• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권7B호
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• pp.706-718
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• 2002

In bluetooth system, there are two kinds of interference. One is the frequency static interference, for example 802.11 direct sequence, the interferer uses fixed frequency band. Another is frequency dynamic interference, for example other piconets or 802.11 frequency hopping, the interferer uses dynamic frequency channel and cant be estimated. In this paper we introduce a novel solution of hybrid method of Listen-Before-Talk (LBT) and Adaptive Frequency Hopping (AFH) to address the coexistence of bluetooth and Direct Sequence of wireless local area network (WLAN). Before any bluetooth packet transmission, in the turn around time of the current slot, both the sender and receiver sense the channel whether there is any transmission going on or not. If the channel is busy, packet transmission is withdrawn until another chance. This is the LBT in Bluetooth. Because of asymmetry sense ability of WLAN and bluetooth, AFH is introduced to combat the left front-edge packet collisions. In monitor period of AFH, LBT is performed to label the channels with static interference. Then, all the labeled noisy channels are not used in the followed bluetooth frequency hopping. In this way, both the frequency dynamic and frequency static interference are effectively mitigated. We evaluate the solution through packet collision analysis and a detail realistic simulation with IP traffic. It turns out that the hybrid method can combat both the frequency dynamic and frequency static interference. The packet collision analysis shows it almost doubles the maximal system aggregate throughput. The realistic simulation shows it has the least packet loss.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.473-476
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• 2007

본 논문에서는 LBT(Listen Before Talk) 방식을 사용하는 ZigBee와 FH(Frequency Hopping) 방식을 사용하는 DCP, RFID, Bluetooth 등의 소출력 무선기기가 공유주파수대역에 공존할 경우 요구되는 적정 채널수를 산출하고 전체 공유주파수대역폭 산출법을 제시하였다. 한정된 주파수 대역에서 LBT 및 FH 방식을 사용하는 총 User 수가 포용되는 공유주파수대역폭 산출은 중요한 작업이다. 소출력 무선기기 시스템의 간섭 회피 기술로 사용되는 FH 방식과 LBT 방식에 대기행렬이론(Queueing Theory)을 적용하였으며, 주위의 전파환경을 감지하여 유휴 주파수대역을 찾아 데이터전송을 시도하는 LBT 방식은 random하게 주파수채널을 이동하며 통신을 시도하는 FH 방식과는 구별된다. 채널수 별 User의 통신시도 시간간격을 통계적으로 처리하여 Throughput을 분석한 결과, Throughput 70% 조건에서 FH 방식과 LBT 방식을 사용하는 250mW 소출력 무선기기들이 공존하는 공유주파수대역의 적정 채널수는 30개를 가지며, 전체 공유주파수대역폭은 채널수에 채널당 대역폭의 곱으로 산출이 가능하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.783-788
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• 2016

본 논문은 비면허대역을 위한 LTE 통신 기술인 LAA(Licensed Assisted Access)가 복수의 주파수 채널을 사용해 하향링크 전송을 수행하기 위한 액세스 기법을 설명하고, 액세스 기법의 세부 동작 설계에 따른 Wi-Fi와의 공존 특성 및 각 통신 기술의 성능 변화를 시뮬레이션을 통해 보인다. 이를 위해 LAA의 채널 본딩 규칙 적용 여부, LBT(Listen Before Talk)를 수행하는 채널, LBT 채널을 동적으로 변경 시 CW(Contention Window)의 설정방법, 그리고 Wi-Fi의 대역폭 설정 방식과 CW 조절 방식을 고려한다. 각 요소를 변경하였을 때 상호 간의 성능 변동 경향을 확인하고, 이를 통해 두 기술의 공존을 위해 다양한 요소가 복합적으로 고려되어야 함을 보인다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.351-354
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• 2008

유비쿼터스 네트워크의 실현을 위하여 다양한 연구가 진행되면, CR (Cognitive Radio) 구성의 연구는 주파수 자원의 효율적인 활용에 관한 연구를 부각시키고 있다. 또한, CR 적용형 소출력 무선기기의 활용에 따른 공유주파수대역의 소요대역폭에 대한 논의와 공통으로 사용하는 주파수 대역 내에서 혼용되는 통신기기들의 user 수를 만족하는 총 소요대역폭 산출은 더불어 중요한 작업이 되었다. 공통으로 사용하는 주파수 대역의 총 소요대역폭 산출은 소출력 무선기기의 간섭 회피 기술로 사용되는 Frequency Hopping (FH) 및 Listen Before Talk (LBT) 방식이 고려되어야 한다. 본 논문에서는 Cognitive Radio (CR) 기반의 LBT 방식을 사용하는 ZigBee와 FH 방식을 사용하는 DCP, RFID, Bluetooth 등의 소출력 무선기기가 공통으로 사용하는 주파수 대역에 공존할 경우를 가정하고, 대기행렬이론 (Queuing Theory)을 적용하여 소요대역폭 산출을 수행했다. 채널수 별 user의 통신시도에 따른 throughput을 분석한 결과, throughput 84% 이상의 조건에서 FH 및 LBT 방식을 사용하는 250mW 소출력 무선기기들이 공존하는 공유주파수대역의 적정 채널수는 35개를 가지며, 총 소요대역폭은 채널수와 채널대역폭의 곱으로 산출이 가능함을 보였다. 이러한 접근방법은 다른 통신시스템의 소요대역폭 산출에도 유용할 것이다.

• ETRI Journal
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• 제38권5호
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• pp.952-961
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• 2016

In this paper, we study a spectrum sharing network (SSN) where a spectrum sharing device (SSD) coexists with multiple wireless communication systems (WCSs) in the same channel. The SSD can operate with either a duty cycle (DC) channel access mechanism or a listen-before-talk (LBT) channel access mechanism, whereas WCSs operate with an LBT mechanism. An opportunistic channel selection scheme for the SSD in the SSN is first proposed to minimize the outage probability. The optimal data transmission time for the DC-based SSD is derived to further improve the outage probability. We also derive the exact and closed-form outage probability of the proposed channel selection in the SSN by assuming that the number of WCSs operating in each channel is uniformly distributed. The simulation results show that the proposed channel selection scheme outperforms other channel selection schemes. It was also observed that a DC-based SSD with an optimal data transmission time provides a better outage performance than an LBT-based SSD. As the number of available channels increases, the channel selection scheme plays an important role in minimizing the outage probability of the SSNs.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권4호
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• pp.46-55
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• 2009

RFID 환경에서 근접한 거리에 위치한 리더들이 동시에 동일 채널 또는 인접 채널을 사용할 경우 리더들 간 간섭을 일으키게 되는데 이를 리더 충돌이라 한다. 리더 충돌로 인해 리더의 명령이 태그에게 전송되지 않거나, 리더에 대해 태그가 응답할 수 없게 된다. 리더 충돌을 줄이기 위해 리더 충돌 방지 기법에 관한 연구가 이루어지고 있으며, ETSI에서는 다중 채널 환경에서 Listen-Before-Talk(LBT) 방식을 제안하고 있다. 그러나 이 방식에서는 채널 상황에 대한 고려 없이 채널을 임의로 선택하고, 채널 호핑을 수행한다. 또한, 채널을 점유하기 위해 여러 리더가 기다리는 경우 동시에 채널 상태를 확인하게 되어 리더 충돌을 효과적으로 줄이지 못한다. 본 논문에서는 다중 채널 환경을 고려한 LBT 방식을 기반으로 하되, 위 단점들을 보안한 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 채널 센싱 랜덤 백오프를 사용하고, 효율적인 채널 호핑을 위해 채널 혼잡을 추정하는 기법을 제안하여 채널 호핑 여부를 판단한다. OPNET시뮬레이터를 통해 희소 리더 환경 및 밀집 리더 환경에서 제안하는 알고리즘의 우수성을 확인하고 검증한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권4호
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• pp.53-63
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• 2008

인접한 RFID 리더가 동시에 같은 채널을 사용할 경우 리더간에 충돌이 발생한다. RFID가 밀집된 상황에서는 채널수가 많다고 하더라도 RFID 리더간에 채널접근을 적절히 제어하지 않을 경우 RFID 리더간의 잦은 충돌로 인해 성능을 보장할 수 없다. 기존에 사용되는 리더 충돌 방지 기법인 FH(Frequency Hopping) 및 LBT(Listen Before Talk) 방식의 경우 채널수가 많은 환경에서 효율적으로 채널을 할당하는 메커니즘을 갖고 있지 않기 때문에 동시에 다채널, 밀집리더 환경에서는 성능을 보장할 수 없는 문제가 있다. 본 논문에서는 밀집 리더 환경에서 리더 충돌 문제를 개선할 수 있는 확률적 채널 호핑 알고리즘을 제안한다. 확률적 채널 호핑 알고리즘은 채널을 점유하기 전 LBT 방식을 기반으로 랜덤 백오프를 사용함으로써 여러 리더가 경쟁할 경우 발생하는 충돌을 줄여준다. 또한, LBT 과정에서 타 채널로 호핑하는 확률을 리더의 밀집도 및 채널의 사용률을 반영하여 적응적으로 할당함으로써 채널 이용률을 높인다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘이 기존의 방법에 비해 우수함을 보인다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.481-484
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• 2007

무선통신이 생활의 거의 모든 부분에서 이루어지는 현재의 Ubiquitous 사회에서 가장 크게 부각되고 있는 문제점이 주파수의 부족이다. 주파수의 효율적인 사용 방안의 하나로 다른 종류의 무선통신기술들을 임의의 대역에서 함께 사용하고자 하는 공유 주파수 대역의 개념이 제시되었다. 공유 주파수 대역이 실현되면 임의의 대역에서 간섭회피기술인 FH와 LBT시스템의 공존은 피할 수 없을 것으로 예상된다. 본 논문에서는 공유 주파수 대역에서 채널수별로 사용자수에 따라 서비스를 받는 사용자 수의 throughput을 분석한 FH와 LBT시스템의 통신효율에 대하여 연구하였다. 임의의 주파수대역에서 FH와 LBT시스템이 같이 사용될 경우에 LBT시스템의 우수한 채널점유능력 때문에 FH시스템의 통신효율이 저하되는 문제점이 발생함을 확인하였다. LBT시스템의 파라미터 중 동 채널사용 시 지연시간을 늘려주거나, 채널점유시간을 줄여주는 방법으로 FH시스템의 통신효율이 현저하게 감소하는 문제점을 해결할 수 있을 것으로 전망된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.374-380
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• 2015

무선 트래픽이 급증함에 따라 활용 가능한 주파수 자원을 확보하고, 기존 사용자와 공동으로 주파수를 사용하기 위한 상호공존 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 이동통신 무선접속표준을 제정하는 3GPP에서도 면허대역에서 제공되던 이동통신시비스를 5 GHz 비면허대역으로 확장하기 위한 표준기술 개발을 시작하였다. 캐리어 집성기술을 기반으로 면허대역의 보조 캐리어로 5 GHz 대역을 활용하는 시나리오를 가정하고 있으며, 기존 Wi-Fi 시스템과 상호공존할 수 있는 기술개발이 핵심 요구사항으로 정의되었다. 3GPP에서는 각국의 기술기준을 모두 만족할 수 있는 단일 기술개발을 목표로 삼고 있으므로, 현재 유럽 기술기준의 Listen-Before-Talk 기반 Frame based Equipment와 Load based Equipment 채널접속방법을 Wi-Fi와 주파수 자원을 공유하기 위한 기술로 우선 검토하고 있다. 본 논문에서는 두 가지 방식에 대하여 설명하고, 비면허대역 LTE 표준에 적용하는 경우, 구현 및 표준관점에서의 고려할 사항을 정의하고 있다. 또한, 세 가지 동작 시나리오에서 파일전달지연시간과 전송률의 성능지표로 두 방식의 성능을 비교 분석한다.