• 디지털산업정보학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.81-87
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• 2016

Recently, as the heterogeneous network (HetNet) has been deployed widely to support various kinds of Radio Access Networks(RANs) with a combination of Macro, Pico, and/or Femto cells, research and standardization efforts have been very active regarding the concept of Licensed Shared Access (LSA) for supporting spectrum sharing. In order for a mobile device to efficiently support the spectrum sharing, the mobile device shall be reconfigurable, meaning that its radio application code has to be adaptively changed in accordance with the hopping of desired spectral band. Especially, Working Group 2 (WG2) of Technical Committee (TC) Reconfigurable Radio System (RRS) of European Telecommunications Standards Institute (ETSI) has been a main driving force for developing standard architecture for Multi-mode Mobile Device (MD) that can be applied to the LSA system. In this paper, we introduce the Multi-mode MD architecture for supporting LSA-based spectrum sharing. An implementation of a test-bed of Multi-mode MD is presented in order to verify the feasibility of the standard MD architecture for the purpose of LSA-based spectrum sharing through various experimental tests.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2067-2080
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• 2016

Cooperative spectrum sensing (CSS) for vacant licensed bands is one of the key techniques in cognitive radio networks. Currently, sequential probability ratio test scheme (SPRT) is considered as a powerful soft decision approach to improve the sensing result for CSS. However, SPRT assumes all secondary users (SU) are honest, and thus offering opportunities for malicious SUs to launch the spectrum sensing data falsification attack (SSDF attack). To combat such misbehaved behaviors, recent efforts have been made to trust mechanism. In this paper, we argue that powering SPRT with traditional trust mechanism is not enough. Dynamic SSDF attackers can maintain high trust in an alternant process of submitting honest or false sensing data, resulting in difficultly detecting them. Noting that the trust value of dymamic SSDF attackers behave highly volatile, a novel trusted SPRT scheme (VSPRT) based on volatility decay analysis is proposed in this paper to mitigate the harmful effect of dynamic SSDF attackers in the process of the soft-decision data fusion, and thus improving the accuracy of the final sensing result. Simulation results show that the VSPRT scheme outperforms the conventional SPRT schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2081-2100
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• 2013

In this paper, we propose a cooperative hybrid spectrum sharing protocol by jointly considering interweave (opportunistic) and underlay schemes. In the proposed protocol, secondary users can access the licensed spectrum along with the primary system. Our network scenario comprises a single primary transmitter-receiver (PTx-PRx) pair and a group of M secondary transmitter-receiver (STx-SRx) pairs within the transmission range of the primary system. Secondary transmitters are divided into two groups: active and inactive. A secondary transmitter that gets an opportunity to access the secondary spectrum is called "active". One of the idle or inactive secondary transmitters that achieves the primary request target rate $R_{PT}$ will be selected as a best decode-and-forward (DF) relay (Re) to forward the primary information when the data rate of the direct link between PTx and PRx falls below $R_{PT}$. We investigate the ergodic capacity and outage probability of the primary system with cooperative relaying and outage probability of the secondary system. Our theoretical and simulation results show that both the primary and secondary systems are able to achieve performance improvement in terms of outage probability. It is also shown that ergodic capacity and outage probability improve when the active secondary transmitter is located farther away from the PRx.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.22-27
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• 2011

스펙트럼 감지를 하기 위해 에너지 검파기는 수신 신호의 에너지를 미리 정해둔 임계값과 비교하여 1차 사용자가 면허 대역 내에서 활동을 하는 지 여부를 판단한다. 여기에서 임계값은 해당 주파수 대역에 존재하는 잡음의 전력 수준과 관련이 있다. 에너지 검파에 대한 과거의 연구 대부분은 잡음 전력을 미리 정확하게 알고 있다는 가정에 기초한 것이었다. 그러나 실제 환경에서는 잡음 전력에 대한 불확실성이 존재하기 때문에 이 가정은 현실적으로 유효하지 않다. 그러므로 잡음 전력의 불확실성이 에너지 검파기의 스펙트럼 감지 성능에 미치는 영향을 파악할 필요가 있다. 이에 이 논문에서는 유수 정리(residue theorem)에 기반을 둔 적분을 활용하여 그 영향을 수학적으로 분석하고 그 결과를 제시하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.195-201
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• 2011

주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위한 기술인 인지무선통신(CR : Cognitive radio) 기술은 주파수 자원난을 해결하기 위하여 연구되고 있다. CR은 1차 사용자에 할당된 주파수를 2차 사용자가 이용할 수 있도록 한다. 그러나 무선채널에서는 페이딩과 음영지역의 영향으로 스펙트럼 센싱에 있어서 절충안이 필요해진다. 또한, 다양한 CR 시스템을 검출하고 구분하기 위해서 새로운 센싱 알고리즘이 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 워터마킹 기술을 이용한 스펙트럼 센싱 알고리즘을 제안하여, Kasami-sequence와 M-sequence를 워터마킹 시퀀스로 이용했을 경우의 검출 성능을 비교한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.4034-4053
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• 2015

In order to meet various requirements for transmission quality of both primary users (PUs) and secondary users (SUs) in cognitive radio networks, we introduce a channel bonding mechanism for PUs and a channel reservation mechanism for SUs, then we propose a novel spectrum allocation strategy. Taking into account the mistake detection and false alarm due to imperfect channel sensing, we establish a three-dimensional Markov chain to model the stochastic process of the proposed strategy. Using the method of matrix geometric solution, we derive the performance measures in terms of interference rate of PU packets, average delay and throughput of SU packets. Moreover, we investigate the influence of the number of the reserved (resp. licensed) channels on the system performance with numerical experiments. Finally, to optimize the proposed strategy socially, we provide a charging policy for SU packets.

• 전자통신동향분석
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• 제34권6호
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• pp.1-16
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• 2019

The paper presents five strategic opinions for promoting the fourth industry revolution through the supply of 5G additional frequency. The assessments are on the basis of 5G frequency utilization technologies and services, with reference to 3GPP 5G New Radio standards, after investigating the domestic 1G, 2G, 3G, 4G, and 5G mobile communication services as well as the use of mobile radio frequency and spectrum. The presented opinions contain the frequency supply of contiguous-wide bandwidth channels, harmonized frequency supply between licensed and unlicensed spectrum, the existing 4G frequency recycle for increasing 5G coverage and capacity, balance frequency supply in the multi-band for 5G services, and the development of 5G vertical frequency for industry. The aim is that the presented five strategic opinions can offer guidance for the upcoming plan of domestic 5G additional frequency supply.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.783-788
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• 2016

본 논문은 비면허대역을 위한 LTE 통신 기술인 LAA(Licensed Assisted Access)가 복수의 주파수 채널을 사용해 하향링크 전송을 수행하기 위한 액세스 기법을 설명하고, 액세스 기법의 세부 동작 설계에 따른 Wi-Fi와의 공존 특성 및 각 통신 기술의 성능 변화를 시뮬레이션을 통해 보인다. 이를 위해 LAA의 채널 본딩 규칙 적용 여부, LBT(Listen Before Talk)를 수행하는 채널, LBT 채널을 동적으로 변경 시 CW(Contention Window)의 설정방법, 그리고 Wi-Fi의 대역폭 설정 방식과 CW 조절 방식을 고려한다. 각 요소를 변경하였을 때 상호 간의 성능 변동 경향을 확인하고, 이를 통해 두 기술의 공존을 위해 다양한 요소가 복합적으로 고려되어야 함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2B호
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• pp.178-187
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• 2009

인지 라디오 (Cognitive Radio: CR)란 할당된 주파수 대역 중에 우선 사용자가 사용하지 않는 유휴 주파수를 사용하여 주파수의 효율을 극대화 시킬 수 있는 기술이다. 그러나 CR 환경에서는 우선 사용자에 대한 간섭이 없는 상태에서만 자원을 공유하는 매우 엄격한 제한을 가지고 있다. 더욱이 유휴 주파수 자원은 시간, 주파수 별로 변화하기 때문에 이를 효율적으로 사용하기 위한 스케줄링 알고리즘이 필수적이다. 그러나 기존의 우선 사용자들만 존재하는 무선 통신 환경에서 적용되던 스케줄링 알고리즘은 CR 환경에 대한 제약 조건이 반영되지 않아 유휴 주파수 자원 사용의 효율성 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 무선 채널 상태와 우선 사용자 출현 확률을 고려하는 하향링크 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안 스케줄링 알고리즘의 성능 평가를 위해 모의실험을 수행하였으며, 그 결과 제안 알고리즘이 우선 사용자 출현 확률을 고려하지 않는 하향링크 스케줄링 알고리즘에 비해 우수한 성능이 제공됨을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.39-45
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• 2019

최근 제한된 스펙트럼을 효율적으로 사용하기 위하여 상황인지 통신이 주목받고 있다. 특히 오버레이 상황인지 시스템은 면허 및 비면허 시스템이 스펙트럼을 동시에 사용하기 때문에 주파수 효율이 매우 높다. 그러나 지금까지의 오버레이 상황인지 시스템에 관한 연구는 주로 면허 수신기의 성능 향상에 중점을 두었다. 그러나 이 경우 비 면허 수신기의 성능은 상대적으로 열화된다. 따라서 본 논문에서는 비 면허 수신기를 위한 선택 릴레이를 사용하고 면허 수신기는 전력할당 비를 조정하여 두 수신기의 성능을 향상시키는 오버레이 상황인지 NOMA 시스템을 제안하였다. 그리고 제안한 시스템의 오수신율을 해석적으로 유도하고 시뮬레이션을 통하여 유도한 결과를 입증하였다. 분석결과 선택된 릴레이를 사용하면 비 면허수신기는 SNR 이득을 얻고, 결국 시스템의 성능을 개선할 수 있었다. 그리고 제안한 시스템의 성능은 전력할당 비 뿐만 아니라 릴레이의 수로 조정할 수 있음을 보였다. 그리고 선택된 릴레이를 사용하면 제한된 송신전력으로 원하는 시스템의 오수신율을 만족시킬 수 있다는 것을 나타내었다.