• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권8호
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• pp.3529-3550
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• 2016

In heterogeneous networks (HetNets), energy saving is vital for a sustainable network development. Many techniques, such as spectrum allocation, network planning, etc., are used to improve the network energy efficiency (EE). In this paper, micro BSs utilizing cell range expansion (CRE) and spectrum allocation are considered in multi-channel heterogeneous networks to improve EE. Hotspot region is assumed to be covered by micro BSs which can ensure that the hotspot capacity is greater than the average demand of hotspot users. The expressions of network energy efficiency are derived under shared, orthogonal and hybrid subchannel allocation schemes, respectively. Particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to solve the optimal ratio of subchannel allocation in orthogonal and hybrid schemes. Based on the results of the optimal analysis, we propose three service control strategies on the basis of large-scale user behaviors, i.e., adjust micro cell rang expansion (AmCRE), adjust micro BSs density (AmBD) and adjust micro BSs transmit power (AmBTP). Both theoretical and simulation results show that using shared subchannel allocation scheme in AmBD strategies can obtain maximal EE with a very small area ratio. Using orthogonal subchannel allocation scheme in AmCRE strategies can obtain maximal EE when area ratio is larger. Using hybrid subchannel allocation scheme in AmCRE strategies can obtain maximal EE when area ratio is large enough. No matter which service control strategy is used, orthogonal spectrum scheme can obtain the maximal hotspot user rates.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.219-225
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• 2022

본 논문에서는 다중 클래스 인지 라디오 망에서 2차 사용자(SU:secondary user)의 서비스 품질 향상을 위해 RA(restricted access) 기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 연결 수락 제어 기법을 제안한다. RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑은 본 논문에서 제시한 SU의 다중 클래스 서비스를 위한 일렬 스펙트럼 공유 구조를 사용한다. 다중 서비스 2차 사용자는 실시간 사용자와 비실시간 사용자의 클래스로 구분하고 실시간 사용자에게 자원 사용 우선권을 부여한다. 실시간 사용자가 요구하는 자원의 양은 위너 예측 기법과 RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑으로 요구량을 지원하고, 비실시간 사용자에 대해서는 예측 없이 유용한 나머지 홀 자원을 RA기반 동적 그룹핑하여 지원한다. 시뮬레이션을 통하여 2차 사용자의 다중 클래스 연결의 트래픽 특성에 따라 제안된 RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 연결 수락 제어의 성능을 SU연결의 차단율(손실률)과 자원 이용률에서 비교하고, 다중 클래스 2차 사용자의 원하는 서비스 품질을 만족 시킬 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10B호
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• pp.621-629
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• 2007

CR 네트워크에서의 무선 채널은 일반적으로 우선 사용자에 의해 점유되어 사용하지 못하는 채널과 점유되지 않은 사용 가능한 채널로 분류된다. 하지만 이러한 채널 분류는 CR 노드와 우선 사용자의 시간적 특성만 고려하고, 공간적 특성을 고려하지 않아 유휴 주파수 자원 확보에 비효율적이다. 이에 본 논문에서는 중앙 집중형 CR 네트워크 환경에서 기존방식의 단점을 극복하여 유휴 주파수 자원을 보다 효율적으로 확보할 수 있는 새로운 채널 분류 방법을 제안하며, 제안하는 채널 분류 방법의 효율성을 수학적으로 분석한다. 이와 더불어 정의한 채널분류를 이용하여 주파수 자원이 매우 동적으로 변화하는 환경에서도 상하향 제어 채널 확보를 용이하게 확보할 수 있는 랑데부 알고리즘을 제안한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.853-860
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• 2012

본고에서는 미국의 전파 정책 및 이용 전략을 분석하고, 이를 토대로 시사점을 제시한다. 먼저 전파기술의 발전과 함께 시장기반의 전파 정책과 주파수 공동사용 정책의 탄생 등 전파 정책의 패러다임 변화를 살펴본다. 또한, 전파자원에 대한 수요가 급증하는 정보화 사회에서 미국의 전파 이용 전략을 분석하고, 이의 시사점을 도출한다. 특히, 주파수 이용 효율을 향상시키기 위하여 dynamic spectrum access 기술의 적극 개발 및 테스트베드 구축을 통하여 이의 실현 가능성을 실험하는 중장기 이용전략을 중점적으로 검토한다. 끝으로 모바일 중심의 wireless broadband 사회를 맞이하여 National Broadband Plan에 따른 주파수 재배치에 대한 검토와 시사점을 다룬다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권5호
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• pp.275-284
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• 2014

This paper considers two-tier networks consisting of macrocells and femtocells operating in the same spectrum. This paper proposes a femtocell spectrum reuse scheme that determines the shared spectrum and transmit power for the femtocells to mitigate the effects of cross-tier interference between the macrocells and femtocells. The proposed scheme provides macrocell throughput that is unaffected by the increasing number of femtocells per cell site and improves the femtocell signal quality at the same time by limiting the cross-tier interference. This study analyzed the per-tier signal-to-interference ratio (SIR) and outage probability of the proposed scheme to investigate the macrocell and femtocell performance. The total throughput of the proposed scheme was analyzed based on the outage probabilities. The analysis and numerical results proved that high femtocell throughput can be achieved using only a small fraction of the spectrum while protecting the macrocell throughput. As a result, an improved total throughput was achieved enforcing higher spatial reuse.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.2957-2986
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• 2013

The traditional approach of fixed spectrum allocation to licensed networks has resulted in spectrum underutilisation. Cognitive radio technology is envisioned as a promising solution that can be used to resolve the ineffectiveness of the fixed spectrum allocation policy by accessing the underutilised spectrum of existing technologies opportunistically. The implementation of cognitive radio networks (CRNs) faces distinct challenges due to the fact that two systems (i.e., cognitive radio (CR) and primary users (PUs)) with conflicting interests interact with each other. Specially, in self-organised systems such as ad-hoc CRNs (AHCRNs), the coordination of spectrum access introduces challenges to researchers due to rapid utilisation changes in the available spectrum, as well as the multi-hop nature of ad-hoc networks, which creates additional challenges in the analysis of resource allocation (e.g., power control, channel and rate allocation). Instead, game theory has been adopted as a powerful mathematical tool in analysing and modelling the interaction processes of AHCRNs. In this survey, we first review the most fundamental concepts and architectures of CRNs and AHCRNs. We then introduce the concepts of game theory, utility function, Nash equilibrium and pricing techniques. Finally, we survey the recent literature on the game theoretic analysis of AHCRNs, highlighting its applicability to the physical layer PHY, the MAC layer and the network layer.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권5호
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• pp.1514-1531
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• 2014

Femtocell provides better coverage and higher spectrum efficiency in areas rarely covered by macrocells. However, serious two-tier interference emerging from randomly deploying femtocells may create dead zones where the service is unavailable for macro-users. In this paper, we present adopting cognitive radio spectrum overlay to avoid intra-tier interference and incorporating spectrum underlay and overlay to coordinate cross-tier interference. It is a novel centralized control strategy appropriate for both uplink and downlink transmission. We introduce the application of proper spectrum sharing strategy plus optimal power allocation to address the issue of OFDM-based femtocells interference-limited downlink transmission, along with, a low-complexity suboptimal solution proposed. Simulation results illustrate the proposed optimal scheme achieves the highest transmission rate on successfully avoiding two-tier interference, and outperforms the traditional spectrum underlay or spectrum overlay, via maximizing the opportunity to transmit. Moreover, the strength of our proposed schemes is further demonstrated by comparison with previous classic power allocation methods, in terms of transmission rate, computational complexity and signal peak-to-average power ratio.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.172-177
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• 2013

BCI (Brain Computer Interface)는 인간의 뇌에서 측정된 EEG (Electroencephalogram)를 활용하여 의수와 같은 기기를 조종할 수 있는 좋은 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 EEG와 힘과의 관계를 알아보고자 최대수축악력 (MVC)의 25%, 50%, 75%로 3개의 등급으로 나누어 EEG 변화를 측정하였다. 얻어진 EEG data를 FFT와 power spectrum analysis로 ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$파로 나누어 각 파형의 파워 값을 구한 뒤, 구해진 EEG 파워 값을 PCA와 LDA를 사용하여 특징 추출 및 분류를 하였다. 실험 결과 25%의 악력을 가할 때 보다 75%의 악력 때 더 높은 EEG 파워의 증가를 확인하였고, 왼손과 오른손은 각각 52.03%와 77.7%의 분류율을 나타내었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.257-260
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• 1993

A new method of spindle waveform detection is presented for the automated analysis of sleep EEG. The method is based on the combined application of signal conditioning in the time-domain and local spectrum analyzing in the frequency-domain. The overall detection system is implemented and, tested in real-time with a total of 24 hour data obtained from four subjects. The result shows an average agreement of 86.7% with the visually inspected result.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1995년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.98-103
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• 1995

In this paper, a method is presented for finding an optimal temperature control pattern in microwaveoven using genetic algorithm. Power spectrum of temperature variance of charcoal is obtained and oven system modeling with fuzzy-neural-network is explained. Fan on/off timing is converted to strings in gene pool and then genetic iterations make the power spectrum of simmulated temperature variance of microwave oven closer to that o charcoal.