• 제목/요약/키워드: Radio positioning

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신호 세기 변동에 강인한 WPS용 라디오 맵 구축 기법 (Construction of a Radio map for WPS Resistant to Signal Strength Fluctuation)

  • 이현섭;김진덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.2685-2690
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    • 2014
  • WPS는 2단계 과정으로 측위를 수행한다. 측위 위치의 무선 신호 정보를 수집하여 라디오 맵을 구성하는 구축단계, 구성된 정보와 수집된 무선 신호를 비교하는 측위 단계로 나누어진다. WPS는 구축된 라디오 맵과 수집된 신호가 상이할 경우 측위 정확도가 하락한다. 정확도 하락은 측위 알고리즘에 따라 차이가 있지만 모든 WPS 시스템이 가진 문제이다. 신호의 변동 이유는 측위 신호 대상 기기의 고장, 장애물 발생, 채널 간섭 현상 때문이다. 본 논문에서는 신호 변동 문제점을 해결하기 위해 신호 변동에 강인한 라디오 맵 구축 기법에 대하여 제안한다. 제안하는 기법은 구축 단계에서 신호 변경에 강인한 라디오 맵을 구성하는 방법과 측위 수행 단계에서 변동된 정보를 수집하여 라디오 맵에 반영하는 방법이다. 이 방법을 적용할 경우 신호변동에 강인한 라디오 맵을 통해 WPS 측위의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

AoA-Based Local Positioning System Using a Time-Modulated Array

  • Baik, Kyung-Jin;Lee, Sangjoon;Jang, Byung-Jun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권4호
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    • pp.181-185
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    • 2017
  • In this paper, we propose an angle-of-arrival (AoA)-based local positioning system using a time-modulated array (TMA). The proposed system can determine a two-dimensional position using only two TMAs without any synchronization between the two receivers. The hardware for the proposed system consists of two commercial monopole antennas, a self-designed switch, and a well-known software-defined radio receiver. Furthermore, the location can be simply estimated in real time without the need for complicated positioning algorithms such as the MUSIC and ESPRIT algorithms. In order to evaluate the performance of our system, we estimated the position of the wireless node in an office environment. The position was estimated with a mean error of less than 0.1 m. We therefore believe that our system is appropriate for various wireless local positioning applications.

Investigation of ITU Radio Regulations Regarding KPS Service Band

  • Subin Lee;Kahee Han;Jong-Hoon Won
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제12권2호
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    • pp.177-184
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    • 2023
  • In order to reserve frequency bands for stable operation of the Korean Positioning System (KPS), it must be demonstrated that the impact of interference caused by KPS on other services operating in the same bands is tolerable. The International Telecommunication Union (ITU) provides the radio regulations and a compatibility assessment methodology for the coexistence of different services in limited frequency resources. The purpose of this paper is to investigate the radio regulations regarding the compatibility issues between the KPS and other services sharing the same frequency bands. The results of the investigation show that the RNSS system can be operated in the L5-band under the condition that the Power Flux Density (PFD) and Aggregated Equivalent PFD (AEPFD) thresholds specified in the radio regulations are met. In addition, the ITU recommends that the interference-to-noise ratio (INR) protection criteria be met to prevent degradation of the performance of radar systems operating in the L2/L6-band. In the case of the S-band, coordination of allocations for RDSS space stations with respect to terrestrial services is not required if the PFD does not exceed regulated thresholds regulated by ITU.

와이파이 수신신호세기를 사용하는 실내위치추정의 성능 향상을 위한 수정된 잔차 기반 확장 칼만 필터 (A Modified Residual-based Extended Kalman Filter to Improve the Performance of WiFi RSSI-based Indoor Positioning)

  • 조성윤
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.684-690
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    • 2015
  • This paper presents a modified residual-based EKF (Extended Kalman Filter) for performance improvement of indoor positioning using WiFi RSSI (Received Signal Strength Indicator) measurement. Radio signal strength in indoor environments may have irregular attenuation characteristics due to obstacles such as walls, furniture, etc. Therefore, the performance of the RSSI-based positioning with the conventional trilateration method or Kalman filter is insufficient to provide location-based accurate information services. In order to enhance the performance of indoor positioning, in this paper, error analysis of the distance calculated by using the WiFi RSSI measurement is performed based on the radio propagation model. Then, an IARM (Irregularly Attenuated RSSI Measurement) error is defined. Also, it shows that the IARM error is included in the residual of the positioning filter. The IARM error is always positive. So, it is presented that the IARM error can be estimated by taking the absolute value of the residual. Consequently, accurate positioning can be achieved based on the IEM (IARM Error Mitigated) EKF with the residual modified by using the estimated IARM error. The performance of the presented IEM EKF is verified experimentally.

Wi-Fi 전파지문 기반 실내 측위를 위한 학습 구조에 관한 연구 (A Study on Learning Structure for Indoor Positioning based on Wi-Fi Fingerprint)

  • 윤창표;황치곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.641-642
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    • 2018
  • 현재 실내 측위를 위한 기술로 전파 지문 기반의 측위 기술의 성능은 데이터 비교 알고리즘의 선택에 따라 큰 영향을 받는다. 이때 학습 구조에 필요한 데이터 확장 기법에 의해 실내 측위의 정확도가 크게 개선될 수 있다. 본 논문에서는 Wi-Fi 전파 지문을 기반으로 하는 학습 구조를 구성하기 위해 학습 데이터의 구분 및 확장 기술을 통해 실제 측위에 적용할 수 있는 학습 구조의 중요성을 논의한다.

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고준위 신호를 활용한 IPS 기반 측위 방법 (A Positioning Method based on IPS using High Level Signals)

  • 한창수;이현섭;장시웅
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.47-49
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    • 2022
  • IPS는 건물 내부에서 벽과 지붕으로 인해 정확도가 떨어지는 GPS를 대신하기 위한 실내 측위 시스템이다. 위성 신호를 대신하여 Wi-Fi와 같은 전파 신호들을 사용하고, 정확도를 높이기 위한 다양한 측위 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 정확도 높은 핑거프린트 기법에 고준위 신호를 적용하여 기존보다 효율적인 측위 방법을 제시한다. 과거에 비해 많아진 와이파이 AP를 활용하여 수집된 고준위 신호로 라디오 맵을 구성한다. 구성된 라디오 맵이 위치마다 나타내는 패턴을 분석하여 사용 적합성을 확인한다.

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CBTC를 위한 고속로밍 알고리즘과 무선통신장비의 위치 최적화 연구 (Study on optimized positioning of radio communication equipment and roaming algorithm for CBTC)

  • 김윤배;이성호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.275-281
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    • 2005
  • In this paper, a new algorithm is proposed for high speed roaming in an Intelligent Train Control System(ITCS) and study on optimized positioning of radio communication equipment. A DCS(Data Communication System) which is a main part of CBTC(Communication Based Train Control) system, is consisted of radio based wireless communication system and wired optical system. In the radio based wireless communication, the position of AP enclosures and antennas shall be optimized for the guaranteed communication channel between wayside and trains both in open aired and tunnelled area. Also a communication channel established between wayside and train shall be maintained while train moves at its maximum speed. This study shows the way of determining the optimal position for the railway side communication equipment in Bundang Line and how to achieve continuous communicating channel for tracking and controlling train.

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Path Loss Exponent Estimation for Indoor Wireless Sensor Positioning

  • Lu, Yu-Sheng;Lai, Chin-Feng;Hu, Chia-Cheng;Huang, Yueh-Min;Ge, Xiao-Hu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권3호
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    • pp.243-257
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    • 2010
  • Rapid developments in wireless sensor networks have extended many applications, hence, many studies have developed wireless sensor network positioning systems for indoor environments. Among those systems, the Global Position System (GPS) is unsuitable for indoor environments due to Line-Of-Sight (LOS) limitations, while the wireless sensor network is more suitable, given its advantages of low cost, easy installation, and low energy consumption. Due to the complex settings of indoor environments and the high demands for precision, the implementation of an indoor positioning system is difficult to construct. This study adopts a low-cost positioning method that does not require additional hardware, and uses the received signal strength (RSS) values from the receiver node to estimate the distance between the test objects. Since many objects in indoor environments would attenuate the radio signals and cause errors in estimation distances, knowing the path loss exponent (PLE) in an environment is crucial. However, most studies preset a fixed PLE, and then substitute it into a radio propagation loss model to estimate the distance between the test points; such method would lead to serious errors. To address this problem, this study proposes a Path Loss Exponent Estimation Algorithm, which uses only four beacon nodes to construct a radio propagation loss model for an indoor environment, and is able to provide enhanced positioning precision, accurate positioning services, low cost, and high efficiency.

WPS_WS기법과 전통적 무선 측위 시스템과의 비교 연구 (A Comparative Study on WPS_WS and Traditional Wireless Positioning Systems)

  • 이현섭;김진덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.239-241
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    • 2011
  • 최근 무선 AP를 이용한 실내 측위 시스템에 대한 연구가 활성화 되고 있다. 실내 무선 측위 시스템은 측위 기법에 따라 여러 가지로 구분되어 진다. 그 중 핑거프린트 기법은 측위를 수행하기 이전에 AP의 mac 정보와 수신세기를 수집 하여 radio map을 구축하고 이후 측위 과정에서 수집되는 AP의 정보와 비교하여 위치를 판단하는 기법이다. 전통적 핑거프린트 기법의 경우 측위를 위해 활용하는 AP를 설치하여 제어 및 관리 한다. 그러나 특정 실내의 경우는 소량의 AP를 설치하여 관리할 수 있지만 광범위한 실외의 경우 현실적으로 측위를 위한 장비의 설치 및 관리가 불가능하다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존에 산재해 있는 AP를 활용하는 개선된 핑거 프린트 기법이 있다. 추가적인 비용 없이 측위가 가능하나 실외의 경우 실내보다 AP정보의 변화가 심하므로 개선된 핑거프린트 측위 기법 또한 측위 정확도의 하락이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전통적인 핑거프린트 기법과 개선된 핑거프린트 기법을 비교하여 설명하고 제안한 WPS_WS(Wifi Positioning System_Weak Signal)기법과의 성능 차이를 비교한다.

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측위 정확도 향상을 위한 복합 IPS 시스템 설계 (Design of complex IPS system to improve positioning accuracy)

  • 이현섭;김진덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1917-1922
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    • 2017
  • WPS는 현실세계에 산재한 무선 신호를 활용하여 측위를 수행한다. 측위 위치의 무선 신호 정보를 수집하여 radio map을 구성하는 구축단계, 구성된 정보와 수집된 무선 신호를 비교하는 측위 단계로 나누어진다. WPS는 측위 시 수집된 신호에 변화가 나타날 경우 측위 정확도의 하락을 가지고 온다. PDR은 관성 센서들을 활용하여 보행자의 걸음걸이 수, 이동거리, 방향을 분석하여 최종 이동지를 분석하는 시스템이다. WPS의 측위 결과가 두 개 이상의 위치로 나타날 경우 측위 정확도의 문제로 판단할 수 있다. 몇몇의 조건에서 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 앞서 언급한 문제점이 발생하는 상황에 대하여 분석하고 이를 PDR을 통해서 보정하는 시스템에 대하여 제안한다. 이 복합측위를 적용할 경우 WPS에 문제가 발생할 경우에도 측위 정확도를 유지하거나 향상 시킬 수 있을 것으로 사료된다.