FMT 변조 기반의 해상 초단파 데이터 시스템의 구현 알고리즘 및 성능분석

Abstract

본 논문은 해상 초단파 대역에서 데이터 통신이 가능한 FMT(Filtered Multi-Tone) 변조 기반의 디지털 무선전송기술을 소개하고 선박국의 송신기 특성을 기준으로 시뮬레이션 성능과 시스템 시험 결과를 비교 분석하였다. 본 연구에서 CSTDMA(Carrier Sensing Time Division Multiple Access) 방식을 적용하기 위한 프레임 구조와 프로토콜을 도출하였고, ITU-R M.1842-1에 제안된 변조 기술, 스펙트럼 마스크와 지연시간 등의 시스템 특성을 만족하도록 기저대역 모뎀과 RF 송수신단을 구현하였다. 이와 같이 본 시스템은 해상이동서비스용 초단파 대역에서 50kHz-100kHz의 광대역 채널과 디지털 무선전송기술을 도입함으로써 데이터 전송속도를 최대 307.2kbps까지 증가시킬 수 있으며 e-Navigation을 위한 데이터 통신뿐만 아니라 선상에서 로컬 WLAN(Wireless Local Area Network)과 연결하여 다른 데이터 서비스도 쉽게 제공할 수 있다. This paper proposes FMT(Filtered Multi-Tone)-based digital radio implementation algorithms and the results obtained by various field tests especially in terms of transmitter characteristics. In this study, we predefined frame structure and protocols used for the CSTDMA(Carrier Sensing Time Division Multiple Access) scheme, designed digital filters and RF front end to fulfill the system characteristics such as the spectral mask and processing delays given by the Recommendation ITU-R M.1842-1. The proposed system supports exchange of data for e-Navigation with the usage of wider channel of 50-100kHz bandwidth, Turbo coding and FMT modulation. Furthermore, the common Ethernet protocol makes connection to local WLAN(Wireless Local Area Network) on board the ship for other data services.