• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 하계종합학술발표회논문초록집
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• pp.431-431
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• 2004

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1A호
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• pp.59-66
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• 2008

지금까지 연구된 대부분의 동적 스펙트럼 할당(DSA) 방식들은 서로 다른 네트워크을 운영하는 다중 네트워크 운영자(network operators: NOs)들 간의 시간적으로 또는 공간적으로 변화하는 트래픽 요구 변화량에 따라서 기대할 수 있는 동적 스펙트럼 할당방식의 이득에 대한 것이었다. 본 논문에서는 스펙트럼 공유(sharing)와 할당과 연계된 기능적 엔티티(entities)에 대해서 소개하고, 다중 네트워크 운영자들 간의 장기간(long-term)의 우선순위(priority), 다중 서비스 클래스간의 우선순위 및 긴급 대역폭 요구(bandwidth request) 등을 고려한 스펙트럼 할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 우선순위 기반의 DSA 알고리즘은 네트워크 운영자간의 각기 다른 다중 서비스 클래스의 트래픽 패턴에 대해서 기존의 고정 스펙트럼 할당방식에 비해 우수한 사용자들의 만족율(satisfaction ratio: SR)을 제공함을 보였다. 따라서 제안한 알고리즘은 다중 네트워크 운영자간의 서비스 클래스에 대한 공평성(fairness)을 제공함과 동시에 사용자들의 대역폭 요구(bandwidth request)에 대해서 효율적인 타협(negotiation) 과정을 제공할 수 있다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권5호
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• pp.285-297
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• 2014

This paper presents the results of an investigation into bi-directional communication in spectrum sharing-based cognitive radio (Bi-CR) systems. A Bi-CR system can increase the spectral efficiency significantly by sharing the spectrum and through the bi-directional use of spatial resources for two-way communication. On the other hand, the primary user experiences more interference from the secondary users in a Bi-CR system. Satisfying the interference constraint by simply reducing the transmission power results in performance degradation for secondary users. In addition, secondary users also experience self-interference from echo channels due to full duplexing. These imperfections may weaken the potential benefits of the Bi-CR system. Therefore, a new way to overcome these defects in the Bi-CR system is needed. To address this need, this paper proposes some novel power allocation schemes for the Bi-CR system. This contribution is based on two major analytic environments, i.e., noise-limited and interference-limited environments, for providing useful analysis. This paper first proposes an optimal power allocation (OPA) scheme in a noise-limited environment and then analyzes the achievable sum rates. This OPA scheme has an effect in the noise-limited environment. In addition, a power allocation scheme for the Bi-CR system in an interference-limited environment was also investigated. The numerical results showed that the proposed schemes can achieve the full duplexing gain available from the bi-directional use of spatial resources.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.81-87
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• 2016

Recently, as the heterogeneous network (HetNet) has been deployed widely to support various kinds of Radio Access Networks(RANs) with a combination of Macro, Pico, and/or Femto cells, research and standardization efforts have been very active regarding the concept of Licensed Shared Access (LSA) for supporting spectrum sharing. In order for a mobile device to efficiently support the spectrum sharing, the mobile device shall be reconfigurable, meaning that its radio application code has to be adaptively changed in accordance with the hopping of desired spectral band. Especially, Working Group 2 (WG2) of Technical Committee (TC) Reconfigurable Radio System (RRS) of European Telecommunications Standards Institute (ETSI) has been a main driving force for developing standard architecture for Multi-mode Mobile Device (MD) that can be applied to the LSA system. In this paper, we introduce the Multi-mode MD architecture for supporting LSA-based spectrum sharing. An implementation of a test-bed of Multi-mode MD is presented in order to verify the feasibility of the standard MD architecture for the purpose of LSA-based spectrum sharing through various experimental tests.

• ETRI Journal
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• 제38권5호
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• pp.952-961
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• 2016

In this paper, we study a spectrum sharing network (SSN) where a spectrum sharing device (SSD) coexists with multiple wireless communication systems (WCSs) in the same channel. The SSD can operate with either a duty cycle (DC) channel access mechanism or a listen-before-talk (LBT) channel access mechanism, whereas WCSs operate with an LBT mechanism. An opportunistic channel selection scheme for the SSD in the SSN is first proposed to minimize the outage probability. The optimal data transmission time for the DC-based SSD is derived to further improve the outage probability. We also derive the exact and closed-form outage probability of the proposed channel selection in the SSN by assuming that the number of WCSs operating in each channel is uniformly distributed. The simulation results show that the proposed channel selection scheme outperforms other channel selection schemes. It was also observed that a DC-based SSD with an optimal data transmission time provides a better outage performance than an LBT-based SSD. As the number of available channels increases, the channel selection scheme plays an important role in minimizing the outage probability of the SSNs.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.983-994
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• 2014

본 논문에서는 주파수의 공동사용에 따른 개방형 스펙트럼의 서비스 이용방안을 제시하고, 그 사회경제적 파급 효과를 분석하였다. 이를 위해 개방형 스펙트럼의 개념과 이용형태를 제시하고, 개방형 스펙트럼의 사회경제적 파급 효과 분석을 위해 전문가 조사를 실시하였다. 최근 등장하는 8종류의 창의적 서비스를 대상으로 하여 국내에서 이용할 수 있는 2.9~5.925 GHz 대역 2,605 MHz 폭의 후보 대역에서 적용 가능한 서비스와 그 특징을 분석하고, 개방형 스펙트럼의 공동사용으로 인하여 발생하는 사회경제적 파급 효과를 분석하였다. 이 분석 결과에 의하면 개방형 스펙트럼에서 적합한 서비스로서 이동통신 보조서비스, WiFi가 가장 높은 기대를 받았으며, DSRC 서비스, M2M, IoT 및 RFID/USN 서비스가 평균을 넘는 높은 기대를 받는 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.39-45
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• 2012

본 논문에서는 주파수 공유 환경에서 일차 사용자가 양방향 중계기 (full duplex relay, FDR)를 사용하는 경우의 이차 사용자의 통신 용량에 대해서 분석한 논문이다. 주파수 공유 시스템에서, 이차 사용자가 일차 사용자의 주파수를 공유하기 위해서는 다양한 일차 사용자의 시스템에 맞는 주파수 공유 기법이 연구되어야 한다. 그러나 기존의 연구들은 오직 일대일 통신 기반의 일차 사용자 시스템만을 고려하였다. 일차 사용자가 FDR을 사용할 때는 일차 사용자의 중계기와 목적지가 이차 사용자로부터 동시에 간섭을 받게 된다. 따라서 기존의 일대일 통신 기반의 주파수 공유 기법 보다 좀 더 엄격한 간섭 제약이 적용되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 일차 사용자가 FDR을 사용하는 주파수 공유 시스템에서 평균 및 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자의 통신 용량을 분석한다. 또한 이러한 시스템에서 간섭 제약을 고려했을 때의 성능 열화를 분석한다. 모의 실험 결과를 통해서 평균 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자 통신 용량과 일차 사용자의 통신 용량이 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 통신용량보다 성능이 좋음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.587-595
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• 2010

새로운 서비스의 출현 및 스펙트럼 부족으로 인하여 기존 무선통신 서비스와의 주파수 공유가 매우 중요하다. 향후 IMT 서비스에 할당된 후보대역 중 C 대역(3400-4200MHz)은 기존에 FSS 서비스에서 활발히 이용되고 있어 유해한 간섭이 예상된다. 본 논문에서는 향후 IMT 서비스와 기존 FSS 서비스간의 주파수 공유를 평가하기 위해, 다수의 IMT 기지국들로부터 FSS 지구국에 수신되는 간섭 대 잡음전력비(I/N)을 구하여 I/N=-10dB 간섭보호 기준치에 의한 IMT 서비스 커버리지와 FSS 지구국간의 최소 분리거리를 파라미터로 두시스템간의 주파수 공유기준을 제시한다. 특히 IMT 기지국에 MIMO SDMA 간섭경감기법을 적용함으로써 I/N 값을 획기적으로 개선시켜 적절한 분리거리로 두 시스템의 주파수 공유가 가능함을 보인다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.808-816
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• 2010

무선통신시스템간의 주파수 공유는 새로운 기술의 출현 및 스펙트럼 부족으로 인해 중요한 이슈로 되고 있다. WRC-07에서 향후 4세대 이동통신(4G) 또는 IMT-Advanced 시스템을 위해 기존의 고정무선억세스(FWA) 시스템과 co-primary 기반으로 3400-3600MHz 대역을 할당함으로써 동일 주파수 대역에서 두 시스템간의 간섭문제 및 주파수 공유 문제 분석이 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 셀룰러 이동통신 시스템에기반한 FWA 및 IMT-Advanced 시스템에서 다수의 기지국들에 의한 간섭 대 잡음전력비(I/N)를 구하여 간섭기준에 의한 최소 서비스 커버리지 분리거리를 파라미터로 두 시스템간의 주파수 공유기준을 제시한다. 특히 최악의 간섭 시나리오에서 비현실적인 서비스 커버리지 분리거리를 IMT-Advanced 기지국에 MIMO SDMA 기술을 적용함으로써 I/N 값을 획기적으로 개선시켜 향후 적절한 분리거리로 두 시스템의 주파수 공유가 가능함을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1192-1207
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• 2014

Dynamic spectrum sharing is a key technology to improve spectrum utilization in wireless networks. The elastic spectrum management provides a new opportunity for licensed primary users and unlicensed secondary users to efficiently utilize the scarce wireless resource. In this paper, we present a game-theoretic framework for dynamic spectrum allocation where the primary users rent the unutilized spectrum to the secondary users for a monetary profit. In reality, due to the ON-OFF behavior of the primary user, the quantity of spectrum that can be opportunistically shared by the secondary users is limited. We model this situation with the renewal theory and formulate the spectrum pricing scheme with the Bertrand game, taking into account the scarcity of the spectrum. By the Nash-equilibrium pricing scheme, each player in the game continually converges to a strategy that maximizes its own profit. We also investigate the impact of several properties, including channel quality and spectrum substitutability. Based on the equilibrium analysis, we finally propose a decentralized algorithm that leads the primary users to the Nash-equilibrium, called DST. The stability of the proposed algorithm in terms of convergence to the Nash equilibrium is also studied.