Abstract
CR systems performs spectrum sensing operation to detect the appearance of primary users. However, since it is not feasible to do spectrum sensing and data transmission simultaneously, they typically operate alternatively in a time domain. There have been an effort(8) to investigate the optimal spectrum sensing duration for maximum throughput for the scheme with cooperative spectrum sensing. This is based on an assumption that the communication channels between each secondary user and the fusion center are ideal and does not consider the effects of transmission error. Motivated by this, we here model the channels as binary symmetric channels and examined its effect on the maximum throughput and the associated optimal sensing duration. Analysis shows that the performance degradation due to the transmission error is smaller for the case of using the AND fusion rule than for the OR fusion rule.
인지 무선(cognitive radio) 시스템은 스펙트럼 감지(spectrum sensing) 과정을 통하여 주 사용자(primary user)의 출현 여부를 판단하는데, 스펙트럼 감지와 데이터 전송을 동시에 수행하기는 어렵기 때문에 통상적으로 스펙트럼 감지와 데이터 전송을 번갈아 가면서 실시한다. 이런 시스템 구조에서 협력 스펙트럼 감지(cooperative spectrum sensing)를 함께 사용할 때 부 사용자의 데이터 전송량을 최대로 할 수 있는 스펙트럼 감지 시간 및 그에 따른 최대 전송 용량에 대한 연구 결과가 이미 발표된 바 있다. 하지만 이 결과는 개별 부 사용자 단말과 융합 센터 사이에 이상적인 전송 채널을 전제로 한 것이어서 전송 오류에 따른 영향을 반영하고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 부 사용자와 융합 센터간의 데이터 전송 환경을 이진 대칭 채널(binary symmetric channel)로 모델링한 후, 부 사용자가 확보할 수 있는 전송 용량과 이를 최대로 하는 스펙트럼 감지 시간을 분석하였다. 분석 결과 AND 융합 규칙을 사용하는 경우가 OR 융합 규칙을 사용하는 경우보다 전송 오류로 인한 전송 용량(throughput)의 손실이 작은 것으로 나타났다.