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빔포밍 통신을 위한 송수신 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2020002150
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 빔포밍 통신을 위한 송신 장치가 개시된다. 이 송신 장치는, 광원으로부터의 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 반송 신호와 RF 신호에 따른 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호로 변조하는 광 변조기; 상기 광 신호를 다수의 광 신호로 분리하는 파워 분배기; 상기 다수의 광 신호의 위상을 각각 천이시키는 다수의 광 위상 천이기; 위상 천이된 상기 다수의 광 신호 각각에 포함된 반송 신호와 사이드 밴드 신호가 동일한 편광 특성을 갖도록 제어하는 다수의 편광 제어기; 및 다수의 편광 제어기에 의해 편광 특성이 제어된 다수의 광 신호를 다수의 전기적 신호로 변환하여 다수의 안테나 소자로 전달하는 다수의 광 검출기를 포함한다.
Int. CL H04B 10/532 (2013.01.01) H04B 10/564 (2013.01.01) H04B 10/61 (2013.01.01) H04B 7/06 (2017.01.01)
CPC H04B 10/532(2013.01) H04B 10/532(2013.01) H04B 10/532(2013.01) H04B 10/532(2013.01)
출원번호/일자 1020180104759 (2018.09.03)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2020-0026600 (2020.03.11) 문서열기
공고번호/일자
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국제공개번호/일자
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법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 N
심사청구항수 28

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 임권섭 대전광역시 유성구
2 강현서 광주광역시 광산구
3 김대선 광주광역시 광산구
4 권상진 광주광역시 광산구

대리인

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1 특허법인지명 대한민국 서울특별시 강남구 남부순환로**** 차우빌딩*층

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.09.03 수리 (Accepted) 1-1-2018-0874796-48
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번호 청구항
1 1
실리콘 포토닉스 공정을 통해 웨이퍼 레벨에서 제조되는 소자들로 이루어진 빔포밍 통신을 위한 송신 장치에서,편광된 또는 비편광된 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 반송 신호와 RF 신호에 따른 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호로 변조하는 광 변조기;상기 광 신호를 임의의 분배비율로 파워가 분배된 다수의 광 신호로 분리하는 파워 분배기;상기 다수의 광 신호의 위상을 각각 천이시키는 다수의 광 위상 천이기;상기 다수의 광 신호 각각에 포함된 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호가 동일한 편광 특성을 갖도록 제어하는 다수의 편광 제어기;상기 동일한 편광 특성을 갖도록 제어된 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호를 각각 포함하는 다수의 광 신호를 다수의 전기적 신호로 각각 변환하는 다수의 광 검출기; 및상기 다수의 전기적 신호를 RF 신호 형태로 각각 방사하는 다수의 안테나 소자를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
2 2
제1항에서, 상기 광 변조기는,상기 편광된 입력광을 임의의 분배비율로 파워가 분배된 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 상기 반송 신호)로 분리하는 파워 분배기;상기 반송 신호의 편광을 기준으로 상기 제1 광 신호의 편광을 90도 회전시키는 편광 회전기;상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 싱글 사이드밴드 신호 생성기; 및 상기 사이드밴드 신호의 편광과 상기 반송 신호의 편광을 결합하는 편광 결합기;를 포함하는 것인 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
3 3
제1항에서, 상기 광 변조기는,상기 비편광된 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 상기 반송 신호)로 분리하는 편광 분배기;상기 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 광변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 싱글 사이드밴드 신호 생성기; 및상기 반송 신호의 편광과 상기 사이드밴드 신호의 편광을 결합하는 편광 결합기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
4 4
제2항 또는 제3항에서, 상기 싱글 사이드밴드 신호 생성기는,상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여, 상기 반송 신호의 반송 주파수를 중심으로 왼쪽 및 오른쪽에 존재하는 2개의 사이드밴드 신호들을 출력하는 마하-젠더 변조기; 및상기 2개의 사이드밴드 신호들 중에서 선택된 상기 사이드밴드 신호를 출력하는 광 필터를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
5 5
제2항 또는 제3항에서 상기 싱글 사이드밴드 신호 생성기는,상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 임의의 분배비율로 파워가 분배된 두 개의 광 신호들로 분리하는 파워 분배기;상기 RF 신호를 90도의 위상 차를 갖는 제1 RF 신호와 제2 RF 신호로 분리하는 신호 분배기;상기 두 개의 광 신호들 중에서 하나의 광 신호를 상기 제1 RF 신호에 따라 변조하여 제1 사이드밴드 신호를 출력하는 제1 마하-젠더 변조기;상기 두 개의 광 신호들 중에서 다른 하나의 광 신호를 상기 제2 RF 신호에 따라 변조하여 상기 제2 사이드밴드 신호를 출력하는 제2 마하-젠더 변조기; 및상기 제1 사이드밴드 신호의 파워와 상기 제2 사이드밴드 신호의 파워가 결합된 상기 사이드 밴드 신호를 출력하는 파워 결합기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
6 6
제1항에서 상기 다수의 광 위상 천이기 각각은,상기 파워 분배기에 의해 분리된 다수의 광 신호 중에서 대응하는 광 신호의 위상을 1차적으로 위상 천이시키는 Thermal 위상 천이기와 상기 1차적으로 위상 천이된 위상을 2차적으로 위상 천이시키는 PN Junction 위상 천이기 중에서 적어도 하나의 위상 천이기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
7 7
제1항에서, 상기 다수의 편광 제어기 각각은,상기 다수의 광 위상 천이기 중에서 대응하는 광 위상 천이기로부터 입력된 상기 광 신호에 포함된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호를 편광 특성에 따라 분리하는 편광 분배기;분리된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호 중에서 어느 하나의 편광을 90도 회전시키는 편광 회전기; 및상기 편광이 90도 회전된 신호의 파워와 나머지 신호의 파워를 결합하여, 상기 동일한 편광 특성을 갖는 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호를 출력하는 파워 결합기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
8 8
제1항에서, 상기 다수의 편광 제어기 각각은,상기 다수의 광 위상 천이기 중에서 대응하는 광 위상 천이기로부터 입력된 상기 광 신호에 포함된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호를 편광 특성에 따라 분리하는 편광 분배기;분리된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호 중에서 어느 하나의 편광을 90도 회전시키는 편광 회전기; 및상기 편광이 90도 회전된 신호의 편광과 나머지 신호의 편광을 결합하여 상기 동일한 편광 특성을 갖는 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호를 출력하는 파워 결합기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 장치
9 9
편광된 또는 비편광된 입력광을 임의의 분배비율로 파워가 분배된 편광된 또는 비편광된 다수의 입력광으로 분리하는 파워 분배기;다수의 안테나 소자와 일대일로 연결되고, 상기 다수의 입력광 중에서 대응하는 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 반송 신호와 상기 다수의 안테나 소자 중에서 대응하는 안테나 소자를 통해 수신된 RF 신호에 따른 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호로 변조하는 다수의 광 변조기;상기 변조된 다수의 광 신호의 위상을 각각 천이시키는 다수의 광 위상 천이기;위상 천이된 상기 다수의 광 신호 각각에 포함된 반송 신호와 사이드 밴드 신호가 동일한 편광 특성을 갖도록 제어하는 다수의 편광 제어기;다수의 편광 제어기에 의해 편광 특성이 제어된 다수의 광 신호를 다수의 전기적 신호로 변환하는 다수의 광 검출기; 및상기 다수의 전기적 신호를 복조하는 신호 처리기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
10 10
제9항에서, 상기 다수의 광 변조기 각각은,상기 편광된 다수의 입력광 중에서 대응하는 입력광을 임의의 분배 비율로 파워가 분배된 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 상기 반송 신호)로 분리하는 파워 분배기;상기 반송 신호의 편광을 기준으로 상기 제1 광 신호의 편광을 90도 회전시키는 편광 회전기;상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 싱글 사이드밴드 신호 생성기; 상기 생성된 상기 사이드밴드 신호의 편광과 상기 반송 신호의 편광을 결합하는 편광 결합기;를 포함하는 것인 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
11 11
제9항에서, 상기 다수의 광 변조기 각각은,상기 비편광된 다수의 입력광 중에서 대응하는 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 반송 신호)로 분리하는 편광 분배기;상기 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 광변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 싱글 사이드밴드 신호 생성기; 및상기 반송 신호의 편광과 상기 사이드밴드 신호의 편광을 결합하는 편광 결합기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
12 12
제10항 또는 제11항에서, 상기 싱글 사이드밴드 신호 생성기는,상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여, 상기 반송 신호의 반송 주파수를 중심으로 왼쪽 및 오른쪽에 존재하는 2개의 사이드밴드 신호들을 출력하는 마하-젠더 변조기; 및상기 2개의 사이드밴드 신호들 중에서 선택된 상기 사이드밴드 신호를 출력하는 광 필터를 포함 는 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
13 13
제10항 또는 제11항에서, 상기 싱글 사이드밴드 신호 생성기는,상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 임의의 분배비율로 파워가 분배된 두 개의 광 신호들로 분리하는 파워 분배기;상기 RF 신호를 90도의 위상 차를 갖는 제1 RF 신호와 제2 RF 신호로 분리하는 신호 분배기;상기 두 개의 광 신호들 중에서 하나의 광 신호를 상기 제1 RF 신호에 따라 변조하여 제1 사이드밴드 신호를 출력하는 제1 마하-젠더 변조기;상기 두 개의 광 신호들 중에서 다른 하나의 광 신호를 상기 제2 RF 신호에 따라 변조하여 상기 제2 사이드밴드 신호를 출력하는 제2 마하-젠더 변조기; 및상기 제1 사이드밴드 신호의 파워와 상기 제2 사이드밴드 신호의 파워가 결합된 상기 사이드 밴드 신호를 출력하는 파워 결합기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
14 14
제9항에서 상기 다수의 광 위상 천이기 각각은,상기 파워 분배기에 의해 분리된 다수의 광 신호 중에서 대응하는 광 신호의 위상을 1차적으로 위상 천이시키는 Thermal 위상 천이기와 상기 1차적으로 위상 천이된 위상을 2차적으로 위상 천이시키는 PN Junction 위상 천이기 중에서 적어도 하나의 위상 천이기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
15 15
제9항에서, 상기 다수의 편광 제어기 각각은,상기 다수의 광 위상 천이기 중에서 대응하는 광 위상 천이기로부터 입력된 상기 광 신호에 포함된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호를 편광 특성에 따라 분리하는 편광 분배기;분리된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호 중에서 어느 하나의 편광을 90도 회전시키는 편광 회전기; 및상기 편광이 90도 회전된 신호의 파워와 나머지 신호의 파워를 결합하여, 상기 동일한 편광 특성을 갖는 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호를 출력하는 파워 결합기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
16 16
편광된 또는 비편광된 입력광을 임의의 분배비율로 파워가 분배된 편광된 또는 비편광된 다수의 입력광으로 분리하는 파워 분배기;다수의 안테나 소자와 일대일로 연결되고, 상기 다수의 입력광 중에서 대응하는 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 반송 신호와 상기 다수의 안테나 소자 중에서 대응하는 안테나 소자를 통해 수신된 RF 신호에 따른 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호로 변조하는 다수의 광 변조기;상기 변조된 다수의 광 신호의 위상을 각각 천이시키는 다수의 광 위상 천이기;상기 다수의 광 신호 각각에 포함된 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호가 동일한 편광 특성을 갖도록 제어하는 다수의 편광 제어기;상기 동일한 편광 특성을 갖도록 제어된 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호를 각각 포합하는 다수의 광 신호 각각의 파워를 결합하여 하나의 광 신호를 출력하는 파워 결합기;상기 하나의 광 신호를 하나의 전기적 신호로 변환하는 하나의 광 검출기; 및상기 하나의 전기적 신호를 복조하는 신호 처리기를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 장치
17 17
광 변조기가, 편광된 또는 비편광된 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 반송 신호와 RF 신호에 따른 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호로 변조하는 단계;파워 분배기가, 상기 광 신호를 다수의 광 신호로 분리하는 단계;다수의 광 위상 천이가, 상기 다수의 광 신호의 위상을 각각 천이시키는 단계;다수의 편광 제어기가, 상기 다수의 광 신호 각각에 포함된 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호가 동일한 편광 특성을 갖도록 제어하는 단계;다수의 광 검출기가, 상기 동일한 편광 특성을 갖도록 제어된 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호를 각각 포함하는 다수의 광 신호를 다수의 전기적 신호로 변환하는 단계; 및다수의 안테나 소자가, 상기 다수의 전기적 신호를 각각 RF 신호 형태로 방사하는 단계;를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 방법
18 18
제17항에서, 상기 변조하는 단계는,상기 편광된 입력광을 임의의 분배비율로 파워가 분배된 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 상기 반송 신호)로 분리하는 단계;상기 반송 신호의 편광을 기준으로 상기 제1 광 신호의 편광을 90도 회전시키는 단계;상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 단계; 및상기 사이드밴드 신호의 편광과 상기 반송 신호의 편광을 결합하는 단계;를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 방법
19 19
제17항에서, 상기 변조하는 단계는,상기 비편광된 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 반송 신호)로 분리하는 단계;상기 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 단계; 및상기 반송 신호의 편광과 상기 사이드밴드 신호의 편광을 결합하는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 방법
20 20
제17항에서, 상기 천이시키는 단계는,상기 분리된 다수의 광 신호 중에서 대응하는 광 신호의 위상을 Thermal 위상 천이기를 이용하여 1차적으로 위상 천이시키는 단계; 및상기 1차적으로 위상 천이된 위상을 PN Junction 위상 천이기를 이용하여 2차적으로 위상 천이시키는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 방법
21 21
제17항에서, 상기 제어하는 단계는,위상 천이된 상기 다수의 광 신호 중에서 대응하는 광 신호에 포함된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호를 편광 특성에 따라 분리하는 단계;상기 분리된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호 중에서 어느 하나의 편광을 90도 회전시키는 단계; 및상기 편광이 90도 회전된 신호의 파워와 나머지 신호의 파워를 결합하는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 송신 방법
22 22
파워 분배기가, 편광된 또는 비편광된 입력광을 임의의 분배비율로 파워가 분배된 편광된 또는 비편광된 다수의 입력광으로 분리하는 단계;다수의 광 변조기가, 상기 다수의 입력광 중에서 대응하는 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 반송 신호와 상기 다수의 안테나 소자 중에서 대응하는 안테나 소자를 통해 수신된 RF 신호에 따른 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호로 변조하는 단계;다수의 광 위상 천이기가, 상기 변조된 다수의 광 신호의 위상을 각각 천이시키는 단계;다수의 편광 제어기가, 위상 천이된 상기 다수의 광 신호 각각에 포함된 반송 신호와 사이드 밴드 신호가 동일한 편광 특성을 갖도록 제어하는 단계;다수의 광 검출기가, 다수의 편광 제어기에 의해 편광 특성이 제어된 다수의 광 신호를 다수의 전기적 신호로 변환하는 단계; 및신호 처리가, 상기 다수의 전기적 신호를 복조하는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 방법
23 23
제22항에서, 상기 변조하는 단계는,상기 편광된 다수의 입력광 중에서 대응하는 입력광을 임의의 분배 비율로 파워가 분배된 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 상기 반송 신호)로 분리하는 단계;상기 반송 신호의 편광을 기준으로 상기 제1 광 신호의 편광을 90도 회전시키는 단계;상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 상기 사이드밴드 신호의 편광과 상기 반송 신호의 편광을 결합하는 단계;를 포함하는 것인 빔포밍 통신을 위한 수신 방법
24 24
제22항에서, 상기 변조하는 단계는,상기 비편광된 다수의 입력광 중에서 대응하는 입력광을 편광 특성이 서로 직교하는 제1 광 신호와 제2 광 신호(이하, 반송 신호)로 분리하는 단계;상기 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 광 변조하여 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 단계; 및상기 반송 신호의 편광과 상기 사이드밴드 신호의 편광을 결합하는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 방법
25 25
제23항 또는 제24항에서, 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 단계는,상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 상기 RF 신호에 따라 변조하여, 상기 반송 신호의 반송 주파수를 중심으로 왼쪽 및 오른쪽에 존재하는 2개의 사이드밴드 신호들을 출력하는 단계; 및상기 2개의 사이드밴드 신호들 중에서 선택된 상기 사이드밴드 신호를 출력하는 단계를 포함 는 빔포밍 통신을 위한 수신 방법
26 26
제23항 또는 제24항에서, 상기 사이드밴드 신호를 생성하는 단계는,상기 편광이 회전된 제1 광 신호를 임의의 분배비율로 파워가 분배된 두 개의 광 신호들로 분리하는 단계;상기 RF 신호를 90도의 위상 차를 갖는 제1 RF 신호와 제2 RF 신호로 분리하는 단계;상기 두 개의 광 신호들 중에서 하나의 광 신호를 상기 제1 RF 신호에 따라 변조하여 제1 사이드밴드 신호를 출력하는 단계;상기 두 개의 광 신호들 중에서 다른 하나의 광 신호를 상기 제2 RF 신호에 따라 변조하여 상기 제2 사이드밴드 신호를 출력하는 단계; 및상기 제1 사이드밴드 신호의 파워와 상기 제2 사이드밴드 신호의 파워가 결합된 상기 사이드 밴드 신호를 출력하는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 방법
27 27
제22항에서 상기 천이시키는 단계는,Thermal 위상 천이기를 이용하여, 상기 파워 분배기에 의해 분리된 다수의 광 신호 중에서 대응하는 광 신호의 위상을 1차적으로 위상 천이시키는 단계; 및PN Junction 위상 천이기를 이용하여 상기 1차적으로 위상 천이된 위상을 2차적으로 위상 천이시키는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 방법
28 28
제22항에서, 상기 제어하는 단계는,상기 광 신호에 포함된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호를 편광 특성에 따라 분리하는 단계;분리된 상기 반송 신호와 상기 사이드 밴드 신호 중에서 어느 하나의 편광을 90도 회전시키는 단계; 및상기 편광이 90도 회전된 신호의 파워와 나머지 신호의 파워를 결합하여, 상기 동일한 편광 특성을 갖는 위상 천이된 반송 신호와 위상 천이된 사이드 밴드 신호를 포함하는 광 신호를 출력하는 단계를 포함하는 빔포밍 통신을 위한 수신 방법
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1 과학기술정보통신부 한국전자통신연구원 정부출연금사업(기관고유사업) 지역산업연계 ICT 융합기술 산업화 지원 사업