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차량간 직선 거리와 각도 확률 분포 모델링 및 V2V 통신에서의 응용 방안
김근우(Keunwoo Kim),현성환(Seong-Hwan Hyun),김지혜(Jihye Kim),김성철(Seong-Cheol Kim) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
기존 통신 시스템은 송신단과 수신단이 공간상에 균일하게 분포되어 있다는 가정하에 설계되고 최적화 된다. 하지만 V2V 통신 환경은 송신 차량과 수신 차량이 특정 형태의 도로에 분포되어 있다는 제약이 있으므로 기존 통신 시스템에 최적화된 방식을 그대로 적용할 경우 효율이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 V2V 통신시스템의 공간적 특성, 즉 차량간 직선 거리와 각도 분포를 모델링하고 이를 수식으로 표현하였으며, 모의실험을 통해 그 타당성을 검증하였다. 그 결과, 고속도로 환경과 같이 차량 평균 속도가 높은 경우 균일각도 분포와는 상이한 각도 분포를 보이는 것을 확인하였다. 이를 통해 도로 환경에서의 V2V 통신 시스템은 빔 트레이닝 방식 등에서 기존 통신 시스템과 다른 설계가 필요함을 확인하였다.
밀리미터파 차량간 통신에서 칼만 필터 기반 빔 추적 시 GPS 성능에 따른 최적 빔 폭 분석
김근우(Keunwoo Kim),현성환(Seong-Hwan Hyun),김성철(Seong-Cheol Kim) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
밀리미터파 대역 차량간 통신 시스템에서는 높은 주파수로 인한 신호 감쇄를 보상하고자 다중 입출력 (Multiple Input Multiple Output, MIMO) 안테나의 빔 포밍이 사용된다. 하지만 빠르게 변하는 채널에서 통신 성능을 유지하기 위해서는 잦은 빔 트레이닝이 필요하고 이로 인해 큰 오버헤드가 발생한다. 이러한 오버헤드를 줄이는 방안으로 차량간 공유된 위치 및 속도 정보를 이용한 빔 추적이 있다. 하지만 이 방식의 경우 GPS 성능에 따라 빔 추적 성능이 민감하게 반응하여 통신 성능을 최대화 하는데 어려움을 겪게 된다. 본 논문에서는 밀리미터파 차량간 통신에서 칼만 필터를 기반으로 한 빔 추적 시 GPS 성능에 따라 변하는 빔 추적 성능을 최대화하는 최적의 빔 폭을 모의실험을 통해 찾아내었고 그 결과 최적의 빔 폭은 속도 측정 성능 및 차량간 거리에 영향을 받는다는 사실을 확인하였다.