• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.66-73
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• 2007

SDR(Software Defined Radio) 기술은 RF 및 IF를 신호처리를 위한 고성능 디지털 신호처리 소자를 기반으로 하드웨어 수정 없이 모듈화 되어 있는 통신 플랫폼을 이용하여 소프트웨어 변경만으로 단일의 송수신 시스템을 통해 다수의 무선 통신 규격을 통합 수용하기 위한 무선 접속 기반 기술이다. 다양한 복합 네트워크 환경 하에서 구성될 다양한 통신 시스템은 각각의 무선 네트워크들 간의 쉽고 빠른 인터페이스를 보장하기 위해 재구성 가능한 SDR개념 기반의 통신 플랫폼이 요구된다. 본 논문은 이러한 SDR 기반의 플랫폼 구현을 위해 TMS320C6713 CPU를 이용한 DSP 보드, IF 신호처리를 위한 FPGA 보드와 무선랜 대역의 RF 송수신기가 결합된 형태의 통신 플랫폼을 설계 및 제작하였다. 또한, 제작된 플랫폼을 이용하여 다양한 통신방식(BPSK, QPSK, 16QAM)을 적용함으로서, 재구성 가능한 통신 단말 플랫폼의 구현을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권1호
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• pp.1-12
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• 2021

Due to the Global Navigation Satellite System (GNSS) modernization, the recently launched GNSS satellites transmit signals at various frequency bands of L1, L2 and L5. Considering the Korea Positioning System (KPS) signal and other GNSS augmentation signals in the future, there is a high probability of applying more complex communication techniques to the new GNSS signals. For the reason, GNSS receivers based on flexible Software Defined Radio (SDR) concept needs to be developed to evaluate various experimental communication techniques by accessing each signal processing module in detail. In this paper, we introduce a multi-constellation (GPS/Galileo/BeiDou) multi-band (L1/L2/L5) SDR by utilizing Ettus USRP N210. The signal reception module of the developed SDR includes down-conversion, analog-to-digital conversion, signal acquisition, and tracking. The down-conversion module is designed based on the super-heterodyne method fitted for MHz sampling. The signal acquisition module performs PRN code generation and FFT operation and the signal tracking module implements delay/phase/frequency locked loops only by software. In general, it is difficult to sample entire main lobe components of L5 band signals due to their higher chipping rate compared with L1 and L2 band signals. Experiment result shows that it is possible to acquire and track the under-sampled signals by the developed SDR.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.315-333
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• 2021

Due to the Global Navigation Satellite System (GNSS) modernization, recently launched GNSS satellites transmit signals at various frequency bands such as L1, L2 and L5. Considering the Korean Positioning System (KPS) signal and other GNSS augmentation signals in the future, there is a high probability of applying more complex communication techniques to the new GNSS signals. For the reason, GNSS receivers based on flexible Software Defined Radio (SDR) concept needs to be developed to evaluate various experimental communication techniques by accessing each signal processing module in detail. This paper proposes a novel SDR-based A-GNSS receiver capable of processing multi-GNSS/RNSS signals at multi-frequency bands. Due to the modular structure, the proposed receiver has high flexibility and expandability. For real-time implementation, A-GNSS server software is designed to provide immediate delivery of satellite ephemeris data on demand. Due to the sampling bandwidth limitation of RF front-ends, multiple SDRs are considered to process the multi-GNSS/RNSS multi-frequency signals simultaneously. To avoid the overflow problem of sampled RF data, an efficient memory buffer management strategy was considered. To collect and process the multi-GNSS/RNSS multi-frequency signals in real-time, the proposed SDR A-GNSS receiver utilizes multiple threads implemented on a CPU and multiple NVIDIA CUDA GPGPUs for parallel processing. To evaluate the performance of the proposed SDR A-GNSS receiver, several experiments were performed with field collected data. By the experiments, it was shown that A-GNSS requirements can be satisfied sufficiently utilizing only milliseconds samples. The continuous signal tracking performance was also confirmed with the hundreds of milliseconds data for multi-GNSS/RNSS multi-frequency signals and with the ten-seconds data for multi-GNSS/RNSS single-frequency signals.

• 문화기술의 융합
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• 제5권1호
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• pp.401-407
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• 2019

최근 급증한 클라우딩 컴퓨팅의 수요 해결과 네트워크 가상화 서비스 지원을 위해 등장한 SDN(Software Defined Networking)은 많은 기업과 단체들에 의해 차세대 네트워크 기술로 주목받고 있다. 하지만, 원래 SDN이 설계된 유선 네트워크와는 달리, 무선 네트워크에서의 SDN은 노드의 이동성을 제공해주지 못하는 제약을 가지고 있다. 본 논문에서는 SDN의 기존 오픈플로우 프로토콜을 확장하여, SDN Controller가 네트워크의 무선자원을 관리하고 노드들의 이동성을 지원하는 SDN 기반의 네트워크 플랫폼을 개발하였다. 본 논문의 이동성 지원 기능은 SDN Controller의 무선 자원관리 기능을 이용하여 두 개 이상의 무선 인터페이스를 이용한 노드의 이동을 지원할 수 있는 장점을 가진다. 또한 본 논문에서는 구현 기능을 시험하기 위해, 다양한 이동 실험에 따른 여러 전송 성능에 관한 파라미터들을 측정하였고, 하나의 무선 인터페이스를 사용했을 때와 두 개의 인터페이스를 사용했을 때의 성능에 관한 파라미터를 비교하였다. 본 논문에서 제안한 SDN 기반 네트워크 플랫폼은 SDN 환경에서 무선 네트워크의 자원을 모니터링하고 노드들의 이동성을 지원하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 스마트미디어저널
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• 제4권2호
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• pp.55-61
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• 2015

A bandwidth-enhanced ultra-wide band (UWB) CMOS balun-LNA is implemented as a part of a software defined radio (SDR) receiver which supports multi-band and multi-standard. The proposed balun-LNA is composed of a single-to-differential converter, a differential-to-single voltage summer with inductive shunt peaking, a negative feedback network, and a differential output buffer with composite common-drain (CD) and common-source (CS) amplifiers. By feeding the single-ended output of the voltage summer to the input of the LNA through a feedback network, a wideband balun-LNA exploiting negative feedback is implemented. By adopting a source follower-based inductive shunt peaking, the proposed balun-LNA achieves a wider gain bandwidth. Two LNA design examples are presented to demonstrate the usefulness of the proposed approach. The LNA I adopts the CS amplifier with a common gate common source (CGCS) balun load as the S-to-D converter for high gain and low noise figure (NF) and the LNA II uses the differential amplifier with the ac-grounded second input terminal as the S-to-D converter for high second-order input-referred intercept point (IIP2). The 3 dB gain bandwidth of the proposed balun-LNA (LNA I) is above 5 GHz and the NF is below 4 dB from 100 MHz to 5 GHz. An average power gain of 18 dB and an IIP3 of -8 ~ -2 dBm are obtained. In simulation, IIP2 of the LNA II is at least 5 dB higher than that of the LNA I with same power consumption.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권6호
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• pp.9-22
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• 2006

기존 멀티캐스트 라우팅 프로토콜들을 IP기반 모바일 코어 네트워크에서 도입하였을 때, 불필요한 소스들로부터의 트래픽 유입과 그룹 제어 메시지 오버헤드 및 대용량의 멀티캐스트 세션 정보로 인한 라우터 효율 저하 둥의 문제점들이 있다. 본 논문에서 제안하는 방식은 무상태 멀티캐스트 방식을 기반으로 하기 때문에 각 멀티캐스트 라우터에는 특별히 멀티캐스트 세션을 위한 상태정보를 유지할 필요가 없으며, 멀티캐스트 트리의 상태유지를 위한 불필요한 네트워크 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 더불어, TGMPv3와 연동함으로써 수신자들이 가입하지 않은 불필요한 멀티캐스트 소스 트래픽을 제거한다. 기존 인터넷 멀티캐스트 망과의 연동 게이트웨이 노드, 무선망과의 투명성을 위한 게이트웨이 노드 및 모바일 코어 네트워크의 중간 노드 등의 주요 구성 요소 등에 대한 동작을 정의하여 제안하는 통신 아키텍쳐를 완성한다. 마지막으로 본 논문에서 제안하는 아키텍쳐의 우수성을 네트워크 모의실험을 통해 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.108-117
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• 2007

고전력수용가포털(Consumer Portal)은 소비자의 다양한 장치들과 광역 네트워크, 그리고 에너지서비스사업자(ESP: 한전 등)의 서비스 애플리케이션 플랫폼을 연결하는 물리적 링크이자 논리적 결합으로, 전력서비스 체계에서 소비자-공급자 간 정보교환과 서비스 거래를 담당하는 양방향 통신의 핵심 인프라로서 포털이다. 전력수용가포털(Consumer Portal)의 성공적인 설계와 개발을 위해서는 효율성, 경제성, 확장성을 고려한 서비스 중심적 표준화 전략이 중요하게 고려되어야 한다. 본 논문에서는 전력수용가포털 설계에 필요한 XML기반의 표준화 안을 psXML(Power System XML)로 제안하고 이를 설계, 구현하여 실제 구축 중인 시스템에 적용하였다. 이는 네트워크 및 프로세서 부담을 최소화할 수 있는 수용가포털을 위한 개방형 표준을 구현한 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.55-62
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• 2018

MTD(Moving Target Defense)는 자가 복원력이 있는 무선 통신 시스템을 구축할 수 있도록 대상 시스템의 다양한 구조 및 운영 관련 파라미터들을 동적으로 변경시키도록 설계함으로써 공격자의 악의적 공격으로부터 시스템의 취약점을 보호하는 기술이다. 본 논문에서는 MTD-SDR 기술을 기반으로 하는 통신 시스템에서 랜덤/순서적 스캐닝/재밍 공격 성공 확률에 대한 식을 유도하고 시뮬레이션을 통해 그 결과를 검증하였다. 결과적으로 랜덤 스캐닝 공격의 경우에는 전송채널 변화주기 값이 증가할수록 공격성공률이 증가하는 반면, 랜덤 재밍 공격의 경우에는 변화가 없다. 순서적 공격의 경우에는 랜덤 공격과 유사한 경향의 성공률 패턴을 보이지만 전송채널 변화주기가 커져서 전체 전송채널 수에 접근할수록 재밍 공격의 경우에는 최대 2배, 스캐닝 공격의 경우에는 최대 36% 정도 랜덤 공격에 비해 공격 성공률이 높은 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권6호
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• pp.1-7
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• 2004

직접 변환 방식 수신기법은 SDR기반 미래 광대역 또는 다중 대역 무선통신 시스템을 위한 중요한 해의 하나로 인식되고 있다. 본 논문에서는 광대역의 대역폭을 가지면서도 시스템의 유연성을 극대화할 수 있도록 SDR기반 직접 변환 수신기에 적용가능한 I 및 Q 신호의 생성에 관하여 연구하였다. 먼저 실제의 SDR 기반 통신 환경을 고려한 직접 변환 SDR 시스템을 모델링하고, 수신기에서의 위상 오류의 영향을 분석하며 이에 따른 I/Q 채널의 준최적 재생 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 실시간 early-late compensator 구조를 통하여 송신단과 수신단의 위상 오류를 실시간으로 보정하고 랜덤한 채널 잡음환경에서도 보다 안정된 성능을 유지하게 한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여, $45{\~}55$도의 랜덤 위상 오류가 난 경우, 제안된 시스템은 기존 시스템과 비교하여 약 4dB이상의 성능 개선이 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권6호
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• pp.39-48
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• 2005

본 논문은 통신 시스템에서 요구하는 다양한 연산과 고속의 동작을 수행할 수 있는 재구성 가능 코프로세서를 제안하였다. 제안된 재구성 가능 코프로세서는 스크램블링, 인터리빙, 길쌈부호화, 비터비 디코딩, FFT 등과 같은 통신 시스템에 필수적인 연산 동작을 쉽게 구현할 수 있는 특징을 가진다. 제안된 재구성 가능 코프로세서는 VHDL로 설계하여 SEC 0.18$\mu$m 표준셀 라이브러리를 이용해 합성하였으며, 총 35,000 게이트에 3.84ns의 최대 동작 속도를 보였다. 제안된 코프로세서에 대한 성능검증 결과 IEEE 802.11a WLAN 표준에 대해 기존 DSP에 비해서 FFT 연산과 Complex MAC의 경우 약 $33\%$, 비터비 디코딩의 경우 약 $37\%$, 스크램블링 및 길쌈부호화의 경우 약 $48\%\~84\%$의 연산 사이클 감소를 확인하였으며 다양한 통신 알고리즘에 대해 기존 DSP보다 우수한 성능을 나타내었다.