낮은 복잡도와 전력 소모의 비동기식 UWB 무선측위 기법

Abstract

본 논문에서는 낮은 복잡도와 전력 소모로 정밀한 무선측위 성능을 제공할 수 있는 고속 비동기식 UWB (Ultra Wide band) 무선측위 기법을 제안하고, NLoS (Non-Line of Sight) 특성이 강한 다중경로 채널 환경에서 무선측위 성능을 향상시키기 위한 Residual Test를 적용한다. 비콘 (Beacon) 수만큼의 송수신이 요구되는 일반적인 ToA (Time of Arrival) 무선측위 기법과 비교하여, 제안된 UWB 무선측위 기법은 단일 송수신 과정만 필요하므로 소모 전력 및 처리 시간 등을 효과적으로 감소시킨다. 또한 비콘간의 엄격한 시각 동기화가 요구되는 일반적인 TDoA (Time Difference of Arrival) 무선측위 기법과 비교하면, 비동기식 기반 제안된 기법은 시스템 복잡도가 매우 낮은 특성을 보유하고 있다. LoS (Line of Sight) 채널 모델에서의 모의실험 결과, 제안된 기법은 낮은 시스템 복잡도와 전력 소모 등을 요구하지만 일반적인 ToA 및 TDoA 무선측위 기법들과 거의 동등한 정밀도의 무선측위 성능을 제공하는 것을 확인하였다. 더불어, NLoS 특성이 강한 다중경로 채널 환경에서도 제안된 기법은 Residual Test를 이용하여 일반적인 기법들에 근접한 정밀도의 무선측위 성능을 달성하는 것을 확인하였다.