국내 기술진이 참여하는 첫 정지궤도 위성인 통신해양기상위성은 통신 탑재체와 관측
탑재체를 동시에 장착하는 복합위성이다. 각 합재체 장착을 위한 고유한 특성 때문에 장비
및 센서들과 이들의 운용을 위한 전자박스들의 배치는 성공적인 임무 수행을 위해 필수적
이다. 본 논문에서는 기본설계 단계에서 수행된 기계 시스템 설계의 전반에 관한 내용을
기술하고, 최적화된 성과를 얻기 위해 고려된 설계 요건들에 대해 설명한다.
비정치제도 위성통신링크에서는 지표상의 단말기, 지구국 등에 대한 상대적인 위성의 빠른 이동으로 인하여 도플러천이가 발생하며, 이는 이동위성통신 시스템 수신단의 성능을 약화시킨다. 본 논문은 비정지궤도 위성을 이용하는 통신링크 상에서 발생하는 도플러천이의 특성을 분석한다. 분석된 결과는 도플러천이에 대한 시뮬레이션 모델과 보상 알고리즘의 개발에 활용활 수 있을 것이다.
지금까지 정지궤도위성 구조물 및 통신 . 방송용 소재에 대한 일반적인 성질과 선택기준 및 사 용예에 대해서 기술하였다. 아울러 정지위성의 성능보장에 가장 중요한 외부환경 인자로서 초 진공, 열 교번 및 태양 방사선과 우주입자의 영향을 이들 우주환경 하에서 재료의 거동에 관한 견지에서 고찰해보았다. 지금의 통신 . 방송 위성시스템 개발의 대명제는 보다 적은 중량의 위 성에 대용량의 통신 .방송 장비를 탑제하는 것이고, 이는 여러가지 구조물과 부품용 신소재의 개발과 기존재료의 창의적인 응용 등을 통하여 해결할 수 있음을 보았다. 지금까지 기술한 위 성재료에 대한 기본적인 설계상의 정보들이 작금의 학계 및 산업계에서 일어나고 있는 국내 위 성제작의 관심에 조금이나마 도움이 되었으면 한다.
본 논문에서는 위성 통신 시스템에 있어서 제한된 채널을 다수의 사용자가 효율적으로 사용하기 위한 다중 접속 방식인 고정 할당 다중 접속, 랜덤 다중 접속, 요구할당 다중 접속, 혼합 랜덤/예약 다중 접속 방식등의 프로토콜에 관하여 고찰하였으며, 몇 가지의 프로토콜에 관한 성능을 비교 검토하였다. 고정 할당 다중 접속 방식의 경우 연속적인 트래픽에 효율적이므로 소수의 기관 통신에는 적합하나 다수의 사용자를 수용하기에는 부적합한 특성을 갖고 있으며, 랜덤 다중 접속 방식은 접속 방식이 간단하며, 버스트한 트래픽을 가진 다수의 사용자에 대하여 적은 지연 특성을 갖는 장점이 있으나 한정된 채널 효율과 사용자 수의 증가에 따른 지연의 증가가 심각하다. 따라서, 지상의 초고속 통신망의 위성 시스템을 적용하기 위해서는 지상 B-ISDN의 패킷화된 ATM 셀의 전송을 위해 접속 방식은 다소 복잡하지만 채널 효율 및 지연 특성이 비교적 우수한 요구 할당 다중 접속 또는 혼합 랜덤/예약 다중 접속 방식이 적합할 것으로 보인다.
저궤도 위성망을 사용하는 이동통신은 지상 이동통신망에서와 비슷하게 셀(cell) 설계가 이루어지는데, 지금까지의 연구는 셀 내에서의 채널 용량을 단말기의 수에 의해 결정하였다. 하지만, 동일 셀 내 통신 링크에서의 간섭(interference)은 단말기의 분포 및 밀집도에 따라 달라질 수 있다. 본 논문에서는 저궤도 위성망을 사용하는 이동통신 시스템의 동일 셀내에서 단말기들의 밀집도에 따른 C/I의 변화량을 시뮬레이션을 통해 분석하였다.
본고에서는 디지털 DBS 방송시스템 기술을 설명하는데 있어 먼저 국제적 추세를 논하고 나서 무궁화호 위성을 위한 디지털 위성방송 시스템에 관한 구조를 송신국, RSMS 및 수신기로 나누어 논한 뒤 디지털 DBS 방송시스템 기술에 대해서는 비디오 기술, 오디오 기술, 데이터 기술, 변조 및 채널 부호기술 및 링크 분석을 중심으로 설명하였으며 마지막으로 디지털 DBS 방송시스템 기술을 향상시키기 위한 방안에 대해서 논하였다.
본 논문에서는 정지궤도 복합위성 2B에 대한 환경위성지상국 시스템의 성능지표의 하나인 가용도를 예측하기 위한 H/W 및 S/W 시스템 가용도의 수학적 모델링을 제시하고, 직렬연결 시스템에 대한 가용도 예측 방법을 제시하였다. 또한, 본 논문에서는 환경위성 지상국 시스템의 가용도 예측 결과를 산출하였으며, 그 가용도 예측 결과는 0.998072로 분석 되었다.
위성의 운용 중 발생할 수 있는 Contingency에 대한 분석과 이의 해결을 위한 운용자의 대응 과정은 매운 중요하다. 현재 한국전자통신연구원에서는 2004년 5월 발사 예정인 다목적 실용위성 2호 관제시스템을 개발 중에 있으며 위성 시뮬레이터는 관제 시스템을 구성하는 하나의 서브시스템이다 개발 중인 위성 시뮬레이터는 순수 소프트웨어 시뮬레이터이며 위성의 하드웨어 서브시스템, 위성의 비행 소프트웨어, 위성 비행역학을 높은 정밀도를 갖는 모델로 구성하여 원격측정과 원격명령의 처리, 위성시스템, 기능검증, 위성 비행운동 예측과 분석, 위성 운용자 교육 등의 기능을 수행 할 수 있도록 설계되었다. 본 논문은 위성 운용 중 발생 예측되는 Contingency 상황을 설정하여 시뮬레이션 할 수 있는 다목적 실용위성 2호 관제시스템의 위성 시뮬레이터 기능과 그 이용 방법을 설명하고자 한다.
본 논문에서는 위성통신에서 강우감쇠에 따라 가변 부호화율을 적용시킬 수 있는 적응형 부호화 기법에 대한 연구를 하였다. 따라서, 3bit 연판정을 적용한 Viterbi 복호기를 이용하여 QPSK와 TC-8PSK 신호를 복호할 수 있는 pragmatic TCM과 LSB 부호화 알고리즘에 대해 여러 부호화율에서 성능분석을 하였다. 또한 구현을 위한 최적의 파라미터를 설정하여 부호화율 2/3를 가지는 pragmatic TCM을 VHDL 모델링 하였다. 구현결과 PLEX10KE100EQC208-1 CPLD 칩으로 구현 가능하였으며, 42.36 Mbps의 복호 속도를 가진다. 실제 ASIC 설계시 CPLD 속도보다 약 5∼6배의 고속화가 가능하므로, 200 MHz 트렌스 폰더를 갖는 Ka 대역 초고속 위성통신 시스템에서 강우 감쇠에 대처하기 위한 적응형 트렐리스 부호화방식에 적용할 수 있다.
한국해양연구원에서는 2009년 6월 예정인 통신해양기상위성의 해색센서(GOCI) 데이터의 수신, 처리, 배포를 위한 해양위성센터를 구축하고 있다. 해양위성센터의 위치는 전파 수신 환경 등의 조건을 고려하여, 5곳의 후보지중 안산으로 최종 선정하였고, 기존 건물을 센터의 기능에 맞게 구조변경을 완료하였다. L-Band로 전송되는 위성 신호를 수신하기 위해 9m 그레고리안식 안테나 및 RF 장비 등 수신시스템을 구축하고 있으며, 수신된 데이터를 처리하고 관리하기 위해 네트워크장비, 대용량 저장장치, 위성자료 전처리시스템, 위성자료 처리시스템, 자료관리 시스템, 통합감시제어시스템, 기관간자료교환시스템을 구축하였다. 추후 자료배포시스템, 작업관리시스템, 위성자료 통합연구분석시스템, 외국위성 수신시스템 등을 구축 완료하여, 정지궤도 해양위성의 활용 극대화를 위한 해양위성센터 구축을 최종목표로 하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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