• ETRI Journal
• /
• 제35권1호
• /
• pp.120-130
• /
• 2013

This paper presents an analysis of resource assignment for multihop communications in millimeter-wave (mm-wave) wireless personal area networks. The purpose of this paper is to figure out the effect of using directional antennas and relaying devices (DEVs) in communications. The analysis is performed based on a grouping algorithm, categorization of the flows, and the relaying DEV selection policy. Three schemes are compared: direct and relaying concurrent transmission (DRCT), direct concurrent transmission (DCT), and direct nonconcurrent transmission (DNCT). Numerical results show that DRCT is better than DCT and DCT is better than DNCT for any antenna beamwidths under the proposed algorithm and policy. The results also show that using relaying DEVs increases the throughput up to 30% and that there is an optimal beamwidth that maximizes spatial reuse and depends on parameters such as the number of flows in the networks. This analysis can provide guidelines for improving the performance of mm-wave band communications with relaying DEVs.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제18권3호
• /
• pp.364-374
• /
• 2016

With vast amounts of spectrum available in the millimeter wave (mmWave) band, small cells at mmWave frequencies densely deployed underlying the conventional homogeneous macrocell network have gained considerable interest from academia, industry, and standards bodies. Due to high propagation loss at higher frequencies, mmWave communications are inherently directional, and concurrent transmissions (spatial reuse) under low inter-link interference can be enabled to significantly improve network capacity. On the other hand, mmWave links are easily blocked by obstacles such as human body and furniture. In this paper, we develop a multi-hop relaying transmission (MHRT) scheme to steer blocked flows around obstacles by establishing multi-hop relay paths. In MHRT, a relay path selection algorithm is proposed to establish relay paths for blocked flows for better use of concurrent transmissions. After relay path selection, we use a multi-hop transmission scheduling algorithm to compute near-optimal schedules by fully exploiting the spatial reuse. Through extensive simulations under various traffic patterns and channel conditions, we demonstrate MHRT achieves superior performance in terms of network throughput and connection robustness compared with other existing protocols, especially under serious blockage conditions. The performance ofMHRT with different hop limitations is also simulated and analyzed for a better choice of the maximum hop number in practice.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권8호
• /
• pp.3-10
• /
• 2014

최근 폭증하는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 밀리미터파 (mmWave)가 큰 관심을 받고 있으며, 4 세대 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 표준을 기반으로 MMB (Millimeter Mobile Broadband) 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 현재 mmWave 통신 채널에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, MMB 채널 환경에 대한 성능 분석 또한 관심의 대상이다. 본 논문에서는 5세대 이동통신을 위한 MMB 시스템을 설계하고 mmWave의 전파 특성 분석을 통한 채널 모델을 제안한다. 또한 MMB 시스템의 28 GHz 대역에서 MMB 채널 환경에 대한 성능을 비교 분석한다.

• ETRI Journal
• /
• 제36권3호
• /
• pp.374-384
• /
• 2014

To achieve high-speed (giga-bit) connectivity for short-range wireless multimedia applications, the millimeter-wave (mmWave) wireless personal area networks with directional antennas are gaining increased interest. Due to the use of directional antennas and mmWave communications, the probability of non-interfering transmissions increases in a localized region. Network throughput can be increased immensely by the concurrent time allocation of non-interfering transmissions. The problem of finding optimum time allocation for concurrent transmissions is an NP-hard problem. In this paper, we propose two enhanced versions of previously proposed multi-hop concurrent transmission (MHCT) schemes. To increase network capacity, the proposed schemes efficiently make use of the free holes in the time-allocation map of the MHCT scheme; thus, making it more compact.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38C권11호
• /
• pp.1074-1077
• /
• 2013

본 논문은 밀리미터파 대역에서 발생할 수 있는 도청공격에 대한 지향성 안테나의 보호 효과를 수학적으로 모델화하고 분석하였다. 원 홉 통신에서 지향성 안테나의 사용으로 인한 노출영역의 분석에 기반을 두고 한 장치가 도청장치에 의해 탐지될 확률을 분석하였다. 지향성 안테나 사용이 도청공격의 대응에 얼마나 효율적인지를 표현하기 위하여 상대도청율이라는 개념을 도입하였다. 분석 결과는 도청장치의 목적장치 탐지확률을 최대화하는 네트워크 내의 최적의 장치 수가 존재하며, 그 수는 안테나 각 등 여러 모수에 따라 달라짐을 보여준다, 또한 대부분의 경우에서 지향성 안테나의 사용이 전방향 안테나의 사용에 비해 도청공격으로부터 장치를 보호해 줌을 알 수 있다.

• 정보와 통신
• /
• 제34권6호
• /
• pp.3-10
• /
• 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.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제16권5호
• /
• pp.512-522
• /
• 2014

This paper proposes fast millimeter-wave (mm-wave) beam training protocols with receive beamforming. Both IEEE standards and the academic literature have generally considered beam training protocols involving exhaustive search over all possible beam directions for both the beamforming initiator and responder. However, this operation requires a long time (and thus overhead) when the beamwidth is quite narrow such as for mm-wave beams ($1^{\circ}$ in the worst case). To alleviate this problem, we propose two types of adaptive beam training protocols for fixed and adaptive modulation, respectively, which take into account the unique propagation characteristics of millimeter waves. For fixed modulation, the proposed protocol allows for interactive beam training, stopping the search when a local maximum of the power angular spectrum is found that is sufficient to support the chosen modulation/coding scheme. We furthermore suggest approaches to prioritize certain directions determined from the propagation geometry, long-term statistics, etc. For adaptive modulation, the proposed protocol uses iterative multi-level beam training concepts for fast link configuration that provide an exhaustive search with significantly lower complexity. Our simulation results verify that the proposed protocol performs better than traditional exhaustive search in terms of the link configuration speed for mobile wireless service applications.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
• /
• pp.125-127
• /
• 2012

With the progress of electronics and radio communication technology, human enjoys greater freedom in communication. However, EMW (Electro-Magnetic wave) environments have became complicate and more difficult to control. Thus, international organizations, such as the American National Standard Institution (ANSI), Federal Communications Commission (FCC), the Comite Internationale Special des Perturbations Radio electrique (CISPR), etc, have provided standard for controlling the EM wave environments and for the countermeasure of the electromagnetic compatibility (EMC). In this paper, the status of EMW absorber and the goal of smart EMW absorber ifor the future were described. Furthermore, design method of the smart EM wave Absorber with heat radiating function was suggested. The designed smart EM wave Absorber has the absoption ability of more than 5 dB from 2 GHz to 2.45 GHz band, one optimum aperture (hole) size of which was 6 mm, 9 mm in adjacent hole space, and 6.5 mm in thickness, respectivly. Thus, it is repected that these results can be applied to various EMC devices in electronic, communication, and controlling systems.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.25-30
• /
• 2017

밀리미터 대역은 매우 넓은 대역폭을 활용할 수 있어 5G 시스템의 데이터 전송률을 높일 핵심 요소로 기대되고 있다. 해당 대역은 경로 감쇄가 심한 특성을 갖지만, 짧은 파장 덕분에 크지 않은 공간에 매우 많은 안테나를 배치할 수 있어 경로 감쇄를 상쇄할 수 있다. 이처럼 많은 안테나를 활용하는 채널을 기존의 기법으로 추정하기 위해서는 큰 오버헤드가 발생해, 짧은 시간에 트레이닝을 수행하는 채널 추정 기법이 요구된다. 밀리미터파 채널은 매우 적은 수의 유효 경로가 존재하는 특징을 갖기에 적은 수의 관찰 값으로부터 희소 신호를 검출하는 압축센싱 기법의 활용이 효과적일 것으로 기대된다. 본 논문에서는 밀리미터파 채널 추정을 위한 압축 센싱 기법을 소개한다. 첫째로, 지연 확산이 존재하는 다중 경로 채널 추정을 표준적인 압축 센싱 문제로 변환하는 방식을 제시한다. 또한 압축 센싱을 통해 채널 추정을 수행하기 위해서는 좋은 특성을 갖는 검출 행렬을 생성하는 것이 중요하기에, 양자화된 phase shifter로 임의 발생시킨 검출 행렬의 mutual incoherence 특성을 수치적으로 분석한다.

• ETRI Journal
• /
• 제38권6호
• /
• pp.1031-1041
• /
• 2016

This paper presents millimeter-wave (mmWave) propagation characteristics and channel model parameters including path loss, delay, and angular properties based on 28 GHz and 38 GHz field measurement data. We conducted measurement campaigns in both outdoor and indoor at the best potential hotspots. In particular, the model parameters are compared to sub-6 GHz parameters, and system design issues are considered for mmWave 5G Giga communications. For path loss modeling, we derived parameters for both the close-in free space model and the alpha-beta-gamma model. For multipath models, we extracted delay and angular dispersion characteristics including clustering results.