• 제목/요약/키워드: millimeter wave communications

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밀리미터파 무선통신 시스템에서의 빔포밍 기법 성능 평가 (Performance Evaluation of Beamforming Scheme in Millimeter Wave Wireless Communication System)

  • ;전태현
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.133-137
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    • 2016
  • 실내 고속 데이터 전송을 목표로 하는 밀리미터파 무선통신 시스템은 고 품질의 무선 링크에 대한 요구 사항이 매우 중요하다. 그러나, 이러한 주파수 대역에서 전자기파는 상대적으로 작은 파장으로 인하여 발생하는 높은 전파 손실을 감수해야 한다. 이러한 상황에서 방사전력을 특정 방향으로 집중하여 링크 품질을 향상시킬 수 있는 빔포밍 기법은 밀리미터파 대역 무선통신에서 가장 중요한 기법 중의 하나가 되었다. 최근 몇 년간, 무선 시스템의 성능을 향상시키기 위한 빔포밍 관련 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 다중절차와 3상 빔 선택을 기반으로 한 단순화된 코드북 기반의 빔포밍 기법의 성능을 평가한다. 이 단순화된 기법은 전수검색, IEEE 802.15.3c 표준이 적용된 2-레벨 검색 및 기존의 멀티레벨 기법과 비교하여 빔포밍 준비에 필요한 시간 감소를 달성할 수 있음을 보여준다.

IEEE 802.15.3c에서 Peer-to-Peer 통신을 위한 이웃 발견 (Neighbor Discovery for Peer-to-Peer Communications in the IEEE 802.15.3c)

  • 안상현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.848-849
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    • 2012
  • IEEE 802.15.3c 는 IEEE 802.15.3 WPAN 에 mmWave(millimeter wave) 기반 물리 계층의 표준화를 하는 것을 목적으로 하며, 사용 대역의 특성상 지향성(directional) 안테나를 이용해서 통신을 한다. 또한 하나의 노드를 중심으로 피코넷을 형성하고 그 피코넷 내에서 peer 노드들 간 직접 통신을 위해서 peer 노드를 발견하는 효율적인 기법이 요구된다. 본 논문에서는 지향성 안테나를 사용하는 IEEE 802.15.3c 의 특성을 고려한 효율적인 이웃 발견 기법을 제안한다.

Mobile Hotspot Network System for High-Speed Railway Communications Using Millimeter Waves

  • Choi, Sung-Woo;Chung, Heesang;Kim, Junhyeong;Ahn, Jaemin;Kim, Ilgyu
    • ETRI Journal
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    • 제38권6호
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    • pp.1052-1063
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    • 2016
  • We propose a millimeter wave (MMW)-based mobile hotspot network (MHN) system for application in high-speed railways that is capable of supporting a peak backhaul link throughput of 1 Gbps per train at 400 km/h. The MHN system can be implemented in subways and high-speed trains to support passengers with smart devices and provide access to the Internet. The proposed system can overcome the inherent high path loss in MMW through system designs and high antenna gains. We present a simulation of the system performance that shows that a fixed beamforming strategy can provide high signal-to-interference-plus-noise-ratio similar to those of an adaptive beamforming strategy, with the exception of 15% of the train path in which the network can use link adaptation with low-order modulation formats or trigger a handover to maintain the connection. We also demonstrate the feasibility of the MHN system using a test bed deployed in Seoul subway line 8. The backhaul link throughput varies instantaneously between 200 Mbps and 500 Mbps depending on the SNR variations while the train is running. During the field trial, the smartphones used could make connections through offloading.

6G 통신에서의 센싱과 통신의 결합 서비스(ISAC) (Sixth-Generation Networks and Integrated Sensing and Communications)

  • 백동명;김태연
    • 전자통신동향분석
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    • 제38권6호
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    • pp.107-118
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    • 2023
  • Sixth-generation (6G) networks may allow to evolve from everything connected to everything sensed. Integrated sensing and communications (ISAC) requires the higher frequencies, wider bands, and more advanced antenna technology offered by 6G technology. We analyze advanced beamforming techniques to overcome the poor propagation characteristics of millimeter and terahertz waves as well as new waveforms designed to include sensing. This paper is intended to provide communication researchers with short summaries of ISAC, use cases, and standardization initiatives as guidelines for exploring new research and development directions.

이동무선백홀을 위한 상향링크 파일럿 신호 설계 (Uplink Pilot Signal Design for Mobile Wireless Backhaul)

  • 최승남;김일규;김대진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.1005-1013
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    • 2015
  • 본 논문에서는 밀리미터파를 활용한 이동무선백홀에서 상향링크의 파일럿 신호 구조를 제안하였다. Zadoff-Chu 시퀀스를 이용하여 생성된 파일럿 신호는 두 개의 안테나 포트에 대한 송신 다이버시티를 위하여 주파수 축 상에서 교차 매핑 또는 연속 매핑되는 구조가 가능하며, 파일럿 신호의 매핑 방법에 따라 채널 추정 알고리즘이 달라진다. 시뮬레이션을 통해 지하철 환경을 가정한 레일리 페이딩 채널에서 성능을 분석한 결과, 교차 매핑 방법이 연속 매핑 방법에 비해 채널 추정의 성능 열화가 없었고 이 방법을 사용하여 상향링크 채널 추정기의 구현 복잡 도를 줄일 수 있었다.

도시형 초고속 무선통신 셀백본망의 제안 및 평가 (Proposal and Evaluation of Ultra High Speed Wireless Cell Backbone Networks)

  • 신천우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2B호
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    • pp.151-157
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    • 2004
  • 본 논문은 밀리미터파 대역용 무선통신송수신기를 이용하여 도시환경에 적합한 초고속무선통신 셀백본망을 구축하는 것에 관한 것이다. 밀리미터파 대역중 산소분자의 신호흡수 특성이 큰 60㎓ 대역용 무선통신송수신기를 제작하였으며, 이를 이용한 통신시스템간의 간섭신호가 제거되고 망구성의 형태에 따른 다양한 무선링크의 유효거리를 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한 무선백본노드를 중심으로 유효반경 약 500m에서 3km이내의 셀간격으로 각각의 서비스망을 구축하여 도시전체를 셀망의 무선백본망을 구성하고, 155.52MbpsATM(OC-3)급의 도시형 무선 통신 셀백본망이 가능토록 하였다.

다수 사용자를 지원하는 상향링크 밀리미터 파 시스템을 위한 아날로그-디지털 빔포밍의 성능 평가 (Performance Evaluation of Analog-digital Beamforming for Uplink Multi-User Millimeter Wave Systems)

  • 김성환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.29-34
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    • 2017
  • 본 논문은 다수의 사용자가 동시에 전송하는 상향링크 상황에서 밀리미터 파 시스템을 위한 하이브리드 빔포밍을 고려한다. 기존의 디지털 시스템에 비하여, 하이브리드 빔포밍은 저비용 저전력 소비의 특성을 갖는다. 각 사용자는 하나의 송신 안테나만을 사용하며, 하나의 데이터 스트림을 보내고, 기지국은 다수의 수신 안테나와 다수의 라디오 주파수 체인을 사용한다. 따라서, 하이브리드 빔포밍은 기지국 측에서만 수행된다. 각 사용자는 채널 정보를 알기 어렵고, 수신자인 기지국은 채널을 정확히 추정할 수 있다고 가정한다. 이러한 채널 가정 하에서 아웃티지가 발생할 확률이 0이 아니다. 따라서 성능 평가 지표로서, 아웃티지 확률을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 측정한다. 논문에서 고려한 하이브리드 빔포밍의 아웃티지 확률을 디지털 빔포밍의 아웃티지 확률과 비교하며, 하이브리드 빔포밍이 디지털 빔포밍의 성능에 근접할 수 있음을 보인다.

은닉 물체 검출을 위한 실시간 수동형 밀리미터파 영상 분할 (Real-time passive millimeter wave image segmentation for concealed object detection)

  • 이동수;염석원;이문교;정상원;장유신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2C호
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    • pp.181-187
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    • 2012
  • 밀리미터파 영상시스템은 의복을 투과하는 성질이 뛰어나서 의복 속에 숨겨둔 은닉 물체를 탐지하는 분야에 활용된다. 더불어 수동형 밀리미터파 영상 시스템은 능동형 시스템과 달리 실내외의 개방된 공간에서 움직이는 대상자들의 탐지가 가능하다. 그러나 수동형 밀리미터파 영상은 일반적으로 회절의 제한과 낮은 신호 레벨로 해상도가 낮으며 잡음의 영향이 크다. 그러므로 영상을 효과적으로 처리하기 위한 신호의 모델링과 통계적 분석이 요구된다. 본 논문에서 은닉 물체 검출을 수행하는 밀리미터파 영상 분할 알고리즘을 C++로 구현하여 실시간으로 처리한다. 영상의 분석을 위하여 밀리미터파 영상의 히스토그램을 혼합 가우시안 모델로 추정하고 은닉 물체를 다단계 영상 분할 방법으로 추출한다. 다단계 분할은 배경에서 몸체를 분리하는 전역분할과 은닉물체를 몸체에서 분리하는 국소분할로 이루어진다. 각 분할단계는 $k$-means, EM 추정, 판정단계로 구성되어 있다. 실험에서 실외에서 획득한 수동형 밀리미터파 영상을 분석하여 은닉 물체를 실시간으로 검출할 수 있음을 확인한다.

Design of cellular, satellite, and integrated systems for 5G and beyond

  • Kim, Junhyeong;Casati, Guido;Cassiau, Nicolas;Pietrabissa, Antonio;Giuseppi, Alessandro;Yan, Dong;Strinati, Emilio Calvanese;Thary, Marjorie;He, Danping;Guan, Ke;Chung, Heesang;Kim, Ilgyu
    • ETRI Journal
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    • 제42권5호
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    • pp.669-685
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    • 2020
  • 5G AgiLe and fLexible integration of SaTellite And cellulaR (5G-ALLSTAR) is a Korea-Europe (KR-EU) collaborative project for developing multi-connectivity (MC) technologies that integrate cellular and satellite networks to provide seamless, reliable, and ubiquitous broadband communication services and improve service continuity for 5G and beyond. The main scope of this project entails the prototype development of a millimeter-wave 5G New Radio (NR)-based cellular system, an investigation of the feasibility of an NR-based satellite system and its integration with cellular systems, and a study of spectrum sharing and interference management techniques for MC. This article reviews recent research activities and presents preliminary results and a plan for the proof of concept (PoC) of three representative use cases (UCs) and one joint KR-EU UC. The feasibility of each UC and superiority of the developed technologies will be validated with key performance indicators using corresponding PoC platforms. The final achievements of the project are expected to eventually contribute to the technical evolution of 5G, which will pave the road for next-generation communications.

Millimeter wave 기반 V2I, V2V 통신 기술 연구 동향 및 발전 방향

  • 정승재;강준혁
    • 정보와 통신
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    • 제34권6호
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    • pp.3-10
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    • 2017
  • 최근 운전자의 편의성과 안전성 향상을 위한 커넥티드 카 및 자율주행 차량에 대한 관심과 연구가 집중되고 있다. 이러한 커넥티드 카와 자율주행 차량의 경우 대용량의 멀티미디어 전송 및 센서 데이터 공유 등 다양한 서비스를 위해 높은 전송용량과 신뢰성을 보장할 수 있는 vehicle-to-vehicle (V2V) 통신과 vehicle-to- infrastructure (V2I) 통신에 대한 기본적인 연구와 구현이 필수적이다. 이러한 요구사항을 만족시키기 위해서 최근 mmWave 기반의 V2V, V2I에 대한 연구가 큰 주목을 받고 있다. 본고에서는 mmWave 대역 V2V 및 V2I 기술의 필요성과 채널에 관련된 기존 연구를 살펴보고, 이를 기반으로 현재까지 연구된 mmWave 대역 V2V, V2I 관련 연구에 대해 살펴보고자 한다. 또한 기존 연구의 한계점을 확인하고, 향후 연구방향과 주제에 대해 논의하고자 한다.