• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권12호
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• pp.4835-4855
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• 2015

TV white space (TVWS) is showing promise to become the first widespread practical application of cognitive technology. In fact, regulators worldwide are beginning to allow access to the TV band for secondary users, on the provision that they access the geolocation database. Device-to-device (D2D) can improve the spectrum efficiency, but large-scale D2D communications that underlie TVWS may generate undesirable interference to TV receivers and cause severe mutual interference. In this paper, we use an established geolocation database to investigate the power allocation problem, in order to maximize the total sum throughput of D2D links in TVWS while guaranteeing the quality-of-service (QoS) requirement for both D2D links and TV receivers. Firstly, we formulate an optimization problem based on the system model, which is nonconvex and intractable. Secondly, we use an effective approach to convert the original problem into a series of convex problems and we solve these problems using interior point methods that have polynomial computational complexity. Additionally, we propose an iterative algorithm based on the barrier method to locate the optimal solution. Simulation results show that the proposed algorithm has strong performance with high approximation accuracy for both small and large dimensional problems, and it is superior to both the active set algorithm and genetic algorithm.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.763-771
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• 2013

본 논문은 건물 내 환경에서 기존의 ISM(Industrial Scientific and Medical) 대역과 TVWS(TV White Space) 대역의 전파 특성을 이론 및 실험을 통하여 비교 분석하고, TVWS의 우수한 전파 특성을 확인한다. 이를 위하여 빌딩 전파 환경에서 503 MHz와 2.4 GHz의 중심 주파수를 갖는 전파 신호를 발생시켜 위치에 따른 수신 전력 강도를 측정하고, 측정한 경로 손실을 확인한다. 여기서 이론적 경로 손실을 계산하기 위하여 Hata, Extended Hata, Extended Hata(SRD), ITU-R P.1238 모델을 이용하였고, 측정한 경로 손실 값과의 비교 분석을 통하여 실내 환경에서 채널 모델의 신뢰성 정도를 분석한다.

• ETRI Journal
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• 제30권6호
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• pp.871-873
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• 2008

In this letter, we investigate the spectral efficiency of IEEE 802.22 wireless regional area network (WRAN) spectrum overlay when it is used in TV white space. Since 2004, when the FCC published the notice of proposed rule making 04-186 to make use of unused TV spectrum, the IEEE 802.22 working group has been standardizing specifications for WRAN operations. There have been a few papers investigating the spectral efficiency of this, but their analyses were limited to the cases for various guard distances between WRAN base stations. Since WRAN base station (BS) power for WRAN service may differ from country to country, it is important to analyze the spectral efficiency for various WRAN BS powers. In this letter, we analyze the spectral efficiency of WRAN spectrum overlay as a function of the power of WRAN BSs. The simulation results show that spectral efficiency decreases as the power of WRAN BSs and guard distances increase.

• ETRI Journal
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• 제40권2호
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• pp.167-179
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• 2018

This paper proposes an IEEE 802.15.4m compliant TV white-space orthogonal frequency-division multiplexing (TVWS)-(OFDM) radio frequency (RF) transceiver that can be adopted in advanced metering infrastructures, universal remote controllers, smart factories, consumer electronics, and other areas. The proposed TVWS-OFDM RF transceiver consists of a receiver, a transmitter, a 25% duty-cycle local oscillator generator, and a delta-sigma fractional-N phase-locked loop. In the TV band from 470 MHz to 698 MHz, the highly linear RF transmitter protects the occupied TV signals, and the high-Q filtering RF receiver is tolerable to in-band interferers as strong as -20 dBm at a 3-MHz offset. The proposed TVWS-OFDM RF transceiver is fabricated using a $0.13-{\mu}m$ CMOS process, and consumes 47 mA in the Tx mode and 35 mA in the Rx mode. The fabricated chip shows a Tx average power of 0 dBm with an error-vector-magnitude of < 3%, and a sensitivity level of -103 dBm with a packet-error-rate of < 3%. Using the implemented TVWS-OFDM modules, a public demonstration of electricity metering was successfully carried out.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.1364-1369
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• 2012

TV 주파수 대역(TVWS : TV White Space) 내에서 인접채널 간 다른 통신 시스템이 공존할 수 있는 방안을 구하기 위해 최대허용송신출력 레벨을 분석하였다. 적용된 두 시스템은 WLAN과 WiBro 이며 각 간섭 송신기의 다양한 밀도와 전송출력에 따른 실험 결과를 근거로 전체 성능이 분석되었다. 두 시스템의 간섭밀도와 허용 최대 송신출력의 관계를 알기 위해 간섭 송신기가 WLAN이고 WiBro가 희생 수신기인 경우를 고려하였다. 자유공간 채널모델을 이용한 각 실험 결과는SEAMCAT을 이용하여 구해졌다. 실험을 통해 얻어진 상호 공존 결과는 향후 인접 주파수뿐만 아니라 동일 주파수 환경에서 다양한 통신 프로토콜을 이용하는 무선기기에 대한 상호 공존 조건을 마련하는 기술개발에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.923-933
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• 2012

본 논문에서는 인지 무선 기술을 기반으로 한 주파수 공동 사용 기술을 적용하는 대역으로 주목을 받고 있는 TVWS 대역에 관하여 국내 기술 기준을 제정할 경우에 기존 서비스 보호, TVBD의 기술적인 요구 사항 및 TV 대역 DB 구축 관점에서 고려하여야할 기술적인 사항들을 제안한다. 제안한 사항들의 기본 개념은 기존 서비스인 DTV 및 무선 마이크를 절대적으로 보호해야 한다는 점을 기반으로 하고 있다. 외국의 기술 규격을 분석한 결과, 영국의 Ofcom 접근 방법은 매번 채널 및 출력 선정 알고리즘을 계산해야 되므로 TV 대역 DB에 상당한 부하가 걸릴 수 있는 반면에 미국의 FCC 접근 방법은 상대적으로 신속한 채널 목록과 송신 출력을 지정해 줄 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제21권4_spc호
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• pp.449-462
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• 2014

As mobile traffic is growing, the demand for spectrum is increasing but the deficiency of spectrum becomes serious as the supply is restricted essentially. For resolving the issue, spectrum sharing system is discussed from the technical and regulatory point of view, where multiple radio users occupy same frequency. In this paper, the policies and adoptions of spectrum sharing system in some countries are analyzed with a focus on TV white space and licensed shared access, which are based on unlicensed and licensed spectrum usage respectively. Some legal and regulatory plans to adopt and activate spectrum sharing in the Radio Waves Act system of Korea are proposed as well.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권4호
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• pp.353-359
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• 2014

Recently, the use of mobile devices has increased, and mobile traffic is growing rapidly. In order to deal with such massive traffic, cognitive radio (CR) is applied to efficiently use limited-spectrum resources. However, there can be multiple communication systems trying to access the white space (unused spectrum), and inevitable interference may occur to cause mutual performance degradation. Therefore, understanding the effects of interference in CR-based systems is crucial to meaningful operations of these systems. In this paper, we consider a long-term evolution (LTE) system using additional spectra by accessing the TV white space, where low-power devices (LPDs) are licensed primary users, in addition to TV broadcasting service providers. We model such a heterogeneous system to analyze the co-existence problem and evaluate the interference effects of LPDs on LTE user equipment (UE) throughput. We then present methods to mitigate the interference effects of LPDs by 'de-selecting' some of the UEs to effectively increase the overall sector throughput of the CR-based LTE system.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권1호
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• pp.34-38
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• 2017

In this paper, we propose an active tunable bandpass filter (BPF) for efficient spectrum sensing in the TV White Space (TVWS) band. By designing a narrow bandwidth, it is possible to improve the sensing probability. The basic circuit configuration involves switching the PIN diode compromising capacitor bank to change the capacitance of the LC resonant circuit. To cover the whole TVWS band effectively, we add a varactor diode, and the bandwidth is set to 25-MHz. We improve the insertion loss by using the active capacitance circuit. The tunable BPF in the TVWS band with a 20-MHz interval is designed to have 11 channels with a bandwidth of 25 MHz and a low insertion loss of 1.7-2.0 dB.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.381-388
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• 2015

본 논문에서는 TV 유휴대역에서 가능한 응용서비스중 하나로서, UHF 대역(470~806 MHz)에서 동작하는 무선 영상전송 시스템을 구현하였다. 이 시스템은 RF 송수신기 모듈, 디지털 모뎀, 카메라, 스크린으로 구성된다. RF 송수신기와 디지털 모뎀을 연동하여 VGA급 화질의 카메라 영상을 2.6 인치 LCD 스크린에 표시하는 방식이다. RF 송수신기 구조는 크기와 비용을 줄이기 위해 직접변환 방식을 채택하였다. 성능지표인 Image Leakage를 향상시키기 위하여 PLL의 출력에 3차 하모닉 제거필터를 사용하였으며, DC offset 문제 해결을 위해 DAC 출력노드에 Current steering technique을 이용하여 공통모드 전압을 조절하게 하였다. 또한, 채널대역폭은 국가별 표준을 맞게 6, 7, 8 MHz 중 선택이 가능하다. 출력 파워와 수신감도는 각각 +10 dBm, -82 dBm이다. 디지털모뎀은 Kintex-7급 FPGA에서 구현하였다. QPSK와 512ch OFDM 변조를 기반으로 전송속도는 약 9 Mbps이다. 개발된 송수신 모듈을 이용하여 VGA급 화질을 무선으로 송수신하는데 성공하였다.