New Cooperative Spectrum Sensing Scheme using Three Adaptive Thresholds

Cognitive Radio를 위한 새로운 협력 스펙트럼 감지기법 연구

Cognitive radio has been proposed as a promising dynamic spectrum allocation paradigm. In cognitive radio, spectrum sensing is a fundamental procedure that enables secondary users (unlicensed) employing unused portion of spectrum of primary users (licensed) without causing harmful interference. However, the performance of single-user spectrum-sensing scheme was limited by fading, noise uncertainty shadowing and hidden node problem. Cooperative spectrum sensing was proposed to mitigate these problem. In this paper, we observe cooperative sensing scheme with energy detection using three adaptive thresholds for local decision, which can mitigate sensing failure problem and improve sensing performance at local node. In cooperative scheme we employed OR rules as decision combining at fusion center. We evaluate our scheme through computer simulation, and the results show that with OR combination rule our scheme can achieve best performance than other schemes.

Cognitive radio 기술은 유망한 동적 주파수 스펙트럼 할당 기법으로 연구되어왔다. Cognitive radio의 주파수 스펙트럼 감지 기술은 주파수 면허대역에서 주사용자(면허대역 사용자)에게 간섭을 유발하지 않으면서 부사용자(비면허 사용자)가 면허대역을 사용할 수 있는 방법을 제공한다. 그러나 스펙트럼을 감지함에 있어서 면허대역을 주사용자가 사용하고 있는지 여부를 한 개의 부 사용자가 판단하여 결정하면 무선채널에서의 페이딩, 잡음 불확실성에 의한 새도우잉, 그리고 히든 노드 문제 등 의해 오류가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 협력 스펙트럼 감지 기술이 등장하였다. 본 논문에서는 면허대역 사용여부를 퓨전센터에서 결정하는 협력 스펙트럼 감지기술을 제안하였다. 부사용자는 세 개의 threshold를 사용하여 주사용자 존재여부를 판단하며, 판단 결과를 퓨전센터로 전송한다. 퓨전센터의 협력 스펙트럼 감지기술로 OR 기법을 사용하였고, 컴퓨터 모의실험을 통해 성능평가를 수행하였으며, 성능평가 결과에 따르면 OR 기법의 성능이 가장 우수함을 알 수 있었다.