• 제목/요약/키워드: Sensing

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A Possible Merge of FRET and SPR Sensing System for Highly Accurate and Selective Immunosensing

  • Lee, Jae-Beom;Chen, Hongxia;Lee, Jae-Wook;Sun, Fangfang;Kim, Cheol-Min;Chang, Chul-Hun L.;Koh, Kwang-Nak
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권12호
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    • pp.2905-2908
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    • 2009
  • Immuno-sensing for high accurate and selective sensing was performed by fluorescence spectroscopy and surface plasmon resonance (SPR), respectively. Engineered assembly of two fluorescent quantum dots (QDs) with bovine serum albumin (BSA) and anti-BSA was fabricated in PBS buffer for fluorescence analysis of fluorescence resonance energy transfer (FRET). Furthermore, the same bio-moieties were immobilized on Au plates for SPR analysis. Naturally-driven binding affinity of immuno-moieties induced FRET and plasmon resonance angle shift in the nanoscale sensing system. Interestingly, the sensing ranges were uniquely different in two systems: e.g., SPR spectroscopy was suitable for highly accurate analysis to measure in the range of 10$^{-15{\sim}-10$ng/mL while the QD fluorescent sensing system was relatively lower sensing ranges in 10$^{-10{\sim}-6$ng/mL. However, the QD sensing system was larger than the SPR sensing system in terms of sensing capacity per one specimen. It is, therefore, suggested that a mutual assistance of FRET and SPR combined sensing system would be a potentially promising candidate for high accuracy and reliable in situ sensing system of immune-related diseases.

인지 무선 네트워크에서의 에너지 효율적인 센싱 스케쥴링 방법 (Energy Efficient Channel Sensing Scheduling in Cognitive Radio Networks)

  • 최우정;유상조;서명환;조형원
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 최근 제한된 주파수 자원의 효율적인 사용을 위한 인지 무선 기술(CR)이 많은 관심을 받고 있다. CR 기술에서 가장 중요한 부분은 인가 사용자의 통신을 보호 하는 것이다. 따라서 비인가 사용자는 자신이 현재 사용 중인 주파수 대역은 물론 인가 사용자가 나타났을 시에 스위칭 해야 할 후보 채널의 주기적인 센싱도 필요하다. 본 논문에서는 CR 환경에서 인가 사용자를 보호하기 위한 방법으로 비인가 사용자로 하여금 각 노드의 남은 에너지와 센싱 존 이웃이라는 개념을 이용하여 협력적인 채널 센싱을 하도록 제안한다. 채널 센싱은 현재 사용하고 있는 채널을 센싱하는 인밴드센싱과 인가 사용자가 나타났을 경우 스위칭 해야할 후보 채널을 센싱하는 아웃밴드 센싱으로 수행된다. 모의 실험을 통해 제안된 방법이 센싱을 수행하는 노드의 수를 줄임으로 인해 센싱에 필요한 많은 에너지가 절약되고, 남은 노드들의 에너지가 균일해 짐으로써 네트워크의 수명이 길어지는 것을 확인할 수 있다.

무선 인지 Ad-hoc 네트워크에서 센싱 zone 기반의 분산적 공정 센싱 방법 (Distributed Fair Sensing Scheme based on Sensing Zone in Cognitive Radio Ad-hoc Networks)

  • 최재각;유상조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권3A호
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    • pp.296-305
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    • 2010
  • CR 네트워크에서 기존의 단일 노드를 기반으로 하는 센싱 방법은 PU 보호를 위한 센싱 요구조건을 만족시키기 위해 주기적이고 빈번한 센싱을 요구한다. 그러나 각각의 노드는 동작 채널을 결정하기 위해 넓은 대역의 스펙트럼을 관찰해야 하기 때문에, 이 같은 단일 노드에 의한 지속적인 센싱 동작은 센싱 오버헤드를 크게 증가시키게 되어, 확보한 동작 채널에서의 정상적인 송수신 (normal operation) 기회를 감소시키는 것은 물론, 센싱 오버헤드로 인해 노드의 수명이 짧아지는 등의 많은 문제점을 야기할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 동일한 센싱 결과가 예측되는 센싱 zone 기반의 분산적 공정 센싱 방법을 제안하고, 제안된 센싱 동작이 PU 시스템을 보호하기 위한 센싱 요구조건을 만족하도록 하는 프레임 구조를 설계하였다. 또한 이렇게 설계된 프레임 구조를 바탕으로 시뮬레이션 실험을 수행하였으며, 그 결과 제안된 방법이 PU 시스템 보호를 위한 요구조건을 만족시키면서 동시에 기존의 개별적 센싱 방법에 비해 센싱 오버헤드를 크게 감소시킬 수 있음을 보였다.

지능형 무선 인지 기술 기반 네트워크 환경에서 정책기반 채널 센싱 구조 및 알고리즘 (Policy-based Channel Sensing Architecture and Algorithms for Cognitive Radio Networks)

  • 나도현;하오난;유상조
    • 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.

Optimal Adaptive Multiband Spectrum Sensing in Cognitive Radio Networks

  • Yu, Long;Wu, Qihui;Wang, Jinlong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권3호
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    • pp.984-996
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    • 2014
  • In this paper, optimal sensing time allocation for adaptive multiband spectrum sensing-transmission procedure is investigated. The sensing procedure consists of an exploration phase and a detection phase. We first formulate an optimization problem to maximize the throughput by designing not only the overall sensing time, but also the sensing time for every stage in the exploration and detection phases, while keeping the miss detection probability for each channel under a pre-defined threshold. Then, we transform the initial non-convex optimization problem into a convex bilevel optimization problem to make it mathematically tractable. Simulation results show that the optimized sensing time setting in this paper can provide a significant performance gain over the previous studies.

무선인지통신 시스템에서 최적 협업 센싱 방식 (Optimal cooperative sensing scheme in cognitive radio communication systems)

  • 이동준;이영진
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.429-436
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    • 2008
  • 본 논문에서는 무선인지통신망에서 스펙트럼 센싱을 위한 협업 센싱을 하는 경우에 센싱 시간 및 협업 센싱 단말 수의 최적값들을 결정하는 방식에 대해서 다룬다. 협업 스펙트럼 센싱에서는 전송 중인 CU (Cognitive User) 외에 휴지중인 다른 CU들이 활성화되어 센싱에 참여함으로써 센싱 시간을 줄일 수 있다. 이로 인한 전송 CU의 전송률 이득과 CU들의 센싱으로 인한 에너지 소모간의 관계를 모두 고려하는 혼합 정수 계획법 문제를 풀어서 최적값들을 구할 수 있다.

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세균의 적정밀도 인식을 통한 신호전달 및 신호전달 차단 연구 (Bacterial Quorum Sensing and Anti-Quorum Sensing)

  • 박순양;이정기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.1-10
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    • 2004
  • Many bacteria monitor their population density and control the expression of specialized gene sets in response to bacterial cell density based on a mechanism referred to as quorum sensing. In all cases, quorum sensing involves the production and detection of extracellular signaling molecules, auto inducers, as which Gram-negative and Gram-positive bacteria use most prevalently acylated homoserine lactones and processed oligo-peptides, respectively. Through quorum-sensing communication circuits, bacteria regulate a diverse array of physiological functions, including virulence, symbiosis, competence, conjugation, antibiotic production, motility, sporulation, and biofilm formation. Many pathogens have evolved quorum-sensing mechanisms to mount population-density-dependent attacks to over-whelm the defense responses of plants, animals, and humans. Since these AHL-mediated signaling mechanisms are widespread and highly conserved in many pathogenic bacteria, the disruption of quorum-sensing system might be an attractive target for novel anti-infective therapy. To control AHL-mediated pathogenicity, several promising strategies to disrupt bacterial quorum sensing have been reported, and several chemicals and enzymes have been also investigated for years. These studies indicate that anti-quorum sensing strategies could be developed as possible alternatives of antibiotics.

An Efficient Weighted-Collaborative Sensing Scheme in Cognitive Radio

  • 황효가;한저;정관파;손성환;김재명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10A호
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    • pp.984-991
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    • 2007
  • Cognitive Radio is an advanced enabling techlology for efficient utilization of under-utilized spectrum since it is able to sense the temporally available spectrum and adapt its parameters to fully utilize the frequency band. Recent investigation suggests that spectrum sensing is compromised when a cognitive radio user suffers from the environment with fading or shadowing. In order to combat the effect, collaborative sensing is considered to be a promising way, which combines the sensing result of each user to achieve good performance. However, the conventional collaborative sensing is not efficient when users suffer different fading environments. In this paper, we propose a weighted-collaborative scheme that considers using the weights of each collaborative CR user, which can achieve better sensing performance under both fast and slow fading environments. The analysis of the simulation resultsproves that the weighted-collaborative scheme improves sensing performance obviously and outperforms the conventional method.