• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.808-811
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• 2015

Cognitive radio 기술은 유망한 동적 주파수 스펙트럼 할당 기법으로 연구되어왔다. Cognitive radio의 주파수 스펙트럼 감지 기술은 주파수 면허대역에서 주사용자(면허대역 사용자)에게 간섭을 유발하지 않으면서 부사용자(비면허 사용자)가 면허대역을 사용할 수 있는 방법을 제공한다. 그러나 스펙트럼을 감지함에 있어서 면허대역을 주사용자가 사용하고 있는지 여부를 한 개의 부 사용자가 판단하여 결정하면 무선채널에서의 페이딩, 잡음 불확실성에 의한 새도우잉, 그리고 히든 노드 문제 등 의해 오류가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 협력 스펙트럼 감지 기술이 등장하였다. 본 논문에서는 면허대역 사용여부를 퓨전센터에서 결정하는 협력 스펙트럼 감지기술을 제안하였다. 부사용자는 세 개의 threshold를 사용하여 주사용자 존재여부를 판단하며, 판단 결과를 퓨전센터로 전송한다. 퓨전센터의 협력 스펙트럼 감지기술로 OR 기법을 사용하였고, 컴퓨터 모의실험을 통해 성능평가를 수행하였으며, 성능평가 결과에 따르면 OR 기법의 성능이 가장 우수함을 알 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.30-35
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• 2012

본 논문에서는 인지무선 통신의 스펙트럼 센싱을 위해 PU와 CR 사용자의 수신단 사이에 릴레이를 적용하여 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻는 협력 릴레이 센싱 모델 중 여러개의 single hop AF 릴레이를 사용하는 기존 시스템 모델의 센싱 성능을 올리고자, 릴레이의 채널 상태에 따라 릴레이의 사용 유무를 선택함으로써 신뢰도 높은 다이버시티 이득을 얻는 모델을 제안하였다. 이는 Hidden terminal 환경이나, 또는 음영지역에 위치한 릴레이의 불분명한 정보를 줄임으로써 최적의 다이버시티를 얻을 수 있게 된다. 신호 검출 확률을 보임으로써 센싱 성능 향상을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3302-3320
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• 2014

An allocation of sensing and reporting times is proposed to improve the sensing performance by scheduling them in an efficient way for cognitive radio networks with cluster-based cooperative spectrum sensing. In the conventional cooperative sensing scheme, all secondary users (SUs) detect the primary user (PU) signal to check the availability of the spectrum during a fixed sensing time slot. The sensing results from the SUs are reported to cluster heads (CHs) during the reporting time slots of the SUs and the CHs forward them to a fusion center (FC) during the reporting time slots of the CHs through the common control channels for the global decision, respectively. However, the delivery of the local decision from SUs and CHs to a CH and FC requires a time which does not contribute to the performance of spectrum sensing and system throughput. In this paper, a super-allocation technique, which merges reporting time slots of SUs and CHs to sensing time slots of SUs by re-scheduling the reporting time slots, has been proposed to sense the spectrum more accurately. In this regard, SUs in each cluster can obtain a longer sensing duration depending on their reporting order and their clusters except for the first SU belonged to the first cluster. The proposed scheme, therefore, can achieve better sensing performance under -28 dB to -10 dB environments and will thus reduce reporting overhead.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.91-97
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• 2014

본 논문은 에너지 검출 기반 협력 스펙트럼 센싱을 이용하여 주사용자와 부사용자 사이의 거리에 따른 검출 확률에 가중치를 부여하는 기법을 제안하고, 이에 따른 분석 및 모의실험 결과를 나타낸다. 주사용자와 부사용자 사이의 거리는 모두 다르다고 가정하였고, 이들 사이의 무선 채널은 레일레이(Rayleigh) 채널로 모델링하였다. 제안하는 가중치 부여 기법을 적용한 협력 스펙트럼 센싱을 수행한 결과가 가중치를 적용하지 않은 스펙트럼 센싱을 수행한 결과에 비해 커버리지를 확대 할 수 있고, 이 검출 확률에 가중치를 적용한 것이 가중치를 적용하지 않은 이전의 방식에 비해 센싱 효율이 향상 되는 것을 알 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1208-1222
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• 2014

Due to the low utilization and scarcity of frequency spectrum in current spectrum allocation methodology, cognitive radio networks (CRNs) have been proposed as a promising method to solve the problem, of which spectrum sensing is an important technology to utilize the precious spectrum resources. In order to protect the primary user from being interfered, most of the related works focus only on the restriction of the missed detection probability, which may causes over-protection of the primary user. Thus the interference probability is defined and the interference-aware sensing model is introduced in this paper. The interference-aware sensing model takes the spatial conditions into consideration, and can further improve the network performance with good spectrum reuse opportunity. Meanwhile, as so many fading factors affect the spectrum channel, errors are inevitably exist in the reporting channel in cooperative sensing, which is improper to be ignored. Motivated by the above, in this paper, we study the throughput tradeoff for interference-aware cognitive radio networks over imperfect reporting channel. For the cooperative spectrum sensing, the K-out-of-N fusion rule is used. By jointly optimizing the sensing time and the parameter K value, the maximum throughput can be achieved. Theoretical analysis is given to prove the feasibility of the optimization and computer simulations also shows that the maximum throughput can be achieved when the sensing time and the parameter of K value are both optimized.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3A호
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• pp.287-295
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• 2011

Cognitive radio (CR) features opportunistic access to spectrum when licensed users (LU) are not operating. To avoid interference to LU, cognitive users (CU) need to perform spectrum sensing. Because of local shadowing, fading, or limited sensing capability, it is suggested that multiple CUs cooperate to detect LU. In cooperative spectrum sensing, CUs should exchange their sensing data with minimum bandwidth and delay. In this paper, we introduce a novel method to efficiently report sensing data to the central node in an infrastructured OFDM-based CR network. All CUs simultaneously report their sensing data over unique and orthogonal signals on locally available subcarriers. By detecting the signals, the central node can determine subcarrier availability for each CU. Implementation challenges are identified and then their solutions are suggested. The proposed method is evaluated through simulation on a realistic channel model. The results show that the proposed method is feasible and efficient.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5A호
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• pp.429-435
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• 2009

협력 스펙트럼 감지(cooperative spectrum sensing)는 CR(cognitive radio) 네트워크를 구성하는 다수의 부 사용자(secondary user)가 서로 협력하여 주 사용자(primary user)의 스펙트럼 사용 여부를 판단하는 기술이다. 이를 수행하는 일반적인 형태는 일차적으로 부 사용자별로 판단을 한 후 이를 종합하여 최종 판단을 내리는 방식이며, 이때 가장 일반적인 융합 규칙(fusion rule)이 k-out-of-n 규칙이다. 이 방식은 n명의 부 사용자 중에 k명 이상이 주 사용자가 해당 스펙트럼을 사용하고 있다는 것에 동의할 때에만 이를 최종 판단으로 확정하는 방식이다. 본 논문에서는 주 사용자의 검파 확률을 일정 수준 이상으로 유지한다는 조건하에서 이 융합 규칙을 사용하는 협력 스펙트럼 감지 방식의 성능 분석 방식을 제시하고, 그 적용 사례로 10명의 부 사용자로 구성된 CR 네트워크에 대한 수치 분석 결과를 제시하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.31-36
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• 2012

본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer Premises equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력 릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 다중안테나를 적용한 AF(Amplify and Forward) 고정형 중계기를 사용하여 다이버시티이득을 얻는 시스템 모델을 제안하고, 검출 성능 향상을 분석한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.7-12
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• 2012

본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer-Primise equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 AF(Amplify and Forward)와 DF(Decoded and Forward)방식이 대표적이다. 따라서 이 두가지 협력통신 기법을 적용하여 협력스펙트럼 센싱의 검출확률의 성능을 비교하고 분석한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.110-120
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• 2008

인지무선(CR: Cognitive Radio) 기술은 최근의 스펙트럼 부족 문제 때문에 사용하지 않는 스펙트럼 대역을 효과적으로 사용하기 위해서 제안되었다. 인지무선 기술에서 스펙트럼 센싱 기술은 주요 이슈 중의 하나이고, 비면허 사용자는 1차 사용자에게 할당된 빈 스펙트럼 자원을 확인하고 활용할 수 있다. 본 논문에서는 협력 스펙트럼 센싱 기술을 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transport system)에 적용하여 신호 검출의 성능을 분석한다. 그리고 협력 신호 검출을 위해서 OR-rule과 AND-rule을 사용하여 신호 검출의 성능과 신뢰성을 향상시킨다.