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[국내논문] 실내 TVWS 무선통신을 위한 송신 전력 설정 실험에 관한 연구
A Study on Experiment of Transmission Power Assignment for Indoor TVWS Wireless Communication System 원문보기

한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 네트워크 및 서비스, v.38B no.10, 2013년, pp.851 - 860  

윤덕원 (숭실대학교 전자공학과 통신 및 신호처리 연구실) ,  장형민 (숭실대학교 정보통신공학과 통신 및 신호처리 연구실) ,  이원철 (숭실대학교 정보통신전자공학부 통신 및 신호처리 연구실)

초록
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전 세계적으로 디지털 TV 방송 서비스로의 전환에 대해 미래의 주파수 부족을 해결하기 위한 방안으로 우수한 전파 특성을 가진 TV 화이트 스페이스(White Space)에 대한 관심이 미국과 유럽을 중심으로 높아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 실내 환경에서 TV 화이트 스페이스 대역을 이용하는 TVBD(TV Band Device)의 송신기가 DTV(Digital TV) 수신기에 미치는 간섭에 대한 실측 실험을 수행하였으며, 이와 병행하여 SEAMCAT툴을 이용한 몬테카를로 모의실험을 통해 통계적 간섭확률을 산출함으로써 실측 실험 결과와 비교분석을 수행하였다. 본 실측실험 및 모의실험 과정에서 주어진 DTV 수신환경과 각각의 송신 파라미터들은 FCC에서 규정한 TVBD 송신 규격에 준하여 설정하였다. 이를 기반으로 실내 환경에서 DTV 수신기와 TVBD 송신기 간의 거리에 따른 최적 공존을 위한 TVBD 송신 전력을 산출하였으며, 결론적으로 두 시스템이 상호 양립 가능한 기술기준을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

To overcome a scarcity of radio resources to mobile broadband service, the usage of TV white space gains much attraction around the world. This paper carries out an interference analysis either by performing realistic experiments or by executing statistical Monte-Carlo simulation to exploit interfer...

주제어

#TV White Space   #TV Band Device   #Emission Mask   #Interference analysis   #Coexistence  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 절에서는 미국 내 모든 지역의 통신행정 감독 및 국제 통신을 관장하는 미국 연방통신위원회(Federal Communication Commission; FCC)의 TVWS 정책 개정 진행사항 및 FCC에서 제안된 TVBD 기기 종류와 TVBD 기술기준을 확인한다. 그리고 국내 TVBD 송신전력에 대한 기술기준 마련을 위한 국내 기술기준을 확인하고, FCC 규격 적용에 대한 문제점을 파악한다.
  • 본 절에서는 미국 내 모든 지역의 통신행정 감독 및 국제 통신을 관장하는 미국 연방통신위원회(Federal Communication Commission; FCC)의 TVWS 정책 개정 진행사항 및 FCC에서 제안된 TVBD 기기 종류와 TVBD 기술기준을 확인한다. 그리고 국내 TVBD 송신전력에 대한 기술기준 마련을 위한 국내 기술기준을 확인하고, FCC 규격 적용에 대한 문제점을 파악한다.
  • 본 논문에서는 빌딩 내 전파환경을 고려하여 DTV와 TVBD 간의 거리에 따른 간섭확률과 TVBD의 허용 가능한 송신전력을 산출한다. 그리고 DTV의 인접한 대역에 존재하는 TVBD신호의 송신전력을 가변적으로 변경하였을 때, DTV 수신기에서의 간섭 여부를 확인하고 간섭이 발생하는 순간의 TVBD 수신전력을 측정한다.
  • 실측 실험 결과와 표 6에서 정리한 모의실험 결과를 토대로 DTV 수신기와 TVBD 송신기 간 거리에 따라서 기존 FCC에서 명시한 인접채널의 개인/ 휴대용 기기가 기술기준보다 높은 TVBD 최대 송신전력을 사용하더라도 DTV에 영향을 주지 않는다는 사실을 확인하였다. 이러한 결과를 기반으로 본 논문에서는 허용 가능한 TVBD 송신전력을 산출하기 위한 방안으로서 고정된 3% 간섭확률 허용치를 적용하여 허용 가능한 TVBD 송신전력을 산출하였다. 그림 7은 몬테카를로 모의실험을 이용하여 DTV 수신기의 간섭확률을 3%로 고정시켰을 때, 사용가능한 TVBD 송신전력을 나타내었다.
  • 본 논문에서는 TV 화이트 스페이스 대역을 이용하는 TVBD 송신기와 DTV 수신기 간의 거리에 따라 상호 공존할 수 있는 기술기준을 확인하기 위하여 실측 실험과 측정된 결과의 검증 및 비교분석을 위한 몬테카를로 모의실험을 수행하였다. 실측 실험은 실내 환경에서 DTV 수신기와 TVBD 송신기간의 거리에 따른 간섭 여부를 실제 측정을 통하여 수신 상태를 확인하였으며, 거리에 따른 허용 가능한 TVBD의 송신 전력의 경계값을 파악하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TV 화이트 스페이스에 대한 관심이 미국과 유럽을 중심으로 높아지고 있는 이유는 무엇인가? 전 세계적으로 디지털 TV 방송 서비스로의 전환에 대해 미래의 주파수 부족을 해결하기 위한 방안으로 우수한 전파 특성을 가진 TV 화이트 스페이스(White Space)에 대한 관심이 미국과 유럽을 중심으로 높아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 실내 환경에서 TV 화이트 스페이스 대역을 이용하는 TVBD(TV Band Device)의 송신기가 DTV(Digital TV) 수신기에 미치는 간섭에 대한 실측 실험을 수행하였으며, 이와 병행하여 SEAMCAT툴을 이용한 몬테카를로 모의실험을 통해 통계적 간섭확률을 산출함으로써 실측 실험 결과와 비교분석을 수행하였다.
TV 화이트 스페이스란 무엇인가? 여기서 TV 화이트 스페이스란 DTV 방송대역인 2~51번(54MHz~698MHz) 중 방송국 간의 간섭을 방지하기 위하여 지역적으로 사용하지 않고 비워둔 주파수 대역을 의미한다. 이대역은 DTV 전환과 함께 사용 가능한 대역으로 방송과의 공존을 통해 이종무선 통신 서비스가 가능하다.
TV 화이트 스페이스의 특장점은? 여기서 TV 화이트 스페이스란 DTV 방송대역인 2~51번(54MHz~698MHz) 중 방송국 간의 간섭을 방지하기 위하여 지역적으로 사용하지 않고 비워둔 주파수 대역을 의미한다. 이대역은 DTV 전환과 함께 사용 가능한 대역으로 방송과의 공존을 통해 이종무선 통신 서비스가 가능하다. 또한 전파 특성이 우수하여 1GHz 이상 높은 주파수에 비하여 서비스 커버리지가 넓기 때문에 공공안전, 지역 정보제공 서비스, 슈퍼 와이-파이(Super Wi-Fi) 등 다양한 용도의 서비스를 제공할 수 있다.
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참고문헌 (11)

  1. S. Y. Lee, "Spectrum Sharing Technology and TVWS Policy Review," J. Korea Inform. Soc. Development Inst. (KISDI), vol. 22, no. 14, pp. 24-44, Aug. 2010. 

  2. Federal Communications Commission(FCC), "Mobile Broadband : The Benefits of Additional Spectrum," OBI Technical Paper Series, Oct. 2010. 

  3. M. Nekovee, "Impact of Cognitive Radio on Future Management of Spectrum," in Proc. IEEE CrownCom 2008, pp. 1-6, Singapore, May 2008. 

  4. Federal Communications Commission(FCC), Second Memorandum Opinion and Order, FCC 10-174, Sep. 2010. 

  5. Korea Communication Commission(KCC), "The Study of TVWS Utilization and Service Activation," KCC Technical Report, Dec. 2011. 

  6. G. E. Obregon and J. Zander, "Short range white space utilization in broadcast systems for indoor environments," in Proc. IEEE Symp. New Frontiers Dynamic Spectrum, pp. 1-6, Singapore, Apr. 2010. 

  7. Federal Communications Commission(FCC), Third Memorandum Opinion and Order, FCC 12-36, Apr. 2012. 

  8. Korea Communication Commission(KCC), "The Revision some of The Radio Equipment Rules(Draft)," Jan. 2012, www.kcc.go.kr 

  9. ITU-R, Method for point-to-area prediction for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz, ITU-R P.1546-3, Dec. 2007. 

  10. COST 231, Urban transmission loss models for mobile radio in the 900-and 1,800 MHz bands (Revision 2), COST 231 TD(90)119 Rev. 2, Sep. 1991. 

  11. J. Deloziere, A. Toury, and M. L. Devendec, "SEAMCAT User Manual," ERO, Feb. 2004. 

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