무선통신 시스템간 간섭이 발생하면 시스템 성능이 열화된다. 따라서 시스템간 간섭이 발생하지 않도록 동작 주파수 및 송신 전력 등의 시스템 파라미터를 조절한다. 본 논문에서는 $87.5{\sim}108MHz$ 대역을 사용하는 음성방송 서비스로부터 $108{\sim}112MHz$ 대역을 사용하는 ILS localizer로 발생하는 간섭의 영향을 분석하였다. 간섭 분석 방법은 계산된 간섭량을 간섭 기준과 비교하여 간섭의 영향을 분석하였다. 그리고 항공 서비스의 주파수 대역 근처에서 서비스되고 있는 FM 음성 방송 서비스로부터 항공 서비스에 간섭이 일어나지 않도록 하게 위해 주파수와 송신 전력, 송신기 위치 등의 여러 파라미터를 결정하였다. 본 논문의 결과는 ILS localizer가 최적의 성능을 나타낼 수 있도록 시스템 파라미터를 설정하는데 적용될 수 있다. 또한 본 논문의 결과는 주파수 관리 정책을 결정하는데도 참고 될 수 있다.
최근 무선LAN의 폭발적인 수요 및 공급 증가에 따라 무선LAN의 간섭현상이 큰 문제로 대두되고 있으며, 이에 따라 무선LAN의 간섭현상을 줄이기 위해 연구가 활발히 진행되고 있다. 본고에서는 무선LAN의 간섭현상을 줄이기 위한 최근의 연구동향을 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 무선LAN 간섭현상이 네트워크 성능에 어떠한 영향을 미치는지를 평가한다.
3GPP의 LTE/LTE-Advanced 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술적용으로 주파수 할당에 의한 간섭분석 및 주파수 공유평가가 중요하다. 이에 본 논문에서는 LTE 두 사업자/시스템간의 인접채널 간섭 분석에 의한 주파수 공유연구를 수행하였다. 업링크 및 다운링크에서의 시스템 용량 및 스루풋(throughput) 손실에 대한 시뮬레이션 분석이 이루어져 5% 손실율의 주파수 공유기준으로 요구되는 ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio) 값을 정의하였다. 유저(user)의 위치, 간섭 대역폭, 시스템 분리 옵셋(separation offset) 등의 파라미터들에 의해 주파수 공유를 위해 요구되는 ACIR 값에 미치는 영향이 분석되었으며, 이러한 결과 데이터 및 간섭분석 방법들은 향후 LTE RF 표준 및 주파수 유효이용에 참고자료로 활용될 것이다.
본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 주파수 간섭원에 의한 MIMO(Multi Input Multi Output)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) WLAN(Wireless Local Area Network)의 성능 열화를 분석하기 위해 LabVIEW와 USRP (Universal Software Radio Peripheral)를 이용한 실시간 주파수 간섭 분석 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 간섭원과 피간섭원을 각각 소프트웨어로 구현하고, USRP와 연결하여 실제 시스템과 유사한 2.4 GHz 대역의 송신신호를 발생시킨 후, 피간섭원의 수신과정에 잡음신호 및 간섭신호와 결합하여, 주파수 공동사용에 따른 MIMO 시스템의 BER(Bit Error Rate)을 분석하는 방식이다. 분석 결과, 이론값과 거의 일치하는 결과를 보여 제안한 시스템의 타당성을 입증하였다.
본 논문은 광대역 무선통신환경에서 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 기반한 비동기 IMT-2000 시스템의 송수신 시스템을 구성하여 기지국의 수신성능을 분석한다. 이동국과 기지국간의 Uplink채널 환경을 고려하였으며, 다중경로 페이딩(Multi-path Fading)채널과 다중접속간섭(Mult-Access Interference : MAI)에 의한 성능열화의 대책으로 Adaptive away 안테나와 동일채널 간섭제거기(Co-Channel Interference Canceler : CCI Canceller)를 직렬로 채용하였을 경우의 수신 성능을 수치해석을 통하여 분석하였다. Adaptive array 안테나는 방향성(Directivity : D=2.67) 이용하는 3-element array 안테나를 채용하였으며 성능분석 결과, Adaptive array 안테나와 간섭제거기를 직렬로 연결하였을 경우 다중접속간섭이 효과적으로 감소하여 수신성능이 큰 폭으로 향상됨을 알 수 있었다.
본 논문은 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위하여 무선통신 업무가 인접 대역 혹은 동일 대역에 존재하는 경우 몬테 카를로 시뮬레이션 방법을 이용하여 양립성을 분석하였다. 간섭 시나리오를 설정하면 간섭원과 피 간섭원간의 간섭 확률을 몬테 카를로 방법으로 계산한 후 이를 미리 설정된 최대 허용 간섭 확률과 비교하여 활성화 간섭원 밀도, 간섭원 대역폭, 피 간섭원의 셀 반경, 간섭원과 피간섭원 사이의 거리, 충격 계수에 따라 양립 여부를 판단하였다. 이 때 전파 모델은 free space 모델, extended Hata 모델로 가정하였다.
Sum Utility를 최적화하는 Convex Optimization Algorithm을 제안한다. 일반적으로, Sum Utility 최적화 문제는 Non Convex Optimization Problem이다. 하지만, '상대간섭'과 '간섭주요화'를 활용하여 Non Convex Optimization Problem이 간섭구간에 따라 Convex Optimization으로 해결할 수 있음을 확인하였다. 특히, 유틸리티 함수는 상대간섭 0.1 이하에서는 오목함수임을 확인하였다. 실험결과 상대간섭이 작아질수록 제안하는 알고리즘에 의한 Sum Utility는 증가함을 확인하였다.
직접 확산 부호 분할 다원 접속 (Direct Sequence Code Division Multiple Access : DS-CDMA) 시스템과 시분할 다원 접속 (Time Division Multiple Access : TDMA) 시스템을 동일 주파수 대역에서 중첩되어 전송할 때 DS-CDMA 신호에서의 TDMA 신호의 협대역 간섭이 문제된다. 본 논문에서는 DS-CDMA 신호의 협대역 간섭(narrowband interference : NI)를 제거하는 방법으로서 노치필터를 이용해서 협대역 간섭파 제거법을 제안하고, 간섭제거기(CCI canceller)를 이용해서 다중접속간섭을 제거하여 DS-CDMA 신호의 성능을 개선한다. 본 논문은 잡음, 다중접속 간섭 및 협대역 간섭환경에서 DS-CDMA 신호와 TDMA 신호의 주파수 공용 시스템에 적용할 때의 성능을 분석하였다.
DS-CDMA 시스템에서 다중 사용자간섭에 의한 성능 저하를 방지하기 위하여 비교적 구조가 간단하고, 성능이 우수한 병렬 간섭제거기가 이용된다. 본 논문에서는 병렬간섭제거기에 이용되는 기존 검파기의 파라미터의 최적화를 통하여 적응 병렬간섭제거기의 성능을 분석하고, 새로운 시험검파기인 HTNZ 검파방식을 제안한다. 적응 병렬간섭제거기는 기존의 부분 병렬간섭제거기에서 사용하는 고정된 값의 가중치를 NLMS 적응 알고리즘을 이용하여 적응적으로 계산하는 방법을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 제안하는 방법이 기존의 hard 검파방식에 비해 사용자 용량이 57% 증가하는 향상된 결과를 얻었다.
ITU-R 권고 P.1546의 전파전파 예측, 지리정보시스템, 신호-간섭(S-I) 평면에 기반하여 최소커플링손실을 적용한 무선시스템 간의 간섭분석 방법을 제시하며, 또한 임의의 안테나 패턴에 대해 간섭원과 피해 수신기 간의 방위각 및 앙각을 산출하는 국부좌표계를 도출하였다. 제시된 알고리즘의 확인을 위해 지도상의 면적 $80{\times}60[km^2]$ 갖는 실제 육지-바다 혼합지역의 지리정보를 취하였다. 가정한 주파수에 대해 지도상에 위치한 고정무선시스템 및 레이더의 전계강도와 경로윤곽 및 최대허용간섭레벨을 갖는 보호비를 산출하였으며, 간섭원의 방위각 및 앙각의 변화에 대해 피해 수신기의 간섭전력을 계산하였다. VHF 및 UHF 대역에서 개발된 간섭분석 방법론은 상용 또는 군용 무선시스템 간의 상호 운용성 및 양립성 평가에 실제로 적용될 수 있을 것으로 여겨진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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