스마트 철도 통신 표준화 동향과 지향점

김종기(Jong-Ki Kim) 한국전자통신학회 2022 한국전자통신학회 논문지 Vol.17 No.2

철도 교통시스템은 최근 들어 각 구성 요소의 자동화 단계를 넘어 지능화를 추구하는 스마트 철도로 발전하고 있다. IoT(: Internet of Things), 빅데이터, 딥러닝, AI(: Artificial Intelligence), 블록체인 등 ICT(:Information & Communications Technology) 기술에 기반한 스마트 철도는 국내외 철도 기술에 많은 발전적 변화를 일으킬 것으로 예상된다. 본 논문에서는 이와 같은 스마트 철도 시스템(SRS: Smart Railway System)의 근간을 이루는 철도 통신 기술의 국내외 표준화 동향에 대해서 살펴보고 향후 우리나라 철도교통시스템에서의 열차제어 기술(CBTC)이 세계 철도산업에서의 선도 기술이 되기 위한 지향점(UBTC)에 관하여 논한다. The rail transport system is developing into a smart railroad that pursues intelligence beyond the automation stage of each component in recent years. Smart railways based on ICT (: Information & Communications Technology) technologies such as IoT (: Internet of Things), big data, deep learning, AI (: Artificial Intelligence), and block chain are expected to cause many developmental changes in domestic and foreign railway technologies. In this paper, we look at the domestic and international standardization trends of railway communication technology, which forms the basis of such smart railway system, and discuss the direction for train control technology(CBTC) in Korea s railway transportation system to become a leading technology(UBTC) in the world railway industry in the future.

한국정보통신설비학회 2024 추계세미나 및 제23회 정기총회

한국정보통신설비학회 한국정보통신설비학회 2024 한국정보통신설비학회 세미나 Vol.2024 No.추계

상호작용 이동통신 사용자에 대한 비직교 다중접속 시스템의 BER 성능 향상 : ML 검출 관점

정규혁(Kyu-Hyuk Chung) 한국전자통신학회 2020 한국전자통신학회 논문지 Vol.15 No.5

5G 이동통신 네트워크에서, 비직교 다중접속은 채널 용량을 높일 수 있는 기술로 각광받고 있다. 비직교 다중접속에서는, 다수 사용자가 채널 자원을 공유하여 신호를 동시에 전송 가능하다. 최근, 강 채널에 대해, 상호작용 이동통신 사용자의 성능이 비상호작용 이동통신 사용자 비해, 저하되는 연구가 보고되었다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위해 ML 수신기를 제안한다. 먼저, ML 수신기의 BER의 폐쇄형 표현식을 유도하고, 이상적인 완벽한 SIC 수신기의 BER과 비교하여, ML 수신기의 BER이 향상되었음을 보여준다. 또한, 이론적인 분석에 기초한 모의실험을 진행하고 ML 수신기의 성능 우수성을 입증한다. In the fifth generation (5G) mobile networks, non-orthogonal multiple access (: NOMA) has been considered as a promising technology, to increase the channel capacity. In NOMA, the multiple users share the channel resources and multiplex simultaneously. Recently, for the stronger channel user, it was reported that the bit-error rate (: BER) performance with interactive mobile users is degraded, compared to the BER of non-interactive users. In this paper, in order to improve such degraded BER performance, we propose the maximum-likelihood (: ML) receiver. First, the closed-form expression for the BER of the ML receiver is derived, and then it is shown that the BER of the ML receiver is improved, compared with the BER of the ideal perfect successive interference cancellation (: SIC) receiver. Additionally, based on the analytical expression, Monte Carlo simulations validates the above-mentioned results.

전력선 통신 시스템을 위한 머신러닝 기반의 원신호 예측 기법

선영규,심이삭,홍승관,김진영 한국위성정보통신학회 2017 한국위성정보통신학회논문지 Vol.12 No.3

본 논문에서는 머신러닝 알고리즘 중 하나인 다층 퍼셉트론을 기반으로 전력선통신 시스템에서의 수신 신호를 이용하여 송신단에서 전송한 원신호를 예측하는 시스템 모델을 제안한다. 전력망을 활용한 통신 방식을 사용하는 전력선통신 시스템은 일반적인 통신설 로를 활용하는 통신 방식에 비해 잡음이 많다. 이 때문에 전력선통신 시스템의 성능이 저하가 되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서 제안하는 통신 시스템 모델을 이용하면 원신호 예측을 통해 잡음의 영향이 최소화되어 전력선통신 시스템의 성능 저하를 완화시킨다. 본 논문에서는 제안한 통신 시스템 모델을 백색 잡음 환경에 적용하여 시뮬레이션을 해봄으로써 원신호가 예측 되는지를 입증한다. In this paper, we propose a system model that predicts the original signal transmitted from the transmitter using the received signal in the power line communication system based on the multi - layer perceptron which is one of the machine learning algorithms. Power line communication system using communication system using power network has more noise than communication system using general communication line. It causes a problem that the performance of the power line communication system is degraded. In order to solve this problem, the communication system model proposed in this paper minimizes the influence of noise through original signal prediction and mitigates the performance degradation of the power line communication system. In this paper, we prove that the original signal is predicted by applying the proposed communication system model to the white noise environment.

키값 동기된 혼돈계를 이용한 IoT의 보안채널 설계

임거수(Geo-Su Yim) 한국전자통신학회 2020 한국전자통신학회 논문지 Vol.15 No.5

사물인터넷은 장소나 시간에 제약 없이 센서와 통신 기능이 내장된 사물이 사람과 사물에 상호 작용이 가능하도록 구성된 사물 공간 연결망을 말한다. IoT는 인간의 편의를 위한 서비스 목적으로 개발된 연결망이지만 현재는 전력전송, 에너지관리, 공장자동화와 같은 산업 전반에 그 사용범위가 확대되고 있는 상태이다. 그러나 IoT의 통신프로토콜인 MQTT는 푸시 기술 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜로 보안에 취약함을 갖고 있고 이것은 개인정보 침해나 산업정보 유출 같은 위험성이 내재되어 있다고 할 수 있다. 우리는 이런 문제점을 해결하기 위해 경량 메시지전송 MQTT 프로토콜에 서로 다른 혼돈계가 임의의 값으로 동기화되는 특성을 이용하여 보안채널을 생성하는 동기화 MQTT 보안 채널을 설계하였다. 우리가 설계한 통신 채널은 혼돈 신호의 난수 유사성, 초기치 민감성, 신호의 재생산성과 같은 특성을 이용한 방법으로 잡음 채널에 정보를 전송하는 방법이라고 할 수 있다. 우리가 제시한 킷값으로 동기화된 암호화 방법은 경량 메시지 전송 프로토콜에 최적화된 방법으로 IoT의 MQTT에 적용된다면 보안 채널 생성에 효과적이라고 할 수 있다. The Internet of Things refers to a space-of-things connection network configured to allow things with built-in sensors and communication functions to interact with people and other things, regardless of the restriction of place or time.IoT is a network developed for the purpose of services for human convenience, but the scope of its use is expanding across industries such as power transmission, energy management, and factory automation. However, the communication protocol of IoT, MQTT, is a lightweight message transmission protocol based on the push technology and has a security vulnerability, and this suggests that there are risks such as personal information infringement or industrial information leakage. To solve this problem, we designed a synchronous MQTT security channel that creates a secure channel by using the characteristic that different chaotic dynamical systems are synchronized with arbitrary values in the lightweight message transmission MQTT protocol. The communication channel we designed is a method of transmitting information to the noise channel by using characteristics such as random number similarity of chaotic signals, sensitivity to initial value, and reproducibility of signals. The encryption method synchronized with the proposed key value is a method optimized for the lightweight message transmission protocol, and if applied to the MQTT of IoT, it is believed to be effective in creating a secure channel.

무선통신장치의 원격제어를 위한 통합통신 시스템에 관한 연구

조학현,김기문 한국정보통신학회 2001 한국정보통신학회논문지 Vol.5 No.4

해안국과 군대의 기지국에서는 기존의 SSB 와 VHF송수신기에 의한 무선통신은 아직도 매 우 유효하게 사용하고 있다. 해안국과 터미널간에 있어서 기존 SSB 와 VHF 송수신기에 의한 통신상대는 1:1 방식이다. 그러나 이 1:1의 방식을 1대 다수로 한다. 그러면 주파수를 아낄 수 있고, 또 해상에서 조난, 긴급, 안전통신 및 군용통신에서 효과적으로 할 수 있다. 이 논문은 기존의 SSB 나 VHF 통신장비에 ICS를 설치하였다. 이것은 하나의 단말기에서 여러 송수신장비와 통신을 할 수 있다. ICS에 의한 회선교환 방법은 PPT 신호와 음성신호가 변조된 ASK로 원격조정을 한다. ICS 는 회선교환기를 통하여 단말기와 송수신기의 접속을 수시로 변경할 수 있다. 이렇게 하기 위해서 ASK방식에 대한 정보전송, ICS의 시스템 개발 제어 알고리즘의 구현, 멀티프로세서의 시스템 개발, 전송방식, 모니터링을 연구하였다. 따라서 이 논문은 원격제어를 위한 무선통신장비의 회선교환 제어방식으로서 해상통신, 군용통신, 어업통신 등을 위한 무선국 통신장비의 개선에 기여도가 클 것으로 기대된다. The radio communications by SSB and VHF transceivers are still used very efficiently in coast stations and military base stations. The communication system by the conventional SSB and VHF transceivers between a coast station and a terminal is an one-to-one system. In this dissertation, however, the conventional one-to-one system is expanded to one-to-multiple systems. Then, frequencies can be used effectively for distress, urgency, safety traffic, and military communications. An ICS has been proposed and added, in this dissertation, to the conventional SSB and VHF communication systems, which can realize one-to- several terminal communications. The line switching system by the ICS is to be remote-controlled by ASK modulated PTT signals and audio signals. An ICS can change a connection between terminal and transceiver through a circuit switching system at any time. For this purpose, the author has researched and developed a ASK transmission system, ICS system, control algorithm, multiprocessor system, and moni-toring system. As a conclusion, the developed line switching control systems and equipments can be used effectively for maritime communication, military communication, fishery communication, etc.

사물지능통신망 제도에 관한 연구

권준철,최용전 한국정보통신설비학회 2010 한국정보통신설비학회 학술대회 Vol.2010 No.1

한국 원자력 분야 정책추진체계 연구

이상윤(Sang-Yun Lee),윤홍주(Hong-Joo Yoon) 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.1

본 연구는 급속한 현대과학기술의 발전에 따른 리스크 등과 같은 위험증가에 대해 한국에 있어 이러한 불확실성에 대응하는 바람직한 위험거버넌스 구축방안을 찾기 위한 것이다. 따라서 본 연구는 고리원전추가건설에 관한 과학기술전문가집단과 일반대중 곧 찬성 측인 고리원전 측과 반대 측인 고리원전 지역주민들의 상호소통 문제를 중점적으로 살펴보고, 현재의 한국 원자력 분야에 있어서의 관련 정책추진체계를 고찰한다. 이러한 결과 원자력기술에 관한 위험성 커뮤니케이션에서의 교섭시점에서의 상호소통을 강화하는 거버넌스 구축이 도출되었고, 향후 한국형 원전건설의 정책적 지향점이 탐색되었다. The purpose of this study is to find ways to build a desirable risk governance to respond to these uncertainties like such as increased risk due to the rapid development of modern science and technology in S. Korea. This study is about model of risk communication with scientific technology for additional construction of nuclear power plants. This study analyzed risk communication with scientific technology through new explanatory models between approval opinions of scientific professional group and opposition opinions of the public with Kori nuclear power plant of S. Korea. And then This study investigated related system for policy promotion in the field of nuclear energy of the current S. Korea. Consequently, Governance to strengthen the negotiations on nuclear technology at the time of the interaction in risk communication have been identified and the future of policy direction of the Korean Standard Nuclear Power Plant was detected.

저전력 광역통신망 기반 현장데이터 수집 전송 및 모니터링 시스템 개발

주영태(Yeong-Tae Ju),김종실(Jong-Sil Kim),김응곤(Eung-Kon Kim) 한국전자통신학회 2022 한국전자통신학회 논문지 Vol.17 No.6

신재생에너지 발전, 스마트팜 통합관제 등 현장데이터의 모니터링 시스템은 PC, 서버 기반에서 모바일 퍼스트 중심으로 발전하고 있으며, IoT 기술의 발전으로 다양한 무선통신 및 응용 서비스들이 출현하였다. 저전력 광역통신망은 저전력, 저용량, 저속 데이터 전송에 최적화된 서비스로 현장에서 수집된 데이터는 지정 저장서버나 클라우드 기반 데이터 플랫폼으로 전송되며, 이를 통해 데이터 모니터링이 가능하다. 본 논문에서는 단일 디바이스로 현장 데이터를 수집하고 저전력 광역통신망을 이용하여 무선통신 사업자 클라우드 데이터 플랫폼으로 전송하는 IoT 중계기와 이를 활용한 현장 모니터링 앱을 설계 및 구현하였다. 이를 활용하면 보다 모니터링 시스템 구성이 간단하고, 구축 및 운영 비용이 저렴하며 효과적인 데이터 축적이 가능하다. Field data monitoring systems such as renewable energy generation and smart farm integrated control are developing from PC and server to mobile first, and various wireless communication and application services have emerged with the development of IoT technology. Low-power wide-area networks are services optimized for low-power, low-capacity, and low-speed data transmission, and data collected in the field is transmitted to designated storage servers or cloud-based data platforms, enabling data monitoring. In this paper, we implement an IoT repeater that collects field data with a single device and transmits it to a wireless carrier cloud data flat using a low-power wide-area network, and a monitoring app using it. Using this, the system configuration is simpler, the cost of deployment and operation is lower, and effective data accumulation is possible.

스마트 그리드 배전 시스템을 위한 와이파이 통신에 기반한 디지털 FRTU간 통신 방법론 기초연구

진우경(Woo-Kyung Jin),윤지현(Ji-Hyeon Youn),최민석(Min-Seok Choi),이재현(Jae-Hyun Lee),오간비렉(Birek Ohgan ),고윤석(Yun-Seok Ko) 한국전자통신학회 2022 한국전자통신학회 논문지 Vol.17 No.6

본 논문에서는 스마트 그리드 배전 시스템이 요구하는 디지털 FRTU(: Feeder Remote Terminal Unit)를 위한 통신 방법론을 연구하였다. 디지털 FRTU는 고장처리부와 통신부로 구성하는데, 고장처리부는 고장 시고장정보를 통신부로 전송하며, 통신부는 주변 디지털 FRTU간 양방향 통신을 통해서 고장구간을 자율적으로 판별할 수 있도록 설계하였다. 성능 검증을 위해서 다양한 고장 시나리오들에 대한 고장모의가 가능하도록 3개의 디지털 FRTU를 기반으로 3개의 선로구간을 구성하는 하나의 성능 검증 시스템을 구축하였다. 구축된 성능 검증 시스템 상에서 1선 지락고장, 선간 및 3상 단락고장을 포함하는 다양한 고장 경우들을 실험적으로 모의하였으며, 각 경우에서 정확한 추론결과를 검증으로써 개발된 방법론의 유효성을 확인할 수 있었다. In this paper, a communication methodology for the digital FRTU(: Feeder Remote Terminal Unit) required by the smart grid distribution system was studied. The digital FRTU consists of a fault handling unit and a communication unit. The fault handling unit transmits fault information to the communication unit in case of a failure, and the communication unit is designed to autonomously determine the fault section through two-way communication between surrounding digital FRTUs. For performance verification, a performance verification system consisting of 3 line sections based on 3 digital FRTUs was constructed to enable fault simulation for various failure scenarios. Various fault cases including one phase ground fault, line-to-line short-circuit fault, and three-phase short-circuit fault were experimentally simulated on the established performance verification system, and the validity of the developed methodology was confirmed by proving the accurate fault section inference results for each fault simulation case.