전자공학회논문지 (Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers)

  • 제54권4호
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  • Pages.10-15
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  • 2017
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  • 2287-5026(pISSN)
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  • 2288-159X(eISSN)
대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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밀리미터파를 이용한 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술

Millimeter Wave Energy Transfer based on Beam Steering

  • 한용규 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 정상원 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 이충용 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Han, Yonggue (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ;
  • Jung, Sangwon (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ;
  • Lee, Chungyong (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University)
  • 투고 : 2016.09.05
  • 심사 : 2017.03.16
  • 발행 : 2017.04.25
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초록

무선 주파수 에너지 전송에 있어 최적의 전처리 기법으로 알려진 전-디지털 에너지 빔포밍은 벡터 양자화를 사용하므로 채널 피드백 부담이 크다. 이러한 피드백 부담을 줄이기 위해 스칼라 양자화를 사용해 채널을 피드백하는 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술을 고려할 수 있다. 현재까지의 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술에 대한 연구는 특수한 채널 환경 및 기지국이 채널 정보를 완벽히 알고 있는 상황에서 진행되었다. 본 논문에서는 현실성을 반영한 채널 모델을 사용하고 채널 추정 오차가 있는 환경에서 빔 조향 기법을 전-디지털 에너지 빔포밍과 비교하여 성능을 분석하였다. 모의실험을 통해 채널 환경, 기지국과 단말의 안테나 수 및 상호 간의 거리, 그리고 채널 추정 오차에 따른 성능을 확인하고 그 원인을 분석한다.

Feedback burden of a full-digital energy beamforming, which is known as the optimal precoding scheme for radio frequency (RF) energy transfer, is huge because it uses a vector quantization for a channel feedback. To reduce the feedback burden, we consider a beam steering based wireless energy transfer, which uses a scalar quantization. Researches related to the beam steering based wireless energy transfer have been studied in special channel model with an assumption of full channel state information at the transmitter. In this paper, we analyze the beam steering scheme compared with the full-digital energy beamforming for practical channel models with channel estimation errors. According to characteristics of the millimeter wave channel, the number of antennas of the base station and the user, the distance between them, and channel estimation errors, we simulate the performance of the beam steering scheme and analyze reasons why.

키워드

참고문헌

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