• 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 If the channel is busy, packet transmission is withdrawn until another chance.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.

• 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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• 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.

• 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.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제27권5호
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• pp.17-23
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• 2016

LTE Licensed-Assisted Access(LAA)는 3GPP에서 진행되고 있는 비면허대역을 활용하여 LTE 시스템을 동작시키는 표준기술이다. LTE-LAA의 필요성과 표준의 진화 과정을 알아보고, Listen-Before-Talk(LBT) 등 핵심 표준기술들을 소개하였고, 특히, WiFi 등 기존의 비면허대역에서 동작하는 시스템과의 공정한 공존(fair coexistence)를 위해 어떠한 노력이 이루어졌는지를 중점적으로 살펴보았다. 마지막으로, 현재 3GPP 표준에서 논의되는 enhanced LAA를 통해 비면허대역을 활용하는 LTE 시스템 기술의 진화를 전망해 보았다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.58-64
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• 2008

본 논문에서는 industrial, scientific, medical (ISM) 대역의 효율적인 운용을 위해 간섭시나리오와 monte-carlo method 기반의 간섭분석 methodology를 제안하였다. 간섭시나리오는 거리와 밀도에 따른 시나리오로 구분되며, 희생원을 victim receiver (Vr), 간섭원을 interfering transmitter (It)로 정의한다. 간섭분석 시뮬레이션은 Vr의 간섭허용치를 만족하는 It의 간섭유효구간을 통해 얻어지는 유효간섭영역 내에서 It의 분포밀도에 따른 간섭 확률을 도출하게 된다. 제안된 간섭시나리오를 적용하여 2.4GHz ISM 대역에서 사용되는 대표적 무선설비인 WLAN (Vr)과 bluetooth (It)의 시뮬레이션 결과 간섭유효구간은 60~400m 이며, WLAN은 유효간섭영역에 존재하는 6개의 bluetooth와 간섭허용치를 만족하는 범위 내에서 운용될 수 있음을 확인하였다. 또한, 같은 조건에서 frequency hopping (FH) 통신방식을 사용하는 bluetooth에 cognitive radio(CR) 기술 기반의 listen before talk (LBT) 방식을 적용시 간섭 확률은 크게 감소하였다. 컴퓨터 시뮬레이션은 european radiocommunications office (ERO)에서 monte-carlo method를 기반으로 개발한 spectrum engineering advanced monte carlo analysis tool (SEAMCAT)을 사용하였다.

• 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.