• 한국통신학회논문지
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• 제32권10C호
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• pp.1032-1041
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• 2007

위성 기반 측위 시스템은 (global navigation satellite system, GNSS) 위치 기반 기술의 핵심 기술로서, 통신 물리계층으로 직접수열 확산대역 (direct sequence spread spectrum, DS/SS) 시스템을 사용한다. DS/SS 시스템의 성능은 송수신기에서 사용하는 확산 부호의 정확한 동기에 따라 크게 좌우된다. 본 논문은 DS/SS 시스템의 동기기법 가운데 부호 추적 기법에 초점을 맞춘다. 가장 널리 알려진 부호 추적 기법은 이른-늦은 판별기를 사용하는 EL-DLL이다 (delay lock loop with early minus late discriminator). 이상적인 환경에서 EL-DLL은 최적 부호 추정기이다. 그러나 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL은 추적을 통해 정확한 동기시점을 결정한 후에도 여전히 추적편이가 남게 된다. 본 논문에서는 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL의 추적편이 특성 분석을 위해 상관 값이 나타나는 영역을 이른 상관시간 옵셋 영역과 (advanced offset range, AOR) 늦은 상관시간 옵셋 영역으로 (delayed offset range, DOR) 나누어 분석하였다. 분석 결과 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL의 추적편이는 정확한 동기시점을 기준으로 AOR과 DOR에서 상관 값의 대칭성이 왜곡되어 발생하는 제 1형 추적편이와 최고 상관 값이 나타나는 시점이 정확한 동기시점에서 벗어나서 발생하는 제 2형 추적편이로 구별할 수 있으며, 이 가운데 제 2형 추적편이가 추적편이의 대부분을 차지함을 보였다. 또한 AOR과 DOR에서 상관 값 추이 분석을 통해 AOR에서의 상관 값이 DOR에서의 상관 값에 비해 다중경로신호에 의해 덜 왜곡되는 특성을 보였으며, 이를 바탕으로 대역 제한된 GNSS에 적합한 새로운 부호 추적편이 완화 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL에 비해 정확한 추적이 가능함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1C호
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• pp.86-93
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• 2008

Galileo 시스템은 통신 물리계층으로 직접수열/대역확산(direct sequence/spread spectrum, DS/SS) 시스템을 사용한다. DS/SS 시스템은 수신신호로부터 정보를 복원하기 위해 수신신호의 확산신호와 수신기에서 발생한 확산신호의 동기를 정확하게 결정하고, 유지해야 한다. 이를 위해 DS/SS 시스템은 획득과 추적 단계를 수행해 동기를 맞춘다. 이상적인 환경에서 최적 부호추적기는 EL-DLL이다(delay lock loop with early minus late discriminator). EL-DLL은 정확한 동기시점을 기준으로 확산신호의 상관함수가 정확히 대칭인 특징을 이용해 추적을 수행한다. 그러나 다중경로 신호가 수신되었을 때 상관함수의 대칭성이 왜곡되며, 이로 인해 추적이 완료되어 동기시점을 결정한 후에도 일정한 동기오차가 존재한다. 이처럼 추적기가 동기시점을 결정한 후에도 잔존하는 동기오차를 추적편이라 한다. 이상적인 환경에서 Galileo BOC(1,1) 신호로 변조된 확산신호는 정확한 동기시점에서 최고 값이 나타나며, 이 시점을 기준으로 반 칩(chip) 이른 상관시간 옵셋과 늦은 상관시간 옵셋에서 극소 값을 갖는다. 이때 다중경로신호는 항상 가시신호에 비해 늦게 수신되기 때문에 정확한 동기시점을 기준으로 반 칩 이른 상관 시간 옵셋 주변의 상관 값은 다중경로신호에 의해 크게 왜곡되지 않는 특징을 갖는다. 본 논문은 이 특징을 바탕으로 Galileo BOC(1,1)에 알맞은 추적편이 완화기법을 제안하고, 기존 기법과 제안한 기법의 추적편이 특성을 분석한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권3호
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• pp.287-296
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• 2008

The IEEE 802.11 wireless standard uses the carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) as its MAC protocol (during the distributed coordination function period). This protocol is an adaptation of the CSMA/CD of the wired networks. CSMA/CA mechanism cannot guarantee quality of service (QoS) required by the application because orits random access method. In this study, we propose a new MAC protocol that considers different types of traffic (e.g., voice and data) and for each traffic type different priority levels are assigned. To improve the QoS of IEEE 802.11 MAC protocols over a multi-channel CSMA/CA, we have developed a new admission policy for both voice and data traffics. This protocol can be performed in direct sequence spread spectrum (DSSS) or frequency hopping spread spectrum (FHSS). For voice traffic we reserve a channel, while for data traffic the access is random using a CSMA/CA mechanism, and in this case a selective reject and push-out mechanism is added to meet the quality of service required by data traffic. To study the performance of the proposed protocol and to show the benefits of our design, a mathematical model is built based on Markov chains. The system could be represented by a Markov chain which is difficult to solve as the state-space is too large. This is due to the resource management and user mobility. Thus, we propose to build an aggregated Markov chain with a smaller state-space that allows performance measures to be computed easily. We have used stochastic comparisons of Markov chains to prove that the proposed access protocol (with selective reject and push-out mechanisms) gives less loss rates of high priority connections (data and voices) than the traditional one (without admission policy and selective reject and push-out mechanisms). We give numerical results to confirm mathematical proofs.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.271-279
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• 2008

본 논문에서는 FHSS 방식의 소출력 무선기기와 DSSS 방식의 소출력 무선기기가 동일 주파수 대역에 존재하는 경우 업무간 간섭을 분석하였다. 분석 방법은 몬테 카를로 방법을 이용하여 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 불요 방사가 FHSS 방식의 소출력 무선기기에 미치는 영향을 간섭 확률 측면에서 계산하였다. 간섭 시뮬레이션은 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 대역폭과 충격 계수에 따른 간섭량을 계산하였고, 전파 모델은 자유 공간으로 가정하였다. 그리고 간섭원과 피간섭원 사이의 거리에 따른 영향을 수신기에서의 BER 측면에서 분석하였다. 간섭 분석 결과, 간섭원의 대역폭보다는 충격 계수가 시스템 양립성에 많은 영향을 주는 것을 확인할 수 있었고, 단일 간섭원과 다중 간섭원이 존재하는 경우 BER 기준을 만족하는 이격 거리를 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.901-911
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• 1994

직접 스펙트럼 확산(DS)방식과 주파수 도약 확산(FH)방식을 혼합시킨 하이브리드 DS/SFH-SSMA 시스템에 대해서 m-분포 페이딩 체널에서의 비동기 MDPSK 신호의 오율특성을 구하고, 다이버시티 기법과 부호화 기법을 함께 도입하였을때의 오율특성도 구했다. 얻은 결과로부터 페이딩의 심도 m에 따른 오율성능의 열화 정도를 알 수 있었는데 레일리 페이딩 환경(m=1)에서는 도약 주파수를 증가시키면 hit될 확률이 감소하므로 다중접속에 의한 간섭의 영향이 감소하고, 호핑수(q)가 사용자수(K)보다 무척 크고, 비트 에너지 대 잡음 전력비(E/N)가 높을때는 다중접속에 의한 간섭은 무시되어 다중경로에 의한 영향이 지배적이 된다는 것과, 비트 에너지 대 잡음 전력비가 낮을때는 가우스 잡음의 영향이 지배적이 되어 호핑수(q)에 관계없이 오율성능이 일정해진다는 것을 알았다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권5호
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• pp.152-161
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• 2017

CBTC의 통신기술은 IEEE 802.11.x 표준을 사용하고 있으며 ISM밴드 대역중 하나인 2.4GHz를 사용하게 된다. 따라서 CBTC 철도 무선시스템으로서는 통신 지연, 통신 왜곡 및 정보 손실 등이 발생 할 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 ISM 대역중 908MHz 일정진폭을 갖는 직접 시퀀스 확산스펙트럼 송신기를 제안하였다. 성능 분석을 위해 주요파라미터인 아이 다이아그램과 scatter diagram을 고려하여 특성 분석을 하였다. 또한 국부발진 신호의 위상잡음 특성은 약 60dBc/Hz로서 기준신호와 비교 시 특성이 상당히 우수함을 알 수 있었다. 또한 2차 국부 발진 신호의 기준 주파수 억압이 50dB이하가 됨을 알 수 있었다. 제안한 변조방법에서 보조신호는 양과 음의 발생확률을 균일하게 함으로써 출력스펙트럼에서의 선스펙트럼성분에 의한 간섭을 제거하였으며 비선형 증폭기를 통과한 후의 스펙트럼의 측대파의 재생율이 현저히 줄어들었음을 볼 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.218-230
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• 1993

전력선을 통신선로로 이용시 전송신호는 전력선 채널특성인 주파수 선택적인 페이딩(fading)과 간섭 그리고 시변감쇠에 많은 영향을 받을 수 있다. 이러한 영향은 시변이며 임의의 주파수에서 일어나므로 예측하기 어렵다. 본 논문에서는 가정 혹은 소규모 사무실 내에서 비교적 저속 데이터를 안전하게 전송하는 전력선 모뎀을 구현하기 위해 대역확산 기법 중 실현이 비교적 용이하고 잡음 특성이 우수한 직접확산 방식을 적용하였다. 대역확산 기법을 적용할 경우 PN(pseudo noise)부호 발생회로와 복잡한 동기회로 등의 부가적인 하드웨어가 요구되지만, 본 논문에서는 이러한 하드웨어의 일부를 시스템 자체에 내장된 프로세서를 이용한 소프트웨어로 처리하였고, 복잡한 동기회로 대신 60 Hz의 전력신호를 이용한 간단한 동기 회로를 구성하였다. 구현된 동기회로는 대역확신 기법에 본질적인 동기획득 시간의 소요 문제를 제거할 수 있으며, 아울러 60 Hz의 전력신호 자체의 영교차 지터의 영향을 피하도록 설계되었다. 결과적으로 본 논문에서는 대역확산 기법을 적용하면서도 대역확산에 필요한 일부 하드웨어를 소프트웨어화함으로써 소형, 경량화를 이루며, 전력선 상에서 데이타를 안전하게 전송하는 전력선 모뎀을 구현하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권5B호
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• pp.931-941
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• 2000

안테나 배열을 이용하는 직접 대역 확산 시스템에서 포착 가능한 SNR의 범위를 크게 낮출 수 있는 안테나 배열을 사용한 직렬 포착 방식을 제안한다. 제안된 포착 방식에서의 SNR 향상을 위하여, 안테나 요소마다 동일한 PN 위상을 갖도록 조정된 비동기 I-Q 정합 여파기들에서의 독립된 판정 변수들의 합을 초기 포착을 위한 판정 변수로 사용한다. 제안된 방식의 성능 분석을 위하여 가우시안 전송로와 Rayleigh 페이딩 전송로에서 검출확률과 오인확률이 유도되며, 이를 이용하여 평균 포착시간이 분석된다. 수치적 분석 결과를 통하여, 안테나 개수가 늘어남에 따라 제안된 방식의 포착 성능이 계속적으로 향상됨을 확인할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권8호
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• pp.1-9
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• 2009

본 논문은 무인기용 대전자전 송수신 장치 개발에 대한 연구로 재밍(jamming) 환경에 강건한 대역확산(DSSS) 송수신기 개발에 대해 기술한다. 대역확산 방식은 데이터의 전송률 보다는 재밍마진이 중요하기 때문에 송수신 장치의 개발 목표로 재밍마진이 15dB 이상이고, 확산코드를 변경 가능한 송수신기를 제작하는 것이다. 멀티패스 성분을 이용하기 위한 레이크 수신기와, FEC로 부호이득이 7.2dB인 터보 코드를 적용하였다. 본 논문에서는 대역확산 송수신 장치의 전체적인 구조와 설계방법, 기능시험 결과를 기술하고 결론을 맺는다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권4호
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• pp.161-171
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• 2015

Alternative binary offset carrier (AltBOC) signals can be approximated by four synchronized direct sequence spread spectrum (DSSS) signals, each pair of which is a quadrature phase shift keyed (QPSK) signal at a different frequency. Therefore, depending on the strength of an incoming AltBOC signal, an acquisition technique can reduce the mean acquisition time (MAT) by searching the four DSSS signals asynchronously; the search for each of the four DSSS signals can start at one of the evenly separated hypotheses on the two-dimensional hypothesis space. And detection sensitivity can be improved by multiple levels when different numbers of search results for the same hypothesis are combined. In this paper, we propose a fast AltBOC acquisition technique that has an asynchronous search strategy and efficiently utilizes the output of the four search results to increase the sensitivity level when sensitivity improvement is needed. We provide a complete theoretical analysis and demonstrate with numerous Monte Carlo simulations that the MAT of the proposed technique is much smaller than conventional AltBOC acquisition techniques.