지금 이 순간

1. 개요

2. 시스템 구성

3. 보조정보

4. SBAS와 A-GNSS 비교

1. 개요

 - 기존의 독립형 GPS 수신기(Stand-alone GPS)의 경우 초기 동기 획득시간(TTFF: Time To First Fix)이 40 초~수 분까지 소요되며 고층 빌딩이 많은 도심이나 실내에서는 위성 신호가 미약하여 탐지되지 않는 경우가 발생

 - 이를 극복하기 위해 위성과 이동 통신망을 결합하여 위치를 결정하는 시스템

2. 시스템 구성

 - 지엔에스에스(GNSS, 세계 위성 항법 체계) 신호를 이용한 위치 측정을 할 때, 이동 통신망이나 무선 인터넷 망으로 연결된 보조 서버(Assistance Server)를 사용하여 다양한 보조 정보를 제공받아 더욱 신속하고 정확한 위치 파악이 가능하도록 하는 시스템

3. 보조정보

  - 획득 보조 정보(Acquisition Assistance Data)를 단말기로 전송하여 초기 동기 획득 시간을 줄임

  - 감도 보조 정보(Sensitivity Assistance Data)를 제공하여 단말기의 신호 탐지 성능을 높임

  - 이외에도 차등 보정(Differential Correction) 정보 등을 이용하여 위치 측정 정확도를 높이기 위한 여러 가지 오차 정보를 제공

4. SBAS와 A-GNSS 비교

A-GNSS 표준화 현황.pdf

1. 개요

2. GPS 원리

3. GPS 시스템 구성

 3.1 위성 부문 

 3.2 지상 관제 부문 

 3.3 사용자 부문 

4. GPS를 이용한 위치측정법

 4.1 단일위성항법시스템

 4.2 DGPS(Differential Glabal Positioning System)

       4.2.1 지역보정위성항(Local Area DGPS, LADGPS)

       4.2.2 광역보정위성항법(Wide Area DGPS, WADGPS)

 4.3  반송파보정위성항법 시스템(CDGPS, Carrier Differential Global Positioning System)

5. GPS의 이용 분야

1. 개요

  - GNSS(Global Navigation Satellite System)는 위성을 이용해서 위치를 결정하는 항법시스템입니다

  - 이러한 위성항법시스템으로는 전세계를 대상으로 서비스하는 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, EU의 GALILEO, 중국의 COMPASS가 있으며, 자국에게 서비스하는 중국의 BEIDOU, 일본의 QZSS, 인도의 IRNSS가 있습니다.

  - 이 중 GPS는 현재 완전하게 운용되고 있는 유일한 범 지구위성항법시스템

  - 1960년대 미국 국방부에서 사용하기 시작하여 1983년 민간에 개방(L1 주파수밴드, C/A(Coarse/Acquisition code))

  - 총 24개의 위성(32대의 위성 존재)으로 운영되며, 사용자는 4개 이상의 위성신호를 받아 위치를 결정

  - 위성이 보낸 신호의 도달시간차를 이용하여 현재 위치를 결정

<참조> http://gunsan.mof.go.kr/USR/WPGE0201/m_17090/DTL.jsp

2. GPS 원리

  2.1 GPS 측정 원리

     - 지구궤도를 돌고 있는 GPS 위성들은 현재 위치와 시간이 담긴 전파신호를 지상으로 쏘아준다

     - 지상수신기는 GPS 신호를 받아 전파가 도달하기까지 걸린 시간을 계산해 자신의 현재 위치를 파악하게 된다(거리=빛의 속도*경과시간)

     - 경도와, 위도, 높이를 동시에 파악하기 위해서는 3개의 위성신호가 필요하며, 위성간 시간 오차를 제거하기 위한 신호용 위성이 필요하기 때문에 4개의 위성이 사용, 즉 정확한 위치를 계산하기 위해서는 4개의 위성이 필요

<참조> http://blog.daum.net/cpebach3/49

  2.2 GPS 위성

     - 실제로 지구 어디서나 최소 4개의 위성이 보이도록 하기위해 GPS 위성은 적도와 55도로 경사를 이루는 6개의 궤도면에 각 궤도마다 4~5개씩의 위성을 배치, 지구 표면으로부터 약 20,200km의 상공에 위성을 배치

     - 공전주기를 11시간 58분으로 하여 위성이 하루에 지구를 2번씩 돌도록 함으로써, 지구상 어디에서나 항상 4개 이상의 위성을 추적할 수 있도록 하고 있음

  3. GPS 시스템 구성

<참조> http://www.howhow.co.kr/html/gps_03.htm

 3.1 위성 부문

    - 위성 부분은 24개의 GPS 위성으로 구성되어 있으며, 21개의 동작위성과 3개의 예비위성이 11시간 58분 주기로 지구를 공전함

    - 적도면에 등 간격으로 분포된 6개의 궤도면에 각각 4개씩 할당됨

    - 각각의 GPS위성에는 정밀한 시계(세슘원자시계와 루비듐 시계)가 각각 2개씩 장착되어 정밀한 시간을 유지함

 3.2 지상 관제 부문

     - 지상 관제 부문은 주통제소와 감시소, 데이터 송신소로 구성

     - 감시소는 모든 GPS 위성으로부터 데이터를 수집하여 각 위성의 위치를 나타내는 궤도정보와 위성에 탑자된 시간 데이터를 평가하고 위성의 항로를 예측하며 이 정보를 주통제소에 보냄

      - 주통제소에서는 보정된 위치와 시간데이터를 주기적으로 데이터 송신소를 통하여 각 위성으로 전송

      - 주통제소는 미국 Colorado Springs의 공군기지에 있으며, 감시소는 전세계 5곳에, 데이터 송신소는 4곳에 설치되어 있음

 3.3 사용자 부문

     - 사용자 부문은 GPS 수신기와 안테나 그리고 자료 처리 소프트웨어로 구성됨

     - GPS 위성으로부터 신호를 수신하여 안테나의 위치와 속도 및 시각을 판단

4. GPS를 이용한 위치 측정법

  - 위성 항법 시스템은 30 ~ 40 m 수준의 위치 정확도를 지니는 단일 위성 항법 시스템(Stand-alone GPS, SA 제거 이후),  m 수준의 위치 정확도를 지니는 보정 위성 항법 시스템(Differential GPS : DGPS), 그리고 cm 수준의 위치 정확도를 지니는 반송파 보정 위성 항법 시스템(Carrier phase Differental GPS : CDGPS)으로 분류된다.

 4.1 단일위성항법시스템

    - 4개 이상의 GPS위성 신호를 수신할 수 있는 하나의 GPS 수신기로 지구 어느 곳에서든지 약 100m의 위치 정확도로 사용자의 위치를 구할 수 있음

   - 단일항법시스템 제공 서비스 종류

<참조> http://ko.wikipedia.org/wiki/GPS#mediaviewer/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:GPS_signal_modulation_scheme.svg

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=likejulls&logNo=220348428136

  4.2 DGPS(보정위성항법 시스템)

     - GPS 오차 요인은 위성궤도오차, 위성시계오차, 대류층 지연 오차, 전리층 지연 오차등이 있음

     -  각 오차 요인들로 인해 사용자의 위치 정확도 저하

     - GPS의 오차를 줄이기 위해 보정항법 이용(보정항법이라는 것은 말그대 항법 시 보정신호를 이용해 보정하는 것을 의미)

http://tjworld.tistory.com/?page=5

   4.2.1 LADGPS(Local Area DGPS) 

     - 단독측위기법의 정밀도을 향상시키기 위해 개발된 것으로 2대 이상의 수신기(기준국 수신기와 이용자 수신기)와 통신매체가 필요

     - 기준국에 설치된 1대의 수신기에서 이미 알고 있는 기준점의 위치 정보를 이용하여 각 위성의 거리 오차 계산, 보정치로 환산해서 이동체에 전달

     - 이동체에서는 저가의 항법용 수신기를 가지고도 이동 시 수m, 정지 시 1m 이내의 실시간 위치 측정 가능

<참조> http://what-isthe.blogspot.kr/2010/04/what-is-accuracy-of-dgps.html

      - DGPS 측정 방법

         ○ 위치가 미리 측정된 기준국(고정국)과 사용자(이동국)으로 구성

         ○ 기준국에서 GPS 위성 신호를 수신하여 계산한 위치 값과 이미 알고 있는 위치 값을 비교하여 오차 보정값을 계산->사용자는 자신의 위치계산에 반영

         ○ 기준국과 사용자와의 거리 제한

   4.2.2 광역보정위성항법(Wide Area DGPS, WADGPS)

       - LADGPS 기준국과 사용자와의 거리 제한이라는 단점이 있음

       - 보통 기지국의 보정치를 사용자가 제대로 이용하기 위해서는 기지국과 사용자 간의 거리가 약 100km 를 넘지 않아야 한다. 이는 기지국의 전리층 보정치를 사용자에게 적용하기 위해서는 두 수신기가 받는 신호가 대략 비슷한 전리층을 지나야 하기 때문이다.

       - 두 수신기 간의 거리가 멀어지면, 각 수신기가 수신한 신호가 지나는 전리층 지연치가 달라질 가능성이 높다. 우리나라처럼 좁은 나라에서는 가능할지 모르나, 넓은 지역에서는 시스템 설치 및 운용 시, 많은 비용과 문제가 발생할 수 밖에 없다. 

       - 이를 보완하기 위해 등장한 것이 바로 광역보정항법시스템

http://tjworld.tistory.com/?page=5

http://hompi.sogang.ac.kr/@bb/bboard.asp?db=hwaniii_aero&mode=read&num=3&page=1

http://gps.snu.ac.kr/bbs/board.php?bo_table=sub2_5

       - 기지국에서 생성한 데이터를 주국에서 취합하여 이를 벡터 형태의 보정치로 만들어 주는 것이다. 사용자는 이렇게 생성된 벡터 형태의 보정치를 적용하여 자신의 위치를 계산하게 되는데, 이렇게 되면 적은 수의 기지국으로 DGPS와 거의 같은 수준의 위치 정확도를 유지하는 것이 가능  

        - 이때 보정치를 주는 방식에 따라 GBAS(Ground Based Augmentation System)와 SBAS(Satellite Based Augmentation System)으로 나뉜다. 즉 보정치를 지상 기반 기준국에서 방송하게 되면, GBAS이고, 위성에서 방송하게 되면, SBAS가 된다. 그 커버리지 등 여러 편리성으로 인해 요즘은 SBAS로 가고 있는 추세이다 

     4.3  반송파보정위성항법 시스템(CDGPS, Carrier Differential Global Positioning System)

         - 반송파는 코드보다 해상도(resolution)가 훨씬 높으므로 이를 이용하여 위치를 계산할 경우 cm 정도의 위치 정확도를 기대할 수 있음

         - 그러나 위치 계산을 위해 반송파를 사용할 경우, 코드를 사용한 위치 계산에 비해 계산량이 많고 시스템의 무결성이 저하된다. 

         - 반송파 보정 위성 항법 시스템은 좁은 영역에서 고도의 위치 정확도를 요구하는 시스템이나 측지 분야에서 널리 이용된다.

5. GPS의 이용 분야

 - 항법장치: 선박, 자동차, 항공기, 인공위성 등

 - 측지분야: 기준점 측량, 항공사진 측량 등

 - GIS(Geographic Information System) 분야: 주요 지물의 위치 측정

  - 해양분야: 정기노선항해, 해상탐색 및 구조등

 - 지구물리학:지질구조해석

 - 군사분야

 - 레져분야

 - GPS 서비스의 종류: 차량항법시스템, 차량위치정보 서비스, 텔레매틱스 등

<참조> http://tjworld.tistory.com/?page=5

http://gps.snu.ac.kr/bbs/board.php?bo_table=sub2_5

http://ettrends.etri.re.kr/ettrends/paper.do?paperno=0905001954

http://tjworld.tistory.com/35

1. 개요

2. 인증절차

3. 802.11i 보안체계 구성

4. 무선랜 보안의 진화

1. 개요

 - 초기 무선랜 보안규격인 WEP(Wireless Equivalent Privacy) 알고리즘의 취약성을 보완하기 위해 표준화된 기술

 - IEEE 802.11 TGi의 표준화 목표는 액세스 포인트와 무선 단말(MS, Mobile Station) 사이에 인증과 키 교환 및 무선구간 데이터 보호를 통해 튼튼한 보안망(RSN, Robust Security Network)을 구축하여 무선랜 사용자를 보호

2. 인증절차

 - 1단계: 무선단말 발견 및 AP간 인증요청 단계

 - 2단계: AP와 인증서버(AAA)간 RADIUS 프로토콜을 이용한 인증 단계

 - 3단계: 무선단말과 AP간 암호화키를 교환하기 위해 주고 받는 기술인 4-Way Handshaking 단계

 - 4단계: 무선단말과 AP간 암호화된 데이터 통신단계임 

http://csrc.nist.gov/archive/wireless/S10_802.11i%20Overview-jw1.pdf

3. 802.11i 보안체계 구성

 - IEEE 802.11i 표준은 무선랜 사용자 보호를 위해서 사용자 인증 방식, 키 교환 방식 및 향상된 무선구간 암호 알고리즘을 정의

 가. 사용자 인증

    - 802.1x: 인증서버로 인증하는 방식

    - 사전 공유키 방식(Pre-Shared Key): 인증서버가 필요없고, 무선단말과 AP간 미리한 약속을 통한 인증방식임

    - 선인증방식: 인접 AP에게 미리 인증을 수행 후 핸드오버 시 연속적인 통신이 가능하도록 하는 방식임

 나. 키 교환 방식

    - 4Way Handshaking: 암호키 교환을 위해 무선단말과 AP간에 요청 및 응답을 4회 주고 받는 교환방식임

 다. 암호화 알고리즘

    - 무선 구간 데이터를 보호하기 위한 방법

    - TKIP(Temporal Key Integrity Protocol) 알고리즘과 CCMP(Counter mode with CBC-MAC Protocol) 알고리즘이 있다. 

    - TKIP은 WEP 을 확장하는 방법을 사용함으로써, 기존의 하드웨어 교체 없이 구현할 수 있도록 설계

    - CCMP(Counter mode with CBC-MAC Protocol)는 AES(Advanced Encryption Standard) 암호 알고리즘을 사용, TKIP보다 더 강력한 암호화 알고리즘

4. 무선랜 보안의 진화

 가. WEP(Wireless Equivalent Privacy)

    - 초기 무선랜 보안규격

    - 보안 기능 취약

 나. WPA(Wi-Fi Protected Access)

    - 인증: 802.1x

    - 암호화 알고리즘: TKIP

    - 기존의 하드웨어 교체 없이 구현할 수 있도록 설계, 여전히 보완기능 미흡

 다. WPA2

    - 인증: 802.1x

    - 암호화 알고리즘: AES

    - 현재의 무선랜 보안 표준

 http://searchnetworking.techtarget.com/feature/Wireless-encryption-basics-Understanding-WEP-WPA-and-WPA2 

http://www.echaos.co.kr/new1/biz/biz5.php

http://www.iamcorean.net/77, 보안 개요

암호프로토콜.pdf

무선랜보안표준.pdf

1. 개요

2. 다중접속방식의 진화

3. CSMA/CA

1. 개요

 - LAN과 같이 많은 호스트의 사용자가 하나의 회선에 동시에 접근하면 신호가 겹쳐서 신호가 손상되거나 신호자체가 소실될 가능성이 있음

 - 각 호스트가 동시에 자주 네트워크를 접속할수록 또는 호스트에서 전송할 데이터가 많아질수록 이러한 충돌도 증가하게 됨

 - 이러한 충돌을 피하면서 많은 양의 프레임을 전송하기 위해서는 매체접근제어 메커니즘이 필요함

 - CSMA/CA는 매체 접근제어 메커니즘 중의 한 방법

2. 다중접속방식의 발전

 - 초기의 다중접근방식(MA:Multiple Access)은 두개 이상의 장치가 동시에 매체에 접근할 확률이 매우 낮은 것으로 보고 전송 전 통신 채널을 Listen하지 않는 간단한 방식  

                   Pure ALOHA Protocol

                             Station이 전송할 Frame이 생기면 바로 전송

                             ACK를 기다림

                             ACK 오면 성공, 그렇지 않으면 재전송

                             Backoff limit에 이를 때까지 재전송이 반복되면, Frame 전송을 포기

                   Slotted ALOHA Protocol

                             Pure ALOHA Protocol을 보완한 프로토콜, 캐리어를 센스하지 않는 점은 Pure ALOHA와 동일하지만 각 스테이션간 동기화 기법을 적용하여 ALOHA 네트워크의 Throughput을 2배로 증가시킴

  - 다음에 등장한 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식은 호스트가 전송하기 전에 회선의 상태를 점검, 사용되지 않은 상태임을 확인하고 전송을 시작

  - CSMA 방식에 충돌을 검출하는 기능을 추가하는 것이 바로 CSMA/CD 방식임(유선 링크의 경우 충돌을 확인할 수 있기 때문에 사용가능한 방식, 유선 Ethernet LAN에서 사용하는 프로토콜)

  - 무선 네트워크에서는 충돌을 감지하기 힘들기 때문에 CSMA/CD 방식을 사용할 수 없다. 따라서 충돌을 회피하는 CSMA/CA 방식 사용

 3. CSMA/CA

  - 충돌회피방 식

  - 다른 호스트가 데이터 송신 중인지를 판단한 후, 다른 단말이 송신 중이라면 랜덤한 시간동안 대기, 즉 아무도 송신하고 있지 않을 때 전송하는 것

  - CSMA/CD의 경우 일단 전송 후에 충돌이 발생하면 일정 시간 기다린 후 재전송하는 방식

 가. IFS

  - 충돌 회피를 위해 프레임 간에 여유 간격을 두는 것이 IFS(Inter Frame Space)

    ● SIFS(Short IFS): ACK 응답등을 위한 높은 우선순위

    ● PIFS(PCF IFS): PCF 모드에서 중간 우선순위

    ● DIFS(DCF IFS): 비동기 데이터 서비스를 위한 낮은 우선 순위

  나. 동작원리

     - 노드가 매체를 감지  

     - 매체가 DIFS동안 사용되지 않으면 송신 시작

     - 매체가 사용 중이면 노드는 DIFS의 주기동안 기다린 후 충돌을 피하기 위해 슬롯시간의 배수만큼의 랜덤 백오프 시간동안 더 기다림

     - 백오프 시간 동안 다른 노드가 이미 매체를 점유하면 백오프 타이머 중지

     - 다음에 매체 경쟁 시 중지된 이후부터 카운트 시작하여 공정성 부여

  다. RTS-CTS-ACK

     - Hidden Node 문제 해결을 위해 RTS, CTS 패킷 이용

     - 송신기는 DIFS 만큼 기다린 후 RTS 전송

     - 수신기는 수신 준비가 되었으면 SIFS 만큼 기다린 후 CTS 응답

     - 송신기는 SIFS 후에 데이터 송신

     - 수신기는 데이터 수신 후에 SIFS 만큼 기다린 후 ACK 응답

     - 다른 노드들은 RTS, CTS 수신 후 NAV(Network Allocation Vector)  설정

http://cs.stanford.edu/people/eroberts/courses/soco/projects/2003-04/wireless-computing/int_interlan.shtml

<참조>

  - 802.11에는 여러가지 매체 접근방식이 정의되어 있음

  - DCF(Distributed Coordination Function)는 필수 기본, 경쟁방식(먼저 송신한 쪽이 해당 망을 점유하는 방법)

  - PCF(Point Coordination Function): 무경쟁 방식, 시장에서 미구현

  - HCF(Hybrid Coordination Function)

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=2&m_temp1=4903&id=760

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=2038

http://nenunena.tistory.com/67

http://hackhack.tistory.com/entry/Collision-avoidance-system

chapter7-131231105852-phpapp01.ppt

1. 개요

2. 자세 제어 시스템에 적용되는 안정화 방식

3. 능동제어방식

  3.1 회전(Spin) 안정화 방식

  3.2. 3축 제어방식

4. 위성자세 안정 방식 비교

1. 개요

  - 위성은 위성이 원하는 최종 궤도까지 도달하기 위해서 궤도제어 시스템에 의하여 조종을 받게 되고, 원하는 궤도에 오르게 되면 자세제어 시스템에 의해 최종적으로 요구되는 자세를 취하게 된다

  - 자세 및 궤도제어 시스템의 목적은 위성체의 자세 및 궤도에 영향을 미치는 교란 요소에 대해 임무 수행 중 원하는 방향으로 위성체를 지향, 안정화시키는 것

  - 자세 및 궤도에 영향을 주는 외부 교란 요소는 위성고도에 따른 중력의 차이와 자기장의 상호 작용, 고도에 비레하는 태양 복사압 등이 있다

  - 위성에서는 자세를 안정하게 유지하기 위한 여러가지 자세 안정 방식이 있음

2. 자세 제어 시스템에 적용되는 안정화 방식

  - 인공위성 자세제어는 크게 능동제어(Active Control), 수동제어(Passive Control) 두 가지 방법으로 나눈다

  - 수동 제어는 초창기의 소형위성들이 단순한 회전을 이용하거나 지구 중력과 같은 자연적인 힘의 균형을 이용하여 안정된 상태를 유지했던 방법

  - 수동 제어는 지구 중력경사 안정화 방식(한쪽 끝에 무거운 추가 달린 막대를 이용), 지구 자기장 방식(전자석 이용)이 있음

  - 능동 제어는 위성에 동력기구를 장착하여 자세를 제어하는 방법

  - 능동 제어 방식에는 위성체 몸통을 팽이처럼 회전시켜 안정화 시키는 회전 안정화 방식과 몸통을 회전시키지 않고 몸통의 3축 균형을 조절하여 자세 안정화를 시키는 3축 자세 안정화 방식이 있다. 

  - 현재는 인공위성의 동력학에 대한 이해와 제어이론이 발달함에 따라 위성을 원하는 방향으로 조종하고 외란을 흡수하여 정확하고 안정된 자세를 이루는 능동제어가 발달

http://www.think-tank.co.kr/109

3. 능동제어방식

  3.1 회전(Spin) 안정화 방식

     - 위성체의 동체 축을 일정한 속도로 회전시킴으로 자세안정화를 유지하는 것을 의미

     - 자이로 효과 이용(고속으로 회전하는 회전체가 그 회전축을 일정하게 유지하려는 성질), 팽이의 자세가 안정될 때의 원리 이용

     - 위성체 몸통전체를 일정한 각속도로 회전시키는 단순회전방식과 위성체 몸통을 두개의 부분으로 나누어서 두 개중 한 개의 몸통만 회전시켜 자세 안정화 시키는 이중회전방식이 있다.

http://stbiho.daegu.ac.kr/~reforest/s4-2.htm

  3.2. 3축 제어방식

     - 몸통의 X-Y-Z축의 균형을 조절하여 자세를 조절하는 방식

     - 위성체 시스템의 총모멘텀량을 zero로 유지시키면서 반작용 휠이나 추력기를 이용하여 3축을 제어하는 Zero Momentum 방식과 회전 안정화 방식과 원리상으로 동일하지만 몸통 회전방식이 아닌 위성체 내부에 장착된 휠을 일정한 회전속도로 회전시켜 위성체 시스템의 총 모멘텀량을 일정하게 유지하며 3축을 제어하는 Momentrum Bias 방식이 있다

     - 이 자세 제어 방식을 사용하면 필요한 자세 정확도를 유지하는 기구는 복잡해지지만, 태양 전지 패널을 넓게 펴서 패널 전면이 항상 태양을 향하게 할 수 있기 때문에, 회전 제어법을 사용한 위성에 비해 전력을 효율적으로 얻을 수 있다

http://www.conceptualdynamics.com/files/rbmo/rbmo_rp.htm

http://stbiho.daegu.ac.kr/~reforest/s4-2.htm

4. 위성자세 안정 방식 비교 

1. 개요

2. 무선전력전송기술방식

 2.1 자기유도방식

 2.2 자기공명방식

 2.3 전자기파방식

3. 방식별 비교

4. 무선전력전송 응용분야

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

6. 맺음말

1. 개요 

 - 전세계적으로 에너지 기술과 IT 기술을 융합하는 에너지-IT 융합기술에 관심도가 높아짐

 - 무선으로 RFID 등의 전자기기에 전원을 공급하여 사용하려는 요구가 커지고 있음

 - WPT(Wireless Power Transmission)는 무선으로 전기에너지를 자기장 혹은 전자기파 형태로 변형하여 전력을 전달하는 기술로 무선전력전송기술임

2. 무선전력전송기술방식

 - 전기에너지를 무선으로 전달하는 원리에 따라 아래의 3가지 방식으로 나뉨

 2.1 자기유도방식

    - 코일에서 유기되는 자기장을 이용하여 전송하는 방식

 2.2 자기공명방식

     - 코일 사이의 공진(공명)현상을 이용하여 전송하는 방식

 2.3 전자기파방식

     - 안테나에서 방사된 전자기파를 이용하여 에너지를 전송하는 방식

 3. 방식별 비교

<출처> KDB 산업은 기술 평가부

4. 무선전력전송 응용분야

 - 무선전력전송의 3가지 방식은 각 방식마다 기술적 특징이 존해하여 적용되는 응용분야가 다름

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

 5.1 주파수 할당 이슈

     - 125kHz, 135kHz, 13.56MHz 이외 특별히 할당된 대역이 없어 ISM 대역 사용

 5.2 인체 영향 이슈

     - 전자파에 대한 안전성 문제

 5.3 기술적 이슈

     가. 유도결합의 경우 주파수가 낮아 공진기의 크기가 커짐

     나. 자기공명(공진) 방식의 경우 매우 높은 Q(quality factor)값을 유지하여야 수 meter까지 전력전달이 가능

        - 실제 전력이 사용되는 기기 내 동작환경에서는 동작상태에 따라 부하임피던스가 가변되며 주변 도체 등의 영향 등으로 값을 높게 유지할 수 없어 실제 환경에서는 전력전달 효율이 낮아질 문제가 있음

     다. 복사방식의 경우 수십 MHz 이상에서의 고출력 스위칭소자 개발이 필요

       - 전력 스위칭 소자 등의 특성은 수십 MHz에서는 성능이 급격히 나빠지는 특성

6. 맺음말

  - 무선전력전송은 파급효과가 큰 첨단기술이나 인체 영향 등의 문제에 대하여도 체계적인 연구가 병행되어야 함

  - 향후 무선전력을 효율적으로 사용할 수 있는 지능형 전력제어 방식 등에 대한 연구와 표준화가 필요

<출처> http://miguelkey.blogspot.kr/2013/07/etc_11.html

1. ITS 개요

2. DSRC

3. DSRC 요구사항

4. DSRC 구성도

5. DSRC 통신방식

6. DSRC 적용

7. DSRC의 문제점

8. WAVE로의 진화

1. ITS 개요

 - 최근에 차량 및 교통 수요가 폭발적으로 증가하였고 교통량 증가 문제를 해소하기 위해서 도로를 건설하는 방법만으로는 해결이 어려우며, 결국 도로의 건설보다는 도로의 교통 효율을 높이고 안전성을 확보하는 것이 더욱 중요한 문제로 대두됨

 - 이러한 문제점을 해소하기 위해서 제안되고 있는 것이 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transport System)임

 - 지능형 교통시스템은 교통 체계의 효율성과 안전성을 제고하기 위하여 기존의 통신 체계에 전자, 정보, 통신, 제어 등의 지능형 기술을 접목시키는 차세대 도로체계임

2. DSRC

    - DSRC란 Dedicated Short Range Communication의 약칭, 단거리 전용통신방식으로 지능형 교통체계에서 활용하는 방식임

    - 노변장치라고 불리는 도로변에 위치한 소형 기지국과 차량 내에 탑재된 차량 탑재장치간의 단거리 전용통신

    - 5.8GHz 주파수 대역을 이용하여 노변장치(RSE:Road Side Equipment)와 차량 탑재 장치(OBE: on-Board Equipment)사이에 무선통신하는 방법

    - 노변장치에 연결된 안테나에 의해서 형성되는 통신가능 영역 내를 OBE 장치가 있는 차량이 통과할 경우 통신이 가능한 방식

 3. DSRC 요구사항

   - 광범위한 응용서비스: 자동 요금징수서비스, 교통정보 서비스 및 도로 안내 서비스, 그리고 물류서비스 등의 다양한 서비스를 하나의 단말기에서 가능해야 함

   - 고속패킷 데이터 전송

   - 차량 단말기의 소형화 및 저렴화

   - 편리한 사용자 인터페이스: 차량내 운전자의 안전과 편의 고려

   - 신뢰성 및 안전성

 4. DSRC 구성도

    - DSRC 전체 시스템은 Network 부문과 DSRC 부문으로 구분됨

http://library.kaist.ac.kr/thesis02/2008/2008M020063668_S1Ver2.pdf

http://www.samsungsds-nss.com/?p=Transportation02

    가. Network 부문

        - Network 부문은 Information Network와 Road Side Network로 이루어짐

        - Information Network는 ITS 관련 정보를 관리하는 서비스 센터 간에 정보를 주고 받음

        - Road Side Network는 노변 기지국의 정보를 수집하는 노변 기지국간의 정보를 주고 받는 구간

    나. DSRC 부문

        - DSRC 부문은 노변장치인 RSE와 차량탑재장치인 OBE로 이루어짐

        - 노변 기지국 장치는 차량탑재장치가 통신구역을 통과할 때 수집된 정보를 Road Side Network와 Information Network를 통해 센터설비에 전송함 

  5. DSRC 통신방식

      - DSRC 통신 방식은 노변기지국 장치인 RSE와 차량단말기인 OBE간에 송수신을 구현하는 방법에 따라 능동방식과 수동방식으로 구분함

     가. 능동방식

         - 미국, 일본 중심

         - 전송속도는 1Mbps 이상인 무선패킷 통신방식임

         - RSE와 OBE 모두에 발진기를 내장해 독립적인 통신채널을 사용

         - OBE에 발진기를 내장하므로 회로가 복잡해져 단말기당 가격이 다소 높은 단점을 가짐

         - 별도의 전원이 필요하므로 차량의 배터리를 이용하기 위한 배선 필요

         - 한 대의 노변 기지국이 여러 대의 차량 단말기와 다중 접속을 지원

         - 주파수 재사용을 위한 노변 기지국간 거리가 최소 60m이상

         - 수동방식에 비해 셀크기가 크고 주파수 재사용 특성이 우수한 장점이 있음

         - 기지국측은 가격이 저렴하고 10mW의 소출력에 의해서도 넓은 통신영역 확보 가능

         - 사용자 양방향 서비스가 가능, 다른 부가 통신서비스 확장이 용이

      나. 수동방식

          - 유럽 중심

          - 단말기내 주파수 발진기를 사용하지 않음

          - 기지국에서 연속적으로 반송파를 송신함으로써 단말기가 수신된 연속파를 내부 주파수 발진기 신호로 사용하는 방식

          - 단말기를 간단하게 구현하기 위해 단말기내 주파수 발진기를 내장하지 않고

          - 단말기 회로 간단, 가격 저렴, 별도 전원이 불필요한 장점이 있음

          - 셀크기가 10m 이내로 통신 반경 좁음, ITS 서비스의 제약이 따름

          - 최대 데이터 전송 속도는 하향 링크가 500kbps, 상향링크는 250kbps

          - 기지국의 연속적인 반송파의 전력이 크기 때문에 셀간 간섭으로 인한 영향으로 주파수 재사용률이 저하되는 단점이 있음

          - 기지국 가격이 상승

          - 타부가서비스와의 연동이 어려움

       다. 능동방식과 수동방식 비교

http://library.kaist.ac.kr/thesis02/2008/2008M020063668_S1Ver2.pdf

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=swson71&logNo=10001125014

http://blog.naver.com/PostPrint.nhn?blogId=swson71&logNo=10001125014

 6. DSRC 적용

  가. ETCS(Electronic Toll Collection System)

     - 한국도로공사 Hi-Pass 시스템

     - 5.8GHz 대역의 주파수와 870nm의 적외선을 이용하여 차량에 설치된 차량탑재 장치(OBU)와 통행요금 징수를 위한 통신을 하게됨

  나. 주차장 관리 시스템

  다. 교통정보시스템

7. DSRC의 문제점

  - 셀반경이 수십m로 소규모임

  - 셀간 간섭으로 주파수 재사용률이 저하
  - ASK 방식사용 등 전송속도가 낮음

  - 차량단말기 구성 복잡, 가격 고가

 8. WAVE로의 진화

1. 개요

 1.1 ITS의 정의

     - 교통수단 및 교통시설에 전자 • 제어 및 통신 등 첨단기술을 접목하여 교통정보 및 서비스를 제공하고 이를 활용함으로써 교통체계의 운영 및 관리를 과학화 • 자동화하고, 교통의 효율성과 안정성을 향상시키는 교통체계

- 우리생활에서 접할 수 있는 ITS에는 버스정류장의 버스도착안내 시스템, 교차로에서 교통량에 따라 자동으로 차량신호가 바뀌는 시스템, 네비게이션의 실시간 교통정보, 하이패스가 있습니다.

intelligenttransportationsystem-120603031712-phpapp01.ppt

1. 개요

2. WBAN 요구사항 

3. WBAN 무선통신 방식

4. WBAN 프로토콜 스택

5. 기존의 IEEE 802.15 표준과 BAN 비교

6. 맺음말

1. 개요

  - WBAN은 인체를 기준으로 하여 인체내부 및 인체로부터 3미터 이내의 무선통신으로 정의됨

  - WBAN은

            가전기기(Comsumer Electronics)들 간의 통신을 목적으로 하는 비의료용 분야

            인체 내부에 이식되어 인체내부의 건강상태에 대한 모니터링을 위한 인체이식형 무선기기

            인체외부 3미터 이내에서 의료용 센서로부터 송수신하는 인체외부 장착형기기

  - 기존 WPAN 기술로 구축하자는 의견도 있었으나 전자파의 인체 영향 및 생명과 직결되는 중요한 정보의 신뢰성 확보 문제로 별도의 WBAN으로 논의

  - IEEE 802.15 TG6에서 표준화 수행 중

2. WBAN 요구사항

3. WBAN 무선통신 방식

 가. 협대역 방식

    - MICS(Medical Implant Communication)에 적용

    - 402~405MHz 주파수 대역을 이용하여 25㎼의 전력한계를 갖고 있으며 300kHz 대역폭을 전체 10개의 채널로 분할하여 사용

 나. 광대역 방식

    - ISM, USB 대역 중심

    - 초고속 전송을 위하여 2GHz를 사용하므로 인체 내부용으로는 전파 감쇄 특성이 커지므로 인체외부 통신을 위해 사용될 것으로 예상

4. WBAN 프로토콜 스택

  가. 전송 계층(OSI 1~4계층)

     - 인체 채널 모델, 인체에 미치는 영향이나 간섭 등을 고려하여 별도의 WBAN MAC/PHY 기술이 부각

     - 개인의 건강 정보를 전달하기 때문에 높은 보안성, 확장성, 저전력, QoS지원 등울 요구  

   나. 응용 계층

     - 다양한 응용 서비스 나올 수 있음

     - 심전도 측정

     - 인공심박 조율기

     - 무선 내시경

     - 엔터테인먼트

5. 기존의 IEEE 802.15 표준과 BAN 비교

6. 맺음말

 - WBAN에 대한 용도로 의료 용이 가장 많기 때문에 안전성과 신뢰성 있는 통신의 확보와 더불어 수년동안 인체에 이식해야 되는 저전력성이라는 특성으로 인해 IEEE 에서 WBAN 표준화를 별도 추진하고 있음

 - 현재 각국 간의 표준화 선점작업이 치열하게 진행

1. 개요

2. UWB의 원리

 2.1 협대역/광대역 방식 

 2.2 초광대역 방식

3. UWB 규격 및 비교

4. UWB 특징

1. 개요

 - 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하는 무선통신 기술

 - UWB(Ultra Wide Band:초 광대역) 무선기술은 디지털 부호 정보를 Nano Second 이하의 매우 짧은 폭을 가지는 Impulse 신호로 변환해서 무선으로 전송하는 기술

 - 광통신과 같은 수백 Mbps의 초고속통신이 가능하며, 매우 낮은 송신전력의 사용으로 장기간 배터리 사용 가능, 송/수신 장치도 획기적으로 소형화할 수 있어 기존의 무선통신 한계를 극복할 수 있는 기술로 기대되고 있음

2. UWB의 원리

 2.1 협대역/광대역 방식 

      - 기존의 변조방식은 협대역 및 광대역 방식이였음

      - 대역폭이 중심주파수의 1%보다 작으면 협대역(Narrow Band), 1%이상 25%미만이면 WB(Wide Band, 3G cellular 기술), 25%이상이면 UWB

      - 정현파는 어느 특정주파수에서만 큰 값을 가짐

  2.2 초광대역 방식

      - 디지털 정보를 Nano Second 이하의 매우 짧은 폭을 가지는 Impulse 신호로 변환해서 무선으로 전송하는 기술(임펄스를 발생하여 전송한 것을 수신하여 처리하는 방식)

      - 주파수 축상에서 보면 수 GHz(3.1 to 10.6GHz)에 걸쳐 초광대역을 갖는다

      - 디지털 정보는 펄스의 극성과 위치에 의해 부호화된다

      - 반송파, 즉 정보를 변조하는 코사인파를 이용하지 않음(Carrierless)

  2.3 The Transition from narrowband to sideband and Ultra-wideband in the time and frequency

3. UWB 규격 및 비교

  - 주파수 3.1~10.6GHz(USA Spec), Bandwidth 7,500MHz

  - 출력이 -41dBm/MHz로 제한, 다른 가전기기 EMI 노이즈 레벨의 1/500 수준

  - 전송속도: 480Mbps

  - 전송거리 10m

  - 용도: PC의 대용량 데이터를 프린터에 고속전송/인쇄, HDTV 동영상을 PC에 전송/저장, 디지털 카메라로 찍은 정지화상을 프린터로 전송

  - 타기술과 비교             

4. UWB 특징

  가. 송수신기의 소형화, 저전력화, 저가격화

     - 기존의 무선통신 방식은 heterodyne 방식을 이용하는 반면에 UWB 시스템은 기저대역에서의 직접 변환에 의한 homodyne방식을 사용하므로 협대역 통신방식과 달리 송/수신기에서의 주파수 천이 과정이 필요치 않으므로 상대적으로 구조 간단

     - 송/수신기 구조 비교

 나. 높은 주파수 전송량

    - 기존 시스템보다 더 낮은 비용과 전력 소비로 훨씬 넓은 주파수 대역을 이용하여, 높은 spatial capacity를 제공할 수 있다

 다. 멀티패스에 강인

    - UWB 시스템은 매우 짧은 펄스(수십 pico~ 수 nano)를 이용하여 통신을 하기 때문에 직접파와 반사파의 경로 도달거리가 조금만 차이가 나도 두 신호는 서로 구분 가능, 상호 간섭을 야기하지 않게 된다.

 라. 기존 협대역 시스템과의 주파수 공유

   - 저전력의 송신전력을 넓은 대역에 걸쳐서 송신하기 때문에 협대역 시스템 관점에서 UWB 전력 스펙트럼을 보면 기저 대역 잡음과 같이 보임, 그러므로 기존 협대역 시스템에 심각한 장애를 야기하지 않고 동일 대역을 공유할 수 있음

 마. 정밀한 위치 인식 및 추적이 가능

    - 매우 짧은 펄스를 이용한 Radar 시스템에서 진화하여 통신에 적용된 방식으로 짧은 펄스에 의한 분해능을 이용하여 Centimeter level의 정밀도를 구현할 수 있음

<References>

http://ixbtlabs.com/articles2/uwb/

http://www.ausairpower.net/AC-0900.html

http://www.vlsiegypt.com/home/?p=518

http://flylib.com/books/en/4.101.1.16/1/

http://www.kumnong.co.kr/wwwboard-3.0.1/data/kumnote/kgy_UWB.pdf