본 논문에서는 광증폭 전송시스템에서 중요한 성능제한 요소인 modulation instability (MI)에 의한 비선형 왜곡을 보상하기 위해서 그 특성을 이론적으로 분석하고, 이를 토대로 MI를 보상하는 광 링크 구조를 제안한다. MI 보상 광링크 구조는 optical phase conjugators (OPCs)와 dispersion compensating fibers (DCFs)를 이용하여 MI 의한 분산을 보상하도록 설계하였다. 제안된 보상구조는 시뮬레이션 실험에서 500 km 광전송의 경우에 기존의 구조에 비해 그 성능이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.
Free-space optical (FSO) communication is considered to be a potential solution to congestion in the radio-frequency spectrum and last-mile-access bottleneck issues in future cellular communication networks, such as 5G and beyond. However, FSO link performance may degrade significantly due to irradiance fluctuations and random temporal fluctuations from atmospheric turbulence. Therefore, in this work the main objective is to reduce the effect of the atmospheric turbulence by considering a multihop FSO communication system with amplify-and-forward relaying supported by a radio-frequency (RF) link, which form a hybrid FSO/RF communication system. The FSO link is assumed to follow the gamma-gamma fading model, which represents strong turbulence. Also, the RF link is modeled by a Rayleigh distribution. The performance of the considered system, in terms of the outage probability and average bit-error rate (BER), is investigated and analyzed under various weather conditions and pointing errors. Furthermore, the effect of the number of employed relay nodes on the performance of the system is investigated. The results indicate that the considered system reduces outage probability and average BER significantly, especially for low channel quality. Finally, the closed-form expressions derived in this work are compared to the results of Monte Carlo simulations, for verification.
본 연구에서는 분산 제어와 광 위상 공액이 적용된 링크에서 단일 모드 광섬유 길이와 중계 중간 당 잉여 분산 (RDPS)의 크기가 인위적으로 분포하고 이들이 일정한 간격마다 반복하는 구조의 광 전송 링크를 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안한 광 전송 링크의 구조가 양호한 성능을 얻으면서 전체 전송로의 길이를 늘릴 수 있다는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 분산 제어와 광 위상 공액이 적용된 링크에서 누적 분산이 지속적으로 증가/감소하는 광전송 링크를 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안한 광전송 링크에서 전체 잉여 분산이 -15 ps/nm나 15 ps/nm로 설정된 경우 왜곡된 파장 분할 다중 채널의 보상이 최상으로 이루어지는 것을 확인하였다.
In this paper, we investigate survivability in wavelength division multiplexing (WDM) mesh networks and propose a new algorithm called improved shared-path protection (ISPP) to completely tolerate the double-link failures. Compared with previous algorithms for protecting double-link failures, i.e., shared-path protection (SPP) and shared-link protection (SLP), the advantage of ISPP is to allow primary paths and backup paths to share the mixed wavelength-links based on the proposed new rules in which some primary wavelength-links can be changed to mixed wavelength-links, which can be shared by primary paths and backup paths. In addition, some mixed wavelength-links also can be shared by different backup paths for saving resources. Simulation results show that ISPP algorithm performs better in resource utilization ratio and blocking probability than conventional SPP and SLP algorithms.
Today's wireless communication needs the super-high speed for picture transmission as well as voice. The optical communication with the very wide bandwidth is suitable for this demand. To fulfill the optical wireless communication, however, the atmospheric attenuation in rainy weather condition must be overcome. In the optical satellite up-link communication between geo-satellite and earth station, the factors of attenuation are turbulence, pointing error, scattering, and so on. The most serious factor for these is the scattering by rain. Under the weather conditiion of rain and cloud, in this paper, the atmospheic attenuation which affects the optical satellite up-link communication was considered, and the optimum idameter of the optical satellite transmitting antenna in the earth station versus elevation angles, data rates and rainfall rates was presented.
장거리 파장 분할 시스템을 위해 해결해야 하는 광 색 분산과 비선형 현상에 의한 광 신호 왜곡을 보상할 수 있는 광 위상 공액과 결합된 분산 제어 링크를 네트워크 토폴로지의 유연성 관점에서 제안하고 분석하였다. 비선형 효과에 의해 왜곡되는 광 신호의 보상을 위해 적용된 광 위상 공액기는 전체 전송로 중간이 아닌 곳에 위치시켰다. 그리고 광 위상 공액기를 중심으로 전반 전송 구획과 후반 전송 구획을 구성하는 각각의 중계 구간의 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)을 서로 다르게 한 분산 제어 링크를 적용하였다. 각 중계 구간의 RDPS가 전반 전송 구획과 후반 전송 구획의 전체 잉여 분산을 같게 만드는 값이 아닌 그 근처의 서로 다른 값으로 결정되어야 왜곡된 광 신호 보상에 효과적이라는 것을 시뮬레이션 결과를 통해 확인하였다.
Lim, Hyung-Chul;Park, Jong Uk;Choi, Mansoo;Choi, Chul-Sung;Choi, Jae-Dong;Kim, Jongah
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제37권1호
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pp.11-18
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2020
Satellite optical communication has gained significant attention owing to its many quality features (e.g., a larger bandwidth, license free spectrum, higher data rate, and better security) compared to satellite microwave communication. Various experiments have been performed during many space missions to demonstrate and characterize inter-satellite links, downlinks, and uplinks. Korea has also planned to establish an experimental communication system using a geostationary earth orbit (GEO) satellite and the Geochang station as an optical ground station for low Earth orbit (LEO)-to-ground optical relay links. In this study, the performance of inter-satellite communication links and downlinks was investigated for the new Korean experimental communication system in terms of link margin, bit error rate (BER), and channel capacity. In particular, the performance of the inter-satellite links was analyzed based on the receiving apertures and the transmitting power, while that of the downlink was analyzed in terms of atmospheric turbulence conditions and transmitting power. Finally, we discussed two system parameters of receiving aperture and transmitting power to meet the three criteria of link margin, BER, and channel capacity.
이동통신망에서 RF 신호를 송수신하는 기지국(base station)과 이동 통신 신호의 교환 전송을 담당하는 중앙국(central station)을 광섬유로 연결하여 구성한 SCM(Subcarrier Multiplexing) 광링크는 RF 신호를 효율적이고 경제적으로 전송하는 시스템으로 널리 사용되고 있다. 그러나 링크의 전송 성능이 광전송 링크와 무선링크의 다양한 환경에 의해 크게 제한되므로, 본 논문에서는 이동통신망에서 CDMA RF 신호전송을 위한 SCM 광링크 시스템의 분석적 모델을 제시하고 다양한 링크 환경에서 전송 성능을 분석하였다. 특히, 광전송 링크에서 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)에 의해 발생하는 비선형 왜곡과 무선링크에서 다중 가입자에 의해 발생되는 다중접속간섭(MAI: Multiple Access Interference)을 고려하여 최적의 전송 성능 조건을 제시하였다. 제안된 분석적 모델링으로부터 얻은 성능분석을 통해 최적의 시스템 성능은 사용된 코드의 길이나 다중 가입자의 수에 따라 변화하며 광링크 고유의 잡음과 LD 비선형 왜곡에 의한 영향이 최소가 되는 광변조지수(optical modulation index)를 선택함으로써 얻어짐을 알 수 있었다.
정지궤도 위성과 지구국간 광통신을 대기상태와 앙각의 함수로써 해석할 수 있는 한모델(Han's model)을 제시하였다. 한모델에서는 대기상태를 맑은날, 구름낀 날, 안개, 헤이즈, 비, 눈의 여섯가지 전형적인 상태로 구분한다. 비트오류을 $10^{-7}$을 만족하는 데이터 전송속도를 한모델을 이용하여 상향링크와 하향링크에 대해 해석하였다. 상향링크시의 포인팅손실이 하향링크시의 대기에 의한 공간 가간섭 저하보다 크기 때문에 데이터 전송속도는 하향링크 보다 오히려 상향링크시에 제한됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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