WCDMA 시스템에서 Hybrid Interference Cancellation 기법을 적용한 다중사용자 검파기의 성능분석

서정욱,오창헌,장은영,조성준 한국정보통신학회 2002 한국정보통신학회논문지 Vol.6 No.2

본 논문에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 비동기(asynchronous) WCDMA(Wide-band CDMA) 시스템에 HIC(Hybrid Interference Cancellation) 기법의 MUD (Multi-User Detector)를 적용하여 Rayleigh 페이딩 채널에서 BER (Bit Error Rate) 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 구하였다. 이 결과를 감산형 간섭제거기법의 대표적인 방식인 SIC(Successive Interference Cancellation) 기법, PIC(Parallel Interference Cancellation) 기법의 BER(Bit Error Rate) 성능과 비교 분석하였다. 분석한 결과, 전송률이 높은 사용자들은 PIC 기법이나 HIC 기법을 사용하여 간섭을 제거하는 것이 효과적이고, 전송률 이 낮은 사용자들은 SIC 기법이나 HIC 기법을 사용하는 게 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 또한, 전송률에 의존하지 않고 모든 사용자의 성능을 고루 만족시키기 위해서는 HIC 구조를 사용하는 것이 효과적이었다. 그 이유로서는 페이딩 채널상의 이유에서 또는 원하는 서비스를 만족시키기 위해서 사용자가 전력을 높일지라도 HIC 기법에서는 전단에 사용하는 SIC에 의해 전력이 낮은 사용자들의 성능을 보장해주고 후단에 사용하는 PIC에 의해 SIC 과정에서 전력이 센 사용자가 받는, 전력이 약한 사용자로부터의 간섭이 효과적으로 제거되기 때문이다. In this paper, in order to know the effect of the interference, we have analyzed the BER (Bit Error Rate) performance of the MUD(Multi-User Detector) employing HIC(Hybrid Interference Cancellation) scheme for the asynchronous WCDMA system based on 3GPP(3rd Generation Partnership Project) Spec. through the In this paper, in order to know the effect of the interference, we have analyzed the BER (Bit Error Rate) performance of the MUD(Multi-User Detector) employing HIC(Hybrid Interference Cancellation) scheme for the asynchronous WCDMA system based on 3GPP(3rd Generation Partnership Project) Spec. through the computer simulation. we have assumed Rayleigh fading channel. And we have compared its BER performance with SIC's(Successive Interference Cancellation) and with PIC's(Parallel Interference Cancellation), which are the representative schemes in the subtractive interference cancellation. From the results, it is shown that PlC or HIC is effective for high data-rate users and SIC of HIC for low data-rate users to eliminate the interference. Regardless of the data rate, it is reasonable to use the HIC structure for WCDMA system to satisfy all of users' services. The reason is that the SIC scheme in front of HIC can guarantee the performance of low power users to cancel the serious interference caused by the high power users, while PIC in the rear of it can guarantee the performance of high power users to cancel the interference caused by the low power users.

사물인터넷 환경에서의 저전력 무선 신호 간섭 탐지 시스템

임상순 한국엔터프라이즈아키텍처학회 2018 정보기술아키텍처연구 Vol.15 No.2

802.15.4 compatible IoT devices suffer significant performance degradation due to signal interference from Wi-Fi and Bluetooth devices in the 2.4GHz ISM band. In order to efficiently mitigate signal interference from Wi-Fi and Bluetooth, it is important to identify the interfering sources and detect the pattern of interference. However, existing interference detection techniques have a problem in that the interference detection rate is low when a plurality of interference elements occur at the same time. In this paper, we propose a novel method to increase interference detection rate by collecting and analyzing wireless signals of surrounding environment by low power IoT devices in the environment where many Wi-Fi and Bluetooth devices operate. The proposed IoT interference detector classifies the types of interference by using the unsupervised learning technique in the presence of various kinds of radio interference. Based on various experimental results, we show the state of wireless signal interference in a general environment and proved that it can detect multiple signal interference at the same time when using the proposed interference detection technique. 2.4GHz의 ISM 밴드에서 동작하는 802.15.4 표준 기반 IoT 기기들은 같은 공간에 존재하는 Wi-Fi와 Bluetooth 장치로부터 발생하는 신호 간섭으로 인해 심각한 성능 저하를 겪는다. Wi-Fi, Bluetooth로부터 발생하는 신호 간섭을 효율적으로 완화시키기 위해서는 간섭을 일으키는 무선 기술을 특정하고 간섭의 패턴 탐지가 중요하다. 하지만, 현재 기존에 제안되었던 다양한 간섭 탐지 기술들은 여러 개의 간섭 요소들이 동시에 발생했을 때 간섭 탐지율이 낮아지는 문제가 있다. 본 논문에서는 다수의 Wi-Fi, Bluetooth 기기들이 동작하는 환경에서 802.15.4 표준 기반 IoT 기기들이 주변 환경의 무선 신호를 수집/분석하여 간섭 탐지율을 높이는 방법을 제안한다. 우리가 제안한 IoT 간섭 탐지기는 다양한 종류의 무선 간섭이 있을 때 Unsupervised learning 기법을 활용하여 간섭의 종류를 분류해낸다. 또한, Wi-Fi Access Point에서 주기적으로 전송하는 비콘 신호와 일반적인 데이터 트래픽을 분류하여 탐지할 수 있기 때문에 802.15.4 표준 기반 IoT 기기의 성능 향상을 위한 다양한 알고리즘 개발에 활용될 수 있다. 또한, 간섭에 의한 채널 점유율이 높은 채널들의 리스트를 관리하여 동적으로 IoT 기기의 이용 채널 변경과 연계하여 IoT 기기의 전송 효율성을 높일 수 있다. 본 논문에서는 다양한 실험 결과들을 바탕으로 일반적인 환경에서의 무선 신호 간섭 상태를 보여주고 제안한 간섭 탐지 기법을 활용했을 때 동시에 다수의 신호 간섭을 탐지할 수 있음을 증명하였다.

연구논문 : 정보통신망장애죄에서 장애의 의미 및 예비,음모에 대한 입법론

최호진 ( Ho Jin Choi ),백소연 ( So Yeon Baek ) 단국대학교 법학연구소 2015 법학논총 Vol.39 No.3

In information society where information technology is networked throughout society, the act of causing damage to computer system is a criminal act that can bring about a severe threat on information communication network, not simply a problem of the use of software function. In order to cause interference on the targeting system, attackers go through the structures of many stages from preparing attacks to implementing them, which involves various illegal acts. However, the existing criminal punishments do not reflect the structural characteristics of information communications network interference crime, and merely stipulate the behavior methods and results as elements of a crime; thus they are unable to appropriately regulate the actual criminal acts of information communications network interference. Therefore, by focusing on Distributed Denial of Service (DDoS), one of the most common attack techniques of information communications network interference crime, this research aims to present an analysis of the current criminal rules and problems of applicability, and a plan to increase the efficiency of regulation. To begin with, this research first divided the behavioral forms according to each stage of DDoS process in regards to when criminal standards intervene. Then it discussed the time at which the direct risk of infringement on information communications network-the benefit and protection of this crime? is admitted. Furthermore, in order to clarify the range of actual information communications network interference crime within the scope of criminal protection, this research reviews the meaning of ‘interference,’ which is the standard for classifying the actual and attempted crime. Next, the research discussed the applicability of information communications network interference crime (Information Network Law §48 ③), computer interference with business crime (Criminal Law §314 ②), and property damage crime (Criminal Law §366). Information communications network interference is a concept that includes damage on software and hardware, and it also refers to the cases of being unable to practically use information communications network, using it for other purposes, or deteriorated information processing function. However, when information communications network interference is interpreted by including the use of its function for other purposes and deteriorated function to expand the concept of interference, a problem that the punishment rules of this crime can be applied to a general and legal use of information network is raised. Therefore, in order to maintain the legitimacy of criminal intervention, this paper suggests an interpretation that the concept of interference should be limited to cases in which the integrity and availability of information communications network have been clearly infringed, considering the benefit and protection of this crime. The flaws of punishment for this crime appear when the characteristics of attack technique according to technological development are not considered. Recently, many information and communications network crimes occur in the form of DDoS, which attackers carry out by using remote-control botnets above a certain scale to attack. A botnet is an element that determines interference, the component result of this crime. Considering its development process and completed development, it is necessary to punish a botnet as its illegal purpose and the risk of infringement on information communications network can be admitted. This research presented a criminal legislative theory on botnet, by reviewing whether the components of botnet development fulfills the preparation·conspiracy crime.

간섭주요화를 적용한 D2D 유틸리티 함수 분석

오창윤 한국컴퓨터정보학회 2020 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.25 No.7

We consider the D2D utility optimization problem in the cellular system. More specifically, we develop a concave function decision rule which reduces the complexity of non-convex optimization problem. Typically, utility function, which is a function of the signal and the interference, is non-convex. In this paper, we analyze the utility function from the interference perspective. We introduce the ‘relative interference’ and the ‘interference majorization’. The relative interference captures the level of interference at D2D receiver’s perspective. The interference majorization approximates the interference by applying the major interference. Accordingly, we propose a concave function decision rule, and the corresponding convex optimization solution. Simulation results show that the utility function is concave when the relative interference is less than 0.1, which is a typical D2D usage scenario. We also show that the proposed convex optimization solution can be applied for such relative interference cases. 셀룰라 시스템에서 D2D 유틸리티 최적화 문제를 연구하도록 한다. 구체적으로, Non-Convex 최적화 문제의 복잡도를 완화하도록 해주는 오목함수 결정규칙을 제안하고자 한다. 일반적으로, 유틸리티 함수는 신호와 간섭의 함수이며, 해법이 복잡한 Non-Convex 형태를 가진다. 본 논문에서는 간단한 해법을 찾고자 유틸리티 함수를 간섭관점에서 분석한다. 먼저 D2D 수신단에서의 간섭레벨을 의미하는 ‘상대간섭’과 간섭을 주요간섭으로 간략화하는 ‘간섭주요화’를 수식적으로 정의한다. 정의한 간섭주요화를 바탕으로 간단한 해법의 기반이 되는 오목함수 결정규칙과 최적화 해법이 간단한 Convex Optimization 해법을 제안하도록 한다. 실험결과를 통하여 유틸리티 함수는D2D 적용시나리오에 해당하는 수치인 상대간섭 0.1 이하에서는 오목함수임을 확인하였다. 또한, 제안하는 Convex Optimization 해법은 상대간섭 수치 0.1 이하에서 적용이 가능함을 확인하였다.

부분대역 간섭 환경에서 초광대역 임펄스 무선 전송 시스템의 성능 분석

이양선,강희조,이권현 한국전자파학회 2002 한국전자파학회논문지 Vol.13 No.9

본 논문에서는 동일 주파수 대역을 사용하는 기존 시스템에 의한 간섭 환경에서 TH/UWB(Time Hopping/ Ultra Wideband 이하 Impulse Radio) 시스템의 성능을 분석하였다. 간섭 점유율이 0.1 이하인 경우는 5 GHz 대역에서 ISM 대역의 80 MHz 대역폭이나 802.113의 사용대역폭 20 MHz와 같은 IR 시스템에 비해 매우 협소한 대역을 사용하는 경우로써 향후 3.1 - 10.6 GHz 대역에서 공유되는 IR 시스템에서 간섭으로 영향을 미칠 경우를 상정하여 분석하였다. 결과에 의하면, 간섭 전력의 크기보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 변화가 크게 나타남을 알 수 있었다. 또한, 부분대역 간섭 환경에서는 펄스반복개수(Ns)를 증가시킴으로써 간섭 점유율이 큰(0.1이상) 협대역 간섭일수록 큰 폭의 성능 개선을 얻을 수 있었다. 그러나, 간섭 점유율이 적은(0.1이하) 협대역 간섭일 때는 시스템 성능에 거의 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 따라서, 정확한 간섭 점유율 추정을 통해 간섭의 대역폭 점유율에 따라 최적의 펄스반복개수를 설정하고 적정한 간섭억압기법을 적용함으로써 최상의 시스템 성능 및 전송효율을 얻을 수 있을 것이다. In this paper, Analyzed Performance of TH/UWB(Time Hopping/Ultra Wideband after Impulse Radio) system in interference environment by existing system that use same frequency band. In case interference fraction ratio is below 0.1, consider and analyzed in case influence through interference in IR system that is shared in 3.1 - 10.6 GHz band hereafter as case that use very small and narrow band than IR system such as 80 MHz bandwidth of ISM band or 802.1la's use bandwidth 20 MHz in 5 GHz band. According to result, we could know that Performance change according to possession band width of interference shows greatly than size of interference electric power. Also, interference fraction ratio is big (more than 0.1) narrowband interference in partial band interference environment, could get Performance improvement of big width increasing pulse repetition number. But, could know that do not influence hardly in system performance when interference fraction ratio is small (below 0.1) narrowband interference. Therefore, may receive the best system performance and transfer efficiency by set the most suitable pulse repetition number according to bandwidth fraction ratio of interference through correct interference fraction ratio estimation and apply proper interference suppression techniques.

이진 ZCD확산코드를 이용한 저간섭 CDMA시스템에 관한 연구

차재상 한국조명전기설비학회 2004 조명·전기설비학회논문지 Vol.18 No.4

본 논문에서는, 구내용 저간섭 무선통신설비용 시스템으로서 이진 2m(zero-correlation duration) 확산코드를 이용한 저간섭 CDMA(code division multiple access)시스템을 제시하였다. 이진 ZCD확산코드는 확산코드의 주기가 N인 경우 그 값이 4부터 2의 배수로 계속 확장이 가능하기 때문에 코드발생기의 구현이 용이함과 동시에 ZCD 특성을 가짐으로 인해서, CDMA무선통신 시스템을 구내용 무선설비로 사용할 경우에 발생되는 다중접속 및 다중 경로로 인한 간섭문제를 확산코딩기법을 이용하여 근원적으로 해결해주는 역할을 한다. 본 논문에서는 제안한 이진 ZCD확산코드기반의 구내용 저간섭 CDMA시스템의 간섭완화 성능을 확인하기 위하여, AWGN(additive white gaussian noise) 및 MAI(multiple access interference), MPI(multi path interference)와 같은 잡음 및 다양한 간섭 환경 하에서의 BER(bit error rate)특성을 정량적으로 분석하고, 모의실험을 통해 제안시스템의 간섭완화 능력을 입증하였다. In this paper, Interference-Cancelled CDMA system using binary ZCD spreading codes is introduced. Proposed Interference-Cancelled CDMA system can be usefully used for the intra-cellular Interference-Cancelled wireless communication systems. Binary ZCD spreading code sets have various sequence period and family sizes and the ZCD properties of them are very effective for Interference-cancelled CDMA Systems. In this paper, we mathematically analyzed the system performance of our proposed Interference-Cancelled CDMA system in the AWGN channel and various interference environments such as MAI and MPI. Furthermore, using the BER performance simulation we certify the available interference cancellation properties of the proposed system.

An Interference Analysis Method with Site-Specific Path Loss Model for Wireless Personal Area Network

Hyun Wook Moon,Sewoong Kwon,Jong Hyun Lee,Young Joong Yoon 한국전자파학회JEES 2010 Journal of Electromagnetic Engineering and Science Vol.10 No.4

In this paper, an interference analysis method with a site-specific path loss model for a wireless personal area network (WPAN) is proposed. The site-specific path loss model is based on geometrical optics and geometric probability to consider both site-specific radio propagation characteristics and a closed-form expression to obtain the mean interference from which the uniformly distributed multiple interferers are derived. Therefore, the proposed interference analysis method can achieve more computational simplicity than the Monte-Carlo (MC) simulation, which uses the ray-tracing (RT) technique. In addition, better accuracy than the conventional interference analysis model that uses stochastic method can also be achieved. To evaluate the proposed method, a signal to the interference-noise ratio with a mean interference concept for uniformly distributed interferers is calculated and compared in two simulation scenarios. As a result, the proposed method produces not only better matched results with the MC simulation using the RT technique than the conventional interference analysis model, but also simpler and faster calculation, which is due to the site-specific path loss model and closed-form expression for interference calculation.

Performance of RF Interference Reduction Module in Indoor and Outdoor Environments

고범준,홍헌진,정영준,강상기 한국인터넷방송통신학회 2023 International Journal of Internet, Broadcasting an Vol.15 No.4

In this paper, the results of experiments conducted in indoor wired and outdoor wireless environments to reduce the interference impact of 5G mobile communication on fixed satellite services using RF Interference Reduction Module (IRM) are presented. Test results for interference signals with a 100MHz bandwidth in a wired environment demonstrate that RF IRM can reduce interference by more than 20dB in a 100MHz bandwidth. The performance of RF IRM was also tested in the S-band wireless environments. In the S-band wireless environments with interference signals having a 20MHz bandwidth, RF IRM exhibits interference reduction performance of 12-15dB, for signals with a 50MHz bandwidth, it shows 10-12dB interference reduction, and for signals with a 100MHz bandwidth, it demonstrates 5-10dB interference reduction. This paper shows that RF IRM can be used not only within transceivers but also in wireless environments to mitigate interference.

이중 교신 위성 시나리오에서 인접 위성 간섭 제거 기법

박홍원(Hong Won Park),장윤선(Youn Seon Jang) 대한전자공학회 2020 전자공학회논문지 Vol.57 No.8

본 논문에서는 타겟 위성과 인접 위성이 각각 지정된 지상국 안테나로 영상 데이터를 전송하면서 상대의 지상국 수신 안테나의 방사 패턴 이내에 위치하는 이중 교신 위성 시나리오에서 인접 위성의 간섭 신호로 인한 타겟 위성의 수신기의 성능의 열화를 완화하는 방법을 연구하였다. 특히 타겟 위성과 인접 위성의 각도의 차이인 오프셋 각도가 상대 지상국 안테나의 방사 패턴의 첫 번째 널 지점(Null-point) 이내로 위치하면서 각 위성의 영상 데이터를 지상으로 전송하는 경우 타겟 위성의 수신기는 오프셋 각도에 의해 결정되는 상대 안테나 이득의 크기에 따라 성능이 크게 열화가 된다. 간섭 채널 환경이 발생하는 경우 일반적인 검출기는 원하는 신호와 간섭 신호를 가우시안으로 가정하고, 약한 간섭의 경우에는 간섭을 무시하고 신호를 검출하거나 혹은 강한 간섭의 경우에는 연속적으로 신호를 검출한 다음 수신 신호에서 간섭 신호를 반복적으로 제거하는 방식을 사용한다. 그러나 이러한 수신기들은 특정한 간섭 수준 또는 채널 상황에 따라서 높은 신호대잡음비의 상황에서도 성능이 포화가 되는 오류 마루가 발생한다. 오류 마루 개선을 위해 간섭 신호의 채널 정보와 신호 특성의 사전 인지를 가정할 경우 적용이 가능한 합동 최소 거리 기법을 적용하였다. 특히 안테나 방사 패턴의 수학적 모델링을 적용하여 오프셋 각도에 따른 간섭 크기가 계산되었고, 합동 최소 거리 검출기를 이용하여 다양한 채널 조건에서 간섭 성분을 완화하여 타겟 위성의 성능 개선 효과를 얻고자 하였다. 모의시험을 통해 간섭-인지(Interference-Aware) 검출기인 합동 최소 거리 검출기는 비록 간섭 신호가 겪는 채널 정보와 변조 정보의 필요 및 구현의 복잡도는 존재하지만 열악한 간섭 조건 하에서 수신 성능의 오류 마루가 발생하지 않고, 인접 위성으로부터의 간섭 신호의 영향을 줄여 수신기 성능을 개선시키는 결과를 확인하였다. This paper studies an adjacent satellite interference mitigation technique of the ground receiver for the target satellite in dual-contact LEO satellite scenario where two LEO satellites are closely positioned within the radiation pattern of each ground station antenna and transmitting its data simultaneously. Especially, when an offset angle defined as the angle difference between the target satellite and the adjacent satellite is within the 1st null-point of radiation pattern of the adjacent ground station antenna and the two satellites are transmitting their data to the each ground station antenna, the receiver for the target satellite shows severely degraded performance corresponding to the relative antenna gain depending on an offset angle of the adjacent satellite for the target ground station antenna. Under interference condition, the conventional detectors normally either ignore the interference and try to decode the received data directly or successively detect and then remove the interference, assuming that the wanted signal and the interference are Gaussian. However, those receivers may exhibit error floors even at high SNR over specific interference levels or channel conditions. Assuming a priori knowledge of the channel state of an adjacent satellite, the joint minimum-distance (JMD) detector is utilized to mitigate the interference in different channel conditions to enhance the error floor where the interference level was calculated using a mathematical model of an antenna radiation pattern. The simulation result shows that the joint MD detector can significantly reduce the effect of adjacent satellite interference thereby improving the performance even under severe interference conditions, although the JMD technique needs more information about the interference and are complicated to implement.

시각,청각적 방해가 시각-운동과제 수행 시 수행과 뇌 활성화에 미치는 영향

이건영 ( Gun Young Lee ),우민정 ( Min Jung Woo ),김우종 ( Woo Jong Kim ),김진구 ( Jin Gu Kim ) 경북대학교 중등교육연구소 2013 중등교육연구 Vol.61 No.3

본 연구의 목적은 시각-운동과제(visuo-motor task) 수행 시 외부로부터 주어지는 예상치 못한 시각·청각적 방해가 수행과 뇌 활성에 어떻게 영향을 미치는지를 조사하는 것이다. 피험자는 평균 24세의 남자 대학생 20명으로 선정하였다. 실험과제는 시각적 방해, 청각적 방해, 방해가 없는 조건에서 골프퍼팅을 하는 것으로, 각 조건마다 20회씩 총 60회 퍼팅을 실시하였다. 수행결과는 절대오차, 가변오차, 반경오차로 측정하였으며, 방해조건에 따른 수행의 차이는 나타나지 않았다. 뇌파는 중심열구(C3, C4) 영역과 측두엽(T3, T4) 영역에서 수집되었으며, 자극제시 1초 전부터 자극제시 시점과 자극제시 시점부터 자극제시 후 1초 동안의 알파파와 베타파 파워 값이 분석되었다. 뇌파분석 결과 중심열구에서 방해후의 알파 파워 값이 방해전보다 높게 나타났다. 이러한 차이는 방해가 없는 조건에서는 나타나지 않았다. 수행과 뇌파분석 결과를 종합하면, 시각적, 청각적 방해가 수행의 저하를 유발하지 않았으며, 이는 외부 환경의 영향을 최소화하기 위해 주의요구 수준이 높아졌기 때문으로 해석 할 수 있다. The purpose of the study is to investigate influence of visual and auditory interference on brain activity and perforamcne during visuo-motor task. Participants were twenty male undergraduate students whose mean age was 24 years. Sixty trials of golf putting consisted of 20 non-interference, 20 visual interference and 20 auditory interference. The order of these were counter-balanced. Performance of golf putting was evaluated by absolute error, variable error and radial error. The analysis of brain waves was conducted by calculated alpha and beta power of 1 second EEG prior and subsequent to stimuli presentation at C3, C4, T3, and T4. The analysis of alpha power at central regions revealed that alpha power after interference was higher than one before interference in both visual and auditory interference conditions. The difference was not observed in non-interference condition. Taken together, visual and auditory interference did not induce decline of performance. This result seems to be due to minimizing the effect of interference by increasing internal elaborations while rejecting environmental input.