• 제목/요약/키워드: distributed cognitive system

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Dynamic Spectrum Load Balancing for Cognitive Radio in Frequency Domain and Time Domain

  • ;손성환;;김재명
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.71-82
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    • 2009
  • As a solution to spectrum under-utilization problem, Cognitive radio (CR) introduces a dynamic spectrum access technology. In the area, one of the most important problems is how secondary users (SUs) should choose between the available channels, which means how to achieve load balancing between channels. We consider spectrum load balancing problem for CR system in frequency domain and especially in time domain. Our objective is to balance the load among the channels and balance the occupied time length of slots for a fixed channel dynamically in order to obtain a user-optimal solution. In frequency domain, we refer to Dynamic Noncooperative Scheme with Communication (DNCOOPC) used in distributed system and a distributed Dynamic Spectrum Load Balancing algorithm (DSLB) is formed based on DNCOOPC. In time domain, Spectrum Load Balancing method with QoS support is proposed based on Dynamic Feed Back theory and Hash Table (SLBDH). The performance of DSLB and SLBDH are evaluated. In frequency domain, DSLB is more efficient compared with existing Compare_And_Balance (CAB) algorithm and gets more throughput compared with Spectrum Load Balancing (SLB) algorithm. Also, DSLB is a fair scheme for all devices. In time domain, SLBDH is an efficient and precise solution compared with Spectrum Load Smoothing (SLS) method.

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전파 인지 네트워크에서 전력 제어를 위한 게임 알고리즘 (Game Algorithm for Power Control in Cognitive Radio Networks)

  • 노창배;닐리메쉬 할더;송주빈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.201-207
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    • 2009
  • 게임 이론을 적용한 기술은 전파 인지 시스템에서 전파 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 유용한 방법으로 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 전파 자원 관리 시스템은 그 효율성에 따라서 전파 통신 시스템의 성능을 좌우하게 되므로 효율적인 알고리즘의 연구가 요구된다. 본 논문에서는 이러한 분산 전력 제어가 적응적으로 구현되도록 하기 위하여 게임 이론을 적용한 새로운 시도를 해석적으로 제안하였다. 기존의 연구 결과들은 전력 제어를 게임 이론적으로 해석하는 가능성만을 보인 반면, 본 논문에서는 전파 인지 네트워크에서 네쉬 균형 (Nash Equilibrium)을 구하는 구체적인 알고리즘을 제안하였다. 네트워크에 접속된 부사용자들이 공동으로 만족하는 네쉬 균형 즉, 최적 전력 제어를 달성하도록 하는 방법을 제안하였다. 특히, 전파 인지 네트워크가 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 기술을 사용할 경우를 가정하여 이에 대한 적응적 전력 제어를 위한 게임 이론적 모델을 적용하였다. 게임 이론적인 알고리즘을 적용한 결과 DSSS 네트워크에서 K=63이고 N=12인 경우 네쉬 균형에 도달하기 위한 반복 횟수가 최대 200 이하인 결과를 보였다.

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스마트 가공 시스템 (A Smart Machining System)

  • 박홍석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.39-47
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    • 2015
  • Globalization, unpredictable markets, increased products customization and frequent changes in products, production technologies and machining systems have become a complexity in today's manufacturing environment. One key strategy for coping with the evolution of this situation is to develop or apply an enable technology such as intelligent manufacturing. Intelligent manufacturing system (IMS) is characterized by decentralized, distributed, networked compositions of heterogeneous and autonomous systems. The model of IMS is inherited from the organization of the living systems in biology and nature so that the manufacturing system has the advanced characteristics inspired from biology such as self-adaptation, self-diagnosis, and selfhealing. To prove this concept, an innovative system with applying the advanced information and communication technology such as internet of things, cognitive agent are proposed to integrate, organize and allocate the machining resources. Innovative system is essential for modern machining system to flexibly and quickly adapt to new challenges of manufacturing environment.

중첩 융합 네트워크 환경에서 STTC기반 이중 셀 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of STTC-based Dual Virtual Cell System under The Overlay Convergent Networks of Cognitive Networking)

  • 권은미;김정호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권7A호
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    • pp.528-534
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    • 2012
  • 인지 기반 중첩 융합 네트워크 환경 하에서의 서비스 성능이 중요한 이슈로 떠오르는 가운데 단말기의 기능성이 좋아짐에 따라 스마트한 지능을 기반으로 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템측면의 최적화가 매우 중요하게 되었다. 본 논문에서는 기지국의 소형화와 지능화가 진행되는 가운데 기지국 hotelling과 같은 기지국 집중화를 통한 통합적 최적화가 가능하므로 이에 대응한 이중 가상 셀 시스템의 특성에 대해 살펴보고 활용도 측면의 성능을 분석하였다. 또한 채널정보의 부정확성으로 인한 오류의 영향에 대해서 시뮬레이션을 통하여 정량적인 분석을 진행하고 의미하는 바를 논의하였다.

인지 네트워킹 기반 중첩 융합 네트워크에서 이중 가상 셀 운영방안의 성능분석 (Performance Analysis of Operation Strategy of Dual Virtual Cell-based System under The Overlay Convergent Networks of Cognitive Networking)

  • 최유미;김정호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권6B호
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    • pp.483-488
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    • 2012
  • 데이터 트래픽의 증가와 더불어 인지 기반 중첩 융합 네트워크 환경 하에서의 서비스 성능이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 이에 따라 다양한 이종 네트워크(HetNet)가 결합된 환경 하에서 주변상황의 인지 기능을 활용하는 이중 가상 셀의 구성과 특징에 대해 살펴보고 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종 네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템측면의 최적화를 고려하여 성능측면의 분석을 다루고자 한다. 이를 위해 가상 이중 셀 시스템의 구성과 운영이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 기지국의 소형화와 지능화가 진행됨에 따른 활용도 측면의 성능을 분석하였다. 고려하는 시스템은 유용한 가상의 신호를 찾을 수 있는 능력을 활용하여 가상의 이중 셀을 구성하고 고속이동에 따른 무선링크에서의 성능열하를 방지하고 고속의 데이터 전송을 위한 시-공간 트렐리스 코드를 적용한 시스템의 성능을 분석하여 그 유용성에 대해서 시뮬레이션을 통하여 정량적인 분석결과를 얻었다. 이를 바탕으로 다양한 파라메터가 주어진 환경 하에서 전체 시스템에 어떤 영향를 미치는지를 해석하고 고려하는 시스템의 특징을 고찰하였다.

Optimization Algorithm for Spectrum Sensing Delay Time in Cognitive Radio Networks Using Decoding Forward Relay

  • Xia, Kaili;Jiang, Xianyang;Yao, Yingbiao;Tang, Xianghong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권3호
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    • pp.1301-1312
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    • 2020
  • Using decode-and-forward relaying in the cognitive radio networks, the spectrum efficiency can improve furthermore. The optimization algorithm of the spectrum sensing estimation time is presented for the cognitive relay networks in this paper. The longer sensing time will bring two aspects of the consequences. On the one hand, the channel parameters are estimated more accurate so as to reduce the interferences to the authorized users and to improve the throughput of the cognitive users. On the other hand, it shortens the transmission time so as to decease the system throughput. In this time, it exists an optimal sensing time to maximize the throughput. The channel state information of the sub-bands is considered as the exponentially distributed, so a stochastic programming method is proposed to optimize the sensing time for the cognitive relay networks. The computer simulation results using the Matlab software show that the algorithm is effective, which has a certain engineering application value.

중첩 융합 네트워크에서 분산 무선 통신 시스템의 특성 (Characteristics of Wireless Distributed Communication System under the Overlay Convergent Networks)

  • 천은지;김정호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권11호
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    • pp.986-992
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    • 2012
  • 중첩 융합 네트워크 환경 하에서의 무선 이동통신시스템의 성능개선이 급격히 증가하는 무선 트래픽의 처리를 위해 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 그러므로 단말기의 기능성이 좋아짐에 따라 스마트한 지능을 기반으로 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템측면의 최적화가 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 기지국의 소형화와 지능화가 진행되는 가운데 기지국 hotelling과 같은 기지국 집중화를 통한 통합적 최적화가 가능하므로 이에 대응한 이중 가상 셀 시스템에 대해 살펴보고 활용도 측면의 특성을 분석하였다.

분산주의와 초점주의의 신경기제 및 시각 통계표상과의 관계 (The neural mechanism of distributed and focused attention and their relation to statistical representation of visual displays)

  • 정상철;주성준
    • 인지과학
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    • 제18권4호
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    • pp.399-415
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    • 2007
  • 통상적인 시각 장면은 다수의 물체를 포함한다. 하지만 시각시스템이 동시에 처리할 수 있는 용량에는 한계가 있기 때문에, 시각 장면에 제시된 다수의 자극을 어떻게 처리할 것인지는 시각 체계의 매우 중요한 과제 중 하나이다. 선택적 주의와 통계표상은 이 문제를 해결하는 서로 다른 두 방법이다. 이 둘 간의 신경 기제를 밝히기 위해 fMRI를 사용하여 하나의 원에 주의를 주었을 때(초점주의)와 평균 크기 판단을 위해 모든 원에 주의를 주었을 때(분산주의) 억제적 상호작용의 변화를 조사하였다. 시각 영역 V4에서 무주의 조건에 비해 초점주의는 억제적 상호작용을 감소시킨 반면, 분산주의는 억제적 상호작용에 영향을 주지 않았다. 이 결과는 초점주의는 현재의 목적에 맞지 않는 자극을 여과하고 선택된 자극만을 편향되게 처리하지만, 분산주의는 다수의 자극에 대한 신경 반응을 각 자극에 대한 반응들의 평균값으로 수렴시켜 평균표상을 하게 한다는 것을 시사한다.

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Increasing Throughput in Energy-Based Opportunistic Spectrum Access Energy Harvesting Cognitive Radio Networks

  • Yao, Yuanyuan;Yin, Changchuan;Song, Xiaoshi;Beaulieu, Norman C.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권3호
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    • pp.340-350
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    • 2016
  • The performance of large-scale cognitive radio (CR) networks with secondary users sustained by opportunistically harvesting radio-frequency (RF) energy from nearby primary transmissions is investigated. Using an advanced RF energy harvester, a secondary user is assumed to be able to collect ambient primary RF energy as long as it lies inside the harvesting zone of an active primary transmitter (PT). A variable power (VP) transmission mode is proposed, and an energy-based opportunistic spectrum access (OSA) strategy is considered, under which a secondary transmitter (ST) is allowed to transmit only if its harvested energy is larger than a predefined transmission threshold and it is outside the guard zones of all active PTs. The transmission probability of the STs is derived. The outage probabilities and the throughputs of the primary and the secondary networks, respectively, are characterized. Compared with prior work, the throughput can be increased by as much as 29%. The energy-based OSA strategy can be generally applied to a non-CR setup, where distributed power beacons (PBs) are deployed to power coexisting wireless signal transmitters (WSTs) in a wireless powered sensor network.

Cognitive Radio 시스템 환경에서의 다중 홉 릴레이 전송 기법 (A Multi-hop Relaying Transmission Scheme in Cognitive Radio System)

  • 이동규;신정채;임은택;이현우;조호신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9A호
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    • pp.853-866
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    • 2008
  • 본 논문에서는 IEEE 802.22 기반의 인지라디오 시스템에서 다중 홉 릴레이 방식의 적용 방안을 제안한다. 먼저, 중계기를 통한 전송 시나리오를 가정하고 이를 지원하기 위한 물리 채널 프레임 구조를 예시한다. 다음으로, 분산 감지 (distributed sensing) 방식을 이용한 가용 채널 결정 방식을 제안하고 이를 토대로, 기지국 중심의 중앙집중형 (centralized) 채널 할당 기법 및 릴레이 전송을 위한 중계기 선택 알고리즘을 개발하였다. 그리고 수학적 해석과 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과는 제안한 다중 홉 릴레이 방식이 중계기를 사용하지 않은 기존의 인지 라디오 시스템에 비해 스펙트럼 이용효율과 시스템 수율 측면에서 성능 향상이 있음을 보여준다.