 설정될 수 있는데, 여기서, 파라미터로는 감지 윈도우(sensing window)의 크기를 나타내는 값 Nsw(k) 이 사용될 수 있다.At least one parameter may be set in this control packet, where a value N sw (k) representing the size of the sensing window may be used as a parameter.

예컨대, 부사용자가 네트워크에 가입하게 되면 파라미터 Nsw(k)=1을 초기값으로 설정하고, 채널 상태에 따라 기 설정된 파라미터 Nsw(k)값을 갱신하게 된다.For example, when the sub user joins the network, the parameter N sw (k) = 1 is set to the initial value, and the predetermined parameter N sw (k) is updated according to the channel state.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 갱신 알고리즘을 보여주는 도면이다.3 is a diagram illustrating a parameter update algorithm in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, k번째 감지 결과로 채널 상태 R(k)가 0인 비점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기 Nsw(k)를 Nsw(k-1)+i값으로 새로 갱신 즉, 기 설정된 값만큼 증가시킨다.Referring to FIG. 3, the size N sw (k) of the k-th detection window is updated to N sw (k-1) + i when the channel state R (k) Update, i.e., increases by a predetermined value.

반면, k번째 감지 결과로 채널 상태 R(k)가 1인 점유 상태일 때, 매우 높은 확률로 k번째 채널을 사용할 수 있기 때문에 k번째 감지 윈도우의 크기 Nsw(k)를 기 설정된 값으로 감소시킨다.On the other hand, since the kth channel can be used with a very high probability when the channel state R (k) is occupied by the kth detection result, the size Nsw (k) of the kth detection window is reduced to a predetermined value .

이때, 포화 네트워크 상에서 부사용자의 시스템 활용률은 다음의 [수학식 6]과 같다.At this time, the system utilization rate of the secondary user on the saturated network is expressed by the following Equation (6).

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112015012156218-pat00007
Figure 112015012156218-pat00007

도 4는 주사용자의 채널 활용률에 따른 부사용자의 시스템 활용률을 보여주는 도면이다.4 is a diagram showing a system utilization rate of a secondary user according to a channel utilization rate of a primary user.

도 4를 참조하면, 감지 시간 Tsens이 1, 5, 9ms인 경우 주 사용자의 채널 활용률에 따른 부 사용자의 시스템 활용률에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주고 있다.Referring to FIG. 4, the simulation results of the system utilization rate of the secondary user according to the channel utilization rate of the primary user when the sensing time T sens is 1, 5, and 9 ms are shown.

이러한 시뮬레이션 결과를 통해 전송 기회는 주 사용자의 채널 활용률뿐 아니라 감지 오버헤드(sensing overhead)에 의해 영향을 받을 수 있다.Through these simulation results, the transmission opportunity can be affected not only by the channel utilization rate of the main user but also by the sensing overhead.

고정된 감지 기간을 사용하는 방식과 비교하면, 감지 시간이 증가할수록 본 발명은 고정된 감지 기간을 사용하는 방식보다 더 작은 감소폭을 갖는 것을 알 수 있다.Compared with a method using a fixed sensing period, it can be seen that as the sensing time increases, the present invention has a smaller decrease width than a method using a fixed sensing period.

감지기간 결정부(130)는 갱신된 Nsw(k)를 기반으로 다음 주기의 감지기간을 결정할 수 있다. 즉, 감지기간 결정부(140)는 갱신된 파라미터 Nsw(k)를 기반으로 해당 주기의 감지 기간을 결정하는데, 이렇게 결정된 감지 기간은 다음의 [수학식 7]과 같이 나타낼 수 있다.The sensing period determiner 130 may determine the sensing period of the next period based on the updated N sw (k). That is, the sensing period determiner 140 determines the sensing period of the corresponding period based on the updated parameter N sw (k). The sensing period thus determined can be expressed by the following Equation (7).

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112015012156218-pat00008
Figure 112015012156218-pat00008

여기서, Nsw(k)는 k번째 감지 윈도우 길이, Tmsw는 최소 감지 윈도우의 길이를 나타낸다.Here, N sw (k) represents the k-th detection window length and T msw represents the minimum detection window length.

감지기간 결정부(130)는 이렇게 결정된 감지기간에 상응하는 Tsp(k)값을 이용하여 다음 Tsp(k+1)의 시작 시간 즉, 다음 주기의 감지 기간을 예측할 수 있어 CR 네트워크에 참여할 수 있게 된다.The sensing period determiner 130 can predict the start time of the next T sp (k + 1), i.e., the sensing period of the next period, using the T sp (k) value corresponding to the sensing period thus determined, .

이때, 본 발명은 이렇게 결정된 k번째 감지 기간을 이용하여 송수신 쌍을 제외한 다른 사용자들도 k번째 감지 기간의 종료 시간을 알 수 있어 동기화를 이룰 수 있다.At this time, other users other than the transmission / reception pair can know the end time of the k-th sensing period using the k-th sensing period thus determined, so that the synchronization can be achieved.

데이터 전송부(140)는 이러한 과정을 통해 다음 주기의 감지 기간이 결정되면, 그 결정된 다음 주기의 감지 기간을 기반으로 데이터 패킷을 전송할 수 있다.When the sensing period of the next period is determined through the above process, the data transmitting unit 140 may transmit the data packet based on the sensing period of the determined next period.

본 발명은 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)을 기반으로 하며, 부사용자가 하나의 반이중(half-duplex) 트랜스시버를 사용할 수 있다. 따라서 부사용자는 하나의 트랜스시버를 사용하여 제어와 데이터 전송 모두를 수행하게 된다.The present invention is based on IEEE 802.11 Distributed Coordination Function (DCF), and a sub-user can use one half-duplex transceiver. Therefore, the secondary user performs both control and data transfer using one transceiver.

부사용자는 CR 네트워크에 처음 가입할 때 우선적으로 채널 상에 전달되는 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 만약 연속적인 K개의 감지 윈도우에서 어떠한 패킷도 수신하지 못하면, 네트워크 상에서 최초로 가입한 부사용자로 판단하게 된다.The sub-user can receive the data packet transmitted on the channel preferentially when first subscribing to the CR network. If no packets are received in consecutive K detection windows, it is judged to be the first subscribed user on the network.

그리고 이렇게 판단한 결과로 최초로 가입한 것으로 판단되는 부사용자는 감지 기간 결정을 위한 파라미터인 감지 윈도우의 크기를 나타내는 Nsw(k)값을 기 설정된 초기 값으로 설정하게 된다.As a result of this determination, the secondary user determined to be the first user to participate in the process sets the value of N sw (k) representing the size of the detection window, which is a parameter for determining the detection period, to a predetermined initial value.

반면, 부사용자가 CR 네트워크에 이미 존재하는 경우 이후 가입하는 부사용자는 이미 네트워크에 가입되어 있는 부사용자의 RTS/CTS 패킷을 수신하기 위해 대기한다.On the other hand, if the secondary user already exists in the CR network, the secondary user who subscribes subsequently waits to receive the RTS / CTS packet of the secondary user already subscribed to the network.

이때, 부사용자는 Tctrl시간의 RTS 전달 시 자신의 Nsw(k)값을 포함시켜 전달한다.At this time, the secondary user transmits its own N sw (k) value when transmitting the RTS of T ctrl time.

따라서 네트워크에 가입된 노드들은 RTS/CTS 교환 패킷을 수신함으로써, 다음 감지 기간을 예측하여 네트워크에 참여하게 되고 이러한 피기백(piggyback) 과정을 통해 전체 네트워크의 동기화가 갖추어지게 된다. 동기화가 맞춰진 이후 네트워크 상의 노드들은 동시에 감지를 수행하고 경쟁 기반 접근(contention-based access) 방식으로 채널을 사용하기 때문에 감지 기회가 균등하게 부여된다.Therefore, the nodes joined to the network receive the RTS / CTS exchange packet, predict the next sensing period, participate in the network, and synchronize the entire network through the piggyback process. After synchronization is established, the nodes on the network perform detection simultaneously and use the channel in a contention-based access manner, thereby giving equal opportunities to detect.

이때, 다시 도 1을 참조하여 부연 설명하면, 백오프 단계 이후 전송 기회를 얻은 소스 노드에서 목적지 노드로 동기화 필드를 포함한 RTS를 전송하면 목적지 노드는 CTS를 전송하고, 목적지 이외의 노드는 RTS 필드를 제외한 기설정된 파라미터 필드를 이용하여 다음 감지 기간을 계산함으로써, 네트워크 상의 노드들 간에 동기를 맞추게 된다.1, when a RTS including a synchronization field is transmitted from a source node that has received a transmission opportunity after a backoff step to a destination node, a destination node transmits a CTS and a node other than the destination transmits an RTS field By calculating the next sensing period using the excluded parameter fields, the nodes on the network are synchronized.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 기간을 결정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a method for determining a sensing period according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 감지 기간을 결정하기 위한 장치(이하, 감지기간 결정장치라고 한다)는 기 설정된 시간 동안 해당 채널의 상태 감지를 수행하여 그 수행한 결과로 채널 상태를 판단할 수 있다(S720). 즉, 감지기간 결정장치는 패킷을 수신하는 경우에는 채널이 점유(busy) 상태라고 판단하고 패킷을 수신하지 않는 경우에는 채널이 비점유(idle) 상태라고 판단하게 된다.As shown in FIG. 5, an apparatus for determining a sensing period according to the present invention (hereinafter, referred to as a sensing period determining apparatus) performs a state sensing of a corresponding channel for a preset time, (S720). That is, when the packet is received, the detection period determiner determines that the channel is in a busy state, and determines that the channel is idle if the packet is not received.

다음으로, 감지기간 결정장치는 판단한 채널 상태에 따라 기 설정된 데이터 패킷을 교환한 후 그 교환한 데이터 패킷을 기반으로 기 설정된 파라미터를 갱신할 수 있다(S730). 즉, 감지기간 결정장치는 채널 상태가 비점유 상태이면 데이터 패킷을 교환한 후 교환한 데이터 패킷 내 파라미터를 기반으로 자신이 관리하는 기 설정된 파라미터를 갱신하게 된다.Next, in step S730, the detection period determining apparatus may exchange predetermined data packets according to the determined channel state, and update predetermined parameters based on the exchanged data packets. That is, if the channel status is unoccupied, the detection period determining apparatus updates the predetermined parameters managed by the base station based on parameters in the exchanged data packet after exchanging the data packet.

여기서, 제어 패킷은 RTS 패킷, CTS 패킷을 포함할 수 있다.Here, the control packet may include an RTS packet and a CTS packet.

구체적으로 설명하면, 감지기간 결정장치는 k번째 감지 결과로 채널 상태가 비점유 상태일 때, 교환한 제어 패킷을 기반으로 Nsw(k)를 Nsw(k-1)에 기 설정된 값 예컨대, 1을 더한 값으로 갱신하게 된다.Specifically, when the channel state is unoccupied with the k-th detection result, the detection period determiner determines N sw (k) based on the exchanged control packet as a value set in N sw (k-1) 1 "

반면, 감지기간 결정장치는 k번째 감지 결과로 채널 상태가 점유 상태일 때, 기 설정된 파라미터 Nsw(k)을 기 설정된 값 예컨대, 1로 감소시키도록 갱신하게 된다.On the other hand, when the channel state is occupied by the k-th detection result, the detection period determining apparatus updates the predetermined parameter N sw (k) to a predetermined value, for example,

다음으로, 감지기간 결정장치는 갱신된 파라미터를 기반으로 감지 기간을 결정할 수 있는데, 송수신 쌍을 제외한 사용자들도 k번째 감지 기간을 결정할 수 있다(S740).Next, the detection period determining apparatus can determine the detection period based on the updated parameters, and users other than the transmission / reception pair can also determine the k-th detection period (S740).

이후, 감지기간 결정장치는 결정된 감지 기간을 기반으로 데이터 패킷을 전송할 수 있다.Thereafter, the detection period determining device may transmit the data packet based on the determined sensing period.

한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래시 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반송파 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all of the elements constituting the embodiments of the present invention described above are described as being combined or operated together. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer-readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer to implement embodiments of the present invention. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.

이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

110: 채널상태 판단부
120: 파라미터 갱신부
130: 감지기간 결정부
140: 데이터 전송부
110: channel state determination unit
120: Parameter update unit
130:
140: Data transfer unit

Claims (14)

기 설정된 시간 동안 해당 채널의 상태 감지를 수행하여 그 수행한 결과로 채널 상태를 판단하는 채널상태 판단부;
상기 판단한 결과에 따라 기 설정된 파라미터를 갱신하는 파라미터 갱신부; 및
갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 해당 주기의 감지 기간을 결정하는 감지기간 결정부;
를 포함하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치.
A channel state determiner for detecting a state of the corresponding channel for a predetermined time and determining a channel state as a result of the detection;
A parameter updating unit for updating a predetermined parameter according to the determined result; And
A sensing period determiner for determining a sensing period of the period based on the updated preset parameter;
And for determining a synchronization and spectral detection period in the distributed cognitive radio network.
제1 항에 있어서,
상기 기 설정된 파라미터는, 감지 윈도우의 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the predetermined parameter comprises a size of a detection window. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제2 항에 있어서,
상기 파라미터 갱신부는,
k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값만큼 증가시켜 갱신하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the parameter updating unit comprises:
and when the channel state is in a non-occupied state as a result of the k-th determination, the size of the k-th detection window is increased by a predetermined value and updated.
제1 항에 있어서,
상기 파라미터 갱신부는,
k번째 판단한 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, 기 설정된 제어 패킷을 교환한 후 교환한 상기 제어 패킷을 기반으로 기 설정된 파라미터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the parameter updating unit comprises:
and when the channel state is in the non-occupied state as a result of the k-th determination, the predetermined parameter is updated based on the exchanged control packet after exchanging the preset control packet. Apparatus for determining duration.
제4 항에 있어서,
상기 제어 패킷은, RTS 패킷, CTS 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the control packet includes an RTS packet and a CTS packet. 8. The apparatus of claim 7, wherein the control packet includes an RTS packet and a CTS packet.
제2 항에 있어서,
상기 파라미터 갱신부는,
k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값으로 감소시켜 갱신하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the parameter updating unit comprises:
and when the channel state is the occupied state as a result of the k-th determination, the size of the k-th sensing window is reduced to a preset value and updated.
제1 항에 있어서,
상기 감지기간 결정부는,
갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 k번째 감지 기간을 결정하고, 그 결정된 k번째 감지 기간을 이용하여 송수신 쌍을 제외한 다른 사용자들도 k번째 감지 기간의 종료 시간을 판단하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing period determiner determines,
Determining a k-th sensing period based on the updated predetermined parameter, and determining, by using the determined k-th sensing period, the end time of the k-th sensing period other than the transmission / reception pair. An apparatus for determining synchronization and spectral detection periods in a wireless network.
감지 시간동안 해당 채널의 상태 감지를 수행하여 그 수행한 결과로 채널 상태를 판단하는 채널상태 판단단계;
상기 판단한 결과에 따라 기 설정된 파라미터를 갱신하는 파라미터 갱신단계; 및
갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 해당 주기의 감지 기간을 결정하는 감지기간 결정단계;
를 포함하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법.
A channel state determination step of detecting a state of the corresponding channel during the sensing time and determining a channel state as a result of the detection;
A parameter updating step of updating a predetermined parameter according to the determined result; And
Determining a sensing period of the cycle based on the updated parameter;
The method comprising the steps of: determining a duration of a synchronization and a spectral sense in a distributed cognitive radio network.
제8 항에 있어서,
상기 기 설정된 파라미터는, 감지 윈도우의 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the predetermined parameter comprises a size of a detection window. ≪ Desc / Clms Page number 21 >
제9 항에 있어서,
상기 파라미터 갱신단계는,
k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값만큼 증가시켜 갱신하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the parameter updating step comprises:
and when the channel state is in a non-occupied state as a result of the k-th determination, the size of the k-th detection window is increased by a predetermined value, and the updated window is updated to update the synchronization and spectral detection period in the distributed cognitive radio network.
제8 항에 있어서,
상기 파라미터 갱신단계는,
k번째 판단한 결과로 상기 채널 상태가 비점유 상태일 때, 기 설정된 제어 패킷을 교환한 후 교환한 상기 제어 패킷을 기반으로 기 설정된 파라미터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the parameter updating step comprises:
and when the channel state is in the non-occupied state as a result of the k-th determination, the predetermined parameter is updated based on the exchanged control packet after exchanging the preset control packet. A method for determining a duration.
제11 항에 있어서,
상기 제어 패킷은, RTS 패킷, CTS 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the control packet comprises an RTS packet and a CTS packet. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제8 항에 있어서,
상기 파라미터 갱신단계는,
k번째 판단 결과로 상기 채널 상태가 점유 상태일 때, k번째 감지 윈도우의 크기를 기 설정된 값으로 감소시켜 갱신하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the parameter updating step comprises:
and when the channel state is the occupied state as a result of the k-th determination, the size of the k-th sensing window is reduced to a preset value and the updated window is updated to update the synchronization and spectral sensing period in the distributed cognitive radio network.
제8 항에 있어서,
상기 감지기간 결정단계는,
갱신된 상기 기 설정된 파라미터를 기반으로 k번째 감지 기간을 결정하고, 그 결정된 k번째 감지 기간을 이용하여 송수신 쌍을 제외한 다른 사용자들도 k번째 감지 기간의 종료 시간을 판단하는 것을 특징으로 하는 분산 인지무선망에서 동기화 및 스펙트럼 감지 기간을 결정하기 위한 방법.
9. The method of claim 8,
The sensing period determination step may include:
Determining a k-th sensing period based on the updated predetermined parameter, and determining, by using the determined k-th sensing period, the end time of the k-th sensing period other than the transmission / reception pair. A method for determining synchronization and spectrum sensing periods in a wireless network.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105828442A (en) * 2016-04-26 2016-08-03 南通大学 Cooperative relay cognitive radio network time slot allocation method
CN111682914A (en) * 2020-05-12 2020-09-18 中国电子科技集团公司电子科学研究院 Spectrum sensing method and device and storage medium
KR102299524B1 (en) * 2020-06-15 2021-09-06 영남대학교 산학협력단 Method for distribured media access control in cognitive radio systems and apparatus for executing the method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120037176A (en) * 2010-10-11 2012-04-19 삼성전기주식회사 Channel access method in wireless network
KR101292071B1 (en) * 2012-09-14 2013-08-01 아주대학교산학협력단 Method for simulating based on modeling and simulation framework in distributed cognitive radio networks
KR101483732B1 (en) * 2014-01-20 2015-01-16 아주대학교산학협력단 Media access control method in distributed cognitive radio networks

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120037176A (en) * 2010-10-11 2012-04-19 삼성전기주식회사 Channel access method in wireless network
KR101292071B1 (en) * 2012-09-14 2013-08-01 아주대학교산학협력단 Method for simulating based on modeling and simulation framework in distributed cognitive radio networks
KR101483732B1 (en) * 2014-01-20 2015-01-16 아주대학교산학협력단 Media access control method in distributed cognitive radio networks

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105828442A (en) * 2016-04-26 2016-08-03 南通大学 Cooperative relay cognitive radio network time slot allocation method
CN105828442B (en) * 2016-04-26 2019-02-19 南通大学 A kind of cooperating relay cognition wireless network slot allocation method
CN111682914A (en) * 2020-05-12 2020-09-18 中国电子科技集团公司电子科学研究院 Spectrum sensing method and device and storage medium
KR102299524B1 (en) * 2020-06-15 2021-09-06 영남대학교 산학협력단 Method for distribured media access control in cognitive radio systems and apparatus for executing the method

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