• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2097-2104
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• 2009

육상에서는 기지국을 통해 고속의 무선 통신 시스템을 사용하고 없는 반면, 해상의 경우 기지국을 설치하는데 제약이 따르고, 이로 인해 긴 전송거리를 갖는 저속의 MF/HF 대역 모뎀을 주로 사용 하고 있다. 고속 전송을 위해 해상위성통신이 사용되기도 하지만, 비용이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 낮은 비용으로 전송속도를 증가시키기 위해서는 Vehicular Ad-hoc Network (VANET)과 같은 기지국이 없는 상황에서 단말간의 통신이 가능한 네트워크의 구성이 필요한데, 해상의 경우 육상과는 다른 환경적인 특징들을 갖기 때문에 본 논문에서는 해상에서의 Ad-hoc 네트워크를 Nautical Ad-hoc Network (NANET) 이라 칭하며 NANET을 위한 시나리오를 설정하고, 시나리오 별 Multiple Access 및 Duplex 방식을 분석한 후, NANET을 구축하기 위한 주요 후속 연구 주제들을 정리하여 해상 무선 통신 연구를 위한 기본적인 Guide Line을 제시한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.445-450
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• 2018

AIS는 상대선박의 식별 및 정보 등의 전송을 담당하는 주요 항해통신설비이지만, 최근 AIS 활용도의 증가로 과부하 문제 등 문제점이 대두되고 있다. 정부는 SMART-Navigation 사업 추진의 일환으로 연안 100 km에 무선 LTE망을 도입하는 계획을 수립 중에 있고 해양사고예방 및 환경보호 등 주요 목표를 달성하기 위해서는 이러한 Platform 위에 이용 가능한 서비스의 지속적인 개발 보급이 필요할 것이다. 본 연구에서는 이러한 서비스 개발의 기반이 될 수 있는 차량용 무선통신기술(WAVE)을 해상에 적용하고자 실선 해상실험을 통해 WAVE 환경성능 평가를 실시하였다. 연구 수행 결과, 도로교통에서는 최대 1 km 내로 서비스가 제한되었지만 해상에서는 약 5마일 정도의 통신범위에서 신뢰성 높은 Data 전송이 가능한 것으로 도출되었다. 이러한 실험 결과에 따라 추가적인 연구를 통해 충돌 회피 및 선박간 해양안전정보 전송 등 해양사고 예방에 WAVE 통신기술이 다양하게 활용 될 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권6호
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• pp.108-117
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• 2011

서울시는 2001년부터 실시간 신호제어시스템(COSMOS)를 운영하고 있으며, 도시부 신호교차로의 신호운영 자료인 포화도 및 대기길이의 산출을 위하여 검지기를 설치해 차량으로부터 기초자료를 습득하고 있다. 현재 가장 보편적으로 사용하는 것은 유도성 루프검지기로 도로의 노면에 매설하는 방식이라 유지 보수가 용이하지 않고 비용이 많이 드는 단점이 있다. 또한 대기길이의 산정시 검지기를 통과하는 차량의 속도만으로 계산해야하기 때문에 속도측정 오차 발생시에 대기길이의 값에 영향을 미치게 된다. 제안하는 알고리즘은 카메라, 센서 및 이미지처리 장치와 같은 추가적인 장치 없이, VANETs(Vehicular Ad-hoc Networks)의 차량 간의 통신을 이용하고 각 방향별 그룹을 설정하여 교차로에서 원활한 교통 흐름을 가능케 하는 실시간 교통신호 제어 시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안한 알고리즘은 GLD(Green Light District) Simulator를 기반으로 단일교차로 모델에서 AJWT(Average Junction Waiting Time)와 TQL(Total Queue Length) 에 대해서 확인하였으며 그 결과를 무작위(Random) 제어방식 및 최상우선(Best first) 제어방식과 비교하여 더 나은 결과를 보였다. 향후 VANETs를 활용한 실시간 제어방법이 보편화 될 경우 무선 통신기술을 이용한 교차로의 교통제어기술을 제안한 본 연구는 그 활용가치가 높을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제22권6호
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• pp.1153-1166
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• 2011

차량 네트워크에서 부정행위를 탐지하는 것은 안전 관련 응용 및 혼잡 완화 응용을 포함하는 광범위한 영향을 갖는 매우 중요한 문제이다. 대부분 부정행위 탐지 방법들은 악의적인 노드들의 탐지와 관련이 있다. 대부분 상황들에서, 차량들은 운전자의 이기적인 이유 때문에 틀린 정보를 보낼 수 있다. 합리적인 행위 때문에 부정행위를 하는 노드를 식별하는 것보다 거짓 경보 정보를 탐지하는 것이 더 중요하다. 이 논문에서, 우리는 경보 메시지를 전송한 후, 부정행위를 한 노드들의 행위를 관찰하여 거짓 경보 메시지를 탐지하는 가변 정밀도 러프집합 기반 부정행위 탐지 방법을 제안한다. 차량 네트워크에서 이동하는 노드의 타당한 행위들로부터 경보 프로파일인 경보 정보 시스템이 먼저 구축되어진다. 어떤 이동하는 차량이 다른 차량으로부터 경보 메시지를 받으면, 수신차량은 그 메시지로부터 경보종류를 알아낸다. 경과시간 후, 수신차량이 경보 전송차량으로부터 비콘을 받으면, 수신차량은 경보 정보 시스템으로부터 가변 정밀도 러프집합을 사용하여 상대적 분류 오차를 계산한다. 만일 그 상대적 분류 오차가 그 경보종류의 최대 허용 가능한 분류 오차보다 크면, 수신 차량은 그 메시지를 거짓 경보 메시지로 결정한다. 제안하는 방법의 성능은 모의실험을 통하여 2가지 척도, 즉 정확률과 부정확률로 평가되어진다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제1권1호
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• pp.35-46
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• 2012

무선 통신 시스템의 개발에 의해 한 지역에서 3G 네트워크와 WLAN, 무선 광대역 네트워크와 같은 여러 무선 네트워크 접속 기술들이 사용 가능하게 되었다. 이러한 기술의 발달로 사용자는 저속 또는 고속으로 이동하는 환경과 AP(Access Point)간 거리 변화에 따른 다양한 환경에서 차량용 모바일 네트워크 환경을 경험하고 있다. 본 논문에서는 다양한 환경 변화에 따른 네트워크 성능 문제를 다루고 있다. 전송 시간이나 전송 비용을 최소화하는데 중점을 두고, 퍼지 로직을 적용해 주변환경 요소에 따른 성능 평가를 한다. 먼저 WLAN과 고정 거리간 AP를 가지는 3G 네트워크로 구성된 환경과 WLAN과 무작위 거리에 있는 AP(Access Points)를 가지는 3G 네트워크로 구성된 환경, 그리고 위 두 환경에서 차량용 Ad hoc 네트워크를 사용한 환경에서의 성능을 분석한다. 이는 V2I(Vehicle to Infrastructure) / V2V(Vehicle to Vehicle) 환경을 가정한 상황이다. 퍼지 로직을 적용한 연구 결과를 바탕으로 차량의 이동 속도와 APs간의 거리에 따른 차량용 네트워크의 최적화 방향이 되는 환경을 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용하였을 경우, V2I와 V2V환경에서 네트워크 성능은 각각 21%/ 13%가 향상되는 결과를 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.456-467
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• 2016

차량무선통신(WAVE)은 고속이동환경에서 차량간 통신(V2V), 차량과 인프라간 통신(V2I)을 가능하게 하고 안전 및 편의 서비스를 제공하는 무선통신기술로써 지능형 교통시스템(ITS)에 적용을 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 WAVE 통신기술을 철도분야에 적용하기 위하여, 철도시험선에 WAVE 통신 기반의 시험용 무선통신시스템을 구축하고 현차시험을 수행하여 철도전용 통합무선망(LTE-R)의 통신성능 요구사항 충족 여부를 검토하였다. 시험 결과, 최대전송거리는 730m, 평균전송지연은 최대 5.69ms, 단절시간은 최대 1.36s로서 목표 요구사항을 충족하였으며, Throughput 및 영상데이터 전송, VoIP 데이터 전송, 채널 스위칭 시험도 성공적으로 수행되었다. 이상의 시험결과로 부터, WAVE 통신 기술이 철도분야에 적용 가능하다는 것을 확인하였으며, 차-지상간의 안정적인 무선통신시스템 구축을 가능하게 할 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권1호
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• pp.112-120
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• 2009

본 논문은 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)의 V2I 환경을 위해 ID 기반의 비대화형 키 분배 기법을 적용한 세션키 분배 기법을 제안한다. 기존 VANET에서는 V2I 환경의 무선 구간에 IEEE 802.11i를 적용하여 안전한 데이터 통신을 지원하고 있다. 그러나 IEEE 802.11i의 경우 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 때마다 새로운 세션키 공유를 위해 4-way handshake 과정을 반복함으로 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간이 증가하는 문제점이 있다. 제안 기법은 ID 기반의 비대화형 키 분배 알고리즘을 적용하여 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 경우 세션키 생성을 위한 메시지 교환 없이 상대 노드의 ID 정보를 통해 세션키를 생성하고 공유할 수 있게 하였으며, 기존 IEEE802.11i에 비해 세션키 교환시 발생하는 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간을 줄였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.147-156
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• 2017

본 논문에서 군집주행 서비스를 위해 단체표준에서 정의한 서비스 요구사항을 근거로 하여 WAVE 통신시스템의 성능을 분석하였다. 통신시스템의 주요 성능 파라미터로 제시되는 패킷 에러율과 지연시간 요구조건은 군집으로 주행하는 차량의 제어와 안전을 보장하기 위해 반드시 만족되어야 한다. 실험 시나리오는 크게 군집으로 주행차량들만 존재하는 경우, 통신 반경 내에 다른 간섭차량들이 존재하는 경우 그리고 통신범위 밖에 히든차량들이 존재하는 경우로 나누어 패킷 에러율과 평균지연시간을 분석하였다. 패킷 에러율과 지연시간은 앞에서 언급한 차량들의 토폴로지와 차량 주행속도 그리고 통신반경을 고려하여 모델링 하였다. 수치적 분석 결과는 패킷의 크기, 패킷 생성 주기 그리고 전송속도에 대해 수행되었다. 결론적으로 각 표준에서 정의한 군집주행 성능요구사항에 대해 WAVE 통신 시스템이 제공할 수 있는 안정적인 패킷 성공률과 지연시간 등에 대한 범위를 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.473-478
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• 2008

5.9 GHz WAVE(Wireless Access for the Vehicular Environment)는 노변-차량, 차량-차량 통신을 통하여 공공안전과 개인통신을 지원하기 위한 중단거리 무선통신 방식이다. WAVE 물리계층의 핵심기술은 시간동기오류에 민감한 OFDM 방식이며 통신링크상의 지연을 최소화하여 고속의 차량통신 환경을 제공하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 오류에 강인하고 복잡도가 낮고 지연시간이 적은 WAVE 시스템 응용을 위한 시간동기 알고리즘과 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비교하여 연산의 복잡도와 지연시간이 감소되며 하드웨어 구조는 파이프라인 구조와 고속 동작에 영향을 줄 수 있는 RAM이 필요하지 않다는 장점이 있다. Matlab과 FPGA를 이용한 하드웨어 구현을 통한 동기화 오차율(SER) 실험결과, 제안된 알고리즘이 고속 이동환경에 대해 강인하고 효율적이라는 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.156-161
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• 2007

본 논문에서는 이동 통신 환경에서 데이터율을 높이기 위해 현재 사용되는 변조 방식보다 고차원의 변조방식에 대한 성능을 비교 분석하였다. 기존에 주로 사용되던 정사각형 형태의 QAM은 BER 성능 면에서는 다른 변조 방식에 비해 우수한 특성을 보이나 진폭의 수가 증가함에 따라 송수신 신호의 다이나믹 레인지가 증가하여 증폭기의 선택에 제한이 생기고, 증폭 과정에서의 에러 발생률이 증가하게 된다. 그러나 본 논문에서 제안하는 APSK 방식의 변조 방식은 기존의 QAM에 비해 미미한 성능 저하를 보이지만 송수신 신호의 다이나믹 레인지 면에서 이득을 얻을 수 있기 때문에 특히 CDMA나 OFDM과 같이 여러 신호가 합의 형태로 송수신되는 시스템에 제한된 범위의 고차원의 변조 방식으로 성능의 유효성이 있다. 또한 이 경우 저력 효율이 좋은 비선형성 증폭기의 사용이 가능하기 때문에 시스템 면에서도 큰 이득이 예상된다.