• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권2호
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• pp.43-48
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• 2011

무선인지(cognitive radio) 시스템은 특정 대역에 면허권을 갖는 주사용자(primary user)의 유휴 스펙트럼을 부사용자(secondary user)가 기회적으로 사용하는 것을 허용하는 것으로 주파수 부족 문제의 해결책으로 부각되고 있다. 특히, 스펙트럼 센싱(spectrum sensing) 기술은 특정 스펙트럼을 사용하고자 하는 부사용자가 주변에서 해당 스펙트럼을 사용 중인 주사용자를 검출하는 것으로 무선인지 시스템의 핵심을 이룬다. 기존의 스펙트럼 센싱 기술은 부사용자가 주사용자 송신기를 센싱하지만 부사용자가 주사용자 수신기를 센싱할 수 있다면 주사용자에 미치는 간섭을 최소화하고 스펙트럼 사용 효율을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 수신기 중심(receiver-centric) 스펙트럼 센싱 기술을 제안하고 성능 분석을 통해 기존의 송신기 중심스펙트럼 센싱 기술에 비해 주파수 효율 측면에서 성능 개선이 있음을 검증한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권1호
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• pp.51-62
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• 2012

The exponential growth in wireless services has resulted in an overly crowded spectrum. The current state of spectrum allocation indicates that most usable frequencies have already been occupied. This makes one pessimistic about the feasibility of integrating emerging wireless services such as large-scale sensor networks into the existing communication infrastructure. Cognitive radio is an emerging dynamic spectrum access technology that can be used for flexibly and efficiently achieving open spectrum sharing. Cognitive radio is an intelligent wireless communication system that is aware of its radio environment and that is capable of adapting its operation to statistical variations of the radio frequency. In ad hoc cognitive radio networks, a common control channel (CCC) is usually used for supporting transmission coordination and spectrum-related information exchange. Determining a CCC in distributed networks is a challenging research issue because the spectrum availability at each ad hoc node is quite different and dynamic due to the interference between and coexistence of primary users. In this paper, we propose a novel CCC selection protocol that is implemented in a distributed way according to the appearance patterns of primary systems and connectivity among nodes. The proposed protocol minimizes the possibility of CCC disruption by primary user activities and maximizes node connectivity when the control channel is set up. It also facilitates adaptive recovery of the control channel when the primary user is detected on that channel.

• 방송공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.89-92
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• 2009

본 논문에서는 위치인식기반 WPAN에 적용 가능한 무선인지 기술 중에서 BBA 기반의 전력할당기법에 논의한다.. Cognitive Radio 환경을 벗어난 서비스영역 밖에 있는 CR사용자의 관점에서 통신이 가능하게 하는 방법을 찾는 것이 관점이다. CR에서는 서비스 영역 밖에서는 통신을 하지 못하도록 규정을 하고 있다. 그 이유는 주사용자가 서비스를 제공받는데 피해나 간섭의 영향을 최소화하기 위해서이며, 이런 것이 선행되지 않고서는 값비싼 주파수라는 자원을 공유하기를 꺼려 하기 때문이다. 하지만 이와 같은 피해를 주지 않게 보장을 한다면 CR사용자는 서비스 영역 밖에서도 충분히 서비스를 제공받을 수 있게 된다. 그 방법을 BBA(Bi-directional Beamforming Antenna), 즉 지향성 양방향 안테나를 이용하여 가능한 방법을 제시하려 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권3호
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• pp.1279-1300
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• 2017

In the interweave cognitive networks, the interference from the primary user degrades the performance of the cognitive user transmissions. In this paper, we propose an adaptive cooperation scheme in the interweave cognitive networks to improve the performance of the cognitive user transmissions. In the proposed scheme for the bidirectional communication of two end-source cognitive users, the bidirectional communication is completed through the non-relay direct transmission, the one-way relaying cooperation transmission, and the two-way relaying cooperation transmission depending on the limited feedback from the end-sources. For the performance analysis of the proposed scheme, we derive the outage probability and the finite-SNR diversity multiplexing tradeoff (f-DMT) in a closed form, considering the imperfect spectrum sensing, the interference from the primary user, and the power allocation between the relay and the end-sources. The results show that compared with the direct transmissions (DT), the pure one-way relaying transmissions (POWRT), and the pure two-way relaying transmissions (PTWRT), the proposed scheme has better outage performance. In terms of the f-DMT, the proposed scheme outperforms the full cooperation transmissions of the POWRT and PTWRT.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.43-48
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• 2008

본 논문에서는 Cognitive Radio 환경에서의 사용자의 송신 전력에 대해 다루고자 한다. 사용자의 송신전력은 PU(Primary User)에 피해를 주지 않는 선에서 동작되어야 하며 이는 PU에서 측정된 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)로 고려 될 수 있다. SU는 비어 있는 주파수가 어떤 것인지 알아야 하는 정확한 스펙트럼 센싱이 요구 되며, 이는 실시간 변화 하므로 정확한 센싱을 한다 하더라도 일정시간 동안 동작을 반복해야 한다. 이를 직교성 인자를 이용하여 기존의 단점들을 감소시키고, PU의 SINR을 보장하는 선에서 동작도 가능하다는 것을 보이려 한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권5호
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• pp.485-492
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• 2014

Spectrum sensing for cognitive-radio applications may use a matched-filter detector (in the presence of full knowledge of the signal that may be transmitted by the primary user) or an energy detector (when that knowledge is missing). An intermediate situation occurs when the primary signal is imperfectly known, in which case we advocate the use of a linear-quadratic detector. We show how this detector can be designed by maximizing its deflection, and, using moment-bound theory, we examine its robustness to the variations of the actual probability distribution of the inaccurately known primary signal.

• 방송공학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.113-116
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• 2016

무선 인지 네트워크(cognitive radio network)는 주파수 사용을 허가받지 않은 이차 사용자들이 일차 사용자의 통신을 방해하지 않으면서 일차 사용자의 주파수를 사용하도록 하는 기술이다. 본 논문에서는 무선 인지 네트워크에서 다수의 이차 사용자(secondary user)가 하나의 일차 사용자(primary user)의 주파수를 사용할 때 이차 사용자들 간의 충돌을 줄이면서 스펙트럼을 사용할 수 있는 다중 접속(multiple access)을 제안한다. 다중 접속은 p-persistent와 non-persistent 방법을 이차 사용자 네트워크에 적합하게 변형하여 사용하였다. 각 다중 접속 방식에 대해서 전체 이차 사용자의 처리율(throughput)을 수식으로 유도하였고, 이를 몬테카를로(Monte Carlo) 모의실험을 통해 검증하였다. 모의실험 결과 채널 접속 확률 및 최대 대기 프레임 숫자를 적절하게 잡아야 처리율이 최대가 됨을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권3호
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• pp.1-7
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• 2010

Cognitive Radio는 비어있는 주파수 대역을 적절하게 사용하여 주파수 자원 부족의 문제를 완화하는데 효과적인 방법이다. 우선 사용자 시스템의 간섭 없는 데이터 전송을 보장하기 위해서는 휴지기간(quite period)동안의 스펙트럼 센싱이 제안되어왔다. 그러나 CR시스템에서 우선 사용자(우선 사용자 : Primary User)는 예상치 못한 시간에 나타날 수 있기 때문에 우선 사용자에 대한 간섭을 막기에는 충분하지 못하다. 본 논문에서는 기존 스펙트럼 센싱방법의 한계에 대해 설명하고 실시간으로 우선 사용자를 검출하기 위해 이를 모니터링하는 블록을 갖는 새로운 CR 수신기를 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 2개의 문턱값으로 우선 사용자를 검출하는 고유치값 기반의 검출방법을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권3B호
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• pp.189-203
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• 2012

CR 네트워크에서 비인가 사용자는 인가 사용자에게 간섭 영향을 주지 않기 위해 주기적인 센싱 결과를 기반으로 유휴 채널에 기회적으로 접근한다. 하지만 비인가 송신기의 간섭 범위 내에 숨겨진 인가 수신기들이 존재할 수 있기 때문에 지역적인 센싱만으로는 인가 사용자들에 대한 완전한 보호를 보장할 수 없게 된다. 또한 유휴 채널이 존재하지 않을 경우 비인가 시스템의 지속적인 서비스 수행이 불가능해진다. 따라서 동일 채널에서의 인가시스템들을 보호함과 동시에 비인가 사용자들의 채널 이용률을 최대화하기 위해서 다양한 네트워크 시나리오를 염두에 두고 적절한 공존 방안을 도출할 필요가 있다. 본 논문에서는 uplink/downlink 스케줄과 사용자 위치 정보를 사용하여 인가 사용자에게 간섭을 주지 않는 비인가 사용자의 공존 조건을 제안한다. 비인가 기지국으로 주어진 스케줄 정보와 인가 및 비인가 사용자의 위치 정보 획득 가능 여부에 따라 네 가지 시나리오로 분류하였고, 각 시나리오 별로 인가 사용자 및 비인가 사용자의 uplink/downlink 스케줄 조합을 고려하여 공존 상황에서의 비인가 사용자의 최대 가능한 처리량을 분석하였다. 컴퓨터 모의실험 결과는 비인가 장치들의 통신 가능성을 향상시키기 위해서 제안된 방식이 실제 무선 인지 시스템에 적용될 수 있음을 다양한 상황 하에서 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2A호
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• pp.132-138
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• 2009

무선인지 기술은 비어있는 스펙트럼을 검출하고 이를 사용하여 통신하는 기술로서 주파수 부족 현상을 해소하기 위한 방안으로 활발히 연구가 이루어지고 있다. 무선인지 기술을 도입하기 위해 핵심적인 요소는 부사용자가 주사용자의 통신을 방해하지 않으면서 주파수 사용의 효율성을 최대화하는 것이다. 이를 위해서는 주사용자의 스펙트럼 점유 여부를 정확하게 판단하는 센싱 기술이 필요하다. 각각의 부사용자가 독립적으로 센싱을 수행하는 개별 센싱 기술은 음영지역, 잠복 터미널 문제 등이 있어서 최근 여러 부사용자가 협력하여 센싱을 수행하는 협력 스펙트럼 센싱 기술이 주목받고 있다. 본 논문은 협력 스펙트럼 센싱에 있어서 각 부사용자가 개별적으로 센싱한 결과의 경판정 값을 취합하여 이를 효과적으로 결합하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 과거의 협력 센싱 결과를 이용하여 각 부사용자의 개별 센싱 결과에 신뢰도를 나타내는 가중치를 부여하여 결합함으로써 협력 센싱 성능을 향상시킨다. 다양한 환경에서 제안한 방법의 검출 성능을 평가하여 기존의 가중치 없는 경판정 결합 방법과 비교한 결과를 제시한다.