위성통신 서비스가 점점 증가함에 따라 단일대역 안테나의 성능을 넘어서는 이중대역 또는 삼중대역 안테나의 필요성도 증가하고 있다. 본 논문에서는 위성통신용 삼중대역 동시사용 안테나를 제안한다. 교체형 혼을 통해 삼중대역을 구현하는 일반적인 다중대역 안테나와는 달리 주름형 혼과 유전체 혼으로 구성된 삼중대역 급전부 조립체 및 그레고리안 타입의 반사판을 사용하여 삼중대역(X, Ku, Ka대역) 신호의 동시 송수신을 가능하게 한다. 제안된 안테나의 특성은 모의실험과 실제측정으로 비교 분석하였다. 그 결과, 제안된 삼중대역 안테나의 방사패턴은 모의실험 계산결과와 비슷한 성능을 보였고, 규격 또한 만족하였다.
본 논문에서는 영상 데이터의 저작권 보호를 위한 다중 워터마킹 기법을 제안한다. 다중 워터마킹은 하나의 컨텐츠에 복수개의 서로 다른 워터마크를 삽입하는 기법으로 각 워터마크들은 유일한 키로 정확한 추출이 가능해야 한다. 대역확산기법(spread spectrum)을 이용한 다중 워터마킹은 워터마크 삽입시 사용되는 키들간의 직교성(orthogonality)이 보장되어야 추출시 삽입된 워터마크들의 정확한 추출이 가능하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 랜덤계열들을 Gram-schmidt 직교화 과정을 수행하여 직교화된 랜덤계열로 워터마크를 삽입하고 추출이 가능한 방법을 제안한다. 또한, 제안기법의 성능을 평가하기 위하여 가우시안 노이즈와 감마변환에 대하여 강인함을 보인다.
본 논문에서는 skeleton slot 복사기를 이용하여 GSM 900과 GSM 1800에서 사용할 수 있는 이중대역 안테나를 설계 및 제작하여 측정 결과를 비교 분서하였다. 기본적인 skeleton slot 구조에서는 낮은 밴드의 2배 이상의 주파수에서는 수평 빔폭이 일정치 않고, 정재파비 특성이 불량하였으나, 급전부와 측면 방사부분의 다중경로 형성 및 절곡 구조를 이용하여 이를 해결하였다. 안테나의 크기는 반사판이 190$\times$190(mm), 복사기는 154$\times$106(mm), 높이는 33mm로 하여 현재 서비스 사업자틀이 주로 사용하는 크기로 구성하였다. 구성 재질은 1mm 두께의 알류미늄판을 이용하며, 이를 NCT로 타공 및 절곡하여 제작하였기 때문에 대량 생산 시 단가를 낮출수 있다. 실측결과 900MHz 대역에서 13.7%, 1800MHz 대역에서 16.4%의 -l0dB 반사손실 대역폭을 만족하고, 방사패턴도 대역별로 $\pm$1$^{\circ}$이내의 일정한 양상을 보여 이중대역 안테나로서의 요구를 만족하였다.
인터넷의 서비스 품질(QoS : Quality of Service)에 대한 요구가 점차 커지고 있다. 본 논문에서는 QoS 보장 방법중의 하나인 RSVP(Resource Reservation Protocol)에 대하여 기술하고 RSVP 사용에 알맞은 edge망에서 네트워크 대역을 예약하는 과정에서 생기는 문제점를 지적하고, 이에 대한 해결방안으로서 다중경로 예약방식을 제안하였으며, 그 성능을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다.
본 논문에서는 스위치드 본드와이어 인덕터 뱅크를 사용하여, 넓은 주파수 튜닝범위를 갖는 다중대역 저잡음 CMOS 전압제어발진기가 제안되었다. 본드와이어 인덕터와 CMOS 스위치의 결합으로 주파수 튜닝범위는 증가하고, 위상잡음은 개선되었다. 제안된 다중대역 CMOS 전압제어발진기는 2.3GHz부터 6.3GHz까지의 주파수에 대해 동작하며, 위상잡음은 1MHz 오프셋 주파수에 대해, 각각 -136dBc/Hz와 -122dBc/Hz를 나타내었다. 스위치드 본드와이어 인덕터 뱅크는 각 주파수 대역에서 높은 Quality factor(Q)를 나타내어, 위상잡음과 전력소모량 사이의 trade-off를 더욱 원활하게 해 준다. 제안된 전압제어발진기는 TSMC 0.18um CMOS공정을 사용하여 설계되었고, 7.2mW의 전력을 사용하며, 6GHz 발진주파수에 대해 1MHz 오프셋 주파수에서 -189.3dBC/Hz의 성능지수(FOM)를 나타내었다.
본 논문에서는 다중사용자 하향링크 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 (OFDMA)에서 궤환 비트량을 줄일 수 있고 제한된 송신전력 하에서 시스템의 전송률을 높일 수 있는 사용자 선택 방식, 대역 할당 방식 그리고 전력할당 방식에 관한 연구를 하였다. 기존에 제안된 방법은 단일 셀 내의 사용자가 모든 부대역의 채널 상태 정보(CQI, channel quality information)를 기지국으로 전송하였으나, 이러한 방식은 심각한 궤환 정보의 오버헤드가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 궤환 정보량을 줄이기 위하여 각 사용자가 일부 대역의 채널 상태 정보와 부가 채널정보를 기지국으로 궤환하여 효율적인 대역할당을 하며, 할당된 대역에 따라 효과적인 전력 할당과 변조 및 부호화 방식을 결정하는 시스템을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 전체 시스템에서의 궤환 정보량은 크게 줄이면서 시스템의 전송률 측면에서 조금의 성능열화만 발생하는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 차량 LTE 통신용 다중대역 MIMO 안테나를 설계하고, 이를 차량에 부착하여 수행한 데이터 전송률 필드테스트 측정 결과에 대한 분석을 다루고 있다. 필드테스트에 이용된 안테나는 다중대역 공진 특성 확보를 위해 다수의 스터브를 포함한 평판 구조로 LTE(0.8~0.9 GHz, 1.7~2.2 GHz), WiFi(2.4~2.48 GHz) 및 WAVE(5.8~5.9 GHz) 주파수 대역에서 동작하도록 설계하였다. 안테나 시작품을 차량의 대시보드 및 루프에 설치하고, 실험용 LTE 모뎀에 연결하여 다양한 실전파 환경에서의 데이터 전송률(throughput), 신호 대 잡음 간섭비(SINR), 참조 신호 수신 품질(RSRQ) 등을 측정하고 분석하였다. 이를 바탕으로 전계 강도에 따른 SINR과 데이터 전송률 사이의 관계를 확인하였다.
본 논문에서는 넓은 저지대역과, 저지대역내에 결함 모드를 포함할 수 있는 포토닉 밴드갭(PBG) 구조에 관하여 연구하였다. PBG 구조에서 λg/4 변환기를 이용하여 주기적인 저지대역 중에서 특정 저지대역을 제거할 수 있었으며, 제거된 저지대역의 중심주파수에 해당하는 주기를 가지는 일반적인 PBG 구조를 직렬로 연결함으로써 넓은 저지대역을 구현하였다. 이것은 저지대역의 겹침 문제를 효과적으로 해결한 것으로써 넓은 저지대역 안에서 결함 모드를 이용할 수 있게 되었으며, 넓은 저지대역내에서 다중 스위치의 구현을 가능하게 하였다.
본 논문에서는 셀룰러/PCS/IMT-2000서비스를 동시에 수용할 수 있는 기지국용 다중대역 평판 안테나를 설계 및 제작하였다. 설계된 안테나는 두 개의 유전체 층과 폼 물질로 구성되었고 마이크로스트립 패치의 길이 방향과 너비 방향에 노치가 삽입되었다. 안테나의 광대역 특성을 위해서, 공진 개구면을 가지는 개구면 결합 안테나에 폼 물질을 사용하였으며, 패치의 너비 방향에 노치를 삽입하여 이중 공진 특성을 얻었다. 이를 통해, 광대역 특성을 유지하면서 주파수비( $f_{H/}$$f_{L}$)가 1:2를 넘는 이중 공진 특성을 얻을 수 있었다. 설계된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러/PCS/IMT-2000 대역을 모두 만족하였고 측정된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러 대역에서 77 MHz, PCS/IMT-2000대역에서 550 MHz이며, 이득은 전 대역에서 약 5.65 dBi에서 7.4 dBi를 얻을 수 있었다.다.다.
3G부터 4G LTE까지의 전체 대역에 적용이 가능한 저전력, 광대역 저잡음증폭기를 설계하였다. 설계한 광대역 다중입력 저잡음증폭기는 기존의 3G인 CDMA의 대역인 1.2GHz대역과 LTE대역인 2.5GHz대역까지 넓은 주파수 대역을 안정적으로 증폭이 가능하고, 다중입력방식을 통해 입력신호의 크기에 관계없이 안정적인 증폭이 가능하도록 설계하였다. 설계된 저잡음증폭기는 1.2V의 공급전압에서 약 0.6mA의 전류를 소모하고, 이는 Cadence사의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 낮은 입력신호에 대응한 증폭은 최대 20dB이고, 신호에 따라 최저 -10dB의 이득값을 얻을 수 있었다. 잡음특성(NF : Noise Figure)은 High Gain모드에서 15dB이하, Low Gain 모드에서 3dB이하를 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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