• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제10권3호
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• pp.48-57
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• 1999

안테나 단에서 직접 수신 신호의 디지털화가 이루어지고 그 해당 신호의 처리는 고속 디지털 신호처리기 내에서 소프트웨어로 수행되는 방식을 SWR(Software Radio)이라 한다. 그러나 현재의 기술 수준을 감안하여 보다 현실적인 SDR(Software Defined Radio) 정의가 필요하게 되었다. SDR이란 수신신호의 디지털화가 안테나 이하의 임의의 단(IF단)에서 이루어지는 무선으로 정의된다. 물론 A/D변환기등의 기술이 더욱 발전되면 궁극적으로는 SWR로 진화될 것이다. 그러면 SDR은 왜 필요한 것일까? 현재 사용중인 이동통신 단말기의 단점은 어느 한 표준 또는 방식에 종속되어 언제 어디서나 임의의 시스템에 접속되어 사용하기에는 많은 기술 종속적인 문제 및 제약을 내포하며, 사용방식에 따른 시스템의 유연성이 없고, 상용 서비스 도중에 발생되는 단말기 문제의 해결(recall service)이 어렵고, 많은 기술료를 지불해야 한다는 것이다. 부연하면 CDMA 셀룰라의 경우 퀄컴 등의 특정한 회사에 의해 기술이 폐쇠되어, 정보의 흐름이 자유스럽지 못할 뿐더러, 이로 인해 기술진화가 보다 빠르게 진행되지 못하고, 전세계적으로 많은 새로운 우수 제품의 출연에 제약이 가해진다는 것이다. 따라서 SDR(Software Defined Radion)을 도입, 하드웨어 및 소프트웨어를 개방형 구조(open architecture)로 개발한다면 정보의 흐름을 자유롭게 할 수 있고, 이로 인하여 세계적으로 다양한 신제품의 개발이 촉진되고 결과적으로 전세계 시장이 커지게 되는 일석이조의 효과를 얻을 수 있게 된다. 또한 이 같은 개방형 단말기 개발의 필요성은 최근 시장동향으로 볼 때, 기존의 단말기 회사 입장에서는 새로운 수익 모델이 필요한 시점이고, 또한 2002년경에 판매되는 단말기의 80%정도는 멀티모드타입 단말기일 것으로 예측되는 점, 그리고 금년말까지 100개 회사 이상이 SDR 포럼 멤버로 가입할 것으로 예측되는 점, 무선 인터넷 폭발적인 성장으로 복합 멀티미디어 단말기 시대가 다가오는 점 등으로 미루어 볼 때, 고객의 서비스 가치선택에 역점을 둔 기술을 중시해야 한다는 점에서 더욱 설득력을 지닌다. 따라서 이 같은 목적과 3세대 이동통신 및 인터넷 사용자의 증가, 반도체기술의 발전에 힘입어, 과거 군용 시스템에서 이용되던 SWR 기술을 상용시스템 특히 3세대 이동통신에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. '96년 SDR 포럼이 결성되었는데, 목적은 휴대형 장치(hand-held devices), 기지국(base stations), 차량형 장치(mobile stations)를 포함하는 다중모드(multi-mode), 다중대역(multi-band) SDR을 위한 개방형 구조의 표준을 정하기 위함이다. 이 같이 public forum에 의한 표준(open architecture standard)이 정해지면 그 다음은 이를 어떻게 구현할 것인가가 문제가 될 것이다. 본고에서는 먼저 SDR 단말기 요구사항을 살펴보고, 이 요구사항들을 만족하는 SDR 단말기 구조, SDR 계층참조 모델, 그리고 기존의 단말기 구조와 SDR 계층참조 모델의 연관관계에 대해 살펴보고, 크게 두가지 종류의 단말기 즉 사용 SDR 단말기와 군용 SDR 단말기에 대해 살펴보고, 설계 절차 및 현재 시점에서 단말기 구현을 위해 해결해야 하는 기술적 과제를 살펴보고 결론을 언급한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.84-89
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• 2014

Microwave Access(WiMAX)는 20세기 통신 시스템에서 세계적인 정보처리 상호 운용에 매우 효율적인 기술이라 할 수 있다. 이 기술은 광대역 속도의 통신을 케이블 없이 무선으로 제공하며, IEEE 802.16 표준(무선 MAN 이라고도 함)을 기반으로 정의된다. IEEE 802.16e에서 모바일 WiMAX는 GSM, CDMA기술 보다 더 효율적인 기술로 정의된다. 본 논문에서는 WiMAX에 사용되는 4종류의 Modulation(BPSK, QPSK, 2개의 QAM)을 비교하여 통신 시 Cell 영역에 대한 효율성에 대해 연구 하였다. 또한, 시골과 도시와 같은 지역을 위한 Cost 231 모델과 외곽 지역을 위한 모델인 Erceg-Greenstein의 2가지 모델을 적용하였고, 이를 기반으로 Cell 영역에서 주파수, 기지국 안테나의 높이, 전송 전력, SNR 등의 효율성에 대한 연구를 수행하였으며, uplink와 downlink에 대한 실험 결과를 통해 본 논문에서 제기한 WiMAX의 Modulation에 따른 효율을 분석하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_1호
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• pp.987-997
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• 2019

최근 무인항공기(UAV)의 발전과 관심이 높아지면서 UAV의 수요가 급증하고 있다. 전통적인 방식의 인공위성 및 항공영상에 비해 적은 운용비용으로 효과적인 자료 취득이 가능하여 다양한 연구(환경, 지리정보, 해양관측, 원격탐사)에 활용되고 있다. 다만, 배터리 용량 및 관제시스템과 기체의 거리 제한에 따라 전통적인 원격탐사 방법인 위성과 항공기를 이용한 방법에 비해 좁은 면적만을 획득한다는 단점이 있다. 하지만 원거리 원격관제가 가능하다면 원격탐사 분야에서의 UAV의 활용 가능성은 더 높아질 수 있으며 이에 UAV와 관제 시스템의 거리에 상관없이 관제할 수 있는 통신 네트워크 시스템이 필요하다. 전통적인 방식의 무선장치(RF 2.4 GHz, 915 MHz, 433 MHz)로 UAV와 Ground Control System(GCS)가 송수신 할 수 있는 거리는 약 2 km 내외로 제한적이다. 하지만 구축되어 있는 Long-Term Evolution(LTE) 통신망 기반의 제어방식을 적용하면 Radio Frequency(RF) 통신망의 단점을 보완할 수 있어 기존 산업과 융합하여 보다 큰 효과를 이룰 수 있다. 본 연구에서는 LTE 통신방식을 통해 GCS 기준 최대 직선거리 6.1 km, 촬영 면적 2.2 ㎢, 총 비행 거리 41.75 km의 비행을 수행하였다. 또한, LTE 통신의 무선 기지국 현황을 통해 통신 두절 가능성에 대해서도 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.68-77
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• 2006

미래 무선 멀티미디어 서비스에서 발생하는 비대칭 트래픽을 해결하기 위한 중요한 대안으로 동적 시간 분할 이중화(D-TDD: dynamic time division duplexing) 기법이 대두되고 있다. 그러나 D-TDD 모드 셀룰러 시스템에서는 교차 시간 슬롯(CTS: cross time slot) 구간 내에서 발생하는 기지국 (BS)간 그리고 단말기 (MS)간 간섭은 시스템 성능을 저하시킨다. 이러한 간섭을 완화하기 위하여 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 시스템을 위한 D-TDD모드에서 동작하는 영역/시간 세분화 제어(region and time partitioning) 기법을 제안한다. 즉, CTS 구간에서의 각 타임슬롯을 일정 수의 미니슬롯들로 분할하고 각 셀은 각 타임슬롯의 미니슬롯과 같은 수의 영역들로 분할하여, 각 사용자들은 자신이 위치한 영역에 따라 각각에 대응되는 미니슬롯을 할당받는다. 이와 같은 구조를 통하여 각 셀에서 간섭의 요인이 되는 인접요소들을 배제시키고, 역방향 간섭을 주는 요인들 간의 거리를 최대한 이격시킨다. 또 셀 간 간섭을 최소화하기 위하여, 신호품질을 고려한 시간 자원할당 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여, 제안된 기법은 기존의 시간자원할당 기법 대비 outage 확률과 대역폭 효율의 측면에서 보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.826-833
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• 2017

열차의 위치를 정확하게 추정하는 것은 열차제어를 위해 필수적이며 선로변에 시스템을 설치하지 않고 열차의 위치를 추정하기 많은 연구가 있었다. 열차는 선로 위를 움직이므로 위치 추정을 일차원적으로 검색이 가능하며 그 선로 또한 위치 정보를 미리 알 수 있다는 특징이 있다. 특히 고속열차의 경우 속도가 커서 도플러 주파수가 비교적 크며 선로 모양도 직선 혹은 반경이 큰 곡선으로 되어 있다. 본 연구에서는이를 활용하여 두 지점(기지국)에서 송신한 신호의 도플러 주파수를 이용하여 열차의 위치를 추정하는 방안에 대하여 제안한다. 직선과 곡선, 직곡선 혼합 선로 구간에 대하여 위치를 추정하는 수식을 도출한다. 일반적으로 도플러 레이더는 속도를 측정하는데 사용되나 여기에서는 속도와 위치를 모르는 상태에서 두 신호의 도플러 주파수 비율을 이용하여 위치와 속도를 순차적으로 구한다. 시뮬레이션을 통해 열차 위치 및 측정 오차 수준에 따른 추정 오차의 변화를 구한다. 제안하는 방안과 기존 방안에서의 목표 추정 오차 수준을 얻기 위한 조건과 측정 오차가 커짐에 따른 오차의 증가량을 비교함으로써 성능과 강인성 면에서 제안하는 방안의 우수성을 보인다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.53-64
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• 2009

차량간 통신은 노변기지국(RSE)을 통하지 않고 차량탑재장치(OBE)간에 정보를 전달하는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 차량간 통신네트워크는 차량의 높은 이동 속도로 인하여 토폴로지의 변화가 심하기 때문에 기존 애드혹 라우팅을 적용하기 어렵다. MMFP(Multi-hop MAC Forwarding)는 경로설정 과정과 위치정보를 사용하지 않고 목적지 노드의 도달 가능 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 멀티 홉 유니 캐스트 포워팅 프로토콜이다. 그러나 공공 안전 서비스에서 차량간 통신을 통해 제공 될 수 있는 차량 충돌, 장애물, 안개 등에 대한 정보는 특정 운전자가 아닌 다수의 운전자에게 유용한 정보이기 때문에 유니캐스트보다 브로드캐스트로 전달하는 것이 효율적이다. 플러딩은 가장 단순한 형태의 멀티 홉 브로드 캐스트 방식으로 너무 많은 중복 패킷을 생성하여 패킷성공률 감소, 전송 지연 증가 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 MMFP를 확장하여 차량간 통신 환경에서 멀티 홉 브로드캐스트 통신을 지원하는 두 가지 프로토콜을 제안한다. UMHB(Unreliable Multi-Hop Broadcast)는 일부 노드에게만 포워딩 의무를 부여하는 MMFP의 전송 방식을 기반으로 포워딩 노드의 수를 제한함으로써 플러딩의 중복 패킷 문제를 해결하나 신뢰성이 감소하는 문제가 있다. RMHB(Reliable Multi-Hop Broadcast)는 화인 응답과 재전송을 통해 UMHB의 비신뢰성 문제를 해결하나 전송 지연이 다소 증가한다. 그러나 RMHB의 지연 시간 증가는 충돌 방지 응용에는 문제가 되지 않음을 실험 결과를 분석하여 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.59-69
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• 2018

본 논문에서는 5G 무선 통신을위한 다중 셀 다중 입력 다중 출력 (MIMO)-비 직교 다중 접속 (NOMA) 다운 링크 시스템에서 WSRM (weighted sum-rate maximization) 문제를 해결하기위한 견고한 빔 형성 설계를 제시한다. 이 연구는 채널 추정 행렬에 최악의 모델, 즉 SVOF (singular value uncertainty model)로서 불확실성을 추가함으로써 기지국 (BS)에서 불완전한 채널 상태 정보 (CSI)를 고려한다. 이러한 관찰을 통해, WSRM 문제는 BS에서의 전송 전력 제약에 따라 공식화된다. 객관적 문제는 해결하기 어려운 비 결정적 다항식 (NP) 문제로 알려져 있다. 객관적 문제를 효율적으로 해결할뿐만 아니라 최적의 송신 빔 포밍 행렬을 찾기 위해 ML (majorization minimization) 기법을 안정화시킨 견고한 빔 형성 설계를 제안한다. 또한 최상의 사용자 쌍을 클러스터로 선택하여 더 높은 합계를 달성하는 공동 사용자 클러스터링 및 전력 할당 (JUCPA) 알고리즘을 제안한다. 제안 된 JUCPA 알고리즘과 함께 제안된 견고한 빔 포밍 설계가 기존의 NOMA 기법 및 기존의 OMA (orthogonal multiple access) 기법과 비교하여 총 레이트 측면에서 성능을 크게 향상 시킨다는 것을 보여주기 위해 광범위한 수치 결과가 제공된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.29-45
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• 2017

애드 혹 센서 네트워크는 분산형 구조와 구축으로 특징지어지며 센서 네트워크는 낮은 이동성과 엄격한 에너지 요구 조건 등을 제외하고는 애드 혹 네트워크의 기본적인 특징을 모두 갖추고 있다. 기존 프로토콜은 내결함성, 분산 컴퓨팅, 견고성, 확장성 및 신뢰성과 같은 특성 간에 서로 다른 보완성을 제공한다. 지금까지 제안된 무선 프로토콜은 매우 제한되어있어 일반적으로 단일 기지국 또는 센서 데이터 수집에 중점을 두었다. 그러한 제약을 가지는 주된 이유는 네트워크 활동을 유지하기 위해 최대 수명을 유지하기 때문에 네트워크 수명은 애드 혹 네트워크에서 중요한 설계 기준이며 모든 노드가 라우터 역할을 수행하여 에너지 부족인한 일부 노드가 동작하지 않으면 다른 노드로 통신할 수 없다. 본 논문에서는 네트워크 노드의 에너지 통신을 최적화하기 위한 실험적인 애드 혹 주문형 거리 벡터 라우팅 프로토콜을 제안 한다 부하 분산은 경로 선택 단계에서 소진된 노드의 선택을 피하고 노드 간 에너지 사용의 균형을 유지하고 네트워크 수명을 극대화한다. 전송 제어 단계에서는 신호 전송 범위를 증가시키는 높은 전송 전력의 선택과 홉 수를 줄이고 네트워크 연결 비용의 부담을 줄이는 낮은 전력 수준 사이의 균형이 필요하다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.24-30
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• 2008

본 논문에서는 섹터의 트래픽 부하를 균일하게 유지시킴으로써 기지국 시스템의 전체 용량을 효과적으로 활용하기 위한 적응섹터 씬 시스템의 성능을 실제 이동통신 채널환경에서 측정한 채널 데이터를 이용하여 분석하였다. 측정은 채널 환경이 다른 여러 지점에서 1.95GHz의 QPSK 신호를 전송하였고, 높은 건물이 많은 대도시 환경의 건물옥상에 $8{\times}4$ 배열 안테나를 설치하여 전송된 신호를 수신하였다. 또한 수신된 데이터를 분석하여 각 사용자 신호의 도달각 분산 및 시간지연 분산과 전체 사용자에 대한 공간 분포 확률을 추정하였으며, 이를 결합하여 실제의 전파 환경과 유사한 벡터 채널 모델링을 제안하였다. 우리는 제안한 공간 분포 모델링을 이용하여 적응 섹터 셀 시스템 사용 시의 호 차단율의 개선정도를 분석하였으며, 컴퓨터 모의실험 결과 적응 섹터 셀 시스템의 호 차단율이 고정 섹터 셀 시스템의 비해 크게 낮음을 알 수 있었다. 그리고 고정 섹터 셀 시스템의 경우에는 사용자 신호의 공간 분포 밀집도가 높을수록 호 차단율이 크게 증가하는데 비해, 적응 섹터 셀 시스템의 경우 호 차단율의 변화는 크지 않음을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2507-2517
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• 2015

본 연구는 화웨이의 PCT 특허 출원 동향을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 화웨이의 PCT 특허를 2000년대 초반, 2000년대 후반, 2010년대 초반으로 나누어 분석한 결과, 다음과 같은 세 가지 특징이 관찰되었다. 첫째, 2000년 초반에서 후반으로 들어서면서 PCT 특허 출원건수가 급격하게 증가했으며, 이 증가 추세는 2010년대 초반에도 이어졌다. 둘째, 집중했던 기술 분야는 2000년대 초/후반에는 'H04L: 디지털 정보전송(transmission of digital information)'이었지만, 2010년대 초반에는 'H04W:무선 통신 네트워크(wireless communication networks)' 로 변화하였다. 마지막으로, 특허맵 분석 결과 2000년대 초/후반에는 '사용자', '네트워크'와 관련된 일반적인 통신 기술이 주를 이루었다면, 2010년에는 '사용자 단말기', '기지국', 'MME'와 같은 이동전화 관련기술이 보다 활발히 개발되었음을 알 수 있었다. 특히 최근에는 화웨이가 4G의 주류 기술인 LTE 관련 특허 출원에 있어 애플, 삼성보다 더 적극적임을 고려할 때, 향후 글로벌 시장에서 더 큰 기술적 영향력을 지닐 것임을 시사한다.