• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.20-25
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• 2014

본 논문에서는 멀티콥터의 원활한 주파수 사용과 에너지 충전을 위하여 효율적인 스펙트럼 센싱기술을 제안한다. 제안된 구조는 Ad-hoc network를 기반으로 한 Spectrum sensing의 성능을 향상시키는데 중점을 둔다. 우선 Cooperative Spectrum sensing, Ad-hoc based Spectrum sensing의 기본원리와 단점을 설명한다. 이러한 점을 보완하여 인지 무선 시스템 기반 ad-hoc 네트워크에서도 신호들의 detection probability를 향상시키기 위하여 2차 사용자의 ad-hoc 단말들에게 보다 높은 1차 사용자의 전송 파워를 실어 주기 위한 beamforming 기법을 이용한다. 실험 결과는 신호검출 성능으로 보여주며, 본 논문의 실험결과는 ad-hoc 기반 인지 무선 시스템에 적용 가능하다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권5호
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• pp.121-127
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• 2009

이동 Ad hoc 네트워크 (MANET: Mobile Ad-hoc Network)는 기존의 통신 인프라의 구축 여부와 무관하게 무선 단말기 기간의 통신이 가능한 네트워크이다. Ad hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 무선 인지 시스템이 Ad hoc네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 단일 스펙트럼 센싱 및 협력 스펙트럼 센싱과 비교하여 Ad hoc 네트워크가 적용된 무선인지 시스템에서의 스펙트럼 센싱의 성능이 향상됨을 모의 실험 및 성능 분석을 통하여 나타내도록 한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.75-79
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• 2011

이동 Ad hoc 네트워크 (MANET: Mobile Ad-hoc Network)는 기존의 통신 인프라의 구축 여부와 무관하게 무선 단말기간의 통신이 가능한 네트워크이다. Ad hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 무선 인지 시스템이 Ad-hoc네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 AWGN 과 Rayleigh 채널 환경에서, 기존의 단일 스펙트럼 센싱 및 협력 스펙트럼 센싱과 비교하여 Ad-hoc 네트워크가 적용된 무선인지 시스템에서의 스펙트럼 센싱의 성능이 향상됨을 모의실험 및 성능 분석을 통하여 나타내었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권6호
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• pp.113-119
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• 2010

애드 혹 네트워크를 구성하는 무선기기들은 일반적으로 소출력 기기로서 ISM대역을 사용하였다. 그러나 무선 서비스의 사용률이 급격하게 증가함에 따라 ISM대역의 주파수 부족현상이 나타나게 되었고 주파수 부족현상을 해소하기 위하여 애드 혹 인지무선시스템이 제안되었다. 본 논문은 소출력 무선기기로 구성된 애드 혹 무선인지 시스템에서 전력소모를 줄이면서 효과적으로 유휴주파수를 검출하기 위한 스펙트럼 센싱을 제안하였다. 본 논문에서 면허 사용자와 CR 기기 사이의 무선 채널은 가우시안 (Gaussian) 채널로 모델링 하였으며 모든 CR 기기와 면허 사용자와의 거리는 모두 다르다고 가정하였고, 애드 혹 네트워크를 구성하는 CR 기기간의 채널은 완벽한 (Perfect) 채널이며 거리는 근거리로 가정하였다. CR 기기는 에너지 검출 방식을 사용하여 면허 사용자의 스펙트럼을 센싱하였다. 실험결과 상위 레벨의 에너지 값을가진 CR 기기의 센싱정보를 결합한 센싱방법이 모든 CR 기기의 센싱정보를 결합한 센싱방법에 비하여 높은 스펙트럼 센싱 성능을 나타내었으며, 향후 제안된 스펙트럼 센싱 방법을 통해 저소비전력으로 효과적인 스펙트럼 센싱을 수행하는데 참조 할 수 있다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제12권2호
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• pp.97-103
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• 2014

In spectrum sensing, there is a tradeoff between the probability of missed detection and the probability of a false alarm according to the value of the sensing threshold. Therefore, it is important to determine the sensing threshold suitable to the environment of cognitive radio networks. In this study, we consider a cognitive radio-based ad hoc network where secondary users directly communicate by using the same frequency band as the primary system and control their transmit power on the basis of the distance between them. First, we investigate a condition in which the primary and the secondary users can share the same frequency band without harmful interference from each other, and then, propose an algorithm that controls the sensing threshold dynamically on the basis of the transmit power of the secondary user. The analysis and simulation results show that the proposed sensing threshold control algorithm has low probabilities of both missed detection and a false alarm and thus, enables optimized spectrum sharing between the primary and the secondary systems.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권2호
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• pp.188-194
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• 2012

Cognitive networks (CNs) are capable of enabling dynamic spectrum allocation, and thus constitute a promising technology for future wireless communication. Whereas, the implementation of CN will lead to the requirement of an increased energy-arrival rate, which is a significant parameter in energy harvesting design of a cognitive user (CU) device. A well-designed spectrum-sensing scheme will lower the energy-arrival rate that is required and enable CNs to self-sustain, which will also help alleviate global warming. In this paper, spectrum sensing in a multi-user cognitive ad hoc network with a wide-band spectrum is considered. Based on the prospective spectrum sensing, we classify CN operation into two modes: Distributed and centralized. In a distributed network, each CU conducts spectrum sensing for its own data transmission, while in a centralized network, there is only one cognitive cluster header which performs spectrum sensing and broadcasts its sensing results to other CUs. Thus, a wide-band spectrum that is divided into multiple sub-channels can be sensed simultaneously in a distributed manner or sequentially in a centralized manner. We consider the energy consumption for spectrum sensing only of an analog-to-digital convertor (ADC). By formulating energy consumption for spectrum sensing in terms of the sub-channel sampling rate and whole-band sensing time, the sampling rate and whole-band sensing time that are optimal for minimizing the total energy consumption within sensing reliability constraints are obtained. A power dissipation model of an ADC, which plays an important role in formulating the energy efficiency problem, is presented. Using AD9051 as an ADC example, our numerical results show that the optimal sensing parameters will achieve a reduction in the energy-arrival rate of up to 97.7% and 50% in a distributed and a centralized network, respectively, when comparing the optimal and worst-case energy consumption for given system settings.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.91-96
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• 2012

Ad-hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc 네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 하지만 인지무선 기반 ad-hoc 네트워크에서 1차 사용자의 센싱 정보를 취합해서 1차 사용자의 존재 유무를 판단하는 클러스터 헤드의 선정에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 인지 무선 기반 ad-hoc 네트워크 시스템에서 각 ad-hoc 단말기내의 클러스터 헤드 선정 방법과 그에 따른 신호 검출 성능을 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.632-639
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• 2012

Ad-hoc 네트워크는 음영 지역, 재난 지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만, 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원 정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc 네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 하지만 기존 스펙트럼 센싱에 있어 임계치가 정적으로 작용하므로 detection probability가 낮게 검출되는 단점이 있다. 이러한 점을 보완하여 신호들의 detection probability를 향상시키기 위해 adaptive threshold를 이용할 것이다. 본 논문에서는 동적인 임계치를 이용하여 수신 신호의 power에 따라 임계치가 변화하여 신호들의 detection probability를 향상시키는 센싱 성능을 보여 준다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.48-52
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• 2010

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3335-3356
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• 2015

In this paper, we analyze the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in a log-normal shadow fading environment. Considering secondary user and primary user's locations and primary user's active state are randomly distributed according to a homogeneous Poisson process and taking into account the spectrum sensing efficiency of secondary user, we derive mathematical models to investigate the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in three aspects and compare with the connectivity of ad-hoc networks. First, from the viewpoint of a secondary user, we study the communication probability of that secondary user. Second, we examine the possibility that two secondary users can establish a direct communication link between them. Finally, we extend to the case of finding the probability that two arbitrary secondary users can communicate via multi-hop path. We verify the correctness of our analytical approach by comparing with simulations. The numerical results show that in cognitive radio ad-hoc networks, high fading variance helps to remarkably improve connectivity behavior in the same condition of secondary user's density and primary user's average active rate. Furthermore, the impact of shadowing on wireless connection probability dominates that of primary user's average active rate. Finally, the spectrum sensing efficiency of secondary user significantly impacts the connectivity features. The analysis in this paper provides an efficient way for system designers to characterize and optimize the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in practical wireless environment.