• 제목/요약/키워드: Backscatter Communications

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인지무선통신 기반의 이중 분류법 알고리즘을 적용한 백스케터 통신의 성능 (Performance of Backscatter Communications Using Two-Level Classification Algorithm Based on Cognitive Radio Sensor Networks)

  • 김도균;홍승관;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.52-57
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    • 2016
  • 백스케터 신호는 신호의 세기가 미약하여 신호 간섭과 채널 영향에 큰 영향을 받는다. 본 논문에서는 백스케터 통신을 위한 주파수 대역을 찾는 인지 무선 통신 시스템 기반의 이중 알고리즘을 제안한다. 이중 알고리즘은 유휴 채널과 에너지 효율에 대한 정보와 주파수 채널의 상태를 파악하여 최적의 주파수 채널을 제공한다. 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘을 적용한 백스케터 통신의 성능을 확인하고, 백스케터 통신에서 제안한 알고리즘의 성능향상을 입증한다.

게임이론 기반 백스케터 통신의 악의적인 간섭 회피를 위한 성능 분석 (Performance Analysis for Malicious Interference Avoidance of Backscatter Communications Based on Game Theory)

  • 홍승관;황유민;선영규;신요안;김동인;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.100-105
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    • 2017
  • 이 논문에서는 백스케터 통신에서 악의적인 간섭이 존재할 때, 게임이론을 적용하여 간섭으로부터 회피하고 통신의 성능 최적화를 통한 성능 분석에 관한 내용을 다룬다. 백스케터 통신을 원신호원을 반사하여, 백스케터 신호를 전송하기 때문에 악의적인 간섭에 취약하게 된다. 이를 해결하기 위해 리더-펄로워 관계인 스텔켈베르그 게임이론을 적용하며, 라그랑지안 승수 방법을 통해 최적화를 수행한다. 또한, 네쉬 게임이론과 스텔켈베르그 두 가지 게임이론을 백스케터 통신에 적용하고 적용된 게임이론에 따른 백스케터 통신의 간섭 회피 성능을 비교 분석을 수행한다. 본 논문의 시뮬레이션을 통해 스텔켈베르그 게임이론이 악의적인 간섭 회피에서 더 나은 성능을 보임을 증명하고, 백스케터의 통신 최적의 성능과 스텔켈베르그 게임 균형을 확인한다.

안테나 스위칭을 위한 에너지 검파 기반의 백스캐터 신호 검출 기법 (A Scheme for Energy Detection Based Backscatter Signal Detection for Switching Antenna)

  • 심이삭;황유민;이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.18-22
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    • 2016
  • 본 논문에서는 백스캐터 통신 주파수의 검파한 에너지의 평균을 이용하여 신호를 판단하는 법을 제안한다. Bistatic scatter radio 구조에 해당 모델을 적용시켜 Radio Frequency(RF) 에너지 하베스팅을 수행한다. RF 에너지 전송 시 태그가 모든 RF 신호를 하나의 Frequency Shift Keying(FSK) 대역폭으로 모두 반사하여, 수신기에서 하베스팅 신호와 백스캐터 신호의 차이를 판별할 수 있게 된다. 수신기는 이를 이용해 최적의 안테나 선택을 할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 적절한 파라미터 설정을 통해 효과적으로 신호를 검출할 수 있는 것을 확인하였다.

무선전력 통신네트워크를 위한 Backscatter 통신 (Backscatter Communication for Wireless-Powered Communication Networks)

  • 최신혁;김동인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권10호
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    • pp.1900-1911
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    • 2015
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 환경에서 전력의 제약이 있는 센서들의 장거리통신을 가능케 하는 backscatter 통신에 대해 소개하고, 이를 접목해 무선전력 통신네트워크(wireless-powered communication networks, WPCN)의 doubly near-far 문제를 해결하는 방안을 논의한다. Backscatter에 기반한 WPCN에서 유저들은 하이브리드 엑세스 지점으로부터 전송되는 신호와 반송파 송신기로부터 전송되는 반송파 신호로부터 에너지를 수집한 후, 주파수 편이 변조를 이용한 반송파 신호의 반사를 통해 정보를 전송하게 된다. 위의 통신환경에서 energy-free 조건과 신호대 잡음비 outage 영역을 정의한다. 또한 본 논문에서는 에너지 수집과 정보 전송을 위한 최적의 시간 할당 방법을 제안하고, 이를 통해 시스템 전체의 정보전송 효율을 최대화할 수 있는 backscatter 기반의 수집 후 전송 프로토콜을 설계한다. 실험결과를 통해 제안한 backscatter 기법이 종래의 WPCN에 비해 광범위한 서비스 영역과 축소된 신호대 잡음비 outage 영역을 갖는 것을 보였고, 정보전송 효율을 최대화할 수 있음을 보였다.

스펙트럼 센싱을 적용한 인지 무선 기반 백스케터 네트워크의 주파수 선택 기법 (Frequency Selection Methods in RF-Powered Backscatter Cognitive Radio Networks with Spectrum Sensing)

  • 홍승관;이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.98-102
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    • 2017
  • 이 논문에서는 백스케터 통신에 기반한 무선 센서인 보조 사용자의 성능을 향상시키기 위해 인지 무선 기반 백스케터 네트워크를 연구한다. 제안 된 모델에서, 캐리어 이미터를 추가하고 스펙트럼 센싱 정보를 활용하기 위해 이중감쇄를 피하는 것을 고려한다. 기본 채널이 사용 중일 때 보조 사용자는 Hybrid-Access Point(H-AP)와 캐리어 이미터를 통해 채널에서 RF 에너지를 수집 할 수 있다. 채널이 유휴 상태가 되면 보조 사용자는 수확된 에너지를 사용하여 무선 센서를 작동시키고 스펙트럼 센싱 후, 캐리어 이미터를 통해 백스케터 통신을 수행한다. 따라서 우리는 다수의 태그가 존재하는 벡스케터 채널을 deterministic과 멀티소스 요소로 수학적 모델링한다. 제안한 통신 환경에서 WiFi 신호를 활용한 벡스케터 통신의 BER 성능을 보인다.

RF 에너지 하베스팅 네트워크를 위한 Backscatter 통신 기반의 다중 태그 빔포밍 기법 (Multi-Tag Beamforming Scheme Based on Backscatter Communication for RF Energy Harvesting Networks)

  • 홍승관;황유민;이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.60-64
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    • 2016
  • 본 논문에서는 multi-tag를 사용하는 backscatter communication에 MIMO beamforming 기술을 적용하여, 수신신호의 BER과 energy harvesting을 효율을 증대시키고자 한다. multi-tag와 Hybrid-AP(H-AP) 사이의 communication을 통해 기본 채널 정보를 얻었으며, 얻은 채널정보를 이용하여, Spatial Channel Model(SCM)의 전송 시나리오에 맞는 파라미터를 설정하고 SCM 채널을 생성하였다. 그리고 MIMO Beamforming 기술을 이용하여, H-AP는 각 tag에 SINR을 올리기 위한 optimal power를 갖는 신호를 보낸다. tag에서는 optimal power를 갖는 신호를 수신하여 backscatter communication을 수행하고, receiver에서는 multi-tag가 보내는 backscatter 신호를 수신하여 time switching 기법으로 Energy harvesting을 수행한다. 따라서 Receiver에서 energy harvesting 효율과 backscatter 신호의 BER 성능 향상을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

채널 센싱 기반의 무전원 백스케터 센서 네트워크의 성능 (Performance of Battery-less Backscatter Sensor Networks Based on Good Channel Sensing)

  • 홍승관;심이삭;황유민;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.6-11
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    • 2016
  • 본 논문은 무전원의 백스케터 통신이 결합된 RF 에너지 하비스팅 시스템에서 주파수 자원의 효율을 높이기 위한 스펙트럼 센싱 알고리즘을 연구했다. 송신기 측에 스팩트럼 센싱 알고리즘을 이용해서 유휴주파수 대역을 찾고, 찾은 유휴주파수 대역 중에서 페이딩 영향이 적은 채널을 선택한다. 알고리즘을 적용한 송신기는 페이딩의 영향이 적은 신호를 송신하여, 수신측에서 수신신호의 간섭을 완화시키고, 수신신호강도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 백스케터 통신이 결합된 RF 에너지 하비스팅에 스팩트럼 센싱 알고리즘이 적용된 송신기를 사용하고, 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 백스케터 통신의 BER과 수신거리별 수신세기, 그리고 RF 에너지 하비스팅의 성능이 이전보다 향상하는 것을 확인하였다.

EPCglobal Gen-2 RFID 시스템 태그와 리더간의 무선 전송 방식 성능 분석 (Performance Analysis of Wireless Communications between Tag and Reader in EPCglobal Gen-2 RFID System)

  • 윤희석;마나르모하이센;장경희;배지훈;최길영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1047-1056
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    • 2007
  • 본 논문에서는 모의 실험을 통하여 EPCglobal Gen-2의 리더와 태그간 상 하향 링크에서의 부호화, 변조 방식, 시간 동기 및 주파수 동기, 그리고 preamble등의 규격에 대한 성능을 분석한다. 리더에서 태그로의 통신에서 사용되는 부호화 및 변조 방식에 의한 파형의 적합성을 확인하고, 태그에서 리더로의 통신에 사용되는 부호화 방식과 backscatter 변조 방식을 설명하며, backscatter 변조된 FM0 code의 BER 성능을 모의 실험을 통해 확인한다. 또한, 하향 및 상향 링크에서의 주파수, 시간 동기 및 preamble과 frame 동기의 필요성 및 역할에 대해 설명하고, 상향 링크 preamble의 정확한 검출 확률에 대한 모의 실험을 통하여 13 dB $E_b/N_0$에서 preamble의 detection 확률이 거의 1에 근접함을 확인한다.

Sharing Information for Event Analysis over the Wide Internet

  • Nagao, Masahiro;Koide, Kazuhide;Satoh, Akihiro;Keeni, Glenn Mansfield;Shiratori, Norio
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권4호
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    • pp.382-394
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    • 2010
  • Cross-domain event information sharing is a topic of great interest in the area of event based network management. In this work we use data sets which represent actual attacks in the operational Internet. We analyze the data sets to understand the dynamics of the attacks and then go onto show the effectiveness of sharing incident related information to contain these attacks. We describe universal data acquisition system for event based management (UniDAS), a novel system for secure and automated cross-domain event information sharing. The system uses a generic, structured data format based on a standardized incident object description and exchange format (IODEF). IODEF is an XML-based extensible data format for security incident information exchange. We propose a simple and effective security model for IODEF and apply it to the secure and automated generic event information sharing system UniDAS. We present the system we have developed and evaluate its effectiveness.

UHF 대역 RFID 리더들의 충돌을 제거하기 위한 중앙 중재 방법 (A Centralized Arbitration Scheme to Avoid Collisions of UHF Band RFID Readers)

  • 배성우;류원상;안시영;양정규;김윤호;김준형;오하령;성영락;박준석
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.99-112
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    • 2008
  • UHF 대역 수동형 RFID 시스템은 860~960 MHz 대역에서 리더와 태그가 역산란 변조 방식을 이용하여 통신한다. 따라서 다수의 리더와 태그가 동시에 존재하는 환경에서는 리더 신호 간에 간섭이 발생하고 원활한 통신이 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 충돌 문제를 해결하기 위해 중재기를 사용한 중앙 중재 방법을 제안하고 제안된 방법의 성능을 평가하기 위하여 시스템을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션은 완료시간, 이용도, 응답시간으로 평가하고, 제시한 중재 방법이 만족스러운 성능을 보임을 확인하였다.

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