광대역 채널 상태 정보 획득을 위한 RFSoC 기반 송수신기 구현

Q: 이 논문에서 정의한 채널 상태 정보(CSI)란 무엇인가?

송수신 신호 사이의 무선 전파 환경 특성을 나타내는 정보이다. 이는 다중 경로로 인해 발생하는 채널 왜곡을 보상하고, 전송된 메시지 신호를 정확하게 복원하는 데 사용되는 핵심적인 데이터이다.

Q: Wi-Fi 7 환경에서 채널 상태 정보 획득 시 대역폭이 넓어지면 어떤 영향이 발생하는가?

연구 결과, 대역폭이 20MHz에서 320MHz까지 넓어질수록 채널 임펄스 응답 추정 시 더 높은 해상도의 채널 추정이 가능하다. 이는 고대역폭 시스템이 정밀한 측위 및 센싱 기술 구현에 유리함을 입증한다.

안현선; 하영훈; 이종욱; 최정식; 이순교

doi:10.7840/kics.2025.50.4.666

학술저널

저자정보: 안현선 (경북대학교) 하영훈 (경북대학교) 이종욱 (경북대학교) 최정식 (경북대학교) 이순교 (한국철도기술연구원)

저널정보: 한국통신학회 한국통신학회논문지 한국통신학회논문지 제50권 제4호

오류 신고하기

피인용 0

검색

초록·키워드

채널 상태 정보는 본래 다중 경로 등으로 인하여 왜곡된 채널을 보상하여 송신된 메시지 신호를 복원하는 용도로 정의되었지만 해당 정보에서 송수신기 사이의 전파 채널 특성을 파악하여 주위 환경을 인지할 수 있다는 점에서 측위, 센싱 등의 응용 기술에서 활발하게 사용되고 있다. 또한 송수신 신호의 대역폭이 증가할수록 채널 특성을 정밀하게 추정할 수 있기 때문에 본 연구에서는 Wi-Fi 7으로 불리는 IEEE 802.11be 표준에서 정의된 최대 320 MHz 대역폭의 OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing) 신호를 송수신하여 채널 상태 정보를 획득하는 시스템을 구현하였다. 상용 Wi-Fi 모뎀 펌웨어를 수정하여 채널 상태 정보를 획득할 수 있지만 이는 Wi-Fi 모뎀에 대한 전문적인 지식이 요구되어 개발 과정이 복잡하고 일반 연구자가 수행하기 어려운 한계가 존재한다. 이를 극복하기 위해 RFSoC (Radio frequency system on chip) 보드를 활용하여 SDR (Software-defined radio) 방식으로 동작하는 하드웨어와 소프트웨어를 설계하였으며 실측 실험을 통하여 20, 40, 80, 160 및 320 MHz 대역폭의 신호를 송수신하여 각 대역폭에 해당하는 채널 상태 정보 획득이 가능함을 확인하였다. 또한 송수신기 사이에 가시경로 존재 유무에 따라 추정된 채널 상태의 특성이 달라지는 것을 확인하였으며, Wi-Fi 7의 성능을 검증하여 측위, 센싱 기술 개발에서의 활용 가능성을 입증하였다. 특히, 본 논문은 하드웨어 제작 과정을 상세히 기술하여, 향후 더 넓은 대역폭의 신호 송수신을 지원하는 Wi-Fi 표준 기반 시스템의 구축에 기여할 것으로 기대된다.

Channel state information (CSI), originally defined to compensate for distortions in the channel caused by factors such as multipath and to restore transmitted message signals, has since been widely utilized in applications like positioning and sensing due to its ability to identify propagation channel characteristics between the transmitter and receiver, thereby enabling environmental awareness. Furthermore, since channel characteristics can be estimated precisely as the bandwidth of the transmitted and received signals increases, we developed a system to acquire CSI using signals with bandwidths of up to 320 MHz, as specified by the IEEE 802.11be standard, commonly known as Wi-Fi 7. The method of modifying the commercial Wi-Fi modem firmware to obtain CSI requires expert knowledge of firmware, and the development process is complex and has limitations that make it difficult for a typical researcher to perform in practice. To overcome this limitation, we have implemented hardware and software that operate in a software-defined radio (SDR) manner using an RFSoC (radio frequency system on chip) board, and through field experiments, we confirmed that it is possible to acquire CSI corresponding to each bandwidth by transmitting and receiving signals with bandwidths of 20, 40, 80, 160, and 320 MHz. In addition, experimental measurements verified that the characteristics of the estimated channel state varies based on the presence or absence of a line-of-sight (LOS) path between the transmitter and receiver. These findings demonstrate that our system can be utilized to develop future positioning and sensing technologies using Wi-Fi 7. In particular, this paper provides a detailed description of the hardware manufacturing process, which is expected to contribute to the construction of a Wi-Fi standard-compliant system that supports the transmission and reception of signals with a wider bandwidth in the future.

#소프트웨어 정의 라디오 #와이파이 7 #광대역 #채널 상태 정보 #직접 RF 샘플링 #Software-defined radio #Wi-Fi 7 #wideband #channel state information #direct RF sampling

본문·목차

DBpia Pick! 추천 자료

함께 본 자료

저자 정보

최근 본 자료 전체보기

UCI(KEPA) : I410-151-25-02-092722612

배경 및 목적
대상 및 방법론
분석 및 수행
결과 및 의의

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록·키워드

참고문헌

AI가 분석한 연구 핵심

이 논문의 한줄 요약

이 논문의 연구방법

본문·목차

DBpia Pick! 추천 자료

함께 본 자료

저자 정보

최근 본 자료 전체보기

피인용 자료 DBpia에 구축된 참고문헌을기준으로 집계되어, 타 사이트의피인용 수와 다를 수 있습니다.

댓글(0)

피인용 자료