본 논문에서는 계층간 교차 (Cross-Layer) 개념을 적용하여 터보 (Turbo) 부호화된 광 (Optical) 부호분할 다중접속 (CDMA : Code Division Multiple Access) 시스템의 네트워크 성능을 분석하고 실험하였다. 계층간 교차 개념은 물리 (Physical) 계층과 매체접근제어 (MAC : Medium Access Control) 계층을 고려하였다. 시스템은 펄스위치변조 (PPM : Pulse Position Modulation)를 적용한 강도변조/직접검파 (IM/DD : Intensity Modulation/Direct Detection) 방식의 광 시스템을 고려하였다. 그리고 시스템의 성능을 향상시키기 위해 병렬 연접된 길쌈부호 (PCCC : Parallel Concatenated Convolutional Code)로 이루어진 터보 부호를 사용하였다. 네트워크의 성능은 비트오류확률 (BEP : Bit Error Probabiliy) 측면에서 분석되었다. 모의실험 결과, 터보 부호는 적당한 부호화 및 복호화 복잡도에서 상당한 부호화 이득을 제공하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 일정한 부호화율 (Code Rate)에서 인터리버 길이와 복호과정에서의 반복 복호 횟수를 증가시킬수록 시스템 성능이 향상되는 것을 확인하였다.
광 fiber를 이용한 새로운 구조의 초고속 광디스크 드라이버를 제안하였다. 기존의 광 픽 업 모듈을 레리져 다이오드, 광검출기, 렌즈 및 각종 광학계등의 무거운 부분과 GRIN렌즈 및 초경량의 PD로만 구성되는 광 헤드의 가벼운 부분으로 분리하였다. 무거운 부분은 Fixed part로 고정시키고 가벼운 부분만을 Moving part로 함으로써 광 헤드의 tracking 속도를 증가 시켰다. 또한 컴퓨터의 하드디스크 드라이버에서와 같은 초고속의 Pivot-arm tracking방식 을 채용하기 위해 Fixed part와 Moving part를 광 fiber를 이용해 접속하였으며 이 새로운 구 조에서 데이타 신호, tracking 및 focusing 에러 신호를 검출하는 메커니즘에 대해 설명하였다.
태양광발전시스템 기술은 태양광모듈-접속함-PCS가 포함되는 BOS 기술로부터 시작되어 독립형 또는 계통연계형으로 전력을 생산하게 하는 설치, 운전, 운영기술이 모두 포함된다. 태양광 밸류체인 기술마다 급속한 산업 성장으로 단가경쟁력이 치열한 요즘 태양광발전시스템 기술은 설치단가, 발전단가를 낮출 수 있는 최후의 마지막 수단이라고 생각하고 시스템 설치단가, 운영단가를 낮추기 위해 많은 연구를 수행 중에 있다. 그러나, 태양광발전시스템 기술이 정상적으로 완성되지 못하면 경제적 손실은 물론, 내구성능과 수명, 민원에 의한 분쟁, 사고 등 다양한 고통을 겪게 된다. 본고에서는 이러한 태양광발전시스템에 대한 다양한 고장 사례와 민원 분쟁 유형을 진단하고, 그에 대한 해결방안을 제시하고자 한다.
광통신 시스팀에서 신호접속용으로 사용되는 광커넥터의 결합기구 중 세라믹 페룰-슬리브의 정렬기구에서 발생하는 성능저하 현상을 다루었다. 성능저하 현상으로 페룰 단면연마시 발생하는 Vertex Eccentricty, 좌굴현상, 환경에 따른 탄성 및 응력의 변화, 마모, 피로파괴 등에 대한 이론적인 배경과 실험결과를 토대로 특성에 대한 영향을 분석하였다.
광 통신 분야에 응용되는 GRIN 렌즈의 사양을 통해서 고분자 GRIN 렌즈의 응용 가능성과 장점 등을 살펴보기 위하여 GRIN 렌즈의 특성과 GRIN 렌즈의 광통신 분야에의 응용성, 고분자 GRIN 렌즈 제작방법 등을 검토하였다. 이로부터 고분자 GRIN 렌즈는 제작 방법과 제작 공정 변수의 다양성으로 인하여 다양한 형태의 GRIN렌즈 제작과 굴절률 분포 제어에 있어서 장점이 있음을 확인하였다. 특히, 구형 고분자 GRIN 렌즈는 수 구경이 크고 수차가 적을 뿐만 아니라 제작 방법이 간단하기 때문에 광원과 광섬유간의 접속에 매우 유용할 것으로 판단되었다.
본 논문에서는 부가적인 단들을 갖는 경우와 갖지않는 경우의 자체 부팅이 가능한 단일 망이 넌 블럭킹 $Multi-Log_2N$ 다중 접속망이 되기 위해 몇 개가 필요한가에 관한 조건들을 제시한다. 얻어진 조건들은 일대일 접속 또는 다중 접속 망에 관계없이 적용됨을 증명하여 다중 접속망에 관한 조건을 구하는 미 해결 문제들(Open problems)을 해결한다. 특히 얻어진 조건 중에는 Benes망과 Cantor 망을 각각 특정한 경우로 포함하는 흥미있는 결과가 제시된다. 그리고 종래의 광 교환 시스템 구조에서 문제가 되었던 중앙 집중형 호 분배 제어를 해결하는 분산화된 호(Call) 분배 알고리즘을 제시하고디렉셔널 커플러(Directional coupler)를 사용한 새로운 광교환 시스템의 구조를 제시한다. 특히 실제 교환망의 갯수가 넌 플럭킹 $Multi-Log_2N$ 망이 되기 위해 필요한 수보다 적을 경우에 각각의 호가 블럭킹을 유발하지 않는 상황에서 교환되도록 하는 디렉셔널 커플러를 이용한 디멀티플래셔(Demultiplexer)를 제시한다.
공학교육의 한 방법으로 광섬유 센서 제작 시 반드시 필요한 광섬유 접속기 사용은 보다 감도가 높은 센서를 제작하는데 필수적이다. 본 연구에서는 광섬유 접속기를 이용한 광 접속 손실을 실제 실험을 통하여 평가하고 실습에 사용된 방법이 교육적 효과를 거두기 위한 여러 가지 요소들을 분석하였다. 많은 실습을 통하여 광접속기 손실은 실습지들의 학습태도와 실험 환경의 변화에 많이 의존됨을 확인하였다.
초고속 광대역서비스 제공을 위한 FTTH-PON 광선로의 특성을 시험하기 위해 선로구축 단계, 개통단계, 고장처리 단계로 나누어 측정할 수 있는 방법에 대해 고찰해 보았다. 시스템의 허용손실 기준에 따라 구축된 광선로는 대표적으로 광손실, 광반사손실을 측정하여 접속품질을 확인할 수 있는데 OTDR 및 광파워메터를 활용한 구간별 측정방법을 다루었다. 또한 광옥외선의 단말에 현장조립형광커넥터를 사용하는 경우 접속 후 불량여부를 판단하기 위한 실험 결과를 소개하였다.
유비쿼터스 센서 네트워크 구현을 위한 하드웨어와 소프트웨어에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 현재 널리 사용되고 있는 블루투스 접속 방식을 사용하면서 RF 무선 접속을 제공하는 이중 접속 방식의 무선 센서 노드를 개발하는 내용이다. 이 센서 노드는 Atmega32 마이크로콘트롤러, 블루투스 모듈, UHF RF 송수신 모듈, 그리고 온습도 및 광도 센싱 IC를 사용하였다. 또한 각 모듈의 동작을 제어 할 F/W를 GCC 컴파일러를 사용하여 C 언어로 개발하였다. 개발된 센서 노드는 블루투스 접속이 15m까지, RF 접속이 60m 까지 가능하였다. 공급 전압 5V 이상에서 안정적인 동작을 하였으며 소비 전류는 대기 시 평균 21mA, 동작 시 평균 63mA가 되었다.
방송 네트워크 또는 근거리 통신망에서 사용 가능한 비선형 간섭계를 이용한 광 부호 분할 다중 접속 (Optical Code division multiple access) 방식의 통신을 위한 부호기와 복호기를 제안하였다. 제안된 부호기와 복호기의 동작 원리는 광섬유 간섭계 내에서 두 개의 광신호가 같이 진행할 때 생기는 비선형 효과인 교차 위상 변조(cross phase modulation)에 기초를 두고 있으며, 교차 위상 변조를 통해 WDM 결합기 위치 배열에 따라 임의의 광 펄스-시퀀스를 생성(generation)하고 상관(correlation)할 수 있다. 이러한 기본 동작 원리를 보이기 위해 기존의 레이저 및 광섬유로 구성되는 Sagnac 간섭계를 이요해서 기초 실험을 하였다. 실험 결과에서 상관된 출력 값은 예상한 바와 같이 Incoherent 파워 중첩이 아니라 상관된 위상 값의 $sin^2$으로 중앙 첨두치 대 부엽의 위상 비는 2:1이나 출력 값은 3:1이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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