• 제목/요약/키워드: Cognitive efficiency

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Spectrum- and Energy- Efficiency Analysis Under Sensing Delay Constraint for Cognitive Unmanned Aerial Vehicle Networks

  • Zhang, Jia;Wu, Jun;Chen, Zehao;Chen, Ze;Gan, Jipeng;He, Jiangtao;Wang, Bangyu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권4호
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    • pp.1392-1413
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    • 2022
  • In order to meet the rapid development of the unmanned aerial vehicle (UAV) communication needs, cooperative spectrum sensing (CSS) helps to identify unused spectrum for the primary users (PU). However, multi-UAV mode (MUM) requires the large communication resource in a cognitive UAV network, resulting in a severe decline of spectrum efficiency (SE) and energy efficiency (EE) and increase of energy consumption (EC). On this account, we extend the traditional 2D spectrum space to 3D spectrum space for the UAV network scenario and enable UAVs to proceed with spectrum sensing behaviors in this paper, and propose a novel multi-slot mode (MSM), in which the sensing slot is divided into multiple mini-slots within a UAV. Then, the CSS process is developed into a composite hypothesis testing problem. Furthermore, to improve SE and EE and reduce EC, we use the sequential detection to make a global decision about the PU channel status. Based on this, we also consider a truncation scenario of the sequential detection under the sensing delay constraint, and further derive a closed-form performance expression, in terms of the CSS performance and cooperative efficiency. At last, the simulation results verify that the performance and cooperative efficiency of MSM outperforms that of the traditional MUM in a low EC.

인지 라디오 네트워크에서 에너지 하베스팅을 고려한 에너지 효율적 자원 할당 방안 (Energy Efficient Resource Allocation with Energy Harvesting in Cognitive Radio Networks)

  • 이기송;이웅섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1255-1261
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    • 2016
  • 무선신호로부터 전력을 수집하는 에너지 하베스팅 기술은 센서의 전원 부족 문제를 해결하고, 무선네트워크의 수명을 향상시킬 수 있는 방안으로 최근 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 최적화 기법을 이용하여 에너지 하베스팅이 가능한 인지 라디오 네트워크에서 제 2 사용자의 에너지 효율성을 최대화하기 위한 센싱 시간 및 파워 할당 해를 도출하고, 이를 이용하여 반복 기반의 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 최적의 에너지 효율을 달성함을 보이고, 기존방안(Max rate scheme)과의 비교를 통해 제안 방안의 우수성을 보인다.

센싱 시간의 최적화를 통해 인지 무선 센서 네트워크를 위한 효율적인 스펙트럼 센싱 (Efficient Spectrum Sensing for Cognitive Radio Sensor Networks via Optimization of Sensing Time)

  • 공판화;조진성
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권12호
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    • pp.1412-1419
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    • 2016
  • 인지 무선 센서 네트워크 (CRSNs)에서 보조 사용자가 (SUs) 주 사용자 (PUs)에 간섭을 주지 않고 기회주의적 방식으로 라이선스 대역을 사용할 수 있다. SUs가 스펙트럼 센싱을 통해 PU의 존재 여부를 확인할 수 있다. 그리고 센싱 시간은 스펙트럼 센싱의 중요한 파라미터이다. 센싱 시간은 센싱 성능과 스루풋 간의 균형을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 다른 관점에서 이 균형을 탐구하기를 통해 스펙트럼 센싱을 위한 새로운 기법을 제안한다: a) PU의 검출 (SSPD)과 b)스루풋(SSST)을 극대화을 위한 스펙트럼 센싱이다. 제안한 기법에서 현재 프레임의 첫 번째 센싱 결과에 따라 동적인 두 번째 스펙트럼 센싱을 수행한다. CRSNs에서 에너지 제약을 때문에 네트워크 에너지 효율도 센싱 시간의 최적화를 통해 최대화된다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 SSPD과 SSST가 각각의 에너지 효율과 스루풋의 성능을 향상시킬 수 있음을 검증하였다.

물류서비스제공자(3PL)와 이용자간의 물류서비스 품질 인식의 차이 연구 (A Study on Third Party Logistics Services: User versus Provider Perspectives)

  • 김혜진;김종훈
    • 대한교통학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.7-14
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 기존의 연구와 달리 실증분석을 통해 3PL서비스 품질에 대한 서비스제공자와 이용자 사이의 인식차이를 연구하는데 있다. 조사결과 3PL 서비스 품질을 구성하는 신뢰성, 효율성, 유형성, 반응성, 적시성의 5개 요소가 확인되었다. 아울러 이들 5개 요소에 대하여 3PL업체와 고객 사이에 중요도와 만족도 면에서 모두 유의한 차이가 나타났다. 특히 중요도의 인지적 차이는 효율성에 대해 가장 크게 나타났다. 적시성에 대해서는 서비스제공자, 화주 모두 그 중요성을 가장 크게 인지하였다. 한편 만족도에 대한 인지적 차이는 반응성에 대해 가장 그 차이가 크게 나타났다. 아울러 화주의 만족도가 반응성, 효율성 면에서 특히 떨어짐이 주목된다. 이러한 인식의 차이들을 줄임으로써 고객만족을 향상시키는 것이 3PL 서비스 제공자의 전략적 과제일 수밖에 없다.

코그니티브 라디오 시스템에서의 전력 제어를 이용한 무선 자원 공유 (Radio Resource Sharing using Power Control of Base-station in Cognitive Radio System)

  • 권양수;지영근;정재학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10A호
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    • pp.1057-1064
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    • 2007
  • 코그니티브 라디오(CR: Cognitive Radio)는 사업자에게 할당되어 있지만 실제로 사용되지 않는 주파수 대역을 이용하는 기술로써 IEEE 802.22 WRAN(Wireless Regional Access Network)에서 국제표준이 진행되고 있다. 이 표준에서 우선사용자가 채널 사용을 하게 도면 CR 사용자는 우선사용자의 신호 복호를 보장하기 위해 해당 채널의 사용을 종료하고 다른 채널을 이용하여야 하므로, 해당 채널을 통해 통신을 할 수 없고 채널 이동시 데이터의 전송이 지연되기 때문에 CR 사용자에 대한 서비스 품질의 보장이 어렵다. 본 논문은 이 문제를 최소화하기 위해 CR 기지국의 전력 제어를 통해 우선사용자 신호의 복호를 보장하고 단위 면적당 스펙트럼 효율을 향상시키는 방법과 통신을 종료하는 CR 사용자의 수를 최소화하는 무선 자원 공유 방법을 제안한다. 전산모의실험을 통해 제안된 무선 자원 공유 방법이 단위 면적당 스펙트럼 효율을 향상시키고 통신 중단확률이 줄어드는 것을 보였다.

Area-Power Trade-Offs for Flexible Filtering in Green Radios

  • Michael, Navin;Moy, Christophe;Vinod, Achutavarrier Prasad;Palicot, Jacques
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권2호
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    • pp.158-167
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    • 2010
  • The energy efficiency of wireless infrastructure and terminals has been drawing renewed attention of late, due to their significant environmental cost. Emerging green communication paradigms such as cognitive radios, are also imposing the additional requirement of flexibility. This dual requirement of energy efficiency and flexibility poses new design challenges for implementing radio functional blocks. This paper focuses on the area vs. power trade-offs for the type of channel filters that are required in the digital frontend of a flexible, energy-efficient radio. In traditional CMOS circuits, increased area was traded for reduced dynamic power consumption. With leakage power emerging as the dominant mode of power consumption in nanoscale CMOS, these trade-offs must be revisited due to the strong correlation between area and leakage power. The current work discusses how the increased timing slacks obtained by increasing the parallelism can be exploited for overall power reduction even in nanoscale circuits. In this context the paper introduces the notion of 'area efficiency' and a metric for evaluating it. The proposed metric has also been used to compare the area efficiencies of different classes of time-shared filters.

Fuzzy 제어 기반 협력 스펙트럼 센싱 (Cooperative Spectrum Sensing Based on Fuzzy control)

  • 이미선;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.6-9
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    • 2013
  • Cognitive Radio는 유휴 스펙트럼을 찾아 환경에 맞는 통신방식과 주파수 대역폭을 능동적으로 판단해 재활용하는 지능적인 간섭회피로 방식으로 스펙트럼을 공유하여 전파자원효율을 극대화 하는 기술이다. 이때 PU에 간섭을 일으키지 않기 위한 스펙트럼 센싱 기술이 중요하다. 하지만 상황에 따라 스펙트럼 센싱 알고리즘을 선택할수 있다면 좀더 효율적 센싱을 할수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 퍼지컨트롤러를 통해 에너지검출, 자기상관검출,M atched filter 검출 등을 개별 센싱에 반영하는 시스템 모델을 제안하고 분석한다.

Non-Cooperative Game Joint Hidden Markov Model for Spectrum Allocation in Cognitive Radio Networks

  • Jiao, Yan
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제7권1호
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    • pp.15-23
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    • 2018
  • Spectrum allocation is a key operation in cognitive radio networks (CRNs), where secondary users (SUs) are usually selfish - to achieve itself utility maximization. In view of this context, much prior lit literature proposed spectrum allocation base on non-cooperative game models. However, the most of them proposed non-cooperative game models based on complete information of CRNs. In practical, primary users (PUs) in a dynamic wireless environment with noise uncertainty, shadowing, and fading is difficult to attain a complete information about them. In this paper, we propose a non-cooperative game joint hidden markov model scheme for spectrum allocation in CRNs. Firstly, we propose a new hidden markov model for SUs to predict the sensing results of competitors. Then, we introduce the proposed hidden markov model into the non-cooperative game. That is, it predicts the sensing results of competitors before the non-cooperative game. The simulation results show that the proposed scheme improves the energy efficiency of networks and utilization of SUs.

정보영재아들의 인지적 특성에 관한 연구 (A Study on Cognitive Characteristics of Information Gifted Children)

  • 김갑수
    • 정보교육학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.191-198
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    • 2013
  • 지금까지 수학 및 과학에 대한 비인지적 또는 인지적인 영재성에 대한 연구들은 많이 있다. 또한 일반적인 영재아들에 대한 영재성에 대한 연구들이 많이 있다. 그러나 정보 영재에 대한 영재성에 대한 연구는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 정보 영재아들에 대한 인지적인 영재성을 정의하고, 영재성에 적합한 정보 문제들을 개발하여 적용하였다. 본 연구에서 정보 영재들의 인지적인 영재성은 정보 구조 기억력, 규칙화 능력, 추론화 능력, 효율화 능력, 일반화 능력, 구조화 능력, 추상화 능력으로 정의하였고, 각 능력에 대한 실제 능력을 측정하는 문제들에 대한 사례로 개발하였다. 제안한 정보 영재들의 인지적인 영재성에 대한 특성들은 정보 영재 교육 대상자들의 성취도와 상관 관계를 분석한 결과 많은 상관관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 정보 영재들의 영재성 평가에서도 활용할 수 있고, 정보 영재 교육 프로그램 개발에도 활용할 수 있다.

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인지 기반 MB-OFDM UWB 시스템에서의 간섭 회피 기술 (Interference Avoidance Technology in Cognitive Based MB-OFDM UWB System)

  • 성태경;원영수;조형래
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.677-687
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    • 2008
  • 본 논문에서 제안한 무선 인지 기반 초광대역(UWB) 시스템은 주파수 자원 이용 효율성을 높이기 위한 주파수 공유 기술인 UWB와 무선 인지 기술이 결합된 기술로, 본 논문에서는 무선 인지 기술을 이용하여 타 시스템과의 간섭을 회피하여 성능 향상을 보임을 확인하고자 한다. 본 논문에서는 타 통신 시스템과의 간섭 문제를 해결하기 위하여 무선 인지 기술을 MB-OFDM UWB 시스템에 적용하였으며, 간섭 신호 측정을 위한 방안으로는 FCC에서 제안한 간섭 온도 모델을 사용하였다. 간섭 온도 측정을 통해 시스템의 채널 용량을 계산한 후 간섭 상황을 해결하는 방안을 제안한다. 계산 과정의 인지 엔진의 연산 알고리즘으로는 유전 알고리즘을 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방식은 현재 문제시될 수 있는 UWB 통신 시스템에서의 간섭 문제를 해결하는데 좋은 효과가 있음을 확인하였다.