• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2073-2085
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• 2012

Recently, the International Telecommunication Union allocated the 470-862 MHz band to the digital broadcasting (DB) service. Moreover, the 790-862 MHz sub-band will be allocated to the next-generation mobile system, known as the International Mobile Telecommunication - Advanced (IMT-A), and to the DB on a co-primary basis in the year 2015. Currently, two candidate technologies are available to represent the IMT-A system; the Mobile WiMAX and Long Term Evolution - Advanced (LTE-A). One of the main criteria of the IMT-A candidate is to not cause additional interference to the primary service (i.e., DB). In this paper, we address the spectrum sharing issue between the IMT-A candidates and the DB service. More precisely, we investigate the interference effect between the DB service and the mobile network, which could be either LTE-A or WiMAX. Our study proposes a spectrum sharing model to take into account the impact of interference and evaluates the spectrum sharing requirements such as frequency separation and separation distance. This model considers three spectrum sharing scenarios: co-channel, zero guard band, and adjacent channel. A statistical analysis is performed, by considering the interferer spectrum emission mask and victim receiver blocking techniques. The interference-to-noise ratio is used as an essential spectrum sharing criterion between the systems. The model considers the random distribution of the users, antenna heights, and the bandwidth effect as well as the deployment environment in order to achieve spectrum sharing. The results show that LTE-A is preferable to WiMAX in terms of having less interference impact on DB; this can eventually allow the operation of both services without performance degradation and thus will lead to efficient utilization of the radio spectrum.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9A호
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• pp.697-703
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• 2009

인지무선 통신장치(cognitive radio)는 일반적으로 일차 사용자(primary user)와의 간섭을 피하기 위해 어떠한 일차 사용자도 점유하고 있지 않은 주파수 자원을 활용한다. 그러나 비어있는 주파수 자원을 발견할 수 없을 경우, 인지무선 통신장치는 언더레이(underlay) 형태로 일차 사용자들과 주파수를 공유할 수 있으며, 이 때 스스로의 통신이 일차 사용자들에게 간섭을 미치지 않도록 전송 전력을 조절해야 한다. 본 논문은 셀룰라 네트워크의 상향링크 주파수 자원을 사용하는 언더레이 주파수 공유 방법을 제안한다. 셀룰라 네트워크의 범위 안에 존재하는 한쌍의 인지무선 통신장치들이 단방향 점대점(point-to-point) 통신 링크를 생성할 때 사용할 수 있는 전송 전력의 재한을 계산하고, 계산된 전송 전력을 적용할 수 있는 실용적인 상향 링크 공유 방안을 제시한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안된 상향 링크 공유 방안이 하향 링크 주파수 자원을 공유하는 것에 비해 인지무선 통신장치의 부담(overhead)을 줄일 뿐만 아니라 점대점 통신 링크의 수율(throughput) 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.831-840
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• 2013

본 논문에서는 주파수의 공동 사용을 위한 서비스 및 그 사회경제적 가치를 분석하였다. 이를 위해 주파수 공동 사용의 개념과 방식을 제시하고, 공동 사용 주파수의 사회경제적 가치분석을 위해 전문가 조사를 실시하였다. 국내에서 이용할 수 있는 1.4~4.5 GHz 대역에서 도출된 910 MHz의 후보 대역별로 적용 가능한 서비스의 경제적 가치와 사회적 파급 효과를 분석하였다. 이 분석 결과를 토대로 공동사용 주파수 대역에 적합한 주파수를 많이 필요로 하는 서비스로서, 이동 통신, WiFi(이동 통신 off-loading 포함), ASA, 공공서비스, M2M, smart home/factory 서비스를 제시하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권2호
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• pp.110-120
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• 2014

This article proposes a spectrum sharing method which can avoid the mutual interference in both primary and secondary systems. The two systems make them a priority to use two single-dimension orthogonal signals, the real and imaginary pulse amplitude modulation signals, if the primary system is not in outage with this use. A secondary transmitter is selected to be the primary relay and the active secondary source to perform this. This allows a simultaneous spectrum access without any mutual interference. Otherwise, the primary system attempts to use a full two-dimensional signal, the quadrature amplitude modulation signal. If there is no outage with respect to this use, the secondary spectrum access is not allowed. When both of the previous attempts fail, the secondary system is allowed to freely use the spectrum two whole time slots. The analysis and simulation are provided to analyze the outage performance and they validate the considerable improvement of the proposed method as compared to the conventional one.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.589-597
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• 2014

전파자원을 이용한 다양한 무선 서비스에 대한 급증하는 수요는 더 많은 주파수 자원의 확보를 요구한다. 그러나 주파수 자원의 희소성과 고대역 주파수 발굴의 어려움을 감안하면, 늘어나는 전파자원의 수요를 충족시킬 수 있는 유일한 방법은 기존 전파자원의 이용 효율을 극대화시키는 것이다. 이러한 상황에서, 전파자원에 대한 초과 수요를 해결하기 위한 다양한 주파수 공유 방안이 최근 활발히 논의되고 있다. 이와 더불어, 주파수 공유의 실효성 검증과 무선시스템의 성과 예측을 위해, 주파수 이용효율 측정의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 전파자원 이용효율의 합리적 측정 방법을 제안한다. 국제전기통신연합(ITU) 권고안을 토대로 전파자원 이용효율의 다양한 측정 방법을 고찰하고, 대기행렬모형을 이용한 전파 자원 이용효율 측정의 대안 모델을 제시한다. 이를 통해, 주파수 공유 시 전파자원의 이용효율이 어느 정도 증대되는지를 합리적으로 예측할 수 있다.

• 전자통신동향분석
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• 제33권3호
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• pp.1-10
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• 2018

This article presents spectrum sharing policy trends both overseas and domestically. The Federal Communications Commission recently adopted rules for the commercial use of a 150 MHz bandwidth at 3.55 to 3.7 GHz, which has been utilized for defense and satellite services. This frequency band for spectrum sharing is called the citizens broadband radio service (CBRS) band. In Europe, the related regimes for licensed shared access application at 2.3 to 2.4 GHz has been organized, and interface standardization for sharing frequency information has been completed. In Korea, efforts are being made to establish spectrum-sharing policies to improve the efficiency of the frequency utilization. This article also introduces both the IEEE 802 local area network/metropolitan area network and 3GPP standardization activities with regard to frequency sharing technologies. To effectively solve the spectrum-sharing problem in IEEE 802, standardization activities on the CBRS and the mid-band (3.7-24 GHz) are underway. 3GPP is currently developing the standardization of a licensed assisted access technology, which extends mobile communication services provided in the licensed band to unlicensed bands.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1549-1558
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• 2011

In this paper, we address the problem of bandwidth sharing among multiple primary users and multiple secondary users in a cognitive radio network. In cognitive radio networks, effective spectrum assignment for primary and secondary users is a challenge due to the available broad range of radio frequency spectrum as well as the requisition of harmonious coexistence of both users. To handle this problem, firstly, Bertrand game model is used to analyze a spectrum pricing in which multiple primary users emulate with each other to acquire maximal profit. After that, we employ Cournot game to model the spectrum sharing of secondary users to obtain optimal profit for each user also. Simulation results show that our scheme obtains optimal solution at Nash equilibrium.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권12호
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• pp.1707-1714
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• 2016

이 논문은 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)기반의 이종 네트워크에서 주파수 공존 방식에 따른 시스템 전체의 전송률을 분석한다. 특히, 시간 축 또는 주파수 축 기준으로 직교한 형태의 공존 방식과 비직교 방식의 공존 방식 간의 성능을 비교하였으며, 비직교 공존 방식에서 이종 네트워크의 주파수 공유 또는 겹침(overlapping)이 전체 전송률에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 실제 구현 환경을 고려하기 위해 송신단에 HPA(High Power Amplifier)의 nonlinear effect를 추가하여 이 HPA 파라미터에 따른 성능 분석을 하였으며 이에 따른 최적화된 이종 네트워크의 주파수 공존 전략을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1001-1008
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• 2010

본 논문에서는 해상무선통신환경에서 선박의 위치에 따라 속해있는 네크워크 운영자들 간의 장기간(long-term)의 우선순위(priority) 및 서비스 클래스간의 우선순위 등을 고려한 동적스펙트럼할당(DSA: Dynamic Spectrum Allocation) 알고리즘을 제안한다. 제안한 DSA 알고리즘은 네트워크 운영자간의 각기 다른 서비스 클래스의 트래픽 패턴에 대해서 동적으로 스펙트럼을 공유하고 할당하여, 기존의 고정 스펙트럼 할당방식에 비해 사용자들에게 요구하는 스펙트럼 대역폭을 충분히 제공할 수 있어 서비스 만족율을 향상시킴을 보였다. 따라서 제안한 알고리즘은 해상무선통신환경에서도 스펙트럼 공유와 동적 할당을 통한 운영이 가능함을 보여 육상의 유휴 스펙트럼 자원을 활용할 수 있음을 제시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.34-49
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• 2015

Market means of spectrum trading have been utilized as a vital method of spectrum sharing and access in future cognitive radio system. In this paper, we consider the spectrum trading with multiple primary carrier providers (PCP) leasing the spectrum to multiple secondary carrier providers (SCP) for a short period of time. Several factors including the price of the resource, duration of leasing, and the spectrum quality guides the proposed model. We formulate three trading policies based on the game theory for dynamic spectrum access in a LTE based cognitive radio system (CRS). In the first, we consider utility function based resource sharing (UFRS) without any knowledge of past transaction. In the second policy, each SCP deals with PCP using a non-cooperative resource sharing (NCRS) method which employs optimal strategy based on reinforcement learning. In variation of second policy, third policy adopts a Nash bargaining while incorporating a recommendation entity in resource sharing (RERS). The simulation results suggest overall increase in throughput while maintaining higher spectrum efficiency and fairness.