• 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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• 제36권3A호
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• pp.287-295
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• 2011

Cognitive radio (CR) features opportunistic access to spectrum when licensed users (LU) are not operating. To avoid interference to LU, cognitive users (CU) need to perform spectrum sensing. Because of local shadowing, fading, or limited sensing capability, it is suggested that multiple CUs cooperate to detect LU. In cooperative spectrum sensing, CUs should exchange their sensing data with minimum bandwidth and delay. In this paper, we introduce a novel method to efficiently report sensing data to the central node in an infrastructured OFDM-based CR network. All CUs simultaneously report their sensing data over unique and orthogonal signals on locally available subcarriers. By detecting the signals, the central node can determine subcarrier availability for each CU. Implementation challenges are identified and then their solutions are suggested. The proposed method is evaluated through simulation on a realistic channel model. The results show that the proposed method is feasible and efficient.

• East Asian mathematical journal
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• 제29권1호
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• pp.101-107
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• 2013

We consider a cognitive network with a primary and a secondary channel. Primary users have higher priority on the usage of the primary channel, and secondary users are allowed to opportunistically access the primary channel at times when the channel is not occupied by primary users. The secondary channel is dedicated only to secondary users. An analytical model is presented to obtain the performance of an opportunistic spectrum access using both the primary and secondary channels, and is validated by simulations.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.6-10
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• 2015

무선 에너지 하비스팅 기술은 주로 무선 통신 네트워크에서 전력소모가 적은 무선 통신 장치들을 동작시키기 위해 주변 환경으로부터 RF 신호를 수집, 에너지로 변환하는 기술로 최근 각광을 받고 있다. 이와 같은 기술과 기존의 인지무선(Cognitive Radio) 네트워크 모델을 기반으로, 본 논문에서는 적은 파워 소비를 하는 2차 유저(Secondary User)가 근처에서 동작 중인 1차 유저(Primary User)의 특정 거리 안에 존재할 때 1차 유저가 전송한 통신 신호로부터 무선에너지 하비스팅을 하고 특정 거리 밖에 존재할 때 우선 사용자에게 할당되어 있는 허가대역을 주기적으로 센싱, 선택적으로 접근하는 무선에너지 하비스팅 인지무선 네트워크 모델을 제시한다. 이 때 1차 유저와 2차 유저는 Poisson pont process로 분포되어있고 통신을 하고 있는 수신자들과 일정한 거리로 떨어져있다. 위와 같은 네트워크 모델에서 주어진 여러 가지 조건하에 2차 유저 네트워크 처리량을 최대화할 수 있는 최적의 프레임 주기, 전송파워, 2차 유저 밀도 제안하고 앞으로의 연구방향을 제시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.831-840
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• 2013

본 논문에서는 주파수의 공동 사용을 위한 서비스 및 그 사회경제적 가치를 분석하였다. 이를 위해 주파수 공동 사용의 개념과 방식을 제시하고, 공동 사용 주파수의 사회경제적 가치분석을 위해 전문가 조사를 실시하였다. 국내에서 이용할 수 있는 1.4~4.5 GHz 대역에서 도출된 910 MHz의 후보 대역별로 적용 가능한 서비스의 경제적 가치와 사회적 파급 효과를 분석하였다. 이 분석 결과를 토대로 공동사용 주파수 대역에 적합한 주파수를 많이 필요로 하는 서비스로서, 이동 통신, WiFi(이동 통신 off-loading 포함), ASA, 공공서비스, M2M, smart home/factory 서비스를 제시하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권1호
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• pp.67-80
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• 2014

Spectrum sensing is vital for secondary unlicensed nodes to coexist and avoid interference with the primary licensed users in cognitive wireless networks. In this paper, we develop models for bounding interference levels from secondary network to the primary nodes within a spectrum sensing framework. Instead of classical stochastic approaches where Poisson point processes are used to model transmitters, we consider a more practical model which takes into account the medium access control regulations and where the secondary Poisson process is judiciously thinned in two phases to avoid interference with the secondary as well as the primary nodes. The resulting process will be a modified version of the Mat$\acute{e}$rn point process. For this model, we obtain bounds for the complementary cumulative distribution function of interference and present simulation results which show the developed analytical bounds are quite tight. Moreover, we use these bounds to find the operation regions of the secondary network such that the interference constraint is satisfied on receiving primary nodes. We then obtain theoretical results on the primary and secondary throughputs and find the throughput limits under the interference constraint.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권4호
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• pp.353-359
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• 2014

Recently, the use of mobile devices has increased, and mobile traffic is growing rapidly. In order to deal with such massive traffic, cognitive radio (CR) is applied to efficiently use limited-spectrum resources. However, there can be multiple communication systems trying to access the white space (unused spectrum), and inevitable interference may occur to cause mutual performance degradation. Therefore, understanding the effects of interference in CR-based systems is crucial to meaningful operations of these systems. In this paper, we consider a long-term evolution (LTE) system using additional spectra by accessing the TV white space, where low-power devices (LPDs) are licensed primary users, in addition to TV broadcasting service providers. We model such a heterogeneous system to analyze the co-existence problem and evaluate the interference effects of LPDs on LTE user equipment (UE) throughput. We then present methods to mitigate the interference effects of LPDs by 'de-selecting' some of the UEs to effectively increase the overall sector throughput of the CR-based LTE system.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.7-16
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• 2019

본 논문에서는 해양플랜트용 매니폴드 구조물의 내진해석을 위해, 단순화 모델에 대해 응답스펙트럽해석(RSA) 및 시간이력해석(THA)을 여러 조건으로 진행하여 비교 검토하였다. 응답스펙트럼해석은 ISO19901-2에 따른 내진설계 절차를 이용하였다. 시간이력해석의 경우, 응답스펙트럼으로 가속도와 변위에 대한 지진이력을 인공적으로 만든뒤 Explicit와 Implicit 솔버를 사용하여 해석하였다. 단자유도 모델을 사용하여 해석방법을 검증하였으며, 매니폴드 구조물을 단순화한 모델에서 시간이력해석과 응답스펙트럼해석법의 차이를 분석하였다. 복잡한 실제 구조물에 대해서 직접적인 시간이력해석은 불가능하므로 응답스펙트럼해석법을 적용하였고, 단순화 모델에서 분석한 결과 차이를 활용하여 실제 구조물의 안전성을 판단하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.98-102
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• 2017

이 논문에서는 백스케터 통신에 기반한 무선 센서인 보조 사용자의 성능을 향상시키기 위해 인지 무선 기반 백스케터 네트워크를 연구한다. 제안 된 모델에서, 캐리어 이미터를 추가하고 스펙트럼 센싱 정보를 활용하기 위해 이중감쇄를 피하는 것을 고려한다. 기본 채널이 사용 중일 때 보조 사용자는 Hybrid-Access Point(H-AP)와 캐리어 이미터를 통해 채널에서 RF 에너지를 수집 할 수 있다. 채널이 유휴 상태가 되면 보조 사용자는 수확된 에너지를 사용하여 무선 센서를 작동시키고 스펙트럼 센싱 후, 캐리어 이미터를 통해 백스케터 통신을 수행한다. 따라서 우리는 다수의 태그가 존재하는 벡스케터 채널을 deterministic과 멀티소스 요소로 수학적 모델링한다. 제안한 통신 환경에서 WiFi 신호를 활용한 벡스케터 통신의 BER 성능을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권4호
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• pp.360-366
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• 2011

In this paper, we investigate the problem of power allocation in a heterogeneous network that is composed of a pair of cognitive users (CUs) and an infrastructure-based primary network. Since CUs have only limited effective spectrum-sensing ability and primary users (PUs) are not active all the time in all locations and licensed bands, we set up a new multi-area model to characterize the heterogeneous network. A novel combined interference-avoidance policy corresponding to different PU-appearance situations is introduced to protect the primary network from unacceptable disturbance and to increase the spectrum secondary-reuse efficiency. We use dual decomposition to transform the original power allocation problem into a two-layer optimization problem. We propose a low-complexity joint power-optimizing method to maximize the transmission rate between CUs, taking into account both the individual power-transmission constraints and the combined interference power constraint of the PUs. Numerical results show that for various values of the system parameters, the proposed joint optimization method with combined PU protection is significantly better than the opportunistic spectrum access mode and other heuristic approaches.