KR102299524B1 - Method for distribured media access control in cognitive radio systems and apparatus for executing the method - Google Patents

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KR102299524B1 KR1020200072488A KR20200072488A KR102299524B1 KR 102299524 B1 KR102299524 B1 KR 102299524B1 KR 1020200072488 A KR1020200072488 A KR 1020200072488A KR 20200072488 A KR20200072488 A KR 20200072488A KR 102299524 B1 KR102299524 B1 KR 102299524B1
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Abstract

Disclosed are a method for controlling distributed media access in cognitive radio systems to minimize overhead due to spectrum sensing and an apparatus for executing the same. According to one embodiment of the present invention, the method for controlling distributed media access in cognitive radio systems is executed in a computing device including one or more processors and one or more programs executed on the one or more processors. The method comprises the following steps: detecting a signal for a channel of a wireless communication network; using a preamble included in the detected signal to determine whether the channel is used by a secondary user; using the level of the detected signal to determine whether the channel is used by a primary user; and performing competition for preemption of the channel according to whether the secondary user or the primary user uses the channel.

Description

인지무선통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{METHOD FOR DISTRIBURED MEDIA ACCESS CONTROL IN COGNITIVE RADIO SYSTEMS AND APPARATUS FOR EXECUTING THE METHOD}Distributed media access control method in cognitive wireless communication system and apparatus for performing the same

본 발명의 실시예들은 인지무선통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 기술과 관련된다.Embodiments of the present invention relate to distributed medium access control technology in a cognitive wireless communication system.

동적 스펙트럼 할당에 기반한 인지무선통신은 (cognitive radio; CR) 주파수 자원 부족 문제에 대한 해결책 중 하나로 크게 주목받고 있다. 인지무선통신 시스템은 주사용자(primary user)에게 할당된 스펙트럼 대역에서, 주사용자의 신호가 존재하지 않을 때 부사용자(secondary user)가 해당 스펙트럼 대역에서 통신을 수행한다. 따라서, 주사용자의 존재를 정확하게 검출하기 위한 스펙트럼 센싱 기법은 인지무선통신 시스템에 있어서 매우 중요한 요소이다.Cognitive radio (CR) based on dynamic spectrum allocation is receiving great attention as one of the solutions to the problem of frequency resource shortage. In the cognitive wireless communication system, in a spectrum band allocated to a primary user, when a signal of the primary user does not exist, a secondary user performs communication in the corresponding spectrum band. Therefore, a spectrum sensing technique for accurately detecting the presence of a main user is a very important element in a cognitive wireless communication system.

한편, 스펙트럼 센싱 기반의 인지무선통신은 대부분 부사용자들이 자신의 위치에서 독립적으로 스펙트럼 센싱을 수행하여 부사용자들 주변에 통신 중인 주사용자가 없으면 통신을 수행한다. On the other hand, in most of the spectrum sensing-based cognitive wireless communication, sub-users independently perform spectrum sensing at their location, and if there is no main user communicating around the sub-users, communication is performed.

그러나, 통신을 수행하는 부사용자들, 즉, 송신 부사용자 및 수신 부사용자의 환경이 다를 수 있으므로, 각각 독립적으로 스펙트럼 센싱을 수행해야 하는 문제가 있다.However, since environments of sub-users performing communication, that is, a transmitting sub-user and a receiving sub-user may have different environments, there is a problem in that each of the sub-users must independently perform spectrum sensing.

대한민국 등록특허공보 제10-1493240호 (2015.02.09.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1493240 (2015.02.09.)

본 발명의 실시예들은 스펙트럼 센싱에 의한 오버헤드를 최소화하는 인지무선통신 시스템에서의 분산 매체 제어 접근 방법을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are to provide a distributed medium control approach in a cognitive wireless communication system that minimizes the overhead due to spectrum sensing.

개시되는 일 실시예에 따른 인지무선통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법은, 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 분산 매체 접근 제어 방법으로서, 무선 통신 네트워크의 채널에 대해 신호를 감지하는 단계; 상기 감지된 신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 이용하여 부사용자(secondary user)의 채널 사용 여부를 판단하는 단계; 상기 감지된 신호의 레벨을 이용하여 주사용자(primary user)의 채널 사용 여부를 판단하는 단계; 및 상기 부사용자 및 상기 주사용자의 채널 사용 여부에 따라 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계를 포함한다.Distributed medium access control method in a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the disclosure is performed in a computing device having one or more processors, and a memory for storing one or more programs executed by the one or more processors A distributed medium access control method comprising: sensing a signal for a channel in a wireless communication network; determining whether a secondary user uses a channel by using a preamble included in the sensed signal; determining whether a channel is used by a primary user using the level of the sensed signal; and performing competition for preemption of the channel according to whether the sub-user and the main user use the channel.

상기 분산 매체 접근 제어 방법은 상기 부사용자 및 상기 주사용자 중 적어도 하나에 의하여 상기 채널이 사용되는 것으로 판단되면, 기 설정된 시간 동안 대기하는 단계를 더 포함할 수 있다.The distributed medium access control method may further include waiting for a preset time when it is determined that the channel is used by at least one of the sub-user and the main user.

상기 기 설정된 시간 동안 대기하는 단계는 상기 부사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 채널에 대한 신호를 감지하면서 상기 부사용자의 데이터 전송이 완료될 때까지 대기하는 단계; 및 상기 주사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 채널에 대한 신호 감지를 중단하고, 상기 기 설정된 시간 동안 대기하며, 상기 기 설정된 시간이 지난 시점에서 상기 채널에 대한 신호 감지를 재개하는 단계를 포함할 수 있다.The step of waiting for the preset time may include, when it is determined that the sub-user uses the channel, detecting a signal for the channel and waiting until the sub-user's data transmission is completed; and when it is determined that the main user uses the channel, stopping signal detection for the channel, waiting for the preset time, and resuming signal detection for the channel when the preset time elapses. may include.

상기 부사용자의 채널 사용 여부를 판단하는 단계는 상기 채널에서 감지된 신호에 포함된 프리앰블과 기 저장된 프리앰블을 비교하여 유사도를 산출하는 단계; 및 상기 유사도가 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 부사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단하고, 상기 유사도가 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 부사용자가 상기 채널을 사용하지 않는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Determining whether the sub-user uses the channel may include: calculating a similarity by comparing a preamble included in a signal sensed in the channel with a pre-stored preamble; and determining that the sub-user uses the channel when the similarity is greater than or equal to a preset reference value, and determining that the sub-user does not use the channel when the similarity is less than or equal to a preset reference value. have.

상기 주사용자의 채널 사용 여부를 판단하는 단계는 상기 채널에서 감지된 신호의 레벨을 산출하는 단계; 및 상기 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 주사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단하고, 상기 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 주사용자가 상기 채널을 사용하지 않는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining whether the main user uses the channel may include calculating a level of a signal sensed in the channel; and determining that the main user uses the channel when the level of the signal is greater than or equal to a preset reference value, and determining that the main user does not use the channel when the level of the signal is less than or equal to a preset reference value may include.

상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계는 상기 부사용자 및 상기 주사용자에 의하여 상기 채널이 사용되지 않는 것으로 판단되면, 랜덤 백오프 기반으로 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계 이후에, 상기 채널을 선점하면 데이터를 전송하고자 하는 수신 부사용자에게 RTS(ready-to-send) 패킷을 전송하는 단계; 상기 수신 부사용자로부터 CTS(Clear-to-send) 패킷을 회신하면 상기 수신 부사용자에게 데이터 패킷을 전송하는 단계; 및 상기 수신 부사용자로부터 ACK 패킷을 회신하면 상기 채널에 대한 점유를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.Competing for preemption of the channel includes performing contention for preemption of the channel based on random backoff when it is determined that the channel is not used by the sub-user and the main user. , after performing contention for preemption of the channel, transmitting a ready-to-send (RTS) packet to a receiving sub-user who wants to transmit data when the channel is preempted; transmitting a data packet to the receiving sub-user when a clear-to-send (CTS) packet is returned from the receiving sub-user; and releasing an occupation of the channel when an ACK packet is returned from the receiving sub-user.

본 발명의 실시예들에 따르면, 인지 무선 통신 시스템에서 송신 부사용자가 스펙트럼 센싱 및 반송파 센싱을 수행하여 주사용자의 신호 및 부사용자들의 신호를 감지함으로써, 송신 부사용자가 전송한 데이터를 수신한 수신 부사용자가 별도의 신호 감지를 수행하지 않고도 통신을 수행할 수 있다.According to embodiments of the present invention, in the cognitive wireless communication system, the transmitting sub-user performs spectrum sensing and carrier wave sensing to detect the signal of the main user and the signal of the sub-users, thereby receiving the data transmitted by the transmitting sub-user. Communication can be performed without the sub-user performing separate signal detection.

도 1은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법에 따라 데이터 전송 과정을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면
1 is a block diagram illustrating and describing a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments;
2 is a flowchart illustrating a distributed medium access control method in a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a data transmission process according to a distributed medium access control method in a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram for explaining a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention;

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, apparatus, and/or systems described herein. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. The terminology used in the detailed description is for the purpose of describing embodiments of the present invention only, and should in no way be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular include the meaning of the plural. In this description, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain features, numbers, steps, acts, elements, some or a combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, acts, elements, or any part or combination thereof.

이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터(또는 정보)를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터(또는 정보)의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다. In the following description, the terms "transmission", "communication", "transmission", "reception" and other similar meanings of signals or information are not only directly transmitted from one component to another component, but also signal or information This includes passing through other components. In particular, "transmitting" or "transmitting" a signal or information to a component indicates the final destination of the signal or information and does not imply a direct destination. The same is true for "reception" of signals or information. In addition, in this specification, when two or more data or information are "related", it means that when one data (or information) is acquired, at least a part of other data (or information) can be acquired based thereon.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Also, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

도 1은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술된 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.1 is a block diagram illustrating and describing a computing environment 10 including a computing device suitable for use in example embodiments. In the illustrated embodiment, each component may have different functions and capabilities other than those described below, and may include additional components in addition to those described below.

도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 본 발명의 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템(100)에서의 분산 매체 접근 제어를 수행하기 위한 장치일 수 있다. The illustrated computing environment 10 includes a computing device 12 . In one embodiment, the computing device 12 may be a device for performing distributed media access control in the cognitive wireless communication system 100 according to an embodiment of the present invention.

컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.Computing device 12 includes at least one processor 14 , computer readable storage medium 16 , and communication bus 18 . The processor 14 may cause the computing device 12 to operate in accordance with the exemplary embodiments discussed above. For example, the processor 14 may execute one or more programs stored in the computer-readable storage medium 16 . The one or more programs may include one or more computer-executable instructions that, when executed by the processor 14, configure the computing device 12 to perform operations in accordance with the exemplary embodiment. can be

컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.Computer-readable storage medium 16 is configured to store computer-executable instructions or program code, program data, and/or other suitable form of information. The program 20 stored in the computer readable storage medium 16 includes a set of instructions executable by the processor 14 . In one embodiment, computer-readable storage medium 16 includes memory (volatile memory, such as random access memory, non-volatile memory, or a suitable combination thereof), one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash It may be memory devices, other forms of storage medium accessed by computing device 12 and capable of storing desired information, or a suitable combination thereof.

통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.Communication bus 18 interconnects various other components of computing device 12 , including processor 14 and computer readable storage medium 16 .

컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.Computing device 12 may also include one or more input/output interfaces 22 and one or more network communication interfaces 26 that provide interfaces for one or more input/output devices 24 . The input/output interface 22 and the network communication interface 26 are coupled to the communication bus 18 . Input/output device 24 may be coupled to other components of computing device 12 via input/output interface 22 . Exemplary input/output device 24 may include a pointing device (such as a mouse or trackpad), a keyboard, a touch input device (such as a touchpad or touchscreen), a voice or sound input device, various types of sensor devices, and/or imaging devices. input devices, and/or output devices such as display devices, printers, speakers and/or network cards. The exemplary input/output device 24 may be included in the computing device 12 as a component constituting the computing device 12 , and may be connected to the computing device 12 as a separate device distinct from the computing device 12 . may be

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인지무선통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법은 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치(12)에서 수행될 수 있다. 이를 위하여, 상기 인지무선통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함하는 프로그램 내지 소프트웨어의 형태로 구현되어 상기 메모리상에 저장될 수 있다. 2 is a flowchart illustrating a distributed medium access control method in a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention. As described above, a distributed medium access control method in a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention includes one or more processors, and a memory for storing one or more programs executed by the one or more processors. may be performed on the computing device 12 . To this end, the distributed medium access control method in the cognitive wireless communication system may be implemented in the form of a program or software including one or more computer executable instructions and stored in the memory.

또한, 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.In addition, in the illustrated flowchart, the method is described by dividing the method into a plurality of steps, but at least some of the steps are performed in a different order, are performed in combination with other steps, are omitted, are performed in separate steps, or are shown One or more steps not included may be added and performed.

단계 S 202에서, 컴퓨팅 장치(12)는 채널에 대한 신호를 감지할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 데이터 통신을 수행하기 위하여 채널을 사용하는 사용자들(주사용자(primary user) 및 부사용자(secondary user))의 신호를 감지할 수 있다. 여기서, 채널은 무선 통신 네트워크에서 인지 무선 통신으로 이용 가능한 주파수 범위를 포함할 수 있다.In step S202, the computing device 12 may detect a signal for the channel. Specifically, the computing device 12 may detect signals of users (primary users and secondary users) using a channel to perform data communication. Here, the channel may include a frequency range available for cognitive wireless communication in a wireless communication network.

단계 S 204에서, 컴퓨팅 장치(12)는 채널에서 감지된 신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 이용하여 부사용자의 채널 사용 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 프리앰블(preamble)은 네트워크 통신에서 두 개 이상의 시스템 간에 전송 타이밍을 동기화하기 위한 정보일 수 있다. In step S204 , the computing device 12 may determine whether the sub-user uses the channel by using a preamble included in a signal detected from the channel. Here, the preamble may be information for synchronizing transmission timing between two or more systems in network communication.

즉, 동일한 채널을 사용하는 부사용자들은 동일한 통신 규격을 따르므로, 유사한 프리앰블을 이용하게 된다. 이에, 부사용자들간에는 서로의 프리앰블을 알 수 있다.That is, since sub-users using the same channel follow the same communication standard, they use a similar preamble. Accordingly, sub-users can know each other's preamble.

구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 채널에서 감지된 신호에 포함된 프리앰블과 기 저장된 프리앰블을 비교하여 유사도를 산출할 수 있다. 컴퓨팅 장치(12)는 산출된 유사도가 기 설정된 기준값 이상인 경우, 부사용자가 채널을 사용하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 산출된 유사도가 기 설정된 기준값 이하인 경우, 부사용자가 채널을 사용하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(12)는 프리앰블의 특성을 활용하여 채널 사용 여부를 판단하는 반송파 센싱을 수행할 수 있다.Specifically, the computing device 12 may calculate the similarity by comparing the preamble included in the signal detected in the channel with the pre-stored preamble. When the calculated similarity is equal to or greater than a preset reference value, the computing device 12 may determine that the sub-user uses the channel. Also, when the calculated similarity is less than or equal to a preset reference value, the computing device 12 may determine that the sub-user does not use the channel. For example, the computing device 12 may perform carrier sensing for determining whether to use a channel by utilizing the characteristics of the preamble.

단계 S 206에서, 컴퓨팅 장치(12)는 채널에서 감지된 신호의 레벨을 이용하여 주사용자의 채널 사용 여부를 판단할 수 있다.In step S 206 , the computing device 12 may determine whether the main user uses the channel by using the level of the signal detected in the channel.

즉, 인지 무선 통신에서는 부사용자가 해당 채널에 대한 독점적 사용권을 가지는 주사용자의 통신 규격을 확인할 수 없다. 이에, 프리앰블의 유사도를 비교할 수 없으므로, 채널에서 감지된 신호의 레벨을 이용함으로써, 주사용자의 채널 사용 여부를 판단할 수 있다. That is, in cognitive wireless communication, the sub-user cannot check the communication standard of the main user having the exclusive right to use the corresponding channel. Accordingly, since the similarity of the preamble cannot be compared, it is possible to determine whether the main user uses the channel by using the level of the signal detected in the channel.

구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 채널에서 감지된 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이상인 경우, 해당 채널을 주사용자가 사용하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 채널에서 감지된 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 해당 채널을 주사용자가 사용하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 신호의 레벨은 감지된 신호의 강도일 수 있으며, 기 설정된 기준값은 잡음만 존재하는 경우의 신호 강도일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(12)는 채널에서 감지된 신호에 따라 채널 사용 여부를 판단하는 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있다.Specifically, when the level of the signal sensed in the channel is equal to or greater than a preset reference value, the computing device 12 may determine that the corresponding channel is used by the main user. Also, when the level of the signal sensed in the channel is less than or equal to a preset reference value, the computing device 12 may determine that the corresponding channel is not used by the main user. Here, the signal level may be the detected signal strength, and the preset reference value may be the signal strength when only noise is present. For example, the computing device 12 may perform spectrum sensing to determine whether to use a channel according to a signal detected from the channel.

단계 S 208에서, 컴퓨팅 장치(12)는 채널이 사용되는 것(점유(busy) 상태)으로 판단되면, 기 설정된 시간을 대기할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 부사용자가 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 해당 채널에 대한 신호 감지를 유지하면서 해당 부사용자의 데이터 전송이 완료될 때까지 대기할 수 있다. 컴퓨팅 장치(12)는 해당 부사용자의 데이터 전송이 완료되면, 다시 해당 채널에 대한 신호를 감지할 수 있다.In step S208, if it is determined that the channel is used (busy state), the computing device 12 may wait for a preset time. Specifically, if it is determined that the sub-user uses the channel, the computing device 12 may wait until the sub-user's data transmission is completed while maintaining signal detection for the corresponding channel. When the data transmission of the corresponding sub-user is completed, the computing device 12 may detect a signal for the corresponding channel again.

또한, 컴퓨팅 장치(12)는 주사용자가 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 기 설정된 시간(블로킹(blocking) 시간) 동안 해당 채널에 대한 신호 감지를 중단하고, 기 설정된 시간이 지난 시점에서 다시 해당 채널에 대한 신호를 감지할 수 있다. 여기서, 블로킹 시간은 해당 주사용자의 통신 완료되기까지 신호를 감지하여 전력을 낭비하는 것을 막기 위한 것이다.In addition, when it is determined that the main user uses the channel, the computing device 12 stops signal detection for the corresponding channel for a preset time (blocking time), and returns the corresponding channel when the preset time elapses. signal can be detected. Here, the blocking time is to prevent wasting power by detecting a signal until the communication of the corresponding main user is completed.

단계 S 210에서, 컴퓨팅 장치(12)는 채널이 사용되지 않는 것(유휴(idle) 상태)으로 판단되면, 랜덤 백오프 기반으로 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행할 수 있다. 여기서, 랜덤 백오프(random backoff)는 할당된 난수(random number)만큼의 슬롯 타임을 채널의 유휴 상태의 간격(interval) 동안 감소시켜가며 대기하고, 슬롯 타임을 모두 소진하면 해당 채널에 대한 액세스를 시도하는 방법이다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 채널이 사용되지 않는 것으로 판단되면, 일정 시간(IEEE 802.11 표준에서 정의된 DIFS(distributed inter frame spacing) 시간) 후에 랜덤하게 선택된 시간동안 대기하면서 채널을 관찰하고 선택된 대기 시간 동안 채널이 유휴 상태를 유지하면 채널을 선점할 수 있다. 이 때, 선택된 대기 시간 동안 채널이 점유 상태로 확인되면, 다시 백오프 절차를 수행할 수 있다. In step S 210 , if it is determined that the channel is not used (idle state), the computing device 12 may compete for preemption of the channel based on a random backoff. Here, the random backoff waits while decreasing the slot time as much as an allocated random number during the interval of the idle state of the channel, and when all the slot time is exhausted, access to the corresponding channel way to try Specifically, when it is determined that the channel is not used, the computing device 12 observes the channel while waiting for a randomly selected time after a predetermined time (distributed inter frame spacing (DIFS) time defined in the IEEE 802.11 standard) and waits for the selected wait If the channel remains idle for a period of time, the channel can be preempted. At this time, if it is confirmed that the channel is occupied during the selected waiting time, the backoff procedure may be performed again.

단계 S 212에서, 컴퓨팅 장치(12)는 채널을 선점하게 되면 RTS(ready-to-send) 패킷을 전송할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 데이터를 전송하고자 하는 부사용자에게 RTS 패킷을 전송할 수 있다.In step S 212 , the computing device 12 may transmit a ready-to-send (RTS) packet when the channel is preempted. Specifically, the computing device 12 may transmit the RTS packet to the sub-user who wants to transmit data.

단계 S 214에서, 컴퓨팅 장치(12)는 RTS 패킷을 수신한 부사용자로부터 CTS(Clear-to-send) 패킷을 회신하면, 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 데이터를 전송하고자 하는 부사용자가 RTS 패킷을 수신하여 CTS 패킷을 회신하면 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 데이터 패킷을 전송받은 부사용자로부터 이에 대한 응답으로 ACK(acknowledgement) 패킷을 회신할 수 있다. 이 때, 컴퓨팅 장치(12)는 RTS 패킷을 수신한 부사용자로부터 기 설정된 시간 내에 CTS가 회신되지 않으면, 통신에 실패한 것으로 판단하고, 데이터 패킷을 전송하지 않을 수 있다. 한편, 상기 과정 동안 RTS 패킷 및 CTS 패킷 중 적어도 하나를 수신한 주변 부사용자들은 NAV(Network Allocation Vector)를 설정하며, 설정된 NAV가 만료될 때까지 데이터 전송을 수행하지 않을 수 있다.In step S 214 , the computing device 12 may transmit a data packet when a clear-to-send (CTS) packet is returned from the sub-user receiving the RTS packet. Specifically, the computing device 12 may transmit the data packet when the sub-user who wants to transmit data receives the RTS packet and returns the CTS packet. Also, the computing device 12 may return an acknowledgment (ACK) packet in response to the sub-user receiving the data packet. At this time, if the CTS is not returned from the sub-user receiving the RTS packet within a preset time, the computing device 12 may determine that communication has failed and may not transmit the data packet. Meanwhile, the neighboring sub-users who have received at least one of the RTS packet and the CTS packet during the above process may set a Network Allocation Vector (NAV) and may not perform data transmission until the set NAV expires.

즉, 인지 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하고자 하는 컴퓨팅 장치(12)가 채널을 사용하는 사용자들(주사용자(primary user) 및 부사용자(secondary user))의 신호를 스펙트럼 센싱 및 반송파 센싱을 수행하여 감지함으로써, 컴퓨팅 장치(12)가 전송한 RTS 패킷을 수신한 부사용자가 해당 채널을 사용하는 사용자들이 없다고 판단할 수 있다. 이에, RTS 패킷을 수신한 부사용자(수신 부사용자)가 별도의 신호 감지를 수행하지 않고도 CTS 패킷을 송신할 수 있으며, 통신을 수행할 수 있다.That is, the computing device 12 that wants to transmit data in the cognitive wireless communication system performs spectrum sensing and carrier wave sensing on signals of users (primary user and secondary user) using the channel. By sensing, the sub-user receiving the RTS packet transmitted by the computing device 12 may determine that there are no users using the corresponding channel. Accordingly, the sub-user (receiving sub-user) receiving the RTS packet can transmit the CTS packet and perform communication without performing separate signal detection.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법에 따라 데이터 전송 과정을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a data transmission process according to a distributed medium access control method in a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention is a drawing for

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 주사용자 시스템(200)은 주사용자 기지국(210) 및 주사용자 단말(220)을 포함할 수 있으며, 부사용자 시스템(300)은 부사용자 기지국(310) 및 부사용자 단말(320)을 포함할 수 있다. 3 and 4 , the main user system 200 may include a main user base station 210 and a main user terminal 220 , and the sub-user system 300 includes a sub-user base station 310 . and a sub-user terminal 320 .

부사용자 시스템(300)은 주사용자 시스템(200) 에 할당된 주파수 자원 중 일부 또는 전부를 인지 무선 기술을 이용하여 사용 가능한 주파수 자원으로 인지할 수 있다. 또한, 부사용자 시스템(300)에 속하는 부사용자 기지국(310) 및 부사용자 단말(320)은 인지된 사용 가능한 주파수 자원을 이용하여 서로 데이터 송수신을 할 수 있다.The sub-user system 300 may recognize some or all of the frequency resources allocated to the main user system 200 as usable frequency resources using cognitive radio technology. In addition, the sub-user base station 310 and the sub-user terminal 320 belonging to the sub-user system 300 may transmit/receive data to each other using the recognized available frequency resources.

이 때, 주사용자 시스템(200)과 부사용자 시스템(300)이 동일한 주파수 자원을 사용하는 경우, 주사용자 시스템(200)과 부사용자 시스템(300) 사이에서 충돌이 발생할 수 있다. 그러나, 주사용자 시스템(200)이 부사용자 시스템(300)보다 주사용자 시스템(200)에 할당된 주파수 자원에 대하여 우선 권한을 갖는다. 따라서, 부사용자 시스템(300)은 주사용자 시스템(200)의 통신 동작을 방해하지 않는다는 제한을 가지고 주사용자 시스템(200)에 할당된 주파수 자원 중 일부 또는 전부를 사용할 수 있다. 이에, 부사용자 기지국(310) 및 부사용자 단말(320)은 주사용자 시스템(200)의 신호를 센싱하고, 센싱 결과를 기초로 데이터 통신을 수행할 수 있다. In this case, when the main user system 200 and the sub-user system 300 use the same frequency resource, a collision may occur between the main user system 200 and the sub-user system 300 . However, the main user system 200 has priority over the frequency resources allocated to the main user system 200 over the sub-user system 300 . Accordingly, the sub-user system 300 may use some or all of the frequency resources allocated to the main user system 200 with a limitation of not interfering with the communication operation of the main user system 200 . Accordingly, the sub-user base station 310 and the sub-user terminal 320 may sense a signal of the main user system 200 and perform data communication based on the sensing result.

컴퓨팅 장치(12)는 부사용자 기지국(310) 및 부사용자 단말(320)을 포함할 수 있다. 여기서는 데이터를 송신하는 부사용자 단말(320)을 제1 부사용자(SU1)라 하고, 데이터를 수신하는 부사용자 단말(320)을 제2 부사용자(SU2)라고 한다. 제1 부사용자(SU1)는 스펙트럼 센싱 및 반송파 센싱을 통하여 채널에 주사용자의 신호 및 부사용자들의 신호가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 스펙트럼 센싱 및 반송파 센싱을 분석하는 방법은 전술한 분산 매체 접근 제어 방법과 동일하다. The computing device 12 may include a sub-user base station 310 and a sub-user terminal 320 . Here, the sub-user terminal 320 transmitting data is referred to as a first sub-user SU1, and the sub-user terminal 320 receiving data is referred to as a second sub-user SU2. The first sub-user SU1 may determine whether a signal of a main user and a signal of a sub-user exist in a channel through spectrum sensing and carrier sensing. A method for analyzing spectrum sensing and carrier sensing is the same as the aforementioned distributed medium access control method.

제1 부사용자(SU1)는 해당 채널에 주사용자의 신호 및 부사용자들의 신호가 없다면 해당 채널일 유휴 상태인 것으로 판단하고, 제2 부사용자(SU2)에게 RTS 패킷을 전송할 수 있다. 제2 부사용자(SU2)는 RTS 패킷을 수신하면, 해당 채널을 사용하는 주사용자 및 부사용자가 없다고 판단하고 제1 부사용자(SU1)에게 CTS 패킷을 회신할 수 있다. 즉, 제1 부사용자(SU1)가 주사용자 및 부사용자들에 의하여 해당 채널이 사용 중인지를 판단하고, RTS 패킷을 전송함으로써, 제2 부사용자(SU2)가 RTS 패킷을 수신하면 제2 부사용자(SU2)는 해당 채널을 사용하는 주사용자 및 부사용자들이 없다는 정보를 획득하기 때문에 해당 채널에 대한 별도의 신호 감지를 수행하지 않아도 된다. 이 때, 제2 부사용자(SU2)는 주변에 통신 중인 주사용자가 있거나 제1 부사용자(SU2)가 감지할 수 없었던 부사용자(hidden node)가 있는 경우에는 RTS 패킷 수신에 실패하게 된다. 제1 부사용자(SU1)는 CTS 패킷이 수신되면 데이터 패킷을 전송하고 제2 부사용자(SU2)로부터 이에 대한 응답으로 ACK 패킷을 회신할 수 있다.The first sub-user SU1 may determine that the corresponding channel is in an idle state if there is no signal of the main user and the signal of the sub-users on the corresponding channel, and transmit the RTS packet to the second sub-user SU2. Upon receiving the RTS packet, the second sub-user SU2 may determine that there are no main users and sub-users using the corresponding channel and may return the CTS packet to the first sub-user SU1 . That is, the first sub-user SU1 determines whether the corresponding channel is being used by the main user and the sub-users, and transmits the RTS packet. When the second sub-user SU2 receives the RTS packet, the second sub-user Since (SU2) acquires information that there are no main users and sub-users using the corresponding channel, it is not necessary to perform separate signal detection for the corresponding channel. At this time, when there is a main user communicating with the second sub-user SU2 or there is a hidden node that the first sub-user SU2 cannot detect, the RTS packet reception fails. When the CTS packet is received, the first sub-user SU1 may transmit a data packet and may return an ACK packet from the second sub-user SU2 in response thereto.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인지무선통신 시스템에서의 분산 매체 접근 제어 방법은 제1 부사용자(SU1)가 스펙트럼 센싱 및 반송파 센싱을 수행하여 주사용자의 신호 및 부사용자들의 신호를 감지함으로써, 제1 부사용자(SU1)가 전송한 데이터를 수신한 제2 부사용자(SU2)가 별도의 신호 감지를 수행하지 않고도 통신을 수행할 수 있다. 이에, 데이터 통신 과정에서 한번의 스펙트럼 센싱만 수행하므로 오버헤드가 최소화될 수 있다.Accordingly, in the distributed medium access control method in the cognitive wireless communication system according to an embodiment of the present invention, the first sub-user SU1 performs spectrum sensing and carrier wave sensing to detect the signal of the main user and the signal of the sub-users. , the second sub-user SU2 receiving the data transmitted by the first sub-user SU1 may perform communication without performing separate signal detection. Accordingly, since only one spectrum sensing is performed in the data communication process, overhead can be minimized.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
10: Computing Environment
12: computing device
14: Processor
16: computer readable storage medium
18: communication bus
20: Program
22: input/output interface
24: input/output device
26: network communication interface

Claims (15)

하나 이상의 프로세서들, 및
상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 분산 매체 접근 제어 방법으로서,
무선 통신 네트워크의 채널에 대해 신호를 감지하는 단계;
상기 감지된 신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 이용하여 부사용자(secondary user)의 채널 사용 여부를 판단하는 단계;
상기 감지된 신호의 레벨을 이용하여 주사용자(primary user)의 채널 사용 여부를 판단하는 단계; 및
상기 부사용자 및 상기 주사용자의 채널 사용 여부에 따라 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 분산 매체 접근 제어 방법은,
상기 부사용자 및 상기 주사용자 중 적어도 하나에 의하여 상기 채널이 사용되는 것으로 판단되면, 기 설정된 시간 동안 대기하는 단계를 더 포함하며,
상기 기 설정된 시간 동안 대기하는 단계는,
상기 부사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 채널에 대한 신호를 감지하면서 상기 부사용자의 데이터 전송이 완료될 때까지 대기하고, 상기 부사용자의 데이터 전송이 완료되면, 상기 채널에 대한 신호 감지를 재개하는 단계; 및
상기 주사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 주사용자의 통신이 완료되기까지 신호를 감지하여 전력이 낭비되는 것을 방지하기 위하여 기 설정된 블로킹(blocking) 시간 동안 상기 채널에 대한 신호 감지를 중단하고, 상기 기 설정된 블로킹 시간이 지난 시점에서 상기 채널에 대한 신호를 재감지하는 단계를 더 포함하는, 분산 매체 접근 제어 방법.
one or more processors, and
A distributed medium access control method performed in a computing device having a memory for storing one or more programs executed by the one or more processors, the method comprising:
detecting a signal for a channel of a wireless communication network;
determining whether a secondary user uses a channel by using a preamble included in the sensed signal;
determining whether a channel is used by a primary user using the level of the sensed signal; and
Competing for preemption of the channel according to whether the sub-user and the main user use the channel;
The distributed medium access control method comprises:
If it is determined that the channel is used by at least one of the sub-user and the main user, the method further comprising: waiting for a preset time;
The step of waiting for the preset time is,
When it is determined that the sub-user uses the channel, the signal for the channel is detected and the sub-user waits until the data transmission of the sub-user is completed, and when the data transmission of the sub-user is completed, the signal for the channel resuming sensing; and
When it is determined that the main user uses the channel, signal detection for the channel is stopped for a preset blocking time in order to prevent power wasted by detecting a signal until the main user's communication is completed. and re-sensing the signal for the channel when the preset blocking time has elapsed.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 부사용자의 채널 사용 여부를 판단하는 단계는,
상기 채널에서 감지된 신호에 포함된 프리앰블과 기 저장된 프리앰블을 비교하여 유사도를 산출하는 단계; 및
상기 유사도가 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 부사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단하고, 상기 유사도가 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 부사용자가 상기 채널을 사용하지 않는 것으로 판단하는 단계를 포함하는, 분산 매체 접근 제어 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining whether the sub-user uses the channel includes:
calculating a similarity by comparing a preamble included in a signal detected in the channel with a pre-stored preamble; and
and determining that the sub-user uses the channel when the similarity is greater than or equal to a preset reference value, and determining that the sub-user does not use the channel when the similarity is less than or equal to a preset reference value. Media access control methods.
청구항 1에 있어서,
상기 주사용자의 채널 사용 여부를 판단하는 단계는,
상기 채널에서 감지된 신호의 레벨을 산출하는 단계; 및
상기 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 주사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단하고, 상기 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 주사용자가 상기 채널을 사용하지 않는 것으로 판단하는 단계를 포함하는, 분산 매체 접근 제어 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining whether the main user uses the channel comprises:
calculating a level of a signal sensed in the channel; and
When the level of the signal is greater than or equal to a preset reference value, determining that the main user uses the channel, and when the level of the signal is less than or equal to the preset reference value, determining that the main user does not use the channel Distributed media access control method comprising.
청구항 1에 있어서,
상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계는,
상기 부사용자 및 상기 주사용자에 의하여 상기 채널이 사용되지 않는 것으로 판단되면, 랜덤 백오프 기반으로 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하는 단계 이후에,
상기 채널을 선점하면 데이터를 전송하고자 하는 수신 부사용자에게 RTS(ready-to-send) 패킷을 전송하는 단계;
상기 수신 부사용자로부터 CTS(Clear-to-send) 패킷을 회신하면 상기 수신 부사용자에게 데이터 패킷을 전송하는 단계; 및
상기 수신 부사용자로부터 ACK 패킷을 회신하면 상기 채널에 대한 점유를 해제하는 단계를 더 포함하는, 분산 매체 접근 제어 방법.
The method according to claim 1,
Competing for preemption of the channel comprises:
Competing for preemption of the channel based on random backoff when it is determined that the channel is not used by the sub-user and the main user;
After the step of performing competition for preemption of the channel,
transmitting a ready-to-send (RTS) packet to a receiving sub-user who wants to transmit data when the channel is preempted;
transmitting a data packet to the receiving sub-user when a clear-to-send (CTS) packet is returned from the receiving sub-user; and
When an ACK packet is returned from the receiving sub-user, the method further comprising the step of releasing the occupation of the channel.
하나 이상의 프로세서들;
메모리; 및
하나 이상의 프로그램들을 포함하고,
상기 하나 이상의 프로그램들은 상기 메모리에 저장되고, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되도록 구성되며,
상기 하나 이상의 프로그램들은,
무선 통신 네트워크의 채널에 대해 신호를 감지하기 위한 명령;
상기 감지된 신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 이용하여 부사용자(secondary user)의 채널 사용 여부를 판단하기 위한 명령;
상기 감지된 신호의 레벨을 이용하여 주사용자(primary user)의 채널 사용 여부를 판단하기 위한 명령; 및
상기 부사용자 및 상기 주사용자의 채널 사용 여부에 따라 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하기 위한 명령을 포함하며,
상기 하나 이상의 프로그램들은,
상기 부사용자 및 상기 주사용자 중 적어도 하나에 의하여 상기 채널이 사용되는 것으로 판단되면, 기 설정된 시간 동안 대기하기 위한 명령을 더 포함하며,
상기 기 설정된 시간 동안 대기하기 위한 명령은,
상기 부사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 채널에 대한 신호를 감지하면서 상기 부사용자의 데이터 전송이 완료될 때까지 대기하고, 상기 부사용자의 데이터 전송이 완료되면, 상기 채널에 대한 신호 감지를 재개하기 위한 명령; 및
상기 주사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 주사용자의 통신이 완료되기까지 신호를 감지하여 전력이 낭비되는 것을 방지하기 위하여 기 설정된 블로킹(blocking) 시간 동안 상기 채널에 대한 신호 감지를 중단하고, 상기 기 설정된 블로킹 시간이 지난 시점에서 상기 채널에 대한 신호를 재감지하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
one or more processors;
Memory; and
one or more programs;
wherein the one or more programs are stored in the memory and configured to be executed by the one or more processors;
the one or more programs,
instructions for detecting a signal for a channel of a wireless communication network;
a command for determining whether a secondary user uses a channel by using a preamble included in the sensed signal;
a command for determining whether a primary user uses a channel using the detected signal level; and
and a command for performing competition for preemption of the channel according to whether the sub-user and the main user use the channel;
the one or more programs,
When it is determined that the channel is used by at least one of the sub-user and the main user, the method further includes a command for waiting for a preset time,
The command to wait for the preset time is,
When it is determined that the sub-user uses the channel, the signal for the channel is detected and the sub-user waits until the data transmission of the sub-user is completed, and when the data transmission of the sub-user is completed, the signal for the channel command to resume sensing; and
When it is determined that the main user uses the channel, signal detection for the channel is stopped for a preset blocking time in order to prevent power wasted by detecting a signal until the main user's communication is completed. and a command for re-sensing the signal for the channel when the preset blocking time has elapsed.
삭제delete 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 부사용자의 채널 사용 여부를 판단하기 위한 명령은,
상기 채널에서 감지된 신호에 포함된 프리앰블과 기 저장된 프리앰블을 비교하여 유사도를 산출하기 위한 명령; 및
상기 유사도가 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 부사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단하고, 상기 유사도가 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 부사용자가 상기 채널을 사용하지 않는 것으로 판단하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
8. The method of claim 7,
The command for determining whether the sub-user uses the channel is,
a command for calculating a similarity by comparing a preamble included in a signal sensed in the channel with a pre-stored preamble; and
and a command for determining that the sub-user uses the channel when the similarity is greater than or equal to a preset reference value, and determining that the sub-user does not use the channel when the similarity is less than or equal to a preset reference value, computing device.
청구항 7에 있어서,
상기 주사용자의 채널 사용 여부를 판단하기 위한 명령은,
상기 채널에서 감지된 신호의 레벨을 산출하기 위한 명령; 및
상기 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 주사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단하고, 상기 신호의 레벨이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 주사용자가 상기 채널을 사용하지 않는 것으로 판단하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
8. The method of claim 7,
The command for determining whether the main user uses the channel is,
instructions for calculating a level of a sensed signal in the channel; and
Command for determining that the main user uses the channel when the level of the signal is greater than or equal to a preset reference value, and determines that the main user does not use the channel when the level of the signal is less than or equal to a preset reference value A computing device comprising a.
청구항 7에 있어서,
상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하기 위한 명령은,
상기 부사용자 및 상기 주사용자에 의하여 상기 채널이 사용되지 않는 것으로 판단되면, 랜덤 백오프 기반으로 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하기 위한 명령을 포함하며,
상기 하나 이상의 프로그램들은,
상기 채널을 선점하면 데이터를 전송하고자 하는 수신 부사용자에게 RTS(ready-to-send) 패킷을 전송하기 위한 명령;
상기 수신 부사용자로부터 CTS(Clear-to-send) 패킷을 회신하면 상기 수신 부사용자에게 데이터 패킷을 전송하기 위한 명령; 및
상기 수신 부사용자로부터 ACK 패킷을 회신하면 상기 채널에 대한 점유를 해제하기 위한 명령을 더 포함하는, 컴퓨팅 장치.
8. The method of claim 7,
The command for performing contention for preemption of the channel is:
and a command for performing contention for preemption of the channel based on random backoff when it is determined that the channel is not used by the sub-user and the main user;
the one or more programs,
a command for transmitting a ready-to-send (RTS) packet to a receiving sub-user who wants to transmit data when the channel is preempted;
a command for transmitting a data packet to the receiving sub-user when a clear-to-send (CTS) packet is returned from the receiving sub-user; and
The computing device further comprising an instruction for releasing the occupation of the channel upon replying an ACK packet from the receiving sub-user.
비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장매체(non-transitory computer readable storage medium)에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 명령어들을 포함하고, 상기 명령어들은 하나 이상의 프로세서들을 갖는 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
무선 통신 네트워크의 채널에 대해 신호를 감지하고;
상기 감지된 신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 이용하여 부사용자(secondary user)의 채널 사용 여부를 판단하고;
상기 감지된 신호의 레벨을 이용하여 주사용자(primary user)의 채널 사용 여부를 판단하고; 그리고
상기 부사용자 및 상기 주사용자의 채널 사용 여부에 따라 상기 채널의 선점을 위한 경쟁을 수행하도록 하며,
상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
상기 부사용자 및 상기 주사용자 중 적어도 하나에 의하여 상기 채널이 사용되는 것으로 판단되면, 기 설정된 시간 동안 대기하도록 하며,
상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 기 설정된 시간 동안 대기하기 위하여, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
상기 부사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 채널에 대한 신호를 감지하면서 상기 부사용자의 데이터 전송이 완료될 때까지 대기하고, 상기 부사용자의 데이터 전송이 완료되면, 상기 채널에 대한 신호 감지를 재개하고; 그리고
상기 주사용자가 상기 채널을 사용하는 것으로 판단되면, 상기 주사용자의 통신이 완료되기까지 신호를 감지하여 전력이 낭비되는 것을 방지하기 위하여 기 설정된 블로킹(blocking) 시간 동안 상기 채널에 대한 신호 감지를 중단하고, 상기 기 설정된 블로킹 시간이 지난 시점에서 상기 채널에 대한 신호를 재감지하도록 하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
As a computer program stored in a non-transitory computer readable storage medium,
The computer program includes one or more instructions, which, when executed by a computing device having one or more processors, cause the computing device to:
detect a signal for a channel of a wireless communication network;
determining whether a secondary user uses a channel by using a preamble included in the sensed signal;
determining whether a primary user uses a channel using the detected signal level; and
Compete for preemption of the channel according to whether the sub-user and the main user use the channel;
The computer program causes the computing device to:
If it is determined that the channel is being used by at least one of the sub-user and the main user, wait for a preset time,
The computer program causes the computing device to wait for the preset time,
When it is determined that the sub-user uses the channel, the signal for the channel is detected and the sub-user waits until the data transmission of the sub-user is completed, and when the data transmission of the sub-user is completed, the signal for the channel resume sensing; and
When it is determined that the main user uses the channel, signal detection for the channel is stopped for a preset blocking time in order to prevent power wasted by detecting a signal until the main user's communication is completed. and a computer program stored in a non-transitory computer-readable storage medium for re-sensing a signal for the channel when the preset blocking time has elapsed.
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