다이버시티안테나에대해 설명해주세요..(제~발 요..)
__________________________________________________________
또 report 쓰시나 보군요...
질문은 간단한데 잘 아시는 분이 설명해도 모르긴 몰라도 내용은 꽤 길어질것 같군요.
책을 찾아 보시면 내용이 꽤 있을텐데...
아래는 freechal.com/ktec 에서 diversity 개념에 대한 질문에 제가 답을 했던 겁니다. antenna 는 전공하시는 분이 잘 설명해 주시기를 바랍니다.
________ 아 래 ---------
"책을 보다보면 diversity를 적용하면 가입자수에 대해 속도증가 효과를 볼수 있다..."는 식으로 이야기가 많이 나오고 "Rake Receiver도 일종의 diversity다"라는 말도 나오고 많이 등장하는데 개념이 잘 잡히지가 않습니다.
종류는 space diversity, time diversity, frequency diversity 등이 있다고 되어있고 말그대로 "중복하거나 다양하게 보내는 것" 같은 느낌이 드네요.
이것이 안테나와도 연관이 좀 있는거 같고 H/W, S/W적으로 다 구현이 가능한거 같기도 한것 같읍니다.
개념이 정립이 잘 되지않아 아는데로 주저리 주저리 쓰느라 위와 같이 정리했네요.
아시는 분 조언 부탁드립니다. 감사합니다.
______________________________________________________________________________
그리 어렵지 않은 내용인데도 불구하고, 개념에 대한 설명을 요청하는 글이래서 그런지는 몰라도 답글이 없네요. 간단하게 제가 생각하고 있는 바를 적어볼께요. 참고만 하세요.
ITS 라는 곳에서 만든 책에서 diversity를 보면 아래와 같아요.
(http://132.163.64.205/fs-1037/37search.htm 에서 diversity로 찾으면)
diversity: The property of being made up of two or more different elements, media, or methods. Note: In communications, diversity is usually used to provide robustness, reliability, or security.
통신에서 이용되고 있는 diversity는 무언가 성능 향상을 목적으로 하겠죠.
그 방법들의 종류에 대해서 몇개의 이름들이 있는데 그 중에서 주파수를 달리한다. 공간을 달리한다. 시간을 달리한다. 편파의 방향을 달리한다. 각도를 달리한다. 뭐 이런것들이 제가 들어본 겁니다.
diversity의 개념과 방법들은 무선통신과 이동통신에 관계된 책들을 보면 설명을 잘 해 놓고 있습니다.
가까이에 책이 없을 경우에는 www.rfdh.com 에서 rfdh의 운영자님이 용어정의란에 적어 놓은것 내용들을 http://www.rfdh.com/admin/search/search.php3 에서 diversity로 찾아서 읽어 보시는 것도 좋겠네요.
어떤 방법이든지 통신의 목적상 받는쪽에서 잘 받게 하기 위한겁니다.
신호가 날라간 후 받은 쪽에서 어떤 신호인가 잘 구분을 할 수 없으면 신호가 깨졌다고 할 수 있겠죠?
페이딩(fading)이라는 것을 받아 날라가던 신호가 변하게 됩니다. fading 이 심하면 신호가 왜곡되어 전송할려는 symbol 이 깨질 확률이 높아지게 됩니다.
sender가 보낸 신호가 보통 air 라는 channel을 통해서 날라오다가 fading(fast, slow), interference, jamming, 기타 불요잡음 등등 뭐 이런것들의 영향을 받아서 frequency 가 변하기도 하고 amplitude 가 변하기도 하고, phase 가 변하기도 하기 때문에 깨집니다.
그런데 가만 보니까 그것이 채널의 특성이라는 거죠. 보통 burst 하기도 하고요.
그걸 극복하려고 생각을 하다보니 여러 방법이 나온거죠.
송신측 안테나의 위치를 서로 어느 정도 떨어뜨려서 전송하면 전송되는 신호들이 서로 다른 air 채널을 이용하게 되어 각 채널이 동시에 deep fading 에 들어가서 신호가 깨질 확률은 줄어들게 되겠죠. 혹은 송신측은 안테나 하나로 송신하고 수신측에서 안테나가 두개로 수신하는 것도 서로 다른 무선채널로 전송된 신호들을 이용해서 복조 성공률을 높이려는 것이구요.
이런건 공간을 달리함으로 채널의 특성이 서로 다른 것을 이용해서 수신성공률을 높이려는 것이구요.
시간적으로 보면 deep fading에 들어갔을 경우와 같이 한 번 error 가 나면 error가 몰려 있는 burst error 특성이 있습니다. fading으로 인해서 발생할 error를 어느 제한된 시간적 범위에서 나눌 수 있다면 error가 몰려있지 않으므로 발생한 error 주위에 위치한 잘 수신한 신호에 포함되어 있는 정보를 이용해서 충분히 발생된 error를 극복하고 깨진 신호가 무엇이었던가 복원해낼 수 있다는 생각에서 출발합니다. 발생될 수 있는 error 들이 random 하게 퍼지라고 신호의 전송순서를 제한된 범위에서 바꾸는 것이죠. 너무 큰 시간 범위에서 위치를 바꾸면 real time 특성이 떨어지고 복잡도가 증가하겠지만 어느 정도의 시간안에서는 괜찮겠죠? 당연히 interleaving 이 이에 해당되고요, covolutional coding 이나 turbo coding 과 같은 coding scheme 이나 repeatition 들도 timing diversity라고 저는 생각해요.
space diversity를 위해서 송신 안테나를 두개 이상 쓰거나, 혹은 수신 안테나를 두개 쓰거나 혹은 송신/수신 모두 그렇게 하는 것을 안테나와 관련이 된 것이고요.
multipath diversity 라는 것도 있는데요. 이것이 rake receiver 와 관련이 있습니다.
보통 sender 가 impulse를 팡하고 쏘면 receiver 가 그 impulse 그대로 받지는 않습니다.
채널의 특성 혹은 delay profile 이라는 것에 따라서 몇개의 나누어진 성분으로 받습니다.
전파가 전파되다가 산이나 큰 건물에 부딪히면 돌아오겠죠. 직접파는 그대로 전송되어 first arrived 신호성분이 되고요. 전송된 하나의 신호가 여럿개의 작은 크기의 신호들로 나뉘어져 오는데 rake receiver는 여러개 가지고 있는 finger 들을 이런 여럿 신호성분들(multipath lay)에 할당해서 신호를 받아냅니다. 그 후에 combining 해서 신호크기를 모으죠. 그 combining 하는 방법이 보통은 maximal ratio combining (MRC) 이고 그 외에 selection, equal gain 등이 있습니다. 물론 MRC이 성능이 좋습니다. 책과 논문들 찾아보시면 combining 에 대해서 수식으로 잘 정리해 놓은 것도 있습니다.
base station diversity 라는 말을 이동통신에서는 쓰기도 합니다. 그것은 soft handoff 하고 관련이 있는데요. 같은 신호를 두개의 기지국에서 전송하면 동일 신호에 대해서 space diversity 개념으로 서로 다른 안테나(서로 다른 기지국의)에서 나온 신호가 서로 다른 채널의 특성을 경험하고 수신되게 됩니다. 또 한 기지국에서 전송한 신호들도 각각 multipath lay 들을 가지고 있습니다.
이럴 경우, rake receiver 의 finger 들은 서로 다른 기지국의 신호를 수신하면서도 서로 다른 lay 를 수신하게 됩니다. 이런것이 어떤 diversity에 해당하냐고 이름 붙이면 space diversity 도 적용되고, multipath diversity 도 적용된다고 할 수 있겠죠.(delay profile 이나 channel impulse response에 대한 내용은 여러 교재나, ITU-R M.1225 문서나 혹은 www.etsi.org 에서 TR 101 112 문서를 찾아서 참고하셔도 되겠어요http://webapp.etsi.org/exchangefolder/tr_101112v030200p.pdf)
주파수 diversity, 편파 diversity 등은 www.rfdh.com 에 있는 설명이면 될것같고 질문하신 분도 어느 정도 알고 계신것 같네요.
안테나하고 관련된 것 같기도 하다는 말씀, 맞습니다. 위에서 송신 diversity, 수신 diversity 설명한 것에서요.
H/W 과 S/W 모두 관련된것 같다는 것, 맞습니다. 모두 관련이 있습니다.
H/W 가 있어야 diversity를 위한 알고리즘을 적용하지요. H/W적으로 하는 것도 있고 S/W적으로 하는 것도 있고 하지만 결국은 모두 있어야 하는 것이 대부분이죠.
저는 가끔
강의실에서 양쪽 벽에 수신 안테나가 두개 있다던지, 기지국에 안테나가 3개 인데 하나는 송신이고 둘은 수신이라든지, 기지국 안테나가 하나이면 저거이 duplex 편파 안테나 겠거니 하고, 핸드오프 하는것 보면서 이거이 base station diversity(macro diversity) 가 일어나고 있갔구나 하든지 건물들이 많은 빌딩 숲을 지나면서 여기서 통화하면 거 delay profile 이 지저분해서 내 단말기의 finger 들이 multipath diversity gain 얻을려고 바쁘갔구나 생각해 봅니다. ^^
평강
__________________________________________________________
또 report 쓰시나 보군요...
질문은 간단한데 잘 아시는 분이 설명해도 모르긴 몰라도 내용은 꽤 길어질것 같군요.
책을 찾아 보시면 내용이 꽤 있을텐데...
아래는 freechal.com/ktec 에서 diversity 개념에 대한 질문에 제가 답을 했던 겁니다. antenna 는 전공하시는 분이 잘 설명해 주시기를 바랍니다.
________ 아 래 ---------
"책을 보다보면 diversity를 적용하면 가입자수에 대해 속도증가 효과를 볼수 있다..."는 식으로 이야기가 많이 나오고 "Rake Receiver도 일종의 diversity다"라는 말도 나오고 많이 등장하는데 개념이 잘 잡히지가 않습니다.
종류는 space diversity, time diversity, frequency diversity 등이 있다고 되어있고 말그대로 "중복하거나 다양하게 보내는 것" 같은 느낌이 드네요.
이것이 안테나와도 연관이 좀 있는거 같고 H/W, S/W적으로 다 구현이 가능한거 같기도 한것 같읍니다.
개념이 정립이 잘 되지않아 아는데로 주저리 주저리 쓰느라 위와 같이 정리했네요.
아시는 분 조언 부탁드립니다. 감사합니다.
______________________________________________________________________________
그리 어렵지 않은 내용인데도 불구하고, 개념에 대한 설명을 요청하는 글이래서 그런지는 몰라도 답글이 없네요. 간단하게 제가 생각하고 있는 바를 적어볼께요. 참고만 하세요.
ITS 라는 곳에서 만든 책에서 diversity를 보면 아래와 같아요.
(http://132.163.64.205/fs-1037/37search.htm 에서 diversity로 찾으면)
diversity: The property of being made up of two or more different elements, media, or methods. Note: In communications, diversity is usually used to provide robustness, reliability, or security.
통신에서 이용되고 있는 diversity는 무언가 성능 향상을 목적으로 하겠죠.
그 방법들의 종류에 대해서 몇개의 이름들이 있는데 그 중에서 주파수를 달리한다. 공간을 달리한다. 시간을 달리한다. 편파의 방향을 달리한다. 각도를 달리한다. 뭐 이런것들이 제가 들어본 겁니다.
diversity의 개념과 방법들은 무선통신과 이동통신에 관계된 책들을 보면 설명을 잘 해 놓고 있습니다.
가까이에 책이 없을 경우에는 www.rfdh.com 에서 rfdh의 운영자님이 용어정의란에 적어 놓은것 내용들을 http://www.rfdh.com/admin/search/search.php3 에서 diversity로 찾아서 읽어 보시는 것도 좋겠네요.
어떤 방법이든지 통신의 목적상 받는쪽에서 잘 받게 하기 위한겁니다.
신호가 날라간 후 받은 쪽에서 어떤 신호인가 잘 구분을 할 수 없으면 신호가 깨졌다고 할 수 있겠죠?
페이딩(fading)이라는 것을 받아 날라가던 신호가 변하게 됩니다. fading 이 심하면 신호가 왜곡되어 전송할려는 symbol 이 깨질 확률이 높아지게 됩니다.
sender가 보낸 신호가 보통 air 라는 channel을 통해서 날라오다가 fading(fast, slow), interference, jamming, 기타 불요잡음 등등 뭐 이런것들의 영향을 받아서 frequency 가 변하기도 하고 amplitude 가 변하기도 하고, phase 가 변하기도 하기 때문에 깨집니다.
그런데 가만 보니까 그것이 채널의 특성이라는 거죠. 보통 burst 하기도 하고요.
그걸 극복하려고 생각을 하다보니 여러 방법이 나온거죠.
송신측 안테나의 위치를 서로 어느 정도 떨어뜨려서 전송하면 전송되는 신호들이 서로 다른 air 채널을 이용하게 되어 각 채널이 동시에 deep fading 에 들어가서 신호가 깨질 확률은 줄어들게 되겠죠. 혹은 송신측은 안테나 하나로 송신하고 수신측에서 안테나가 두개로 수신하는 것도 서로 다른 무선채널로 전송된 신호들을 이용해서 복조 성공률을 높이려는 것이구요.
이런건 공간을 달리함으로 채널의 특성이 서로 다른 것을 이용해서 수신성공률을 높이려는 것이구요.
시간적으로 보면 deep fading에 들어갔을 경우와 같이 한 번 error 가 나면 error가 몰려 있는 burst error 특성이 있습니다. fading으로 인해서 발생할 error를 어느 제한된 시간적 범위에서 나눌 수 있다면 error가 몰려있지 않으므로 발생한 error 주위에 위치한 잘 수신한 신호에 포함되어 있는 정보를 이용해서 충분히 발생된 error를 극복하고 깨진 신호가 무엇이었던가 복원해낼 수 있다는 생각에서 출발합니다. 발생될 수 있는 error 들이 random 하게 퍼지라고 신호의 전송순서를 제한된 범위에서 바꾸는 것이죠. 너무 큰 시간 범위에서 위치를 바꾸면 real time 특성이 떨어지고 복잡도가 증가하겠지만 어느 정도의 시간안에서는 괜찮겠죠? 당연히 interleaving 이 이에 해당되고요, covolutional coding 이나 turbo coding 과 같은 coding scheme 이나 repeatition 들도 timing diversity라고 저는 생각해요.
space diversity를 위해서 송신 안테나를 두개 이상 쓰거나, 혹은 수신 안테나를 두개 쓰거나 혹은 송신/수신 모두 그렇게 하는 것을 안테나와 관련이 된 것이고요.
multipath diversity 라는 것도 있는데요. 이것이 rake receiver 와 관련이 있습니다.
보통 sender 가 impulse를 팡하고 쏘면 receiver 가 그 impulse 그대로 받지는 않습니다.
채널의 특성 혹은 delay profile 이라는 것에 따라서 몇개의 나누어진 성분으로 받습니다.
전파가 전파되다가 산이나 큰 건물에 부딪히면 돌아오겠죠. 직접파는 그대로 전송되어 first arrived 신호성분이 되고요. 전송된 하나의 신호가 여럿개의 작은 크기의 신호들로 나뉘어져 오는데 rake receiver는 여러개 가지고 있는 finger 들을 이런 여럿 신호성분들(multipath lay)에 할당해서 신호를 받아냅니다. 그 후에 combining 해서 신호크기를 모으죠. 그 combining 하는 방법이 보통은 maximal ratio combining (MRC) 이고 그 외에 selection, equal gain 등이 있습니다. 물론 MRC이 성능이 좋습니다. 책과 논문들 찾아보시면 combining 에 대해서 수식으로 잘 정리해 놓은 것도 있습니다.
base station diversity 라는 말을 이동통신에서는 쓰기도 합니다. 그것은 soft handoff 하고 관련이 있는데요. 같은 신호를 두개의 기지국에서 전송하면 동일 신호에 대해서 space diversity 개념으로 서로 다른 안테나(서로 다른 기지국의)에서 나온 신호가 서로 다른 채널의 특성을 경험하고 수신되게 됩니다. 또 한 기지국에서 전송한 신호들도 각각 multipath lay 들을 가지고 있습니다.
이럴 경우, rake receiver 의 finger 들은 서로 다른 기지국의 신호를 수신하면서도 서로 다른 lay 를 수신하게 됩니다. 이런것이 어떤 diversity에 해당하냐고 이름 붙이면 space diversity 도 적용되고, multipath diversity 도 적용된다고 할 수 있겠죠.(delay profile 이나 channel impulse response에 대한 내용은 여러 교재나, ITU-R M.1225 문서나 혹은 www.etsi.org 에서 TR 101 112 문서를 찾아서 참고하셔도 되겠어요http://webapp.etsi.org/exchangefolder/tr_101112v030200p.pdf)
주파수 diversity, 편파 diversity 등은 www.rfdh.com 에 있는 설명이면 될것같고 질문하신 분도 어느 정도 알고 계신것 같네요.
안테나하고 관련된 것 같기도 하다는 말씀, 맞습니다. 위에서 송신 diversity, 수신 diversity 설명한 것에서요.
H/W 과 S/W 모두 관련된것 같다는 것, 맞습니다. 모두 관련이 있습니다.
H/W 가 있어야 diversity를 위한 알고리즘을 적용하지요. H/W적으로 하는 것도 있고 S/W적으로 하는 것도 있고 하지만 결국은 모두 있어야 하는 것이 대부분이죠.
저는 가끔
강의실에서 양쪽 벽에 수신 안테나가 두개 있다던지, 기지국에 안테나가 3개 인데 하나는 송신이고 둘은 수신이라든지, 기지국 안테나가 하나이면 저거이 duplex 편파 안테나 겠거니 하고, 핸드오프 하는것 보면서 이거이 base station diversity(macro diversity) 가 일어나고 있갔구나 하든지 건물들이 많은 빌딩 숲을 지나면서 여기서 통화하면 거 delay profile 이 지저분해서 내 단말기의 finger 들이 multipath diversity gain 얻을려고 바쁘갔구나 생각해 봅니다. ^^
평강
다음검색