현대의 도시철도차량 시스템은 복잡하고 첨단화 되어 있으며, 상호 인터페이스 체계를 구축하고 있는 차량 유지보수시스템의 체계적인 종합관리가 필요하다. 본 연구는 무선 전송 장치를 이용하여 전동차 정보 자동 수집 장치를 도입 적용한 사례에 대한 분석 결과이다. 무선 전송 장치는 차량기지로 입고한 전동차 열차종합제어장치에 수집된 각종 정보를 무선 통신으로 데이터를 전송함으로써 유지보수 비용절감과 데이터 전송의 신뢰성 향상 효과가 있으며 이러한 무선 전송 장치를 도입 적용하여 기존의 열차정보수집 방법을 개선한 운용 사례를 제시한다.
자기 공진 결합 (resonant inductive coupling) 현상을 이용한 무선 전력 전송 기술을 구현하기 위하여 새로운 구조의 자기 공진기를 제시한다. MIT 연구팀이 제안한 헬릭스 (helix) 모양의 자기 공진기의 크기를 줄이고, 공진 주파수 10 MHz를 유지하며, 무선 전력 전송 효율이 크게 열화 되지 않도록 설계한다. 새로운 구조의 자기 공진기는 스파이럴 (spiral) 모양으로써 헬릭스 모양 대비 소형화를 달성하였다. 스파이럴 모양 ($1,696cm^3$)의 자기 공진기는 헬릭스 모양 ($59,376cm^3$) 대비 97% 소형화를 이룩하였고, 무선 전력 전송 효율은 기존 기술 (2 m 거리에서 40 % 전송 효율) 대비 9% 이하로 차이를 줄임으로써 무선 전력 전송 기술의 실용화에 기여할 수 있게 되었다.
무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드는 한번 배치되면 사람의 간섭 없이 오랜 기간 동안 동작하는데 실행중인 소프트웨어를 수정 또는 추가를 할 필요가 있다. 그러나 센서 노드를 회수하기 어려운 경우가 있기 때문에 원격 코드 업데이트 기법이 필요하게 되고, 이를 위한 신뢰성 있는 코드 전송 프로토콜에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 신뢰성만을 고려한 코드 전송 프로토콜은 코드를 안정적으로 전송하기만을 고려하기 때문에 코드를 신속하게 전송한다는 관점에 대한 고려가 부족하다는 한계를 갖는다. 그 결과 긴 코드 전승시간에 의해 불필요한 에너지 소모를 발생함으로써 센서노드의 에너지 효율을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 기존의 코드 전송 프로토콜들이 가지는 한계를 극복하는 FCPP(Fast code propagation protocol)을 제안하였다. FCPP는 신뢰성 있는 전송뿐만 아니라 신속함을 고려한 접근 방법을 제시하고 있다. 새로 제안한 알고리즘은 RTT기반의 전송률 조절과 NACK 억제 기법으로 네트워크 상태를 반영한 전송률 조절과 에러복구에 의한 불필요한 전송지연을 피하도록 하여 네트워크의 사용률을 최대화하여 신속한 코드 전송을 가능하게 한다. 또한 ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 제안한 FCPP가 센서 네트워크의 코드 전송에서 신뢰성 및 신속함을 모두 만족시킬 수 있음을 확인하였다.
무선 통신에 대한 높은 관심은 관련 기술을 이용하여 실생활에 적용하기 위한 연구로 이어지고 있다. 이러한 무선 통신 기술들 중 근거리 무선 통신 기술인 Binary CDMA(Code Division Multiple Access)기술은 2.4Ghz의 RF영역을 사용하여 데이터를 전송하는 기술이다. 이 기술은 기존의 근거리 무선 통신인 Bluetooth보다 뛰어난 전송거리를 보장하고 있으나, 무선 통신 기술의 공통적인 문제점인 장애물에 의한 신호 감소로 인해, 실제 보장되는 거리보다 짧은 거리의 전송거리가 나타나는 구간이 생기게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 Clustering을 이용하여 보다 넓은 전송거리를 확보하기 위한 아이디어를 제시한다.
무선 LAN상에서의 단말들의 기존의 처리율은 기지국과 단말간의 지연을 고려하지 않았으나 본논문에서는 CSMA/CA의 특성에 적합한 전송 지연을 고려할뿐만 아니라 DCF 처리율은 백오프가 발생될 확률과 관련되며 이는 각 단말에서의 충돌에 의한 재전송 확률을 고려하였다. 본 논문에서는 재전송 과정에 최대 백오프를 두어 최대한 패킷 간의 충돌을 방지하기 위함이며 이와 관련된 과정을 마르코프 체인 모델에 적용시켜 전송이 성공적으로 이루어질 확률을 구하고 이를 한 기지국에 대한 단말수별로 BER,Eb/No대 처리율을 속도별로 시뮬레이션하여 OFDM 기반 무선 LAN 환경에서 패킷 처리율이 최대가 되는 단말수,속도,패킷 크기에 따른 이상적인 환경이 아닌 무선 LAN의 최적 요소를 구할 수 있었다.
미래 정보통신기술 속에서 무선전력전송기술의 역할을 살펴보고, 현재의 국내외 산업 및 시장 전망 분석을 통해, 무선전력전송기술의 관심주기 곡선의 위치를 재설정해 보았다. 현재 무선전력전송기술 중에서 자기유도방식은 개화기 진입기로 판단되므로 산업육성 단계에서 산업 활성 단계로 진입하기 위한 국가 전략안 수립이 필요함을 알 수가 있었다. 또한, 무선전력 주파수 배치와 전자파환경에 대한 상호 연관성에 대해 분석을 시도하였고, 주파수 선택하는 과정에서 최대 전력전송이 결정됨을 볼 수가 있어, 정책 방향이 매우 중요함을 볼 수 있었다. 미래의 이슈가 제기되는 분야에 대한 고찰을 통해 미래에 대응하기 위한 산업 활성 및 확산 정책방향에 대해서 살펴보았다.
IT융합 적용을 위하여 컴퓨터 또는 현장 데이터 취득 유닛과 각 센서노드 간의 데이터 통신망이 필요하고 또한 중앙 제어기와 데이터 전송이 필요하다. 이러한 IT융합 데이터 통신망 구축에는 유선통신이 전송 효율측면에서 안정적이기 때문에 선호된다. 그러나 불가피하게 무선이 필요할 때 IT현장에서 주로 선택되는 무선통신망의 종류별로 특성과 장단점을 비교 분석하였다.
UWB 무선 기술은 매우 좁은 폭의 펄스를 기저대역에서 직접 변조하여 전송함으로써 근거리에서 매우 높은 데이터 전송 특성과 정확한 거리 및 위치 추정을 위한 높은 해상도를 제공하며 다중경로에 따른 페이딩 영향에도 강인한 특성을 보인다. 또한 매우 넓은 대역폭에 걸쳐 기존의 무선 시스템과 비교하여 상대적으로 매우 낮은 스펙트럼 전력 밀도가 분포함으로 기존의 협대역 및 광대역 시스템과 상호 간섭 없이 주파수를 공유할 수 있는 새로운 무선 기술로 급부상되고 있다. 본 논문에서는 UWB 신호의 스펙트럼 전력 밀도 및 다중 경로 전파 특성을 분석 고찰함으로써 향후 무선통신 시장의 새로운 변화를 가져올 UWB 무선 기술의 전파 특성을 소개 하고자 한다.
유선통신업계와 이동통신업계에 점차 확대되고 있는 "유무선통합" 트렌드는 유선에서의 초고속인터넷 및 이동통신에서의 음성 시장의 포화로 인해 최근 급속한 성장세를 보이고 있는 무선인터넷 시장에서 Nespot을 필두로 본격화되고 있는 추세이다. 그러나 지금까지의 무선인터넷 솔루션인 이동전화 및 무선 LAN은 각각 높은 가격의 낮은 전송속도와 높은 전송속도의 서비스 커버리지 불연속이라는 문제점을 갖고 있었기 때문에 무선인터넷 수요에 효율적으로 대처하지 못해왔다. 따라서 초고속인터넷을 무선화 및 개인화한 2.3 GHz 휴대인터넷이 위에 기술된 문제점을 해결할 수 있는 솔루션으로 대두되어 통신업계 전반의 관심이 집중되고 있는 상태이다. (중략)
현재의 무선 인터넷 서비스는 낮은 전송 속도 및 QoS 때문에 문자 기반의 서비스를 제공하고 있다. 또한 다양한 무선 인터넷 규격간의 호환성 결여로, 양질의 컨텐츠와 이동 단말의 수급에 어려움을 겪고 있다. 그러나 3세대 이동통신망은 현재의 2세대 망과는 달리 높은 전송 속도와 향상된 이동 단말 기능이 제공되기 때문에, 우선 인터넷과 동일한 수준의 다양한 멀티미디어 서비스가 제공될 것이며, 이를 위하여 3GPP(3GPP2), WAP, W3C, IETF 등 표준화 단체에서 무선 인터넷에 적합한 기술 표준 제정 작업 중에 있다 본 고에서는 3세대 이동 통신망에서 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 요구 사항을 정리하고, 관련 표준의 현황과 3세대 이동 통신망에의 적용방안에 대하여 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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