• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권11호
• /
• pp.1976-1996
• /
• 2011

Cognitive radio (CR) MAC protocol provides access control of unused spectrum resources without causing interference to primary users. To achieve this goal, in this paper a TDMA based cooperative multi-channel cognitive radio MAC (MCR-MAC) protocol is proposed for wireless ad hoc networks to provide reliable protection for primary users by achieving cooperative detection of incumbent system signals around the communication pair. Each CR node maintains transmission opportunity schedules and a list of available channels that is employed in the neighbor discovery period. To avoid possible signal collision between incumbent systems and cognitive radio ad hoc users, we propose a simple but efficient emergency notification message exchanging mechanism between neighbor CR nodes with little overhead. Our simulation results show that the proposed MCR-MAC can greatly reduce interference with primary users and remarkably improve the network throughput.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권1호
• /
• pp.50-67
• /
• 2015

The Cognitive Radio (CR) paradigm in tactical ad hoc networks is an important element of future military communications for network-centric warfare. This paper presents a novel Cognitive Link State Routing protocol for CR-based tactical ad hoc networks. The proposed scheme provides prompt and reliable routes for Primary User (PU) activity through procedures that incorporate two main functions: PU-aware power adaptation and channel switching. For the PU-aware power adaptation, closer multipoint relay nodes are selected to prevent network partition and ensure successful PU communication. The PU-aware channel switching is proactively conducted using control messages to switch to a new available channel based on a common channel list. Our simulation study based on the ns-3 simulator demonstrates that the proposed routing scheme delivers significantly improved performance in terms of average end-to-end delay, jitter, and packet delivery ratio.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.60-65
• /
• 2011

이동 Ad-hoc 네트워크 (MANET: Mobile Ad-hoc Network)는 기존의 통신 인프라의 구축 여부와 무관하게 무선 단말기간의 통신이 가능한 네트워크이다. Ad-hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 인지 무선 기반 ad-hoc 네트워크에서 주로 사용되는 에너지 검출 기법의 성능 향상을 위해, 다중 안테나를 이용한 인지 무선 기반 ad-hoc 네트워크 시스템을 제안하여 신호 검출 성능을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제8권2호
• /
• pp.371-388
• /
• 2014

Cognitive Radio (CR) has been recently proposed as a promising technology to remedy the problems of spectrum scarcity and spectrum underutilization by enabling unlicensed users to opportunistically utilize temporally unused licensed spectrums in a cautious manner. In Cognitive Radio Ad Hoc Networks (CRAHNs), data routing is one of the most challenging tasks since the channel availability and node mobility are unpredictable. Moreover, the network performance is severely degraded due to large numbers of path failures. In this paper, we propose the Fault-Tolerant Cognitive Ad-hoc Routing Protocol (FTCARP) to provide fast and efficient route recovery in presence of path failures during data delivery in CRAHNs. The protocol exploits the joint path and spectrum diversity to offer reliable communication and efficient spectrum usage over the networks. In the proposed protocol, a backup path is utilized in case a failure occurs over a primary transmission route. Different cause of a path failure will be handled by different route recovery mechanism. The protocol performance is compared with that of the Dual Diversity Cognitive Ad-hoc Routing Protocol (D2CARP). The simulation results obviously prove that FTCARP outperforms D2CARP in terms of throughput, packet loss, end-to-end delay and jitter in the high path-failure rate CRAHNs.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.75-79
• /
• 2011

이동 Ad hoc 네트워크 (MANET: Mobile Ad-hoc Network)는 기존의 통신 인프라의 구축 여부와 무관하게 무선 단말기간의 통신이 가능한 네트워크이다. Ad hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 무선 인지 시스템이 Ad-hoc네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 AWGN 과 Rayleigh 채널 환경에서, 기존의 단일 스펙트럼 센싱 및 협력 스펙트럼 센싱과 비교하여 Ad-hoc 네트워크가 적용된 무선인지 시스템에서의 스펙트럼 센싱의 성능이 향상됨을 모의실험 및 성능 분석을 통하여 나타내었다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.121-127
• /
• 2009

이동 Ad hoc 네트워크 (MANET: Mobile Ad-hoc Network)는 기존의 통신 인프라의 구축 여부와 무관하게 무선 단말기 기간의 통신이 가능한 네트워크이다. Ad hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 무선 인지 시스템이 Ad hoc네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 단일 스펙트럼 센싱 및 협력 스펙트럼 센싱과 비교하여 Ad hoc 네트워크가 적용된 무선인지 시스템에서의 스펙트럼 센싱의 성능이 향상됨을 모의 실험 및 성능 분석을 통하여 나타내도록 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.91-96
• /
• 2012

Ad-hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc 네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 하지만 인지무선 기반 ad-hoc 네트워크에서 1차 사용자의 센싱 정보를 취합해서 1차 사용자의 존재 유무를 판단하는 클러스터 헤드의 선정에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 인지 무선 기반 ad-hoc 네트워크 시스템에서 각 ad-hoc 단말기내의 클러스터 헤드 선정 방법과 그에 따른 신호 검출 성능을 보여준다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.20-25
• /
• 2014

본 논문에서는 멀티콥터의 원활한 주파수 사용과 에너지 충전을 위하여 효율적인 스펙트럼 센싱기술을 제안한다. 제안된 구조는 Ad-hoc network를 기반으로 한 Spectrum sensing의 성능을 향상시키는데 중점을 둔다. 우선 Cooperative Spectrum sensing, Ad-hoc based Spectrum sensing의 기본원리와 단점을 설명한다. 이러한 점을 보완하여 인지 무선 시스템 기반 ad-hoc 네트워크에서도 신호들의 detection probability를 향상시키기 위하여 2차 사용자의 ad-hoc 단말들에게 보다 높은 1차 사용자의 전송 파워를 실어 주기 위한 beamforming 기법을 이용한다. 실험 결과는 신호검출 성능으로 보여주며, 본 논문의 실험결과는 ad-hoc 기반 인지 무선 시스템에 적용 가능하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제8권11호
• /
• pp.3775-3788
• /
• 2014

With the increasing number of the wireless and mobile networks, the way that people use the Internet has changed substantively. Wireless multimedia services, such as wireless video streaming, mobile video game, and mobile voice over IP, will become the main applications of the future wireless Internet. To accommodate the growing volume of wireless data traffic and multimedia services, cognitive radio (CR) and Information-Centric Network (ICN) have been proposed to maximize the utilization of wireless spectrum and improve the network performance. Although CR and ICN have high potential significance for the future wireless Internet, few studies have been conducted on collaborative operations of CR and ICN. Due to the lack of infrastructure support in multi-hop ad hoc CR networks, the problem is more challenging for video streaming services. In this paper, we propose a Cross-layer Video Streaming Mechanism (CLISM) for Cognitive Radio Ad Hoc Information Centric Networks (CRAH-ICNs). The CLISM included two distributed schemes which are designed for the forwarding nodes and receiving nodes in CRAH-ICNs. With the cross-layer approach, the CLISM is able to self-adapt the variation of the link conditions without the central network controller. Experimental results demonstrate that the proposed CLISM efficiently adjust video transmission policy under various network conditions.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.976-984
• /
• 2012

Ad-hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만, 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원 정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc 네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 하지만 인지 무선 시스템을 통해 센싱한 1차 사용자의 유휴 대역을 모든 CR 사용자들이 공평하게 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 CDMA 방식의 다중 orthogonal sequence를 이용하여, 하나의 주파수 대역 내에서도 여러 명의 CR user가 간섭 없이 효율적인 주파수 대역을 활용할 수 있는 기법을 제안하였으며, 이를 통해 인지 무선 시스템에서의 성능 향상을 보여 준다.