• 제목/요약/키워드: UWB communication

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Common Control Channel Allocation in Cognitive Radio Networks through UWB Communication

  • Masri, Ahmed M.;Chiasserini, Carla-Fabiana;Casetti, Claudio;Perotti, Alberto
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권6호
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    • pp.710-718
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    • 2012
  • The implementation of a common control channel is one of the most challenging issues in cognitive radio networks, since a fully reliable control channel cannot be created without reserving bandwidth specifically for this purpose. In this paper, we investigate a promising solution that exploits the ultra wide band (UWB) technology to let cognitive radio nodes discover each other and exchange control information for establishing a communication link. The contribution of this paper is threefold: (i) We define the communication protocol needed to let cognitive radio nodes discover each other and exchange control information for link set up, (ii) we overcome the gap in coverage, which typically exists between UWB and long-medium range technologies, by using multi-hop communication, (iii) we evaluate the performance of our approach by adopting an accurate channel model and show its benefits with respect to an in-band signaling solution.

TH-PPM UWB를 이용한 실내 위치인식 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of TH-PPM UWB System for Positioning in Indoor Environment)

  • 배정남;최영훈;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.153-158
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실내 환경에서 TH-PPM UWB를 이용한 위치인식 기법의 성능을 분석하였다. 실험 환경은 AWGN 및 IEEE 802.15.3a 채널을 사용하였고, 위치인식 기법으로 TDOA를 적용하여 분석하였다. UWB 기반의 위치인식 기술은 실내에서 cm 레벨의 높은 정밀도를 가진다. 모의실험을 통하여 TH-PPM UWB 위치인식 기법의 채널 영향에 대한 오류 확률 및 위치인식 성능에 대해 분석하였고, 제안된 기법의 유용성을 확인하였다.

주파수 다이버시티가 적용된 STBC-OFDM의 UWB 시스템 성능 분석 (UWB System Performance Analysis of STBC-OFDM Using Frequency Diversity)

  • 김남;최정훈;한태영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.351-358
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시공간 다이버시티 이득을 갖는 STBC를 UWB 시스템에 적용하고 4차의 다이버시티 이득을 얻기 위해 주파수 다이버시티를 적용함으로써 UWB OFDM의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 모의실험으로 제안하고자 하는 시스템의 주파수 다이버시티를 적용한 UWB STBC-OFDM의 성능을 분석하였다. 분석한 결과 본 논문에서 제안한 UWB 시스템은 송신 안테나의 증가에 따라 발생하는 복잡도를 줄일 수 있으며, 2개의 송신 안테나만을 사용하고도 주파수 반복에 의한 선형적인 계산만으로 4개의 송신 안테나를 사용하는 것과 같은 성능을 얻을 수 있었다. 제안된 시스템을 $10^{-4}$서 일반적인 UWB OFDM과 비교하면 $7.1\;\cal{dB}$, UWB STBC-OFDM과 비교하면 $1.9\;\cal{dB}$의 성능이 향상되는 것으로 분석되었다.

방송통신 시스템에서 UWB 전파가 서비스에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study of Limitation of Service Area by UWB Transmission Jamming in Broadcasting Communication System)

  • 박노진
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.23-31
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    • 2007
  • 본 논문에서는 UWB 시스템이 근처의 단일 장비 또는 집단 장비와의 간섭영향이 방송통신서비스에 미치는 영향에 관한 연구를 하였다. 이를 위해 UWB 시스템에서 방사되는 불요 방사 레벨에 따른 신호의 간섭을 비롯한 전파 간섭 특성이 인접 대역인 2.6425GHz SDMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting)와, In-band 대역인 3.4125GHz 방송 중계망과 서비스에 미치는 간섭영향의 정도를 비교 분석하였으며, 방송 중계망과 간섭측정 장비의 변조방식은 Impulse 방식과 OFDM 방식을 사용하였다. SDMB 시스템에서 Impulse 방식은 2m 지점에서부터 간섭 영향이 발생하여 1.4m 지점에서 방송 신호 수신이 가능한 $BER\;=\;1{\times}\;10^{-4}$ 이었으며, OFDM 방식은 0.8m 지점에서부터 간섭 영향을 받아 0.5m 지점에서 방송 신호 수신이 가능한 $BER\;=\;1{\times}\;10^{-4}$ 이었다. 또한 Gap-Filler 중심 주파수에 대해서는 0.01m 이상 이격 시는 간섭영향이 없었다. 따라서 소출력인 UWB 시스템의 전파가 방송통신서비스에 간섭 영향 없이 시스템에 적용하기 위해서는 Impulse 방식의 UWB 시스템보다 OFDM 방식의 UWB 시스템이 간섭 영향이 적다는 것을 확인하였다.

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실내환경에서의 자율주행차 무선 전력 전송을 위한 딥러닝 기반 UWB 거리 측정 (Deep Learning-based UWB Distance Measurement for Wireless Power Transfer of Autonomous Vehicles in Indoor Environment)

  • 김혜정;박용주;한승재
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제13권1호
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    • pp.21-30
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    • 2024
  • 최근 자율주행차 시장이 지속해 성장함에 따라 충전 인프라에 대한 필요성이 커지고 있다. 그러나 무선 충전 시스템의 경우 기존 유선 충전에 비해 대출력이 요구되어 안정성 문제가 제기되고 있다. 자율주행차 무선 충전 인프라를 구축하기 위한 표준으로는 SAE J2954가 존재하며 해당 표준에서는 차량과 전력 전송 시스템 간의 통신 방법에 대해 정의한다. SAE J2954에서는 자율주행차량의 무선 충전 통신 방법으로 Wi-Fi, Bluetooth 및 UWB와 같은 물리적 미디어를 사용해 차량과 충전 패드 간의 통신을 활성화할 것을 권장한다. 특히 UWB는 실내 환경에서 견고한 통신 능력을 보이고 간섭에 민감하지 않기 때문에 실내외 충전 환경에서 적합한 솔루션이다. 해당 표준에서는 무선전력전송 시스템을 구축하기 위한 프로세스로 충전 시작부터 충전 완료까지를 여러 단계로 구분하였다. 본 연구에서는 UWB 기술을 사용하여 무선전력전송 시스템의 한 가지 프로세스인 Fine alignment의 수단으로 사용한다. 실제 자율주행차 무선전력전송 시스템에 적용 가능성을 판단하기 위해 거리에 따라 실험을 수행하였으며 UWB로부터 거리 정보를 수집하였다. UWB로부터 얻어진 거리 데이터의 정확도를 향상시키기 위해 수집한 데이터를 세 단계의 전처리 과정을 거쳐 머신러닝과 딥러닝 기법을 적용한 Single Model과 Multi Model을 제안한다.

BPSK 변조를 이용할 UWB 통신 시스템의 성능평가 (A Performance Analysis of UWB Communication System using BPSK modulation)

  • 이선호;전은경;김성수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3013-3015
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    • 2005
  • UWB 통신기술은 초 광대역 특성 때문에 높은 전송속도와 저전력 통신이 가능하다는 이유로 Bluetooth 이후에 최근에 매우 각광을 받는 통신 응용분야이다. 따라서, 다양한 UWB 통신 기술의 적용을 위하여 UWB 신호의 특성과 변조 방법을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 UWB 통신에 사용가능한 가우시언 모노펄스의 펄스폭에 따른 BPSK 변조 방법의 성능을 비교하였다.

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UWB 통신 시스템을 위한 DPSK 변조방식 성능분석 (DPSK Modulation Method Analysis for UWB Communication System)

  • 김성근;윤상훈;정정화
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.545-548
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    • 2003
  • 본 논문은 UWB 통신 시스템에서 DPSK를 적용한 다중비트 변조 알고리즘을 제안한다. UWB 통신 시스템은 매우 낮은 파워의 신호를 사용하므로, 한 펄스를 이용한 다중비트를 보낼 수 있는 변조 알고리즘이 중요한 부분으로 작용한다. 이 논문에서는 UWB 시스템에서Gaussian 펄스에 정현파 가 곱해진 두 개 펄스의 조합을 이용하여 FCC Mask 에 저촉되지 않으면서 한 펄스에 다중 비트를 전송을 실현한 M-ary 전송 방식을 사용한다. 또한 채널상에서 펄스의 원치 않는 위상변화에 민감하지 않도록 하기 위해 DPSK 방식을 적용한 UWB 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 시뮬레이션 하였고 그 결과와 구조를 본 논문에 제시한다.

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주파수 효율 및 성능 향상을 위한 Frequency Slope Modulated Chirp 신호를 이용한 UWB 시스템 (UWB Communication and Ranging System using Frequency Slope Modulated Chirp)

  • 김정현;김지현;유철우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2A호
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    • pp.127-132
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    • 2011
  • 본 논문은 Chirp 신호가 변조된 UWB frequency slope를 이용한 거리 측정 기술 및 통신 시스템을 제안하였다. 오직 up-chirp 만 사용하거나 혹은 (주파수 간) 동일한 주파수 변화도(frequency sweeping rate)를 가진 down-chirp 만 사용하는 대신에, 제안된 시스템은 주파수 도약을 이용하여 서로 다른 주파수 변화도를 가지는 여러 Chirp 신호를 사용한다. 제안된 시스템은 데이터 전송 속도를 증가시킬 수 있고 동시에 사용자들이 사용한 sequence 간에 간섭도 줄일 수 있기 때문에 기존 통신 거리 측정 전략보다도 성능이 좋다. 본 논문에서는 연구의 타당성을 보이기 위해 MATLAB을 이용한 UWB 통신 시스템의 시뮬레이션을 제시한다.

해상 고속 무선 통신망을 위한 UWB/Bluetooth용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계 (UWB/Bluetooth for a High Speed Wireless Communication Network Dual Band Microstrip Antenna Design)

  • 오말근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.960-966
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    • 2018
  • 해상에서 사용하고 있는 통신용 안테나는 눈에 띄게 계속 개발되고 있다. 하지만 해상통신용 안테나의 발전속도는 사용자의 요구와 비교했을 때 많이 부족한 것을 느끼고 있다. 그래서 해상에서 도움이 되는 안테나를 개발하고자 하였고 안테나의 소형화, 이득 및 방사패턴을 개선한 고속 통신망 시스템을 효과적으로 사용하기 위해 3 [GHz], 5.72 [GHz] 대역에서 동작하는 UWB/Bluetooth용 안테나를 설계하였다. 대역폭의 개선을 위해 마이크로스트립 패치 안테나를 선택하였고 3D 설계가 가능한 CST Microwave Studio 2014 프로그램을 이용하였다. 프로그램을 통해 각 단계마다 이론적인 근거에 의한 수식을 이용하여 슬롯의 폭, 길이, 전송선로의 폭 등을 계산하여 결과값을 확인하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 제작 기준에 적합한 지 확인하는 과정을 거쳤다. 해상에서 근거리 통신을 위한 고속 무선 통신용인 UWB와 해당 기술을 쉽고 편하게 접할 수 있고 각각의 기기와 연결을 통해 근거리의 정보교환을 강조한 Bluetooth를 추가하여 사용자들에게 많이 활용될 수 있을 것이다.