• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권5호
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• pp.168-174
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• 2021

The Cognitive radio (CR) is evolving technology for managing the spectrum bandwidth in wireless network. The security plays a vital role in wireless network where the secondary users are trying to access the primary user's bandwidth. During the allocation the any malicious user either he pretends to be primary user or secondary user to access the vital information's such as credentials, hacking the key, network jam, user overlapping etc. This research paper discusses on various types of attack and to prevent the attack in cognitive radio network. In this research, secondary users are identified by the primary user to access the primary network by the secondary users. The secondary users are given authorization to access the primary network. If any secondary user fails to provide the authorization, then that user will be treated as the malicious user. In this paper two approaches are suggested one by applying elliptic curve cryptography and the other method by using priority-based service access.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권6호
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• pp.641-646
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• 2011

In this paper, we investigate a power control problem which is very critical in underlay-based spectrum sharing systems. Although an underlay-based spectrum sharing system is more efficient compared to an overlay-based spectrum sharing system in terms of spectral utilization, some practical problems obstruct its commercialization. One of them is a real-time-based power adaptation of secondary transmitters. In the underlay-based spectrum sharing system, it is essential to adapt secondary user's transmit power to interference channel states to secure primary users' communication. Thus, we propose a practical power control scheme for secondary transmitters. The feedback overhead of our proposed scheme is insignificant because it requires one-bit signaling, while the optimal power control scheme requires the perfect information of channel states. In addition, the proposed scheme is robust to feedback delay. We compare the performance of the optimal and proposed schemes in terms of primary user's outage probability and secondary user's throughput. Our simulation results show that the proposed scheme is almost optimal in terms of both primary user's outage probability and secondary user's throughput when the secondary user's transmit power is low. As the secondary user's transmit power increases, the primary user's outage probability of the proposed scheme is degraded compared with the optimal scheme while the secondary user's throughput still approaches that of the optimal scheme. If the feedback delay is considered, however, the proposed scheme approaches the optimal scheme in terms of both the primary user's outage probability and secondary user's throughput regardless of the secondary user's transmit power.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11A호
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• pp.892-902
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• 2011

Cong Shen과 Micael P. Fitz에 의해 제안된 OSO(opportunistic spatial orthogonalization)는 주 사용자가 모든 라이선스 주파수 대역을 점유하고 있는 동안에 부 사용자들이 그 주파수 대역을 동시에 사용할 수 있도록 하는 기법이다. 본 논문에서는 single-input multi-output system을 기반으로 하여, 주 사용자의 송신 전략을 유지하며 주 사용자의 송신기에서 활성 부 사용자의 수신기로 가는 간섭을 고려한 활성 부 사용자 선택 알고리즘을 소개한다. 제안한 알고리즘은 주 사용자에게 최소한의 전송 용량(throughput)을 보장하며 기존 OSO 방법보다 더 높은 성능을 보인다. 우리는 모의실험을 통해 여러 제약 조건 하에서 제안한 알고리즘의 성능을 검증한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.284-286
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• 2009

In this paper, we consider a cognitive radio system operating as secondary user. It uses an empty channel that is not currently used by primary users having the license to the channel. In the previous works, secondary user looks for an empty channel by choosing any channel in order or randomly and by sensing the channel to distinguish whether primary users are using. But if primary user is fixed type, we will find an empty channel faster than the mentioned channel selecting methods by using a method considering prior information about cases that primary user used the channel, since it is possible to analogize the channel access possibility of primary user according to regular time and position. Therefore, we propose a channel searching method based on the channel list for the purpose of reducing the channel searching time and improving throughput of secondary users. Firstly, we determine a weighting value of each channel based on the history of channel activities of primary users. This value is added to current channel state buffer and we search an empty channel from channel with smallest value to one with the biggest value. Finally, we compare the performances of the proposed method with those of the sequential channel searching and the random channel searching methods in terms of the average channel searching time and the average number of transmissions of secondary user.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3335-3356
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• 2015

In this paper, we analyze the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in a log-normal shadow fading environment. Considering secondary user and primary user's locations and primary user's active state are randomly distributed according to a homogeneous Poisson process and taking into account the spectrum sensing efficiency of secondary user, we derive mathematical models to investigate the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in three aspects and compare with the connectivity of ad-hoc networks. First, from the viewpoint of a secondary user, we study the communication probability of that secondary user. Second, we examine the possibility that two secondary users can establish a direct communication link between them. Finally, we extend to the case of finding the probability that two arbitrary secondary users can communicate via multi-hop path. We verify the correctness of our analytical approach by comparing with simulations. The numerical results show that in cognitive radio ad-hoc networks, high fading variance helps to remarkably improve connectivity behavior in the same condition of secondary user's density and primary user's average active rate. Furthermore, the impact of shadowing on wireless connection probability dominates that of primary user's average active rate. Finally, the spectrum sensing efficiency of secondary user significantly impacts the connectivity features. The analysis in this paper provides an efficient way for system designers to characterize and optimize the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in practical wireless environment.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1549-1558
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• 2011

In this paper, we address the problem of bandwidth sharing among multiple primary users and multiple secondary users in a cognitive radio network. In cognitive radio networks, effective spectrum assignment for primary and secondary users is a challenge due to the available broad range of radio frequency spectrum as well as the requisition of harmonious coexistence of both users. To handle this problem, firstly, Bertrand game model is used to analyze a spectrum pricing in which multiple primary users emulate with each other to acquire maximal profit. After that, we employ Cournot game to model the spectrum sharing of secondary users to obtain optimal profit for each user also. Simulation results show that our scheme obtains optimal solution at Nash equilibrium.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.39-45
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• 2012

본 논문에서는 주파수 공유 환경에서 일차 사용자가 양방향 중계기 (full duplex relay, FDR)를 사용하는 경우의 이차 사용자의 통신 용량에 대해서 분석한 논문이다. 주파수 공유 시스템에서, 이차 사용자가 일차 사용자의 주파수를 공유하기 위해서는 다양한 일차 사용자의 시스템에 맞는 주파수 공유 기법이 연구되어야 한다. 그러나 기존의 연구들은 오직 일대일 통신 기반의 일차 사용자 시스템만을 고려하였다. 일차 사용자가 FDR을 사용할 때는 일차 사용자의 중계기와 목적지가 이차 사용자로부터 동시에 간섭을 받게 된다. 따라서 기존의 일대일 통신 기반의 주파수 공유 기법 보다 좀 더 엄격한 간섭 제약이 적용되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 일차 사용자가 FDR을 사용하는 주파수 공유 시스템에서 평균 및 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자의 통신 용량을 분석한다. 또한 이러한 시스템에서 간섭 제약을 고려했을 때의 성능 열화를 분석한다. 모의 실험 결과를 통해서 평균 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자 통신 용량과 일차 사용자의 통신 용량이 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 통신용량보다 성능이 좋음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.46-51
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• 2012

본 논문에서는 무선 인지 중계 네트워크에서의 파워 할당 기법에 대해서 연구한다. 무선 인지 중계 네트워크는 주파수 공유를 통해서 주파수 효율성을 높일 뿐만 아니라 중계기의 사용으로 시스템의 커버리지를 확장시킬 수 있는 장점을 가진다. 그러나 기존의 연구들에서는 주파수 공유를 위해서 이차 사용자가 일차 사용자 사이와의 채널 정보를 완벽하게 알아야 한다고 가정한다. 그러나 이 채널 정보는 시변 특성 또는 피드백 지연 등의 이유로 이차 사용자가 불완전한 채널 정보를 얻게 된다. 이러한 불완전한 채널 정보로 인하여 결국 이차 사용자는 간섭 제약을 위반하게 되고 주파수를 공유할 수 없게 된다. 따라서 이 문제를 극복하기 위해서 본 논문에서는 일차 사용자의 허용 가능한 outage확률 간섭 제약을 만족하는 이차 사용자의 파워 할당 기법을 제안한다. 제안된 파워 할당 기법은 순시적인 채널 정보를 사용하지 않기 때문에, 이차 사용자의 피드백 부담을 덜어줄 뿐만 아니라 지연된(outdated) 채널 환경에 관계없이 간섭 제약을 만족시키는 장점을 가진다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.77-83
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• 2012

본 논문에서는 주파수 공유 시스템의 구 채널 환경(outdated channel environment)에서 일차 사용자(primary user)에 의한 간섭이 존재할 때 이차 사용자(secondary user)의 평균값 기반 전력 할당 기법의 성능을 분석하고, 평가한다. 일차 사용자의 신호가 이차 사용자의 수신단에서 간섭으로 작용할 때, 이차 사용자의 에르고딕 용량(ergodic capacity)의 상한값을 분석하고, 이를 기반으로 일차 사용자에 의한 간섭이 이차 사용자의 성능 저하에 어느 정도 영향을 끼치는지 고찰한다. 모의 실험을 통해 간섭에 의한 이차 사용자의 성능 저하 정도를 보이고, 일차 사용자에 의한 간섭이 커질수록, 평균값 기반 전력 할당 기법의 용량이 구 채널 정보 기반 전력 할당 기법의 용량보다 좋아지는 영역이 작아지는 것을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3037-3054
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• 2013

Interference between primary user (PU) and secondary user (SU) transceivers should be mitigated in order to implement underlay spectrum sharing in cognitive radio networks (CRN). Considering this scenario, an improved joint subcarrier and bit allocation scheme for cognitive user with primary users' cooperation (PU Coop) in CRN is proposed. In this scheme, the optimization problem is formulated to minimize the average interference power level at the PU receiver via PU Coop, which guarantees a higher primary signal to interference plus noise ratio (SINR) while maintaining the secondary user total rate constraint. The joint optimal scheme is separated into subcarrier allocation and bit assignment in each subcarrier via arith-metric geo-metric (AM-GM) inequality with asymptotical optimization solution. Moreover, the joint subcarrier and bit optimization scheme, which is evaluated by the available SU subcarriers and the allocated bits, is analyzed in the proposed PU Coop model. The performance of cognitive spectral efficiency and the average interference power level are investigated. Numerical analysis indicates that the SU's spectral efficiency increases significantly compared with the PU non-cooperation scenario. Moreover, the interference power level decreases dramatically for the proposed scheme compared with the traditional Hughes-Hartogs bit allocation scheme.