• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권1호
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• pp.1-17
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• 2014

Cooperative spectrum sensing (CSS) is considered as a powerful approach to improve the utilization of scarce radio spectrum resources. However, most of CSS schemes assume all secondary users (SU) are honest, and thus offering opportunities for malicious SUs to launch the spectrum sensing data falsification attack (SSDF attack). To combat such misbehaved behaviors, recent efforts have been made to trust schemes. In this paper, we argue that powering CSS with traditional trust schemes is not enough. The rational SSDF attack is found in this paper. Unlike the simple SSDF attack, rational SSDF attackers send out false sensing data on a small number of interested primary users (PUs) rather than all PUs. In this case, rational SSDF attackers can keep up high trustworthiness, resulting in difficultly detecting malicious SUs in the traditional trust schemes. Meanwhile, a defense scheme using a novel trust approach is proposed to counter rational SSDF attack. Simulation results show that this scheme can successfully reduce the power of rational SSDF, and thus ensure the performance of CSS.

• ETRI Journal
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• 제45권1호
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• pp.28-44
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• 2023

We propose short packet communication in an underlay cognitive radio network assisted by an intelligent reflecting surface (IRS) composed of multiple reconfigurable reflectors. This scheme, called the IRS protocol, operates in only one time slot (TS) using the IRS. The IRS adjusts its phases to give zero received cumulative phase at the secondary destination, thereby enhancing the end-to-end signal-to-noise ratio. The transmitting power of the secondary source is optimized to simultaneously satisfy the multi-interference constraints, hardware limitations, and performance improvement. Simulation and analysis results of the average block error rates (BLERs) show that the performance can be enhanced by installing more reconfigurable reflectors, increasing the blocklength, lowering the number of required primary receivers, or sending fewer information bits. Moreover, the proposed IRS protocol always outperforms underlay relaying protocols using two TSs for data transmission, and achieves the best average BLER at identical transmission distances between the secondary source and secondary destination. The theoretical analyses are confirmed by Monte Carlo simulations.

• 방송공학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.113-116
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• 2016

무선 인지 네트워크(cognitive radio network)는 주파수 사용을 허가받지 않은 이차 사용자들이 일차 사용자의 통신을 방해하지 않으면서 일차 사용자의 주파수를 사용하도록 하는 기술이다. 본 논문에서는 무선 인지 네트워크에서 다수의 이차 사용자(secondary user)가 하나의 일차 사용자(primary user)의 주파수를 사용할 때 이차 사용자들 간의 충돌을 줄이면서 스펙트럼을 사용할 수 있는 다중 접속(multiple access)을 제안한다. 다중 접속은 p-persistent와 non-persistent 방법을 이차 사용자 네트워크에 적합하게 변형하여 사용하였다. 각 다중 접속 방식에 대해서 전체 이차 사용자의 처리율(throughput)을 수식으로 유도하였고, 이를 몬테카를로(Monte Carlo) 모의실험을 통해 검증하였다. 모의실험 결과 채널 접속 확률 및 최대 대기 프레임 숫자를 적절하게 잡아야 처리율이 최대가 됨을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권9호
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• pp.27-34
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• 2011

무선 통신 시스템의 효율을 높이기 위해 제안된 무선인지 (Cognitive Radio) 시스템은 2차 사용자가 주사용자 (primary user)의 스펙트럼을 서로 공유하는 시스템이다. 2차 사용자가 주사용자에게 간섭을 일으키지 않으면서 효율적으로 데이터를 전송하기 위해서 NC-OFDM (Non-contiguous Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 사용한다. 하지만 NC-OFDM은 기존 OFDM과 마찬가지로 높은 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)을 발생시켜 시스템 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 첫 번째로 NC-OFDM에서 부반송파의 분포에 따른 PAPR에 대해 분석하였다. 두 번째로 기존 OFDM의 PAPR 감소기법인 PTS (Partial Transmit Sequence)와 SLM (Selective Mapping)을 NC-OFDM에 적용하여 PAPR 감소성능을 확인하였다. 마지막으로 pruned-FFT가 적용된 PAPR 감소기법을 NC-OFDM에 적용할 경우 계산복잡도를 기존 OFDM과 비교하였다. 시뮬레이션을 통해 pruned-FFT가 적용된 NC-OFDM이 기존 OFDM보다 PAPR 감소성능 및 계산복잡도 측면에서 보다 효율적임을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2B호
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• pp.178-187
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• 2009

인지 라디오 (Cognitive Radio: CR)란 할당된 주파수 대역 중에 우선 사용자가 사용하지 않는 유휴 주파수를 사용하여 주파수의 효율을 극대화 시킬 수 있는 기술이다. 그러나 CR 환경에서는 우선 사용자에 대한 간섭이 없는 상태에서만 자원을 공유하는 매우 엄격한 제한을 가지고 있다. 더욱이 유휴 주파수 자원은 시간, 주파수 별로 변화하기 때문에 이를 효율적으로 사용하기 위한 스케줄링 알고리즘이 필수적이다. 그러나 기존의 우선 사용자들만 존재하는 무선 통신 환경에서 적용되던 스케줄링 알고리즘은 CR 환경에 대한 제약 조건이 반영되지 않아 유휴 주파수 자원 사용의 효율성 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 무선 채널 상태와 우선 사용자 출현 확률을 고려하는 하향링크 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안 스케줄링 알고리즘의 성능 평가를 위해 모의실험을 수행하였으며, 그 결과 제안 알고리즘이 우선 사용자 출현 확률을 고려하지 않는 하향링크 스케줄링 알고리즘에 비해 우수한 성능이 제공됨을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.1-7
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• 2019

증강현실, 가상현실, 딥러닝 등 최신 어플리케이션들은 재난상황 대처, 게임 등 다양한 분야에서 효율적으로 쓰일 수 있다. 그에 따라 해당 어플리케이션들이 급속도로 개발되고 있다. 그러나 증강현실, 가상현실과 같은 최신 모바일 어플리케이션은 모바일 기기에 에너지 부담을 가중시킨다. 따라서 모바일 기기가 최신 모바일 어플리케이션에만 에너지를 집중하기 위해선 인지무선 통신과 같은 통신 및 네트워킹에는 에너지 소모를 최소화 시켜야 한다. 본 논문은 Stop Reporting Algorithm (SRA)를 고안하여 인지 무선 통신에서 Centralized Cooperative Spectrum Sensing (CCSS) 기법의 에너지 소모를 줄일 수 있는 방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과를 통해 SRA가 인지 무선 통신의 에너지 소모를 감소시킬 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권11호
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• pp.2305-2315
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• 2015

무선통신의 발전에 따라 주파수 자원 가치는 더욱 커지고 있다. 또한 정보화 사회 발전에 따라 주파수 자원의 수요가 공급에 비하여 매우 크기 때문에 주파수 부족 현상이 심각한 실정이다. 따라서 사용하지 않는 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위한 기술로서 최근 Cognitive Radio (CR) 기술이 각광 받고 있다. 본 논문에서는 주파수 홉핑 기반 인지무선 애드 혹 네트워크에서 새로운 out-of-band 주파수 센싱 기법과 동적 채널 엑세스 방법에 대해 제안한다. 제안된 방법에서 CR 멤버노드들은 현재 홉핑 시간의 초반부에 다음 홉핑 채널에 대한 센싱을 수행하고, 제안된 주사용자 감지 신호 방송 기법에 따라 각 노드는 현재 채널에 대한 홉핑 시간 연장여부를 결정한다. 주사용자가 발견되어 잠정적으로 사용하지 않았던 채널이 다시 사용가능한 상태가 되면 해당 채널을 원래의 홉핑 패턴에 포함시키는 채널 복구절차를 수행한다. 본 논문에서는 제안된 동적 주파수 센싱과 홉핑 채널 연장 메커니즘에 대해 다양한 무선 환경에서의 성능평가를 수행하였다. 제안된 방식은 기존 방식에 비하여 채널 효율을 높이고 신뢰할 수 있는 채널 관리를 수행할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제29권5_6호
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• pp.1295-1302
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• 2011

We present an analytic model of an unslotted opportunistic spectrum access (OSA) network and evaluate its performance such as interruption probability, service completion time, and throughput of secondary users. Numerical examples are given to show the performance of secondary users in cognitive networks. The developed modeling and analysis method can be used to evaluate the performance of various OSA networks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권10호
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• pp.2338-2356
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• 2013

In cognitive radio networks, acquiring the position information of the primary user is critical to the communication of the secondary user. Localization of primary users can help improve the efficiency with which the spectrum is reused, because the information can be used to avoid harmful interference to the network while simultaneity is exploited to improve the spectrum utilization. Despite its inherent inaccuracy, received signal strength based on range has been used as the standard tool for distance measurements in the location detection process. Most previous works have employed the path-loss propagation model with a fixed value of the path loss exponent. However, in actual environments, the path loss exponent for each channel is different. Moreover, due to the complexity of the radio channel, when the number of channel increases, a larger number of RSS measurements are needed, and this results in additional energy consumption. In this paper, to overcome this problem, we propose using the Bayesian compressive sensing method with a calibrated path loss exponent to improve the performance of the PU localization method.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.3711-3730
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• 2014

Cognitive radio networks (CRNs) have emerged as a promising solution to enhance spectrum utilization by using unused or less used spectrum in radio environments. The basic idea of CRNs is to allow secondary users (SUs) access to licensed spectrum, under the condition that the interference perceived by the primary users (PUs) is minimal. In CRNs, the channel availability is uncertainty due to the existence of PUs, resulting in intermittent communication. Transmission control protocol (TCP) performance may significantly degrade in such conditions. To address the challenges, some transport protocols have been proposed for reliable transmission in CRNs. In this paper we survey the state-of-the-art transport protocols for CRNs. We firstly highlight the unique aspects of CRNs, and describe the challenges of transport protocols in terms of PU behavior, spectrum sensing, spectrum changing and TCP mechanism itself over CRNs. Then, we provide a summary and comparison of existing transport protocols for CRNs. Finally, we discuss several open issues and research challenges. To the best of our knowledge, our work is the first survey on transport protocols for CRNs.