• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.60-65
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• 2011

이동 Ad-hoc 네트워크 (MANET: Mobile Ad-hoc Network)는 기존의 통신 인프라의 구축 여부와 무관하게 무선 단말기간의 통신이 가능한 네트워크이다. Ad-hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 인지 무선 기반 ad-hoc 네트워크에서 주로 사용되는 에너지 검출 기법의 성능 향상을 위해, 다중 안테나를 이용한 인지 무선 기반 ad-hoc 네트워크 시스템을 제안하여 신호 검출 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2A호
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• pp.179-187
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• 2011

최근 주파수 지원의 효율적 사용에 대한 관심이 높아짐에 따라 Cognitive Radio가 활발히 연구되고 있다. 기존에는 Cognitive Radio의 이기적 공생방식과 비이기적 공생방식을 이용하여 시스템 용량을 향상하는 방안이 제안되었다. 이에 본 연구에서는 OFDMA 기반의 CR 네트워크에서 효율적인 부반송파 할당을 통한 시스템 용량 극대화를 제안한다. 또한 하나의 Primary 사용자가 존재하는 네트워크를 다수의 Primary 사용자가 존재하는 네트워크로 확장하여 극대화 방안을 적용하는 방안과 그 영향을 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.609-610
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• 2017

무선 통신 서비스의 증가에 따라 부족한 스펙트럼을 효율적으로 사용하고자하는 인지무선통신기법이 주목받고 있다. 인지무선통시에서는 주 사용자에 대한 간섭을 최소화하려는 노력이 중요한 기술적 요소가 된다. 본 논문에서 고려하고 있는 멀티채널을 갖는 에드혹 인지무선네트워크에서 멀티홉전송을 하기 위해서는 주 사용자와의 충돌뿐아니라 채널간의 간섭을 고려하여 경로 및 채널 선택이 이루어 져야한다. 멀티채널 환경에서 무선인지통신은 채널 간에 간섭과 주 사용자와의 충돌에 따라 서로 다른 용량를 갖게 된다. 본 논문에서는 멀티채널 환경에서 채널 간 간섭을 최소화하며 주 사용자와의 충돌을 줄임으로써 전송용량을 높일 수 있는 멀티홉 전송방식을 제안하고 성능을 비교 분석하였다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권5호
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• pp.512-519
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• 2016

이 논문은 다중안테나를 이용한 무선전력전송에 기반한 인지무선(Cognitive Radio,CR) 네트워크에서 스펙트럼 활용방안을 다룬다. 무선 전력전송 기반의 CR 통신 시스템은 스펙트럼 사용효율을 높이기 위해 허가되지 않은 이차사용자(Secondary User,SU)가 기존의 일차 사용자(Primary User,PU)에 의해 사용되지 않는 스펙트럼을 활용하여 전력을 채집하고 정보를 보낼 수 있는 시스템이다. 본 논문에서는 스펙트럼 사용효율을 높이기 위해 이차 기지국이 다중 안테나(Multi-antenna)를 사용하여, PU에 대한 간섭 제거 및 에너지 빔포밍을 할 수 있는 전송기법을 제안하고, 이에 따른 정보전송량을 최대로 얻기 위한 프레임 스케쥴링 기법을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권3B호
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• pp.189-203
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• 2012

CR 네트워크에서 비인가 사용자는 인가 사용자에게 간섭 영향을 주지 않기 위해 주기적인 센싱 결과를 기반으로 유휴 채널에 기회적으로 접근한다. 하지만 비인가 송신기의 간섭 범위 내에 숨겨진 인가 수신기들이 존재할 수 있기 때문에 지역적인 센싱만으로는 인가 사용자들에 대한 완전한 보호를 보장할 수 없게 된다. 또한 유휴 채널이 존재하지 않을 경우 비인가 시스템의 지속적인 서비스 수행이 불가능해진다. 따라서 동일 채널에서의 인가시스템들을 보호함과 동시에 비인가 사용자들의 채널 이용률을 최대화하기 위해서 다양한 네트워크 시나리오를 염두에 두고 적절한 공존 방안을 도출할 필요가 있다. 본 논문에서는 uplink/downlink 스케줄과 사용자 위치 정보를 사용하여 인가 사용자에게 간섭을 주지 않는 비인가 사용자의 공존 조건을 제안한다. 비인가 기지국으로 주어진 스케줄 정보와 인가 및 비인가 사용자의 위치 정보 획득 가능 여부에 따라 네 가지 시나리오로 분류하였고, 각 시나리오 별로 인가 사용자 및 비인가 사용자의 uplink/downlink 스케줄 조합을 고려하여 공존 상황에서의 비인가 사용자의 최대 가능한 처리량을 분석하였다. 컴퓨터 모의실험 결과는 비인가 장치들의 통신 가능성을 향상시키기 위해서 제안된 방식이 실제 무선 인지 시스템에 적용될 수 있음을 다양한 상황 하에서 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권10호
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• pp.4661-4680
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• 2016

Cognitive radio (CR) technology is an effective solution to the spectrum scarcity issue. Collaborative spectrum sensing is known as a promising technique to improve the performance of spectrum sensing in cognitive radio networks (CRNs). However, collaborative spectrum sensing is vulnerable to spectrum data falsification (SSDF) attack, where malicious users (MUs) may send false sensing data to mislead other secondary users (SUs) to make an incorrect decision about primary user (PUs) activity, which is one of the key adversaries to the performance of CRNs. In this paper, we propose a coalition based malicious users detection (CMD) algorithm to detect the malicious user in CRNs. The proposed CMD algorithm can efficiently detect MUs base on the Geary'C theory and be modeled as a coalition formation game. Specifically, SSDF attack is one of the key issues to affect the resource allocation process. Focusing on the security issues, in this paper, we analyze the power allocation problem with MUs, and propose MUs detection based power allocation (MPA) algorithm. The MPA algorithm is divided into two steps: the MUs detection step and the optimal power allocation step. Firstly, in the MUs detection step, by the CMD algorithm we can obtain the MUs detection probability and the energy consumption of MUs detection. Secondly, in the optimal power allocation step, we use the Lagrange dual decomposition method to obtain the optimal transmission power of each SU and achieve the maximum utility of the whole CRN. Numerical simulation results show that the proposed CMD and MPA scheme can achieve a considerable performance improvement in MUs detection and power allocation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.338-341
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• 2014

인지무선 (cognitive radio) 환경에서 2차사용자 (secondary user) 들의 일시적인 서비스 요구를 효과적으로 다룰 수 있는 스펙트럼풀링 (spectrum pooling) 기법이 최근 주목을 받고 있다. 스펙트럼풀링은 WSP (wireless service provider) 에 의해서 관리되며, 사용자의 요구가 있을 때, 금전적인 지불을 받고 스펙트럼을 2차사용자에게 대여해 주는 방식이다. 여기서, WSP는 가급적 많은 이윤을 남기기를 원한다. 이 논문에서 우리는 WSP가 유지하는 스펙트럼 풀 (pool) 을 확률 인벤토리모델 (probabilistic inventory model) 로 표현하고 2차사용자의 스펙트럼 요구가 정규분포를 따를 때, WSP가 비용을 최소화시키는 방향으로 인벤토리를 운영하는 전략을 제시한다. WSP가 지불해야하는 비용에는 일반적인 인벤토리 모델과 마찬가지로, 주문비용, 보관비용, 스톡아웃비용이다. 우리는 시뮬레이션을 통해, 고정된 인벤토리 레벨을 유지하는 것보다 확률 인벤토리모델에 의해 결정되는 레벨에 맞추어 유지하는 것이 총 소요비용을 절약할 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.149-168
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• 2015

In cognitive radio networks (CRNs), hybrid overlay and underlay sharing transmission mode is an effective technique for improving the efficiency of radio spectrum. Unlike existing works in the literature, where only one secondary user (SU) uses overlay and underlay modes, the different transmission modes should be allocated to different SUs, according to their different quality of services (QoS), to achieve the maximal efficiency of radio spectrum. However, hybrid sharing mode allocation for heterogeneous services is still a challenge in CRNs. In this paper, we propose a new resource allocation method for hybrid sharing transmission mode of overlay and underlay (HySOU), to achieve more potential resources for SUs to access the spectrum without interfering with the primary users. We formulate the HySOU resource allocation as a mixed-integer programming problem to optimize the total system throughput, satisfying heterogeneous QoS. To decrease the algorithm complexity, we divide the problem into two sub-problems: subchannel allocation and power allocation. Cutset is used to achieve the optimal subchannel allocation, and the optimal power allocation is obtained by Lagrangian dual function decomposition and subgradient algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm further improves spectrum utilization with a simultaneous fairness guarantee, and the achieved HySOU diversity gain is a satisfactory improvement.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.613-631
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• 2013

Cognitive radio (CR) is proposed as a key solution to improve spectral efficiency and overcome the spectrum scarcity. Spectrum sensing is an important task in each CR system with the aim of identifying the spectrum holes and using them for secondary user's (SU) communications. Several conventional methods for spectrum sensing have been proposed such as energy detection, matched filter detection, etc. However, the main limitation of these classical methods is that the CR network is not able to communicate with its own base station during the spectrum sensing period and thus a fraction of the available primary frame cannot be exploited for data transmission. The other limitation in conventional methods is that the SU data frames should be synchronized with the primary network data frames. To overcome the above limitations, here, we propose a spectrum sensing technique based on blind source separation (BSS) that does not need time synchronization between the primary network and the CR. Moreover, by using the proposed technique, the SU can maintain its transmission with the base station even during spectrum sensing and thus higher rates are achieved by the CR network. Simulation results indicate that the proposed method outperforms the accuracy of conventional BSS-based spectrum sensing techniques.