• 제목/요약/키워드: Beamforming Antenna

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광대역 실측채널모델에서 스마트 안테나를 적용한 W-CDMA 성능분석 (On the W-CDMA system with Smart Antenna over Wideband Realistic Channel Model)

  • 김용성;배형오;김병학;김철성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.33-36
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    • 2000
  • In this paper, the performance of the W-CDMA system with smart antenna is investigated. The channel is assumed as wideband realistic channel mode, JTC(Joint Technique Committee), which has clustered multipaths. The beamforming-RAKE receiver structure is proposed, whose performance is analyzed on the assumption of the perfect channel estimation. In a simulation, the probability density function(pdf) of SINR(Signal to Interference and Noise Ratio) according to the number of antennas and users is presented. And based on the pdf of SINR, the BER(Bit Error Rate) is presented. According to the result of a simulation, the performance of the W-CDMA system with smart antenna over the realistic JTC channel model has been considerably improved.

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광대역 실측채널모델에서 스마트 안테나를 적용한 W-CDMA 성능분석 (On the W-CDMA system with Smart Antenna over Wideband Realistic Channel Model)

  • 김병학;배형오;김철성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.91-94
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    • 2000
  • In this paper, the performance of the W-CDMA system with smart antenna is investigated. The realistic wideband channel is assumed, one of which is JTC(Joint Technique Committee) channel model. It is also assumed that multipaths are clustered. The beamforming-RAKE receiver structure of W-CDMA system is proposed, whose performance is analyzed on the assumption of perfect channel estimation. The probability density function (pdf) of SINR(Signal to Interference and Noise Ratio) for different number of antennas and users is presented, and the BER(Bit Error Rate) is presented based on that. As a result, the performance of the W-CDMA system with smart antenna in the realistic wideband channel has been considerably improved.

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LTE-Advanced 네트워크에서 D2D 통신을 위한 특정 디바이스 탐색 기법 (Specific Device Discovery Method for D2D Communication as an Underlay to LTE-Advanced Networks)

  • 김향미;이한나;김상경
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.125-134
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    • 2014
  • Device discovery for D2D (device-to-device) communication enables a device to discover other devices in order to initiate communication with them. Devices should perform the discovery phase using a small quantity of radio resource in a short time and be able to reduce the load of the base station. Legacy device discovery schemes have focused on discovering as many target devices as possible. However, it is not appropriate for peer-to-peer D2D communication scenario. Further, synchronization problems are an important issue for discovery signal transmission. This paper proposes a discovery method that one requesting device discovers a specific target for communication. Multiple antenna beamforming is employed for the synchronization between the base station and a target device. The proposal can reduce the load of the base station using the information that it already maintains and improve the reliability of the device discovery because two times of synchronizations using beamforming among the base station and devices can make the exact discovery of a target device with mobility possible.

빔 형성을 적용한 2.4GHz 대역 중장거리 영상 전송 무선 기술 (Medium to Long Range Wireless Video Transmission Scheme in 2.4GHz Band with Beamforming)

  • 백정훈;김남호;지민기
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.693-700
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    • 2018
  • 본 논문에서는 2.4GHz 대역의 무선 환경에서 수 십 km 이상의 중장거리 통신이 가능하도록 다중 안테나를 활용한 빔 형성(Beam-forming) 방식 기반의 영상신호 전송 방식을 제안한다. 제안한 방식을 적용하여 3.6km 옥외 전송거리에서 $4{\times}5dBi$의 안테나 사용과 16dBm의 송신파워를 통해 -77dBm의 수신 전계 강도와 약 32Mbps의 데이터 전송속도가 달성됨을 확인한다. 또한, 20km 장거리 옥외 전송에서도 $4{\times}5dBi$ 무지향성 안테나를 사용하여 10~12Mbps의 전송률이 달성됨을 확인한다.

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.

입사각 추정 기반 빔형성을 이용한 DTV 수신성능 개선 (DOA estimation based beamforming technique for DTV reception performance enhancement)

  • 문성훈;한동석
    • 방송공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.136-145
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    • 2003
  • 본 논문에서는 DTV의 실내수신 및 이동수신 성능 향상을 위하여 빔형성 기법을 이용하는 수신기 구조를 제안한다. 제안 DTV 수신기는 지향방향으로의 이득을 일정하게 유지하면서 출력 신호의 전력을 최소화시키는 Capon 입사각 추정 기법을 이용하여 주경로와 다중경로 신호의 입사각을 추정한다. 추정된 주경로 신호의 입사각으로 적응 빔 패턴을 형성시켜서 다중경로 신호를 약화시킨다. 잔존하는 다중경로 신호는 빔형성기 이후에 존재하는 결정 궤환 등화기를 이용하여 제거한다. 제안한 입사각 추정 기반 DTV 수신기는 빔형성을 수행한 이후에 기존의 다양한 등화기술을 그대로 적용할 수 있는 장점을 가진다. 브라질 필드테스트채널에서 각 경로신호의 입사각을 설정한 후 제안 DTV 수신기의 성능분석을 수행하였다. 모의 실험 결과로부터 4개의 안테나 소자를 사용하는 제안 DTV 수신기는 입력 신호 대잡음비가 10dB 이상일 경우 모든 브라질 채널에서 TOV를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

Transmission Techniques for Downlink Multi-Antenna MC-CDMA Systems in a Beyond-3G Context

  • Portier Fabrice;Raos Ivana;Silva Adao;Baudais Jean-Yves;Helard Jean-Francois;Gameiro Atilio;Zazo Santiago
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권2호
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    • pp.157-170
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    • 2005
  • The combination of multiple antennas and multi-carrier code division multiple-access (MC-CDMA) is a strong candidate for the downlink of the next generation mobile communications. The study of such systems in scenarios that model real-life trans-missions is an additional step towards an optimized achievement. We consider a realistic MIMO channel with two or four transmit antennas and up to two receive antennas, and channel state information (CSI) mismatches. Depending on the mobile terminal (MT) class, its number of antennas or complexity allowed, different data-rates are proposed with turbo-coding and asymptotic spectral efficiencies from 1 to 4.5 bit/s/Hz, using three algorithms developed within the European IST-MATRICE project. These algorithms can be classified according to the degree of CSI at base-station (BS): i) Transmit space-frequency prefiltering based on constrained zero-forcing algorithm with complete CSI at BS; ii) transmit beamforming based on spatial correlation matrix estimation from partial CSI at BS; iii) orthogonal space-time block coding based on Alamouti scheme without CSI at BS. All presented schemes require a reasonable complexity at MT, and are compatible with a single-antenna receiver. A choice between these algorithms is proposed in order to significantly improve the performance of MC-CDMA and to cover the different environments considered for the next generation cellular systems. For beyond-3G, we propose prefiltering for indoor and pedestrian microcell environments, beamforming for suburban macrocells including high-speed train, and space-time coding for urban conditions with moderate to high speeds.

거대 배열 안테나 무선 백홀 하향 링크 시스템에서 피드백 량을 줄이기 위한 빔 형성 방법 (Reduced Feedback Beamforming with a Large Antenna Array in Wireless Backhaul Downlink Systems)

  • 박재범;권기림;박현철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권12호
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    • pp.1903-1913
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    • 2016
  • 본 논문은 광역 셀 기지국이 sub-array 구조의 거대 배열 안테나를 가지고 있는 무선 백홀 하향 링크 시스템에서 두 단계 빔 형성 및 수신 빔 형성 기법을 제안하였다. 또한, 시스템 성능 비교를 위해, 제로 포싱 프리코더(zero-forcing precoder)를 이용한 세 단계 빔 형성 기법을 적용하여 수신 소형 셀 기지국들의 전송률 성능을 계산하였다. 무선 백홀 채널의 채널 산란 및 거리감쇄 특성 등을 고려할 때 공간 다중화를 위한 프리코딩 기술뿐만 아니라 거리감쇄를 극복하기 위한 지향성 빔 형성 기술이 접목되어야 한다. 따라서 첫 번째 단계에서는 DFT(discrete-Fourier transform) 기반의 고정 빔 패턴을 설계하였다. 결과적으로, 피드백 량을 줄이면서 동시에 전송률 성능을 높이기 위해서는 제안한 두 단계 빔 형성 및 수신 빔 형성 기법을 선택하는 것이 공간 다중화를 고려할 때 유리하다는 것을 확인하였다.

DS/CDMA 시스템에서 안테나 배열 수신기와 연속 간섭 제거 다중 사용자 검출기를 결합한 새로운 수신기 (A New Receiver Combining Antenna Array Receiver and Successive Interference Cancelling Multiuser Detector in DS/CDMA Systems)

  • 유성균;곽경섭
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.582-589
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    • 2002
  • 본 논문에서는 임의의 안테나 배열 수신기 알고리즘에 의해 형성된 빔에 연속 간섭 제거 다중 사용자 검출기를 결합하여 수신기의 성능을 향상시키는 방법을 제안하고, 그 성능을 분석 한다. 안테나 배열 수신기는 사용자들의 신호를 공간적으로 분리하여 다중 사용자 간섭을 감소시켜 각 사용자에 대한 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나 형성된 빔에 사용자들이 작은 도래각 차이를 두고 집중 분포될 경우 그 성능이 저하된다. DS/CDMA시스템에서의 다중 사용자 검출기를 위한 간섭 제거 수신기는 간단한 구조와 방법에 비하여 성능이 우수하여 그와 관련된 방식이 많이 제안되어왔다. 본 논문에서는 그러한 성능 저하를 연속 간섭 제거 다중 사용자 검출기를 결합하여 극복하는 방법을 보인다.

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안테나 어레이와 유선 Relay Station을 활용한 셀룰러 시스템의 전송 용량 분석 (Transmission Capacity Analysis for Cellular Systems Using Antenna Arrays and Wireline Relay Stations)

  • 김유신;성원진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권8C호
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    • pp.689-695
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    • 2007
  • 유선 Relay Station(RS)은 셀룰러 시스템의 기지국(Base Station; BS)과 Radio-over-Fiber(RoF) 형태로 연결되어 시스템의 용량을 증대시키고 음영 지역을 축소시키는 역할을 수행할 수 있다. 무선 멀티홉 시스템과는 달리 별도의 대역으로 BS와 RS 간 신호 전송을 함에 따라, 주파수 재사용으로 인한 간섭의 영향을 크게 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 RS를 활용하는 셀룰러 시스템에서 안테나 어레이를 부가적으로 사용하는 경우 전송 용량 측면에서의 이득을 산출하고, 셀 내에 배치하는 안테나 어레이의 구성에 따른 성능 변화를 분석한다. 특히 성능 향상을 최대화하는 RS 위치의 선정, 주어진 안테나 원소 개수에 따른 배치 형태 결정, 안테나 원소의 개수 증가에 따른 성능 이득을 실험적으로 평가함으로써, 유선 RS와 안테나 어레이의 통합 활용 방안을 제시한다.