• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.394-405
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• 2015

This paper considers a wideband cognitive radio network which can simultaneously sense multiple narrowband channels and thus aggregate the detected available channels for transmission and proposes a novel cognitive radio system that exhibits improved sensing throughput and can save power consumption of secondary user (SU) compared to the conventional cognitive radio system studied so far. More specifically, under the proposed cognitive radio system, we study the problem of designing the optimal sensing time and power allocation strategy, in order to maximize the ergodic throughput of the proposed cognitive radio system under two different schemes, namely the wideband sensing-based spectrum sharing scheme and the wideband opportunistic spectrum access scheme. In our analysis, besides the average interference power constraint at primary user, the average transmit power constraint of SU is also considered for the two schemes and then a subgradient algorithm is developed to obtain the optimal sensing time and the corresponding power allocation strategy. Finally, numerical simulations are presented to verify the performance of the two proposed schemes.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권2호
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• pp.140-145
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• 2014

In this paper, we propose an anti-interference cooperative spectrum sharing strategy for cognitive system, in which a secondary system can operate on the same spectrum of a primary system. Specifically, the primary system leases a fraction of its transmission time to the secondary system in exchange for cooperation to achieve the target rate. To gain access to the spectrum of the primary system, the secondary system needs to allocate a fraction of bandwidth to help forward the primary signal. As a reward, the secondary system can use the remaining bandwidth to transmit its own signal. The secondary system uses different bandwidth to transmit the primary and its own signal. Thus, there will be no interference felt at primary and secondary systems. We study the joint optimization of time and bandwidth allocation such that the transmission rate of the secondary system is maximized, while guaranteeing the primary system, as a higher priority, to achieve its target transmission rate. Numerical results show that the secondary system can gain significant improvement with the proposed strategy.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권1호
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• pp.34-41
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• 2011

This paper proposes a systematic design for a precoding codebook for a transmit-ing space-division multiple access (TN-SDMA) sharing spectrum with existing fixed wireless service (FWS). Based on an estimated direction angle of a victim FWS system, an interfering transmitter adaptively constructs a codebook, forming a transmit in the direction angle, while satisfying orthogonal beamforming constraints. Sum throughput results indicate that the throughput loss of TN-SDMA relative to a practical SDMA, called per user unitary and rate control ($PU^2RC$), is lower at larger number of transmission antennas, lower signal-to-noise ratio, or a smaller number of users. In particular, a small loss (12% throughput loss) is provided for practical system parameters. Spectrum sharing results confirm that TNSDMA efficiently shares spectrum with FWS systems by reducing protection distance to more than 66 %. Although a TN-SDMA system always has lower throughput compared to $PU^2RC$ in non-coexistence scenarios; it offers an intriguing opportunity to re-use a spectrum already allocated to an FWS.

• 방송공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.272-275
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• 2014

본 논문에서는 스펙트럼 공유 인지 무선 네트워크를 다룬다. 2차 사용자 네트워크의 채널을 더블 레일리 페이딩으로 가정하였을 때 정확한 불능 확률 값을 수식유도를 통해 구하고 불능 확률의 근사식 또한 얻어낸다. 모의실험을 통해 분석한 불능 확률이 정확함을 확인하였고 1차 사용자에서의 최대 허용 간섭 변화에 따른 성능변화를 확인하였다.

• International Journal of Contents
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• 제12권1호
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• pp.70-75
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• 2016

In this paper, we considered heterogeneous spectrum sharing system where the number of subcarriers of the primary user (PU) was twice as much as that of the secondary user (SU). In this case, due to non-orthogonality and inter-carrier interference (ICI) from SU to PU, it is difficult to satisfy the interference constraint of PU. In order to mitigate ICI and satisfy the interference constraint, we proposed a new transmission scheme of the SU with power allocation scheme. The proposed scheme will only generate subcarrier-by-subcarrier interference. Therefore, it can easily satisfy the interference constraint of the PR and enhance the capacity of the SU. In addition, we derived the ergodic capacity of the SU. Based on numerical results, we confirmed that the proposed schemes could guarantee SU with a reliable capacity while satisfying the interference constraint of the PU. In addition, the derived capacity well matched the numerical results.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12B호
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• pp.1686-1694
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• 2001

본 논문에서는 Hot-spot 마이크로셀을 가진 계층적 CDMA 셀룰러 시스템에서 여러 가지 자원 공유 방식들 중 스펙트럼 공유 방식에 대한 용량을 역방향 링크와 순방향 링크 대해 분석한다. 용량 분석은 마이크로셀 반경 및 마이크로셀의 위치 및 매크로셀에 대한 마이크로셀의 전력 비를 고려하여 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 수행된다. 시뮬레이션 결과로부터 스펙트럼 공유 방식의 용량을 각 링크에 대해 이러한 영향들을 분석하였고, 일반적인 설계 접근방식을 제시하였다. 또한 각 링크에 대해 스펙트럼 공유 방식의 성능을 용량 평면도를 통해 분석하였다

• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.272-275
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• 2012

This letter studies the problem of exploiting multichannel diversity in a spectrum sharing system, where the secondary user (SU) sequentially explores channel state information on the licensed channels with time consumption. To maximize the expected achievable throughput for the SU, we formulate this problem as an optimal stopping problem, whose objective is to choose the right channel to stop exploration based on the observed signal-to-noise ratio sequence. Moreover, we propose a myopic but optimal rule, called one-stage look-ahead rule, to solve the stopping problem.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.367-374
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• 2010

본 연구는 900MHz대역을 사용하는 TA(Talk-Around)와 RFID 시스템간의 주파수 공유 가능성에 대하여 연구하였다. TA의 FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)방식에서의 변조방식은 FSK(Frequency Shift Keying)디지털 변조방식을 사용하고 있고 RFID는 ASK(Amplitude Shift Keying) 디지털 변조방식을 적용하고 있다. 주파수 공유 가능성에 대한 현장시험 대상 RFID시스템은 FHSS방식이었다. 현장시험은 다섯 가지의 시나리오에 의하여 진행되었다. 현장 시험용 RFID시스템은 미국제품으로 4개의 태그와 2개의 주 장치로 구성되었다. 테스트를 위하여 TA 4대와 에질런트 스펙트럼 아날라이져가 사용되었다. 변조방식의 차별화에 의한 주파수 공유 가능성을 이론적으로 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 이론적으로 두 변조방식 간에 주파수 공유가 가능한 것으로 분석되었다. 현장시험결과에 의하여도 TA의 신호가 RFID 신호에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.101-108
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• 2013

본 논문에서는, NACK 메시지가 스펙트럼 공유와 협력을 위한 명령으로 사용되어지는 방법을 제안하였다. 1차 사용자의 직접 연결이 중단될 때, 협력과 공유의 자동 반복을 허가하고, 패러다임 기반의 협력 스펙트럼 공유의 조정 메시지의 수를 절약하기 위해 허가한다. 공유 시, ${\alpha}$의 남은 전력 부분이 1차 재전송 신호인 동안, 2차 전송된 신호를 위한 $1-{\alpha}$ 전력 부분은 중계기 공유로 선택된다. 중계기를 사용하지 않는 경우, 1차 송신단은 전체 전력($1-{\alpha}$)를 사용하여 신호를 재전송 하기 위해 NACK를 사용한다. 두 시스템은 BPSK 신호를 적용한 것으로 가정한다. 이 기법에서, 2차 사용자는 공동 최적화 복호를 하는 것으로 제안한다. 프레임 오류율(FER) 성능은 양 시스템에서 분석된다. 이론과 시뮬레이션 결과는 본 프로토콜의 유효성을 분석하고 효율적임을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제41권2호
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• pp.176-183
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• 2019

Spectrum sensing plays an important role in spectrum sharing. Energy detection is generally used because it does not require a priori knowledge of primary user (PU) signals; however, it is sensitive to noise uncertainty. An order statistics (OS) detector provides inherent protection against nonhomogeneous background signals. However, no analysis has been conducted yet to apply OS detection to spectrum sensing in a wireless channel to solve noise uncertainty. In this paper, we propose a robust spectrum sensing scheme based on generalized order statistics (GOS) and analyze the exact false alarm and detection probabilities under noise uncertainty. From the equation of the exact false alarm probability, the threshold value is calculated to maintain a constant false alarm rate. The detection probability is obtained from the calculated threshold under noise uncertainty. As a fusion rule for cooperative spectrum sensing, we adopt an OR rule, that is, a 1-out-of-N rule, and we call the proposed scheme GOS-OR. The analytical results show that the GOS-OR scheme can achieve optimum performance and maintain the desired false alarm rates if the coefficients of the GOS-OR detector can be correctly selected.