• 제목/요약/키워드: millimeter wave communication

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Focal Plane Irradiance from MCF in Millimeter Wave Systems

  • Jong Gil Lee
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.529-534
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    • 2004
  • 밀리미터파는 안개 또는 연기등에 의한 시계불량 환경에서의 고해상도 거리 및 영상정보 획득에 사용될수 있으며 광대역 통신에서도 활용되고 있다. 그러나 밀리미터파 시스템의 성능평가를 위해서는 밀리미터파 전파에 관한 이론 및 실험적인 고찰을 필요로 한다. 밀리미터파의 강도변화 및 MCF는 대기현상이 밀리미터파 전파에 미치는 영향을 표시한다. 본 논문에서는 QOM 기법을 이용하여 기상자료에 의하여 얻어질수 있는 MCF로부터 안테나 초점평면에서의 강도분포를 효율적으로 구할수 있는 실질적인 방법을 제안하였다.

Development of Millimeter-Wave Communication Modem for Mobile Wireless Backhaul in Mobile Hotspot Network

  • Choi, Seung Nam;Kim, Junhyeong;Kim, Il Gyu;Kim, Dae Jin
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제3권4호
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    • pp.212-220
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    • 2014
  • The current cellular communications are optimized for low mobility users, meaning that their performance is degraded at high speed. Therefore, passengers in a high-speed train experience very poor radio link quality due to the significantly large number of simultaneous handovers. In addition, wireless data traffic is expanding exponentially in trains, subways and buses due to the widespread use of smartphones and mobile devices. To solve the inherent problem of cellular communication networks and meet the growing traffic demand, this paper proposes the mobile hotspot network of a millimeter-wave communication system as a mobile wireless backhaul. This paper describes the physical layer design of uplink and downlink in the proposed system, and the performances of uplink and downlink are evaluated under Rician fading channel conditions. The implemented baseband prototype of the proposed millimeter-wave communication modem is presented. This system can provide a Gbps data rate service in high-speed trains carrying hundreds of wireless Internet users.

밀리미터파 응용 시스템 설계를 위한 RF 소신호 주파수 특성 시뮬레이션 (RF Small-Signal Frequency Simulations for the Design of Millimeter-wave Application Systems)

  • 손명식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.217-221
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    • 2011
  • GaAs 나 InP 기반의 HEMT(High Electron Mobility Transistor)들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기반 MHEMT(Metamorphic HEMT)는 InP 기반의 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 마이크로파 및 밀리미터파 응용 시스템에 필수적인 MHEMT의 RF 특성을 예측 평가하기 위하여 MHEMT의 RF 소신호 특성 회로를 시뮬레이션하고 분석하였다. 본 논문에서의 시뮬레이션을 통한 RF 소신호 주파수 분석은 MHEMT를 이용한 밀리미터파 응용 시스템 설계에 도움을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

High Conversion Gain Q-band Active Sub-harmonic Mixer Using GaAs PHEMT

  • Uhm, Won-Young;Lee, Bok-Hyung;Kim, Sung-Chan;Lee, Mun-Kyo;Sul, Woo-Suk;Yi, Sang-Yong;Kim, Yong-Hoh;Rhee, Jin-Koo
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제3권2호
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    • pp.89-95
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    • 2003
  • In this paper, we have designed and fabricated high conversion gain Q-band active sub-harmonic mixers for a receiver of millimeter wave wireless communication systems. The fabricated active sub-harmonic mixer uses 2nd harmonic signals of a low local oscillator (LO) frequency. The fabricated mixer was successfully integrated by using $0.1{\;}\mu\textrm{m}$GaAs pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMTs) and coplanar waveguide (CPW) structures. From the measurement, it shows that maximum conversion gain of 4.8 dB has obtained at a RF frequency of 40 GHz for 10 dBm LO power of 17.5 GHz. Conversion gain from the fabricated sub-harmonic mixer is one of the best reported thus far. And a phase noise of the 2nd harmonic was obtained -90.23 dBc/Hz at 100 kHz offset. The active sub-harmonic mixer also ensure a high degree of isolations, which are -35.8 dB from LO-to-IF and -40.5 dB from LO-to-RF, respectively, at a LO frequency of 17.5 GHz.

밀리미터 신호생성을 위한 헤테로다인 기법 및 실험적 해석 (Experimental Analyses and Heterodyne Method for Millimeter Wave Signal Generation)

  • 김정태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.2289-2295
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    • 2006
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 신호 발생을 위한 헤테로다인 방식을 제안하고 실험적으로 분석하였다. 향후, 무선 이동통신, 초고속 광대역 통신망 등에 사용되어질 밀리 미터 파 신호는 전기적 요소의 한계로 광학적인 요소에 의해 신호를 생성하는 방법이 많이 연구되고 있다. 광학적 요소에 기술에 의한 소자기술 등이 발전되고 있다. 따라서 본 논문에서는 향후 밀리미터파 대역에서 사용되어질 LMDS(Local Multi-point Distribution Service) 등의 시 스템에서 수십기가 헤르츠급의 광원으로 응용 가능한 헤테로다인 방식을 이용한 밀리미터파 신호의 생성에 대한 이론적 방법 및 실험적 고찰을 통하여 검증하였다.

5G New Radio Access Technology를 위한 Radio over Fiber 시스템의 수용가능성 연구 (Study on Applicability of Radio over Fiber system for 5G New Radio Access Technology)

  • 김성만
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.849-854
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    • 2016
  • 현재 이동통신망에서 요구되는 많은 통신량을 수용하기 위해서 새로운 주파수 대역을 사용하는 5G New RAT(: Radio Access Technology) 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 이러한 새로운 New RAT 기술이 이동통신에 적용되었을 때에 이를 유선 이동통신망에서 수용할 수 있을지에 대해서는 제대로 연구된 바가 없다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 New RAT 기술을 RoF(: Radio over Fiber) 기술로 이동통신망의 Fronthaul에서 수용이 가능한지에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 New RAT 의 기술로 밀리미터파 통신기술, 테라헤르츠파 통신기술, 무선 광통신 기술 등을 고려하고, 이들 각각에 대한 RoF 기술의 응용 가능성을 연구하였다. 연구의 결론을 요약하면, 10 년 이내의 범위에서 세 가지 New RAT 기술 중에 밀리미터파 통신기술에 대해서만 RoF 수용성을 고려하면 되는 것으로 판단되며, 빔포밍을 사용하는 경우에는 밀리미터파 통신기술의 요구 전송 대역폭이 너무 많아 Fronthaul 에서 RoF 기술로도 수용이 쉽지 않은 것으로 결론이 내려졌다.

Millimeter Wave MMIC Low Noise Amplifiers Using a 0.15 ${\mu}m$ Commercial pHEMT Process

  • Jang, Byung-Jun;Yom, In-Bok;Lee, Seong-Pal
    • ETRI Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.190-196
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    • 2002
  • This paper presents millimeter wave monolithic microwave integrated circuit (MMIC) low noise amplifiers using a $0.15{\mu}m$ commercial pHEMT process. After carefully investigating design considerations for millimeter-wave applications, with emphasis on the active device model and electomagnetic (EM) simulation, we designed two single-ended low noise amplifiers, one for Q-band and one for V-band. The Q-band two stage amplifier showed an average noise figure of 2.2 dB with an 18.3 dB average gain at 44 GHz. The V-band two stage amplifier showed an average noise figure of 2.9 dB with a 14.7 dB average gain at 65 GHz. Our design technique and model demonstrates good agreement between measured and predicted results. Compared with the published data, this work also presents state-of-the-art performance in terms of the gain and noise figure.

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Machine-Learning-Based User Group and Beam Selection for Coordinated Millimeter-wave Systems

  • Ju, Sang-Lim;Kim, Nam-il;Kim, Kyung-Seok
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제9권4호
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    • pp.156-166
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    • 2020
  • In this paper, to improve spectral efficiency and mitigate interference in coordinated millimeter-wave systems, we proposes an optimal user group and beam selection scheme. The proposed scheme improves spectral efficiency by mitigating intra- and inter-cell interferences (ICI). By examining the effective channel capacity for all possible user combinations, user combinations and beams with minimized ICI can be selected. However, implementing this in a dense environment of cells and users requires highly complex computational abilities, which we have investigated applying multiclass classifiers based on machine learning. Compared with the conventional scheme, the numerical results show that our proposed scheme can achieve near-optimal performance, making it an attractive option for these systems.

밀리미터파(mm-Wave) 대역 5G 이동통신 Array 안테나의 설계와 성능분석 연구 (Design and Performance Analysis of 5G Mobile Communication Array Antenna in Millimeter-Wave (mm-Wave) Band)

  • 이성훈;이창교;박재홍;조수현;최승호;김태형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.1165-1171
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    • 2020
  • 본 논문에서는 28 GHz와 38 GHz의5G 단말용 안테나 타입별 반사손실, 방사패턴 등의 성능을 고려하여 단일안테나를 설계하고, 안테나 소자를 반 파장 간격으로 배열하여 5G 단말용 배열안테나를 설계하였고 성능을 분석하였다. 밀리미터파 대역 통신에서는 기존의 마이크로파 대역에서와는 달리 송수신 간의 높은 경로손실이 발생한다. 5G 밀리미터파 단말용 배열안테나 설계에서는 안테나의 이득, 대역폭뿐만 아니라, 안테나 소자 간 격리도, side-lobe level(SLL) 등의 안테나 성능이 추가적으로 고려되어야 한다. 28GHz와 39GHz에서 제안하는 안테나 이득이 각각 약 13.5dBi 와 11.3dBi, 반사손실도 -18.4 dB과 -20 dB 이하의 측정 결과로부터 설계의 타당함을 입증하였고, 밀리미터파 대역 응용으로서도 적합함을 보였다.

소형 밀리미터파 레이더를 위한 실시간 데이터 전처리 방법 연구 (A Study on Real-time Data Preprocessing Technique for Small Millimeter Wave Radar)

  • 최진규;신영철;홍순일;박창현;김윤진;김홍락;권준범
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.79-85
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    • 2019
  • 최근 소형 레이더는 한번의 타격으로 표적의 시스템을 무능화시키기 위해 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 레이더 개발을 요구한다. 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 레이더가 표적을 획득하고, 추적하기 위해서는 대용량의 데이터를 실시간으로 처리해야한다. 본 논문에서는 소형 밀리미터파 레이더에서 요구하는 대용량의 데이터를 실시간으로 처리하기 위한 실시간 데이터 전처리 방법을 정리하였다. 또한 실시간 데이터 전처리 방법으로 제시한 디지털 IF(Intermediate Frequency) 수신기, Window처리, DFT(Discrete Fourier Transform)를 FPGA (Field Programmable Gate Array)를 활용하여 구현하였다. 마지막으로 구현한 실시간 데이터 전처리 모듈은 소형 밀리미터파 레이더를 위한 신호처리기에 적용하여 실시간 데이터 전처리 기능과 관련된 성능시험으로 검증하였다.