Alamouti 알고리즘에 기반한 M-ary $2{\times}N$ OSTBC(Orthogonal Space Time Block Coded) MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템의 성능을 두개의 파라미터, 즉 constellation 숫자(M)와 수신안테나 숫자(N)를 변화시키며 컴퓨터 모의실험에 의하여 알아보았다. $2{\times}N$ MIMO 스템의 성능과 단일 송신안테나 시스템의 성능비교를 위하여 MRC(Maximum Ratio Combining) 다이버시티 안테나 시스템의 성능 역시 컴퓨터 모의실험을 통하여 수행하였다. 10 dB EbNo QPSK 시스템의 경우 Alamouti $2{\times}1$ MIMO가 단수안테나 시스템에 비해 4.2 dB의 BER을 향상시켰으며 $2{\times}2$ MIMO는 $1{\times}2$ MRC 대비 7.4 dB의 BER을 향상시켰다.
단차로 하이패스시스템의 지 정체로 인한 교통 혼잡, 안전사고, 유지보수 등 매년 발생하는 문제를 해결하기 위해 무정차 다차로 고속주행기반 시스템의 개발이 필요하게 되었다. 하이패스 통신시스템은 단차로 환경에서 선입선출 방식이므로, 다차로 환경에서 발생하는 군집주행 및 차로전환 등 다양한 주행패턴을 처리할 수 없다. 본 논문에서는, 기존의 하이패스 단말기를 수용하면서 다차로 주행이 가능한 통신시스템을 개발했다. 능동형 RF/IR 통신 안테나를 이용해 중첩 영역은 넓히고, 오류범위를 최소화 하는 기술을 구현했다. 체험도로를 다차로 실 환경처럼 구축하여 테스트한 결과 하이패스시험기준을 통과했을 뿐 아니라, 속도별, 차로별, 차로전환별 주행시험 및 단말기 위치별 시험 결과 통신 정확도도 99.9%로 하이패스시스템의 성능을 만족했다. 무정차 다차로를 위한 통신시스템은 향후 고속도로 및 유료도로에서도 사용할 수 있을 뿐 아니라, 주차장에서도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
To accommodate various mobile communication frequency bands, the study of metamaterial antennas have begun since the mid-2000s to solve the Trilemma problem between antenna gain-occupied bandwidth-size. As an adaptive reconfiguration function is required in a multi-array antenna system since 4G, the metamaterial array antenna using low-power variable elements has been used to change the basic structure of the antenna. Recently, reconfigurable intelligent surface (RIS), which is made of metasurface with reconfigurability, has been studied to effectively cope with the randomly varying radio channels and be used for various purposes such as reflection/transmission/modulation. As a result of RIS-related patent information analysis in this study, it was confirmed that most of the patents are metamaterial antennas and metamaterial array antennas, but the metasurface antenna technology was in the early stages. Particularly, as the intelligent metasurface antenna is in a more initial stage, the investment to R&D of RIS is urgent to secure patent competitiveness in B5G and 6G.
본 논문에서는 차세대 WLAN 시스템을 위한 다중대역 모노폴 안테나를 설계하였다. 기존의 WLAN 시스템에서는 UWB용 안테나를 병행으로 사용하였으며, 안테나 구조에 따라 각각 다른 부분에서 복사가 일어나기 때문에 분산 특성으로 인한 불안정한 임펄스 응답 특성을 갖는 단점이 있다. 이런 점을 보완하기 위해 WLAN 대역에 적합한 복사 패턴을 갖는 UWB 안테나가 개발되었으나 임피던스 매칭이 좋지 않고 반향이 심한 문제점이 있다. 그러므로 본 논문에서는 안테나 설계 시 다양한 임피던스를 쉽게 구현할 수 있고, 설계 시 사용할 수 있는 파라미터를 더 많이 도출하여 최적의 성능을 나타낼 수 있도록 CPW 급전을 이용한 다중대역 모노폴 안테나를 설계하였다.
Lee, Chul-Han;Chae, Chan-Byoung;Vishwanath, Sriram;Heath, Jr., Robert W.
Journal of Communications and Networks
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제11권3호
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pp.279-286
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2009
This paper proposes an adaptive mode switching algorithm between two strategies in multiple antenna cellular networks:A single-user mode and a multi-user mode for the broadcast channel. If full channel state information is available at the base station, it is known that a multi user transmission strategy would outperform all single-user transmission strategies. In the absence of full side information, it is unclear what the capacity achieving method is, and thus there are few criteria to decide which of the myriad possible methods performs best given a system configuration. We compare a single user transmission and a multi user transmission with linear receivers in this paper where the transmitter and the receivers have multiple antennas, and find that neither strategy dom inates the other. There is instead a transition point between the two strategies. Then, the mode switching point is determined both ana lytically and numerically for a multiple antenna cellular downlink with correlation between transmit antennas.
In this paper, we address the problem of designing multirate codes for a multiple-input and multiple-output (MIMO) system by restricting the receiver to be a successive decoding and interference cancellation type, when each of the antennas is encoded independently. Furthermore, it is assumed that the receiver knows the instantaneous fading channel states but the transmitter does not have access to them. It is well known that, in theory, minimummean- square error (MMSE) based successive decoding of multiple access (in multi-user communications) and MIMO channels achieves the total channel capacity. However, for this scheme to perform optimally, the optimal rates of each antenna (per-antenna rates) must be known at the transmitter. We show that the optimal per-antenna rates at the transmitter can be estimated using only the statistical characteristics of the MIMO channel in time-varying Rayleigh MIMO channel environments. Based on the results, multirate codes are designed using punctured turbo codes for a horizontal codedMIMOsystem. Simulation results show performances within about one to two dBs of MIMO channel capacity.
본 논문은 포트 당 일정 파워 제약을 전제한 상황에서, 다중 안테나를 장착한 분산 안테나 (distributed antenna: DA) 포트를 갖는 분산 안테나 시스템 (distributed antenna system: DAS)의 안테나 위치 설계 방법을 분석한다. 안테나 위치의 설계를 위해 복잡하게 셀 당 평균 ergodic sum rate를 최대화하는 대신, 본 논문에서는 단일 셀 상황에서는 signal-to-noise ratio (SNR) 기댓값의 lower bound에, 그리고 이중 셀 상황에서는 signal-to-leakage ratio (SLR) 기댓값의 lower bound에 각각 초점을 맞춘다. 단일 셀 상황의 경우, 기존의 반복적 알고리즘에 비해 SNR criterion의 최적화 문제는 닫힌 형태 (closed-form)의 솔루션을 제공한다. 또한, 이중 셀 상황에선 gradient ascent 방법을 이용한 알고리즘을 제안하여 SLR criterion의 최적화 솔루션을 도출한다.
선박이나 자동차 등의 이동체에서, 이동중에 위성 TV를 볼 수 있도록 하기 위해서는 이동체용 TV 위성 수신안테나 개발이 요구된다. 현대사회에서 TV가 갖고 있는 정보는 정보 수집을 위한 매체로서의 기능뿐만 아니라, 이미 우리생활의 일부가 되어 있다. 특히 한국에서는 무궁화위성을 이용한 다채널위성방송이 시작되어 화질과 음질에서 뛰어난 프로그램을 제공하고 있어 위성을 이용한 TV수신은 이미 대중화되기 시작하였다. 본 연구에서는 수평추적은 자이로센서를 이용한 방위정보와 수신신호 강도를 측정 비교하는 하이브리드형 추적알고리즘을 사용하였고, 수직방향추적은 짐발(무게추)을 이용한 선박용 위성 TV 수신안테나 시스템을 개발하였다. 본 연구의 결과로서 소형으로서 경제적인 가격의 27dBi 평판배열안테나와 선박의 움직임이 롤링, 피칭$\pm$30도까지도 추적이 가능한 추적 알고리즘을 개발하였다.
본 논문에서는 단일 측정 사이클 내에서 단일 물체의 범위와 속도를 동시에 측정하기 위한 근거리 차량용 레이더 시스템에 장착되는 24.4GHz 2채널 송신 및 4채널 수신 패치 배열 안테나를 Rogers사의 RO4350B(εr=3.48, 0.5T) 기판을 사용하여 설계·제작하였다. 측정을 통해 24.4GHz 주파수에서 안테나 이득( > 10dBi 이상) 및 복사패턴(Elevation HPBW > 10deg.)의 설계 사양을 만족하는 것을 확인하였다.
In this paper, error performance of DS-CDMA communication system has been analyzed in a radio channel which is characterized by multi-user interference (MUI). Also, performance improvement has been obtained by both numerical analysis and simulation techniques when 3-element array antenna and co-channel interference (CCI) canceller are employed as a means for overcoming an MUI effect. The MUI was modelled as a gaussian random process. In array antenna scheme we only considered a directivity of antennal. The results show that there is a substantial enhancement in performance by employing an array antenna or a CCI canceller. CCI canceller gives better improvement in performance than the array antenna with D=2.67. Additional improvement can be obtained when the array antenna and the CCI canceller are adopted in cascade form. In this case the error performance approaches that of AWGN environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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