The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Cognitive Radio MAC Protocol for Hidden Incumbent System Detection

무선 인지 기술 기반의 WRAN 시스템에서 숨겨진 인컴번트 시스템 검출 MAC 프로토콜

  • 김현주 (인하대학교 정보통신대학원 멀티미디어통신망연구실) ;
  • 조경진 (인하대학교 정보통신대학원 멀티미디어통신망연구실) ;
  • 현태인 (Virginia Polytechnic & State University 전기공학과) ;
  • 유상조 (인하대학교 정보통신대학원 멀티미디어통신망연구실)
  • Published : 2006.12.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we propose a inband/outband broadcast method for hidden incumbent system detection of medium access control layer for wireless regional area network systems using cognitive radio technology. Through some extra channels that are not currently used, a short message is broadcasted. The message allows CPE detecting an appearance of incumbent system to send sensing report to CR BS. For the hidden incumbent system report message, the BS needs a process or method for allocation of upstream resource to CPEs. And transmitting multiple out-band signals has a possibility to collide with out-band signals of other co-located WRAN BSs. To avoid out-band signal collision, BSs randomly select it out-band signal broadcasting time within the pre-defined explicit out-band signaling, period. And fractional Bandwidth Usage allows WRAN BSs to efficiently use bandwidth.

무선 인지 기술 환경에서 CR 기지국이 숨겨진 인컴번트 시스템의 등장으로 인해 CR 사용자와 통신이 불가하고 인컴번트 사용자가 간섭을 받을 때, 이를 해결하기 위한 시그널링 방법에 관한 것으로 숨겨진 인컴번트 시스템의 검출을 위한 프로토콜을 제안한다. 특히 아웃밴드 시그널링 검출 방법을 통해 상향링크 및 하향링크 프레임 구조를 이용하여 단말의 채널상태 보고 방법과 이에 대한 기지국의 확인방법 및 절차를 제안한다. 서로 다른 CR 기지국이 공존하는 방법으로 낮은 충돌 확률로 아웃밴드 시그널링 메시지를 전송할 수 있도록 하고 이 때 주파수 사용 효율을 높이기 위해 분할 주파수 대역을 사용한다. 이를 통해 무선 인지 기술에서의 신뢰성 있고 효율적인 아웃밴드 시그널링 프로토콜을 제안한다.

Keywords

References

  1. Joseph Mitola III, 'Software radios : Survey, critical evaluation and future directions,' IEEE Aerospace and Electronic System Magazine, vol. 8, Issue. 4, pp. 25-36, April 1993
  2. Jodeph Mitola III, 'Cognitive Radios: Making Software Radios More Personal', IEEE Personal Communications, vol. 6, Issue 4, pp. 13-18, August 1999 https://doi.org/10.1109/98.788210
  3. Joseph Mitola III, 'Cognitive radio for felexible mobile multimedia communications,' IEEE International Workshop on Mobile MultimediaCommunications, pp. 3-10, November 1999
  4. Joseph Mitola III, 'Cognitive radio : An integrated agent architecture for software defmed radio:' 2004
  5. FCC, Spectrum policy task force report, No. 02-155, November 2002
  6. FCC, Notice of rule making and order, No. 03-322, December 2003
  7. IEEE 802.22-05/0007r47, 'Functional requirements for the 802.22 WRAN standard,' 2006
  8. Ball, Ferguso, Rondeau, T.W., 'Consumer applications of cognitive radio defmed networks,' 2005 First IEEE International Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks, pp. 518-525, November 2005
  9. Pawelczak, P. Prasad, RV. LiangXia Niemegeers, LG.M.M., 'Cognitive radio emergency networks requirements and design,' 2005 First IEEE International Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks, pp. 601-606, November 2005
  10. Ian F. Akyildiz, Xudong Wang, Weilin Wang, 'Wireless mesh networks: A survey,' Computer Networks, vol. 47, pp. 445-487, 2005 https://doi.org/10.1016/j.comnet.2004.12.001
  11. Neel, J.O. Reed, J.H. Gilles, R.P., 'Convergence of cognitive radio networks,' IEEE Wireless Communications and Networking Conference, vol. 4, pp. 2250-2255, March 2004
  12. Lansford, J., 'UWB coexistence and cognitive radio,' 2004 International Workshop on Ultra Wideband Systems, pp. 18-21, May 2004
  13. Walko, J., 'Cognitive radio,' IEE Review, vol. 51, pp. 34-37, May 2005