• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.91-98
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• 2019

3GPP LTE의 비면허대역 솔루션인 Licensed Assisted Access (LAA) 기술은 Listen-Before-Talk (LBT)을 수행한다. 이는 Wi-Fi와의 공존을 위해 Wi-Fi의 백오프 기법과 매우 유사하게 설계되었다. 하지만, Wi-Fi의 백오프 기법은 기존 장치와의 호환 및 공존을 위해 오래된 설계에 기반하고 있어, LAA의 LBT 또한 스펙트럼 이용에 있어 비효율성을 보인다. 만약 근처에 Wi-Fi 시스템이 없는 환경이라면 LAA는 보다 효율적인 LBT를 수행할 수 있다. 이 논문은 협대역 전송을 위한 Narrowband Clear Channel Assessment (NCCA)를 제안한다. NCCA에서 LAA 기지국은 광대역 또는 각 협대역 밴드에서 LBT를 수행한다. 이를 통해, 복수의 LAA 노드가 서로 다른 협대역에서 동시에 전송할 수 있게 한다. NCCA 구현을 위해 네 가지의 설계안을 제시하고, 성능 예측을 위한 수학 모델을 제시한다. 기존 광대역 시스템과 공존하는 시나리오에서 시뮬레이션을 통해 NCCA의 공존 성능과 제시한 성능 모델의 정확성을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권2호
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• pp.148-156
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• 2009

The fixed spectrum assignment policy in today's wireless networks leads to inefficient spectrum usage. Cognitive radio network is a new communication paradigm that enables the unlicensed users to opportunistically use the spatio-temporally unoccupied portions of the spectrum, and hence realizing a dynamic spectrum access (DSA) methodology. Interference temperature model proposed by Federal Communications Commission (FCC) permits the unlicensed users to utilize the licensed frequencies simultaneously with the primary users provided that they adhere to the interference temperature constraints. In this paper, we formulate two NP-hard optimal scheduling methods that meet the interference temperature constraints for cognitive radio networks. The first one maximizes the network throughput, whereas the second one minimizes the scheduling delay. Furthermore, we also propose suboptimal schedulers with linear complexity, referred to as maximum frequency selection (MFS) and probabilistic frequency selection (PFS). We simulate the throughput and delay performance of the optimal as well as the suboptimal schedulers for varying number of cognitive nodes, number of primary neighbors for each cognitive node, and interference temperature limits for the frequencies. We also evaluate the performance of our proposed schedulers under both additive white gaussian noise (AWGN) channels and Gilbert-Elliot fading channels.

• ETRI Journal
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• 제37권5호
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• pp.845-855
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• 2015

To enable the coexistence of Licensed Assisted Access (LAA) and Wi-Fi in 5 GHz unlicensed bands, a new channel access mechanism is proposed. Accounting for the fairness between LAA and Wi-Fi, the proposed mechanism finds the optimal transmission time ratio by adaptively adjusting the transmission durations for LAA and Wi-Fi. In addition, we propose a new analytical model for the distributed coordination function of IEEE 802.11 through some modifications of conventional analytical models for saturation and non-saturation loads. By computing the activity ratio of Wi-Fi, the proposed analytical model is able to control the time ratio between LAA and Wi-Fi, which is required for practical implementation of the proposed access mechanism. Through numerical simulations, the proposed channel access mechanism is compared with conventional methods in terms of throughput and utility.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.841-848
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• 2013

이기종 비면허 기기들이 동일한 주파수 대역을 공동으로 사용하기 위해서는 상호 간 주파수 간섭을 최소화할 수 있는 정책적 배려가 필요하다. 이 때 비면허 기기 간 주파수 간섭의 영향은 분석 계층에 따라 그 결과가 달라질 수 있으므로 정확한 주파수 간섭 분석이 관련 정책을 만들기 전에 선행되어야 한다. 본 논문에서는 현재 주파수 간섭 이슈가 활발히 논의되고 있는 2.4 GHz ISM 대역을 공동 사용하고 있는 WLAN과 WPAN 시스템 간의 주파수 간섭 영향을 물리 계층과 MAC 계층에서 각각 분석하였다. 분석 결과, 물리 계층보다는 MAC 계층을 고려한 주파수 간섭 분석이 간섭실험 결과에 더 근접함을 확인하였다. 이를 바탕으로 향후 비면허 기기 간 주파수 공동 사용을 위해 MAC 계층에서의 새로운 공동 사용 조건 등 간섭 완화 정책을 제안하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제1권1호
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• pp.17-26
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• 2012

무선인지 네트워크에서 비면허 사용자는 면허 스펙트럼 대역을 감지하여 가회가 있을 때마다 면허 사용자에 간섭을 일으키지 않고 매체에 접근한다. 특히 애드혹 네트워크에서는 MAC 계층이 비면허 사용자들간 스펙트럼 접근을 조정하는 중요한 역할을 수행한다. 이에 따라 최근 많은 MAC 프로토콜이 연구되고 있다. 본 논문에서는 무선인지 애드혹 네트워크에서의 MAC 프로토콜을 비교 분석한다. 먼저 프로토콜들을 공통 제어 채널을 기준으로 분류하고 각 종류별 주요 프로토콜을 분석한다. 그리고 나서 프로토콜들을 고유 특성과 성능 측면에서 정성적으로 비교한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권10호
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• pp.299-308
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• 2023

다양한 서비스가 등장으로 인해 스펙트럼 부족 문제가 가속하됨에 따라, 면허 대역에서 통신하던 사용자들을 비면허 대역에서 통신하는 NR-U(New Radio-Unlicensed)가 등장하였다. 하지만 NR-U 네트워크 사용자로 인해 동일한 비면허 대역에서 통신하는 Wi-Fi 네트워크 사용자의 성능이 감소하게 된다. 본 논문에서는 NR-U 네트워크 사용자와 WiFi 네트워크 사용자가 공존해있는 비면허 대역의 처리량과 비면허 대역의 사용에 대한 공평성을 동시에 최대화하는 것을 목표로 한다. 먼저 비면허 대역에서 전송률 분할 다중 접속 기술을 활용한 NR-U 네트워크의 합-전송 속도 (Sum of Rate)를 최대화하기 위해 강화 학습의 몬테 카를로 정책 하강법(Monte Carlo Policy Gradient)을 활용한 최적의 전력 할당 기법을 제안하였다. 그 뒤, 동일한 비면허 대역에서 NR-U 네트워크와 WiFi 네트워크의 공존을 위해 시스템 처리량과 공정성을 동시에 최대화할 수 있는 게임 이론의 순차적 라이파 협상 해법(Sequential Raiffa Bargaining Solution)을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과에서 동일한 전력 할당 기법을 사용하였을 때, 본 논문에서 제안한 전송률 분할 다중 접속 기술이 기존의 다중 접속 기술들보다 더 빠른 합-전송속도를 보임을 확인하였다. 또한 비면허 대역 네트워크의 전송량과 공평성을 비교해본 결과 본 논문의 순차적 라이파 협상 해법을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘이 타 알고리즘보다 처리량과 공정성을 동시에 만족함을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.177-185
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• 2017

본 논문에서는 비면허 대역 무선기기에 사용되는 주파수 공동사용 기술의 성능을 비교 분석할 수 있는 간섭부하 개념을 제안하였다. 간섭부하 개념은 다양한 주파수 공동사용 기술, 즉 주파수 호핑(FH: Frequency Hopping), 듀티 사이클(DC: Duty Cycle), 송신전 감지 기술을 사용하는 무선기기가 타 무선기기에 간섭을 주는 정도를 정량적으로 비교할 수 있다. 따라서 주파수 공동사용 기술기준이 일관되고 합리적으로 제정되었는지 평가하는데 도움을 줄 수 있다. 제안한 개념을 검증하기 위하여 다양한 2.4 GHz 대역의 무선기기의 주파수 공동사용 성능을 비교분석하였다. 또한, 실시간 테스트베드를 구축하고, FH과 DC의 경우, 기술기준에 따른 비트 오류 확률을 비교실험하였다. 실험 결과, 10개 채널을 FH하는 것과 10 % DC이 동일한 오류 확률을 가짐을 확인함으로써 본 논문에서 제안한 개념의 타당성을 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권2호
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• pp.166-171
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• 2011

This paper investigates the design issues of spectrum sensing in the cognitive radio (CR) networks of opportunistic unlicensed spectrum access. The cognitive radios can perform a communication using the incumbent user spectrum band without the interference caused by the cognitive radio users. In this case, the cognitive radios must know the real-time radio environments of the incumbent user spectrum band using the spectrum sensing, beacon signal, and geo-location database access. Then in this paper, we are going to provide spectrum sensing issues which include the sensing techniques, the regulatory requirements, the analysis of DTV detection threshold, and main considerations associated with the spectrum sensing design in cognitive radio systems. Also, this paper introduces design trade-offs in order to optimize the sensing parameters such as sensing time and sensing complexity.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권8A호
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• pp.723-729
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• 2011

미 연방통신위원회 FCC가 디지털 방송 전환으로 인해 발생되는 유휴 주파수 대해 비면허 시스템의 사용을 허가함에 따라 비면허 시스템은 사용에 앞서 데이터베이스 혹은 센싱 정보를 통해 면허 사용자로의 간섭을 방지하도록 하고 있다. 미국 디지털 TV 표준인 ATSC 신호는 특정 주파수에 강한 파일럿 신호를 포함하고 있어 센싱 알고리즘들은 이 파일럿 신호를 검출하는 메카니즘으로 연구되어 왔으나 페이딩 등의 영향으로 파일럿 주파수 감쇄가 심한 경우에는 검출이 어려운 특징을 나타냈다. 따라서 본 논문에서는 이를 보완할 수 있는 방식으로 수신 신호의 에너지를 가중치로 가지는 싸이클로 스테이셔너리 특성을 이용한 새로운 검출 알고리즘 및 데이터 통합 방식을 제안하였다. 전산 모의 실험 결과 약한 파일럿을 가진 신호의 경우 기존 싸이클로 스테이셔너리 특성 최대값만을 이용한 결과보다 제안된 검출 방식을 적용하였을 때 90% 검출 성능 기준으로 약 2dB정도의 SNR 개선 효과가 나타났으며, 제안 검출 방식을 이용한 데이터 통합 방식의 경우에도 기존 방식에 비해 약 2dB정도의 SNR 개선 효과가 나타남으로써 이 방식을 적용할 경우 전송 휴지 기간 감소 흑은 검출 성능 향상 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.