권호 표지

Journal of Satellite, Information and Communications (한국위성정보통신학회논문지)

Korea Society of Satellite Technology (KOSST)

  • Quarterly
  • /
  • 2384-3853(pISSN)

Domain

  • Information/Communication ＞ Satellite/Radio

Aim & Scope

"1. 목적: 사단법인 한국위성정보통신학회는 위성통신·방송 및 우주 산업 기술과 전파기술 분야의 학문적 발전에 기여하며, 관련 산업기술 발전과 21세기 u-Korea(지능기반사회)로의 촉진에 기여함과 아울러 회원 여러분의 학술교류 및 연구발표의 장을 마련하고자 논문지를 발간하고 있습니다. 2. 주제 분야 1)위성분야 -위성통신 및 방송 (Satellite communications and broadcasting) -개인휴대형 이동위성통신 (Mobile and personal satellite communications ) -위성 및 지상 통합 망 (Satellite and terrestrial network integration for Ubiquitous society) -지구국 및 탑재체 기술 (Earth station and onboard equipment technologies) -위성을 이용한 신규 서비스 및 응용 분야 (New services and applications using satellites) -주파수 스펙트럼 및 위성 궤도의 효율적 이용 기술 (Efficient usage of satellite spectrum and orbit resources ) -위성 및 우주 개발 기술에 대한 사업성, 시장 분석 ( Market analysis and business issues in satellite and space technologies ) -GPS 및 원격 탐사 기술 (GPS, Remote Sensing technology) -위성 임무 분석, 설계 및 궤도 역학 (Mission analysis and design / Orbit mechanics) 2)전파분야 -변복조, 부복호, 통신 프로트콜 및 네트워킹 기술 (Modulation, coding, communication protocol, and network) -RF 및 마이크로웨이브 기술 (RF and Microwave Technology ) -전파 및 안테나 기술 (Wave theory and Antenna Technology) -주파수 공유 기술 ( Spectrum sharing Technology (UWB, Cognitive Radio) -심우주 채널 모델 및 전파전파 (Space channel model and Radio Propagation) -이미지 프로세싱 (Image processing) -이동통신 및 응용 기술 (Mobile Communications and applications) -신호 처리 및 보안 (Signal processing and Security) -무선기기 설계 및 하드웨어 구현 (Wireless component design and H/W ) -그린 IT 기술 및 정책 (Green IT technology and Policy) -멀티미디어 및 컨텐츠 (Multimedia and contents) -디지털 방송 시스템 (Digitlal Broadcasting System) 등"

KSCI

Volume 1 Issue 2

  1. Ham, Seon-Jeong;Lee, Jae-Min;Kim, Seong-Hui;Yun, Hyeong-Sik;Gang, Geum-Sil;Myeong, Hwan-Chun;Kim, Seok-Hwan 1
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    현재 항공우주연구원은 2008년에 발사 운용 예정인 통신-해양-기상위성의 주요 탑재체들 중의 하나로 한반도 주변 해역의 환경 상태를 정밀 측정하려는 정지궤도 해색센서(GOCI)를 개발하고 있다. 본 논문에서는 해색센서의 궤도상 임무성능 검증을 원할이 수행하기 위해 통합적 광선 추적 기법을 이용한 임무성능 검증 수치모사 모델을 개발 제시한다. 수치모사 모델 내에서 태양은 지구 방향으로 복사에너지를 방사하는 구형 광원으로 입력되었고, 구면인 지구 표면 중 한반도를 중심으로 한 2500km x 2500km 넓이의 곡면 관측 영역은 지표와 해수면으로 구분하여 서로 다른 특성의 람버트 산란 면들로 정의되었다. 수치모사 모델 내에서 해색센서 광학시스템은 태양을 출발하여, 지표 및 해수면의 환경적 특성 변화를 반영하는 반사도의 변화에 따라 산란 후 입사되어오는 광선들의 경로를 추적하여 초점면 광소자에 맺히게 하여준다. 이러한 통합적 광선 추적 기법을 이용하여 개발 중인 해색센서가 궤도상에서 한반도 동남부 연해 상에서 가상적으로 발생된 반사율 감소 0.014에 해당하는 적조현상을 탐지해낼 수 있음을 수치모사 입증하였다. 이 같은 결과는 본 논문에 기술된 통합적 광선 추적 기법을 이용한 과학임무 성능 검증 수치모사 모형은 해색센서 뿐만 아니라, 다른 과학적 측정 목적의 위성 탑재체의 임무성능 검증에도 활용 할 수 있는 기반 기술을 확립하였다는 의의를 제공한다.
  2. Gu, Bon-Jun;Park, Jong-Min;An, Do-Seop;Lee, Seung-Min 8
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    ITU-R은 긴급사안으로 결의 122를 통하여 47.2-47.5 GHz 및 47.9-48.2 GHz 대역에서 HAPS지구국이 우주국 수신기와의 공유를 원할하게 하기 위해서 적용 가능한 전력 제한치를 연구할 것을 요청하였다. 하지만 현재까지 이것과 관련된 연구는 진행되지 않은 상태이다. 이미 개발된 권고서 ITU-R SF.1481-1를 통하여 HAPS를 이용한 FS 시스템과 FSS 시스템간의 공유 가능성을 분석하기 위한 방법과 시스템 특성 파라미터가 제시되었으며, 위 주파수 대역에서 일반적인 HAPS에 대한 시스템 특성에 관하여 권고서 ITU-R F.1500에 도한 제시되었다. 본 논문에서는 결의 122에 따라서 HAPS 지상국에 적용 가능한 전력 제한치에 대한 결과를 제시한다. 이미 권고서 ITU-R SF.1481-1에 언급되었듯이 HAPS 지상국과 FSS 위성시스템간의 공유를 위해서는 충분한 이격거리가 필요하다. FSS 위성수신기로의 이러한 간섭레벨을 줄이기 위해서 HAPS 지상국의 전력 감소와 낮은 부엽레벨을 갖는 안테나 빔패턴의 적용을 고려하여 분석된 공유조건 결과들의 예들을 제시한다.
  3. Lee, Byeong-Seon;Jeong, Won-Chan;Lee, Sang-Uk;Lee, Jeom-Hun;Kim, Jae-Hun 16
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    복합임무를 갖는 정지궤도 위성인 통신해양기상위성은 항공우주연구원, 전자통신연구원, 해양연구원, 기상청과 국내외 기업이 공동으로 개발을 수행하고 있다. 통신해양기상위성의 주 계약자는 EADS Astrium이며 전자통신연구원은 정보통신부의 재원으로 Ka 대역 통신탑재체와 지상 관제시스템을 개발하고 있다. 통신해양기상위성의 관제시스템은 궤도상의 위성을 감시하고 제어할 수 있는 유일한 시스템이다. 통신해양기상위성에 탑재되어 있는 세개의 탑재체와 위성체 버스에 대한 임무운용을 위해서 지상 관제시스템은 원격측정 신호의 수신과 처리, 위성의 추적과 거리측정, 원격명력의 생성 및 송출, 위성의 임무계획, 비행역학데이터 처리, 그리고 위성 시뮬레이션을 수행한다. 이와 같은 기능을 적절히 할당해서 통신해양기상위성의 관제시스템은 TTC, 실시간운영, 임무계획, 비행역학, 그리고 위성시뮬레이터와 같은 5개의 서브시스템으로 구성되었다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 관제시스템을 구성하는 5 개의 서브시스템에 대한 기능 설계와 인터페이스를 기술한다.
  4. Kim, Jung-Pyo;Yang, Gun-Ho 25
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    기상, 해양 및, Ka-대역 통신 탑재체를 탑재하고 정지궤도에서 기상 및 해양 감시 임무 및 통신 서비스를 수행하는 통신해양기상위성은 기상 및 해양 탑재체에서 관측된 원시 데이터의 지상국 전송 및 지상국에서 처리된 기상 데이터의 최종 사용자국에게 중계 전송을 기상해양데이터통신 서브시스템이 있다. 기상해양데이터통신 서브시스템은 기상 및 해양 탑재체에서 수집된 원시 데이터를 받아 CCSDS 권고안에 준하여 포맷하고 증폭기를 거쳐 지상국에 전송하는 SD 채널과 지상국에서 처리된 기상 데이터를 CGMS 권고안에 따라 LRIT/HRIT 포맷팅된 신호를 최종 사용자국에 중계하는 기능을 제공하는 MPDR 채널로 구성된다. 본 논문은 관측 데이터 전송 및 중계를 위해 구성된 기상 해양데이터통신 서브시스템을 구성하고 서브시스템 예비 성능 해석을 통해 주요 요구 성능 파라미터의 만족 여부를 확인하는데 있다.
  5. Lee, Yong-Deok;Choe, Jang-Seop;Park, Jae-U;Lee, Seong-Pil 32
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    한국전자통신연구원은 2008년 말에 발사될 예정인 통신해양위성에 탑재될 Ka대역 안테나서브시스템을 개발하고 있다. Ka대역 통신용 안테나 서브시스템은 위성체의 동,서 판넬에 각각 하나씩 구성되어 있다. 이를 추진하기 위하여 한국전자통신연구원은 현제 대한항공(주)과 공동으로 통신위성 안테나 서브시스템을 설계하고 있다. 본 논문은 이득 변화 등과 같은 안테나 서브시스템 성능 규격을 검증하기 위하여 Ka 대역 반사판 포인팅 에러분석에 대하여 기술한다. 수행된 분석은 열변형에 의한 반사판 표면 변형 데이터 이며 이를 Ticra로 빔패턴의 변화를 확인하였다.
  6. Chae, Tae-Byeong 38
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    통신해양기상위성은 기상 및 해양관측과 Ka-대역의 위성통신 서비스 제공을 주요 임무로 하는 정지궤도 위성이다 이러한 임무 요구사항을 수행하기 위하여, 각 탑재 장치에서 요구하는 전기 및 기계 접속 요구사항을 수용할 수 있는 인터페이스 기능의 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 통신해양기상위성의 기상 탑재체 접속장치의 설계에 관하여 기술하고자 한다. 기상 탑재체 접속장치는 MIL-STD-1533 데이터 버스를 통하여 인공위성 본체를 제어하는 탑재컴퓨터와 기상 탑재체 사이의 인터페이스 기능을 담당한다. 또한 전력조절기의 50V 출력을 기상 탑재체 요구 수준인 42V로 변환하는 전력 변환 기능화 탑재체에서 요구하는 인터페이스 및 통신 프로토콜을 수용하고 있다.
  7. Kim, Eung-Hyeon;Jeong, Dae-Won;Kim, Hui-Seop;Im, Jeong-Heum;Lee, Sang-Jeong 45
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    위성체와 지상국은 위성 운영 전에 접속이 가능한지 여부를 시험한다. 이러한 호환성 시험은 위성체와 지상국의 요구상항이 각각 검증된 후에 위성체와 지상국을 연결하여 시험한다. RF 호환성 시험의 내용은 접속 제어문서에 기술된 요구사항이 잘 개발되었는지 확인하는 것이다. 위성의 초기 운용 기간이나 일시적인 비상 운용상황에서는 항우연 지상국은 해외의 지상국을 이용한다. 해외 지상국은 국내의 특정한 위성 개발 프로그램 하에서 개발된 것이 아니기 때문에 시스템 차원에서 해외 지상국이 접속 요구사항을 만족하는지 검증해야 한다. RF 이동장비를 이용하면 항우연 지상국의 지원없이 해외 지상국에서 직접 접속 요구조건과 통신 내용을 검증할 수 있다. RF 이동장비를 이용한 RF 호환성 시험이 해외지상국과 항우연의 지상국에서 수행되었다. RF 호환성 시험의 항목은 다를 해외 지상국에서 이용할 수 있도록 표준화되었으며 발사 및 초기운용 기간의 운용 개념에 맞추었다. 시험 항목은 RF 특성, 프로토콜, 원격명령 및 원격측정 루프 시험, 지상국 접속 시험 등이다.
  8. Yeo, Seong-Mun;Kim, Su-Yeong 51
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    디지털 위성 통신 시스템은 다양한 서비스를 제공하기 위하여 지상망과 통합되어 사용되는 경우가 많다. 이 경우에 위성 통신 시스템은 지상망에서 정의한 성능 목표를 만족시켜야 한다. ITU-R 권고서 S.1062 에서는 15GHz 이하의 디지털 위성 통신 시스템의 오류 성능 목표를 명시하고 있다. 권고에서는 오류 버스트 내의 평균 오류의 개수를 $\alpha$ 로 정의 하고 비트 오류 확률 나누기 $\alpha$ 를 오류 성능 목표로 제시하고 있다. 본 논문에서는 이러한 오류 성능 목표를 분석하는데 있어서 오류 버스트 내의 평균 오류 개수인 $\alpha$ 값을 이론적으로 구하는 방법을 제시한다. 이를 토대로 길쌈 부호의 이론 값 및 이에 바탕을 두고 있는 DVB-RCS 터보부호의 $\alpha$값에 대한 이론값을 구하고 시뮬레이션 값과 비교하여 $\alpha$ 의 이론적인 계산식을 증명해 보일 것이다.
  9. Jang, Dong-Pil;Yeom, In-Bok;O, Seung-Yeop 56
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    본 논문에서는 통신해양기상위성 Ka대역 위성통신중계기에 사용하기 위해 개발한 MMIC의 인증 시험에 대해 다루었다. 통신해양기상위성의 통신중계기에 사용될 Ka대역 능동부품은 총 12종의 MMIC를 이용하여 개발되었다. 12종의 MMIC중에는 저잡음 증폭기, 중전력 증폭기, 주파수 혼합기, 주파수 체배기, RF 스위치, 그리고 감쇄기 기능을 갖는 MMIC들이 포함되어 있다. MMIC의 제조 공정은 우주 인증된 시설인 미국 NGST사의 0.15um GaAs pHEMT공정을 이용하였으며, 지난 수십년간 많은 우주 산업 관련 부품 생산 경험을 가지고 있다. 제작된 모든 MMIC에 대하여 Visual Inspection을 수행하였으며, Wafer Lot Acceptance 판정을 위하여 SEM(Scanning Electron Microscope) Inspection을 수행하였다. MMIC의 동작 수명을 보증하기 위해 Test Fixture를 제작하여 $125^{\circ}C$의 온도에서240시간 동안의 Burn-in 시험과 1000시간 동안의 가속 수명 시험이 수행되었다. MMIC 부품의 성능 저하 또는 수명 단축의 가장 큰 요인인 pHEMT의 채널온도 상승을 확인하기 위하여 적외선 온도 측정 시험과 유한요소법을 이용한 pHEMT의 채널 온도 해석을 수행하였다.
  10. Eom, Man-Seok;An, Gi-Beom;Yun, So-Hyeon;Gwak, Chang-Su;Yeom, In-Bok 63
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    본 논문에서 2008년에 발사될 통신해양기상 위성탑재용 Ka 대역 멀티플렉서의 인증모델 결과를 보였다. 이들은 위성통신에서 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 위성중계기용 입력 및 출력 멀티플렉서와 반사판 안테나를 송수신 대역에서 공용으로 상요하기 위한 급전용 다이플렉서이다. 4개의 주파수채널을 지닌 중계기 입력부에서 사용되는 입력 멀티플렉서는 높은 주파수 선택도 특성을 지닌 협대역 8차 타원형 필터와 2차 군지연등화기를 갖는 독립 채널 필터들로 이루어져 있다. 출력 멀티플렉서는 저손실 특성을 갖고, 무게 및 부피가 적은 매니폴드 형태가 이용되었다. 급전부에 사용되는 다이플렉서의 송수신 포트는 E 평면 T 접합부를 이용하여 분기되었고, 수신부 필터는 튜닝이 용이하도록 비대칭 유도성 아이리스를 이용한 필터가 적용되었다. 제작된 인증모델 멀티플렉서들은 요구 규격에 맞도록 전기적 성능시험, 진동시험, 기계적 충격시험, 열진공 시험, EMC 시험 등이 실시되었고, 시험결과 비행모델에 적용 가능한 성능을 보였다.
  11. Choe, Gyeong-Su;Sin, Cheon-Sik;Lee, Seong-Pal 71
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    본 논문은 통신해양기상위성(이하 통해기위성) 위성통신시스템(Ka 대역 통신탑재체 시스템, 정지궤도 위성관제 시스템 및 위성시험지구국으로 구성)의 운용계획에 대해 기술한 논문이다. 위성통신시스템(SATCOM)을 구성하는 Ka 대역 통신탑재체, 시험지구국 및위성관제국 각각의 임무계획 및 제공서비스 종류를 기술하며, 각 시스템간의 인터페이스에 대한 구성 및 기능에 대해서도 기술한다. 특히 위성통신 시스템을 구성하는 각각의 서브시스템에 대한 운용상의 항목 및 기능을 도출하고, 그리고 운용계획을 기술하였다. 또한 통해기위성 통신잡재체를 감시 및 제어하고, 통신서비스망을 감시하기 위한 PCS(Payload Control System)의 기능정의, 구성도 및 운용계획을 제시하였다.
  12. Jeong, Won-Chan;Lee, Byeong-Seon;Lee, Sang-Uk;Kim, Jae-Hun 76
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    한국전자통신연구원이 개발하여 항공우주연구원의 관제소에 설치한 아리랑2호 위성 관제시스템은 지난 7월 28일 발사된 아리랑2호 위성의 운용에 사용되고 있다. 아리랑2호 관제시스템의 대표적인 기능으로는 원격측정데이터 수신 및 처리, 원격명령 생성 및 송신, 위성 추적 및 거리측정, 궤도 예측 및 결정, 위성자세 조정계획, 그리고 위성 시뮬레이션 등이 있다. 아리랑2호 위성은 아리랑1호 위성의 임무를 이어받아 수행하며, MSC (Multi Spectral Camera) 및 정밀궤도결정, 정밀자세결정 등을 통해 아리랑1호에 비해 훨씬 향상된 해상도의 사진을 제공하는 성능을 가지고 있다.
  13. Song, Jeong-Ik;Lee, Gyeong-Tak;Son, Seong-Hwan;Kim, Jae-Myeong 83
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    이동통신을 비롯하여 많은 무선통신 시스템에서 사용자들의 멀티미디어 정보에 대한 수용가 증가함에 따라 채널의 용량을 늘리기 위한 여러 가지 방법들이 시도되고 있다. 그러나 현실적으로 여러 가지 제약에 의하여 사용할 수 있는 채널의 숫자와 용량이 제한되어 있다. 이러한 상황을 해결하여 좀 더 크고 많은 채널을 얻기 위한 여러 가지 방법들이 소개되었고 현재에도 연구되고 있다. 이 논문에서는 위성 DMB시스템을 기반으로 하여 제시된 여러 가지 방법 중 계층변조 방식을 이용하여 채널의 용량 및 그에 따른 성능을 분석하도록 한다. 특정 환경에서 사용자 수 증가에 의한 성능분석 및 계층면조 방식과 기존의 방법을 비교 분석하도록 한다.
  14. Lee, Sim-Seok;Jeong, Chang-Ho;Gang, Du-Lee;Lee, Byeong-Seop 89
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    OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)방식은 유, 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로, 최근 활발히 연구되고 있다. 이중 IEEE 802.16에 근거한 WiBro는 OFDM을 핵심기술로 사용하고 있으며, 최근 상용화를 통한 시장 확대를 추진 중에 있다. 이에 따라 가까운 미래에 고속 이동체(KTX, airplane..etc)에서 사용될 경우 OFDM system의 치명적인 단점인 DFS(Doppler Frequency Shift)에 의한 ICI(inter-carrier interference)가 발생할 수 있다. 본문에서는 위성을 통한 OFDM system operating에 있어서 Doppler effects에 대한 새로운 3가지 보상 기법을 제시하고 constellation과 BER curve를 통하여 향상된 성능을 확인한다.
  15. Gu, Ja-Chun;Kim, Ui-Chan 95
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    통신해양기상위성의 전력계는 향상된 Eurostar 3000 버전에 바탕을 두고 있다. Eurostar 3000 전력계는 정상상태 또는 하나의 결함에서도 자율적으로 동작하며 높은 수준의 재구성 능력 및 유연성을 제공한다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 전력계 예비설계 결과를 소개한다. 통신해양기상위성 전력계는 하나의 배터리, 태양전지어레이 윙, 전력공급기, 파이로 유닛 및 태양전지어레이 구동기 그리고 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들로 구성된다. 통신해양기상위성 전력계는 3 kW의 버스 전력을 제공할 수 있다. 태양전지어레이는 2개의 태양전지판으로 구성된 전개할 수 있는 윙으로 구성된다. 태양전지는 GaAs/Ge 3중 접합 셀로 선정되었다. Li-ion 배터리는 10개의 직렬 연결된 셀 모듈로 구성되며 각 모듈은 셀 5개가 병렬로 연결된다. 전력공급기는 태양전지어레이 및 배터리와 함께 50 V로 완전 정류된 하나의 전력 버스를 생성한다. 전력 버스는 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들에 의해 중앙 집중되어 보호되고 분배된다. 파이로 유닛은 점화 작동기 장치로 전력을 공급한다. 태양전지어레이는 자세제어계의 제어로 태양전지어레이 구동기에 의해 회전된다. 전력계의 제어 및 감시는, 특히 배터리, 전력공급기와 탑재 소프트웨어의 결합으로 수행된다.