본 논문에서는 시공간 블록 코드, 폐회로 송신 다이버시티, V-BLAST 등 대표적인 다중 안테나 기법의 성능을 IEEE 802.22 시스템 환경에서 비교, 분석한다. 먼저, 각 다중 안테나 기법의 복조 알고리즘을 고찰하고 전송 속도에 따라 QPSK, 16 QAM, 64 QAM의 변조 방식을 채택하는 MIMO-OFDM 시스템을 구성한다. IEEE 802.22 시스템의 사용 주파수 대역이 주로 V/UHF 대역이며 또한, 기지국 수신 신호의 angular spread가 매우 작기 때문에 송신 안테나들로부터 전송된 신호 사이에 비교적 큰 코릴레이션이 존재하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 송신 안테나사이의 코릴레이션이 존재하는 환경에서 송신 안테나가 두 개인 경우에 대해서만 MIMO-OFDM 시스템의 성능을 비교, 분석한다.
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.
차세대 이동 통신 시스템에서는 높은 주파수 대역, 광대역, 다중 안테나(MIMO antenna)의 사용이 예상된다. 또한 무선 통신의 급격한 수요와 이동 통신 서비스의 폭발적인 증가로 인해 차세대 이동 통신 시스템의 최적화를 위한 검증 모델 개발 연구가 필요하다. 기존 MIMO 채널 모델의 경우 도심, 부도심, 시골, 개활지 등으로 포괄적으로 전파 환경을 분류하여 연구를 수행하였으나, 이러한 접근 방법은 예를 들어 도심 환경 내에서도 다양한 morphology가 존재할 수 있기 때문에 모델링 정확도 측면에서 취약성을 가질 수 있다. 본 논문에서는 path morphology 개념을 도입하여 전파 환경을 송 수신기 사이의 건물의 높이, 밀집도 등을 고려하여 세부적으로 분류하는 방법을 제안하였다. 광선 추적(ray tracing) 기법을 이용하여 각 환경별 delay spread(DS), AoD와 AoA의 angular spread(AS)를 분석하고, 이를 바탕으로 국내 환경에 적합한 MIMO 채널 모델을 제시하였다.
본 논문은 수신신호의 자기상관행렬로부터 얻어진 2개의 고유벡터를 이용하여 웨이트 벡터를 구함으로써 각도퍼짐이 존재하는 환경에서도 스마트 안테나의 성능을 향상시키는 새로운 방법을 제시하였다 기존의 고유치에 의거한 빔형성 기술은 가장 큰 고유치의 상응 고유백터 만을 사용하는 것에 비해 본 논문에서 제시하는 방법은 두개의 고유백터를 효율적으로 적용함으로써 각퍼짐이 많은 신호환경에서 특히 강인한 성능을 보인다. 본 논문에서 사용하는 고유벡터는 첫번째와 두번째로 가장 큰 고유값에 대응되는 벡터이며, 현재 상용화되고 있는 DSP로 구현 가능한 계산량(3.5$N_2$+ 12N)을 통해 정확하게 구해진다. 본 제안방법을 WCDMA 환경에서 모의 실험한 결과 넓은 각도퍼짐에도 성능이 우수하였으며, 고유함수 계산을 위한 상용 툴인 MATLABTM 프로그램의 고유함수를 이용하여 얻은 이론적인 성능값과도 큰 차이가 없음을 확인하였다.
본 논문은 안테나 어레이를 이용한 블라인드 방법을 관간으로 하는 최적의 웨이트 벡터 계산방법을 제시한다. 본 논문에서 사용되는 적응알고리즘은 수신신호의SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 최대화하는 웨이트 벡터를 구하는 일반화된 온-오프 알고리즘(Generalized On-Off algorithm)이다. 제안된 알고리즘은 선형화된 일차의 계산량, O(6N+8), 으로 작동되어 범용 DSP를 이용하여 웨이트 벡터 계산을 실시간으로 처리 할 수 있음을 확인하였다. 또한 다양한 성능분석을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘은 각분산(angular spread)이 많을 때와 처리이득(processing gain)이 낮은 열악한 신호 환경하에서는 일반화되지 않은 기존의 알고리즘의 경우보다 약 3배까지 용량증대 효과를 제공한다는 것을 확인하였다. 제안 알고리즘을 IS2000 1X 이동통신시스템과 위성추적시스템에 응용한 결과, 통신용량측면과 통신품질측면 모두에서 우수한 성능을 확인하였다.
본 논문에서는 환형배열을 이용하여 단일음원이 코히어런트 분산 분포를 가지는 경우 닫힌 형태로 음원의 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 음원이 다중경로를 거쳐 센서에 도달하는 경우 분산음원으로 보이며 이때 음원의 위치는 대표 방위, 대표 고각, 대표 방위의 분포, 대표 고각의 분포 네 가지 변수로 표현될 수 있다. 이러한 경우 DSPE(Distributed Source Parameter Estimator) 기법과 같은 탐색 기법으로 네 변수를 찾기 위해서는 매우 많은 탐색과정을 필요로 한다. 본 논문에서는 빠른 위치 추정을 위해 센서간의 상관함수와 최소자승기법을 이용하여 닫힌 형식으로 대표 방위와 고각을 추정하는 기법을 제안한다. 특히 음원이 대표적인 분포 모델인 가우시안 분포를 따를 경우 방위와 고각의 표준편차 또한 닫힌 형식으로 추정한다. 시뮬레이션에서는 DSPE 기법과 비교하여 제안 기법의 타당성을 확인하였다.
본 연구는 평균대에서 필수요구조건(EGR)에 해당되는 동작인 옆공중돌기 동작의 성공과 실패를 운동역학적으로 비교 분석하였다. 연구대상은 국가대표 선수들로 하였으며, 연구의 목적은 기술의 실수 요인을 규명하여 지도자 및 선수들에게 과학적으로 유용한 정보를 제공하는데 있다. 성공시 옆공중돌기 동작의 신체중심은 평균대 중앙 중심으로 좌-우축으로 벗어나는 결과가 나타나고 동작의 특성상 회전하는 방향으로 신체중심이 이동한다는 것을 나타내고 있다. 도약구간인 event2와 3에서 성공시 상 하 변화가 크게 나타나 체공시간을 높이는 것으로 투사변인이 실패시 보다 높게 나타나는 결과를 뒷받침 해 주고 있다. 또한 공중 비약을 위해 다리를 차는 동작을 하는 오른쪽 고관절 각도와 속도, 각속도가 실패시 보다 성공시 동작에서 모두 크게 나타나 도약의 최적조건을 수행하고 있다. 어깨를 중심으로 상지분절의 속도와 견관절 각속도를 크게 함으로써 운동량을 증가시켰으며 그중 오른쪽 견관절 각속도가 크게 나타난 이유는 오른쪽 다리를 잡기 위한 결과이다. 옆 공중돌기 동작에서 실패시 보다 성공시 동작에서 x축을 중심으로 각운동량이 크게 나타나 공중 비행 동작은 x축을 중심으로 각운동량을 크게 하는 것이 중요한 요인으로 나타났으며 옆공중돌기 특성상 y축과 z축으로 각운동량도 적정한 비율로 동작이 이루어져야 성공적인 동작을 만들수 있다.
We consider transmission beamforming techniques for frequency-division-duplex (FDD) wireless communication systems using adaptive arrays to improve the signal quality of the array transmission link. We develop a simple effective transmission beamforming technique based on an approximated frequency tranlsation (AFT) to derive the tranmsiion beamforming weights from the uplink channel vector. This technique exploits the invariance of the short-time averaged fast fading statistics to small frequency translations. A simple approximate relationship that relates the transmission channel vector to the reception channel vector is derived. We have developed its practical alternative in which the frequency translation of the channel vector is performed at the principal angle of arrival (AOA) of the u;link synthestic angular spectrum instead of the mean AOA. To analyze the performance of the proposed methods, we consider the power loss incurred by applying the estimated channel vector instead of the true downlink channel vector. The performance is analyzed as a function of the mean AOA, the angular spread, the number of elements, frequncy difference between the uplink and the downlink, and the angle distribution. Their performance is also compared with that of the direct weight reuse method and the AOA based methods.
Jung, Myoung-Won;Kim, Jong Ho;Choi, Jae Ick;Kim, Joo Seok;Kim, Kyungseok;Pack, Jeong-Ki
ETRI Journal
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제34권6호
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pp.911-921
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2012
In high-speed wireless communications, an analysis of the propagation characteristics is an important process. Information on the propagation characteristics suitable for each environment significantly helps in the design of mobile communications. This paper presents the analysis results of radio propagation characteristics in outdoor environments for a new mobile wireless system at 781 MHz. To avoid the interference of Korean DTV broadcasting, we measure the channel characteristics in urban, suburban, and rural areas on Jeju Island, Republic of Korea, using a channel sounder and $4{\times}4$ antenna. The path loss (PL) measurement results differ from those of existing propagation models by more than 10 dB. To analyze the frequency characteristics for Korean propagation environments, we derive various propagation characteristic parameters: PL, delay spread, angular spread, and K-factor. Finally, we verify the validity of the measurement results by comparing them with the actual measurement results and 3D ray-tracing simulation results.
There are several factors that disturb an Ultra-Wideband (UWB) radio propagation in an indoor environment such as path loss, shadowing and multipath fading. These factors directly affect the quality of the received signal. In this paper, we investigated the influence of the human body shadowing on UWB propagation based on measured wireless channel in an anechoic chamber. The characteristics of the UWB channel including the transmitter and the receiver antenna effects are acquired over the frequency bandwidth of 3${\sim}$11 GHz. The major factors such as the power delay profile (PDP), the angular power distribution (APD), the pulse distortion and the RMS delay spread caused by the human body shadowing are presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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