• 한국통신학회논문지
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• 제32권4A호
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• pp.373-378
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• 2007

본 논문에서는 CR(Cognitive Radio)의 가장 적합한 인공지능 기술로 주목받고 있는 게임이론을 전력 제어 방식에 적용해 OFDM 시스템 기반의 사용효율과 효용에 대한 성능 평가 결과를 제시하였다. 사용자와 네트워크 동시 최적화를 위한 효용함수식을 정의했으며 모의실험을 통해 FOM(Figure of Merit)과 형평성(Fairness)에서 기존의 전력제어 방식보다 월등한 성능을 입증하였다. 또한 게임이론을 이용한 전력 제어 방식은 통신 환경을 인지하고 연산하여 적합한 최적의 서비스를 제공하는 CR의 여러 분야에 확장 적용 가능성을 제시하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제7권3호
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• pp.23-36
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• 2018

In wireless communication, efficient spectrum usage is an issue that has been an attractive research area for many technologies. Recently new technologies innovations allow compact radios to transmit with power efficient communication over very long distances. For example, Low-Power Wide Area Networks (LPWANs) are an attractive emerging platform to connect the Internet-of-Things (IoT). Especially, LoRa is one of LPWAN technologies and considered as an infrastructure solution for IoT. End-devices use LoRa protocol across a single wireless hop to communicate to gateway(s) connected to the internet which acts as a bridge and relays message between these LoRa end-devices to a central network server. The use of the (ISM) spectrum sharing for such long-range networking motivates us to implement spectrum sensing testbed for cognitive radio network based on LoRa and GNU radio. In cognitive radio (CR), secondary users (SUs) are able to sense and use this information to opportunistically access the licensed spectrum band in absence of the primary users (PUs). In general, PUs have not been very receptive of the idea of opportunistic spectrum sharing. That is, CR will harmfully interfere with operations of PUs. Subsequently, there is a need for experimenting with different techniques in a real system. In this paper, we implemented spectrum sensing for cognitive radio networks based on LoRa and GNU Radio, and further analyzed corresponding performances of the implemented systems. The implementation is done using Microchip LoRa evolution kits, USRPs, and GNU radio.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.101-109
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• 2008

본 논문은 클러스터링 기법을 도입하여 기존에 제안된 가중치 협력 스펙트럼 시스템에서 실질적으로 구하지 못했던 Pd를 구하고, 새로운 가중치 생성 알고리즘을 통하여 1차 사용자 신호의 감지 성능을 향상시키는 방법을 제안하였다. 유사한 채널을 같는 CR 사용자를 클러스터링 기법을 이용하여 그룹화하여 각각의 사용자로부터 획득한 센싱 결과를 토대로 Pd를 계산하였다. 또한, 각 클러스터의 검출확률의 제곱 합을 이용하여 가중치(Wj(n+1))를 생성하였다. 이는 기존의 방식보다 센싱 성능이 우수하였으며, 특히 1차 사용자의 신호가 갑자기 사라졌을 경우 신호가 없는 상황에서의 검출 확률인 false alarm rate가 낮아지는 결과를 보였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 이를 검증한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권5호
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• pp.44-50
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• 2012

개인 휴대용 장치를 위한 최초의 CR (cognitive radio) 표준인 ECMA-392에서는 채널 추정을 위해, 매 프레임마다 2 OFDM 심볼 길이의 long preamble과 13 OFDM 심볼 구간 단위로 반복되는 pilot sub-carrier를 전송해 주도록 하고 있다. 본 논문에서는 ECMA-392 시스템의 long preamble과 pilot sub-carrier를 모두 이용하는 채널 추정 방식들을 고려하며, pilot sub-carrier에서 얻은 채널 추정치에 1차 순환 필터(first order recursive filter)를 적용하고 long preamble에서 얻은 초기 추정치를 필터의 초기 값으로 사용하는 '1차 순환 필터 기반 채널 추정' 방식을 제안한다. 또한 채널 추정 지연을 줄일 수 있는 방안도 제시할 것이며, 컴퓨터 모의실험을 통해 제안된 방식들이 저속 이동 채널 환경에서 우수한 성능을 가짐을 보이고자 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2154-2172
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• 2013

A centralized cognitive radio (CR) network is proposed and its system capacity is studied. The CR network is designed with power control and multi-user scheduling schemes to support best-effort traffics under peak interference power constraints. We provide an analytical framework to quantify its system capacity, taking into account various key factors such as interference constraints, density of primary users, cell radius, the number of CR users, and propagations effects. Furthermore, closed-form formulas are derived for its capacities when only path loss is considered in the channel model. Semi-analytical expressions for the capacities are also given when more realistic channel models that include path loss, shadowing, and small-scale fading are used. The accuracy of the proposed analytical framework is validated by Monte Carlo simulations. Illustrated with a practical example, the provided analytical framework is shown to be useful for the strategic planning of centralized CR networks.

• 전기학회논문지
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• 제62권1호
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• pp.140-142
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• 2013

Cognitive radio (CR) has been recently proposed to dynamically access unused-spectrum. Since the spectrum availability for opportunistic access is determined by spectrum sensing, sensing control is identified as one of the most crucial issues of cognitive radio networks. Out-of-band sensing to find an available channels to sense. Sensing is also required in case of spectrum hand-off. Sensing process needs to be done very fast in order to enhance the quality of service (QoS) of the CR nodes, and transmission not to be cut for longer time. During the sensing, the PU(primary user) detection probability condition should be satisfied. We adopt a channel prediction method to find target channels. Proposed prediction method combines chaotic global method and chaotic local method for channel idle probability prediction. Global method focus on channel history information length and order number of prediction model. Local method focus on local prediction trend. Through making simulation, Proposed method can find an available channel with very high probability, total sensing time is minimized, detection probability of PU's are satisfied.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.37-44
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• 2016

스펙트럼의 자원의 부족으로 인하여 자원을 효율적으로 사용하는 기술이 중요한 기술이 되었고, 이에 따른 연구가 활발히 이루어지고 있다. 스펙트럼 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방법으로 인지무선통신이 제안되었으며 부 사용자들은 주 사용자가 채널을 점유하지 않을 때 채널을 할당받게 된다. 따라서 인지무선 네트워크에서 부 사용자들간의 불공평성 문제가 발생할 수 있으며 멀티채널에서 각 채널들은 주 사용자의 트래픽 패턴에서 따라 서로 다른 채널 품질을 갖게 된다. 본 논문에서는 부 사용자간의 공평성을 보장하면서도 가용한 스펙트럼 자원의 채널 품질을 고려한 MAC 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 제안된 MAC 프로토콜의 성능을 비교 분석하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.340-350
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• 2016

The performance of large-scale cognitive radio (CR) networks with secondary users sustained by opportunistically harvesting radio-frequency (RF) energy from nearby primary transmissions is investigated. Using an advanced RF energy harvester, a secondary user is assumed to be able to collect ambient primary RF energy as long as it lies inside the harvesting zone of an active primary transmitter (PT). A variable power (VP) transmission mode is proposed, and an energy-based opportunistic spectrum access (OSA) strategy is considered, under which a secondary transmitter (ST) is allowed to transmit only if its harvested energy is larger than a predefined transmission threshold and it is outside the guard zones of all active PTs. The transmission probability of the STs is derived. The outage probabilities and the throughputs of the primary and the secondary networks, respectively, are characterized. Compared with prior work, the throughput can be increased by as much as 29%. The energy-based OSA strategy can be generally applied to a non-CR setup, where distributed power beacons (PBs) are deployed to power coexisting wireless signal transmitters (WSTs) in a wireless powered sensor network.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권11C호
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• pp.1119-1126
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• 2007

본 논문에서는 연방통신위원회 (Federal Communication Commission; FCC) 에서 제안한 CR (Cognitive Radio) 사용자가 주사용자 (primary user) 와 공존할 수 있는 간섭온도의 개념에 대해 살펴보고, 스펙트럼 센싱 (sensing) 후 주사용자의 신호와 간섭 및 잡음 신호의 구분가능성 여부에 따라 이상적인 간섭온도 모델과 일반적인 간섭온도 모델로 구분하여 각각의 모델에 대한 CR 사용자의 대역폭, 송신전력 및 용량을 산출할 수 있는 구체적인 간섭온도 모델 및 간섭온도 다중접속 기술에 대해서 살펴본다. 특히, T. Clancy가 제안한 간섭온도 다중접속 기술에서 공존을 위해 주사용자에게 간섭을 미치지 않게 CR 사용자에게 할당하는 방안만을 고려하였지만, 본 논문에서는 CR 사용자의 성능가지도 고려하는 공존방안을 제시하였다. 또한, 간섭온도 모델링을 통해 CR 사용자의 허용할 수 있는 최대송신전력을 도출하였으며, 도출된 대역폭과 송신전력 이용 시 주사용자 및 CR 사용자의 QoS를 만족하여 서로 공존할 수 있는 방안을 제시하였다.

• ETRI Journal
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• 제29권4호
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• pp.518-520
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• 2007

In this letter, we propose an impulse series for an ultra-wideband-based cognitive radio system which can utilize the spectrum dynamically by controlling the impulse positions and thus reduce the system complexity.