수중 채널에서의 중첩 HFM 기반 프리앰블 성능 비교 (A comparison on Preamble based on Superimposed HFM in UWA channel)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보통신학회
· 수록지 정보 : 한국정보통신학회논문지 / 29권 / 3호 / 350 ~ 357페이지
· 저자명 : 박세용, 정태건, 임태호

초록

다음은 최근 인공지능 기술의 급속한 발전으로 무인체 기술 또한 고도화되면서, 수중 환경에서도 Autonomous Underwater Vehicle(AUV)에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. AUV는 수중에서 이동하기 때문에 지속적인 통신을 위한 셀룰러 통신 시스템의 핸드오버를 위한 Cell ID(CID) 할당이 필요하다. 기존 CID 할당을 위해 사용되는 Zadoff-Chu sequence(ZCS)는 도플러 효과가 심한 수중 환경에서 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 ZCS에 비해 종류는 적으나 도플러 편이에 강인한 Hyperbolic Frequency Modulation(HFM) 신호를 중첩하여 CID 할당, 도플러 편이 추정 및 프레임 동기 추정을 동시에 수행할 수 있는 Superimposed Adjusted HFM 기법을 제안한다. 제안 방법은 기존 단일 HFM 신호에 비해 약 5-6dB의 검출 확률 저하가 발생하지만, 도플러 편이 추정 및 프레임 동기 기능을 단일 신호로 수행할 수 있음을 확인하였다.

영어초록

With the advancement of artificial intelligence and the evolution of unmanned technology, research on Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) has been actively progressing. Since AUVs operate underwater, continuous communication is essential, requiring the allocation of Cell IDs (CIDs) for handover in cellular communication systems. The Zadoff-Chu sequence (ZCS), which is currently used for CID allocation, experiences performance degradation in underwater environments due to severe Doppler effects. To address this, this paper proposes the Superimposed Adjusted HFM (Hyperbolic Frequency Modulation) signal, which, although having fewer variations than ZCS, is more robust against Doppler shifts. This method enables CID allocation, Doppler estimation, and synchronization estimation using a single signal. The proposed approach results in a detection probability performance loss of approximately 5-6 dB compared to a single HFM signal, but it demonstrates that CID allocation, Doppler estimation, and frame synchronization can all be achieved with a single signal.

참고자료

· 없음