• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권9호
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• pp.3194-3210
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• 2022

Wall obstruction is the main factor leading to the non-line of sight (NLoS) error of indoor localization based on received signal strength indicator (RSSI). Modeling and correcting the path loss of the signals through the wall will improve the accuracy of RSSI localization. Based on electromagnetic wave propagation theory, the reflection and transmission process of wireless signals propagation through the wall is analyzed. The path loss of signals through wall is deduced based on power loss and RSSI definition, and the theoretical model of path loss of signals through wall is proposed. In view of electromagnetic characteristic parameters of the theoretical model usually cannot be accurately obtained, the statistical model of NLoS error caused by the signals through the wall is presented based on the log-distance path loss model to solve the parameters. Combining the statistical model and theoretical model, a hybrid model of path loss of signals through wall is proposed. Based on the empirical values of electromagnetic characteristic parameters of the concrete wall, the effect of each electromagnetic characteristic parameters on path loss is analyzed, and the theoretical model of regional path loss of signals through the wall is established. The statistical model and hybrid model of regional path loss of signals through wall are established by RSSI observation experiments, respectively. The hybrid model can solve the problem of path loss when the material of wall is unknown. The results show that the hybrid model can better express the actual trend of the regional path loss and maintain the pass loss continuity of adjacent areas. The validity of the hybrid model is verified by inverse computation of the RSSI of the extended region, and the calculated RSSI is basically consistent with the measured RSSI. The hybrid model can be used to forecast regional path loss of signals through the wall.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.194-198
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• 2011

본 논문에서는 850 MHz 이동 통신 대역에서의 자유공간 빚 오쿠무라-하타 모델 적용하여, 기지국 설치 대상 지역인 러시아 지역의 경로손실 특성을 구하였다. 기존 경로 손실 모델에 측정 대상 지역인 러시아 PNG 지역의 특성을 추가하기 위하여, 최소 자승 평균 기법을 적용하여 측정 지역의 경로 손실 보정값을 구하였다. 이렇게 구한 보정값을 이용하면, 자유 공간 경로 손실 및 하타 경로 손실 설정값과 실제 측정값의 차이가 5 ~ 10 Km 구간에서는 각각 17, 6 dB, 10 ~ 15 Km 구간에서는 각각 28, 14 dB, 15 ~ 20 Km 구간에서는 각각 35, 18 dB의 측정 대상 지역에 대한 구간별 경로 손실 모델을 설정할 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제33권2호
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• pp.283-286
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• 2011

Path loss plays fundamental roles in system design, spectrum management, and performance evaluation. The traditional path loss model has a slight inconvenience; it depends on the unknown distance. In this letter, we explore the probability distribution function (PDF) of path loss in an indoor office environment by randomizing out the distance variable. It is shown that the resulting PDF is not Gaussian-like but is skewed to the right, and both the PDF and the moments are related to the size of the office instead of the unknown distance. To be specific, we incorporate the IEEE 802.15.4a channel parameters into our model and tabulate the cumulative distribution function with respect to different room sizes. Through a simple example, we show how our model helps a cognitive spectrum user to infer path loss information of primary users without necessarily knowing their transmitter-receiver distance.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.127-131
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• 2002

This paper presents the a measured path-loss characteristics in urban line-of-sight(LOS) and non line-of-sight(NLOS) environments for 3.4, 5.3, and 6.4 ㎓ band signals. A two-ray model is applied to analyse the path-loss characteristics in LOS areas. In LOS areas, an empirical break point, whose distance is shorter than a theorical break point, is founded. Further, a sudden power level drop occurs at a transition point from LOS region to NLOS area and different path-loss exponents are occured various cases. The power level drop due to comer loss and path-loss exponents both increase as the distance between the transmitter and the corner increases.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.223-226
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• 2004

This paper analyzes the accuracy of free space path loss and matched filter gain approximated by using a passband rectangular pulse for ultra wideband (UWB) radio systems. The example causal signal, a modulated Gaussian pulse with the same center frequency and frequency bandwidth of the passband rectangular pulse, is used to consider the accuracy. The path loss and matched filter gain of the modulated Gaussian pulse are simulated for the reference results. The UWB free space path loss is shown and is compared with that obtained from simulation and Friis' transmission formula. The UWB matched filter gain is shown and compared with simulation results. From the results, we can see that the UWB path loss formula is more accurate than the Friis' transmission formula. The results from the UWB free space path loss and matched filter gain formulas agree with the simulation. Then, these free space path loss and matched filter gain formulas approximated by using a passband rectangular pulse are appropriate for UWB system.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.9-14
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• 2014

이동 통신망의 기지국과 이동국 사이의 거리 차로 인하여 발생하는 경로 손실 데이터를 분석하였다. 본 논문에서는, 측정된 수신 신호세기(RSSI)로부터 송수신기 거리 차이에 따른 경로 손실을 계산하여 이를 그래프로 표시하고, 평균한 데이터를 이용하여 기존의 경로 손실 모델들(자유공간 모델, 지면반사파 모델, 하타 모델, ${\ldots}$)과 그래프를 동시에 그려서 비교하였다. 2 Km, 1 Km, 0.5 Km 간격으로 평균한 경로 손실 데이터에 대한 표준 편차를 구해 보니, 각각 2.29 dB, 3.39 dB, 4.75 dB가 되었다. 본 논문에서는 거리별로 계산된 경로 손실 평균값들의 미분 값을 구하여, 앞에서 구한 경로 손실 표준 편차의 1 또는 2배수를 초과하여 변동하는 위치를 찾아내는 방법을 제안 하였다. 이렇게 제안한 방법을 적용하여 분석한 결과, 송수신기 사이에서 손실이 급격하게 발생하는 지점이, 2 Km 간격으로 경로 손실을 평균한 경우에는 5 지점, 1 Km 간격으로 평균한 경우에는 7 지점, 0.5 Km 간격으로 평균한 경우에는 19 지점이 됨을 알 수 있었고, 구체적인 위치를 파악하는 성과를 얻었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.1-12
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• 2024

경로 손실(Path Loss)을 예측하는 것은 셀룰러 네트워크(Cellular Network)에서 기지국(Base Station) 의 설치 위치 선정 등 무선망 설계에 중요한 요인 중 하나다. 기존에는 기지국의 최적 설치 위치를 결정하기 위해 수많은 현장 테스트(Field Tests)를 통해 경로 손실 값을 측정했다. 따라서 측정에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 머신러닝(Machine Learning, ML) 기반의 경로 손실 예측 방법을 제안한다. 특히, 경로 손실 예측 성능을 향상시키기 위해서 앙상블 학습(Ensemble Learning) 접근법을 적용하였다. 부트스트랩 데이터 세트(Bootstrap Dataset)을 활용하여 서로 다른 하이퍼파라미터(Hyperparameter) 구성을 갖는 모델들을 얻고, 이 모델들을 앙상블하여 최종 모델을 구축했다. 인터넷상에 공개된 경로 손실 데이터 세트를 활용하여 제안하는 앙상블 기반 경로 손실 예측 방법과 다양한 ML 기반 방법들의 성능을 평가 및 비교했다. 실험 결과, 제안하는 방법이 기존 방법들보다 우수한 성능을 달성하였으며, 경로 손실 값을 가장 정확하게 예측할 수 있다는 것을 입증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제5권4호
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• pp.511-521
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• 2010

This paper presents a new algorithm to determine accurate bus-wise transmission loss allocation utilizing path-integrals dictated by the transaction strategy. For any transaction strategy, the total sum of the allocated transmission losses of all buses is equal to the actual loss given by the AC power-flow calculation considering the distributed slack. In this paper, the bus-wise allocation of the transmission loss is calculated by integrating the differential loss along a path determined by the transaction strategy. The proposed algorithm is also compared with Galiana's method, which is the well-known transmission loss allocation algorithm based on integration. The performance of the proposed algorithm is evaluated by case studies carried out on the WSCC 9-bus, IEEE 14-bus, New England 39-bus, and IEEE 118-bus systems. The simulation results show that the proposed algorithm is fast and accurate with a large step size.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권8호
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• pp.437-444
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• 2014

본 논문에서는 다중 안테나를 사용한 고속철도 환경의 경로 손실 모델을 제안 하였다. 기본적으로 고속 철도의 모든 특성들 사이에서, 경로 손실(path loss)는 고속 철도 통신 시스템의 설계에서 매우 중요하다. 현재까지 진행되어진 연구 중 대다수는 경로 손실 모델은 송신단과 수신단 사이이의 지리적 환경을 고려한 모델은 많았지만 다중 안테나를 사용한 시스템과 Doppler effect를 고려한 환경에서의 연구는 상대적으로 적게 고려되어 왔다. Doppler shift에 평균 residuals고려하는 모델링을 위해 사용되는 조정된 자유 공간 손실 모델(tuned free-space path loss model)은 최대 이동 속도가 340km인 ZhengZhou - Xi'an 간 전용선에서의 측정값을 활용하고 다중 안테나의 평균 residuals은 MRC 기법을 사용했을 시의 이론적 계산값을 다이버시티 이득을 활용한다. 통신 시스템상의 두 가지 요인으로 발생하는 평균 residuals을 추정하여 제안하는 모델은 다중 안테나를 사용한 시스템에서 수신 신호의 손실을 예측한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1249-1253
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• 2005

This paper presents a method to model the path loss characteristics in microwave urban line-of-sight (LOS) propagation. We propose new upper- and lower-bound models for the LOS path loss using fuzzy linear regression (FLR). The spread of upper- and lower-bound of FLR depends on max and min value of a sample path loss data while the conventional upper- and lower-bound models, the spread of the bound intervals are fixed and do not depend on the sample path loss data. Comparison of our models to conventional upper- and lower-bound models indicate that improvements in accuracy over the conventional models are achieved.