Cooperative Node Selection for the Cognitive Radio Networks

Cognitive radio has been recently proposed to dynamically access unused-spectrum. The CR users can share the same frequency band with the primary user without interference to each other. Usually each CR user needs to determine spectrum availability by itself depending only on its local observations. But uncertainty communication environment effects can be mitigated so that the detection probability is improved in a heavily shadowed environment. Soft detection is a primary user detection method of cooperative cognitive radio networks. In our research, we will improve system detection probability by using optimal cooperative node selection algorithm. New algorithm can find optimal number of cooperative sensing nodes for cooperative soft detection by using maximum ratio combining (MRC) method. Through analysis, proposed cooperative node selection algorithm can select optimal node for cooperative sensing according to the system requirement and improve the system detection probability.

인지무선 네트워크를 위한 협력 노드 선택 기법

인지무선통신(Cognitive radio, CR)은 사용하지 않는 대역을 동적으로 활용할 수 있는 통신 방식이다. 여기서 CR 사용자는 주사용자와 동일한 스펙트럼을 공유하면서 주사용자에 대한 간섭을 최대한 배제해야한다. 일반적으로 각 CR 사용자는 자신이 속한 지역을 센싱하는 것으로 스펙트럼 사용 가능 여부를 판단한다. 하지만 CR 사용자가 다중 경로 페이딩이나 섀도잉와 같은 불확실한 무선 환경에 있을 경우 신호를 정확하게 감지하지 못할 확률이 높아진다. 이때 협력 센싱 기법을 활용할 경우 이러한 무선환경을 극복할 수 있게 된다. 본 연구에서는 협력 센싱 판정을 위해 연판정 기법을 활용할 때 주어진 시스템 요구치를 만족하면서 detection 확률을 향상시킬 수 있는 협력 노드 선택 알고리즘을 제안하였다. 여기서 SNR이 상대적으로 높은 협력 노드에 가중치를 주는 maximum ratio combining(MRC) 방식으로 최적의 협력 노드를 찾았다. 실험 결과, 제안한 알고리즘으로 시스템 요구치에 부합하는 최적의 센싱 노드를 선택할 수 있었다.