위성통신망에서 주파수 오차가 시스템 성능에 미치는 영향과 보상방법에 관한 연구

표철식(Cheol Sig Pyo),최재익(Jae Ick Choi),임춘식(Choon Sik Yim),정선종(Seon Jong Chung) 한국통신학회 1993 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1993 No.11

구형 방사 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 설계에 대한 연구

엄순영,표철식,전순익,김창주,Eom Soon-Young,Pyo Cheol-Sig,Jeon Soon-Ick,Kim Chang-Joo 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.9

In this paper, the design, fabrication and experiment on a planar array antenna with a flat-topped radiation pattern for a mobile base station antenna were described. The current distribution of an antenna aperture, which is easily realizable in a feeding network compared with the conventional one of sin(x)/x was optimized for shaping a desired flat-topped radiation pattern. The planar array antenna designed in this paper has a rectangular lattice and is composed of array elements of 16${\times}$8. Each radiating element, which is a microstrip element fed coaxially, has a linear vertical polarization and the feed network which use a Wilkinson power divider and a 180$^{\circ}$ ring hybrid coupler as a base element is designed. The flat-topped radiation pattern with 90$^{\circ}$ is shaped by 16 array elements with the element spacing of 0.55 λ$_{ο}$ in the azimuth plane, and the normal radiation pattern with 10$^{\circ}$ is shaped by 8 array elements with the element spacing of 0.65 λ$_{ο}$ in the elevation plane. Also, the planar array antenna is symmetrically divided into four parts. It consists of one hundred-twenty-eight radiating elements, thirty-two 1-4 column dividers, low 1-8 row dividers and one 1-4 input power divider. In order to verify electrical performances of the planar way antenna proposed in this paper, the experimental breadboard operated in tile band of 1.92~2.17 GHz(IMT2000 band) was fabricated, and its experimental results were a good agreement with simulation ones. 본 논문에서는 이동통신 기지국 안테나로 활용하기 위한 구형 빔 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 설계 및 제작 그리고 실험에 대하여 기술하였다. 원하는 구형 빔 패턴을 형성하기 위해 종래에 많이 사용하던 sin(x)/x 전류 분포를 사용하지 않고 급전 회로망의 설계 제작이 용이한 진폭과 위상 성분의 전류 분포로 최적화하였다. 본 논문에서 설계하는 평면 배열 안테나는 직사각형 격자 배열 구조를 가지며, 16${\times}$8 배열 소자로 구성된다. 각 방사 소자는 선형 수직 편파와 동축 여기 구조를 갖는 단일 마이크로스트립 소자이며, 월킨슨 전력 분배기와 180$^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기를 기본 소자로 하는 급전 회로망이 설계된다. 평면 배열 안테나는 방위각 방향으로 는 0.55 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 16 배열 소자에 의해 90$^{\circ}$ 구형 빔 패턴을 형성하고, 양각 방향으로는 0.65 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 8 배열 소자에 의해 $10^{\circ}$의 일반적인 정형 빔 패턴을 형성한다. 또한, 16${\times}$8 배열 안테나는 좌우 상하 대칭적으로 네 부분으로 나뉘어져 있으며, 128개의 방사 소자, 32개의 1-4 행 분배기, 4개의 1-8 열 분배기 그리고 1개의 1-4 입력 전력 분배기로 구성된다. 본 논문에서 제안한 평면 배열 안테나 구조의 전기적인 특성을 검증하기 위하여 1.92~2.17 GHz(IMT2000 대역)에서 동작하는 평면 배열 안테나 실험 시제품을 제작하였으며, 실험 측정 성능들은 시뮬레이션 성능들과 매우 유사함을 보여 주었다.

LBT-Serial Searching 방식을 채용한 RFID 시스템의 트래픽 처리 시간 및 용량 해석

황인관,조해근,표철식,Hwang In-Kwan,Cho Hae-Keun,Pyo Cheol-Sig 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.10A

In this paper, a processing time and traffic capacity analysis algorithm for RFID system using LBT-serial searching scheme is proposed. Service time, carrier sensing time, additional delay time required for contiguous frequency channel occupancy, and additional delay time required for the contiguous using the same frequency channel are considered and the processing delay and frequency channel capacity are analyzed for the steady state operation of the system. The simulation results showing maximum capacity of the system and explaining the accuracy of the algorithm are provided. 본 논문에서는 LBT-Serial Searching 방식을 채용한 RFID(Radio Frequency Identification)시스템의 트래픽 처리 시간 및 주파수 채널 용량 분석을 위한 알고리즘을 제시하였다. 서비스 시간, 주파수 채널 탐색시간, 연속적인 주파수 채널 사용에 따른 지연시간, 연속적인 동일 주파수 채널 사용에 따른 지연시간을 고려하여 정상상태에서의 트래픽 처리 지연시간을 산출하였다. 모의실험을 통하여 최대처리 가능한 트래픽 용량 및 주파수 채널수를 평가하고, 제안된 분석 알고리즘 정확성을 입증하였다.

LBT-Random Searching 방식을 채용한 RFID 시스템의 트래픽 처리 시간 및 용량 해석

황인관,임연준,표철식,Hwang, In-Kwan,Lim, Yeon-Jun,Pyo, Cheol-Sig 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.9a

본 논문에서는 LBT-Random Searching 방식을 채용한 RFID 시스템의 트래픽 처리시간 및 주파수 채널 용량 분석을 위한 알고리즘을 제시하였다. 서비스 시간, 주파수 채널 탐색시간, 연속적인 주파수 채널 사용에 따른 지연시간, 연속적인 동일 주파수 채널 사용에 따른 지연시간을 고려하여 정상상태에서의 트래픽 처리 지연시간을 산출하였다. 시뮬레이션을 통하여 최대처리 가능한 트래픽 용량 및 주파수 채널수를 평가하고, 제안된 분석 알고리즘 정확성을 입증하였다. In this paper, a processing time and trafnc capacity analysis algorithm for RFID system using LBT-Random Searching scheme is proposed. Service time, carrier sensing time, additional delay time required for contiguous frequency channel occupancy, and additional delay time required for the contiguous using the same frequency channel are considered and the processing delay and frequency channel capacity are analyzed for the steady state operation of the system. The simulation results showing maximum capacity of the system and explaining the accuracy of the algorithm are provided.

K/Ka 대역에서의 LTCC를 이용한 송수신 겸용 L형태 광대역 원형 편파 안테나

오민석,천영민,김성남,이종문,표철식,최재익,천창율,Oh Min-Seok,Cheon Yung-Min,Kim Sung-Nam,Lee Jong-Moon,Pyo Cheol-Sig,Choi Jae-Ick,Cheon Changyul 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.9

본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 공정을 이용한 K/Ka 대역(20~21 GHz/30~31 GHz) 위성통신 송수신 겸용 L형태의 광대역 원형편파 안테나를 제안하였다. 이 안테나는 상대 유전율이 5.2인 LTCC 공정을 이용하여 제작되었으며 적층형 구조로서 다른 RF 회로와 집적화가 가능하다. 또한 LTCC을 이용하였으므로 가벼우면서 다른 RF 회로와의 집적화를 통해 손실을 줄일 수 있고, 전체적으로 시스템 크기를 줄일 수 있다. 본 논문에서 사용한 안테나는 모노폴 안테나의 구부러진 L형태의 간단한 구조로서 LTCC 공정상에서의 구현을 쉽게 하고 손실을 최소화할 수 있도록 하였다. The TX/RX broadband L-type circular polarization antenna using LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) for satellite communication at K, Ka band(20~21 GHz/30~31 GHz) has been presented. This antenna has been analyzed in compensation for LTCC with relative permittivity 5.2 and could have been integrated with RF component. Also antennas on LTCC enable :o reduce loss of RF system due to integrate with RF circuits and to light weight, and thus, generally one can reduce size of the RF system. As the geometry of this antenna presented is made simple by L type of monopole antenna, it is easily manufactured by LTCC progress and enables to reduce loss.

FHSS 방식을 채용한 RFID 시스템의 충돌 확률 및 트래픽 처리 시간 해석

조해근,임연준,황인관,표철식,Cho, Hae-Keun,Lim, Yeon-June,Hwang, In-Kwan,Pyo, Cheol-Sig 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.12A

본 논문에서는 random FHSS, synchronous FHSS 방식을 채용한 RFID 시스템의 충돌 확률, 트래픽 처리시간 및 주파수 채널 용량 분석을 위한 알고리즘을 제시하였다. 평균 서비스 시간, duty cycle, traffic intensity, 충돌이 발생하여 재전송 시도를 하기 위한 지연시간을 고려하여 정상상태에서의 충돌 확률 및 트래픽 처리 지연시간을 산출하였다. 모의실험을 통하여 최대처리 가능한 트래픽 용량 및 주파수 채널수를 평가하고, 제안된 분석 알고리즘 정확성을 입증하였다. In this paper, a collision probability, processing time and traffic capacity analysis algorithm for RFID system using random FHSS and synchronous FHSS is proposed. Service time, duty cycle, traffic intensity and additional delay time required for re-transmission due to collision are considered and the processing delay and frequency channel capacity are analyzed for the steady state operation of the system. The simulation results which show maximum capacity of the system and explain the accuracy of the algorithm are provided.

Gen2기반 RFID시스템에서의 충돌방지 알고리즘에 관한 연구

권성호,모희숙,최길영,표철식,채종석,Quan Cheng-Hao,Mo Hee-Sook,Choi Gil-Young,Pyo Cheol-Sig,Chae Jong-Suk 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.6B

RFID 기술은 전자태그를 이용한 비접촉식 식별기술의 하나로서 IT기술의 큰 시장으로 부상하면서 다양한 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 특히, 유통물류 분야에서 다량의 물품을 실시간적으로 식별해야하는 경우, 다중태그 식별을 위한 충돌방지 알고리즘의 성능은 전체 시스템의 성능을 좌우한다. Gen2는 UHF대역의 단일 통합표준으로 정착 예상됨에 따라 이에 대한 활발한 연구 개발이 이루어지고 있다. 본 논문은 Gen2기반 RFID 시스템에서의 슬롯 알로하 기반 충돌방지 알고리즘과 관련하여 태그개수 추정과 슬롯개수 설정에 초점을 맞추어 기존 연구들에 대하여 살펴보았고 태그개수를 효율적으로 추정할 수 있는 새로운 기법을 제안하고 슬롯개수 설정 시 사용되는 시스템효율을 새롭게 정의하였으며 시뮬레이션을 통한 기존 기법들과의 비교 분석의 결과를 제시하였다. 제안하는 태그개수 추정기법은 구현이 쉽고 태그개수가 설정된 슬롯개수의 4배 범위이내에서 효율적으로 태그를 추정하였으며 기존 슬롯효율의 정의와 구별되게 슬롯에 가중치를 부여하여 계산한 식별효율은 시스템효율을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. RFID technology, as one contact-less identification technology with using electronic tag, is the field where its multiple researches have been studied. Especially, in the field of supply chain management, when it is necessary to identify a lot of objects by real-time, performance of anti-collision algorithm for multiple tag identification has an effect on performance of entire system. GEN2 is global, open, interoperability protocol for UHF RFID system, the active researches and developments are processed about it. In this paper, we introduce an anti-collision algorithm based on Slotted-ALOHA for GEN2 protocol, focus on estimating number of tags and setting number of slots and review the previous works. We propose new scheme that can estimate number of tags efficiently, and define system efficiency newly when it's used in setting number of slots. We also present result of compare and analysis with previous scheme through simulation. The proposed scheme of estimating number of tags is easy to implement, number of tags which is less than 4 times of number of slots can estimate tags efficiently, we also proved that identification efficiency based on weighted-slot distinguished with definition of previous slot efficiency can improve system efficiency.

인공지능 서비스 플랫폼과 4차 산업 혁명에 대한 연구

김말희(Marie Kim),김내수(Nae Soo Kim),표철식(Cheol Sig Pyo) 한국통신학회 2018 韓國通信學會論文誌 Vol.43 No.10

질환 예측 서비스를 위한 의학지식 융합시스템 설계와 구현

권순현(Soonhyun Kwon),유재학(Jaehak Yu),박세진(Sejin Park),전종암(Jongarm Jun),표철식(Cheol-Sig Pyo) 한국정보과학회 2021 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.27 No.7

최근 코로나 팬데믹 상황으로 인하여 비대면 원격진료를 통한 질환 예측 서비스에 대한 관심이 커지고 있다. 기존의 질환 예측 및 헬스케어 서비스에서는 환자의 건강, 기저질환, 생활습관 등 관련 의학지식 등을 고려하지 않고, 오직 실시간으로 수집하는 생체신호 데이터만을 사용하였다. 또한, 의학지식 베이스 기반의 질환 예측 큐레이션 서비스는 환자의 생체데이터를 고려하지 않는 일반적인 의학지식만을 사용하였다. 이러한 질환 예측 및 헬스 서비스의 한계를 해결하기 위해, 본 논문에서는 실시간 생체신호 데이터와 의학지식베이스를 결합한 새로운 질환 예측 및 헬스 서비스를 지원할 수 있는 의학지식 융합시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 생체신호를 통한 기계학습 및 딥러닝 기반 방법과 온톨로지 형태의 의학지식베이스 기반 방법을 융합하였다. 이를 위해서 생체신호 데이터의 예측모델 학습 시, 의학지식베이스를 통한 피처확장 방법과 예측모델기반 예측결과의 의학지식베이스 연계를 통한 의학지식베이스 증강방법을 설계에 반영하였다. 따라서, 제안한 시스템은 보다 일반적이고 의료현장에서의 활용성이 높은 시스템이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 제안한 시스템의 성능과 활용 가능성을 검증하기 위해, 뇌혈관 질환 예측 서비스를 대상으로 시스템을 설계 및 개발하였다. Due to the COVID-19 pandemic, there has been an increasing interest in digital healthcare technologies, such as telemedicine and early disease prediction systems. Current disease prediction and healthcare services used only bio-signals data collected in real-time without considering the patient"s state of health, underlying disease, lifestyle, etc. Also, medical knowledge-based disease prediction services do not utilize bio-signals data. To overcome these limitations, we propose a new medical knowledge convergence system that combines a medical knowledge-based system with real-time bio-signals data. The proposed system uses various machine learning and deep learning algorithms with bio-signals data and medical ontologies. Feature extension and data augmentation methods were applied to the medical knowledge base and real-time bio-signals data to train the prediction model. The new system is more general and has great practical utility in the medical field. In this paper, the system performance and usability of the new system were verified for prediction of stroke.

USN 센서노드용 5.0㎓ 광대역 RF 주파수합성기의 구현

강호용(Ho-Yong Kang),김세한(Se-Han Kim),표철식(Cheol-Sig Pyo),채상훈(Sang-Hoon Chai) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.4

IEEE802.15.4 체계의 USN 센서노드 무선통신부에 내장하기 위한 5.0㎓ 광대역 RF 주파수 합성기를 0.18㎛ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 제작하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO, 프리스케일러, 1/N 분주기, Σ-Δ 모듈레이터 분수형 분주기, PLL 공통 회로 등의 설계 최적화에 중점을 두고 설계하였으며, 특히 VCO는 N-P MOS 코어 구조 및 12단 캡 뱅크를 적용하여 고속 및 광대역 튜닝 범위를 동시에 확보하였다. 설계된 칩의 크기는 1.1*0.7㎟이며, IP로 활용하기 위한 코어부분의 크기는 1.0*0.4㎟이다. 주파수합성기를 제작한 다음 측을 통하여 분석해 본 결과 발진 범위 및 주파수 특성이 양호하게 나타났다. This paper describes implementation of the 5.0㎓ RF frequency synthesizer with 0.18㎛ silicon CMOS technology being used as an application of the IEEE802.15.4 USN sensor node transceiver modules. To get good performance of speed and noise, design of the each module like VCO, prescaler, 1/N divider, fractional divider with Σ-Δ modulator, and common circuits of the PLL has been optimized. Especially to get excellent performance of high speed and wide tuning range, N-P MOS core structure and 12 step cap banks have been used in design of the VCO. The chip area including pads for testing is 1.1*0.7㎟, and the chip area only core for IP in SoC is 1.0*0.4㎟. Through analysing of the fabricated frequency synthesizer, we can see that it has wide operation range and excellent frequency characteristics.