초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 무선 광통신이 적용될 수 있는 다양한 통신 환경에서 채널 특성을 분석하고 수학적 접근 방법에 의하여 채널 모델링을 정립함. 이를 기반으로 송수신 시스템의 성능을 극대화 할 수 있는 빔 추적 알고리즘, 무인 이동체 (UAV) 기반 광통신 최적화, 그리고 RF/FSO 하이브리드 전송 기법 최적화 연구 후 성능 검증을 위한 테스트베드 구축을 최종목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 다양한 WOC 환경에서의 채널 모델링
가. 연구 내용
- 포인팅에러 (pointing er

□ 연구개요
본 연구에서는 무선 광통신이 적용될 수 있는 다양한 통신 환경에서 채널 특성을 분석하고 수학적 접근 방법에 의하여 채널 모델링을 정립함. 이를 기반으로 송수신 시스템의 성능을 극대화 할 수 있는 빔 추적 알고리즘, 무인 이동체 (UAV) 기반 광통신 최적화, 그리고 RF/FSO 하이브리드 전송 기법 최적화 연구 후 성능 검증을 위한 테스트베드 구축을 최종목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 다양한 WOC 환경에서의 채널 모델링
가. 연구 내용
- 포인팅에러 (pointing error)와 대기난류 (atmospheric turbulence) 및 안개 등의 대기상황에 따른 페이딩 신호의 확률적 채널 특성화 및 모델링함
- 지상플랫폼과 무인이동체 및 선박 간 (Land-to-UAV and Ship) WOC 채널 특성화 및 모델링함
- UAV들 간 릴레이 시스템의 채널 특성화 및 모델링함
- 링크 버짓 (Link budget) 및 커버리지 계산 및 도출함
- 채널 모델에 대하여 직접 검출 (direct detection) 및 헤테로다인 검출 (heterodyne detection) 기법의 디지털 WOC 비트 오류 확률의 수학적으로 함
나. 연구 성과
- 이 연구의 결과로 국제 저명 학회 IEEE International Communication Conference(ICC) 에 해당 연구내용을 게재하고 국제 저명 학술지 IEEE ACCESS 에 광통신 시스템의 성능 분석을 주제로 2편의 논문을 게재함.
2) WOC 시스템 고도화 기법 및 설계
가. 연구 내용
- 빔 추적 시스템 모델링함
- 빔 추적 알고리즘 연구 및 개발함
- UAV 기반 무선 광통신 시스템 설계 및 최적화함
- 위성 기반 RF/FSO 하이브리드 송수신 시스템 설계 및 최적화함
나. 연구 성과
- 이 연구의 결과로 국내 특허 (출원번호 : 10-2021-0002644)를 출원함.
JCR 기준 통신 분야 상위 8% 이내 저명 학술지인 IEEE Transaction on Wireless Communication (IEEE TWC)에 해당 연구내용 게재함.
- guide2research 기준 컴퓨터 공학 분야 상위 2.8% 이내 저명 국제학회 IEEE IEEE GLOBECOM 에 해당 연구내용을 발표 및 학회지 게재함.
3) 디지털변조 기반 WOC 성능분석, 송수신단 테스트베드 구축
가. 연구 내용
- 실내외 100m 거리에서 802.11a 무선랜 표준에 기반한 M-QAM OFDM 신호를 송수신하는 테스트베드를 구축함.
나. 연구 성과
- 이번 100m 거리의 WOC 테스트베드는 국내에서 시연한 최초의 사례이고 WOC 기반 무선 백홀이 낮은 비트 에러율을 가지며 안정적인 통신 수단으로 사용 가능함을 확인하였음.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1) 국내 최초 무선광 시스템 테스트베드 구축
- 본 과제를 통하여 레이저 기반 초고속 중장거리 무선광기반 디지털 통신 송수신 테스트가 가능한 하드웨어 기반 테스트베드를 구축함
2) 무선광 통신의 6G 백홀 및 차세대 이동통신 응용 가능성 입증
- 5G통신은 밀리미터파 대역 기반의 새로운 통신이 핵심 기술이었다면 6G통신에서는 무선 백홀 링크 및 위성통신이 핵심으로 여겨지며 무선광이 핵심 기술임을 입증함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 다양한 WOC 환경에서의 채널 모델링 ... 4
• 2) WOC 시스템 고도화 기법 및 설계 ... 4
• 3) 디지털변조 기반 WOC 성능분석, 송수신단 테스트베드 구축 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 1) 국내 최초 무선광통신 테스트베드 구축 ... 15
• 2) 공중망 통신 적용 가능성 입증 ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 1) 연구개발성과의 관리 ... 15
• 2) 활용계획 ... 15
• 6. 참고문헌 ... 16
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 22
• 끝페이지 ... 33