본 논문에서는 야외 환경에서 약 10 km 거리까지의 대기공간을 이용하여 밀리미터파 대역의 전파를 송수신 및 채널사운딩 측정할 수 있는 장치를 제작하고 그 특성을 알아보았다. 이 장치는 밀리미터파 대역의 전파 특성 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상한다. 측정된 수신세기, PDP 등의 데이터를 통해 PathLoss, K-factor, 전파모델 예측치와의 비교 분석등을 할 수 있다. 이동형 송수신 장치는 차량에 탑재되어 송신소와 수신소의 위치를 자유롭게 변경할 수 있으며 거리에 따른 동화기 문제를 해결하기 위해 루비듐 원자시계를 사용하였다. 안테나의 주요 섹터를 찾기 위해 스캐닝을 활용한 자동 보어사이트 정렬 기능을 적용하였다.
Jung, Myoung-Won;Kim, Jong Ho;Choi, Jae Ick;Kim, Joo Seok;Kim, Kyungseok;Pack, Jeong-Ki
ETRI Journal
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제34권6호
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pp.911-921
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2012
In high-speed wireless communications, an analysis of the propagation characteristics is an important process. Information on the propagation characteristics suitable for each environment significantly helps in the design of mobile communications. This paper presents the analysis results of radio propagation characteristics in outdoor environments for a new mobile wireless system at 781 MHz. To avoid the interference of Korean DTV broadcasting, we measure the channel characteristics in urban, suburban, and rural areas on Jeju Island, Republic of Korea, using a channel sounder and $4{\times}4$ antenna. The path loss (PL) measurement results differ from those of existing propagation models by more than 10 dB. To analyze the frequency characteristics for Korean propagation environments, we derive various propagation characteristic parameters: PL, delay spread, angular spread, and K-factor. Finally, we verify the validity of the measurement results by comparing them with the actual measurement results and 3D ray-tracing simulation results.
Morocho-Cayamcela, Manuel Eugenio;Kim, Myung-Sik;Lim, Wansu
인터넷정보학회논문지
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제21권2호
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pp.19-26
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2020
This paper analyses the feasibility of using implantable antennas to detect and monitor tumors. We analyze this setting according to the wireless propagation loss and signal fading produced by human bodies and their environment in an indoor scenario. The study is based on the ITU-R propagation recommendations and prediction models for the planning of indoor radio communication systems and radio local area networks in the frequency range of 300 MHz to 100 GHz. We conduct primary estimations on 915 MHz and 2.4 GHz operating frequencies. The path loss presented in most short-range wireless implant devices does not take into account the human body as a channel itself, which causes additional losses to wireless designs. In this paper, we examine the propagation through the human body, including losses taken from bones, muscles, fat, and clothes, which results in a more accurate characterization and estimation of the channel. The results obtained from our simulation indicates a variation of the return loss of the spiral antenna when a tumor is located near the implant. This knowledge can be applied in medical detection, and monitoring of early tumors, by analyzing the electromagnetic field behavior of the implant. The tumor was modeled under CST Microwave Studio, using Wisconsin Diagnosis Breast Cancer Dataset. Features like the radius, texture, perimeter, area, and smoothness of the tumor are included along with their label data to determine whether the external shape has malignant or benign physiognomies. An explanation of the feasibility of the system deployment and technical recommendations to avoid interference is also described.
본 논문은 WBAN 시스템을 위한 인체에서의 전파의 전파 특성을 분석하였으며, WBAN에 활용되는 MICS 주파수와 ISM 주파수 대역에서 적용될 수 있는 인체 내의 경로 손실을 모델을 제안했다. 인체 조직은 복잡한 장기로 구성되어 있으며, 인체 내부에 프로브 삽입하여 측정하는데 어려움이 따른다. 따라서 실제 인체를 기반으로 한 수치 팬텀을 활용하여 전자파 수치 해석을 이용하여 모델링했다. 수치 해석으로는 시간 영역 유한 차분법에 기반을 둔 상용 소프트웨어인 렘콤사의 XFDTD 6.5를 이용하였고, 인체 전신 모델은 ETRI의 한국인 성인남성 표준 모델을 사용하였다. 제안된 채널 모델식은 WBAN 시스템의 개발에 많은 도움이 될 것이다.
육상 이동통신의 서비스 범위 예측에 가장 기본이 되는 전송 손실 계산 방식은 그 적용범위 및 모델도출 방법에 따라 많은 발전을 거듭하여 왔다. 그러나, 전파는 이것이 지나가는 환경, 즉 빌딩의 특성이나, 나무, 그리고 지형형태 등에 의해 너무나 많은 영향을 받으므로 미국,일본 동 외국의 환경에서 만들어져 국내에 도입된 전파 예측모델들은 우리나라의 실정에 적합하지 않는 점이 많다. 본 논문에서는 국내 지형을 분석하여 그 특성에 따라 여섯가지의 종류로 분류하고 각각에 해당하는 국내 지역을 선정하여 무선호출 주파수 대역에서 전계강도 측정을 수행하였다. 또한, 이 측정 데이타를 이용한 실험식과 함께 산악지역에서의 회절 계산식을 포함하여 가시거리 및 비가시거리를 구분하여 전계강도를 계산하는 예측모델을 만들었다. 제안된 모델을 국내 지형 데이타 베이스와 연결하여 전계강도 예측을 수행한 값과 실측된 데이타와 비교한 결과, 최소 3dB에서 최고 9dB 정도로 오차가 나타났으므로 실용성이 있을 것으로 판단된다.
SEAMCAT(Spectrum Engineering Advanced Monte Carlo Analysis Tool)은 다양한 통신 시스템 간에 발생할 수 있는 간섭 영향을 분석하는 도구로서 현재 널리 사용되고 있다. 기존의 SEAMCAT은 여러 가지 채널 전파 모델을 지원하고 있지만, 모두 경로 손실을 통계적으로 모델링하는 형태이기 때문에 구체적인 지형 정보를 활용하고 있지 않다. 따라서 기존의 SEAMCAT으로는 구체적인 지형 환경을 고려하여 전파 간섭 영향을 분석하기는 어렵다. 이런 제약을 해소하기 위해서는 구체적인 지형 정보를 토대로 경로 손실을 추정하는 채널 전파 모델을 SEAMCAT이 지원할 수 있도록 그 기능을 확장할 필요가 있다. 지형 정보를 감안하여 경로 손실을 추정하는 대표적인 채널 전파 모델로는 ITU-R P.526 모델이 있다. 본 논문에서는 ITU-R P.526 모델을 지원하는 SEAMCAT 기반 간섭 도구를 제안하고, 몇 가지 간단한 분석 사례를 보여주고자 한다.
Various active microwave imaging techniques have been developed for cancer detection for past several decades. Both the microwave tomography and the UWB radar techniques, constituting functional microwave imaging systems, use the electrical property contrast between normal tissues and malignancies to detect the latter in an early development stage. Even though promising simulation results have been reported, the understanding of the functional microwave imaging diagnostics has been relied heavily on the complicated numerical results. We present a computationally efficient and physically instructive analytical electromagnetic wave channel models developed for functional microwave imaging system in order to detect especially the breast tumors as early as possible. The channel model covers the propagation factors that have been examined in the previous 2-D models, such as the radial spreading, path loss, partial reflection and transmission of the backscattered electromagnetic waves from the tumor cell. The effects of the system noise and the noise from the inhomogeneity of the tissue to the reconstruction algorithm are modeled as well. The characteristics of the reconstructed images of the tumor using the proposed model are compared with those from the confocal microwave imaging.
대기 압력 변동을 측정하는 인프라사운드 관측 기술을 통하여 원거리 지표폭발 사고를 분석하였다. 2019년 12월 24일 전남 광양시에서 발생한 2차례 폭발 사고에서 발생한 인프라사운드 신호가 151-435 km 거리에 위치하는 12개 음파 관측소에 기록되었다. 당시 인프라사운드는 북북서 방향의 성층권 바람에 의해 약 40 km 고도에서 굴절되어 같은 방향에 분포하는 관측소에 도달하였다. 반면, 약 10 km 고도에서는 강한 서풍의 영향으로 대류권 굴절 신호가 북동 및 동쪽 방향에 위치하는 관측소에 도달하는 등 방향에 따라 상이한 전파 경로를 보였다. 대기 유효음파속도구조와 포물선 방정식 모델링을 통해 전파 경로상의 투과손실을 계산하고 폭발 지점으로부터 기준거리에서의 초과압력을 추정하였다. 추정된 초과압력은 초과압력-폭발량 관계식에 적용함으로써, 두 차례의 폭발은 각각 14, 65 kg TNT 폭발 에너지에 상응하는 것으로 계산되었다. 1차 폭발 당시에 폭발 충격으로 부속물이 대기 중으로 비산하는 현상이 관측되었고, 폭발충격에 의한 파편 운동과 초과압력 간의 관계식으로 1차 폭발의 에너지는 약 49 kg 이하 TNT 폭발에 상응하는 것으로 계산되었다. 본 연구에서 제안한 폭발 에너지 추정 방법은 향후 다양한 원거리 폭발 에너지 계산에 활용이 가능하리라 본다. 향후 계산 결과의 신뢰도를 높이기 위해서는 대기 속도구조 불확실성에 대한 연구와 다양한 발파 자료를 통한 검증 연구가 필요하다.
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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[게시일 2004년 10월 1일]
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