변형된 유전자 알고리즘을 이용한Multiple Array 안테나의 빔 제어방식 = Beam Control Method of Multiple Array Antenna Using The Modified Genetic Algorithm

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 multiple array 안테나 링크 상에서 각 스테이션 간의 안테나 빔의 스위트 스폿을 변형된 유전자 알고리즘을 이용하여 찾고 유지하는 방법을 제안하였다. 제안한 방식은 각 스테이션에서 전송하는 데이터에 안테나의 정보를 같이 전송하며 빔의 강도를 거리함수로 나타내고 그 거리함수의 곱을 적합도 함수로 이용하여 최대값이 되는 각도를 찾는 방식이다. 변형된 유전자 알고리즘 방식은 전처리 과정을 통하여 우수한 초기세대를 선택하는 방식으로 일반적인 유전자 알고리즘방식에서 랜덤하게 초기세대를 갖는 것과는 차별화가 된다. 통식 방식은 시분할 이중화 (TDD: Time Division Duplex) 방식으로 하여 전송하는 데이터에 안테나 정보를 같이 보낸다. 제안한 방식의 유용성을 확인하기 위하여 1:1, 1:2, 1:5 array 안테나의 세 가지 경우에 대하여 시뮬레이션 하였다. 염색체의 길이는 8bit, 16bit, 16bit split인 경우에 대하여 개체 수와 세대 수를 변화시켜 수렴 확률을 비교 검토하였다. 제안한 16bit split는 실제로는 8bit이지만 16bit와 유사한 좋은 수렴율을 보여주었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper presents a novel scheme that quickly searches for the sweet spot of multiple array antennas, and locks on to it for high-speed millimeter wavelength transmissions, when communications to another antenna array are disconnected. The proposed method utilizes a modified genetic algorithm, which selects a superior initial group through preprocessing in order to solve the local solution in agenetic algorithm. TDD (Time Division Duplex) is utilized as the transfer method and data controller for the antenna. Once the initial communication is completed for the specific number of individuals, no longer antenna’s data will be transmitted until each station processes GA in order to produce the next generation. After reproduction, individuals of the next generation become the data, and communication between each station is made again. Simulation results of 1:1, 1:2, 1:5 array antennas confirmed the efficiency of the proposed method. The 16bit split is 8bit, but it has similar performance as 16bit gene.

참고문헌 (Reference)

1 진강규, "유전자 알고리즘과 그 응용" 교우사 2002

2 "The Parallel Genetic algorithm as Function Optimizer" 1991

3 "Smart Antenna for Wireless Communication" McGraw-Hill 2005

4 K. Man, "Genetic algorithms for control and signal processing" 1997

5 "Broad-band wireless access and future communication networks" 89 : 58-75, Jan.2001

6 John D, "ANTRNNAS" McGraw-Hill 2002