13PI2800, Compact MIMO for dense mobile antenna arrays,
Lee Seung-Hwan
Abstract
1. 단계목표 o Compact MIMO 안테나 구조 및 송수신 알고리즘 연구 (ADOF=2) - Compact MIMO 안테나 구조 연구 - ADOF=2 송신 beamspace MIMO 알고리즘 연구 - ADOF=2 수신 beamswitching MIMO 알고리즘 연구 - Switched Parasitic Antenna (SPA) 기반 Beam Diversity 연구
2. 개발내용 및 결과 o Compact MIMO 안테나 구조 연구 - 단말 고집적을 위한 안테나 구조 설계 : Compact MIMO 안테나 해석 : 최적 리액턴스를 위한 Compact MIMO 안테나 설계 및 해석 프로그램 분석 - 안테나 고집적에 적합한 PE 형상 및 배치 제시 : 다양한 형상 및 배치에 따른 Dipole SPA 특성 분석 : 다양한 형상 및 배치에 따른 Monopole SPA 특성 분석 - Compact MIMO 안테나 제작 및 성능 분석 : 빔 다이버시티를 위한 SPA 안테나 제작 및 성능 분석 : 다중화 이득을 위한 ESPAR 제작 및 성능 분석 - 임피던스 정합 회로설계 : Compact MIMO 안테나 임피던스 분석 : 회로적 임피던스 정합 및 구조적 임피던스 정합 성능 분석 o ADOF=2 송신 beamspace MIMO 알고리즘 연구 - 송신 beamspace MIMO 기술 조사 : Beamspace MIMO 기술 및 ESPAR 안테나 기술 분석 : 국내외 beamspace MIMO 연구동향 조사 - ESPAR 기반 Pattern Modulation (PM) 연구 : ESPAR 안테나 구조 및 동작 메커니즘 분석 : 리액턴스 로드 제어 기반 Pattern Modulation 알고리즘 설계 : Pattern Modulation 기능 및 성능 검증을 위한 시뮬레이터 설계 : 성능 평가를 위한 beamspace 채널 모델 설계 : 송신 beamspace MIMO channel capacity 분석 : OFDM 신호 전송을 위한 송신 구조 설계 - ADOF 달성을 위한 송신 구조 설계 및 빔패턴 생성 기법 개발 : ADOF=2를 만족하는 3-Element ESPAR 안테나 기반 송신 구조 설계 : ADOF=3를 만족하는 5-Element ESPAR 안테나 기반 송신 구조 설계 : 리액턴스 로드 스위칭 기반 빔패턴 생성 기법 설계 : 안테나 소형화를 위한 Hyper SPA 안테나 설계 - Multi-level PM을 위한 orthogonal basis pattern 분석 연구 : Orthogonal basis pattern 분석 : Multi-level PM 설계 방안 제시 - 빔패턴 생성을 위한 리액턴스 loading 기술 연구 : Far-field decomposition 기반 리액턴스 loading 기술 설계 : Gram-Schmidt process 기반 리액턴스 loading 기술 설계 o ADOF=2 수신 beamswitching MIMO 알고리즘 연구 - Beamswitching MIMO 기술 조사 : SRA 기술 및 SRA 인접기술 분석 : Beamswitching MIMO 인접기술 분석 - Time Multiplexing Pattern Switching and Sampling 방식 특성 분석 : BSA의 수학적 모델 제시 : BSA의 시분할 패턴 스위칭으로 인한 대역확산현상 분석 : BSA capacity의 수학적 분석 : 인접채널 간섭회피 기술 연구 - SRA 특성 분석 : SRA의 BSA 모델을 통한 표현 : 주파수 다중화 현상 분석 : SRA capacity의 수학적 분석 : 복수의 SRA를 이용한 인접채널 간섭제거 연구 - ADOF 달성을 위한 수신 구조 설계 : 시계열 역다중화 방식 수신 구조 설계 : 주파수계열 역다중화 방식 수신 구조 설계 - BPS 기반 SRA 구조 및 신호처리 : BPS 기반 SRA 구조 제시 : BPS 기반 수신신호처리를 통한 인접채널 간섭제거 알고리즘 o Switched Parasitic Antenna (SPA) 기반 Beam Diversity 연구 - 상용 무선랜 칩 기반 테스트베드 설계 : 상용 AP 기반 시스템모델 제시 : Antenna Interface 블록 설계 : 리액턴스 Load 제어 블록 설계 : 안테나 Pattern Selection 블록 설계 - 상용 무선랜 칩 기반 AP 테스트베드 구현 및 기능 시험 : SPA 안테나 성능 검증 : 테스트베드 구현 및 beam diversity 연동 시험 - Beam Diversity를 위한 고속 실시간 beam tracking 알고리즘 연구 : ESPAR 안테나기반 MUSIC 알고리즘 분석 : 고속 빔 추적을 위한 개선된 MUSIC 알고리즘 설계 : 고정밀 DoA 추정을 위한 개선된 MUSIC 알고리즘 설계
3. 기대효과 o 기술적 파급 효과 - 초소형 공간에 단일 안테나 및 단일 RF 회로만을 사용하여 기존의 다중 안테나 및 다중 RF 회로 기반 MIMO 성능을 얻을 수 있기 때문에, 이동단말의 배터리 소모량을 현격히 줄일 수 있어 배터리 충전 횟수를 반 이상 줄일 수 있음 - 단말 안테나 고집적을 위한 compact MIMO 송수신 구현 IPR을 확보하여 미래무선통신 핵심 부품 관련 주도권 확보 - 디지털 신호처리 기술과 RF 안테나 기술을 융합한 차세대 무선통신단말 핵심부품 개발 시장 창출 및 관련 산업 분야 확충 가능 o 경제적/산업적 파급 효과 - Compact MIMO 기술이 적용되는 휴대폰 및 무선랜 RF 부품의 잠재 세계시장은‘22년 기준 12조 3,810억원 규모를 형성할 전망 - 혁신적 RF 제품으로 탑재가 지속되며 ‘18년에서 ’22년 사이에 세계시장 연평균 성장률(CAGR)은 5.1%를 기록할 전망 - 내수시장에서의 국내제품 점유율 증가로 연평균 533억원의 수입대체 효과가 발생하고, 국내업체 생산제품의 해외 판매 증가로 연평균 3,418억원의 수출증대 효과가 발생할 전망 - 휴대폰 및 기타 RF부품의 국내 생산을 통해 ‘18∼22년간 총 13만 7천명의 국내 고용창출효과가 발생할 전망
4. 적용분야 o 5G 모바일 개인 기지국, 소형 기지국, 무선랜의 고집적 다중안테나 o 단말, 안테나 일체형 초소형 RF, massive MIMO 안테나 모듈, IoT 저전력/고집적 안테나 모듈 o ICT 융합 응용 제품 적용
Copyright Policy
ETRI KSP Copyright Policy
The materials provided on this website are subject to copyrights owned by ETRI and protected by the Copyright Act. Any reproduction, modification, or distribution, in whole or in part, requires the prior explicit approval of ETRI. However, under Article 24.2 of the Copyright Act, the materials may be freely used provided the user complies with the following terms:
The materials to be used must have attached a Korea Open Government License (KOGL) Type 4 symbol, which is similar to CC-BY-NC-ND (Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives License). Users are free to use the materials only for non-commercial purposes, provided that original works are properly cited and that no alterations, modifications, or changes to such works is made. This website may contain materials for which ETRI does not hold full copyright or for which ETRI shares copyright in conjunction with other third parties. Without explicit permission, any use of such materials without KOGL indication is strictly prohibited and will constitute an infringement of the copyright of ETRI or of the relevant copyright holders.
J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
If you have any questions or concerns about these terms of use, or if you would like to request permission to use any material on this website, please feel free to contact us
KOGL Type 4:(Source Indication + Commercial Use Prohibition+Change Prohibition)
Contact ETRI, Research Information Service Section
Privacy Policy
ETRI KSP Privacy Policy
ETRI does not collect personal information from external users who access our Knowledge Sharing Platform (KSP). Unathorized automated collection of researcher information from our platform without ETRI's consent is strictly prohibited.
[Researcher Information Disclosure] ETRI publicly shares specific researcher information related to research outcomes, including the researcher's name, department, work email, and work phone number.
※ ETRI does not share employee photographs with external users without the explicit consent of the researcher. If a researcher provides consent, their photograph may be displayed on the KSP.