KR101651347B1 - Mimo system based on power sharing using single rf chain - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템은, 각각 지향성을 가지는 방사 패턴을 형성하는 복수의 안테나를 포함하는 안테나부, 모뎀 신호의 전송을 위해 복수의 안테나 각각에 흐르는 전류를 제어하기 위한 가변적인 어드미턴스(admittance) 값을 제공하는 어드미턴스 로딩(loading)부, 국부 발진기(Local Oscillator)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 어드미턴스 로딩부로 전력을 공급하는 전력증폭기(power amplifier), 및 모뎀 신호에 기초하여 가변적인 어드미턴스 값을 계산하는 디지털 신호 처리(DSP)부를 포함할 수 있다. One power-sharing based single accordance with an embodiment of the present invention RF MIMO system, each having a directional antenna unit including a plurality of antennas to form a radiation pattern, a current control flow to each of a plurality of antennas for the transmission of modem signals a variable admittance admittance loading (loading) unit, a local oscillator power amplifier (power amplifier), and a modem signal for powering parts admittance loading amplifies the signal output from the (local oscillator) to provide (admittance) value for the and it may include a variable digital signal processing (DSP) that calculates the admittance value basis.
본 발명에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템은 집적화된 안테나가 각각 지향성을 갖는 방사 패턴을 형성하며 여러 안테나에 흐르는 전류의 조합에 의해서 다양한 기저 패턴(basis pattern)의 형성이 가능한 구조로 설계되어 고속 스위칭이 가능하고 다양한 전류를 고정도로 제어할 수 있는 어드미턴스 로딩이 가능하여 기존 MIMO 시스템을 개선하여 시스템 복잡도를 감소시키고 에너지 효율을 향상시켜 기지국의 소형화를 달성할 수 있는 효과가 있다. Power sharing based single RF MIMO system according to the invention is designed in a structure capable of forming a wide variety of ground patterns (basis pattern) by the combination of the current passing through the multiple antennas to form a radiation pattern with each of the integrated antenna-directional high-speed the switching is possible, and is possible admittance which can control so that the various current loads to reduce system complexity and improve the existing MIMO systems to improve the energy efficiency by the effect that can be achieved the miniaturization of the base station.

Description

전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템{MIMO SYSTEM BASED ON POWER SHARING USING SINGLE RF CHAIN} Power sharing a single RF-based MIMO system {MIMO SYSTEM BASED ON POWER SHARING USING SINGLE RF CHAIN}

본 발명은 전력 공유 기반 단일 RF MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 스트림을 전송하는 LTE-A MIMO 시스템에서 좁은 공간에 다수의 안테나를 집적하고 전력 공유 기반의 단일 RF 체인 구조를 이용하여 각 안테나로 로딩되는 어드미턴스 제어를 통해 전송 신호에 대응하는 방사 패턴을 형성할 수 있도록 함으로써 시스템 복잡도 감소와 에너지 효율 향상을 달성할 수 있는 단일 RF MIMO 시스템에 관한 것이다. The present invention power sharing based single RF MIMO (Multiple Input Multiple Output) as a system, and more particularly an integrated multiple antennas in a small space in the LTE-A MIMO system for transmitting multiple streams and power sharing based on a single RF by using a chain structure relates to a single RF MIMO system capable of achieving the reduced system complexity and improve the energy efficiency by making it possible to form a radiation pattern corresponding to the transmission signal through the control admittance to be loaded into each of the antennas.

일반적으로 음성통신 서비스를 기반으로 하는 통신시스템은 한정된 주파수 영역 안에서 협대역 채널 특성 위주로 단일 안테나 소자만 사용하는 SISO(Single Input Single Output) 시스템이 사용되었으나, 단일 안테나를 사용하는 SISO 시스템으로는 협대역 채널 안에서 대용량의 데이터를 고속으로 전송하기에는 많은 어려움이 존재하였다. Communication that generally is based on the voice communication service system, but mainly the narrow-band channel characteristics SISO (Single Input Single Output) system using only one antenna element used in a limited frequency range, the SISO system using a single antenna, narrowband many difficulties were present hagieneun transfer large amounts of data at high speed in the channel. 이에 다수의 안테나를 이용하여 각각의 안테나를 독립적으로 구동하게 하여 데이터 송/수신율을 더 빨리 더 낮은 오류 확률로 전송할 수 있는 차세대 무선 전송 기술인 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술이 등장하였다. In a number of next generation radio transmission technology, MIMO (Multiple Input Multiple Output) technology that can transmit the data transmission / reception by using the antenna to drive each antenna independently by more quickly the lower the error probability emerged.

그러나, 일반적인 배열 안테나를 이용하여 데이터 속도를 향상시키는 MIMO 기술은, 데이터 속도를 향상시키기 위해 안테나를 확장하는 경우, RF 단도 함께 증가하여 하드웨어의 복잡도가 증가하고 전력 소비를 증가시킨다. However, by using a general MIMO array antenna technique for improving the data rate is, the case to extend the antenna to increase the data rate, increases with the complexity of the hardware RF dagger increased by increasing the power consumption. 이는 모바일 단말기의 제한적인 크기 및 전력 소비 요구 조건을 고려하면 MIMO 시스템을 확장하기 어렵게 하는 이유가 된다. This is in consideration of the limited size and power consumption requirements of the mobile terminal is the reason that makes it difficult to extend the MIMO system.

이러한 기존 MIMO 시스템의 경우, 안테나의 개수가 증가함에 따라 동일한 개수의 RF 체인이 사용되므로 시스템 복잡도가 크게 증가할 수 있으며, 각 RF 체인마다 전력증폭기가 존재함에 따라 에너지 효율이 매우 낮아지게 되는 문제가 있다. For such a conventional MIMO system, a problem that would be energy efficiency is very low as the RF chain of the same count and system complexity can increase significantly because it is used as the number of antennas increases, the power amplifier exists for each RF chain have. 이러한 문제를 해결하기 위해 단일 RF MIMO 기술이 제안되었다. Two days RF MIMO technologies have been proposed to solve these problems.

이러한 단일 RF MIMO 시스템은 안테나들이 전력증폭기를 공유하여 에너지 효율을 높일 수 있도록 단일 RF 체인의 구조를 갖는다. This single RF MIMO system has the structure of a single RF chain to an antenna that can improve the energy efficiency by sharing a power amplifier. 다만, 기존의 단일 RF MIMO 시스템은 단일 반송파(single carrier) 환경에서 구현되어 있으며, 이동통신 환경에 적용하기 위해서는 수십 ns 정도의 고속의 스위칭(switching)이 필요하다. However, conventional single RF MIMO system is implemented in a single-carrier environment (single carrier), is of several tens of ns high-speed switching (switching) is required to apply to the mobile communication environment. 또한, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 환경에 적용하기 위해서는 고속의 스위칭 뿐만 아니라 다양한 전류를 고정도로 제어할 수 있는 어드미턴스 로딩(admittance loading) 기술을 포함한 기지국 시스템이 필요하다. In addition, the base station system with a high current as well as a variety of high-speed switching of the load admittance (admittance loading) technology that can be controlled, so it is necessary to apply an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) environment.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 다중 스트림을 전송하는 LTE-A (LTE-Advanced) MIMO 시스템에서 좁은 공간에 다수의 안테나를 집적하고 1개의 RF 체인을 이용하여 급전하는 시스템으로서, 집적화된 안테나가 각각 지향성을 갖는 방사 패턴을 형성하며 여러 안테나에 흐르는 전류의 조합에 의해서 다양한 기저 패턴(basis pattern)의 형성이 가능한 구조로 설계되어, 기존 MIMO 시스템을 개선하여 시스템 복잡도를 낮추고 에너지 효율을 높일 수 있는 단일 RF MIMO 시스템으로서 고속 스위칭이 가능하고 다양한 전류를 고정도(高精度)로 제어할 수 있는 어드미턴스 로딩이 가능한 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention for solving the above-mentioned problems is an integrated multiple antennas in a small space in the LTE-A (LTE-Advanced) MIMO system for transmitting multiple streams and a system for the power supply using a single RF chain, integrated forming a radiation pattern antenna having a respective orientation and is designed in a structure capable of forming a wide variety of ground patterns (basis pattern) by the combination of the current passing through the multiple antennas, and to improve the existing MIMO system, lowering the system complexity, increase the energy efficiency and a single RF MIMO system capable of providing a single RF power sharing-based MIMO system capable of high-speed switching is possible, and load admittance which can control a wide range of current to the precision (高精度) for that purpose.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템은, 각각 지향성을 가지는 방사 패턴을 형성하는 복수의 안테나를 포함하는 안테나부, 모뎀 신호의 전송을 위해 복수의 안테나 각각에 흐르는 전류를 제어하기 위한 가변적인 어드미턴스(admittance) 값을 제공하는 어드미턴스 로딩(loading)부, 국부 발진기(Local Oscillator)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 어드미턴스 로딩부로 전력을 공급하는 전력증폭기(power amplifier), 및 모뎀 신호에 기초하여 가변적인 어드미턴스 값을 계산하는 디지털 신호 처리(DSP)부를 포함할 수 있다. Power sharing based single accordance with one embodiment of the present invention for achieving the above objects RF MIMO system, each having a directional antenna unit including a plurality of antennas to form a radiation pattern, a plurality of for the transmission of modem signals admittance loading (loading) unit, a local oscillator (local oscillator) power amplifier (power supplying power parts admittance loading amplifies the signal output from which provides a variable admittance (admittance) value for controlling the current flowing to the antennas amplifier), and digital signal processing to calculate a variable admittance value on the basis of the modem signal (DSP) may include a.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템에서, 어드미턴스 로딩부는 복수의 어드미턴스 로딩 모듈을 포함할 수 있고, 복수의 어드미턴스 로딩 모듈은, 전력증폭기로부터 공급되는 전력을 공유하며, 복수의 안테나에 개별적으로 연결되어 복수의 안테나에 흐르는 전류를 제어하기 위한 가변적인 어드미턴스 값을 제공할 수 있다. In the power sharing based single RF MIMO system according to an embodiment of the present invention, admittance loading unit may include a plurality of admittance loading module, a plurality of admittance loading module, share the power supplied from the power amplifier, a plurality of It is individually connected to the antennas and may provide a variable admittance value for controlling the current flowing through the plurality of antennas. 복수의 어드미턴스 로딩 모듈의 입력 어드미턴스는 컨덕턴스(conductance) 성분만 갖는 실수값이 될 수 있으며, 복수의 어드미턴스 로딩 모듈은, 각각 2 포트 회로망(2-port network)의 파이(pi) 등가회로로 모델링하는 경우, 파이(pi) 등가회로의 소자들은 모두 서셉턴스(susceptance) 성분만 갖는 무손실 소자로 구성될 수 있다. Input admittance of the plurality of admittance loading module may be a real number with only conductance (conductance) component, a plurality of admittance loading module, each modeled as pi (pi) the equivalent circuit of the two-port network (two-port network) If, pi (pi) of the equivalent circuit elements may all be of a lossless device having only the susceptance (susceptance) component. 파이(pi) 등가회로의 소자들의 어드미턴스 값은, 모뎀 신호의 전송을 위해 복수의 안테나 각각에 흐르도록 제어되어야 하는 전류값, 복수의 어드미턴스 로딩 모듈에 대한 입력 전압, 및 복수의 안테나 각각의 저항 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. Pi (pi) the admittance value of the elements of the equivalent circuit, the current value to be controlled to flow to each of a plurality of antennas for transmission to the modem signal, the input to the plurality of admittance loading module voltage, and the resistance of each of the plurality of antennas of the It may be determined based on at least one. 파이(pi) 등가회로의 소자들은, 양단이 파이 등가회로의 제 1 포트의 양단에 연결되는 제 1 소자, 양단이 파이 등가회로의 제 2 포트의 양단에 연결되는 제 2 소자, 및 양단이 파이 등가회로의 제 1 포트의 일단 및 제 2 포트의 일단에 연결되는 제 3 소자로 구성될 수 있고, 제 2 소자 및 제 3 소자의 어드미턴스 값은 모뎀 신호의 전송을 위한 복수의 안테나에서의 전류 값에 대응되는 값으로 결정되고, 제 1 소자의 어드미턴스 값은 복수의 어드미턴스 로딩 모듈의 입력 어드미턴스가 실수값이 되도록 결정될 수 있다. Pi (pi) elements of the equivalent circuit are the second element both ends of which are the first element, and both ends are connected to both ends of the first port of the pie equivalent circuit is connected to both terminals of the second port of the pie equivalent circuit, and both ends of the pie may be composed of a third element connected to one end and one end of the second port of the first port of the equivalent circuit, the second element and the admittance value of the third element is a current value at a plurality of antennas for the transmission of modem signals is determined to a value corresponding to the admittance value of the first element may be determined in the input admittance of the plurality of modules to be loaded admittance is a real value.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템은, 전력 증폭기의 출력단에 병렬연결되는 저항기를 더 포함할 수 있으며, 저항기의 저항 값은 전력 증폭기의 출력단에서 어드미턴스 정합이 이루어지도록 결정될 수 있고, 저항기의 저항 값은 디지털 신호 처리(DSP)부에 의해 계산될 수 있다. Power sharing based single RF MIMO system according to an embodiment of the present invention, may further comprise a resistor that is in parallel connected to the output of the power amplifier, and a resistance value of the resistor is determined so that the admittance matching done at the output of the power amplifier and, the resistance of the resistor can be calculated by the digital signal processing (DSP) unit. 안테나부는 복수의 안테나가 하나의 기판에 집적된 집적 안테나로 구현될 수 있다. Antenna unit may be implemented with a plurality of antennas in the integrated antenna integrated on one substrate.

본 발명에서 개시된 기술은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다. The technique disclosed in the present invention may have the following effects. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다. However, a specific embodiment handageona to include all of the following effects in the sense that it should include only the following effects are not, the scope of the disclosed technology will not be construed as being limited by this.

본 발명에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템은 집적화된 안테나가 각각 지향성을 갖는 방사 패턴을 형성하며 여러 안테나에 흐르는 전류의 조합에 의해서 다양한 기저 패턴(basis pattern)의 형성이 가능한 구조로 설계되어 고속 스위칭이 가능하고 다양한 전류를 고정도로 제어할 수 있는 어드미턴스 로딩이 가능하여 기존 MIMO 시스템을 개선하여 시스템 복잡도를 감소시키고 에너지 효율을 향상시켜 기지국의 소형화를 달성할 수 있는 효과가 있다. Power sharing based single RF MIMO system according to the invention is designed in a structure capable of forming a wide variety of ground patterns (basis pattern) by the combination of the current passing through the multiple antennas to form a radiation pattern with each of the integrated antenna-directional high-speed the switching is possible, and is possible admittance which can control so that the various current loads to reduce system complexity and improve the existing MIMO systems to improve the energy efficiency by the effect that can be achieved the miniaturization of the base station.

도 1은 기존 MIMO 시스템으로서 현재 상용화되어 있는 2×2 MIMO 시스템의 구성을 나타낸 것이다. 1 illustrates a configuration of a 2 × 2 MIMO system that is currently commercially available as the conventional MIMO system.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템의 블럭도를 나타낸 것이다. Figure 2 shows a block diagram of a power sharing a single RF-based MIMO system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 m번째 안테나에 흐르는 전류를 제어하기 위한 어드미턴스 로딩 모듈을 나타낸 것이다. Figure 3 illustrates the admittance loading module for controlling the current passing through the m-th antenna.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템의 전체 어드미턴스 로딩 회로도를 나타낸 것이다. Figure 4 shows the entire circuit diagram of the power load admittance sharing a single RF-based MIMO system according to an embodiment of the present invention.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. With respect to the embodiments of the invention disclosed in detail, specific structural to a functional description will be illustrated for the purpose of illustrating the only embodiment of the invention, embodiments of the present invention can be embodied in various forms and the body the embodiments described be construed as limited to the embodiments are not to.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. The invention will be described in an example in bars, reference to specific embodiments which may have a variety of forms can be applied to various changes and detailed in the text. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. But is by no means to restrict the present invention to the particular form disclosed, it is to be understood as embracing all included in the spirit and scope of the present invention changes, equivalents and substitutes.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. First, the term of the second, etc., can be used in describing various elements, but the above elements shall not be restricted to the above terms. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. The term may be used to distinguish one element from the other. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. For example, while a first component that is not departing from the scope of the present invention may be referred to as a second configuration can be named as an element, similar to the first component is also a second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. It understood that when one element is described as being "connected" or "coupled" to another element, but may be directly connected or coupled to the other components, may be other element in between It should be. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. In contrast, when an element is referred to there being "directly connected" to another element or "directly connected", it should be understood that other components in the middle that does not exist. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. Configuration to be understood similarly also in other words used to describe the relationship between elements, or "between the direct ~" "~ between" and or the "- directly adjacent to" "~ neighboring".

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. The terms used in the present specification are merely used to describe particular embodiments, and are not intended to limit the present invention. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Expression in the singular number include a plural forms unless the context clearly indicates otherwise. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "inclusive" or "gajida" and the terms are staking the features, numbers, steps, operations, elements, parts or geotyiji to be a combination thereof specify the presence, of one or more other features, integers , steps, operations, elements, the presence or addition of parts or combinations thereof and are not intended to preclude.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. One, including technical and scientific terms, all terms used herein that are not otherwise defined are the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Any term that is defined in a general used dictionary are to be interpreted as the same meaning in the context of the relevant art, unless expressly defined in this application, it shall not be interpreted to have ideal or excessively formal meaning .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. With reference to the accompanying drawings, it will be described in detail preferred embodiments of the invention. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. The same reference numerals for the same components of the drawing and description duplicate with respect to the same elements will be omitted.

도 1은 기존 MIMO 시스템으로서 현재 상용화되어 있는 2×2 MIMO 시스템의 구성을 나타낸 것이다. 1 illustrates a configuration of a 2 × 2 MIMO system that is currently commercially available as the conventional MIMO system. 구체적으로, 도 1에 나타낸 바와 같은 현재 상용화되어 있는 2×2 MIMO 시스템(100)의 경우, 안테나(103) 2개를 사용하고 각 안테나 별로 RF 체인(chain)(102)을 연결하여 SISO 대비 최대 2배의 용량 이득을 얻고 있다. Specifically, in the case of the 2 × 2 MIMO system 100 that are currently commercialized, as shown in Figure 1, the antenna 103 using two and up to SISO prepared by connecting the RF chain (chain) (102) for each antenna getting a capacity gain of two times. 또한, 각 RF 체인은 디지털-아날로그 변환기(Digital Analog Converter; DAC), 국부 발진기(Local Oscillator; LO), 믹서(Mixer), 전력증폭기(Power Amplifier; PA), 필터(Filter) 등으로 구성되어 있다. Moreover, each RF chain is the digital-to-analog converter is composed of; (PA Power Amplifier), a filter (Filter), etc. (Digital Analog Converter;; DAC), a local oscillator (Local Oscillator LO), a mixer (Mixer), the power amplifier . 디지털-아날로그 변환기(DAC)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 것으로, 디지털인 2진 신호를 다수의 저항을 활용하여 출력 전압을 조절하여 아날로그 신호로 변환한다. Digital-to-Analog Converter (DAC) is that of converting a digital signal into an analog signal, to the digital binary signal by using a plurality of resistors to adjust the output voltage is converted into an analog signal. 국부 발진기(LO)는 반송파 주파수(carrier frequency)를 발생시키고, 믹서(Mixer)는 저주파(low frequency)의 아날로그 신호를 반송파에 싣는 기능을 수행하며, 전력증폭기(PA)는 생성된 신호를 증폭시켜 안테나로 송신하는 기능을 수행한다. A local oscillator (LO) generates a carrier frequency (carrier frequency), a mixer (Mixer) performs a function put the analog signal of low frequency (low frequency) in a carrier wave, a power amplifier (PA) is to amplify the resulting signal It performs the function of transmission to an antenna.

도 1과 같은 기존 MIMO 시스템의 경우, 안테나의 개수가 늘어나면 그에 따라 동일한 개수의 RF 체인이 사용되므로 시스템 복잡도가 크게 증가할 수 있다. In the case of conventional MIMO systems, such as 1, and so once the number of antennas increases the RF chain of the same number used accordingly the system complexity can be significantly increased. 또한, 각 RF 체인마다 전력증폭기(PA)가 존재하므로, 만일 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 10 dB인 경우, 90%의 전력 손실이 발생할 수 있기 때문에 에너지 효율이 크게 저하되는 문제점이 발생한다. Moreover, since each RF chain power amplifier (PA) exists, If the PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) of this 10 dB, because it can cause a power loss of 90% is a problem that the energy efficiency greatly reduced Occurs. 다만, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 단일 RF 체인을 사용하는 단일 RF MIMO 기술이 제안되었으나, 기존의 단일 RF MIMO 시스템은 단일 반송파(single carrier) 환경에서 구현이 되어 있으며 이동통신 환경에 적용하기 위해서는 수십 ns 정도의 고속의 스위칭(switching)이 필요하다. However, although a single RF MIMO technology using a single RF chain proposed in order to solve such a problem, for conventional single RF MIMO system is the implementation in the environment where a single carrier wave (single carrier), and applications in the mobile communication environment, several tens ns It requires a high-speed switching (switching) of a degree. 또한, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 환경에 적용하기 위해서는 고속의 스위칭 뿐만 아니라 다양한 전류를 고정도로 제어할 수 있는 어드미턴스 로딩(admittance loading) 기술을 포함한 기지국 시스템이 필요하다. In addition, the base station system with a high current as well as a variety of high-speed switching of the load admittance (admittance loading) technology that can be controlled, so it is necessary to apply an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) environment. 본 발명은 이러한 요구에 부합하기 위한 것으로 단일 RF 체인으로부터 공급되는 전력을 공유하여 어드미턴스 로딩 회로를 통해 복수의 안테나에 모뎀 신호에 대응하는 전류가 흐르도록 제어할 수 있는 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템을 제공한다. The present invention is a power-sharing based single RF MIMO system that can share the electric power supplied from a single RF chain intended to meet these needs be controlled so as to pass the current corresponding to the modem signal to the plurality of antennas through the admittance load circuit to flow to provide.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템에서는, 각각 지향성을 가지는 방사 패턴을 형성하는 복수의 안테나를 포함하는 안테나부, 모뎀 신호의 전송을 위해 복수의 안테나 각각에 흐르는 전류를 제어하기 위한 가변적인 어드미턴스(admittance) 값을 제공하는 어드미턴스 로딩(loading)부, 국부 발진기(Local Oscillator)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 어드미턴스 로딩부로 전력을 공급하는 전력증폭기(power amplifier), 및 모뎀 신호에 기초하여 가변적인 어드미턴스 값을 계산하는 디지털 신호 처리(DSP)부를 포함할 수 있다. Power sharing based single accordance with one embodiment of the present invention RF in the MIMO system, controlling a current flowing to each of the plurality of antennas for transmission to an antenna unit, a modem signal containing a plurality of antennas to form a radiation pattern having a respective directional a variable admittance admittance loading (loading) unit, a local oscillator power amplifier (power amplifier), and a modem signal for powering parts admittance loading amplifies the signal output from the (local oscillator) to provide (admittance) value for the and it may include a variable digital signal processing (DSP) that calculates the admittance value basis. 안테나는 집적화된 안테나로서 각각 지향성을 갖는 방사 패턴을 형성하고 복수의 안테나에 흐르는 전류의 조합에 의하여 다양한 기저 패턴의 형성이 가능하다. The antenna can be formed in various patterns by combining the base current flowing to form a radiation pattern and a plurality of antennas each having a directivity as an integrated antenna. 어드미턴스 로딩부는 모뎀 신호의 전송을 위해서 각 안테나로 원하는 전류를 흘릴 수 있도록 어드미턴스를 결정할 수 있는 회로로 구성되며, 전력증폭기에서는 국부 발진기의 신호를 증폭하여 어드미턴스 로딩부로 전력을 인가할 수 있다. Admittance loading portion is composed of a circuit for determining the admittance to flow a desired current to each antenna for transmission of the modem signal, the power amplifier can be applied to the power load admittance part amplifies the signal of the local oscillator. 디지털 신호 처리부는 모뎀 신호를 무손실 어드미턴스 값으로 변환하여 신호에 대응되는 전류가 흐를 수 있도록 계산하며, 모뎀은 기존의 상용 모뎀이 이용될 수 있다. Digital signal processor calculates to flow a current corresponding to the signal to convert the modem signal to the lossless admittance value, it modems there are existing commercial modem may be used.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템(200)의 블럭도를 나타낸 것으로, 모든 안테나에 어드미턴스 로딩부를 통해 전력을 공급하여 전력증폭기로부터의 단일 RF 전력을 공유하면서 안테나에 흐르는 전류를 제어하여 전송 신호에 대응하는 방사 패턴의 형성이 가능하다. While Figure 2 is sharing a single RF power from the power amplifier to power-sharing based single RF illustrates a block diagram of a MIMO system 200, supplying power through the admittance loaded on all of the antennas in accordance with an embodiment of the invention antenna by the current flowing in the control it is possible to form a radiation pattern corresponding to the transmission signal.

구체적으로, 전압제어발진기(voltage controlled oscillator; VCO)(205)로부터 출력되는 반송파 (carrier frequency) 신호가 전력증폭기(Power Amplifier; PA) (206)에 의해 증폭되고, 이 증폭된 신호는 점선의 어드미턴스(admittance) 로딩부 (203)로 인가된다. Specifically, the voltage controlled oscillator; a carrier (carrier frequency) signal output from the (voltage controlled oscillator VCO) (205) the power amplifier; is amplified by the (Power Amplifier PA) (206), the amplified signal is the admittance of the dotted line (admittance) is applied to the loading section (203). 그리고, 모뎀(Modem)(201)에서 출력되는 M개의 I 신호 및 Q신호에 대해, DSP(Digital Signal Processor)부(202)에서는 어드미턴스 로딩부(203)에 인가되기 위한 3×M개의 인덕턴스 및 커패시턴스 (L, C) 값 및 임피던스 매칭(50Ω 매칭)을 위한 R 0 값을 계산하여 어드미턴스 로딩부(203)에 전달한다. Then, the modem (Modem) for the M number of I signal and Q signal output from the (201), DSP (Digital Signal Processor) 202, the 3 × M of the inductance and capacitance to be applied to the admittance loading section 203 and transmits the (L, C) and an impedance matching value (50Ω matching) the loading section 203, the admittance by calculating the value of R 0 for. 또한, 어드미턴스 로딩부(203)에서는 안테나부(204)의 각 안테나에서 신호에 대응되는 전류가 흐를 수 있도록 DSP부(202)에서 계산된 어드미턴스(admittance)를 안테나에 연결한다. In addition, the admittance loading section 203, the connection to the admittance (admittance) calculated by the DSP unit 202 to flow a current corresponding to the signal from each antenna of the antenna unit 204 to the antenna.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템(200)에서는, 안테나가 집적화된 형태로 안테나 방사 패턴 간의 상관도(correlation)가 최소화되면서 모든 안테나에 전력이 공급되고, 안테나에 인가되는 어드미턴스(admittance)에 리액턴스(reactance) 성분들만 존재하기 때문에 저항 성분이 포함되어 있지 않아 무손실 구조로 구성되며, 전력 증폭기(power amplifier)(206)로부터 출력되는 신호의 반사를 제거하기 위하여 임피던스 매칭(50Ω 매칭)을 위한 저항(207) R 0 를 어드미턴스 로딩부(203)와 병렬로 연결하고, 모뎀의 신호는 어드미턴스 로딩부(203)로 인가되는데, DSP부(202)에서 이 신호에 대응되는 L, C 값을 계산하여 어드미턴스 로딩부(203)로 전달하게 된다. The power-sharing based single RF MIMO system 200 in accordance with one embodiment of the present invention, as the correlation between the antenna radiation pattern to the antenna are integrated form also (correlation) to minimize the electric power is supplied to all of the antenna, which is applied to the antenna due to the presence of only the reactance (reactance) components in the admittance (admittance) and does not contain a resistance component consists of a lossless structure, impedance matching (50Ω in order to eliminate the reflection of the signal outputted from the power amplifier (power amplifier) ​​(206) matching) the for resistance (207) R 0 connecting in parallel to the admittance loading section 203, and the signal of the modem, there is applied to the admittance loading section 203, corresponding to the signal from the DSP portion (202) L, calculating a value C is transmitted to the admittance loading section 203.

이와 같이 DSP부(202)에서 임피던스 매칭을 위한 R 0 및 어드미턴스 로딩부의 L, C 값을 계산하는데, 이하에서 이에 관해 설명한다. Thus, in calculating the R 0 and admittance loading section L, C value for impedance matching in the DSP unit 202, and this explained below.

모뎀에서는 스트림 수만큼의 I 신호와 Q 신호가 출력되는데, 이 신호는 복소 전류로 대응시킬 수 있다. The modem there is an I signal and a Q signal for the number of output streams, the signals may be mapped to the current complex. M개의 스트림에 대응되는 신호가 존재한다고 가정하고, m번째 스트림의 신호는 m번째 안테나에 대응되고, m번째 안테나에서 흐르는 전류를 I mR 이라 하면, I mR 은 다음 수학식 1로 표현할 수 있다. Signals, the m-th stream, and assumes that a signal is present corresponding to the M number of streams corresponds to the m th antenna, when referred to the current flowing in the m-th antenna I mR, I mR can be expressed by the following equation (1).

Figure 112015005463828-pat00001

도 3은 안테나부의 복수의 안테나 중 m번째 안테나에 흐르는 전류를 제어하기 위한 어드미턴스 로딩 모듈을 나타낸 것으로, m번째 안테나에 연결되어 있는 파이(pi; π) 형상의 2-포트 회로망(2-port network)을 통해 안테나에 연결되어 있는 구조를 나타낸 것이다. Figure 3 shows the admittance loading module for controlling the current passing through the m-th antenna of the antenna section having a plurality of antennas, a pie, which is connected to the m-th antenna (pi; π) 2- network port (2-port network of the shape ) the shows the structure that is connected to the antenna through. 안테나는 50Ω으로 모델링하였으며, 파이 네트워크는 3개의 무손실 소자로 구성되며, 이들 무손실 소자의 어드미턴스(admittance)는 각각 y mA , y mB , y mC 의 값을 갖는다. Antenna is modeled as 50Ω, pie networks are made up of three lossless elements, has a value of y mA, mB y, y mC each admittance (admittance) of these lossless elements. 각 어드미턴스는 무손실 소자이므로 허수부만 가지며, y mA = jx mA , y mB =jx mB , y mC =jx mC (x mA , x mB , x mC 는 모두 실수)로 표현되며, 각 어드미턴스 모듈의 소자들은 인덕터(L) 또는 커패시터(C)로 구성된다. Each admittance is expressed by a lossless elements, so has only the imaginary part, y mA = jx mA, y mB = jx mB, y mC = jx mC (x mA, x mB, x mC are all real number), the elements of each admittance module It is composed of an inductor (L) or the capacitor (C). 한편, 도 3에서 V 0 는 양의 실수값을 갖는 페이저(phasor)로 가정하면, 도 3의 I m0 는 다음의 수학식 2로 표현할 수 있다. On the other hand, assuming a phasor (phasor) having a real value V 0 is a positive in Figure 3, I m0 of Figure 3 can be expressed by the following equation (2).

Figure 112015005463828-pat00002

또한, 도 3에서 안테나로 흐르는 전류 I mR 은 다음의 수학식 3으로 표현할 수 있다. Further, the current I flowing through the mR in Fig. 3 the antenna can be expressed by the following equation (3).

Figure 112015005463828-pat00003

상기 수학식 2 및 수학식 3으로부터 다음의 수학식 4의 관계를 얻을 수 있다. From the equation (2) and equation (3) can be obtained the following relation equation (4).

Figure 112015005463828-pat00004

또, 상기 수학식 4로부터 다음의 수학식 5의 관계를 얻을 수 있다. In addition, from the equation (4) can be obtained the following relation equation (5).

Figure 112015005463828-pat00005

Figure 112015005463828-pat00006

상기 수학식 5로부터, m번째 안테나에 흐르는 전류를 위한 x mB 및 x mC 값은 다음의 수학식 6 및 수학식 7과 같이 얻을 수 있다. From the expression 5, x mB and mC x value for the current flowing through the m-th antenna can be obtained as shown in Equation 6 and Equation 7.

Figure 112015005463828-pat00007

Figure 112015005463828-pat00008

그리고, I m0 는 다음 수학식 8과 같이 표현할 수 있다. And, I m0 can be expressed as shown in Equation 8.

Figure 112015005463828-pat00009

따라서, 도 3의 m번째 어드미턴스 로딩 모듈의 어드미턴스 Y m 은 다음 수학식 9와 같다. Thus, the admittance Y m of the m-th admittance loading module of Figure 3 are shown in the equation (9).

Figure 112015005463828-pat00010

상기 수학식 9로부터, Y m 의 실수부와 허수부는 각각 다음의 수학식 10 및 수학식 11과 같이 표현된다. From the equation (9), a real part and an imaginary part of Y m are respectively expressed as shown in Equation 10 and Equation 11.

Figure 112015005463828-pat00011

Figure 112015005463828-pat00012

여기서, Y m 의 허수부가 0이 되도록 하면, x mA 는 다음 수학식 12와 같다. Here, such that the imaginary part of Y 0, m, x mA is shown in the following equation (12).

Figure 112015005463828-pat00013

이 경우, Y m 은 다음 수학식 13과 같은 양의 실수값을 갖는다. In this case, Y m has a positive real number, such as the following equation (13).

Figure 112015005463828-pat00014

그러면, m번째 안테나를 위해서 소모되는 전력 P m 은 다음 수학식 14와 같다. Then, the power P m to be consumed for the m-th antenna is equal to the following equation (14).

Figure 112015005463828-pat00015

다음, 이를 확장시켜 도 4의 전체 어드미턴스 로딩 회로에서 안테나에 인가되는 어드미턴스를 구한다. Next, this expansion to obtain the admittance to be applied to the antenna across the admittance of the load circuit 4. 도 4에서, 복수의 안테나에는 각각 어드미턴스 로딩 모듈이 연결되고, M개의 어드미턴스 로딩 모듈은 병렬로 전력 증폭기에 연결되며, 전력 증폭기(PA)는 전압원 V s 와 내부 저항 50Ω으로 모델링된다. In Figure 4, there is a loading module, each of the admittance connected to a plurality of antennas, M admittance of the loading module is coupled to power amplifiers in parallel, a power amplifier (PA) is modeled as a voltage source V s and the internal resistance of 50Ω. 그리고, m번째 어드미턴스 로딩 모듈로의 입력 어드미턴스를 Y m 이라 하면, 수학식 13으로부터, 전체 입력 어드미턴스 Y t 는 다음 수학식 15와 같이 구할 수 있다. And, when m as the input admittance of the load module as the second admittance Y m, from the equation (13), the total input admittance Y t can be calculated as the following equation (15).

Figure 112015005463828-pat00016

임피던스 매칭(50Ω 매칭)을 위해 For impedance matching (50Ω matching)

Figure 112015005463828-pat00017
이 되도록 R 0 를 정한다. Is determined such that the R 0. 이 때 V 0 는 다음 수학식 16과 같다. At this time, 0 V is: Equation (16).

Figure 112015005463828-pat00018

따라서, R 0 는 다음 수학식 17과 같이 표현된다. Thus, R 0 is expressed as Equation (17).

Figure 112015005463828-pat00019

여기서, here,

Figure 112015005463828-pat00020
이므로, Because of,
Figure 112015005463828-pat00021
의 조건을 만족하여야 한다. The conditions to be complied with.

이상에서 설명한 바로부터, 도 4의 전체 어드미턴스 로딩 회로에서 어드미턴스 로딩 값을 기저대역에서 계산하는 식은 다음 수학식 18 내지 20으로 요약할 수 있다. From directly above, it can compress the load admittance value at full load admittance circuit of Figure 4 with the following equations Equation 18 and 20, calculated at the baseband.

Figure 112015005463828-pat00022

Figure 112015005463828-pat00023

Figure 112015005463828-pat00024

여기서, here,

Figure 112015005463828-pat00025
인 경우, 커패시터만을 이용해서 구현가능하며, 필요한 커패시턴스(capacitance) 값은 다음 수학식 21과 같다. If, be implemented using only the capacitor, and the capacitance (capacitance) is equal to the required value, and then Equation (21).

Figure 112015005463828-pat00026

그리고, And,

Figure 112015005463828-pat00027
인 경우에는, 인덕터만을 이용해서 구현가능하며, 필요한 인덕턴스(inductance)는 다음 수학식 22와 같다. For, the only possible implementation using an inductor, and inductance (inductance) needed is the same as the following equation (22).

Figure 112015005463828-pat00028

x mB 및 x mC 의 경우에도 상기 x mA 의 경우와 동일한 방법으로 커패시터 또는 인덕터만으로 구현가능하다. In the case of x x mB and mC it can be implemented only with a capacitor or inductor in the same way as in the case of the x mA.

이상과 같이 어드미턴스 로딩부(203)에서 안테나부(204)로 연결되는 로딩 어드미턴스 값에 대한 파이 등가회로의 각 소자의 L, C 값과 임피던스 또는 어드미턴스 매칭을 위한 저항 R 0 값을 구할 수 있으며, 이는 DSP부(202)에서 계산되어 어드미턴스 로딩부(203)로 전달되도록 구성될 수 있으며, 이에 따라, 어드미턴스 로딩부(203)에서는 각 안테나에서 전송 신호에 대응되는 전류가 흐를 수 있도록 계산된 어드미턴스를 안테나에 로딩할 수 있게 된다. And can obtain a resistance R 0 values for L, C value and the impedance or admittance matching of the elements of the pie, the equivalent circuit for the load admittance value through to the antenna section 204 in the admittance loading section 203, as described above, This can be configured to be delivered to DSP 202 admittance loading section 203 are calculated from, and therefore, in the admittance loading section 203, the computed admittance to flow a current corresponding to a transmission signal in each antenna it is possible to load the antenna.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템은 집적화된 안테나가 각각 지향성을 갖는 방사 패턴을 형성하며 여러 안테나에 흐르는 전류의 조합에 의해서 다양한 기저 패턴(basis pattern)의 형성이 가능한 구조로 설계되어 고속 스위칭이 가능하고 다양한 전류를 고정도로 제어할 수 있는 어드미턴스 로딩이 가능하여 기존 MIMO 시스템을 개선하여 시스템 복잡도를 감소시키고 에너지 효율을 향상시켜 기지국의 소형화를 달성할 수 있는 효과가 있다. Power sharing based single RF MIMO system according to the invention as described above is capable of forming a wide variety of ground patterns (basis pattern) by the combination of the current passing through the multiple antennas to form a radiation pattern with each of the integrated antenna directivity is designed in a structure capable of high-speed switching is possible admittance loads that can be controlled so that a range of electric current to reduce the system complexity and improve the existing MIMO systems to improve the energy efficiency by the effect that can be achieved the miniaturization of the base station .

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. In the above, to have been described as being all the components that make up the embodiments of the present invention which are combined or one-on action, but the invention is not necessarily limited to these examples. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. That is, if the object in the scope of the present invention, may be that all of the components are selectively operates in conjunction with more than one.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is only to those described as the technical idea of ​​the present invention by way of example, those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Accordingly, the disclosed invention embodiments is for illustrative and not intended to limit the technical idea of ​​the present invention, not by such an embodiment is the technical scope of the present invention is not limited. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of protection of the invention is to be interpreted by the following claims, all spirits within a scope equivalent will be construed as included in the scope of the present invention.

Claims (12)

  1. 전력 공유 기반 단일 RF MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템으로서, A power sharing based single RF MIMO (Multiple Input Multiple Output) system,
    각각 지향성을 가지는 방사 패턴을 형성하는 복수의 안테나를 포함하는 안테나부; An antenna unit including a plurality of antennas to form a radiation pattern having a respective orientation;
    모뎀 신호의 전송을 위해 상기 복수의 안테나 각각에 흐르는 전류를 제어하기 위한 가변적인 어드미턴스(admittance) 값을 제공하는 어드미턴스 로딩(loading)부; For the transmission of the modem signal admittance loading (loading) unit for providing a variable admittance (admittance) value for controlling the current flowing to each of the plurality of antennas;
    국부 발진기(Local Oscillator)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 상기 어드미턴스 로딩부로 전력을 공급하는 전력증폭기(power amplifier); A local oscillator to amplify the signal power amplifier (power amplifier) ​​for powering parts of the admittance load outputted from the (Local Oscillator); And
    상기 모뎀 신호에 기초하여 상기 가변적인 어드미턴스 값을 계산하는 디지털 신호 처리(DSP)부를 포함하며, On the basis of the modem signal comprising the variable digital signal processing (DSP) that calculates the admittance value unit,
    상기 어드미턴스 로딩부는 복수의 어드미턴스 로딩 모듈을 포함하고, The admittance loading unit may include a plurality of admittance loading module,
    상기 복수의 어드미턴스 로딩 모듈은, The admittance of the plurality of loading modules,
    각각 2 포트 회로망(2-port network)의 파이(pi) 등가회로로 모델링하는 경우, 파이(pi) 등가회로의 소자들은 모두 서셉턴스(susceptance) 성분만 갖는 무손실 소자로 구성되고, When each modeled as the pie (pi) the equivalent circuit of the two-port network (two-port network), pi (pi) of the equivalent circuit elements are all consist of lossless elements having only susceptance (susceptance) component,
    상기 파이(pi) 등가회로의 소자들은, The pi (pi) of the equivalent circuit elements are,
    양단이 상기 파이 등가회로의 제 1 포트의 양단에 연결되는 제 1 소자; The first element both ends of which are connected to both ends of the first port of the pie equivalent circuit;
    양단이 상기 파이 등가회로의 제 2 포트의 양단에 연결되는 제 2 소자; The second element both ends of which are connected to both terminals of the second port of the pie equivalent circuit; And
    양단이 상기 파이 등가회로의 제 1 포트의 일단 및 제 2 포트의 일단에 연결되는 제 3 소자로 구성되고, Both ends are composed of the third element is connected to one end and one end of the second port of the first port of the pie equivalent circuit,
    상기 제 2 소자 및 상기 제 3 소자의 어드미턴스 값은 상기 모뎀 신호의 전송을 위한 복수의 안테나에서의 전류 값에 대응되는 값으로 결정되고, The second element and the admittance value of the third element is determined by the value corresponding to the current values ​​at a plurality of antennas for the transmission of the modem signal,
    상기 제 1 소자의 어드미턴스 값은 상기 복수의 어드미턴스 로딩 모듈의 입력 어드미턴스가 실수값이 되도록 결정되는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. Admittance value of the first element is a single RF power sharing-based MIMO system are determined by the input admittance of the admittance of the plurality of loading modules such that the real value.
  2. 삭제 delete
  3. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 복수의 어드미턴스 로딩 모듈은, The admittance of the plurality of loading modules,
    상기 전력증폭기로부터 공급되는 전력을 공유하며, Share the power supplied from the power amplifier,
    상기 복수의 안테나에 개별적으로 연결되어 상기 복수의 안테나에 흐르는 전류를 제어하기 위한 가변적인 어드미턴스 값을 제공하는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. It is individually connected to the plurality of antennas to provide a variable admittance value for controlling the current flowing through the plurality of antennas, a single RF power sharing based MIMO system.
  4. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 복수의 어드미턴스 로딩 모듈의 입력 어드미턴스는 컨덕턴스(conductance) 성분만 갖는 실수값인, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. The real value, the power sharing a single RF-based MIMO system, the input admittance of the admittance of the plurality of loading modules having only conductance (conductance) component.
  5. 삭제 delete
  6. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 파이(pi) 등가회로의 소자들의 어드미턴스 값은, Admittance values ​​of the elements of the pi (pi) is the equivalent circuit,
    상기 모뎀 신호의 전송을 위해 복수의 안테나 각각에 흐르도록 제어되어야 하는 전류값, 상기 복수의 어드미턴스 로딩 모듈에 대한 입력 전압, 및 상기 복수의 안테나 각각의 저항 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. A current value to be controlled to flow to each of a plurality of antennas for the transmission of the modem signal, the input voltage to the plurality of admittance loading module, and a power-sharing, which is determined based on at least one of the resistance of each of the plurality of antennas based on a single RF MIMO system.
  7. 삭제 delete
  8. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 복수의 어드미턴스 로딩 모듈 중 m번째 어드미턴스 로딩 모듈의 상기 제 1 소자 내지 제 3 소자의 어드미턴스 값을 각각 jx mA , jx mB , jx mC 라 할 경우, x mA , x mB , x mC 는 하기의 식(1) 내지 (3)으로 정의되는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. When the first device to the third device to the admittance value of each jx mA, jx mB, jx mC La of the plurality of admittance loading module m-th admittance loading module, the following equation is x mA, x mB, x mC 1 to 3, power sharing a single RF-based MIMO system are defined.
    식(1): Formula (1):
    Figure 112016036913519-pat00029

    식(2): Formula (2):
    Figure 112016036913519-pat00030

    식(3): Formula (3):
    Figure 112016036913519-pat00031

    (단, m번째 안테나에 흐르는 전류 (However, the current flowing through the m-th antenna
    Figure 112016036913519-pat00032
    이고, ego,
    Figure 112016036913519-pat00033
    는 m번째 어드미턴스 로딩 모듈의 입력 전압이며, Is the input voltage of the m-th admittance loading module,
    Figure 112016036913519-pat00034
    은 m번째 안테나의 저항이다.) Is the resistance of the m-th antenna.)
  9. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 전력 증폭기의 출력단에 병렬연결되는 저항기를 더 포함하는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. Further comprising a resistor in parallel connection to the output of the power amplifier, power sharing a single RF-based MIMO system.
  10. 제 9 항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 저항기의 저항 값은 상기 전력 증폭기의 출력단에서 어드미턴스 정합이 이루어지도록 결정되는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. The resistance value of the resistor is shared power, that is determined so that the admittance matching done at the output terminal of the RF power amplifier based on a single MIMO system.
  11. 제 9 항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 저항기의 저항 값은 상기 디지털 신호 처리(DSP)부에 의해 계산되는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. The resistance value of the resistor, the power sharing a single RF-based MIMO system, which is calculated by the digital signal processing (DSP) unit.
  12. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 안테나부는 상기 복수의 안테나가 하나의 기판에 집적된 집적 안테나로 구현되는, 전력 공유 기반 단일 RF MIMO 시스템. The antenna unit includes a single RF power sharing-based MIMO system implemented in a plurality of antennas in the integrated antenna integrated on one substrate.
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