전 세계적으로 전파자원의 수요의 급증으로 전파 자원의 효율적 이용을 위해 많은 선진국들이 초광대역 무선 전송 제반 기술을 효율적으로 이용하기 위한 기술연구를 진행하고 있다. 초광대역 통신의 특징은 넓은 가용 대역폭으로 인하여 고속 전송에 유리하며 짧은 전송 거리는 주파수 재 사용률을 높일 수 있고, 보안성을 유지하기에 유리하다. 하지만 서로 다른 서비스간에 주파수 간섭으로 인해 혼선을 빚는 일이 발생하고 있는데 아직 이에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 활용하기 위해서는 새로운 주파수 회피기술의 개발뿐만 아니라 주파수 간섭에 의한 피해를 줄이고 무선전파 장애 요소 발생을 최소화 할 수 있는 주파수 간섭 기준 설정과 관련된 각종 대책의 정립이 필요하다. 따라서, 본 논문의 목적은 광대역 통신 무선 Access Network 기술 동향 및 구현방안에 관한 연구를 통해 RSS 분기국사(또는 모국사)에서 특정지역(집단단지, 도서지역)에 이르는 광대역 무선통신 Network 분석 및 단거리 광대역 무선전송을 위한 국내외 기술동향 분석 등 소형 무선장비 전송을 위한 기술동향을 분석하여 마이크로웨이브 통신의 활성화와 효율을 향상시키는데 있다.
전 세계적으로 전파자원의 수요의 급증으로 전파 자원의 효율적 이용을 위해 많은 선진국들이 초광대역 무선 전송 제반 기술을 효율적으로 이용하기 위한 기술연구를 진행하고 있다. 초광대역 통신의 특징은 넓은 가용 대역폭으로 인하여 고속 전송에 유리하며 짧은 전송 거리는 주파수 재 사용률을 높일 수 있고, 보안성을 유지하기에 유리하다. 하지만 서로 다른 서비스간에 주파수 간섭으로 인해 혼선을 빚는 일이 발생하고 있는데 아직 이에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 활용하기 위해서는 새로운 주파수 회피기술의 개발뿐만 아니라 주파수 간섭에 의한 피해를 줄이고 무선전파 장애 요소 발생을 최소화 할 수 있는 주파수 간섭 기준 설정과 관련된 각종 대책의 정립이 필요하다. 따라서, 본 논문의 목적은 광대역 통신 무선 Access Network 기술 동향 및 구현방안에 관한 연구를 통해 RSS 분기국사(또는 모국사)에서 특정지역(집단단지, 도서지역)에 이르는 광대역 무선통신 Network 분석 및 단거리 광대역 무선전송을 위한 국내외 기술동향 분석 등 소형 무선장비 전송을 위한 기술동향을 분석하여 마이크로웨이브 통신의 활성화와 효율을 향상시키는데 있다.
In the many countries, research about ultra wideband wireless transmission technique is widely studied for efficient utilization of frequency resource due to a sudden increase of demand of frequency resource all over the world. The ultra wideband communication system has the some specific advantages...
In the many countries, research about ultra wideband wireless transmission technique is widely studied for efficient utilization of frequency resource due to a sudden increase of demand of frequency resource all over the world. The ultra wideband communication system has the some specific advantages. First, it can transmit data with high speed, second short transmission range can increase the frequency reuse rate, and finally it has high security property. However, there is a interference between ultra wideband system and other communication system but study to solve this problem is insufficient. To efficient utilization of limited frequency resource, a novel frequency avoidance technique and setup the standardization of frequency interference must need. So, the purpose of this paper is that increases communication efficiency of microwave communication systems to analyze the technical trends for transmission of the low power device, and to research the implementation and technical research of wireless access network technique of wideband communication systems.
In the many countries, research about ultra wideband wireless transmission technique is widely studied for efficient utilization of frequency resource due to a sudden increase of demand of frequency resource all over the world. The ultra wideband communication system has the some specific advantages. First, it can transmit data with high speed, second short transmission range can increase the frequency reuse rate, and finally it has high security property. However, there is a interference between ultra wideband system and other communication system but study to solve this problem is insufficient. To efficient utilization of limited frequency resource, a novel frequency avoidance technique and setup the standardization of frequency interference must need. So, the purpose of this paper is that increases communication efficiency of microwave communication systems to analyze the technical trends for transmission of the low power device, and to research the implementation and technical research of wireless access network technique of wideband communication systems.
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문제 정의
본 연구에서는 마이크로웨이브대의 무선 Access Network 기술 동향을 파악하고, 광대역 무선통신 기술 구현 방안에 대해 현재 시스템 회사 및 중계기 회사들의 도움을 받아 현황 파악 및 관련 실험을 진행하였다. 뿐만 아니라, 주 국사 또는 RSS 분기국사에서 집단단지 또는 도서지역 수용국사까지의 광대역 M/W시설 설치 파악과 무선통신 장애요소 파악, 주파수 간섭 현상 분석 및 감소 대책 연구로 주파수 자원의 효율적 활용 방안 등에 대한 연구를 진행하였다.
본 연구에서는 마이크로웨이브대의 무선 Access Network 기술 동향을 파악하고, 광대역 무선통신 기술 구현 방안에 대해 현재 시스템 회사 및 중계기 회사들의 도움을 받아 현황 파악 및 관련 실험을 진행하였다. 뿐만 아니라, 주 국사 또는 RSS 분기국사에서 집단단지 또는 도서지역 수용국사까지의 광대역 M/W시설 설치 파악과 무선통신 장애요소 파악, 주파수 간섭 현상 분석 및 감소 대책 연구로 주파수 자원의 효율적 활용 방안 등에 대한 연구를 진행하였다. 특히 단거리 초광대역 무선전송을 위한 국내외 기술 동향 파악으로 통신 및 산업 현장에 확대 적용 가능성을 검토하기 위해 최대의 주파수 활용과 광대역 무선기술 구현을 위해 무선 장비 전송에 대해서도 구현을 실시해 보았다.
이러한 흐름에 발 맞추어, 본 논문의 목적은 광대역 통신 무선 Access Network 기술 동향 및 구현 방안에 관한 연구를 통해 RSS 분기국사(또는 모국사)에서 특정지역 (집단단지, 도서지역)에 이르는 광대역 무선통신 Network 분석 및 단거리 광대역 무선전송을 위한 국내외 기술동향 분석 등 소형 무선장비 전송을 위한 기술동향을 분석하여 마이크로웨이브 통신의 활성화와 효율을 향상시키는데 있다. 뿐만 아니라, 초고속 광대역 Microwave 무선장비 전송을 위한 제반 기술 연구를 통해 기존 시설과의 주파수 간섭문제 현상 파악과 이를 통해 문제를 해결하고, 더 나아가 무선전파 장해요소와 이의 분석을 비롯하여 무선 기술 구현방안에 관한 연구를 하는데 있다.
주 국사 또는 RSS 분기국사에서 집단단지 또는 도서 지역 수용국사까지의 광대역 M/W시설 설치 파악과 주파수 간섭 현상 파악과 감소 대책 연구로 주파수 자원의 효율적 활용 방안을 제고하고자 한다.
뿐만 아니라, 주 국사 또는 RSS 분기국사에서 집단단지 또는 도서지역 수용국사까지의 광대역 M/W시설 설치 파악과 무선통신 장애요소 파악, 주파수 간섭 현상 분석 및 감소 대책 연구로 주파수 자원의 효율적 활용 방안 등에 대한 연구를 진행하였다. 특히 단거리 초광대역 무선전송을 위한 국내외 기술 동향 파악으로 통신 및 산업 현장에 확대 적용 가능성을 검토하기 위해 최대의 주파수 활용과 광대역 무선기술 구현을 위해 무선 장비 전송에 대해서도 구현을 실시해 보았다. 제작된 FM송신기 및 수신기의 수신감도는 -68.
가설 설정
5. Re-try 횟수가 초과되면 에러 처리해야 해야 한다.
제안 방법
아날로그 무선통신계와 디지탈 무선통신계가 각기 동일 무선주파수대의 인접 주파수를 사용함에 의한 통신방식간 간섭이 존재하는 경우에 이들 두 무선통신계가 공존하기 위한 최적조건을 구할 것을 목적으로 하여 디지탈계의 대표적 방식인 위상변조 (PSK) 무선신호가 아날로그계의 대표적 방식인 주파수변조(FM) 무선신호에 미치는 통신방식간 간섭(동일 채널 간섭 및 인접 채널 간섭)의 영향을 해석했다. 해석방법으로서는 가우스성 잡음과 간섭신호에 의해 검파기의 출력단에 나타나는 출력기저대역 간섭잡음(output baseband interference noise)의 근사식을 유도하여 FM신호의 최고 채널(top channel)에서의 신호 대 간섭잡음 전력비(SNR; Signal-to-Noise Ratio)의 수치계산을 행했다.
해석방법으로서는 가우스성 잡음과 간섭신호에 의해 검파기의 출력단에 나타나는 출력기저대역 간섭잡음(output baseband interference noise)의 근사식을 유도하여 FM신호의 최고 채널(top channel)에서의 신호 대 간섭잡음 전력비(SNR; Signal-to-Noise Ratio)의 수치계산을 행했다. 얻어진 결과는 반송파 대 간섭파 전력비(CIR; Carrier-to-Inter ferer Ratio), 반송파 대 잡음 전력비(CNR; Carrier-to-Noise Ratio)및 정규화 반송파 주파수차(normalized carrier frequency separation)의 함수로서 그래프로 나타냈고 각각에 대한 검토를 행했다. 본 연구의 결과로부터 디지탈 PSK채널에 의한 통신방식간 간섭을 받는 아나로그 FM채널에 대한 최적 또는 적당한 운용조건(주파수 간격, 대역폭, 전력 등)의 예측이 가능하다.
이를 위해 새로운 서비스의 하나인 WLL 시스템의 도입에 따른 기존 고정서비스인 M/W 시스템에 미치는 간섭영향을 분석하기 위해 M/W국에 미치는 WLL 시스템의 순방향 및 역방향 링크상에서의 간섭전력을 계산하여그 평가를 행하였다. 그 결과로서 순방향링크에 의한 간섭영향은 기지국의 송신출력에 비례하여 증가하지만 셀 반경에는 관계가 없다.
아날로그 무선통신계와 디지탈 무선통신계가 각기 동일 무선주파수대의 인접 주파수를 사용함에 의한 통신방식간 간섭이 존재하는 경우에 이들 두 무선통신계가 공존하기 위한 최적조건을 구할 것을 목적으로 하여 디지탈계의 대표적 방식인 위상변조 (PSK) 무선신호가 아날로그계의 대표적 방식인 주파수변조(FM) 무선신호에 미치는 통신방식간 간섭(동일 채널 간섭 및 인접 채널 간섭)의 영향을 해석했다. 해석방법으로서는 가우스성 잡음과 간섭신호에 의해 검파기의 출력단에 나타나는 출력기저대역 간섭잡음(output baseband interference noise)의 근사식을 유도하여 FM신호의 최고 채널(top channel)에서의 신호 대 간섭잡음 전력비(SNR; Signal-to-Noise Ratio)의 수치계산을 행했다. 얻어진 결과는 반송파 대 간섭파 전력비(CIR; Carrier-to-Inter ferer Ratio), 반송파 대 잡음 전력비(CNR; Carrier-to-Noise Ratio)및 정규화 반송파 주파수차(normalized carrier frequency separation)의 함수로서 그래프로 나타냈고 각각에 대한 검토를 행했다.
대상 데이터
본 논문에서 실시한 초고속 광대역 무선전송 기술 구현은 6,8,11 or 18GHz의 Micro Wave Repeater Link 주파수로, 15Km 이상의 점대점 전송이 가능한 디지털 신호 중계 전송장치 이다. 특히, 입출력 신호는 STM-1급 신호를 전송하는 형태와 DS-1/DS-3/n x E1 또는 Ethernet 급 신호를 전송하는 형태의 장치이다.
접시모양의 안테나를 사용하여 떨어져 있는 두 지점 사이에 TV 영상과 음성을 전송하기 위해 사용된다. 주파수가 300MHz-300GHz 또는 1GHz-30GHz인 극초단파. 종전에는 극초단파에 속하는 것을 일괄해서 마이크로파라고 불렀는데, 현재는 데시미터파(UHF), 센티미터파 (SHF), 밀리미터파(EHF)의 총칭을 뜻한다.
성능/효과
이동통신에 있어서, 각 이동통신사별로 할당된 주파수대역에서 서로 인접하는 주파수에 의해 발생할 수 있는 인접주파수 간섭을 저지시키는 인접주파수 간섭 저지장치가 매우 중요한데, 이러한 장치는 가입자 단말기로부터 송신된 RF신호를 수신하여 서로 인접하는 주파수대역을 가진 타 이동통신사의 RF신호를 저지시키기 위해 수신된 RF신호의 주파수를 검출하는 주파수 검출수단과, 상기 주파수 검출 수단에서 검출한 주파수가 자사의 주파수인가 타사의 주파수인가를 판단하는 자기 주파수 판단 수단과, 상기 자기 주파수 판단 수단이 판단한 결과에 따라서 검출된 주파수와 자기 주파수가 일치하지 않으면 상기 주파수에 해당하는 RF신호를 소멸시키는 인접 주파수 소멸 수단과, 상기 자기 주파수 판단 수단에서 판단한 결과에 따라서 검출된 주파수와 자기 주파수가 서로 일치하면 상기 주파수에 해당하는 RF신호를 수신하여 중계기 또는 기지국에 송신하는 RF송신수단을 포함하는 고안이 제시되어 높은 RF출력에서도 인접주파수에 의해 발생하는 주파수 간섭을 없애는 효과가 있다. 가입자 단말기로부터 송신된 RF신호를 수신하여 원하는 상대방에게 연결시키는 이동통신 기지국 및 중계기에 있어서, 수신된 RF신호의 주파수를 검출하는 주파수 검출 수단과, 상기 주파수검출수단에서 검출한 주파수가 자사의 주파수인가 타사의 주파수인가를 판단하는 자기 주파수 판단 수단과, 상기 자기 주파수 판단 수단이 판단한 결과에 따라서 검출된 주파수와 자기주파수가 일치하지 않으면 상기 주파수에 해당하는 RF신호를 소멸시키는 인접 주파수 소멸 수단과, 상기 자기 주파수 판단 수단에서 판단한 결과에 따라서 검출된 주파수와 자기주파수가 서로 일치 하면 상기 주파수에 해당하는 RF신호를 수신하여 중계기 또는 기지국에 송신하는 RF송신수단을 포함하는 인접주파수 간섭 저지장치가 있다.
9dBm이며, 자유공간상의 유효 통신거리는 약 100km까지 가능함을 알 수 있었다. 또한 장거리 무선통신실험을 위해 10km의 시험무선거리에서 영상신호를 송신측에서 수신측으로 보낸 후 FM수신기를 통해 실시간 영상정보를 확인하였으며, 해상도가 선명한 화면을 재생할 수 있었다. 따라서 개발된 NRD 가이드를 이용한 40GHz 대역 FM송신기 및 수신기는 무선통신으로 CATV의 전송이나 광대역 전송이 필요한 시스템으로 사용이 가능하며, 장거리 초고속통신망의 연결장치로 사용될 수 있을 것이다.
얻어진 결과는 반송파 대 간섭파 전력비(CIR; Carrier-to-Inter ferer Ratio), 반송파 대 잡음 전력비(CNR; Carrier-to-Noise Ratio)및 정규화 반송파 주파수차(normalized carrier frequency separation)의 함수로서 그래프로 나타냈고 각각에 대한 검토를 행했다. 본 연구의 결과로부터 디지탈 PSK채널에 의한 통신방식간 간섭을 받는 아나로그 FM채널에 대한 최적 또는 적당한 운용조건(주파수 간격, 대역폭, 전력 등)의 예측이 가능하다.
특히 단거리 초광대역 무선전송을 위한 국내외 기술 동향 파악으로 통신 및 산업 현장에 확대 적용 가능성을 검토하기 위해 최대의 주파수 활용과 광대역 무선기술 구현을 위해 무선 장비 전송에 대해서도 구현을 실시해 보았다. 제작된 FM송신기 및 수신기의 수신감도는 -68.9dBm이며, 자유공간상의 유효 통신거리는 약 100km까지 가능함을 알 수 있었다. 또한 장거리 무선통신실험을 위해 10km의 시험무선거리에서 영상신호를 송신측에서 수신측으로 보낸 후 FM수신기를 통해 실시간 영상정보를 확인하였으며, 해상도가 선명한 화면을 재생할 수 있었다.
후속연구
거리 500m는 좋은 안테나만 사용하면 되고, 또한 424MHz 대역이니 이와 유사하게 향후에 홈 네트워크 솔루션이나 주변 방범/방재 등의 응용에 유용하게 쓸 수 있으리라 본다. 현재, 법규와 관련된 사항은 국내에서 허가 없이 사용할 수 있고, 제품화 할 경우 형식 승인은 필요하다.
또한 장거리 무선통신실험을 위해 10km의 시험무선거리에서 영상신호를 송신측에서 수신측으로 보낸 후 FM수신기를 통해 실시간 영상정보를 확인하였으며, 해상도가 선명한 화면을 재생할 수 있었다. 따라서 개발된 NRD 가이드를 이용한 40GHz 대역 FM송신기 및 수신기는 무선통신으로 CATV의 전송이나 광대역 전송이 필요한 시스템으로 사용이 가능하며, 장거리 초고속통신망의 연결장치로 사용될 수 있을 것이다. 또한 강우가 적은 도서지방, 산간지역및 사막지대에서 유효한 장거리 통신이 가능하며, 국제적으로 방송용 주파수 대역에 부합하기 때문에 상업적 이용이 가능함을 알 수 있다.
또한 본 논문에서와 같이 각 분기국사에서의 도서지역 가입자계로의 유선망을 이용하지 않고 무선망을 이용한 무선 가입자망 구성시 많은 데이터와 정보를 보다 안전하고 빠르게 전송하기 위해 현재 미개발 주파수 대역이자 넓은 대역폭을 보장할 수 있는 EHF대역에서의 효율적인 주파수 이용정책이 필수적이라 할 수 있다.
또한, 단거리 초광대역 무선전송을 위한 국내외 기술 동향 파악으로 통신 및 산업 현장에 확대 적용 가능성을 검토하기 위해 최대의 주파수 활용과 무선기술 구현을 위해 소형 무선 장비 전송에 대해서도 조사 분석하는 것이 필요하다.
반면, 역방향링크에 의한 간섭영향은 가입자의 송신출력에 비례하고, 셀반경이 작아짐에 따라 간섭영향이 커진다. 비록 본 연구는 M/W 시스템에 미치는 WLL 시스템의 간섭영향 분석에 국한되고 있지만, 향후 이와 반대인 WLL 시스템에 미치는 M/W국의 간섭영향을 분석하기 위한 연구로 확장 가능하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
초광대역 통신의 특징은?
전 세계적으로 전파자원의 수요의 급증으로 전파 자원의 효율적 이용을 위해 많은 선진국들이 초광대역 무선 전송 제반 기술을 효율적으로 이용하기 위한 기술연구를 진행하고 있다. 초광대역 통신의 특징은 넓은 가용 대역폭으로 인하여 고속 전송에 유리하며 짧은 전송 거리는 주파수 재 사용률을 높일 수 있고, 보안성을 유지하기에 유리하다. 하지만 서로 다른 서비스간에 주파수 간섭으로 인해 혼선을 빚는 일이 발생하고 있는데 아직 이에 관한 연구가 미흡한 실정이다.
한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 활용하기 위해서 필요한 것은?
하지만 서로 다른 서비스간에 주파수 간섭으로 인해 혼선을 빚는 일이 발생하고 있는데 아직 이에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 활용하기 위해서는 새로운 주파수 회피기술의 개발뿐만 아니라 주파수 간섭에 의한 피해를 줄이고 무선전파 장애 요소 발생을 최소화 할 수 있는 주파수 간섭 기준 설정과 관련된 각종 대책의 정립이 필요하다. 따라서, 본 논문의 목적은 광대역 통신 무선 Access Network 기술 동향 및 구현방안에 관한 연구를 통해 RSS 분기국사(또는 모국사)에서 특정지역(집단단지, 도서지역)에 이르는 광대역 무선통신 Network 분석 및 단거리 광대역 무선전송을 위한 국내외 기술동향 분석 등 소형 무선장비 전송을 위한 기술동향을 분석하여 마이크로웨이브 통신의 활성화와 효율을 향상시키는데 있다.
초광대역 통신의 문제점은?
초광대역 통신의 특징은 넓은 가용 대역폭으로 인하여 고속 전송에 유리하며 짧은 전송 거리는 주파수 재 사용률을 높일 수 있고, 보안성을 유지하기에 유리하다. 하지만 서로 다른 서비스간에 주파수 간섭으로 인해 혼선을 빚는 일이 발생하고 있는데 아직 이에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 활용하기 위해서는 새로운 주파수 회피기술의 개발뿐만 아니라 주파수 간섭에 의한 피해를 줄이고 무선전파 장애 요소 발생을 최소화 할 수 있는 주파수 간섭 기준 설정과 관련된 각종 대책의 정립이 필요하다.
참고문헌 (12)
Y. H. Hwang, "Recent policy trend for frequency resource in milimeter band", J of KEES, Vol. 9 , No. 4, pp. 3-7, 1998.
M. J. Kim, and et al, "Interference analysis between mobile communication system and UWB system", J of KEES, Vol. 15, No. 10, pp. 1011-1017, 2004.
J. W. Lim, "Research on coexistence and radio interference for fixed and mobile communication systems", in Proc. of KICS FALL'11, 2001.
D. Parsons, The Mobile Radio Propagation Channel, Jhon Wiley & Sons, New York, 1992.
K. H. Lee, "Frequency management policy for domestic", J of KEES, Vol. 8, No. 3, pp. 3-7, 1997.
RAPA, "Research on frequency utilization policy in millimeter band", 2005.
Igor I. Immoreev and James D. Talor, "Future of Radars", IEEE Conference on Ultra Wideband Systems Technologies, pp.197-199, 2002.
T. Yoneyama and S. Nishida "Non-radiative dielectric waveguide for millimeter-wave in-tegrated circuits", IEEE Trans. Microwave Theory & Tech., MTT-29, 11. pp.1188-1192. Nov. 1981
T. Yoneyama, M. Ya,aguchi and S. Nishida "Bends in nonradiative dielectric wave-guides", IEEE Trans. Microwave Theory & Tech., MTT-30, 12. pp.2146-2150. Dec. 1982
T. Yoneyama, N. Tozawa and S. Nishida "Coulping characteristics of nonradiative di-electric wave guide", IEEE Trans. Micro-wave Theory & Tech., MTT-31, 8. pp.648-645. Aug. 1983
T. Yoneyama, H. Tamaki and S. Nishida "Analysis and measurements of nonradiative dielectric waveguide bend", IEEE Trans. Microwave Theory & Tech., MTT-34, 8. pp.876-882. Aug. 1986
R. Kuroki, M. Sugioka and T. Yoneyama. "Millimeter-wave communication system by using NRD guide", The 3rd RIEC international symposium NTAMMW, pp.35-40. Dec. 14-15. 1998
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