KR20170071386A - 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법 - Google Patents

협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170071386A
KR20170071386A KR1020160010340A KR20160010340A KR20170071386A KR 20170071386 A KR20170071386 A KR 20170071386A KR 1020160010340 A KR1020160010340 A KR 1020160010340A KR 20160010340 A KR20160010340 A KR 20160010340A KR 20170071386 A KR20170071386 A KR 20170071386A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
user
primary user
secondary user
fusion center
quantization
Prior art date
Application number
KR1020160010340A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101788439B1 (ko
Inventor
강준혁
신인태
이원주
강진규
정승재
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Publication of KR20170071386A publication Critical patent/KR20170071386A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101788439B1 publication Critical patent/KR101788439B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/10—Dynamic resource partitioning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법이 개시된다. 인지 라디오 통신망에서 2차 사용자의 협력 센싱 방법은 1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 단계와, 상기 1차 사용자와 상기 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 결정된 양자화 비트 수에 따라 상기 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅하는 단계를 포함한다.

Description

협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법{COMMUNICATION SCHEME IN COGNITIVE RADIO NETWORKS BASED ON COORPERATIVE SENSING}
아래 실시예들은 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법에 관한 것이다.
인지 라디오 통신망(cognitive radio network)은 기존의 통신 주파수 자원의 기회적 공유를 통해 최근 증가하고 있는 통신 기기 및 데이터 트래픽의 증가로 인한 통신자원의 부족 현상을 해결하기 위한 기술이다. 인지 라디오 통신망에서는 주파수 자원 사용에 우선권을 가진 1차 사용자(primary user)와 1차 사용자가 해당 주파수 자원을 사용하지 않을 경우 이를 기회적으로 사용하고자 하는 2차 사용자(secondary user)로 나뉜다. 2차 사용자들은 1차 사용자에게 간섭을 미치지 않아야 하기 때문에 1차 사용자가 현재 해당 주파수 대역을 사용하고 있는지 정확히 센싱하는 것이 매우 중요하며 이를 위해 퓨전 센터(fusion center)를 두어 정보를 수집하여 판단하는 협력 센싱 기법이 연구되었다. 도 1은 1차 사용자와 2차 사용자, 퓨전 센터로 구성된 인지 라디오 통신망의 구성도이다.
협력 센싱 기법은 판단 방법에 따라 크게 경판정(HD, Hard Decision), 연판정(SD, Soft Decision)으로 나눈다. 경판정의 경우 2차 사용자 각자가 현재 1차 사용자가 해당 주파수 대역 대를 사용 중인지 사용 중이지 않은지를 스스로 판단하여(1-bit local decision) 이를 퓨전 센터로 전달하며, 연판정의 경우 각 2차 사용자들이 1차 사용자의 존재 여부를 각자 판단하지 않고, 센싱한 1차 사용자의 전력 정보를 양자화 하여 퓨전 센터로 보낸다. 퓨전 센터는 각 판단 기법에 따라 전달받은 정보를 토대로 1차 사용자의 존재 여부를 판단하여 이를 2차 사용자에게 알린다. 여기서, 2차 사용자가 퓨전 센터로 양자화하여 보내는 비트의 수가 증가할 수록 예측의 정확도가 향상된다.
협력 센싱 기법을 고려한 인지 라디오 통신망의 경우 2차 사용자가 양자화하여 퓨전 센터로 보내는 1차 사용자에 대한 정보가 센싱 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 하지만, 양자화하는 비트 수를 증가시킬 수록 리포팅 구간이 증가하기 때문에 한정된 프레임에서 전송 가능한 구간이 줄어들게 되어 리포팅과 전송 용량간의 트레이드 오프(reporting-throughput tradeoff)가 발생하게 된다. 따라서 전송성능과 센싱 성능을 동시에 고려한 양자화 비트의 수에 대한 설계와 이에 따른 판단기준이 필수적이다. 따라서, 아래 실시예에서는 협력 센싱을 고려한 인지 라디오 통신망에서 전송 용량과 탐지 확률을 높이기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 아래 실시예들은 각 2차 사용자와 1차 사용자의 채널 상태, 특히 신호 대 잡음 비에 따라 양자화하는 비트 수를 조정하여 목표로 하는 탐지 확률(detection probability)을 만족시키면서 전송 용량을 최대로 하는 새로운 자원 할당기법을 제안한다. 또한, 아래 실시예들은 각 링크마다 달라지는 양자화 비트의 수를 고려하여, 1차 사용자의 존재 여부를 판단하는 일반적인 양자화 판단 기준(quantization criterion)을 제안한다. 또한, 아래 실시예들은 제안된 자원 할당 기법을 기반으로 신호 대비 잡음비(SNR, Signal-to-Noise Ratio)이 변하는 환경에서의 적응적 자원할당 기법을 제안한다.
일 측에 따르면, 인지 라디오 통신망에서 2차 사용자의 협력 센싱 방법은, 1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 단계; 및 상기 1차 사용자와 상기 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 결정된 양자화 비트 수에 따라 상기 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅하는 단계를 포함한다.
상기 양자화 비트 수는 상기 2차 사용자와 상기 1차 사용자 간의 신호 대 잡음비에 따른 검정 통계량에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 양자화 비트 수는 시스템에서 요구하는 탐지 확률을 만족하고 상기 2차 사용자의 전송 용량을 최대화할 수 있다. 상기 1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 단계는, 수신 신호의 관찰을 통해 축적된 에너지에 대한 LLR(Log Likelihood Ratio)에 기초하여 지역 검정 통계량을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅하는 단계는, 상기 지역 검정 통계량을 상기 양자화 비트 수에 따라 양자화하여 상기 퓨전 센터로 리포팅하는 단계를 포함할 수 있다. 전체 2차 사용자들의 지역 검정 통계량에 기초하여 전역 검정 통계량이 산출되고, 상기 1차 사용자의 존재 여부는 상기 전역 검정 통계량과 문턱 값의 비교에 따라 결정될 수 있다. 상기 협력 센싱 방법은 Lloyd-Max 양자화 기법을 이용하여 상기 전력 정보에 대한 양자화를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2차 사용자와 상기 퓨전 센터 간의 통신을 위해 사용되는 프레임은, 상기 2차 사용자에 의해 상기 1차 사용자의 전력 정보가 수집되는 센싱 구간, 상기 2차 사용자의 리포팅이 이루어지는 리포팅 구간 및 상기 2차 사용자에 의해 정보가 전송되는 정보 전송 구간을 포함할 수 있다.
상기 양자화 비트 수의 집합은 상기 2차 사용자의 움직임에 따라 적응적으로 결정될 수 있다. 상기 협력 센싱 방법은 상기 퓨전 센터에 의해 상기 1차 사용자가 있는 것으로 판단된 경우, 상기 1차 사용자의 새로운 신호 대 잡음비 정보를 정보 전송을 위한 구간 동안 상기 퓨전 센터로 전달하는 단계; 상기 퓨전 센터로부터 상기 새로운 신호 대 잡음비 정보에 따라 갱신된 최적의 양자화 비트 수의 집합을 수신하는 단계; 및 퓨전 센터가 다시 1차 사용자가 있다고 판단할 때까지, 상기 갱신된 최적의 양자화 비트 수의 집합에 기초하여 상기 퓨전 센터에 리포팅을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 측에 따르면, 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서 퓨전 센터의 동작 방법은 1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 양자화 비트 수를 결정하는 단계; 상기 2차 사용자에게 상기 양자화 비트 수를 통지하는 단계; 상기 2차 사용자로부터 상기 양자화 비트 수에 따른 상기 1차 사용자의 전력 정보를 수신하는 단계; 및 상기 전력 정보와 문턱 값을 비교하여 상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 양자화 비트 수는 시스템에서 요구하는 탐지 확률을 만족하고 상기 2차 사용자의 전송 용량을 최대화할 수 있다. 상기 양자화 비트 수를 결정하는 단계는, 상기 2차 사용자와 상기 1차 사용자 간의 신호 대 잡음비에 따른 검정 통계량에 기초하여 상기 양자화 비트 수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 1차 사용자의 전력 정보는 상기 2차 사용자의 수신 신호 관찰을 통해 축적된 에너지에 대한 LLR(Log Likelihood Ratio)에 기초한 지역 검정 통계량을 포함할 수 있다.
상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정하는 단계는, 전체 2차 사용자들의 지역 검정 통계량에 기초하여 전역 검정 통계량을 산출하는 단계; 및 상기 전역 검정 통계량과 문턱 값의 비교에 따라 상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 2차 사용자와 상기 퓨전 센터 간의 통신을 위해 사용되는 프레임은, 상기 2차 사용자에 의해 상기 1차 사용자의 전력 정보가 수집되는 센싱 구간, 상기 2차 사용자의 리포팅이 이루어지는 리포팅 구간 및 상기 2차 사용자에 의해 정보가 전송되는 정보 전송 구간을 포함할 수 있다.
상기 양자화 비트 수를 결정하는 단계는, 상기 2차 사용자의 움직임에 따라 상기 양자화 비트 수의 집합을 적응적으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 동작 방법은, 상기 1차 사용자가 있는 것으로 판단된 경우, 상기 1차 사용자의 새로운 신호 대 잡음비 정보를 정보 전송을 위한 구간 동안 상기 제2 사용자로부터 수신하는 단계; 상기 새로운 신호 대 잡음비 정보에 따라 최적의 양자화 비트 수의 집합을 갱신하는 단계; 및 상기 갱신된 최적의 양자화 비트 수의 집합을 상기 2차 사용자에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 측에 따르면, 인지 라디오 통신망에서 협력 센싱을 위한 2차 사용자의 단말은, 1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 정보 수집부; 및 상기 1차 사용자와 상기 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 결정된 양자화 비트 수에 따라 상기 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅하는 통신부를 포함한다.
일 측에 따르면, 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망을 위한 퓨전 센터는 1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 양자화 비트 수를 결정하는 처리부; 및 상기 2차 사용자에게 상기 양자화 비트 수를 통지하는 통신부를 포함하고, 상기 통신부는 상기 2차 사용자로부터 상기 양자화 비트 수에 따른 상기 1차 사용자의 전력 정보를 수신하고, 상기 처리부는 상기 전력 정보와 문턱 값을 비교하여 상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정한다.
아래 실시예들에 따르면, 인지 라디오 통신망에서 탐지 확률을 높이기 위해 2차 사용자에서의 정보를 퓨전 센터로 통합하여 판단하는 협력 센싱 기법을 고려할 때, 인지 라디오 통신망에서 요구하는 탐지 확률을 만족시키면서, 2차 사용자간의 전송 용량을 최대화할 수 있다.
아래 실시예들에 따르면 이를 통해 전송 용량과 탐지 확률을 동시에 고려한 2차 사용자와 1차 사용자 간의 링크에 따른 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 또한, 이러한 자원 할당 기법을 기반으로 2차 사용자가 일정 속도로 움직임으로서 2차 사용자와 퓨전 센터 간의 링크 및 채널상태가 변경되는 경우, 이에 따라 적응적 자원을 할당할 수 있다. 이를 통해 움직임이 있는 상황에서 제안된 기법을 통하여, 요구된 탐지 확률을 만족시키면서 전송 용량을 최대화할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 협력 센싱 기법을 이용하는 인지 라디오 통신 시스템을 도시한 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 인지 라디오 통신 시스템에서 사용되는 통신 프레임을 도시한 도면.
도 3은 일 실시예에 따른 퓨전 센터의 동작 방법을 도시한 동작 흐름도.
도 4는 일 실시예에 따른 2차 사용자의 협력 센싱 방법을 도시한 동작 흐름도.
도 5는 일 실시예에 따른 2차 사용자 단말과 퓨전 센터를 도시한 블록도.
도 6은 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 전체 2차 사용자의 전송 용량을 목표 탐지 확률에 대해 도시한 그래프.
도 7은 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 전체 2차 사용자의 전송 용량을 2차 사용자와 퓨전 센터와의 리포팅 전송율에 대해 도시한 그래프.
도 8은 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 4비트 양자화 대비 전송 용량 이득을 인지 라디오 통신망의 셀 반경에 대해 도시한 그래프.
도 9는 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 4비트 양자화 대비 전송 용량 이득을 2차 사용자들의 이동속도에 대해 도시한 그래프.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 실시예에 따른 협력 센싱 기법을 이용하는 인지 라디오 통신 시스템을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 통신 시스템은 1차 사용자와, 1차 사용자가 해당 주파수 대역을 사용하지 않을 때 기회적으로 정보를 전송하고자 하는 2차 사용자 및 1차 사용자의 존재 여부를 판단하기 위해 2차 사용자로부터 1차 사용자의 전력 정보를 전달받아 판단하는 퓨전 센터로 구성되어 있다. 1차 사용자는 1명일 수 있고, 2차 사용자는
Figure pat00001
명일 수 있다.
2차 사용자들은 반경
Figure pat00002
의 인지 라디오 통신 시스템의 셀 안에 임의로 분포될 수 있다. 인지 통신 시스템에서 셀은 1차 사용자로부터
Figure pat00003
만큼 떨어져 있는 것으로 가정될 수 있고, 2차 사용자는
Figure pat00004
(m/s)의 속도로 이동하고 있다고 가정될 수 있다. 퓨전 센터는, 셀의 중심에 위치하며, 2차 사용자 각각의 1차 사용자에 대한 전력 정보를 수집하고 판단하여, 2차 사용자에게 통보한다.
실시예들은 인지 라디오 통신망에서 협력 센싱 기법을 이용할 때 요구하는 탐지 확률을 만족시키면서 2차 사용자간의 전송 용량을 최대화 하기 위해, 2차 사용자와 1차 사용자간의 신호 대 잡음비에 따른 검정 통계량을 이용하여 양자화 비트 수를 할당하는 기법이다. 실시예들은 이를 통해 전송 용량과 탐지 확률을 동시에 고려한 2차 사용자와 1차 사용자 간의 링크에 따른 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 또한, 이러한 자원 할당 기법을 기반으로 2차 사용자가 일정 속도로 움직임으로서 2차 사용자와 1차 사용자 간의 링크 및 채널상태가 변경되는 경우 적응적으로 자원을 할당할 수 있다. 이를 통해 움직임이 있는 상황에서 제안된 기법을 통하여 요구된 탐지 확률을 만족시키면서 전송 용량을 최대화할 수 있다.
2차 사용자는 1차 사용자를 판단하기 위하여 이진 가설 검정(binary hypothesis test)을 이용할 수 있다.
Figure pat00005
번째 2차 사용자에 의해 관찰되는
Figure pat00006
번째 수신 신호는, 1차 사용자의 존재 여부에 따라 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00007
수학식 1에서
Figure pat00008
은 덧셈성 백색 가우스 잡음(additive white Gaussian noise)의 분산이며,
Figure pat00009
은
Figure pat00010
번째 2차 사용자가 수신 받은 신호의 파워로
Figure pat00011
로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure pat00012
는 1차 사용자의 전송 파워이고,
Figure pat00013
는 1차 사용자와
Figure pat00014
번째 2차 사용자 간의 채널이다.
송수신 거리에 대한 path-loss channel model을 고려할 경우
Figure pat00015
번째 2차 사용자와 1차 사용자 간의 채널은
Figure pat00016
로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure pat00017
는
Figure pat00018
번째 2차 사용자와 1차 사용자 간의 거리이며,
Figure pat00019
와
Figure pat00020
는 각각 path-loss 상수와 path-loss 지수이다.
Figure pat00021
번째 2차 사용자의 평균 신호 대 잡음 비율(average SNR)은
Figure pat00022
로 표현할 수 있다. 2차 사용자의 평균 신호 대 잡음 비율
Figure pat00023
은 1차 사용자와 2차 사용자의 거리에 따라 결정되기 때문에, 2차 사용자의 움직임이 있는 경우 시간에 따라 변화하게 된다.
도 2는 일 실시예에 따른 인지 라디오 통신 시스템에서 사용되는 통신 프레임을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 프레임은 센싱 구간, 리포팅 구간 및 정보 전송 구간을 포함한다. 프레임은 IEEE 802.22를 기반으로 정의될 수 있다. 센싱 구간은 2차 사용자 각각이 1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 구간이고, 리포팅 구간은 이러한 전력 정보를 퓨전 센터에 전달하는 구간이고, 정보 전송 구간은 퓨전 센터에서 1차 사용자의 존재 여부를 판단하여 없다고 판단할 경우 2차 사용자간 정보를 전송하는 구간이다. 센싱 구간의 길이는
Figure pat00024
로 나타낼 수 있고, 리포팅 구간의 길이는
Figure pat00025
로 나타낼 수 있고, 정보 전송 구간의 길이는
Figure pat00026
로 나타낼 수 있다. 여기서,
Figure pat00027
는 한 프레임의 전체 길이를 의미한다.
센싱 구간에서는 각각의 2차 사용자가 1차 사용자의 주파수 대역의 사용, 존재 여부를 판단하기 위해
Figure pat00028
개의 전력 정보가 수집될 수 있다. 여기서
Figure pat00029
로 나타낼 수 있고, 여기서
Figure pat00030
는 2차 사용자의 샘플링 주파수이다.
리포팅 구간에서는 각 2차 사용자가 해당 전력 정보를 적은 비트 수로 양자화하여 퓨전 센터로 전달한다. 여기서, 요구하는 비트 에러율(BER, Bit Error Rate)을 만족하는
Figure pat00031
번째 리포팅 채널의 전송 용량은
Figure pat00032
이고, 2차 사용자들의 전송 용량은
Figure pat00033
로 모두 같다고 가정한다. 또한,
Figure pat00034
번째 2차 사용자는
Figure pat00035
의 비트 수로 전력 정보를 양자화하는 것으로 가정할 수 있고, 이 때 각각의 2차 사용자가 퓨전 센터로 리포팅하는 데 걸리는 시간은
Figure pat00036
로 나타낼 수 있다. 따라서, 전체 리포팅 구간의 길이는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00037
정보 전송 구간에서, 퓨전 센터가 양자화 정보를 토대로 1차 사용자가 해당 주파수 대역을 사용하지 않는다고 판단할 경우, 2차 사용자들은 해당 주파수 대역을 통해 정보 전송을 수행하게 된다.
실시예에 따른 전반적인 통신 과정은 다음과 같이 설명될 수 있다. 각각의 2차 사용자는 센싱 구간 동안 M개의 관찰을 수행하여 1차 사용자의 전력 정보를 획득하고 이를 Lloyd-Max 양자화 기법을 이용하여 양자화를 수행할 수 있다. 양자화 수행 단계에서 퓨전 센터에서는 1차 사용자와 2차 사용자 간의 신호 대 잡음비를 이용한, 아래에서 설명될 수학식 13을 통하여 시스템에서 요구하는 탐지 확률을 만족하고 2차 사용자의 전송 용량을 최대로 하는 양자화 비트 수를 구하여 2차 사용자에게 통보한다. 각 2차 사용자는 통보된 양자화 비트 수를 기반으로 퓨전 센터에 전달하고 퓨전 센터는 전달받은 검정 통계량의 합이 정해진 문턱 값과 비교하여 1차 사용자의 존재 여부를 판단한다. 퓨전 센터는 다시 2차 사용자에게 1차 사용자의 판단여부를 통보하고 이에 따라 정보 전달을 진행한다.
2차 사용자가 움직임이 있는 경우 1차 사용자와의 신호 대 잡음 비가 시간에 따라 변화하게 된다. 초기 환경에 따라 최적의 양자화 비트 수를 결정하고 이에 따라 퓨전 센터에 리포팅을 수행하는데 1차 사용자가 있을 경우 2차 사용자는 정보 전송을 수행할 수 없기 때문에 정보 전송 구간에도 리포팅을 수행하고 센싱 구간에서 획득한 새로운 1차 사용자와의 전력 정보를 통해 최적의 양자화 비트 수를 갱신한다.
아래는 탐지 확률과 오경보 확률을 구하기 위해 검정 통계량을 정의하고 검정 통계량의 확률 질량 함수를 구하는 과정이다. 아래의 실시예에서는 협력 센싱 기법 중 연판정 기법을 고려하였으며, 2차 사용자는 M개의 관찰을 통해 얻은 축적된 에너지에 대한 정보를 지역 센싱 정보(local sensing information)로 퓨전 센터에 보낸다. 이 때, 중심 극한 정리에 의해서
Figure pat00038
번째 2차 사용자가 M개의 관찰을 통해 얻은 축적된 에너지는 수학식 3과 같다.
Figure pat00039
퓨전 센터에서는 수신 받은 축적된 에너지 정보를 통해 문턱 값이
Figure pat00040
인 전역 검정을 통해 1차 사용자의 존재 여부를 판단한다. 지역 센싱 정보에 양자화를 하지 않은 최적의 연판정은 LLR(Log Likelihood Ratio)의 합을 통해 얻을 수 있으며,
Figure pat00041
번째 2차 사용자의 지역 검정 통계량(local test statistic)은 수학식 4와 같이 나오게 된다.
Figure pat00042
반면,
Figure pat00043
번째 2차 사용자가
Figure pat00044
개의 비트로 양자화할 경우 양자화된 LLR값은　
Figure pat00045
이며, 퓨전 센터는 모든 2차 사용자로부터 받은 양자화된 LLR값을 더하여 전역 검정 통계량
Figure pat00046
으로 사용한다. 이 때, 전역 검정 통계량은 아래와 같이 수학식 5로 표현되며 문턱 값
Figure pat00047
를 통해 1차 사용자의 여부를 파악한다.
Figure pat00048
여기서 수학식 4를 통해 계산된 LLR을
Figure pat00049
의 비트로 양자화 할 때, 스칼라 양자화기(scalar quantizer) 중 왜곡량(distortion metric)이 최소인 Lloyed-Max 양자화 기법을 이용한다.
Lloyd-Max 양자화기에서 k 번째 2차 사용자의 LLR값은
Figure pat00050
의 단계로 능동적으로 분할되어 양자화되며 여기서 각 양자화 단계는 동일한 확률 값을 가지고 있다. 이 때, 양자화된 LLR값
Figure pat00051
의 확률 질량 함수(probability mass function)는 수학식 6과 같다.
Figure pat00052
여기서
Figure pat00053
이며,
Figure pat00054
은 k 번째 2차 사용자의 q 번째 양자화 단계를 의미하며, 양자화 범위(quantization region)의 문턱 값은
Figure pat00055
이다. 여기서 양자화 하지 않은 LLR 값
Figure pat00056
의 확률 밀도 함수(probability density function)은 수학식 7과 같다.
Figure pat00057
이 때, 양자화 단계
Figure pat00058
는
Figure pat00059
와
Figure pat00060
로 결정되는 양자화 범위의 중심이며, 수학식 8과 같이 표현된다.
Figure pat00061
검정 통계량
Figure pat00062
의 확률 질량 함수를 구하기 위하여
Figure pat00063
값의 가능한 집합
Figure pat00064
를 구해야 하며,
Figure pat00065
는 수학식 3, 수학식 4, 수학식 6에 따라
Figure pat00066
와
Figure pat00067
에 영향을 받는다. 여기서
Figure pat00068
값의 가능한 집합을
Figure pat00069
라 할 때,
Figure pat00070
의 확률 질량 함수는
Figure pat00071
의 확률 질량 함수의 convolution으로 수학식 9와 같이 표현 가능하다.
Figure pat00072
여기서
Figure pat00073
이고,
Figure pat00074
이며,
Figure pat00075
은 이산 확률 변수　
Figure pat00076
의 확률 질량 함수이다. 따라서, 탐지 확률과 오경보 확률은 다음 수학식 10과 수학식 11과 같이 표현된다.
Figure pat00077
Figure pat00078
여기서,
Figure pat00079
로 평균 신호 대 잡음비의 집합이며,
Figure pat00080
로 각각 할당된 양자화 비트의 수이며,
Figure pat00081
이다.
이 때, 수학식 11과 도 2의 프레임 구조를 바탕으로 2차 사용자들의 전송 용량을 수학식 12와 같이 구할 수 있다.
Figure pat00082
여기서,
Figure pat00083
는 이진 가설 검정을 통해 퓨전 센터에서
Figure pat00084
로 판단한 경우, 즉 1차 사용자가 없는 경우의 2차 사용자들의 전체 전송 용량을 의미하며, 모든 2차 사용자들의 수신 신호 대비 잡음비가
Figure pat00085
로 동일하다고 할 때
Figure pat00086
로 표현할 수 있다.
시스템에서 요구하는 목표 탐지 확률을
Figure pat00087
라 할 때 수학식 2와 수학식 12를 통하여 2차 사용자의 전송 용량을 최대화하는 양자화된 비트의 수에 대한 최적의 집합을 수학식 13과 같이 구할 수 있다.
Figure pat00088
여기서
Figure pat00089
는 양자화 비트의 수에 대한 후보들의 집합이다. 또한,
Figure pat00090
는 시스템에서 미리 결정된 양자화에 쓰이는 비트의 수 중 가장 큰 값으로 양자화로 인한 왜곡이 충분히 작다고 가정한다.
2차 사용자의 움직임이 없는 정적인 환경의 경우,
Figure pat00091
값이 정해지며 exhaustive search를 이용하여 수학식 13을 통해 양자화 비트 수에 대한 최적의 집합
Figure pat00092
를 구할 수 있다. 하지만, 2차 사용자가 움직이는 경우
Figure pat00093
값이 시간에 따라 변화하기 때문에 그에 따른 최적의 양자화 비트 수 집합
Figure pat00094
또한 시간에 따라 변화해야 한다. 이하, 동적인 환경에 따라 양자화 비트 수의 집합을 결정하는 적응적 기법을 설명한다.
먼저 첫 프레임에서 최적의 양자화 비트 수의 집합
Figure pat00095
을 결정하고, 퓨전 센터에서 1차 사용자가 있다고 판단할 때까지 각각의 2차 사용자들은 자신의 검정 통계량을 결정된 양자화 비트 수의 집합
Figure pat00096
에 맞추어 양자화한다. 퓨전 센터에서 1차 사용자가 있다고 판단할 경우, 2차 사용자는 정보 전송을 위한 구간
Figure pat00097
동안 현재 1차 사용자의 새로운 신호 대 잡음비 정보
Figure pat00098
를 퓨전 센터로 전달하여 리포팅 구간으로 활용한다. 여기서,
Figure pat00099
는 충분히 정보를 전달할 정도로 센싱 및 리포팅 구간인
Figure pat00100
보다 길다고 가정한다.
그 후, 퓨전 센터는 새로이 전달받은
Figure pat00101
값을 기반으로 수학식 13을 통해 최적의 양자화 비트 수의 집합을 갱신하고, 2차 사용자에 통보한다. 2차 사용자는 퓨전 센터가 다시 1차 사용자가 있다고 판단할 때까지 갱신한 양자화 비트 수 집합을 통해 퓨전 센터에 리포팅을 수행한다. 따라서, 시간에 따라 수신 신호 대 잡음비가 변하는 동적인 환경에서
Figure pat00102
번째 프레임의 양자화 비트 수에 대한 집합
Figure pat00103
는 수학식 14과 같다.
Figure pat00104
도 3은 일 실시예에 따른 퓨전 센터의 동작 방법을 도시한 동작 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 단계(310)에서, 퓨전 센터는 1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 양자화 비트 수를 결정한다. 단계(320)에서, 퓨전 센터는 2차 사용자에게 양자화 비트 수를 통지한다. 단계(330)에서, 퓨전 센터는 2차 사용자로부터 양자화 비트 수에 따른 1차 사용자의 전력 정보를 수신한다. 단계(340)에서, 퓨전 센터는 전력 정보와 문턱 값을 비교하여 1차 사용자의 존재 여부를 결정한다. 그 밖에, 퓨전 센터는 앞서 언급된 동작들을 수행할 수 있으며 보다 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 일 실시예에 따른 2차 사용자의 협력 센싱 방법을 도시한 동작 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 단계(410)에서, 2차 사용자는 1차 사용자의 전력 정보를 수집한다. 단계(420)에서, 2차 사용자는 1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 결정된 양자화 비트 수에 따라 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅한다. 그 밖에, 2차 사용자는 앞서 언급된 동작들을 수행할 수 있으며 보다 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 일 실시예에 따른 2차 사용자 단말과 퓨전 센터를 도시한 블록도이다. 도 5를 참조하면, 2차 사용자 단말(500)과 퓨전 센터(600)는 리포팅 채널을 통해 통신할 수 있다. 본 명세서에서 2차 사용자는 통신을 위한 단말을 의미하며, 2차 사용자는 2차 사용자 단말로도 지칭될 수 있다. 2차 사용자 단말(500)은 정보 수집부(510) 및 통신부(520)를 포함한다. 2차 사용자 단말(500)은 정보 수집부(510)와 통신부(520) 이외에도 앞선 동작들을 수행하기 위한 다양한 구성들을 포함할 수 있다. 정보 수집부(510)는 1차 사용자의 전력 정보를 수집한다. 통신부(520)는 1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 결정된 양자화 비트 수에 따라 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅한다. 그 밖에, 정보 수집부(510) 및 통신부(520)는 앞서 설명된 동작들을 수행할 수 있다.
퓨전 센터(600)는 처리부(610)와 통신부(620)를 포함한다. 퓨전 센터(600)는 처리부(610)와 통신부(620) 이외에도 앞선 동작들을 수행하기 위한 다양한 구성들을 포함할 수 있다. 처리부(610)는 1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 양자화 비트 수를 결정한다. 통신부(620)는 2차 사용자에게 상기 양자화 비트 수를 통지한다. 통신부(620)는 2차 사용자로부터 양자화 비트 수에 따른 1차 사용자의 전력 정보를 수신하고, 처리부(610)는 전력 정보와 문턱 값을 비교하여 1차 사용자의 존재 여부를 결정한다. 그 밖에, 처리부(610)와 통신부(620)는 앞서 설명된 동작들을 수행할 수 있다.
도 6은 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 전체 2차 사용자의 전송 용량을 목표 탐지 확률에 대해 도시한 그래프이고, 도 7은 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 전체 2차 사용자의 전송 용량을 2차 사용자와 퓨전 센터와의 리포팅 전송율에 대해 도시한 그래프이고, 도 8은 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 4비트 양자화 대비 전송 용량 이득을 인지 라디오 통신망의 셀 반경에 대해 도시한 그래프이고, 도 9는 다양한 리포팅 비트의 할당 기법 및 제안한 기법에 따라 4비트 양자화 대비 전송 용량 이득을 2차 사용자들의 이동속도에 대해 도시한 그래프이다.
시뮬레이션 환경에 대한 변수들은 표 1과 같다.
Figure pat00105
시뮬레이션을 통해 제안한 기법과 동일하게 비트 수를 할당하는 기존의 기법의 성능을 비교하며, 기존 기법으로 1 비트를 할당한 경우와
Figure pat00106
가 4로 4 비트를 할당한 경우를 고려하였다.
도 6에서는 높은 탐지 확률을 요구할 수록 2차 사용자의 전체 전송 용량이 감속하는 것을 확인할 수 있으며, 제안한 기법이 기존의 기법보다 더 좋은 것을 알 수 있으며, 제안한 기법들 중에서도 시간에 따라 변화하는 채널에 따라 최적의 양자화 비트 수를 갱신하는 경우 더 좋은 성능을 갖는 것을 알 수 있다.
도 7에서는 탐지 확률이 0.9 또는 0.99일 때를 고려하였으며, 그래프에서 실선이 0.9인 경우 점선이 0.99인 경우이다. 도 3과 마찬가지로 제안 기법들이 기존의 기법들 보다 더 좋은 성능을 보이는 것을 확인 할 수 있다. 또한 4비트로 양자화를 할 경우 리포팅 채널의 전송 용량
Figure pat00107
이 커질 수록 1비트로 양자화 한 것보다 크게 증가하는 것을 볼 수 있다. 이는 높은 리포팅 전송 용량을 가질수록 수학식 2로부터 리포팅 구간
Figure pat00108
이 감소하기 때문이다. 마찬가지로 제안한 기법들 중에서도 시간에 따라 변화하는 채널에 따라 최적의 양자화 비트 수를 갱신하는 경우 더 좋은 성능을 갖는 것을 알 수 있다.
도 8에서는 인지 라디오 통신망의 셀의 반경이 커질 수록 1차 사용자와 2차 사용자들 사이의 신호 대 잡음비의 폭이 커지게 되기 때문에 동일한 비트의 수를 할당하는 것보다 제안한 기법이 더 좋은 성능을 보이는 것을 알 수 있다.
도 9에서는 제안 기법 중에서도 양자화 비트 수의 집합을 갱신하지 않는 경우는 속도가 커질 수록 성능이 감소하는 것을 알 수 있다. 반면 갱신을 하는 경우 2차 사용자의 속도에 대해 강인한 성능을 보이며 기존 기법에 비해서도 더 좋은 성능을 보이는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 인지 라디오 통신망에서 2차 사용자의 협력 센싱 방법에 있어서,
    1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 1차 사용자와 상기 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 결정된 양자화 비트 수에 따라 상기 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅하는 단계
    를 포함하는, 협력 센싱 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양자화 비트 수는 상기 2차 사용자와 상기 1차 사용자 간의 신호 대 잡음비에 따른 검정 통계량에 기초하여 결정되는, 협력 센싱 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양자화 비트 수는 시스템에서 요구하는 탐지 확률을 만족하고 상기 2차 사용자의 전송 용량을 최대화하는, 협력 센싱 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 단계는,
    수신 신호의 관찰을 통해 축적된 에너지에 대한 LLR(Log Likelihood Ratio)에 기초하여 지역 검정 통계량을 획득하는 단계를 포함하는, 협력 센싱 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅하는 단계는,
    상기 지역 검정 통계량을 상기 양자화 비트 수에 따라 양자화하여 상기 퓨전 센터로 리포팅하는 단계를 포함하는, 협력 센싱 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    전체 2차 사용자들의 지역 검정 통계량에 기초하여 전역 검정 통계량이 산출되고, 상기 1차 사용자의 존재 여부는 상기 전역 검정 통계량과 문턱 값의 비교에 따라 결정되는, 협력 센싱 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    Lloyd-Max 양자화 기법을 이용하여 상기 전력 정보에 대한 양자화를 수행하는 단계를 더 포함하는, 협력 센싱 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 2차 사용자와 상기 퓨전 센터 간의 통신을 위해 사용되는 프레임은, 상기 2차 사용자에 의해 상기 1차 사용자의 전력 정보가 수집되는 센싱 구간, 상기 2차 사용자의 리포팅이 이루어지는 리포팅 구간 및 상기 2차 사용자에 의해 정보가 전송되는 정보 전송 구간을 포함하는, 협력 센싱 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 양자화 비트 수의 집합은 상기 2차 사용자의 움직임에 따라 적응적으로 결정되는, 협력 센싱 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 퓨전 센터에 의해 상기 1차 사용자가 있는 것으로 판단된 경우, 상기 1차 사용자의 새로운 신호 대 잡음비 정보를 정보 전송을 위한 구간 동안 상기 퓨전 센터로 전달하는 단계;
    상기 퓨전 센터로부터 상기 새로운 신호 대 잡음비 정보에 따라 갱신된 최적의 양자화 비트 수의 집합을 수신하는 단계; 및
    퓨전 센터가 다시 1차 사용자가 있다고 판단할 때까지, 상기 갱신된 최적의 양자화 비트 수의 집합에 기초하여 상기 퓨전 센터에 리포팅을 수행하는 단계
    를 더 포함하는, 협력 센싱 방법.
  11. 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서 퓨전 센터의 동작 방법에 있어서,
    1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 양자화 비트 수를 결정하는 단계;
    상기 2차 사용자에게 상기 양자화 비트 수를 통지하는 단계;
    상기 2차 사용자로부터 상기 양자화 비트 수에 따른 상기 1차 사용자의 전력 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 전력 정보와 문턱 값을 비교하여 상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는, 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정하는 단계는,
    전체 2차 사용자들의 지역 검정 통계량에 기초하여 전역 검정 통계량을 산출하는 단계; 및
    상기 전역 검정 통계량과 문턱 값의 비교에 따라 상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는, 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 1차 사용자가 있는 것으로 판단된 경우, 상기 1차 사용자의 새로운 신호 대 잡음비 정보를 정보 전송을 위한 구간 동안 상기 제2 사용자로부터 수신하는 단계;
    상기 새로운 신호 대 잡음비 정보에 따라 최적의 양자화 비트 수의 집합을 갱신하는 단계; 및
    상기 갱신된 최적의 양자화 비트 수의 집합을 상기 2차 사용자에게 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 동작 방법.
  14. 인지 라디오 통신망에서 협력 센싱을 위한 2차 사용자의 단말에 있어서,
    1차 사용자의 전력 정보를 수집하는 정보 수집부; 및
    상기 1차 사용자와 상기 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 결정된 양자화 비트 수에 따라 상기 전력 정보를 퓨전 센터로 리포팅하는 통신부
    를 포함하는, 단말.
  15. 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망을 위한 퓨전 센터에 있어서,
    1차 사용자와 2차 사용자의 신호 대 잡음비에 기초하여 양자화 비트 수를 결정하는 처리부; 및
    상기 2차 사용자에게 상기 양자화 비트 수를 통지하는 통신부
    를 포함하고,
    상기 통신부는 상기 2차 사용자로부터 상기 양자화 비트 수에 따른 상기 1차 사용자의 전력 정보를 수신하고,
    상기 처리부는 상기 전력 정보와 문턱 값을 비교하여 상기 1차 사용자의 존재 여부를 결정하는, 퓨전 센터.
KR1020160010340A 2015-12-15 2016-01-27 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법 KR101788439B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150179044 2015-12-15
KR1020150179044 2015-12-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170071386A true KR20170071386A (ko) 2017-06-23
KR101788439B1 KR101788439B1 (ko) 2017-10-20

Family

ID=59283290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160010340A KR101788439B1 (ko) 2015-12-15 2016-01-27 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101788439B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022050461A1 (ko) * 2020-09-07 2022-03-10 엘지전자 주식회사 무선 센싱을 기반으로 무선 기기가 다른 기기와 협력하여 무선 센싱을 수행하는 방법 및 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102647235B (zh) * 2011-02-16 2014-05-21 华为技术有限公司 协作频谱感知的方法、设备和系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022050461A1 (ko) * 2020-09-07 2022-03-10 엘지전자 주식회사 무선 센싱을 기반으로 무선 기기가 다른 기기와 협력하여 무선 센싱을 수행하는 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101788439B1 (ko) 2017-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8805428B2 (en) Cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks
US10785101B2 (en) Automatically optimize parameters via machine learning
Bui et al. A model for throughput prediction for mobile users
JP7166584B2 (ja) チャネル状態予測装置、無線通信装置、チャネル状態予測方法、および、プログラム
US8838520B2 (en) Sequence detection methods, devices, and systems for spectrum sensing in dynamic spectrum access networks
US9198163B2 (en) Spectrum sensing with partial information feedback in a cognitive relay network
JP6556356B2 (ja) 無線ネットワーク監視方法及びこの方法を実施するネットワークノード
JP2011024068A (ja) コグニティブ無線通信における電力制御方法，コグニティブ無線通信システム，及び無線通信デバイス
US20130157580A1 (en) Spectrum Sensing Method, Apparatus, and System
EP3491793B1 (en) System and method for resource-aware and time-critical iot frameworks
Goyal et al. Deep learning application for sensing available spectrum for cognitive radio: An ECRNN approach
KR101788439B1 (ko) 협력 센싱 기반의 인지 라디오 통신망에서의 통신 기법
CN105493602A (zh) 用于虚拟网络中的无线电协调的动态集群
CN113273106B (zh) 上行链路数据流的处理
KR20120086023A (ko) 카오스 특성을 이용한 인지 무선 통신 시스템 엔진 유닛
CN109756283B (zh) Geo卫星通信系统下行链路的频谱感知方法、装置及介质
Babu et al. Design of Clustering Techniques in Cognitive Radio Sensor Networks.
Teguig et al. Throughput optimization for cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks
US9706432B2 (en) Method and a system for controlling traffic congestion in a network
JP5252430B2 (ja) 信号検出方法，プログラム，情報記憶媒体，及びセンサー
KR101347885B1 (ko) 무선 인지 장치 및 무선 인지 방법
WO2020037629A1 (en) Co-operative sensing
Bezerra et al. Predicting consecutive spectrum opportunities with hidden Markov models
KR101653107B1 (ko) 인지무선네트워크에서 효율적인 채널 사용을 위한 협력센싱 클러스터링 게임 방법
KR101515925B1 (ko) 제한된 피드백을 가지는 협력적 인지 무선 네트워크의 성능 평가 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right