배전자동화 단말장치 제어를 위한 Digital-TRS 성능분석

강인석 忠南大學校 産業大學院 2009 국내석사

Optical methods where the optical cable is directly routed and operated, are currently universally used of communicating methods for the electrical distribution automation project in KEPCO(Korea Electric Power Corporation). However, due to the increasing rent and space constraint at the cable routhed on the electrical distribution electric pole, the alternative communication method should be indispensable for solving the current issues. ※ Main subject We analysis on many points to find a communication network that utilizes all of wire and wireless's good point to improve confidence level from the lowing success existing wireless communication against wire communication. ※ Conclusion As a result measurement Digital-TRS(Digital Trunked Radio System) efficiency and reliability of communicate are the best in communication method. Also It can be various connection AMR(Automatic Meter Reading) making wireless digital-TRS, watching transformer, moving maintenance and repair. And from now change importance that DAS(Distribution automation system) terminal unit way of communication application to Digital-TRS should raise because reliability and economical efficiency are good. This paper studied various demand item that economical efficiency, reliability, maintenance and repair etc and analysis result of simulation from DAS, Distribution autiomation system communication machine's situation installed in KEPCO's electric[power] supply power line use for data which in the way that you think is best for KEPCO environment for DAS communication system to select. ※ 서론 현재 한국전력 배전자동화 사업에 사용되는 통신방식중에는 배전선로에 광케이블을 직접 구축하여 운용하는 광방식이 가장 많이 이용되고 있다. 하지만 해마다 증가되는 임대료지불 문제와 배전전주의 케이블구축의 공간 제약적 문제로 이를 해결할만한 대체 통신방식의 전환 이 불가피하다. ※ 본론 유선방식에 비해 성공률(신뢰도)이 저조한 기존 무선방식에서, 신뢰도를 높일 수 있는 유, 무선의 장점을 모두 살릴 수 있는 통신방식을 찾기 위해 여러 면에서 분석해 보았다. ※ 결론 통신방식별 통신데이터 측정결과 Digital-TRS 의 효율 및 통신신뢰도가 가장 좋다. 또한 무선 Digital-TRS를 활용한 다양한 연계(원격검침, 변압기감시, 기동유지보수 등)가 가능하며, 신뢰도 및 경제성 또한 좋아 향후 배전자동화시스템 단말장치 통신운용방식을 Digital-TRS로 변화 비중을 높여야 할 것이다. 따라서 본 연구에서는 한국전력의 배전선로에 설치된 배전자동화 통신기기의 현황으로부터 경제성(구축비용, 유지보수비, 이용요금), 신뢰도(통신성공률, 응답시간, 전송속도)유지보수 등 다양한 요구 사항과 시뮬레이션을 분석한 결과를 한국전력 환경에 가장 적합한 배전자동화를 위한 통신시스템을 선정하기 위한 자료로 사용하고자 한다.

유비쿼터스 전파환경을 위한 Sheet형 전파흡수체 개발에 관한 연구

정인성 한국해양대학교 대학원 2009 국내박사

Recently IT application is rapidly booming up in diverse area including home, office and distribution/logistics. The network users want to use the required information at anytime and anywhere without limited time and space. Under the Ubiquitous IT environment, WLAN (Wireless Local Access Network), ETC (Electronic Toll Collection) and RFID (Radio Frequency IDentification) based on wireless communication must be required the cleared EMC (ElectroMagnetic Compatibility) which eliminate the non-required wave like multi-path reflection wave and/or co-interference for maintaining the safe network. Because the error or false data transmission may be occurred if air interface for accessing is complicated with noise and interference. For resolving the systemic problems, it positively overcomes the EMC using the EM wave absorbers when an algorithm or communication methodology could not give any solution. This study purpose is to improve the EM wave environment with minimizing EMC influences. So superiority EM wave absorber was developed through each material constant simulation and samples with different composition ratio using magnetic loss material and binder CPE (Chlorinated Polyethylene) among EM wave absorber materials. To produce EM wave absorber for eliminating EMC, the Sendust and Amorphous which are Magnetic loss material were studied and analyzed. The samples of sheet typed EM wave absorber were manufactured with 1mm and 2mm respectively. And the reflection co-efficient was measured with HP 8753D Vector Network Analyzer. Then, the result of the simulation compared with the results of the real produced EM wave absorber, and then developed a fit for an EM wave absorber which are central frequencies with 2.4 GHz; WLAN, 5.8 GHz; ETC and 900 MHz range: RFID. The followings were identified and evaluated as test results. For EM wave absorber of WLAN, the composition ratio was Sendust : CPE = 80:20 wt% and EM wave absorber of thickness 3.25 mm was produced, and the Absorption ability increased in 19 dB on WLAN 2.4 GHz band. For EM wave absorber of ETC, the composition ratio was Flake Sendust : CPE = 62.5:37.5 wt% and thickness 2.85 mm was produced, and the Absorption ability increased in 20 dB over on ETC 5.8 GHz band. For EM wave absorber of RFID, the composition ratio was Amorphous : CPE = 80:20 wt% and thickness 4mm was produced, and the Absorption ability increased in 20 dB over on RFID 900 MHz band. According to simulation and test results, the EMC problems were mitigated by using EM wave absorber on 3 above air interface conditions. As a result, the developed EM wave absorber for each area was shown that the date transmission and/or system recognition failure through mulit-path reflection wave, co-interference, and so on would be resolved by using EM wave absorber. In this dissertation, it is clearly shown that the developed EM wave absorber for the countermeasure against EM wave environment has excellent absorption ability and thin-film typed, also they are easy applicable and mass-producible Sheet typed. It is expected that the best Ubiquitous network environment will be deployed through using the developed EM wave absorber. 전자파장해대책은 전자파기술을 이용한 새로운 전송망 구성과 디바이스의 개발에 따라 지속적으로 연구되어 왔다. 초기의 통신방식은 방송과 통신에 의한 무선통신이었으므로 전자파 장해에 대한 고려 역시 불요파에 의한 것이 주된 논점이었다. 신호대 불요신호 또는 교란신호간의 신호대 잡음비를 개선하는 전자환경(EME: Electromagnetic Environment)에 관한 문제이었다고 볼 수 있다. 그러나 통신방식의 다양화와 통신기술의 발달, 디바이스 기술의 증진 등으로 이제는 가정, 사무실과 공장건물 등의 다양한 공간에서 많은 스펙트럼의 전자파가 존재하는 환경이 되었으며, 이로 인해 디바이스간, 통신망간, 여러 가지 장해를 야기시키고 있다. 또한 유비쿼터스 사회 진입을 위한 인간의 노력은 이제 보다 더 많은 전자파의 환경에 대한 연구를 요구하고 있다. 다양한 망의 연결로 이어지는 U-사회는 청정전자환경(Clean EM environment)의 조성이 필요하며 EMC 대책을 통하여 보다 낳은 전자파환경을 기대하게 한다. 통신망의 활용이 늘어나면서 네트워크의 사용자들은 시간과 장소에 구애받지 않고 언제 어디서나 필요한 정보통신망에 접속하여 다양한 서비스를 활용 하고자 한다. 이러한 U-환경에서 무선통신 기반인 무선 LAN, ETC, RFID 등은 물리공간의 네트워크와 전자공간의 관련 시스템 간에 고차원의 통합인식이 작용되는 핵심기술로 대표된다. 본 연구에서는 U-사회의 전파환경으로 대표되는 이러한 통신방식의 전자파장해대책을 위한 1) 무선 LAN용 전파흡수체, 2) ETC (Electronic Toll Collection)용 전파흡수체, 3) RFID용 전파흡수체를 개발하였다. 전파흡수체를 개발하는데 있어 우수한 전파흡수능과 박형화된 전파흡수체의 개발 가능성이 있는 자성손실 재료인 Sendust와 Amorphous를 사용하였다. 각각 다른 조성비를 가지는 전파흡수체 샘플을 제작하고 재료정수를 측정하여 시뮬레이션 한 결과를 통해 최적의 전파흡수체를 설계하였다. 최적의 두께를 결정하고 실제 제작한 후 비교분석을 통하여 일치되고 있음을 확인하였다. 1) 무선 LAN용 전파흡수체로 조성비 Sendust : CPE = 80 : 20 wt.%, 두께 3.25 mm인 전파흡수체를 제작하여 무선LAN의 주파수인 2.4 GHz에서 19 dB의 흡수능을 확인하였다. 2) ETC 용 전파흡수체로 기존의 Sendust 를 Flake 평판화 작업을 통하여 제작된 Flake Sendust를 조성비 Flake Sendust : CPE = 62.5 : 37.5 wt.%, 두께 2.85 mm인 전파흡수체를 제작하여 ETC의 주파수인 5.8 GHz에서 20 dB이상의 흡수능을 확인하였다. 3) RFID 용 전파흡수체로 조성비 Amorphous : CPE = 80 : 20 wt.%, 두께 4 mm인 전파흡수체를 제작하여 UHF대역의 상용주파수(860 MHz ∼ 960 MHz)에서 전파흡수능이 20 dB이상, 특히 900 MHz에서는 22 dB의 흡수능을 갖는 고성능 전파흡수체를 개발하였다. 이상의 결과는 다중반사파, 상호간섭 등에 의해 발생되는 시스템의 문제점들을 해결하는데 있어 알고리즘이나 통신방식으로 해결하지 못했던 부분을 전파흡수체를 이용함으로서 전자파장해 문제를 적극적으로 대처할 수 있다. 전자파환경 대응 부품으로 본 논문에서 개발한 전파흡수체들은 적용하기가 쉽고 양산이 용이한 Sheet형 타입임에도 불구하고 뛰어난 흡수능과 박형화 되어 있는 점을 이용하여 보다 우수한 유비쿼터스 네트워크 환경을 조성할 수 있을 것으로 기대된다. 유비쿼터스 사회의 전자파환경은 기술의 발달과 더불어 더욱더 다양한 매체의 증가와 디바이스의 출현으로 이어질 것이다. 따라서 이와 같은 변화하는 U-사회의 전자파장해대책을 위한 전파흡수체의 연구가 더욱 필요하다고 사료된다.

配電自動化시스템用 近距離無線通信 性能 改善 硏究

강명모 忠南大學校 大學院 2021 국내석사

The drive of the 4th industrial revolution highlights the importance of automation systems in power industry along with Smart Grid. Consequently, the reliability in the power control of the automation system along with the ultra low latency’s properties, have been acknowledged as important performance indicators. In order to achieve such a performance, it is most important to secure the performance of a communication system that can quickly transmit the status and control information of an automated terminal scattered in a power system. The power automation system is hierarchically composed of the Energy Management System(EMS), Supervisory Control And Data Acquisition(SCADA), and DAS(Distribution Automation System). Among them, DAS is the closest system to consumers, which is used for the prevention of power failure and quick recovery in case of failure. In the DAS, communication between a main device and a terminal device mainly uses an optical network, but in a place where it is difficult to use an optical network, a wireless communication system is used to collect and control information. Currently, various wireless communication systems such as TRS, DWB, and Wi-Fi are used for DAS, but due to the features of the wireless communication system such as low speed and short communication distance, there is a limit to accommodate the increasing number of sensors and end-devices in the distribution system. In this paper, we proposed an AWB that simultaneously accommodates the Zig-Bee method using 2.4 GHz and the Wi-SUN method using 900 MHz in one modem. By adapting two wireless communication systems to one modem and processing the data from the better quality channel which arrived first, the throughput is improved to 99% compared with the 78% of the existing communication methods (TRS, DWB). The communication reliability is greatly improved by dualizing the wireless channel. In addition, in order to solve the current wireless communication method that is weak in security, KCMVP is added to cope with external hacking, which consequently becomes possible to monitor and control safely the power equipment. The developed AWB has not only been demonstrated as the wireless communication method of DAS, but also has been applied for the purpose of acquiring power usage data of renewable energy such as DER. Also, we are conducting additional studies to improve AWB performance in order to expand its application to the wireless communication system for Smart Grid. In addition, the company is conducting additional research such as establishing LTE dedicated to Smart Grid by securing a separate frequency. This paper introduces an overview of the automation system used in the power network system and a communication system for realizing it. It seeks to explain the problem of the current wireless communication system for power automation, and propose a new wireless communication system, AWB method, to solve the problem.

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.

전술데이터링크 기반 네트워크 중심 전자전 연구

정상래 전남대학교 대학원 2013 국내박사

유비쿼터스 응용 시스템 구축을 위한 복합형 무선전파인식기술의 개발

주병관 전남대학교 대학원 2008 국내박사

Complex RFID technique is proposed with the foundation of the technique for Ubiquitous Application Systems. This technique contains the ability to communicate with a sensor ability such as USN(Ubiquitous Sensor Network). Complex RFID technique supports the wireless communication network which uses USB interface. RFID and motion detection sensors ,which are used in microwaves, sense an object's body and recognize it. RFID tag is adhered in an objects of recognition. RFID readers collects the RFID tag's information and perceive identify information. We send the RFID tag's information to be collected to a host computer through the wireless communication network. We determine the location information of the object through the attached RFID tag and use it to locate and trace information. The sensor of the individual case collects information and which is sent at the same time to a host computer. Representative application fields which use RFID are an execution location tracing technique. An execution location tracing technique requests two kinds of facilities. The antenna collects the location information of a recognized object and transmits it to the reader? The recognized object becomes the criteria coordinate on the route to move a reader's installed coordinates. The reader's increase is essential if it constructs an execution location tracing technique. The charge which is a present time's wire network structure needs to be added to predict when it expands to RFID. The role which RFID plays is important in the identification of an object body to which RFID tag is attached. The antenna collects the RFID tag's information code and the RFID reader in a recognized range. The transmission distance of this communication track is must be within 15 meters. The problem of installing the repeater is that it is difficult to increase the RFID reader's range. This technique is the structure through which RFID, motion detection sensor and image sensor collect the information of a recognized object. The module's structure is an independent form which has a sensor ability and communication ability. This technique is organized by a composite module system which is called the Ubiquitous Sensor Network structure and is connected to the wireless network. The structure of the composite module system proposed is as follows. The reader takes the role of the sensor in this module with the antenna. The module's structure is organized by the network of Bluetooth Interface. The proposed composite reader module reserves the short distance wireless network of an individual case module. The reader module becomes the node of the short distance wireless network and expands the communication distance. The RFID tag's has an information code collection range is enhanced according to this distance. The technique being proposed is the technique which consists of the module we use with a divining-rods multiple wireless sensor network which expands the recognition range. The proposed technique has two kinds of activity situations that is a stand-by status and an activation status. Stand-by status is the situation whereby the reader is stops an active situation and the motion detector senses a recognized range. An activation situation's motion detector is the situation which senses the action in a recognized range. The activation orders a reader module after the motion detector senses the existence of an object body. The motion detection sensor takes the role of a system starter in this technique. The RFID reader always operates and exists in the place of origin of an electromagnetic waves obstacle. The motion detection sensor is used to control a reader's action situation in Electromagnetic Interference(EMI). The reader is activated when the motion detection sensor senses the action. Time is needed for the reader to operate after the motion detection sensor confirms the existence of a recognition object. The motion detection sensor controls the reader's utility and limits the time of the action situation. This technique limits the reader's action time and decreases EMI. The reader's action time is reduced and the electricity which a total system uses is decreased. The proposed technique is a composite module system. This technique combined a multiple sensor and USB interface and organized the wireless communication network. This technique improved the limit element of existing wireless electric wave recognition system. This technique saved on the installation cost of the expanded existing system which in this case was added. This technique limits the reader's action time and decreases something which became EMI. The improved effectiveness can expand the application field which is desired in RFID. 본 논문에서는 유비쿼터스 환경 구축을 위한 응용 시스템의 기반기술인 무선전파인식기술(RFID)과 센서기술을 결합한 복합형 무선전파인식기술을 제안 개발하였고, 개발한 기술을 바탕으로 유비쿼터스 용응 시스템을 구현하는 과정에 대하여 기술하였다. 복합형 무선전파인식기술은 무선전파인식기술에서 인식정보의 판독범위와 동작감지센서의 동작감지를 위한 탐색범위를 구분하여, 인식대상에 대한 탐색과 인식정보의 판독과정을 통합하여 인식범위로 확장하는 기술이다. 복합형 무선전파인식기술은 동작감지센서와 무선전파인식 그리고 영상센서를 이용하여 인식대상의 정보를 수집하는 구조이다. 마이크로웨이브(Microwave) 대역의 전파를 이용한 동작감지센서가 대상물체를 감지하고, 무선전파인식 리더가 전자태그의 인식 정보를 판독한다. 탐색 대상을 감지한 후 그 물체에 부착된 전자태그의 정보를 판독하여 수집하고, 리더가 수집한 전자태그의 정보를 무선통신네트워크를 통하여 호스트 컴퓨터로 전송한다. 이 과정에서 전자태그를 부착한 대상물체의 위치 정보를 결정하여 실시간 위치추적정보로 사용한다. 영상센서는 인식대상의 영상정보를 수집하고, 동작감지센서의 제어신호에 따라 영상정보를 저장한다. 저장된 이전 영상정보과 새롭게 저장되는 영상정보를 비교하여 인식대상의 외형변화에 대한 정보를 수집한다. 보안구역에 적용하는 경우 인식대상인 출입자에 의하여 보안구역 내의 장비나 자산물품을 동반하여 나오는 경우를 방지하는 기능이다. 복합형 무선전파인식기술은 기존의 무선전파인식기술로 실시간 위치추적시스템을 구성할 경우 리더와 호스트 컴퓨터간의 유선통신망 구축에 추가되는 비용이 높고 설치가 복잡한 유선통신망의 단점을 보완하기 위하여 무선통신망으로 대체하고, 고주파수 대역의 무선전파인식시스템이 갖고 있는 전자기파 장애 발생에 대한 문제점을 개선하는 방안으로 동작감지센서에 의한 제어기능을 포함하였다. 무선전파인식기술에서 판독을 시작하는 시점이 부정확하고, 전자태그의 반복적인 인식으로 인식률이 저하되는 것을 개선하고, 인식 범위를 동작감지센서의 탐색범위로 확장하여 인식 대상의 동작감지시점을 판독 시점으로 명확하게 정의하였고, 이러한 동작감지센서의 탐색기능과 성능에 따라 다양한 응용시스템에 적용하였다. 동작감지센서와 무선전파인식은 상호 기능을 보완하는 다중 센서의 구조로 동작감지센서의 탐색기능과 무선전파인식의 인식정보 판독기능이 순차적으로 구동된다. 이러한 복합형 구조가 무선전파인식 리더의 활성화 상태를 제어하여 리더가 지속적으로 방사하는 송출전력으로 인한 전자기파 장애의 발생 원인을 감소하게 한다. 또한, 리더의 동작시간을 줄이므로 전체 시스템이 소모하는 전력을 최소화 하였다. 본 기술은 동작감지센서와 무선전파인식 리더, 그리고 영상센서 각각의 개별적인 정보 수집 기능이 있지만, 탐색 범위가 넓은 동작감지센서에 의한 감지 정보를 기준으로 무선전파인식 리더의 인식정보의 판독과 인식대상의 영상정보를 수집한다. 이와 같은 복합형 기술은 유비쿼터스 응용 시스템에서 요구하는 “무의식속에서 의식”이라는 개념의 정보 서비스를 제공하기 위한 기술이다. 본 기술의 기능을 통합한 모듈형태의 구조로 구축하여, 응용 시스템의 정보수집 수단으로 사용한다. 인식대상에 대한 정보를 전자태그의 인식코드와 인식 대상의 영상정보로 확대하여 응용분야에서 필요한 정보를 충분히 수집한다. 본 기술을 적용하는 시스템은 인식범위의 확장으로 통합한 모듈의 개체수가 늘어나기 때문에, 호스트 컴퓨터는 다중 접속을 지원하는 USB 인터페이스를 채택하였다. 이러한 특징으로 시스템 확장에 신속성과 편리성을 제공하고 설치비용을 절감할 수 있다.

지중 도체 환경에서 대기중 ELF 라인소스가 통신선에 미치는 전자계 간섭

이상무 忠南大學校 大學院 2013 국내박사

이동통신에 있어서 장애물로 인한 전자파의 회절에 관한 연구

오일덕 광운대학교 대학원 1990 국내박사

이동통신 시스템의 경우 송신단과 수신단 사이에 존재하는 장애물의 위치, 장애물과, 송수신기 가지의 거리, 안테나의 형태, 이용되는 주파수에 다라 전자파의 강도는 변하게 된다. 이에 대한 지금까지의 발표된 논문에서는 거의 대부분 측정치에 근거를 둔 근사식이었다. 본 논문에서는 여러가지 형태의 개구면에 대한 전자파의 회절현상을 Huygens-Fresnel 회절이론을 이용하여 새로운 이론식을 유도하였다. 여러가지 개구면에 대한 파라메타들의 변화에 따른 전자파의 신호의 세기를 수치해석적으로 계산하였다. 이러한 결과는 도심지 내에서 진행중인 차량의 이동통신시 나타내게 되는 장애물이나 또는 통신위성과 도로를 진행중인 차량과의 통신로에 존재하게 되는 장애물로 인한 선호 감쇠를 예측하는데 이용된다. 다음으로 구형 장애물에 대한 신호세기의 변화를 Fresnel-Kirchhoff 회절이론을 이용하여 해석하였으며 구형 장애물의 파라메타들의 변화에 다른 이론의 결과를 수치해석적으로 계산하였다. 이러한 이론의 결과를 다수의 구형 장애물의 조합으로 이루어진 가로수 모델에 적용되게 만들어서 이러한 가로수로 인한 신호감쇠를 송수신거리 및 송수신단의 위치를 변화시켰을 때의 이론치를 수치해석적으로 계산하여 실험치와 비교하였디. 실험 데이타를 얻기위해서 3mm두께의 아크릴판을 사용하였으며 판의 표면에는 전자파의 반사 및 투과를 방지하기 위하여 그 표면에 Elecoat 라는 특수도료를 칠하였다. 송수신 안테나는 10소자 yagi 안테나를 사용하였으며 주파수는 820MHz를 선택하였다. 수치해석적으로 계산된 결과는 실험치와 잘 일치함을 볼 수 있었고 이러한 결과는 통신위성과 도로변을 운행하는 차량간의 이동통신 설계시 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

國家統合無線網 構築에 따른 鐵道無線通信網 連繫方案 硏究

이규성 충남대학교 산업대학원 2007 국내석사

Since an opening of the 1st phase of the Gyeongbu high speed line in 2004, two different types of railroad radio communications systems have been used in Korea. Conventional railroads operate VHF communications system using analogue equipment with wireless VHF broadband, while the high speed line adopts a new TRS-ASTRO method. Responding to recent increase in catastrophic events such as Daegu subway fire and typhoon, the office of GovernmentPolicy Coordination finalized a framework plan for command radio communications systems integration in February 2003 and the Ministry of Government Administration and Home Affairs prepared an implementation plan for installation and operation of relevant systems. Under this integrated command radio communications networks plan, Korea Rail Network Authority is now searching to make a linkage between its train radio system and the above mentioned networks (TRS using domestic standards, TETRA) to align with the governmental policy for this command system and ensure train safety during operation through improving outdated train radio equipment across Korea and enabling broadband wireless connectivity. In this paper I will identify potential problems resulting from linkage between nationwide wireless networks and railroad radio networks, propose action plans and relevant alternatives, review economic, technical, and sociopolitical feasibility, and assert strategies to build an optimum railroad radio communications networks. 현재 철도무선통신망 시스템은 일반철도구간과 고속철도구간으로 이원화하여 운용되고 있다. 기존 일반철도구간에 기 설치되어 운용중인 VHF 설비는 아날로그 방식의 재래무선방식의 광대역 VHF 무선설비를 사용하고 있으며 2004년 개통된 경부고속철도 1단계(서울~대구)구간에는 TRS-ASTRO 방식을 채택하여 사용하고 있다 2003. 2. 18. 대구지하철 참사사건, 태풍 등 대형 재난사고가 날로 증가되고 있어 국무조정실에서는 2003. 02. 통합지휘무선통신망구축 기본계획(안)을 최종 확정하고, 행정자치부에서 세부추진계획을 수립 및 관련 시스템을 설치 및 운영하도록 지시하였다. 이에 철도시설공단은 “통합지휘무선통신망 계획”에 따라 철도 열차무선설비를 동 통신망(국내표준인 TETRA방식의 TRS)에 연동시켜 일원화된 지휘통신체 제 확보를 위한 정부의 정책에 부응하고 전국 철도노선의 노후 된 열차무선설비를 개량하여 광범위한 통화권으로 안정적이고 효율적인 통신지원을 통한 열차 안전운행 확보를 위한 방안을 모색하여야 한다 본 논문에서는 국가통합무선망과 철도통합무선망간 연계 시 문제점을 도출한 다음 그에 대한 여러 가지 개선책과 연계방안을 제시하였고, 연계방안에 대한 경제적, 기술적, 정책적 타당성를 검토 하여 선정된 연계방안을 토대로 최적의 철도통합무선망 구축전략을 제시 하였다.

Thuraya 정지궤도 위성을 이용한 원격 제어 및 계측

장원창 한국기술교육대학교 2019 국내석사

본 논문의 Thuraya 위성 모뎀을 이용한 원격 제어 및 계측 시스템 개발은 Thuraya 社의 정지궤도위성을 이용하는 시스템으로 GSM 서비스를 사용한다. 위성통신은 이동통신처럼 많은 사람이 사용하지는 않으나 군사용, 재난용, 원격 교육용 및 의료용, 도서 지역, 인프라 취약지역에서의 인터넷 제공 등 공공성, 통신서비스를 위하여 꼭 필요한 기술이다. 휴대전화와 같이 기지국이 필요한 통신들은 선박이나, 항공 등 기존의 통신 시설이 갖춰지지 않은 곳에서는 통신할 수 없다. 본 논문에서는 정지궤도 인공위성을 이용하는 Thuraya 인공위성 모뎀을 사용하여 이런 문제점들을 보완하고 어디서든 원격 제어 및 계측을 할 수 있는 시스템을 제안한다. 국내에서 접할 수 있는 위성통신은 4종류 정도 된다. 본 논문에서 사용하는 위성은 Thuraya 위성으로 2000년 10월부터 상용 서비스를 개시하였다. 현재는 적도 상공 35,786km의 2기의 통신용 위성으로 운영하고 있고 유럽, 중동, 아프리카, 한국 등 아시아 전역이 통화권역으로 약 110개국에서 서비스를 이용할 수 있다. 이용료 부분으로 타 위성통신과 비교했을 때 50분 통화기준으로 이리듐(Iridium)은 200달러 인마셋(Inmarsat)은 250달러이지만 Thuraya의 경우 80달러 정도로 이용료가 매우 저렴한 편이어서 실 활용하기에 적합하다. 그리고 현재도 2기의 위성 으로 전 세계의 2/3를 커버리지로 두고 있으나 2020년도에는 3번째 정지궤도 위성 발사 예정이 있어 더욱더 넓은 커버리지를 기대할 수 있다. 본 논문에서는 Thuraya 위성 모뎀과 PPP 데이터 통신을 위해 단말 장치의 제어기로 라즈베리 파이를 사용하고 네트워크망에 접속하여 I/O 장치들을 이에 연결하여 통신 시설이 갖춰지지 않은 곳에서 제어 대상 시스템에 원격으로 접속하여 I/O들을 제어하고 각종 센서를 통하여계측한 데이터를 전송할 수 있는 시스템을 구현하였다. 이 시스템을 활용하여 정지궤도 위성을 이용한 원격 제어 및 계측 서비스를 제공할 수 있으 며, 더 나아가 선박이나 항공, 무인지대에서의 모니터링, 위치추적, 제어 및 계측 등의 서비스에 응용할 수 있을 것으로 보인다. The development of remote control and instrumentation systems using the Thuraya satellite modem in this paper uses GSM services as a system that utilizes the fixed orbit satellite of Thuraya. Satellite communication is not used by many people like mobile communication, but it is a necessary technology for public service and communication services, such as providing the Internet in military, disaster, remote education, and medical services, islands, and infrastructure vulnerable areas. Telecommunications that require base stations, such as mobile phones, cannot be used in places that do not have conventional communication facilities, such as ships or aviation. In this paper, we propose a system that can supplement these problems by using Thuraya satellite modems using fixed orbit satellites and make remote control and instrumentation from anywhere. There are about four types of satellite communication available in Korea. The satellite used in this paper is the Thuraya satellite, which began commercial service in October 2000. Currently, it operates two ommunications satellites at 35,786 kilometers above the equator, and services are available in about 110 countries across Asia, including Europe, the Middle East, Africa and South Korea. On a 50-minute call basis, compared with other satellite communication services, iridium is $200 to $250, but Thuraya's use of $80 is very cheap, so it is suitable for actual use. And even today, two-thirds of the world's satellites are covered, but by 2020, a third geostationary satellite is scheduled to be launched, so we can expect even wider coverage. In this paper, we implemented a system that uses a raspberry pie for communication of PPP data with a Thuraya satellite modem and connects I/O devices to it so that they can remotely access the system under control from where there is no communication facility, control I/O, and transmit measured data through various sensors. It is expected that this system can be used to provide remote control and instrumentation services using fixed orbiting satellites, and that it can be further applied to services such as monitoring, location tracking, control and instrumentation on ships, aviations, or in the uninhabited zone.