• 제목/요약/키워드: 2-Ray Path Model

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Analysis of V2V Broadcast Performance Limit for WAVE Communication Systems Using Two-Ray Path Loss Model

  • Song, Yoo-Seung;Choi, Hyun-Kyun
    • ETRI Journal
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    • 제39권2호
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    • pp.213-221
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    • 2017
  • The advent of wireless access in vehicular environments (WAVE) technology has improved the intelligence of transportation systems and enabled generic traffic problems to be solved automatically. Based on the IEEE 802.11p standard for vehicle-to-anything (V2X) communications, WAVE provides wireless links with latencies less than 100 ms to vehicles operating at speeds up to 200 km/h. To date, most research has been based on field test results. In contrast, this paper presents a numerical analysis of the V2X broadcast throughput limit using a path loss model. First, the maximum throughput and minimum delay limit were obtained from the MAC frame format of IEEE 802.11p. Second, the packet error probability was derived for additive white Gaussian noise and fading channel conditions. Finally, the maximum throughput limit of the system was derived from the packet error rate using a two-ray path loss model for a typical highway topology. The throughput was analyzed for each data rate, which allowed the performance at the different data rates to be compared. The analysis method can be easily applied to different topologies by substituting an appropriate target path loss model.

Propagation Path-Loss Model for TV White Space of Korea

  • Lee, Seungyoun;Lee, JungHoon
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제12권1호
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    • pp.116-121
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    • 2020
  • With the recent development of the 4th Industrial Revolution, efforts have been made to carry out communication in a smart factory, farm, etc. at low cost and reliably. Methods for utilizing empty frequencies using TVWS(TV White Space) have been studied which can be used locally within 30 km. However, there have not been many studies on Path-Loss model considering Korean environment. In this paper, the Path-Loss model is divided into LOS (Line Of Sight) and NLOS (None LOS). In case of LOS model, we checked the difference between Free space model, Friis model, 2-ray model and Hata model with measured data. In the case of NLOS model, we checked the difference between Lee Model, ITU-R526-3 Model with measured data. In order to overcome the difference in Korean environment, we derived a model that can be applied in LOS and NLOS and prove its usefulness through performance evaluation through simulation.

지하공간에서의 전파 경로손실의 예측 및 측정 (Prediction and Measurement of Propagation Path Loss in Underground Environments)

  • 김영문;진용옥;강명구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.736-742
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    • 2003
  • 지하공간인 터널에 대하여 이론적인 전파 경로손실 예측과 측정을 수행하였다. 터널 내 전파 경로 손실을 보다 정교하게 해석하기 위하여 터널의 단면적이 직사각형이고 직선구조의 터널을 선택하였다. 혼합도파관 모델, ray tracing모델을 이용하여 수신전력을 예측하였고, 측정시스템을 이용하여 송ㆍ수신기 사이의 거리에 따른 수신전력을 측정하였다. 주어진 터널 환경에서 터널 내 수신전력 측정값에 대한 회귀분석 값(0.0238dB/m)은 혼합도파관 EH1,2모드의 감쇄 값(0.0246dB/m)과 가장 근사한 결과를 보였다. 터널내 송ㆍ수신안테나 사이의 거리에 따른 수신 전력에 대한 Ray-tracing모델 시뮬레이션 결과와 측정값은 거의 일치하였다. 터널 내 RMS지연확산을 계산한 결과 송ㆍ수신안테나 사이의 거리가 증가할수록 RMS 지연확산 값은 증가하였고, 코히어런스 대역폭은 감소하였다.

DSRC 시스템의 성능해석 및 개선 (Performance Analysis and Improvement of Dedicated Short Range Communication System)

  • 박주남;조성준
    • 한국항행학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.62-73
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    • 2001
  • 본 논문에서는 ITS의 통신 방식인 DSRC 시스템을 실제의 도로규격과 차량의 높이를 적용하여 성능을 분석하였다. DSRC는 LOS 전파특성을 가지므로 물리계층에서는 직접파와 도로면과 건물에서의 반사파를 고려한 2-Ray와 4-Ray로 채널을 모델링하여 각각의 모델별 경로손실을 구하였다. 이를 근거로 DSRC에서의 라이시안 심도를 유도하여 AWGN과 라이시안 페이딩, 임펄스성 잡음과 라이시안 페이딩 채널에서의 시스템 성능을 분석하였다. 그 결과 임펄스 지수가 A=0.2, ${\Gamma}^{\prime}=0.22$일 때 2-Ray 모델에서는 약 80[m], 4-Ray 모델에서는 약 40[m] 이후의 거리에서부터는 BER이 $10^{-6}$이하로 성능이 열화되었고 이를 개선하기 위하여 BCH 부호화 기법과 MRC 다이버시티 기법을 적용하여 시스템의 성능을 분석하였다.

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LoS 및 NLoS 환경에서의 경로 손실을 고려한 LoRa의 모의실험 및 실측 결과 분석 (Analysis of Computer Simulated and Field Experimental Results of LoRa Considering Path Loss under LoS and NLoS Environment)

  • 이동희;김석찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.444-452
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    • 2017
  • 최근 사물인터넷 (IoT; Internet-of-things)의 필요성이 급격하게 대두됨에 따라 Low Power Wide Area (LPWA) 표준에 대한 관심이 커지고 있다. 이 논문에서는 LPWA의 표준 중의 하나인 LoRa 기술에 대한 성능을 실측 데이터에 기반하여 분석한다. 특히, Line-of-sight (LoS) 및 Non-line-of-Sight (NLoS) 환경에서 수신 신호의 Received Signal Strength Indication (RSSI) 값을 측정하여 이론적인 경로손실 모형을 적용한 RSSI 값과 비교한다. 이를 위해 다양한 경로손실 모형 중에서 Log-distance 및 Two-ray 모형 그리고 실측 데이터에 기반한 통계적 모형인 Okumura-Hata 모형을 적용한다. 그 결과, LoS 및 NLoS 환경 모두에서 Okumura-Hata 모형이 RSSI 실측 데이터와 가장 근접한 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 LoRa를 이용하여 네트워크를 구성할 때 최적의 노드 배치를 위한 기준을 제공하는데 활용될 수 있을 것이다.

제주의 지형 및 토지이용 데이터를 이용한 전계강도 예측 프로그램 (Field Strength Prediction Program Using Terrain and Land Usage Data for Cheju)

  • 홍성욱;김흥수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.824-832
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    • 1998
  • 전파 전파에서 손실은 주로 전파의 산란과 회절 그리고 감쇠로 발생한다. 교외 지역에 대한 대부분의 전파 전파 모텔들은 주로 지세의 영향을 고려하였으나 토지 이용으로 인한 영향은 고려하지 않았다. 본 논문에서는 제주 지형에 적합한 전파 예측 프로그램을 개발하기 위하여 지세와 토지 이용에 의한 영향올 고려하였다. 전파 경로 및 토지 환경을 분별할 수 있도록 지형 데이터와 토지이용 데이터를 화소로 구성하였다 2-ray 모 텔은 지형 기울기와 예측 반사계수에 의하여 가시 등가 모델로 변환하였으며 비가시 경로에서는 정량적인 방법으로 손실을 구하였다. 그 결과 이 프로그램은 제주 교외지역에서의 서비스 범위를 예측하는데 적용할 수 있다.

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Precise System Models using Crystal Penetration Error Compensation for Iterative Image Reconstruction of Preclinical Quad-Head PET

  • Lee, Sooyoung;Bae, Seungbin;Lee, Hakjae;Kim, Kwangdon;Lee, Kisung;Kim, Kyeong-Min;Bae, Jaekeon
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권11호
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    • pp.1764-1773
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    • 2018
  • A-PET is a quad-head PET scanner developed for use in small-animal imaging. The dimensions of its volumetric field of view (FOV) are $46.1{\times}46.1{\times}46.1mm^3$ and the gap between the detector modules has been minimized in order to provide a highly sensitive system. However, such a small FOV together with the quad-head geometry causes image quality degradation. The main factor related to image degradation for the quad-head PET is the mispositioning of events caused by the penetration effect in the detector. In this paper, we propose a precise method for modelling the system at the high spatial resolution of the A-PET using a LOR (line of response) based ML-EM (maximum likelihood expectation maximization) that allows for penetration effects. The proposed system model provides the detection probability of every possible ray-path via crystal sampling methods. For the ray-path sampling, the sub-LORs are defined by connecting the sampling points of the crystal pair. We incorporate the detection probability of each sub-LOR into the model by calculating the penetration effect. For comparison, we used a standard LOR-based model and a Monte Carlo-based modeling approach, and evaluated the reconstructed images using both the National Electrical Manufacturers Association NU 4-2008 standards and the Geant4 Application for Tomographic Emission simulation toolkit (GATE). An average full width at half maximum (FWHM) at different locations of 1.77 mm and 1.79 mm are obtained using the proposed system model and standard LOR system model, which does not include penetration effects, respectively. The standard deviation of the uniform region in the NEMA image quality phantom is 2.14% for the proposed method and 14.3% for the LOR system model, indicating that the proposed model out-performs the standard LOR-based model.

Path Morphology 개념을 이용한 MIMO 채널 모델링 (MIMO Channel Modeling Using Concept of Path Morphology)

  • 정원정;유지호;김태홍;김명돈;정현규;배석희;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.179-187
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    • 2010
  • 차세대 이동 통신 시스템에서는 높은 주파수 대역, 광대역, 다중 안테나(MIMO antenna)의 사용이 예상된다. 또한 무선 통신의 급격한 수요와 이동 통신 서비스의 폭발적인 증가로 인해 차세대 이동 통신 시스템의 최적화를 위한 검증 모델 개발 연구가 필요하다. 기존 MIMO 채널 모델의 경우 도심, 부도심, 시골, 개활지 등으로 포괄적으로 전파 환경을 분류하여 연구를 수행하였으나, 이러한 접근 방법은 예를 들어 도심 환경 내에서도 다양한 morphology가 존재할 수 있기 때문에 모델링 정확도 측면에서 취약성을 가질 수 있다. 본 논문에서는 path morphology 개념을 도입하여 전파 환경을 송 수신기 사이의 건물의 높이, 밀집도 등을 고려하여 세부적으로 분류하는 방법을 제안하였다. 광선 추적(ray tracing) 기법을 이용하여 각 환경별 delay spread(DS), AoD와 AoA의 angular spread(AS)를 분석하고, 이를 바탕으로 국내 환경에 적합한 MIMO 채널 모델을 제시하였다.

고속도로 환경에서 안정적인 ITS서비스를 위한 WAVE 통신 시스템 link budget 분석 (Link Budget of WAVE Communication System for a Reliable ITS Service under Highway Environments)

  • 송유승;윤현정
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.80-85
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    • 2015
  • ICT기술이 차량 교통 시스템에 적용되면서 스마트한 도로 교통 시대(ITS)가 열리고 있다. 이러한 기술적 진보를 가져온 요소 중 하나는 고속으로 이동하는 차량과 인프라 간의 통신기술이다. IEEE802.11p기반의 WAVE 통신기술을 적용하여 도로교통의 다양한 안전서비스들과 운전자 편의 서비스들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 이러한 ITS 서비스들의 품질을 보장하기 위해 필요한 link budget 분석을 수행하였다. 고속도로 환경에 적합한 경로손실 모델로 자유공간 모델과 two-ray모델을 통한 비교 분석을 통해 안정적인 통신 서비스가 가능한 셀 커버리지를 분석하였다.