• 제목/요약/키워드: 인지 무선 통신

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무선 인지 시스템을 위한 Q-learning 기반 채널접근기법 (A Q-learning based channel access scheme for cognitive radios)

  • 이영두;구인수
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.77-88
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    • 2011
  • 가용 주파수 고갈 문제를 해결하기 위하여 제안된 무선인지기술은 특정 주파수 대역에 대해 사용면허를 가진 주사용자가 사용하지 않는 유휴채널에 접근하여 통신을 수행함으로써 주파수 효율을 향상시키는 차세대 통신기술이다. 주사용자의 유휴채널을 사용하기 위해서는 해당 채널을 현재 주사용자가 점유하고 있는지를 정확히 판단하여야 한다. 분산형 무선인지 네트워크에서 독립적으로 채널을 센싱하는 무선인지 기기의 경우 센싱의 결과가 노이즈, 쉐도윙, 페이딩과 같은 채널 환경에 영향을 많이 받으며 심지어 주사용자가 요구하는 간섭률을 보장하지 못하는 결과를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 주사용자가 요구하는 최소 간섭량을 보장하는 동시에 기회주의적으로 채널에 접근하여 인지시스템의 처리율(처리율)을 향상시키는 Q-learning 기반의 채널접근기법을 제안한다. 제안하는 기법은 사전 학습 단계에서 주사용자의 채널사용 패턴을 Q-learning으로 학습하고 이를 Q-learning 기반 채널접근 단계에서 실제로 적용함으로써 스펙트럼 센싱 성능을 향상시킨다. 모의실험을 통해 AWGN 및 레일레이 페이딩 무선 환경에서 주사용자에 대한 간섭량 및 처리율 성능이 기존의 에너지 검출 방법에 비해 더 우수함을 확인하였다.

무선통신 기반 임산부 알림 서비스 : 개념 및 무선통신 기술 (Wireless Communication based Pregnant Woman Alarm Service: Concept and Wireless Communication Technologies)

  • 최현경;조웅
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.1361-1366
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    • 2015
  • 국내에서는 대중교통 내에서 사회적 약자를 위한 노약자석과 더불어 임산부석을 제공하고 있다. 그러나, 임산부가 임산부석에 접근하더라도 임산부임을 인지하지 못하거나 무시함으로써 임산부석에 대한 활용도가 떨어진다. 본 논문에서는 현재 임산부석의 문제점에 대해 알아보고, 무선통신기술을 이용하여 임산부가 임산부석에 접근시 이를 주위에 알려주는 임산부 알림 서비스에 대해 제안한다. 먼저 서비스의 개념 및 시나리오에 대해 소개한 후 서비스를 가능하게 하는 무선통신기술과 관련한 각 기술들의 특징에 대해 알아본다. 또한 실제 시스템 구현을 위해 고려해야 할 사항들에 대해 논의한다.

인지 무선 시스템에서 주파수 재사용율과 채널 추정에 따른 주파수 할당 방식의 성능 분석 (Performance Analysis of Frequency Allocation Methods Using Frequency Reuse and Channel Estimation in Cognitive Radio Systems)

  • 김태환;이태진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5A호
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    • pp.391-400
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    • 2009
  • 최근 이동 통신 네트워크는 2G에서 3G로 이동하고 있으며 주파수의 효율성을 추구하고자 한다. 인지 무선 통신(Cognitive radio) 기술은 secondary 네트워크와 primary 네트워크의 공존을 허용함으로써 주파수의 효율성을 달성할 수 있는 기술로 떠오르고 있다. 하지만, primary 네트워크의 주파수 재사용율을 고려하지 않는 기존 인지무선 통신 방식은 primary 네트워크와 secondary 네트워크를 포함한 전체 네트워크의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 secondary 네트워크가 primary 네트워크의 파일럿 신호를 감지하여 최적의 가용 주파수를 선택하는 복잡도가 낮은 방식을 제안한다. 그리고, primary 네트워크의 간섭을 최소화하는 제약조건을 가지면서 업링크와 다운링크의 용량을 최대화하는 최적화 문제를 고려한다. 시뮬레이션을 통하여 제안방법과 기존방법의 성능을 비교하였으며, 제안방법이 기존방법보다 primary 네트워크의 주파수 재사용율이 작고 채널 사용 변화가 심할 때 특히 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

OFDMA 기반 다중 홉 무선 인지 시스템을 위한 부반송파 페어링 방법 (Subcarrier-Pairing Scheme for OFDMA based Multi-Hop Cognitive Radio Systems)

  • 김재현;신정채;조호신;장윤선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권6A호
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    • pp.601-608
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    • 2011
  • 기존에 연구된 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 다중 홉 전송망의 부반송파 페어링 방법들은 단순히 채널의 신호대잡음비(SNR)만을 고려한 것이므로, 2차 시스템의 사용으로 인해 1차 사용자에게 미치는 간섭량을 고려해야 하는 무선 인지 환경에는 적합하지 않다. 따라서, 본 논문은 OFDMA 기반의 다중 홉 무선 인지 시스템에서 1차 사용자에게 미치는 간섭을 제거하기 위해 전력제어를 수행할 경우, 감소된 수율을 향상시키기 위한 효과적인 부반송파 할당 방법에 관해 연구를 수행하였다. 간섭 채널 이득만을 고려한 IT(Interference channel gain) 방법과 채널 이득과 간섭 채널 이득의 비를 고려한 CI(Channel SNR over interference channel gain) 방법, 2가지의 부반송파 페어링 방법을 제안했으며, 모의실험을 통해 기존 방법과 성능비교를 수행하였다. 무선 인지 시스템에서 간섭 임계치를 만족시키기 위해 전력 제어가 필요한 경우에는 제안한 CI 방법이 성능이 가장 우수했으며, 기존 방법보다 최대 약 10% 이상의 수율 향상을 거두는 것을 확인하였다.

인지무선네트워크를 위한 스펙트럼 마켓에서 평형상태 계산 (Computation of an Equilibrium in Spectrum Markets for Cognitive Radio Networks)

  • 변상선
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.197-199
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    • 2016
  • 최근 약 10년 동안, 인지무선환경에서 1차사용자와 2차사용자간의 스펙트럼 공유를 시장 (market) 논리와 접목시키는 연구들이 활발하게 진행되어 왔다. 즉, 1차사용자가 자신이 소유하고 있는 주파수 자원을 2차사용자에게 금전적 보상을 받고 대여하는 형태를 고려하는 것이다. 그리고, 이에 대한 시장의 평형 (market equilibrium)을 이론적으로 제시하는 것이 그 연구들의 주요 목표이다. 우리는 이 논문에서, 1차사용자들은 2차사용자들에게 자신들의 유휴 채널의 사용권을 대여 또는 판매하는데, 1차사용자들은 허용가능한 간섭의 양을 정해놓고, 2차사용자가 그 간섭의 양을 초과하게 되면 금전적인 보상을 받는 시장 모델을 고려한다. 그리고, 각 2차사용자는 자신들이 1차사용자들에게 지급할 수 있는 예산에는 제한이 있는 상황도 추가 고려한다. 2차사용자의 재화는 자유공간상에서 획득 가능한 전송률이고 1차사용자의 재화는 금전적인 순이득 (net profit)이다. 우리는 이러한 인지무선네트워크 시장을 확장된 Fischer 마켓으로 모델링하고, Eisenberg-Gale convex program을 통해 마켓 균형을 찾는 방법을 제안한다.

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인지무선통신 기반의 이중 분류법 알고리즘을 적용한 백스케터 통신의 성능 (Performance of Backscatter Communications Using Two-Level Classification Algorithm Based on Cognitive Radio Sensor Networks)

  • 김도균;홍승관;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.52-57
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    • 2016
  • 백스케터 신호는 신호의 세기가 미약하여 신호 간섭과 채널 영향에 큰 영향을 받는다. 본 논문에서는 백스케터 통신을 위한 주파수 대역을 찾는 인지 무선 통신 시스템 기반의 이중 알고리즘을 제안한다. 이중 알고리즘은 유휴 채널과 에너지 효율에 대한 정보와 주파수 채널의 상태를 파악하여 최적의 주파수 채널을 제공한다. 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘을 적용한 백스케터 통신의 성능을 확인하고, 백스케터 통신에서 제안한 알고리즘의 성능향상을 입증한다.

스펙트럼 센싱을 적용한 인지 무선 기반 백스케터 네트워크의 주파수 선택 기법 (Frequency Selection Methods in RF-Powered Backscatter Cognitive Radio Networks with Spectrum Sensing)

  • 홍승관;이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.98-102
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    • 2017
  • 이 논문에서는 백스케터 통신에 기반한 무선 센서인 보조 사용자의 성능을 향상시키기 위해 인지 무선 기반 백스케터 네트워크를 연구한다. 제안 된 모델에서, 캐리어 이미터를 추가하고 스펙트럼 센싱 정보를 활용하기 위해 이중감쇄를 피하는 것을 고려한다. 기본 채널이 사용 중일 때 보조 사용자는 Hybrid-Access Point(H-AP)와 캐리어 이미터를 통해 채널에서 RF 에너지를 수집 할 수 있다. 채널이 유휴 상태가 되면 보조 사용자는 수확된 에너지를 사용하여 무선 센서를 작동시키고 스펙트럼 센싱 후, 캐리어 이미터를 통해 백스케터 통신을 수행한다. 따라서 우리는 다수의 태그가 존재하는 벡스케터 채널을 deterministic과 멀티소스 요소로 수학적 모델링한다. 제안한 통신 환경에서 WiFi 신호를 활용한 벡스케터 통신의 BER 성능을 보인다.

다중 홉 무선 인지 시스템에서 효과적인 무선 자원 할당 (Efficient Radio Resource Allocation for Cognitive Radio Based Multi-hop Systems)

  • 신정채;민승화;조호신;장윤선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5A호
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    • pp.325-338
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    • 2012
  • 본 논문에서는 무선 인지(Cognitive Radio, CR) 기반의 다중 홉 릴레이 전송 환경에서 링크별 가용 주파수 자원을 할당하는 문제를 다룬다. 경로 탐색, 채널 센싱 및 판단, 자원 할당의 3단계 시나리오를 제시하고 컬러 다중 그래프 모델과 시분할 된 프레임 구조를 토대로 서비스 받는 사용자의 수를 최대화하는 최적화 문제로 수학적 모델링을 한다. 이에 대한 해법으로 단말 선택, 릴레이 및 경로 선택 그리고 각 홉별 주파수 자원 선택의 3단계로 구성되는 부 최적화된 종합적 자원관리 방안을 제시한다. 모의실험에서는 홉-별 시분할 된 프레임 구조를 가지는 셀룰러 기반 2차 시스템을 고려하였으며, 다중 홉 통신과 단일 홉 통신 간의 성능을 비교를 통해 무선인지 시스템에서 다중 홉 통신의 필요성을 보였다. 또한 다중 홉 통신 가운데 가장 우수한 홉 수와 그 환경에 대해 살펴보았다.

무선 센서네트워크에서 시설물 관리를 위한 영상제어 게이트웨이 설계 (A Design of Gateway with Video Control for Facility Management in Wireless Sensor Networks)

  • 최병철;이병복;배명남;이인환;전종암
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1053-1054
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    • 2009
  • 무선 센서네트워크에서 지상시설물 관리를 위하여 대상 시설물에 대한 이벤트 발생 메시지 및 상황보고 메시지에 의한 데이터 수집 및 분석에 따르는 기존의 방식에 의해서는 시설물 상황 파악의 한계를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 무선 센서네트워크에 적용되는 게이트웨이 기술에 영상 카메라를 이용한 영상제어 게이트웨이를 제안한다. 영상제어 게이트웨이를 적용함으로서 이벤트가 발생한 해당 센서노드에 대한 상황을 영상으로 인지하고 운용자 및 관리자의 시각적인 영상 정보 확인으로 관리대상 시설물의 상황 파악에 대한 정확도 및 신뢰도를 증대시킬 수 있다.

Bluetooth 의 OPP 를 적용한 Embedded System 의 구현과 성능 향상 (Performance Improvement and Implementation of Embedded System with Bluetooth OPP)

  • 이찬향;이태진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1259-1263
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    • 2007
  • Wireless LAN 외에도 무선 전송 기술은 종류는 다양하지만 비교적 인지도 및 사용성이 낮아 평범한 사용자들에게 친숙하지 않았고 따라서 호환성과 친밀감이 다소 결여된 면이 있다. 그러나 저전력을 소모해야 하는 일반적인 Embedded System 에 적용되는 무선 전송 기술로서 Wireless LAN 보다는 Bluetooth 와 같은 무선 통신 규약이 적용될 필요가 있다. 이에 대하여 Bluetooth 의 OPP(Object Push Profile)는 다른 Bluetooth Profile 에 비하여 가볍고 또한 사용이 어렵지 않으므로, 빠르게 진보하고 있는 무선 전송 기술의 적용 사례 중 하나로서 Bluetooth 의 OPP 를 적용한 Embedded System 을 구현하고, Bluetooth USB Dongle 와 Embedded System 간의 다리 역할을 하는 HCI(Host Controller Interface) layer 에서의 속도의 제약을 가져오는 요인을 개선하는 새로운 알고리즘을 제시하고자 한다.