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JKIEES, vol. 30, no. 9, pp.718-732, September, 2019
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2019.30.9.718

Propagation Map Interpolation Scheme for Identifying Received Signal Strength Shading Areas in Spectrum Management System Based on Block Chain 블록체인 기반 스펙트럼 관리 시스템에서의 전파수신 음영지역 판별을 위한 전파맵 보간 기법

박 승 범․최 주 평*․이 원 철** Seung-Bum Park․Joo-Pyoung Choi*․Won-Cheol Lee**
숭실대학교 정보통신공학과(School of Information Communication Engineering, Soongsil University) *숭실대학교 지능인지통신연구소(Institute of Cognitive Radio Communication, Soongsil University) **숭실대학교 전자정보공학부(School of Electronic Engineering, Soongsil University)

To incorporate common frequency bands in wireless communication services without mutual interference, sharing of frequency usage information is needed that requires security measures, and a method for predicting the local received field strength is required for achieving reliable frequency coexistence levels. In this paper, a spectrum management system based on block chain is proposed for securing frequency usage information, achieving reliable frequency coexistence, and creating a propagation map by employing kriging interpolation for improving the accuracy of channel availability information required by users. Additionally, a support vector machine based on machine learning is proposed for enhancing and automating the propagation map. Through simulation, performance analysis was conducted by comparing the prediction accuracy of kriging interpolation and the propagation map resolution.

무선통신 서비스 간 공동의 주파수 대역을 상호 간섭 없이 효율적으로 사용하기 위해서는 사용자 간의 지역적 주파수이용정보의 공유기술이 필요함과 동시에 보안 유지가 필수적이며, 신뢰할 수 있는 주파수 공존수준 달성을 위한 수신전계강도 예측방안이 필요하다. 본 논문에서는 주파수 이용정보의 보안 유지와 신뢰성 있는 주파수 공존을 위해 블록체인플랫폼 기반의 스펙트럼 관리 시스템을 제안하였으며, 사용자가 요구하는 지역적 채널가용정보의 정확도 향상을 위해크리깅 보간 기법(kriging interpolation)을 이용하여 전파수신 음역지역 판별을 위한 수신전계강도 예측과 전파맵을 생성하였다. 또한 전파맵의 성능향상과 자동화를 위해 기계학습 기반의 SVM(Support Vector Machine) 기법을 제안하였으며, 모의실험을 통해 크리깅 보간 기법의 표본 데이터 수에 따른 예측정확도와 전파맵 해상도 비교를 통한 성능분석을 수행하였다.

Keyword : Support Vector Machine, Kriging Interpolation, Propagation Map, Black Chain, Smart Contract

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