WO2018155795A1 - Communication device using uca antenna including dual polarization antenna - Google Patents

Communication device using uca antenna including dual polarization antenna Download PDF

Info

Publication number
WO2018155795A1
WO2018155795A1 PCT/KR2017/014405 KR2017014405W WO2018155795A1 WO 2018155795 A1 WO2018155795 A1 WO 2018155795A1 KR 2017014405 W KR2017014405 W KR 2017014405W WO 2018155795 A1 WO2018155795 A1 WO 2018155795A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pol
antenna
signals
uca
uca antenna
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/014405
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
길계태
이주용
조동호
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020170166095A external-priority patent/KR102067727B1/en
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Publication of WO2018155795A1 publication Critical patent/WO2018155795A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10Polarisation diversity; Directional diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

Disclosed is a communication device using a UCA antenna including a dual polarization antenna. A transmitter according to one embodiment comprises: a modulator for performing OAM modulation on first signals and second signals; an H-pol UCA antenna including a plurality of horizontal polarization antennas for transmitting the OAM-modulated first signals; and a V-pol UCA antenna including a plurality of vertical polarization antennas for transmitting the OAM-modulated second signals.

Description

듀얼 편광 안테나를 포함하는 UCA 안테나를 사용하는 통신 장치Communication device using UCA antenna with dual polarized antenna
아래 실시예들은 듀얼 편광 안테나를 포함하는 UCA 안테나를 사용하는 통신 장치에 관한 것이다.Embodiments below relate to a communication device using a UCA antenna that includes a dual polarization antenna.
전자기파는 선형 모멘텀(linear momentum), 공전각 모멘텀(Orbital Angular Momentum(OAM))은, 및 자전각 모멘텀(Spin Angular Momentum(SAM))의 모멘텀(momentum)들을 가질 수 있다.Electromagnetic waves may have momentum of linear momentum, orbital angular momentum (OAM), and spin angular momentum (SAM).
전가기파가 갖는 모멘텀들 중에서 공전각 모멘텀(OAM)은 모멘텀 보존 법칙의 의하여 원거리까지 보전하여 전달할 수 있고, line-of-sight(LOS) 환경에서도 이론적으로 무한 개의 모드를 간섭 없이 전송 가능한 것으로 밝혀지면서 밀리미터 파(millimeter wave)와 라이트 빔(light beam) 통신분야에서 연구결과가 보고되는 등 이 기술에 대한 관심이 증가하고 있다.Among the momentum of the full wave, the OAM can be transmitted and preserved to a long distance by the law of conservation of momentum, and it is theoretically possible to transmit infinite modes without interference even in a line-of-sight (LOS) environment. There is a growing interest in this technology, with reports reported in the field of millimeter wave and light beam communications.
무선 통신(radio communication)에서의 공전각 모멘텀(OAM) 기술에 대한 연구는 2012년 이탈리아의 PADOVA 대학의 연구진에 의해 처음 2개 모드를 spiral phase plate(SPP) 안테나와 Yaki 안테나를 사용하여 445m 거리에서 실시하여 성공적으로 데이터를 전송한 것으로 보고됨에 따라 주목을 받게 되다. 이후, 공전각 모멘텀(OAM) 신호를 생성하는 데에 UCA(Uniform Circular Array) 안테나를 사용하여 실현이 가능하다는 것이 무선 시뮬레이션과 수학적 분석을 통해 증명됨에 따라 UCA 안테나를 사용한 OAM 기술도 함께 주목을 받게 되었다.The study of OAM technology in radio communication was carried out by researchers at the University of PADOVA in Italy in 2012, the first two modes using a spiral phase plate (SPP) antenna and a Yaki antenna at a distance of 445 m. Attention is drawn to the fact that it has been reported to have successfully executed and transmitted data. Subsequently, wireless simulations and mathematical analysis have demonstrated that it can be realized using uniform circular array (UCA) antennas to generate OAM signals. It became.
일 실시예에 따른 송신 장치는 제1 신호들 및 제2 신호들에 OAM 변조(Orbital Angular Momentum modulation)를 수행하는 변조기(modulator)와, OAM 변조된 제1 신호들을 송신하는 복수의 수평 편광 안테나(horizontal polarized antenna)를 포함하는 H-pol UCA 안테나(uniform circular array antenna)와, OAM 변조된 제2 신호들을 송신하는 복수의 수직 편광 안테나(vertical polarized antenna)를 포함하는 V-pol UCA 안테나를 포함한다.According to an embodiment, a transmission apparatus includes a modulator for performing OAM modulation on first and second signals, and a plurality of horizontally polarized antennas for transmitting the OAM modulated first signals. an H-pol uniform circular array antenna including a horizontal polarized antenna, and a V-pol UCA antenna including a plurality of vertical polarized antennas transmitting OAM modulated second signals. .
상기 제1 신호들의 수와 상기 제2 신호들의 수는 동일할 수 있다.The number of the first signals and the number of the second signals may be the same.
상기 복수의 수평 편광 안테나의 수는 상기 제1 신호들의 수보다 크거나 같을 수 있다.The number of the plurality of horizontally polarized antennas may be greater than or equal to the number of the first signals.
상기 복수의 수직 편광 안테나의 수는 상기 제2 신호들의 수보다 크거나 같을 수 있다.The number of the plurality of vertically polarized antennas may be greater than or equal to the number of the second signals.
상기 H-pol UCA 안테나의 반경과 상기 V-pol UCA 안테나의 반경은 동일할 수 있다.The radius of the H-pol UCA antenna and the radius of the V-pol UCA antenna may be the same.
상기 H-pol UCA 안테나는, 가시선 경로(line-of-sight(LoS) path) 및 전파로(propagation path)에 기초하여 결정되는 제1 채널(channel)을 통해 상기 OAM 변조된 제1 신호들을 송신하고, 상기 V-pol UCA 안테나는, 상기 가시선 경로 및 상기 전파로에 기초하여 결정되는 제2 채널을 통해 상기 OAM 변조된 제2 신호들을 송신할 수 있다.The H-pol UCA antenna transmits the OAM modulated first signals through a first channel that is determined based on a line-of-sight (LoS) path and a propagation path. The V-pol UCA antenna may transmit the OAM modulated second signals through a second channel determined based on the visible line path and the propagation path.
상기 제1 채널은, 상기 H-pol UCA 안테나와 수신 H-pol UCA 안테나 사이의 채널과, 상기 H-pol UCA 안테나와 수신 V-pol UCA 안테나 사이의 채널을 포함하고, 상기 제2 채널은, 상기 V-pol UCA 안테나와 상기 수신 H-pol UCA 안테나 사이의 채널과, 상기 V-pol UCA 안테나와 상기 수신 V-pol UCA 안테나 사이의 채널을 포함할 수 있다.The first channel includes a channel between the H-pol UCA antenna and the receive H-pol UCA antenna, and a channel between the H-pol UCA antenna and the receive V-pol UCA antenna, and the second channel includes: And a channel between the V-pol UCA antenna and the receiving H-pol UCA antenna, and a channel between the V-pol UCA antenna and the receiving V-pol UCA antenna.
상기 H-pol UCA 안테나는, 상기 수신 H-pol UCA 안테나와 상기 수신 V-pol UCA 안테나로 상기 OAM 변조된 제1 신호들을 송신하고, 상기 V-pol UCA 안테나는, 상기 수신 H-pol UCA 안테나와 상기 수신 V-pol UCA 안테나로 상기 OAM 변조된 제2 신호들을 송신할 수 있다.The H-pol UCA antenna transmits the OAM modulated first signals to the receive H-pol UCA antenna and the receive V-pol UCA antenna, and the V-pol UCA antenna comprises the receive H-pol UCA antenna. And transmit the OAM modulated second signals to the receiving V-pol UCA antenna.
상기 장치는 상기 제1 신호들 및 상기 제2 신호들에 인터모드 스프레딩(intermode spreading)을 수행하는 스프레딩 모듈(spreading module)을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a spreading module that performs intermode spreading on the first signals and the second signals.
상기 스프레딩 모듈은, m*m의 유니테리 행렬(unitary matrix)을 사용하여 상기 인터모드 스프레딩을 수행하고, 상기 m은 상기 제1 신호들의 수와 상기 제2 신호들의 수의 합일 수 있다.The spreading module may perform the intermode spreading using a unitary matrix of m * m, and m may be the sum of the number of the first signals and the number of the second signals.
일 실시예에 따른 수신 장치는 제3 신호들을 수신하는 복수의 수평 편광 안테나를 포함하는 H-pol UCA 안테나와, 제4 신호들을 송신하는 복수의 수직 편광 안테나를 포함하는 V-pol UCA 안테나와, 상기 제3 신호들 및 상기 제4 신호들에 OAM 복조(demodulation)를 수행하는 복조기(demodulator)를 포함한다.In one embodiment, a receiving apparatus includes an H-pol UCA antenna including a plurality of horizontally polarized antennas for receiving third signals, a V-pol UCA antenna including a plurality of vertically polarized antennas for transmitting fourth signals, And a demodulator for performing OAM demodulation on the third signals and the fourth signals.
상기 장치는 OAM 복조된 제3 신호들 및 OAM 복조된 제4 신호들에 최소 제곱법(Least Square Method(LSM))을 사용하여 송신 신호를 검출하는 신호 검출기(signal detector)를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a signal detector for detecting a transmission signal using the Least Square Method (LSM) on the OAM demodulated third signals and the OAM demodulated fourth signals. .
상기 제3 신호들 및 상기 제4 신호들은, 복수의 수평 편광 안테나를 포함하는 송신 H-pol UCA 안테나와 복수의 수직 편광 안테나를 포함하는 송신 V-pol UCA 안테나로부터 송신될 수 있다.The third signals and the fourth signals may be transmitted from a transmit H-pol UCA antenna including a plurality of horizontally polarized antennas and a transmit V-pol UCA antenna including a plurality of vertically polarized antennas.
상기 제3 신호들의 수와 상기 제4 신호들의 수는 동일할 수 있다.The number of third signals and the number of fourth signals may be the same.
상기 H-pol UCA 안테나의 반경과 상기 V-pol UCA 안테나의 반경은 동일할 수 있다.The radius of the H-pol UCA antenna and the radius of the V-pol UCA antenna may be the same.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 블록도를 나타낸다.1 illustrates a block diagram of a communication system according to an embodiment.
도 2는 도 1에 도시된 송신 장치를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the transmission apparatus shown in FIG. 1.
도 3은 도 2에 도시된 H-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이다.FIG. 3 is a structural diagram for explaining an H-pol UCA antenna shown in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 V-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이다.4 is a structural diagram for explaining the V-pol UCA antenna shown in FIG.
도 5는 H-pol UCA 안테나와 V-pol UCA 안테나의 직경이 동일한 경우를 설명하기 위한 구조도이다.5 is a structural diagram illustrating a case where the diameters of the H-pol UCA antenna and the V-pol UCA antenna are the same.
도 6은 도 1에 도시된 수신 장치를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating the receiving apparatus shown in FIG. 1.
도 7은 도 6에 도시된 H-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이다.FIG. 7 is a structural diagram for explaining an H-pol UCA antenna shown in FIG. 6.
도 8은 도 6에 도시된 V-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이다.FIG. 8 is a structural diagram for explaining a V-pol UCA antenna shown in FIG. 6.
도 9는 H-pol UCA 안테나와 V-pol UCA 안테나의 직경이 동일한 경우를 설명하기 위한 구조도이다.9 is a structural diagram for explaining the case where the diameters of the H-pol UCA antenna and the V-pol UCA antenna are the same.
도 10은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 구조도를 나타낸다.10 is a structural diagram of a communication system according to an embodiment.
도 11은 일 실시예에 따른 송신 장치를 설명하기 위한 블록도이다.11 is a block diagram illustrating a transmission apparatus according to an embodiment.
도 12는 시뮬레이션 결과의 일 예를 나타낸다.12 shows an example of a simulation result.
도 13a는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.13A shows another example of the simulation result.
도 13b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.13B shows another example of the simulation result.
도 14는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.14 shows another example of the simulation result.
도 15a는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.15A shows another example of the simulation result.
도 15b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.15B shows another example of the simulation result.
도 16a는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.16A shows another example of the simulation result.
도 16b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.16B shows another example of the simulation result.
도 17은 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.17 shows another example of simulation results.
도 18a는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.18A shows another example of the simulation result.
도 18b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.18B shows another example of the simulation result.
도 19는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.19 shows another example of simulation results.
도 20은 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.20 shows another example of simulation results.
도 21은 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.21 shows another example of simulation results.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the inventive concept disclosed herein are merely illustrated for the purpose of describing the embodiments according to the inventive concept, and the embodiments according to the inventive concept. These may be embodied in various forms and are not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the inventive concept may be variously modified and have various forms, so embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to specific embodiments, and includes modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, the first component may be called a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first 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. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "directly neighboring to," should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms “comprise” or “have” are intended to designate that the stated feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but includes one or more other features or numbers, It is to be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.
본 명세서에서의 모듈(module)은 본 명세서에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다.A module in the present specification may mean hardware capable of performing functions and operations according to each name described in the present specification, and may mean computer program code capable of performing specific functions and operations. Or an electronic recording medium, for example, a processor or a microprocessor, in which computer program code capable of performing specific functions and operations is mounted.
다시 말해, 모듈이란 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.In other words, a module may mean a functional and / or structural combination of hardware for performing the technical idea of the present invention and / or software for driving the hardware.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 블록도를 나타낸다.1 illustrates a block diagram of a communication system according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(communication system; 10)은 송신 장치(transmitting device; 100) 및 수신 장치(receiving device; 200)를 포함한다. 송신 장치(100)는 채널(channel)을 통해 수신 장치(200)로 신호를 전송할 수 있다.Referring to FIG. 1, a communication system 10 includes a transmitting device 100 and a receiving device 200. The transmitting device 100 may transmit a signal to the receiving device 200 through a channel.
송신 장치(100)는 듀얼 편광 UCA 안테나(dual polarized uniform circular array(UCA) antenna)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신 장치(100)는 수평 편광 UCA 안테나(horizontal-polarized UCA antenna, 이하 H-pol UCA 안테나) 및 수직 편광 UCA 안테나(vertical-polarized UCA antenna, 이하 V-pol UCA 안테나)를 포함할 수 있다. 이때, H-pol UCA 안테나는 어레이(array)를 따라 복수의 수평 편광 안테나(horizontal-polarized antenna)를 포함할 수 있다. 또한, V-pol UCA 안테나는 어레이를 따라 복수의 수직 편광 안테나(vertical-polarized antenna)를 포함할 수 있다. 송신 장치(100)는 듀얼 편광 UCA 안테나를 사용함으로써 신호의 전송 거리를 증가시킬 수 있다.The transmission device 100 may include a dual polarized uniform circular array (UCA) antenna. For example, the transmission device 100 may include a horizontally polarized UCA antenna (H-pol UCA antenna) and a vertically polarized UCA antenna (V-pol UCA antenna). Can be. In this case, the H-pol UCA antenna may include a plurality of horizontally polarized antennas along the array. In addition, the V-pol UCA antenna may include a plurality of vertically polarized antennas along the array. The transmitter 100 may increase a transmission distance of a signal by using a dual polarized UCA antenna.
수신 장치(200)는 송신 장치(100)와 구조가 동일할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치(200)는 송신 장치(100)와 같이 듀얼 편광 UCA 안테나를 포함할 수 있다. 즉, 수신 장치(200)는 복수의 수평 편광 안테나를 포함하는 H-pol UCA 안테나 및 복수의 수직 편광 안테나를 포함하는 V-pol UCA 안테나를 포함할 수 있다.The receiving device 200 may have the same structure as the transmitting device 100. For example, the reception device 200 may include a dual polarization UCA antenna like the transmission device 100. That is, the receiving device 200 may include an H-pol UCA antenna including a plurality of horizontally polarized antennas and a V-pol UCA antenna including a plurality of vertically polarized antennas.
도 2 내지 도 10은 도 1에 도시된 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.2 to 10 are diagrams for describing the communication system shown in FIG. 1.
도 2는 도 1에 도시된 송신 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 H-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이고, 도 4는 도 2에 도시된 V-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the transmission apparatus illustrated in FIG. 1, FIG. 3 is a structural diagram illustrating the H-pol UCA antenna illustrated in FIG. 2, and FIG. 4 is a V-pol UCA illustrated in FIG. 2. It is a structural diagram for demonstrating an antenna.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 송신 장치(100)는 변조기(modulator; 110), H-pol UCA 안테나(120), 및 V-pol UCA 안테나(130)를 포함한다.1 to 4, the transmission apparatus 100 includes a modulator 110, an H-pol UCA antenna 120, and a V-pol UCA antenna 130.
변조기(110)는 송신하고자 하는 신호들에 OAM 변조(Orbital Angular Momentum modulation)를 수행할 수 있다. 송신하고자 하는 신호들은 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000001
) 및 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000002
)을 포함할 수 있다. 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000003
) 및 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000004
)은 심볼(symbol)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000005
)의 수와 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000006
)의 수는 N으로 동일할 수 있다. 즉, 변조기(110)는 2N 개의 신호들에 OAM 변조를 수행할 수 있다.
The modulator 110 may perform OAM modulation (Orbital Angular Momentum modulation) on the signals to be transmitted. The signals to be transmitted are the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000001
) And second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000002
) May be included. First signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000003
) And second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000004
) May include a symbol. In this case, the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000005
) And the second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000006
) May be equal to N. That is, the modulator 110 may perform OAM modulation on 2N signals.
변조기(110)는 수학식 1에 기초하여 OAM 변조를 수행할 수 있다.The modulator 110 may perform OAM modulation based on Equation 1.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000007
Figure PCTKR2017014405-appb-I000007
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000008
는 송신하고자 하는 제1 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000009
는 송신하고자 하는 제2 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000010
는 OAM 변조된 제1 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000011
는 OAM 변조된 제2 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000012
는 송신 측 수직 편파와 관련된 N*N의 이산 푸리에 변환 행렬(Discrete Fourier Transform(DFT) matrix)이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000013
는 송신 측 수평 편파와 관련된 N*N의 이산 푸리에 변환 행렬이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000014
Figure PCTKR2017014405-appb-I000015
에서 신호 전송에 사용할 열(column)의 인덱스 세트(index set)이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000016
Figure PCTKR2017014405-appb-I000017
에서 신호 전송에 사용할 열의 인덱스 세트이다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000008
Are the first signals to be transmitted,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000009
Are the second signals to be transmitted,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000010
Are OAM modulated first signals,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000011
Are OAM modulated second signals,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000012
Is the Discrete Fourier Transform (DFT) matrix of N * N associated with the transmit side vertical polarization,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000013
Is the Discrete Fourier Transform matrix of N * N associated with the transmitting side horizontal polarization,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000014
Is
Figure PCTKR2017014405-appb-I000015
Index set of columns to use for signal transmission in,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000016
Is
Figure PCTKR2017014405-appb-I000017
Index set of columns to use for signal transmission in.
변조기(110)는 OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000018
)을 H-pol UCA 안테나(120)로 출력할 수 있다. 또한, 변조기(110)는 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000019
)을 V-pol UCA 안테나(130)로 출력할 수 있다.
The modulator 110 is configured for OAM modulated first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000018
) May be output to the H-pol UCA antenna 120. In addition, the modulator 110 performs OAM modulated second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000019
) May be output to the V-pol UCA antenna 130.
H-pol UCA 안테나(120)는 반경이 RTX,h이고, 복수의 H-pol 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 H-pol 안테나의 수는 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000020
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 H-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 H-pol 안테나는 제1 H-pol 안테나(120-1), 제2 H-pol 안테나(120-2), 제3 H-pol 안테나(120-3), 및 제4 H-pol 안테나(120-4)를 포함할 수 있다.
The H-pol UCA antenna 120 has a radius of R TX, h and may include a plurality of H-pol antennas. In this case, the number of the plurality of H-pol antennas is the first signal (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000020
May be greater than or equal to That is, the number of the plurality of H-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of H-pol antennas may include a first H-pol antenna 120-1, a second H-pol antenna 120-2, a third H-pol antenna 120-3, and a fourth H-pol antenna 120-1. H-pol antenna 120-4 may be included.
H-pol UCA 안테나(120)는 OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000021
)을 채널을 통해 수신 장치(200)로 송신할 수 있다.
H-pol UCA antenna 120 is OAM modulated first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000021
) May be transmitted to the receiving device 200 through a channel.
V-pol UCA 안테나(130)는 반경이 RTX,v이고, 복수의 V-pol 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 V-pol 안테나의 수는 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000022
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 V-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 V-pol 안테나는 제1 V-pol 안테나(130-1), 제2 V-pol 안테나(130-2), 제3 V-pol 안테나(130-3), 및 제4 V-pol 안테나(130-4)를 포함할 수 있다.
The V-pol UCA antenna 130 has a radius of R TX, v and may include a plurality of V-pol antennas. In this case, the number of the plurality of V-pol antennas may correspond to the second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000022
May be greater than or equal to That is, the number of the plurality of V-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of V-pol antennas may include a first V-pol antenna 130-1, a second V-pol antenna 130-2, a third V-pol antenna 130-3, and a fourth V-pol antenna 130-1. It may include a V-pol antenna 130-4.
V-pol UCA 안테나(130)는 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000023
)을 채널을 통해 수신 장치(200)로 송신할 수 있다.
V-pol UCA antenna 130 is OAM modulated second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000023
) May be transmitted to the receiving device 200 through a channel.
도 3에서는 설명의 편의를 위하여 H-pol UCA 안테나(120)가 네 개의 H-pol 안테나를 포함하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라 복수 개의 H-pol 안테나를 포함할 수 있다.In FIG. 3, for convenience of description, the H-pol UCA antenna 120 is illustrated as including four H-pol antennas, but is not necessarily limited thereto and may include a plurality of H-pol antennas according to an embodiment. Can be.
또한, 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 V-pol UCA 안테나(130)가 네 개의 V-pol 안테나를 포함하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라 복수 개의 V-pol 안테나를 포함할 수 있다.In addition, although FIG. 4 illustrates that the V-pol UCA antenna 130 includes four V-pol antennas for convenience of description, the present disclosure is not limited thereto, and a plurality of V-pol antennas may be provided according to an embodiment. It may include.
도 5는 H-pol UCA 안테나와 V-pol UCA 안테나의 직경이 동일한 경우를 설명하기 위한 구조도이다.5 is a structural diagram illustrating a case where the diameters of the H-pol UCA antenna and the V-pol UCA antenna are the same.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 송신 장치(300)는 원형 어레이 상에 H-pol UCA 안테나 및 V-pol UCA 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 원형 어레이의 반경은 RTX일 수 있다. 즉, H-pol UCA 안테나 및 V-pol UCA 안테나는 반경이 RTX로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 5, the transmission apparatus 300 according to an embodiment may include an H-pol UCA antenna and a V-pol UCA antenna on a circular array. In this case, the radius of the circular array may be R TX . That is, the radius of the H-pol UCA antenna and V-pol UCA antenna may be the same as R TX .
H-pol UCA 안테나는 복수의 H-pol 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, H-pol UCA 안테나는 제1 H-pol 안테나(140-1), 제2 H-pol 안테나(140-2), 제3 H-pol 안테나(140-3), 및 제4 H-pol 안테나(140-4)를 포함할 수 있다. 제1 H-pol 안테나(140-1), 제2 H-pol 안테나(140-2), 제3 H-pol 안테나(140-3), 및 제4 H-pol 안테나(140-4)는 OAM 변조된 제1 신호들을 송신할 수 있다.The H-pol UCA antenna may include a plurality of H-pol antennas. For example, the H-pol UCA antenna may include a first H-pol antenna 140-1, a second H-pol antenna 140-2, a third H-pol antenna 140-3, and a fourth H. -pol antenna 140-4. The first H-pol antenna 140-1, the second H-pol antenna 140-2, the third H-pol antenna 140-3, and the fourth H-pol antenna 140-4 are OAMs. The modulated first signals may be transmitted.
또한, V-pol UCA 안테나는 복수의 V-pol 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, V-pol UCA 안테나는 제1 V-pol 안테나(150-1), 제2 V-pol 안테나(150-2), 제3 V-pol 안테나(150-3), 및 제4 V-pol 안테나(150-4)를 포함할 수 있다. 제1 V-pol 안테나(150-1), 제2 V-pol 안테나(150-2), 제3 V-pol 안테나(150-3), 및 제4 V-pol 안테나(150-4)는 OAM 변조된 제2 신호들을 송신할 수 있다.In addition, the V-pol UCA antenna may include a plurality of V-pol antennas. For example, the V-pol UCA antenna may include a first V-pol antenna 150-1, a second V-pol antenna 150-2, a third V-pol antenna 150-3, and a fourth V-pol antenna. -pol antenna 150-4. The first V-pol antenna 150-1, the second V-pol antenna 150-2, the third V-pol antenna 150-3, and the fourth V-pol antenna 150-4 are OAMs. The modulated second signals may be transmitted.
도 5에서는 설명의 편의를 위하여 H-pol UCA 안테나가 네 개의 H-pol 안테나를 포함하고, V-pol UCA 안테나가 네 개의 V-pol 안테나를 포함하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라 H-pol 안테나의 개수와 V-pol 안테나의 개수는 상이할 수 있다. 또한, 도 5에서는 H-pol 안테나와 V-pol 안테나가 교차되어 배치되는 구성으로 도시하였으나, 안테나의 개수에 따라 자유롭게 배치될 수 있음은 자명한 구성이다.In FIG. 5, for convenience of description, the H-pol UCA antenna includes four H-pol antennas, and the V-pol UCA antenna includes four V-pol antennas, but is not limited thereto. According to an embodiment, the number of H-pol antennas and the number of V-pol antennas may be different. In addition, although FIG. 5 illustrates an arrangement in which the H-pol antenna and the V-pol antenna are arranged to cross each other, it is obvious that the H-pol antenna and the V-pol antenna may be arranged freely according to the number of antennas.
도 6은 도 1에 도시된 수신 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 7은 도 6에 도시된 H-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이고, 도 8은 도 6에 도시된 V-pol UCA 안테나를 설명하기 위한 구조도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating the receiving apparatus illustrated in FIG. 1, FIG. 7 is a structural diagram illustrating the H-pol UCA antenna illustrated in FIG. 6, and FIG. 8 is a V-pol UCA illustrated in FIG. 6. It is a structural diagram for demonstrating an antenna.
도 1과, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 수신 장치(200)는 H-pol UCA 안테나(210), V-pol UCA 안테나(220), 및 복조기(demodulator; 230)를 포함한다.1 and 6 to 8, the receiver 200 includes an H-pol UCA antenna 210, a V-pol UCA antenna 220, and a demodulator 230.
H-pol UCA 안테나(210)는 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000024
)을 수신할 수 있다. 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000025
)은 복수의 수평 편광 안테나를 포함하는 송신 H-pol UCA 안테나와 복수의 수직 편광 안테나를 포함하는 송신 V-pol UCA 안테나로부터 송신되는 신호들일 수 있다.
H-pol UCA antenna 210 is a third signal (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000024
) Can be received. Third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000025
) May be signals transmitted from a transmit H-pol UCA antenna including a plurality of horizontally polarized antennas and a transmit V-pol UCA antenna including a plurality of vertically polarized antennas.
H-pol UCA 안테나(210)는 반경이 RRX,h이고, 복수의 H-pol 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 H-pol 안테나의 수는 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000026
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 H-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 H-pol 안테나는 제1 H-pol 안테나(210-1), 제2 H-pol 안테나(210-2), 제3 H-pol 안테나(210-3), 및 제4 H-pol 안테나(210-4)를 포함할 수 있다.
The H-pol UCA antenna 210 has a radius of R RX, h and may include a plurality of H-pol antennas. At this time, the number of the plurality of H-pol antennas is the third signal (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000026
May be greater than or equal to That is, the number of the plurality of H-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of H-pol antennas may include a first H-pol antenna 210-1, a second H-pol antenna 210-2, a third H-pol antenna 210-3, and a fourth H-pol antenna 210-1. H-pol antenna 210-4 may be included.
H-pol UCA 안테나(210)는 수신한 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000027
)을 복조기(230)로 출력할 수 있다.
The H-pol UCA antenna 210 receives the received third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000027
) May be output to the demodulator 230.
V-pol UCA 안테나(220)는 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000028
)을 수신할 수 있다. 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000029
)은 복수의 수평 편광 안테나를 포함하는 송신 H-pol UCA 안테나와 복수의 수직 편광 안테나를 포함하는 송신 V-pol UCA 안테나로부터 송신되는 신호들일 수 있다.
The V-pol UCA antenna 220 includes fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000028
) Can be received. Fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000029
) May be signals transmitted from a transmit H-pol UCA antenna including a plurality of horizontally polarized antennas and a transmit V-pol UCA antenna including a plurality of vertically polarized antennas.
V-pol UCA 안테나(220)는 반경이 RRX,v이고, 복수의 V-pol 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 V-pol 안테나의 수는 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000030
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 V-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 V-pol 안테나는 제1 V-pol 안테나(220-1), 제2 V-pol 안테나(220-2), 제3 V-pol 안테나(220-3), 및 제4 V-pol 안테나(220-4)를 포함할 수 있다.
The V-pol UCA antenna 220 has a radius of R RX, v and may include a plurality of V-pol antennas. In this case, the number of the plurality of V-pol antennas corresponds to the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000030
May be greater than or equal to That is, the number of the plurality of V-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of V-pol antennas may include a first V-pol antenna 220-1, a second V-pol antenna 220-2, a third V-pol antenna 220-3, and a fourth V-pol antenna 220-1. It may include a V-pol antenna 220-4.
V-pol UCA 안테나(220)는 수신한 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000031
)을 복조기(230)로 출력할 수 있다.
The V-pol UCA antenna 220 receives the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000031
) May be output to the demodulator 230.
복조기(230)는 수신한 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000032
) 및 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000033
)에 OAM 복조(Orbital Angular Momentum demodulation)를 수행할 수 있다. 이때, 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000034
)의 수와 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000035
)의 수는 N으로 동일할 수 있다. 즉, 복조기(230)는 2N 개의 신호들에 OAM 복조를 수행할 수 있다.
The demodulator 230 receives the received third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000032
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000033
OAM demodulation (OAM) demodulation can be performed. At this time, the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000034
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000035
) May be equal to N. That is, the demodulator 230 may perform OAM demodulation on 2N signals.
복조기(230)는 수학식 2에 기초하여 OAM 복조를 수행할 수 있다.The demodulator 230 may perform OAM demodulation based on Equation 2.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000036
Figure PCTKR2017014405-appb-I000036
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000037
는 수신한 제3 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000038
는 수신한 제4 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000039
는 OAM 복조된 제3 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000040
는 OAM 복조된 제4 신호들이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000041
는 수신 측 수직 편파와 관련된 N*N의 이산 푸리에 변환 행렬(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000042
)의 에르미트 행렬(Hermitian matrix)이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000043
는 수신 측 수평 편파와 관련된 N*N의 이산 푸리에 변환 행렬(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000044
)의 에르미트 행렬이고, S v
Figure PCTKR2017014405-appb-I000045
에서 OAM 복조에 사용할 열의 인덱스 세트이고, S h
Figure PCTKR2017014405-appb-I000046
에서 OAM 복조에 사용할 열의 인덱스 세트이다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000037
Are the third signals received,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000038
Are the fourth signals received,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000039
Are OAM demodulated third signals,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000040
Are OAM demodulated fourth signals,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000041
Is the discrete Fourier transform matrix of N * N associated with the receiving vertical polarization (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000042
Hermitian matrix of
Figure PCTKR2017014405-appb-I000043
Is the discrete Fourier transform matrix of N * N associated with the receiving side horizontal polarization (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000044
Is the Hermit matrix, and S v is
Figure PCTKR2017014405-appb-I000045
Is the index set of the column to use for OAM demodulation in, where S h is
Figure PCTKR2017014405-appb-I000046
Index set of columns to use for OAM demodulation in.
도 7에서는 설명의 편의를 위하여 H-pol UCA 안테나(210)가 네 개의 H-pol 안테나를 포함하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라 복수 개의 H-pol 안테나를 포함할 수 있다.In FIG. 7, for convenience of description, the H-pol UCA antenna 210 is illustrated as including four H-pol antennas, but is not necessarily limited thereto, and may include a plurality of H-pol antennas according to an embodiment. Can be.
또한, 도 8에서는 설명의 편의를 위하여 V-pol UCA 안테나(220)가 네 개의 V-pol 안테나를 포함하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라 복수 개의 V-pol 안테나를 포함할 수 있다.In addition, although FIG. 8 illustrates that the V-pol UCA antenna 220 includes four V-pol antennas for convenience of description, the present disclosure is not limited thereto, and a plurality of V-pol antennas may be provided according to an embodiment. It may include.
도 9는 H-pol UCA 안테나와 V-pol UCA 안테나의 직경이 동일한 경우를 설명하기 위한 구조도이다.9 is a structural diagram for explaining the case where the diameters of the H-pol UCA antenna and the V-pol UCA antenna are the same.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 수신 장치(400)는 원형 어레이 상에 H-pol UCA 안테나 및 V-pol UCA 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 원형 어레이의 반경은 RRX일 수 있다. 즉, H-pol UCA 안테나 및 V-pol UCA 안테나는 반경이 RRX로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 9, the receiving apparatus 400 according to an embodiment may include an H-pol UCA antenna and a V-pol UCA antenna on a circular array. In this case, the radius of the circular array may be R RX . That is, the radius of the H-pol UCA antenna and V-pol UCA antenna may be equal to R RX .
H-pol UCA 안테나는 복수의 H-pol 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, H-pol UCA 안테나는 제1 H-pol 안테나(240-1), 제2 H-pol 안테나(240-2), 제3 H-pol 안테나(240-3), 및 제4 H-pol 안테나(240-4)를 포함할 수 있다. 제1 H-pol 안테나(240-1), 제2 H-pol 안테나(240-2), 제3 H-pol 안테나(240-3), 및 제4 H-pol 안테나(240-4)는 제1 신호들을 수신하여 복조기로 출력할 수 있다.The H-pol UCA antenna may include a plurality of H-pol antennas. For example, the H-pol UCA antenna may include a first H-pol antenna 240-1, a second H-pol antenna 240-2, a third H-pol antenna 240-3, and a fourth H-pol antenna. It may include a -pol antenna (240-4). The first H-pol antenna 240-1, the second H-pol antenna 240-2, the third H-pol antenna 240-3, and the fourth H-pol antenna 240-4 are formed of the first H-pol antenna 240-1. One signal may be received and output to the demodulator.
또한, V-pol UCA 안테나는 복수의 V-pol 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, V-pol UCA 안테나는 제1 V-pol 안테나(250-1), 제2 V-pol 안테나(250-2), 제3 V-pol 안테나(250-3), 및 제4 V-pol 안테나(250-4)를 포함할 수 있다. 제1 V-pol 안테나(250-1), 제2 V-pol 안테나(250-2), 제3 V-pol 안테나(250-3), 및 제4 V-pol 안테나(250-4)는 제4 신호들을 수신하여 복조기로 출력할 수 있다.In addition, the V-pol UCA antenna may include a plurality of V-pol antennas. For example, the V-pol UCA antenna may include a first V-pol antenna 250-1, a second V-pol antenna 250-2, a third V-pol antenna 250-3, and a fourth V-pol antenna. -pol antenna 250-4. The first V-pol antenna 250-1, the second V-pol antenna 250-2, the third V-pol antenna 250-3, and the fourth V-pol antenna 250-4 are made of 4 signals can be received and output to the demodulator.
도 9에서는 설명의 편의를 위하여 H-pol UCA 안테나가 네 개의 H-pol 안테나를 포함하고, V-pol UCA 안테나가 네 개의 V-pol 안테나를 포함하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라 H-pol 안테나의 개수와 V-pol 안테나의 개수는 상이할 수 있다. 또한, 도 9에서는 H-pol 안테나와 V-pol 안테나가 교차되어 배치되는 구성으로 도시하였으나, 안테나의 개수에 따라 자유롭게 배치될 수 있음은 자명한 구성이다.In FIG. 9, for convenience of description, the H-pol UCA antenna includes four H-pol antennas, and the V-pol UCA antenna includes four V-pol antennas, but is not necessarily limited thereto. According to an embodiment, the number of H-pol antennas and the number of V-pol antennas may be different. In addition, although FIG. 9 illustrates an arrangement in which the H-pol antenna and the V-pol antenna are arranged to cross each other, it is obvious that the H-pol antenna may be arranged freely according to the number of antennas.
도 10은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 구조도를 나타낸다.10 is a structural diagram of a communication system according to an embodiment.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 통신 시스템(20)은 송신 장치(500) 및 수신 장치(600)를 포함한다.Referring to FIG. 10, a communication system 20 according to an embodiment includes a transmitting device 500 and a receiving device 600.
송신 장치(500)는 변조기(510) 및 듀얼 편광 UCA 안테나를 포함한다. 예를 들어, 듀얼 편광 UCA 안테나는 송신 H-pol UCA 안테나(520) 및 송신 V-pol UCA 안테나(530)를 포함할 수 있다.The transmitting device 500 includes a modulator 510 and a dual polarization UCA antenna. For example, the dual polarized UCA antenna may include a transmit H-pol UCA antenna 520 and a transmit V-pol UCA antenna 530.
변조기(510)는 송신하고자 하는 신호들에 OAM 변조를 수행할 수 있다. 송신하고자 하는 신호들은 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000047
) 및 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000048
)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000049
)의 수와 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000050
)의 수는 N으로 동일할 수 있다. 즉, 변조기(110)는 2N 개의 신호들에 OAM 변조를 수행할 수 있다.
The modulator 510 may perform OAM modulation on signals to be transmitted. The signals to be transmitted are the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000047
) And second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000048
) May be included. In this case, the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000049
) And the second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000050
) May be equal to N. That is, the modulator 110 may perform OAM modulation on 2N signals.
변조기(510)는 수학식 1에 기초하여 OAM 변조를 수행할 수 있다.The modulator 510 may perform OAM modulation based on Equation 1.
변조기(510)는 OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000051
)을 송신 H-pol UCA 안테나(520)로 출력할 수 있다. 또한, 변조기(510)는 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000052
)을 송신 V-pol UCA 안테나(530)로 출력할 수 있다.
The modulator 510 is configured for OAM modulated first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000051
) May be output to the transmit H-pol UCA antenna 520. In addition, the modulator 510 may perform OAM modulated second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000052
) May be output to the transmit V-pol UCA antenna 530.
송신 H-pol UCA 안테나(520)는 반경이 RTX,h이고, 복수의 송신 H-pol 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 송신 H-pol 안테나의 수는 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000053
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 송신 H-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 송신 H-pol 안테나는 제1 송신 H-pol 안테나(520-1), 제2 송신 H-pol 안테나(520-2), 제3 송신 H-pol 안테나(520-3), 및 제4 송신 H-pol 안테나(520-4)를 포함할 수 있다.
The transmit H-pol UCA antenna 520 has a radius of R TX, h and may include a plurality of transmit H-pol antennas. In this case, the number of the plurality of transmit H-pol antennas is the first signal (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000053
May be greater than or equal to That is, the number of the plurality of transmit H-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of transmit H-pol antennas may include a first transmit H-pol antenna 520-1, a second transmit H-pol antenna 520-2, and a third transmit H-pol antenna 520-3. And a fourth transmit H-pol antenna 520-4.
송신 H-pol UCA 안테나(520)는 OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000054
)을 채널을 통해 수신 장치(600)로 송신할 수 있다.
The transmit H-pol UCA antenna 520 performs OAM modulated first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000054
) May be transmitted to the receiving device 600 through a channel.
송신 V-pol UCA 안테나(530)는 반경이 RTX,v이고, 복수의 송신 V-pol 안테나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 송신 H-pol UCA 안테나(520)의 반경과 송신 V-pol UCA 안테나(530)의 반경은 동일하게 구현될 수도 있다. 이때, 복수의 송신 V-pol 안테나의 수는 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000055
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 송신 V-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 송신 V-pol 안테나는 제1 송신 V-pol 안테나(530-1), 제2 송신 V-pol 안테나(530-2), 제3 송신 V-pol 안테나(530-3), 및 제4 송신 V-pol 안테나(530-4)를 포함할 수 있다.
The transmit V-pol UCA antenna 530 has a radius of R TX, v and may include a plurality of transmit V-pol antennas. According to an embodiment, the radius of the transmitting H-pol UCA antenna 520 and the radius of the transmitting V-pol UCA antenna 530 may be implemented in the same manner. In this case, the number of the plurality of transmit V-pol antennas may correspond to the second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000055
May be greater than or equal to That is, the number of transmit V-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of transmit V-pol antennas may include a first transmit V-pol antenna 530-1, a second transmit V-pol antenna 530-2, and a third transmit V-pol antenna 530-3. And a fourth transmit V-pol antenna 530-4.
송신 V-pol UCA 안테나(530)는 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000056
)을 채널을 통해 수신 장치(600)로 송신할 수 있다.
The transmit V-pol UCA antenna 530 is OAM modulated second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000056
) May be transmitted to the receiving device 600 through a channel.
송신 장치(500)가 전송한 제1 신호들 및 제2 신호들은 LoS 채널(line-of-sight channel)을 통해 제3 신호들 또는 제4 신호들로서 수신 장치(600)에 수신될 수 있다. 이때, 송신 장치(500)와 수신 장치(600) 사이의 LoS 채널을
Figure PCTKR2017014405-appb-I000057
로 정의할 수 있다. 즉, LoS 채널(H)은 복소수(complex number(C))의 성분을 포함할 수 있다. 이때, K는 수신 UCA 안테나의 수를 나타내고, M은 송신 UCA 안테나의 수를 나타낸다. 즉, K는 송신 H-pol UCA 안테나(520)의 수와 송신 V-pol UCA 안테나(530)의 수를 합한 수이고, M은 수신 H-pol UCA 안테나(610)의 수와 수신 V-pol UCA 안테나(620)의 수를 합한 수일 수 있다.
The first signals and the second signals transmitted by the transmitting device 500 may be received by the receiving device 600 as third signals or fourth signals through a line-of-sight channel. At this time, the LoS channel between the transmitting device 500 and the receiving device 600
Figure PCTKR2017014405-appb-I000057
Can be defined as That is, the LoS channel H may include a component of the complex number C. In this case, K represents the number of receiving UCA antennas, and M represents the number of transmitting UCA antennas. That is, K is the sum of the number of transmit H-pol UCA antennas 520 and the number of transmit V-pol UCA antennas 530, and M is the number of receive H-pol UCA antennas 610 and the receive V-pol. The number of UCA antennas 620 may be the sum of the numbers.
LoS 채널(H)에서, m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 채널 성분은 수학식 3과 같을 수 있다.In the LoS channel H, the channel component between the m th transmit antenna and the k th receive antenna may be as shown in Equation 3 below.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000058
Figure PCTKR2017014405-appb-I000058
여기서,here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000059
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 채널 성분이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000060
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 전파로(propagation path; p(k,m))가 방사 패턴(radiation pattern)에 의해 경험하는 전파전달특성을 반영하는 파라미터(parameter)로서 수학식 4와 같고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000061
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 가시선 경로(LoS path)의 거리에 의한 신호의 이득(gain)/위상(phase)의 변위(displacement)로서 수학식 8과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000059
Is a channel component between the m th transmit antenna and the k th receive antenna,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000060
Equation 4 is a parameter reflecting propagation characteristics experienced by the radiation pattern of the propagation path p (k, m) between the mth transmit antenna and the kth receive antenna. Is the same as
Figure PCTKR2017014405-appb-I000061
Equation 8 may be represented by Equation 8 as a displacement of a gain / phase of a signal by a distance of a visible path between a mth transmit antenna and a kth receive antenna.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000062
Figure PCTKR2017014405-appb-I000062
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000063
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 신호에 대한 k번째 수신 안테나의 방사 패턴의 성분으로서 수학식 5와 같고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000064
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 신호에 대한 m번째 송신 안테나의 방사 패턴의 성분으로서 수학식 6과 같고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000065
은 수학식 7과 같을 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000063
Is a component of the radiation pattern of the k-th reception antenna for the signal between the m-th transmission antenna and the k-th reception antenna,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000064
Equation 6 is a component of a radiation pattern of an m th transmit antenna for a signal between an m th transmit antenna and a k th receive antenna.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000065
May be the same as Equation 7.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000066
Figure PCTKR2017014405-appb-I000066
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000067
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 신호에 대한 k번째 수신 안테나의 방사 패턴의 수직 편광 성분이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000068
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 신호에 대한 k번째 수신 안테나의 방사 패턴의 수평 편광 성분일 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000067
Is the vertically polarized component of the radiation pattern of the kth receive antenna for the signal between the mth transmit antenna and the kth receive antenna,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000068
May be the horizontally polarized component of the radiation pattern of the k-th receive antenna for the signal between the m-th transmit antenna and the k-th receive antenna.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000069
Figure PCTKR2017014405-appb-I000069
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000070
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 신호에 대한 m번째 송신 안테나의 방사 패턴의 수직 편광 성분이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000071
는 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 신호에 대한 m번째 송신 안테나의 방사 패턴의 수평 편광 성분일 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000070
Is the vertically polarized component of the radiation pattern of the m th transmit antenna for the signal between the m th transmit antenna and the k th receive antenna,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000071
May be the horizontal polarization component of the radiation pattern of the m th transmit antenna for the signal between the m th transmit antenna and the k th receive antenna.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000072
Figure PCTKR2017014405-appb-I000072
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000073
은 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 가시선 경로(LoS path)의 수직 교차 편파 식별도(vertical cross polarization discrimination(XPD))이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000074
은 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 가시선 경로(LoS path)의 수평 교차 편파 식별도(horizontal XPD)이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000075
은 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 가시선 경로(LoS path)의 동편파비(co-polarization ratio(CPR))일 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000073
Is the vertical cross polarization discrimination (XPD) of the line of sight (LoS path) between the mth transmit antenna and the kth receive antenna,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000074
Is the horizontal cross-polarization identification (horizontal XPD) of the line of sight (LoS path) between the mth transmit antenna and the kth receive antenna,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000075
May be a co-polarization ratio (CPR) of the line of sight path (LoS path) between the mth transmit antenna and the kth receive antenna.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000076
Figure PCTKR2017014405-appb-I000076
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000077
는 신호의 파장이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000078
은 m번째 송신 안테나와 k번째 수신 안테나 사이의 가시선 경로(LoS path)의 거리일 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000077
Is the wavelength of the signal,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000078
May be a distance of a line of sight path (LoS path) between the m th transmit antenna and the k th receive antenna.
또한, 수학식 4의
Figure PCTKR2017014405-appb-I000079
을 모든 송신 안테나와 모든 수신 안테나에 대하여 평균과 편차를 사용하여
Figure PCTKR2017014405-appb-I000080
로 나타내면, 수학식 3의
Figure PCTKR2017014405-appb-I000081
은 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다. 수학식 9는 수학식 10과 같이 벡터(vector)로서 표현될 수 있다.
In addition, equation (4)
Figure PCTKR2017014405-appb-I000079
Using average and deviation for all transmit antennas and all receive antennas.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000080
In Equation 3,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000081
May be expressed as in Equation 9. Equation 9 may be expressed as a vector as in Equation 10.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000082
Figure PCTKR2017014405-appb-I000082
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000083
는 평균이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000084
은 편차일 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000083
Is the average,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000084
May be a deviation.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000085
Figure PCTKR2017014405-appb-I000085
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000086
Figure PCTKR2017014405-appb-I000087
로 정의되는 나머지(remainder)일 수 있다. 이때,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000088
는 서큘런트한(circulant) 특성을 가지므로, 수학식 10은 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000086
Is
Figure PCTKR2017014405-appb-I000087
It may be a residual defined as. At this time,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000088
Since circulant has a circular characteristic, Equation 10 may be expressed as Equation 11.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000089
Figure PCTKR2017014405-appb-I000089
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000090
는 수신 측 이산 푸리에 변환 행렬(DFT matrix)이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000091
는 송신 측 이산 푸리에 변환 행렬(DFT matrix)의 에르미트 행렬(Hermitian matrix)이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000092
는 대각 행렬(diagonal matrix)일 수 있다.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000093
는 수학식 2에서의
Figure PCTKR2017014405-appb-I000094
Figure PCTKR2017014405-appb-I000095
와 연관되고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000096
는 수학식 1에서의
Figure PCTKR2017014405-appb-I000097
Figure PCTKR2017014405-appb-I000098
와 연관될 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000090
Is the receiving Discrete Fourier Transform matrix (DFT matrix),
Figure PCTKR2017014405-appb-I000091
Is the Hermitian matrix of the transmitting Discrete Fourier Transform matrix (DFT matrix),
Figure PCTKR2017014405-appb-I000092
May be a diagonal matrix.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000093
In Equation 2
Figure PCTKR2017014405-appb-I000094
And
Figure PCTKR2017014405-appb-I000095
Associated with,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000096
In Equation 1
Figure PCTKR2017014405-appb-I000097
And
Figure PCTKR2017014405-appb-I000098
May be associated with
OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000099
)과 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000100
)이 LoS 채널(H)을 통과하여 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000101
) 또는 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000102
)로서 수신 장치(600)에 전파될 수 있다. 이때, OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000103
) 및 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000104
)과, 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000105
) 및 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000106
)의 관계는 수학식 12와 같이 벡터로서 표현할 수 있다.
OAM modulated first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000099
) And OAM modulated second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000100
) Pass through the LoS channel (H) to the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000101
) Or fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000102
) May be propagated to the receiving device 600. At this time, the OAM modulated first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000103
) And OAM modulated second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000104
) And the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000105
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000106
) Can be expressed as a vector as shown in Equation (12).
Figure PCTKR2017014405-appb-I000107
Figure PCTKR2017014405-appb-I000107
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000108
는 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000109
) 및 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000110
)로서
Figure PCTKR2017014405-appb-I000111
이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000112
는 OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000113
) 및 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000114
)로서
Figure PCTKR2017014405-appb-I000115
이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000116
는 LoS 채널로서
Figure PCTKR2017014405-appb-I000117
이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000118
은 부가 백색 가우스 잡음(additive white Gaussian noise(AWGN))으로서
Figure PCTKR2017014405-appb-I000119
일 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000108
Is the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000109
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000110
)as
Figure PCTKR2017014405-appb-I000111
ego,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000112
OAM modulated first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000113
) And OAM modulated second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000114
)as
Figure PCTKR2017014405-appb-I000115
ego,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000116
Is a LoS channel
Figure PCTKR2017014405-appb-I000117
ego,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000118
Is an additive white Gaussian noise (AWGN)
Figure PCTKR2017014405-appb-I000119
Can be.
이때,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000120
는 K*M 행렬로서, 송신 V-pol UCA 안테나(530)와 수신 V-pol UCA 안테나(620) 사이의 채널을 의미할 수 있다.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000121
는 K*M 행렬로서, 송신 V-pol UCA 안테나(530)와 수신 H-pol UCA 안테나(610) 사이의 채널을 의미할 수 있다.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000122
는 K*M 행렬로서, 송신 H-pol UCA 안테나(520)와 수신 V-pol UCA 안테나(620) 사이의 채널을 의미할 수 있다.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000123
는 K*M 행렬로서, 송신 H-pol UCA 안테나(520)와 수신 H-pol UCA 안테나(610) 사이의 채널을 의미할 수 있다.
At this time,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000120
Is a K * M matrix and may refer to a channel between the transmitting V-pol UCA antenna 530 and the receiving V-pol UCA antenna 620.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000121
Is a K * M matrix and may mean a channel between the transmitting V-pol UCA antenna 530 and the receiving H-pol UCA antenna 610.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000122
Is a K * M matrix and may refer to a channel between the transmitting H-pol UCA antenna 520 and the receiving V-pol UCA antenna 620.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000123
Is a K * M matrix, and may refer to a channel between the transmitting H-pol UCA antenna 520 and the receiving H-pol UCA antenna 610.
수신 장치(600)는 듀얼 편광 UCA 안테나, 복조기(630), 및 신호 검출기(signal detector; 640)를 포함한다. 예를 들어, 듀얼 편광 UCA 안테나는 수신 H-pol UCA 안테나(610) 및 수신 V-pol UCA 안테나(620)를 포함할 수 있다.The receiving device 600 includes a dual polarized UCA antenna, a demodulator 630, and a signal detector 640. For example, the dual polarized UCA antenna may include a receive H-pol UCA antenna 610 and a receive V-pol UCA antenna 620.
수신 H-pol UCA 안테나(610)는 제3 신호들 (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000124
)을 수신할 수 있다. 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000125
)은 복수의 송신 H-pol 안테나를 포함하는 송신 H-pol UCA 안테나(520)와 복수의 송신 V-pol 안테나를 포함하는 송신 V-pol UCA 안테나(530)로부터 송신되는 신호들일 수 있다.
Receive H-pol UCA antenna 610 is configured to provide the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000124
) Can be received. Third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000125
) May be signals transmitted from a transmit H-pol UCA antenna 520 including a plurality of transmit H-pol antennas and a transmit V-pol UCA antenna 530 including a plurality of transmit V-pol antennas.
수신 H-pol UCA 안테나(610)는 반경이 RRX,h이고, 복수의 수신 H-pol 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 수신 H-pol 안테나의 수는 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000126
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 수신 H-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 수신 H-pol 안테나는 제1 수신 H-pol 안테나(610-1), 제2 수신 H-pol 안테나(610-2), 제3 수신 H-pol 안테나(610-3), 및 제4 수신 H-pol 안테나(610-4)를 포함할 수 있다.
The receiving H-pol UCA antenna 610 has a radius R RX, h and may include a plurality of receiving H-pol antennas. In this case, the number of the plurality of receive H-pol antennas is determined by the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000126
May be greater than or equal to That is, the number of the plurality of receive H-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of receive H-pol antennas may include a first receive H-pol antenna 610-1, a second receive H-pol antenna 610-2, and a third receive H-pol antenna 610-3. And a fourth receive H-pol antenna 610-4.
수신 H-pol UCA 안테나(610)는 수신한 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000127
)을 복조기(630)로 출력할 수 있다.
The receiving H-pol UCA antenna 610 receives the received third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000127
) May be output to the demodulator 630.
수신 V-pol UCA 안테나(620)는 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000128
)을 수신할 수 있다. 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000129
)은 복수의 송신 H-pol 안테나를 포함하는 송신 H-pol UCA 안테나(520)와 복수의 송신 V-pol 안테나를 포함하는 송신 V-pol UCA 안테나(530)로부터 송신되는 신호들일 수 있다.
Receiving V-pol UCA antenna 620 is a fourth signal (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000128
) Can be received. Fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000129
) May be signals transmitted from a transmit H-pol UCA antenna 520 including a plurality of transmit H-pol antennas and a transmit V-pol UCA antenna 530 including a plurality of transmit V-pol antennas.
수신 V-pol UCA 안테나(620)는 반경이 RRX,v이고, 복수의 수신 V-pol 안테나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 수신 H-pol UCA 안테나(610)의 반경과 수신 V-pol UCA 안테나(620)의 반경은 동일하게 구현될 수도 있다. 이때, 복수의 수신 V-pol 안테나의 수는 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000130
)의 수보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 복수의 수신 V-pol 안테나의 수는 N 이상일 수 있다. 예를 들어, 복수의 수신 V-pol 안테나는 제1 수신 V-pol 안테나(620-1), 제2 수신 V-pol 안테나(620-2), 제3 수신 V-pol 안테나(620-3), 및 제4 수신 V-pol 안테나(620-4)를 포함할 수 있다.
The receiving V-pol UCA antenna 620 has a radius of R RX, v and may include a plurality of receiving V-pol antennas. According to an embodiment, the radius of the receiving H-pol UCA antenna 610 and the radius of the receiving V-pol UCA antenna 620 may be equally implemented. At this time, the number of the plurality of receiving V-pol antennas is the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000130
May be greater than or equal to That is, the number of the plurality of receive V-pol antennas may be N or more. For example, the plurality of receive V-pol antennas may include a first receive V-pol antenna 620-1, a second receive V-pol antenna 620-2, and a third receive V-pol antenna 620-3. And a fourth receiving V-pol antenna 620-4.
수신 V-pol UCA 안테나(620)는 수신한 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000131
)을 복조기(630)로 출력할 수 있다.
The receiving V-pol UCA antenna 620 receives the received fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000131
) May be output to the demodulator 630.
복조기(630)는 수신한 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000132
) 및 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000133
)에 OAM 복조(Orbital Angular Momentum demodulation)를 수행할 수 있다. 이때, 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000134
)의 수와 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000135
)의 수는 N으로 동일할 수 있다. 즉, 복조기(630)는 2N 개의 신호들에 OAM 복조를 수행할 수 있다.
The demodulator 630 receives the received third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000132
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000133
OAM demodulation (OAM) demodulation can be performed. At this time, the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000134
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000135
) May be equal to N. That is, the demodulator 630 may perform OAM demodulation on 2N signals.
복조기(630) 및 신호 검출기(640)가 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000136
) 및 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000137
)로부터 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000138
) 및 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000139
)을 산출하는 구성은 다음과 같을 수 있다.
The demodulator 630 and the signal detector 640 are connected to the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000136
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000137
From the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000138
) And second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000139
) May be as follows.
수학식 13과 같은 정의를 내린 경우, 수학식 12는 수학식 14과 같이 표현될 수 있다.In the case of the definition shown in Equation 13, Equation 12 may be expressed as Equation 14.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000140
Figure PCTKR2017014405-appb-I000140
Figure PCTKR2017014405-appb-I000141
Figure PCTKR2017014405-appb-I000141
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000142
는 수학식 13으로 정의되는 행렬일 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000142
May be a matrix defined by Equation 13.
수학식 11로부터 수학식 15 및 수학식 16을 도출한 뒤, 수학식 14에 대입하면 수학식 17과 같을 수 있다.Derivation of Equations 15 and 16 from Equation 11 and substituting Equation 14 may be performed as in Equation 17.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000143
Figure PCTKR2017014405-appb-I000143
이때, 수학식 2 및 수학식 17를 사용하면 수학식 18이 도출될 수 있다.In this case, Equation 18 may be derived by using Equations 2 and 17.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000144
Figure PCTKR2017014405-appb-I000144
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000145
이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000146
일 수 있다. 즉,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000147
Figure PCTKR2017014405-appb-I000148
에 대한 추정치를 아는 경우, 제3 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000149
) 및 제4 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000150
)로부터 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000151
) 및 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000152
)을 산출할 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000145
ego,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000146
Can be. In other words,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000147
Wow
Figure PCTKR2017014405-appb-I000148
If we know the estimate for, then the third signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000149
) And the fourth signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000150
From the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000151
) And second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000152
) Can be calculated.
신호 검출기(640)는 수학식 19과 같이 최소 제곱법(Least Square Method(LSM))을 사용하여 송신 신호를 검출할 수 있다. 송신 신호는 검출된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000153
) 및 검출된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000154
)일 수 있다.
The signal detector 640 may detect a transmission signal using a Least Square Method (LSM) as shown in Equation 19. The transmission signal is detected first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000153
) And detected second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000154
May be).
Figure PCTKR2017014405-appb-I000155
Figure PCTKR2017014405-appb-I000155
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000156
는 검출된 제1 신호들 및 검출된 제2 신호들이고, F는 변조 행렬로서 수학식 20과 같고, W는 복조 행렬로서 수학식 21과 같을 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000156
Are detected first signals and detected second signals, F is equal to Equation 20 as the modulation matrix, and W may be equal to Equation 21 as the demodulation matrix.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000157
Figure PCTKR2017014405-appb-I000157
Figure PCTKR2017014405-appb-I000158
Figure PCTKR2017014405-appb-I000159
가 작은 경우에는, 신호 검출기(640)는 수학식 19를 수학식 22와 수학식 23으로 분리하여 송신 신호를 검출할 수도 있다.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000158
Wow
Figure PCTKR2017014405-appb-I000159
If is small, the signal detector 640 may separate the equation (19) into equation (22) and equation (23) to detect the transmission signal.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000160
Figure PCTKR2017014405-appb-I000160
도 11은 일 실시예에 따른 송신 장치를 설명하기 위한 블록도이다.11 is a block diagram illustrating a transmission apparatus according to an embodiment.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 송신 장치(700)는 스프레딩 모듈(spreading module; 710), 변조기(720), H-pol UCA 안테나(730), 및 V-pol UCA 안테나(740)를 포함한다. 송신 장치(700)는 수신 장치(200)로 신호를 전송할 수 있다. 신호는 심볼을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, a transmission apparatus 700 according to an embodiment includes a spreading module 710, a modulator 720, an H-pol UCA antenna 730, and a V-pol UCA antenna 740. It includes. The transmitting device 700 may transmit a signal to the receiving device 200. The signal may include a symbol.
도 11에 도시된 변조기(720), H-pol UCA 안테나(730), 및 V-pol UCA 안테나(740)는 도 2에 도시된 변조기(110), H-pol UCA 안테나(120), 및 V-pol UCA 안테나(130)와 구성 및 동작이 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 송신 장치(700)는 송신 장치(100)와 비교하여 스프레딩 모듈(710)을 더 포함할 수 있다.The modulator 720, H-pol UCA antenna 730, and V-pol UCA antenna 740 shown in FIG. 11 are the modulator 110, H-pol UCA antenna 120, and V shown in FIG. Configuration and operation of the -pol UCA antenna 130 may be substantially the same. That is, the transmitting device 700 may further include a spreading module 710 in comparison with the transmitting device 100.
스프레딩 모듈(710)은 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000161
) 및 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000162
)에 인터모드 스프레딩(intermode spreading)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 스프레딩 모듈(710)은 m*m의 유니테리 행렬(unitary matrix)을 사용하여 인터모드 스프레딩을 수행할 수 있다. 이때, 스프레딩 모듈(710)이 사용하는 유니테리 행렬은 모든 성분이 0이 아닐 수 있다(non-zero). 또한, m은 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000163
)의 수와 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000164
)의 수의 합일 수 있다. 즉, N개의 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000165
)과 N개의 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000166
)을 송신하는 경우, m은 2N과 같을 수 있다.
The spreading module 710 receives the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000161
) And second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000162
), Intermode spreading can be performed. For example, the spreading module 710 may perform intermode spreading using a unitary matrix of m * m. In this case, all components of the unitary matrix used by the spreading module 710 may be non-zero. In addition, m is the first signal (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000163
) And the second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000164
Can be the sum of That is, N first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000165
) And N second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000166
M may be equal to 2N.
스프레딩 모듈(710)은 인터모드 스프레딩된 신호들을 변조기(720)로 출력할 수 있다.The spreading module 710 may output the intermode spread signals to the modulator 720.
송신 장치(700)에서, H-pol UCA 안테나(730)를 통해 송신되는 OAM 변조된 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000167
)과 V-pol UCA 안테나(740)를 통해 송신되는 OAM 변조된 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000168
)은 모두 동일한 채널을 공유할 수 있다.
In the transmitting device 700, OAM modulated first signals transmitted through the H-pol UCA antenna 730 (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000167
) And OAM modulated second signals transmitted via V-pol UCA antenna 740 (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000168
) May all share the same channel.
이에, 수학식 1을 송신 장치(700)에 적용하면 수학식 24와 같이 표현될 수 있다.Accordingly, when Equation 1 is applied to the transmitting apparatus 700, Equation 1 may be expressed as Equation 24.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000169
Figure PCTKR2017014405-appb-I000169
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000170
는 N*N로서 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000171
)에 대하여 인터모드 스프레딩을 수행하는 유니테리 행렬이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000172
는 N*N로서 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000173
)에 대하여 인터모드 스프레딩을 수행하는 유니테리 행렬일 수 있다. 즉, 스프레딩 모듈(710)의 m*m의 유니테리 행렬은 수학식 25와 같이 표현될 수 있다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000170
Is N * N as the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000171
Is a unitary matrix that performs intermode spreading for
Figure PCTKR2017014405-appb-I000172
Is N * N and the second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000173
) May be a unitary matrix that performs intermode spreading. That is, the unitary matrix of m * m of the spreading module 710 may be expressed by Equation 25.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000174
Figure PCTKR2017014405-appb-I000174
이에, 수신 장치(200)에서 신호 검출기는 수학식 26을 사용하여 송신 신호를 검출할 수 있다.Accordingly, the signal detector in the reception apparatus 200 may detect the transmission signal using Equation 26.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000175
Figure PCTKR2017014405-appb-I000175
송신 장치(700)가 제1 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000176
) 및 제2 신호들(
Figure PCTKR2017014405-appb-I000177
)에 인터모드 스프레딩을 수행함으로써, 모드(mode)들 간에 간섭을 최소화하고 전송 거리를 증가시킬 수 있다. 또한, H-pol UCA 안테나(730) 및 V-pol UCA 안테나(740)를 사용하여 낮은 OAM 모드를 통해 각각 Nmod/2개의 모드들을 전송하게 함으로써, 동일한 전송 거리에서 낮은 에러율(error rate)로 더 많은 수의 OAM 모드들을 전송할 수 있게 된다.
The transmitting device 700 may determine the first signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000176
) And second signals (
Figure PCTKR2017014405-appb-I000177
By performing intermode spreading, the interference can be minimized and the transmission distance can be increased. In addition, by using the H-pol UCA antenna 730 and V-pol UCA antenna 740 to transmit the N mod / 2 modes through the low OAM mode, respectively, at a low error rate at the same transmission distance It is possible to transmit a larger number of OAM modes.
도 12는 시뮬레이션 결과의 일 예를 나타내고, 도 13a는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타내고, 도 13b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.12 shows an example of the simulation result, FIG. 13A shows another example of the simulation result, and FIG. 13B shows another example of the simulation result.
도 12 내지 도 13b를 참조하면, dual polarized UCA OAM 기술의 유효성을 분석할 수 있다.12 to 13B, the effectiveness of the dual polarized UCA OAM technology may be analyzed.
A. Simulation ModelA. Simulation Model
시뮬레이션에는 도 4와 같은 radiation pattern을 갖는 half-wavelength dipole UCA안테나를 사용하였다. 이 half-wavelength dipole antenna의 radiation pattern들의 mathematic expression은 수학식 27 및 28로 나타낼 수 있다.In the simulation, a half-wavelength dipole UCA antenna having a radiation pattern as shown in FIG. 4 was used. The mathematic expressions of the radiation patterns of this half-wavelength dipole antenna can be expressed by Equations 27 and 28.
Figure PCTKR2017014405-appb-I000178
Figure PCTKR2017014405-appb-I000178
여기서,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000179
이고,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000180
는 vertical Z-X plane안에서 z-axis로부터 기운 각도(slant)를 나타낸다.
here,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000179
ego,
Figure PCTKR2017014405-appb-I000180
Denotes the slant from the z-axis in the vertical ZX plane.
시뮬레이션에 사용된 송신 UCA와 수신 UCA는 도 13a 및 도 13b에서 보는 바와 같이 모두 동일하게 8개의 v-pol과 8개의 h-pol 안테나 소자를 가지고 있으며, 반경은 30 λ이다. H-pol용으로는 slot 안테나를 사용하는 것이 polarization간의 간섭을 완화시키기 위해 더 바람직하지만 polarization domain간의 간섭효과도 함께 살펴보기 위해 slot 안테나 대신 dipole antenna을 시계방향으로 90도 기울인 dipole 안테나를 적용하였다.The transmitting UCA and the receiving UCA used in the simulation both have the same eight v-pol and eight h-pol antenna elements, as shown in Figs. 13A and 13B, and the radius is 30 λ. For H-pol, it is more preferable to use slot antenna to mitigate the interference between polarizations, but to examine the interference effect between polarization domains, a dipole antenna with 90 degrees of dipole antenna clockwise instead of slot antenna is used.
도 14는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.14 shows another example of the simulation result.
도 14를 참조하면 dual polarized UCA OAM 기술의 유효성을 분석할 수 있다.Referring to FIG. 14, the effectiveness of the dual polarized UCA OAM technology may be analyzed.
B. Spectral efficiencyB. Spectral efficiency
SNR = 20 dB 조건에서 얻을 수 있는 T-R distance(transmit-receive distance)에 따른 최대 spectral efficiency를 보여준다. 이때, T-R distance는 LoS path의 거리와 동일할 수 있다. 도 14에서UCA OAM의 spectral efficiency는 Rayleigh distance dR에서 최대 값을 가지며(Rayleigh distance는
Figure PCTKR2017014405-appb-I000181
로 표현된다.), T-R distance가 Rayleigh distance 이상으로 증가함에 따라 단조적으로 감소하는 것을 볼 수 있다. 반면, Dual-polarized UCA OAM의 경우는 spectral efficiency가 2 dR에서 최대 값을 가지며 T-R distance가 2 dR에서 10 dR로 증가하는 동안 spectral efficiency가 약 11.7 bps/Hz만큼 감소하여 기존 UCA OAM이 약 21.2 bps/Hz만큼 감소하는 것보다 0.55배 이하의 작은 감소폭을 보여 준다.
It shows the maximum spectral efficiency according to the TR distance (transmit-receive distance) that can be obtained under SNR = 20 dB. In this case, the TR distance may be equal to the distance of the LoS path. In FIG. 14, the spectral efficiency of the UCA OAM has a maximum value at Rayleigh distance d R (Rayleigh distance is
Figure PCTKR2017014405-appb-I000181
We can see that the TR distance monotonously decreases as it increases above the Rayleigh distance. On the other hand, in the case of Dual-polarized UCA OAM is a spectral efficiency that has a maximum at the 2 d R TR distance is the spectral efficiency, while increases in the 2 d R to 10 d R is reduced by approximately 11.7 bps / Hz in the conventional UCA OAM The reduction is less than 0.55 times lower than the reduction by about 21.2 bps / Hz.
기존 UCA OAM 방식의 spectral efficiency가 dR에서 최대값을 가지는 것과 달리 Dual-polarized UCA OAM의 spectral efficiency가 2 dR에서 최대값을 가지는 것은 이 방식이 기존 UCA OAM 방식에 비해 유효 T-R distance를 최소 2배 이상으로 개선함을 의미한다.Unlike the spectral efficiency of the conventional UCA OAM method having the maximum value at d R , the spectral efficiency of the dual-polarized UCA OAM has the maximum value at 2 d R. Means improvement by more than twice.
도 15a 및 도 15b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.15A and 15B show another example of the simulation result.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, dual polarized UCA OAM 기술의 유효성을 분석할 수 있다.15A and 15B, the effectiveness of the dual polarized UCA OAM technology may be analyzed.
C. E-field intensity of OAM statesC. E-field intensity of OAM states
zero-degree slanted transmit UCA에서 송신된 mode들과 90-degree slanted transmit UCA에서 송신된 mode들이 송신기로부터 500 m 떨어진 지점에서 갖는 E-field intensity의 V-pol 성분과 H-pol 성분을 plot한 것이다.The modes transmitted in the zero-degree slanted transmit UCA and the modes transmitted in the 90-degree slanted transmit UCA are plotted with the V-pol and H-pol components of the E-field intensity at 500 m from the transmitter.
도 15a는 zero-degree slanted UCA에서 송신된 신호들의 v-pol 성분이 h-pol 성분보다 크게 수신되는 것을 보여주며, 이것은 zero-degree slanted 수신 UCA로 수신되는 mode 0, 1, -1을 갖는 v-pol 신호가 h-pol신호의 간섭을 작게 받게 됨을 의미한다.FIG. 15A shows that the v-pol component of the signals transmitted in the zero-degree slanted UCA is received larger than the h-pol component, which is v with modes 0, 1, -1 received in the zero-degree slanted UCA. The -pol signal means that the interference of the h-pol signal is small.
도 15b는 90-degree slanted UCA에서 송신된 신호들의 h-pol 성분이 v-pol 성분보다 상대적으로 강하게 수신되는 것을 보여주며, 이것은 90-degree slanted 수신 UCA로 수신되는 mode 0, 1, -1을 갖는 h-pol 신호가 v-pol 신호의 간섭을 작게 받게 됨을 의미한다.FIG. 15B shows that the h-pol component of the signals transmitted in the 90-degree slanted UCA is received relatively stronger than the v-pol component, which shows modes 0, 1 and -1 received in the 90-degree slanted receiving UCA. This means that the h-pol signal has a smaller interference with the v-pol signal.
도 16a 및 도 16b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.16A and 16B show another example of the simulation result.
도 16a 및 도 16b를 참조하면, dual polarized UCA OAM 기술의 유효성을 분석할 수 있다.16A and 16B, the effectiveness of the dual polarized UCA OAM technology may be analyzed.
D. Decoding performanceD. Decoding performance
64-QAM 신호 6개를 6개 OAM mode를 통해 송신하고, 신호를 수신하여 equalization한 이후에 나타나는 신호의 constellation을 plot한 것이다.Six 64-QAM signals are transmitted through six OAM modes, and the signal constellation is plotted after receiving and equalizing the signals.
도 16a에서 기존의 single polarized UCA 시스템은 6개 mode들 중에서 3개 mode를 낮은 SER로 수신할 수 있는 반면, 도 16b로부터 dual polarized UCA 시스템은 6개 mode의 신호를 모두 낮은 SER로 수신할 수 있음을 알 수 있다.In FIG. 16A, the conventional single polarized UCA system may receive three modes among the six modes with a low SER, whereas the dual polarized UCA system may receive all six modes of signals with a low SER from FIG. 16B. It can be seen.
도 17은 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.17 shows another example of simulation results.
도 17을 참조하면, SNR에 따른 SER의 변화를 plot한 것이다. 기존의 single-polarized UCA OAM은 SNR에 따른 error floor가 확연히 관찰되는 반면, dual-polarized UCA OAM 기술은 SNR이 10 dB 증가할 때 SER이 1/100배로 감소하는 경향을 보여준다.Referring to FIG. 17, a change in SER according to SNR is plotted. In the conventional single-polarized UCA OAM, the error floor according to SNR is clearly observed, whereas the dual-polarized UCA OAM technology shows that the SER decreases by 1/100 times when the SNR is increased by 10 dB.
도 18a 및 도 18b는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타내고, 도 19는 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.18A and 18B show another example of the simulation result, and FIG. 19 shows another example of the simulation result.
도 18a 내지 도 19를 참조하면, dual polarized UCA OAM 기술의 유효성을 분석할 수 있다.18A to 19, the effectiveness of the dual polarized UCA OAM technology may be analyzed.
E. Impact of intermode spreadingE. Impact of intermode spreading
도 18a 및 도 18b는 송신기에서 OAM mode들 간의 intermode spreading을 적용하는 경우에 baseband 신호들의 effective field intensity를 plot한 것이고, 도 19는 이렇게 송신된 신호를 수신기에서 intermode despreading을 적용하여 각각의 OAM mode들이 동일한 채널을 경험하게 하는 intermode spreading OAM 기술의 효과를 보여준다.18A and 18B are plots of effective field intensities of baseband signals when intermode spreading between OAM modes is applied at a transmitter, and FIG. 19 is applied to each OAM modes by applying intermode despreading at the receiver. Demonstrate the effectiveness of intermode spreading OAM technology to experience the same channel.
도 18a 및 도 18b에서 zero-degree slanted transmit UCA에서 송신된 baseband 신호들의 E-field intensity가 서로 동일하고, 90-degree slanted transmit UCA에서 송신된 baseband 신호들의 E-field intensity가 모두 서로 동일한 것을 알 수 있다. 이것은 송신신호들이 모두 동일한 수준의 error rate을 경험하게 되기 때문에 전체 평균 error rate을 감소시키는 효과를 가져오게 된다.18A and 18B, it can be seen that the E-field intensities of the baseband signals transmitted in the zero-degree slanted transmit UCA are the same and the E-field intensities of the baseband signals transmitted in the 90-degree slanted transmit UCA are the same. have. This has the effect of reducing the overall average error rate since all transmitted signals experience the same level of error rate.
도 19에서는 이 평균 error rate을 감소시키는 정도를 보여준다. 도 19에서 모두 high SNR region에서 intermode spreading을 통해 1 dB 이상의 SNR gain을 얻을 수 있음을 알 수 있음을 보여준다.19 shows the extent to which this average error rate is reduced. 19 shows that all of the SNR gains of 1 dB or more can be obtained through intermode spreading in the high SNR region.
도 20은 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.20 shows another example of simulation results.
도 20을 참조하면, intermode spreading까지 적용하는 dual polarized UCA OAM 기술을 통해 6개의 mode들을 500 m 거리에서 송수신하는데에 기존의 single polarized UCA OAM 기술에서 3개 mode를 전송하는데 필요한 SNR에 비하여 추가적으로 요구되는 SNR이 3 dB에 불과함을 보여 준다.Referring to FIG. 20, six modes are transmitted and received at a distance of 500 m through a dual polarized UCA OAM technology applied to intermode spreading, compared to an SNR required to transmit three modes in a conventional single polarized UCA OAM technology. It shows that the SNR is only 3 dB.
도 21은 시뮬레이션 결과의 다른 예를 나타낸다.21 shows another example of simulation results.
도 21을 참조하면, SNR = 20 dB의 조건에서 6 modes를 전송하는 경우의T-R distance에 따른 SER을 보여준다. 도면에 나타난 바와 같이 Dual UCA OAM 기술을 통해 기존 UCA OAM 기술에 비해 신호를 일정 수준 이하의 SER로 전송 가능한 유효 T-R distance가 SER = 10-2를 기준으로 할 때, 64-QAM 신호의 경우도 1 dR에서 3.6 dR로 2.7배 개선되고, 16-QAM 신호의 경우 1.7 dR에서 8.1 dR로 4.7배, 그리고 QPSK 신호의 경우 2.1 dR에서 19 dR로 9 배 개선되는 것이 관찰된다.Referring to FIG. 21, the SER according to the TR distance in the case of transmitting 6 modes under the condition of SNR = 20 dB is illustrated. As shown in the figure, when the effective TR distance capable of transmitting a signal to a SER having a predetermined level or lower than the existing UCA OAM technology through the Dual UCA OAM technology is based on SER = 10-2, FIG. An improvement of 2.7 times from d R to 3.6 d R , 4.7 times from 1.7 d R to 8.1 d R for 16-QAM signal, and nine times from 19 d R to 2.1 d R for QPSK signal is observed.
안테나 소자의 편파 특성에 의한 2개의 basis(dual polarized UCA 안테나)를 활용하여 전송거리를 증가시키는 방법을 제시하고, 제안된 기술이 기존 기술에 비해 갖는 장점을 검증하기 위해 이론적 half wavelength dipole antenna의 radiation pattern을 적용한 시뮬레이터를 구현하고, SNR과 송수신 거리에 따른 성능을 비교 검증하였다.We propose a method to increase the transmission distance using two basis (dual polarized UCA antenna) by the polarization characteristics of the antenna element, and to verify the advantages of the proposed technique over the conventional technique, the radiation of the theoretical half wavelength dipole antenna We implemented a simulator using the pattern and compared and verified the performance according to SNR and transmission distance.
제안된 기술은 dual polarized UCA 안테나를 사용하여 특정 송수신 거리에서 동시 전송 가능한 mode 수를 증가시키고, 각 polarization domain에 속한 mode들 간에 intermode spreading을 사용하여 다중 모드 신호들의 도달거리를 추가적으로 확장한다.The proposed technique uses dual polarized UCA antennas to increase the number of modes that can be simultaneously transmitted at specific transmit / receive distances, and further extends the reach of multimode signals using intermode spreading between modes in each polarization domain.
시뮬레이션 결과는 제안된 Dual polarization UCA OAM 기술이 기존의 single polarized UCA OAM 기술에 비해 주어진 수의 mode 신호들의 도달거리를 성공적으로 증가시킴을 보여주며, 제안 기술을 통해 반경 30 λ인 Dual-polarized UCA 안테나를 사용하여 500 m 거리에서 6개 OAM mode를 전송할 수 있으며, 동일 거리에서 기존 UCA OAM 기술보다 2배의 mode 수를 전송하는데 3 dB 이하의 SNR loss를 수반함을 보여주었다.Simulation results show that the proposed dual polarization UCA OAM technology successfully increases the reach of a given number of mode signals compared to the conventional single polarized UCA OAM technology. It is possible to transmit 6 OAM modes at 500m distance by using, and it shows that SNR loss of less than 3 dB is involved to transmit twice the number of modes at the same distance than the existing UCA OAM technology.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors, microcomputers, field programmable gate arrays (FPGAs). Can be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of explanation, one processing device may be described as being used, but one of ordinary skill in the art will appreciate that the processing device includes a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as parallel processors.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and configure the processing device to operate as desired, or process it independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device in order to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

Claims (15)

  1. 제1 신호들 및 제2 신호들에 OAM 변조(Orbital Angular Momentum modulation)를 수행하는 변조기(modulator);A modulator for performing OAM modulation on the first signals and the second signals;
    OAM 변조된 제1 신호들을 송신하는 복수의 수평 편광 안테나(horizontal polarized antenna)를 포함하는 H-pol UCA 안테나(uniform circular array antenna); 및An H-pol uniform circular array antenna comprising a plurality of horizontal polarized antennas for transmitting the OAM modulated first signals; And
    OAM 변조된 제2 신호들을 송신하는 복수의 수직 편광 안테나(vertical polarized antenna)를 포함하는 V-pol UCA 안테나V-pol UCA antenna comprising a plurality of vertical polarized antennas for transmitting OAM modulated second signals
    를 포함하는 송신 장치.Transmission device comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 신호들의 수와 상기 제2 신호들의 수는 동일한The number of the first signals and the number of the second signals are equal
    송신 장치.Transmitting device.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 복수의 수평 편광 안테나의 수는 상기 제1 신호들의 수보다 크거나 같은The number of the plurality of horizontally polarized antennas is greater than or equal to the number of the first signals.
    송신 장치.Transmitting device.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 복수의 수직 편광 안테나의 수는 상기 제2 신호들의 수보다 크거나 같은The number of the plurality of vertically polarized antennas is greater than or equal to the number of the second signals.
    송신 장치.Transmitting device.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 H-pol UCA 안테나의 반경과 상기 V-pol UCA 안테나의 반경은 동일한The radius of the H-pol UCA antenna and the radius of the V-pol UCA antenna are the same
    송신 장치.Transmitting device.
  6. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 H-pol UCA 안테나는,The H-pol UCA antenna,
    가시선 경로(line-of-sight(LoS) path) 및 전파로(propagation path)에 기초하여 결정되는 제1 채널(channel)을 통해 상기 OAM 변조된 제1 신호들을 송신하고,Transmit the OAM modulated first signals over a first channel determined based on a line-of-sight (LoS) path and a propagation path,
    상기 V-pol UCA 안테나는,The V-pol UCA antenna,
    상기 가시선 경로 및 상기 전파로에 기초하여 결정되는 제2 채널을 통해 상기 OAM 변조된 제2 신호들을 송신하는Transmitting the OAM modulated second signals over a second channel determined based on the line of sight path and the propagation path
    송신 장치.Transmitting device.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제1 채널은,The first channel,
    상기 H-pol UCA 안테나와 수신 H-pol UCA 안테나 사이의 채널과, 상기 H-pol UCA 안테나와 수신 V-pol UCA 안테나 사이의 채널을 포함하고,A channel between the H-pol UCA antenna and the receiving H-pol UCA antenna, and a channel between the H-pol UCA antenna and the receiving V-pol UCA antenna,
    상기 제2 채널은,The second channel,
    상기 V-pol UCA 안테나와 상기 수신 H-pol UCA 안테나 사이의 채널과, 상기 V-pol UCA 안테나와 상기 수신 V-pol UCA 안테나 사이의 채널을 포함하는A channel between the V-pol UCA antenna and the receiving H-pol UCA antenna, and a channel between the V-pol UCA antenna and the receiving V-pol UCA antenna.
    송신 장치.Transmitting device.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 H-pol UCA 안테나는,The H-pol UCA antenna,
    상기 수신 H-pol UCA 안테나와 상기 수신 V-pol UCA 안테나로 상기 OAM 변조된 제1 신호들을 송신하고,Transmit the OAM modulated first signals to the receive H-pol UCA antenna and the receive V-pol UCA antenna,
    상기 V-pol UCA 안테나는,The V-pol UCA antenna,
    상기 수신 H-pol UCA 안테나와 상기 수신 V-pol UCA 안테나로 상기 OAM 변조된 제2 신호들을 송신하는Transmitting the OAM modulated second signals to the receive H-pol UCA antenna and the receive V-pol UCA antenna
    송신 장치.Transmitting device.
  9. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 신호들 및 상기 제2 신호들에 인터모드 스프레딩(intermode spreading)을 수행하는 스프레딩 모듈(spreading module)A spreading module for performing intermode spreading on the first signals and the second signals.
    을 더 포함하는 송신 장치.Transmission device further comprising.
  10. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 스프레딩 모듈은,The spreading module,
    m*m의 유니테리 행렬(unitary matrix)을 사용하여 상기 인터모드 스프레딩을 수행하고,performing the intermode spreading using a unitary matrix of m * m,
    상기 m은 상기 제1 신호들의 수와 상기 제2 신호들의 수의 합인M is the sum of the number of first signals and the number of second signals
    송신 장치.Transmitting device.
  11. 제3 신호들을 수신하는 복수의 수평 편광 안테나를 포함하는 H-pol UCA 안테나;An H-pol UCA antenna comprising a plurality of horizontally polarized antennas receiving third signals;
    제4 신호들을 송신하는 복수의 수직 편광 안테나를 포함하는 V-pol UCA 안테나; 및A V-pol UCA antenna comprising a plurality of vertically polarized antennas for transmitting fourth signals; And
    상기 제3 신호들 및 상기 제4 신호들에 OAM 복조(demodulation)를 수행하는 복조기(demodulator)A demodulator for performing OAM demodulation on the third signals and the fourth signals
    를 포함하는 수신 장치.Receiving device comprising a.
  12. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    OAM 복조된 제3 신호들 및 OAM 복조된 제4 신호들에 최소 제곱법(Least Square Method(LSM))을 사용하여 송신 신호를 검출하는 신호 검출기(signal detector)Signal detector for detecting a transmission signal using the Least Square Method (LSM) on the OAM demodulated third signals and the OAM demodulated fourth signals
    를 더 포함하는 수신 장치.Receiving device further comprising.
  13. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 제3 신호들 및 상기 제4 신호들은,The third signals and the fourth signals,
    복수의 수평 편광 안테나를 포함하는 송신 H-pol UCA 안테나와 복수의 수직 편광 안테나를 포함하는 송신 V-pol UCA 안테나로부터 송신되는Transmitted from a transmit H-pol UCA antenna comprising a plurality of horizontally polarized antennas and a transmit V-pol UCA antenna comprising a plurality of vertically polarized antennas
    수신 장치.Receiving device.
  14. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 제3 신호들의 수와 상기 제4 신호들의 수는 동일한The number of the third signals and the number of the fourth signals are the same
    수신 장치.Receiving device.
  15. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 H-pol UCA 안테나의 반경과 상기 V-pol UCA 안테나의 반경은 동일한The radius of the H-pol UCA antenna and the radius of the V-pol UCA antenna are the same
    수신 장치.Receiving device.
PCT/KR2017/014405 2017-02-23 2017-12-08 Communication device using uca antenna including dual polarization antenna WO2018155795A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0024164 2017-02-23
KR20170024164 2017-02-23
KR10-2017-0166095 2017-12-05
KR1020170166095A KR102067727B1 (en) 2017-02-23 2017-12-05 Communication device using uniform circular array antenna comprising dual polarized antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018155795A1 true WO2018155795A1 (en) 2018-08-30

Family

ID=63254276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/014405 WO2018155795A1 (en) 2017-02-23 2017-12-08 Communication device using uca antenna including dual polarization antenna

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018155795A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113630158A (en) * 2021-09-18 2021-11-09 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Antenna selection method for transmitting multimode multiplexing signals through uniform area array
WO2022028003A1 (en) * 2020-08-06 2022-02-10 Apple Inc. Beam management enhancement for fr2 with v-pol/h-pol virtualization
WO2023159465A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 Qualcomm Incorporated Rotated antenna arrays for wireless communications

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8254487B2 (en) * 2007-08-09 2012-08-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus of codebook-based single-user closed-loop transmit beamforming (SU-CLTB) for OFDM wireless systems
WO2013066001A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for polarization alignment in a wireless network
US20130235744A1 (en) * 2012-03-11 2013-09-12 Broadcom Corporation Communication system using orbital angular momentum
US20160149302A1 (en) * 2014-11-25 2016-05-26 Qualcomm Incorporated Technique for detection of line-of-sight transmissions using millimeter wave communication devices
US20170033810A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Raytheon Company Real Time Polarization Compensation for Dual-Polarized Millimeter Wave Communication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8254487B2 (en) * 2007-08-09 2012-08-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus of codebook-based single-user closed-loop transmit beamforming (SU-CLTB) for OFDM wireless systems
WO2013066001A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for polarization alignment in a wireless network
US20130235744A1 (en) * 2012-03-11 2013-09-12 Broadcom Corporation Communication system using orbital angular momentum
US20160149302A1 (en) * 2014-11-25 2016-05-26 Qualcomm Incorporated Technique for detection of line-of-sight transmissions using millimeter wave communication devices
US20170033810A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Raytheon Company Real Time Polarization Compensation for Dual-Polarized Millimeter Wave Communication

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022028003A1 (en) * 2020-08-06 2022-02-10 Apple Inc. Beam management enhancement for fr2 with v-pol/h-pol virtualization
US11716122B2 (en) 2020-08-06 2023-08-01 Apple Inc. Beam management enhancement for FR2 with V-Pol/H-Pol virtualization
CN113630158A (en) * 2021-09-18 2021-11-09 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Antenna selection method for transmitting multimode multiplexing signals through uniform area array
CN113630158B (en) * 2021-09-18 2022-08-09 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Antenna selection method for transmitting multimode multiplexing signals through uniform area array
WO2023159465A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 Qualcomm Incorporated Rotated antenna arrays for wireless communications

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018155795A1 (en) Communication device using uca antenna including dual polarization antenna
WO2012093904A2 (en) Interference alignment method and device in cellular network
WO2017026865A1 (en) Method and apparatus for operating beamformed reference signal in communication system
WO2011087227A2 (en) Communication apparatus and precoding method based on multiple cells and multiple users
EP2443764A2 (en) Communication method and apparatus using codebook in mimo system
WO2019039671A1 (en) Device and method for calibrating phased array antenna
WO2015050421A1 (en) Method and device for estimating channel in wireless communication system
WO2017155137A1 (en) Beamforming method and device therefor
WO2014003256A1 (en) Communication system using interference alignment in multi-cell environment
WO2017030340A1 (en) Apparatus and method for controlling channel access in wireless communication system
WO2017069580A1 (en) Precoder codebook for advanced wireless communication systems
WO2019045201A1 (en) Time-spatial linear encoding method and system
EP3365982A1 (en) Precoder codebook for advanced wireless communication systems
WO2016104863A1 (en) Method for transmitting multi-mode signal and apparatuses for carrying out same
WO2016104862A1 (en) Rf beamforming method and apparatuses carrying out same
WO2012026727A9 (en) Communication method using a preamble to share characteristic information, method for generating the preamble, and communication system to which the methods are applied
WO2011083900A1 (en) Codebook design method for multiple-input multiple-output (mimo) communication system and method for using the codebook
WO2020067691A1 (en) Method and apparatus for performing beamforming in wireless communication system
WO2021194235A1 (en) An electronic device with a plurality of antenna circuitries and a method for controlling the same
EP4289078A1 (en) Method and apparatus for csi reporting in distributed mimo
WO2024049050A1 (en) Reception device and method for receiving mimo-ofdm signal
WO2021107299A1 (en) Optimization method and apparatus for efficient beam synthesis
WO2022169295A1 (en) Method and apparatus for modular mimo system and csi feedback
WO2022154265A1 (en) Single-carrier-based hybrid beamforming method and device in wideband system
WO2015080485A1 (en) Apparatus and method for interference control in heterogeneous network-multi cell mobile communication system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17897352

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17897352

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1