• 제목/요약/키워드: Cognitive radio technology

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Joint Subcarriers and Power Allocation with Imperfect Spectrum Sensing for Cognitive D2D Wireless Multicast

  • Chen, Yueyun;Xu, Xiangyun;Lei, Qun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권7호
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    • pp.1533-1546
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    • 2013
  • Wireless multicast is considered as an effective transmission mode for the future mobile social contact services supported by Long Time Evolution (LTE). Though wireless multicast has an excellent resource efficiency, its performance suffers deterioration from the channel condition and wireless resource availability. Cognitive Radio (CR) and Device to Device (D2D) are two solutions to provide potential resource. However, resource allocation for cognitive wireless multicast based on D2D is still a great challenge for LTE social networks. In this paper, a joint sub-carriers and power allocation model based on D2D for general cognitive radio multicast (CR-D2D-MC) is proposed for Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) LTE systems. By opportunistically accessing the licensed spectrum, the maximized capacity for multiple cognitive multicast groups is achieved with the condition of the general scenario of imperfect spectrum sensing, the constrains of interference to primary users (PUs) and an upper-bound power of secondary users (SUs) acting as multicast source nodes. Furthermore, the fairness for multicast groups or unicast terminals is guaranteed by setting a lower-bound number of the subcarriers allocated to cognitive multicast groups. Lagrange duality algorithm is adopted to obtain the optimal solution to the proposed CR-D2D-MC model. The simulation results show that the proposed algorithm improves the performance of cognitive multicast groups and achieves a good balance between capacity and fairness.

Cognitive Radio 기술 기반의 TV Whitespace대역 WRAN 시스템의 RF 송.수신기 구현 (Implementation of a RF transceiver for WRAN System Using Cognitive Radio Technology in TV Whitespace Band)

  • 민준기;황성호;김기홍;박용운
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5A호
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    • pp.496-503
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    • 2010
  • 본 논문은 IEEE802.22 표준을 바탕으로 하는 무선인지(Cognitive Radio) 기반의 WRAN (Wireless Regional Area Network) 시스템의 RF 송 수신기 구현에 관한 것이다. 본 시스템 단말 구현에 있어 VHF/UHF (54~862MHz)의 광대역에서 동작하는 CMOS RF 송 수신기 IC는 이중경로 직접변환 구조를 가지고 광대역 특성에 따른 대역내 고조파를 효과적으로 억압하였다. 64QAM(3/4 coding rate) OFDM신호에 대해 -31.4dB(2.7%) 이하의 EVM 특성을 얻었으며 전체 칩의 사이즈는 12.95mm2 이다. 그리고 제안된 CMOS RF 송 수신기 IC는 TDD(Time Division Duplex) 모드의 WRAN 시스템 적용에 만족하는 우수한 성능을 얻었다.

Optimization of Cooperative Sensing in Interference-Aware Cognitive Radio Networks over Imperfect Reporting Channel

  • Kan, Changju;Wu, Qihui;Song, Fei;Ding, Guoru
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권4호
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    • pp.1208-1222
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    • 2014
  • Due to the low utilization and scarcity of frequency spectrum in current spectrum allocation methodology, cognitive radio networks (CRNs) have been proposed as a promising method to solve the problem, of which spectrum sensing is an important technology to utilize the precious spectrum resources. In order to protect the primary user from being interfered, most of the related works focus only on the restriction of the missed detection probability, which may causes over-protection of the primary user. Thus the interference probability is defined and the interference-aware sensing model is introduced in this paper. The interference-aware sensing model takes the spatial conditions into consideration, and can further improve the network performance with good spectrum reuse opportunity. Meanwhile, as so many fading factors affect the spectrum channel, errors are inevitably exist in the reporting channel in cooperative sensing, which is improper to be ignored. Motivated by the above, in this paper, we study the throughput tradeoff for interference-aware cognitive radio networks over imperfect reporting channel. For the cooperative spectrum sensing, the K-out-of-N fusion rule is used. By jointly optimizing the sensing time and the parameter K value, the maximum throughput can be achieved. Theoretical analysis is given to prove the feasibility of the optimization and computer simulations also shows that the maximum throughput can be achieved when the sensing time and the parameter of K value are both optimized.

셀룰러 기반 무선 인지망에서 모바일 이동성과 신경망 스펙트럼 홀 예측에 의한 채널할당 (Channel Allocation Using Mobile Mobility and Neural Net Spectrum Hole Prediction in Cellular-Based Wireless Cognitive Radio Networks)

  • 이진이
    • 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.

WRAN을 위한 스펙트럼 센싱에 관한 연구 (A Study on Spectrum Sensing for WRAN)

  • 오상민;임종태
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.132-138
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    • 2008
  • 최근 주파수 자원 부족 문제로 인하여 무선 인지(Cognitive Radio) 기술과 같은 주파수 공유 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. CR기술의 구현을 위해서는 주파수 대역의 사용 유무를 판단하는 스펙트럼 센싱기술의 구현이 우선시 된다. IEEE 802.22 WRAN은 CR 기술을 사용한 첫 번째 표준화로 TV대역에서의 인터넷 서비스를 목표로 하고 있다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.22에 제시된 여러 센싱 기법들 중에서 협대역에서 ATSC신호를 검출하는 센싱 기법들인 에너지 검출기법, 스펙트럴 상관성 센싱 기법, 공분산을 이용한 센싱기법에 대하여 설명하고 오경보 확률이 10%일때의 미검출 확률을 통해서 성능을 분석하였다. 분석한 결과를 바탕으로 각각의 센싱 기법의 장단점을 보완할 수 있는 방법으로 에너지 검출 기법을 기반으로 하는 이중 센싱 구조를 제안하였고, 제안된 센싱구조를 실험을 통해 각각의 센싱 기법과 비교 분석하였다.

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Q Learning MDP Approach to Mitigate Jamming Attack Using Stochastic Game Theory Modelling With WQLA in Cognitive Radio Networks

  • Vimal, S.;Robinson, Y. Harold;Kaliappan, M.;Pasupathi, Subbulakshmi;Suresh, A.
    • Journal of Platform Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.3-14
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    • 2021
  • Cognitive Radio network (CR) is a promising paradigm that helps the unlicensed user (Secondary User) to analyse the spectrum and coordinate the spectrum access to support the creation of common control channel (CCC). The cooperation of secondary users and broadcasting between them is done through transmitting messages in CCC. In case, if the control channels may get jammed and it may directly degrade the network's performance and under such scenario jammers will devastate the control channels. Hopping sequences may be one of the predominant approaches and it may be used to fight against this problem to confront jammer. The jamming attack can be alleviated using one of the game modelling approach and in this proposed scheme stochastic games has been analysed with more single users to provide the flexible control channels against intrusive attacks by mentioning the states of each player, strategies ,actions and players reward. The proposed work uses a modern player action and better strategic view on game theoretic modelling is stochastic game theory has been taken in to consideration and applied to prevent the jamming attack in CR network. The selection of decision is based on Q learning approach to mitigate the jamming nodes using the optimal MDP decision process

무선 에너지 하비스팅 인지 무선 네트워크에서 최적의 채널 선택 정책을 이용한 채널 선택 (Channel Selection Using Optimal Channel-Selection Policy in RF Energy Harvesting Cognitive Radio Networks)

  • 정준희;황유민;차경현;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.1-5
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    • 2015
  • 최근 무선 에너지 하비스팅 기술이 센서와 같은 소형 IoT 디바이스들의 크기 제한으로 인한 배터리 부족 문제의 해결방법으로 각광을 받고 있다. 이 기술이 기존의 인지무선 네트워크에 적용된다면 인지 유저들의 운용시간 증가로 인한 네트워크 처리량의 증가를 기대할 수 있다. 본 논문에서는 인지 유저(Cognitive User)가 근처에서 동작 중인 우선 유저(Primary User)의 특정 거리 안에 존재할 때 우선 유저가 전송한 통신 신호로부터 무선 에너지 하비스팅을 하고 특정 거리 밖에 존재할 때 비어있는 채널을 골라 통신을 하도록 한다. 이 때 우선 유저와 인지 유저는 Homogeneous Poisson Pont Process 형태로 분포되어 있고 통신을 하고 있는 수신자들과 일정한 거리로 떨어져있다. 위와 같은 네트워크 모델에서 주어진 여러 가지 조건하에 인지 유저 네트워크 처리량을 최대화할 수 있는 전송파워, 인지 유저 밀도 제안하고 앞으로의 연구방향을 제시한다.

Applying Artificial Intelligence Based on Fuzzy Logic for Improved Cognitive Wireless Data Transmission: Models and Techniques

  • Ahmad AbdulQadir AlRababah
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권12호
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    • pp.13-26
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    • 2023
  • Recently, the development of wireless network technologies has been advancing in several directions: increasing data transmission speed, enhancing user mobility, expanding the range of services offered, improving the utilization of the radio frequency spectrum, and enhancing the intelligence of network and subscriber equipment. In this research, a series of contradictions has emerged in the field of wireless network technologies, with the most acute being the contradiction between the growing demand for wireless communication services (on operational frequencies) and natural limitations of frequency resources, in addition to the contradiction between the expansions of the spectrum of services offered by wireless networks, increased quality requirements, and the use of traditional (outdated) management technologies. One effective method for resolving these contradictions is the application of artificial intelligence elements in wireless telecommunication systems. Thus, the development of technologies for building intelligent (cognitive) radio and cognitive wireless networks is a technological imperative of our time. The functions of artificial intelligence in prospective wireless systems and networks can be implemented in various ways. One of the modern approaches to implementing artificial intelligence functions in cognitive wireless network systems is the application of fuzzy logic and fuzzy processors. In this regard, the work focused on exploring the application of fuzzy logic in prospective cognitive wireless systems is considered relevant.

창의적 전파이용을 위한 전파정책 분석 (Analysis of Radio Spectrum Policy for the Creative Usage of Radio Waves)

  • 김창주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.828-837
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    • 2014
  • 전파기술의 눈부신 발달에 따라 무선통신 기술은 물론 전파와 타 산업의 융합 기술 개발이 매우 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 소형 셀 기술과 인지 무선 기술의 발전에 따른 전파정책의 변화를 살펴보고, 이를 토대로 창의적 전파이용을 위한 주파수 정책과 기술 개발 방향을 분석한다. 특히 개방형 전파정책의 확대를 위한 전파정책 방안의 제시와 함께 이에 따른 간섭관리 방안, 그리고 관련 전파법의 개선 방안을 제안한다.

인지 무선 네트워크에서의 베이지안 추론 기반 다중로봇 위치 추정 기법 연구 (Localization Method for Multiple Robots Based on Bayesian Inference in Cognitive Radio Networks)

  • 김동구;박준구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.104-109
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    • 2016
  • In this paper, a localization method for multiple robots based on Bayesian inference is proposed when multiple robots adopting multi-RAT (Radio Access Technology) communications exist in cognitive radio networks. Multiple robots are separately defined by primary and secondary users as in conventional mobile communications system. In addition, the heterogeneous spectrum environment is considered in this paper. To improve the performance of localization for multiple robots, a realistic multiple primary user distribution is explained by using the probabilistic graphical model, and then we introduce the Gibbs sampler strategy based on Bayesian inference. In addition, the secondary user selection minimizing the value of GDOP (Geometric Dilution of Precision) is also proposed in order to overcome the limitations of localization accuracy with Gibbs sampling. Via the simulation results, we can show that the proposed localization method based on GDOP enhances the accuracy of localization for multiple robots. Furthermore, it can also be verified from the simulation results that localization performance is significantly improved with increasing number of observation samples when the GDOP is considered.