• 한국항행학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.907-915
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• 2009

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, 서비스 지역에 따른 클러터 손실 및FSS 지구국 앙각 등 시스템간 간섭영향의 주요 요인을 고려하여, I/N=-10dB 간섭보호 기준치를 이용한 최소 이격거리를 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9A호
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• pp.697-703
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• 2009

인지무선 통신장치(cognitive radio)는 일반적으로 일차 사용자(primary user)와의 간섭을 피하기 위해 어떠한 일차 사용자도 점유하고 있지 않은 주파수 자원을 활용한다. 그러나 비어있는 주파수 자원을 발견할 수 없을 경우, 인지무선 통신장치는 언더레이(underlay) 형태로 일차 사용자들과 주파수를 공유할 수 있으며, 이 때 스스로의 통신이 일차 사용자들에게 간섭을 미치지 않도록 전송 전력을 조절해야 한다. 본 논문은 셀룰라 네트워크의 상향링크 주파수 자원을 사용하는 언더레이 주파수 공유 방법을 제안한다. 셀룰라 네트워크의 범위 안에 존재하는 한쌍의 인지무선 통신장치들이 단방향 점대점(point-to-point) 통신 링크를 생성할 때 사용할 수 있는 전송 전력의 재한을 계산하고, 계산된 전송 전력을 적용할 수 있는 실용적인 상향 링크 공유 방안을 제시한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안된 상향 링크 공유 방안이 하향 링크 주파수 자원을 공유하는 것에 비해 인지무선 통신장치의 부담(overhead)을 줄일 뿐만 아니라 점대점 통신 링크의 수율(throughput) 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 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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• 제9권1호
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• pp.149-168
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• 2015

In cognitive radio networks (CRNs), hybrid overlay and underlay sharing transmission mode is an effective technique for improving the efficiency of radio spectrum. Unlike existing works in the literature, where only one secondary user (SU) uses overlay and underlay modes, the different transmission modes should be allocated to different SUs, according to their different quality of services (QoS), to achieve the maximal efficiency of radio spectrum. However, hybrid sharing mode allocation for heterogeneous services is still a challenge in CRNs. In this paper, we propose a new resource allocation method for hybrid sharing transmission mode of overlay and underlay (HySOU), to achieve more potential resources for SUs to access the spectrum without interfering with the primary users. We formulate the HySOU resource allocation as a mixed-integer programming problem to optimize the total system throughput, satisfying heterogeneous QoS. To decrease the algorithm complexity, we divide the problem into two sub-problems: subchannel allocation and power allocation. Cutset is used to achieve the optimal subchannel allocation, and the optimal power allocation is obtained by Lagrangian dual function decomposition and subgradient algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm further improves spectrum utilization with a simultaneous fairness guarantee, and the achieved HySOU diversity gain is a satisfactory improvement.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권6호
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• pp.641-646
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• 2011

In this paper, we investigate a power control problem which is very critical in underlay-based spectrum sharing systems. Although an underlay-based spectrum sharing system is more efficient compared to an overlay-based spectrum sharing system in terms of spectral utilization, some practical problems obstruct its commercialization. One of them is a real-time-based power adaptation of secondary transmitters. In the underlay-based spectrum sharing system, it is essential to adapt secondary user's transmit power to interference channel states to secure primary users' communication. Thus, we propose a practical power control scheme for secondary transmitters. The feedback overhead of our proposed scheme is insignificant because it requires one-bit signaling, while the optimal power control scheme requires the perfect information of channel states. In addition, the proposed scheme is robust to feedback delay. We compare the performance of the optimal and proposed schemes in terms of primary user's outage probability and secondary user's throughput. Our simulation results show that the proposed scheme is almost optimal in terms of both primary user's outage probability and secondary user's throughput when the secondary user's transmit power is low. As the secondary user's transmit power increases, the primary user's outage probability of the proposed scheme is degraded compared with the optimal scheme while the secondary user's throughput still approaches that of the optimal scheme. If the feedback delay is considered, however, the proposed scheme approaches the optimal scheme in terms of both the primary user's outage probability and secondary user's throughput regardless of the secondary user's transmit power.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.589-597
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• 2014

전파자원을 이용한 다양한 무선 서비스에 대한 급증하는 수요는 더 많은 주파수 자원의 확보를 요구한다. 그러나 주파수 자원의 희소성과 고대역 주파수 발굴의 어려움을 감안하면, 늘어나는 전파자원의 수요를 충족시킬 수 있는 유일한 방법은 기존 전파자원의 이용 효율을 극대화시키는 것이다. 이러한 상황에서, 전파자원에 대한 초과 수요를 해결하기 위한 다양한 주파수 공유 방안이 최근 활발히 논의되고 있다. 이와 더불어, 주파수 공유의 실효성 검증과 무선시스템의 성과 예측을 위해, 주파수 이용효율 측정의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 전파자원 이용효율의 합리적 측정 방법을 제안한다. 국제전기통신연합(ITU) 권고안을 토대로 전파자원 이용효율의 다양한 측정 방법을 고찰하고, 대기행렬모형을 이용한 전파 자원 이용효율 측정의 대안 모델을 제시한다. 이를 통해, 주파수 공유 시 전파자원의 이용효율이 어느 정도 증대되는지를 합리적으로 예측할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.3731-3750
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• 2014

This paper considers a wideband cognitive radio network (WCRN) which can simultaneously sense multiple narrowband channels and thus aggregate the detected available channels for transmission and studies the ergodic throughput of the WCRN that operated under: the wideband sensing-based spectrum sharing (WSSS) scheme and the wideband opportunistic spectrum access (WOSA) scheme. In our analysis, besides the average interference power constraint at PU, the average transmit power constraint of SU is also considered for the two schemes and a novel cognitive radio sensing frame that allows data transmission and spectrum sensing at the same time is utilized, and then the maximization throughput problem is solved by developing a gradient projection method. Finally, numerical simulations are presented to verify the performance of the two proposed schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.2926-2945
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• 2017

In geo-location database oriented spectrum sharing system, the entire geographic area is divided into meshes to classify, store and delivery the cognitive information. In this paper, we propose a flexible polygon mesh division scheme to reduce the number of meshes. Hence the cognitive information can be reduced correspondingly. Besides, polygon mesh can approximate the real environment and reduce the error of cognitive information because the edges of polygon are selected along the boundaries of the networks. We have designed the polygon approximation algorithm and have analyzed the relation between the error and the number of polygon's edges. Finally, the simulation results are provided to verify the algorithm and analysis. The polygon mesh division scheme in this paper provides an efficient approach for cognitive information organization in database oriented spectrum sharing system.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12B호
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• pp.1686-1694
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• 2001

본 논문에서는 Hot-spot 마이크로셀을 가진 계층적 CDMA 셀룰러 시스템에서 여러 가지 자원 공유 방식들 중 스펙트럼 공유 방식에 대한 용량을 역방향 링크와 순방향 링크 대해 분석한다. 용량 분석은 마이크로셀 반경 및 마이크로셀의 위치 및 매크로셀에 대한 마이크로셀의 전력 비를 고려하여 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 수행된다. 시뮬레이션 결과로부터 스펙트럼 공유 방식의 용량을 각 링크에 대해 이러한 영향들을 분석하였고, 일반적인 설계 접근방식을 제시하였다. 또한 각 링크에 대해 스펙트럼 공유 방식의 성능을 용량 평면도를 통해 분석하였다