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단일 RF 체인 기술은 하나의 능동 안테나를 이용하여 빔포밍 효과를 얻기 위한 것이다. 즉, 단일 RF 체인 및 기생 소자 (parasitic antenna)를 갖는 단일 능동 안테나와 안테나 방사패턴 제어용 회로로 구성하여 기존 빔포밍 효과를 얻을 수 있는 기술로서, 기존 시스템 대비 RF 체인의 수를 감소시켜 시스템 에너지를 절감하고 RF간 간섭을 줄이는 장점을 갖는다.

- 단일 안테나/단일 RF 체인에 의한 모바일 기기 원가 절감 및 에너지 소비 감소를 구현할 수 있어 선도적 기술 확보 및 시장 선점에 따른 관련 산업 내수 및 수출 증대를 기대할 수 있음.
- 안테나 고집적 MIMO 기술은 5G 후보 기술로 관심을 받고 있는 massive MIMO, adaptive pencil beam-forming 등에 활용되어 5G 기술 현실화를 실현할 수 있어 다양한 연구와 기술개발이 활발히 진행되고 있음.
- 본 기술은 SPA 기반 Compact MIMO 안테나 빔포밍 모듈 구현 기술로써 기생 소자를 제어 단일 RF 체인과 연결 된 능동 안테나의 방사패턴을 제어 할 수 있다. 이는 하드웨어 복잡도를 줄이면서 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있어 저비용의 빔포밍이 필요한 곳에 반드시 필요함.

- 기존 시스템을 이용하여 빔포밍을 구현하기 위해서는 많은 하드웨어 자원이 필요하며, RF간 간섭으로 인하여 시스템이 복잡하게 되는 반면, 본 기술은 단일 RF체인을 사용하여 빔포밍을 구현하기 때문에, 저비용으로 하드웨어를 구현할 수 있으며, RF간 간섭 없이 빔포밍을 구현 할 수 있음.

- 기술의 정의
● 본 기술은 단일 RF체인을 이용한 빔포밍 기술로써, 무선구간에서 대용량 데이터 전송이 필요한 곳이나 서비스 영역을 확대하기 위한 시스템에 적합하다. 또한, 단일 RF체인을 사용하여 소형기기에 탑재하여 종래 보다 우수한 성능을 가질 수 있음.
- 기술의 구성
● Compact MIMO 빔포밍은 능동안테나와 기생소자로 구성된 빔포밍 안테나와 빔포밍 안테나를 제어하는 HW/SW 블록으로 구성되어 있음.
● 빔포밍 안테나의 기생소자를 제어 함으로써 빔 방향을 제어 할 수 있음.
● 데이터 송수신 장치에서 하나의 master는 여러대의 slave를 제어하고 통신 할 수 있으며 master에 장착된 빔포밍 안테나를 이용하여 시분할로 slave와 접속하여 기존 omni 안테나보다 빔포밍 하였을 경우 데이터 전송량을 측정함.
● Master와 slave 사이의 통신 규격에 맞도록 빔 방향을 제어하기 위한 프로그램이 필요함.
● 단일 RF체인 compact MIMO 안테나 빔포밍 모듈 구현관련 하여 좀 더 자세한 사항은 TDP를 참조 함.
● 단일 RF체인에 적합한 기생소자를 갖는 안테나를 제작하고 이를 시험하기 위하여 무선 데이터 전송할 수 있는 장치에 적용하여 시험을 하고 성능의 우수성을 보임 (참조: TDP-SPA 기반 Compact MIMO 안테나 빔포밍 모듈 구현 기술 시험절차서 및 결과서)
- (TDP) Compact MIMO 빔포밍 알고리즘 SW블럭 설계서
- (TDP) SPA 기반 Compact MIMO 안테나 빔포밍 모듈 구현 기술 요구사항 정의서
- (TDP) SPA 기반 Compact MIMO 안테나 빔포밍 모듈 구현 기술 시험절차서 및 결과서
- (특허) (PR20150715KR) 단일 RF 체인을 가지는 콤팩트 MIMO 안테나 기반 빔형성을 위한 빔 탐색 방법 및 장치 특허 실시권
- (특허) (PR20150715KR) 단일 RF 체인에 기반한 빔포밍 장치 및 방법 특허 실시권
- (프로그램) 단일 안테나 기반 빔포밍 기능 구현 프로그램

- 단일 RF 체인 compact mimo 기술은 다중 안테나 공간 감소 및 RF 비용 절감, 에너지 절약 효과로 가격 경쟁력 확보가 가능하기 때문에, 단말 및 소형셀 기지국, 무선백홀 시스템뿐만 아니라 및 무선에 연결되는 미래의 모든 디바이스 (X-디바이스), 특히 초소형·고효율화를 지향하는 IoT 디바이스를 위한 핵심 기술이라 할 수 있음.