• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.1172-1179
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• 2020

철도통합무선망(LTE-R) 환경이 구축되었고, 이를 활용한 무선통신 기반의 열차제어 데이터 및 음성, 영상 등 다양한 형태의 서비스 인프라 관련 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 서비스가 원활하게 제공되기 위해서는 안정성 및 가용성 높은 무선통신 환경 구성이 중요하며, 지속적인 철도통합무선망의 성능 개선이 요구된다. 본 논문은 철도통합무선망 안정성 및 가용성 등의 무선통신 성능개선을 위해 철도통합무선망 무선통신 환경을 측정하여 결과를 분석하고 시뮬레이션을 위한 무선 환경 모델을 구축하였다. 또한, 구축된 모델을 기반으로 안정성 향상을 위해 열차를 제어하기 위한 향상된 무선접속 알고리즘을 제안하여 열차 운행 시 발생하는 핸드오버에 대해 안정성을 향상 시킬 수 있는 방법을 제안하였고 가용성 향상을 위해 주파수 자동천이 알고리즘을 제안하여 망 장애로 인한 패킷 손실을 줄이고자 한다. 시뮬레이션을 위해, 철도통합무선망 무선통신 환경의 실측 데이터를 측정할 수 있는 철도시설공단(대전), 만종역-강릉역 KTX 노선에서 다양한 무선 환경 파라메터를 수집하였으며 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능이 기존 방식보다 우수함을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.373-378
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• 2016

국내 철도시스템은 2004년 KTX가 도입된 이래 최고의 안전성과 정확성을 유지하고 있다. 이를 뒷받침하기 위하여 철도 무선통신 시스템에 LTE를 도입하게 되었고 이에 대한 표준화가 추진되고 있다. 철도통신시스템은 재난안전통신망과 연계를 통하여 국가안전망의 일부로 활용될 것이며 이들 시스템간의 연동방안은 중요한 기술적 과제이다. 본 논문에서는 철도시스템의 주요 특징을 분석하고 국내에서 추진중인 LTE 기반 철도통신시스템의 개발 현황을 살펴본다. 국내 철도무선통신 체계를 구축에 있어 철도시스템 운영 효율을 높이기 위하여 향후 표준화를 추진하여야 할 내용을 검토한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.364-370
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• 2008

최근 무선통신 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술의 확대로 다양한 환경에서 정보를 수집, 가공 할 수 있게 되었다. 특히 센서들의 크기가 소형화되면서 노드의 개수도 많아짐에 따라 이웃노드와의 채널간섭 및 충돌, 에너지 소모 등의 문제가 대두되었다. 본 논문에서는 지하공간에서 효율적인 통신을 위하여 비컨을 사용하고 TinyOS기반으로 설계 및 구현하여, 멀티홉 메쉬 구조에 적합한 무선 센서 네트워크를 구축하였다. 구현한 프로토콜은 비컨 간의 충돌방지를 위한 스케줄링을 제공하여 안정적인 Association이 가능하도록 하였으며, NAA(Next Address Assignment) 기법을 이용하여 동적인 주소할당과 재사용을 지원한다. 또한 실시간 정보처리를 위한 지식정보 서버를 구축하였다. 끝으로 실제 테스트베드 구축을 통하여 화재, 대기오염 등 다양한 환경에서의 높은 전송률을 가짐을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권2호
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• pp.483-503
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• 2015

This paper analyzes the optimal user density and power allocation for Device-to-Device (D2D) communication underlaying cellular networks on multiple bands with the target of maximizing the D2D transmission capacity. The entire network is modeled by Poisson point process (PPP) which based on stochastic geometry. Then in order to ensure the outage probabilities of both cellular and D2D communication, a sum capacity optimization problem for D2D system on multiple bands is proposed. Using convex optimization, the optimal D2D density is obtained in closed-form when the D2D transmission power is determined. Next the optimal D2D transmission power is obtained in closed-form when the D2D density is fixed. Based on the former two conclusions, an iterative algorithm for the optimal D2D density and power allocation on multiple bands is proposed. Finally, the simulation results not only demonstrate the D2D performance, density and power on each band are constrained by cellular communication as well as the interference of the entire system, but also verifies the superiority of the proposed algorithm over sorting-based and removal algorithms.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.314-323
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• 2016

직류 전철변전소의 가선전압은 전동차들의 회생제동 및 역행가속패턴에 따라 급격히 상승 또는 하강하는 특성을 갖는다. 가선전압 순시 변동폭을 최소로 유지함으로써, 전철변전소와 전동차들의 에너지 효율을 개선시키기 위한 다양한 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문은 직류전철 변전소의 가선전압의 급격한 변동특성을 모델링하고 선형인공 신경망 알고리즘을 이용한 가선전압 회로모델의 파라메터 추정 방법을 제안하며, 최소자승법을 이용한 추정방법과의 비교를 통해 이 방법의 타당성을 입증한다. 가선전압 및 피더전류들의 누적 측정값을 사용하여 일괄처리 최소자승법으로 RC 병렬회로의 파라메터들을 추정한 결과를 제시하며, 실시간 가선전압 및 피더전류 측정값을 이용하여 오차역 전파방식으로 학습되는 선형인공신경망 기법 추정 결과를 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.457-460
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• 2018

이동통신기반 열차제어 시스템은 열차의 차상장비와 선로변 지상장비간 연동을 유선통신을 이용하지 않고 이동통신을 활용하여 열차의 운행을 제어한다. 기존 열차제어는 열차의 점유 정보, 열차 무결성 정보 그리고 이동권한을 유선통신 기반의 고정 폐색 방식 기반으로 운영하고 있다. 최근 들어 철도 영역에서 이동 통신 시스템을 도입함에 따라 향상된 승객 서비스를 제공할 수 있을 뿐 아니라, 비효율적 차상과 지상 설비를 무선통신으로 대체함에 따라 높은 경제적 혜택을 제공할 수 있다. 본 논문에서는 각국에서 현재 운용중인 이동통신 기반 열차제어 시스템을 소개하고 각 시스템에서 사용하고 있는 무선 통신 방식의 특징과 운영 현황에 대해서 설명한다. 또한 무선 통신 시스템의 최소 성능 요구사항 연구를 통하여 열차 제어 신호가 무선망을 통하여 더욱 안전하고 효율적으로 전달될 수 있는 방안을 제시한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1138-1144
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• 2008

To study the feasibility of applying wireless communication technology to the control of train for the effective control of train and for the reduction of cost and time to construct the necessary infra structure, we investigate into the application of the existing commercial WCDMA network to CBTC (communication-based train control) to grasp the obstacles and propose the solutions to circumvent them. The obstacles can be categorized into the hand-off problem, the interference problem near the stations, and the problem of radio shadow areas. We propose, as solutions, the cell overlap method and multi-terminal approach for the hand-off problem, the cell sectoring method for the interference problem, and establishment of new base stations along the railroad both to provide the wireless train control and communication service to the customers on the train which was otherwise impossible because of the shadowing effect.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1255-1261
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• 2010

An operating information and fault recode of train is very important information for safety driving and maintenance. And these information is increased and need high speed as the number of trains is increased. Wireless LAN or CDMA network is efficient to report more complicated and various information from vehicle to server in control center. Existing wireless transmission system has weakness due to transmission system is separated with TDCS and standalone. At first, standalone system needs space to be installed and cost is increased. And data transmission capacity and speed is limited by complicated structure that transmission system receive data thru serial communication like RS232 and then data transmission system send data to server in control center. This article is study to develop embedded & wireless fault code transmission device to be installed in TDCS to overcome weakness of space and to have more cost effective and simple structure. It is adapted 802.11b/g WiFi for wireless communication and OS is used embedded Linux that can easily implement wireless communication environment and ensure TCP/IP communication’s security. We also implement simple server to test wireless communication between embedded & wireless fault code transmission device and server in control center.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.904-909
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• 2011

The development of train control system shall operate a series of processes like system designing, system production and system performance evaluation as a result of various requirements analysis presented in operation rules, operating guidelines for railway organizations etc, notified by the nation. Therefore, considering operation conditions, operation plan, linkage to railway network etc, the major document like system functional specifications, system development specifications, system test plans etc must be drawn up. In this paper we classify system operating scenarios required to prepare for system standard specification and system performance evaluation report of CBTC system for urban subways supporting unmanned automatic operation, and adjust each of the operating status.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.73-78
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• 2008

There has been need for safety monitoring systems for the social infrastructures. These infrastructures are subject to degradation over time, reduced functionality, and loss of functionality as a result of factors such as a wide variety of installation environments, natural disasters, and nearby work. Therefore, it is necessary to perform appropriate inspections, repairs, and renovations to ensure safe and efficient maintenance and operation. This paper introduces the example of the development of the safety monitoring system for operating railway tunnel. Tunnel profile measuring system using laser beam, crack gauges, accelerometer and a pluviometer were implemented to monitor the safety of a deteriorated tunnel. The measured data were transferred through wireless network and analyzed in real time. The safety criteria for tunnel stabilities and train operations are also discussed.