• 정보와 통신
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• 제24권9호
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• pp.49-59
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.22 WRAN 표준화 중심으로 진행되고 있는 스펙트럼 센싱 기술에 관련된 내용들을 살펴보고 현재 IEEE 802.22 WG에 제안된 스펙트럼 센싱 기술들을 간략하게 소개하고 있다. 그리고 본논문에서는 IEEE802.22 표준화에 제안된 각사의 센싱기술들 중에서 최종적으로 표준안의 부록을 채택하는 방법으로 활용되었던 센싱기술 성능평가 방법인 다섯 가지 시뮬레이션 시나리오들에 대하여 설명하고 있다. 그런데 현재 IEEE 802.22 표준화에 제안된 센싱기술들은 Working Group에서 제시한 12개로 이루어진 DTV 신호 파일에 의해 센싱기술의 성능 검증을 위한 시뮬레이션을 수행하고 있다. 이의 DTV 신호들은 와싱톤 도심지 및 뉴욕에서 수집되었는데, 도심지, 교외, 주거지역 및 시골지역, 그리고 옥내외 채널환경 등 다양한 채널환경에서 수집된 신호들이다. 그리고 본 논문에서는 스펙트럼센싱 시스템의 구성을 제시하고 있고, 제시된 스펙트럼 센싱 구조에서 스펙트럼관리기능모듈, 스펙트럼센싱 기능 모듈, 그리고 채널집합분류기능 모듈에 대한 CPE와 기지국의 역할을 설명하고 있다. 또한 coarse 센싱 방법과 fine 센싱 방법의 결합으로 제시될 수 있는 hybrid 센싱 방법으로 incumbent 신호세기 및 센싱 단계에 따라 고속의 스펙트럼 센싱 타임(sensing time)을 도모할 수 있는 스펙트럼 센싱 과정을 제시하고 있다.

• 전자공학회지
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• 제38권1호
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• pp.44-49
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• 2011

다중채널 압축센싱(multi-channel compressive sensing) 문제는 0이 아닌 성분이 공통된 위치에 분포하는 벡터들을 복원하는 방법을 다루는 문제이며 레이다의 도착방향 추정 문제, 역산란 문제, 산란광 단층촬영과 같은 많은 실용적인 문제에 응용될 수 있다. 압축 센싱 문제는 성긴(sparse) 속성을 갖는 벡터를 상당히 높은 확률로 복원시킬 수 있음이 밝혀져 있다. 이로 인해 기존의 압축 센싱 방법이 다중채널 압축센싱에서도 많이 활용되어 왔으며, 측정 벡터의 개수가 적을 때에도 높은 확률로 입력 신호를 복원할 수 있다. 그러나, 측정 벡터의 개수가 많아질수록, 기존의 압축센싱 알고리즘을 이용했을 때의 성능은 복수신호분리 (MUSIC) 알고리즘과 같이 배열신호처리(array signal processing)에서 활용되는 방법을 적용했을 때보다 더 나쁜 특성을 보인다. 이러한 기존 방법의 문제점으로 인해 우리는 새로운 다중채널 압축센싱 알고리즘을 제시하고자 하며, 이는 기존의 압축센싱 이론과 배열 신호처리 알고리즘을 개별적으로 적용할 때 가지는 한계를 극복할 수 있게 해준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1891-1897
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• 2009

본 논문에서는 CR(cognitive radio) 시스템의 throughput 측면에서 스펙트럼 센싱의 최적화를 다루고 있다. 기존의 논문은 incumbent 사용자의 출현에 의해 다른 채널의 탐색 및 채널전환 등을 고려하지 않은 상태에서 스펙트럼 센싱의 최적화 문제를 다루고 있다. 이에 반해 본 논문에서는 채널탐색 및 채널전환 등을 고려하여 CR 사용자의 throughput를 분석하고 있다. 또한 본 논문에서는 데이터 수신 경로와 분리된 센싱수신기를 갖는 형태의 센싱구조를 제시하고, 데이터 수신 경로를 센싱 수신기로 사용하는 경우와 분리된 센싱 수신기를 갖는 센싱 구조와의 센싱성능을 CR 사용자의 throughput 관점에서 비교하고 있다. 수치해석의 결과로는 incumbent 신호가 출현한 경우 채널이동을 위한 다른 빈 채널의 탐색에서 데이터 통신 경로와 분리된 센싱수신기에 의한 채널탐색을 통하여 throughput 효율이 향상됨을 보여주고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.1026-1031
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• 2022

인지무선 에드혹 네트워크 (CRAHN : Cognitive Radio Ad-Hoc Networks)는 무선 서비스의 증가에 따른 주파수 자원부족을 극복할 수 있는 네트워크 기술이다. CRANH에서 주 사용자에 대한 간섭을 회피하기 위해 유휴채널을 확인하는 채널센싱이 필요하며, 주 사용자 출현시 빠른 유휴 채널선택을 통해 핸드오버로 인한 시간지연을 최소화 해야한다. 본 연구에서는 강화학습을 이용하여 CRANH에서 부 사용자의 채널 센싱의 대상을 축소하고 유휴채널의 가능성이 높은 채널을 우선적으로 센싱하도록함으로써 전송효율을 개선하였다. 또한 주기적인 센싱을 수행하지 않고 데이터의 전송시점에 채널을 센싱함으로써 센싱시점과 데이터 전송시점간의 차이로 인한 주 사용자와의 충돌가능성을 최소화할 수 있는 멀티채널 매체접근제어(MAC: Medium Access Control) 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1318-1323
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• 2013

본 논문은 비 슬롯 모드 인지 무선망에서 기회적 스펙트럼 접속 방식의 성능을 시뮬레이션을 통해 비교 분석한다. 비교 분석할 두 가지 기회적 스펙트럼 방식은 다음과 같다. 첫 번째 방식은 어떤 채널에서 전송을 성공한 경우 동일한 채널을 다시 센싱하고, 실패한 경우 가장 오래전에 선택했던 채널을 센싱하는 방식이다. 두 번째 방식은 어떤 채널에서 전송에 실패한 경우 동일한 채널을 다시 센싱하고, 성공한 경우 가장 오래전에 선택했던 채널을 센싱하는 방식이다. 본 논문에서는 일차 사용자가 채널을 점유하는 기간에 따라 두 방식 사이의 성능을 비교한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.1-9
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• 2015

최근 제한된 주파수 자원의 효율적인 사용을 위한 인지 무선 기술(CR)이 많은 관심을 받고 있다. CR 기술에서 가장 중요한 부분은 인가 사용자의 통신을 보호 하는 것이다. 따라서 비인가 사용자는 자신이 현재 사용 중인 주파수 대역은 물론 인가 사용자가 나타났을 시에 스위칭 해야 할 후보 채널의 주기적인 센싱도 필요하다. 본 논문에서는 CR 환경에서 인가 사용자를 보호하기 위한 방법으로 비인가 사용자로 하여금 각 노드의 남은 에너지와 센싱 존 이웃이라는 개념을 이용하여 협력적인 채널 센싱을 하도록 제안한다. 채널 센싱은 현재 사용하고 있는 채널을 센싱하는 인밴드센싱과 인가 사용자가 나타났을 경우 스위칭 해야할 후보 채널을 센싱하는 아웃밴드 센싱으로 수행된다. 모의 실험을 통해 제안된 방법이 센싱을 수행하는 노드의 수를 줄임으로 인해 센싱에 필요한 많은 에너지가 절약되고, 남은 노드들의 에너지가 균일해 짐으로써 네트워크의 수명이 길어지는 것을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6A호
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• pp.484-493
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• 2009

최근 한정된 주파수의 사용 효율성을 높이기 위해 Cognitive Radio 시스템의 허가 주파수 대역 사용을 제한적으로 용인하는 CR 기술이 각광받고 있다. CR 기술에서 최우선적으로 고려되어야 할 사항은 주 사용자의 통신을 보호하는 것이다. 즉 CR 사용자는 주 사용자의 출현을 인지하는 즉시 현재 채널의 사용을 중지해야 하며, 이러한 상황을 사전에 고려하여, 운용이 가능한 주파수 대역을 폭넓게 확보해야 한다. 이를 위해 CR 사용자는 지속적인 스펙트럼 센싱을 수행한다. CR 사용자가 스펙트럼을 센싱하는 동안에는 이용 중인 서비스가 일시적으로 중단되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 주 사용자를 보호하기 위한 CR 센싱 요구조건을 만족하는 전제 하에, CR 사용자의 QoS를 최대한 보장하면서 스펙트럼 센싱을 수행하도록 하는 채널 센싱 스케쥴링 방법을 제안한다. 이를 위해, 센싱할 채널의 개수와 센싱 주기를 CR 센싱 요구조건의 주요 지표로 이용하였고, CR 사용자의 QoS 보장 요구사항은 패킷 지연과 손실 측면에서 분석하였다. 위의 센싱 스케쥴링 방법을 수치 분석을 통해 여러 파라미터들을 다양하게 변화시킴으로서, 다양한 환경에서 QoS를 만족시킬 수 있는 적합한 파라미터를 구할 수 있었다. 그리고 성능 평가를 통해 채널을 연속적으로 센싱하는 방법과 두 가지 측면, Delay와 성공적으로 전송한 패킷의 수를 비교하였을 때 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권7B호
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• pp.538-549
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• 2008

최근 IEEE 802.22 WRAN 워킹 그룹에서는 부족해지는 주파수 부족의 해결을 위해 CR (Cognitive Radio)의 기술개발을 진행 중에 있다. 채널을 센싱하는 방법에 따라 기존의 시스템 (IS: Incumbent System)의 보호에 상당한 영향을 미치기 때문에 네트워크 상황에 따른 최적의 센싱 방법을 선택하는 것이 중요하다. 이에 IEEE 802.22에서 fine sensing을 제안하고 있지만 아직까지는 다양한 네트워크에 효율적으로 적용할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 네트워크 환경에 따라 효율적인 센싱 방법을 선택하기 위한 무선인지 네트워크에서 정책기반 채널 센싱구조 및 알고리즘 (Policy-based Channel Sensing Architecture and Algorithms for Cognitive Radio Networks)을 제안한다. 본 논문에서는 제안하는 채널 센싱 방법 및 알고리즘의 효율성을 확인하기 위하여 제시한 모의실험 결과는 각 센싱 방법에 따라 차이점을 보였지만 제안하는 채널 센싱 방법이 전체적으로 기존의 시스템 검출 시간 및 QP(Quiet Period)를 줄일 수 있었다. 제안하는 방법 중에 클러스터를 이용한 센싱 방법(Channel division round robin sensing)의 경우 IEEE 802.22에서 제안하는 fine sensing에 비교하여 70%정도 평균 검출시간을 줄일 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.72-77
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• 2011

스펙트럼 센싱은 인지무선통신(CR, Cognitive Radio) 네트워크를 구성함에 있어 핵심적인 기술 중에 하나이다. 2차 사용자인 CR사용자는 1차 사용자에게 간섭을 주지 않기 위해 스펙트럼을 센싱 하여 해당 채널이 비어있거나 규정된 레벨 이하일 경우에만 해당 채널을 사용하게 된다. 최근 스마트폰의 사용으로 데이터의 트래픽이 증가함에 따라 광대역 서비스가 급증하고 있으며, 그에 따라 한 번에 넓은 대역을 센싱하는 광대역 센싱 기법의 필요성이 점차 높아지고 있다. 이러한 광대역 센싱은 인지무선통신이 수행되기 위한 매우 중요한 기술 중 하나이다. 높은 분해능을 갖는 광대역 센싱을 수행하기 위해서는 신뢰 할 수 있는 신호를 얻기 위한 알고리즘 처리가 선행되어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 채널 상태가 좋지 않은 부 대역을 제외한 나머지 대역을 CR 사용자가 각각 센싱하여 정보를 취합하여 1차 사용자의 유무를 결정하는 협력 센싱 기법을 제안하였다. 이 때, 신호의 신뢰성을 높이기 위해 각각의 부 대역으로 나눈 CSI(Channel State Information)를 이용하여, 채널 상태를 파악한다. 또한, 검출 기법으로는 시스템 복잡도를 감소시키기 위하여 에너지검출 기법을 사용한다. 모의실험을 통해 성능을 검증하였고 그 성능은 SNR(Signal Noise ratio)에 따른 검출 확률로 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.564-571
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• 2009

본 논문에서는 다중 주파수 채널이 운용중인 CR 기지국에서 외부대역 협력 스펙트럼 센싱 방식을 제안하였다. 그리고 ATSC 디지털 TV 신호인 경우에 대한 신호검출결과를 제시하였고 주파수 선택적 Rayleigh 페이딩 채널에서 외부대역 협력 센싱 방법에 대한 신호검출확률과 오경보 확률을 유도하였다. 수치해석 결과로는 CR 기지국에서 통신 중인 다중 주파수 채널의 CR단말기들이 측정한 incumbent 신호의 채널 전력이 유사한 경우에는 외부대역 협력 스펙트럼 센싱을 시행함으로써 incumbent 신호의 센싱 성능이 향상됨을 보여주고 있다.