• 한국통신학회논문지
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• 제31권12B호
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• pp.1068-1075
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• 2006

주파수 자원 가치는 무선통신의 발전과 함께 더욱 커지고 있다. 하지만 앞으로 정보화 사회에서는 주파수 자원의 수요가 공급에 비하여 매우 많기 때문에 주파수 부족 현상이 심각하게 대두된다. 따라서 사용되지 않고 있는 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위한 기술로서 최근 각광을 받고 있는 Cognitive Radio 기술이 필요한 시점이다. 본 논문에서는 CR 기반의IEEE 802.22 WRAN 환경에서 효율적인 Dynamic Spectrum Allocation 기법을 제안한다. Spectrum을 좀 더 효율적으로 공유하기 위해 Variable bandwidth, Mobility의 변수를 적용한 Dynamic Spectrum Allocation 기법을 제시하고 시뮬레이션 결과들을 통해 이를 검증하였다.

• ETRI Journal
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• 제32권2호
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• pp.292-301
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• 2010

Increasing convergence among heterogeneous radio networks is expected to be a key feature of future ubiquitous services. The convergence of radio networks in combination with dynamic spectrum allocation (DSA) could be a beneficial means to solve the growing demand for radio spectrum. DSA might enhance the spectrum utilization of involved radio networks to comply with user requirements for high-quality multimedia services. This paper proposes a simple spectrum allocation algorithm and presents an analytical model of dynamic spectrum resource allocation between two networks using a 4-D Markov chain. We argue that there may exist a break-even point for choosing whether or not to adopt DSA in a system. We point out certain circumstances where DSA is not a viable alternative. We also discuss the performance of DSA against the degree of resource sharing using the proposed analytical model and simulations. The presented analytical model is not restricted to DSA, and can be applied to a general resource sharing study.

• 전자통신동향분석
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• 제38권5호
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• pp.100-113
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• 2023

This study was aimed to derive implications in terms of competition to establish a reasonable spectrum policy for fifth-generation (5G) spectrum allocation through an in-depth analysis of C-band spectrum auctions. As a result of examining auctions in five countries, namely, Belgium, Sweden, Canada, Brazil, and Hong Kong, we identified various characteristics. First, the minimum bandwidth that is essential for service competition is guaranteed. Second, in Brazil, the network construction cost of mobile network operators is regarded as a part of the spectrum price. Third, a joint allocation of spectrum is permitted in Sweden, and spectrum sharing after allocation for 5G services is allowed in Canada. Finally, the reserved spectrum is provided for new service providers in Belgium and Canada. Our findings may provide insights for establishing policies of 5G spectrum allocation and competition in the telecommunications service market in Korea.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1001-1008
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• 2010

본 논문에서는 해상무선통신환경에서 선박의 위치에 따라 속해있는 네크워크 운영자들 간의 장기간(long-term)의 우선순위(priority) 및 서비스 클래스간의 우선순위 등을 고려한 동적스펙트럼할당(DSA: Dynamic Spectrum Allocation) 알고리즘을 제안한다. 제안한 DSA 알고리즘은 네트워크 운영자간의 각기 다른 서비스 클래스의 트래픽 패턴에 대해서 동적으로 스펙트럼을 공유하고 할당하여, 기존의 고정 스펙트럼 할당방식에 비해 사용자들에게 요구하는 스펙트럼 대역폭을 충분히 제공할 수 있어 서비스 만족율을 향상시킴을 보였다. 따라서 제안한 알고리즘은 해상무선통신환경에서도 스펙트럼 공유와 동적 할당을 통한 운영이 가능함을 보여 육상의 유휴 스펙트럼 자원을 활용할 수 있음을 제시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2101-2119
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• 2013

The spectrum allocation is an attractive issue for mobile cognitive radio (CR) network. However, the time-varying characteristic of the spectrum allocation is not fully investigated. Thus, this paper originally deduces the probabilities of spectrum availability and interference constrain in theory under the mobile environment. Then, we propose a prediction mechanism of the time-varying available spectrum lists and the dynamic interference topologies. By considering the node mobility and primary users' (PUs') activity, the mechanism is capable of overcoming the static shortcomings of traditional model. Based on the mechanism, two prediction-based spectrum allocation algorithms, prediction greedy algorithm (PGA) and prediction fairness algorithm (PFA), are presented to enhance the spectrum utilization and improve the fairness. Moreover, new utility functions are redefined to measure the effectiveness of different schemes in the mobile CR network. Simulation results show that PGA gets more average effective spectrums than the traditional schemes, when the mean idle time of PUs is high. And PFA could achieve good system fairness performance, especially when the speeds of cognitive nodes are high.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.149-168
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• 2015

In cognitive radio networks (CRNs), hybrid overlay and underlay sharing transmission mode is an effective technique for improving the efficiency of radio spectrum. Unlike existing works in the literature, where only one secondary user (SU) uses overlay and underlay modes, the different transmission modes should be allocated to different SUs, according to their different quality of services (QoS), to achieve the maximal efficiency of radio spectrum. However, hybrid sharing mode allocation for heterogeneous services is still a challenge in CRNs. In this paper, we propose a new resource allocation method for hybrid sharing transmission mode of overlay and underlay (HySOU), to achieve more potential resources for SUs to access the spectrum without interfering with the primary users. We formulate the HySOU resource allocation as a mixed-integer programming problem to optimize the total system throughput, satisfying heterogeneous QoS. To decrease the algorithm complexity, we divide the problem into two sub-problems: subchannel allocation and power allocation. Cutset is used to achieve the optimal subchannel allocation, and the optimal power allocation is obtained by Lagrangian dual function decomposition and subgradient algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm further improves spectrum utilization with a simultaneous fairness guarantee, and the achieved HySOU diversity gain is a satisfactory improvement.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권2호
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• pp.222-227
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• 2013

This paper presents an analytical framework for dynamic spectrum allocation in cognitive radio networks. We propose a distributed queuing based Markovian model each for single channel and multiple channels access for a contending user. Knowledge about spectrum mobility is one of the most challenging problems in both these setups. To solve this, we consider probabilistic channel availability in case of licensed channel detection for single channel allocation, while variable data rates are considered using channel aggregation technique in the multiple channel access model. These models are designed for a centralized architecture to enable dynamic spectrum allocation and are compared on the basis of access latency and service duration.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권3호
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• pp.1-10
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• 2021

In recent decades, the heterogeneous and dynamic behavior of Internet traffic has placed new demands on the adaptive resource allocation of the optical network infrastructure. However, the advent of multifiber elastic optical networks has led to a higher degree of spectrum fragmentation than conventional flexible grid networks due to the dynamic and random establishment and removal of optical connections. In this paper, we propose heuristic routing and dynamic slot allocation algorithms to minimize spectrum fragmentation and reduce the probability of blocking future connection requests by considering the power consumption in elastic multifiber elastic optical networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1A호
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• pp.59-66
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• 2008

지금까지 연구된 대부분의 동적 스펙트럼 할당(DSA) 방식들은 서로 다른 네트워크을 운영하는 다중 네트워크 운영자(network operators: NOs)들 간의 시간적으로 또는 공간적으로 변화하는 트래픽 요구 변화량에 따라서 기대할 수 있는 동적 스펙트럼 할당방식의 이득에 대한 것이었다. 본 논문에서는 스펙트럼 공유(sharing)와 할당과 연계된 기능적 엔티티(entities)에 대해서 소개하고, 다중 네트워크 운영자들 간의 장기간(long-term)의 우선순위(priority), 다중 서비스 클래스간의 우선순위 및 긴급 대역폭 요구(bandwidth request) 등을 고려한 스펙트럼 할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 우선순위 기반의 DSA 알고리즘은 네트워크 운영자간의 각기 다른 다중 서비스 클래스의 트래픽 패턴에 대해서 기존의 고정 스펙트럼 할당방식에 비해 우수한 사용자들의 만족율(satisfaction ratio: SR)을 제공함을 보였다. 따라서 제안한 알고리즘은 다중 네트워크 운영자간의 서비스 클래스에 대한 공평성(fairness)을 제공함과 동시에 사용자들의 대역폭 요구(bandwidth request)에 대해서 효율적인 타협(negotiation) 과정을 제공할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.1889-1894
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• 2011

채널할당은 멀티채널 전송에 있어서 중요한 기술적 이슈중의 하나이다. 인지라디오 네트워크에서는 채널 할당 방식은 기존 사용자에 대한 간섭을 야기하지 않으면서 채널의 효율을 놓일 수 있도록 설계되어야한다. 본 논문에서는 채널 홀 예측에 기반한 채널할당방식을 제안한다. 제안된 할당방식은 최소 채널 성공률에 의해 채널 홀을 예측하고 부 사용자의 데이터전송을 제한함으로서 주 사용자에 대한 간섭을 제어할 수 있다. 제안된 채널할당방식에 대한 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 비교분석하였다.