초록 ▼

가. 가입자용 초저가 트랜시버 모듈 개발
(1) 트랜시버 광학계 설계
- 무선 광통신에 적합한 비구면 광학계의 설계
- 구경과 초점거리등을 적절하게 선택함에 의한 저가형 설계
(2) 무선 광통신 트랜시버 회로 설계
- 무선 광통신에 필수적인 제어신호의 monitoring 기능 포함
- 무선 광통신 링크 구성시 외부 설치 조건을 고려한 최적 설계
(3) 트랜시버 모듈의 패키징 기술 개발
- 송신 및 수신용 광소자들의 사전 정렬 및 영구 고정기술 개발
- 무선 광통신 트랜시버의 제작을 위

가. 가입자용 초저가 트랜시버 모듈 개발
(1) 트랜시버 광학계 설계
- 무선 광통신에 적합한 비구면 광학계의 설계
- 구경과 초점거리등을 적절하게 선택함에 의한 저가형 설계
(2) 무선 광통신 트랜시버 회로 설계
- 무선 광통신에 필수적인 제어신호의 monitoring 기능 포함
- 무선 광통신 링크 구성시 외부 설치 조건을 고려한 최적 설계
(3) 트랜시버 모듈의 패키징 기술 개발
- 송신 및 수신용 광소자들의 사전 정렬 및 영구 고정기술 개발
- 무선 광통신 트랜시버의 제작을 위한 패키징 기술 및 장비 개발
나. 무선 광통신 링크의 정렬 기술 개발
- 무선 광통신 링크의 신속한 설치를 위한 자동정렬 알고리듬 개발
- 자동정렬 장치의 개발
다. 무선 광통신 가입자 네트워킹 기술 개발
(1) 가입자망 구성을 위한 인터페이스 기술
- 무선 광통신 시스템을 이용한 LAN 구성을 위한 데이터 부호화 기술 개발
- 무선 광통신 네트워크를 위한 다양한 Topology 개념 개발
(2) 무선 광통신 시스템 운용 및 평가
- 여러 대학에서의 Campus Networking 운용
- 환경 및 대기영향에 대한 원인 규명 및 평가

Abstract ▼

Systems and equipments for optical wireless communications have been studied extensively as the potential solutions for the last mile problem. Many companies and research groups proposed to use optical wireless links to extend the wideband optical access from the well-established information super-h

Systems and equipments for optical wireless communications have been studied extensively as the potential solutions for the last mile problem. Many companies and research groups proposed to use optical wireless links to extend the wideband optical access from the well-established information super-highway. They showed that office buildings in the city could be linked together and possess direct access to the optical fiber backbone by the use of optical wireless links. Moreover, it has been also shown that optical wireless links can be used for optical links in the wideband optical access networks.
In this research, we have developed low cost optical wireless communication modules which can be used as optical links in the optical subscriber access system. We have shown that short-range optical wireless links can be used for networking subscribers including office buildings in an urban area. Short-range links are very advantageous in optical wireless links, because they are less susceptible to obscuration caused by a bad weather such as a dense fog, heavy rain, snow, etc., which cannot be neglected in a long range optical wireless link. Moreover, in a short range, typically less than 200m to 300m, beam wondering, bending, and scintillation effect caused by atmospheric turbulence can be neglected. Therefore, for a short-range optical wireless link, it is possible to manufacture a very small size, light weight, easy to install, very low cost transceiver modules. In order to cut down the manufacturing cost for a short-range optical wireless module, we employed standard packaging procedure in fixing optical components. We developed a proper fabrication line for aligning, fixing, inspecting, and evaluating components and module in the packaging process.
The 100m, 50m, and 25m range optical wireless communication modules were manufacture by the use of packaging technique. Test links have been installed in various sites in Korea and the United States. In Korea, 100m links were installed in Sogang University and Sungkyunkwan University and in the United States, test links were installed in University of Maryland, Allied Technology Group, Inc. in Virginia Beach, and Telematics Corp. in Florida. Evaluation results obtained from these sites showed that very these short-range optical wireless links are very reliable in most of circumstances including thick fog and heavy rain situations. We found that flowing water in the window in a heavy rain with gust wind situation obscures transmitting light significantly and degrades the link performance. In should be emphasized that this effect can be minimized by using a proper cover in the module.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...10
• Contents ...12
• 목차 ...15
• 제1장 서론 ...18
• 제2장 가입자용 무선 광통신 트랜시버 모듈 ...25
• 제1절 트랜시버 광학계 ...25
• 1. 무선 광통신용 광학계에서의 수차 ...25
• 가. 수차의 종류 ...25
• 나. 구면수차 (Spericrical Aberration) ...27
• 다. 비구면 렌즈 ...29
• 2. 송신부 광학계 ...33
• 3. 수신부 광학계 ...36
• 제2절 무선 광통신 트랜시버 회로 ...40
• 1. 송신기 회로 ...40
• 2. 수신기 회로 ...42
• 3. 인터페이스 기술 ...45
• 가. Fast Ethernet(100BASE-X)에 있어서 데이터의 부호화 ...46
• (1) 4B/5B에 의한 데이터 부호화의 목적 ...46
• (가) 제어 부호의 확보 ...47
• (나) 클럭 재생에 필요한 타이밍 정보의 확보 ...47
• (2) 송신 데이터 신호의 부호화 ...48
• 나. 무선 광통신용 미디어 컨버터 ...48
• 제3절 트랜시버 모듈의 패키징 기술 ...57
• 1. 트랜시버 모듈 제작을 위한 패키징 기술의 필요성 ...57
• 2. 무선 광통신 트랜시버의 제작을 위한 패키징 방법 ...58
• 가. 패키징용 주변장치 ...59
• (1) 광축 수평도 측정 장치 ...59
• (2) 레이저 빛의 퍼짐각 측정 장치 ...62
• 나. 패키징 방법 ...65
• 제4절 무선 광통신 트랜시버 시제품의 기능 및 성능 평가 ...71
• 제3장 무선 광통신 트랜시버 모듈 자동 정렬기 ...78
• 제1절 자동 정렬 장치 알고리듬 ...80
• 제2절 무선 광통신용 자동 정렬기의 구현 ...85
• 1. 무선 광통신용 정렬기 ...85
• 2. 모터 컨트롤러 ...87
• 제4장 무선 광통신 가입자용 캠퍼스 네트워킹 기술 ...93
• 제1절 서론 ...93
• 제2절 Building-to-Building/Building-to-Home Networking ...95
• 제3절 Campus Networking ...97
• 제4절 광대역 가입자 Access Networking ...100
• 1. DSL에의 적용 방안 ...100
• 2. PON에의 적용 방안 ...102
• 제5절 결론 ...105
• 제5장 자유공간 광통신 시스템 운용 및 평가 ...106
• 제1절 자유공간 광통신 링크 ...106
• 1. 환경적인 요인에 의한 영향 ...106
• 가. 155Mb/s, 1km 링크에 대한 디자인 ...107
• 나. 155Mb/s, 100m 링크에 대한 디자인 ...108
• 2. 대기의 Turbulence에 의한 영향 ...109
• 제2절 링크 운용 및 평가 ...112
• 제3절 결론 ...114
• 제6장 결론 ...116
• 참고문헌 ...119
• 부록 I. FCC Verification Test Report ...122