• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.825-836
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• 2019

군 병력의 효율적 운용을 위한 정보공유의 수단으로서 높은 망 유연성을 제공할 수 있는 드론형 기지국이 최적의 플랫폼이 될 것으로 예상된다. 또한 넓은 대역폭을 활용 가능한 밀리미터파 주파수대역은 대용량 데이터를 송수신하는데 적합하지만 shadowing에 취약한 특성을 가지게 되는데, 자유롭게 고도를 조절할 수 있는 드론형 기지국의 특성을 활용하면 LoS를 안정적으로 확보하여 취약점을 상쇄할 것으로 기대된다. 본 논문에서는 다양한 요소가 반영된 드론형 기지국의 성능분석을 위한 모델링을 수행함으로써, 차후 군 통신망으로써 활용가능성이 기대되는 드론형 기지국의 성능평가에 대한 틀을 제공하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.917-926
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• 2019

현재 군 지휘통제를 위한 통신용도로 전술정보통신망 TICN이 개발되어 양산 및 보급중이나, 3.5세대 이동통신기술인 WiBro를 기반으로 하고 있어 실제 운용상황에서 기술적 한계가 드러나고 있다. 이에 따라 통신 가시선 확보 어려움 및 신속한 통신망 구성 제한과 같은 기술적 한계를 극복하기 위한 대안으로 드론형 기지국 플랫폼이 주목받고 있다. 본 연구에서는 밀리미터파 대역 중 셀룰러 통신용도로 가장 적합하다고 판단되는 28GHz 대역에서 드론형 기지국 운용을 구현한 시뮬레이션 성능평가를 수행하였다. 구체적으로는 다중 셀 토폴로지 상에서 주파수 재사용 및 스케줄링과 같은 무선자원 운용방안에 따른 기지국 전송률 및 단말 간 전송률 공정성의 변화양상을 분석하였고, 이를 통해 드론형 기지국 운용에 대한 통찰을 제공하고자 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.122-127
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• 2022

현재 무인 선박에서의 데이터 전송을 위해 기존 LTE-M 및 LTE 네트워크에서의 USN을 이용하여 기지국 역할로 동작 시키기 위한 방안으로 드론을 USN의 이동 기지국으로 사용하는 방안을 채택하고자 하고 있다. 따라서 이후 이동 기지국인 드론은 LTE 통신 모뎀 혹은 근거리 통신 모뎀을 탑재한 싱크 노드로 선박 운항의 안전 정보를 센서 노드로부터 수집하여 선박에 전송하거나 선박 간의 정보를 상호 전송할 수도 있다. 따라서 드론을 이용하여 근거리 네크워크 망을 형성하게 되면 무인 선박 주변의 통신망을 형성하게 되고 환경 및 보안 센서를 활용한 정보 수집에 유리하게 된다. 본 논문에서는 향후 무인 선박의 AI 운항에 필요한 주변 정보를 확보하기 위한 드론을 활용한 선박 주변 내의 환경 센서 데이터 전송 및 선박 간 통신 활용방안을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.1220-1226
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• 2021

본 논문에서는 기지국의 역할을 수행하는 드론을 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서 주파수 효율 성능 향상을 위한 확률적 핸드오버 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 이동하는 드론 기지국이 지상에 위치한 사용자 단말에게 서비스를 제공하는 무선 네트워크 환경에서 드론 기지국과 사용자 단말 간 거리 및 소규모 페이딩을 고려하여 드론기지국들 간의 핸드오버를 수행한다. 또한, 제안하는 기법은 빈번한 핸드오버 수행 시 발생할 수 있는 시그널링 오버헤드를 완화하기 위해 드론 기지국들 간 핸드오버를 수행할 확률을 고려한다. 드론 기반 무선 통신 시스템에서의 시뮬레이션을 통해 제안하는 핸드오버 기법 및 기존 핸드오버 기법의 주파수 효율 성능 및 핸드오버 확률을 평가한다. 시뮬레이션 결과를 통해 드론 기지국과 사용자 단말 간의 거리만을 고려한 기존의 핸드오버 기법보다 제안하는 핸드오버 기법에서 더 높은 평균 주파수 효율 성능이 나타남을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권3호
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• pp.814-836
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• 2021

Wildlife ecologists and biologists recapture deer to collect tracking data from deer collars or wait for a drop-off of a deer collar construction that is automatically detached and disconnected. The research teams need to manage a base camp with medical trailers, helicopters, and airplanes to capture deer or wait for several months until the deer collar drops off of the deer's neck. We propose an intelligent robust base-station research with a low-cost and time saving method to obtain recording sensor data from their collars to a listener node, and readings are obtained without opening the weatherproof deer collar. We successfully designed the and implemented a robust base station system for automatically collecting data of the collars and listener motes in harsh wilderness environments. Intelligent solutions were also analyzed for improved data collections and pattern predictions with drone-based detection and tracking algorithms.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.588-600
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• 2017

We develop a wireless, contact free power transfer mechanism that is safer than the direct metallic contact and robust to imperfect alignment on landing at the base station. A magnetic field is created using inductors on both the transmitting and receiving sides. We use the inductive wireless recharging to increase autonomy and decrease the sensor interference by reducing the inductor loop size. By locating four independent small receiver loops and corresponding four circuits around the quadrotor UAV, we can increase safety from circuit malfunctions in comparison to the use of just one loop. On the base station, four folding robotic bars are used to realign the receiver loops over the transmitter loops. After adequate recharging as measured by battery voltages or power consumption at the bae station, the UAV sends a signal to the base station to open the robotic bars and takes off once freed from the robotic bars.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.15-22
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• 2019

무선 센서 네트워크는 적은 비용이 들고 낮은 전력으로 구동할 수 있는 센서들이 넓은 범위에 분포한 네트워크이다. 이때 센서들이 주변의 환경을 감시하고 계측한 정보들을 인근의 센서들에게 멀티홉 방식으로 전송하여 최종적으로 모든 데이터들이 베이스 스테이션으로 보내지는 네트워크가 무선 센서 네트워크이다. 여기서 무선 센서 네트워크에 대한 대부분의 연구는 한 위치에 고정되어 주변을 감시하는 정적 센서가 주가 되어왔다. 하지만 정적 센서만으로 이루어진 네트워크와 달리, 드론을 이용하여 네트워크를 구성하게 된다면 네트워크의 전체 커버리지와 에너지 소모를 보다 효율적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크를 이루는 드론들에 대한 환경을 모델링하기 위해 전송 전력 모델과 비디오 인코딩 모델을 수식화하여 소개한다. 또한 드론의 효율적인 배치를 위하여 우선순위 지도를 설계하고, 이를 기반으로 커버리지와 에너지를 고려하여 드론들을 배치하는 방식을 보여준다. 다양한 시뮬레이션을 통하여 정적 센서 기반의 네트워크보다 드론 기반의 무선 센서 네트워크에서 더 적은 수의 센서로 커버리지를 증가시키고 소모되는 에너지는 줄여준다는 것을 보여준다. 구체적으로는 정적 센서와 드론의 수가 동일한 가운데 커버리지는 최대 30 퍼센트의 향상이 있고, 에너지 측면에서는 평균 25 퍼센트의 전체 네트워크의 에너지 소모를 줄이면서도 정적 센서 네크워크와 드론 기반 네트워크의 커버리지가 동일하게 유지됨을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.667-669
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• 2021

최근 RFID/USN 기술은 물류, 환경, 교육, 홈 네트워크, 방재, 군사, 의료 등 다양한 분야에서 적용되고 있으나 RFID/USN 기술의 눈부실 발달에도 불구하고 열악한 해양 환경의 특성상 해양 산업현장에 적용하기에는 많은 애로사항이 있다. 따라서 해양분야에서는 주로 위성을 사용하고 있으며 연안에서는 기존 통신망을 사용하고 있어 원양에서의 선반 단독 근거리 네트워크 형성을 위한 방안이 고려되고 있다. 본 논문에서는 기존 PS-LTE 및 LTE 네트워크에서의 USN을 활용하여 기지국 역할 위한 방안으로 드론을 USN의 이동 기지국으로 활용하는 방안을 고려하고 있다. 자율운항선박은 시스템의 지능화를 지향하므로 선원의 수와 노동력을 절감하고 보다 안정적이고 지능화된 ICT융합 기술형태의 자율적 네트워크 형성 기능이 강화되어야 한다.