본 논문에서는 인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 2차 송신단의 전력 소모없이 스펙트럼을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 저장할 수 있는 방안을 제안하였다. 에너지 하베스팅 방법을 통해 수집된 전력과 임계값을 비교하여 1차 네트워크의 스펙트럼 사용 유무를 판단한다. 2차 송신단이 메시지를 전송하려는 경우, 1차 네트워크가 사용 중이라면 주파수를 변경하여 스펙트럼의 사용 유무를 판단하게 된다. 또한 전송하려는 메시지를 가지지 않는 경우, 지속적으로 전력을 수집하게 된다. 따라서 2차 네트워크의 지속적인 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 제거할 수 있으므로 인지 기술의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
본 논문에서는 인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 2차 송신단의 전력 소모없이 스펙트럼을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 저장할 수 있는 방안을 제안하였다. 에너지 하베스팅 방법을 통해 수집된 전력과 임계값을 비교하여 1차 네트워크의 스펙트럼 사용 유무를 판단한다. 2차 송신단이 메시지를 전송하려는 경우, 1차 네트워크가 사용 중이라면 주파수를 변경하여 스펙트럼의 사용 유무를 판단하게 된다. 또한 전송하려는 메시지를 가지지 않는 경우, 지속적으로 전력을 수집하게 된다. 따라서 2차 네트워크의 지속적인 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 제거할 수 있으므로 인지 기술의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
In this paper, we propose energy harvesting apply to spectrum sensing. In this case, we can be spectrum sensing without consume energy. Algorithms of sensing and harvesting are determine active or idle of primary network, Compares with the threshold energy and the amount of energy that is harvested ...
In this paper, we propose energy harvesting apply to spectrum sensing. In this case, we can be spectrum sensing without consume energy. Algorithms of sensing and harvesting are determine active or idle of primary network, Compares with the threshold energy and the amount of energy that is harvested by energy harvesting scheme. If the secondary network want to send a message while the primary network is active, secondary users will change frequency to use the spectrum. Further, if the secondary network has not message, it will continues harvest energy. Therefore, spectrum sensing applied the energy harvesting method, energy of secondary network is remove waste and charge energy. So, efficiency and utilization of cognitive network can be increase.
In this paper, we propose energy harvesting apply to spectrum sensing. In this case, we can be spectrum sensing without consume energy. Algorithms of sensing and harvesting are determine active or idle of primary network, Compares with the threshold energy and the amount of energy that is harvested by energy harvesting scheme. If the secondary network want to send a message while the primary network is active, secondary users will change frequency to use the spectrum. Further, if the secondary network has not message, it will continues harvest energy. Therefore, spectrum sensing applied the energy harvesting method, energy of secondary network is remove waste and charge energy. So, efficiency and utilization of cognitive network can be increase.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 인지 통신 네트워크에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 방지함과 동시에 전력을 수집할 수 있는 기법을 제안한다. 본 논문의 시나리오에서는 1차 송신단, 수신단으로 이루어진 1차 네트워크, 2차 송신단, 수신단으로 이루어진 2차 네트워크로 구성되어 있다.
본 논문에서는 인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 2차 송신단의 전력 소모 없이 스펙트럼을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 저장할 수 있는 방안을 제안하였다. 에너지 하베스팅 기법으로 수집되는 전력량을 임계값과 비교하여 1차 네트워크의 스펙트럼 사용 유무를 판단하며 2차 송신단이 메시지를 전송하려는 경우, 주파수를 변경하여 1차 네트워크의 사용 유무를 판단하게 된다.
제안 방법
본 논문에서는 에너지 감지 기법에 에너지 하베스팅을 적용하여 1차 네트워크의 상태를 감지한다. [3-5]에서 정의된 수식을 본 논문에서 적용하는 스펙트럼 감지 방법에 적용할 경우 아래와 같은 식을 얻을 수 있다.
따라서 본 논문에서는 인지 통신 네트워크에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 방지함과 동시에 전력을 수집할 수 있는 기법을 제안한다. 본 논문의 시나리오에서는 1차 송신단, 수신단으로 이루어진 1차 네트워크, 2차 송신단, 수신단으로 이루어진 2차 네트워크로 구성되어 있다. 또한 2차 네트워크는 에너지 하베스팅 기법을 통해 1차 네트워크의 메시지를 전력으로 전환한다.
본 장에서는 1차 송신단(PT: Primary Transmitter), 1차 수신단(PR: Primary Receiver)로 구성된 1차 네트워크(Primary Network)와 2차 송신단(ST: Secondary Transmitter), 2차 수신단(SR: Secondary Receiver)로 구성된 2차 네트워크(Secondary Network)로 시스템 모델을 정의하며 전력 수집 기법을 통한 스펙트럼 감지 방안에 대해 소개한다.
표 1에 나타난 것과 같이 모의실험에서는 레일리 페이딩을 적용하였으며, 경로 손실 지수는 3, 1차 신호의 신호 대 잡음 비는 0dB, 수집 주기는 1, 전환 효율은 1, 표본 수는 25개로 정의하였고 1차 네트워크와 2차 네트워크 각각의 거리는 0.5로 정규화 하였다.
성능/효과
이것은 오 경보 확률이 어떻게 나타나더라도 1차 시스템의 메시지를 감지할 수 있다는 것을 의미한다. 기존의 방법과 제안된 방법의 경우 -0.5dB에서 0dB의 감지 확률 수치가 높게 나타났다. 이 결과를 통해, 에너지 하베스팅 방법을 적용한 2차 네트워크는 1차 네트워크에 대한 감지 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다.
이 결과를 통해, 에너지 하베스팅 방법을 적용한 2차 네트워크는 1차 네트워크에 대한 감지 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다. 스펙트럼 감지는 1차 네트워크의 대역을 사용하기 위한 중요한 연구 분야로서 위의 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 기법이 우수하다는 것을 의미한다.
5dB에서 0dB의 감지 확률 수치가 높게 나타났다. 이 결과를 통해, 에너지 하베스팅 방법을 적용한 2차 네트워크는 1차 네트워크에 대한 감지 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다. 스펙트럼 감지는 1차 네트워크의 대역을 사용하기 위한 중요한 연구 분야로서 위의 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 기법이 우수하다는 것을 의미한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
인지 통신 네트워크에 에너지 하베스팅 기법을 적용할때 NW 구성은 어떻게 이루어지는가?
따라서 본 논문에서는 인지 통신 네트워크에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 방지함과 동시에 전력을 수집할 수 있는 기법을 제안한다. 본 논문의 시나리오에서는 1차 송신단, 수신단으로 이루어진 1차 네트워크, 2차 송신단, 수신단으로 이루어진 2차 네트워크로 구성되어 있다. 또한 2차 네트워크는 에너지 하베스팅 기법을 통해 1차 네트워크의 메시지를 전력으로 전환한다.
인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하였을때 파급효과는 무엇인가?
또한 전송하려는 메시지를 가지지 않는 경우, 지속적으로 전력을 수집하게 된다. 따라서 2차 네트워크의 지속적인 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 제거할 수 있으므로 인지 기술의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
인지 통신이 제안된 이유는?
주파수 자원을 효율적으로 사용하기위해 인지 통신이 제안되었다. 이 기법을 통해, 주파수 대역을 허가 받지 않은 기기(2차 네트워크)의 대역 접근이 가능하게 되었다.
참고문헌 (6)
Tevfik Yucek, Huseyin Arslan, "A Survey of Spectrum Sensing Algorithms for Cognitive Radio Applications", Communications survey & tutorials, IEEE, Vol 11, No 1, pp 116-130, Mar 2009.
F. Digham, M.S. Alouini, M.K. Simon, "On the Energy Detection of Unknown Signals Over Fading Channels", IEEE Transaction on wireless comm., Vol 55, No 1, Jan 2007.
L. Liu, R. Zhang, and K.-C. Chua, "Wireless information transfer with opportunistic energy harvesting," IEEE Trans. Wireless Commun., Vol 12, No 1, pp. 288-300, Jan, 2013.
Tae Wook Kim, Hyung Yun Kong, "Performance Analysis of Relay applied to Energy Harvesting", IIBC, Vol 14, No 5, pp 67-72, Oct 2014.
Truc Thanh Tran, Hyung Yun Kong, "Block-Time of Arrival/Leaving Estimation to Engance Local Spectrum Sensing Under the Practical Traffic of Primary User", JCN, Vol 15, No 5, pp 514-526, Oct 2013
Tae Wook Kim, Hyung Yun Kong, "Method of Spectrum Sensing and Energy Harvesting in Cognitive Communication Network", IIBC, Vol 15, No 2, pp 45-49, Apr 2015.
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