• 한국통신학회논문지
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• 제34권9A호
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• pp.697-703
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• 2009

인지무선 통신장치(cognitive radio)는 일반적으로 일차 사용자(primary user)와의 간섭을 피하기 위해 어떠한 일차 사용자도 점유하고 있지 않은 주파수 자원을 활용한다. 그러나 비어있는 주파수 자원을 발견할 수 없을 경우, 인지무선 통신장치는 언더레이(underlay) 형태로 일차 사용자들과 주파수를 공유할 수 있으며, 이 때 스스로의 통신이 일차 사용자들에게 간섭을 미치지 않도록 전송 전력을 조절해야 한다. 본 논문은 셀룰라 네트워크의 상향링크 주파수 자원을 사용하는 언더레이 주파수 공유 방법을 제안한다. 셀룰라 네트워크의 범위 안에 존재하는 한쌍의 인지무선 통신장치들이 단방향 점대점(point-to-point) 통신 링크를 생성할 때 사용할 수 있는 전송 전력의 재한을 계산하고, 계산된 전송 전력을 적용할 수 있는 실용적인 상향 링크 공유 방안을 제시한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안된 상향 링크 공유 방안이 하향 링크 주파수 자원을 공유하는 것에 비해 인지무선 통신장치의 부담(overhead)을 줄일 뿐만 아니라 점대점 통신 링크의 수율(throughput) 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 전기학회논문지P
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• 제63권1호
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• pp.34-39
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• 2014

In cognitive radios, secondary users can use the spectrum exclusively allocated to a primary wireless system if the secondary users detect the spectrum in idle states. Because the secondary users can utilize the idle state of the spectrum, the utilization rate of the spectrum can be improved. The idle states can be detected by using secondary users' sensing schemes. However, the wireless channel environment where secondary users perform the spectrum sensing is not very friendly to secondary users because the signal-to-noise ratio of the received primary signal is very low. Hence, cooperative sensing scheme where more than one secondary user take part in the spectrum sensing is generally used in cognitive radios. In this paper, we investigate the cooperative sensing performance for machine-to-machine communication devices operated by batteries with limited energy. In general, the energy consumed for the spectrum sensing increases as the length of the sensing period and the number of cooperative sensing nodes. Accordingly, even though the total amount of the consumed energy is the same, an energy allocation methodology how to distribute the energy to the sensing period and sensing nodes can achieve the optimum sensing performance, which is numerically analyzed.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권2호
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• pp.166-171
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• 2011

This paper investigates the design issues of spectrum sensing in the cognitive radio (CR) networks of opportunistic unlicensed spectrum access. The cognitive radios can perform a communication using the incumbent user spectrum band without the interference caused by the cognitive radio users. In this case, the cognitive radios must know the real-time radio environments of the incumbent user spectrum band using the spectrum sensing, beacon signal, and geo-location database access. Then in this paper, we are going to provide spectrum sensing issues which include the sensing techniques, the regulatory requirements, the analysis of DTV detection threshold, and main considerations associated with the spectrum sensing design in cognitive radio systems. Also, this paper introduces design trade-offs in order to optimize the sensing parameters such as sensing time and sensing complexity.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.156-161
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• 2012

임의 접속(random access) 프로토콜은 기본적으로 센싱 기능을 가지고 있으며, 이것을 이용하여 분산형 무선 네트워크 시스템 구축에 적합한 특징을 가지고 있다. 이러한 기술적 특징은 중앙식 제어(centralized control)가 어려운 이기종 시스템들이 동작하는 인지 무선 통신 환경에 대하여 장점을 가지며, 인지 무선 통신 환경에서 임의 접속의 성능을 검증해 보아야 한다는 동기를 제공한다. 이 논문에서 우리는 인지 무선 통신 환경에서 CSMA/CA(carrier-sensing multiple access with collision avoidance)기법을 도입하고, 성능을 분석하는 기본 틀을 제공한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권2호
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• pp.158-167
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• 2010

The energy efficiency of wireless infrastructure and terminals has been drawing renewed attention of late, due to their significant environmental cost. Emerging green communication paradigms such as cognitive radios, are also imposing the additional requirement of flexibility. This dual requirement of energy efficiency and flexibility poses new design challenges for implementing radio functional blocks. This paper focuses on the area vs. power trade-offs for the type of channel filters that are required in the digital frontend of a flexible, energy-efficient radio. In traditional CMOS circuits, increased area was traded for reduced dynamic power consumption. With leakage power emerging as the dominant mode of power consumption in nanoscale CMOS, these trade-offs must be revisited due to the strong correlation between area and leakage power. The current work discusses how the increased timing slacks obtained by increasing the parallelism can be exploited for overall power reduction even in nanoscale circuits. In this context the paper introduces the notion of 'area efficiency' and a metric for evaluating it. The proposed metric has also been used to compare the area efficiencies of different classes of time-shared filters.

• 전기학회논문지P
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• 제64권1호
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• pp.41-44
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• 2015

In cognitive radios, exponentially distributed idle period(EIP) is considered in this paper. In the EIP case, durations of idle periods are be limited and varied by primary traffic arrivals. Accordingly, we first analyze the idle period utilization which can be achieved by the slotted ALOHA in cognitive radio communications. The idle period utilization is a newly defined performance metric to measure the transmission performance of the secondary network as effective time durations utilized for successful secondary transmissions in an idle period. Then, the idle period utilization is maximized through controlling the data transmission time. All technical processes are mathematically analyzed and expressed as closed form solutions.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 2011

스펙트럼 검출은 인지 무선 시스템(Cognitive Radios) 구현을 위한 핵심 기술들 중의 하나이다. 스펙트럼 검출에서 문제시되는 점들 중에 하나는 페이딩(Fading) 및 쉐도윙(Shadowing) 등으로 인해서 스펙트럼 검출 성능이 저하된다는 것이다. 이 문제점을 해결하기 위해 제안된 방법 중 하나가 협력 스펙트럼 검출 방법이다. 이 방법을 통해 비협력 스펙트럼 검출 방식의 성능을 개선할 수 있지만, 여전히 큰 장애물과 같은 간섭 요인에 의해 스펙트럼 성능이 영향을 받는다는 단점이 있다. 특히, 기존의 대부분의 연구에서는 고정된 1차 사용자(Primary User, PU)를 고려하고 있지만 향후 유비쿼터스(Ubiquitous) 환경에서는 이동성을 가지는 1차 사용자가 존재하는 시스템을 고려해야 한다. 이러한 환경에서 기존의 협력 스펙트럼 검출 방식은 정확성이 낮은 검출 성능을 보이고 고려하지 않아도 될 2차 사용자(Cognitive User, CR user)의 국부 센싱값을 전송함으로써 많은 에너지를 소비하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서, 무선 인지 시스템에서의 이동성을 가지는 1차 사용자의 위치를 추정하고 이를 기반으로 간섭 영향을 받는 2차 사용자를 검출한다. 또한 검출된 간섭영향을 받는 2차 사용자의 센싱 정보를 융합 결정할 때 배제함으로써 스펙트럼 검출의 정확성을 높이는 방법을 제안하다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘이 기존 알고리즘 보다 정확한 스펙트럼 검출을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.77-88
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• 2011

가용 주파수 고갈 문제를 해결하기 위하여 제안된 무선인지기술은 특정 주파수 대역에 대해 사용면허를 가진 주사용자가 사용하지 않는 유휴채널에 접근하여 통신을 수행함으로써 주파수 효율을 향상시키는 차세대 통신기술이다. 주사용자의 유휴채널을 사용하기 위해서는 해당 채널을 현재 주사용자가 점유하고 있는지를 정확히 판단하여야 한다. 분산형 무선인지 네트워크에서 독립적으로 채널을 센싱하는 무선인지 기기의 경우 센싱의 결과가 노이즈, 쉐도윙, 페이딩과 같은 채널 환경에 영향을 많이 받으며 심지어 주사용자가 요구하는 간섭률을 보장하지 못하는 결과를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 주사용자가 요구하는 최소 간섭량을 보장하는 동시에 기회주의적으로 채널에 접근하여 인지시스템의 처리율(처리율)을 향상시키는 Q-learning 기반의 채널접근기법을 제안한다. 제안하는 기법은 사전 학습 단계에서 주사용자의 채널사용 패턴을 Q-learning으로 학습하고 이를 Q-learning 기반 채널접근 단계에서 실제로 적용함으로써 스펙트럼 센싱 성능을 향상시킨다. 모의실험을 통해 AWGN 및 레일레이 페이딩 무선 환경에서 주사용자에 대한 간섭량 및 처리율 성능이 기존의 에너지 검출 방법에 비해 더 우수함을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권1호
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• pp.56-66
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• 2014

We propose a novel opportunistic access scheme for cognitive radios in an interweave cognitive system, that considers the channel gain as well as the predicted idle channel probability (primary user occupancy: Busy/idle). In contrast to previous work where a cognitive user vacates a channel only when that channel becomes busy, the proposed scheme requires the cognitive user to switch to the channel with the next highest idle probability if the current channel's gain is below a certain threshold. We derive the threshold values that maximize the long term throughput for various primary user transition probabilities and cognitive user's relative movement.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.11-18
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• 2012

Smart Dynamic Pricing has been introduced to address the under-utilised network resources problem in mobile telecommunications systems. In this paper, we investigate the applicability of Smart Dynamic Pricing and its signalling models into Cognitive Radio Systems. Cognitive Radio System is defined as one in which cognitive radios are employed to access shared spectrum and/or dynamically allocated spectrum. Network elements, protocols, traffic and control channels, and system architecture are proposed for the implementation of Smart Dynamic Pricing in Cognitive Radio System. It is found that Smart Dynamic Pricing and its signalling models can be applied to Cognitive Radio Systems.