• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권2호
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• pp.81-91
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• 2008

현재 무선 환경통신에서 점차 고갈되어가는 주파수를 효율적으로 사용하기 위해서 새로운 접근 방법이 개발되었다. Cognitive Radio는 디바이스가 동작하는 환경의 정보에 근거하여 자신의 송수신 방법을 바꿀 수 있는 장비를 말한다. 현재 무선 모바일 디바이스를 대상으로 하는 무선통신표준들은 절전모드에 대해서 다루고 있으며, 대부분 전력절감을 위하여 데이터 송신과 수신에 대한 전원을 차단하는 방법을 이용한다. 하지만 Cognitive Radio 환경에서는 모든 디바이스들이 채널을 검색하기 위해서 Quiet Period를 두고 있으며, 기존의 에너지 절감 방법으로는 Cognitive Radio 환경에 응용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 Cognitive Radio 환경에서 무선 모바일 디바이스를 위한 에너지 효율적인 MAC 프로토콜을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 일반적으로 사용되는 에너지관리 방법과 제안한 방법을 비교하여 성능이 향상되었음을 확인한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제13권4호
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• pp.241-247
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• 2015

Cognitive radio has been attracting increased attention as an effective approach to improving spectrum efficiency. One component of cognitive radio, spectrum sensing, has an important relationship with the performance of cognitive radio. In this paper, after a summary and analysis of the existing spectrum-sensing algorithms, we report that the existing eigenvalue-based semi-blind detection algorithm and blind detection algorithm have not made full use of the eigenvalues of the received signals. Applying multi-antenna systems to cognitive users, we design a variety of spectrum-sensing algorithms based on the joint distribution of the eigenvalues of the received signal. Simulation results validate that the proposed algorithms in this paper are able to detect whether the signal of the primary user exists or not with high probability of detection in an environment with a low signal-to-noise ratio. Compared with traditional algorithms, the new algorithms have the advantages of high detection performance and strong robustness

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권2호
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• pp.355-370
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• 2014

Cooperative spectrum sensing has been considered as a promising approach to improve the sensing performance in distributed cognitive radio networks. However, there may exist some selfish secondary users (SUs) who are unwilling to cooperate. The presence of selfish SUs could cause catastrophic damage to the performance of cooperative spectrum sensing. Following the social perspective, we propose a Social Tie-based Incentive Scheme (STIS) to deal with the selfish problem for cooperative spectrum sensing in distributed cognitive radio networks. This scheme inspires SUs to contribute sensing information for the SUs who have social tie but not others, and such willingness varies with the strength of social tie value. The evaluation of each SU's social tie derives from its contribution for others. Finally, simulation results validate the effectiveness of the proposed scheme.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.331-343
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• 2015

We propose a distributed medium access control protocol for cognitive radio networks to opportunistically utilize multiple channels. Under the proposed protocol, cognitive radio nodes forecast and rank channel availability observing primary users' activities on the channels for a period of time by time series analyzing using smoothing models for seasonal data by Winters' method. The proposed approach protects primary users, mitigates channel access delay, and increases network performance. We analyze the optimal time to sense channels to avoid conflict with the primary users. We simulate and compare the proposed protocol with the existing protocol. The results show that the proposed approach utilizes channels more efficiently.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.35-41
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• 2017

스펙트럼 자원의 부족문제를 해결하고 스펙트럼 자원을 보다 효율적으로 사용하기 위해 인지무선통신기술이 제안되었으며 많은 연구가 이루어지고 있다. 애드혹 인지무선통신에서 멀티 홉 라우팅은 저 전력으로 먼 거리까지 데이터 전송할 수 있는 중요한 기법이다. 멀티채널을 갖는 멀티홉 라우팅에서 전송채널을 선택할 때 우선적으로는 주 사용자에 대한 간섭을 최소화할 수 있는 채널선택이 되어야하며 전송용량을 극대화하기 위해 채널 간 간섭을 최소화할 수 있는 채널선택기법이 필요로 된다. 본 논문에서는 멀티채널 멀티 홉 인지무선네트워크에서에서 채널 간 간섭을 최소화하며 주 사용자와의 충돌을 줄임으로써 용량을 높일 수 있는 채널 스케줄링 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 라우팅경로와 채널선택을 동시에 수행한다. 제안된 채널 할당방식에 대한 시뮬레이션을 통해 용량과 충돌률 관점에서 그 성능을 분석하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.58-71
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• 2019

본 논문은 군 전술 무선 통신망에서의 가용 주파수 채널 확보를 위한 인지 라디오 엔진 플랫폼 구조 및 인지 라디오 무선기기를 위한 가용 주파수 채널 추론기법을 제안하였다. 현재의 군 전술 통신망은 동종 및 이종 군 무선기기 주파수의 효과적 운용을 위한 가용 주파수 확보 및 군 무선기기 간의 상호공존 방안에 대한 필요성이 빠르게 증가하고 있는 실정이다. 본 논문은 최적의 가용 주파수 채널확보 방안으로 동적 스펙트럼 접속(DSA, Dynamic Spectrum Access) 실현을 위한 인지 라디오 엔진 기술 기반의 가용채널 추론기법에 대해 소개하였다. 이를 위해 주사용자(PU, Primary User)의 채널 이용현황 모델링 및 채널 점유확률 계산을 통하여 인지 라디오 무선기기를 위한 사례 기반의 가용채널 추론기법을 제안하였으며, 성능분석 모의실험을 통하여 주사용자의 점유채널 정보 대비 인지 라디오 무전기의 가용채널 획득 정보 간의 충돌확률 변화율을 분석하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.89-92
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• 2009

본 논문에서는 위치인식기반 WPAN에 적용 가능한 무선인지 기술 중에서 BBA 기반의 전력할당기법에 논의한다.. Cognitive Radio 환경을 벗어난 서비스영역 밖에 있는 CR사용자의 관점에서 통신이 가능하게 하는 방법을 찾는 것이 관점이다. CR에서는 서비스 영역 밖에서는 통신을 하지 못하도록 규정을 하고 있다. 그 이유는 주사용자가 서비스를 제공받는데 피해나 간섭의 영향을 최소화하기 위해서이며, 이런 것이 선행되지 않고서는 값비싼 주파수라는 자원을 공유하기를 꺼려 하기 때문이다. 하지만 이와 같은 피해를 주지 않게 보장을 한다면 CR사용자는 서비스 영역 밖에서도 충분히 서비스를 제공받을 수 있게 된다. 그 방법을 BBA(Bi-directional Beamforming Antenna), 즉 지향성 양방향 안테나를 이용하여 가능한 방법을 제시하려 한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.614-618
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• 2012

Smart grid is widely considered to be a next generation power grid, which will be integrated with information feedback communications.However, smart grid communication technologies are subject to inefficient spectrum allocation problems. Cognitive radio networks can solve the problemof spectrumscarcity by opening the under-utilized licensed bands to secondary users. In this paper, adaptive cognitive radio spectrum sensing and sharing algorithms are developed for smart grid environments. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme in comparison with other existing schemes.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권1호
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• pp.51-62
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• 2012

The exponential growth in wireless services has resulted in an overly crowded spectrum. The current state of spectrum allocation indicates that most usable frequencies have already been occupied. This makes one pessimistic about the feasibility of integrating emerging wireless services such as large-scale sensor networks into the existing communication infrastructure. Cognitive radio is an emerging dynamic spectrum access technology that can be used for flexibly and efficiently achieving open spectrum sharing. Cognitive radio is an intelligent wireless communication system that is aware of its radio environment and that is capable of adapting its operation to statistical variations of the radio frequency. In ad hoc cognitive radio networks, a common control channel (CCC) is usually used for supporting transmission coordination and spectrum-related information exchange. Determining a CCC in distributed networks is a challenging research issue because the spectrum availability at each ad hoc node is quite different and dynamic due to the interference between and coexistence of primary users. In this paper, we propose a novel CCC selection protocol that is implemented in a distributed way according to the appearance patterns of primary systems and connectivity among nodes. The proposed protocol minimizes the possibility of CCC disruption by primary user activities and maximizes node connectivity when the control channel is set up. It also facilitates adaptive recovery of the control channel when the primary user is detected on that channel.

• 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.