• 제목/요약/키워드: Cooperative Spectrum Sensing

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인지 통신에서 1차 사용자의 판단 시간을 줄이기 위한 Or 기법의 연구 (A Study of the Or rule to reduce decision time of Primary User at the Cognitive radio)

  • 최문근;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.161-166
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    • 2010
  • 기존의 OR 법칙은 각각의 2차 사용자가 검출한 결과 값을 퓨전센터에서 취합하여 1차 사용자의 존재 유무를 판단한다. 따라서 기존의 OR 법칙은 1차 사용자의 존재 유무를 판단하기 위해서 CR 네트워크 내에 존재하는 모든 2차 사용자로부터 검출 결과 값을 취합하여야 했다. 하지만 본 논문을 통해 제안하는 OR 법칙은 2차 사용자의 검출 결과 값에 따라 퓨전센터에서 취합하는 2차 사용자의 검출 결과 값의 수를 조절하여 2차 사용자의 전송 용량을 높일 수 있다. 그리고 본 논문을 통해 제안하는 OR 법칙의 시뮬레이션을 통해 기존의 OR 법칙과 제안하는 OR 법칙의 오 경보 확률, 미 검출 확률을 구하고 전송 용량을 구한다.

Partial Relay Selection in Decode and Forward Cooperative Cognitive Radio Networks over Rayleigh Fading Channels

  • Zhong, Bin;Zhang, Zhongshan;Zhang, Dandan;Long, Keping;Cao, Haiyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권11호
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    • pp.3967-3983
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    • 2014
  • The performance of an partial relay selection on the decode-and-forward (DF) mode cognitive radio (CR) relay networks is studied, with some important factors, including the outage probability, the bit error ratio (BER), and the average channel capacity being analyzed. Different from the conventional relay selection schemes, the impact of spectrum sensing process as well as the spectrum utilization efficiency of primary users on the performance of DF-based CR relaying networks has been taken into consideration. In particular, the exact closed-form expressions for the figures of merit such as outage probability, BER, and average channel capacity over independent and identically distributed (i.i.d.) Rayleigh fading channels, have been derived in this paper. The validity of the proposed analysis is proven by simulation, which showed that the numerical results are consistent with the theoretical analysis in terms of the outage probability, the BER and the average channel capacity. It is also shown that the full spatial diversity order can always be obtained at the signal-to-noise ratio (SNR) range of [0dB, 15dB] in the presence of multiple potential relays.

협력적 스펙트럼 공유의 자동 반복 프로토콜 (An Automatic Repeating Protocol in Cooperative Spectrum Sharing)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.101-108
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    • 2013
  • 본 논문에서는, NACK 메시지가 스펙트럼 공유와 협력을 위한 명령으로 사용되어지는 방법을 제안하였다. 1차 사용자의 직접 연결이 중단될 때, 협력과 공유의 자동 반복을 허가하고, 패러다임 기반의 협력 스펙트럼 공유의 조정 메시지의 수를 절약하기 위해 허가한다. 공유 시, ${\alpha}$의 남은 전력 부분이 1차 재전송 신호인 동안, 2차 전송된 신호를 위한 $1-{\alpha}$ 전력 부분은 중계기 공유로 선택된다. 중계기를 사용하지 않는 경우, 1차 송신단은 전체 전력($1-{\alpha}$)를 사용하여 신호를 재전송 하기 위해 NACK를 사용한다. 두 시스템은 BPSK 신호를 적용한 것으로 가정한다. 이 기법에서, 2차 사용자는 공동 최적화 복호를 하는 것으로 제안한다. 프레임 오류율(FER) 성능은 양 시스템에서 분석된다. 이론과 시뮬레이션 결과는 본 프로토콜의 유효성을 분석하고 효율적임을 확인하였다.

인지 라디오 시스템에서 주파수 상황인지 능력 향상을 위한 감지 채널 스케줄링 기법 (A Sensing Channel Scheduling Scheme for Improving the Cognition Ability in Cognitive Radio Systems)

  • 한정애;전화숙
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권2호
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    • pp.130-138
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    • 2008
  • 주파수 상황에 대해 정확히 인지하는 기법은 사용되고 있지 않은 주파수를 활용하는 인지 라디오 시스템에서 중요한 연구 과제 중 하나이다. 본 논문에서는 인지 라디오 ad hoc 네트워크에서 주파수 상황인지 능력을 향상시키기 위한 감지(sensing) 채널 선택 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 인지 라디오 사용자가 감지한 정보를 활용함으로써 협동 감지를 실현할 수 있도록, 마스터(master)를 가지는 일종의 클러스터(Cluster)를 이루어 채널 상황 정보를 수집/분석한다. 특히, 라이센스를 가진 사용자의 전송 반경이 한정되어 있다는 점을 활용하여 인지 라디오 사용자들이 각기 다른 주파수 대역을 감지하게 함으로써 좀 더 빠르고 정확하게 주파수 대역의 상황을 인지한다. 제안하는 기법의 성능을 시뮬레이션을 통해 평가하고 마스터 없이 개별적으로 주파수 상황을 인지하는 기법과 클러스터를 이루되 공간적으로 채널이 비어있을 수 있다는 점을 활용하지 않는 기법과 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안하는 기법이 많은 빈 채널을 확보하면서도 빠른 시간 내에 라이센스 사용자를 발견함으로써 라이센스 사용자와 인지 라디오 사용자의 요구를 동시에 만족시킬 수 있음을 보였다.

A MAC Protocol for Link Maintenance in Multichannel Cognitive Radio Ad Hoc Networks

  • Li, Jingye;Luo, Tao;Gao, Jing;Yue, Guangxin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권2호
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    • pp.172-183
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    • 2015
  • To provide an efficient link maintenance approach, we propose a cross layer medium access control (LM-MAC) protocol for multichannel cognitive radio ad hoc networks. Link establishment and reliable transmission are two key problems for a perfect link maintenance mechanism. Since the cognitive user (CU) pairs have to reestablish their links each frame, in the proposed MAC protocol, three different access modes are designed to guarantee transmission efficiency in continuous frames. To enhance the transmission reliability, each CU will create a father spectrum list (FSL) after joining in the network. FSL is divided into three groups of sub-channels with different functions to compensate the packet loss caused by the primary users' appearance and the deep fading. Meanwhile, since the transmitter and the receiver will share the same FSL, periodical cooperative sensing is adopted to further optimize the former problem. Finally, compared with the existing opportunistic multichannel (OMC)-MAC protocol, the proposed LM-MAC protocol achieves better system performance in terms of saturation throughput, continuity and access delay.

Energy Harvesting Technique for Efficient Wireless Cognitive Sensor Networks Based on SWIPT Game Theory

  • Mukhlif, Fadhil;Noordin, Kamarul Ariffin Bin;Abdulghafoor, Omar B.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권6호
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    • pp.2709-2734
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    • 2020
  • The growing demand to make wireless data services 5G compatible has necessitated the development of an energy-efficient approach for an effective new wireless environment. In this paper, we first propose a cognitive sensor node (CSN) based game theory for deriving energy via a primary user-transmitted radio frequency signal. Cognitive users' time was segmented into three phases based on a time switching protocol: energy harvest, spectrum sensing and data transmission. The proposed model chooses the optimal energy-harvesting phase as the effected factor. We further propose a distributed energy-harvesting model as a utility function via pricing techniques. The model is a non-cooperative game where players can increase their net benefit in a selfish manner. Here, the price is described as a function pertaining to transmit power, which proves that the proposed energy harvest game includes Nash Equilibrium and is also unique. The best response algorithm is used to achieve the green connection between players. As a result, the results obtained from the proposed model and algorithm show the advantages as well as the effectiveness of the proposed study. Moreover, energy consumption was reduced significantly (12%) compared to the benchmark algorithm because the proposed algorithm succeeded in delivering energy in micro which is much better compared to previous studies. Considering the reduction and improvement in power consumption, we could say the proposed model is suitable for the next wireless environment represented in 5G.