• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.206-209
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• 2014

Control message exchange is major job for cognitive radio to exist and use spectrum opportunistically. For this control message exchange they need a common control channel (CCC). Once this channel is affected by a primary user, communication stops until new CCC is setup. This takes substantial time and if they could not get free channel, this halt continues for long time. To prevent such cease of communication, we propose a combination of two networks, namely WLAN and UWB, to let the communication continue. In our proposed idea if the CCC of a certain CR in WLAN is affected, the CR changes its network from WLAN to UWB and keeps the communication because UWB cannot be affected by PU. In the proposed idea every cognitive radio has two transceivers; one for the overlay network (WLAN) and another UWB network. If a primary user is detected in the spectrum of a cognitive radio, it continues exchanging control messages under the UWB network and in parallel negotiates for a new CCC using the WLAN network. This idea solves the communication interruption until new CCC is setup.

• ETRI Journal
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• 제42권6호
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• pp.846-858
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• 2020

The non-orthogonal multiple access (NOMA) technique offers throughput improvement to meet the demands of the future generation of wireless communication networks. The objective of this work is to further improve the throughput by including an underlay cognitive radio network with an existing multi-carrier NOMA network, using cooperative communication. The throughput is maximized by optimal resource allocation, namely, power allocation, subcarrier assignment, relay selection, user pairing, and subcarrier pairing. Optimal power allocation to the primary and secondary users is accomplished in a way that target rate constraints of the primary users are not affected. The throughput maximization is a combinatorial optimization problem, and the computational complexity increases as the number of users and/or subcarriers in the network increases. To this end, to reduce the computational complexity, a dynamic network resource allocation algorithm is proposed for combinatorial optimization. The simulation results show that the proposed network improves the throughput.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권1호
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• pp.91-107
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• 2014

Device-to-device (D2D) communication is an excellent technology to improve the system capacity by sharing the spectrum resources of cellular networks. Multicast service is considered as an effective transmission mode for the future mobile social contact services. Therefore, multicast based on D2D technology can exactly improve the spectrum resource efficiency. How to apply D2D technology to support multicast service is a new issue. In this paper, a resource allocation scheme based on cognitive radio (CR) for D2D underlay multicast communication (CR-DUM) is proposed to improve system performance. In the cognitive cellular system, the D2D users as secondary users employing multicast service form a group and reuse the cellular resources to accomplish a multicast transmission. The proposed scheme includes two steps. First, a channel allocation rule aiming to reduce the interference from cellular networks to receivers in D2D multicast group is proposed. Next, to maximize the total system throughput under the condition of interference and noise impairment, we formulate an optimal transmission power allocation jointly for the cellular and D2D multicast communications. Based on the channel allocation, optimal power solution is in a closed form and achieved by searching from a finite set and the interference between cellular and D2D multicast communication is coordinated. The simulation results show that the proposed method can not only ensure the quality of services (QoS), but also improve the system throughput.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.291-296
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• 2012

본 논문은 인지 언더레이 네트워크에서 멀티 홉 전송을 제안한다. 2차 송신기(S)에서 수신기(D)까지 신호를 전송할 때, N개의 중계기와 N+1 개의 언더레이 중계기를 이용하여 신호를 전송한다. 본 논문에서 채널과 레일리 페이딩 채널을 고려한다. 언더레이 네트워크에서 2차 송신기는 최대 간섭 임계값보다 1차 사용자에 의한 간섭이 낮게 전력을 적용한다. 송신기와 중계기 사이의 홉 전송을 고려하여 송신 전력과 신호 대 잡음 비율(SNR)을 구한다. 송신기와 수신기 사이 존재하는 언더레이 네트워크상의 중계기의 수의 변화에 따른 송신 전력과 신호 대 잡음 비율을 구한다. 송신전력과 신호 대 잡음 비율(SNR)을 비교하여 언더레이 네트워크상에서 최적의 중계기 수와 최적의 threshold 값을 찾는다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제15권2호
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• pp.79-84
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• 2017

In a cognitive radio network (CRN), cognitive radio users (CUs) should be powered by a small battery for their operations. The operations of the CU often include spectrum sensing and data transmission. The spectrum sensing process may help the CU avoid a collision with the primary user (PU) and may save the energy that is wasted in transmitting data when the PU is present. However, in a time-slotted manner, the sensing process consumes energy and reduces the time for transmitting data, which degrades the achieved throughput of the CRN. Subsequently, the sensing process does not always offer an advantage in regards to throughput to the CRN. In this paper, we propose a scheme to find an optimal policy (i.e., perform spectrum sensing before transmitting data or transmit data without the sensing process) for maximizing the achieved throughput of the CRN. In the proposed scheme, the data collection period is considered as the main factor effecting on the optimal policy. Simulation results show the advantages of the optimal policy.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.352-354
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• 2011

The performance of multihop cognitive radio networks (CRN) can be improved significantly by using multiple channels in spectrum underlay fashion. However, interference due to the sharing of common radio channel and congestion due to the contention among those flows that share the same links become an obstacle to meet this challenge. How to control efficiently congestion and allocate power optimally to obtain a high end-to-end throughput is a key objective in this work. We reexamined the Network Utility Maximum (NUM) problem with a new primary outage constraint and proposed a novel resource allocation strategy to solve it effectively and efficiently.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.300-302
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• 2012

In this paper, we investigate the performance of multi-channel cognitive radio networks (CRNs) by taking into consideration the problem of channel assignment and link scheduling. We assume that secondary nodes are equipped with multiple radios and can switch among multiple channels. How to allocate channels to links and how much power used on each channel to avoid mutual interference among secondary links are the key problem for such CRNs. We formulate the problem of channel assignment and link scheduling as a combinatorial optimization problem. Then, we propose a the optimal solution and show that it converges to maximum optimum in some iterations by using numerical results.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권5호
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• pp.25-32
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• 2010

본 논문은 underlay 기법으로 다수의 주 사용자 수신기들(primary receivers)이 부 사용자들(secondary users)과 공존할 때 부 사용자들의 협력을 통한 중계 전송의 성능을 평가하였다. 무선 인지 환경에 적합한 중계기 선택 기준을 사용하였을 때 부 사용자의 outage probability를 유도하였다. 이러한 분석을 통하여, 공존하는 다수의 주 사용자들로 인하여 증가하는 부 사용자의 outage probability 양을 정량적으로 표현하였다. 모의실험을 통하여, 주 사용자의 개수가 증가할수록 중계 전송이 직접 정송에 비하여 민감하게 성능이 감소하고, 이로 인하여 중계 전송이 직접 전송에 비하여 비효율적일 수 있음을 보여주었다. 또한, 비록 다수의 주 사용자가 존재하더라고 중계기 선택의 다이버시티를 늘려 줌으로서 중계 전송이 직접 전송보다 효율적일 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.839-844
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• 2011

기존의 위치인식 시스템을 활용한 방법으로는 적외선, 초음파, RFID, GPS, UWB, 신호 세기 등을 이용한 방법이 있지만, 각 시스템은 음영지역에서의 위치인식이 필요하다. 본 논문에서는 협력 스펙트럼 센싱(Cooperative Spectrum Sensing)을 이용해 사물이 움직이는 경로와 위치를 판단하고, 센서가 위치한 정해진 경로를 이탈할 경우에 이를 인지해 정상적인 경로로 이동할 수 있도록 도와준다. 협력 스펙트럼 센싱은 1차 사용자에게 간섭 영향을 미치지 않는 범위 내에서 전파인지 사용자에게 최적의 전송 전력과 변조 레벨을 결정할 수 있기 때문에 주파수의 사용 효율을 높일 수 있다. 본 논문에서는 협력 스펙트럼 센싱 기법을 이용한 위치인식 시스템을 제안하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.179-187
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• 2014

언더레이 프로토콜은 2차 시스템이나 인지된 사용자가 1차 사용자의 품질 저하 없이 동일한 주파수를 사용하는 인지 기술이다. 또한, 무선 환경의 중계 특성으로 인해, 몇몇 노드는 도청 노드라고 불리며, 다른 통신 링크를 위한 정보를 수신한다. 이러한 이유로, 물리 계층의 보안은 도청의 발생을 막기 위해 보안 성취율을 고려하여 응용된다. 본 논문에서는, 물리 계층 보안과 간섭 제약 환경에서 증폭 후 전송 기법의 성능을 협력 통신 노드를 이용하여 분석한다. 이 모델에서, 중계기는 송신단에서 수신단으로의 신호 전송을 돕기 위해 증폭 후 전송 기법을 사용한다. 우수한 중계기는 기회주의적 중계기 선택 기법으로 선정되며, 단 대 단 보안 성취율을 기초로 한다. 시스템 성능은 보안 성취율의 정전 확률로 평가된다. 정전 확률의 상향, 하향 한계는 국제 통계 채널 상태 정보(CSI)에 기초하며, 또한, 닫힌계로 유도한다. 시뮬레이션 결과는 인지 네트워크는 1차 사용자로부터 충분히 멀 때, 중계기에서 도청 노드까지의 거리가 중계기에서 수신단까지의 거리보다 큰 경우 시스템 성능이 향상된 것을 보여준다.