• 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.

• 한국음향학회지
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• 제40권5호
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• pp.428-438
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• 2021

심해 장거리 통신에서는 전달 손실이 적은 낮은 반송 주파수가 효율적이지만, 좁은 대역폭을 가지는 제약이 따른다. 대역폭의 감소는 전송률의 감소를 의미하며, 제한된 대역폭을 가진 환경에서 전송률을 증가시키기 위해서는 고차 변조 기법으로 설계될 필요가 있다. 본 논문은 고차 변조 기법으로 설계된 장거리 수중음향통신 데이터 분석 결과를 제시한다. 2020년 10월 동해에서 예인 음원을 이용한 장거리 해상실험 (23 km ~)이 수행되었고, 수직 선 배열을 통해 데이터를 획득하였다. 본 연구팀은 위상 변조 방식이 적용된 Phase Shift Keying (PSK) 계열 신호와 위상 및 진폭 변조 방식이 적용된 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) 계열의 신호를 송신하였으며, 구체적으로 각 계열별 두 종류의 신호를 설계하였다; 1) PSK : quadrature PSK and 8PSK, 2) QAM : 8QAM and 16QAM. 데이터 분석을 위해 수신 신호와 채널 임펄스 응답 사이의 상관성을 활용하여 심볼 간 간섭을 완화시키는 시역전 처리가 적용되었다. 23 km 거리 데이터에 대해 모든 변조 방식이 성공적으로 복조됨으로써 장거리 환경에서 고차 변조 기법의 활용 가능성을 실험적으로 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.11-22
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• 2022

단거리와 달리 장거리 수중 음향 통신에서는 전파 손실을 최소화하기 위해 저주파 신호와 심해 음파 채널을 사용한다. 이 경우 대역 확산과 같은 은밀 통신 기법을 이용하더라도 통신 사실을 숨기기 어려우며, 통신 신호가 탐지 신호처럼 작용하므로 감청기에 수중 운동체의 존재가 노출될 수 있다. 수중 운동체의 경우 은밀성 유지가 매우 중요하므로, 감청기가 통신 신호를 이용하여 아군 수중 운동체를 탐지할 가능성을 반드시 고려해야 한다. 본 논문에서는 수중 운동체의 피탐지 성능 분석을 위한 장거리 수중 음향 통신 환경을 모델링하고, 피탐지 성능 분석을 위한 관심영역 설정 방법과 평가 척도를 제안하였다. 전산 모의 실험을 통해 파라미터를 산출하고, 관심영역에서 피탐지 확률 분석 및 피탐지 성능 분석을 수행하였다. 분석 결과는 제안된 수중 운동체의 피탐지 성능 분석 방법이 장거리 수중 통신 장비의 운용에 있어 중요한 역할을 할 수 있음을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권5호
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• pp.587-592
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• 2019

수중음향통신에서 다중경로로 인한 인접 심볼 간 간섭은 통신 성능을 저하시킨다. 인접 심볼 간 간섭의 영향을 최소화하여 수중음향통신 성능을 향상시키기 위해 다이버시티 기법을 사용한다. 본 논문에서는 공간 다이버시티와 시간 다이버시티의 결합을 통해 수중음향통신 성능이 개선됨을 보인다. 시공간 다이버시티를 통해 제한적인 배열에서 수중통신 시스템의 효율성을 증대시켰다. 또한 2018년 10월 한국의 동쪽 해역에서 수행한 BLAC18(Biomimetic Long range Acoustic Communication 18) 실험 데이터와 비교하여 이를 검증하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권5호
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• pp.640-648
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• 2018

Time division wireless communication in tactical MANET is attractive to deliver both high data rates and long-range coverage, and to provide scheduled QoS to mission participants. This paper is about the time synchronization issue of multi-mission USV in tactical MANET. As USV communication coverage becomes longer, the synchronization error also becomes higher; therefore, which results in link disconnection, and consequent failures of reconnection because base station cannot configure necessary parameters over long-distant terminal. We propose a range adaptive time synchronization method to compensate for synchronization errors. The issue of long-range time synchronization problem was identified during maritime communication tests, and we verified the proposed method through analyses of both indoor and outdoor test results.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권3호
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• pp.121-126
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• 2010

A long range UHF RFID tag with a rectangular metallic cavity structure is proposed for various applications with metallic objects. The proposed tag consists of a rectangular metallic cavity structure and a folded dipole antenna which is located on top of the cavity. The tag is designed for Korean UHF RFID band(910~914 MHz) and the bandwidth, which satisfies the -10 dB input reflection coefficient requirement, is approximately 1.3 %(904~916 MHz). Measurement demonstrates that the proposed tag shows long reading range up to 15 m when it is placed on a metallic plate.

• 한국음향학회지
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• 제40권5호
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• pp.417-427
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• 2021

심해 장거리 통신의 경우, 제한된 대역폭으로 인해 데이터 전송률이 낮아지는 한계가 있다. 본 논문에서는 데이터 전송률을 향상시킬 수 있는 방법인 다중입출력 수중통신 연구 결과를 제시한다. 단일 음원 환경과 달리 다중음원 환경의 경우 다른 음원에 의한 간섭으로 통신 성능이 저하되며, 이를 제거하기 위해 적응형 수동 시역전 처리가 주로 사용되고 있다. 2018년 10월 포항 동방 수심 1,000 m 이상의 심해 해역에서 장거리 수중음향통신 해상실험이 수행되었다. 해상실험 동안 수직 선 배열이 활용되었으며, 512 sps의 binary phase shift keying와 quadrature phase shift keying 변조 신호가 송신되었다. 다중입출력 환경을 모사하기 위해 26 km와 30 km 거리의 데이터를 합성한다. 재래식과 적응형 수동 시역전 처리를 이용한 데이터 분석 및 비교를 통해, 적응형 신호 처리를 적용했을 때 다른 음원에 의한 간섭이 제거되어 0 %의 비트 오류율과 출력 신호 대 잡음비 증가의 효과를 확인하였다. 따라서 두 개의 음원을 가진 다중입출력 통신 성능 분석을 통해 두 배의 데이터 전송률 (1,024 sps)을 획득하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.53-60
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• 2017

본 연구는 해상 인명구조를 위한 장거리, 광대역 멀티미디어 통신을 지원하는 드론을 설계하고 구현하는 것이다. 드론은 사람이 기계의 본체에 탑승하지 않고 무선전파의 유도에 의해서 조종이 가능한 무인항공기(UAV : Unmanned Aerial Vehicle)이다. 최근 증가하는 선박사고에 신속하게 대응하기 위하여 드론을 이용하고자 한다. 선박사고에 대응하기 위한 해상 장거리, 고속 영상 전송이 가능한 스마트 드론을 개발하기 위해서는 드론을 구조적으로 설계하는 하드웨어 설계부분과 개발된 드론을 동작시키기 위한 제어기술 그리고 원격지에서 드론을 제어하기 위한 통신기술등이 필요하다. 본 논문은 해상 장거리, 광대역 멀티미디어 통신을 지원하는 드론 구조를 설계하기 위한 제한사항과 요소기술을 정리하고 이를 위한 드론 구조를 설계 및 구현한다. 이러한 통신용 드론을 드론 네트워크로 확장함으로써 드론의 활용성을 확장하고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제41권2호
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• pp.242-253
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• 2022

송신 신호를 알지 못하는 경우에 대해 그린 함수는 간단한 배열 신호 처리 기반의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용해 추정될 수 있다. 근거리 천해 환경에서의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션은 선행 연구들에 의해 시뮬레이션 및 데이터를 기반으로 검증되었다. 본 논문에서는 30 km부터 90 km까지의 장거리 심해(1,000 m 이상의 깊이) 환경에서의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법의 가능성을 확인하였다. 이를 위해 2018년 포항 동방 해역에서 수행된 해상실험을 활용하였으며, 데이터 결과는 16개 수신기로 구성된 42 m 길이의 수직 선 배열 센서를 통해 수신된 통신 신호(2.2 kHz ~ 2.9 kHz) 의 그린 함수 추정을 입증하기 위해 도시하였다. 분석 결과로부터 정합 필터와 음선 기반 블라인드 디컨볼루션으로 추정한 그린 함수가 유사함을 확인하였다. 또한, 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 최대 90 km 거리의 장거리 통신 신호의 성능 분석 결과를 제시하였다.

• ETRI Journal
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• 제45권4호
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• pp.570-580
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• 2023

Sensor nodes are the most significant part of a wireless sensor network that offers a powerful combination of sensing, processing, and communication. One major challenge while designing a sensor node is power consumption, as sensor nodes are generally battery-operated. In this study, we proposed the design of a low-power, long range-based wireless sensor node with flexibility, a compact size, and energy efficiency. Furthermore, we improved power performance by adopting an efficient hardware design and proper component selection. The Nano Power Timer Integrated Circuit is used for power management, as it consumes nanoamps of current, resulting in improved battery life. The proposed design achieves an off-time current of 38.17309 nA, which is tiny compared with the design discussed in the existing literature. Battery life is estimated for spreading factors (SFs), ranging from SF7 to SF12. The achieved battery life is 2.54 years for SF12 and 3.94 years for SF7. We present the analysis of current consumption and battery life. Sensor data, received signal strength indicator, and signal-to-noise ratio are visualized using the ThingSpeak network.