Kim, Meejoung;Hong, Seung-Eun;Kim, Yongsun;Kim, Jinkyeong
ETRI Journal
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제35권1호
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pp.120-130
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2013
This paper presents an analysis of resource assignment for multihop communications in millimeter-wave (mm-wave) wireless personal area networks. The purpose of this paper is to figure out the effect of using directional antennas and relaying devices (DEVs) in communications. The analysis is performed based on a grouping algorithm, categorization of the flows, and the relaying DEV selection policy. Three schemes are compared: direct and relaying concurrent transmission (DRCT), direct concurrent transmission (DCT), and direct nonconcurrent transmission (DNCT). Numerical results show that DRCT is better than DCT and DCT is better than DNCT for any antenna beamwidths under the proposed algorithm and policy. The results also show that using relaying DEVs increases the throughput up to 30% and that there is an optimal beamwidth that maximizes spatial reuse and depends on parameters such as the number of flows in the networks. This analysis can provide guidelines for improving the performance of mm-wave band communications with relaying DEVs.
Directional antennas are used to improve spatial reuse, but have the problem of deafness. The DUDMAC protocol uses the ORTS, OCTS, DDATA, and DACK mechanisms and a blocking algorithm for directional transmissions. In this paper, we propose a tone dual-channel directional MAC (Tone DUDMAC) protocol to improve spatial reuse. The Tone DUDMAC protocol uses the ORTS, DCTS, DDATA, and DACK mechanisms including the DDATA_tone and OCTS_tone. We use ORTS as that in DUDMAC because of location unawareness of neighbor's nodes. The DDATA_tone and OCTS_tone reduce a blocking area and improve spatial reuse. We confirm the throughput performance of the proposed MAC protocol by computer simulations using Qualnet ver.3.8 simulator.
본 논문에서는 GPS/PCS 단말기에 적합한 두 가지 형태의 듀얼밴드 내장형 안테나를 제안하였다. 먼저 기생 다이폴이 포함된 모노폴 안테나는 단말기 기판에 직접 인쇄가 가능하도록 설계하였고, 격자형 루프구조의 안테나는 단말기의 내부 공간을 최대한으로 활용하기 위하여 격자형으로 구부러진 형태로 디자인하여 단말기 내부 에 내장이 가능하도록 설계하였다. 제안된 두 가지 형태의 듀얼밴드 내장형 안테나의 대역폭은 정재파비 2:1 기준으로 최소 19.1 % 이상으로 GPS 대역과 PCS 대역을 동시에 만족할 수 있고 전 대역에서 -0.4 ㏈i~3.33 ㏈i의 만족할만한 이득을 얻었으며 방사패턴은 전 방향성에 가까움을 확인하였다.
본 논문에서는 모노폴 안테나를 변형한 평면형 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나의 루프구조 중심부를 개방하고 일정 부분을 내부로 접어서 안테나의 선로간의 커페시턴스를 증가하여 리액턴스 값을 최소화하였으며, 또한 안테나의 크기를 약 20%정도 최소화하였다. 제안된 안테나는 단일 평면으로 구현할 수 있는 CPW(Coplanar waveguide) 급전방법을 이용하였다. 안테나의 이득은 최대 3.1[dBi]이며 대역폭은 $VSWR{\le}2$를 기준하여 900MHz ($2.6{\sim}3.56GHz]$)로 29.9% 대역폭을 얻었다. 이는 S-DMB대역을 충족시킬 수 있다.
본 논문에서는 무인항공기에 탑재된 안테나 간의 간섭을 고려한 안테나 최적 위치 분석에 대해서 서술하였다. 분석은 전방향성 안테나들 중 운용 주파수 대역이 인접하고, 상호 간 이격거리가 가까운 곳에 위치한 안테나들을 선정하여 수행하였다. 분석을 수행한 안테나는 제어용 데이터링크, TCAS(Traffic Collision & Avoidance System), IFF(Identification Friend or Foe), GPS(Global Positioning System)와 RALT(Radar ALTimeter) 안테나들이다. 안테나 최적 위치 분석은 세 단계로 구분된다. 첫 번째 단계는 안테나 용도, 형상 및 방사패턴을 고려한 안테나 초기 위치 선정 후 안테나 장착 시 무인항공기 구조물에 의한 안테나 방사패턴과 반사손실 특성 변화를 관찰하여 최적의 특성을 갖는 지점을 선정하는 것이다. 두 번째 단계는 안테나 간의 결합특성과 송신 안테나의 불요파 세기 및 수신 안테나의 최저수신감도를 고려하여 안테나 간 간섭 정도를 분석하는 것이다. 간섭이 발생할 경우, 간섭이 미발생하는 최소이격거리를 분석하여 간섭이 발생하지 않는 최적 위치를 선정한다. 마지막 단계는 안테나 간 추가 거리 이격으로도 간섭이 제거되지 않을 경우, 안테나 간 주파수 이격 분석을 통한 주파수 간섭 대책을 확정하는 것이다. 이러한 분석 과정은 개발단계에서 안테나 간 간섭을 예측하여 간섭이 발생하지 않는 안테나 최적 위치 선정에 유용하게 사용된다.
This paper explains that the RF systems for hi-directional wireless capsule endoscopes were designed and implemented. The designed RF systems for a capsule endoscope can transmit the images of intestines from the inside to the outside of a body and the behavior of the capsules can be controlled by an external controller simultaneously. The hi-directional wireless capsule endoscope consists of a CMOS image sensor, FPGA, LED, battery, DC to DC Converter, transmitter, receiver, and antennas. The transmitter and receiver which were used in the hi-directional capsule endoscope, were designed and fabricated with $10mm(diameter){\times}3.2mm(thickness)$ dimensions taking into the MPE, power consumption, system size, signal to noise ratio and modulation method. The RF systems designed and implemented for the hi-directional wireless capsule endoscopes system were verified by in-vivo experiments. As a result, the RF systems for the hi-directional wireless capsule endoscopes satisfied the design specifications.
As the wireless communications are gradually developed, the higher frequency is demanded and the smaller the size of antenna shall be reduced by the wavelength of the operating frequency. However, the smaller the size of antenna becomes, the less the gain is obtained according to the frequency, so that a new attempt such as an array antenna has been examined to improve the characteristics. Also, for the convenience of communication, the omni-directional property is required. In this paper, two antennas system which is aligned in cross direction in tested and analyzed. The main scope is focused to get an appropriated distance between the two small antennas to get better properties. There are various ways of array arrangement, but in this study, it should be placed on the same PCB for easy implementation and the direction of each antenna are aligned to be a cross($90^{\circ}$) position. The study is carried out by comparing the radiation patterns mainly, and the theoretical expectation and the computer simulation are also executed. The final model is the folded IF-antennas system printed on PCB and the ideal dipole-antenna arrangement in also test to verify the possibility of our implementation. And it is finally proved by measuring experiments.
The Design and Optimization of a low-profile antenna for the Satellite Digital Audio Radio System(SDARS) using a Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm(NSGA) is presented. a fairly omni-directional elevation gain pattern over 60 degrees < q <60 degrees are obtained. The average value of the LCP gain pattern is approximately 2 dBic. The heights of the antennas are less than 0.251. The cross polarized signal level is approximately 12 dBic less than the co-polarized signal level.
Torregoza, John Paul;Choi, Myeong-Gil;Hwang, Won-Joo
한국멀티미디어학회논문지
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제11권12호
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pp.1697-1705
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2008
Several studies made for wireless mesh networks aim to optimize the capacity for wireless networks. Aside from protocol improvements, researches were also done on the physical layer particularly on modulation techniques and antenna efficiency schemes. This paper is concerned with the capacity improvements derived from using spatial diversity with smart adaptive array antennas. The use of spatial diversity, which has been widely proposed for use in cellular networks in order to lessen frequency re-use, can be used in mesh networks both to minimize co-channel interference (CCI) and enable multiple transmissions. This paper aims to study the capacity region and bounds in using smart antennas for single-channel multi-radio systems in relation to the number of spatial diversity or sectors as defined by the beam angle $\beta$.
본 논문에서는 2.4 GHz ISM대역에서 사용가능한 0차 공진 안테나를 새롭게 제안하였다. 2.4 GHz ISM대역을 사용하는 Wi-fi, Bluetooth 및 Zigbee와 같은 무선통신 시스템의 경우, 방향에 따른 수신 전계강도의 변화가 없는 전방향 방사패턴을 가진 안테나의 사용을 필요로 한다. 0차 공진 안테나의 경우 안테나의 공진길이에 무관하게 소형화에 유리할 뿐만 아니라 전방향성의 방사패턴을 가지는 장점이 있다. 제안된 안테나는 단위 요소셀의 크기를 모노폴 안테나의 공진길이인 ${\lambda}/4$이하로 정하고 이를 2소자로 배열한 형태이다. 설계에 이용된 PCB의 크기는 $50{\times}50mm^2$이고 제안된 안테나는 PCB의 중상부에 $8{\times}5mm^2$의 제한된 크기로 설계 및 제작되었다. 제작된 안테나의 특성측정결과, 임피던스 대역폭($S_{11}{\leq}-10dB$)이 100 MHz (2.4~2.5 GHz)로 크기에 비해 꽤 넓은 대역폭을 얻을 수 있었으며, 해당 대역에서 3 dBi 이상의 높은 이득을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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