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문제 정의
- 002941로 매우 협소하다. 또한, 신호 진폭은 IR 시스템보다 매우 큰 진폭을 갖기 때문에 본 논문에서는 협대역 간섭 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 binary PPM IR 시스템에서 협대역 간섭의 영향을 분석한다.
제안 방법
- 1 이하의 협대역 간섭일 때는 Ns 를 증가시켜도 시스템 성능에 거의 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 간섭 점유율이 이하인 경우는 0.1 5 GHz 대역에서 ISM 대역의 80 MHz 대역폭이나 802.11a의 사용대역폭 20 MHz와 같은 IR 시스템에 비해 매우 협소한 대역을 사용하는 경우로써 향후 3.1˜10.6 GHz 대역에서 공유되는 IR 시스템에서 간섭으로 영향을 미칠 경우를 상정하여 분석하였다. 그러나 Ns 의 증가는 전송율의 저하를 초래하기 때문에 IR 대역의 10% 이상을 점유하는 간섭 환경에서는 적정한 Ns 의 증가와 간섭으로 인한 에러를 보상하기 위한 코딩 기법이 적용되어야 하고, 간섭 점유율이 0.
- 6 GHz 대역[3] 내에서 사용 가능한 모노펄스를 이용하여 PPM 변조된 TH IR 시스템 시뮬레이터를 AWGN 환경에서 설계하고 시뮬레이터를 이용하여 모노사이클 펄스 특성 및 시스템 성능을 분석하였다. 또한, 간섭 환경에 따른 시스템 성능을 알아보기 위해 다원접속 간섭과 공유 주파수 대역에 존재하는 협대역 시스템 신호를 간섭 신호로 고려하였다. 여기서 협대역 시스템 간섭 신호는 IR 시스템 대역폭에 비해 매우 협소하고 IR 시스템보다 큰 진폭을 갖기 때문에 협대역 간섭 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 IR 시스템에서 해석 가능한 협대역 간섭 모델을 유도한 후 binary PPM IR 시스템 성능을 평가한다.
- 본 논문에서는 FCC에서 제정한 허용 주파수 3.1˜10.6 GHz 대역 내에서 사용 가능한 모노펄스를 이용하여 PPM 변조된 TH IR 시스템 시뮬레이터를 AWGN 환경에서 설계하고 시뮬레이터를 이용하여 모노사이클 펄스 특성 및 시스템 성능을 분석하였다. 또한, 간섭 환경에 따른 시스템 성능을 알아보기 위해 다원접속 간섭과 공유 주파수 대역에 존재하는 협대역 시스템 신호를 간섭 신호로 고려하였다.
- 본 논문에서는 FCC에서 제정한 허용 주파수 3.1˜10.6 GHz 대역[3] 내에서 사용 가능한 모노펄스를 이용하여 PPM 변조된 TH IR 시스템 시뮬레이터를 AWGN 환경에서 설계하고 시뮬레이터를 이용하여 모노사이클 펄스 특성 및 시스템 성능을 분석하였다. 또한, 간섭 환경에 따른 시스템 성능을 알아보기 위해 다원접속 간섭과 공유 주파수 대역에 존재하는 협대역 시스템 신호를 간섭 신호로 고려하였다.
- 본 논문에서는 실내 통신 시스템의 경우로 FCC에서 제정한3.1 ˜ 10.6 GHz의 주파수 범위에서 사용 가능한 tn을 유도하고 그에 따른 －10 dB 점유 대역폭과 중심 주파수 및 식(3) 을 이용하여 PPM 변조를 위한 최소천이 간격 δ를 도출하여 표 1과 같이 정리하였다.
- 본 절에서는 표 1에서 유도한 case 2의 파라미터를 이용하여 본 논문에서 고려한 PPM 변조된 IR 시스템 시뮬레이터를 구현하고 시뮬레이터를 통하여 시스템 특성을 분석하였다.
- 또한, 간섭 환경에 따른 시스템 성능을 알아보기 위해 다원접속 간섭과 공유 주파수 대역에 존재하는 협대역 시스템 신호를 간섭 신호로 고려하였다. 여기서 협대역 시스템 간섭 신호는 IR 시스템 대역폭에 비해 매우 협소하고 IR 시스템보다 큰 진폭을 갖기 때문에 협대역 간섭 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 IR 시스템에서 해석 가능한 협대역 간섭 모델을 유도한 후 binary PPM IR 시스템 성능을 평가한다.
- 또한, 간섭 환경에 따른 시스템 성능을 알아보기 위해 다원접속 간섭과 공유 주파수 대역에 존재하는 협대역 시스템 신호를 간섭 신호로 고려하였다. 여기서 협대역 시스템 간섭 신호는 IR 시스템 대역폭에 비해 매우 협소하고 IR 시스템보다 매우 큰 진폭을 갖기 때문에 협대역 간섭 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 IR 시스템에서 해석 가능한 협대역 간섭 모델을 유도한 후 binary PPM IR 시스템 성능을 분석하였다.
성능/효과
- 또한, 50 Mbps 이상의 고속 전송을 요하는 IR 시스템에서는 다원접속 간섭 자체로 인해 매우 심각한 성능 열화가 발생하는 것을 알 수 있었다. IR 시스템과 동일 주파수를 사용하는 협대역 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 분석한 경우에는 다원접속 간섭보다 시스템 성능에 미치는 영향이 훨씬 큼을 알 수 있었고, 간섭의 전력면보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 열화가 크게 나타남을 알 수 있었다. 또한, Ns 를 증가시킴으로써 간섭 점유율이 큰(0.
- 결과에 의하면, FCC에서 제정한 허용 주파수 범위내에서 적용 가능한 펄스폭 결정 파라미터(tn)는 0.04˜0.0326 ns로 매우 한정되고 다원접속 IR 시스템 설계 파라미터를 도출하여 성능을 분석한 결과, 동시 사용자 수에 따라 모노 펄스의 주기 및 Tf 의 설정이 필요하고 전송율에 따른 적정한 펄스 반복 개수를 설계해야 함을 알 수 있었다. 또한, 50 Mbps 이상의 고속 전송을 요하는 IR 시스템에서는 다원접속 간섭 자체로 인해 매우 심각한 성능 열화가 발생하는 것을 알 수 있었다.
- 0326 ns로 매우 한정되고 다원접속 IR 시스템 설계 파라미터를 도출하여 성능을 분석한 결과, 동시 사용자 수에 따라 모노 펄스의 주기 및 Tf 의 설정이 필요하고 전송율에 따른 적정한 펄스 반복 개수를 설계해야 함을 알 수 있었다. 또한, 50 Mbps 이상의 고속 전송을 요하는 IR 시스템에서는 다원접속 간섭 자체로 인해 매우 심각한 성능 열화가 발생하는 것을 알 수 있었다. IR 시스템과 동일 주파수를 사용하는 협대역 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 분석한 경우에는 다원접속 간섭보다 시스템 성능에 미치는 영향이 훨씬 큼을 알 수 있었고, 간섭의 전력면보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 열화가 크게 나타남을 알 수 있었다.
- IR 시스템과 동일 주파수를 사용하는 협대역 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 분석한 경우에는 다원접속 간섭보다 시스템 성능에 미치는 영향이 훨씬 큼을 알 수 있었고, 간섭의 전력면보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 열화가 크게 나타남을 알 수 있었다. 또한, Ns 를 증가시킴으로써 간섭 점유율이 큰(0.1 이상) 협대역 간섭일수록 큰 폭의 성능 개선을 얻을 수 있었으나 간섭 점유율이 적은(0.1 이하) 협대역 간섭일 때는 Ns 를 증가시켜도 시스템 성능에 거의 영향을 미치지 않음을 알 수 있었고 따라서, 정확한 간섭 점유율 추정에 따른 적정한 Ns 의 설정과 간섭 억압기법을 적용함으로써 최적의 전송효율을 갖는 시스템 설계가 가능할 것이다.
- 그러나, 전체적으로 수신전력을 증가하더라고 요구되는 기준 서비스를 만족하는 시스템 성능을 얻을 수 없음을 알 수 있다. 또한, 간섭 전력의 증가면에서는 간섭 점유율이 적을수록 시스템 성능에 거의 영향이 미치지 않았다.
후속연구
- 6 GHz 대역에서 공유되는 IR 시스템에서 간섭으로 영향을 미칠 경우를 상정하여 분석하였다. 그러나 Ns 의 증가는 전송율의 저하를 초래하기 때문에 IR 대역의 10% 이상을 점유하는 간섭 환경에서는 적정한 Ns 의 증가와 간섭으로 인한 에러를 보상하기 위한 코딩 기법이 적용되어야 하고, 간섭 점유율이 0.1 이하인 경우 Ns 의 증가보다는 협대역 간섭에 대한 강력한 억압기법을 적용함으로써 타 시스템과의 주파수 공유와 더불어 최적의 전송효율을 갖는 시스템 설계가 가능할 것이다.
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