• 제목/요약/키워드: wireless control system

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입력전압범위 감지회로를 이용한 6비트 250MS/s CMOS A/D 변환기 설계 (Design of a 6bit 250MS/s CMOS A/D Converter using Input Voltage Range Detector)

  • 김원;선종국;정학진;박리민;윤광섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권5호
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    • pp.16-23
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    • 2010
  • 본 논문에서는 무선통신시스템의 수신단에 적용될 수 있는 6비트 250MS/s 플래쉬 A/D 변환기를 설계하였다. 제안하는 플래쉬 A/D 변환기는 기준 저항열에 입력전압범위 감지회로를 사용하여 비교기에서 소모하는 동적소비전력을 최소화 되게 설계하였다. 기존 플래시 A/D 변환기보다 아날로그단 소비전력은 4.3% 증가한 반면에, 디지털단 소비전력은 1/7로 감소하여 전체 소비전력은 1/2 정도로 감소하였다. 설계된 A/D 변환기는$0.18{\mu}m$ CMOS 1-poly 6-metal 공정으로 제작되었으며 측정 결과 입력 범위 0.8Vpp, 1.8V의 전원 전압에서 106mW의 전력소모를 나타내었다. 250MS/s의 변환속도와 30.27MHz의 입력주파수에서 4.1비트의 유효비트수를 나타내었다.

축소 모델 실험장치를 이용한 철도 스킬소음의 특성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study of Squeal Noise Characteristics for Railway Using a Scale Model Test Rig)

  • 김지용;황동현;이준헌;김관주;김재철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.352-360
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    • 2015
  • Squeal noise is a harsh, high-pitched sound that occurs when railways are running at sharp curve tracks. The cause of squeal noise is known to be the transient lateral traction force between wheel and rail. Field measurements are too difficult to control the parameters. Thus, the scaled test rig should have been made in order to investigate the generating mechanism of squeal noise. The unique feature of our test rig, HSTR(Hongik Squeal Testing Rig), is that DOFs of its wheelset are as close to as those of the real railway. The attack angle and running speed of the rail roller are controlled in real time for simulating a transient characteristic of driving curve. The environment conditions, such as given axle load, running speed, and wheel's yaw angle have been identified for generating squeal noise and the squeal noise itself has been measured. The relation between wheel creepage and creep force in lateral direction and the criteria for squeal noise have been investigated, which results has been verified by finite element method.

u-TSN서비스를 위한 IEEE 802.11a/g 기반 통신모듈 개발 (Development of Communication Module Based on IEEE 802.11a/g for u-TSN Service)

  • 배정규;우리나라;송정훈;안태식;한동석
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.117-124
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    • 2009
  • 본 논문에서는 u-TSN 서비스 제공을 위한 통신모듈의 구현과 성능 평가를 통해 u-TSN 서비스와 지능형 교통 시스템 및 인포테인먼트의 구현 가능성을 확인한다. 통신모듈은 IEEE 802.11a와 11g 기반으로 구현되었고 차량장치와 노변장치에 이용된다. 실제 도로환경에서 개발된 시스템은 최대 약 15Mbps, 원거리 고속 이동상황에서 10Mbps의 데이터 전송율을 나타내었다. 이는 u-TSN 서비스 중 교통흐름 제어를 위한 통신용량을 충분히 수용할 수 있는 수준이다.

실시간 혼합 트래픽 전송을 위한 산업용 IEEE 802.15.4 망의 체계적 전송 기법 (Systematic Transmission Method of Industrial IEEE 802.15.4 for Real-time Mixed Traffic)

  • 김동성;이정일
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.18-26
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    • 2008
  • 본 논문에서는 IEEE 802.15.4망의 표준 프레임 구조를 이용한 무선 제어 시스템의 구현을 위해 신뢰성 및 실시간성을 고려한 체계적인 전송 기법을 제안하였다. 제안된 실시간 전송 기법은 공장 환경에서 무선 제어 네트워크가 주어진 시간 구간 내에 실시간 혼합 데이터(실시간 주기 데이터, 긴급 데이터, 비실시간 메시지 데이터)를 효율적으로 처리하는 기능을 제공한다. 이를 위하여 IEEE 802.15.4의 슈퍼프레임의 구조적 특징을 응용하여 실시간 혼합 데이터의 효율적인 전송을 위한 전송 기법들을 설계했다. 제안된 기법은 실시간 및 비실시간 데이터 간에 독립적인 처리 알고리즘을 적용하기 때문에 전체적인 제어 네트워크의 성능 향상을 가져올 수 있다. 제안된 전송 기법의 효용성을 증명하기 위하여 OPnet Modeler 기반의 IEEE 802.15.4 시뮬레이션 모델을 구현하였고 주어진 주기 및 긴급 데이터의 실시 간성을 분석하였다.

전기자동차 충전 효율성을 고려한 모바일 에지 컴퓨팅 기반 충전 인프라 구조 (Mobile Edge Computing based Charging Infrastructure considering Electric Vehicle Charging Efficiency)

  • 이주용;이지훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.669-674
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    • 2017
  • 화석 연료의 고갈 및 환경오염의 증가로 인하여 전기 에너지를 사용하는 전기 자동차가 차세대 교통수단으로 주목받고 있으며 전 세계적으로 인기를 끌고 있다. 전기 자동차의 보급률 및 관심이 높아짐에 따라 V2G (Vehicle to Grid) 및 IT 기술을 이용한 충전 인프라에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 전기 자동차의 안정적인 충전 및 부하 관리를 위하여 그리드 네트워크와의 통신은 가장 중요한 요소이다. 그러나 기존의 중앙 집중형 인프라 구조의 경우 제어 메시지 요청이 증가할 경우 느린 응답속도로 인하여 충전 인프라가 효율적으로 작동하지 못하는 문제점들이 존재한다. 본 논문에서는 분산형 클라우드 컴퓨팅 기술을 무선 기지국에 적용하여 충전 인프라에 혼잡을 줄이고 지연시간을 줄이기 위해 MEC (Mobile Edge Computing)를 활용한 새로운 전기자동차 충전 인프라 구조를 제안한다. 성능 평가를 통해 본 논문에서 제안한 저 지연시간을 가지는 충전 인프라가 기존에 존재하는 충전 인프라보다 효율적으로 전력 피크 상황에 대처함을 확인하였다.

Performance Analysis of A Novel Inter-Networking Architecture for Cost-Effective Mobility Management Support

  • Song, Myungseok;Jeong, Jongpil
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권4호
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    • pp.1344-1367
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    • 2014
  • Mobile traffic is increasing a masse because of the propagation of the Internet and the development of wireless mobile technology. Accordingly, the Network Local Mobility Management (NETLMM) working group [1] of the Internet Engineering Task Force (IETF) has standardized Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) [2] as a protocol for accomplishing the transmissibility of mobile terminals. PMIPv6 is a network-led IP-based mobility management protocol, which can control terminal mobility without depending on the type of access system or the capability of the terminal. By combining PMIPv6 and the mobility of Session Initiation Protocol (SIP), we can establish terminal mobility and session mobility through a more effective route. The mobility function can be improved and the overlap of function reduced as compared to that in the case of independent operation. PMIPv6 is appropriate for a non-real-time service using TCP, and SIP is appropriate for a real-time service using RTP/UDP. Thus, in the case of a terminal using both services, an effective mobility management is possible only by using PMIPv6 together with SIP. In order to manage mobility in this manner, researches on PMIPv6-SIP are in progress. In line with this trend, this paper suggests a new PMIPv6-SIP architecture where when a mobile terminal conducts a handover, a network-led handover while maintaining the session without the addition of a special function or middleware is possible along with effective performance evaluation through mathematical modeling by comparing the delay and the packet loss that occur during the handover to the Pure-SIP.

Bandwidth Management of WiMAX Systems and Performance Modeling

  • Li, Yue;He, Jian-Hua;Xing, Weixi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제2권2호
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    • pp.63-81
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    • 2008
  • WiMAX has been introduced as a competitive alternative for metropolitan broadband wireless access technologies. It is connection oriented and it can provide very high data rates, large service coverage, and flexible quality of services (QoS). Due to the large number of connections and flexible QoS supported by WiMAX, the uplink access in WiMAX networks is very challenging since the medium access control (MAC) protocol must efficiently manage the bandwidth and related channel allocations. In this paper, we propose and investigate a cost-effective WiMAX bandwidth management scheme, named the WiMAX partial sharing scheme (WPSS), in order to provide good QoS while achieving better bandwidth utilization and network throughput. The proposed bandwidth management scheme is compared with a simple but inefficient scheme, named the WiMAX complete sharing scheme (WCPS). A maximum entropy (ME) based analytical model (MEAM) is proposed for the performance evaluation of the two bandwidth management schemes. The reason for using MEAM for the performance evaluation is that MEAM can efficiently model a large-scale system in which the number of stations or connections is generally very high, while the traditional simulation and analytical (e.g., Markov models) approaches cannot perform well due to the high computation complexity. We model the bandwidth management scheme as a queuing network model (QNM) that consists of interacting multiclass queues for different service classes. Closed form expressions for the state and blocking probability distributions are derived for those schemes. Simulation results verify the MEAM numerical results and show that WPSS can significantly improve the network’s performance compared to WCPS.

A Dynamical Hybrid CAC Scheme and Its Performance Analysis for Mobile Cellular Network with Multi-Service

  • Li, Jiping;Wu, Shixun;Liu, Shouyin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권6호
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    • pp.1522-1545
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    • 2012
  • Call admission control (CAC) plays an important role in mobile cellular network to guarantee the quality of service (QoS). In this paper, a dynamic hybrid CAC scheme with integrated cutoff priority and handoff queue for mobile cellular network is proposed and some performance metrics are derived. The unique characteristic of the proposed CAC scheme is that it can support any number of service types and that the cutoff thresholds for handoff calls are dynamically adjusted according to the number of service types and service priority index. Moreover, timeouts of handoff calls in queues are also considered in our scheme. By modeling the proposed CAC scheme with a one-dimensional Markov chain (1DMC), some performance metrics are derived, which include new call blocking probability ($P_{nb}$), forced termination probability (PF), average queue length, average waiting time in queue, offered traffic utilization, wireless channel utilization and system performance which is defined as the ratio of channel utilization to Grade of Service (GoS) cost function. In order to validate the correctness of the derived analytical performance metrics, simulation is performed. It is shown that simulation results match closely with the derived analytic results in terms of $P_{nb}$ and PF. And then, to show the advantage of 1DMC modeling for the performance analysis of our proposed CAC scheme, the computing complexity of multi-dimensional Markov chain (MDMC) modeling in performance analysis is analyzed in detail. It is indicated that state-space cardinality, which reflects the computing complexity of MDMC, increases exponentially with the number of service types and total channels in a cell. However, the state-space cardinality of our 1DMC model for performance analysis is unrelated to the number of service types and is determined by total number of channels and queue capacity of the highest priority service in a cell. At last, the performance comparison between our CAC scheme and Mahmoud ASH's scheme is carried out. The results show that our CAC scheme performs well to some extend.

선형적 데이터 전달의 안정성과 부하량을 고려한 무선 센서 네트워크 라우팅 프로토콜 (Routing Protocol for Wireless Sensor Network Considering Data Transmission Stability and Load Quantity)

  • 황민;천승환;유진호;;이귀상
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.111-119
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    • 2007
  • 센서 네트워크는 센서 디바이스를 이용한 정보수집과 전달을 위해 필요하며, 이를 위해 여러 가지 라우팅 프로토콜이 제안되었다. 기존의 프로토콜 중 수정된 PEGASIS 라우팅 기법은 데이터 전달이 방향성을 갖는 분야에 적용하면 효과적이다. 그러나 반복되는 중계와 제어를 수행하는 센서 장치들은 자체 고장률이 높은 반면, 이 프로토콜은 장애 극복과 데이터 전달의 안정성에 대한 고려가 되어 있지 않다. 본 논문에서는 데이터 이동이 선형적인 방향성을 갖는 지그비(Zigbee) 기반의 센서 네트워크 구조상에서 안정성 있는 데이터 전달이 가능한 이중 중계 라우팅(double relay routing) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 데이터 이동의 방향성을 기반으로, 에너지 소모를 최소화하면서 데이터 전달의 안정성이 확보된다는 측면에서 매우 효과적이다. 그리고 제안된 라우팅 기법을 이용한 가로등 제어시스템에 적용하여 분석을 수행하였다.

이동통신망에서 저지연 상향링크 전송 기법 (Low Latency Uplink Transmission Scheme in Mobile Communication Networks)

  • 배덕현;이현석;이장원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.77-87
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    • 2017
  • 현재 사용되고 있는 LTE/LTE-A 이동통신망의 성능은 일반적인 무선 통신 서비스를 제공하는데 충분히 높은 대역폭과 낮은 지연시간을 제공하고 있지만, 차세대 이동통신망의 주요 서비스가 될 가상현실, 원격 제어 등의 초저지연 서비스를 지원하기 위해서는 수 ms 수준의 낮은 지연시간이 필요하다. 그러나 LTE/LTE-A 시스템에서의 상향링크 전송은 단말이 전송에 필요한 무선자원을 획득하기 위해 기지국으로부터 자원을 할당받는 스케줄링 승인 과정이 선행되어야 한다. 이 과정은 고정적인 지연시간을 가져오고, 상향링크 전송에서 낮은 지연시간을 달성하는데 걸림돌이 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 스케줄링 승인 과정으로 인해 발생하는 지연시간을 줄이기 위해 새로운 상향링크 전송 방법인 Cut-in 상향링크 전송방법을 제안한다. 제안하는 상향링크 전송방법의 검증을 위해 모의실험을 수행하였으며, 이 결과를 통하여 제안하는 상향링크 전송방법이 기존 LTE/LTE-A 상향링크 전송 방법보다 낮은 지연시간을 발생시킴을 보인다.