본 논문에서는 이동형 위성단말에서 발생하는 shadowing 채널에 ARQ 기술을 적용하여 성능을 확인한다. shadowing은 위성단말이 이동하면서 생기는 신호 단절이다. 신호 단절을 보상하기 위해 신호를 재전송하는 ARQ기술을 사용할 수 있다. 위성통신에서는 송신 데이터와 ack채널에서 shadowing이 발생한다. 두 채널에서 발생하는 shadowing의 상관관계에 따라 ARQ 기술 적용 후 예상되는 전송량은 다르다. 따라서 shadowing채널에 ARQ 기술을 적용할 경우 예상되는 성능을 확인한다. 분석결과 단말이 송신할 경우와 수신할 경우 전송량의 차이를 보였고, 수식적으로 성능을 예측할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 VSAT 기반 위성통신 시스템에서 효율적인 인터넷 서비스 제공을 위한 계층 간 프로토콜 연동 구조 모델을 제시하고 이를 구현하여 제안된 모델의 동작을 검증한다. VSAT 기반 위성통신 시스템은 대부분 DVB-S2 표준을 사용한다. 그러나 DVB-S2는 방송 서비스 중심으로 설계되었기 때문에 IP 기반 인터넷 프로토콜을 지원하기에는 비효율성이 많이 존재한다. 이를 해결하기 위해 계층 2 프로토콜인 generic stream encapsulation (GSE)가 제정되었다. 본 논문은 IP 프로토콜과 GSE 프로토콜과의 연동, GSE 프로토콜과 DVB-S2와의 연동 방법에 대해 제안한다. 또한 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 제안된 계층 간 연동 프로토콜을 구현하고 NI사의 universal software radio peripheral (USRP) 및 상용 DVB 수신기를 통해 구현된 내용의 동작을 검증한다.
위성통신시스템은 수신환경에 따라 전파 품질이 변화하므로 수신 지역의 전파 환경 특성을 분석하는 것이 매우 중요하다. 위성통신은 지상 무선통신과는 달리 위성의 고도 및 대기 환경에 추가로 영향을 받기 때문에 전파특성을 분석하기 위해서는 추가로 고려해야할 요소들이 많다. 본 논문에서는 도심지 환경에서 정지궤도 위성통신 시스템의 위성-지상 간 전파수신환경을 분석하였다. 도심지환경의 전파 시뮬레이션을 위해 건물을 가상으로 설정하고 수신환경을 변화시켜가며 전파특성을 분석결과를 도출하였다. 본 논문의 연구결과를 통해 Ka-band에서의 위성 이동통신 시스템 설계에 도움을 줄 수 있을 것이다.
International journal of advanced smart convergence
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제11권4호
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pp.41-46
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2022
This study is a Ku-band array antenna for the manufacture of low-orbit satellite communication terminals, designed to have miniaturization, high gain, and wide beam width. The transmission of low-orbit satellite communication has a right-rotating circularly polarized wave, and the reception has a left-rotating circularly polarized wave. The 4×8 array antenna was separated for transmission and reception, and it was combined with the RF circuit part of the transmitter and receiver, and was terminated in the form of a waveguide for RF signal impedance matching in the form of a transition from the microstrip line to the waveguide. The 30° beam width of the receiver maximum gain of 19 dBi and the 29° beam width of the transmitter maximum gain of 18 dBi are shown. Through this antenna configuration, the system was configured to suit the low-orbit satellite transmission/reception characteristics.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권6호
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pp.2546-2566
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2016
This paper investigates an efficient transmission scheme for the remote wireless sensors to receive information which is rarely discussed in the integrated remote wireless sensor and multibeam satellite networks (IWSMSNs). The networks can be employed to exchange sensing information for emergency scenario, ocean scenario, and so on, which are isolated from available terrestrial networks. As the efficient transmission link is important to the IWSMSNs, we propose a hybrid full frequency (HFF) precoding by taking advantage of frequency reuse and multiple-input multiple-output (MIMO) precoding. Considering energy efficiency and sinks fairness are crucial to transmission link, thus the HFF precoding problems are formulated as transmit power minimization (TPM) and max-min fair (MMF) received signal to interference plus noise ratio (SINR) problems, which can be transformed to indefinite quadratic optimization programs. Then this paper presents a semi-definite programming (SDP) algorithm to solve the problems for the IWSMSNs. The promising potential of HFF for the real IWSMSNs is demonstrated through simulations.
위성신호는 광대역이 뛰어나 동일한 정보를 넓은 범위로 제공할 수 있으나 그만큼 데이터 보안성의 수준이 낮다는 단점이 있다. 따라서 위성 통신에서는 보안성을 보완하는 것은 무엇보다 중요한 문제라고 할 수 있다. 이 논문에서는 암호화 기술인 ARIA적용하고, IPsec VPN가 미치는 영향을 알아보기 위해서 보안 헤더인 AH와 ESP를 전송모드와 터널모드를 모두 고려하여 시뮬레이션을 하였다. 또한, 암호화 알고리즘이 미치는 영향을 분석하기 위해 암호화를 적용하지 않은 일반서비스와 비교하였다. 채널은 Markov채널을 적용하고, AWGN을 더하여 위성 통신환경을 구성하였다. 재전송 기반 에러 제어 방식의 경우에는 최근 대두되고 것 중 성능이 좋은 방식인 Type-II HARQ 방식, Type-III HARQ 방식을 적용하였고, 터보코드와 BPSK 변조 방식으로 구성하였다. 시뮬레이션을 보다 효과적으로 비교하기 위해서 BER과 Throughput으로 성능을 분석하였다.
본 논문에서는 모바일 서비스를 위한 실내 중계기용 위성 DMB/WiBro 대역 안테나 및 PCS/WiBro 대역 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안한 위성 DMB/WiBro 대역 중계기 안테나 및 PCS/WiBro 대역 중계기 안테나는 좌선편파를 산출할 수 있는 용량을 구성한 단순한 방사기로 제안되었다. 제안된 안테나는 위성 DMB/WiBro 대역과 PCS/WiBro 대역에서 동작하도록 동판거치형과 기판거치형으로 설계 및 제작하였다. 설계된 안테나는 1.816GHz ~ 1.886GHz, 2.247GHz ~ 2.354GHz 대역에서 70MHz, 107MHz의 대역폭을 갖으며, 방사패턴의 최대 이득이 5dBi 이상임을 확인하였다.
4차 산업혁명이 산업인터넷의 확산을 통해 이루어지는 과정에서 정책 입안자는 필연적으로 두 가지 장벽에 마주치게 된다. 하나는 기존 장비들을 스마트화된 장비들로 대체하여 물리망을 구축하는 일이고 다른 하나는 이 물리망에 알맞은 연결성을 제공하는 일이다. 호주는 국가 광대역 통신망 사업을 진행하면서 국내 통신 인프라를 하나의 회사로 집결시키고 위성통신을 적극 채용하면서 스마트화를 진행하는 사업자들에게 해당 사업장의 물리적 위치와는 관계없이 현존하는 모든 형태의 통신을 제공할 수 있게 정비하는 한편 기존 장비를 대체하는 사업장에 대한 지원 사업도 벌이고 있다. 또한, 호주의 위성 활용 정책을 통해 위성통신의 활용이 호주광대역 통신망 사업에 영향을 미치면서 새로운 통신 위성을 발사하는 등 위성통신의 품질의 향상을 꾀하면서 동시에 위성통신을 활용한 여러 4차 산업혁명 사업을 진행하고 있으며 본 논문은 이 사업들의 분석을 통해 위성통신이 4차 산업혁명에서 어떤 역할을 하는 지를 분석하였다.
위성통신망은 방송과 마찬가지로 지구국만 갖추고 있다면 누구나 수신이 가능한 특성을 가져 반드시 보안이 요구되는 내용이 있다면 암호화를 행해 주어야 한다. 본 논문에서는 위성통신망 IPsec VPN에서 전송모드 AH 보안헤더를 추가하여 인증데이터 부분에 인증알고리즘 MD-5와 SHA-256을 적용하여 BER과 Error rate 및 Throughput을 분석하였다. 먼저 일반 IP 패킷을 생성하여 IPsec 전송모드 AH 보안헤더를 추가하여 내부 인증 데이터를 SHA-256 및 MD-5알고리즘을 적용하여 구성하였다. 채널코더는 Rate Compatible Punctured Turbo Codes를 적용하였고, 패킷 재전송 기법은 Hybrid-ARQ Type-II와 Type-III을 사용하였다. 변조방식은 BPSK를 적용하였고, 무선채널은 마르코프 채널 (Rician 80%, Rayleigh 20%와 Rician 90%, Rayleigh 10%)로 위성채널 상태에 따라 인증알고리즘이 에러율과 Throughput에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다.
본 논문에서는 위성 방송 채널에서 터보 부호화된 OFDM 시스템의 성능을 분석 및 실험하였다. 성능은 BER로 평가하였고, 위성 채널은 Rayleigh 페이딩과 Rician 페이딩의 조합으로 모델링 된다. 성능 비교를 위해 터보복호 알고리즘으로 MAP, Max-Log-MAP, SOVA가 사용되었다. 모의실험 결과, Max-Log-MAP 알고리즘이 성능과 복잡도 측면에서 가장 좋은 성능을 보임을 확인 하였다. 그리고 터보 부호화기의 iterations과 interleaver의 수를 증가시키면 성능이 향상됨을 알 수 있다. 본 논문의 결과는 OFDM 기반의 위성 방송 시스템의 설계에 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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