• 제목/요약/키워드: 인지무선네트워크

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인지 무선 시스템에서 주파수 재사용율과 채널 추정에 따른 주파수 할당 방식의 성능 분석 (Performance Analysis of Frequency Allocation Methods Using Frequency Reuse and Channel Estimation in Cognitive Radio Systems)

  • 김태환;이태진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5A호
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    • pp.391-400
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    • 2009
  • 최근 이동 통신 네트워크는 2G에서 3G로 이동하고 있으며 주파수의 효율성을 추구하고자 한다. 인지 무선 통신(Cognitive radio) 기술은 secondary 네트워크와 primary 네트워크의 공존을 허용함으로써 주파수의 효율성을 달성할 수 있는 기술로 떠오르고 있다. 하지만, primary 네트워크의 주파수 재사용율을 고려하지 않는 기존 인지무선 통신 방식은 primary 네트워크와 secondary 네트워크를 포함한 전체 네트워크의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 secondary 네트워크가 primary 네트워크의 파일럿 신호를 감지하여 최적의 가용 주파수를 선택하는 복잡도가 낮은 방식을 제안한다. 그리고, primary 네트워크의 간섭을 최소화하는 제약조건을 가지면서 업링크와 다운링크의 용량을 최대화하는 최적화 문제를 고려한다. 시뮬레이션을 통하여 제안방법과 기존방법의 성능을 비교하였으며, 제안방법이 기존방법보다 primary 네트워크의 주파수 재사용율이 작고 채널 사용 변화가 심할 때 특히 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

인지 무선 통신 환경에서 임의접속 기법의 전송 효율 분석 (Performance Evaluation of Random Access in Cognitive Radios)

  • 왕한호;유화선;우중재
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.156-161
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    • 2012
  • 임의 접속(random access) 프로토콜은 기본적으로 센싱 기능을 가지고 있으며, 이것을 이용하여 분산형 무선 네트워크 시스템 구축에 적합한 특징을 가지고 있다. 이러한 기술적 특징은 중앙식 제어(centralized control)가 어려운 이기종 시스템들이 동작하는 인지 무선 통신 환경에 대하여 장점을 가지며, 인지 무선 통신 환경에서 임의 접속의 성능을 검증해 보아야 한다는 동기를 제공한다. 이 논문에서 우리는 인지 무선 통신 환경에서 CSMA/CA(carrier-sensing multiple access with collision avoidance)기법을 도입하고, 성능을 분석하는 기본 틀을 제공한다.

끊김 없는 멀티미디어 전송을 위한 적응적인 스트리밍 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Adaptive Streaming System for Seamless Multimedia Transmission)

  • 김형준;이성희;구자헌;오승준;정광수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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    • pp.301-305
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    • 2010
  • 최근 무선 네트워크 서비스의 수요가 증가함에 따라 낮은 비용, 간편한 설치 그리고 높은 대역폭 특성을 가지는 무선랜 (WLAN)을 기반으로 한 사내 네트워크 구성이 학교 및 기업을 중심으로 증가하고 있다. 이로 인해 사내 네트워크를 통한 랩탑 (Laptop), 넷북 (Notebook), 스마트 폰 (Smart Phone), 그리고 UMPC (Ultra Mobile Personal Computer)등 휴대용 단말을 이용한 스트리밍 서비스의 수요가 증가하고 있다. 하지만 무선랜 환경은 사용자 이동에 의해 핸드오버가 발생할 경우, 이동할 대상 네트워크의 혼잡 상태를 고려하지 않는다. 따라서 이동할 네트워크에 빠르게 적응하지 못함으로써 패킷 손실에 의한 서비스의 불연속성 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 핸드오버 이전에 이동 대상 네트워크의 혼잡 상태를 인지하여 전송률을 조절함으로써, 스트리밍 서비스의 불연속성 문제를 해결하는 적응적인 스트리밍 시스템을 설계 및 구현하였다. 제안하는 시스템은 핸드오버 이전에 이동 대상 네트워크의 가용대역폭을 측정하여 혼잡 상태를 인지하고, 측정한 가용대역폭 값을 기반으로 전송하는 프레임의 수를 우선순위에 따라 차등적으로 조절하여 전송률을 조절하였다.

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인지무선 네트워크에서 능동적인 스펙트럼 동기화 (Efficient Multicasting Mechanism for Mobile Computing Environment)

  • 변상선
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.243-246
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    • 2019
  • 인지무선 네트워크에서 2차사용자는 1차사용자의 전송이 감지되면 즉각 전송을 중단하고 새로운 유휴 스펙트럼을 찾아 빠르게 동기화를 해야 전송을 재개 할 수 있다. 대부분의 관련 연구에서는 별도의 공용 제어채널을 통해 2차사용자들이 같은 스펙트럼으로 동기화를 수행하는 것을 가정한다. 하지만, 상시 사용 가능한 채널이 별도로 존재한다는 가정은 인지무선 기술의 실제 구현과는 어울리지 않는다. 이 논문에서는 별도의 공용제어채널을 고려하지 않는 능동적 스펙트럼 동기화 기법을 제안한다. 2차송신자와 수신자는 주통신간에 주기적으로 서로의 스펙트럼 감지 결과를 교환한다. 그리고, 송수신자 모두 유휴로 탐지된 스펙트럼에 순차적으로 동기화를 실시하도록 한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 USRP를 사용하여 구축된 실제 인지무선 환경에 적용하여 성능을 평가한다.

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대용량 무선 센서 네트워크를 위한 개선된 고속링크설정 알고리즘 (Improved Fast Link-Setup Protocol for high-capacity Wireless Sensor Networks)

  • 김변곤;정경택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.2387-2394
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    • 2016
  • 무선 센서 네트워크에서 대용량의 데이터를 효율적으로 전송하기 위해서 가장 적합한 채널을 선택하는 것이 중요하다. 무선 센서 노드가 사용할 채널을 고정하는 경우 주파수 부족 문제가 발생할 수 있고 다양한 환경을 지원하는데 큰 제약이 될 수 있다. 본 논문에서는 기존 무선 인지 라디오 네트워크에서 사용하는 공통 제어 채널 없이 두 노드가 서로 사용 가능한 채널을 찾기 위한 방식을 도입하여 무선 센서 네트워크의 채널을 효율적으로 이용하고자 한다. 기존 방식의 문제점으로 채널 설정 링크간의 간섭으로 인하여 성능이 크게 저하됨을 보이고 이를 개선하기 위해 임의 순차 알고리즘을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안 방식은 간섭으로 인한 비컨 패킷 수신 대기 시간을 현저하게 줄일 수 있어 간섭 링크 수가 증가할수록 다른 방식에 비해 50% 이상 빠르게 링크를 설정할 수 있다.

광대역 무선네트워크에서 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 위한 적응적 전송률 제어기법 (Adaptive Rate Control for Improving the QoE of Streaming Service in Broadband Wireless Network)

  • 구자헌;정광수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2B호
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    • pp.334-344
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    • 2010
  • 최근 들어 다양한 휴대 단말과 광대역 무선네트워크의 보급으로 인해 인터넷을 통한 다양한 멀티미디어 스트리밍 서비스에 상당한 관심과 수요가 증가하고 있다. 하지만, 단말 이동시 연속적인 멀티미디어 스트리밍 데이터 전송이 어려운 문제를 가지고 있다. 그래서, 광대역 무선네트워크내 Mobile IPTV 서비스 보급에 있어, 효율적인 무선 자원 활용 및 사용자에게 원활한 QoE (Quality of Experience)를 제공하는 것은 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 무선 채널 상태를 인지하여 비디오의 전송률과 품질을 조절하는 네트워크 기반의 품질 적응 스트리밍 기법인 Mobile Adaptive Rate Control (MARC) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 스트리밍 서비스의 품질 향상 이외에도 단말의 이동환경에서 끊김 없는 비디오 재생을 보장 할 수 있도록 무선 채널 상태를 인지하여 현재 무선 채널 및 단말 위치에 적합한 스트리밍 비디오를 전송한다. 제안한 MARC 기법은 광대역 무선 네트워크에서 비디오 재생의 불연속성을 제거하고 안정된 버퍼 할당을 보였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

인지 무선네트워크에서 VoIP QoS 보장을 위한 자원 할당 및 제어 시스템 (Resource Allocation and Control System for VoIP QoS Provision in Cognitive Radio Networks)

  • 김보성;이규민;노병희;최근경;오일혁
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.688-693
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    • 2014
  • 유비쿼터스 환경의 등장으로 스마트폰이 보급되고 다양한 콘텐츠에 대한 수요가 급증하게 되었다. 따라서 한정된 자원을 효율적으로 활용하기 위한 방안 중 하나로 차세대 무선통신 기술인 인지무선 기술이 그 대안으로 여겨지고 있다. 스펙트럼 감지나 접근 기술뿐만 아니라 한정된 스펙트럼 자원에서 VoIP 트래픽 서비스를 부사용자들에게 만족스럽게 제공하는 것도 매우 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 인지무선 네트워크에서 VoIP QoS 보장을 위한 자원 할당 및 제어 시스템을 제안하였다. 먼저 네트워크 구조를 고려한 시간 구조를 시스템 모델로 제안하였고, 그 구조에 따라 대역 브로커를 결정하는 방법을 제안하였다. 또한, 대역 브로커가 추정한 가용 대역폭 정보를 바탕으로 대역 브로커가 부사용자들의 연결 요청을 수락 제어하는 방법을 제안하였다. 실험 결과, PU 채널 이용률과 PU 채널의 개수, 그리고 타임슬롯의 길이가 VoIP QoS 보장에 지대한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

U-Health care를 위한 셀 기반 자기 구성 무선센서 네트워크 알고리즘 제안 (Cell based Self Configuring Wireless Sensor Networks Algorithm for U-Healthcare)

  • 최재영;정영지
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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    • pp.1105-1108
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    • 2005
  • U-Healthcare 서비스는 서비스 이용자가 서비스의 인지없이 이용자의 생체정보와 위치, 주변의 온도와 습도 정보를 수집하고 이를 분석, 가공하여 이용자에게 여러 서비스를 제공하는 것으로 이의 구현을 위해서는 무선 센서 네트워크가 필요하다. 이러한 무선 센서 네트워크에 요구되는 것은 이동성이 있는 모바일 센서 노드의 네트워크 자기 구성과 라우팅에 관한 효율적인 알고리즘이다. 이를 위해 본 논문에서는 실내에 존재하는 여러 이동성이 없는 고정 센서 노드를 기반으로 네트워크 내에 셀을 구성하여, 이 셀을 통해 인접한 이동 모바일 센서 노드의 데이터 전송을 지원하는 계층적 무선 센서네트워크 자기 구성 알고리즘을 제안하였다

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인지 무선 네트워크 환경에서 효율적인 주파수 활용을 위한 상향링크 릴레이 기법 (Uplink Relaying Scheme for Efficient Frequency Usage in Cognitive Radio Networks)

  • 김세웅;최재각;유상조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권4A호
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    • pp.356-368
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    • 2011
  • 인지무선 기술을 사용하는 부 사용자는, 현재 동작중인 채널에서 주 사용자가 출현하는 경우, 해당 채널을 즉각적으로 비워주어야 한다. 인지무선 기지국과 같은 조정자가 존재하는 중앙적 인지우선 네트워크 환경에서는, 네트워크 내 부 사용자들의 센싱 결과를 수신하는 조정자가 동작 채널을 변경할 수 있다. 그러나, 각각의 채널에서 주 사용자의 출현 빈도가 잦은 경우에는 잦은 동작 채널의 변경이 요구됨에 따라 서비스 지연과 같은 성능 저하 현상이 발생할 수 있으며, 경우에 따라서는 변경할 유휴 채널이 고갈되는 현상으로 인해, 인지무선 네트워크 자체가 유지되기 어려운 상황이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 본 논문에서는 중앙적 네트워크 환경에서 네트워크 내 일부 영역에서만 주 사용자가 출현하는 경우, 주 사용자에게 간섭을 줄 가능성이 있는 일부 부 사용자들만이 채널을 변경하도록 하고, 이들과 중앙의 조정자와의 연결은 적절한 스폰서 노드에 의한 릴레이 통신으로 유지되도록 하는 릴레이 기법을 제안한다. 제안된 방법은 상하향 링크의 채널이 서로 다른 주파수 분할방식의 중앙적 네트워크 환경에서 상향 링크 채널을 대상으로 한다. 모의실험을 통한 성능평가 결과는, 제안된 기법이 기존의 네트워크 전체적인 채널 변경 기법보다 주파수 사용 효율을 증가시키며, 동시에 유휴 채널의 고갈을 최대한 방지할 수 있음을 보인다.

비례공정 스케줄링을 적용한 인지무선 채널할당방식 (Cognitive Radio Channel Allocation using the Proportional Fair Scheduling)

  • 이주현;박형근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1606-1612
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    • 2012
  • 인지라디오 네트워크는 현재 주파수 사용 현황을 인지하여 허가받은 주 사용자가 사용하지 않는 채널을 통해 데이터 통신을 하는 기술로써, 이러한 유휴 채널을 효율적으로 이용하기 위해서는 스펙트럼 할당 기술이 중요하다. 하지만 인지라디오 네트워크는 기존의 네트워크와는 달리 사용가능한 스펙트럼이 유동적이므로 자원 할당 시 이러한 자원 변화를 효율적으로 활용할 필요가 있다. 본 논문에서는 인지라디오 사용자들 간의 공평성과 시스템 수율을 동시에 만족시키기 위해 비례공정 채널할당기법을 적용하였다. 이때 유동적인 인지라디오 채널 변화를 고려하여 인지라디오 네트워크의 사용자 간섭 확률을 줄일 수 있도록 기존의 스케줄러를 수정한 스펙트럼 할당기법을 제안하였다.