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보고서 상세정보

5세대 이동통신을 위한 저복잡도 MIMO 시스템 원천기술 개발
Core technology development of low complexity MIMO system for the 5-th generation wireless communication

  • 사업명

    한국과학기술원운영경비

  • 과제명

    5세대 이동통신을 위한 저복잡도 MIMO 시스템 원천기술 개발

  • 주관연구기관

    한국과학기술원
    Korea Advanced Institute of Science and Technology

  • 보고서유형

    1단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2015-12

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    Ministry of Science, ICT and Future Planning

  • 등록번호

    TRKO201600002391

  • 과제고유번호

    1711032559

  • 키워드

    단일 RF.빔공간 MIMO.기지국.이동통신.LTE-A.single RF.beamspace MIMO.basestation.cellular communication.

  • DB 구축일자

    2016-06-04

  • DOI

    https://doi.org/10.23000/TRKO201600002391

  • 초록 


    Recently, due to increasing demand for high data rate in the mobile network, there have been increasing efforts to increase the n...

    Recently, due to increasing demand for high data rate in the mobile network, there have been increasing efforts to increase the number of antennas in cellular communication system. The conventional MIMO RF transmission system consists of digital-to-analog converts (DACs), mixers, oscillators, and antennas, and the number of the RF systems increases proportionally as the number of antennas increases.Especially, massive MIMO system, where more than 100 antennas are suggested,requires the equal number of RF systems, which leads to significant power and complexity issues.
    In order to solve the aforementioned issues, various approaches to implement the single RF concept have been proposed. However, actual system design with experiment results is not reported yet.
    Figure 1 depicts the proposed single RF transmission system. It consists of a carrier source, impedance loading boards, and antennas. Carrier signal generated from the carrier source goes to the impedance loading board. The impedance loading board loads the impedance between the carrier source and the antenna, and thus it controls the current flowing through each antenna, finally leading to the change of radiation pattern that the antennas emit. In multi stream system, every antenna and RF system shares one carrier source, which is a power amplifier (PA).The power amplifier is the component that consumes the dominant power and cost.By sharing the power amplifier and using only passive components (R,L, and C) in the impedance loading board, the proposed system has a huge advantage in terms of not only overall system complexity but also the power efficiency.
    In this system, the main two components are the impedance loading board and the antenna. The impedance loading board should be able to switch the impedance value between the carrier source and the antenna with high speed (every ~30 ns).Also, the antenna has to be small enough to be used in the small base-station.


    o 집적 안테나 개발
    - 반파장 공간에 8개의 집적화된 안테나를 개발 및 8개의 집적화된 parasitic antenna를 개발
    o Impedance loading board 개발
    - Six port correlat...

    o 집적 안테나 개발
    - 반파장 공간에 8개의 집적화된 안테나를 개발 및 8개의 집적화된 parasitic antenna를 개발
    o Impedance loading board 개발
    - Six port correlator와 switching chip을 이용하여 DAC와 기존 RF 소자가 없이도 I,Q 신호를 모듈레이션할 수 있는 impedance loading board를 개발
    - 주파수 : 2GHz 부근, bandwidth : 1 MHz 지원
    o 통합 시스템 개발
    - 현재 상용화 되어있는 4세대 이동통신 (LTE) 프로토콜에 맞춰 baseband 신호를 생성하고, 이를 signal generator 및 signal analyzer를 이용하여 개발된 안테나와 impedance loading board의 실제적인 동작을 검증


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 5
    6. CONTENTS ... 6
    7. 목차 ... 7
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
    9. 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 10
    10. (1...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 5
    6. CONTENTS ... 6
    7. 목차 ... 7
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
    9. 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 10
    10. (1) 국내 기술 동향 및 수준 ... 10
    11. (2) 해외 기술 동향 및 수준 ... 11
    12. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13
    13. (1) 집적 안테나 개발 ... 13
    14. (2) 임피던스 로딩부 개발 ... 18
    15. (3) 통합시스템 개발 ... 38
    16. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 43
    17. (1) 집적 안테나 개발 ... 43
    18. (2) 임피던스 로딩부 개발 ... 43
    19. (3) 통합 시스템 개발 ... 43
    20. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 45
    21. (1) 집적 안테나 개발 ... 45
    22. (2) 임피던스 로딩부 개발 ... 46
    23. (3) 통합 시스템 개발 ... 46
    24. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 48
    25. 제7장 연구시설·장비현황 ... 48
    26. 제8장 참고문헌 ... 49
    27. 끝페이지 ... 53
  • 참고문헌

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