• 제목/요약/키워드: ultra-wideband communications (UWB)

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초광대역 시스템의 계층변조 기반 적응적 듀얼 홉 전송 기법 (Adaptive Dual-Hop Transmission Based On Hierarchical Modulation in UWB System)

  • 김대환;송형규;조위덕
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.443-450
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    • 2011
  • UWB(Ultra-Wideband)는 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현하는 근거리 무선 통신 기술로서 주파수 부족 현상을 넘어서서 신규 기술을 도입할 수 있는 획기적인 기술 방식이다. UWB 전송방식 중의 하나인 MB-OFDM(Multiband Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 다양한 무선 통신 서비스에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 협력 전송에서 전송률이 감소하는 문제를 해결하기 위한 UWB 시스템에서 계층 변조(HM : Hierarchical Modulation)와 순환 중복 검사를 통해 중계기에서 적응적으로 변조방식을 변경하는 새로운 중계 기법을 제시한다. 이는 기존 방법에 비해 비트 에러율은 비슷하며 처리량을 33%까지 증가시키는 장점이 있다.

휴대용 멀티미디어 기기에서의 무선 영상 미러링 서비스를 위한 비압축 영상 전송 시스템의 구현 (Implementation of Uncompressed Video Transmission System for Wireless Video Mirroring Service in Portable Multimedia Devices)

  • 이상재;전영애;최상성;조경록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권4호
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    • pp.381-391
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    • 2013
  • 비압축 영상의 무선 전송은 압축된 영상의 전송과 비교해서 높은 영상 품질과 낮은 지연을 보장한다. 비록 현재의 무선 전송 기술로는 수 Gb/s에 이르는 Full HD급의 영상을 전송하기는 어렵지만 ultra-wideband (UWB)와 같은 몇 가지 종류의 무선 기술은 1 Gb/s의 데이터 전송율을 보장하며 이를 이용하여 휴대용 멀티미디어 기기에서 비압축 영상 전송 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 휴대용 멀티미디어 기기에서의 무선 영상 미러링 서비스를 위한 비압축 영상 전송 시스템을 제안한다. 먼저 단일 또는 다수의 1 Gb/s UWB 기술을 이용한 비압축 영상 전송 성능을 시뮬레이션을 통해 비교하였고 하드웨어로 구현된 비압축 영상 전송 블록과 Gb/s급 무선 MAC 가속기 블록에 대해 설명하였다. 마지막으로 다중 UWB 물리계층을 사용한 HD급 비압축 영상 전송 시스템의 구현 및 시연에 대해 설명하였다.

실내 무선측위/통신을 위한 IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템 설계 (IEEE 802.15.4a IR-UWB System Design for Indoor Ranging and Communications)

  • 오미경;박주호;오정열;길민수;김재영
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.16-22
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    • 2009
  • This paper aims at designing an impulse-radio ultra-wideband (IR-UWB) transceiver, especially targeting the IEEE 802.15.4a indoor ranging and communication systems. We first investigate the IEEE 802.15.4a IR-UWB signals and suggest the full-digital transceiver architecture accordingly. Since the wireless systems equipped with the impulse signal have the property of low-duty cycle, i.e., discontinuity in time, while the conventional systems takes the continuous signals, it is required to reconfigure the system design, including link budget. Following brief introduction to our IEEE 802.15.4a IR-UWB system hardware, we finally examine the ranging performance in indoor environments to verify our system design.

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IR-UWB 통신에서의 새로운 충돌 패러다임에 관한 연구 (A New Collision Paradigm in Impulse-Radio-based UWB Communications)

  • 강지명;박영진;이순우;김관호;김문현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권10호
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    • pp.47-54
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    • 2007
  • 시간 영역에서 나노 초 이하의 임펄스 신호를 이용한 초광대역 무선 통신 (Impulse-radio-based ultra wideband:IR-UWB 기술은 반송파 없이 통신을 진행하기 때문에 시간 축에서 데이터를 연속적으로 전송하지 않으며, 이러한 특징을 사용하면 다중 사용자 환경에서 패킷의 충돌을 효율적으로 조절 할 수 있다. 본 논문에서는 IR-UWB 환경을 분석하고, 이에 특화된 충돌 분산이라는 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해하는 새로운 패킷충돌 패러다임을 제시한다. 충돌 분산 방안에서는 각각의 노드가 독립된 펄스 간격으로 임의의 시간에 분산된 환경에서 데이터를 전송하며, 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해함으로써 패킷의 충돌로 인한 전체 패킷의 손실을 막을 수 있다. 또한 제시된 방안을 이용하여 패킷의 충돌로 인한 패킷 에러가 줄어들 수 있고, 데이터의 실시간 전송을 보장할 수 있음을 분석을 통해 제시하였다.

OFDM 기반 UWB 시스템의 신뢰도 향상을 위한 STCDD 협력 전송 기법 (STCDD Cooperative Transmission Scheme for Improvement of Reliability in OFDM Based UWB System)

  • 송형규;송진혁;윤재선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6A호
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    • pp.547-554
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    • 2010
  • UWB(Ultra-Wideband)는 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현하는 근거리 무선 통신 기술로써 주파수 부족 현상을 넘어서서 신규 기술을 도입할 수 있는 획기적인 기술 방식이다. 본 논문에서는 UWB 전송방식 중 하나인 MB-OFDM(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 기반으로 열악한 채널 환경을 극복할 수 있도록, 시공간 블록 부호(STBC, Space Time Block Code)와 순환 지연 다이버시티(CDD, Cyclic Delay Diversity)기법이 결합된 STCDD 협력 전송 기법 및 적응적 DF 중계 기술을 제안한다. 제안된 STCDD 협력 전송 기법은 기존의 STBC를 사용하는 수신기에서도 구조 변경 없이 바로 적용 가능하며 기존의 STBC 협력 전송 기법에 비해 향상된 성능을 보인다. 또한, 다중 홉 환경에서 순환 중복 검사를 통해 중계 채널의 상태를 파악하고, 중계 채널의 상태에 따라 적응적으로 DF 중계 기술을 선택함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

Cross-layer Design of Private MAC with TH-BPPM and TH-BPAM in UWB Ad-hoc Networks

  • Parvez, A.Al;Khan, M.A.;Hoque, M.E.;An, Xizhi;Kwak, Kyung-Sup
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12A호
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    • pp.1189-1197
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    • 2006
  • Ultra-wideband(UWB) is a killer technology for short-range wireless communications. In the past, most of the UWB research focused on physical layer but the unique characteristics of UWB make it different to design the upper layer protocols than conventional narrow band systems. Cross-layer protocols have received high attention for UWB networks. In this paper, we investigate the performance of two physical layer schemes: Time Hopping Binary Pulse Position Modulation(TH-BPPM) and Time Hopping Binary Pulse Amplitude Modulation (TH-BPAM) with proposed private MAC protocol for UWB ad-hoc networks. From pulse level to packet level simulation is done in network simulator ns-2 with realistic network environments for varying traffic load, mobility and network density. Our simulation result shows TH-BPAM outperforms TH-BPPM in high traffic load, mobility and dense network cases but in a low traffic load case identical performance is achieved.

U자형 슬롯을 사용하여 WLAN 대역이 제거된 CPW 급전 방식을 갖는 UWB 안테나 설계 및 제작 (A design and manufacture of CPW-Fed UWB antenna with notched WLAN band by using a U shaped slot)

  • 하윤상;김기래;윤중한
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2518-2525
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    • 2015
  • 본 논문에서는 U자형 슬롯을 사용하여 802.11a(5.15 ~ 5.825 GHz) 대역을 제거한 CPW(Coplanar Waveguide) 구조를 갖는 UWB(Ultra Wide Band) 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 UWB 통신에 적합한 초광대역 특성(3.1~10.6 GHz)을 만족하면서, 5 GHz WLAN 대역(5.15 ~ 5.825 GHz)에서 주파수 대역 저지 특성을 갖는다. 안테나는 유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었고 전체 크기는 $30mm(W){\times}20mm(L){\times}1mm(t)$ 이다. 제작된 안테나는 저지 대역인 5.15 ~ 5.825 GHz를 제외하고, 3.1 ~ 10.6 GHz 대역에서 $VSWR{\leq}2$를 만족한다. 그리고 동작대역에서 측정된 이득과 방사패턴의 특성을 나타내었다.

근거리 환경에서 반사파 제거를 위한 효율적인 IR-UWB Radar 시스템 (The efficient IR-UWB Radar System for Reflective Wave Removal in a Short Distance Environments)

  • 김승우;정원호;여봉구;김경석
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.64-71
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    • 2017
  • 본 논문은 저 비용, 저 소비전력으로 실내외에서 수십 cm급의 정밀한 위치인식이 가능한 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) Radar 시스템에서 정확한 목표물을 추정하고자 Kalman 필터 및 RRWA 알고리즘을 사용하였다. 목표물에 의해 반사된 신호에는 목표물 신호이외에 불필요한 신호들이 존재한다. 불필요한 신호들을 제거하고 정확한 목표물 신호를 도출 및 성능 향상을 위해 노력하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. Kalman 필터를 사용하여 배경잡음을 제거하였고 RRWA 알고리즘을 사용하여 반사파 신호를 제거하여 기존의 목표물 신호를 추정했을 때보다 더 좋은 성능을 보였다. 본 논문에서는 향후 진행 되어질 목표물 추정에 있어 정확한 거리 추정 및 추적을 하는 연구에 도움이 될 것이라 생각한다.

IR-UWB Radar에 기반한 효율적인 반사파 제거 알고리즘 및 실시간 구현 (The efficient Reflective Wave Removal algorithm based on IR-UWB Radar and Real-time Implementation)

  • 김승우;최홍락;정원호;김경석
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.1-10
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    • 2017
  • 본 논문은 정확한 위치인식 및 차세대 측위 기술로써 각광 받고 있는 기술인 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) Radar를 활용하여 근거리 환경에서 정확한 목표물을 추정하고자 3가지 기존 반사파 제거 알고리즘과 하나의 제안하는 알고리즘을 사용하였다. 수신된 신호에는 목표물 신호 이외에 불필요한 반사파 신호들이 존재한다. 불필요한 신호들을 제거하고 정확한 목표물 신호만을 추정하기 반사파 제거 알고리즘을 사용하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정하였다. 기존의 3가지 반사파 제거 알고리즘의 단점들을 보완하고자 새로운 반사파 제거 알고리즘을 제안하여 가장 정확한 목표물을 추정하였다. 또한 차량 등 외부 탑재를 위해 DSP(Digital Signal Processor)로 변환을 하였다. 본 논문은 향후 진행 되어질 반사파 제거 연구에 도움이 될 것이라 생각한다.

Low-Sampling Rate UWB Channel Characterization and Synchronization

  • Maravic, Irena;Kusuma, Julius;Vetterli, Martin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권4호
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    • pp.319-327
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    • 2003
  • We consider the problem of low-sampling rate high-resolution channel estimation and timing for digital ultrawideband (UWB) receivers. We extend some of our recent results in sampling of certain classes of parametric non-bandlimited signals and develop a frequency domain method for channel estimation and synchronization in ultra-wideband systems, which uses sub-Nyquist uniform sampling and well-studied computational procedures. In particular, the proposed method can be used for identification of more realistic channel models, where different propagation paths undergo different frequency-selective fading. Moreover, we show that it is possible to obtain high-resolution estimates of all relevant channel parameters by sampling a received signal below the traditional Nyquist rate. Our approach leads to faster acquisition compared to current digital solutions, allows for slower A/D converters, and potentially reduces power consumption of digital UWB receivers significantly.