• 제목/요약/키워드: spectrum hole

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광대역 스펙트럼 인지 무선망에서 동적 스펙트럼홀 그룹핑에 의한 자원이용률 향상 (Improvement of Resource Utilization by Dynamic Spectrum Hole Grouping in Wideband Spectrum Cognitive Wireless Networks)

  • 이진이
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.121-127
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    • 2020
  • 본 논문에서는 광대역 스펙트럼 인지 무선망에서 인지사용자의 요구자원의 크기에 따라 스펙트럼 홀의 그룹핑 범위를 변화시키는 동적 스펙트럼 홀 그룹핑 방식을 제안하고, 광대역 인지사용자의 서비스를 위한 채널할당에 적용한다. 제안한 동적 스펙트럼 홀 그룹핑 방식은 인지사용자의 요구자원의 크기를 예측하여 필요한 양 만큼 주사용자의 스펙트럼 홀을 그룹핑함으로써 기존의 정적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의해 발생 할 수 있는 스펙트럼 자원의 낭비를 개선 할 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 동적 스펙트럼 홀 그룹핑 방식과 기존의 정적 스펙트럼 홀 그룹핑 방식에 의한 채널할당의 자원사용률을 비교하여, 허용할 수 있는 인지사용자의 서비스 성능에서 자원이용률을 크게 향상시킬 수 있음을 보인다.

Spectrum Hole Utilization in Cognitive Two-way Relaying Networks

  • Gao, Yuan;Zhu, Changping;Tang, Yibin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권3호
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    • pp.890-910
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    • 2014
  • This paper investigates the spectrum hole utilization of cooperative schemes for the two-way relaying model in order to improve the utilization efficiency of limited spectrum holes in cognitive radio networks with imperfect spectrum sensing. We propose two specific bidirectional secondary data transmission (BSDT) schemes with two-step and three-step two-way relaying models, i.e., two-BSDT and three-BSDT schemes, where the spectrum sensing and the secondary data transmission are jointly designed. In the proposed cooperative schemes, the best two-way relay channel between two secondary users is selected from a group of secondary users serving as cognitive relays and assists the bi-directional communication between the two secondary users without a direct link. The closed-form asymptotic expressions for outage probabilities of the two schemes are derived with a primary user protection constraint over Rayleigh fading channels. Based on the derived outage probabilities, the spectrum hole utilization is calculated to evaluate the percentage of spectrum holes used by the two secondary users for their successful information exchange without channel outage. Numerical results show that the spectrum hole utilization depends on the spectrum sensing overhead and the channel gain from a primary user to secondary users. Additionally, we compare the spectrum hole utilization of the two schemes as the varying of secondary signal to noise ratio, the number of cognitive relays, and symmetric and asymmetric channels.

인지무선 네트워크에서 통계적 특성을 이용한 채널선택기법 (Channel Selection Scheme using Statistical Properties in the Cognitive Radio Networks)

  • 박형근
    • 전기학회논문지
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    • 제60권9호
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    • pp.1767-1769
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    • 2011
  • In a CR (cognitive radio) network, channel selection is one of the important issues for the efficient channel utilization. When the CR user exploits the spectrum of primary network, the interference to the primary network should be minimized. In this paper, we propose a spectrum hole prediction based channel selection scheme to minimize the interference to the primary network. To predict spectrum hole, statistic properties of primary user's traffic is used. By using the predicted spectrum hole, channel is selected and it can reduce the possibility of interference to the primary user and increase the efficiency of spectrum utilization. The performance of proposed channel selection scheme is evaluated by the computer simulation.

무선인지 통신망에서 스펙트럼 홀 예측에 의한 채널할당 (A Channel Allocation Scheme Based on Spectrum Hole Prediction in Cognitive Radio Wireless Networks)

  • 이진이
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.318-322
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    • 2015
  • 무선통신망에서 예측기법을 이용하는 경우는 대부분 사용자호가 요구하는 자원의 크기를 예측하여 미리 요구자원을 예약함으로써 사용자호가 요구하는 품질을 보장한다. 그러나 본 논문에서는 무선인지통신망에서 면허사용자가 사용하지 않는 스펙트럼홀(spectrum hole)자원의 크기를 예측하여 대여사용자의 스펙트럼 핸드오프호의 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 채널할당방법을 제안한다. 스펙트럼홀의 예측은 위너예측모델을 이용한다. 채널할당 방법은 대여사용자호를 초기 발생호와 스펙트럼 핸드오프호로 구분하고, 예측된 스펙트럼홀 자원의 일정부분을 예약하여 스펙트럼 핸드오프호에 우선적으로 할당한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 기법이 스펙트럼홀 예측을 사용하지 않는 방법보다 대여사용자의 스펙트럼 핸드오프호의 서비스 품질을 향상(50% 예약시 평균 11% 개선)시킬 수 있음을 보인다.

다중 클래스 인지 라디오 망에서 RA기반 동적 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 연결 수락 제어 (Connection Admission Control Using RA Based Dynamic Spectrum Hole Grouping in Multi-classes Cognitive Radio Networks)

  • 이진이
    • 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.

저속의 원형분류가 구멍에 충돌할 때 발생한 구멍음의 주파수특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Frequency Characteristics of Hole Tones Generated by a Circular Jet of Low Speed Impinging on a Plate with a Round Hole)

  • 이동훈
    • 한국생산제조학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.34-41
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    • 1997
  • The objective of this study is to investigate experimentally the frequency characteristics of the hole tones generated by a circular jet of low speed impinging on a plate with a round hole. The experimental results about the sound spectrum and the time wave of the hole tone are presented and discussed in relation with the hole type, the jet velocity and the distance of the nozzle-to-plate with a round hole. From the sound spectrum and time wave measurements, it is found that the hole tone is generated not only by an interaction of convected vortices with a round hole but also by a series of vortex shedding from jets passing through a hole. The hole tones generated by a feedback mechanism consist of many frequency stages and also have a hysteresis phenomenon like an edge tone. But the hole tones generated by a series of vortex shedding have nothing with the stage characteristics. The frequencies of hole tones are influenced by the jet velocity, the distance of the nozzle-to-plate with a round hole and the hole type.

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Channel Statistical MAC Protocol for Cognitive Radio

  • Xiang, Gao;Zhu, Wenmin;Park, Hyung-Kun
    • 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.

Multi-Channel MAC Protocol Using Statistical Channel Utilization for Cognitive Networks

  • Xiang, Gao;Zhu, Wen-Min;Park, Hyung-Kun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권3호
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    • pp.273-276
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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. The proposed protocol's simulation will show that proposed protocol does improve the throughput performance via traditional opportunistic spectrum access MAC protocol.

셀룰러 인지 라디오 망에서 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 인지 사용자의 서비스 품질향상 (Cognitive User's Quality of Service Enhancement by using Spectrum Hole Grouping in Cellular Cognitive Radio Networks)

  • 이진이
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.322-327
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    • 2019
  • 본 논문에서는 셀룰러 인지 라디오 망에서 주 사용자들 (PU; primary user)의 다중 채널상에서 발생하는 스펙트럼 홀 (spectrum hole)을 그룹핑(grouping)하여, 광대역 인지 사용자 (WCRU; wideband cognitive radio user)의 서비스 품질 (QoS; quality of service)을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 스펙트럼 홀 그룹핑 방법은 같은 시간에 발생하는 스펙트럼 홀들을 위너예측과정으로 예측하고, 예측된 스펙트럼 홀을 그룹핑하여 광대역 인지 사용자를 지원함으로써 인지 사용자의 서비스 품질을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통하여 단일 스펙트럼 홀 채널을 이용한 경우와 비교하여 핸드오프 호의 손실률과 초기 발생 호의 차단률을 줄일 수 있음을 보인다.

Channel Prediction-Based Channel Allocation Scheme for Multichannel Cognitive Radio Networks

  • Lee, Juhyeon;Park, Hyung-Kun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권2호
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    • pp.209-216
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    • 2014
  • Cognitive radio (CR) has been proposed to solve the spectrum utilization problem by dynamically exploiting the unused spectrum. In CR networks, a spectrum selection scheme is an important process to efficiently exploit the spectrum holes, and an efficient channel allocation scheme must be designed to minimize interference to the primary network as well as to achieve better spectrum utilization. In this paper, we propose a multichannel selection algorithm that uses spectrum hole prediction to limit the interference to the primary network and to exploit channel characteristics in order to enhance channel utilization. The proposed scheme considers both the interference length and the channel capacity to limit the interference to primary users and to enhance system performance. By using the proposed scheme, channel utilization is improved whereas the system limits the collision rate of the CR packets.