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

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

Spectrum Co-existence Method using Orthogonal Beamforming in Cognitive Radio Systems

코그니티브 라디오 시스템에서의 직교 빔을 이용한 주파수 공유 방법

  • 권양수 (인하대학교 전자공학과 무선이동통신 연구실) ;
  • 유재호 (인하대학교 전자공학과 무선이동통신 연구실) ;
  • 이일신 (인하대학교 전자공학과 무선이동통신 연구실) ;
  • 정재학 (인하대학교 전자공학과 무선이동통신 연구실)
  • Published : 2008.11.30
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Abstract

Cognitive radio(CR) techniques have been considered as a strong solution of frequency scarcity due to the limitation of frequency resource, In this paper, an orthogonal beamforming method is proposed that enables cognitive radio systems to coexist with a primary users' system in the same spectrum and region without causing interference to primary systems. The orthogonal multiple beams for multi-users of CR systems are obtained through the generation of orthogonal subspaces from primary users' channel state information. To increase the sum-rate of the CR systems, the proposed scheme adopts opportunistic radio resource allocation techniques. Simulation results provides that the proposed scheme achieves 2.72bps/Hz, the sum-rate capacity at 20 cognitive users in an area with two antennas at the cognitive radio basestation.

코그니티브 라디오(cognitive radio) 기술 중 같은 지역에서 코그니티브 사용자와 우선사용자가 주파수를 공유하여 사용하는 방법은 단위 지역 당 주파수 사용효율을 향상시킬 수 있는 중요한 기술로 인식되고 있다. 본 논문에서는 코그니티브 라디오 시스템이 우선사용자에게 간섭을 미치지 않으며 동일 지역에서 우선사용자와 주파수를 공유할 수 있는 직교 빔 형성 방법을 제안한다. 제안된 방법은 우선사용자의 채널상태정보(channel state information)로부터 얻어진 부공간에 직교하는 코그니티브 라디오 사용자를 위한 부공간을 형성함으로써 우선사용자에게 간섭을 주지 않으며 주파수를 공유할 수 있는 코그니티브 라디오 사용자를 위한 다중 빔을 생성한다. 그러고, 코그니티브 라디오 시스템의 합 용량을 증가시키기 위해 기회적 무선자원할당 기법을 적용하였다. 전산모의 실험을 통해 제안된 주파수 공유 방법이 우선사용자에게 간섭을 주지 않음을 보였고 코그니티브 라디오 기지국이 2개의 안테나를 사용할 경우 시스템 합용량이 일반 셀룰라 시스템의 빔 포밍을 적용한 결과와 유사하게 사용자 20명에서 최대 2.72bps/Hz를 얻을 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

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