In wireless sensor networks (WSNs) duty cycling has been an imperative choice to reduce idle listening but it introduces sleep delay. Thus, the conventional WSN medium access control protocols are bound by the energy-latency tradeoff. To break through the tradeoff, we propose a radio wave sensor called radio frequency (RF) wakeup sensor that is dedicated to sense the presence of a RF signal. The distinctive feature of our design is that the RF wakeup sensor can provide the same sensitivity but with two orders of magnitude less energy than the underlying RF module. With RF wakeup sensor a sensor node no longer requires duty cycling. Instead, it can maintain a sleep state until its RF wakeup sensor detects a communication signal. According to our analysis, the response time of the RF wakeup sensor is much shorter than the minimum transmission time of a typical communication module. Therefore, we apply duty cycling to the RF wakeup sensor to further reduce the energy consumption without performance degradation. We evaluate the circuital characteristics of our RF wakeup sensor design by using Advanced Design System 2009 simulator. The results show that RF wakeup sensor allows a sensor node to completely turn off their communication module by performing the around-the-clock carrier sensing while it consumes only 0.07% energy of an idle communication module.
Journal of information and communication convergence engineering
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제9권1호
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pp.27-31
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2011
This paper describes the optimization of spectrum sensing in terms of the throughput of a cognitive radio (CR) system. Dealing with the optimization problem of spectrum sensing, this paper evaluates the throughput of a CR system by considering such situations as the penalty time of a channel search and incumbent user (IU) detection delay caused by a missed detection of an incumbent signal. Also, this paper suggests a serial channel search scheme as the search method for a vacant channel, and derives its mean channel search time by considering the penalty time due to the false alarm of a vacant channel search. The numerical results suggest the optimum sensing time of the channel search process using the derived mean channel search time of a serial channel search in the case of a sensing hardware structure with single radio frequency (RF) path. It also demonstrates that the average throughput is improved by two separate RF paths in spite of the hardware complexity of an RF receiver.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제17권4호
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pp.233-237
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2017
In this paper, a dual-band high frequency (HF) and ultra-high frequency (UHF) radio-frequency identification (RFID) tag antenna is presented that operates in the 13.56 MHz band as well as in the 920 MHz band. A spiral coil along the edges of the antenna substrate is designed to handle the HF band, and a novel meander open complementary split ring resonator (MOCSRR) dipole antenna is utilized to generate the UHF band. The dual-band antenna is supported by a single-feeding port for mono-chip RFID applications. The antenna is fabricated using an FR4 substrate to verify theoretical and simulation designs, and it has compact dimensions of $80mm{\times}40mm{\times}0.8mm$. The proposed antenna also has an omnidirectional characteristic with a gain of approximately 1 dBi.
본 논문에서는 최근 이슈가 되고 있는 대표적인 오픈소스 하드웨어인 아두이노와 라즈베리파이를 이용하여 RFID (Radio Frequency IDentification) 게이트웨이를 구성한다. RFID 기술은 라디오 주파수 신호를 이용하여 자동으로 사물을 식별하는 기술로써 다양한 환경에 핵심 기술로 부각되고 있다. 본 논문에서는 다양한 리더의 통신 방법과 대량으로 발생하는 RFID 태그 정보를 효율적으로 처리하기 위한 분산형 RFID 게이트웨이를 제안하고, RFID 리더의 확장성과 미들웨어 통신 효율성을 높이고자 한다. 기존 RFID 미들웨어는 리더와 연동을 위한 웹 서비스 또는 표준 통신 규격을 준수해야하는 문제점이 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 RFID 리더 제작 시 시리얼 통신 이외에 다양한 방식의 디지털 신호처리 방식의 통신 규격을 만족하도록 구성하여 미들웨어의 통신효율을 증대시킨다.
무전기간의 음성교신을 위해서는 동일한 무선 주파수와 통신 프로토콜을 사용해야 하나 재난관리기관에서는 용도와 목적 등 여러 가지 이유로 다양한 무전기를 사용하고 있다. 이에 이종의 무전기간의 음성을 연계하는 여러 가지 방안들이 연구되어 왔으나 단순한 아날로그 음성라인 연결 방식이나 디지털 기반의 부분 네트워크 연결 방식이었다. 이에 본 논문에서는 확장성과 표준 개방성을 위해 SIP/RTP를 이용하여 IP 네트워크를 통해 전송하는 무전기별 All-IP 기반의 음성패킷 전달 방안을 제시하고 이를 시제품으로 개발하여 검증하였다.
본 논문에서는 항만물류용 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템에서 사용하는 중심주파수 433 MHz에서 동작하는 전파흡수체에 흡수재료로 사용되는 AMP (비정질금속분말 ; Amorphous Meta1 Powder)와 Sendust의 전파흡수 특성을 비교하였다. 먼저 AMP와 Sendust를 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비 85 : 15 wt.%의 전파흡수체 샘플을 제작한 후, 입력임피던스를 측정하여 샘플의 재료정수를 계산하고 시뮬레이션에 의하여 최적의 전파흡수체를 설계하였다. 그 결과 AMP와 Sendust의 복소비 투자율 허수항이 다르다는 것을 확인하였으며 433 MHz 주파수대역에서 복소비투자율의 값이 더 높은 AMP의 흡수능이 더 우수한 것을 확인하였다.
In this paper, we investigate a dynamic spectrum sharing problem for the centralized uplink cognitive radio networks using orthogonal frequency division multiple access. We formulate a large-scale joint rate and power allocation as an optimization problem under quality of service constraint for secondary users and interference constraint for primary users. We also suggest admission control to nd a feasible solution to the optimization problem. To implement the resource allocation on a large-scale, we introduce a notion of using the conservative factors $\alpha$ and $\beta$ depending on the outage and violation probabilities. Since estimating instantaneous channel gains is costly and requires high complexity, the proposed algorithm pursues a practical and implementation-friendly resource allocation. Simulation results demonstrate that the large-scale joint rate and power allocation incurs a slight loss in system throughput over the instantaneous one, but it achieves lower complexity with less sensitivity to variations in shadowing statistics.
UWB시스템은 수 GHz의 넓은 대역폭을 이용해 적은 전력으로도 높은 전송률을 낼 수 있도록 하는 차세대 이동 통신시스템이다. 여기에 Cognitive Radio 기술을 이용하면 위성통신시스템에 간섭을 주지 않고 서로 공존하여 주파수를 효과적으로 사용할 수 있는데, 위성통신수신기의 수동적인 특성 대문에 적용이 힘들다. 따라서 이 논문에서는 수동적인 위성통신기의 Local Oscillator에 증폭기와 안테나를 연결하여 LO 신호를 방사시키고 UWB터미널은 Energy Detection을 이용하여 위성통신수신기에서 방사된 LO신호를 감지하는 구조를 제안한다. 또한 제안한 구조에 대한 시뮬레이션을 통해 UWB시스템과 위성통신시스템의 공존 가능성을 확인한다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제18권3호
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pp.155-161
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2020
The fifth generation (5G) is a state-of-the-art mobile communication access technology that uses sub 6 GHz bands and mmWave. Presently, the 5G network is partially deployed along with 4G in areas with dense traffic. In the future, the demand for the 5G bandwidth may increase. Thus, it is necessary to study the coexistence between the 5G and radio systems using adjacent or same channels to eliminate the interference between radio systems and efficiently utilize the frequency. This paper analyzed the impact of 5G new radio downlink on the fixed-satellite service earth station operating at the co-channel and adjacent channel in the upper 3.7 GHz band using the Spectrum Engineering Advanced Monte Carlo Analysis Tool, which is based on the Monte Carlo method. The results of this paper can be utilized for planning the frequency allocation of 5G networks; they can also be used as a guideline for deploying 5G base stations around a fixed-satellite service earth station.
한국형 경전철의 무선통신기반 열차제어시스템은 지상과 차상 무선기 사이의 전파지연을 이용하여 열차의 위치를 검지하고 있다. 본 논문에서는 허가없이 사용할 수 있는 무선기기에 대한 정보통신부 고시기준에 적합하도록 경전철시험선 무선시스템의 송신전력을 줄여 사용할 수 있는지를 전파모의실험을 통해 검토하였다. 우선, 시험선에서 스펙트럼분석기로 측정한 데이터를 분석하여 무선전파(傳播) 모델을 결정하고, 경전철시험선의 지형데이터와 감소된 송신전력을 전파전파(電波傳播)예측 프로그램에 적용하여 전파도달거리를 예측하고, 예측데이터를 바탕으로 송신전력을 줄였을 경우의 실효성을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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