• 한국통신학회논문지
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• 제38C권1호
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• pp.97-108
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• 2013

이동형 장치의 위치 정보를 확보하기 위해 다양한 위치 측정 시스템이 연구되고 있으며 현재 가장 많이 이용하는 시스템은 위성 정보를 이용하는 GPS와 무선 네트워크를 이용하는 RTLS가 있다. 장치 주변의 장애물은 장치와 위성 혹은 무선 통신 앵커와 NLOS 상태를 유발하며 측정 정확도를 떨어뜨린다. 본 논문에서는 대상의 위치 측정을 위해 두 개의 시스템을 함께 이용해 장치 주변의 NLOS 상태를 파악하여 장치간의 측정 신뢰성 정보를 추정함으로써 측위 정확도를 향상시키는 기법을 제안한다. 또한 NLOS 상태의 파악을 위한 위성 정보의 분석 방법에 대해서 설명하고 이를 이용한 위치 측정 시스템을 제안한다. 본 시스템의 성능평가를 위해 다양한 환경에서의 NLOS 상태 판별에 대한 테스트를 수행하였으며 해당 측정결과를 이용한 위치 측정 시스템을 구현하여 시뮬레이션 하였다. NLOS 상태 파악을 위한 실험 결과 약 97% 정도의 성공률로 NLOS 상태를 판별하였다. 또한 NLOS 상태 판별 정보를 이용한 동작 성능을 모의실험한 결과 단독으로 위치 측정한 결과에 비해 성능이 89% 향상되는 것을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.152-156
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• 2010

Non-line-of-sight (NLOS) propagation is one of the challenges in radio positioning. Distinguishing the transmission status of the communication as line-of-sight (LOS) or NLOS is of great importance for the wireless communication systems. This paper focuses on the identification of NLOS based on time-of-arrival (TOA) distance estimates and the received signal strength (RSS) measurements. We set a path loss threshold based on the joint TOA and RSS based NLOS detection method to determine LOS or NLOS. Simulation results show that the proposed method ensures the correct of detection for the LOS condition and can improve the NLOS identification for the weak noise and long distance.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.1789-1798
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• 2012

IEEE 802.15.4a 표준은 정확한 위치추정 서비스를 지원하기 위하여 time-of-arrival (TOA) 기반의 거리측정 기술을 제공한다. 특히, non-line-of-sight (NLOS) 상황은 TOA 기반의 위치인식에서 중요한 문제이고, IEEE 802.15.4a 네트워크의 성능에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 낮은 복잡도의 위치추정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 TOA 거리측정을 위해 순차적인 acknowledgment (ACK) 패킷을 이용하고 위치추정지역을 제한 할 수 있는 작은 사각 영역을 설정함으로써 위치를 추정한다. 패킷 교환으로 인한 메시지 오버헤드는 순차적 ACK 패킷을 이용하여 감소될 수 있다. 사각 영역 설정을 통하여 NLOS 환경에 있는 거리측정 값을 제거하고, 위치 추정의 영역을 제한함으로써 추정하는 연산 시간과 에너지를 줄일 수 있다. 시뮬레이션을 통해 에너지 소모와 추정 위치의 정확도 측면에서 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘 보다 좋은 성능을 보이는 것을 확인 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1926-1933
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• 2013

무선 센서 네트워크를 위한 다양한 위치 추적 알고리즘들이 제안되고 있다. IEEE 802.15.4a 기반의 위치인식 시스템은 두 노드간의 정밀한 거리측정 기능을 제공하며 이를 기반으로 정확도가 높은 위치 추정 서비스를 제공한다. 하지만 실내 환경에서는 다양한 장해물들로 인하여 Non-line-of-sight (NLOS) 경로가 발생한다. 이로 인하여 IEEE 802.15.4a 기반의 위치 인식 시스템에서는 위치 추정 시 추정된 위치 좌표의 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 MST 토폴로지를 이용한 실내 환경에서의 위치측정에러를 보상하는 알고리즘을 제안한다. NanoPAN 5375 모트를 이용한 실내 환경에서의 실험 및 시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘은 기존에 제안된 위치 추정 알고리즘에 비하여 위치 정확도가 개선되었음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.1-10
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.15.TG4a에서 저속 데이터 전송률을 가지는 WPAN을 위한 표준안 중 하나로 제안한 LR-UWB 시스템을 위한 채널 추정 기법과, 송신 단에서 신호 변조 시 심볼 내 반복되는 펄스 신호들의 전력 레벨을 채널 상환에 따라 유동적으로 할당하는 방법을 제안한다. 채널 추정을 위해 사용된 Preamble은 한 개의 직교 코드가 아닌 두 개의 직교 코드를 사용하여 구성한다. 상관 특성이 좋은 코드 두 개를 사용함으로써 확산 이득을 통해 더욱 정확한 채널 추정이 가능하다는 장점이 있다. 추정된 채널 정보는 수신된 신호의 Burst 구간의 동기를 맞춰주고, 수신된 신호에서 Burst 신호의 채널 상황에 따라 변화되는 에너지 분포에 의해 결정되는 전력 할당 방법에 대한 정보를 송신 단에서 알아내어 Burst를 구성하는 반복 펄스들의 전력 레벨을 바꿔주게 된다. 모의실험을 통한 성능 분석은 IEEE 802.15.4a에서 제시하는 LR-WPAN을 위한 S-V 채널 상황에서 수신기의 방식에 따른 성능을 비교, 분석해 본다. 수신기는 Coherent 방식과 Non-Coherent 방식으로 동작되며, 모의실험 결과 수신기의 방식에 관계없이 LOS(Line-of-Sight) 채널보다 NLOS (Non-Line-of-Sight) 채널에서의 성능 향상이 크다는 특징이 있다는 것을 확인하였고, NLOS 상황에서도 신호의 지연 확산이 클수록 좀 더 큰 성능 향상을 보이는 것을 확인 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.78-89
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• 1999

본 논문에서는 실내환경에서 광대역 선호의 대역내 진폭변동 특성을 개선하기 위하여, 가시거리 및 비가시 거리 환경에서 원형편파 및 수직. 수평편파 안테나를 이용하여 주파수 소인에 의한 광대역 선호를 측정 해석 하였다. 그리고 광대역 전파특성의 개선을 위한 최적조건을 조사하기 위하여, 인간의 움직임 영향과 송선안테 나의 높이에 따른 영향도 해석하였다. 그 결과 비가시거리 환경에서는 편파 다이버시티 수신이 주파수 대역 내 진폭편차의 개선효과가 있음을 확인하였다. 특히, 편파 다이버시티는 원형편파 송신시 수직 및 수평편파에 의한 다이버시티 브랜치를 구성하는 방식이 가장 효과적임을 알았다. 그리고, 인간의 움직임에 의한 영향은 가시거리 및 비가시거리 환경에서 그다지 크지 않았으나, 신호강도의 저하가 더욱 심화되어 실내 디지털 무 선 통선에 있어서 burst error의 원인이 될 수 있음을 예상할 수 있었다. 그리고 송신안테나를 천장높이로 변 경했을 때는 가시거리 환경과 비가시거리 환경이 함께 존재하므로, 이 경우도 고속 무선 전송을 위해서는 편 파 다이버시티를 사용하여 대역내 진폭편차 개선의 필요성을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권2호
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• pp.253-270
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• 2013

To achieve accurate localization information, complex algorithms that have high computational complexity are usually implemented. In addition, many of these algorithms have been developed to overcome several limitations, e.g., obstruction interference in multi-path and non-line-of-sight (NLOS) environments. However, localization systems those have complex design experience latency when operating multiple mobile nodes occupying various channels and try to compensate for inaccurate distance values. To operate multiple mobile nodes concurrently, we propose a localization system with both low complexity and high accuracy and that is based on a chirp spread spectrum (CSS) radio. The proposed localization system is composed of accurate ranging values that are analyzed by simple linear regression that utilizes a Big-$O(n^2)$ of only a few data points and an algorithm with a self-calibration feature. The performance of the proposed localization system is verified by means of actual experiments. The results show a mean error of about 1 m and multiple mobile node operation in a $100{\times}35m^2$ environment under NLOS condition.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1240-1245
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• 2011

본 논문에서는 실내 환경에서 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 가시광 통신(VLC : Visible Light Communication) 채널의 특성을 모델링 및 분석하였다. LED에서 방사된 광 입자(Photon)의 일부는 직접(LOS : Line Of Sight) 또는 반사(NLOS : None Line Of Sight)의 경로를 거쳐서 PD(PhotoDiode)에 도달하며, 이것은 수신 부에서 시간 지연(delay profile)과 감쇠(attenuation)를 가진 다중 수신 신호 특성을 나타낸다. 가로, 세로, 높이의 크기가 20*8*2.3m로 가정된 실내 환경에서 2개의 LED와 3개의 PD를 사용하여, 각 PD에서 직접파, 반사파에 의한 채널 특성을 컴퓨터 모의실험하고 분석하였다. 채널 모델별 특성은 BPSK 기반의 통신 모의실험을 통하여 그 유용성을 입증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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• pp.254-260
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• 1999

유성버스트 통신방식은 1000 km 이상의 장거리 VHF NLOS 데이터 통신 시스템을 가장 경제적인 방법으로 구현 시켜줄 수가 있다. 그러나 이 방식은 도통율이 열화 함으로 본질적으로 실용에는 부적합한 것으로 알려져 있다. 송, 수신안테나의 빔 패턴이 공간의 hot-spot을 완전히 포용할 수 있도록 함으로서 버스트의 발생빈도를 증가시키는 동시에 안테나에 유도하는 지상 잡음 전계를 효과적으로 차단함으로서 수신기의 실효 차단전압을 낮추어 시스템의 도통율(duty rate)을 개선 할수 있다. 소개구형 공동형 안테나를 개발하였다. 이 안테나는 지하에 매설하여 사용하는데 이렇게 함으로서 수직방향의 지향성이 개선되고 지상으로부터의 잡음 혼입이 효과적으로 차단된다. 이 안테나는 3dB 빔 폭이 90$^{\circ}$ 에 달하여 앙각 8-90$^{\circ}$ 로서 근거리의 hot-spot를 효과적으로 조사(illuminate) 할 수가 있다. 지표방향으로의 지향성은 최소로 억제되어 이 방향으로부터 인공잡음의 혼입을 효과적으로 차단하는데 재래식의 Yagi 보다 평균 3 dB 이상 억제된다. 이 안테나를 수신안테나로 사용하여 100 km 경로에서 시험통신을 실시한 결과 동일한 조건하에서 4 소자 Yagi 안테나를 사용한 경우에 비하여 버스트의 발생빈도와 지속시간이 각각 10%와 20% 이상 증가한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.788-801
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• 1998

유성버스트 통신방식은 1000 krn 이상의 장거리 VHF NLOS 데이터 통신 시스템을 가장 경제적인 방법으 로 구현시켜 줄 수가 있다. 그러나 이 방식은 근거리 전송에서는 버스트의 지속시간이 짧아져서 도통율이 열 화함으로 본질적으로 실용에는 부적합한 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 유성 버스트 전송로의 근거리 특성을 해석한 후l 송/ 수신안테나의 빔 패턴이 공간의 hot-spot을 완전히 포용할 수 있도록 함으로써 버스트 의 발생빈도를 증가시키는 동시에 안테나에 유도하는 지상 잡음 전계를 효과적으로 차단함으로서 수신기의 실효 차단전압을 낮추면 시스템의 총 도통율(duty rate)은 크게 개선될 수 있음을 밝혔다. 이 해석결과를 기 초로 하여 특히 근거리 유성 버스트 경로에 적합한 안테나로서 소개구형 공동형 안테니를 개발하였다. 이 안 테니는 지하에 매설하여 사용하는데 이렇게 함으로서 수직방향의 지향성이 개선되고 지상으로부터의 잡음 혼 입이 효과적으로 차단된다. 이 안테나는 3 dB 빔 폭이 $90^{\circ}$에 달하여 앙각 8-$90^{\circ}$로서 근거리 경로의 hot-spot 를 효과적으로 조사(퍼umir뻐tel 할 수가 있는데/ 이것은 대체로 100 krn 이하의 근거리 유성 버스트 경로에 최적합한 조건이다, 지표방향으로의 지향성은 최소로 억제되어 이 방향으로부터 인공잡음의 혼입을 효과적으 로 차단하는데 재래식의 Yagi보다 평균 3 dB 이상 억제된다. 이 안테나를 수신안테나로 사용하여 100 krn 경 로에서 시험통신을 실시한 결과 동일한 조건하에서 4 소자 Ya멍 안테나를 사용한 경우에 비하여 버스트의 발 생빈도와 지속시간이 각각 10 %와 20 % 이상 증가한 것을 확인할 수 있었다.