In recent years, millimeter-wave 60GHz band technology has gained special interest because it supports ultra high data rates. For reliable communication at 60GHz band, beamforming techniques are very important, es-pecially in the non-line-of-sight (NLOS) environment. Switched beamforming techniques have advantage of simple implementation. However, since the directions to which the beam is steered are limited, beam selection techniques are required to select the optimal beam out of the limited number of beams and minimize perform-ance degradation. We present research activities related to the switched beam selection techniques. At first, we implement a digital system to control a switched beamformer. We use the received signal-strength indicator (RSSI) to control phase shifters in the beamformer block. We design a simple algorithm and implement a hardware module to operate the algorithm. Measurement results show that the implemented system would be an example to solve the link margin and recovery problems for 60GHz radio systems in NLOS scenarios. Secondly, we propose switched beam selection methods for single carrier frequency domain equalization (SC-FDE) which is a transmission technique at 60GHz band. We define and use the effective average SNR and the minimum SNR as the beam selection criteria in both the point-to-point and multi-point-to-point wireless link models. Simulation results show that proposed beam selection methods achieve the diversity gain and im-prove the bit error rate (BER) performance, indicating that selection methods enhance the accuracy of beam selection.
최근 대용량의 데이터 전송을 가능하게 하는 밀리미터파 60GHz 대역에 시선이 집중되고 있다. 60GHz대역을 이용한 무선 통신을 가능하게 하기 위해선 다수의 안테나 배열을 이용한 빔 형성 기술이 매우 중요하다. 고정 빔 형성 기술은 구현이 용이한 장점이 있지만 선택할 수 있는 빔의 수가 제한적이기 때문에 성능 열화가 발생하며 이를 최소화 하기 위한 빔 선택 기술이 요구된다. 본 논문에서는 고정 빔 선택 기술에 대한 연구를 다룬다. 먼저 고정 빔 형성기를 채널 상태에 따라 적절히 제어하기 위한 디지털 시스템을 구현하였다. 빔 선택을 결정하는 일반적인 방법으로써 수신되는 신호의 파워를 측정하고 가장 수신신호가 강한 빔을 통해 신호를 수신하도록 간단한 알고리즘을 설계하였고, 하드웨어로 시스템을 구현하였다. 실험 측정 결과 수신되는 신호에 따라 적절히 제어동작을 수행함으로써NLOS 환경에서 60GHz 라디오 시스템의 링크 복구 문제를 해결할 수 있는 실현 가능한 예를 보여주었다. 다음으로 60GHz 대역 무선 통신의 전송 기법의 하나인 SC-FDE 기반 시스템에서 고정 빔 선택 방법을 제안한다. 일대일 무선링크 환경과 다대일 무선링크 환경을 고려하였고, 고정 빔의 선택 기준으로써 실질적인 SNR과 최소 SNR 값을 이용하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 고정 빔 선택 방법을 이용하여 다이버시티 이득을 얻고 BER 성능이 향상됨을 확인함으로써 빔 선택의 정확도가 향상됨을 보인다.
