본 논문에서는 전자파 표준 내성 측정 방법과 휴대무전기, 아날로그, 디지털 및 PCS 휴대전화와 같은 4기종의 휴대용 무선 통신기기에 의한 각종 의료기기의 내성을 시험하고 휴대용 무선 통신기기의 사용시 발생하는 의료기기의 오동작 여부를 측정, 분석하였다. 시험대상 의료기기로는 환자감시장치, 수액펌프, 보육기 등을 비롯하여 총 11종 16대의 의료기기를 선정하였다. 측정결과 표준 내성측정의 경우 환자감시장치를 비롯한 4종 7대(53.3%)의 의료기기가 오동작을 일으켰다. 휴대용 무선 통신기기 중 휴대무전기에 의한 의료기기의 장해 실험에서는 8종 12대(75%)의 의료기기가 오동작을 일으켰으나 아날로그, 디지털 및 PCS 휴대전화의 경우에는 모든 의료기기들이 내성 기준을 만족함을 알 수 있었다. 시험결과 의료기기에서 발생하는 방사 전자파의 고조파와 휴대무전기의 사용주파수가 유사한 경우와 휴대무전기의 사용 거리에 따른 전계강도의 세기에 따라서 의료기기의 오동작이 발생함을 알 수 있었다.
근래 무선통신기술의 발전으로 휴대폰 등, 무선기기의 사용이 급증하고 있으며, 주택가 인근에는 많은 무선기지국들이 시설되어 있다. 이러한 무선기기의 무선시설물은 목적한 바의 신호 송출을 위하여 전자파를 방출하고 있다. 본 논문에서는 무선기지국 안테나 근처에 서 있는 사람이 전자파에 노출될 때를 가정하여 2-ray 전파모델을 적용하려 참조규격의 전기장 강도 및 전력밀도를 산출하는 새로운 평가방법을 제시하고, 본 방법을 적용하여 일례의 전자파인체노출기준의 적합성을 평가한 결과를 분석, 고찰한다.
본 논문에서는 무선마이크용 특정소출력무선기기의 송수신단을 설계하고 제작하여 특성을 측정하였다. 무선마이크용 특정소출력무선기기의 주파수 대역 740.000~752.000MHz를 사용하였고, 점유주락수대폭의 허용치 200kHz, 최대주파수편이 $\pm$75kHz를 만족하도록 설계하였다. PLL Synthesized, 주파수 변조, Dual Conversion 방식을 사용하였으며 Compander Type은 2:1이다. 설계된 무선마이크 시스템의 출력은 10mW이하이고, 50-20,000Hz의 주파수 응답을 가지며 Hi-fi Audio를 전송할 수 있다. 송수신단의 Total Harmonic Distortion 은 1.5% 이하이다.
차세데 홈네트워크 환경하에서는 다양한 데이터 통신 무선기기들이 홈/오피스에서 공존할 것이다. 예를들어 무선랜, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 무선 USB, UWB(Ultra Wideband) 등이 함께 주파수를 공유하게 될 것이며, 특히 ISM 대역은 서비스, 산업, 의료용 등으로 다양한 응용이 가느하기 때문에 전파 간섭이 예상된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b 무선랜(WLAN)과 IEEE 802.15.4 저전력 저속 무선팬(WPAN) 무선기기에 대하여 간섭실험을 하였으며 두 무선기기가 상호 공존할 수 있는 공유 조건에 대해 분석하였다. 무선랜(WLAN)과 무선팬(WPAN)의 주파수 대역이 완전히 오버랩된 경우 간섭 레벨과 무선팬의 패킷 전송 횟수를 변화 시켜 상호간의 간섭 영향 저도를 측정하고 상호 무선기기간의 간섭 결과를 바탕으로 상호 무선기기간의 주파수 공유 조건을 제시하고자 한다.
네트워크 환경은 외부의 침입으로부터 항상 노출되어 있으며 프라이버시 보장에도 위험이 따른다. 전파 송신을 통한 브로드캐스트의 속성 때문에 무선기기들은 유선 네트워크에 연결된 통신기기보다 더 많은 위험 상황을 경험하게 된다. 본 논문은 무선통신 기기가 두 개의 통신채널을 장착하고 있다고 가장한다. 하나는 3G서비스를 통해 인터넷을 접속하는데 사용되며 다른 하나는 애드 혹 네트워크를 구성하여 익명의 통신 서비스를 제공하는데 사용된다. 프라이버시 위험을 극복하기 위해 본 논문에서는 무선기기들이 애드 혹 네트워크를 구성해 익명 통신채널을 구축하여 이를 이용해 자료를 교환하는 방법을 소개한다. 익명 통신채널을 구축하기 위해서는 하나 이상의 무선기기가 익명 채널의 경로에 참여해야 한다. 제안한 익명 통신방법은 트래픽 분석을 어렵게 하며 사용자의 프라이버시를 향상시킨다. 모의실험 결과에 따르면, 애드 혹 네트워크에서 익명성을 제공하는 통신은 송신자나 수신자 근처에 있는 중간 무선기기를 선택하여 익명 채널의 경로로 선택하는 것이 무작위로 중간 무선기기를 선택하는 방식보다 좋은 성능을 보였다.
최근에 개발되는 대부분의 800MHz 이상 소출력 무선기기는 회로 본체에 안테나를 별도로 돌출 분리시키지 않고 일체형으로 설계하고 있다. 이와 같은 일체형 무선기기의 성능평가는 고전적 개념의 송신기 출력, 안테나 성능을 분리하여 측정하던 방식의 변화를 요구하고 있어, 본 연구는 이와 같은 시대적 환경에 적합한 새로운 측정방식을 제안하고 관련 기기를 개발하였다. 즉, 소형 무선기기를 원점으로 360도 전방향으로 전계를 측정하여 TRP를 측정하고, 반대로 수신레벨 역시 360도 전방향에서 측정하여 TIS를 측정하여 무선기기의 정량적 평가를 할 수 있도록하였다. 뿐만 아니라 송신기의 급전점 전력을 측정할 수 있는 경우 PCB상에 부착된 안테나의 이득, 회로 주변 유전재료, 도전재료가 방사 또는 수신레벨에 미치는 영향을 정량적으로 측정할 수 있도록 하여 효과적인 주파수 관리에 기여하고 일체형 무선기기의 최적설계와 성능관리에 효율성을 제고시킬 수 있었다.
본 논문에서는 가전기기, 자동차, 공장 자동화 기기, 컴퓨터 주변기기와 HA(Home Automation)를 위해 Microchip 사의 PIC16F616과 315MHz 대역의 무선 모듈과 KTX-Blue DC 모터를 사용하여 무선 제어 시스템 환경을 설계 하였고, 모터제어를 통해 시스템 동작을 확인하여 315MHz 대역에서 ASK진폭 편이 방식의 무선 통신 기법과 Manchester 부호를 사용하여, 무선 모터 제어 시스템을 설계하였다.
현재 모바일 기기는 무선 통신과의 결합으로 인해 그 활용도가 정점 늘어나고 있다. 그 대표적인 예가 무선 인터넷이다. 현재 모바일폰에서 제공되는 무선인터넷 컨텐츠는 백여 개 정도이지만 무선 인터넷망이 개방되면 컨텐츠의 수는 기하급수적으로 늘어나리라 예상된다. 이러한 무선 인터넷 컨텐츠를 탐색하기 위해서는 기존에는 트리방식의 탐색을 사용하였지만 모바일 기기의 제한된 인터페이스상에서는 늘어나는 컨텐츠를 탐색하기에는 많은 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 토픽맵이라는 의미기반의 탐색기법을 토대로 좀 더 지능적으로 사용자 관점에서 모바일 기기의 컨텐츠를 탐색하고 있는 방식을 제안하고자 한다. 토픽맵 기반의 메뉴방식을 통해 기존 모바일폰에서 메뉴 탐색 시 발생했던 사용성 문제를 상당부분 해결할 수 있으리라 예상된다....
무선 환경에서는 모바일 기기의 이동 혹은 링크의 충돌, 부족한 대역폭등 모바일 기기의 외적 환경 변화에 의해 무선 링크의 단절이 빈번하게 일어나는데, 링크의 단절은 네트워크 자원을 사용하는 어플리케이션의 에러로 이어진다. 이러한 무선 환경의 단절을 어플리케이션이 알 수 있다면, 링크의 단절로 인한 어플리케이션의 에러를 방지 할 수 있게 된다. 본 논문에서는 어플리케이션이 무선 링크에 적응할 수 있도록 링크의 상태 정보를 판단 및 예측할 수 있는 dynamic watermark 기반의 상태 정보 추적 알고리즘을 제안한다.
최근 ITU-R에서는 전파혼신과 밀접한 관계가 있는 무선기기의 RF 항목(주파수허용편차, 점유주파수대역폭, 불요발사 등)에 대한 권고안 SM.1045, SM.328, SM.853, SM.329, SM.1539 등을 제정하거나 개정하였다. 이와 관련하여 본 논문에서는 국내 무선설비규칙의 전파 질 허용치 및 측정방법과 연계하여 ITU-R RF 성능 권고(안)의 핵심내용에 대한 분석결과를 제시하였다. 본 논문의 내용은 무선기기의 인증 및 무선국 검사에 적용되는 국내 무선설비 기술기준치를 이해하는 데 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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