• 제목/요약/키워드: Train Communications System

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An ICI Canceling 5G System Receiver for 500km/h Linear Motor Car

  • Suguru Kuniyoshi;Rie Saotome;Shiho Oshiro;Tomohisa Wada
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권6호
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    • pp.27-34
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    • 2023
  • This paper proposed an Inter-Carrier-Interference (ICI) Canceling Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receiver for 5G mobile system to support 500 km/h linear motor high speed terrestrial transportation service. A receiver in such high-speed train sees the transmission channel which is composed of multiple Doppler-shifted propagation paths. Then, a loss of sub-carrier orthogonality due to Doppler-spread channels causes ICI. The ICI Canceler is realized by the following three steps. First, using the Demodulation Reference Symbol (DMRS) pilot signals, it analyzes three parameters such as attenuation, relative delay, and Doppler-shift of each multi-path component. Secondly, based on the sets of three parameters, Channel Transfer Function (CTF) of sender sub-carrier number 𝒏 to receiver sub-carrier number 𝒍 is generated. In case of 𝒏≠𝒍, the CTF corresponds to ICI factor. Thirdly, since ICI factor is obtained, by applying ICI reverse operation by Multi-Tap Equalizer, ICI canceling can be realized. ICI canceling performance has been simulated assuming severe channel condition such as 500 km/h, 2 path reverse Doppler Shift for QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM modulations. In particular, for modulation schemes below 16QAM, we confirmed that the difference between BER in a 2 path reverse Doppler shift environment and stationary environment at a moving speed of 500 km/h was very small when the number of taps in the multi-tap equalizer was set to 31 taps or more. We also confirmed that the BER performance in high-speed mobile communications for multi-level modulation schemes above 64QAM is dramatically improved by the use of a multi-tap equalizer.

철도 WAVE 통신을 위한 WAVE 패킷 전송방법 (WAVE Packet Transmission Method for Railroad WAVE Communication)

  • 조봉관;류상환;김금비;김용호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6604-6610
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE)통신을 철도통신에 적용하였을 때 사용할 수 있는 효과적인 패킷 전송 방법을 제안하였다. WAVE통신은 무선랜에 기초한 통신으로 이동체 통신에 적합하도록 개발된 통신방법으로 Intelligent Transport System (ITS)에 응용하도록 많은 연구가 이루어져 왔다. 철도도 주요 교통수단의 하나로 WAVE를 이용하면 현재 무선랜 시스템을 이용한 Communication Based Train Control (CBTC)를 포함한 많은 서비스들의 성능을 개선하고 여러 시스템으로 분산되어 있는 서비스들을 WAVE로 통합할 수 있다. 하지만, WAVE를 철도에 사용하기 위해서는 해결되어야 하는 문제점이 존재한다. 가장 단순한 구조인 Single-PHY WAVE는 제어채널(Control Channel, CCH)와 서비스 채널(Service Channel, SCH)을 50ms씩 번갈아가며 통신을 수행한다. 철도 통신은 주로 지연에 민감한 패킷들이 많이 존재하는데 이러한 동작에서는 성능 열화가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 현재 WAVE통신 방법을 상세히 분석한 후 문제점을 도출하고 이러한 문제점을 철도 WAVE 환경에서 해결할 수 있는 새로운 패킷 전송 방법을 제안한다. WAVE 전송 성능을 수학적 모델링을 하여 철도 통신의 요구사항을 만족하는지 여부를 확인하였다.

혼합분류기 기반 영상내 움직이는 객체의 혼잡도 인식에 관한 연구 (A Study on Recognition of Moving Object Crowdedness Based on Ensemble Classifiers in a Sequence)

  • 안태기;안성제;박광영;박구만
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2A호
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    • pp.95-104
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    • 2012
  • 혼합분류기를 이용한 패턴인식은 약한 분류기를 결합하여 강한 분류기를 구성하는 형태이다. 본 논문에서는 고정된 카메라를 통해 입력된 영상을 이용하여 특징을 추출하고 이것들을 이용한 약한 분류기의 결합으로 강한 분류기를 만들어 낸다. 제안하는 시스템 구성은 차영상 기법을 이용해서 이진화된 전경 영상을 얻고 모폴로지 침식연산 수행으로 얻어진 혼잡도 가중치 영상을 이용해 특징을 추출하게 된다. 추출된 특징을 조합하고 혼잡도를 판단하기 위한 모델의 훈련 및 인식을 위한 혼합분류기 알고리즘으로 부스팅 방법을 사용하였다. 혼합 분류기는 약한 분류기의 조합으로 하나의 강한 분류기를 만들어 내는 분류기로서 그림자나 반사 등이 일어나는 환경에서도 잠재적인 특징들을 잘 활용할 수 있다. 제안하는 시스템의 성능실험은 "AVSS 2007"의 도로환경의 차량 영상과 철도환경내의 승강장 영상을 사용하였다. 조명변화가 심한 야외환경과 승강장과 같은 복잡한 환경에서도 시스템의 우수한 성능을 보여주었다.

해양 채널 환경에서 3D 입체영상의 전송을 위한 계층변조 기법 (Hierarchical Modulation Scheme for 3D Stereoscopic Video Transmission Over Maritime Channel Environment)

  • 유동호;이성로;김동호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1405-1412
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    • 2015
  • 최근 방송통신 및 비디오 코딩 기술의 급격한 발전으로 인해 3D 입체영상에 기반을 둔 실감 미디어 서비스의 요구는 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 요구는 가정 내 고정된 3DTV 뿐만 아니라 개인 스마트기기, 자동차, 철도, 그리고 선박과 같이 자유롭게 이동하는 무선 채널 환경에서도 반드시 만족되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 실감 미디어 서비스의 요구를 만족하기 위해 직접파가 반사파 보다 우세한 해양 라이시안 채널 환경을 고려하여 3D 입체영상을 전송한다. 또한 3D 입체영상은 일반적으로 V+D (Video plus Depth) 포맷을 통해 표현되기 때문에 이 포맷에 특성을 고려하여 계층 4/16-QAM을 적용한 비균등 오류보호 기법도 제안한다. 이는 아무리 수신 채널의 상태가 나쁜 선박이라도 중간에 끊어짐이 없이 방송서비스를 제공받을 수 있는 기술로 기대된다.

전자파에 의한 대형구조물 내부 케이블 영향 해석 (Cable Effect Analysis Inside an Electrically Large Structure from an External Electromagnetic Waves)

  • 이재민;윤성식;이재욱;한정훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.155-158
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    • 2017
  • 전자, 통신 기술의 발달로 대부분의 장소에서 전자기기가 존재한다. 자동차, 열차, 항공기 등 다양한 장소에서 전자기기의 활용이 증가된 만큼 고출력 전자기파로 인한 오작동과 하드웨어의 치명적인 손상을 확인할 수 있는 안전성을 연구하는 것이 중요하게 되었다. 구조물 내부에 전자기기 및 여러 센서를 연결하는 케이블은 전자기파에 의한 오작동을 초래할 수 있는 원인 중 하나이기 때문에 전자파 영향에 대한 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 상관관계 함수와 전송이론을 이용하여, 전기적으로 큰 공진기 내부에 존재하는 케이블에 유기되는 전류를 계산해 외부 전자기파에 의한 영향을 해석하였다.

통신.방송 융합기술 지상파 DMB Total Solution 비즈 모델 연구 (A study on Biz Models Through the T-DMB Total Solution Developed by the Convergence of Communication and Broadcasting Technologies)

  • 은종원
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.15-19
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    • 2011
  • 디지털방송 기술과 통신 기술이 융합되어 탄생한 지상파 DMB는 CD 수준의 음질을 제공하고 시속 300Km 이상의 빠른 속도로 달리는 KTX와 같은 초고속 열차에서도 TV 수신이 가능하며, 다양한 방송통신 융합형 서비스를 휴대폰, PDA, 전용단말기 등을 통해 제공이 가능한 기술로 세계 속으로 확산되고 있다. 본 논문에서는 T-DMB Total Solution에 대한 기술평가 추정 방법뿐만 아니라 베트남에 유료 T-DMB 서비스를 제공하기 위한 T-DMB 시스템 구축에 관한 마케팅 사례도 기술한다. 끝으로, T-DMB 글로벌 확산에 필요한 비즈니스 모델을 제시 하였다.

지하철 역사내 기능실에 대한 무선 센서 네트워크 성능 분석 (Performance Evaluation of Wireless Sensor Networks in the Subway Station of Workroom)

  • 안태기;신정렬;김갑영;양세현;최갑봉;심보석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1701-1708
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    • 2011
  • 지하철은 대표적인 교통수단으로 하루에도 수십만 명이 이용하고 있어 안전에 대한 관심이 높으며 지하철의 각종 기능실에서의 화재 등으로 이하여 지하철 이용자들에게까지 피해를 입을 수 있는 가능이 제기되고 있는 실정이다. 실제로 2010년에는 환기실에서의 화재로 환기구를 통해 연기 및 유해가스로 인해 인명 피해 및 열차 운행 중단사고 등의 사례까지 보도되기도 하고 있다. 이러한 사고에 대응하기 위해 지하철 역사의 경우에도 최신의 IT기술인 무선센서네트워크기술 및 지능형영상감시기술 등과 접목하여 화재 및 역사 건전성 등을 종합적으로 감시하는 도시철도지능형종합감시시스템 개발 및 연구 중에 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 개발 중인 도시철도 지능형 종합 감시시스템의 현장 역사 적용에 앞서 ZigBee 기반의 무선센서네트워크 성능 시험을 서울지하철 충무로 역사에서 수행하였고, 본 논문에 충무로역사 내부 통신기계실과 환기실, 전기실에서의 ZigBee기반 무선통신환경 시험결과를 정리, 분석하였다. (주)휴텍21에서 개발한 ZigBee 센서노드와 게이트웨이를 이용한 무선데이터 전송 시험 결과, 데이터 전송은 기능실 내의 각종 전자 및 기계설비로 인한 멀티패스 페이딩(multi-path fading)의 영향을 받는 것으로 나타났으며 통신기계실과 같이 여러 개의 작은 공간으로 구분되어진 곳에 대한 게이트웨이의 안테나 및 센서노드 설치 지점 선정 시 이를 고려하여야 할 것으로 판단된다.

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뇌파를 이용한 열차 최적의 HUD위치 평가 (Evaluation for Optimal HUD Location on a Train Using EEG)

  • 왕창원;김용규;민세동
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권11호
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    • pp.985-993
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    • 2014
  • 본 논문은 뇌파와 ANOVA를 이용하여 생체신호와 통계 분석기반의 상관관계를 통해 열차 최적의 HUD위치를 평가하는 새로운 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 최적의 HUD위치를 평가하기 위해 총 2가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 연구실에서 각각 다른 여섯 위치(좌측 상단 및 하단, 중앙 상단 및 하단, 우측 상단 및 하단)에 시각자극을 제시하였고, 이미지는 $235{\times}197cm2$ 크기의 스크린에 30초동안 나타냈다. 두 번째 HUD 이미지는 철도시뮬레이터에서 각각 다른 세 군데에 구성하였고, 이미지는 스크린에 30초 동안 나타냈다. 뇌파는 정서적 안정성을 평가하기 위해 알파파와 베타파를 이용하였고, 10-20전극 배치법에 따라 Fp1, Fp2, F7, F8채널에서 측정하였다. 연구실 실험 결과, F7채널 베타파에서 유의확률 0.006으로 통계적으로 유의하게 나타났고, 알파파와 베타파 간 음의 상관관계(r=-0.190)가 있는 것으로 나타났다. 또한 스크린의 좌측 상단, 중앙 하단 위치가 우측 하단 위치에 비해 베타파가 낮게 나타났다. 철도 시뮬레이터 실험 결과, Fp1베타파가 유의확률 0.033으로 통계적으로 유의하게 나타났고, 중앙보다는 좌측일 때 베타파가 낮게 나타났다. 본 연구의 결과는 알파 파와 베타 파 사이의 상관 관계를 통해 최적의 HUD 위치의 평가에 대한 도움이 될 것으로 생각된다.