본 논문에서는 수동이중성형 구조의 광통신망에 적합한 WDM/SCM 다중접속 프로토콜을 제안하였다. 제안된 망의 구조는 노드들을 그룹화하여 부허브(sub-hub)로 연결하고 부허브들은 다시 중앙허브(central hub)에 연결된 이중성형구조를 가지고 있다. 각 그룹에는 WDM 채널이 home 채널로 할당되어 있고, 각 노드는 패킷의 수신을 위한 고유의 SCM 채널이 할당되어있다. 제안된 프로토콜은 망내의 노드수가 아닌 그룹수 만큼의 슬롯으로 프레임을 구성하기 때문에 슬롯을 기다리기 위한 패킷의 평균지연을 줄일 수 있으며, 이중성형구조의 망구조를 이용하여 데이터 패킷의 전송을 위한 제어패킷의 전파지연을 중앙허브와 송신 노드간의 전파지연이 아니라 부허브와 송신 노드간의 전파지연으로 제한하여 패킷의 전파지연을 줄였다. 해석적 모델과 시뮬레이션에 의한 성능 비교로부터 프로토콜 분석의 타당성을 검증하여 망의 수율 및 패킷의 평균지연 성능이 우수하며 높은 채널 활용도를 가짐을 확인할 수 있었다.
Because of the rapid increase of mobile traffic, flexible broadband supportive unmanned aerial vehicle (UAV)-based 6G mobile networks using free space optical (FSO) links have been recently proposed. Considering the advancements made in UAVs, big data processing, and artificial intelligence precision control technologies, the formation of an additional wireless network based on UAV aerial platforms to assist the existing fixed base stations of the mobile radio access network is considered a highly viable option in the near future. In this paper, a combined time bound optimization scheme is proposed that can adaptively satisfy the control and communication time constraints as well as the processing time constraints in FSO-based 6G UAV aerial networks. The proposed scheme controls the relation between the number of data flows, input data rate, number of worker nodes considering the time bounds, and the errors that occur during communication and data processing. The simulation results show that the proposed scheme is very effective in satisfying the time constraints for UAV control and radio access network services, even when errors in communication and data processing may occur.
본 연구에서는 2개의 OLT를 이용한 PON 보호/절체에 관해 제안하였다. 본 제안된 방식을 이용하면 고장 상황에서도 가입자 영역에 서비스를 지속적으로 할 수 있고, 정상적인 동작을 수행할 수 있게 된다. 기존 보호/절체 방식과의 차이점은 제안된 방식의 경우 두 OLT에 다른 파장을 적용함으로써 정상 상태에서 두 OLT를 모두 사용하여 이용 효율을 높인다는 점이다. 보호 모드에서는 Shared-bandwidth 할당 방식을 적용함으로써 효율을 극대화하였다. 성능 분석을 통해 제안된 시스템이 효율적으로 이더넷 기반 PON 시스템의 신뢰성을 높일 수 있음을 확인하였다.
효율적인 도심 관리를 위해 다양한 시스템들이 사용되어 왔다. 본고에서는, radio over fiber (RoF) 와 passive optical network (PON) 기술을 결합하여 각 시스템 장점들을 이용하는 통합 도심 관리 시스템 (IUMS)을 소개한다. 아울러, 미래 ubiquitous city (U-city)의 실현을 위한 통합 도심 관리 시스템 적용의 타당성을 부여하기 위해 버스 정보 시스템 (BIS), 유무선 방재 시스템 (DDPS) 및 실시간 위치 정보 추적 시스템 (RTLS) 등을 포함한 다양한 통합 도심 관리 시스템을 적용한 서비스들을 상세히 기술한다.
이 논문은 파장 분할 방식을 이용한 광 통신망에서 패킷 전송예약 문제를 다루었다. 통신망은 고정 주파수 수신기와 조절 가능한 송신기를 갖는 모델을 가정했다. 송신기의 레이저는 전체 통신 대역폭이 아닌 제한된 대역폭 내에서 조절 가능한 것을 가정하였다. 따라서 단일 홉 통신망을 만들기 위해서는 각 노드가 복수개의 레이저 혹은 복수개의 광 필터를 장착하고 있어야 한다. 본 논문에서는 먼저 모두에서 모두로의 패킷 전송 문제를 분석하고 최적의 알고리즘을 구했다. 그 다음으로 무작위 통화 요구를 갖는 경우 이 문제가 강한 의미에서 NP-hard임을 보였고 리스트 스케줄링에 기초한 근사 알고리즘을 제안했다. 또한 이 알고리즘이 이론적인 성능 한계와 수치 해석적 방법을 통한 성능을 보였다. 이 결과들은 조절 지연시간, 채널의 수 레이저의 조절범위의 변화에 관계없이 적용 가능하다.
역 RZ 부호로 코딩된 하향신호의 재변조를 이용하여 수신단에서 필터의 대역폭을 줄이기 위하여 상향신호가 저속인 비대칭 2.5Gbps/622Mbps 수동 광가입자 망을 제안한다. 하향 데이터의 형태에 따른 재변조한 상향신호의 평균오차율을 이론적으로 분석하고, 매트랩을 이용한 시뮬레이션을 통하여 최적 임계치에 의한 수신감도를 분석한다. 수신신호의 평균오차율을 $10^{-12}$미만으로 얻기 위해서는 수신전력이 약 -26dBm 이상 요구되며, 임계치의 최적치는 0.33으로 설정이가능하여 임계치가 0.5인 종래의 수신기를 사용하는 경우보다 수신감도가약 3dB 개선되는 것을 알 수 있다. 제안 시스템은 임계치의 제어가 불필요하고, 광 네트워크 유니트에서 광원 및 광선로 단국장치에서 제어회로를 제거할 수 있어, 비대칭 쌍방향 데이터 전송에 유용한 방식임을 알 수 있다.
FTTx(Fiber-To-The-Curb/Home/Office) 실현을 위한 PON(Passive Optical Network) 기술 중 하나인 EPON(Ethernet PON)은 가장 널리 사용되는 이더넷(Ethernet) 기술을 기반으로 하여 기존 장비와의 호환이 용이하고, 적은 비용으로 광 네트워크의 높은 전송 대역폭을 가입자에게 제공할 수 있는 장점이 있다. 효율적인 전송 제어를 위하여 EPON에서는 이더넷의 MAC(Media Access Control) 프로토콜에 제어기능을 추가한 다점제어 프로토콜(MPCP: Multi-Point Control Protocol)을 사용한다. EPON에서는 ONU(Optical Network Unit) 내부에서 이루어지는 자원관리 방식 또는 ONU간 효율적인 전송 제어 알고리즘에 대한 다양한 연구가 수행되고 있다. ONU간 제어 알고리즘 중 하나인 IPS(Interleaved Polling with Stop)는 전체 ONU들의 시간슬롯 요구량을 고려함에 따라 합리적인 자원 할당이 가능하다. 그러나 각 전송주기 사이에 채널 비사용 구간이 존재하여 채널 사용도가 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 각 전송 주기 사이의 시간을 활용하여 채널 사용도를 높일 수 있는 자원할당 알고리즘을 제안하고 모의 실험을 통하여 성능을 평가한다. 모의실험 결과 제안된 알고리즘은 각 전송주기 사이의 채널 비사용구간을 활용함으로써 기 제안된 IPS, FGDBA(Fast Gated Dynamic Bandwidth Allocation) 방식과 비교하여 적은 평균 프레임 전송지연과 약 15%의 자원 사용률을 개선하였다.
높은 대역폭과 이더넷의 저비용 확장성 그리고 망 구성의 효율성 측면에서 장점을 가지고 있는 Ethernet Passive Optical Network (EPON)이 새로운 광 가입자망 기술로써 많은 관심을 받고 있다. EPON 시스템의 상향 링크는 다수의 사용자들에 의하여 공유되기 때문에 사용자들에게 상향 링크의 대역을 효율적으로 할당해 주는 대역할당 방식이 매우 중요한 역할을 하고 있다. 또한 사용자들로부터 요구되는 다양한 서비스 요구사항을 만족시키기 위하여 EPON 시스템에서의 QoS 지원에 대한 연구가 요구되고 있다. 최근 EPON 시스템을 위한 다양한 동적대역할당 방식들이 제안되었으나 사용자들에게 만족스러운 QoS를 지원하기에는 부족하였다. 본 논문에서는 EPON 시스템에서의 QoS 지원과 동시에 동적으로 대역할당이 가능한 가변 윈도우 방식을 제안한다. 기존 방식들의 가장 높은 우선순위 클래스 위주의 QoS 지원 방식과는 다르게 가변 윈도우 방식은 가장 높은 우선순위 클래스의 QoS를 보장하는 동시에 우선순위가 낮은 클래스들에게도 필요시 동적으로 대역을 할당하여 향상된 QoS 성능을 제공할 수 있는 장점이 있다. 성능평가를 통하여 가변 윈도우 방식의 QoS 성능을 기존에 제안된 방식들과 비교 평가하여 그 성능의 우수성을 입증하였다.
광전송 시스템은 도래하는 유비쿼터스 시대를 위한 통신망의 인프라와 관련된 분야로 메트로망 시장에서 액세스 시장사이의 브리지 역할을 하는 핵심 기술로 기술개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 1 core 링형 WDM PON 기반 1Gbps SNMP지원 광송수신 장치를 개발한다. 구현한 시스템은 기존의 시스템에 비해 광섬유 사용수를 줄일 뿐만 아니라 여분의 송수신기가 필요 없는 장점이 있다. 또한, 프로토콜에 무관하며 보호절체 시간이 빠르고 파장당 노드수가 많으므로 동일한 파장을 사용하여 더 많은 노드를 수용할 수 있는 확장성이 있다.
단위행렬의 각 행을 공간부호로 사용하고 symmetric balance incomplete block design(BIBD) 부호를 스펙트럼부호로 사용한 2차원(2-D) 하이브리드 부호를 제안한다. 단위행렬의 각 행을 공간부호로 사용함으로써 수신기의 구조가 간단해지고 송수신단을 연결하는 방법도 간단해 짐을 알 수 있었다. 또한 비이상적 BIBD 부호를 스펙트럼부호로 사용하여 입력신호가 작을때도 효율적으로 동작할 수 있었다. 사용자 수에 따른 비트 오차율(BER) 분석을 통하여 제안하는 2-D 하이브리드 부호가 1차원(1-D) BIBD 부호에 비하여 최대사용자 수를 현저하게 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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