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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최계원
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 논문에서는 아날로그 빔포밍을 활용한 밀리미터 웨이브 통신시스템에 적용할 수 있는 빔 합성 및 관리를 위한 최적화 방법을 제안한다. 기존의 아날로그 빔포밍 방식은 단일 빔만을 사용하거나, 일정한 패턴을 지정해서 그 패턴과 오차가 적은 복사패턴을 형성하는 최적화 방법이 연구되었다. 하지만 이러한 최적화방법은 패턴 설정에 대한 어려움이 있다. 특히 밀리미터 웨이브 통신시스템을 위한 원하는 3D 빔포밍 복사패턴을 만들기 위해서는 설정이 매우 힘들다. 이를 해결하기 위해서 안테나의 특정 방향으로의 지향성을 키우고 줄이는 방법의 최적화 방법을 제안했다. 제안된 방법은 빔을 보내고 싶은 위치만 지정하면, 그 방향으로의 빔을 최대화해서 이중 빔, 멀티 빔, 와이드 빔을 이루는 최적의 급전계수를 찾아낼 수 있다. 또한 특정위치를 최소화 할 수도 있어서, 원하지 않는 방향으로의 신호를 줄여 널(NULL)을 만들 수도 있다. 매틀랩을 이용해서 복사패턴 최적화의 시뮬레이션을 진행했으며, 5.8GHz 대역 4x8 배열안테나를 이용해서 방사패턴 측정하고 빔 형성을 확인했다. 다양하게 만들어진 빔은 여러 시나리오에서 유용하게 활용할 수 있다. 그 중 초기액세스(Initial Access) 절차에 있어서, 송신단과 수신단의 빔 정렬을 보다 빠르게 할 수 있는 방법을 추가로 제안한다.
목차
제1장 서론 11. 연구배경 12. 연구목표 33. 논문의 구성 4제2장 배열안테나 51. 배열안테나 52. 평면배열안테나 패턴 함수 73. 평면배열안테나 지향성 함수 8제3장 5G NR 101. 요구사항 102. 초기액세스(Initial Access) 12제4장 빔 패턴 합성방법 141. 경사하강법 방법을 활용한 빔 합성 최적화 방법 14(1) 경사하강법을 활용한 최적화 원리 14(2) 목적함수 16(3) 경사도(미분)의 증명 172. 중첩의 원리를 활용한 다중 빔 형성방법 23제5장 빔 합성 알고리즘 시뮬레이션 및 측정 251. 시뮬레이션 조건 252. 경사하강법을 활용한 최적화 시뮬레이션 273. 중첩의 원리를 활용한 합성 시뮬레이션 394. 측정결과 41제6장 초기액세스를 위한 빔 관리 방법 461. 초기액세스를 위한 빔 관리 방법 462. 빔 폭과 빔 개수에 따른 복사패턴의 합성결과 55제7장 결론 62
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