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해상 HF대역 디지털 데이터 교환을 위한 통신시스템 분석 및 제안
Analysis and Proposal of Communication System for Maritime HF Band Digital Data Exchange 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.21 no.12, 2017년, pp.2249 - 2260  

최성철 (Special Department, SAMYUNG ENC Co., Ltd) ,  소지은 (Special Department, SAMYUNG ENC Co., Ltd) ,  박형철 (Dept. of Electronic and IT Media Eng., Seoul National University of Science and Technology)

초록
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해상통신은 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서 세계 해상 조난 및 안전제도(Global Maritime Distress and Safety System, GMDSS)를 마련하고, SOLAS 규약에 따라 조난 및 안전 시스템을 탑재하도록 의무화하고 있다. Digital-HF(High-Frequency) 해안국 통신 시스템은 선박과 해안기지국 사이에 상호 운용성을 유지하며, 기존 아날로그 기반의 음성통신을 디지털화하여 해상이동업무에서 디지털 데이터 교환을 하기 위한 시스템이다. 본 논문은 디지털 HF통신을 위해 ITU에서 제정한 ITU-R M.1798-1을 분석하고, 기존 Annex 2와 Annex4의 문제점을 개선하여 Advanced annex2와 새로운 부속서인 Annex 5를 제안하고자 한다. 제안된 OFDM 프로토콜은 기본적으로 정보 송신측(ISS)과 정보 수신측(IRS)간의 반이중화 방식으로 에러발생시 재전송을 하는 ARQ(Automatic Retransmission Request)방식을 취하고 있으며, 이에 상응하는 구현 및 성능향상에 관한 기술적 개발을 하여 기존에 제시된 ITU-R M.1798-1보다 안정성과 우수성을 확보한 디지털 HF 통신시스템을 제안하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

IMO (International Maritime Organization) has been providing GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System) and mandating to install distress and safety systems according to SOLAS. Digital-HF(High-Frequency) coast station communication system maintains interoperability between ship and coast sta...

주제어

#디지털 단파   #데이터 교환   #디지털 통신   #해상통신   #이네비게이션  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 HF통신시스템의 현황에 대해 살펴보고, 세계 해상 조난 및 안전제도 현대화와 e-네비게이션 에서 시행하는 서비스가 가능하도록 디지털 데이터 교환을 위해 디지털HF의 국제규격인 ITU-R M.1798-1을 준수하는 차세대 해상 HF대역 디지털 데이터 교환을 위한 통신 시스템을 제안한다.
  • 본 논문에서는 ITU-R M.1798-1 표준을 기반으로 한 고속 HF 해상 이동 통신 기술을 제안하였다. 제안한 기술은 Annex 2에서 데이터 크기를 14Byte로 늘려 속도를 향상시키는 Advanced Annex 2 및 Annex 4에서 오류를 수정하고, 개발 가능한 기술을 제안한 Annex 5 OFDM 통신 방식이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
해안국 통신 시스템이란? 해상통신은 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서 세계 해상 조난 및 안전제도(Global Maritime Distress and Safety System, GMDSS)를 마련하고, SOLAS 규약에 따라 조난 및 안전 시스템을 탑재하도록 의무화하고 있다. Digital-HF(High-Frequency) 해안국 통신 시스템은 선박과 해안기지국 사이에 상호 운용성을 유지하며, 기존 아날로그 기반의 음성통신을 디지털화하여 해상이동업무에서 디지털 데이터 교환을 하기 위한 시스템이다. 본 논문은 디지털 HF통신을 위해 ITU에서 제정한 ITU-R M.
MYCALL은 OFDM 통신이 이루어지기전 송신국에 서는 자신의 전화번호를 보내며, 13byte를 전송할 수 있는데, SELCALL은 9digits로 4.5 byte이므로, 8.5 byte의 전송여유로 OFDM 규격에 따라 ‘1010’을 몇번 반복하였는가? 따라서 OFDM 규격에 따라 ‘1010’을 17번 반복한다.
해상통신의 특징은? 해상통신은 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서 세계 해상 조난 및 안전제도 (Global Maritime Distress and Safety System, GMDSS)를 마련하고, SOLAS 규약에 따라 모든 국제 여객선과 총톤수 300톤 이상의 국제 운항 선박에 무선통신기반의 조난 및 안전 시스템을 탑재하도록 의무화되어 있으며, 국제적으로 상호 운용이 가능하고, 초단파대(VHF), 중파(MF), 단파(HF), Inmarsat 위성통신 등을 사용하고 있다[1]. 표 1과 같이 세계 해상 조난 및 안전제도는 전세계 바다를 4개의 해역으로 나누어 사용 주파수, 필수 기능, 무선설비를 제시하고 있다.
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참고문헌 (13)

  1. W.T. Hwang, "A Design and Implementation of Maritime Data Communication System : Focused on the GMDSS," Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol.6, no.6, pp.815-822, Dec. 2011. 

  2. J. C. Choi, "A Plan on the Digitalize of Maritime Communication using HF band in Domestic," Journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, vol.8, no.4, pp.774-781, Aug. 2004. 

  3. S.H. Jung, G.S. Yang, G.R Jeong, D.K. Park, and J.C. Kim, "The improvement of maritime data communication systems for e-Navigation," Journal of advanced navigation technology, vol.15, no.8, pp.939-945, Aug. 2011. 

  4. Y.Y. Choo and D.U. Jung, "HF Data Communication Service Using SSB Modems for Maritime Applications," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol.15, no.12, pp.2449-2554, Dec. 2011. 

  5. ITU-R, "ITU-R M.1798-1 Characteristics of HF radio equipment for the exchange of data and electronic mail in the maritime mobile service," ITU-R, Tech. Rep. 2010. 

  6. IMO, "IMO NCSR 4/12 Report of the Correspondence Group on the draft of the Modernization Plan of the GMDSS", IMO, Rep. 2017. 

  7. S. Valcic, Z. Mrak, and D. Kezic, "Comparison of new technologies for data exchange in the maritime HF frequency band," Proceedings of International Conference on Information & Communication Technology Electronics & Microelectronics, Opatija, Croatia, May 20-24, 2013, pp. 498-502. 

  8. H. Shin, "A Study on the Development Direction in Korea Marine Communication," Journal of the Korea Institute of electronic communication sciences, vol. 8, no. 4, pp. 527-534, Apr. 2013. 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. G. Kim, J. Choi, J. Yang, S. Choi, and J. Choo, "A Study on the Economic Value Valuation for maritime communications frequencies," Proceedings of Korea Institute of Communications and Information Sciences Fall Conference, pp. 339-342, 2013. 

  10. P. Bergada, R. M. Alsina-Pages, J. L. Pijoan, M. Salvador, J. R. Regue, D. Badia, and S. Graells, "Digital transmission techniques for a long haul HF link: DSSS versus OFDM" Radio Science, vol. 49, no. 7, pp. 518-530, Jul. 2014. 

    상세보기 crossref

  11. P. A. Bernhardt, M. A. Hei, C. L. Siefring, and M. R. Wilkens, "Predictions of HF system performance for propagation through disturbed ionospheres measured using low-Earth-orbit satellite radio beacon tomography," Radio Science, vol. 49, no. 7, pp. 506-517, Jul. 2014. 

    상세보기 crossref

  12. L. H. Pederick and M. A. Cervera, "Modeling the interference environment n the HF band," Radio Science, vol. 51, no. 2, pp. 82-90, Feb. 2016. 

    상세보기 crossref

  13. J. Kim, "Study on Comparison of Maritime HF Digital Communication Systems," Proceedings of Korea Institute of Broadcast and Media Engineers Summer Conference, pp. 53-54, Jun. 2016. 

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