무선랜 시스템을 위한 적응형 빔포밍 시스템의 설계 및 구현

오주현,곽경훈,오영석,조성민,오혁준,Oh, Joohyeon,Gwag, Gyounghun,Oh, Youngseok,Cho, Sungmin,Oh, Hyukjun 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.9

This paper presents the implementation and design of the advanced WI-FI systems with beam-forming antenna that radiate their power to the direction of user equipment to improve the overall throughput, contrast to the general WI-FI systems equipped with omni-antenna. The system consists of patch array antenna, DSP, FPGA, and Qualcomm's commercial chip. The beam-forming system on the FPGA utilizes the packet information from Qualcomm's commercial chip to control the phase shifters and attenuators of the patch array antenna. The PCI express interface has been used to maximize the communication speed between DSP and FPGA. The directions of arrival of users are managed using the database, and each user is distinguished by the MAC address given from the packet information. When the system wants to transmit a packet to one user, it forms beams to the direction of arrival of the corresponding user stored in the database to maximize the throughput. Directions of arrival of users are estimated using the received preamble in the packet to make its SINR as high as possible. The proposed beam-forming system was implemented using an FPGA and Qualcommm's commercial chip together. The implemented system showed considerable throughput improvement over the existing general AP system with omni-directional antenna in the multi-user communication environment. 본 논문은 무선랜 시스템에서 성능 향상을 위해, 안테나 빔을 전 방향으로 방사하는 기존의 방법과는 달리, 접속한 단말이 존재하는 방향으로만 안테나 빔을 방사하는 빔포밍 시스템을 설계 및 구현하였다. 해당 시스템은 패치형 배열 안테나를 통해 통신을 하며, DSP(Digital Signal Processor)에서 패킷 타입과 단말의 정보를 퀄컴사의 상용 칩으로부터 제공받아 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 전송하는 방식으로 동작한다. DSP와 FPGA의 통신 방식은 데이터 송수신시 생기는 지연을 최소화하기 위해 PCI express(Peripheral Component Interconnect express)를 사용하였다. 단말 고유의 MAC(Media Access Control) 주소를 FPGA에서 저장하고 데이터베이스화함으로써 단말들의 위치를 관리할 수 있도록 하였다. 따라서 해당하는 단말로 패킷을 전송할 때, 추정한 위치로 빔을 방사하여 T/P(throughput)를 높일 수 있다. 단말의 위치는 패치형 배열 안테나를 통해 수신한 단말의 SINR(Signal to Interface plus Noise Ratio)을 프리앰블 구간에서 극대화하는 알고리즘을 사용하여 추정하였다. 제안하는 빔포밍 시스템을 Verilog HDL(Hardware Description Language)을 이용하여 FPGA와 퀄컴사의 상용 칩과 연동하여 구현하였으며 실제 운용 환경에서 시험을 통해 구현된 장비가 일반 AP(Access Point) 보다 더 높은 성능을 보이며 통신하는 것을 확인하였다.

협대역 통신시스템을 위한 전처리기-등화기 구조의 FIR 여파기 설계

오혁준,안희준,Oh Hyukjun,Ahn Heejune 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.6C

본 연구는 협대역 통신시스템을 위한 전처리기-등화기 구조의 여파기에서, 곱셈기를 사용하지 않는 최소 복잡도의 디지털 FIR 여파기를 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 여파기는 순환 다항식(cyclotomic polynomial, CP) 여파기와 2차 내삽 다항식(interpolated second order polynomial, ISOP) 등화기로 구성되며, 이 두 여파기가 동시에 혼합 정수 선형 계획법(mixed integer linear programming (MILP))으로 최적 설계되어 최소의 복잡도를 갖는 특성을 갖게 된다. 제안된 방식으로 설계된 여파기들은, 설계 규격을 만족하면서도 기존의 여파기에 비하여 복잡도면에서 월등히 간단함을 확인하였다. Optimal methods for designing multiplierless minimal complexity FIR filters with cascaded prefilter-equalizer structures are proposed for narrowband communication systems. Assuming that an FIR filter consists of a cyclotomic polynomial(CP) prefilter and an interpolated second order polynomial(ISOP) equalizer, in the proposed method the prefilter and equalizer are simultaneously designed using mixed integer linear programming(MILP). The resulting filter is a cascaded filter with minimal complexity. Design examples demonstrate that the proposed methods produce a more computationally efficient cascaded prefilter-equalizer than other existing filters.

UHF-Band TV Transmitter for TV White Space Video Streaming Applications

Hyunchol Shin,Hyukjun Oh 한국전자파학회JEES 2019 Journal of Electromagnetic Engineering and Science Vol.19 No.4

This paper presents a television (TV) transmitter for wireless video streaming applications in TV white space band. The TV transmitter is composed of a digital TV (DTV) signal generator and a UHF-band RF transmitter. Compared to a conventional high-IF heterodyne structure, the RF transmitter employs a zero-IF quadrature direct up-conversion architecture to minimize hardware overhead and complexity. The RF transmitter features I/Q mismatch compensation circuitry using 12-bit digital-to-analog converters to significantly improve LO and image suppressions. The DTV signal generator produces an 8-vestigial sideband (VSB) modulated digital baseband signal fully compliant with the Advanced Television System Committee (ATSC) DTV signal specifications. By employing the proposed TV transmitter and a commercial TV receiver, over-the-air, real-time, high-definition video streaming has been successfully demonstrated across all UHF-band TV channels between 14 and 69. This work shows that a portable hand-held TV transmitter can be a useful TVband device for wireless video streaming application in TV white space.

USRP기반 채널 적응형 개인방송시스템 구현 및 검증

유신우,오혁준,Yoo, Sinwoo,Oh, Hyukjun 한국정보통신학회 2022 한국정보통신학회논문지 Vol.26 No.5

This paper shows a small and low-powered wireless communication system based on the ATSC broadcasting system using the ISM frequency band that can be used as a PBS(Personal Broadcasting System). It is designed to demonstrate a channel-adaptive CR(Cognitive Radio) system to provide a better service quality in the unlicensed band where co-channel interference exists. And it achieved very reliable communications by a closed-loop active phased array antenna. This ATSC-based personal broadcasting platform can be modified easily with given flexibility by using GNU Radio as an open-source signal processing platform based on USRP and implementing additional functions in FPGA. In addition, the chosen communication frequency resource can be managed and controlled by the return channel that transmits the channel status and communication parameters between transmission and reception in real-time.

C# 프로그래밍 무기체계 소프트웨어에 대한 신뢰성 시험 기준 연구

신봉득,오혁준,Shin, Bongdeug,Oh, Hyukjun 디지털산업정보학회 2016 디지털산업정보학회논문지 Vol.12 No.4

Defense Acquisition Program Administration's weapon system software development and management guideline specifies the criteria of software reliability tests including static and dynamic tests mainly on C/C++ languages. Recently, Defense Acquisition Program Administration expanded the scope of software reliability test for the various languages including C#, java etc. but specific criteria for them are not established. This study suggests the reliability test procedures and standards on C# programming software in weapon system. For the static test, considering the nature of the C# which depends on .NET framework, this paper introduces applying coding rules recommended by Microsoft Corp. Visual Studio 2012. Block coverage provided by Visual Studio is applied on dynamic tests and the achievement objectives for block coverage according to the software levels(A, B, C) are suggested. Also, the software reliability test procedures and standards proposed by this paper are properly verified through the case study. The result of this study can be used for establishing the specific criteria of the software reliability test for C# programming software in weapon system.

IEEE 802.11 기반의 무선 백홀을 사용하는 Mobile WiMAX 펨토셀을 위한 프레임 동기화 기법

최지훈(Jihoon Choi),오혁준(Hyukjun Oh),윤재연(Jae Yeun Yun),고현모(Hyunmo Ko) 한국통신학회 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.8

도플러 주파수 관찰을 위한 무선 신호의 주파수 영역 해상도 향상

홍예린,오혁준,Hong, Yerin,Oh, Hyukjun 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.12

사용자 데이터뿐만 아니라 무선 신호에 담긴 물체 혹은 사람에 대한 물리적인 정보를 알아내기 위한 활발한 연구가 진행 중이다. RSSI, 도플러 주파수 등 무선 신호에서 얻을 수 있는 값들을 이용하여 물리적인 정보를 알아낼 수 있다. 예를 들어, 통신을 위해 사용되는 무선 신호에는 물리적으로 이동하는 물체에 의해 도플러 주파수가 발생한다. 도플러 주파수를 분석하면 물체의 이동 속도와 방향을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 무선 신호로 802.11a 신호를 사용하고 무선 신호에서 움직이는 물체 혹은 사람을 알아내기 위한 선행 연구를 진행하였다. 움직임에 의해 발생하는 도플러 주파수를 관찰하여 움직임에 대한 정보를 알아내고자 802.11a 수신기의 주파수 영역 해상도를 향상시키는 방법을 소개하고 검증한다. There are many research to find not only user data but also physical information about objects or human in radio signals. And we can obtain physical information from the wireless signals such as RSSI (Received Signal Strength Indicator), Doppler frequency and other values. For example, the Doppler frequency is generated by the object moving physically in wireless signals used for communication. By analyzing the Doppler frequency, the moving speed and direction of the object can be predicted. In this paper, we study the previous research which is to detect the moving objects or human using wireless signals, 802.11a signals. We introduce and verify the method to improve the frequency domain resolution of commercial 802.11a receivers to observe the doppler frequency and obtain the information of the moving objects or human.

멀티미디어 트래픽을 위한 서비스 품질 보장형 망의 최선형 표준 트래픽 기술자 계산 방식

안희준,오혁준,Ahn Heejune,Oh Hyukjun 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.5a

인터넷 및 통신망 국제표준 단체들은 자신들의 망에서 서비스 품질 보장형 기능을 제공하기 위한 방안으로써 공통적으로 리키버킷에 의한 입력 트래픽 정의 방법을 채택하고 있다. 반면, 그동안 연구결과는 멀티미디어 트래픽의 버스트특성이 시간적으로 광범위한 준위에 걸쳐 있음을 확인하고 있다. 이러한 두개의 상반되는 현실을 해결하기 위하여 본 논문에서는 임계 시준위 개념을 사용한 표준적 트래픽 기술자계산 방법을 제안하고 이를 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 제안된 알고리듬은 지연치가 주어진 상태에서 최상의 성능을 얻음을 수학적으로 증명하였고, 실제 시스템 응용에 대하여 제안하였다. While the international standards bodies recommend the dual leaky buckets for the traffic specification for VBR service, video traffic shows burstiness in multiple time-scales. In order to fill this gap between the current standards and real traffic characteristics, we present a standard-compatible traffic parameter selection method based on the notion of a critical time scale (CTS). Since the defined algorithm minimizes the required link capacity under a maximum delay constraint, it could be used as a benchmark even when it can not be implemented easily. Simulation results with compressed video traces demonstrate the efficiency of the defined traffic parameter selection algorithm in resource allocation.

비침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스 기반 드론 제어에 관한 연구

이해욱(Haeuk Lee),이현석(Hyunseok Lee),오혁준(Hyukjun Oh) 한국통신학회 2023 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.2

MFCC와 CNN을 이용한 저고도 초소형 무인기 탐지 및 분류에 대한 연구

신경식,유신우,오혁준,Shin, Kyeongsik,Yoo, Sinwoo,Oh, Hyukjun 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.3

본 논문은 저고도로 비행하는 초소형 무인기에 대한 탐지 및 분류에 대한 기술로써, 단순히 초소형 무인기를 탐지만 하는 것이 아니라 탐지된 무인기의 종류 및 모델까지 인식하는 심화학습 기반 탐지 및 분류 기법을 제안한다. 무인기의 소리 특성으로 MFCC를 사용하였고 탐지 및 분류를 위해 CNN를 사용하였다. 무인기들은 각각 CNN을 통해 구분할 수 있는 MFCC 특성을 가짐을 입증하였고, 또한 총 4가지의 무인기에 대한 dataset을 대상으로 분류를 한 결과 time-related sequence를 가지는 MFCC라 하더라도 RNN 대신 CNN를 사용하면 탐지 및 분류 능력을 갖추면서도 연산량을 줄일 수 있음을 검증하였다. 따라서 본 논문은 간단하면서도 효과적인 초소형 무인기 탐지 및 분류 방법을 제시한다. This paper is related to detection and classification for micro-sized aircraft that flies at low-altitude. The deep-learning based method using sounds coming from the micro-sized aircraft is proposed to detect and identify them efficiently. We use MFCC as sound features and CNN as a detector and classifier. We've proved that each micro-drones have their own distinguishable MFCC feature and confirmed that we can apply CNN as a detector and classifier even though drone sound has time-related sequence. Typically many papers deal with RNN for time-related features, but we prove that if the number of frame in the MFCC features are enough to contain the time-related information, we can classify those features with CNN. With this approach, we've achieved high detection and classification ratio with low-computation power at the same time using the data set which consists of four different drone sounds. So, this paper presents the simple and effecive method of detection and classification method for micro-sized aircraft.