• 제목/요약/키워드: channel hopping

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HMM-based Adaptive Frequency-Hopping Cognitive Radio System to Reduce Interference Time and to Improve Throughput

  • Sohn, Sung-Hwan;Jang, Sung-Jeen;Kim, Jae-Moung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권4호
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    • pp.475-490
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    • 2010
  • Cognitive Radio is an advanced enabling technology for the efficient utilization of vacant spectrum due to its ability to sense the spectrum environment. It is important to determine accurate spectrum utilization of the primary system in a cognitive radio environment. In order to define the spectrum utilization state, many CR systems use what is known as the quiet period (QP) method. However, even when using a QP, interference can occur. This causes reduced system throughput and contrary to the basic condition of cognitive radio. In order to reduce the interference time, a frequency-hopping algorithm is proposed here. Additionally, to complement the loss of throughput in the FH, a HMM-based channel prediction algorithm and a channel allocation algorithm is proposed. Simulations were conducted while varying several parameters. The findings show that the proposed algorithm outperforms conventional channel allocation algorithms.

상향 링크 셀룰러 환경에서 반복 수신 기법을 적용한 부호화된 주파수 도약 OFDMA 시스템의 성능 (Performance of a Coded Frequency Hopping OFDMA System with an Iterative Receiver in Uplink Cellular Environments)

  • 김윤희;강성교
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권11C호
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    • pp.1108-1115
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    • 2005
  • 패킷 기반 셀룰러 시스템의 상향 링크에서 동기 복조를 위해 LDPC 부호화된 주파수 도약 OFDMA 시스템에 알맞은 실제적인 반복 채널 추정 및 복호 기법을 제안한다. 제안한 기법은 파일롯 심볼과 LDPC 복호 결과를 함께 이용하여 반복적으로 채별 이득과 비균일 간섭 잡음을 추정함으로써 LDPC 복호 입력의 신뢰성을 향상시키고, 추정된 채별 상관 계수에 따라 채널 추정 필터를 선택함으로써 채널 변화를 잘 추적한다. 제안한 수신 기법의 성능을 다양한 채널 환경 및 수신 조건 아래 모의 실험한 결과 파일럿 심볼의 전력 증가 없이 채널 추정 성능을 향상시키고 비균일 셀간 간섭의 영향을 줄이는 것을 볼 수 있다.

실내 무선채널에서 안테나 다이버시티를 적용한 펄스위치변조-시간도약 초광대역 무선통신 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Pulse Position Modulation-Time Hopping Ultra Wide Band Systems with Antenna Diversity in Indoor Wireless Channel)

  • 김은철;김성일;박재성;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.30-34
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    • 2008
  • In this paper, we analyze the performance of pulse position modulation-time hopping ultra wide band (PPM-TH UWB) systems with antenna diversity technique in indoor wireless channel. A modified Saleh and Valenzuela (SV) model is adopted as a UWB indoor channel model. Perfect synchronization between a transmitter and a receiver is assumed. Therefore, coherent equal gain combining (EGC) scheme to collect the energy available in the multipath components is investigated. It is shown that the performance is improved by increasing the number of antennas at the receiver. The results of this paper can be applied to the applications of UWB.

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실내 환경의 펄스 위치 변조-시간 도약 초광대역 무선통신 시스템에서 레이크 수신기 성능 (Performance of Rake Receiver for Pulse Position Modulation-Time Hopping Ultra Wide Band Systems in Indoor Environments)

  • 김주찬;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.179-184
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    • 2010
  • 본 논문에서, 실내 다중 경로 무선 채널에서 초광대역(UWB: ultra wide band) 시스템을 위한 레이크 수신기의 성능을 분석한다. 펄스 위치-시간 도약(PPM-TH: pulse position modulation-time hopping) 신호가 고려되었다. 그리고 또한 이상적인 레이크, 선택적 레이크, 부분적 레이크 수신기 등의 세 종류의 레이크 수신기를 고려한다. 실내 채널은 IEEE 802.15.SG3a에서 UWB 채널 모델로 제안한 수정된 SV (Saleh and Valenzuela) 모델로 모델링하였다.

블루투스 및 무선 LAN 시스템의 동시지원을 위해 Listen-Before-Talk 기법을 결합한 Adaptive Frequency Hopping 방식의 제안 (The hybrid method of Listen-Before-Talk and Adaptive Frequency Hopping for coexistence of Bluetooth and WLAN)

  • 김용석;;장경훈;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권7B호
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    • pp.706-718
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    • 2002
  • In bluetooth system, there are two kinds of interference. One is the frequency static interference, for example 802.11 direct sequence, the interferer uses fixed frequency band. Another is frequency dynamic interference, for example other piconets or 802.11 frequency hopping, the interferer uses dynamic frequency channel and cant be estimated. In this paper we introduce a novel solution of hybrid method of Listen-Before-Talk (LBT) and Adaptive Frequency Hopping (AFH) to address the coexistence of bluetooth and Direct Sequence of wireless local area network (WLAN). Before any bluetooth packet transmission, in the turn around time of the current slot, both the sender and receiver sense the channel whether there is any transmission going on or not. If the channel is busy, packet transmission is withdrawn until another chance. This is the LBT in Bluetooth. Because of asymmetry sense ability of WLAN and bluetooth, AFH is introduced to combat the left front-edge packet collisions. In monitor period of AFH, LBT is performed to label the channels with static interference. Then, all the labeled noisy channels are not used in the followed bluetooth frequency hopping. In this way, both the frequency dynamic and frequency static interference are effectively mitigated. We evaluate the solution through packet collision analysis and a detail realistic simulation with IP traffic. It turns out that the hybrid method can combat both the frequency dynamic and frequency static interference. The packet collision analysis shows it almost doubles the maximal system aggregate throughput. The realistic simulation shows it has the least packet loss.

WPAN 환경에서 AFH 알고리즘을 사용하는 블루투스 피코넷의 패킷 간섭과 주파수 충돌 회피를 위한 적응적 Frequency Hopping Algorithm (Packet Interference of Bluetooth Piconet Using an Adaptive Frequency Hopping and Advanced Adaptive Frequency Hopping Algorithm for Frequency Collision Avoidance in WPANs)

  • 김승연;이형우;조충호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권9B호
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    • pp.604-611
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    • 2007
  • 본 논문에서는 AFH 알고리즘을 사용하는 블루투스로 이루어진 피코넷이 WLAN과 공존할 때 피코넷 패킷 간의 충돌을 다중 경로 페이딩 채널을 고려하여 수학적으로 분석하였다. AFH에 의해 줄어든 블루투스의 홉 수와 패킷 주변의 피코넷의 신호 세기에 따라 패킷의 충돌 확률에 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다. 또한 본 논문에서는 AFH이 갖는 한계를 인식하고 이를 극복하고자 AAFH 알고리즘을 제안하였다. AAFH은 계속적인 채널 사용 여부에 따라 채널 상태의 확인 여부(scanning)를 결정하게 되는데 AFH 와 비교했을 때 collision와 waste 양에서 큰 차이를 보이지 않으면서도 채널 scanning 수가 최대 50% 감소하게 되어 블루투스의 에너지 낭비가 줄어들게 됨을 보였다.

A Secure MQAM Scheme Based on Signal Constellation Hopping

  • Zhang, Yingxian;Liu, Aijun;Pan, Xiaofei;Ye, Zhan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권7호
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    • pp.2246-2260
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    • 2014
  • In this paper, a secure multilevel quadrature amplitude modulation (MQAM) scheme is proposed for the physical layer security (PLS) of the wireless communications. In the proposed scheme, each transmitted symbol's signal constellation (SC) is hopping with the control of two unique factors: amplitude distortion (AD) factor and phase hopping (PH) factor. With unknown the two factors, the eavesdropper cannot extract effective information from the received signal. We first introduce a security metric, referred to as secrecy gain, and drive a lower bound on the gain that the secrecy capacity can be improved. Then, we investigate the relationship among the secrecy gain, the signal to noise power ratios (SNRs) of the main and wiretap channels, and the secrecy capacity. Next, we analyze the security of the proposed scheme, and the results indicate that the secrecy capacity is improved by our scheme. Specifically, a positive secrecy capacity is always obtained, whether the quality of the main channel is better than that of the wiretap channel or not. Finally, the numerical results are provided to prove the analytical work, which further suggests the security of the proposed scheme.

ITU-R 실측 채널 모델에서 채널 코딩과 Phase Hopping 4-Tx 시공간 부호를 적용한 W-CDMA 시스템의 성능분석 (The Analysis of Performance for W-CDMA System using Channel Coding & Phse Hopping 4-Tx Space-Time Code over ITU-R realistic channel model.)

  • 박정현;김광진;오동진;김철성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.75-78
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    • 2004
  • In this paper, we analyze the performance of transmitter and receiver of W-CDMA system using the channel coding and space time code in downlink over ITU-R realistic channel model. We can improve the data rate and the reliability of communications by a channel code, and we can get a diversity gain by using the space time code over fading channels. We also apply the RAKE receiver to improve a performance in multi-path fading channel environment.

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디지틀 TV 방송을 위한 저지연 intra-slice 영상 부호화 방식의 개선 방법 (An Improvement in Intra-Slice Low Delay Video Coding for Digital TV Broadcasting)

  • 권순각;김재균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2376-2385
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    • 1994
  • 디지털 TV 신호를 수신함에 있어서 복호화 지연과 채널변경 지연은 응용측면에서 매우 중요한 요소들이다. B-화면이 없는 MPEG-2의 SIMPLE PROFILE에서 intra-slice 부호화방식은 영상 복호화과정에서 지연시간을 짧게 하는 근원적인 방식들 중의 하나이다. 그 방식에는 복호화 지연시간은 짧은 장점이 있으나 채널변경 지연시간은 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는, SNR 성능의 손실은 무시할 수 있을 만큼 적게 하며 채널변경 지연을 줄이는 방법을 제안한다. 이를 위해서 슬라이스들의 여러 영역으로 화면들을 구분하고 화면간 부호화를 위한 이동벡터 추정에서 약간의 제한을 부가하며, 이로 인해 임의접근 위치가 효과적으로 증가되고, 채널변경 지연시간이 줄어듬을 확인한다.

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The Life Cycle of the Rendezvous Problem of Cognitive Radio Ad Hoc Networks: A Survey

  • Htike, Zaw;Hong, Choong Seon;Lee, Sungwon
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.81-88
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    • 2013
  • In cognitive radio or dynamic spectrum access networks, a rendezvous represents meeting two or more users on a common channel, and negotiating to establish data communication. The rendezvous problem is one of the most challenging tasks in cognitive radio ad hoc networks. Generally, this problem is simplified by using two well-known mechanisms: the first uses a predefined common control channel, while the second employs a channel hopping procedure. Yet, these two mechanisms form a life cycle, when they simplify the rendezvous problem in cognitive radio networks. The main purpose of this paper is to point out how and why this cycle forms.