WAVE와 CAN 연동을 위한 OSEK OS기반 Gateway 설계 및 성능평가

김주영 한양대학교 대학원 2014 국내석사

기존의 다양한 센서, 카메라 등을 기반으로 차량 내부정보가 생성되고, 이런 정보들을 이용하는 안전시스템을 보완하기 위해서 차량의 외부정보를 수집, 이용할 수 있는 차량 외부 통신 기술이 필요하게 되었다. 이런 필요성을 기반으로 미국의 Connected Vehicle, 유럽의 Drive C2X 등의 안전서비스들이 연구되고 있다. 또한 차량과 인프라 간 통신을 이용하여 ETC(Electronic Tolling Collection) 등 다양한 ITS 서비스들이 연구되고 있다. 이에 따라 현재 차량 간, 차량과 노변장치 간 통신의 대표적인 프로토콜인 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)에 대한 표준이 IEEE에서 제정되고 있다. 차량 내부 네트워크 프로토콜 관련해서는 자동차의 편리한 운행을 위하여 여러 가지 다양한 전자장비들이 차량 내부에 도입되었다. 이렇게 도입된 각 장치 및 센서들의 정보를 입력받아 하나의 제어기로 처리하기 위해서는 배선의 수가 증가하게 되어 차량 내부에서 선로의 배치설계에 많은 문제점이 발생하게 되었다. 또한 연비나 접촉 불량과 같은 자동차 성능의 신뢰성 저하 및 각종 고장을 일으키는 직접적인 원인을 제공하게 되었다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 차량 내부의 모든 통신을 단일 네트워크상에서 구동하는 통신 방식이 필요해졌고, 1983년 메르세데스 벤츠의 요구로 보쉬에서 이런 문제점을 극복하고자 차량 내의 ECU(Electronic Control Unit) 간 또는 전자장치간 다중 접속 통신 프로토콜인 CAN이 개발되었다. 이렇듯 기존의 차량 내부 전자장치들을 연결하기 위한 차량 네트워크에 관련된 연구 또는 차량 외부의 정보를 활용하기 위한 차량 외부 통신에 관련된 연구는 수행되고 있다. 하지만, 차량 OS를 기반으로 차량 간, 차량과 노변장치 간 통신의 대표적인 프로토콜인 WAVE와 차량 내부 네트워크의 대표적인 프로토콜인 CAN과의 연동에 대한 연구는 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 WAVE와 CAN을 연동하기 위한 OSEK OS기반의 게이트웨이를 제안한다. 게이트웨이는 통신 계층, 메시지 변환 계층, 메시지 관리 계층으로 구성된다. WAVE 모듈은 IP 또는 WSM(WAVE Short Message) 기반으로 통신하지만 차량 내부 장치들은 그렇지 않기 때문에 게이트웨이 통신 계층에 WAVE 통신부를 설계하여 WAVE 모듈과 통신이 가능하게 하였다. 그리고 CAN 통신부는 CAN 시뮬레이터와 통신하며 차량 내부정보를 수신한다. 메시지 변환 계층은 다른 프로토콜의 메시지 형태로 변환 기능을 수행한다. 마지막으로 메시지 관리 계층에서는 수신 메시지 저장, 메시지의 유효성에 대한 오류검사 기능 등을 수행한다. 이를 바탕으로 일반적인 BSM(Basic Safety Message)의 전송, 주행안전정보를 요청하는 RSE(RoadSide Equipment)에 대한 응답 수행, 특정 이벤트 발생 시 센서에서 생성된 주행안전정보를 BSM에 삽입하여 전송하는 과정을 확인하였고, 세 가지 프로세스 흐름에 대해 처리 시간, 전송 시간을 측정하여 성능을 분석, 검증하였다.

건물구조에 따른 전자파 차폐 및 적합성 해결을 위한 연구

배진성 한양대학교 대학원 2007 국내석사

최근 정보통신산업 및 전자 기술이 급속하게 발달되어감에 따라 전자기기에서 발생되는 전자파가 인체에 미치는 영향에 대한 관심이 증대되고 있다. 90년대 이후 전자파 노출에 대해 일반인들도 관심을 갖게 되어 세계 각국에서는 전자파에 대한 규준을 마련하여 전자파에 대한 규제를 가하고 있고, 우리나라에서도 전자파에 대한 위험성을 자각하여 관련기준을 제정하려는 움직임이 활발히 전개되고 있다. 전자파에 대한 규제 및 연구에 관한 사항이 일반인에게 알려짐에 따라 전자파의 차폐가 목적인 제품들이 다양한 형태로 등장하고 이에 따라 기존의 Shielding Room등에서 한정되어 사용되어 오던 고가의 전자파 차폐 시장이 범용화 되고 있는 추세이다. 현재는 동판, 페인트, 벽지 등이 전자파 차폐를 위해 구조물의 마감 재료로 사용되고 있다. 그러나 이러한 재료들의 낮은 시공성과 높은 가격 및 짧은 지속성으로 인해 새로운 전자파 차폐재의 개발이 시급한 현실이다. 따라서 현재 사용되고 있는 차폐재의 문제점을 분석하여 차폐효율이 보다 우수하고 시공성 및 경제성이 우수한 차폐 재료의 개발이 요구된다. 본 논문은 건물 외부로부터의 전자파 영향을 건물 안에서 최소화하기 위한 연구과정에 일부분으로써 이러한 외부 전자파를 감소시키기 위해 건물재질에 대한 차폐정도와 이에 따른 건물 내부의 신호에 대한 지연확산에 대해서 고찰하였다. Recently information communication industry and electronic technique are quick and advancement it is turning out to follow and the interest regarding the effect where the electromagnetic waves which occurs from the electromagnetic machines goes mad to the human body is augmented. After 1990's, electromagnetic waves exposure it is generality and it is had an interest and it prepares the regulation against the electromagnetic waves, it inflicts the dangerous characteristic against the electromagnetic waves even from our country and it awakes it establishes a relation standard it move and this it is actively developed the standard against the electromagnetic waves from the world-wide various nations and. The fact regarding a regulation and the research against the electromagnetic waves becomes known to the general person, consequently the electromagnetic shielding products are various. It is limited is used from the Shielding Room back of existing and the electromagnetic shielding is the high price which is come phyey it is a tendency which using generalization. Currently the copper plate, the paint and the wallpaper back the electromagnetic shielding is used with the close material of the structure. As a result, this materials high price and is caused by with short persistence give rise to develovement the electromagnetic shielding materials urgently. So, currently we must develop a electromagnetic shielding that is superiority, construction ability and economic efficiency. This thesis is the portion of a course of my study that the influence of electromagnetic waves of an outer wall of a building can be minimized in that building. And, in order to minimize the influence of electromagnetic waves of an outer wall of a building, how much shielding can be attained according to the natural endowment of the building, and Delay-Spread of internal signal relative to this effect will be shown.

WAVE V2X 통신 시스템의 인프라 지원형 혼잡 관리 방안에 관한 연구

박진호 한양대학교 대학원 2018 국내석사

미래 자동차 기술의 핵심이라 할 수 있는 ITS(Intelligent Transport Systems)와 자동차 통신 기술은 발전을 거듭하고 있다. 대표적인 자동차 통신 프로토콜로는 국제 전기전자 기술자 협회인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 정의한 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)가 있다. WAVE 통신은 지난 수년간 많은 연구가 진행되었고 V2X(Vehicle to Everything) 통신 프로토콜로는 가장 지속적인 발전을 이룩한 기술이다. 하지만 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식을 채택하는 경쟁 기반 프로토콜이라는 점은 WAVE 통신의 대표적인 단점으로 꼽히고 있다. 자동차 통신의 특수성을 고려했을 때 경쟁 방식의 채널 접속으로 인한 통신 혼잡은 분명한 문제점으로 부각되었다. 이를 극복하기 위해 WAVE 통신 시스템의 MAC 계층에서 시도하는 다양한 연구가 진행되었다. 하지만 각 WAVE 통신 디바이스의 MAC 계층에서 혼잡 제어를 시도하는 DCC(Decentralized Congestion Control) 방식은 결국 악조건의 경쟁 상황에서 시스템이 최소한의 통신 요구사항을 보장해주지는 않는다는 분명한 한계점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 각 노드에서 분산적으로 시행하는 것이 아닌, 노변 장치가 주변 데이터를 통합적으로 이용하여 혼잡 관리 서비스를 주변 노드에 제공하는 모델을 통해 기존 방식의 한계를 극복하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 인프라 지원형 혼잡 관리 방안에서는 노변 장치가 리소스 관리자의 측면에서 주변 노드들의 상황과 과거 통신 기록을 통합적으로 관리한다. 리소스 관리자는 통신 채널의 상황을 주시하며 주변 노드 수와 최근 통신 성공률을 통해 혼잡 상황을 감지하고, 혼잡이 발생할 경우 주변 참여 노드에게 혼잡 관리 기능을 제공한다. 혼잡 관리 알고리즘의 목적은 두 가지로, 통신 환경이 나쁜 상황에서도 최소한의 통신 요구사항을 보장하는 것과 점진적으로 혼잡 상황을 해결하는 것이다. 리소스 관리자는 이를 위해 주변 노드 리스트 관리, 통신 채널 스위칭, 통신 퍼포먼스 분석 기반 전송 파라미터 조정 등의 혼잡 관리 기능을 수행한다. 통신 혼잡 시나리오의 시뮬레이션 검증을 통해 인프라 지원형 혼잡 관리 방안의 성능을 검증한다. 그 결과 300개 노드가 참여하는 혼잡 상황에서 기존 대비 67%의 짧은 시간에 5배 이상의 최종 성공률을 달성하는 등 기존 WAVE 시스템에 비해 혼잡 제어 능력의 비약적인 향상을 이뤄냈다는 것을 확인하였다. 주로 MAC 계층에서 활발히 연구가 진행되었던 기존의 WAVE 혼잡 제어 기법과 병행할 수 있는 새로운 패러다임의 통신 혼잡 해결 방안이라고 볼 수 있으며 차량에서 다양한 서비스가 동시에 운용되는 차세대 V2X 환경에서 이러한 통합적인 혼잡 관리 체계는 반드시 필요한 시스템 요소가 될 것이다.

초등학교 컴퓨터교육의 실태 분석 및 개선 방안

김봉희 동국대학교 2005 국내석사

본 연구는 초등학교 컴퓨터 교육의 실태 분석 및 개선방안에 대한 내용으로, 초등학교 교육과정의 컴퓨터 교과의 성격 및 교육 내용을 분석해보면 지식, 원리, 구조의 습득보다 컴퓨터 활용에 의한 응용프로그램을 조작하고 컴퓨터통신을 하는 방법을 익히는 것을 위주로 편제되어 있다. 컴퓨터 교육의 본질은 컴퓨터의 원리를 이해하는 교육이 밑바탕이 되어야 하고, 컴퓨터 활용교육은 컴퓨터 원리를 이해하는 교육이 이루어지는 과정에서 수반되는 보완적 성격의 교육이 되어야 한다. 지금까지의 컴퓨터 교육은 응용프로그램을 잘 다루는 것이 컴퓨터 전체를 배우는 것으로 잘못 인식되어 왔고, 학생들로 하여금 학년이 올라갈수록 컴퓨터에 대해 식상하게 만든다. 초등학교 학생들의 현 컴퓨터 활용능력 정도를 설문조사를 통하여 분석해서 컴퓨터 활용위주의 교육에서 프로그래밍 교육의 필요성과 컴퓨터의 원리교육을 강조하고, 컴퓨터의 기본 개념교육을 바탕으로 한 초등학교 교육과정 재구조화 방안을 제시하였다. 본 논문에서는 기초개념을 통한 원리학습의 한 방법으로 알고리즘 교육과 프로그래밍 교육으로 초등학교 3학년부터 LOGO 프로그래밍 교육을 시작으로 4학년부터 알고리즘과 배우기 쉽고 다루기 쉬운 비주얼 베이직 프로그램을 배움으로 해서 인터넷이나 응용프로그램을 통한 컴퓨터 활용 중심의 교육에서 벗어나 컴퓨터 자체를 이해하고, 작동원리를 이해하며 간단한 프로그램을 학생 스스로 만들어 오류를 수정해 봄으로써 자신감과 논리적인 사고력, 문제해결력을 가질 수 있는 프로그래밍 교육의 영역을 학습모형으로 제시하고 필요성을 강조하였다. 그리고 프로그래밍 교육을 통해서 학생들의 논리적인 사고력과 문제해결력을 향상시킬 수 있는지 검증하였다. This research is studying about actual conditions analysis and an improvement way of elementary school computer-aided education. When it is analyzed characters and contents of computer subjects of elementary school education courses, it is formed more focused on training method of manufacturing application program by computer practical use and using computer communication than acquiring knowledge, principle, structure. The essence of computer-aided education is based on understanding the computer principle and computer practical use education must become complementary education based on understanding computer principle. Computer-aided education had been recognized wrong because learning all about the computer was seen as handling well application program so far, and that makes students sick. Computer practical use, through analyzing and polling present computer practical use ability degree, and presented re-structural devices of a elementary school training courses based on basis concept education of computer. In this study, third-year students of elementary school start to get LOGO programming education, one way of principle learning through basis concept using algorithm and programming education, and fourth-year students begin to learn algorithm, visual BASIC program, being learned and treated easy so escaping computer practice focused education by Internet or application program and could understand a computer itself, a moving principle and also creating simple program and modifying errors by a student, presented programming education are that could have pride and logical thinking power, problem solution ability and emphasized necessity. And verified whether can improve students' logical thinking power and problem solution ability through programming education.

다양한 WAVE 통신 환경 별 최적의 송신 파워 선택을 통한 기본안전메시지 수신율 향상 연구

서효승 한양대학교 대학원 2019 국내석사

전 세계적으로 차량 운전자가 많아짐에 따라 교통사고 발생률이 증가하고 있다. 국내도 마찬가지로 교통여건이 변화함에 따라 많은 차량 사고가 발생하고 있다. 이를 해결하기 위해 많은 기업 및 연구기관에서 차량 안전 서비스와 관련된 연구를 활발히 진행하고 있다. 차량 안전 서비스에 따라 기본안전메시지 수신 빈도수는 다르며, 우선순위가 높은 안전 서비스의 경우 높은 빈도수의 기본안전메시지를 요구한다. 이러한 차량 안전 서비스는 WAVE를 통해 구현이 된다. WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)는 IEEE 802.11p표준과 IEEE 1609.x표준을 기반으로 하는 통신 기술이다. WAVE 통신 기술 MAC(Medium Access Control)계층의 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)혼잡제어 알고리즘에 따라 충돌을 회피한다. 그러나 차량 수가 증가함에 따라 통신하려는 패킷이 증가하고 경쟁이 과열되어 서비스 채널 구간을 점유하지 못한다. 신뢰성 높게 메시지를 제공하기 위해서는 10%미만의 PER(Packet Error Rate)가 요구된다. 한국지능형교통체계협회의 차세대 ITS 서비스 규격 표준의 서비스별 기능·성능 요구사항에 따르면 무선통신 서비스에 10% 미만의 PER이 명시되어 있다. V2V통신 환경에서 높은 차량이 밀집된 도로에서는 WAVE MAC계층의 충돌회피 알고리즘에 의해 높은 PER이 발생한다. 또한, 도심과 고속도로에서 각기 다른 페이딩이 반영되어 PER 발생에 영향을 미친다. 본 논문에서는 도심 및 고속도로 환경에서 실제 WAVE 통신 환경 파라미터를 반영시킨 속도 시나리오 별 시뮬레이션을 통해 최적의 송신 파워를 선택하는 연구를 진행하였다. 속도가 40, 60, 80km/h일 때, PER 10% 미만을 고려한 도심 직선도로의 최적 송신 파워는 각 20, 22, 23dBm으로 나타났다. 도심 교차로의 최적 송신 파워는 각 18, 20, 22dBm으로 나타났다. 송신 파워의 통신 반경 범위는 80~170m의 범위로 교차로에서 보다 낮은 송신 파워를 선택하는 것을 확인하였다. 또한, 고속도로에서 속도가 40, 60, 80km/h일 때, PER 10% 미만을 고려한 최적 송신 파워는 각 19, 20, 22dBm으로 나타났다. 하지만 100km/h 이상의 고속(100, 120km/h)에서는 자유 공간 경로 손실 페이딩으로 인해 발생하는 패킷 손실을 반영하여 10~20%의 PER 기준을 적용시켰다. 그 결과, 속도가 100, 120km/h일 때, 고속도로의 최적 송신 파워는 각 30, 32dBm으로 나타났다. 본 논문에서는 다양한 도로 환경, CSMA/CA 혼잡제어 알고리즘, 낮은 PER 그리고 차량의 속도를 고려한 시뮬레이션을 통해 송신 파워를 선택하여 원활한 차량 안전 서비스를 제공 받을 수 있음을 확인하였다. As the number of drivers in the world increases, the incidence of traffic accidents is increasing. As in domestic, there are many car accidents due to changes in traffic conditions. To solve this problem, many companies and research institutes are actively conducting research related to vehicle safety service. The frequency of receiving basic safety messages depends on the vehicle safety service, and for high priority safety services, it requires a high frequency of basic safety messages. These vehicle safety services are implemented through WAVE. Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) is a communication technology based on the IEEE 802.11p standard and the IEEE 1609.x standard. WAVE communication technology Collision avoidance is avoided according to CSMA / CA congestion control algorithm of MAC (Medium Access Control) layer. However, as the number of vehicles increases, the number of packets to be communicated increases and the competition is overheated and the service channel interval can not be occupied. To provide highly reliable safety message, a PER (Packet Error Rate) of less than 10% is required. According to the functional and performance requirements of the next generation ITS service standard of the Korea Intelligent Transportation System Association, the PER of less than 10% is specified for the wireless communication service. In the V2V communication environment, a high PER is generated by the collision avoidance algorithm of the WAVE MAC layer in a high density road. In this paper, we have studied the optimal transmission power through simulation of velocity scenarios that reflect actual WAVE communication environment parameters in urban and highway environments. When the speed is 40km/h, the PER on straight roads in the city is 9.52 ~ 43.9%. Also, the PER at the intersection of the city center was 9.83 ~ 62.2%. In the simulation of this paper, 20dBm transmission power satisfying less than 10% of PER is the optimal transmission power in urban areas. For low-speed (40, 60, 80 km/h) driving on the highway, you can see the same PER percentage as in the city center. As a result, urban and PER standards were applied at speeds less than 100 km / h. However, at a high speed of 100 km/h or more (100, 120 km/h), it was applied to the PER of 10 ~ 20% in consideration of the packet loss caused by air loss. In this paper, it is confirmed that smooth traffic safety service can be provided by selecting transmission power through various road environment, CSMA / CA congestion control algorithm, low PER and simulation considering vehicle speed. In this paper, we confirmed that we can provide reliable vehicle safety service by selecting transmission power according to vehicle speed through simulation.

전자수송층에 삽입된 혼합층을 이용한 유기발광소자의 전하 수송 메카니즘에 대한 연구

차한뫼 한양대학교 대학원 2008 국내석사

The optical and the electrical properties of OLEDs utilizing a mixed layer embedded between an electron transport layer (ETL) and a cathode were investigated. The OLEDs consisted of the following structures from the top: an aluminium (Al) cathode, a mixed ETL, a tris-(8-hydroxy quinoline) aluminum (Alq3) ETL, a 1% 4-(dicyanomethylene)-6-methyl-2-[2-4- dimethylaminophenyl]ethenyl]-4H-pyran (DCM1)-doped a Alq3 emission layer, an NPB hole transport layer, and a ITO anode. Devices I is a reference device without a mixed layer. An Alq3:lithum quinolate (Liq), Alq3:Al, and Al:Liq mixed layers were used for devices II, III, and IV, respectively. The electroluminescent (EL) spectra of devices III and IV including an Al-mixed layer were more red-shifted than those of devices I and II without an Almixed layer. The red-shift of EL spectra in devices III and IV indicated that the emitting zone was limited within the emitting layer. While the current densities of devices III and IV were lower than those of devices I and II, the luminance efficiencies of devices III and IV were higher than those of devices I and II because an Al-mixed layer decreased the quantity of hole injection. The carrier transport mechanisms in the OLEDs with a mixed layer embedded in the ETL were described on the basis of the current densityvoltage characteristics of the electron or the hole-only devices of which the carriers were only electrons or holes, respectively. While the hole current decreased in the OLEDs with an Al:Liq mixed layer, the electron current increased due to the chemical reaction between Al atoms and Liq molecules. The enhancement of the luminance efficiency in the OLEDs with an Al:Liq mixed layer embedded in the ETL originated from the more balance between the electrons and the holes in the emitting layer due to the decrease in the hole injection and the increase in the electron injection resulting from the existence of the Al:Liq mixed layer. The improvement of the luminance and the power efficiency of device IV in comparison with those of device III was the result of achievement of more balanced state of electrons and hole. The chemical reaction between the Al atoms and the Liq molecules in the mixed layer generated Li atoms, and the Li atoms formed charge transfer complexes, resulting in a better balance between electrons and holes in the emitting layer. These results indicate that the OLEDs including a mixed ETL consisting of Al and Liq hold promise for potential applications in full-color OLED displays. 유기발광소자내의 균형적인 전하 주입과 재결합을 위해 효율적인 캐리어 주입과 수송은 소자제작에 있어 매우 중요한 요소이다. 전자주입을 보다 원활히 하기 위한 방법으로 LiF(Lithium Fluoride)의 박막을 도입하는 방법과 전자수송층에 알칼리 금속을 도핑하여 알칼리 금속과 전자수송층에 사용한 물질과의 화학적 반응을 통해 전자 수송을 증대시키는 방법 등이 있다. 하지만 LiF의 절연특성이 매우 우수하여 LiF의 두께를 매우 얇게(<1nm) 증착해야 하는데, 이 두께를 제어하기 매우 어렵다. 본 연구에서는 LiF 를 대체할 수 있는 Liq(Lithium quinolate)를 사용하여 고효율 유기발광소자(OLED:Organic Light Emitting Device)를 구현하였다. Liq는 LiF보다 두껍게 증착해도 소자성능에 크게 저하시키지 않기 때문에 Liq를 사용하면 소자제작이 용이할 뿐만 아니라, 같은 두께의 Liq를 가진 소자는 LiF를 가진 소자보다 우수한 성능을 보인다. 따라서 본 논문에서는 전자수송층에 Liq와 Alq3(tris(8-hydroxyquinolinolato) aluminum), Alq3와 Al, 그리고 Liq와 Al을 각각 혼합한 층이 삽입된 소자를 제작하여 광학적, 전기적 특성을 측정하였다. 그리고 산출된 자료와 관련 논문들을 참고하여 유기발광소자내의 전하 수송 메커니즘을 규명해 보았다. 혼합층에 Al이 포함되어 있는 소자는 Al이 포함되어 있지 않은 소자에 비해 전압대비 전류밀도가 현저히 낮은 반면 높은 발광 휘도를 나타냄으로써, 우수한 발광 효율을 얻을 수 있었다. 전계발광분광(EL: Electroluminescence)과 CIE(Commission Internationale De L'Eclairage)색좌표에서는 혼합층에 Al이 포함된 소자들이 그렇지 않은 소자들에 비해 Red-shift하는 경향을 보였다. 이것은 정공이 정공수송층을 지나 발광층에 도달하지만 전자수송층까지는 도달하지 못하여, 발광 영역이 발광층으로 제한되는 것을 의미하며, 전류밀도의 감소와 같이 생각해 볼 때, 소자 내에 통과하는 정공의 수가 감소함을 의미한다. 보다 자세한 발광 메커니즘을 분석하기 위해 hole-only device와 electron-only device 제작하였다. hole-only device의 결과를 보면 혼합층에 Al이 포함된 소자에서 전류밀도의 감소가 관찰되었다. 이것은 소자 내에 흐르는 정공의 양이 감소되었음을 의미한다. 이런 사실은 혼합된 Al원자에서 정공 포획 영역이 형성되어 소자 내에 흐르는 정공이 포획되고 그 결과, 정공의 양이 감소된다는 연구와 일치한다. electron-only device의 결과에서는 혼합층에 Liq와 Al이 포함된 소자의 전류밀도가 다른 소자들보다 현저히 높은 것이 특징적이다. 반면 Al은 포함되어 있지만 Alq3 와의 혼합층을 가지는 소자에서는 전류밀도가 감소되었다. 두 결과를 비교해보면, 혼합층에 Liq와 Al이 포함된 소자의 전류밀도 향상은 혼합층에 포함되어 있는 Liq와 Al이 서로 화학적 반응을 일으키게 됨으로 인해 Liq에서 자유로운 Li원자가 떨어져 나와 전자수송층에 도핑 되어 전자의 주입이 증가된다고 설명할 수 있었다. 따라서 혼합층에 Al과 Liq가 포함된 소자는 과잉정공의 감소와 전자 주입의 증가로 인해 재결합 균형이 보다 안정적으로 이루어져 발광 효율이 증가되었다는 결론을 내릴 수 있었다. 앞으로 이 혼합층을 보다 최적화된 구조로 설계, 적용을 한다면 고효율, 장수명 유기발광소자 개발에 적용할 수 있을 것이다.

Software reconfiguration solution based on radio virtual machine for multimode mobile device

김용 한양대학교 대학원 2017 국내박사

본 논문에서는 이동통신 단말기의 통신규격을 하드웨어 교체 없이 변경할 수 있는 라디오 가상 머신 기반의 소프트웨어 재구성 솔루션을 제안한다. 제안된 소프트웨어 재구성 솔루션에는 이동통신 단말기의 통신규격 재구성을 위한 효율적인 소프트웨어 재구성 아키텍처와 라디오 가상 머신 개념을 포함하고 있다. 제안하는 솔루션의 가능성을 검증하기 위하여 제안하는 소프트웨어 재구성 아키텍처를 기반으로 하는 멀티모드 단말기 테스트베드를 구현하였으며 실험을 통하여 멀티모드 단말기 테스트베드의 통신규격 재구성 가능성과 기능 확장성을 확인하였다. 이동통신 서비스는 항상 최적화되어야만 하고 제각각 정해진 통신 서비스만 이용할 수 있는 현재의 이동통신 단말기 구조는 한계가 분명해 보인다. 이런 문제점을 해결해 줄 수 있는 대안으로 떠오르고 있는 기술이 소프트웨어 재구성 기술이다. 소프트웨어 재구성을 지원하는 단말기는 소프트웨어의 업데이트만으로 현재 사용하고 있는 통신규격을 자유자재로 바꿀 수 있다. 본 논문에서 제안하는 라디오 가상 머신 기반의 소프트웨어 재구성 기술은 비효율적인 미들웨어를 사용하여 특정 대상 플랫폼에서 일반 코드를 실행하는 기존의 방법과는 달리, 일반 코드가 모든 플랫폼의 하드웨어 리소스에서 최적화 되어 실행될 수 있다. 즉, 라디오 가상 머신의 백엔드 컴파일러는 단말기 플랫폼 실행환경에 최적화 된 실행코드를 생성할 수 있다. 또한 본 논문에서 제안하는 효율적인 소프트웨어 재구성 아키텍처는 통신규격 전체를 추가하거나 교체하는 것을 지원할 뿐만 아니라 모든 레이어의 특정 구성요소를 업그레이드하는 것도 지원한다. 그러므로 소프트웨어 재구성 기술을 적용한 단말기는 독립적으로 최적의 통신규격을 선택하여 운용할 수 있으며, 동시에 하나의 단말기가 다양한 통신규격을 이용할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 빔포밍, 멀티유저 다중 입력 다중 출력 등의 새로운 기능을 기존의 통신규격에 쉽게 추가하여 사용할 수 있다. 구현된 멀티모드 단말기 테스트베드의 소프트웨어 재구성 가능성을 검증하기 위하여 4 가지 라디오 어플리케이션을 구현하였다. 또한 멀티모드 단말기 테스트베드의 기능 확장성을 검증하기 위하여 링크 선택 모듈, 면허 기반 주파수 공유 모듈, 빔포밍 모듈 등을 구현하였다. 실험을 통하여 멀티모드 단말기 테스트베드가 소프트웨어 재구성을 통하여 현재의 통신규격을 원하는 통신규격으로 변경하는 것을 확인하였다. 링크 선택 모듈 혹은 면허 기반 주파수 공유 모듈의 적용을 통하여 단말기가 최적의 무선 접속망을 선택하여 서비스를 받으므로 하여 데이터 수신율이 향상 된 것을 확인하였다. 빔포밍 모듈 또한 기존의 라디오 어플리케이션에 추가되어 단말기 자체의 성능이 향상된 것을 확인하였다.

고고도 전자기 펄스 환경에서의 전도성 및 복사성 결합 해석

조제훈 한양대학교 2015 국내박사

본 논문에서는 HEMP와 같은 외부전자파 환경에 노출된 전송선로 및 건물에 유기되는 전자파 결합 응답을 해석하기 위해서 정확하고 효율적인 해석 방법을 제안하였으며, 각각의 해석 방법을 전도성 결합 및 복사성 결합으로 구분하였다. 먼저 HEMP 환경에 노출된 전송선로에 대한 전도성 결합 응답을 해석하기 위해 다중도체 chain 행렬 모델을 제안하였다. 제안된 다중연결 chain 행렬 모델은 전체 선로를 단위길이 전송선로의 다중연결로 구성하여 각각의 단위길이 전송선로를 단위길이 chain 행렬로 모델링하는 것으로 BLT 방정식과 같은 기존의 전도성 결합 해석 방법과 달리 전송선로 구조에 상관없이 간단하게 적용할 수 있다. 하지만 제안된 다중연결 chain 행렬 모델을 이용하여 TWP 전송선로 구조에 대한 전도성 결합 해석을 수행할 경우, 구조적으로 bifilar-helix 형태로 구성되는 선로를 정확하게 모델링할 수 없다. 따라서 이를 보완하기 위해서 개선된 다중연결 chain 행렬 모델을 새롭게 제안하였으며, 이를 이용한 해석 결과를 기존에 제안한 다중연결 chain 행렬 모델과 상용툴을 이용한 해석 결과와 비교하여 제안된 해석 방법의 효율성과 정확도를 확인하였다. 그 다음으로 외부전자파 환경에 노출된 건물에 대한 복사성 결합의 유기 응답을 정확하게 해석하기 위해서 QCRF 분산모델을 적용한 분산 FDTD 알고리즘을 이용하는 방법을 제안하였다. 복사성 결합 해석에 이용된 QCRF 분산 FDTD 알고리즘은 다양한 물질의 전자파 해석에 적합한 FDTD 수치해석 기법을 기반으로 하고 있으며, FDTD 수치해석 기법에 해석의 정확도를 높이기 위해 건물을 구성하는 물질의 전기적 특성을 정확하게 모델링할 수 있는 QCRF 분산모델을 적용하였다. 본 논문에서는 QCRF 분산 모델 기반의 분산 FDTD 해석 알고리즘을 이용하여 2차원 건물 구조에 대한 복사성 결합 해석을 수행하여 제안된 복사성 결합 해석 방법의 정확도와 효율성을 확인하였다. 또한, 50MHz~1GHz 대역에서 다양한 건물 구조의 차폐특성을 심도 있게 분석하였다. In this dissertation, an accurate and efficient method for analyzing the electromagnetic pulse (EMP) coupling effect on a transmission line (TL) and building under external EMP environment, such as high-altitude electromagnetic pulse (HEMP), is proposed. Each analysis method is classified by the conducted coupling and the radiated coupling. First, in order to analyze the conducted coupling for the TLs under HEMP environment, a multi-cascaded chain matrix model is proposed. The proposed multi-cascaded chain matrix model is modelled by each unit-length TL and then a chain matrix is employed to correctly connect each unit-length TL. Differently from the conventional BLT equations, this method can be applied to various uniform or nonuniform TLs. When, however, the multi-cascaded chain matrix model is applied for the conductive coupling analysis of a twisted-wire pair (TWP) TL, its accuracy deteriorates due to the bifilar-helix structure of the TWP-TL. Therefore, in order to tackle this problem, a improved version of the multi-cascaded chain matrix model is proposed by considering the bifilar-helix configuration. The efficiency and accuracy of the proposed method was validated by comparing the proposed multi-cascaded chain matrix model with commercial electromagnetic tools. Next, to efficiently analyze the radiated coupling effect on a building under external EMP environment, dispersive finite-difference time-domain (FDTD) algorithm was employed based on a quadratic complex rational function (QCRF) model. In this work, the QCRF dispersion model is applied to accurately characterize the electrical properties of windows and concretes composed of a building and then the QCRF-based FDTD algorithm is used to analyze the radiated coupling effect on two-dimensional building structures. Numerical examples are used to illustrate the efficiency and accuracy of the proposed method. In specific, the shielding effectiveness of various building structures in the frequency range of 50 MHz to 1 GHz is investigated.

멀티 안테나 SDR 시스템의 RF 트랜시버 네트워크 구현

윤인섭 한양대학교 대학원 2011 국내석사

최근 기술의 발전으로 병렬 컴퓨터를 프로그램을 하기 위해서 사용 되어지는 language-independent communications protocol인 Single Instruction Multiple Data(SIMD) 아키텍쳐의 멀티 코어 프로세서와 General Purpose-Graphic Unit(GP-GPU) 기술 등이 일반 컴퓨팅 플랫폼에 도입됨에 따라 일반 컴퓨터의 디지털 신호 처리 능력은 대폭 향상 되었다. 이에 따라 기존에는 신호처리를 최적화 하기 위해서 DSP(Digital Signal Processor)나 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 의해서만 가능하던 SDR 시스템의 구현이 일반 범용 컴퓨터를 이용해서도 가능하게 되었다. 특히 High Performance Computing(HPC)을 위하여 개발된 클러스 터링 소프트웨어(Clustering Software)는 여러 대의 일반컴퓨터를 소프 트웨어적으로 통합할 수 있으며, 고속의 네트워크가 개발됨으로써 컴퓨터들 간의 통신 시간이 현저히 줄어들게 되었다. 또한 컴퓨터의 주요 부품들(프로세서, 기억장치, 등)의 고속화 및 고집적화로 인하여 PC 및 워크스테이션들의 성능이 크게 높아져 디지털 신호 처리 능력을 획기적으로 증가 시켜 준다. 이에 따라 다수의 안테나 채널을 하나의 클러스터 컴퓨터로 수용할 수 있게 되었으며 이로 인하여 클러스터 컴퓨터와 다수의 RF 송수신기 간에 네트워크가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 RF송수신기구현과 범용컴퓨터의 네트워크로 사용되 는 이더넷을 이용하여 클러스터 컴퓨터의 각 컴퓨터들과 안테나 채널역 할을 하는RF 송수신기들간의 네트워크를 구성하였다. 무선 신호의 신호 처리를 위해서는 각 RF 송수신기에의 클락 분배와 타이밍 신호 분배와 같은 문제를 고려하며 기존 일반 컴퓨터의 네트워크 라이브러리와 네트워크 장비를 그대로 사용할 수 있어 짧은 시간에 저렴한 가격으로 안정된 RF Transceiver Network를 구성할 수 있도록 하였다. According to latest semiconductor technology progress, Multi-core processor, Single Introduction Multiple Data(SIMD) Instruction and General Purpose-Graphic Unit(GP-GPU) were introduced to general purpose computing platform. So, Digital signal processing ability of general purpose computer has drastically been improved. Therefore the implementation of SDR system has been possible at General purpose computer without any special digital signal processor(DSP) or Field Programable Gate Array (FPGA) Furthermore, general purpose computer can use a lot of software libraries developed during thirty years, so that stable system can be developed faster than some years past. Also Integrating many general purpose computer, clustering software is multiplied digital signal processing power, which is developed for high performance computing(HPC). Accordingly, Clustered Computer can accommodate many antenna channel. In this way, it need network between each node computer and RF transceivers. In this paper, network between each node of cluster computer and RF transceiver is implemented using the Ethernet, which is network of general purpose computer and it is possible that this can intactly use network software of conventional general purpose computer and network equipment. Eventually stable RF transceiver network were to configured at a reasonable price in a short time.

차량 간 통신에서 주기적 메시지를 위한 속도 기반의 능동형 시분할 브로드캐스팅 방법의 연구

이동근 한양대학교 대학원 2014 국내석사

무선 통신 기술이 발전하면서 자동차의 안전서비스에 무선 통신을 이용하기 위한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 자동차 환경에 적합한 IEEE 802.11 기반 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)통신 표준이 제정되었고 이를 적용한 장비 및 차량 간 통신 실험 등이 이루어지고 있다. 대표적인 안전서비스로 차선 변경 경고, 전방 충돌 경고, 그리고 긴급 전자 제동 전등 어플리케이션들이 있으며 이 서비스들은 실시간으로 수집되는 주변 차량의 위치정보를 이용하여 운전자에게 경고 메시지를 표시한다. 이러한 서비스가 진행되기 위해서는 주기적 메시지와 이벤트 기반 메시지가 무선 네트워크상에서 효율적으로 송/수신되어야 한다. 주기적 메시지의 경우, 요구되는 발생 간격이 100ms로 인해 차량이 많을 경우 무선 네트워크의 포화 현상이 발생하게 되어 차량들 간의 메시지 송/수신조차 되지 않는 현상을 야기한다. 또한 주기적 메시지로 인해서 네트워크 혼잡이 발생하면 이벤트 기반 메시지를 전달하거나 배포하는 것도 불가능한 상황을 초래할 수 있다. 본 논문에서는 시분할 슬롯을 통하여 주기적 메시지 발생 시점을 분산시켜 메시지 충돌을 최소화 하고자 한다. 이벤트 기반 메시지의 경우, 주기적 메시지보다 높은 우선순위로 무선매체에 접근할 수 있도록 설계하였다. 따라서 동일한 시점에 두 종류의 메시지가 발생하여도 이벤트 기반 메시지가 먼저 무선 채널을 접근하여 주변 차량들에게 전달될 수 있도록 설계하였다. 차량의 운행 속도를 기준으로 도로 위 차량 밀도를 예측하여 전송세기, 전송률, 그리고 주기적 메시지 발생간격에 해당하는 통신 설정을 조절 하고자 한다. 제안 방법의 장점은 알고리즘을 적용하기 위한 사전 정보 획득절차가 없다. 송신 시점 분산을 통해서 채널을 점유한 차량에게 안정된 발송 시간을 제공한다. 속도의 변화가 많은 도심에서 변화하는 밀도에 대해 능동적인 대응이 가능하다. 주기적 메시지와 이벤트 기반 메시지를 동시에 전달 및 교환 할 수 있는 방법이다. 본 논문은 IEEE 802.11p를 지원하는 ns-2 시뮬레이터를 이용하여 제안 프로토콜에 대한 실험을 진행하였고 성능 평가를 하였다. 성능 평가 결과, 주기적 메시지 수신율이 최대 96.48% 까지 나타남을 확인하였고 평균 채널 접근 시간이 0.23ms 까지 떨어지는 것을 실험을 통해서 확인하였다. 이벤트 기반 메시지는 주기적 메시지 교환 중에는 평균 수신율 94%에 평균 전파 지연시간 267ms를 나타내었다. 제안 방법은 차량의 속도에 따라서 능동적으로 통신 설정을 변경하여 최적의 통신 설정을 찾는 것이며 차량의 속도 변화가 많은 도심 도로 등에서 사용하기에 적합한 방법이라고 판단한다