본 논문에서는 지하 터널환경에서 전파의 경로 손실 특성을 예측할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. 전파의 경로를 정확히 분석하기 위하여 image theory 방법을 이용하였으며, 직선 터널 구간뿐만 아니라 곡선 터널 구간에서도 전파 손실을 예측할 수 있도록 구현하였다. 시뮬레이터는 다양한 변수들을 입력받아 실시간으로 전파 경로를 도식화하여 결과를 보여줄 수 있으며, 송신부와 수신부의 위치를 변경하며 결과를 예측할 수도 있다. 개발된 시뮬레이터의 결과는 충훈 터널에서 실측한 전파 경로 손실 데이터와 비교 분석하여 타당성을 확인하였다.
경부고속철도 2단계 구간에 도입된 열차무선시스템은 TETRA 기반으로 851MHz 대의 주파수를 사용하고 있다. 이와 같은 열차무선시스템에서 운행중인 차량과 지상과의 끊임없는 정보송수신을 위하여 전파 경로손실을 감안한 기지국 설계가 필수적이다. 본논문에서는 고속철도 선로에서의 측정데이터를 토대로, 열차무선의 전파 경로손실을 정량적으로 분석하였다. 열차무선 기지국 설계에서는 자유공간 전파 경로손실모델 및 Okumura-Hata모델이 사용되고 있는데, 이 모델들에 의한 예측치는 현장측정치보다 10dB 이상 작거나 20dB 이상 크게 나타남에 따라 고속철도 열차무선의 경로손실 예측에는 적합하지 않은 것으로 나타났다. 측정결과를 log-distance 경로손실모델에 적용하여 회귀분석을 수행한 결과 경로손실지수는 2.8~3.2의 범위로 나타났으며, 이 결과는 향후 고속철도 열차무선에서의 전파경로손실 예측에 적용할 수 있다.
A numerical investigation on the flame propagation and extinction in a micro combustor is described. Previous measurements of $H_2-air$ flame propagation in a submilimeter scale combustor exhibited significance of wall effects on burning velocity and extinction. The heat transfer to wall becomes important not only in the cooling of burnt gases but also during the flame ropagation, which has be by and large ignored in macro scale combustor calculations. In order to take the heat loss into account the combustion calculation, we developed a numerical code with a heat transfer model that was determined empirically from measured data. PISO algorithm was used for differencing of conservation equations. $H_2-air$ reaction was modeled with 10 species - 16 steps. Comparison with measured data showed good agreement in flame propagation speed. Also the pressure decrease after flame extinction was accurately predicted by the model. A further study is desirable for a better quenching model that can predict the quenching location.
셀룰러 방식의 이동통신 시스템에서 전파의 유효신호 도달범위를 예측하기 위해서는 전파전파 모델을 이용한 예측기법이 주로 사용된다. 그러나, 전파과정에서 주변 지형지물에 의해 발생하는 전파손실은 매우 복잡한 비선형적인 특성을 가지며 수식으로는 정확한 표현이 불가능하다. 본 논문에서는 신경회로망의 함수 근사화 능력을 이용하여 전파손실 예측모델을 생성하는 방법을 제안한다. 즉, 전파손실을 송수신 안테나간의 거리, 송신안테나의 특성, 장애물 투과영향, 회절특성, 도로, 수면에 의한 영향 등과 같은 전파환경 변수들의 함수로 가정하고, 신경회로망 학습을 통하여 함수를 근사화한다. 전파환경 변수들이 신경회로망 입력으로 사용되기 위해서는 3차원 지형도와 벡터지도를 이용하여 전파의 반사, 회절, 산란 등의 물리적인 특성이 고려된 특징 추출을 통해 정량적인 수치들을 계산한다. 이와 같이 얻어진 훈련데이타를 이용한 신경회로망 학습을 통해 전파손실 모델을 완성한다. 이 모델을 이용하여 서울 도심 지역의 실제 서비스 환경에 대한 타 모델과의 비교실험결과를 통해 제안하는 모델의 우수성을 보인다.Abstract In cellular mobile communication systems, wave propagation models are used in most cases to predict cell coverage. The amount of propagation loss induced by the obstacles in the propagation path, however, is a highly non-linear function, which cannot be easily represented mathematically. In this paper, we introduce the method of producing propagation loss prediction models by function approximation using neural networks. In this method, we assume the propagation loss is a function of the relevant parameters such as the distance from the base station antenna, the specification of the transmitter antenna, obstacle profile, diffraction effect, road, and water effect. The values of these parameters are produced from the field measurement data, 3D digital terrain maps, and vector maps as its inputs by a feature extraction process, which takes into account the physical characteristics of electromagnetic waves such as reflection, diffraction and scattering. The values produced are used as the input to the neural network, which are then trained to become the propagation loss prediction model. In the experimental study, we obtain a considerable amount of improvement over COST-231 model in the prediction accuracy using this model.
천해 환경에서 음파 전달은 경계면에 의해 구형 분산에서 원통형 분산으로 음파 전달 조건이 전환되는데, 이 지점을 음파 전달 조건의 변환점 (transition point)이라고 정의한다. 이론적으로 거리에 따른 전달손실을 이용하여 음파 전달 조건의 변환점을 계산할 수가 있으며, 본 논문에서는 포물선 방정식 기반 음향모델을 이용하여 Pekeris 도파관에서 송 수신기가 수층의 중심에 위치한 경우 전달손실을 모의한 후 변환점을 도출하였다. 계산된 변환점은 수층과 퇴적층의 음속비로 계산된 임계각으로 추정한 임계거리와 비교, 분석되었으며, 동일한 환경에서 수층에 음향채널이 존재하는 경우와 음원 수심 변화에 따른 변환점 변동성을 확인하였다. 최종적으로 2015년 5월, 제주도 서남쪽으로 약 65 km 떨어진 SAVEX15(Shallow Water Acoustic Variability EXperiment 2015) 실험에서 획득한 천해 환경에서의 거리에 따른 저 중주파수 음파 전달 실험의 전달손실 자료를 이용하여 실험 해역에서의 음파 전달 조건 변환점을 도출하였으며, 이를 실험해역의 해양환경과 비교를 통하여 음전달 특성을 파악하였다.
본 논문에서는, 기하광학 기법을 적용하여 60GHz 대역의 밀리미터파 실내통신환경에서 전파손실 파라미터를 예측할 수 있는 GUI 기반의 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 전기영상법과 광선 추적기법의 두 가지 모듈로 구성되어 있으며, 각각 UTD 이론이 적용되었다. 전기영상법을 사용한 일(一)자형 복도 구조와 광선 추적기법을 적용한 T자형 복도 구조에 대한 결과를 제시하였다. 시물레이션 결과 데이터는 기존 논문에서 발표된 측정 데이터와 비교 검증하였으며, 전파손실에 대한 비교결과가 매우 잘 일치 하였다.
We have fabricated a polymeric waveguide by using a hot embossing technique and have investigated its propagation loss. The replication of waveguide channels through the use of a hot embossing technique is of interest as a single-step process that could deliver surface roughnesses far smaller than the wavelength. We have evaluated experimentally that the sidewall roughness has a dominant effect on insertion losses of the multimode polymeric waveguide. The propagation loss of the waveguide decreased dramatically upon decreasing the sidewall roughness of the channel. We have confirmed that the preparation of waveguides having nanometer-scale sidewall roughness and 0.1 dB/cm propagation loss is possible when using the hot embossing technique.
The optical near-field patterns, propagation loss and mode sizes of x-cut $Ti:LiNbO_3$ optical waveguide which was fabricated by Ti-diffusion varying with Ti strip thickness in wet oxygen atmosphere were discussed at optical wavelength 1550nm. As Ti thickness increased from $760{\AA}$, the insertion loss of waveguide was decreased. But at Ti thickness $1500{\AA}$, mode sizes are widely broadened. The Ti thickness of below $1100{\AA}$ and above $1500{\AA}$ showed negative effects to propagation loss and fiber coupling. The best Ti thickness for fabricating low propagation loss and good fiber coupling was inferred to be between $1100{\AA}-1500{\AA}$ in our conditions. And for Ti thickness $1150{\AA}$, its propagation loss, horizontal/vertical mode sizes were showed 1.61 dB/cm, $11.9/8.9{\mu}m$ for TM, 0.22 dB/cm, $12.0/9.1{\mu}m$ for TE respectively.
송신 안테나는 약 53m 높이에 설치하고, 수신 안테나는 약 6m 높이에 설치하였으며, 해안국에서 700m부터 약 20km까지의 전파 경로 구간에서 $5{\pm}1m/s$의 속도로 이동하면서 150.0625MHz의 단일 주파수를 사용하여 수신신호의 크기를 측정하는 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 실해역 측정 데이터를 입력으로 하여 최소자승법오차 방법을 이용하여 측정한 전달경로 구간에서 경로감쇠지수가 3.79가 됨을 추정하였으며, 추정한 경로감쇠지수는 해상 VHF 채널(100MHz)에 대해 ITU-R P.1546-4 Annex 2의 측정 결과와 유사한 결과를 보인다. 추정한 경로감쇠 지수값은 우리나라 남해안의 해상통신에서 하절기의 경로감쇠 지수 예측값으로 사용할 수 있을 것이다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권9호
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pp.4123-4144
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2016
Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) utilize radio propagation models (RPMs) to predict path loss in vehicular environment. Modern urban vehicular environment contains road infrastructure units that include road tunnels, straight roads, curved roads flyovers and underpasses. Different RPMs were proposed in the past to predict path loss, but modern road infrastructure units especially flyovers and underpasses are neglected previously. Most of the existing RPMs are computationally complex and ignore some of the critical features such as impact of infrastructure units on the signal propagation and the effect of both static and moving radio obstacles on signal attenuation. Therefore, the existing RPMs are incapable of predicting path loss in flyovers and underpass accurately. This paper proposes an RPM to predict path loss for vehicular communication on flyovers and inside underpasses that considers both the static and moving radio obstacles while requiring only marginal overhead. The proposed RPM is validated based upon the field measurements in 5 GHz frequency band. A close agreement is found between the measured and predicted values of path loss.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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