• 제목/요약/키워드: 저전력 장거리 통신

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LoRaWAN Class B 통신 거리에 따른 전송율 분석 (Analysis of transmission rate according to LoRaWAN communication distance)

  • 서의성;장종욱
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.207-211
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    • 2019
  • 세계 각지에서 모든 사물에 네트워크를 연결하고 인터넷을 통해 해당 사물들을 관리하기 위해 연구 개발을 진행 중에 있따. 사물인터넷은 차세대 이동통신 서비스의 생태계 구축을 위한 중요 역할을 수행할 것으로 기대되고 있다. 그중 가장 크게 대두되고 있는 통신 기술은 LPWAN이다. 본 논문에서는 이런 시대적 요구에 맞게 많은 LPWAN의 노드를 보다 효율적으로 사용하여 자원 낭비 감소 및 관리하기 위하여 각 데이터 전송 속도에 따른 성능을 분석하고자 한다. 본 논문에서 사용되는 LPWAN 통신 기술은 Semtech에서 개발한 장거리 저전력 무선 플랫폼인 LoRaWAN을 기반으로 설계하고, Network Simulator-3를 이용하여 가상의 IoT 기반을 구현하여 분석하였다.

대부모 트리 구조의 저 전력 광역 네트워크를 위한 전력 제어 기반의 공간 재사용 기회 향상 기법 (Exploiting Spatial Reuse Opportunity with Power Control in loco parentis Tree Topology of Low-power and Wide-area Networks)

  • 변승규;김종덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.194-198
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    • 2021
  • LoRa는 처프 확산 스펙트럼과 대부모 트리 구조의 네트워크를 물리 계층에 도입하여 장거리 통신에서 신뢰성을 제공한다. 이 트리 네트워크에서 자식 노드는 여러 부모를 동시에 이용할 수 있기 때문에 네트워크에 동일 부하가 가해질 경우 게이트웨이의 수가 늘어날수록 패킷 전달률은 대수적으로 증가한다. 그러나 알로하와 흡사한 원시적 매체 접근 제어의 한계로 인해 이 환경에서도 부하가 증가할수록 네트워크의 이용률은 유사하게 하락한다. 본 논문에서는 같은 주파수를 같은 시간에 사용하는 공간 분할 다중 접근류의 접근 방식을 제안한다. 본 기법은 같은 시간, 다른 게이트웨이에서 서로 다른 패킷이 생존할 수 있도록 각 노드의 송신 전력을 수신 신호 세기의 분포에 기반하여 조절한다. 이른바 포획 효과의 의도적 활용은 자원에 배고픈 저 전력 광역 네트워크의 수용력을 향상시켰다. 전형적인 완전 배제적 무충돌 제어 접근과 비교해 타임 슬롯의 소모를 30-35% 절감하였다. 또한, 전력 제어의 효과로 인해 20-40%의 에너지 소모량이 절약됨을 확인하였다.

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광섬유 레이저에서의 광궤환에 대한 연구 (Study on Optical Feedback in Optical Fiber Laser)

  • 최규남
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.985-990
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    • 2007
  • 코히런트 광섬유 센서의 해상도를 향상시키기 위하여 광원의 코히런스 길이를 향상시키는 방법에 대하여 연구하였다. 넓은 파장범위에 걸쳐서 레이저 광을 생성할 수 있고 발광 파장대역이 장거리 전송이 가능한 통신용 광섬유의 저 손실 대역인 광섬유 레이저의 코히런스 길이를 향상시키기 위하여 레이저의 광궤환 기법을 이용하였다. 본 논문에서는 광섬유 레이저의 단거리 및 장거리 광궤환 루프가 코히런스 길이에 미치는 영향을 Mach-Zehnder Interferometer를 이용하여 연구하였다. 광궤환 전력량과 광궤환 루프에서의 변조형태가 코히런스에 미치는 영향을 조사하였다. 주파수 천이도는 200m 길이차를 갖는 비대칭 간섭계에서의 위상간섭 정도를 측정하여 계산하였다. 광섬유 레이저에서 단거리 광궤환 루프는 450kHz/sec로 주파수 천이도를 축소시키는데 효과가 있었고 장거리 광궤환 루프는 50kHz/sec로 주파수 천이도를 더 향상시키는 효과가 있음을 알 수 있었다. 실제 코히런트 광센서에 응용 시 고감도 침입자 감지가 기대된다.

다중 채널을 지원하는 Voice over Sensor Network(VoSN) Base Station 설계 (A Design of Voice Over Sensor Network (VoSN) Base Station with Multi-Channel Support)

  • 이훈재;이재형;강민수;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권1호
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    • pp.90-96
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    • 2014
  • 센서 네트워크를 위한 표준인 IEEE802.15.4는 저전력, 저속 데이터 통신이 특징으로 주로 ZigBee 네트워크와 같은 Wireless Personal Area Network (WPAN)를 구성하기 위해 사용하고 있다. 그러나 최근 센서 네트워크 기반의 음성통신과 Session Initiation Protocol (SIP)를 연동하여 장거리 및 대규모 사용자를 지원하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크 기반의 음성통신과 SIP를 연동하여 다수 사용자 지원하고 기존 시스템을 하나의 통합 Base Station으로 설계하였다. 또한, 설계한 Base Station의 성능을 평가하기 위하여 사용자수 증가에 따른 Packet 수와 Delay를 측정하였다.

KETI의 Mobius플랫폼과 LoRa를 활용한 oneM2M규격의 IoT 환경 구축에 관한 연구 (Study on Construction of IoT environments oneM2M standards utilizing the KETI Mobius platform and LoRa)

  • 이소행;송법성
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.285-289
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    • 2016
  • 최근 국내에서는 IoT를 기반으로한 신 성장동력 모델들이 기업과 국가기관에 의해 제안되고 있다. 이러한 인터넷 기반의 융합중심 IoT가 현장에 적용되면서 다양한 경제적 가치의 향상과 효율성의 증대등이 현실화될 전망이다. 본 논문에서는 KETI(전자부품연구원)에서 개발 보급중인 oneM2M기반 표준 플랫폼 Mobius와 Gateway용 플랫폼 &Cube, 그리고 저전력, 장거리 RF통신이 가능한 LoRa 통신모듈을 이용하여 현장 적용이 가능한 환경을 구축하여 제안한다.

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소규모 분산자원의 효율적 운용을 위한 가상발전소 플랫폼 개발 (A study on the development of a virtual power plant platform for the Efficient operation of small distributed resources)

  • 김희철;홍호표
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권11호
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    • pp.365-371
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    • 2021
  • 본 연구에서 고찰되는 가상발전소(VPP; Virtual Power Plant) 솔루션 플랫폼은 전력회사가 발전·송전설비 등의 건설에 소요되는 비용과 이와 관련된 투자리스크를 최소화 한다. 또한, 소비자의 전력 수요를 충족할 수 있도록 수요대응(DR; Demand Response) 프로그램운영 기능을 포함시켜 VPP도입으로 발전 및 송·배전부문에 대한 대규모 설비투자 없이 현존하는 발전기와 DR 프로그램 등을 통해서 소비자의 부하변화에 실시간으로 대처하여 보다 친환경적이고 효율적인 전력공급이 가능하도록 한다. 태양광 및 ESS 연동 장치에 통신 Device를 연동하기 위해서는 Device 장치와 Edge System간 제어·상태에서 데이터를 전달하고 IoT Device 및 연동 플랫폼 개발(OneM2M)이 필요하다.

대용량 광통신 부품 기술 동향 (Optical Components for High Speed Optical Communications)

  • 백용순
    • 한국광학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.297-310
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    • 2013
  • 스마트 기기, 클라우드 서비스, 광가입자망 등의 보급에 따른 멀티미디어 기반의 대용량 인터넷 트래픽의 급속한 증가로 통신 수요는 연 40%이상씩 증가하고 있다. 이러한 대역폭 증가를 수용하기 위해서 광통신용 광부품의 진화도 각 계층별로 빠르게 진행되고 있다. 가입자망에서는 변조속도 증가와 더불어 파장다중방식의 도입이 시작되고 있고, 매트로망에서는 보다 효율적인 망 운용을 위해 차세대 ROADM에 대한 개발이 진행중이며, 장거리 통신에서는 코히어런트 통신 기반의 새로운 변조방식이 도입되어 스팩트럼 효율을 향상시키고 있다. 본 논문에서는 이러한 폭발적인 통신 대역폭 증가 요구에 따른 광통신망의 진화와 이를 수용하기 위한 고속화, 효율화, 저전력화로 발전하고 있는 핵심 광부품에 대해 살펴본다.

초장거리 LoRa 통신 모듈 설계 및 구현 (Design and Implementation of Ultra-Long-Range LoRa Communication Module)

  • 김동현;허준환;이창홍;김광덕;김종덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.230-238
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    • 2022
  • 사물인터넷은 통신 기능이 없는 사물에 통신 기능을 추가하여 사물의 정보를 원격에서 수집 및 사물의 기능을 제어하는 통신기술이다. 이를 위해 Wi-Fi, 3GPP, 블루투스 등 다양한 통신기술이 사용 가능하며 NB-IoT와 LoRa(Long Range)는 사물인터넷 개념에 특화된 통신기술이다. LoRa는 장거리, 저전력, 저속 통신을 지원하는 통신기술로 원거리의 사물에서 생성되는 정보를 수집하고 장비를 제어하기에 적합하다. 이러한 특징 때문에 많은 응용 분야에서 활용되고 있으며 다양한 성능 향상 연구가 진행 중이다. 본 논문은 더욱더 넓은 응용 분야에서 활용하기 위한 초장거리 LoRa 통신 모듈을 제안하고자 한다. 초장거리 LoRa 통신 모듈을 개발하기 위해 하드웨어, 펌웨어 및 테스트를 위한 응용 소프트웨어를 설계 및 구현한다. 구현된 장비는 실제 환경에서 테스트를 통해 성능을 검증하여 활용도를 확인하겠다.

미래 IEEE 802.11 LRLP 통신을 위한 효율적인 다중 사용자 자원할당 기법 (An Efficient Multi-User Resource Allocation Scheme for Future IEEE 802.11 LRLP Communications)

  • 안우진;김용호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.232-237
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    • 2016
  • 무선랜의 가능한 미래 통신 표준으로 진행 중인 IEEE 802.11 LRLP는 사물 인터넷 (IoT) 네트워크 표준을 목표로, 드론을 포함한 사물 통신 단말들의 장거리 (long range) 통신과 저전력 동작 (low power)을 지원한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 LRLP 환경에서 다수의 단말들의 다중 사용자 상향 통신을 위한 자원 할당 기법을 제안한다. IEEE 802.11ax의 OFDMA 임의 접근 (random access)에 기반한 제안하는 기법에서는, AP (access point)가 성공적으로 전송받은 데이터의 크기를 기반으로 다음 차수의 임의 접근 유도를 위한 자원의 크기를 적응적으로 결정하여, 접속 단말이 최적의 크기의 자원을 선택하여 접속할 수 있도록 한다. 본 논문의 시뮬레이션 결과에 따르면 제안하는 기법은 종래의 임의 접근 기반 통신 기술의 시스템 처리율(throughput)을 크게 향상시키는 것으로 나타났다.

LoRa 통신기반 원격 장비 관리 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Remote Device Management System based on LoRa Communication)

  • 김동현;이창홍;김종덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1654-1661
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    • 2020
  • 사물인터넷 기술은 통신을 지원하지 않는 장비에 소형 통신 장치를 부착하여 장비의 정보를 원격에서 수집, 제어할 수 있다. 사물인터넷 기술을 지원하기 위해서 저전력, 장거리 통신 기술인 LPWAN이 제안되었고 대표적으로 LoRa가 있다. 네트워크 장비를 포함한 다양한 시스템들은 원격 접속을 통해 장비의 상태를 실시간 모니터링 할 수 있다. 그러나 네트워크 장애가 발생하면 원격 접속 및 상태 모니터링은 별도의 부가 네트워크가 있지 않은 한 불가능하다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 본 논문에서는 장비에 쉽게 부착할 수 있고 독립적인 네트워크를 이용해 원격에서 장비를 모니터링 및 제어하는 독립형 원격 장비 관리시스템을 제안한다. 제안한 시스템을 설계 및 구현하여 실용성을 보이겠다.