• 제목/요약/키워드: mmWave communications

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반원 확장을 이용한 초광대역 슬롯 안테나 설계 (The Design of the Ultra-Wideband Slot Antenna by Using a Semi-Circular Extension)

  • 이정남;이효경;장화열;박종권
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.941-948
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    • 2005
  • 본 논문에서는 반원 확장을 이용한 Ultra-Wideband(UWB)슬롯 놋치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 UWB 통신 주파수 대역인 3.1${\~}$10.6 GHz 대역을 만족했으며, IEEE 802.11a 주파수 대역인 5.15${\~}$5.825 GHz는 안테나 패치면에 형성한 $\lambda$/4 길이의 슬롯에 의해 필터링 되었다. 안테나는 유전율이 4.4이며 두께가 0.8 mm인 FR-4로 제작하였으며, VSWR 특성을 측정하였다. 슬롯의 길이 변화에 따른 놋치 특성을 측정하였으며, 경로 손실과 그룹딜레이를 측정하였다. 제안된 안테나는 IEEE 802.11a 주파수 대역을 제외하고는 평탄한 이득 변화량(1.9 dBi)을 나타내었다.

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.

Performance Analysis of Directional CSMA/CA for IEEE 802.15.3c under Saturation Environments

  • Kim, Mee-Joung;Kim, Yong-Sang;Lee, Woo-Yong
    • ETRI Journal
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    • 제34권1호
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    • pp.24-34
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    • 2012
  • In this paper, the directional carrier sense multiple access/collision avoidance (CSMA/CA) protocol in the immediate acknowledgement mode for IEEE 802.15.3c is analyzed under saturation environments. For the analysis, a sensing region and an exclusive region with a directional antenna are computed probabilistically and a Markov chain model in which the features of IEEE 802.15.3c and the effects of using directional antennas are incorporated is analyzed. An algorithm to find the maximal number of concurrently transmittable frames is proposed. The system throughput and the average transmission delay are obtained in closed forms. The numerical results show the impact of directional antennas on the CSMA/CA media access control (MAC) protocol. For instance, the throughput with a small beamwidth of antenna is more than ten times larger than that for an omnidirectional antenna. The overall analysis is verified by a simulation. The obtained results will be helpful in developing an MAC protocol for enhancing the performance of mmWave wireless personal area networks.

가우시안 빔 모드에 의한 원뿔형 컬러게이트 급전 혼의 복사특성에 관한 연구 (A Study on the Radiation Characteristics of the Conical Corrugated Feed Horn using the Gaussian Beam Mode)

  • 장대석;이상설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.515-522
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    • 1994
  • 원뿔형 컬러게이트 급전 혼의 복사특성을 가우시안 빔 모드이론으로 해석한다. 혼 개구면의 전계를 Gaussian-Laguerre모드로 전개하며, 이 모드가 파동방정식의 해임을 밝히고, 모드 확장계수에 의하여 개구면의 전개를 계산함으로써, 종래의 기본모드에 의한 복사특성 해석의 오차를 줄일 수 있게 한다. C-밴드, Ku-밴드 및 밀리미터파 대역에서 동작하는 컬러게이트 혼 안테나의 복사패턴을 계산하였다. 각 벤드에 대하여 계산한 복사패턴은 벡터 포텐실 적분법에 의하여 구한 복사패턴 및 6.175GHz에서의 실측치 등과 잘 일치한다.

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초소형 40 GHz Hairpin 대역통과 여파기 (Compact 40 GHz Hairpin Band-Pass Filter)

  • 이영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.27-30
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    • 2018
  • 본 연구에서는, 밀리미터파 무선 통신 시스템 응용을 위하여 hairpin 구조를 응용한 40 GHz 대역통과 여파기 (BPF; band pass filter)를 설계 및 제작하여 그 특성을 측정하였다. 3차원 전자계분석 툴과 hairpin BPF 설계 수식을 이용하여, 비유전율 2.2와 5 mil 두께의 Duroid (RT5880) 기판에 BPF를 설계하였다. 입 출력단에서 U-shape 공진기의 tapping 위치(t)는 external Q-factor ($Q_e$)를 추출하여 결정하였고, 다른 공진기들 사이의 커플링 계수는 필터 특성을 고려하면서 물리적 치수를 조정하여 결정하였다. 제작된 hairpin BPF는 probe station에서 probing 방법으로 측정하였고, 중심 주파수와 대역폭은 각각 41.61 GHz 그리고 7.43 %으로 나타났다. 측정된 입력 및 출력 반사 손실은 통과 대역에서 -10 dB 이하 이고 측정된 삽입손실은 -3.94 dB이다. 제작된 여파기의 크기는 $9.1{\times}2.8mm^2$ 이다.

CPW 급전 방식을 이용한 UWB 모노폴 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of CPW-Fed UWB Monopole Antenna)

  • 유주봉;전준호;안찬규;김우찬;양운근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.218-223
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    • 2010
  • 본 논문에서는 UWB(Ultra Wide Band) 통신 시스템에서 사용할 수 있는 CPW(Coplanar Waveguide) 급전 방식을 이용한 새로운 UWB 안테나를 설계 제작하여 측정하였다. CPW-fed 평면 슬롯 안테나는 광대역, 저비용과 무선 주파수 프론트 엔드 회로와 함께 간단히 집적화 시킬 수 있는 이점들을 가지고 있다. 제안된 안테나의 전산 모의실험에는 Ansoft사의 FEM(Finite Element Method) 방식의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 사용하였다. 두께 1.6 mm, 유전율 4.4의 FR-4 기판을 사용하여 제작하였다. 제안된 안테나는 UWB 통신 시스템에서 사용되는 3.1~10.6 GHz에서 VSWR(Voltage Standarding Wave Ratio)${\leq}2$임을 만족하였다. 측정된 최대 이득은 3 GHz에서 2.61 dBi, 6 GHz에서 4.95 dBi, 8 GHz에서 2.89 dBi, 11 GHz에서 7.35 dBi이다.

다차원 공간다중화 MIMO 시스템의 복조 기법 (Detection Techniques for High Dimensional Spatial Multiplexing MIMO System)

  • 임성호;김경수;최지웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권7호
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    • pp.413-423
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    • 2014
  • 전송 데이터 용량의 요구치가 급속히 증가하면서 공간 스트림마다 독립된 정보를 전송할 수 있는 spatial multiplexing (SM) 기반 multi-input multi-output (MIMO) 기술에 대한 관심이 증대되고 있다. 3GPP LTE-advanced, IEEE 802.11ac 등의 최근 표준들에서는 최대 8개까지의 공간 스트림을 지원하고 있으며, beyond 4G 시스템의 핵심 기술로 고려되고 있는 massive MIMO나 mm-wave 시스템에서는 수십~수백개 이상의 안테나 까지도 지원을 고려하고 있다. SM MIMO 시스템의 최적 복조 기법인 maximum likelihood (ML) 방식의 연산복잡도는 안테나수에 지수적으로 증가하므로, 안테나 수의 급속한 증가는 연산량의 급격한 증가를 유발하게 되어 낮은 복잡도로 구현 가능한 수신 기법들에 대한 필요성을 증대시키게 되었다. 본 논문에서는 이러한 SM MIMO 복조 기법들에 대한 연구 결과들을 설명한다. 또한, 기존의 복조 기법들과 달리, 지수적으로 복잡도의 증가가 필요하지 않는 간단한 선형 기법에 기반한 massive MIMO 시스템용 수신 기법에 대해서도 설명하고 향후의 시스템 디자인 시 고려할 사항들에 대해 간략히 정리한다.

밀리미터파 활용 5세대 이동통신 기술 개발 동향 (Trends of Technology Developments for mmWave-based 5G Mobile Communications)

  • 홍승은;김일규;방승찬
    • 전자통신동향분석
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    • 제28권6호
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    • pp.107-117
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    • 2013
  • 최근 모바일 스마트 기가 및 서비스의 새로운 패러다임 진화에 따른 초연결(Hyper connection) 사회로의 진입과 빅데이터 출현으로 인해, 모바일 트래픽은 해마다 2배씩 증가하여 10년 뒤 1,000배 이상 증가할 것으로 예상하고 있으며, 이처럼 급격히 증가하는 모바일 트래픽 증가로 인해 모바일 망 사업자의 부담이 가중되고 있다. 추가 주파수 확보가 제한된 기존의 4G 이동통신으로는 이러한 모바일 트래픽 폭증에 따른 1,000배 용량 증대를 수용할 수 없고, 따라서 광대역폭 확보가 가능한 밀리미터파 기반의 5세대 이동통신 기술 개발이 전 세계적으로 시작되고 있다. 본고에서는 비/저활용 되어 왔던 밀리미터파를 개척하여 5세대 이동통신 기술로 활용하는 기술 개발 동향을 살펴본다. 특히, 한국전자통신연구원에서 진행하고 있는 '중추 네트워크 원전기술 개발 과제' 내용을 중점적으로 소개하고자 한다.

5GCHAMPION - Disruptive 5G Technologies for Roll-Out in 2018

  • Strinati, Emilio Calvanese;Mueck, Markus;Clemente, Antonio;Kim, Junhyeong;Noh, Gosan;Chung, Heesang;Kim, Ilgyu;Choi, Taesang;Kim, Yeongjin;Chung, Hyun Kyu;Destino, Giuseppe;Parssinen, Aarno;Chuberre, Nicolas;Vautherin, Benoit;Deleu, Thibault;Gineste, Mathieu;Korvala, Aki
    • ETRI Journal
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    • 제40권1호
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    • pp.10-25
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    • 2018
  • The 5GCHAMPION Europe-Korea collaborative project provides the first fully-integrated and operational 5G prototype in 2018, in conjunction with the 2018 PyeongChang Winter Olympic Games. The corresponding technological advances comprise both an evolution and optimization of existing technological solutions and disruptive new features, which substantially outpace previous generations of technology. In this article, we focus on a subset of three disruptive technological solutions developed and experimented on by 5GCHAMPION during the 2018 PyeongChang Olympic Games: high speed communications, direct satellite-user equipment communications, and post-sale evolution of wireless equipment through software reconfiguration. Evaluating effectiveness and performing trials for these key 5G features permit us to learn about the actual maturity of 5G technology prototyping and the potential of new 5G services for vertical markets and end user enhanced experience two years before the launch of large-scale 5G services.

밀리미터파 전 이중 시스템에서의 혼성 스케줄링 (Hybrid Scheduling in Millimeter Wave Full-Duplex Systems)

  • 반비엔마이;김주엽;최상원;신원용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.52-57
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    • 2016
  • 다중 경로 약한 산란 (poor scattering) 전 이중 (full-duplex) 시스템에서 혼성 스케줄링을 소개한다. 제안하는 시스템은 다중 안테나를 갖는 하나의 전 이중 기지국과 수 많은 단일 안테나 반 이중 (half-duplex) 단말로 구성된다. 혼성 스케줄링은 송신기에서의 부분적 채널 정보만을 활용한다. 특별히, 상향링크 및 하향링크에서 모두 기회적 송신 기술을 사용하는 기존 스케줄링 방법과는 달리, 제안하는 기술은 하향링크에서의 랜덤 송신 빔형성 및 상향링크에서의 간섭 제거 빔형성을 결합하여 사용한다. 주요 결과로써, 컴퓨터 모의실험을 통해 제안한 기술이 기존 스케줄링 방법보다 특정 신호 대 잡음비 영역 이상에서 훨씬 더 우수한 합 용량 성능을 가짐을 보인다.