Pipeline communications is a communication technique using metallic pipeline as communication channel. Nowadays some companies and government are interested in pipeline communications and have studied this technique because our city possess the infrastructure based on many pipeline, such as, oil, gas pipeline, etc. However, there are few research papers dealing with metallic pipeline channel characteristic or channel model. So, we have studied metallic pipeline communication to confirm the possibility of communications. In order to apply to pipeline system models with any topology network, we have considered modularization of pipeline with unit length. We also have modeled the pipeline module to a 2-port network because cascading 2-port networks help us to derive the transfer function about any topology or any distance between Tx and Rx. In this paper, we have dealt with two copper straight pipes with different size, and two system models with different topology. To confirm how fast data can be sent in the pipeline channel, we have simulated BER (Bit Error Rate) performance with and without OFDM using MATLAB.
배관 통신은 금속 배관을 통신 채널로써 이용한 통신 방법이다. 오늘날 여러 회사와 정부 기관은 송유관과 가스관 등 배관망 기반의 기존 인프라를 이용하기 위하여, 배관 통신에 관심을 갖고 연구를 하고 있다. 하지만 금속 배관 채널의 특성 자체를 다루는 연구 자료들은 거의 없으며 특정 시스템 모델의 실험 결과 위주로 기술되어 있다. 그래서 우리는 어떠한 토폴로지를 갖는 배관 시스템 모델에서도 적용할 수 있는 채널 모델링 기법을 적용하기 위해, 배관의 모듈화를 고려하였다. 배관 모듈을 2포트망으로 모델링하여, 캐스캐이드 연결이 가능한 2포트망으로부터 전달 함수를 쉽게 구할 수 있도록 하였다. 이 논문에서는 서로 다른 크기를 갖는 2개의 구리 직배관들과 서로 다른 토폴로지를 갖는 2가지 시스템 모델들을 다루었다. 배관 채널에서 얼마나 빠른 데이터율로 통신이 가능한지 확인하기 위하여 OFDM이 적용된 시스템과 OFDM 적용되지 않은 시스템의 BER 성능을 각각 시뮬레이션하였다.
