이 논문에서는 다중경로 채널 환경에서 비동기식(Noncoherent) 초광대역(Ultra Wide Band) 무선통신 시스템의 고속 고신뢰 신호 동기획득을 위해, 저자들이 동기식(Coherent) 초광대역 시스템을 위해 제안하였던 TSS-LS (Two-Step Search scheme with Linear search based Second step). 기법을 비동기식 초광대역 시스템에 확장 적용하는 방안을 제안한다. 간단한 에너지 윈도우 뱅크를 사용하는 제안된 비동기식 TSS-LS 기법은 고속의 동기획득을 위해 두 단계의 서로 다른 문턱값과 탐색창을 적용하게 된다. 더욱이 다중경로 채널의 실효 지연 확산 범위에서의 시작 지점을 정확히 찾고 비동기식 초광대역 변복조와 연동했을 때 신뢰성 있는 비트오율(Bit Error Rate) 성능을 얻기 위해 두 번째 단계에서 선형 알고리즘을 적용한다. IEEE 802.15.3a의 다중경로 채널 모형을 이용한 모의실험 결과, 일반적인 탐색 기법보다 제안된 기법의 평균 동기획득 소요 시간이 큰 폭으로 단축됨을 확인할 수 있었다. 또한, 신호 동기획득 과정과 연동된 비트오율 성능 평가에서 신호대잡음비가 높을 때 이상적인 동기획득의 경우에 필적하는 매우 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 신체 외부 고속 통신을 위한 UWB-IR(Ultra Wide Band-Impulse Radio)을 알아보고 다중 접속 시 발생하는 간섭을 완화하고 전송 효율을 높이기 위해 MHP(Modified Hermite Polynomial)펄스와 터너리 코드를 이용한 다중접속 기법을 제안한다. 상호 직교성을 가지는 MHP 펄스와 터너리 코드를 이용하여 신호를 전송할 경우, 신체 외부 고속 및 저속 통신에서 다중접속 시 발생하는 다중 사용자 간섭을 완화하고 다중 사용자간의 신호 구분이 가능하다. 신호 심볼구조에서 MHP 펄스와 터너리 코드 그리고 시간도약 구간을 설정하여 동기식과 비동기식 고속전송 그리고 동기식과 비동기식 저속전송의 경우에서 최적의 전송기법을 찾고 검증한다. 시뮬레이션을 통해 동기식 구조에서 MHP 펄스를 이용하여 전송한 경우 가우시안 펄스를 사용한 경우보다 2~3dB 향상됨을 확인하였다. 또한 비동기식 구조에서의 신호충돌을 회피하기 위해 터너리 코드를 사용하여 전송하여 향상된 다중접속 기법을 확인하였다.
MOST는 동기식 데이터, 비동기식 데이터, 제어 데이터를 동시에 전송할 수 있는 차량용 멀티미디어 네트워크이며, 동영상이나 오디오를 버퍼링없이 전송할 수 있는 고 대역폭의 동기식 데이터 영역을 제공한다. 이러한 동기식영역을 통해 실시간 데이터를 전송하기 위해서는 소스 노드와 싱크 노드와의 커넥션 및 해당하는 채널의 할당이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 동기식 데이터 영역을 사용하기 위한 채널 할당 모듈을 설계 및 구현한 후 실제 MOST 네트워크를 구축하여 노드 간 동기식 데이터 전송을 위한 절차와 채널 할당 방안을 제시하였다.
본 논문에서는 DMT 기반의 xDSL 시스템의 수신단에서 발생하는 샘플링 위상 옵셋과 샘플링 주파수 옵셋에 의한 타이밍 오류를 분석한 후, 디지털 수신기에서 이를 보상하기 위한 비동기식 샘플링(full digital PLL) 방식을 제안한다. 기존의 논문에서는 DMT 방식의 xDSL 시스템에서 샘플링 위상 옵셋을 delay-rotor 특성을 이용한 주파수영역 위상 회전기로 보상하는 비동기식 샘플링 방식을 제안한 바 있다. 그러나 수신단에서 샘플링 시 존재하는 타이밍 오류로 인해 저역통과 필터링된 수신신호는 더 이상 delay-rotor 특성이 성립하지 않아 성능이 크게 저하된다. 본 논문에서는 샘플링 위상 옵셋을 완벽하게 보상할 수 있는 데이터 구간의 환형 컨벌루션화(circular convolution) 방식을 제안한다. 또한 샘플링 위상 옵셋과 샘플링 주파수 옵셋이 동시에 존재하는 경우 이를 보상할 수 있는 개선된 시간/주파수 혼성영역 보상방식을 제안한다. 또한 추가의 오버헤드를 사용하지 않고 샘플링 위상 옵셋과 샘플링 주파수 옵셋을 보상할 수 있는 시간영역 보상방식을 제안한다. 마지막으로 DMT 방식의 ADSL 시스템에 본 논문에서 제안된 비동기식 샘플링 방식들을 적용하여 모의실험을 통해 성능을 분석하고 기존의 방식과 비교하여 성능의 우수성을 확인한다.
종래의 스펙트럼 확산 통신방식은 비동기의 다중접속이 가능하다는 특징을 가지지만, 챈널간 간섭이 존재하기 때문에 동시 통신 가능한 챈널 수가 TDM 에 비해 작아, 주파수 이용 효율이 나쁘다. 이것을 개선하기 위해 본 논문에서는 새로운 변형 M계열을 확산 부호로 하는 동기식 스펙트럼 확산 다중 통신 방식을 제안한다. 시스템 구성후 실험결과 M계열 사용시보다 변형 M계열 사용시 챈널 간 간섭이 적음을 확인하였고 전송 대역폭이 클수록 수신파형이 양호함도 확인하였다.
이 논문에서는 DS/SS(Direct Sequence Spread/Spectrum) 시스템에서 초기동기(aquisition)를 위해, 정합 필터의 출력중 부정합된 최대 상관값을 임계값(threshold)으로 결정하는 TDMMC(Threshold Decision from the Maximum Mismatching Correlation value) 알고리듬을 제안한다. PN코드는 주기성과 정합됐을 때의 상관값이 정합되지 않을 때의 상관값보다 크다는 성질을 가지고 있다. 기존의 방식은 위의 2가지 성질 중에서 후자에 기반을 두고 있는 반면, TDMMC는 위의 성질 둘 모두에 기반을 두고 있다. TDMMC의 궁극적인 목적은 수신기에서 신호 검파확률를 1에 가깝게 하는데 있다(Pd$\longrightarrow$1). TDMMC는 임계값 블록(threshold block)을 이용하여 S/N이 변함에 따라 적절한 임계값을 설정할 수 있다. 시뮬레이션 결과, 비동기식 DS/SS-CSK 시스템에 적용된 TDMMC는 기존의 방식에 비해 성능이 향상됨을 보여준다.
본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 이동 싱크에 대한 앵커리지 시스템 지정 방안을 고려한다. 동기식 이동 방식의 경우 싱크 시스템의 진입 지점이 노출되어 정보 제공에 대한 주기가 결정될 수 있지만, 비동기식의 경우 이동 싱크 시스템의 진입 지점이 각기 달라질 수 있기 때문에 이에 대한 대응 방안이 고려되어야 한다. 본 논문에서는 싱크 시스템에 의한 정적 지정방식을 고려하여, 앵커리지 시스템을 지정하는 방안을 제안한다.
AMiDAS(Advanced Mobile internet Data Access System)는 북미식 IMT2000의 동기식 이동통신 시스템에서의 단말과 인터넷 망을 연결하는 PDSN(Packet Data Serving Node) 노드의 역할과 유럽식 WCDMA 비동기 GRPS 인터넷 환경에서의 이동통신망과 인터넷 망을 연결하는 GGSN 게이트웨이 역할을 수행하는 동기/비동기 통합 게이트웨이 시스템이다. 본 논문에서는 AMiDAS의 여러 기능 중 비동기 시스템의 GGSN역할의 관점에서 사용자 세션에 대한 효율적인 관리기능의 설계와 구현에 관하여 살펴본다. 실시간으로 인터넷 서비스를 제공하기 위해 이동 통신망과 외부 인터넷 망의 접속을 위해 사용자 세션 정보를 데이터베이스 시스템을 이용하여 AMiDAS를 구성하는 각각의 MNAB 보드와 관련된 세션정보를 이용하여 실시간 사용자 인터넷 서비스 연결방법에 따른 세션 처리 기능을 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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