현재 무인 선박에서의 데이터 전송을 위해 기존 LTE-M 및 LTE 네트워크에서의 USN을 이용하여 기지국 역할로 동작 시키기 위한 방안으로 드론을 USN의 이동 기지국으로 사용하는 방안을 채택하고자 하고 있다. 따라서 이후 이동 기지국인 드론은 LTE 통신 모뎀 혹은 근거리 통신 모뎀을 탑재한 싱크 노드로 선박 운항의 안전 정보를 센서 노드로부터 수집하여 선박에 전송하거나 선박 간의 정보를 상호 전송할 수도 있다. 따라서 드론을 이용하여 근거리 네크워크 망을 형성하게 되면 무인 선박 주변의 통신망을 형성하게 되고 환경 및 보안 센서를 활용한 정보 수집에 유리하게 된다. 본 논문에서는 향후 무인 선박의 AI 운항에 필요한 주변 정보를 확보하기 위한 드론을 활용한 선박 주변 내의 환경 센서 데이터 전송 및 선박 간 통신 활용방안을 제시한다.
본 논문에서는 4세대 이동통신용 이중접지 내장형 고이득, 광대역 안테나를 설계 및 제작하였다. 최적으로 설계된 안테나는 공기층에 의해 분리되어진 방사패치와 접지면의 유동에 의한 안테나의 파손을 막기 위해서 foam(${\varepsilon}_r{\fallingdotseq}1.03$)으로 고정하였으며, 방사패치는 0.05 [mm] 두께의 도체를 사용하였고, Ground는 FR4 기판을 사용하였다. 최적 설계된 안테나는 그 제작 방법이 간단하여 인쇄회로 기판은 사진 식각법으로 동 테이프는 수작업으로 제작하였다. 제작된 안테나의 입력 반사손실 -10 [dB]이하 (VSWR $$\leq_-$$ 2)를 기준으로 3499 ~ 4743 [MHz]까지 1244[MHz]라는 광대역 특성을 나타내었다. 3400, 3600, 3800, 4000, 4200[MHz]에 대하여 방사패턴을 측정한 결과 무지향성의 특성을 얻을 수 있었으며, E-plane에서 4.7 ~ 6.1 [dBi], H-plane 에서 2.1 ~ 4.3 [dBi]라는 높은 이득 결과를 얻을 수 있었다.
국제해사기구 IMO에서 추진하는 e-Navigation 전략에는 육상 사용자와 해상 사용자간에 다양한 해사안전정보의 데이터 커뮤니케이션을 위한 네트워크의 중요성에 대해 정의되어 있으며 이러한 네트워크를 통해 앞으로도 대용량, 다종류의 해양공간정보 서비스 제공이 증가할 것으로 예상된다. 그러나 현재 해양안전공간정보로 사용되고 있는 전자해도의 경우 측량 후 최종사용자에게 도달하기 까지 1년의 시간이 걸리기 때문에 보다 신속히 사용자의 요구사항을 만족시키기 위해 데이터베이스의 공간정보를 활용할 수 있도록 본 연구에서는 S-100 범용표준에서 사용하고 있는 SD 공간정보 간소화를 실시하였다. 간소화를 위해 지도 일반화 기법인 Douglas-Peucker 알고리즘을 사용하였으며 하였으며, 컨벡스 헐과 트리 노드를 이용하여 정확도를 높이고 결과물을 범용으로 사용될 수 있는 XML 형태로 저장함에 따라 나타날 수 있는 효율성 및 효과에 대해 정리하였다.
본 논문에서는 효율적인 통신을 위한 GPS/WiFi용 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나의 기판은 FR-4(er=4.3)이고 크기는 $40mm{\times}50mm$이며 GPS 주파수대역인 1.6GHz와 WiFi 주파수의 대역인 5GHz의 대역에서 사용할 수 있는 특성을 갖도록 설계하였다 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014을 사용하였으며 시뮬레이션 결과 이득은 1.6GHz일 때 1.909dB, 5GHz일 때 4.607dB이다. S-Parameter 또한 원하는 주파수 대역에서 -10dB(WSWR2:1) 이하의 결과를 볼 수 있었고, 적은 변수와 가격이 저렴하고 소형화된 안테나를 설계하였다. 최근 스마트폰, 태블릿 PC 등에서도 많이 사용되는 GPS를 WiFi와 결합 및 적용하여 쉽고 편리하게 스마트폰을 활용한 GPS 시스템을 사용가능할 것으로 전망한다.
분 논문에서는 해상 이동업무에 할당되어 있는 VHF 대역에서 선박과 육상간 및 선박과 선박간에 ${\pi}$/4-DQPSK 변조방법을 이용하여 디지털 데이터 및 e-mail을 교환하기 위한 기저대역 수신부 설계에 대하여 논한다 해상 통신 장치는 상대적으로 큰 주파수 불안정성을 허용하기 때문에, 상대적으로 큰 주파수 편이를 갖을 수 있는 수신 및 주파수 편이 등의 동기파라미터를 추정하고 이를 보상할 수 있는 기능을 갖도록 기저대역 수신기를 설계하였다. BER의 모의실험을 통하여 설계한 기저대역 수신기는 20% 이상의 정규화 주파수 편이가 존재하더라도 AWGN 채널환경하에서 0.5dB 이내의 성능열화가 있음을 확언 하였다.
본 논문은 상용차의 자율 군집주행 플랫폼을 평가함에 있어 차량 환경용 C-ITS 통신프로토콜인 WAVE 통신 및 LTE-V2X 통신과 상용 이동통신인 Legacy LTE 통신을 결합한 하이브리드 V2X 통신 플랫폼의 설계 방안을 제안하고 설계과정을 제시한다. 안전하고 효율적인 자율 군집주행 플랫폼을 위해 C-ITS 통신 기반의 저 지연 통신기능이 요구되며 또한 이를 관제하기 위해서 상시 연결이 가능한 Legacy LTE 등의 상용 통신기능이 요구된다. 이러한 시스템을 평가하기 위해서 평가 장비는 동일 수준 이상의 통신성능을 가져야 한다. 본 논문에서 제시되는 주요 설계 내용은 기능 평가를 위한 하이브리드 V2X 단말기 구현에 적용될 예정이다.
해상에서 이동하는 선박들은 가용 채널의 제한으로 지상과의 통신에 많은 제한이 발생하고 있다. 지상에선 무선 중계 시설, 유선 등 기반통신망을 통해 장거리 통신이 가능하게 된다. 또한, 공중에서 운행하는 항공기도 지상 기반통신망 및 고도에 따라 장거리 직선거리(LOS : Line of Sight) 통신이 가능하다. 반면, 해상에서는 해수면까지 직선거리 통신이 제한되기 때문에 위성을 통하거나, 수중에 설치된 통신 중계기기를 통한 통신방식이 연구되어 왔다. 하지만, 위성 혹은 수중 중계방식은 지상시설과 동일 수준의 보안유지 및 대역폭 확보가 제한된다. 본 논문에서는 TCP 기반 링크관절을 이용한 실시간 해상 보안통신에 대해 연구하였다. 열악한 해상 통신환경에서 실시간 통신 및 보안을 제공할 수 있는 링크관절을 제안한다. 본 연구를 통해 해상에서 보다 안전하고 편리하게 통신을 할 수 있는 방안을 제시하였다.
Kim, Myungsup;Kwak, Do Young;Jung, Jiwon;Kim, Ki-Man
ETRI Journal
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제43권4호
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pp.660-673
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2021
To efficiently use frequency resources, the next 6th generation mobile communication technology must solve the problem of out-of-band emission (OoBE) of cyclic prefix (CP) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which is not solved in 5th generation technology. This study describes a new zero insertion technique to replace an existing filtering scheme to solve this internal problem in OFDM signals. In the development of the proposed scheme, a precoder with a two-dimensional structure is first designed by generating a two-dimensional mapper and using the specialty of each matrix. A spectral shaping technique based on zero insertion instead of a long filter is proposed, so it can be applied not only to long OFDM symbols, but also very short ones. The proposed method shows that the transmitted signal is completely blocked at the bandwidth boundaries of signals according to the current standards, and it is confirmed that the proposed scheme is ideal with respect to bit error rate (BER) performance because its BER is the same as that of CP-OFDM. In addition, the proposed scheme can transformed into a real time structure through vectorizing process with minimal complexity.
본 논문에서는 800MHz대역의 TRS(Trunked Radio System)대역을 비롯한, GSM(Global System for Mobile telecommunication), CDMA(Code Division Multiple Access)대역을 통합할 수 있는 광대역 마이크로스트립 안테나를 설계하고자 한다. 선박 및 해상 안전에 상용 가능한 선박 기지국 중계기용 안테나를 설계하였다. 마이크로 스트립 안테나의 협대역을 개선하기 위해서 직사각형 패치에 L형 급전구조를 갖으며, 평행 L-슬롯을 추가하여 이중 공진 효과를 이용하였다. 또한 이득의 개선을 위해 수직으로 적층 하였다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 748MHz${\sim}$1.04GHz로 292MHz(36%)의 양호한 특성을 보였으며, 또한 E-평면과 H-평면 모두 이득은 6.4Bi 이상, 3dB 빔폭은 E-평면 $44.7^{\circ}와 H-평면 $61.8^{\circ}이상의 개선된 특성을 보였다.
이동통신의 발달에 따라 주파수 자원에 대한 요구가 증가할 뿐만 아니라, 그들의 경제적 가치도 올라가고 있다. 주파수 자원 활용에 따른 경제적 효용성을 높이기 위하여 많은 국가에서 전통적으로 그 가치에 비해 저렴하게 공급되고 있는 공공용, 방송용 등의 주파수 관리에 관심을 가지고 있다. 본 연구에서는 어업정보통신용으로 활용하고 있는 주파수의 가치 평가에 대하여 논하였다. 방법으로는 전국을 서비스 영역으로 커버하는 이동통신시스템의 시설비용을 합산하여 도출한 대체 비용과 2011년 LTE 서비스용 주파수의 경매 가격에 어업통신용 주파수의 특성을 고려한 비용의 평균값으로 주파수 가치를 산정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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