우리나라에 설치되어 있는 DGPS 위치 보정국의 위치보정신호에 대한 이용범위를 조사하기 위하여 제주에서 중국의 텐진간의 항로, 제주에서 인천간의 항로 및 제주에서 러시아의 블라디보스톡간의 항로에서 우리나라 부근해역에서 각 DGPS 위치보정국의 전파를 자동선국과 수동선국 방식으로 수신하여 설계상의 이용범위와 실측결과를 비교 ${\cdot}$ 검토하였으며, 전파송신국과 수신지점사이의 전달경로상에 장애물이 있을 경우의 이용범위의 제한에 대하여 고 찰한 결과는 다음과 같다. 1. 유효범위가 100해리, 전계강도는 40.0dB (over${\mu}$V/m)을 만족하도록 설계되어 있는 우리나라의 DGPS보정국은 그 이용범위가 DGPS보정국 및 전파경로에 따라 최소 0.3 배에서 최대 3.6 배로 상당한 차이를 보였다. 2. 전파경로가 같은 해상일 경우에 DGPS보정국을 중심으로 남쪽해역보다는 북쪽해역의 이용범위가 넓었다. 3. 우리나라 서해안에서는 어청도국이 이용범위가 가장 넓어서 366해리나 되었고, 동해안에서는 울릉도국이 러시아의 블라디보스톡항에서도 자동선국으로 수신이 되어 342.3해리의 이용범위를 보였다. 4. 우리나라 서해안 및 남서해안에서의 제주도 마라도국의 이용범위는, 전파경로상 한라산이 존재하여 대단히 불규칙하고 불안정하며, 측정된 최대수신범위는 2002년 6월 22일부터 7월 1일까지의 제주와 중국 텐진간의 항로상에서 자동수신거리 145해리이었으며, 최소 수신 불가능한 거리는 2003년 6월 26일부터 6월 28일까지의 제주와 인천간의 항로상에서 수동수선거리 28.7해리이었다.
본 논문에서는 실내 환경에서 전파특성 분석에 유용한 마이크로 셀용 3D 시뮬레이터를 제시하였다. 지금까지 소개된 대부분의 전파특성 분석 결과들은 2차원 평면에서 거리에 따른 신호의 손실(Path Loss) 위주로 연구가 진행 되었다. 본 연구에서는 실내에서 전파특성을 분석하기 위해 다양한 ITU 모델을 사용하여 입체구조의 실내 환경에서 전파의 수신신호의 세기에 대한 분석을 수행하였다. 시뮬레이션에서 나타난 결과를 분석해보면 저 주파수(150MHz-400MHz) 대역과 고주파수 대역(2GHz-6GHz) 에서 전파특성이 많은 차이를 나타내고 있다. 그리고 각 수신기의 위치에서 수신 신호는 전파경로상의 벽면에서 손실되는 전력에 따라 차이가 생기기 때문에 송신기의 출력도 중요한 요인으로 분석되었다.
본 논문에서는 수중 전파 지연을 고려한 매체 접근 제어 프로토콜을 제안하고 제안하는 프로토콜의 성능을 평가한다. 제안하는 수중 전파 지연을 고려한 매체 접근 제어 프로토콜은 한 슬롯 시간 내에 여러 개의 RTS(Request-To-Send) 프레임들이 싱크 노드에 수신되는 경우에 RTS 프레임들이 겹치지 않게 수신되면 이들을 복원할 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 수중 전파 지연을 고려한 매체 접근 제어 프로토콜의 성능 평가를 다양한 환경에서 수행하고 기존의 매체 접근 제어 프로토콜과도 성능을 비교 분석한다.
한국우주전파관측망(KVN, Korea VLBI Network)의 우주전파수신시스템(22GHz, 43GHz, 86GHz, 129GHz의 4파수 동시관측 시스템)으로부터 수신된 전파신호를 디지털 신호로 바꾸어 주는 장치인 초고속 샘플러의 국산화와 성능 향상을 위하여, 우리는 1GHz 샘플링을 할 수 있는 전파관측 자료의 샘플링 장치를 설계, 제작하였다. GHz 샘플링 기본 기술 확보와 독자 개발을 위하여 제작된 1GHz 샘플러를 KVN울산전파천문대에 설치하여 관측 시험한 결과, 연구 관측에 적용할 수 있음을 보여 주었다. 한편, 광대역 관측과 e-VLBI 구현을 위하여 샘플러에서 직접 첨단망으로 VDIF(VLBI Data Interchange Format, VLBI 자료전송 규격)의 자료를 보낼 수 있는 차세대 4GHz 샘플러를 개발 중에 있다. 이번 발표에서는 1GHz 샘플러에 대한 개발 내용과 관측 결과 및 향후 계획을 소개한다.
이 논문에서는 전파재널 측정 시스템을 이용하여 건물내 무선 채널의 전파특성인 실효 시간지연 확산과 경로손실을 측정하고 분석한 결과를 제시한다. 구성된 측정 시스템은 미끄럼 상관기를 이용한 대역확산 채널 측정 시스템에서 2 GHz에서 동작하며 3 m 의 분해능을 갖는다. 건물내 무선 채널 특성의 측정환경은 송신 안테나와 수신 안테나가 같은 층에 있을때, 서로 다른 층에 있을때, 그리고 사무실 안에 같이 위치할 때의환경으로구분하여 실험한다.
본 논문에서는 한국의 전파환경을 도시 계획법에서 지정한 지역세분을 기초로 4개의 대분류와 8개로 소구분하고 건폐율, 용적율, 건물간 거리 그리고 식물계수로 세분화하여 Hata 모델과 비교하고 Kor-231 모델을 제안하였다. 정확하고 기본적인 전파 특성을 위하여 공업지역과 주거지역을 선정하여 LOS와 N-LOS의 전파환경에서 전송거리에 따른 수신전력과 RMS 지연확산의 변화를 측정하였다. 측정결과를 Kor-231 모델과 비교하면 LOS의 수신전력이 25.5dB와 14.5dB, RMS 지역확산은 101ns와 35ns이며, N-LOS의 수신전력은 4.1dB와 1.6dB, RMS 지역확산은 74ns에서 200ns의 차이로 분석되었다.
수중 음향네트워크에서 노드의 위치와 이동속도에 따라 변화하는 전파지연 시간을 추정하여 시간 블록이라는 새로운 슬럿 단위로 노드들의 전송 스케줄을 설정하는 Block-Time-Bounded Time Division Multiple Access (BTB-TDMA) 매체접속제어 방식이 제안되었다. 본 논문에서는 노드의 이동으로 인해 상향(uplink)과 하향(downlink)의 전파지연이 비대칭적이 되고, 이에 따른 수신 충돌이 BTB-TDMA의 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통해 분석한다. 이를 위해 전파지연 비대칭성으로 인한 수신 충돌률, 채널접속지연, 채널효율을 수학적으로 모델링하고, 수중노드의 수, 네트워크 범위, 수중노드의 이동 속도에 따라 BTB-TDMA 시간 블록의 길이를 변화시켜 광범위한 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션 결과의 분석을 통해, 네트워크 환경에 따라 수신 충돌을 최소화 하면서, 채널 접속지연과 채널효율 성능을 최대화할 수 있는 시간 블록 값을 도출할 수 있는 성능지표를 제시한다.
DTV 필드 테스트는 실내와 실외에서 전계강도와 수신 가능성 등을 측정하는 것으로 실외의 경우 측정 차량을 도로에서 수평적으로 이동하면서 9m 높이의 안테나를 사용 DTV 신호를 측정하였다. 현대의 고층 빌딩과 같은 수직 집단 구조의 주거 형태에서는 수직적인 DTV 신호 측정을 통하여 수직 방향 전파 환경 분석이 필요하다. 특히 전면에 장애물이 많아 다중 경로 간섭과 임펄스 잡음의 영향으로 전계강도가 수신 임계값인 $43dB{\mu}V/m$ 이상인 경우에도 수신이 불가한 경우가 있어 건물 밀집지역이나 특수한 측정 환경에 적합한 필드 측정 및 분석이 절대적으로 필요하다. 이를 위하여 자유롭게 비행하면서 DTV 수신신호 레벨을 측정할 수 있는 비행체 옥토형 멀티콥터를 개발하고 시험을 거쳐 실용성 있게 성능을 개선하였다. 휴대형 소형 DTV 수신신호 레벨 측정기와 안테나 및 데이터 전송용 M/W 송신기 또는 녹화용 장비가 탑재되어 DTV 수신신호 레벨 측정이 가능한 이 멀티콥터를 이용하여 전파환경이 다른 3지역의 측정을 통해 신뢰성 검증과 실용성을 입증하였다. 수직 방향 수신신호 레벨 측정은 수직 방향 전파 환경 변화가 큰 장소, 고층 아파트 같은 집단적 수직 주거 형태, 도보나 차량으로 접근이 불가능한 지역 등 측정점의 특수한 환경에 적합한 데이터를 얻을 수 있어 기존의 수평적 필드 테스트에서는 접근하기 어려운 장소의 전파 변화 분석에 유용하게 사용할 수 있다.
본 논문에서는 2.4GHz 마그네트론을 이용하는 RF 전구에 대하여 동 대역을 사용하는IEEE 802.11b 기반의 무선랜과 전파간섭을 분석하였다. RF 전구가 무선랜에 미치는 전파간섭을 분석한 결과, LOS 환경(무선랜 수신전력 -63dBm/MHz)에서는 무선랜 채널 9, 10에 약 1~2Mbps의 전송속도 저하를 유발하였으며, Non-LOS 환경(무선랜 수신전력 -78dBm/MHz)에서는 무선랜 채널 6-11번에 통화절단 현상을 야기하였다. 그러나, RF 전구 수에 따른 간섭전력의 누적효과는 없는 것으로 나타났다.
차량에 장착된 AV수신기의 성능에 영향을 주는 전파환경의 측정, 분석과 재현 기능을 통합한 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 GPS(Global Positioning System)를 이용한 "위치별 전계 측정프로그램", "선택 대역 전계 측정프로그램"과 DB화된 데이터를 이용한 "전파환경 재현 프로그램"의 독립적인 부분들로 구성하였다. 또한 측정 및 분석, 재현 시스템의 설정방법을 제시하였다. 이러한 연구결과는AV시스템의 수신 이상 현상의 원인을 정확히 밝혀내는데 도움이 될 것이며, 동일한 현상을 현장이 아닌 전자파 무반사실내의 시뮬레이션 시스템 상에서 확인하고, 이상 현상에 대한 대응방안을 찾을 수 있게 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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