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과제번호 S2692345
과제명 200mW급 28GHz 5G 디지털 광 DAS 개발
사업명 구매조건부신제품개발사업(해외수요처)
공고명 2019년 구매조건부신제품개발사업 해외수요처 1차 자유응모 과제 접수 수정공고
세부공고명 2019년 구매조건부신제품개발사업 해외수요처 1차 자유응모 과제 접수공고
과제상태 과제진행중
산업기술분류 정보통신 >> 이동통신 >> 기타 이동통신기기
개발목표

* 2Tx×2Rx MIMO 구조의 Indoor용 디지탈 광 DAS 회로 설계 및 제작
* FPGA, DDR, eMMC, RF 모듈 등 최적의 H/W를 구동을 위한 임베디드 플랫폼 개발
* RF 전송신호 제어 및 감시를 위한 메인컨트롤러(MCU) 펌웨어 개발
* 디지털 기반 DAS용 광 모듈 적용을 위한 MCU 기능설계 및 구현 
* 진동 및 방진, 습도, 방열 요구조건등 북미향 규격을 만족하는 기구물 설계 및 제작
* 전력효율 85% 이상의 전원 공급부 (Power Supply Unit) 개발
* local power boosting amplifier를 집적화한 28GHz 대역 주파수 변환기 MMIC 개발
* LNA, Mixer, Driver amplifier MMIC 등을 하나의 Package에 집적화 Multi-chip package 기술을 통해 구현한 MMIC 개발
*고속 A/D 컨버터 인터페이스 및 FIR(Finite Impulse Response) Lowpass 디지털 필터 개발
* 5G 28Ghz용 TDD 동기 획득 모듈 H/W 및 S/W 설계 및 개발
* 28GHz 대역 DAS 시스템의 2Tx2R Transceiver module 개발
* 28GHz 대역 Transceiver를 위한 LO(Local oscillator) 신호원 개발
* 60dB 가변 범위의 이득 제어부 및 처리속도 2μS 이사의 스위칭부의 개발
* 28GHz 대역 Transceiver module에 사용 가능한 customized 된  약 3dB 이하의 잡음 성능에 20dB 이상의 소신호 이득을 갖는 LNA MMIC 개발

내용

*FIR(Finite Impulse Response) Lowpass 디지털 필터 개발
  - 고속 A/D컨버터 및 D/A↔FPGA 간 인터페이스 개발
  -  DFE(Digital Front End) Filter 설계 및 코딩
* 5G 28Ghz용 TDD 동기 모듈 개발
  - 밀리미터파(28GHz) TDD 기반 동기획득부 H/W 및 S/W 설계 및 개발
  - 동기획득부 하드웨어 / 소프트웨어 구현 및 검증
* 28GHz 대역 DAS 시스템의 2Tx2R Transceiver module 개발
  -  28GHz 광 DAS용 TRx module을 개발(2개 Tx × 2개 Rx MIMO 형태 구현
* 28GHz 대역 Transceiver를 위한 LO 신호원, 이득 제어부 및 스위칭부의 개발
  -  Local oscillator를 안정도 유지를 위해 PLL 회로로 구현(10GHz 대역의 PLL VCO원에서 주파수 채배기 등을 통해 원하는 local 신호 생성)
  -  송수신 신호 세기의 조절 및 시스템 이득을 조절하기 위하여 가변 attenuator를 개발(가변 범위 약 60dB)
  -  TDD 방식의 통신 시스템 구현하기 위한 송신기의 출력축과 수신기의 입력측에 전기적 스위치 구현(누설신호 최소화 / 스위칭 속도가 2us 이하가)
* 28GHz 대역 Transceiver module에 사용 가능한 customized 된 LNA MMIC 개발
  - 28GHz 대역 저잡음 증폭기 MMIC는 약 3dB 이하의 잡음 성능에 20dB 이상의 소신호 이득을 갖도록 설계
* Indoor용 디지탈 광 DAS 회로 설계 및 제작
  - 개발 할 중계기는 크게 MU와 RU로 구성한다. 
  - DU와 RU 각각의 2개의 안테나를 가지는 2×2 MIMO 구조를 가진다. 
  - Duplex 방식은 TDD(Time Division Duplex)이며, DL/UL 전송 비율이 트래픽 환경에 따라 변경될 수 있는 Dynamic TDD를 전제로 개발
  - TDD 동기 및 관리제어신호는 디지털 샘플링을 통해 전송
  - Donor Unit 과 Remote Unit 사이의 연동은 신호대역폭 및 설계, 운영의 용이성을 위해 Digital Optic 인터페이스를 제공하는 Digital Optic Unit으로 구성
* 시스템 구동을 위한 임베디드 플랫폼 개발
  - FPGA, DDR, eMMC, RF 모듈 등 최적의 H/W를 구성항기 위한 uBoot 개발
  - 처리속도 향상을 위한 Linux OS 플랫폼 개발
  - 모듈별 감시 및 제어를 위한 Linux Device Driver 개발
* RF 전송신호 제어 및 감시를 위한 메인컨트롤러(MCU) 펌웨어 개발
  - TDD 동기 모듈에 검출된 신호를 감시할 수 있도록 설계
  - RF 신호처리 모듈에 대한 감시 및 제어 인터페이스 개발 
  - 불요파 발생 방지를 위한 RF 모듈 제어 및 신호 처리 제어 개발
* 디지털 기반 DAS용 광 모듈 상용화 적용
  - 마이크로 컨트롤러 (MCU) 기능 설계 및 구현 
  - DU/RU형 Indoor DAS 용 디지털 광트랜시버 감시제어 
  - 광학적/전기적 성능 감시 
  - 광손실 보상을 위한 RF 이득 제어 
* 북미향 규격을 만족하는 기구물 설계 및 제작
  - 진동 및 방진, 습도, 방열 요구조건을 만족하는 함체 설계
- 원가 절감, 사이즈 절감, 무게 절감을 위한 전략 수립
- 소모 전력 및 구조 분석을 통한 함체 연구
* 전원 공급부 (Power Supply Unit) 개발
- 전력효율 85% 이상 구현
- 충전용 배터리(33.6V)를 이용하여 정전시 예비전력 공급
- 과전압 및 과전류 보호기능 구현
- AC입력 / DC출력 이상시 알람신호 전송
* 28GHz 대역 주파수 변환기 MMIC 개발
- 주파수 변환기 MMIC 는 local power boosting amplifier를 집적화하여 PLL local 신호의 크기를 적게 사용할 수 있도록 하여 추가적으로 local amplifier의 사용이 필요 없도록 구현
* 28GHz 대역 송수신기 Multi-chip package 형태의 MMIC 개발
- LNA, Mixer, Driver amplifier MMIC 등을 하나의 Package에 집적화 Multi-chip package 기술을 통해 구현할 것임

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