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5 ㎓ 비면허대역 무선랜과의 상호공존을 위한 LTE 시스템의 채널접속방법에 관한 연구
엄중선(Jungsun Um),유성진(Sungjin Yoo),박승근(Seungkwon Park) 한국전자파학회 2015 한국전자파학회논문지 Vol.26 No.4
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 ㎓ 비면허대역으로 확장하기 위한 표준기술 개발을 시작하였다. 캐리어 집성기술을 기반으로 면허대역의 보조 캐리어로 5 ㎓ 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. With explosion of wireless traffic it is required to further investigate the technologies on acquiring available spectrum resources and on sharing frequency with existing users. In 3GPP, it is started to study on feasibility and functional requirement of LTE standard in order to extend cellular services offered on only licensed band to 5 ㎓ unlicensed band. Operating scenario on LTE in unlicensed band is focused on carrier aggregation with licensed band, and the coexistence with Wi-Fi services in 5 ㎓ band is concerned as a major requirement. For a single global solution framework for licensed assisted access to unlicensed spectrum, listen-before-talk(LBT) mechanism of European regulation for fair access to channel under the coexistence environments is currently examined in 3GPP. In this paper, we evaluate two types of LBT, frame based equipment and load based equipment, with considering LTE carrier aggregation feature and performances of file transferred time and throughput.
간섭부하 개념을 이용한 주파수 공동사용 기술의 성능비교 및 검증
이상준(Sangjoon Lee),엄중선(Jungsun Um),윤현구(Hyungoo Yoon),장병준(Byung-Jun Jang) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.3
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. In this paper, we proposed a concept of interference load to analyze the performance of spectrum sharing technologies in unlicensed frequency bands. The interference load can quantitatively compare the technical properties of various spectrum sharing technologies, such as frequency hopping(FH), duty cycle(DC), listen-before-talk(LBT). Therefore, it can help to evaluate whether a local regulation about spectrum sharing is reasonably established or not. In order to verify the suggested concept, we applied it to 2.4 GHz frequency bands. Also, we demonstrated a real-time test-bed. Two bit error rate(BER) curves for FH with 10 random channels and DC of 10 %, show such good agreement that our proposed concept is expected to be widely used to assess various spectrum sharing technologies.
국내 RFID/USN 주파수 대역의 Duty Cycle 기술기준 하에서 LoRa 기기의 성능 분석
윤현구(Hyungoo Yoon),엄중선(Jungsun Um),장병준(Byung-Jun Jang) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.2
본 논문에서는 국내 RFID/USN 주파수 대역의 Duty Cycle 기술기준 하에서 광역 IoT 망의 하나인 LoRa 기기의 성능분석 결과를 제시하고, LoRa 기술의 활성화를 위해 기술기준 개정이 필요함을 제안한다. 무선기기는 국가별로 전파법 및 무선설비규칙을 준수하여야 하므로 나라별로 기술기준이 다를 경우 그 성능에 차이가 있을 수 있다. 따라서 향후 IoT 기술의 발전을 위해서는 국내 기술기준에 따른 LoRa 기술의 성능의 한계를 아는 것은 매우 중요하다. 분석 결과, 국내 RFID/USN 주파수 대역의 Duty cycle 기술기준인 0.4초 이내로 데이터 송신을 마치도록 한 규정에 따라 단일 LoRa 기기의 성능이 크게 제한됨을 알 수 있었다. 이에 따라 LoRa IoT 망의 활성화를 위해서는 EU와 유사하도록 국내 Duty Cycle 기술기준을 개정할 필요가 있다고 판단된다. In this paper, we have shown the performance analysis results of the LoRa low power wide area network under duty cycle local regulation in Korean RFID/USN frequency band. Especially, we analyzed uplink throughput and data transmission time of a single LoRa end device. From the analysis results, duty cycle regulation, in which a data transmission should be ended within 0.4 second, limits the performance of LoRa network. Therefore, it is necessary to revise Korea"s duty cycle regulation referencing EU regulation in order to assess LoRa network in Korea.