• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권6호
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• pp.1133-1146
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• 2011

Cognitive radio (CR) is considered one of the most promising next-generation communication systems; it has the ability to sense and make use of vacant channels that are unused by licensed users. Reliable detection of the licensed users' signals is an essential element for a CR network. Cooperative spectrum sensing (CSS) is able to offer better sensing performance as compared to individual sensing. The presence of malicious users who falsify sensing data can severely degrade the sensing performance of the CSS scheme. In this paper, we investigate a secure CSS scheme, based on the Kullback-Leibler Divergence (KL-divergence) theory, in order to identify malicious users and mitigate their harmful effect on the sensing performance of CSS in a CR network. The simulation results prove the effectiveness of the proposed scheme.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.33-36
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• 2010

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제12권1호
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• pp.1-7
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• 2012

In this paper, we investigated the throughput of a cognitive radio network where two primary frequency channels (PCs) are sensed and opportunistically accessed by N secondary users. The sharing sensing member (SSM) protocol is introduced to sense both PCs simultaneously. According to the SSM protocol, N SUs (Secondary User) are divided into two groups, which allows for the simultaneous sensing of two PCs. With a frame structure, after determining whether the PCs are idle or active during a sensing slot, the SUs may use the remaining time to transmit their own data. The throughput of the network is formulated as a convex optimization problem. We then evaluated an iterative algorithm to allocate the optimal sensing time, fusion rule and the number of members in each group. The computer simulation and numerical results show that the proposed optimal allocation improves the throughput of the SU under a misdetection constraint to protect the PCs. If not, its initial date of receipt shall be nullified.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.1-5
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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. 기존의 협력 스펙트럼 센싱은 협력하는 사용자들의 채널 상태만을 고려하여 임계치를 정하고 있으며, 모두 같은 고정된 오경보 확률을 적용하여 센싱하게 된다. 오경보 확률은 오류 검출과 관계가 있으며, 고정된 오경보 확률은 검출확률의 감소의 문제를 가진다. 따라서 본 논문에서는 CR사용자의 채널상태를 고려할 뿐만 아니라 채널 상태에 따른 다른 오경보 확률을 차등 적용하여 협력 스펙트럼 센싱을 하는 시스템 모델을 제안하고 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해 검출확률 향상을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제42권6호
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• pp.976-986
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• 2020

Internet of Things (IoT) is considered the future network to support wireless communications. To realize an IoT network, sufficient spectrum should be allocated for the rapidly increasing IoT devices. Through cognitive radio, unlicensed IoT devices exploit cooperative spectrum sensing (CSS) to opportunistically access a licensed spectrum without causing harmful interference to licensed primary users (PUs), thereby effectively improving the spectrum utilization. However, an open access cognitive IoT allows abnormal IoT devices to undermine the CSS process. Herein, we first establish a hard-combining attack model according to the malicious behavior of falsifying sensing data. Subsequently, we propose a weighted sequential hypothesis test (WSHT) to increase the PU detection accuracy and decrease the sampling number, which comprises the data transmission status-trust evaluation mechanism, sensing data availability, and sequential hypothesis test. Finally, simulation results show that when various attacks are encountered, the requirements of the WSHT are less than those of the conventional WSHT for a better detection performance.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권6호
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• pp.1148-1156
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• 2015

해상 인지 무선 네트워크에서는 선순위 선박이 미사용 중인 스펙트럼 자원을 차순위 선박이 기회주의적으로 사용함으로써 낮은 통신비용으로 높은 수율을 제공할 수 있다. 기존 육상 인지 무선 네트워크에서는 선순위 사용자의 사용과 유휴간의 동작상태 변화가 드물게 발생하므로 선순위 사용자의 동작상태가 차순위 사용자의 한 프레임 시간 내에서 변하지 않는다. 하지만 해상 인지 무선 네트워크에서는 육상 인지 무선 네트워크와 달리 선순위 선박의 동작상태 변화가 빈번히 발생하므로 차순위 선박의 한 프레임 시간 내에서 선순위 선박의 상태가 변할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 해상 인지 무선 네트워크에서 선순위 선박의 동작상태 변화를 고려한 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해서 협력적 스펙트럼 센싱을 사용하는 해상 인지 무선 네트워크에서 선순위 선박과 차순위 선박의 수율 성능을 분석한다. 선순위 선박과 차순위 선박의 수율 분석을 통해서 선순위 선박과 차순위 선박의 수율이 파라미터 변화에 따라 서로 상호 배타적인 관계를 가지는 것을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1192-1200
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• 2014

본 논문은 해양 인지 무선 네트워크에서 제한된 피드백을 가지는 협력적 센싱 알고리듬을 제안하고, 제안하는 알고리듬을 기반으로 협력적 센싱 알고리듬의 성능을 평가한다. 제안하는 협력적 센싱 기법은 선박들이 사용 가능한 피드백 양이 제한된 환경에서 차순위 선박들이 문턱값을 기반으로 퓨전 선박에 피드백 여부를 결정하고, 퓨전선박은 수신한 신호를 기반으로 채널 사용 가능 여부를 판단한다. 제안하는 협력적 센싱 기법은 피드백 오버헤드 감소를 목적으로 한다. 해양 인지 무선 네트워크 환경에서 문턱값 기반 협력적 센싱 알고리듬을 사용할 때 센싱 기법의 성능을 검출 확률과 차순위 선박 수에 따른 피드백 선박 수의 측면에서 평가한다. 모의실험을 통하여 제안하는 협력적 센싱 기법은 검출 확률이 다소 감소하나, 피드백 양이 크게 감소하는 것을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.35-43
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• 2011

최근 들어 무선인지 애드 혹 네트워크(CRAHN)는 임시적으로 활용되지 않은 라이선스 스펙트럼을 기회주의적 방법으로 사용하여 통신하는 차세대 애드 혹 네트워크로 각광받고 있다. 여타 무선인지 시스템에서와 같이, 정확한 스펙트럼 센싱은 무선인지 애드 혹 네트워크 구현을 위한 필수 요소 기술이다. 중앙 제어국 중심의 협력 스펙트럼 센싱 기법은 센싱 성능을 향상 시킬 수 있으나, 무선인지 애드 혹 네트워크와 같은 비인프라망에서는 중앙 제어국이 없어 협력 센싱 구현이 어렵다. 본 논문에서는 무선인지 애드 혹 네트워크를 위한 새로운 순차적 협력 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 Dempster Shafer 이론 기반으로 국부 스펙트럼 센싱 데이터의 신뢰도가 가장 높은 인지 노드가 임시 중앙국이 되어 주변 센서 노드로부터 스펙트럼 센싱값을 수집하여 스펙트럼 사용 유무에 대한 최종 결정을 만들고 그 최종 결정을 이웃 노드들에게 전송한다. 또한 본 논문에서는 분산 방법으로 개별 인지 노드들이 자신의 센싱 데이터를 효율적으로 교환하기 위한, 센싱데이터 신뢰도 순서 기반의 전송 메커니즘을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방식은 기존 중앙 제어국 중심의 협력 스펙트럼 센싱 기법과 유사한 스펙트럼 센싱 성능을 제공하는 동시에, 최종 스펙트럼 결정까지 소요되는 센싱 데이터 수집시간 및 교환되는 센싱 데이터 량을 현저히 줄일 수 있음을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제40권2호
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• pp.237-245
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• 2018

The Distributed Modulated Wideband Converter (DMWC) is a networking system developed from the Modulated Wideband Converter, which converts all sampling channels into sensing nodes with number variables to implement signal undersampling. When the number of sparse subbands changes, the number of nodes can be adjusted flexibly to improve the reconstruction rate. Owing to the different attenuations of distributed nodes in different locations, it is worthwhile to find out how to select the optimal sensing node as the sampling channel. This paper proposes the spectrum sensing of DMWC based on a Markov random field (MRF) to select the ideal node, which is compared to the image edge segmentation. The attenuation of the candidate nodes is estimated based on the attenuation of the neighboring nodes that have participated in the DMWC system. Theoretical analysis and numerical simulations show that neighboring attenuation plays an important role in determining the node selection, and selecting the node using MRF can avoid serious transmission attenuation. Furthermore, DMWC can greatly improve recovery performance by using a Markov random field compared with random selection.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권11호
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• pp.790-802
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• 2014

인지무선 기술에서 주사용자의 보호를 위해 부사용자들은 주기적인 센싱 수행을 통해 주사용자의 부재를 판단하게 되고, 부사용자들 간의 협력 센싱을 통해서 향상된 센싱 결과를 얻을 수 있다. 하지만 주사용자에 대한 검출 확률과 오경보 확률에 대한 비용의 트레이드 오프가 존재하기 때문에, 적절한 협력 집단의 규모 유지가 필요하다. 또한 부사용자들은 자신이 현재 사용중인 주파수 대역은 물론 인가 사용자가 나타났을 시에 스위칭 해야 할 후보 채널에 대한 주기적인 센싱이 요구된다. 본 논문에서는 진화게임이론을 이용하여 분산상황 에서의 인밴드 센싱과 아웃밴드 센싱을 고려한 효율적인 그룹 협력 센싱 방법을 제안한다. 진화 게임을 통해서 협력센싱의 전략을 택한 부사용자들의 집단이 ESS(Evolutionary Stable State)상태로 수렴함을 관찰하였고, 학습 알고리즘을 통해 서로간의 정보교환 없이 평형상태로 수렴함을 관찰하였다.