• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.3731-3750
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• 2014

This paper considers a wideband cognitive radio network (WCRN) which can simultaneously sense multiple narrowband channels and thus aggregate the detected available channels for transmission and studies the ergodic throughput of the WCRN that operated under: the wideband sensing-based spectrum sharing (WSSS) scheme and the wideband opportunistic spectrum access (WOSA) scheme. In our analysis, besides the average interference power constraint at PU, the average transmit power constraint of SU is also considered for the two schemes and a novel cognitive radio sensing frame that allows data transmission and spectrum sensing at the same time is utilized, and then the maximization throughput problem is solved by developing a gradient projection method. Finally, numerical simulations are presented to verify the performance of the two proposed schemes.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.262-264
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• 2012

Dynamic spectrum access and cognitive radio is a viable solution to solve congestion in ISM band. The dynamic environment of multi-channel wireless LAN is modeled by using continuous time Markov process. Bayes theorem is applied to infer channel access decisions dynamically to ensure current data transmission is switched to only likely candidate channels.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.219-225
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• 2022

본 논문에서는 다중 클래스 인지 라디오 망에서 2차 사용자(SU:secondary user)의 서비스 품질 향상을 위해 RA(restricted access) 기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 연결 수락 제어 기법을 제안한다. RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑은 본 논문에서 제시한 SU의 다중 클래스 서비스를 위한 일렬 스펙트럼 공유 구조를 사용한다. 다중 서비스 2차 사용자는 실시간 사용자와 비실시간 사용자의 클래스로 구분하고 실시간 사용자에게 자원 사용 우선권을 부여한다. 실시간 사용자가 요구하는 자원의 양은 위너 예측 기법과 RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑으로 요구량을 지원하고, 비실시간 사용자에 대해서는 예측 없이 유용한 나머지 홀 자원을 RA기반 동적 그룹핑하여 지원한다. 시뮬레이션을 통하여 2차 사용자의 다중 클래스 연결의 트래픽 특성에 따라 제안된 RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 연결 수락 제어의 성능을 SU연결의 차단율(손실률)과 자원 이용률에서 비교하고, 다중 클래스 2차 사용자의 원하는 서비스 품질을 만족 시킬 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.34-49
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• 2015

Market means of spectrum trading have been utilized as a vital method of spectrum sharing and access in future cognitive radio system. In this paper, we consider the spectrum trading with multiple primary carrier providers (PCP) leasing the spectrum to multiple secondary carrier providers (SCP) for a short period of time. Several factors including the price of the resource, duration of leasing, and the spectrum quality guides the proposed model. We formulate three trading policies based on the game theory for dynamic spectrum access in a LTE based cognitive radio system (CRS). In the first, we consider utility function based resource sharing (UFRS) without any knowledge of past transaction. In the second policy, each SCP deals with PCP using a non-cooperative resource sharing (NCRS) method which employs optimal strategy based on reinforcement learning. In variation of second policy, third policy adopts a Nash bargaining while incorporating a recommendation entity in resource sharing (RERS). The simulation results suggest overall increase in throughput while maintaining higher spectrum efficiency and fairness.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.599-611
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• 2016

본 논문은 주파수 공동사용 체계를 기반으로 군 전술 통신망 환경에서 동적 스펙트럼 접속 실현이 가능한 인지엔진 플랫폼을 제안하였다. 현재의 군 전술 무선통신 체계는 동종 및 이종의 군 전술 무선통신의 효과적 운용을 위한 추가 주파수 확보 및 무기체계 무선망 간의 상호공존 방안에 대한 필요성이 빠르게 증가하고 있는 실정이다. 본 논문은 추가 주파수 확보 방안으로 미국 및 유럽을 중심으로 활발한 연구개발이 진행되고 있는 주파수 공동사용에 대한 정책 및 연구개발 추진현황에 대해 살펴보았다. 또한, 동적 스펙트럼 접속(DSA: Dynamic Spectrum Access)을 위한 군 전술 무선통신분야의 핵심 기술인 인지엔진 기술개발 현황에 대해서도 소개하였다. 이를 통하여 본 논문은 최신 트랜드 흐름을 고려하여 향후 군 전술 무선통신에서 추가 주파수 확보 및 동적 스펙트럼 접속의 실현, 무기체계 무선망 간 상호공존이 가능한 주파수 공동사용 기반의 인지엔진 플랫폼 구조에 대해 제안하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제26권6호
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• pp.129-138
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• 2011

미래의 고속 및 광대역 서비스에 대한 수요 증가로, 부족한 스펙트럼을 효율적으로 사용할 수 있는 스펙트럼 관리(spectrum management) 방법의 중요성이 대두되고 있다. 또한, 트래픽 폭증 및 멀티미디어 제공 등 서비스 확대에 대응할 수 있는 유연한 스펙트럼 접속(spectrum access) 기술, 공유(sharing)에 대한 필요성도 증대되고 있다. 이러한 중요성 및 필요성에 기인해, 효율적으로 스펙트럼을 공유할 수 있는 방법으로 언더레이, 오버레이 방식 등이 제안되었고, UWB 및 인지무선(cognitive radio)과 같은 공유 기술 등이 발전하게 되었다. 본 고에서는 효율적 주파수 이용을 위한 스펙트럼 관리 방법 및 주파수 공유 기술로 기존의 주파수 대역에서 충분히 낮은 출력으로 전파를 송출하는 언더레이 방식, 기회주의적인 오버레이 동적접속 기술, 면허권자인 1차 우선 사용자(primary user)와 2차 면허권자(secondary user) 간의 동적접속 기술에 대한 국내 외 기술동향을 상세히 소개하고자 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권7호
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• pp.2231-2245
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• 2014

Cognitive Radio (CR) has very promising potential to improve spectrum utilization by allowing unlicensed Secondary Users (SUs) to access the spectrum dynamically without disturbing licensed Primary Users (PUs). Mitigating interference is a fundamental problem in CR scenarios. This is particularly problematic for deploying CR in cellular networks, when users are located at the cell edge, as the inter-cell interference mitigation and frequency reuse are critical requirements for both PUs and SUs. Further cellular networks require higher cell edge performance, then SUs will meet more challenges than PUs. To solve the performance decrease for SUs at the cell edge, a novel Dynamic Spectrum Allocation (DSA) scheme based on Game Theory is proposed in this paper. Full frequency reuse can be realized as well as inter-cell interference mitigated according to SUs' sensing, measurement and interaction in this scheme. A joint power/channel allocation algorithm is proposed to improve both cell-edge user experience and network performance through distributed pricing calculation and exchange based on game theory. Analytical proof is presented and simulation results show that the proposed scheme achieves high efficiency of spectrum usage and improvement of cell edge SUs' performance.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권1호
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• pp.51-62
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• 2012

The exponential growth in wireless services has resulted in an overly crowded spectrum. The current state of spectrum allocation indicates that most usable frequencies have already been occupied. This makes one pessimistic about the feasibility of integrating emerging wireless services such as large-scale sensor networks into the existing communication infrastructure. Cognitive radio is an emerging dynamic spectrum access technology that can be used for flexibly and efficiently achieving open spectrum sharing. Cognitive radio is an intelligent wireless communication system that is aware of its radio environment and that is capable of adapting its operation to statistical variations of the radio frequency. In ad hoc cognitive radio networks, a common control channel (CCC) is usually used for supporting transmission coordination and spectrum-related information exchange. Determining a CCC in distributed networks is a challenging research issue because the spectrum availability at each ad hoc node is quite different and dynamic due to the interference between and coexistence of primary users. In this paper, we propose a novel CCC selection protocol that is implemented in a distributed way according to the appearance patterns of primary systems and connectivity among nodes. The proposed protocol minimizes the possibility of CCC disruption by primary user activities and maximizes node connectivity when the control channel is set up. It also facilitates adaptive recovery of the control channel when the primary user is detected on that channel.

• 스마트미디어저널
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• 제1권1호
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• pp.17-26
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• 2012

무선인지 네트워크에서 비면허 사용자는 면허 스펙트럼 대역을 감지하여 가회가 있을 때마다 면허 사용자에 간섭을 일으키지 않고 매체에 접근한다. 특히 애드혹 네트워크에서는 MAC 계층이 비면허 사용자들간 스펙트럼 접근을 조정하는 중요한 역할을 수행한다. 이에 따라 최근 많은 MAC 프로토콜이 연구되고 있다. 본 논문에서는 무선인지 애드혹 네트워크에서의 MAC 프로토콜을 비교 분석한다. 먼저 프로토콜들을 공통 제어 채널을 기준으로 분류하고 각 종류별 주요 프로토콜을 분석한다. 그리고 나서 프로토콜들을 고유 특성과 성능 측면에서 정성적으로 비교한다.