• 제목/요약/키워드: 빔 형성 안테나

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다중 사용자 MIMO 시스템을 위한 적응적 Coordinated Tx-Rx 빔형성 기법 (Adaptive Coordinated Tx-Rx Beamforming for Multi-user MIMO Systems)

  • 안홍선;모하이센 마나르;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4C호
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    • pp.386-394
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다수의 사용자 각자가 다수의 수신 안테나를 가지고 하나의 기지국과 통신하는 다중 사용자 MIMO 시스템 환경에서, 사용자 간의 간섭을 제거하기 위한 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법을 제안하였다. 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법은 전송 순간의 채널 환경과는 상관없이 각 사용자에게 동일한 수의 데이터 스트림 수를 할당하여, 채널 환경이 좋지 않은 사용자에게도 같은 양의 데이터를 전송하는 비효율적인 문제가 있다. 제안된 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에서는 전송 순간의 채널 상태를 고려하여 사용자에게 적응적으로 데이터 스트림 수를 할당함으로써, 시스템 전반적인 BER 성능의 향상을 달성한다. 모의실험 결과는 제안된 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법이 수신단에서 선형수신기법 사용을 가정한 경우에, target BER 10-2에서 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에 비하여 약 2.5dB정도의 성능을 향상시킴을 입증한다.

무선 시스템에서 가중치 오차 보정 알고리즘과 SVD를 이용한 다중 빔 조향에 대한 연구 (A Study on Multi Beam Steering using Weight Error Compensation Algorithm and SVD in Wireless System)

  • 이관형;송우영;이명호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.143-148
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 시스템에서 목표물 도래방향 추정에 대한 다중 빔에 대해서 연구한다. 빔 조향 방법은 고각 방향의 빔 조향 방식 또는 빔 형성 방식, 스택 빔 조향, 주파수 조향, 위상 조향 및 디지털 빔 형성 등으로 구분 된다. 제안된 알고리즘은 효과적인 빔 조향을 하기위해서 위상과 크기를 보정하는 안테나 가중치 오차 보정기법과 특이 행렬을 결합한 방법이다. 본 논문에서는 빔 조향 추정 알고리즘을 제안하여 디지털 빔 형성 레이더에 빔조향 방식을 적용하여 목표물을 추정하였다. 모의실험을 통해서 본 연구에서 제안된 알고리즘의 성능을 기존 알고리즘과 비교 분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 도래방향 추정 능력이 향상된 것을 입증하였다.

다중경로페이딩이 DDLMS 기반 스마트 안테나의 성능에 미치는 영향 (Impact of Multipath Fading on the Performance of the DDLMS Based Spatio Temporal Smart Antenna)

  • 홍영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권9C호
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    • pp.871-879
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    • 2009
  • 본 논문에서는 코드분할다중접속(CDMA)시스템의 기지국에 설치할 수 있는 시공간 배열 스마트안테나의 성능이 다중경로 환경의 다양한 파라미터의 변화에 어떻게 반응하는지 살펴보았다. 이 논문에서 사용된 스마트안테나는 공간분산구조로 적응배열안테나를, 시간분산구조로 다중경로의 숫자에 따른 finger 의 레이크 수신기로 구성되었으며 빔형성 방법으로 Decision Directed LMS 방법을 사용한다. 스마트안테나는 다중경로 신호의 입사각분산의 정도와 다중경로(finger)의 숫자에 민감하게 반응하는 한편 지연분산의 정도와는 거의 반응하지 않음이 컴퓨터 모의실험으로 증명되었다. 레이크 수신기의 핑거 숫자의 증가가 스마트안테나의 성능을 비선행적으로 개선시키는 효과를 수반함 역시 모의실험으로 보여졌다. 본 논문의 빔형성 과정에서 가중치벡터의 갱신은 PN상관기가 수신신호를 역확산시킨 후에 이루어진다.

HAPS 시스템의 간섭경감기법 분석 (Analyzing Interference Mitigation Scheme for HAPS System)

  • 구본준;박종민;이승민;안도섭
    • 전자통신동향분석
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    • 제21권5호통권101호
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    • pp.154-162
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    • 2006
  • 본 논문에서는 성층권 통신망(HAPS)과 기존 위성망 및 지상망과의 원활한 공유를 위해서 진행되고 있는 HAPS 시스템의 간섭경감기법에 관한 연구 동향을 분석한다. 이를위해서 2006년 6월 27일부터 7월 5일까지 개최된 ITU-R WP9B 회의를 통하여 논의된 주요 결과들을 중심으로 살펴보고자 한다. Ka 대역에서 고정업무(FS)용으로 활용가능한 HAPS 시스템의 간섭경감기법으로 5가지가 제안되었으며, 특히 본 회의에서는 디지털빔형성(DBF) 기법을 적용한 탑재안테나의 다중빔 패턴의 성능분석 결과들이 제시되었다. HAPS 시스템의 간섭경감기법으로 디지털빔 형성기법을 적용함에 있어서 그 필요성과 ITU-R WP9B에서 논의되고 있는 내용들을 중심으로 간섭경감기법 분석 결과를 기술하고 본 내용과 관련한 ITU-R에서의 향후 연구 전망 등을 살펴보고자 한다.

다중 빔 위성 통신 시스템을 위한 공평성 기반 빔 대역폭 할당 (Fairness-Based Beam Bandwidth Allocation for Multi-Beam Satellite Communication System)

  • 정동현;유준규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1632-1638
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    • 2020
  • 본 논문은 다수의 단말이 다중 빔 위성을 통해 정보를 중심국으로 전송하는 위성 통신 시스템을 고려한다. 위성은 위상 배열 안테나를 탑재하여 서로 다른 대역폭을 가지는 다수의 스팟 빔을 형성한다. 빔 대역폭 할당의 공평성을 최대화하는 최적화 문제를 형성하고 해를 얻기 위한 두 가지 휴리스틱 알고리즘(반복적 빔 대역폭 할당, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당)을 제안한다. 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘은 반복적으로 자원 요청량 대비 할당 대역폭의 비율을 균등화시키며, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당 알고리즘은 요청량 대비 할당량 비율을 이용해 빔 대역폭을 계산한다. 모의실험을 통해서 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘이 최적의 해와 매우 가까운 공평성 성능을 가진다는 것을 확인하였다. 또한, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당 알고리즘은 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘보다 계산 복잡도가 낮은 대신 더 낮은 공평성 성능을 가진다는 것을 확인하였다.

S-대역 위성 탑재용 다중 빔 대형 안테나의 전기적 설계 연구 (A Study on the Electrical Design of a Multi-Beam Large Antenna for S-band Satellite Payload)

  • 윤소현;엄만석;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1240-1247
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    • 2010
  • 본 논문은 한반도 지역에 개인 휴대 단말을 사용한 보편적 통신 방송 서비스를 제공하기 위한 S-대역 위성 탑재용 다중 빔 대형 안테나의 전기적 설계 방법에 대해 연구한 것이다. 배열 소자로 급전되는 반사판 형태인 하이브리드 안테나로 다중 빔을 구현하고, 각 빔은 급전 배열의 일부를 사용하여 형성된다. 원하는 빔을 얻기 위해서는 각 배열 소자 신호의 크기와 위상을 최적화해야 하고, 이는 GO(Geometrical Optics) 및 PO(Physical Optics) 해석을 통해 이루어졌다. 또한, EIRP(Effective Isotropically Radiated Power) 요구 사항을 만족하도록 배열 소자의 개수를 최적하였다. 위성에 탑재 가능하도록 제한된 크기의 반사판을 사용하고, 배열 소자의 개수를 최소화하면서도 요구 사항을 만족시킬 수 있는 설계 방법과 그 성능 결과를 본 논문에서 확인할 수 있을 것이다.

다중 간섭자환경에서 스마트 안테나를 이용한 QPSK DS-CDMA 시스템 성능분석 (Performance Evaluation of Adaptive Algorithms in CDMA Mobile Communication Systems with Smart)

  • 최기영;김승진;정연호
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.242-246
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    • 2003
  • 본 논문에서는 친사용자 환경의 시뮬레이션 환경을 제공하는 SPW 시뮬레이션 플랫포음을 이용하여 스마트 안테나 CDMA 이동통신 시스템을 구현하여 빔형성에 있어서 고정(non-adaptive)의 경우와 적응(adaptive)의 경우로 나누어 성능 분석을 수행하였다. 특히 적응인 경우는 LS(Least Square) 와 LMS (Least Mean Square) 의 적응 알고리즘을 비교하였으며 간섭 기지국의 각도 (Interferer signal angle) 변화에 따른 성능도 비교하였다. SPW 시뮬레이션 결과, 고정 경우보다는 적응 경우가 3[㏈]이상의 이득을 얻을 수 있었으며 LMS 보다는 LS 의 성능이 우수함을 알 수 있었다.

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STBC-OFDM 시스템에서 빔형성 기법의 성능평가 (Performance Evaluation of Beamformer for STBC-OFDM Systems)

  • 이상문;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권6C호
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    • pp.883-892
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    • 2004
  • 최근 무선통신 시스템에서 고속 데이타의 전송 및 스펙트럼의 효율을 개선하기 위한 방법으로 시공간부호와 OFDM을 결합한 시스템에 대한 연구가 활발하다. 또한 다중사용자 시스템에서 시스템 용량을 개선하기 위한 해법으로 적응형 안테나가 고려되고 있다. STBC를 이용하는 시스템의 수신기에서 한 사용자의 두 개의 안테나로부터 전송되는 신호는 서로 중첩되어 사용자의 송신 안테나간에도 서로 간섭을 일으키게 된다. 따라서 기존의 하나의 송신 안테나를 이용하는 경우에 대한 범형성 기법을 그대로 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 역방향 링크에서 시공간 부호화와 OFDM을 결합한 STBC-OFDM에서 훈련열을 이용한 MMSE 범형성 기법에 대해 살펴보고, 그 성능을 TU 채널과 HT채널에 대해 다양한 파라미터를 이용하여 평가하고, angle spread의 효과도 분석한다.

코드북 기반 SIR 향상 빔 형성 기법 (Code-Book Based Beamforming Techniques for Improving SIR)

  • 안종민;이동규;박철;김한나;정재학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권8호
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    • pp.1469-1476
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    • 2015
  • 본 논문은 원형배열 안테나를 사용하는 무선 메쉬 네트워크 환경에서 코드북을 이용한 다중 섹터 빔 형성시 섹터간 SIR 향상 빔 선택 알고리즘을 제안한다. 제안된 빔 선택 알고리즘은 피드백 되는 코드북 인덱스 조합에 따라 상호간 SIR을 향상시키는 빔 선택방법과 QoS를 보장하는 방법에 관한 내용이다. 전산 모의 실험을 통해 노드들이 섹터경계에 있을 경우 제안한 방법이 기존의 코드북 선택 방법보다 SIR이 4.42dB 우수함을 보였다. QoS를 위해 PF를 적용할 경우 기존보다 SIR이 1.70dB만큼 향상됨을 보였고 사용자간 QoS도 만족시킴을 보였다.

협력적 스케줄링 및 빔형성을 위한 순환적 코드북 기법 (Cyclic Codebook Scheme for Coordinated Scheduling and Beamforming)

  • 김성현;이상훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11A호
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    • pp.861-869
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    • 2011
  • 본 연구는 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭의 영향을 극복하기 위한 제한적 되먹임 기반의 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법에 관한 것으로, 셀 간 간섭의 영향이 크게 작용하는 셀 외곽에서의 성능을 향상시키면서 또한 전체 시스템의 성능을 보장하는 것을 목표로 한다. 기존 전체 채널상태정보 기반의 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법의 경우, 시용자와 기지국은 채널상태정보의 되먹임 및 채널상태정보 교환에 대한 과부하가 크게 발생한다. 본 연구에서는 제한된 되먹임 기반의 협력적 스케줄링 및 협력적 빔형성 기법에서 인접 셀 간 간섭을 줄일 수 있는 간섭 채널의 영공간의 효율적 확보를 위한 코드북을 제안하고, 제안하는 코드북을 기반으로 외곽의 성능 및 전체 시스템의 성능을 높이기 위한 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법을 제안한다. 제안하는 기법에 대한 성능은 비례적 공정 스케줄링을 통하여 외곽사용자의 채널용량 증가 및 전체 시스템의 채널용량 증가를 보임으로써 제시하였다.