ESPAR 안테나에서 M×M MIMO 송신방식의 설계와 성능 평가
Design and Performance Evaluation of M×M MIMO Transmission in ESPAR Antenna
복준영(충북대학교); 이승환(한국전자통신연구원); 유흥균(충북대학교)
38권 12호, 1061~1068쪽
초록
본 논문에서는 ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나를 이용한 M×M BS-MIMO(beamspace multiple input multiple output) 시스템을 제안한다. 기존 MIMO 시스템은 전송 데이터 신호를 다수의 안테나에맵핑시켜 전송하기 때문에 다수의 RF 체인이 필요한 문제점이 있다. 다수의 RF 체인은 하드웨어의 비용을 및 RF 회로의 전력 소모를 증가 시킨다. 또한, 휴대폰과 같이 공간적인 제약이 큰 모바일 장비에서 MIMO 시스템을 사용하기어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 단일 RF 체인을 가지는 ESPAR 안테나를 사용하여 빔 공간에서 신호를 맵핑시키는 BS-MIMO 시스템이 제안되었다. 본 논문에서는 BS-MIMO 시스템 기법에 대해서 설명하고 이를 확장한 M×MBS-MIMO 전송 기법의 설계 및 성능을 분석한다. 컴퓨터 모의실험을 통한 성능 확인 결과 제안된 BS-MIMO 전송기법은 기존 MIMO 기법과 비교하여 거의 동일한 수신 BER 성능을 얻는다. 따라서 다수의 RF 체인을 가지는 기존MIMO 시스템과 비교하여 BS-MIMO 시스템은 단일 RF 체인을 가지고 MIMO 전송이 가능하며, 이로 인해서 하드웨어 비용 및 RF 회로의 전력 소모를 획기적으로 줄일 것으로 예상된다
Abstract
In this paper, we propose a M×M beam-space multiple input multiple output (BS-MIMO) system usingelectronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna. Conventional MIMO method required multipleRF chains because it map the transmission signals onto multiple antennas. So, conventional MIMO system hashigh cost for design and high energy consumption at RF circuit. Also, It is difficult to use MIMO system inbattery based mobile terminals with limited physical area. In order to solve these problems, BS-MIMO techniquewhich map the data signal onto bases in beam space domain was proposed using ESPAR antenna with single RFchain. This paper, we design and analyze the performance of extended M×M BS-MIMO technique. Simulationresults show that the proposed BS-MIMO system has similar BER performance compare to conventional MIMOscheme. Therefore, BS-MIMO system with single RF chain will has a low RF power consumption and low costfor RF hardware design as compared with conventional MIMO technique with multiple RF chains.
- 발행기관:
- 한국통신학회
- 분류:
- 전자/정보통신공학