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WPAN 간섭원에 의한 MIMO-OFDM WLAN의 성능 열화 분석을 위한 실시간 주파수 간섭 분석 시스템
Real-Time Frequency Interference Analysis System for Performance Degradation Analysis of MIMO-OFDM WLAN Due to WPAN Interferer 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.27 no.1, 2016년, pp.88 - 91  

윤현구 (명지전문대학 컴퓨터전자과) ,  박진수 (국민대학교 전자공학과) ,  장병준 (국민대학교 전자공학과)

초록
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본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 주파수 간섭원에 의한 MIMO(Multi Input Multi Output)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) WLAN(Wireless Local Area Network)의 성능 열화를 분석하기 위해 LabVIEW와 USRP (Universal Software Radio Peripheral)를 이용한 실시간 주파수 간섭 분석 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 간섭원과 피간섭원을 각각 소프트웨어로 구현하고, USRP와 연결하여 실제 시스템과 유사한 2.4 GHz 대역의 송신신호를 발생시킨 후, 피간섭원의 수신과정에 잡음신호 및 간섭신호와 결합하여, 주파수 공동사용에 따른 MIMO 시스템BER(Bit Error Rate)을 분석하는 방식이다. 분석 결과, 이론값과 거의 일치하는 결과를 보여 제안한 시스템의 타당성을 입증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we have proposed the frequency interference analysis system using both LabVIEW and Universal Software Radio Peripheral(USRP) for performance degradation analysis of Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing(MIMO-OFDM) Wireless Local Area Network(WLAN) due to ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 논문에서는 기존의 주파수간섭 분석 방법 단점을 극복할 수 있도록 LabVIEW와 USRP(Universal Software Radio Peripheral) 보드를 이용한 실시간 주파수 간섭 분석 시스템을 제안하였다. 제안한 주파수 간섭 분석 시스템은 간섭원 및 피간섭원을 소프트웨어로 구현하고, USRP를 이용하여 실제 신호를 송수신하는 과정에서 주파수 관점 및 공간적인 관점에서의 간섭에 의한 영향을 분석할 수 있는 방식이다[3].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하드웨어에 기반을 둔 간섭분석의 장단점은 무엇인가? 대다수의 간섭분석 방법은 주로 시뮬레이션에 기반한 소프트웨어적인 방법으로 다양한 환경에서 간섭분석을 진행할 수 있으나, 전파채널, 사용환경 등에서 시뮬레이 션과 실제 환경과 차이 및 통신기기의 특성을 시뮬레이 션에 반영하는데 한계가 있고, 시뮬레이션 시간이 오래 걸리는 문제가 있을 수 있다. 이에 반하여, 하드웨어에 기반을 둔 간섭분석은 실제 시스템을 이용하므로 시뮬레이션 시간과 정확성 측면에서 소프트웨어적인 방법에 비해 우수하나, 간섭분석의 대상이 되는 시스템을 실제로 구현 하기 쉽지 않은 문제가 있다[3],[4].
주파수 공동 사용의 경우 발생할 수 있는 문제점은 무엇인가? 4 GHz 비면허대역에서의 WLAN(Wireless Local Area Network)와 WPAN(Wireless Personal Area Network)의 주파수 공동 사용이 있고, 현재 이슈가 되고 있는 5 GHz 비면허대역에서 WLAN과 LTE-U(Long Term Evolution -Unlicensed spectrum) 혹은 LTE-LAA(LTE-Licensed Assisted Access)의 주파수 공동 사용 이슈가 있다[1],[2]. 주파수 공동 사용의 경우에 주파수 간섭에 따른 시스템의 성능 저하가 발생할 수 있으므로, 이에 대한 분석을 토대로 한 기술기준 마련이 필수적이다. 기존의 기술기준은 다른 시스템에 영향을 미치지 않도록 출력제한, 점유시간(duty cycle) 등을 기술기준에서 정하고 있으나, LTE-U나 LTELAA와 같이 주파수 공동사용 기술을 고려한 경우, 이러한 기술적 특성을 고려한 주파수 간섭의 영향에 대한 분석이 필요하다.
전송효율 자체를 높이는 기술뿐만 아니라, 한정된 주파수 자원을 이종의 시스템이 공동으로 사용하는 시도의 대표적인 예는 무엇인가? 이에 대응하기 위해서 주파수 효율을 증가시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 전송효율 자체를 높이는 기술뿐만 아니라, 한정된 주파수 자원을 이종의 시스템이 공동으로 사용하는 기술을 적용하려는 시도가 활발하다. 대표적인 예로, 이미 널리 보급된 2.4 GHz 비면허대역에서의 WLAN(Wireless Local Area Network)와 WPAN(Wireless Personal Area Network)의 주파수 공동 사용이 있고, 현재 이슈가 되고 있는 5 GHz 비면허대역에서 WLAN과 LTE-U(Long Term Evolution -Unlicensed spectrum) 혹은 LTE-LAA(LTE-Licensed Assisted Access)의 주파수 공동 사용 이슈가 있다[1],[2]. 주파수 공동 사용의 경우에 주파수 간섭에 따른 시스템의 성능 저하가 발생할 수 있으므로, 이에 대한 분석을 토대로 한 기술기준 마련이 필수적이다.
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참고문헌 (7)

  1. 황승훈, 이성형 홍인기, "비면허 대역을 이용한 LTE 기술", 한국통신학회논문지, 31(11), pp. 73-78, 2014년 10월. 

  2. 김준석, 손위평, 유성진, 엄중선, 심병효, 최성현, 이병기, "Wi-Fi에 미치는 5 GHz 비면허 대역 LTE-LAA 간섭 신호 모델링 및 시뮬레이션 기반 성능 검증", 한국통신학회 학술대회논문집, 2015년 1월. 

  3. 윤현구, 강민수, 장병준, "908.5-914 MHz 대역에서 RFID와 USN 시스템의 주파수 공유 조건에 관한 연구", 한국전자파학회논문지, 19(6), pp. 647-656, 2008년 6월. 

  4. 장병준, 김석환, 윤현구, 최선웅, "IEEE 802.15.4 MAC 계층 기반의 이기종 비면허 기기간 주파수 간섭 회피 방법", 한국전자파학회논문지, 25(1), pp. 76-82, 2014년 1월. 

  5. 박진수, 윤현구, 장병준, "비면허기기 간 실시간 주파수간섭 분석 테스트베드 구현", 한국전자파학회논문지, 26(6), pp. 589-592, 2015년 6월. 

  6. R. Khanduri, S. S. Rattan, "Performance comparison analysis between IEEE 802. 11a/b/g/n standards", International J. of Computer Applications 78.1(2013): 13-20. 

  7. Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Specifications, IEEE Std. 802.11-2007. 

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