• 한국통신학회논문지
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• 제37권7A호
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• pp.560-568
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• 2012

인지 라디오가 무선통신을 효과적으로 수행하기 위해서, 가장 좋은 주파수 대역을 얻기 위해 수행해야 할 중요한 기능은 스펙트럼을 검출하고 결정하는 것이다. 이러한 것들은 서로 다른 요구조건을 갖는 사용자들이나 서로 다른 특성들을 갖는 채널들이 존재하는 이종 네트워크에서 더욱 나빠진다. 본 연구의 주요한 목적은 이종 인지 무선 네트워크에서 새로운 스펙트럼 결정 알고리즘을 설계하고 분석한다. 이것을 위해, 우선 인지 사용자들을 그들이 요구하는 서비스 품질(QoS)에 따라 서로 다른 트래픽 클래스들로 분류한다. 중앙 집중형 제어 형태로 동작하는 그룹단위의 협력 스펙트럼 검출은 하나의 트래픽 클래스내의 사용자들에 의해서 검출과정이 수행되며, 이 센싱 결과들은 나머지 트래픽 사용자들과 공유하는 형태이다. 다음은 사용자 요구조건들과 검출된 스펙트럼 채널 특성들에 따라 최적의 사용 가능한 대역을 선택하기 위해 계층 분석법(AHP)을 사용한다. 또한 스펙트럼 결정 알고리즘으로 효용함수를 사용한다. 시뮬레이션 분석 결과로서, 제안된 시스템은 가장 좋은 이용 가능한 스펙트럼 채널들을 효율적으로 선택할 수 있음을 보여주며, 시스템 구성의 복잡성을 감소시켜 줄 수 있음을 보여준다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.61-66
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• 2011

요 약 네트워크에 속한 중계기들을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 협력 중계기법은 송신단으로부터 전송된 신호와 중계기로부터 전송된 신호를 수신하는 수신단에서는 신호를 수신하는 방법에 따라 고정형 중계기법과 증분형 중계기법으로 나뉜다. 네트워크에 속한 노드들 중 송신단과 수신단이 PU(Primary User)이고, 나머지 노드가 SU(Secondary User)일 경우 송신단이 신호를 전송하지 않는 동안 네트워크에 속한 노드들은 중계기로서 PU인 송신단과 수신단 간의 통신을 도울 수 있다. 그러나 모든 2차 사용자가 중계기로서 통신에 참여하게 되면 수신단에서 수신하는 신호가 증가하여 높은 차수의 다이버시티 이득을 얻을 수 있지만 불필요한 시간슬롯을 소비하게 된다. 따라서 본 논문에서는 네트워크에 속한 SU 중 스펙트럼 홀의 검출에 성공한 노드 중 최상의 채널을 가지는 하나의 SU를 선택하여 선택된 SU만이 수신단으로 신호를 전송하는 협력 중계기법의 성능을 분석한다. 시스템의 성능 분석은 Matlab를 이용하였으며 다양한 중계기법의 성능 분석을 위해 AF, DF, 고정형 중계기법, 증분형 중계기법을 고려하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제12권2호
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• pp.148-154
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• 2012

In this paper, we propose an algorithm to conserve resources of the common control channel in a cognitive radio network by rejecting the redundant users using cooperative spectrum sensing. The proposed scheme is investigated under the paradigm of active spectrum sensing and a sequential detection technique. The algorithm is based on the J-divergence between the hypotheses of non primary user operation and the otherwise case. We select the most significant eigenvalues, which primarily affect the global statistical test. For the case where interference is from a secondary system transmission, a match filter is first employed to remove the degradation, and then the proposed algorithm is employed to remove the cooperative sensing nodes. Numerical results are provided and compared with conventional cases in order to validate the performance of the proposed algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권11호
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• pp.790-802
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• 2014

인지무선 기술에서 주사용자의 보호를 위해 부사용자들은 주기적인 센싱 수행을 통해 주사용자의 부재를 판단하게 되고, 부사용자들 간의 협력 센싱을 통해서 향상된 센싱 결과를 얻을 수 있다. 하지만 주사용자에 대한 검출 확률과 오경보 확률에 대한 비용의 트레이드 오프가 존재하기 때문에, 적절한 협력 집단의 규모 유지가 필요하다. 또한 부사용자들은 자신이 현재 사용중인 주파수 대역은 물론 인가 사용자가 나타났을 시에 스위칭 해야 할 후보 채널에 대한 주기적인 센싱이 요구된다. 본 논문에서는 진화게임이론을 이용하여 분산상황 에서의 인밴드 센싱과 아웃밴드 센싱을 고려한 효율적인 그룹 협력 센싱 방법을 제안한다. 진화 게임을 통해서 협력센싱의 전략을 택한 부사용자들의 집단이 ESS(Evolutionary Stable State)상태로 수렴함을 관찰하였고, 학습 알고리즘을 통해 서로간의 정보교환 없이 평형상태로 수렴함을 관찰하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1374-1379
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• 2016

이제까지의 협력 인지 통신망에서는 쓰는 이들이 거의 대부분 서로 반 이중 방식으로 신호를 주고 받았다. 이 논문에서는 부 쓰는이들이 전 이중 통신 기술을 쓰는 협력 인지 통신망을 제안하고 그 성능을 간단히 살펴본다. 제안한 방식에서는 협력 인지 통신망의 부 쓰는이들이 동시 송수신 안테나를 쓰는 환경을 생각하여, 전 이중으로 통신할 수 있도록 하였다. 제안한 방식에서 이룰 수 있는 전송률을 해석적으로 얻고, 이제까지의 협력 인지 통신망보다 전송률 성능이 더 높다는 것을 수치적인 계산으로 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3302-3320
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• 2014

An allocation of sensing and reporting times is proposed to improve the sensing performance by scheduling them in an efficient way for cognitive radio networks with cluster-based cooperative spectrum sensing. In the conventional cooperative sensing scheme, all secondary users (SUs) detect the primary user (PU) signal to check the availability of the spectrum during a fixed sensing time slot. The sensing results from the SUs are reported to cluster heads (CHs) during the reporting time slots of the SUs and the CHs forward them to a fusion center (FC) during the reporting time slots of the CHs through the common control channels for the global decision, respectively. However, the delivery of the local decision from SUs and CHs to a CH and FC requires a time which does not contribute to the performance of spectrum sensing and system throughput. In this paper, a super-allocation technique, which merges reporting time slots of SUs and CHs to sensing time slots of SUs by re-scheduling the reporting time slots, has been proposed to sense the spectrum more accurately. In this regard, SUs in each cluster can obtain a longer sensing duration depending on their reporting order and their clusters except for the first SU belonged to the first cluster. The proposed scheme, therefore, can achieve better sensing performance under -28 dB to -10 dB environments and will thus reduce reporting overhead.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1023-1041
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• 2010

In cognitive radio networks, cooperative spectrum sensing schemes are proposed to improve the performance of detecting licensees by secondary users. Commonly, the cooperative sensing can be realized by means of hard decision fusion (HDF) or soft decision fusion (SDF) schemes. The SDF schemes are superior to the HDF ones in terms of the detection performance whereas the HDF schemes are outperforming the SDF ones when the traffic overhead is taken into account. In this paper, a hybrid SFD-HDF cluster-based approach is developed to jointly exploit the advantages of SFD and HDF schemes. Different SDF schemes have been proposed and compared within a given cluster whereas the OR-rule base HDF scheme is applied to combine the decisions reported by cluster headers to a common receiver or base station. The computer simulations show promising results as the performance of the proposed scenario of hybridizing soft and hard fusion schemes is significantly outperforming other different combinations of conventional SDF and HDF schemes while it noticeably reduces the network traffic overhead.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권1호
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• pp.50-55
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• 2011

Spectrum leasing for cognitive radio (CR) networks is an effective way to improve the spectrum utilization. This paper presents an opportunistic relaying based spectrum leasing for CR networks where the primary users lease their frequency band to the cognitive users. The cognitive users act as relays for the primary users to improve the channel capacity, and this improved capacity is used for the transmission of secondary users' data. We show that the cognitive users can use a significant portion of the communication resource of primary networks while maintaining a fixed target data rate for the primary users. Moreover, the primary network is also benefited by the cooperating cognitive users in terms of outage probability. Information theoretic analysis and simulation results are presented to evaluate the performances of both primary and cognitive networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권11호
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• pp.943-951
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• 2012

본 논문에서는 비정규 충격성 잡음 환경에서 협력 무선인지 네트워크를 위한 순서 기반 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 구체적으로는 잡음을 이변수 등방형 대칭 알파 안정 (bivariate isotropic symmetric ${\alpha}$-stable) 분포를 따르는 것으로 모형화하고, 그에 알맞은 관측 샘플의 순서와 일반화된 우도비 검정 기반 협력 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 비정규 잡음 환경에서 제안한 기법이 기존의 기법에 비해 더 좋은 스펙트럼 센싱성능을 가짐을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권3호
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• pp.273-288
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• 2010

In this paper, we propose a cooperative multi-relay scheme for a secondary system to achieve spectrum access along with a primary system. In the primary network, a primary transmitter (PT) transmits the primary signal to a primary receiver (PR). In the secondary network, N secondary transmitter-receiver pairs (ST-SR) selected by a centralized control unit (CCU) are ready to assist the primary network. In particular, in the first time slot, PT broadcasts the primary signal to PR, which is also received by STs and SRs. At STs, the primary signal is regenerated and linearly combined with the secondary signal by assigning fractions of the available power to the primary and secondary signals respectively. The combined signal is then broadcasted by STs in a predetermined order. In order to achieve diversity gain, STs, SRs and PT will combine received replicas of the primary signal, using selection combining technique (SC). We derive the exact outage probability for the primary network as well as the secondary network. The simulation results are presented to verify the theoretical analyses.