• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권11호
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• pp.1976-1996
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• 2011

Cognitive radio (CR) MAC protocol provides access control of unused spectrum resources without causing interference to primary users. To achieve this goal, in this paper a TDMA based cooperative multi-channel cognitive radio MAC (MCR-MAC) protocol is proposed for wireless ad hoc networks to provide reliable protection for primary users by achieving cooperative detection of incumbent system signals around the communication pair. Each CR node maintains transmission opportunity schedules and a list of available channels that is employed in the neighbor discovery period. To avoid possible signal collision between incumbent systems and cognitive radio ad hoc users, we propose a simple but efficient emergency notification message exchanging mechanism between neighbor CR nodes with little overhead. Our simulation results show that the proposed MCR-MAC can greatly reduce interference with primary users and remarkably improve the network throughput.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.394-405
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• 2015

This paper considers a wideband cognitive radio network which can simultaneously sense multiple narrowband channels and thus aggregate the detected available channels for transmission and proposes a novel cognitive radio system that exhibits improved sensing throughput and can save power consumption of secondary user (SU) compared to the conventional cognitive radio system studied so far. More specifically, under the proposed cognitive radio system, we study the problem of designing the optimal sensing time and power allocation strategy, in order to maximize the ergodic throughput of the proposed cognitive radio system under two different schemes, namely the wideband sensing-based spectrum sharing scheme and the wideband opportunistic spectrum access scheme. In our analysis, besides the average interference power constraint at primary user, the average transmit power constraint of SU is also considered for the two schemes and then a subgradient algorithm is developed to obtain the optimal sensing time and the corresponding power allocation strategy. Finally, numerical simulations are presented to verify the performance of the two proposed schemes.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.201-207
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• 2009

게임 이론을 적용한 기술은 전파 인지 시스템에서 전파 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 유용한 방법으로 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 전파 자원 관리 시스템은 그 효율성에 따라서 전파 통신 시스템의 성능을 좌우하게 되므로 효율적인 알고리즘의 연구가 요구된다. 본 논문에서는 이러한 분산 전력 제어가 적응적으로 구현되도록 하기 위하여 게임 이론을 적용한 새로운 시도를 해석적으로 제안하였다. 기존의 연구 결과들은 전력 제어를 게임 이론적으로 해석하는 가능성만을 보인 반면, 본 논문에서는 전파 인지 네트워크에서 네쉬 균형 (Nash Equilibrium)을 구하는 구체적인 알고리즘을 제안하였다. 네트워크에 접속된 부사용자들이 공동으로 만족하는 네쉬 균형 즉, 최적 전력 제어를 달성하도록 하는 방법을 제안하였다. 특히, 전파 인지 네트워크가 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 기술을 사용할 경우를 가정하여 이에 대한 적응적 전력 제어를 위한 게임 이론적 모델을 적용하였다. 게임 이론적인 알고리즘을 적용한 결과 DSSS 네트워크에서 K=63이고 N=12인 경우 네쉬 균형에 도달하기 위한 반복 횟수가 최대 200 이하인 결과를 보였다.

• 전기학회논문지
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• 제61권4호
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• pp.629-631
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• 2012

In Cognitive Radio network, spectrum selection scheme is one of a important part to manage idle spectrums efficiently. However, in CR networks, they have to adopt time-varying channel availability to minimize the interference to primary users (PU), and be able to manage spectrum resources efficiently. In this paper, we proposed a modified PF scheduler which can be appropriate to schedule downlink CR users and channels, by considering the fairness and the throughput as well as the primary user characteristics of each channel.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.344-347
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• 2011

In this paper, we propose the power control problem for cognitive radio networks (CRNs) that maximizes the total utility of the secondary users (SUs). We use the interference temperature constraints to protect the primary users (PUs). The utility functions of SUs can be any increasing functions. We formulate the power control problem as monotonic optimization that can be solved in centralization to achieve the global optimum.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권3호
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• pp.252-256
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• 2012

We consider resource allocation in femto-cell networks to maximize the throughput while minimizing interference to macro-users nearby. This can be achieved by allocating spectrum resource in a cognitive radio way. The proposed resource allocation is performed in two steps; spectrum sensing and resource scheduling. The femto base station detects idle frequency assignments (FAs) free from the occupation by macro-users and then allocates sub-channels in an idle FA to femto-users, effectively managing the interference problem. Finally, the effectiveness of the proposed scheme is verified by computer simulations.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.353-360
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• 2014

In cognitive radio networks (CRNs), SU (secondary user)'s transmissions are frequently disrupted by PU (primary user)'s transmission. Therefore SU expereiences consecutive retransmission timeout and its exponential backoff, and subsequently, the TCP of SU does not proceed with the transmission even after the disruption is over or the SU succeeds to hold an idle channel. In order to solve this problem, we propose a cross-layer approach called TCP-Freeze-CR. Moreover we consider a practical scenario where either secondary transmitter (ST) or secondary receiver (SR) detects PU's transmission, which results in the need of spectrum synchronization mechanism. All of our proposals are implemented and verified with a real CRN testbed consisting of 6 software radios called USRP. The experimental results illustrate that standard TCP suffers from significant performance degradation and show that TCP-Freeze-CR greatly mitigates the degradation.

• 경영과학
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• 제29권2호
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• pp.65-77
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• 2012

With the explosivley increasing demand in wireless telecommunication service, the shortage of radio spectrum has been worsen. The traditional approach of the current fixed spectrum allocation leads to spectrum underutilization. Recently, CR (Cognitive Radio) technologies are proposed to enhance the spectrum utilization by allocating dynamically radio resources to CR Networks. In this study, we consider a radio resource(power, subcarrier) allocation problem for OFDMA-based CRN in which a base station supports a variety of CUs (CRN Users) while avoiding the radio interference to PRN (Primary Radio Network). The problem is mathematically formulated as a general 0-1 IP problem. The optimal solution method for the IP problem requires an unrealistic execution time due to its complexity. Therefore, we propose an heuristic that gives an approximate solution within a reasonable execution time.

• 융합보안논문지
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• 제21권1호
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• pp.209-219
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• 2021

허가 된 무선 채널 스펙트럼의 혼잡 문제를 해결하는 방법으로 인지무선네트워크(CRN, Cognitive Radio Networks)가 많은 주목을 받고 있다. 보조 사용자 (SU) 간의 랑데뷰를 보장하기 위해 여러 알고리즘들이 존재하며 점점 더 효율적인 알고리즘들이 개발되어 다양한 시나리오에서 빠른 랑데뷰가 가능해지고 있다. 동시에 개선되고 있는 랑데뷰 알고리즘을 공격하기 위해 여러 재밍 알고리즘들이 개발되고 있다. CRN의 목표는 강력한 알고리즘으로 이러한 재밍 공격을 최소화 하여 랑데뷰를 보장하는 것입니다. 이 논문에서는 다양한 재밍 기술들을 분류하고 잘 알려진 여러 랑데뷰 알고리즘들의 재밍공격 상황하에서의 성능을 분석하였다.