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동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 및 가중치 벡터 최적화 방법, 이를 이용한 인지 엔진 장치 및 인지 통신 무선 시스템

  • 기술번호 : KST2015011359
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명의 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법은 전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하는 단계, 최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들을 획득하는 단계, 획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들을 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하는 단계 및 다목적 적합도 함수를 최대로 만드는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들을 최적화된 전송 파라미터 값들로 산출하는 단계를 포함하고, 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며, 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이다.
Int. CL H04W 16/10 (2009.01) G06F 19/00 (2011.01)
CPC H04W 16/10(2013.01) H04W 16/10(2013.01) H04W 16/10(2013.01)
출원번호/일자 1020130140687 (2013.11.19)
출원인 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1467229-0000 (2014.11.25)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141204) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호 1020140120388;
심사청구여부/일자 Y (2013.11.19)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 채근홍 대한민국 경기 수원시 장안구
2 윤석호 대한민국 경기 수원시 장안구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김인철 대한민국 서울특별시 서초구 반포대로**길 **, 매강빌딩*층 에이치앤에이치 H&H 국제특허법률사무소 (서초동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 경기도 수원시 장안구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.11.19 수리 (Accepted) 1-1-2013-1052160-14
2 [출원서등 보정]보정서(납부자번호)
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment(Payer number)		 2013.11.27 수리 (Accepted) 1-1-2013-1080703-18
3 보정요구서
Request for Amendment		 2013.11.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0147701-80
4 직권정정안내서
Notification of Ex officio Correction		 2013.11.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0147702-25
5 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2014.04.30 수리 (Accepted) 1-1-2014-0416217-77
6 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.05.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
7 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.05.30 수리 (Accepted) 9-1-2014-0043647-01
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.07.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0477018-08
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2014-0862082-94
10 [분할출원]특허출원서
[Divisional Application] Patent Application		 2014.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2014-0862175-31
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0862081-48
12 등록결정서
Decision to grant		 2014.09.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0647139-12
13 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2014.12.19 수리 (Accepted) 1-1-2014-1236190-89
14 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2015.04.02 수리 (Accepted) 1-1-2015-0325680-15
15 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2015.06.25 수리 (Accepted) 1-1-2015-0614611-87
16 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2015.08.03 수리 (Accepted) 1-1-2015-0751488-81
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.02.23 수리 (Accepted) 4-1-2017-5028829-43
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번호 청구항
1 1
삭제
2 2
전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하는 단계;최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 획득하는 단계;획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하는 단계; 및상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 단계를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고,상기 대역폭 활동도에 관한 단일 목적 적합도 함수는,각 유휴 협대역의 검정 통계량 마진 비율, 상대적 대역폭 비율 및 대역 마진율로써 정의되고,상기 대역폭 활동도는, k번 유휴 협대역의 검정 통계량 마진 D(k) = 문턱값 γ(k) - 검정 통계량 T(k)인 검정 통계량 마진 D(k)가 클수록, k번 유휴 협대역이 상대적으로 다른 유휴 협대역보다 넓을수록, k번 유휴 협대역의 SU 신호 대역폭 최소값 Bs,min 대비 마진에 비해 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 Bs,min 대비 마진이 클수록, 커지도록 설계되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
3 3
청구항 2에 있어서, 상기 대역폭 활용도에 대한 단일 목적 적합도 함수는 k 번 유휴 협대역의 검정 통계량 마진 D(k)의 최소값 대비 제1 차분(difference)을 제1 차분의 최대값에 의해 정규화한 값과, k번 유휴 협대역의 대역폭 W(k)의 최소값 대비 제2 차분을 제2 차분의 최대값에 의해 정규화한 값 및 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 대비 제3 차분을 제3 차분의 최대값에 의해 정규화한 값을 합산하고 산술 평균하는 수식인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
4 4
청구항 2에 있어서, 상기 대역폭 활용도에 대한 단일 목적 적합도 함수는 유휴 협대역 대역폭 W(k)와 SU 신호의 대역폭 Bs의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되고,여기서, fband_usage는 대역폭 활용도에 대한 단일 목적 적합도 함수, 검정 통계량 마진 D(k) = 문턱값 γ(k) - 검정 통계량 T(k)이고, 검정 통계량 T(k)는 k 번 유휴 협대역에 관한 스펙트럼 센싱 정보(SSI) 또는 결합 검정 통계량에 포함되며, 문턱값 γ(k)은 k 번 유휴 협대역에 관하여 소정의 오경보율을 만족하는 검정 통계량 문턱값으로서 사전에 주어지는 값이며, Wmax 및 Wmin은 각각 유휴 협대역 대역폭들 중 최대값과 최소값이고, W(k)는 k 번 유휴 협대역의 대역폭이며, Bs,min은 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
5 5
전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하는 단계;최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 획득하는 단계;획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하는 단계; 및상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 단계를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고, 상기 데이터 전송률에 대한 단일 목적 적합도 함수는 변조 지수 M의 제곱지수(power) 최소값 log2(Mmin) 대비 특정 변조 지수 M의 제곱지수 log2(M)의 제1 비율을, 제1 비율의 최대값에 의해 정규화한 값에, SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 Bs,min 대비 제4 차분을 제4 차분의 최대값에 의해 정규화한 값을 합산하고 산술 평균하는 수식인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
6 6
청구항 5에 있어서, 상기 데이터 전송률에 대한 단일 목적 적합도 함수는 변조 지수 M과 SU 신호 대역폭 Bs 및 유휴 협대역 대역폭 W(k)의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되고,여기서, fthroughput은 데이터 전송률에 대한 단일 목적 적합도 함수이고, Mmax와 Mmin은 각각 가능한 변조 지수 M의 후보값들 중 최대값과 최소값이고, W(k)는 k 번 유휴 협대역의 대역폭이며, Bs,min은 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
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전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하는 단계;최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 획득하는 단계;획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하는 단계; 및상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 단계를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고,상기 간섭량은 SU 신호의 존재에 의해 PU 신호가 받는 영향으로 정의되며,상기 간섭량에 대한 단일 목적 적합도 함수는 등가 등방 복사 전력 EIRP의 최소값 EIRPmin 대비 제5 차분을, 제5 차분의 최대값에 의해 정규화한 값에, SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 Bs,min 대비 제6 차분을, 제6 차분의 최대값에 의해 정규화한 값을 합산하고 산술 평균하는 수식인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
8 8
청구항 7에 있어서, 상기 간섭량에 대한 단일 목적 적합도 함수는 SU 신호의 등가 등방 복사 전력 EIRP와 SU 신호의 대역폭 Bs의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되며, 여기서, finterference는 간섭량에 대한 단일 목적 적합도 함수이고, EIRPmax와 EIRPmin은 각각 가능한 등가 등방 복사 전력 EIRP의 후보값들 중 최대값과 최소값이고, W(k)는 k 번 유휴 협대역의 대역폭이며, Bs,min은 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
9 9
전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하는 단계;최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 획득하는 단계;획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하는 단계; 및상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 단계를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고상기 비트 오류율에 대한 단일 목적 적합도 함수는 비트 오류율 최소값 Pd,min 대비 비트 오류율 Pd 의 제2 비율을 제2 비율의 최대값에 의해 정규화한 값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
10 10
청구항 9에 있어서, 상기 비트 오류율에 대한 단일 목적 적합도 함수 fBER은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, SU 신호 대역폭 Bs 및 유휴 협대역 대역폭 W(k)의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되며,여기서, Pb는 반송파 대 잡음비(CNR)의 함수로 표현되는 비트 오류율(BER) 값이고, Pb,min은 가능한 Pb 값들 중에 최소값이며, CNR은 잡음 밀도(N0) 대비 비트당 에너지(Eb)의 비율로 정의되고, 잡음 밀도 대비 비트당 에너지 (Eb/N0)는 다음 수학식과 같이 전송 파라미터들 EIRP, M, Bs 및 유휴 협대역 대역폭 W(k)에 의해 표현되는 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 전송 파라미터 최적화 방법
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최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 저장하는 전송 파라미터 저장부; 및전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하고, 획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각 및 가중치 벡터들의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하며, 상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 유전자 알고리즘 연산부를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고,상기 대역폭 활동도에 관한 단일 목적 적합도 함수는,각 유휴 협대역의 검정 통계량 마진 비율, 상대적 대역폭 비율 및 대역 마진율로써 정의되고,상기 대역폭 활동도는, k번 유휴 협대역의 검정 통계량 마진 D(k) = 문턱값 γ(k) - 검정 통계량 T(k)인 검정 통계량 마진 D(k)가 클수록, k번 유휴 협대역이 상대적으로 다른 유휴 협대역보다 넓을수록, k번 유휴 협대역의 SU 신호 대역폭 최소값 Bs,min 대비 마진에 비해 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 Bs,min 대비 마진이 클수록, 커지도록 설계되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
16 16
청구항 15에 있어서, 상기 대역폭 활용도에 대한 단일 목적 적합도 함수는 k 번 유휴 협대역의 검정 통계량 마진 D(k)의 최소값 대비 제1 차분을 제1 차분의 최대값에 의해 정규화한 값과, k번 유휴 협대역의 대역폭 W(k)의 최소값 대비 제2 차분을 제2 차분의 최대값에 의해 정규화한 값 및 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 대비 제3 차분을 제3 차분의 최대값에 의해 정규화한 값을 합산하고 산술 평균하는 수식인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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청구항 15에 있어서, 상기 대역폭 활용도에 대한 단일 목적 적합도 함수는 유휴 협대역 대역폭 W(k)와 SU 신호의 대역폭 Bs의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되고,여기서, fband_usage는 대역폭 활용도에 대한 단일 목적 적합도 함수, 검정 통계량 마진 D(k) = 문턱값 γ(k) - 검정 통계량 T(k)이고, 검정 통계량 T(k)는 k 번 유휴 협대역에 관한 스펙트럼 센싱 정보(SSI) 또는 결합 검정 통계량에 포함되며, 문턱값 γ(k)은 k 번 유휴 협대역에 관하여 소정의 오경보율을 만족하는 검정 통계량 문턱값으로서 사전에 주어지는 값이며, Wmax 및 Wmin은 각각 유휴 협대역 대역폭들 중 최대값과 최소값이고, W(k)는 k 번 유휴 협대역의 대역폭이며, Bs,min은 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 저장하는 전송 파라미터 저장부; 및전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하고, 획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각 및 가중치 벡터들의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하며, 상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 유전자 알고리즘 연산부를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고,상기 데이터 전송률에 대한 단일 목적 적합도 함수는 변조 지수 M의 제곱지수(power) 최소값 log2(Mmin) 대비 특정 변조 지수 M의 제곱지수 log2(M)의 제1 비율을, 제1 비율의 최대값에 의해 정규화한 값에, SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 Bs,min 대비 차분(difference)을 제1 차분의 최대값에 의해 정규화한 값을 합산하고 산술 평균하는 수식인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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청구항 18에 있어서, 상기 데이터 전송률에 대한 단일 목적 적합도 함수는 변조 지수 M과 SU 신호 대역폭 Bs 및 유휴 협대역 대역폭 W(k)의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되고,여기서, fthroughput은 데이터 전송률에 대한 단일 목적 적합도 함수이고, Mmax와 Mmin은 각각 가능한 변조 지수 M의 후보값들 중 최대값과 최소값이고, W(k)는 k 번 유휴 협대역의 대역폭이며, Bs,min은 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 저장하는 전송 파라미터 저장부; 및전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하고, 획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각 및 가중치 벡터들의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하며, 상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 유전자 알고리즘 연산부를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고,상기 간섭량은 SU 신호의 존재에 의해 PU 신호가 받는 영향으로 정의되며,상기 간섭량에 대한 단일 목적 적합도 함수는 등가 등방 복사 전력 EIRP의 최소값 EIRPmin 대비 제1 차분을, 제1 차분의 최대값에 의해 정규화한 값에, SU 신호 대역폭 Bs의 최소값 Bs,min 대비 제2 차분을, 제2 차분의 최대값에 의해 정규화한 값을 합산하고 산술 평균하는 수식인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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청구항 20에 있어서, 상기 간섭량에 대한 단일 목적 적합도 함수는 SU 신호의 등가 등방 복사 전력 EIRP와 SU 신호의 대역폭 Bs의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되며, 여기서, finterference는 간섭량에 대한 단일 목적 적합도 함수이고, EIRPmax와 EIRPmin은 각각 가능한 등가 등방 복사 전력 EIRP의 후보값들 중 최대값과 최소값이고, W(k)는 k 번 유휴 협대역의 대역폭이며, Bs,min은 SU 신호 대역폭 Bs의 최소값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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최적화하고자 하는 전송 파라미터들의 가능한 후보값들 및 가중치 벡터의 후보벡터들을 저장하는 전송 파라미터 저장부; 및전체 스펙트럼에 걸쳐 일차 사용자(PU) 신호가 존재하는 점유 대역들 및 유휴 협대역들에 관한 스펙트럼 센싱 정보를 지속적으로 획득하고, 획득한 전송 파라미터들의 후보값들의 인덱스들의 각각 및 가중치 벡터들의 인덱스를 조합한 유전자 비트열에 대해 다목적 적합도 함수를 연산하여 얻은 적합도 값에 따라 유전자 선택, 교배, 돌연변이 및 대체 연산함으로써 매 세대 별로 유전자 비트열들을 선정하며, 상기 다목적 적합도 함수의 적합도 값을 최대로 하는 유전자 비트열에 따른 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터를 최적화된 전송 파라미터 값들 및 가중치 벡터로 산출하는 유전자 알고리즘 연산부를 포함하고,상기 전송 파라미터들은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, 유휴 협대역의 대역폭 W(k) 및 이차 사용자(SU) 신호 대역폭 Bs을 포함하며,상기 다목적 적합도 함수는 각각 대역폭 활용도, 데이터 전송률, 간섭량 및 비트 오류율에 관한 단일 목적 적합도 함수들의 가중 합이고,상기 비트 오류율에 대한 단일 목적 적합도 함수는 비트 오류율 최소값 Pd,min 대비 비트 오류율 Pd 의 제2 비율을 제2 비율의 최대값에 의해 정규화한 값인 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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청구항 22에 있어서, 상기 비트 오류율에 대한 단일 목적 적합도 함수 fBER은 등가 등방 복사 전력 EIRP, 변조 지수 M, SU 신호 대역폭 Bs 및 유휴 협대역 대역폭 W(k)의 함수로서, 다음 수학식에 의해 정의되며,여기서, Pb는 반송파 대 잡음비(CNR)의 함수로 표현되는 비트 오류율(BER) 값이고, Pb,min은 가능한 Pb 값들 중에 최소값이며, CNR은 잡음 밀도(N0) 대비 비트당 에너지(Eb)의 비율로 정의되고, 잡음 밀도 대비 비트당 에너지 (Eb/N0)는 다음 수학식과 같이 전송 파라미터들 EIRP, M, Bs 및 유휴 협대역 대역폭 W(k)에 의해 표현되는 것을 특징으로 하는 동적 스펙트럼 액세스를 구현하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 인지 엔진 장치
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1 정부)미래창조과학부 성균관대학교 산학협력단 중견연구자지원사업(핵심연구/개인) 2/3 초정밀 위치 기반 서비스를 위한 여러 대역 신호 및 이종 항법위성 기반 신호처리기술