• 제목/요약/키워드: Wireless Railway

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철도통합무선망(LTE-R) 환경에서 무선통신 안정성과 가용성 향상을 위한 방안 연구 (A study on the reliability and availability improvement of wireless communication in the LTE-R)

  • 최민석;오상철;이숙진;윤병식;김동준;성동일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.1172-1179
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    • 2020
  • 철도통합무선망(LTE-R) 환경이 구축되었고, 이를 활용한 무선통신 기반의 열차제어 데이터 및 음성, 영상 등 다양한 형태의 서비스 인프라 관련 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 서비스가 원활하게 제공되기 위해서는 안정성 및 가용성 높은 무선통신 환경 구성이 중요하며, 지속적인 철도통합무선망의 성능 개선이 요구된다. 본 논문은 철도통합무선망 안정성 및 가용성 등의 무선통신 성능개선을 위해 철도통합무선망 무선통신 환경을 측정하여 결과를 분석하고 시뮬레이션을 위한 무선 환경 모델을 구축하였다. 또한, 구축된 모델을 기반으로 안정성 향상을 위해 열차를 제어하기 위한 향상된 무선접속 알고리즘을 제안하여 열차 운행 시 발생하는 핸드오버에 대해 안정성을 향상 시킬 수 있는 방법을 제안하였고 가용성 향상을 위해 주파수 자동천이 알고리즘을 제안하여 망 장애로 인한 패킷 손실을 줄이고자 한다. 시뮬레이션을 위해, 철도통합무선망 무선통신 환경의 실측 데이터를 측정할 수 있는 철도시설공단(대전), 만종역-강릉역 KTX 노선에서 다양한 무선 환경 파라메터를 수집하였으며 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능이 기존 방식보다 우수함을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인하였다.

철도 통합무선망 구축 필요성에 관한 연구 (A Study on the Necessity of Integrated Radio Networks for Domestic Railways)

  • 김철환;김범곤;이승철
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2808-2813
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    • 2011
  • According to opening the domestic existing lines and High-Speed Lines(HSL) depending on each section and phase-in, there were constructed in railway over state-of-the-art radio communication networks. Therefore, there have been 3 wireless communication networks in domestic railways in accordance with running sections as like VHF, TRS-ASTRO and TRS-TETRA. For instance, the VHF networks were constructed in exsiting lines and TRS-ASTRO were Kyungbu HSL phase-1 except Seoul-Kwangmyung section, downtown in Daejeon City and that of Daegu City. And it was constructed in DongDaegu-Busan section of Kyungbu HSL phase-2, Osong-Kwangju section of Honam HSL phase-1 and would be done in Kwangju-Mokpo of Hanam HSL phase-2 and Soosu-Pyungtaek of Metropolitan Area Line by TRS-TETRA. In this paper, we described some important problems of radio communication management and investigated current state of radio communication for railways. Moreover, we presented the necessity of integrated radio networks for domestic railways.

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도시철도 안전 관리를 위한 U-IT 지능형 시스템 설계 (Design of U-IT Intelligent System for Monitoring the Safety of Metro Railway)

  • 황성일;박정호;송재철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.1151-1152
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    • 2008
  • Recently, ubiquitous sensor network forms the self-organization network, and transfers the information among sensor nodes that have computing technology ability. In this paper, we design and implement U-IT system for monitoring the safety of metro railway and underground shopping malls. For this, we implement sensor nodes to support IEEE 802.15.4 wireless communication standard using low power. Also we implement USN gateway node system to transmit the collected data from sensor nodes to database server over CDMA cellular network.

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전차선로 전류비 특성평가 측정 기술 분석 (Measurement techmology analysis for current ratio characteristic assessment of catenary)

  • 오석용;박영;조용현;이기원;권삼영;김형철;송준태
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1918-1923
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    • 2010
  • In electic railway, 25kV is applied to AC sections of overhead contact lines and pantographs of Korea Train eXpress(KTX) make contact at speeds of 300km/h. Thus, there is a need to utilize wireless, optic, contact-less sensors to implement condition monitoring systems. This paper is based on describing and analyzing the condition monitoring system implementation technologies for efficient catenary current ratio characteristic assessment. The conclusion of this paper should be widely applied to design, diagnosis, completion of construction, current collection status, fault diagnosis, and selection of contact wires and suspension wires.

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완전자동무인운전에 대한 신호제어시스템의 안전성 검토 (A Review on the Safety of the Railway Signal System for Fully Automated Manless Operation)

  • 이재봉;정계용;이해철;최시행
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1054-1060
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    • 2010
  • LRT(Light Rail Transit) is currently adopting a more upgraded signal system these days. This latest signal system is a train on-board signal system with moving block based on the realtime bi-directional wireless communications. The system applies RF-CBTC(Radio Frequency - Communication Based Train Control System) in order th execute fully automated manless operation. This paper reviews the performance requirements and safety of RF-CBTC that will be applied to the fully automated manless operation for LRT.

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철도 주파수의 효율적인 공유를 위한 단말접속 관리기법 (Efficient Access Management Technique for Railway Frequency Sharing)

  • 정민우;이숙진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.68-70
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    • 2013
  • 무선통신기반 열차제어시스템은 전용 주파수대역을 사용하여 운용되는데, 고정된 경로 이외의 지역에서는 해당 주파수 대역의 사용이 이루어지지 않고 있어 효율성에 있어 문제점이 제기된다. 본 논문은 철도전용 주파수대역을 타 지역에서 일반 이동통신용으로 사용할 수 있도록 단말기가 양 통신망 사이를 유기적으로 넘나들 수 있게 하는 망 접속관리기법을 제안한다.

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철도 통신신호에서의 LDPC에 적용에 관한 연구 (The Study of LDPC for Railroad Signal control system)

  • 박주열;김효상;박태기;김봉택;정기석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.442-446
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    • 2009
  • As the railway transportation is getting faster and its operation speed has increased rapidly, its signal control has been complicated. For real time signal processing it is very important to prohibit any critical error from causing the system to malfunction. Today, most of the railroad's controling communications between wayside and train are made in one way. Therefore, by using a forward error correction technique, which receiver can actively correct the signal error, we can increase the performance and the stability of the railroad signaling system. In this paper, we introduce low density parity check(LDPC) that is used by next generation wireless communications and DMB technique. We verified that we can achieve low bit error rate(BER) in high signal to noise ratio(SNR) by using LDPC.

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열차제어를 위한 무선통신 시스템의 생존성 검토 (An Investigation on Survivability of Wireless Communication System for Train, Control)

  • 김백현;김종기;이영훈;신덕호;백종현
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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    • pp.230-235
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    • 2003
  • 최근의 무선통신 시스템은 유지, 보수 및 구축이 유선통신 시스템에 비해 용이하고 이동성을 제공할 수 있다는 장점에 의해, 열차, 차량, 미사일 등의 이동체 제어와 관련된 분야에서의 연구가 활발히 진행되고 있다. 열차 또는 차량 제어와 같이 안전성이 중요시되는 분야에 있어서 전파에 의한 무선 링크는 가장 문제가 되는 부분으로서, 일반적으로 통신시스템은 어느 한 경로에서 고장이 발생하더라도 설계시 정해진 일정수준의 기능을 제공하는 생존성(survivability)을 지니도록 설계되어진다. 이와 관련한 연구와 개발은 대부분 공중 전화망과 고속 데이터 통신망을 대상으로 수행되었다. 본 논문에서는 유럽의 차세대 열차제어시스템에 적용하기 위해 기존의 유럽 표준 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)을 철도분야의 특수성에 맞도록 보완한 GSM-R(GSM-Railway)을 사례로 무선통신 시스템의 생존성을 검토한다.

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철도환경에서 듀얼홉 통신시스템을 적용한 하향링크 성능 (Performance of Downlink with Dual-Hop Communication Systems in Railway Environments)

  • 조웅;김범곤;조한벽
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.69-74
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    • 2017
  • 중계기는 송신기에서 수신기로 신호를 전송할 때 통신반경을 확장시키고 음영지역을 제거시키는 장점 때문에 다양한 무선통신 시스템에서 적용이 가능하다. 본 논문에서는 철도환경에서 중계기를 사용하는 듀얼홉 통신시스템을 적용하여 하향링크에서의 성능을 분석한다. 통신방식은 기지국에서 중계기사이에서는 동기변조방식을 사용하고 중계기에서 수신기 사이에서는 차등변조방식을 사용하는 비대칭 전송방식을 적용한다. 시스템의 성능은 심벌오류율을 이용하며 분석하며 전체시스템이 동기방식을 이용하는 시스템과의 성능을 비교한다. 중계기 거리 및 에너지할당에 따른 성능 또한 분석한다.

Power-Space Functions in High Speed Railway Wireless Communications

  • Dong, Yunquan;Zhang, Chenshuang;Fan, Pingyi;Fan, Pingzhi
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권3호
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    • pp.231-240
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    • 2015
  • To facilitate the base station planning in high speed railway communication systems, it is necessary to consider the functional relationships between the base station transmit power and space parameters such as train velocity and cell radius. Since these functions are able to present some inherent system properties determined by its spatial topology, they will be referred to as the power-space functions in this paper. In light of the fact that the line-of-sight path persists the most power of the received signal of each passing train, this paper considers the average transmission rate and bounds on power-space functions based on the additive white Gaussian noise channel (AWGN) model. As shown by Monte Carlo simulations, using AWGN channel instead of Rician channel introduces very small approximation errors, but a tractable mathematical framework and insightful results. Particularly, lower bounds and upper bounds on the average transmission rate, as well as transmit power as functions of train velocity and cell radius are presented in this paper. It is also proved that to maintain a fixed amount of service or a fixed average transmission rate, the transmit power of a base station needs to be increased exponentially, if the train velocity or cell radius is increased, respectively.