• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.94-95
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• 2022

선박 운항 안전 확보를 위해 필요한 선박과 선박, 선박과 육상 및 기타 해양 안전 관련 주체와의 통신은 자율/무인 선박의 출현 및 유무인 선박이 혼재 운항하는 과도기적 상황에서 기존 VHF, AIS 등의 통신 기능을 능가하는 고용량, 고신뢰 선박 중심 직접통신 체계를 요구한다. IMO의 자율운항 선박 자율화 단계에 필요한 원격에서의 모니터링 및 제어 필요성(Ship to Shore), 나아가 완전한 자율운항을 위한 고용량의 선박중심통신(Ship to Ship) 및 해양 객체와의 통신(Ship to Shore, Air, People)이 구현되어야 유무인 선박의 혼재 운항 과도기를 거쳐 완전한 자율운항 시대로 나아갈 수 있다는 점에서 이를 포괄하는 S2X(Ship to Everything) 통신 기술의 개발 당위성을 찾을 수 있다. S2X 통신은 정보 교환 상대를 신뢰할 수 있고 이를 기반으로 선박의 안전 운항 관련 정보를 상호 교환하고 부가 서비스를 위한 고용량의 데이터를 자유롭게 교환할 수 있도록 하는 선박중심직접통신 기술이 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.112-113
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• 2021

선박을 주로 하는 자율 해상 모빌리티의 안전한 운항을 위해 필수적인 직접통신의 필요성에 대응하여 M-S2X 통신 개발 방안을 제시한다. M-S2X 통신을 선박중심 직접통신, SCDC(Ship Centric Direct Communication)으로 정의하며 선박과 선박 통신 중에서 선박과 선박 통신의 대용량 및 고속화가 필요한 점, 그리고 선박 운항 안전을 위한 통신 수요의 대부분이 선박을 중심으로 그 주변 객체와 상호 통신이 필요한 점을 고려한 것이다. 관련 연구에서 선박과 선박, 선박과 육상 간 통신 소요를 제시하였고 이를 통해 기존 AIS등의 레거시 해상통신만으로는 자율운항선박과 같은 해양 모빌리티의 자율성 확보에 어려움이 있음을 알 수 있다. 이에 따라 M-S2X 통신을 구현하는 기술로 VDE와 비면허대역과 같은 고대역의 통신기술을 활용하여 선박과 같은 해양 모빌리티가 주변의 객체(선박, 해양모빌리티, 인프라, 익수자 등)와 직접 통신할 수 있는 통신 인프라 환경을 제공한다면 향후 도래할 해양 모빌리티 환경의 기본 통신 기술로 활용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.99-100
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• 2022

자율운항 및 무인선 등 새로운 선박의 도입을 위한 기술개발과 함께 선박중심직접통신(M-S2X)의 필요성이 확대되고 있으며, 고용량, 고속의 서비스 구현을 위해 광대역 기반의 선박중심직접통신(Mx-S2X) 기술개발이 진행되고 있다. Mx-S2X의 안정적 서비스 구현을 위해 활용 가능한 주파수를 탐색하고 적정 주파수를 식별하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.121-123
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• 2021

선박중심직접통신(MX-S2X)은 디지털 통신 연계기술 개발 및 실증을 통한 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 해양사고 저감 및 자율운항선박을 위한 인프라로 활용될 수 있다. 본 논문은 MX-S2X 기술개발에 대한 소개, MX-S2X 개발을 위한 운용 및 설계 요구사항에 대해 기술하고 있으며, 더 나아가 해상 통신 환경이 통신성능에 영향을 끼칠수 있는 경우에 대해 살펴보고 이를 극복하기 위한 MX-S2X 시스템의 물리계층 설계에 대해 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.11a
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• pp.149-151
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• 2023

MX-S2X(선박중심직접통신)은 선박을 중심으로 한 D2D 통신을 통해 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 해양 분야의 4차 산업혁명에서 해상 통신 기술 인프라로서의 핵심 역할이 가능할 것으로 기대 된다. '초고속해상무선통신망 무설설비 다각화 및 통신연계 기술개발 '의 1단계 3차년도에서는 2차년도에 제작한 MX-S2X 1차 시제품에 대한 기능을 보완하고 ISM 대역의 소출력 요구사항을 만족하기 위한 DSSS을 적용하여 2차 시제품을 구현/제작하고 실제 해상환경에서 성능을 검증한다. 본 논문에서는 MX-S2X 2차 시제품에 대한 1, 2차 실해역 시험결과 및 향후 계획에 대해 공유한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.96-98
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• 2022

MX-S2X(선박중심직접통신)은 디지털 통신 연계기술 개발 및 실증을 통한 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 향후 도래할 해상 통신 기술 인프라로서의 효과적 활용이 가능할 것으로 기대된다. 본 논문은 '초고속해상무선통신망 무설설비 다각화 및 통신연계 기술개발 '의 1차년도에 수행한 MX-S2X 시스템의 물리계층 설계에 대한 보완 및 해상통신을 위한 최적화를 통해 상세설계를 확정하고, 이를 구현/제작한 HW의 성능을 검증한다. 제작한 HW의 검증을 위해 시험환경을 구성하여 PER 성능을 측정하고 M&S 결과와 비교 분석함으로써 MX-S2X HW의 기능 및 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.124-126
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• 2021

해양에서의 선박 대 선박, 선박 대 시설 등 장비 간 통신 서비스를 제공하기 위한 M-S2X 기술 적용 시 발생할 수 있는 보안 위협을 분석하고, 적용 가능한 보안요구사항을 도출하였다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.45 no.6
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• pp.352-359
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• 2021

This paper presents the definition and importance of ship-centric direct communication concerning ship safety of maritime autonomous and unmanned ships. It also proposes the concept of MX-S2X communication based on high frequency for wide-bandwidth technology and describes the design and simulation result for the physical layer of MX-S2X. It considered high-speed communication as well as overcoming maritime multi-path fading required to be resolved in the marine environment. The physical layer of MX-S2X communication was designed to overcome the occurrence of error-floor caused by multi-path fading even with receiving sufficient signal strength. To this purpose, a performance analysis was conducted on the physical layer by applying the channel model of the actual maritime communication environment. As a result of the performance analysis of the MX-S2X physical layer, it was confirmed that the BER error-floor observed in the VDE physical layer test was overcome, and it operated within the SNR 2dB degradation range compared to the AWGN channel. It is expected that this will show enough performance suitable for short-distance ship-centered direct communication and can be used for direct communication of maritime autonomous ships, unmanned ships, and group navigation of themshortly.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.46 no.6
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• pp.570-575
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• 2022

The MX-S2X, utilizing high-frequency broadband communication technology, provides a reliable connection between land, ship, and facilities. This technology is expected to be effectively utilized as a future maritime communication infrastructure in the upcoming mixed navigational situation among autonomous and manned and/or unmanned ships. Following the physical layer design and M&S-based performance analysis of the MX-S2X system to overcome maritime multipath fading, this paper confirms the optimized and detailed design of physical layer hardware and implemented it to verify the performance. The PER(Packet Error Rate) performance was then measured by configuring a test environment to verify the implemented hardware. The results showed that the performance degradation was 0.2 dB in the AWGN environment and 1.2 dB in the Multi-path Fading on Sea Environment, thus confirming the successful implementation of the physical layer.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.47 no.6
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• pp.419-429
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• 2023

The pinnacle of rapidly changing and advancing maritime transportation technology is expected to be the Maritime Autonomous Surface Ship (MASS). The implementation of various services within the MASS is likely to be feasible through the ship-centric network known as the S2X communication system. However, existing communication systems face issues such as service traffic saturation and failure to meet demanded functionalities, necessitating the proactive introduction of additional communication technologies. In this study, the concept of S2X communication for the MASS was redefined, deriving required functionalities and ultimately selecting frequencies suitable for utilization. Candidate frequency groups suitable for the derived communication requirements were identified, and communication frequencies prioritized for the initial application were chosen through expert consensus. It is anticipated that through further research, including experimentation to validate these frequencies, they could be utilized in implementing services for autonomous ship navigation in the future.