• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.22-27
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• 2014

본 논문에서 페이딩 환경에서 ATSC DTV 신호를 검출하기 위하여 센싱성능을 연구하였다. 연구에 앞서, ATSC DTV 신호를 연구하였으며, 이에 가우시안, Rayleigh, Rician 채널을 각각 적용하여 다중 환경에서 다양한 파라미터를 변화시켜 연구하였다. 신호 검출을 위해 적용된 센싱 이론은 FFT 기반 파일럿 센싱을 적용하여 신호를 검출하였다. 센싱이론을 통해 검출된 결과는 주파수 유무에 따라 비트화로 정의하여 판단하였으며, 신뢰적인 실험을 위해 ATSC DTV 신호를 생성하여 실험하였다. 실험에 있어 적용되는 임계값은 CFAR 이론을 참고하여 False alarm rate에 따라 유도하였으며, 임계값에 따른 결과를 얻을 수 있었다. 우리는 이번 신호검출 실험을 실제 ATSC DTV 환경에서 적용할 수 있도록 연구를 하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.60-67
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• 2007

주파수 대역의 사용 유무를 판단하는데 스펙트럼 센싱의 결과는 중요하다. 스펙트럼 센싱은 CR 시스템에서 주파수 대역을 확인하는 역할을 한다. 본 논문에서 에너지 검출 기반의 센싱 기법에 자기상관함수를 적용하여 제안하였다. 이는 수신된 신호에 자기 상관함수를 적용하여 에너지 검출기반의 성능을 향상시켰다. 이 방법은 평균 및 자기 상관함수와 같은 확률적인 파라메터들이 시간에 따라 주기적으로 변하는 특성을 갖는 Cycolstationary 프로세서와는 다른 접근 방법이다. 본 논문에서 제안된 센싱 방법은 열악한 통신환경에서 보다 효과적일 것이다. 만약 CR 시스템에서 유휴주파수 대역을 찾기 위한 센싱 과정에 본 논문에서 제안한 방법을 적용하면, 에너지 검출기반의 센싱 기법의 장점인 구조적 간단함과 빠른 스펙트럼 검출 결과를 얻을 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권3호
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• pp.8-13
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• 2012

본 논문에서는 에너지 수집(energy harvesting) 기능이 있는 무선 센서 노드(sensor node)들이 인지 무선 시스템의 스펙트럼 센싱 신뢰성 및 정확도를 높이기 위하여 협력 스펙트럼 센싱을 수행하는 무선 센서 네트워크를 제안한다. 각 센서 노드들이 태양광, 풍력 등으로부터 에너지를 자체적으로 수집하여 전원으로 이용할 때, 수집되는 에너지의 양에 따라 적응적으로 스펙트럼 센싱을 수행하고, 그 결과를 융합 센터(fusion center)로 전송하는 적응적 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드의 수와 수집되는 에너지의 통계적인 특성에 따라 스펙트럼 센싱의 성능이 어떻게 달라지는지 보이고, 센서 노드의 에너지 검출기에 사용되는 표본의 개수를 조절함으로써 융합 센터에서 오검출 확률을 최소화할 수 있음을 보여준다.

• ETRI Journal
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• 제42권6호
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• pp.976-986
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• 2020

Internet of Things (IoT) is considered the future network to support wireless communications. To realize an IoT network, sufficient spectrum should be allocated for the rapidly increasing IoT devices. Through cognitive radio, unlicensed IoT devices exploit cooperative spectrum sensing (CSS) to opportunistically access a licensed spectrum without causing harmful interference to licensed primary users (PUs), thereby effectively improving the spectrum utilization. However, an open access cognitive IoT allows abnormal IoT devices to undermine the CSS process. Herein, we first establish a hard-combining attack model according to the malicious behavior of falsifying sensing data. Subsequently, we propose a weighted sequential hypothesis test (WSHT) to increase the PU detection accuracy and decrease the sampling number, which comprises the data transmission status-trust evaluation mechanism, sensing data availability, and sequential hypothesis test. Finally, simulation results show that when various attacks are encountered, the requirements of the WSHT are less than those of the conventional WSHT for a better detection performance.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2A호
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• pp.124-131
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• 2009

Cognitive radio has been proposed to mitigate the spectrum scarcity problem by allowing the secondary users to access the under-utilized frequency bands and opportunistically transmit. Spectrum sensing, as a key technology in cognitive radio, is required to reliably detect the presence of primary users to avoid the harmful interference. However, it would be very hard to reliably detect the presence of primary users due to the channel fading, shadowing. In this paper, we proposed a distributed cooperative spectrum sensing scheme based on conventional DF (decode-and-forward) cooperative diversity protocol. We fist consider the cooperation between two secondary users to illustrate that cooperation among secondary users can obviously increase the detection performance. We then compare the performance of DF based scheme with another conventional AF (amplify-and-forward) protocol based scheme. And it is found that the proposed scheme based on DF has a better detection performance than the one based on AF. After that, we extend the number of cooperative secondary users, and demonstrate that increasing the cooperation number can significantly improve the detection performance.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.5-11
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• 2006

무선인지기술은 환경에 능동적으로 적응하여 스펙트럼 이용을 효율적으로 할 수 있도록 하는 기술이다. 무선인지 기술의 가장 중요한 첫 단계는 센싱 부분으로서 본 논문에서는 주파수 상관관계를 이용한 방법을 제안하였다. 통신신호의 주기적인 특성을 기반으로 잡음과 간섭의 효과를 최소화하기 위해 주파수 상관함수를 사용하였다. 이미 알려진 에너지 측정 방법의 동작특성을 보이고 시뮬레이션을 통하여 제안된 측정 방법과 기존의 방법을 비교하여 무선인지환경을 이용한 스펙트럼 센싱의 효율성을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권8호
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• pp.877-889
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• 2016

본 논문에서는 인지 라디오 네트워크를 구성하는 기본요소와, 그를 위협하는 공격 유형에 대하여 살펴본다. 특히, SSDF (Spectrum Sensing Data Falsification) 공격에 대하여 자세히 살펴보고, 이를 극복하기 위한 해법을 제시한다. SSDF 공격은 실현하기 쉬운 반면, 이를 탐지하고 대응하기 위하여 많은 노력이 필요하다. 본 논문에서 제안하는 기법은 악의적인 사용자와 그들의 센싱 리포트를 구분해 내기 위하여 이상 탐지 (Anomaly Detection) 기술을 사용 한다. 제안하는 기법의 유효성을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 수행 하였으며, 그 결과 비정상적인 센싱 리포트를 효과적으로 구분해 내고 활성화 된 주 사용자(Primary User)를 정확히 탐지해 내는 것을 확인 할 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권2호
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• pp.162-171
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• 2014

Spectrum sensing is a key technical challenge for cognitive radio (CR). It is well known that multicycle cyclostationarity (MC) detection is a powerful method for spectrum sensing. However, a conventional MC detector is difficult to implement because of its high computational complexity. This paper considers reducing computational complexity by simplifying the test statistic of a conventional MC detector. On the basis of this simplification process, an improved MC detector is proposed. Compared with the conventional detector, the proposed detector has low-computational complexity and high-accuracy sensing performance. Subsequently, the sensing performance is further investigated for the cases of Rayleigh, Nakagami-m, Rician, and Rayleigh fading and lognormal shadowing channels. Furthermore, square-law combining (SLC) is introduced to improve the detection capability in fading and shadowing environments. The corresponding closed-form expressions of average detection probability are derived for each case by the moment generation function (MGF) and contour integral approaches. Finally, illustrative and analytical results show the efficiency and reliability of the proposed detector and the improvement in sensing performance by SLC in multipath fading and lognormal shadowing environments.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권9호
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• pp.765-774
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• 2013

본 논문에서는 분산된 광대역 인지 무선 네트워크 환경에서 상관관계를 갖는 다중 신호를 위한 협력 압축 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 압축 센싱 (Compressed Sensing)은 나이퀴스트율 (Nyquist Rate) 이하로 샘플링된 신호를 높은 확률로 복구할 수 있는 신호처리 기법으로 기존의 광대역 스펙트럼 센싱을 위해서 필요로 했던 고속의 아날로그-디지털 변환기 구현 문제를 해결할 수 있다. 압축 센싱에서는 압축된 신호를 원본 신호로 정확하게 복구하는 복구 알고리즘을 설계하는 것이 하나의 핵심 문제이다. 본 논문에서는 나이퀴스트율 이하로 압축된 신호의 복구 성능을 높이기 위하여 연속된 다중 입력 신호로 구성된 Multiple Measurement Vector 모델을 이용하였고, 입력 신호 사이의 시간적 상관관계를 이용하는 협력 베이지안 복구 알고리즘을 제안한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.72-77
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• 2011

스펙트럼 센싱은 인지무선통신(CR, Cognitive Radio) 네트워크를 구성함에 있어 핵심적인 기술 중에 하나이다. 2차 사용자인 CR사용자는 1차 사용자에게 간섭을 주지 않기 위해 스펙트럼을 센싱 하여 해당 채널이 비어있거나 규정된 레벨 이하일 경우에만 해당 채널을 사용하게 된다. 최근 스마트폰의 사용으로 데이터의 트래픽이 증가함에 따라 광대역 서비스가 급증하고 있으며, 그에 따라 한 번에 넓은 대역을 센싱하는 광대역 센싱 기법의 필요성이 점차 높아지고 있다. 이러한 광대역 센싱은 인지무선통신이 수행되기 위한 매우 중요한 기술 중 하나이다. 높은 분해능을 갖는 광대역 센싱을 수행하기 위해서는 신뢰 할 수 있는 신호를 얻기 위한 알고리즘 처리가 선행되어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 채널 상태가 좋지 않은 부 대역을 제외한 나머지 대역을 CR 사용자가 각각 센싱하여 정보를 취합하여 1차 사용자의 유무를 결정하는 협력 센싱 기법을 제안하였다. 이 때, 신호의 신뢰성을 높이기 위해 각각의 부 대역으로 나눈 CSI(Channel State Information)를 이용하여, 채널 상태를 파악한다. 또한, 검출 기법으로는 시스템 복잡도를 감소시키기 위하여 에너지검출 기법을 사용한다. 모의실험을 통해 성능을 검증하였고 그 성능은 SNR(Signal Noise ratio)에 따른 검출 확률로 나타내었다.