• 제목/요약/키워드: radio frequency spectrum

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Cognitive UWB-OFDM: Pushing Ultra-Wideband Beyond Its Limit via Opportunistic Spectrum Usage

  • Arslan Huseyin;Sahin Mustafa E.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권2호
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    • pp.151-157
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    • 2006
  • In a continuously expanding wireless world, the number of radio systems increases every day and efficient spectrum usage becomes a more significant requirement. Ultra-wideband (UWB) and cognitive radio are two exciting technologies that offer new approaches to the spectrum usage. The main objective of this paper is to shed the first light on the marriage of these two important approaches. The strength of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based UWB in co-existing with licensed systems is investigated. The opportunity concept is defined, and the requirements of the opportunistic spectrum usage are explained. It is proposed to take the UWB-OFDM from the current underlay implementation, and evolve it to a combined underlay and opportunistic spectrum usage technology, leading to cognitive UWB-OFDM. This way, we aim at making UWB more competitive in the wireless market with extended range, higher capacity, better performance, and a wide variety of applications.

유전자 알고리즘이 적용된 USRP 2를 이용한 인지무선 시스템 구현 (Implementation of Cognitive Radio System with Genetic Algorithm Using USRP 2)

  • 용슬바로;장성진;이인선;김재명
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.39-47
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    • 2012
  • 현재의 주파수 분배상황을 살펴보면 대부분의 주파수 대역이 고정 할당되어 있으며 특히 무선통신 환경에 가장 적합한 저주파 대역은 거의 사용할 여지가 없다. 이에 인지무선 기술은 무선통신환경에서 주파수 부족 문제를 해결하고 주파수 활용도를 높이기 위한 중요한 기술로 대두되고 있다. 본 논문에서는 SDR (Software Define Radio)플랫폼인 USRP (Universal Software Radio Peripheral) 보드와 SDR 개발 툴킷인 GNU Radio를 이용하여 실제 인지무선(Cognitive Radio : CR) 시스템에서 데이터를 송, 수신하였다. 구체적으로 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 면허 사용자의 주파수 사용 여부를 감지하여 이 정보를 데이터베이스로 넘겨준다. 정보를 넘겨받은 데이터베이스에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 최적의 송신전력과 대역폭, 채널 정보를 인지무선 기기에 보내어 주어 인지무선 기기가 면허 사용자에게 아무런 간섭을 주지 않고 데이터 통신을 할 수 있도록 하였다.

차세대 지능형 전파감시 시스템 (Next-Generation Intelligent Radio Monitoring System)

  • 임현석;문진호;김경석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8A호
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    • pp.846-851
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    • 2008
  • 통신 산업의 급격한 발달로 통신서비스의 종류가 다양해지고 전파사용이 증가함에 따라 이전의 전파감시 시스템을 대체할 효율적이고, 지능화된 전파감시 시스템의 개발이 필요하게 되었다. 차세대 지능형 전파감시 시스템은 ITU-R, 무선설비규칙 및 전파법을 근간으로 하여 V/UHF대역의 On-Air 상의 아날로그 및 디지털신호에 대해 스펙트럼분석을 통한 채널전력과 주파수편차 및 편이, 점유대역폭(99% 또는 x-dB)을 정확하고 효율적으로 전파측정 할 수 있도록 개발되었다, 시스템의 주요 기능은 전파품질측정, 불요파(스퓨리어스, 고조파)측정, 고속스펙트럼측정, 주파수이용효율조사, 불법전파탐사, 운용감시이고, 본 논문에서는 차세대 지능형 전파감시 시스템의 주요기능 중 전파품질측정, 고속스펙트럼측정에 대해 기술한다.

The Solution of Insufficiency of Radio Frequency Spectrum in Republic of Kazakhstan

  • Abishev Olzhas;Jo Dong-Kwan;Chung Joong-Soo
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.53-57
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    • 2006
  • The objective of this paper is to propose a system by means of which the utilization of radio frequency. spectrum may be improved from the state of extreme inefficiency at the present time in Kazakhstan to a state of efficiency and equilibrium in the future.

Comparison of two methodologies on spectrum sharing information for unlicensed use in the 6-GHz band

  • Um, Jungsun;Kim, Bongsu;Kim, Igor;Park, Seungkeun
    • ETRI Journal
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    • 제44권4호
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    • pp.531-542
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    • 2022
  • With the increasing demand for unlicensed spectrum, several regulators have been opening up the 6-GHz band for unlicensed use while ensuring compliance with the technical requirement to avoid harmful interference in the existing primary services (PSs). In this paper, we present two methodologies, a channel-based method and a frequency-based method, which are applicable to a frequency coordination system that calculates the permissible transmit power in the channels or frequencies available to a secondary service (SS). In addition, we have demonstrated that the available transmit power of an SS can be maximized by adjusting the power allocation of the assigned resource units under the condition that the channel of the SS is partially overlapped with that of the PS. Based on the analysis results, it is suggested that it would be better to utilize the two methods selectively according to the operating channel conditions of the PS and the SS.

Deep Recurrent Neural Network for Multiple Time Slot Frequency Spectrum Predictions of Cognitive Radio

  • Tang, Zhi-ling;Li, Si-min
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권6호
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    • pp.3029-3045
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    • 2017
  • The main processes of a cognitive radio system include spectrum sensing, spectrum decision, spectrum sharing, and spectrum conversion. Experimental results show that these stages introduce a time delay that affects the spectrum sensing accuracy, reducing its efficiency. To reduce the time delay, the frequency spectrum prediction was proposed to alleviate the burden on the spectrum sensing. In this paper, the deep recurrent neural network (DRNN) was proposed to predict the spectrum of multiple time slots, since the existing methods only predict the spectrum of one time slot. The continuous state of a channel is divided into a many time slots, forming a time series of the channel state. Since there are more hidden layers in the DRNN than in the RNN, the DRNN has fading memory in its bottom layer as well as in the past input. In addition, the extended Kalman filter was used to train the DRNN, which overcomes the problem of slow convergence and the vanishing gradient of the gradient descent method. The spectrum prediction based on the DRNN was verified with a WiFi signal, and the error of the prediction was analyzed. The simulation results proved that the multiple slot spectrum prediction improved the spectrum efficiency and reduced the energy consumption of spectrum sensing.

인지무선통신 시스템을 위한 스펙트럼 센싱 알고리즘의 비교 (Comparison of Spectrum Sensing Algorithms for Cognitive Radio Systems)

  • 최영훈;김윤현;김진영;이정훈;차재상
    • 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.

방송대역에서 간섭분석을 이용한 무선인지 시스템의 전파 전달기준에 관한 연구 (A Study of Radio Wave Propagation Criterion for the Cognitive Radio System using Interference Analysis in Broadcasting Band)

  • 최주평;보꾹유이;이원철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12A호
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    • pp.1014-1022
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    • 2009
  • 본 논문에서는 UHF(Ultra High Frequency) 방송 대역에서 면허 사용자인 DTV(Digital Television) 서비스와 무선인지(cognitive radio, CR) 기술 기반의 모바일 와이맥스(mobile wimax) 서비스 사용자 상호 간 최적 공존 및 운용 방안 획득을 위하여 간섭분석을 수행하였다. 이를 위해 SEAMCAT(Spectrum Engineering Advanced Monte-Carlo Analysis Tool) 간섭분석 프로그램을 이용하여 방송대역에 존재하는 상기 무선통신 상호 간 최적 공존 기준 획득을 위한 모의실험을 수행하였다. 또한 간섭분석을 통하여 획득된 주변 통신환경 정보는 수신기 관점에서의 정확한 간섭 기준 취득 방안인 간섭온도 모델에 적용하였다. 이를 통해 DTV와 CR 사용자의 중심 주파수 차이에 따른 CR 사용자 수신기에서의 획득 가능 통신용량 변화를 분석하였다.

Cognitive Radio 시스템을 위한 열악한 통신 환경에서 효과적인 에너지 검출방법 (Efficient Energy Detection Method in Poor Radio Environment for Cognitive Radio System)

  • 현영주;김경석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.60-67
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    • 2007
  • 주파수 대역의 사용 유무를 판단하는데 스펙트럼 센싱의 결과는 중요하다. 스펙트럼 센싱은 CR 시스템에서 주파수 대역을 확인하는 역할을 한다. 본 논문에서 에너지 검출 기반의 센싱 기법에 자기상관함수를 적용하여 제안하였다. 이는 수신된 신호에 자기 상관함수를 적용하여 에너지 검출기반의 성능을 향상시켰다. 이 방법은 평균 및 자기 상관함수와 같은 확률적인 파라메터들이 시간에 따라 주기적으로 변하는 특성을 갖는 Cycolstationary 프로세서와는 다른 접근 방법이다. 본 논문에서 제안된 센싱 방법은 열악한 통신환경에서 보다 효과적일 것이다. 만약 CR 시스템에서 유휴주파수 대역을 찾기 위한 센싱 과정에 본 논문에서 제안한 방법을 적용하면, 에너지 검출기반의 센싱 기법의 장점인 구조적 간단함과 빠른 스펙트럼 검출 결과를 얻을 수 있을 것이다.

An Integrated Game Theoretical Approach for Primary and Secondary Users Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks

  • Kim, Jong-Gyu;Nguyen, Khanh-Huy;Lee, Jung-Tae;Hwang, Won-Joo
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1549-1558
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    • 2011
  • In this paper, we address the problem of bandwidth sharing among multiple primary users and multiple secondary users in a cognitive radio network. In cognitive radio networks, effective spectrum assignment for primary and secondary users is a challenge due to the available broad range of radio frequency spectrum as well as the requisition of harmonious coexistence of both users. To handle this problem, firstly, Bertrand game model is used to analyze a spectrum pricing in which multiple primary users emulate with each other to acquire maximal profit. After that, we employ Cournot game to model the spectrum sharing of secondary users to obtain optimal profit for each user also. Simulation results show that our scheme obtains optimal solution at Nash equilibrium.