KR20120074586A - 적응형 편파 제어를 갖는 안테나 시스템 - Google Patents

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정영배
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신용식
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 무선 통신용 안테나의 편파 자원을 환경적, 시간적으로 제어할 수 있는 적응형 편파 제어를 갖는 안테나 시스템에 관한 것으로, 두 개의 독립된 입출력 단자를 통해 독립된 이중 직교 성분을 출력하는 직교 복 편파 안테나; 편파 제어 알고리즘이 수행되고, 편파 제어를 위한 정보를 수집 및 분석하여 편파 제어 정보를 제공하는 안테나 주 제어수단; 및 상기 안테나 주 제어수단으로부터 제공된 편파 제어 정보에 따라 상기 직교 복편파 안테나와 연결된 독립 채널 쌍에 대해 독립적인 진폭 및 위상 제어를 수행하여 다양한 편파가 형성되도록 제어하는 편파 제어수단을 포함한다.

Description

적응형 편파 제어를 갖는 안테나 시스템{Antenna System with Adaptive Polarization Control}
본 발명은 무선 통신용 안테나 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신용 안테나의 편파 자원을 환경적 시간적으로 제어할 수 있는 적응형 편파 제어를 갖는 안테나 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 무선 지상 또는 위성 통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 소정의 주파수를 이용하여 데이터 정보를 무선으로 송신 및 수신한다. 이때, 무선 통신 시스템에서 무선 신호를 송신 및 수신하기 위한 중요한 요소로 무선 통신 시스템의 종단에 마련되는 안테나가 있다. 이러한 안테나는 전자파를 효율적으로 송신 및 수신할 수 있도록 구성되어야 한다. 따라서 안테나에 대한 많은 연구 및 개발이 진행되고 있다.
일반적으로 사용되는 고주파용 안테나에는 다이폴 안테나(dipole antenna), 모노폴 안테나(monopole antenna), 패치 안테나(patch antenna), 혼 안테나(horn antenna), 파라볼릭 안테나(parabolic antenna), 헬리컬 안테나(helical antenna), 슬롯 안테나(slot antenna) 등이 있다. 이러한 안테나들은 통신 거리 및 서비스 영역에 따라 다양한 형태로 응용되어 사용된다.
무선 통신 시스템의 필수적인 자원에는 주파수, 편파, 공간, 방향이 있다. 최근 무선 통신 서비스 종류의 증가로 인해 무선 통신의 가장 중요한 자원인 주파수 자원이 고갈되어가고 있는 실정이며, 또한 서비스의 광대역화로 다중 안테나(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 통신 기술이 필수적으로 요구된다.
이와 같은 MIMO 통신 기술은 다중 안테나를 이용하여 서로 독립적인 다중 채널을 통해 데이터를 전송함으로써, 통신 용량 증대를 목적으로 사용된다. 하지만, 현재 대부분의 MIMO 통신을 위한 무선 통신 단말기 또는 중계기/기지국 안테나는 정해진 고정된 편파(Polarization)를 사용하고 있다.
이러한 고정된 편파의 안테나 시스템 구조는 향후 서비스의 확대 및 광대역화로 인하여 서비스들의 간섭 문제 등으로 서비스 품질이 저하될 수 있는 원인이 될 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 안테나의 편파를 무선 환경에 맞게 그리고 시스템 요구 사항에 적합하게 시간적으로 가변 제어할 수 있는 안테나 시스템이 요구된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선 통신 시스템에서 안테나의 편파를 다양한 환경 변화에 따라 신호들의 진폭 및 위상 제어를 통해 편파 신호를 적응적으로 제어할 수 있는 안테나 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두 개의 독립된 입출력 단자를 통해 독립된 이중 직교 편파를 출력하는 직교 복 편파 안테나; 편파 제어 알고리즘이 수행되고, 편파 제어를 위한 정보를 수집 및 분석하여 편파 제어 정보를 제공하는 안테나 주 제어수단; 및 상기 안테나 주 제어수단으로부터 제공된 편파 제어 정보에 따라 상기 직교 복편파 안테나와 연결된 독립 채널 쌍에 대해 독립적인 진폭 및 위상 제어를 수행하여 다양한 편파가 형성되도록 제어하는 편파 제어수단을 포함한다.
바람직하게는 상기 안테나 주 제어수단은, 무선 통신 트래픽 밀도와 주변 환경 정보와 채널 모델링 정보와 현재 사용 편파 정보를 수집하고 분석하여 상기 편파 제어 정보를 생성한다.
바람직하게는 상기 편파 제어수단은, 상기 직교 복 편파 안테나와 연결되어 독립적으로 신호의 진폭 및 위상을 제어할 수 있도록 이중 채널을 갖는다.
바람직하게는 상기 편파 제어수단은, 기저대역 신호 처리수단 내에 구현되고, 상기 기저대역 신호 처리수단은, 상기 안테나 주 제어수단의 편파 제어 정보에 따라 신호의 진폭 및 위상 제어를 통해 사용자별로 최적의 안테나 빔 패턴 및 편파를 생성하도록 제어한다.
바람직하게는 상기 편파 제어수단은, 디지털 변환 및 신호처리수단 내에 구현되고, 상기 디지털 변환 및 신호처리수단은, 상기 안테나 주 제어수단의 편파 제어 정보에 따라 섹터 그룹 사용자별로 최적의 안테나 빔 패턴 및 편파를 생성하도록 제어한다.
바람직하게는 상기 편파 제어수단은, 아날로그 부분인 종단 송수신 능동수단 내에 구현되고, 상기 종단 송수신 능동수단은, 상기 안테나 주 제어수단의 편파 제어 정보에 따라 섹터 그룹 사용자별로 최적의 안테나 빔 패턴 및 편파를 생성하도록 제어한다.
바람직하게는 상기 종단 송수신 능동수단 내의 RF 위상 천이기 및 RF 전력 감쇄기에 의해 편파 제어를 위한 진폭 및 위상 제어가 수행된다.
바람직하게는 상기 직교 복 편파 안테나는, 서로 직교하는 두 개의 독립된 방사체의 각 입출력 단자 중에서, 제1 입력 단자에 상이한 두 개의 독립 데이터가 결합되어 입력되고, 제2 입력 단자에 상이한 두 개의 독립 데이터가 결합되어 입력되도록 하는 직교 복 편파 안테나 소자를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은 무선 통신 시스템에서 실시간 또는 롱텀(long-term) 무선 통신 환경 변화에 적응하는 편파 제어가 가능한 안테나 시스템을 제공하고, 무선 통신 환경 적응 단위 사용자별 또는 섹터 사용자 그룹별 안테나의 편파 특성을 제공해 줌으로써 통신 서비스 품질 개선 및 통신 용량 증대 효과를 제공할 수 있다. 또한 본 발명은 미래의 다양한 서비스 및 복잡한 무선 환경에 적응하는 효율적이고 최적인 무선 전파 운용 및 활용이 가능하며, 차세대 고속 데이터 전송을 위한 무선 통신 환경에 적응적인 실시간 편파 제어 기술과 MIMO 신호 처리 기술을 융합 응용하는 새로운 차세대 이동통신 기지국 또는 중계기 배열 안테나 장치에 폭넓게 활용될 수 있다.
도 1은 시간 영역에서 다른 편파를 사용하는 시간-편파 관계를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 편파 제어 안테나 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 적용되는 직교 교차 다이폴 안테나 소자의 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 단위 사용자 기반 편파 제어 방법의 능동 스마트 안테나 시스템의 구성도,
도 5는 본 발명을 이용한 단위 사용자 기반 편파 제어를 갖는 이동통신 망 운용 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 섹터 단위 그룹 사용자 기반 편파 제어를 갖는 디지털 제어 기반 능동 배열 안테나 시스템의 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 섹터 단위 그룹 사용자 기반 편파 제어를 갖는 아날로그 제어 기반 능동 배열 안테나 시스템의 구성도,
도 8은 본 발명을 이용한 섹터 단위 그룹 사용자 기반 편파 제어를 갖는 MIMO 이동통신 망의 운용 개념도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면들을 함께 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 적응형 편파 제어 안테나 시스템은 종래의 고정된 편파 방식과는 달리 무선 통신 안테나 장치 또는 동일한 역할을 갖는 장치 구조에서 편파(Polarization)를 도 1에서와 같이 시간적(실시간적 또는 Long-term 시간적)으로 제어함으로써 무선 통신 품질의 개선 또는 통신 용량을 증대할 수 있다.
도 1은 시간 영역에서 다른 편파를 사용하는 시간-편파 관계를 나타낸 것으로, 실시간적 통신 스케줄링에 따라 편파를 달리하여 신호를 송수신할 수 있음을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, △τ1 시간 동안은 선형 편파 1(PLP1), △τ2 시간 동안은 선형 편파 2(PLP2), 그리고 △τ3 시간 동안은 원형 편파 1(PCP1)을 배열 안테나 장치로부터 생성할 수 있음을 나타낸다.
도 2는 본 발명에서 제시하는 편파 제어 안테나 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 편파 제어 안테나 시스템은 직교 복 편파 안테나(100), 편파 제어부(200), 안테나 주 제어부(300)를 포함한다.
직교 복 편파 안테나(100)는 단위 안테나 소자 구조 또는 단위 안테나 소자들로 최적 배치되는 배열 안테나 구조를 가질 수 있으며, 또한 반사판 안테나 구조 등 다양한 종류의 안테나 구조를 가질 수 있다.
이때, 사용되는 각 안테나의 구조의 특징은 두 개의 독립 입력 단자를 가지며, 또한 안테나의 방사 구조로부터 두 개의 독립 선형 편파 또는 원형 편파 신호를 생성할 수 있어야 한다. 다시 말해, 직교 복 편파 안테나 소자는 서로 직교하는 두 개의 독립된 방사체의 각 입출력 단자 중에서, 제1 입력 단자에 상이한 두 개의 독립 데이터가 결합되어 입력되고, 제2 입력 단자에 상이한 두 개의 독립 데이터가 결합되어 입력되도록 구성된다.
일 실시 예로, 도 3은 직교 복 편파 안테나(100)로 사용될 수 있는 안테나 소자인 직교 교차 다이폴 안테나 소자 구조를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 직교 교차 다이폴 안테나 소자는 두 개의 입력 단자에 서로 직교하는 다이폴 방사체(30a, 30b)가 각각 연결된다. 그리고 직교 교차 다이폴 방사체로부터 직교 성분 연결선을 통해 두 개의 직교 선형 편파(E xn , E yn )가 방사된다. 즉 직교 교차 다이폴 안테나 소자는 편파 제어부(200)로부터의 진폭 및 위상 제어를 통해 공간적으로 다양한 선형 편파 또는 원형 편파를 형성할 수 있다.
여기서 두 직교 성분( E xn 와 E yn )이 동일 위상 관계를 같거나 180o 위상 차(또는 180o의 정수 배) 관계를 가지면, 수직 선형 편파 또는 수평 선형 편파가 생성될 수 있고, 상기 두 가지 조건에서 두 직교 성분( E xn 와 E yn )의 진폭 크기를 상호 조정하면 임의의 방향으로의 선형 편파가 생성될 수 있다.
또한 두 직교 성분(E xn , E yn )이 동일 진폭 관계를 같고, 90o 위상차(또는 90o의 홀수 배) 관계를 가지면 좌현 편파 또는 우현 편파가 생성되며, 상기 두 가지 조건에서 두 직교 성분(E xn , E yn )의 진폭 크기를 다르게 조정하면 임의의 타원 편파가 생성될 수 있다.
편파 제어부(200)는 안테나 주 제어부(300)로부터 제어 정보를 받아 실시간적 또는 롱텀(long-term) 시간적으로 원하는 다양한 편파를 형성하기 위해 직교 복편파 안테나(100)와 연결된 독립 채널 쌍에 독립적인 진폭 및 위상을 제어하는 기능을 수행한다.
편파 제어부(200)로부터 편파를 제어하는 방법의 일 실시 예로 기지국 배열 안테나 관점에서 단위 사용자 기반 편파 제어 방법과 섹터 단위 그룹 편파 제어 방법이 있을 수 있다. 즉, 편파 제어부(200)의 핵심 요소인 진폭 및 위상 제어 부분을 구현하는 위치에 따라 편파 제어 방법을 구분할 수 있다.
안테나 주 제어부(300)는 편파 제어 알고리즘을 수행하며, 현재의 무선 통신 트래픽 밀도, 주변 환경 정보, 채널 모델링 정보, 현 사용 편파 정보 등 모드 관련 정보를 실시간적으로 또는 롱텀 시간적으로 수집 및 분석하여 단위 사용자 기반 또는 섹터 그룹 사용자 기반으로 최적의 안테나 편파를 생성하기 위한 제어 정보를 생성하여 편파 제어부(200)로 편파 제어를 위한 제어 정보를 제공한다.
도 4 내지 도 8을 참조하여, 편파 제어부(200)의 진폭 및 위상 제어 부분을 구현하는 위치에 따라 구분되는 기지국 배열 안테나 관점에서 단위 사용자 기반 편파 제어를 갖는 안테나 시스템과 섹터 단위 그룹 편파 제어를 갖는 안테나 시스템에 관해서 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 단위 사용자 기반 편파 제어를 갖는 안테나 시스템에 대한 구성도로, 능동 스마트 안테나 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
단위 사용자 기반 편파 제어 방법은 무선 통신 서비스를 사용하고 있는 각 사용자들에게 독립적인 적응형 빔성형 및 독립적인 적응형 편파 기능을 동시 제공함으로써, 사용자 서비스 품질을 개선할 수 있고 섹터 전체적으로 통신 용량을 증대할 수 있다.
도 4를 참조하면, 직교 복 편파 안테나(100)의 각 안테나 소자로부터 출력된 각각의 이중 직교 성분(E xn , E yn )은 종단 송수신 능동부(410)를 통해 디지털 변환 및 신호처리부(420)로 전달된다.
디지털 변환 및 신호 처리부(420)는 상기 종단 송수신 능동부(410)로부터 전달받은 각각의 이중 직교 성분(E xn , E yn )을 아날로그 디지털 신호 변환을 통해 디지털 신호로 변환하여 복수의 기저대역 신호 처리부 중 해당되는 기저대역 신호 처리부(430)로 전달한다.
각 기저대역 신호 처리부(430)는 디지털 변환 및 신호 처리부(420)로부터 전달된 디지털 신호를 처리한다. 또한 각 기저대역 신호 처리부(430)는 편파 제어부의 기능을 수행한다.
다시 말해, 각 기저대역 신호 처리부(430)는 안테나 주 제어부(300)로부터 전달된 각 사용자별 통신 환경과 관련된 편파 제어를 위한 제어 정보를 바탕으로 신호 분배, 신호 결합, 진폭 및 위상 제어와 같은 디지털 신호 처리를 통해 각각의 사용자별로 주어진 통신 환경에 적합한 최적의 안테나 빔 패턴 및 최적의 편파를 생성하도록 신호 처리를 수행한다. 이때 단위 사용자 기반 독립적 편파는 직교 복 편파 안테나(100)와 각 기저대역 신호 처리부(430) 사이에 연결된 독립적 이중 직교 성분들에서 입력되는 디지털 신호들의 진폭 및 위상 제어를 통하여 이루어질 수 있다.
도 5는 도 4의 단위 사용자 기반 편파 제어를 갖는 안테나 장치를 이용하여 단위 사용자별로 편파 제어를 수행하는 이동통신 망 운용 개념도를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 동일 섹터 영역에 존재하는 사용자들(50 내지 53)의 환경에 따라 -45o 선형 편파, 수직 선형 편파, +45o 선형 편파,수평 선형 편파 모드로 안테나를 제어한다. 이와 같이 본 발명을 이용하는 경우 단위 사용자의 독립적인 편파 제어 모드에 따라 독립적인 안테나 빔은 물론 편파까지 제어가 가능하여, 사용자 서비스 품질을 개선하고 궁극적으로는 채널 용량을 증대할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 섹터 단위 그룹 사용자 기반 편파 제어를 갖는 안테나 시스템의 구성도로, 디지털 제어 기반 능동 배열 안테나 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
섹터 단위 그룹 기반 편파 제어 방법은 무선 통신 서비스를 사용하고 있는 섹터내 그룹 사용자들에게 무선 통신 밀도 및 환경 변화에 따라 탄력적인 빔 성형 및 적응형 편파 기능을 동시에 제공함으로써 그룹 사용자 서비스 품질 및 통신 용량을 증대할 수 있다.
도 6을 참조하면, 직교 복 편파 안테나(100)의 각 안테나 소자로부터 출력되는 각각의 이중 직교 성분(E xn ,, E yn )은 종단 송수신 능동부(610)를 통해 디지털 변환 및 신호처리부(620)로 전달된다.
디지털 변환 및 신호 처리부(620)는 상기 종단 송수신 능동부(610)로부터 전달받은 각각의 이중 직교 성분(E xn , E yn )을 아날로그 디지털 신호 변환을 통해 디지털 신호로 변환하여 기저대역 신호 처리부(630)로 전달한다. 기저대역 신호 처리부(630)는 디지털 변환 및 신호 처리부(620)로부터 전달된 디지털 신호를 처리한다.
한편, 디지털 변환 및 신호처리부(620)는 편파 제어를 위한 편파 제어부의 기능을 수행한다. 다시 말해, 디지털 변환 및 신호 처리부(620)는 안테나 주 제어부(300)로부터 전달된 각 사용자별 통신 환경과 관련된 편파 제어를 위한 제어 정보를 바탕으로 신호 분배, 신호 결합, 진폭 및 위상 제어와 같은 디지털 신호 처리를 통해 섹터 그룹 사용자들에게 주어진 통신 환경에 적합한 최적의 안테나 빔 패턴 및 최적의 편파를 생성하도록 신호 처리를 수행한다. 이때 섹터 그룹 사용자들을 위한 편파 제어는 직교 복 편파 안테나(100)와 디지털 변환 및 신호 처리부(620) 사이에 연결된 독립적 이중 직교 성분들에서 입력되는 디지털 신호들의 진폭 및 위상 제어를 통하여 이루어질 수 있다.
도 7 은 본 발명에 따른 섹터 단위 그룹 사용자 기반 편파 제어 방법의 다른 형태로 제시되는 안테나 시스템의 구성도로, 아날로그 제어 기반 능동 배열 안테나 시스템의 구조를 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 안테나 시스템은 도 6에 도시된 디지털 제어 기반 능동 배열 안테나 시스템과 비교하여 다양한 편파 생성을 위한 진폭 및 위상 제어를 RF(Radio Frequency) 아날로그 회로 부분에서 수행한다는 점에서 차이가 있다. 도 7의 아날로그 제어 기반 능동 배열 안테나와 도 6의 디지털 제어 기반 능동 배열 안테나의 편파 제어 특성 및 성능을 거의 동일하다.
도 7을 참조하면, 직교 복 편파 안테나(100)의 각 안테나 소자로부터 출력되는 각각의 이중 직교 성분(E xn ,, E yn )은 종단 송수신 능동부(710)를 통해 아날로그 전력분배/결합기 및 주파수 상하향 변환기(720)로 전달된다.
아날로그 전력 분배/결합기 및 주파수 상하향 변환기(720)는 종단 송수신 능동부(710)로부터 전달된 아날로그 신호에 대해 주파수 하향 변환을 통해 기저대역 신호로 변환하여 기저대역 신호처리부(730)로 전달한다. 기저대역 신호 처리부(730)는 아날로그 전력분배/결합기 및 주파수 상하향 변환기(720)로부터 전달된 디지털 신호를 처리한다.
한편, 종단 송수신 능동부(710)는 편파 제어를 위한 편파 제어부의 기능을 수행할 수 있다. 다시 말해, 종단 송수신 능동부(710)는 안테나 주 제어부(300)로부터 전달된 각 사용자별 통신 환경과 관련된 편파 제어를 위한 제어 정보를 바탕으로 신호 분배, 신호 결합, 진폭 및 위상 제어와 같은 아날로그 신호 처리를 통해 섹터 그룹 사용자들에게 주어진 통신 환경에 적합한 최적의 안테나 빔 패턴 및 최적의 편파를 생성하도록 신호 처리를 수행한다. 이때 편파 제어를 위한 진폭 및 위상 제어는 RF 디지털 또는 아날로그 위상 천이기 및 디지털 또는 아날로그 RF 감쇄기에에 의해 이루어진다.
도 8은 섹터 단위 그룹 사용자 기반 편파 제어를 갖는 MIMO 이동 통신 망의 운용 개념을 설명하기 위한 것으로, 독립 편파 제어를 갖는 다중 안테나인 MIMO 안테나 시스템을 이용하여 무선 통신 밀도 및 환경 변화에 따라 탄력적 빔 포밍 및 적응형 편파 기능을 동시에 제공하도록 하는 무선 통신 망에 적용한 경우의 예를 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7을 통해 설명된 섹터 단위 그룹 사용자 기반 편파 제어를 갖는 안테나 시스템를 이용하여 섹터 단위 그룹 사용자별로 편파 제어를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 도 8과 같이 이와 같은 독립 편파 제어를 갖는 다중 안테나를 이용한 이동 통신 망에 활용함으로써, 단위 사용자의 독립적인 편파 제어 모드에 따라 사용자 서비스 품질을 개선하고 궁극적으로는 채널 용량을 증대할 수 있다.
도 8을 참조하면, 섹터 영역에 존재하는 복수의 사용자들(80 내지 83) 별로 진폭 및 위상 제어를 통해 다양한 편파[-45o 선형 편파, +45o 선형 편파, 90o 선형 편파, 0o 선형 편파]를 제공한다.
본 발명에서 제안하는 안테나의 편파 제어 기술은 송신 측면에서 편파 변조기를 사용하고 수신 측면에서 편파 복조기를 사용함으로써 무선 통신 서비스 품질 개선 및 통신 용량 증대 기술에 응용될 수 있다. 또한, 본 발명의 안테나 편파 제어 기술은 안테나 편파 제어 방법을 기본으로 하여 안테나의 편파를 추적 및 제어하는 알고리즘을 개발하여 무선 통신 서비스 품질 개선 및 통신 용량 증대에 활용할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 직교 복 편파 안테나
200 : 편파 제어부
300 : 안테나 주 제어부

Claims (8)

  1. 두 개의 독립된 입출력 단자를 통해 독립된 이중 직교 편파를 출력하는 직교 복 편파 안테나;
    편파 제어 알고리즘이 수행되고, 편파 제어를 위한 정보를 수집 및 분석하여 편파 제어 정보를 제공하는 안테나 주 제어수단; 및
    상기 안테나 주 제어수단으로부터 제공된 편파 제어 정보에 따라 상기 직교 복편파 안테나와 연결된 독립 채널 쌍에 대해 독립적인 진폭 및 위상 제어를 수행하여 다양한 편파가 형성되도록 제어하는 편파 제어수단
    을 포함하는 안테나 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 주 제어수단은,
    무선 통신 트래픽 밀도와 주변 환경 정보와 채널 모델링 정보와 현재 사용 편파 정보를 수집하고 분석하여 상기 편파 제어 정보를 생성하는 안테나 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 편파 제어수단은,
    상기 직교 복 편파 안테나와 연결되어 독립적으로 신호의 진폭 및 위상을 제어할 수 있도록 이중 채널을 갖는 안테나 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 편파 제어수단은,
    기저대역 신호 처리수단 내에 구현되고,
    상기 기저대역 신호 처리수단은,
    상기 안테나 주 제어수단의 편파 제어 정보에 따라 신호의 진폭 및 위상 제어를 통해 사용자별로 최적의 안테나 빔 패턴 및 편파를 생성하도록 제어하는 안테나 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 편파 제어수단은,
    디지털 변환 및 신호처리수단 내에 구현되고,
    상기 디지털 변환 및 신호처리수단은,
    상기 안테나 주 제어수단의 편파 제어 정보에 따라 섹터 그룹 사용자별로 최적의 안테나 빔 패턴 및 편파를 생성하도록 제어하는 안테나 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 편파 제어수단은,
    아날로그 부분인 종단 송수신 능동수단 내에 구현되고,
    상기 종단 송수신 능동수단은,
    상기 안테나 주 제어수단의 편파 제어 정보에 따라 섹터 그룹 사용자별로 최적의 안테나 빔 패턴 및 편파를 생성하도록 제어하는 안테나 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 종단 송수신 능동수단 내의 RF 위상 천이기 및 RF 전력 감쇄기에 의해 편파 제어를 위한 진폭 및 위상 제어가 수행되는 안테나 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 직교 복 편파 안테나는,
    서로 직교하는 두 개의 독립된 방사체의 각 입출력 단자 중에서, 제1 입력 단자에 상이한 두개의 독립 데이터가 결합되어 입력되고,
    제2 입력 단자에 상이한 두개의 독립 데이터가 결합되어 입력되도록 하는 직교 복 편파 안테나 소자를 포함하는 안테나 시스템.
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