• 제목/요약/키워드: optimal antenna angle

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셀룰러 시스템의 섹터 간 협력 전송 시 최적의 안테나 틸팅 각도 결정 방식 (On Optimal Antenna Tilting Angles for Cooperative Transmissions Between Sectors in Cellular Systems)

  • 고진석;김재원;박종현;성원진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권7호
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    • pp.29-35
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    • 2010
  • 최근 3GPP LTE-Advanced 및 IEEE 802.16m과 같은 차세대 통신 규격에서 섹터 간 협력 전송이 중요 연구주제가 되었고, 그에 따라 기존 비협력 전송에서와 마찬가지로 섹터 간 협력 전송 시에도 최적의 안테나 틸팅 각도를 결정하는 방식의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 섹터 간 협력 전송 및 비협력 전송 시 최적의 안테나 틸팅 각도를 결정하는 방식들을 제안한다. 제안하는 방식은 섹터 반경 내에 동일하게 분포하는 사용자의 전송률 평균인 셀 평균 전송률 또는 셀 평균 로그 전송률을 최대화하는 목적함수를 활용한다. 또한 이론적 용량인 Shannon 전송률 대신 실제 셀룰러 시스템에서 활용되는 AMC (adaptive modulation and coding) 방식을 고려한 셀 평균 AMC 전송률을 최대화하는 목적함수도 함께 활용한다. 협력 및 비협력 전송 시 셀 평균 전송률을 목적함수로 고려하는 경우에는 시스템 전송 효율성을 최대화 하며, 셀 평균 로그 전송률 및 AMC를 목적함수로 활용하는 경우에는 특히 셀 경계 사용자의 전송 효율성 증대를 크게 반영하는 최적의 안테나 틸팅 각도를 결정하는 방식을 제시한다.

장거리 공중-지상 영상정보용 데이터링크의 수신 안테나 최적 고각 제어 방법 (Optimum Elevation Angle Control of the Receiving Antenna for the Long Distance Air-Ground Common Data Link)

  • 류영재;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1528-1538
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    • 2016
  • 영상정보용 데이터링크는 장거리의 공중-지상 환경에서 영상과 신호정보를 전송하도록 설계된 통신 시스템이다. 본 논문은 장거리 공중-지상 채널환경의 신호 분석에 적합한 곡면지구 2-Ray 모델을 사용하여 영상정보용 데이터 링크의 통신거리에 따른 수신전력 변화 폭을 분석하고 지면 반사파에 의한 수신전력의 변화폭을 경감할 수 있는 수신 안테나의 최적 고각 제어방법을 제안한다. 제안된 방법은 추가적인 하드웨어 성능 향상 없이도 기존의 고각 제어 방법에 비하여 추가적인 링크마진을 확보할 수 있다.

옥내 무선 통신의 성능 향상을 위한 다중 안테나 알고리즘 (Multiple antennas algorithm for the performance enhancement of the indoor wireless communication)

  • 이용업;박중후;이준호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권8B호
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    • pp.771-779
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    • 2002
  • 각도 퍼짐이 큰 옥내 무선 환경 채널에서 옥내 무선 통신의 성능을 향상하기 위해, 채널 특성에 적합한 새로운 신호 모형을 제안한다. 옥내 신호의 원거리 가정아래에서 제안된 모형에 적합한 안테나 어레이 기술을 다룬다. 최적의 빔 형성 가중 벡터는 최대 신호 대 간섭 잡음비 기준을 사용하는 안테나 어레이 알고리즘을 적용하여 얻는다. 제안된 모형은 수학적 분석과 컴퓨터 모의실험에 의해 증명된다.

RFID기반 철도차량 최적 인식율 측정에 관한 연구 (A Study on the Optimal Train Recognition Ratio Instrumentation based on RFID)

  • 강민수;정의봉;이기서
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.633-639
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    • 2007
  • 본 연구에서는 RFID 기술을 적용하여 이동하는 철도 화차를 인식하는 최적의 조건을 도출하였다. 이동하는 철도 화차를 인식하기 위해서는 주파수 대역의 선정, 안테나의 각도, 이동하는 속도, 태그의 부착위치 등의 고려해야할 요소들이 있다. 그래서 이동하는 철도 화차를 최적으로 인식하는 조건을 도출하기 위하여 주파수 대역은 900MHz/2.45GHz대역을, 안테나의 각도를 0, 30, 45, $60^{\circ}$로, 이동속도 10/30/50km로, 태그의 부착위치를 3부분으로 나누어 실증 테스트하였다. 그 결과 이동하는 철도 화차를 인식하기 위한 최적의 조건을 실험을 통하여 검증하였다. 따라서 철도물류의 위치인식(Location Detection)과 추적(tracking)을 실시간(Real-time)으로 모니터링 할 수 있으며, 나아가 일반 철도에도 적용하여, EURO-Balis 처럼 철도차량을 검지, 추적 등 철도 신호에 적용될 수 있을 것이다.

Optimal Planar Array Architecture for Full-Dimensional Multi-user Multiple-Input Multiple-Output with Elevation Modeling

  • Abubakari, Alidu;Raymond, Sabogu-Sumah;Jo, Han-Shin
    • ETRI Journal
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    • 제39권2호
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    • pp.234-244
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    • 2017
  • Research interest in three-dimensional multiple-input multiple-output (3D-MIMO) beamforming has rapidly increased on account of its potential to support high data rates through an array of strategies, including sector or user-specific elevation beamforming and cell-splitting. To evaluate the full performance benefits of 3D and full-dimensional (FD) MIMO beamforming, the 3D character of the real MIMO channel must be modeled with consideration of both the azimuth and elevation domain. Most existing works on the 2D spatial channel model (2D-SCM) assume a wide range for the distribution of elevation angles of departure (eAoDs), which is not practical according to field measurements. In this paper, an optimal FD-MIMO planar array configuration is presented for different practical channel conditions by restricting the eAoDs to a finite range. Using a dynamic network level simulator that employs a complete 3D SCM, we analyze the relationship between the angular spread and sum throughput. In addition, we present an analysis on the optimal antenna configurations for the channels under consideration.

평원지역의 전파환경에 따른 예측모델 (A Prediction Model for Propagation Environments in A plain)

  • 김송민;김인환
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권1호
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    • pp.111-119
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    • 1998
  • 안테나 방사패턴의 전파환경을 예측하는 것은 최적 기지국 위치 선정과 셀의 설계 등 서비스 지역을 결정하는데 매우 중요하다. 안테나 종류, 빔의 각도, 지형과 장애물에 따라 변하는 전파 예측 모델을 분석하므로써 통신망의 경제적 활동, 호의 품질, 전화가입자에 대한 서비스 향상을 기대할 수 있다. 최적 전파 예측 모델을 제안하기 위하여 나주시 세지 기지국 주변의 평원지역의 전계강도를 측정하였다. 현장측정에 대한 시뮬레이션은 Hata 모델, Egri 모델, Carey 모델과 제안 모델을 이용하였다. 그 결과 제안 모델이 다른 모델보다 우수함을 확인하였다.

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적응형 배열 안테나를 위한 감소 차수 고유 공간 빔형성 알고리즘 (Reduced Rank Eigen-Space Beamforming for Adaptive Array Systems)

  • 현승헌;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4C호
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    • pp.336-341
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    • 2008
  • 본 논문에서는 신호의 반 파장 간격으로 안테나 소자를 배치한 빔형성 시스템에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 빔형성 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신 신호 공간을 스팬(span)하는 고유 벡터들을 이용하여 빔형성 한다. 본 논문에서는 채널 추정을 위한 최적의 고유 공간 차수를 정하기 위한 기준도 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용한 빔형성 시스템은 기존의 빔형성 시스템과는 달리 각 퍼짐이 증가함에 따라 다이버시티 이득을 얻어 그 성능이 개선된다. 본 논문은 제안된 알고리즘의 설명과 함께 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 제안 알고리즘의 성능 분석을 제공한다.

RFID를 이용한 장애인전용 주차구역 서브시스템을 위한 기반시설 구축에 관한 연구 (A Study on Construction of Infrastructure for Handicapped Parking Areas Using RFID)

  • 최용석;성현경
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.67-72
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    • 2014
  • 본 연구는 900MHz 대역의 RFID를 이용하여 장애인 전용주차 공간 확보를 도모하고 향후 주차 후 도우미 서비스의 원활한 응용을 위해 기반시설 시스템을 구축하였다. 장애인 차량에 부착한 태그를 판별하는 RFID 리더의 오인식률을 최소화하기 위하여 최적의 태그 부착 위치와 안테나 설치 위치를 제시하고자 한다. 연구결과 RFID 리더의 높이가 170cm일때 지표면과의 각도 $80^{\circ}$와 차량 진행 방향과 RFID 리더의 안테나 면과의 각도 $90^{\circ}$일 때 최적의 RFID 리더 설치 위치를 나타냈다. 이러한 결과에 맞추어 장애인 전용 주차 공간에 RFID 리더기를 설치하고 이를 단속 카메라와 연동하여 태그 부착 차량 외의 일반 차량에 대한 단속 및 관리가 가능하도록 시스템이 구축되면 장애인 전용 주차공간이 그 본래의 취지에 맞는 용도로 사용되는 것에 크게 기여할 것으로 예상된다.

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교외지역 전파환경을 위한 예측모델 제안 (Propagation Environments of a Suburban Area)

  • 김재섭;박창균
    • 한국음향학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.49-56
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    • 1997
  • 무선통신에서 전파환경을 보다 정확히 예측하는 것은 통신서비스 영역의 결정, 최적의 기지국선정 그리고 셀 설계 등을 위해 매우 중요하다. 따라서 안테나의 종류와 지향각 그리고 지형지물의 형태에 따라 변화하는 전파예측모델을 정확히 제시하므로써 통신망을 경제적으로 운용할 수 있음은 물론 통화품질과 가입자 서비스 또한 향상시킬 수 있을 것이다. 본 논문에서는 현대 교외지역 전파환경을 위한 최적 전파예측모델을 제안하기 위해 실험 대상지역으로 전남 나주시 세지 기지국을 선택, 전계강도를 실측하고, 이 결과를 토대로 전파예측모델을 제안한다. 제안모델은 지금까지 제안된 여타 예측 모델에서 고려되지 않았던 기지국과 이동국 안테나 유효높이의 상대차를 보정계수로 추가 활용하므로써 오차를 최소화 할 수 있었고, 제안모델과 Hata 모델, Egri 모델 그리고 Carey 모델의 컴퓨터 시뮬레이션(PPGIS)결과를 비교하므로써 그 적정성을 확인하였다.

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Achievable Sum Rate Analysis of ZF Receivers in 3D MIMO Systems

  • Li, Xingwang;Li, Lihua;Xie, Ling
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권4호
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    • pp.1368-1389
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    • 2014
  • Three-dimensional multiple-input multiple-output (3D MIMO) and large-scale MIMO are two promising technologies for upcoming high data rate wireless communications, since the inter-user interference can be reduced by exploiting antenna vertical gain and degree of freedom, respectively. In this paper, we derive the achievable sum rate of 3D MIMO systems employing zero-forcing (ZF) receivers, accounting for log-normal shadowing fading, path-loss and antenna gain. In particular, we consider the prevalent log-normal model and propose a novel closed-form lower bound on the achievable sum rate exploiting elevation features. Using the lower bound as a starting point, we pursue the "large-system" analysis and derive a closed-form expression when the number of antennas grows large for fixed average transmit power and fixed total transmit power schemes. We further model a high-building with several floors. Due to the floor height, different floors correspond to different elevation angles. Therefore, the asymptotic achievable sum rate performances for each floor and the whole building considering the elevation features are analyzed and the effects of tilt angle and user distribution for both horizontal and vertical dimensions are discussed. Finally, the relationship between the achievable sum rate and the number of users is investigated and the optimal number of users to maximize the sum rate performance is determined.