• Title/Summary/Keyword: Indoor channel

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IEEE 802.15.4 MAC-based Location-ID Exchange Protocol for Realizing Micro-Cell Connectionless Location- Awareness Services

  • Kim, Baek-Gyu;Kang, Soon-Ju
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.412-427
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    • 2008
  • We propose ID-exchange protocol for Connectionless Location-Awareness Service (CLAS) to locate mobile nodes in indoor sensor network. When adapting location-awareness service to sensor network, the target system must be designed in accordance with various metrics which reflect the system requirement. We especially consider sustainability of the existing service which has been provided for its original purpose, such as environmental monitoring. The detailed meaning of sustainability here is that, even if location-awareness service is newly added to the existing service, the system must be assured to retain a stable network condition, and to deal with newly caused traffic properly. The CLAS ID-exchange protocol is especially designed for fixture and mobile nodes communication to achieve these properties. The protocol operates on 802.15.4 MAC layer to make mobile node work independently of the procedure to build routing table of fixture node, so a stable routing condition can be achieved even if there are many mobile nodes. Moreover, the dedicated frequency channel is assigned only for this protocol, so that traffic caused by location-awareness service can be distributed to another channel. A real system adapting the protocol was implemented to monitor fire and authorities' positions. We verified the overhead and elapsed time for location-awareness. The result shows the proposed protocol has a high performance in detecting speed, traffic distribution, and stability of overall network.

해군 함정 내부공간에 대한 2.4GHz 대역의 채널 특성과 경로손실모델 분석 (Analysis of Path Loss Model and Channel Characteristics at 2.40Hz on Navy Warship's Internal Space)

  • 최대근;이정규;김영훈;김성철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11B호
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    • pp.1422-1432
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    • 2011
  • 무선 네트워크가 요즘 들어 기술적인 도약을 이루면서 그 적용범위나 역할이 중요해지고 있다. 국방 분야에서도 무선 네트워크를 도입하여 유선의 한계를 극복하고 개선하려는 움직임도 적지 않으며 특히 현재 해군 함정 내부에서의 대부분의 통신을 유선을 이용하기 때문에 복잡하고 비효율적이다. 본 논문에서는 함정 내 무선 네트워크 구축을 위해서 일반적인 실내 전파환경과는 많은 차이점을 가지는 함정 내 격실 및 복도에 대해 전파 환경 측정실험을 실시하고 모델링을 하였다. 함체 전체가 철 구조물로 이뤄진 특수 환경인 함정 내에서 2.4GHz 대역의 주파수에 대한 CW 측정을 통해 전파환경 특성을 분석하고 함정 내부공간에 대한 전파 경로 손실 모델을 제시하며, 전파 추적 시뮬레이션 기법을 통해 측정 결과와 비교 분석하였다. 더욱이, 기존에 연구되었던 실내 전파환경에 대한 전파 경로손실 모텔과 비교 분석하여 차이점을 도출하여 함정 내 무선 네트워크의 활용방안에 대해 고찰하였다.

WLAN 전파특성 기반 실내 위치설정을 위한 이동단말의 거리추정 기법 (A Distance Estimation Scheme Based on WLAN RF Properties for Localization of Mobile Terminals)

  • 양정우;안개일;김신효;정병호;김태연;편기현;조기환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권7호
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    • pp.449-458
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    • 2014
  • 상황인식 서비스에서 위치설정은 매우 중요한 기술 요소이다. RSSI와 같은 전파특성 지수가 편리하고 저렴한 이유로 널리 사용되고 있다. 그러나 RSSI는 시간에 따른 변화가 크고 다중경로에 취약성으로 실내 환경에서 위치 설정에 적절하지 않다. 본 논문은 WLAN의 RF 전파특성 지수인 CSI(Channel State Information)를 이용하여 실내에서 임의 단말의 위치설정을 위한 거리추정에 소요되는 절차와 기법들을 제시한다. 먼저 거리추정의 포괄적인 절차를 정의하고, 거리대비 전파손실 모델의 환경 특성값을 보정하는 알고리즘을 제시한다. 상용 WLAN 통신모듈을 이용한 실험을 통하여 제안된 절차와 기법의 유용성에 대해서 분석한다.

가시광 통신 시스템을 위한 에너지 센싱 기법을 이용한 신호 검출 확률의 성능 (Performance of Detection Probability based on Energy Sensing Schemes for VLC Systems)

  • 박인환;김윤현;김진영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권10B호
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    • pp.1233-1239
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    • 2011
  • 가시광통신 융합기술은 통신 및 조명 환경 변화에 부응한 기술로서, LED 조명의 역할과 동시에 통신을 할 수 있다. 하지만 이제 막 탄생한 기술인만큼 해결하여야 할 과제가 많은데 사용자와 수신기사이의 효율적인 검출이 그 중 하나이다. 따라서 본 논문은 사용자와 가시광통신 송신기 사이의 효과적인 신호 검출을 위한 센싱 방법을 제안하고 이에 따른 분석 및 모의실험 결과를 나타낸다. 가시광통신 사용자의 신호는 OFDM 기반의 시스템을 가정하였으며 사용자와 가시광통신 송신기 사이의 무선 채널은 실내 가시광통신 채널로 모델링 하였다. 에너지 검출법을 위한 임계값은 각 채널의 SNR (signal to noise ratio)에 따라 다르게 적용되었으며, 각 채널의 잡음신호의 평균값으로 가정하였다. 모의실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법이 가시광통신시스템에서의 신호 센싱에 있어서 효과적인 것을 확인할 수 있다.

OFDM 기반 무선 LAN에서의 개선된 심볼옵셋 추정기법 (An Improved Symbol Offset Estimation Technique in OFDM-based Wireless LANs)

  • 전원기;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권1B호
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    • pp.66-78
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    • 2002
  • 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 기반의 무선 LAN 시스템을 위한 새로운 심볼 옵셋 추정기법을 제안한다. OFDM 심볼에 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference: ISI)과 채널간 간섭(Inter-Channel Interference: ICI)이 없는 경우 추정된 채널의 임펄스 응답은 심볼 옵셋만큼 순환 이동한다. 전형적인 다중경로 무선채널의 전력 지연 프로파일은 지수적 감소 함수로 모델링 할 수 있으며 대부분의 에너지가 임펄스 응답의 앞부분에 주로 집중된다. 제안된 기법은 이러한 성질을 이용하여 먼저 심볼 옵셋만큼 순환 이동된 다중 경로 채널의 임펄스 응답을 추정한 후 유한 길이의 이동 윈도우를 사용하여 임펄스 응답의 부분 평균 전력을 구한다. 그리고, 부분 평균 전력 중에서 최대값을 갖는 이동 윈도우의 인덱스로부터 심볼 옵셋을 추정한다. 제안된 기법은 임펄스 응답의 추정 과정에서 잡음의 영향을 감소시키고, ISI와 ICI를 제거시키며 최소의 오버헤드를 얻기 위해 반복적 구조의 훈련 신호를 사용한다. 실내 무선 채널 모델에서의 모의실험을 통해 제안된 기법의 성능을 검증한다.

NS-3 기반의 mmWave 대역 채널 모델링 및 RF 성능 검증 (Channel Modeling and RF Performance Verification in mmWave Bands Based on NS-3)

  • 이승민;서준석;장홍제;최명렬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.650-656
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    • 2023
  • 본 논문은 NS-3 기반의 5G 시스템 레벨 시뮬레이터를 활용하여 mmWave 대역의 채널 모델을 구현하고, RF 성능 검증을 통해 구현한 모델의 신뢰성과 유효성을 분석한다. mmWave 대역의 RF 성능 검증을 위한 채널 모델은 3GPP TR 38.901에서 정의하는 채널의 특성, 빔포밍, 안테나 구성, 시나리오 등의 파라미터를 고려하여 구성한다. 또한, 시뮬레이션 결과는 3GPP 표준에서 허용하는 범위 내에 있음을 확인하고, REM(Radio Environment Map)을 활용하여 실내 환경 시나리오에서 신뢰성을 증명한다. 따라서 본 연구에서 구현한 채널 모델은 실제 5G 네트워크의 설계 및 구축에 적용이 가능하며, 다양한 파라미터 변경으로 RF 성능을 평가하고 검증하는 방법을 제시한다.

Millimeter-wave directional-antenna beamwidth effects on the ITU-R building entry loss (BEL) propagation model

  • Lee, Juyul;Kim, Kyung-Won;Kim, Myung-Don;Park, Jae-Joon;Yoon, Young Keun;Chong, Young Jun
    • ETRI Journal
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    • 제42권1호
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    • pp.7-16
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    • 2020
  • Assuming omnidirectional antenna reception, the ITU-R recently developed a new propagation model on building entry loss (BEL) for 5G millimeter-wave frequency sharing and compatibility studies, which is a simplified outdoor-to-indoor path loss model. Considering the utilization of high-gain narrow-beamwidth beamforming, the omnidirectional-based ITU-R BEL model may not be appropriate to predict propagation characteristics for directional beamforming scenarios. This paper studies the effects of beamwidth on the ITU-R BEL model. This study is based on field measurements collected with four different beamwidth antennas: omnidirectional, 10° horn, 30° horn, and 60° horn. The measurement campaigns were conducted at two types of building sites: traditional and thermally efficient buildings. These sites, as well as the measurement scenarios, were carefully chosen to comply with the ITU-R BEL measurement guidelines and the ITU-R building types. We observed the importance of accurate beam alignment from the BEL variation range. We were able to quantify the beamwidth dependency by fitting to a model that is inversely proportional to the beamwidth.

Study on the Performance of Wireless Local Area Network in a Multistory Environment with 8-PSK TCM

  • Suwattana, Danai;Santiyanon, Jakkapol;Laopetcharat, Thawan;Charoenwattanaporn, Monton;Goenchanart, Ut;Malisuwan, Settapong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.549-551
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    • 2002
  • A Wireless Local Area Network (WLAN) is a flexible data communication system implemented as an extension to, or as an alternative for, a wired LAN with in a building or campus. However, communications in an indoor environment present problems not encountered in outdoor wireless communication systems. Since cellular type systems are interference limited, the indoor environment is more hostile than the outdoor environment due to the lower propagation constant. In this paper, the equation for the signal to interference ratio in a multistory building will be derived. Knowing the S/I ratio, the floor frequency reuse can be determined. Finally, the simulation in this research is designed to study the performance (BER) of WLAN system in the multistory environment by applying the 8-PSK Trellis Coded modulation technique. The procedure allows a quick evaluation of BER in Wireless LAN system due to the co-channel interference.

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저속 WPAN에서 수신신호세기의 Vector Matching을 이용한 위치 인식 방식 (Location Awareness Method using Vector Matching of RSSI in Low-Rate WPAN)

  • 남윤석;최은창;허재두
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제12권4호
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    • pp.93-104
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    • 2005
  • Recently, RFID/USN is one of fundamental technologies in information and communications networks. Low-Rate WPAN, IEEE802.15.4 is a low-cost communication network that allows wireless connectivity in applications with limited Power and relaxed throughput requirements. Its applications are building automation, personal healthcare, industrial control, consumer electronics, and so on. Some applications require location information. Of course location awareness is useful to improve usability of data Low-Rate WPAN Is regarded as a key specification of the sensor network with the characteristics of wireless communication, computing, energy scavenging, self-networking, and etc. Unfortunately ZigBee alliance propose a lot of applications based on location aware technologies, but the specification and low-rate WPAN devices don't support anything about location-based services. RSSI ( Received Signal Strength indication) is for energy detection to associate, channel selection, and etc. RSSI is used to find the location of a potable device in WLAN. In this paper we studied indoor location awareness using vector matching of RSSI in low-Rate wireless PAN. We analyzed the characteristics of RSSI according to distance and experimented location awareness. We implemented sensor nodes with different shapes and configured the sensor network for the location awareness with 4 fixed nodes and a mobile node. We try to contribute developing location awareness method using RSSI in 3-dimension space.

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무선 센서 네트워크를 이용한 RSSI 기반의 실내 위치 추적 시스템 (RSSI-based Indoor Location Tracking System using Wireless Sensor Networks)

  • 정경권;박현식;최우승
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.67-73
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    • 2008
  • 본 논문에서는 무선 센서 노드의 실내 위치 추적 시스템을 제안한다. 위치 추정에 사용하는 센서 값으로 RF 인터페이스의 수신 신호 강도 (RSSI)를 사용한다. 이동 노드를 부착한 사용자와 실내에 고정된 다수의 고정 노드의 신호 강도를 수신하여 사용자의 위치를 결정한다. 제안한 시스템은 측정에 의한 2.4GHz log-normal path loss 모델의 수신강도와 유클리드 거리 계산 방법과 신호 강도를 결합한다. 실험결과를 통해서 1.3m 이내의 오차로 위치를 추정함을 확인하였다.

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