• 한국통신학회논문지
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• 제36권4A호
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• pp.369-379
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• 2011

제한된 주파수 자원의 효율적인 사용을 위한 인지 무선(Cognitive Radio) 네트워크에서는 노드간에 라우팅을 수행함에 있어 주사용자의 출현에 따른 스펙트럼 핸드오버 과정이 라우팅 지연 시간의 대부분을 차지하고, 경로의 신뢰성도 떨어뜨린다. 본 논문에서는 멀티 채널 환경의 인지 무선 ad-hoc네트워크에서 주사용자의 출현 가능성과 주변 사용자의 상황을 고려한 분산적 라우팅 경호 선택 프로토콜을 제안한다. 각 노드는 경로 탐색시에 노드별 이용가능 채널, 이웃노드의 주사용자 출현 여부등의 정보가 담긴 메시지를 브로드캐스팅하며 이를 받은 중계 노드들은 이 메시지의 정보를 갱신하여 재전송하고 상태테이블을 유지한다. 목적노드는 메시지들을 받으면서 최적의 경로를 결정하고 그 경로로 응답메시지를 보냄으로써 경로선택을 마친다. 데이터 전송중에는 주사용자의 출현확률과 평균 출현시간을 갱신해간다. 그 중 가장 값이 낮은 채널을 선택하여 주사용자의 출현에 따른 영향이 적도록 하고, 주사용자의 출현이 발견될 시에 이용가능채널 리스트를 이용하여 전체경로를 바꾸지 않으면서 채널이동만으로 주사용자에 의한 간섭을 회피할 수 있도록 한다. 모의 실험을 통해 기존의 라우팅 방법 보다 제안된 방법을 이용하여 선택된 경로의 구간별 신뢰도는 현저히 높아지고 소요되는 비용은 낮아짐을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.37-44
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• 2016

스펙트럼의 자원의 부족으로 인하여 자원을 효율적으로 사용하는 기술이 중요한 기술이 되었고, 이에 따른 연구가 활발히 이루어지고 있다. 스펙트럼 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방법으로 인지무선통신이 제안되었으며 부 사용자들은 주 사용자가 채널을 점유하지 않을 때 채널을 할당받게 된다. 따라서 인지무선 네트워크에서 부 사용자들간의 불공평성 문제가 발생할 수 있으며 멀티채널에서 각 채널들은 주 사용자의 트래픽 패턴에서 따라 서로 다른 채널 품질을 갖게 된다. 본 논문에서는 부 사용자간의 공평성을 보장하면서도 가용한 스펙트럼 자원의 채널 품질을 고려한 MAC 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 제안된 MAC 프로토콜의 성능을 비교 분석하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권1호
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• pp.40-44
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• 2010

opportunistic spectrum access (OSA) allows unlicensed users to share licensed spectrum in space and time with no or little interference to primary users, with bring new research challenges in MAC design. We propose a cognitive MAC protocol using statistical channel information and selecting appropriate idle channel for transmission. The protocol based on the CSMA/CA, exploits statistics of spectrum usage for decision making on channel access. Idle channel availability, spectrum hole sufficiency and available channel condition will be included in algorithm statistical information. The model include the control channel and data channel, the transmitter negotiates with receiver on transmission parameters through control channel, statistical decision results (successful rate of transmission) from exchanged transmission parameters of control channel should pass the threshold and decide the data transmission with spectrum hole on data channel. A dynamical sensing range as a important parameter introduced to maintain the our protocol performance. The proposed protocol's simulation will show that proposed protocol does improve the throughput performance via traditional opportunistic spectrum access MAC protocol.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.296-305
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• 2010

CR 네트워크에서 기존의 단일 노드를 기반으로 하는 센싱 방법은 PU 보호를 위한 센싱 요구조건을 만족시키기 위해 주기적이고 빈번한 센싱을 요구한다. 그러나 각각의 노드는 동작 채널을 결정하기 위해 넓은 대역의 스펙트럼을 관찰해야 하기 때문에, 이 같은 단일 노드에 의한 지속적인 센싱 동작은 센싱 오버헤드를 크게 증가시키게 되어, 확보한 동작 채널에서의 정상적인 송수신 (normal operation) 기회를 감소시키는 것은 물론, 센싱 오버헤드로 인해 노드의 수명이 짧아지는 등의 많은 문제점을 야기할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 동일한 센싱 결과가 예측되는 센싱 zone 기반의 분산적 공정 센싱 방법을 제안하고, 제안된 센싱 동작이 PU 시스템을 보호하기 위한 센싱 요구조건을 만족하도록 하는 프레임 구조를 설계하였다. 또한 이렇게 설계된 프레임 구조를 바탕으로 시뮬레이션 실험을 수행하였으며, 그 결과 제안된 방법이 PU 시스템 보호를 위한 요구조건을 만족시키면서 동시에 기존의 개별적 센싱 방법에 비해 센싱 오버헤드를 크게 감소시킬 수 있음을 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.35-43
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• 2011

최근 들어 무선인지 애드 혹 네트워크(CRAHN)는 임시적으로 활용되지 않은 라이선스 스펙트럼을 기회주의적 방법으로 사용하여 통신하는 차세대 애드 혹 네트워크로 각광받고 있다. 여타 무선인지 시스템에서와 같이, 정확한 스펙트럼 센싱은 무선인지 애드 혹 네트워크 구현을 위한 필수 요소 기술이다. 중앙 제어국 중심의 협력 스펙트럼 센싱 기법은 센싱 성능을 향상 시킬 수 있으나, 무선인지 애드 혹 네트워크와 같은 비인프라망에서는 중앙 제어국이 없어 협력 센싱 구현이 어렵다. 본 논문에서는 무선인지 애드 혹 네트워크를 위한 새로운 순차적 협력 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 Dempster Shafer 이론 기반으로 국부 스펙트럼 센싱 데이터의 신뢰도가 가장 높은 인지 노드가 임시 중앙국이 되어 주변 센서 노드로부터 스펙트럼 센싱값을 수집하여 스펙트럼 사용 유무에 대한 최종 결정을 만들고 그 최종 결정을 이웃 노드들에게 전송한다. 또한 본 논문에서는 분산 방법으로 개별 인지 노드들이 자신의 센싱 데이터를 효율적으로 교환하기 위한, 센싱데이터 신뢰도 순서 기반의 전송 메커니즘을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방식은 기존 중앙 제어국 중심의 협력 스펙트럼 센싱 기법과 유사한 스펙트럼 센싱 성능을 제공하는 동시에, 최종 스펙트럼 결정까지 소요되는 센싱 데이터 수집시간 및 교환되는 센싱 데이터 량을 현저히 줄일 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권4호
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• pp.29-39
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• 2009

제한된 전파 스펙트럼 자원은 전파 네트워크의 빠른 발전에 큰 장벽이 되고 있다. 대부분의 전파 스펙트럼은 면허 방식으로 분배되어 서비스에 이용되고 있다. 반면 비면허 방식으로 분배된 전파 스펙트럼은 전파를 이용한 서비스와 기술을 크게 향상하는데 큰 기여를 하였다. 최근에 무선인지 기술은 이러한 전파 스펙트럼 자원의 부족을 해결하기 위한 기술로써 주목받고 있다. 이 기술은 전파 스펙트럼을 효율적으로 사용 가능하도록 한다. 한편으로 멀티홉 기술이 에드홀 및 피어 투 피어 네트워크에서 집중적으로 연구되고 있으나 이동통신 네트워크에서 성능 향상을 위하여 멀티홉 기술의 연구는 최근에야 이루어지고 있다. 멀티홉 기술은 음영 지역에 고속의 데이터를 제공하고 적은 비용으로 서비스 영역을 효율적으로 확장할 수 있는 기술이다. 이동통신 시스템에서 스펙트럼 이용률을 극대화하는 무선인지 멀티홉 기술의 연구는 그 유용성에도 불구하고 아직까지 많지 않았다. 따라서 본 논문에서는 시스템 스루풋을 최대화 하는 무선인지 멀티홉 기술을 적용한 네트워크를 제안한다. 본 논문에서 제안된 시스템의 스루풋 성능을 주사용자와 부사용자의 전파 반경 및 이용률 파라메터와 같은 다양한 파라메터를 사용하여 해석적으로 모델링하고 수치해석을 통하여 제안된 시스템의 성능이 현재의 시스템에 비하여 크게 향상됨을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.280-288
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• 2019

인지 무선 기술을 활용하는 모바일 애드 혹 네트워크에서는 인지 무선 기술의 특성 (주 사용자의 등장으로 인한 채널 변경) 및 단말의 이동성으로 인한 빈번한 경로 단절이 발생하며, 이에 따라 경로 유지/복구 오버헤드가 크게 증가하고 컨트롤 메시지 혼잡에 따른 서비스 품질저하가 초래될 수 있다. 본 논문에서는 인지 무선 기술의 특성을 고려하여, 네트워크 캐싱을 활용한 경로 유지/복구 방법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 단말이 경로 단절을 인지하더라도, 즉시 경로 재설정을 위한 메시지들을 발생시키지 않고, 전달받은 패킷을 저장한 채, 1) 주사용자가 비활성화 되는 것을 기다리고 2) 다른 플로우의 메시지를 오버히어링하여 유효한 우회로를 파악함으로써, 불필요한 컨트롤 메시지 발생을 최소화한다. 이후에도 경로복구가 이루어지지 않을 경우, 지역적인 경로복구 및 지연 전달방법을 적용함으로써, 메시지 전달률을 확보하게 된다. OPNET 시뮬레이션을 통한 성능 검증에 따르면, 제안하는 방법은 혼잡한 네트워크에서 기존 연구 대비 네트워크에 경로 복구를 위해 발생하는 컨트롤 메시지를 13.8% 감소시키며, 이로 인해 실시간성 트래픽의 전달 지연시간을 45.4% 줄일 수 있음을 확인하였다. 그럼에도 비실시간성 트래픽의 전달률을 14.5% 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권7호
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• pp.22-31
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• 2008

인지전파 기술은 유효한 스펙트럼을 찾기 위하여 면허사용자(주사용자)의 존재를 검출하는 적절한 센싱 기술이 필요하다. 또한 분산형 ad-hoc 네트워크의 경우 검출된 정보는 부사용자 간에 서로 제공될 수 있어야 한다. 동시에 주사용자의 성능은 부사용자에 의하여 열화 되지 않아야 한다. 특히, 주사용자의 검출은 음영지역에서는 매우 어렵다. 이를 위하여 분산형 협력 스펙트럼 센싱 기술이 제안되었는데 이는 검출 성능을 향상하기 위하여 다수의 부사용자에 의하여 검출된 정보를 협력적으로 조합하는 방법이다. 그러나 이 기술은 주사용자를 검출하는 정확성과 신속성 측면에서 성능 향상이 필요하다. 본 논문에서는 UWB를 사용하여 주사용자를 검출하고 또 이를 사용하여 검출된 정보를 부사용자 노드들에게 제공하는 방법을 제안하였다. UWB는 고속의 데이터 전송이 가능한 장점이 있다. 뿐만 아니라 underlay 방법으로 주사용자와 공존하여 전송이 가능한 장점이 있다. 본 논문에서는 UWB를 사용한 주사용자의 검출 확률 측면에서 개선이 됨을 보였다. 또한 throughput을 해석한 결과 제안된 방법은 기존의 방법과 비교하여 개선되었음을 보였다.