에너지 효율적 차세대 방송망 구축을 위한 증폭기 특성과 신호 모델

Abstract

최근 지구 온난화에 따른 이산화탄소 배출량 감소 및 에너지 절약을 위하여 방송통신 기술 역시 에너지를 절약을 위한 연구가 시작되고 있다. 특히 방송통신 시스템의 전체 소비 에너지는 기지국에서 87.5%이상 차지하고 있지만 물리계층에서 에너지 효율성에 관한 연구는 전송용량을 총 전력 단일 상수로 나누어 분석하기 때문에 실제적인 에너지 특성을 분석하는데 문제점이 많다. 본 논문은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 실제 증폭기에 사용되는 트랜지스터의 특성과 신호 모델에 관하여 간략히 소개한다. 이는 에너지 효율적인 방송통신 시스템을 설계하는데 이용 가능한 비선형 증폭기의 신호모델 그리고 증폭기의 특성을 고려한 기지국의 총 전력 사용량까지 포함하여 효율적인 에너지 효율을 계산하는 데 중요한 이해를 제시한다. In this paper, we investigate the characteristics of power amplifiers and simplified memoryless non-linear power amplifier models for energy efficient communication system. First, we present the transfer function of GaAs FET (Gallium Arsenide Field Effect Transistor) that is widely used for high power amplifier. From those investigations, we introduce the instantaneous efficiencies and methods of amplification by assuming that the saturated current is constant, while perfect linearity is exploited under knee voltage. Then, we discuss four non-linear power amplifier models in a baseband signal processing. Finally, we explain the specified total power consumption model in a base station to achieve the resonable analysis for energy efficient communication.