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OOB 스펙트럼 저감을 위하여 코사인 윈도우 함수를 사용하는 CPP-OFDM (Cyclic Prefix and Postfix) 통신 시스템
박병학(Byounghak Park),유흥균(Heung-Gyoon Ryu) 대한전자공학회 2019 전자공학회논문지 Vol.56 No.8
현재 이동통신은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 핵심 변조 기술로 채택하고 있다. OFDM은 높은 OOB(Out Of Band) Emission을 가지고 있어 비효율적인 스펙트럼 마스크를 갖는다. 이는 주파수 할당에 있어서 비효율적인 배치를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 수많은 연구가 진행되어있다. 예를 들어, FBMC(Filter Banked Multi-Carrier), UFMC(Universal Filtered Multi-Carrier), WOLA-OFDM(Weighted Overlap and add based OFDM), F-OFDM(Filtered OFDM) 등이 있다. 본 논문에서는 WOLA-OFDM에서 사용하는 윈도잉 방법을 통해 OOB 전력을 감소시킨다. CPP-OFDM (Cyclic Prefix and Postfix OFDM)을 이용하여 시간 영역 확장 없이 윈도잉을 적용한다. 본 논문에서는 기존보다 좋은 성능의 OOB 전력을 가지는 새로운 윈도우 함수를 제안한다. 가장 잘 알려진 Hann 윈도우와 비교하여 2dB의 성능향상을 나타내었고 CPP-OFDM을 통한 효과적으로 ISI(Inter-Symbol Interference)를 억제하였다. Currently, mobile communication adopts OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) as a core modulation technique. OFDM has an OOB(Out Of Band) Emission. because of high OOB power, OFDM has an inefficient spectral mask. This leads to inefficient placement in frequency allocation.Numerous studies are under way to solve these problems. For example, there are FBMC (Filter Banked Multi-Carrier), UFMC (Universal Filtered Multi-Carrier), WOLA-OFDM (Weighted Overlap and add based OFDM), and F-OFDM (Filtered OFDM). In this paper, OOB power is reduced through the windowing method used in WOLA-OFDM.The windowing is applied without time-domain extension using CPP-OFDM (Cyclic Prefix and Postfix OFDM).In this paper, we propose a new window function with better OOB power. Compared with the best known Hann window, it showed 2dB performance improvement and effectively suppressed ISI(Inter-Symbol Interference) through CPP-OFDM.
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간섭 신호가 고려된 앰비언트 백스캐터 통신의 거리 특성 분석 및 실험
박병학(Byounghak Park),유흥균(Heung-Gyoon Ryu) 대한전자공학회 2021 전자공학회논문지 Vol.58 No.11
최근 들어 5G가 상용화되기 시작했다. 그러나 5G에서 요구하는 3가지 어플리케이션 중 eMBB(enhanced Mobile Broad band)만이 상용화되었다. 5G의 어플리케이션 중 하나인 mMTC(massive Machine Type Communication)가 ambient backscatter 통신 시스템을 주목하고 있다. ambient backscatter 통신 시스템은 주변 RF 신호를 재활용하는 통신 시스템이다. 하지만 주변 RF 신호를 재사용하기 때문에 기존 기술과의 결합이 힘들고 간섭에 취약하다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 간섭이 ambient backscatter의 통신 거리에 미치는 영향을 알아보기 위해 링크 버짓 분석을 수행했다. 또한 해당 링크 버짓 분석의 타당성을 위해 실제 간섭 환경에서 backscatter 통신을 구성하여 링크 버짓 실험을 수행했다. 그 결과 본 논문에서 제안한 ambient backscatter 통신 시스템을 위한 링크 버짓 수행 방법이 타당하다는 것을 실험적으로 증명했다. Recently, 5G has begun to be commercialized. However, of the three applications required by 5G, only eMBB (enhanced mobile broad band) has been commercialized. One of the applications of 5G, mMTC (massive machine type communication), is paying attention to the ambient backscatter communication system. An ambient backscatter communication system is a communication system that recycles ambient RF signals. However, since the ambient RF signal is reused, there is a problem in that it is difficult to combine with conventional technologies and is vulnerable to interference. In this paper, link budget analysis was performed to investigate the effect of interference on the communication distance of ambient backscatter. In addition, for the validity of the link budget analysis, a link budget experiment was performed by configuring backscatter communication in an actual interference environment. As a result, it was experimentally proven that the link budget method for the ambient backscatter communication system proposed in this paper is valid.
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Ku대역과 밀리미터 대역의 광대역 무선통신 시스템을 위한 소형 슬롯 6각 구조의 패치 안테나
Md. Moklesur Rahman,박병학(Byounghak Park),유흥균(Heung-Gyoon Ryu) 대한전자공학회 2021 전자공학회논문지 Vol.58 No.8
본 논문에서는 초광대역의 소형 슬롯 6각 구조의 패치 안테나가 12×9×0.787 ㎣ (1.64λ×1.23λ×0.107λ)로 설계되었다. 본 논문에서는 위성통신과 66.67%의 중심 주파수 비 대역폭을 가지는 미래 ㎜-Wave 어플리케이션을 위해 (30 ~ 52) ㎓의 대역보다 더 넓은 초광대역 통신을 위해 슬롯 6각 구조의 ground plane이 Ku대역 주파수(17.608 ~ 19.64) ㎓에서 동작되도록 제시했다. 안테나는 37 ㎓의 ㎜-Wave 주파수 대역을 포함하여 다양한 주파수에서 공진한다. 제안된 안테나의 최대 이득은 6.282 ㏈이다. In this paper, a compact ultra-wideband slotted hexagonal patch antenna is presented whose overall dimension of 12x9x0.787 ㎣ (1.64λx1.23λx0.107λ). This paper also presented, a slotted hexagonal ground plane to operate in the Ku-band frequency (17.608 ~ 19.64) ㎓ for satellite communication, and in the ultra-wideband which has larger operating frequency bandwidth of (30 ~ 52) ㎓ for future mm-wave applications with the fractional bandwidth of 66.67%. The antenna resonates at different frequencies including the mm-Wave frequency band of 37 ㎓. The maximum gain of the proposed antenna is 6.282 ㏈i.
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