• 제목/요약/키워드: Optical fiber communications

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초고속 초장거리 광전송 기술 (Optical transmission technology of Ultra high-speed and Ultra long distance)

  • 이봉영
    • 정보와 통신
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    • 제11권2호
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    • pp.77-89
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    • 1994
  • 지난 20여년간 광섬유전송방식의 고속화는 괄목할만한 성장을 이룩했다. 최근에는 어븀첨가광섬유증폭기의 개발로 인하여 10Gb/s의 초고속 광기간통신전송방식도 실용화를 앞두고 있다. 한편, 가입자에게도 광섬유가 포설되어 화상을 주체로 한 서비스가 제공되는 향후의 B-SIDN망에서는 전송로는 물론 노드까지도 초고속의 신호전송 처리가 필수이다. 그러나, 전기적인 처리를 기반으로 한 종래의 전송 처리기술로는 속도의 한계에 도달할 가능성이 많아서 이를 대체 할 수 있는 광소자개발 및 새로운 기술구축이 요구된다. 또한, 광솔리톤은 광섬유의 분산에 의해서 광펄스폭이 널어지지 않고 안정적으로 광섬유를 전파해가는 성질을 충분히 잘 활용한 기술로써 장거리 통신기술로 적합하게 개발되었다. 이와 같은 배경으로부터 본고에서는 차세대기간통신을 위한 초고속 초장거리 광전송기술 즉, 향후에 Tb/s 전송의 주역이 될 광주파수 다중기술 및 무중계 장거리 전송이 가능한 광솔리톤기술의 연구현황을 살펴보고 기술적인 문제점 해결을 위한 향후의 연구동향을 소개한다.

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광섬유와 격자구조 도파로 결합기 설계를 위한 결합 모드 이론 분석 (Analysis of Coupled Mode Theory for Design of Coupler Between Optical Fiber And Grating Assisted Waveguide)

  • 허형준;김상인
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.561-568
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    • 2017
  • 저밀도 파장분할다중화 기술을 광 집적 소자에 효율적으로 활용하기 위하여 광섬유와 평면기판 내 광 도파로 사이의 파장 선택적 광 결합기 구조가 효율적인 수단으로 고려될 수 있다. 본 논문에서는 공기 도랑 격자를 지닌 실리콘 도파로와 단일 모드 광섬유 간 결합을 고려하였다. 격자의 깊이에 따른 결합 효율의 경향성과 그 한계점을 조사하였다. 이를 위해 결합 모드 이론에 기반을 둔 모델링을 통하여 설계된 결합기 구조의 결합효율을 예측하고, 유한요소법을 이용한 시뮬레이션 결과와 정량적으로 비교 분석 하였다.

Rayleigh 산란을 이용한 광선로의 time delay 측정 (Measurement of Time Delay in Optical Fiber Line Using Rayleigh Scattering)

  • 권형우;유일;유윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5B호
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    • pp.365-369
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    • 2012
  • 동기식 고속 광전송망에서 망간 delay보상을 통한 동기제어는 매우 중요하다. 본 연구에서는 광선로의 길이에 따른 time delay를 보상하기 위하여 Rayleigh 산란광을 이용한 OTDR방식의 delay 측정장치를 제작하여 평균화 횟수와 광펄스의 peak power에 따른 파형변화를 관찰하고 기존에 활용되고 있는 방식과의 정확도에 대한 비교측정을 통해 실제 시스템에 적용타당성에 대한 검증실험을 실시한 결과 최대 0.06usec 이내의 측정오차와 0.021usec의 측정표준편차로서 이동통신 광중계기와 기지국 장비간 delay 제어에 적용이 가능함을 확인하였다.

Efficient Provisioning for Multicast Virtual Network under Single Regional Failure in Cloud-based Datacenters

  • Liao, Dan;Sun, Gang;Anand, Vishal;Yu, Hongfang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권7호
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    • pp.2325-2349
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    • 2014
  • Network virtualization technology plays a key role in cloud computing, which serves as an effective approach for provisioning a flexible and highly adaptable shared substrate network to satisfy the demands of various applications or services. Recently, the problem of mapping a virtual network (VN) onto a substrate network has been addressed by various algorithms. However, these algorithms are typically efficient for unicast service-oriented virtual networks, and generally not applicable to multicast service-oriented virtual networks (MVNs). Furthermore, the survivable MVN mapping (SMVNM) problem that considers the survivability of MVN has not been studied and is also the focus of this work. In this research, we discuss SMVNM problem under regional failures in the substrate network and propose an efficient algorithm for solving this problem. We first propose a framework and formulate the SMVNM problem with the objective of minimizing mapping cost by using mixed integer linear programming. Then we design an efficient heuristic to solve this problem and introduce several optimizations to achieve the better mapping solutions. We validate and evaluate our framework and algorithms by conducting extensive simulations on different realistic networks under various scenarios, and by comparing with existing approaches. Our simulation experiments and results show that our approach outperforms existing solutions.

A Novel High Speed Frequency Sweeping Signal Generator in X-band Based on Tunable Optoelectronic Oscillator

  • Sun, Mingming;Chen, Han;Sun, Xiaohan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권1호
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    • pp.53-58
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    • 2018
  • A novel X-band high speed frequency sweep signal generator based on a tunable optoelectronic oscillator (OEO) incorporating a frequency-swept laser is presented and the theoretical fundamentals of the design are explained. A prototype of the generator with tuning range from 8.8552 GHz to 10.3992 GHz and a fine step about 8 MHz is achieved. The generated radiofrequency signal with a single sideband (SSB) phase noise lower than -100 dBc/Hz@10KHz is experimentally demonstrated within the whole tunable range, without any narrow RF band-pass filters in the loop. And the tuning speed of the frequency sweep signal generator can reach to over 1 GHz/s benefiting from applying a novel dispersion compensation modular instead of several tens of kilometers of optical fiber delay line in the system.

Demonstration of Mobile Fronthaul Test Bed Based on RoF Technology Supporting Two Frequency Assignments and 2 × 2 MIMO Antennas

  • Cho, Seung-Hyun;Han, Changyo;Chung, Hwan Seok;Lee, Jong Hyun
    • ETRI Journal
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    • 제37권6호
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    • pp.1055-1064
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    • 2015
  • We demonstrate a next-generation high-capacity mobile fronthaul based on radio over fiber (RoF) technology, which links between a digital unit and a radio unit supporting two frequency assignments and $2{\times}2$ multiple input, multiple output antennas. To confirm the technical feasibility of a mobile fronthaul, we experimentally investigate its down- and uplink end-to-end performances including the optical and radio frequency (RF) signal path. Frequency-dependent performance deviations, error vector magnitude variations, overall system performance variations caused by optical to electrical conversion, and intermediate frequency to RF conversions are examined. Experimental verifications on multiple LTE uplink signals are performed for the first time. We also demonstrate several commercial mobile Internet services, YouTube video streaming, and file transfers using off-the-shelf mobile devices, through a mobile fronthaul based on RoF.

Adaptive Differentiated Integrated Routing Scheme for GMPLS-based Optical Internet

  • Wei, Wei;Zeng, Qingji;Ye, Tong;Lomone, David
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권3호
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    • pp.269-279
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    • 2004
  • A new online multi-layer integrated routing (MLIR) scheme that combines IP (electrical) layer routing with WDM (optical) layer routing is investigated. It is a highly efficient and cost-effective routing scheme viable for the next generation integrated optical Internet. A new simplified weighted graph model for the integrated optical Internet consisted of optical routers with multi-granularity optical-electrical hybrid switching capability is firstly proposed. Then, based on the proposed graph model, we develop an online integrated routing scheme called differentiated weighted fair algorithm (DWFA) employing adaptive admission control (routing) strategies with the motivation of service/bandwidth differentiation, which can jointly solve multi-layer routing problem by simply applying the minimal weighted path computation algorithm. The major objective of DWFA is fourfold: 1) Quality of service (QoS) routing for traffic requests with various priorities; 2) blocking fairness for traffic requests with various bandwidth granularities; 3) adaptive routing according to the policy parameters from service provider; 4) lower computational complexity. Simulation results show that DWFA performs better than traditional overlay routing schemes such as optical-first-routing (OFR) and electrical-first-routing (EFR), in terms of traffic blocking ratio, traffic blocking fairness, average traffic logical hop counts, and global network resource utilization. It has been proved that the DWFA is a simple, comprehensive, and practical scheme of integrated routing in optical Internet for service providers.

광 CDMA를 위한 새로운 광복호기 설계와 성능분석 (Performance Analysis and the Novel Optical Decoder Scheme for Optical CDMA System)

  • 강태구;윤영설;최영완
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권7C호
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    • pp.712-722
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    • 2002
  • 광코드분할 다중접속을 위한 새로운 광복호기를 연구했다. 기존의 광부호기와 복호기는 단순하다는 장점은 가지나 복호화 과정에서 발생되는 sidelobe 세기에 의해 접속할 수 있는 사용자 수가 제한된다. 따라서 기존의 연구에서는 sidelobe와 상호상관 신호들의 중첩을 최소화시키는 코드를 만들어 시스템 성능을 개선시키려고 했다. 그러나 지금까지는 획기적인 새로운 방법론이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 그러므로 sidelobe나 상호상관 세기를 최소화하거나 소거시킬 수 있는 새로운 광부호기 또는 복호기 연구의 필요성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 1$\times$2 또는 1$\times$3커플러와 광 thyristor를 이용한 AND게이트 논리소자(AGLE)를 설계하였고, K(가중치)개의 AGLE로 구성된 새로운 광복호기를 창출하였다. 광 thyristor의 동작원리는 중첩된 광신호만 통과시키고, 중첩되지 않은 펄스들은 소거시킨다. 이러한 개념은 hard-limiter와 같은 동작을 행하는 것이다. 그러므로 이러한 구조를 가진 새로운 광복호기를 시스템에 적용하여 모의실험을 통해 결과를 분석하였다. 사용자 두 명에 대해, 기존의 제시된 결과에서 나타나는 sidelobe와 상호상관 세기가 완전히 소거시킬 수 있음을 보였다.

매우 짧은 펄스를 이용한 RZ 포맷 광전송의 성능과 전송용 광섬유의 색 분산과의 상관관계 (High Speed RZ-Format Transmission Using Very Short Pulses and the Chromatic Dispersion of the Transmission Fiber)

  • 박상규;정제명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권11B호
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    • pp.1607-1611
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    • 2001
  • 매우 짧은 펄스를 이용한 40-Gb/s 광전송의 성능과 전송용 광섬유의 색 분산과의 관계를 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 연구하였다. 매우 짧은 펄스를 사용할 경우 펄스매우 짧은 펄스를 이용한 40-Gb/s 광전송의 성능과 전송용 광섬유의 색 분산과의 관계를 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 연구하였다. 매우 짧은 펄스를 사용할 경우 펄스의 넓은 스펙트럼이 광섬유의 색분산과 어우러져서 광섬유의 비선형성에 의한 신호의 왜곡이 억제된다. 이러한 억제의 정도는 광섬유의 색분산, 광신호의 세기 그리고 전송거리 등에 의해 복합적으로 결정된다. 3ps의 길이를 갖는 펄스가 사용되었을 경우 장신호의 세기가 너무 높지 않을 때, 눈 잠김 페널티는 광섬유의 색분산이 D=4ps/nm/km일 경우 가장 컸으며 그 양쪽으로 패널티는 줄어들었다.

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집중형 분산 제어 WDM 전송 시스템에서 Mid-Span Spectral Inversion 기술 (Mid-Span Spectral Inversion Technique in Lumped Dispersion Managed WDM Transmission Systems)

  • 이성렬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1A호
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    • pp.7-15
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    • 2008
  • 본 논문에서는 광섬유에서 발생하는 그룹 속도 분산과 비선형 효과에 의한 왜곡을 보상하기 위해 적용하는 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)에서 광 위상 공액기(OPC; optical phase conjugator)를 중심으로 광 전력의 비대칭화 때문에 나타나는 기술적 한계를 부가적으로 집중형 분산 제어(DM; dispersion management) 기술을 결합시켜 극복할 수 있다는 것을 고찰하였다. 본 연구에서 고려한 집중형 DM은 송신단 바로 다음과 수신단 바로 앞에만 분산 보상 광섬유(DCF; dispersion compensating fiber)를 두는 구조(구조 A)와 전체 전송 링크 중간에 위치한 OPC의 바로 전후에 DCF를 두는 구조(구조 B)로 나누어 각 경우에 대해 전송 성능 개선 정도를 비교하였다. 분석 결과 MSSI에 구조 A의 집중형 DM이 결합된 경우가 구조 B가 결합된 경우에 비해 전송 성능을 크게 개선하는 것을 확인하였다. 본 논문에서 고려한 2가지 구조 모두 비선형 현상 중 자기 위상 변조(SPM; self phase modulation)에 의해 성능이 제한되는 WDM 시스템에서 총 전송 링크의 전체 잉여 분산량(NRD; net residual dispersion)이 양의 값으로 결정되어야 모든 채널에 대해 최상의 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.