Earticle

본 논문은 TV 화이트 스페이스(TV white space) 대역에서 1차 우선 사용자인 DVB-T2(Digital Video Broadcasting - Second Generation Terrestrial) 차세대 유럽형 방송 서비스와 스펙트럼 인지 기능이 탑재된 IMT-Advanced LTE 기반 개인/휴대용 TVBD (TV Band Device) 무선기기와의 공존 가능성 파악을 위해 간섭분석을 수행하였다. 이를 위해 실제 유럽에서 적용되는 DVB-T2와 TVBD 각각에 대해 방사 및 블로킹 마스크, 안테나 높이 및 이득, 전송전력 및 대역폭, 송수신 링크에 대한 채널모델을 적용하였다. 이를 기반으로 DVB-T2의 인접채널에서 동작 가능한 TVBD 사용자의 허용가능 전송전력과 개수, 간섭환률 변화량에 대한 분석을 수행하였다. 또한 스펙트럼 인지 성능에 따른 허용가능 TVBD 총 개수의 변화량에 대해서도 분석을 수행하였다.

In this paper, we was performed the interference analysis to determine an optimal coexisting criteria for the european digital video broadcasting service (DVB-T2) and the IMT-advanced LTE based TV Band Device (TVBD). The TVBD was equipped with the spectrum cognition method. To this end, we set the various transmission parameters, that includes the emission and blocking mask, antenna height and gain, transmission power and bandwidth, channel model etc. Based on this parameters, we were calculated the allowable transmit power, the number of TVBD and the change in probability of interference for the TVBD user operating in the adjacent channels of the DVB-T2 user. Also this paper presents how many TVBD users can sharing with DVB-T2 for spectral cognition performance.

In cognitive radio networks, spectrum sensing is used to detect the spectral state of authorized users. In particular, upon detecting primary users (PUs) appearances, Secondary User (SU) vacates the channel and performs the spectrum handoff. In order to protect the PUs, interference constrains and reserved channel are considered. If the SU can’t find any idle channel after the whole spectrum sensing, it carries out spectrum handoff to the reserved channel. In addition, spectrum handoff delay is derived. The nonlinear constrained optimization problem for the presented approach is formulated. In special, the goal is to minimize the SU’s handoff delay while protecting the PU from the interference. Numerical results discuss the impact factors on the handoff delay. Lower interference constrains can not only protect the PUs, but also can provide the lower handoff delay for SUs.

This work investigates two important performance metrics of underlay cooperative cognitive radio (CR) networks: Interference cumulative distribution function of licensed users and outage probability of unlicensed users. These metrics are thoroughly analyzed in realistic operating conditions such as imperfect fading channel information and strict transmit power constraint, which satisfies interference power constraint and maximum transmit power constraint, over Nakagami-m fading channels. Novel closed-form expressions are derived and subsequently validated extensively through comparisons with respective results from computer simulations. The proposed expressions are rather long but straightforward to handle both analytically and numerically since they are expressed in terms of well known built-in functions. In addition, the offered results provide the following technical insights: i) Channel information imperfection degrades considerably the performance of both unlicensed network in terms of OP and licensed network in terms of interference levels; ii) underlay cooperative CR networks experience the outage saturation phenomenon; iii) the probability that the interference power constraint is satisfied is relatively low and depends significantly on the corresponding fading severity conditions as well as the channel estimation quality; iv) there exists a critical performance trade-off between unlicensed and licensed networks.

In this paper, an outage probability in the presence of Rayligh faded cochannel interference and Gaussian noise for cellular mobile telephone system is described. Our result is a computational formula that can be applied with or without Gaussian noise in Rayleigh faded cochannel interferences. Without Gaussian noise, the situation degenerates to usual case of the cochannel interferences. The result can be applied also in the presence of Gaussian noise with or without cochannel interference.

The burgeoning growth of real-time applications, such as interactive video and VoIP, places a heavy demand for a high data rate and guarantee of QoS from a network. This is being addressed by fourth generation networks such as Long-Term Evolution (LTE). But, the mobility of user equipment that needs to be handed over to a new evolved node base-station (eNB) while maintaining connectivity with high data rates poses a significant challenge that needs to be addressed. Handover (HO) normally takes place at cell borders, which normally suffers high interference. This inter-cell interference (ICI) can affect HO procedures, as well as reduce throughput. In this paper, soft frequency reuse (SFR) and multiple preparations (MP), so-called SFRAMP, are proposed to provide a seamless and fast handover with high throughput by keeping the ICI low. Simulation results using LTE-Sim show that the outage probability and delay are reduced by 24.4% and 11.9%, respectively, over the hard handover method - quite a significant result.

The detrimental effect of short-term fading and shadowing can be mitigated using microdiversity and macrodiversity systems, respectively. In this paper, implementation of selection combining at both micro and macro levels to improve system performance is analyzed. An assessment of the performance of such a system is carried out by considering the desired signal as Rician fading with lognormal shadowing and cochannel interference signal as Rayleigh fading superimposed over lognormal shadowing. The proposed analysis is complemented by various performance evaluation results, including the effects on overall system performance of fading severity, shadowing spreads and branch correlation existing at the base station, and correlation between base stations.

ISM(Industrial, Scientific, Medical)대역은 비면허 대역으로 일정한 출력 규제만 지키면 자유롭게 사용할 수 있다는 장점으로 인하여 육상 통신뿐만 아니라 해상 통신 영역까지 그 사용량이 급증하고 있다. 이에 어선 내에서 사용하는 전파응용설비 및 ISM대역을 사용하는 소출력무선기기 등과의 전파간섭 문제는 시스템의 안정성을 열화시킬 수 있는 요인이 되며, 선박상황을 고려하면 안전성과 직결되므로, 간과되지 말아야 한다. 따라서 ISM대역에서 사용되거나 사용될 무선설비의 간섭확률 분석은 필수적이다. 본 논문에서는 Monte-Carlo 방식을 기반으로 하는 SEAMCAT를 이용하여 거리 및 밀도에 따른 간섭 시나리오와 전파 간섭 simulation methodology를 제안하였으며, 해상에서 환경을 가정하여 다른 전파간섭을 배제하였다. 제안된 시나리오를 적용하여 13.56MHz ISM 대역의 거리 시나리오 시뮬레이션 결과 RFID는 4.7m 이상, 모형기기는 2.7m 이상의 동종 기기간 이격거리를 가질 경우 간섭 영향이 양호하였다. 밀도 시나리오 시뮬레이션 결과 RFID(${V_r}$)를 중심으로 간섭 영향권에 RFID와 모형기기가 각각 2개 이하, 모형기기(${V_r}$)를 중심으로 간섭 영향권에 모형기기 2개 이하, RFID 1개 이하로 사용될 경우 통신환경이 양호함을 알 수 있었다. 제안된 간섭 시나리오 및 시뮬레이션 기법은 향후 ISM대역의 규제 정책 및 간섭확률 분석에 기여할 것으로 기대된다.

현대 전자전에서는 통신 및 감시의 목적으로 무선 전파를 사용하는 다양한 장비들이 운용되고 있는데, 이러한 장비들이 동일한 대역에서 운용될 경우 서로 전파 간섭에 의한 영향을 줄 수 있다. L 대역의 경우 레이다 등의 다양한 전파 장비들이 운용 중이며, 동 대역에서 신규 전파 장비가 운용될 경우 기존 전파 장비들이 간섭원으로 작용하여 성능에 영향을 줄 수 있으므로 이런 간섭 영향에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 L 대역 간섭 환경에 대한 수학적 분석의 토대를 마련하기 위하여 실제 측정한 L 대역 전파 측정 데이터 중 특정 임계값 이상의 데이터를 활용하여 간섭 신호의 확률분포를 추정한다. 먼저 확률분포 후보군을 선정한 후 그 중 최근접 확률분포를 식별하여 제시한다. 본 연구 결과는 L 대역 간섭 환경의 수학적 접근을 위한 기초 자료로 활용이 기대된다.

In modern electronic warfare, a variety of devices are being operated in the fields for the purposes of communication and surveillance. Therefore, if such devices work in the same band, interference may occur and affect each other. Regarding L-band in which various devices including radar systems are operating, interference from existing devices may affect new ones in the band. In this paper, we estimate a probability distribution of the interference environment in L-band from the selected measurement data, which is fundamental for the mathematical analysis. After selecting the candidates of probability distribution, we suggest the best one from the group. The results of this study are expected to be utilized as fundamental data for the mathematical approach to the L-band interference environment.

저전력 블루투스(BLE) 기술을 IoT(Internet of Things) 응용에 적용하는 연구 개발이 이루어지고 있다. 이러한 응용 환경의 특징은 동일 공간에 많은 피코넷이 동작할 수 있다는 것이다. 따라서 동종 네트워크 간 간섭이 발생할 가능성이 크다. BLE 데이터 채널에서는 37 개의 주파수 채널 중에서 적응 주파수도약(AFH) 방식을 적용하여 주파수를 변경하면서 마스터와 슬레이브가 통신을 한다. 같은 공간에 다수의 BLE 피코넷이 동작하면 주파수 충돌이 발생할 위험이 있으며, 이로 인해 패킷오류가 발생한다. 본 논문에서는 동기가 맞추어지지 않은 다수의 BLE 피코넷 환경에서 데이터 채널에 대해 동일 주파수채널 간섭으로 인한 패킷충돌 확률을 분석하였다. Connection 주기 대 connection 이벤트 길이의 비율을 주요 파라미터로 하여 동시에 작동하는 BLE 피코넷의 수에 따른 패킷충돌 확률을 분석하였다. 분석 결과는 주어진 공간에서 BLE 기기를 소지한 사용자 수에 따라 원하는 패킷충돌 확률을 위한 connection 이벤트 관련 파라미터의 설정에 활용할 수 있다.

Research and development are being conducted to apply low-power Bluetooth (BLE) technology to IoT (Internet of Things) applications. The characteristic of this application environment is that many piconets can operate in the same space. Therefore, interference between homogeneous networks is likely to occur. In the BLE data channel, adaptive frequency hopping (AFH) scheme is used among the 37 frequency channels, and the master and the slave communicate while changing the carrier frequency. If there are multiple BLE piconets in the same space, there is a risk of frequency collision and packet errors will occur. In this paper, we analyze the packet collision probability due to cochannel interference in multiple asynchronous BLE piconet environments. Specifically, we analyzed packet collision probability according to the number of concurrently operating BLE piconets with the ratio of connection interval to connection event length as the main parameters. The analysis result can be used to set connection event related parameters for a desired packet collision probability according to the number of users having BLE devices in a given space.

본 논문에서는 다수의 간섭자로부터의 간섭 신호가 존재할 때 양방향 중계 네트워크의 불능 확률을 분석하였다. 양방향 중계 네트워크에서 한사용자는 다른 선택된 사용자와 세 단계로 통신한다. 제안된 네트워크에서 사용자 선택 기준을 제시하였으며 불능 확률을 수식적으로 유도하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안된 분석과 모의실험이 잘 일치함을 확인하였으며 유저 수와 간섭자의 수의 불능 확률에의 영향을 보였다.

This paper analyzes the outage performance of a two-way relay network in the presence of interference from multiple interferers. We investigate a two-way relay network where a single user communicates with a selected other user via a relay during three phases. We propose a user selection scheme and analyze an outage probability. Numerical results verify our analysis by comparison with computer simulation and show effects of the number of users and the number of interferers on its the outage probability.