최근 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.15.1(Bluetooth), IEEE 802.15.4(ZigBee) 등 2.4GHz 대역의 비허가 주파수 대역의 사용이 늘어나고 있다. 통신 방식은 다르지만 사용 주파수 대역이 동일하다는 관점에서 간섭의 영향을 피할 수 없기 때문에 각 기술간 간섭의 영향을 완화하고 간섭 상황에서 각 기술의 성능을 향상하기 위해 각 기술에 대한 상호 작용하는 것에 대한 연구가 진행 되어야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b/g, IEEE 802.15.1, IEEE 802.15.4가 2.4GHz 대역에서 상호간에 미치는 영향을 분석하기 위해 PER(Packet Error Rate) 분석을 수행하였다.
본 논문에서는 UHF(Ultra High Frequency) 방송 대역에서 면허 사용자인 DTV(Digital Television) 서비스와 무선인지(cognitive radio, CR) 기술 기반의 모바일 와이맥스(mobile wimax) 서비스 사용자 상호 간 최적 공존 및 운용 방안 획득을 위하여 간섭분석을 수행하였다. 이를 위해 SEAMCAT(Spectrum Engineering Advanced Monte-Carlo Analysis Tool) 간섭분석 프로그램을 이용하여 방송대역에 존재하는 상기 무선통신 상호 간 최적 공존 기준 획득을 위한 모의실험을 수행하였다. 또한 간섭분석을 통하여 획득된 주변 통신환경 정보는 수신기 관점에서의 정확한 간섭 기준 취득 방안인 간섭온도 모델에 적용하였다. 이를 통해 DTV와 CR 사용자의 중심 주파수 차이에 따른 CR 사용자 수신기에서의 획득 가능 통신용량 변화를 분석하였다.
본 논문은 여러 가지 형상의 접지시스템에서 접지전극 상호간의 전위간섭에 대해 다루었다. 접지전극의 일정한 형상과 크기, 접지전극간 이격거리에 따른 전위상승과 전위간섭계수를 수조실험장치를 이용하여 측정하고, CDEGS 프로그램으로 해석하였다. 전위상승과 전위간섭계수는 접지전극의 이격거리, 접지전극의 형상과 크기에 강하게 의존한다. 격자형 접지전극과 격자형 접지전극 사이의 전위간섭은 격자형 접지전극과 봉형 접지전극 사이의 전위간섭보다 낮은 것으로 나타났다.
강변여과는 하천 인근에 다수의 관정을 설치하여 하천수의 수질 개선을 추구하는 기술이다. 그런데 다수의 관정이 인접해 있는 경우 관정간의 상호간섭 현상으로 인하여 취수량에 영향을 미친다. 강변 여과 관정의 경우에는 관정이 관망으로 연결되기 때문에 간섭효과의 요인에는 지하수위 강하량 외에도 유량변화에 따른 관망 수두손실이 포함된다. 간섭효과는 취수정으로 유입되는 하천수와 배후 지하수의 비율에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 강변여과시스템의 대수층과 관망흐름을 통합해석하는 기법을 이용하여 복수 관정의 간섭효과와 하천수 비율을 산정하는 방법을 제시하고 실제에 가까운 가상의 강변여과시스템에 적용하였다. 관정 가동 패턴에 따라 취수량은 5% 이상 차이가나고 배후지하수 유입비율도 30~40% 범위로 10% 이상 차이가 날 수 있는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 이기종 시스템에서 간섭 송신기 신호의 duty cycle에 따른 전체 성능의 결과를 분석하였다. 기준치 설정에 대한 분석은 이기종 시스템들이 동일 주파수 대역을 공유하는 경우의 상호 공존을 위한 파라미터로 수행되었다. 두 시스템간의 duty cycle과 성능 관계를 분석하기 위해 간섭 송신기가 WLAN이고 WiBro가 희생 수신기인 경우를 고려하였다. 분석된 상호 공존 결과는 향후 동일 주파수 환경에서 다양한 통신 프로토콜을 이용하는 무선기기에 대한 상호 공존 조건을 마련하는 기술개발에 활용할 수 있을 것이다.
2.4GHz ISM 대역 무선통신망을 통해 서비스되는 CBTC과 WPAN 시스템은 서로 동일한 환경하에서 상호 보완적인 운영을 한다. 이러한 두 시스템의 상호 신호가 시간과 가우시안 거리의 불확실성에 존재할 경우 시스템간에 충돌이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 상호간섭의 영향을 분석하고 WPAN시스템의 신호가 CBTC시스템에 미치는 영향을 최소화하기 위한 제안된 방법에 대한 성능을 분석한다. 성능 분석은 반송파 주파수 오프셋에 따른 신호대 간섭 잡음신호에 의한 심볼오차확률의 분석을 통해 설명된다. 제안된 방법은 심볼오차 확률을 개선하는 효과가 있다. 그러나 이는 주파수 도약 방식의 WPAN시스템에서 발생하는 도약 패턴에 대한 사전예측 방법에 대한 더 많은 원신호만을 복원시키는 필터를 개발하여야 하는 문제가 있다. 따라서 근본적인 방법이라 할 수는 없다. 현재 철도주파수의 문제점을 검토하여 철도 전용주파수를 확보하는 것이 필요할 것이다.
본 논문은 봉상접지전극 주변에서 접지전극간 전위간섭에 대해 다루었다. 접지전극 상호간의 전위간섭을 저감하는 기법을 제안하기 위해서 실규모 접지전각에서 발생될 수 있는 대지전위와 전위간섭을 이론적 해석과 축소모델 실험을 이용하여 실험적으로 분석하였다. 반구형 수조모의접지 실험장치로 접지전극 상호간 이격거리에 따른 전위 상승과 전위간섭계수를 측정하고, CDEGS 소프트웨어를 이용하여 이들 현상을 해석하였다. 그 결과 전위상승과 전위간섭계수는 접지전극의 이격거리에 강하게 의존하였으며, 실측결과는 이론적 계산결과와 잘 일치는 결과를 얻었다.
본 논문에서는 항행안전시설 주파수와 Link-16(전술데이터링크) 간의 주파수 공유를 위한 간섭분석 방법 및 수치계산 과정을 제시하고 고찰한다. 상호운용성의 기준을 유도하기 위해 주파수 간섭분석 알고리즘 및 간섭 영향의 유무 판단에 필요한 신호-대-간섭 전력비인 보호비의 산출 과정을 기술한다. 또한 VHF-UHF 대역의 전파경로 예측모델인 ITU-R Rec. P.1546을 기반으로 무선시스템의 수신전력 계산 방법을 제시하였다. 시스템 링크 계산을 기반으로 실제 TACAN/DME 비콘과 Link- 16 지상단말기 간의 상호 운용성 보장에 요구되는 수신전력 또는 이격 거리를 구하는 방법과 실제 현장 평가를 위한 적용을 고찰하였다. 결과적으로 제시된 현장시험 구성 및 간섭분석을 적용하면 기존 시스템과의 상호운용성 판단에 용이한 수단이 될 것이다.
본 논문에서는 TVWS내에서 WiBro와 WLAN간의 이격거리에 따른 간섭 송신기의 최대출력의 기준치 설정이 고려되었다. 기준치 설정에 대한 분석은 이기종 시스템들이 동일 주파수 대역을 공유하는 경우의 상호 공존을 위한 파라미터로 수행되었다. 두 시스템간의 이격거리와 출력간의 관계를 분석하기 위해 두 가지 경우, 첫째로 간섭 송신기가 WiBro이고 WLAN가 희생 수신기인 경우와 두 번째로 그 반대인 경우를 고려하였다. 분석된 다양한 공유시나리오에서의 상호 공존 결과는 향후 동일 주파수 환경에서 다양한 통신 프로토콜을 이용하는 무선기기에 대한 상호 공존 조건을 마련하는 기술개발에 활용할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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