• 한국통신학회논문지
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• 제33권11A호
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• pp.1013-1020
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• 2008

코그니티브 라디오(cognitive radio) 기술 중 같은 지역에서 코그니티브 사용자와 우선사용자가 주파수를 공유하여 사용하는 방법은 단위 지역 당 주파수 사용효율을 향상시킬 수 있는 중요한 기술로 인식되고 있다. 본 논문에서는 코그니티브 라디오 시스템이 우선사용자에게 간섭을 미치지 않으며 동일 지역에서 우선사용자와 주파수를 공유할 수 있는 직교 빔 형성 방법을 제안한다. 제안된 방법은 우선사용자의 채널상태정보(channel state information)로부터 얻어진 부공간에 직교하는 코그니티브 라디오 사용자를 위한 부공간을 형성함으로써 우선사용자에게 간섭을 주지 않으며 주파수를 공유할 수 있는 코그니티브 라디오 사용자를 위한 다중 빔을 생성한다. 그러고, 코그니티브 라디오 시스템의 합 용량을 증가시키기 위해 기회적 무선자원할당 기법을 적용하였다. 전산모의 실험을 통해 제안된 주파수 공유 방법이 우선사용자에게 간섭을 주지 않음을 보였고 코그니티브 라디오 기지국이 2개의 안테나를 사용할 경우 시스템 합용량이 일반 셀룰라 시스템의 빔 포밍을 적용한 결과와 유사하게 사용자 20명에서 최대 2.72bps/Hz를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10B호
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• pp.621-629
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• 2007

CR 네트워크에서의 무선 채널은 일반적으로 우선 사용자에 의해 점유되어 사용하지 못하는 채널과 점유되지 않은 사용 가능한 채널로 분류된다. 하지만 이러한 채널 분류는 CR 노드와 우선 사용자의 시간적 특성만 고려하고, 공간적 특성을 고려하지 않아 유휴 주파수 자원 확보에 비효율적이다. 이에 본 논문에서는 중앙 집중형 CR 네트워크 환경에서 기존방식의 단점을 극복하여 유휴 주파수 자원을 보다 효율적으로 확보할 수 있는 새로운 채널 분류 방법을 제안하며, 제안하는 채널 분류 방법의 효율성을 수학적으로 분석한다. 이와 더불어 정의한 채널분류를 이용하여 주파수 자원이 매우 동적으로 변화하는 환경에서도 상하향 제어 채널 확보를 용이하게 확보할 수 있는 랑데부 알고리즘을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.123-127
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• 2009

Cognitive Radio 환경에서 서비스영역 밖에 있는 사용자는 통신을 하지 못하도록 규정을 하고 있다. 그 이유는 주사용자가 서비스를 제공받는데 피해나 간섭의 영향을 대비하기 위해서이다. 이와 같은 규정이 보장된다면, CR 사용자는 서비스 영역 밖에서도 충분히 서비스를 제공받을 수 있게 된다. 본 논문에서는 주 사용자에게 과도한 간섭을 발생시키지 않는 실용적 시스템에 대한 논의, 즉, 제안된 기법을 통해 부사용자를 위한 가능한 이득이 주사용자에게 비간섭이 되는 사항에 중점을 둔다. 본 논문에서는 그 방법을 BBA(Bi-directional Beamforming Antenna), 즉 지향성 양방향 안테나를 이용하여 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.66-74
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• 2007

Cognitive Radio System은 주변 환경을 인지하여 시간적, 공간적으로 가용할 수 있는 채널을 확보하여 사용하는 시스템이다. CR시스템은 Incumbent User에 대한 간섭이 없는 조건 하에서 이용 가능한 채널을 효율적으로 써야한다는 엄격한 규정이 있다. 본 논문에서는 CR시스템에서 상향링크에서 일어날 수 있는 간섭을 회피하기 위한 방법으로 Reporter를 이용하여 이웃 셀로 Incumbent user의 상황을 보고하여 채널이용을 제한함으로서 간섭이 없는 상태에서 각 셀에서 보다 많은 채널을 이용하기 위한 방안을 알아본다. 이를 통해 같은 resource에 대해 보다 공간적으로 넓은 지역에서 채널을 이용할 수 있어 보다 높은 throughput을 확보할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.60-67
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• 2007

주파수 대역의 사용 유무를 판단하는데 스펙트럼 센싱의 결과는 중요하다. 스펙트럼 센싱은 CR 시스템에서 주파수 대역을 확인하는 역할을 한다. 본 논문에서 에너지 검출 기반의 센싱 기법에 자기상관함수를 적용하여 제안하였다. 이는 수신된 신호에 자기 상관함수를 적용하여 에너지 검출기반의 성능을 향상시켰다. 이 방법은 평균 및 자기 상관함수와 같은 확률적인 파라메터들이 시간에 따라 주기적으로 변하는 특성을 갖는 Cycolstationary 프로세서와는 다른 접근 방법이다. 본 논문에서 제안된 센싱 방법은 열악한 통신환경에서 보다 효과적일 것이다. 만약 CR 시스템에서 유휴주파수 대역을 찾기 위한 센싱 과정에 본 논문에서 제안한 방법을 적용하면, 에너지 검출기반의 센싱 기법의 장점인 구조적 간단함과 빠른 스펙트럼 검출 결과를 얻을 수 있을 것이다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권5호
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• pp.285-297
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• 2014

This paper presents the results of an investigation into bi-directional communication in spectrum sharing-based cognitive radio (Bi-CR) systems. A Bi-CR system can increase the spectral efficiency significantly by sharing the spectrum and through the bi-directional use of spatial resources for two-way communication. On the other hand, the primary user experiences more interference from the secondary users in a Bi-CR system. Satisfying the interference constraint by simply reducing the transmission power results in performance degradation for secondary users. In addition, secondary users also experience self-interference from echo channels due to full duplexing. These imperfections may weaken the potential benefits of the Bi-CR system. Therefore, a new way to overcome these defects in the Bi-CR system is needed. To address this need, this paper proposes some novel power allocation schemes for the Bi-CR system. This contribution is based on two major analytic environments, i.e., noise-limited and interference-limited environments, for providing useful analysis. This paper first proposes an optimal power allocation (OPA) scheme in a noise-limited environment and then analyzes the achievable sum rates. This OPA scheme has an effect in the noise-limited environment. In addition, a power allocation scheme for the Bi-CR system in an interference-limited environment was also investigated. The numerical results showed that the proposed schemes can achieve the full duplexing gain available from the bi-directional use of spatial resources.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.347-352
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• 2017

본 논문에서는 셀룰러 기반 무선 인지망에서 스펙트럼 인지(CR)기술을 이용하여 모바일 사용자의 핸드오버 호의 손실확률을 줄이는 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 모바일이 방문할 셀을 Ziv-Lempel 알고리듬을 이용하여 예측하고, 방문할 셀에 할당된 채널이 부족할 때는 CR기술에 기초한 스펙트럼 홀 자원을 예측하여 모바일 사용자를 지원한다. 스펙트럼 홀 자원의 크기는 신경망기법으로 예측하며, 예측된 스펙트럼 홀 자원은 핸드오버 호가 초기 발생 호 보다 우선하여 사용할 수 있게 한다. 시뮬레이션을 통하여 셀룰러 이동 통신망에 CR기술을 사용함으로써 모바일 사용자의 핸드오버 호 손실확률을 줄일 수 있음을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.37-43
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• 2012

본 논문은 광대역 센싱을 수행하기 위한 방법으로 다중 협대역을 사용하여 한번에 센싱하는 방법을 제안한다. 센싱의 신뢰성을 높이기 위한 방안으로써 면허사용자와 CR사용자의 거리에 따른 가중치가 적용된 결합방식인(DWC : Distance based weight combining) 기법을 사용한 에너지 검출 기반 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 이에 따른 시스템 모델의 모의 실험 결과를 분석한다. 면허 사용자와 CR사용자 사이의 무선 채널은 가우시안 채널로 모델링하였다. 에너지 검출법을 위한 임계값은 각 채널의 SNR(Signal to Noise Ratio)에 따라 다르게 적용 되고, 각 채널의 잡음 신호의 평균값으로 가정한다.

• 전기학회논문지
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• 제60권9호
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• pp.1767-1769
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• 2011

In a CR (cognitive radio) network, channel selection is one of the important issues for the efficient channel utilization. When the CR user exploits the spectrum of primary network, the interference to the primary network should be minimized. In this paper, we propose a spectrum hole prediction based channel selection scheme to minimize the interference to the primary network. To predict spectrum hole, statistic properties of primary user's traffic is used. By using the predicted spectrum hole, channel is selected and it can reduce the possibility of interference to the primary user and increase the efficiency of spectrum utilization. The performance of proposed channel selection scheme is evaluated by the computer simulation.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2755-2773
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• 2015

Cooperative spectrum sensing increases the detection performance in a cognitive radio network, based on the number of sensing nodes. However, as the number of sensing nodes increases, the reporting overhead linearly increases. This paper proposes two kinds of cooperative spectrum sensing with limited reporting in a centralized cognitive radio network, a soft combination with threshold-based reporting (SC-TR) and a soft combination with contention-based reporting (SC-CR). In the proposed SC-TR scheme, each sensing node reports its sensing result to the fusion center through its own reporting channel only if the observed energy value is higher than a decision threshold. In the proposed SC-CR scheme, sensing nodes compete to report their sensing results via shared reporting channels. The simulation results show that the proposed schemes significantly reduce the reporting overhead without sacrificing the detection performance too much.