• 제목/요약/키워드: channel hopping

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Gateway Channel Hopping to Improve Transmission Efficiency in Long-range IoT Networks

  • Kim, Dae-Young;Kim, Seokhoon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권3호
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    • pp.1599-1610
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    • 2019
  • Intelligent services have expanded as Internet of Things (IoT) technology has evolved and new requirements emerge to accommodate various services. One new requirement is transmitting data over long distances with low-power. Researchers have developed low power wide area (LPWA) network technology to satisfy the requirement; this can improve IoT network infrastructure and increase the range of services. However, network coverage expansion causes several problems. The traffic load is concentrated at a specific gateway, which causes network congestion and leads to decreased transmission efficiency. Therefore, the approach proposed in this paper attempts to recognize and then avoid congestion through gateway channel hopping. The LPWA network employs multiple channels, so wireless channel hopping is available in a gateway. Devices that are not delay sensitive wait for the gateway to reappear on their wireless channel; delay sensitive devices change the wireless channel along the hopping gateway. Thus, the traffic load and congestion in each wireless channel can be reduced improving transmission efficiency. The proposed approach's performance is evaluated by computer simulation and verified in terms of transmission efficiency.

IEEE 802.11 무선랜 재밍 환경에서의 측정 기반 채널 도약 기법 (Measurement-based Channel Hopping Scheme against Jamming Attacks in IEEE 802.11 Wireless Networks)

  • 정승명;정재민;임재성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4A호
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    • pp.205-213
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    • 2012
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11 무선 네트워크에서 재밍 (jamming) 공격에 효과적으로 대처할 수 있는 IEEE 802.11h 기반의 채널 도약 기법을 제안한다. IEEE 802.11h의 Dynamic Frequency Selection (DFS)은 현재 사용하는 채널에서 군 레이더와 같은 높은 간섭을 감지할 경우 임의의 채널을 선택하지 않고 전체 채널 측정을 통해 가장 좋은 채널로 도약하는 기법이다. 이러한 기법은 재밍 공격이 발생하는 환경에서는 채널 도약을 위해 모든 채널 측정을 위한 시간이 소요되며 그 시간만큼의 통신 단절이 발생해 네트워크 성능이 저하되는 단점을 가진다. 제안하는 기법에서는 기존의 기법과는 달리 재밍 공격 이전에 도약할 채널을 모든 단말이 알게 함으로써 재머에 대해 즉각적인 대처가 가능하다. 이를 위해 제안하는 기법에서는 비콘 (Beacon)을 통해 도약할 채널을 매번 갱신하며 이것은 이전 비콘 구간마다 전채널 상태 측정을 수행하는 것으로 가능하다. 다양한 환경에서의 모의 실험을 통해 제안 기법이 재머에 즉각적인 대응을 수행함으로써 네트워크 성능 저하를 완화할 수 있음을 확인할 수 있다.

부분 대역 재밍 환경에서 SFH(Slow Frequency Hopping) 위성 통신 방식을 사용하는 A-NED(Adaptive NED) 알고리즘 항재밍 성능 분석 (A Study of Anti-Jamming Performance using A-NED(Adaptive NED) Algorithm of SFH(Slow Frequency Hopping) Satellite Communication Systems in PBNJ)

  • 김성호;신관호;김희중;김영재
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.30-35
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    • 2010
  • As of today, Frequency Hopping techniques are widely used for over-channel interference and anti-jamming communication systems. In this paper, analysis the performance of robustness on the focus of some general jamming channel. In FH/SS systems, usually SFH(Slow Frequency Hopping) and FFH(Fast Frequency Hopping) are took up on many special communication systems, the SFH, FFH are also combined with a channel diversity algorithm likes NED(Normalized Envelop Detection), EGC(Equal Gain Combines) and Clipped Combines to overcome jammer's attack. This paper propose Adaptive-NED and shows A-NED will be worked well than the others in the some general jamming environments.

전술 무선랜 재밍 환경에서의 형평성 성능 향상을 위한 채널도약 기법 (Channel-Hopping Scheme for Enhancing Fairness Performance under Smart Jammer Attacks in Tactical WLANs)

  • 김용철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권11호
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    • pp.2188-2195
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    • 2015
  • 전술 무선랜 환경에서의 재밍 공격은 연속적인 전자기파를 발생시킴으로서 손쉽게 구현이 가능하며 주파수가 일치할 경우 그 피해는 매우 심각해질 수 있다. 무선 채널 환경은 누구나 공유할 수 있기 때문에 재밍 공격에 대한 완벽한 해결방법은 존재할 수 없으나 그 피해를 줄일 수 있는 방법으로 잘 알려진 기법이 채널도약 기법이다. 본 논문에서는 기존에 제안된 채널도약 기법들에 관하여 노드들의 데이터 전송용량과 노드들간의 형평성 측면에서 비교 분석하여 문제점들을 도출한 후 전술 무선랜 재밍 환경에 적합한 새로운 채널도약 기법을 제안한다. 또한 재밍 환경에서의 데이터 전송용량을 계산할 수 있는 분석 모델을 제안하여 채널도약 기법 적용시 규준화된 네트워크 데이터 전송용량을 쉽게 계산 할 수 있도록 하였다. 분석 모델을 이용한 수치 결과들은 제안된 채널도약 기법 적용시 규준화된 네트워크 데이터 전송용량은 다소 감소하지만 노드들간의 형평성 문제는 큰 폭으로 향상됨을 보여준다.

주파수 홉핑 기반 인지무선 애드 혹 네트워크에서 동적 스펙트럼 센싱 및 채널 엑세스 방안 (Dynamic Spectrum Sensing and Channel Access Mechanism in Frequency Hopping Based Cognitive Radio Ad-hoc Networks)

  • 원종민;유상조;서명환;조형원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권11호
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    • pp.2305-2315
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    • 2015
  • 무선통신의 발전에 따라 주파수 자원 가치는 더욱 커지고 있다. 또한 정보화 사회 발전에 따라 주파수 자원의 수요가 공급에 비하여 매우 크기 때문에 주파수 부족 현상이 심각한 실정이다. 따라서 사용하지 않는 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위한 기술로서 최근 Cognitive Radio (CR) 기술이 각광 받고 있다. 본 논문에서는 주파수 홉핑 기반 인지무선 애드 혹 네트워크에서 새로운 out-of-band 주파수 센싱 기법과 동적 채널 엑세스 방법에 대해 제안한다. 제안된 방법에서 CR 멤버노드들은 현재 홉핑 시간의 초반부에 다음 홉핑 채널에 대한 센싱을 수행하고, 제안된 주사용자 감지 신호 방송 기법에 따라 각 노드는 현재 채널에 대한 홉핑 시간 연장여부를 결정한다. 주사용자가 발견되어 잠정적으로 사용하지 않았던 채널이 다시 사용가능한 상태가 되면 해당 채널을 원래의 홉핑 패턴에 포함시키는 채널 복구절차를 수행한다. 본 논문에서는 제안된 동적 주파수 센싱과 홉핑 채널 연장 메커니즘에 대해 다양한 무선 환경에서의 성능평가를 수행하였다. 제안된 방식은 기존 방식에 비하여 채널 효율을 높이고 신뢰할 수 있는 채널 관리를 수행할 수 있음을 확인하였다.

간섭이 있는 채널에서의 Frequency Hopping Spread Spectrum Technique에 관한 연구 (A Study on the Performance of Frequency Hopping Spread Spectrum Technique in the presence of Interfering Channel)

  • 김성국;한영렬
    • 한국통신학회:학술대회논문집
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    • 한국통신학회 1983년도 추계학술발표회논문집
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    • pp.93-96
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    • 1983
  • This paper is a study on the performance of ASK combined with Frequency-Hopping spread Spectrum techniques in the presence of interfering channel with uniformly distribyted frequency.

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Time Shifted Pilot Signal Transmission With Pilot Hopping To Improve The Uplink Performance of Massive MIMO System For Next Generation Network

  • Ruperee, Amrita;Nema, Shikha
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권9호
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    • pp.4390-4407
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    • 2019
  • The paucity of pilot signals in Massive MIMO system is a vital issue. To accommodate substantial number of users, pilot signals are reused. This leads to interference, resulting in pilot contamination and degrades channel estimation at the Base Station (BS). Hence, mitigation of pilot contamination is exigency in Massive MIMO system. The proposed Time Shifted Pilot Signal Transmission with Pilot signal Hopping (TSPTPH), addresses the pilot contamination issue by transmitting pilot signals in non-overlapping time interval with hopping of pilot signals in each transmission slot. Hopping is carried by switching user to new a pilot signal in each transmission slot, resulting in random change of interfering users. This contributes to the change in channel coefficient, which leads to improved channel estimation at the BS and therefore enhances the efficiency of Massive MIMO system. In this system, Uplink Signal Power to Interference plus Noise Power Ratio (SINR) and data-rate are calculated for pilot signal reuse factor 1 and 3, by estimating the channel with Least Square estimation. The proposed system also reduces the uplink Signal power for data transmission of each User Equipment for normalized spectral efficiency with rising number of antennas at the BS and thus improves battery life.

Rendezvous Issues in AD Hoc Cognitive Radio Networks

  • Joshi, Gyanendra Prasad;Nam, Seung Yeob;Kim, Sung Won
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권11호
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    • pp.3655-3673
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    • 2014
  • Rendezvous is a process of two or more cognitive radio nodes gathering on the same channel at the same time for a negotiation to establish data communications. This paper discusses rendezvous issues in cognitive radio networks. It details why rendezvous is an issue in cognitive radio networks and how rendezvous works. It classifies channel access methods, and details sequence-based channel-hopping methods. It surveys existing works on blind rendezvous and compares the proposed algorithms in terms of the maximum time to rendezvous. This paper discusses the properties that an efficient channel-hopping rendezvous algorithm should have and illustrates common issues in the existing rendezvous methods. It also explains open research issues in the rendezvous area.

적응형 주파수도약 시스템의 간섭신호 제거에 관한 연구 (A Study on Interference Cancellation of Adaptive Frequency Hopping System)

  • 조현섭
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.396-401
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    • 2017
  • 본 논문은 블루투스와 다른 장치를 연결하였을 때 블루투스와의 간섭 현상에 대한 해결 방안을 제시한다. 랜덤 주파수 도약 기법은 무선랜 간섭을 고려하지 않고 블루투스 전체 채널을 이용하여 도약 패턴을 생성하는 기법이다. 제안된 적응적 주파수 도약 기법은 블루투스의 주기적인 캐리어 센싱을 통해 무선랜 간섭을 고려하여 블루투스 채널의 도약 패턴을 생성하는 기법이다. 모의실험을 통해 무선랜 간섭이 혼잡한 상황에서도 블루투스 캐리어 센싱 간격이 줄어들수록 적응적 주파수 도약 기법을 사용하면 패킷 오류율이 감소되는 것을 확인하였다. 특히 주파수 도약 기법은 적응적 주파수 도약 기법 대비 평균 패킷 오류율은 약 13%의 성능 향상이 있었다.

A Study on Improvement of the Channel Efficiency of FH-SS Transceiver Based on DDS Technique

  • Kim, Gi-Rae;Choi, Young-Kyu
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.47-50
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    • 2008
  • A novel high channel efficiency transceiver based on a fast acquisition frequency synthesizer has been designed. The direct digital synthesis (DDS) technique is applied and a simple memory look-up table is incorporated to expedite channel acquisition. The technique simplifies the frequency control process in the transceiver and thus reduces the channel switching time. As a result, the channel efficiency is improved. The designed transceiver is ideal for frequency hopping mobile communication applications.