고 주파수 기반 선박중심 직접통신(MX-S2X) 물리계층 구현 및 성능분석
Implementation and Performance Analysis for MX-S2X, Ship Centric Direct Communication based on High-frequency
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초록
고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 선박중심 직접통신(MX-S2X)은 디지털 통신 연계기술 개발 및 실증을 통한 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 향후 도래할 자율운항선박 및 유·무인선 혼재 운항 상황에서 해상 통신 인프라로서의 효과적 활용이 가능하다. 본 논문은 해상 다중경로 페이딩 극복 가능한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 시스템의 물리계층 설계 및 M&S(modelling & Simulation) 기반 성능 분석의 후속으로 설계 내역의 최적화 및 상세설계를 확정하고, 이를 하드웨어로 구현하여 성능을 검증 하였다. 구현한 하드웨어 성능 분석을 위해 시험환경을 구성하여 PER 성능을 측정한 결과, M&S 대비 AWGN 환경에서는 0.2㏈, 해상 다중 경로 페이딩 환경에서는 1.2㏈의 성능 열화를 확인하였으며, 이러한 수준의 성능 열화는 케이블 손실, 시험 오차 등에 의한 것으로 구현한 물리계층 하드웨어가 적정한 성능 수준을 보임을 확인하였다.
Abstract
The MX-S2X, utilizing high-frequency broadband communication technology, provides a reliable connection between land, ship, and facilities. This technology is expected to be effectively utilized as a future maritime communication infrastructure in the upcoming mixed navigational situation among autonomous and manned and/or unmanned ships. Following the physical layer design and M&S-based performance analysis of the MX-S2X system to overcome maritime multipath fading, this paper confirms the optimized and detailed design of physical layer hardware and implemented it to verify the performance. The PER(Packet Error Rate) performance was then measured by configuring a test environment to verify the implemented hardware. The results showed that the performance degradation was 0.2 ㏈ in the AWGN environment and 1.2 ㏈ in the Multi-path Fading on Sea Environment, thus confirming the successful implementation of the physical layer.
참고문헌 (7)
- Falconer, David, "Frequency domain equalization for single-carrier broadband wireless systems", IEEE Communications Magazine, 40(4), pp.58~66 (2002)
- ITU, "Technical characteristics for an automatic identification system using time division multiple access in the VHF maritime mobile frequency band", Recommendation ITU-R M.1371-5, ~ (2014)
- ITU, "Technical characteristics for a VHF data exchange system in the VHF maritime mobile band", Recommendation ITU-R M.2092-1(02, 2022 (2022)
- 강원식, "자율운항선박을 위한 차량용 무선통신기술(V2X)의 해상적용에 관한 기초연구", 한국해양경찰학회보, 9(2), pp.267~288 (2019), 한국해양경찰학회[DOI]
- K. Yang, "Land-to-ship radio channel measurements over sea at 2 GHz", 2010 6th International Conference on Wireless Communications Networking and Mobile Computing (WiCOM) (2010), IEEE
- 류형직, "해상 다중경로 페이딩 극복을 위한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 물리계층 설계 및 성능 분석", 한국항해항만학회지, 45(6), pp.352~359 (2021), 한국항해항만학회
- Yuan, Yang, "Frequency-domain equalization in single-carrier transmission: Filter bank approach", EURASIP Journal on Advances in Signal Processing 2007, pp.1~16 (2007)