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무인기 운용환경을 고려한 보조링크 프레임 구조설계에 따른 성능분석
Performance Analysis by Secondary link Frame structure in UAV System 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.12 no.6, 2017년, pp.1115 - 1120  

윤창배 (한화시스템) ,  김회준 (한화시스템) ,  홍수운 (한화시스템)

초록
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본 논문에서는 다중경로 페이딩의 무인기 채널환경에서 무인기 속도에 따른 도플러 영향을 극복하기 위해 LMMSE(: Linear Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 적용하였고, 파일럿 배치 및 패턴에 따른 영향성을 분석하였다. 모의 실험결과 파일럿 배치 및 패턴에 따라 성능 차이를 확인할 수 있었고, 본 논문에서 제시한 프레임 구조를 통해 실제 운용 환경에서도 고속의 무인기에 대해 안정적인 보조링크를 제공할 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we apply the LMMSE(: Linear Minimum Mean Square Error) algorithm to overcome the Doppler effect according to the UAV(: Unmanned Aerial Vehicle) velocity in multipath fading channel environment. Simulation results show that the performance difference depends on the pilot arrangement an...

주제어

#보조 링크   #무인기   #데이터 링크   #채널 추정   #프레임 구조  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 다중경로 페이딩의 무인기 통신채널 환경에서 무인기 속도에 따른 도플러 영향을 극복하기 위한 채널추정 및 보상 기능을 적용하고, 파일럿배치에 따른 영향성을 분석하였다. 이를 위해 II장에서는 LMMSE(: Linear Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 이용한 채널추정 및 보상방법에 대해 알아보고, 무인기 통신환경에서 도플러 주파수 변화에 적합한 프레임 구조를 제시한다.

가설 설정

  • 무인기 통신 채널환경은 LOS(: Line Of Sight)가확보된 환경에서 주위의 지형에 의해 발생하는 반사파를 포함하는 다중경로 페이딩 환경을 가정해 볼 수 있다. 따라서 채널모델은 LOS신호와 2개의 반사파 신호를 포함하도록 SUI-3 모델을 참조한다.
  • 무인기 통신 채널 모델에서 전송신호는 다중경로에 의해 영향을 받는다. 무인기통신 채널모델은 SUI(:Stanford University Interim) 모델의 Rician 페이딩 채널모델을 가정한다[6]. Rician 페이딩 채널은 한 경로의 신호가 다른 채널의 신호파워보다 강한 경우 발생하며 송수신 장비 간 가시거리가 확보된 상황에서 통신이 이루어지는 경우 적용되는 페이딩 모델이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
무인항공기 통신 채널은 무엇으로 구성되었는가? 최근 무인항공기(: Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 활용분야가 군수 및 민수분야에서 증가추세이며, 향후 다양한 형태의 무인기가 개발될 예정이다. 무인항공기의 경우 주링크와 보조링크로 통신 채널이 구성되며, 보조링크의 경우 무인기의 생존성을 높이기 위한 채널로써 사용된다[1-3]. 무인기 운용에 있어서 가장 핵심적인 요소는 무인기의 제어 및 상태를 위한 보조링크의 설계 및 구현에 관련된 기술이라 할 수 있다.
최근 무인항공기는 어느 분야에서 활용이 증가하고 있는가? 최근 무인항공기(: Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 활용분야가 군수 및 민수분야에서 증가추세이며, 향후 다양한 형태의 무인기가 개발될 예정이다. 무인항공기의 경우 주링크와 보조링크로 통신 채널이 구성되며, 보조링크의 경우 무인기의 생존성을 높이기 위한 채널로써 사용된다[1-3].
무인기 운용의 핵심 요소에 대한 연구 중 거의 이루어지지 않고 있는 주제는?? 무인기 운용에 있어서 가장 핵심적인 요소는 무인기의 제어 및 상태를 위한 보조링크의 설계 및 구현에 관련된 기술이라 할 수 있다. 현재 무인기의 보조링크에 대한 다양한 연구 결과가 발표되었지만 무인기 속도에 따른 보조링크의 성능에 대한 영향성은 거의 고려되지 않고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  1. C. Hwang, J. Kim, and Y. Ryu, "Performance of Channel Estimation and Frequency-Domain Equalization for UAV Command and Control Links," The J. of Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 42, no. 7, 2017, pp. 1316-1324. 

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  2. Y. Jo, I. Yoon, S. Kim, and H. Park, "A Study on the MAC(Media Access Control) protocol for Unmanned Aerial Vehicle(UAV)," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 11, no. 1, 2016, pp. 119-124. 

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  3. J. Park, Y. Song, B. Lee, and C. Yoon, "A Study on Position Estimation for UAV using Line-of-Sight Data-link System," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 11, no. 11, 2016, pp. 1031-1038. 

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  4. M. Choi and S. Lee, "Comparison Study of Channel Estimation Algorithm for 4S Maritime Communications," The J. of Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 38C, no. 3, 2013, pp. 288-295. 

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  5. S. Haykin, Adaptive Filter Theory, 3rd Ed.. published by Prentice Hall PTR, 1996. 

  6. R. Jain, Channel Models A Tutorial., WiMAX Forum AATG, Feb. 2007. 

  7. E. Haas, "Aeronautical Channel Modeling," IEEE Trans. Vehicular Tech., vol. 51, no. 2, 2002, pp. 254-264. 

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  8. P. Hoeher and E. Haas, "Aeronautical Channel Modeling at VHF band," IEEE Veh. Tech. Conf., Amsterdam, Netherlands, Sept. 1999, pp. 1961-1966. 

  9. J. D. Parsons, The Mobile Radio Propagation Channel 2nd Ed.. New York: John Wiley & Sons, 2000. 

  10. D. Falconer, "Frequency Domain Equalization for Single Carrier Broadband Wireless Systems," IEEE Communications Mag., vol. 40, Issue: 4, Apr. 2002, pp. 58-66. 

  11. T. La, Y. Jun, W. Lee, and T. Park, "Channel Estimation Techniques for OFDM Systems," Electronics and Telecommunications Trends, vol. 21, no. 6, 2006, pp. 124-132. 

  12. N. Souto, R. Dinis, and J. Silva, "Impact of channel Estimation errors on SC-FDE Systems," IEEE Trans. Commun., vol. 62, no. 5, 2014, pp. 1530-1540. 

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  13. D. Matolak and R. Sun, "Unmanned aircraft systems: Air-ground channel characterization for future applications," IEEE Veh.. Technol. Mag., vol. 10, no. 2, 2015, pp. 79-85. 

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