광위성 통신 및 광무선 LAN의 구현을 위한 대기 광통신 성능향상에 관한 연구

김영권,정진호,김재평,김인호,홍권의,한종석,Kim, Yung-Kwon,Jung, Jin-Ho,Kim, Jae-Pyung,Kim, In-Ho,Hong, Kwon-Eui,Han, Jong-Seok 한국전기전자학회 1997 전기전자학회논문지 Vol.1 No.1

무선광통신은 RF보다 고속도 대용량 정보전송이 가능하며, 높은 안테나이득을 얻을 수 있다. 그러나, 무선광통신에서 사용하는 대기채널은 흡수 교란 산란 등의 현상이 문제되고 있다. 이 현상들은 광무선통신시스템의 성능을 제한한다. 본 논문은 그 중에서 교란의 현상을 줄이기 위해 교란강도측정기와 광무선LAN을 제작하고, (2,1,6) 길쌈부호기와 비터비복호기를 사용하여 통신성능을 개선한 다음, 이를 실험적으로 확인하였다. 또한, 산란이 광무선통신시스템의 성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 각 기상조건과 상, 하향링크에 따른 지구국안데나 직경을 수치해석하여 그 결과를 제시하였다. Wireless optical communication is able to obtain high antenna gain as well as utilize to transmit the high-speed information with large capacity than the RF communication. However, the propagation path (atmosphere) is considered as an attenuator occured turbulence, absorption and scattering. These undesired phenomena diminish the amount of light that is collected at the receiver. To evaluate the effect of the atmospheric turbulance and scattering, this paper perform the ground-to-ground wireless optical LAN experiment by using the (2,1,6) convolutional coder and Viterbi decoder, and analyze numerically the earth-station antenna diameter due to the propagation path condition and upstream/downstream link.

B-ISDN 에서 GFC 프로토콜의 메시지 지연에 관한 연구

김형수(Hyung Soo Kim),김진태(Jin Tae Kim),전금주(Kun Joo Chun),김형래(Hyung Lae Kim),김영권(Yung Kwon Kim),박인갑(In Kap Park) 대한전자공학회 1992 대한전자공학회 학술대회 Vol.1992 No.6

고밀도 파장분할용 전광섬유형 인터리버의 수동 온도보상

장진현,김영권,Chang Jin Hyeon,Kim Yung Kwon 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.41 No.12

Mach Zehnder 간섭계의 원리를 이용하여 두개의 광섬유 커플러를 연결시 두 연결 포트사이에 길이차를 발생시킴으로써 DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexer)에 사용할 수 있는 전광섬유형 인터리버(Interleaver)를 제작하였으며 $CO_2$ 레이저를 이용하여 미세 파장조절을 하였다. 광다중화기의 출력중심파장이 주위온도변화에 영향을 받지 않도록 하기 위해서 외부 온도제어기를 사용하지 않은 수동온도보상 패키지가 적용되었다. 열광학 효과를 보상하기 위해서 인터리버 패키지 재질보다 열팽창계수가 큰 기판을 선택하여 온도보상이 되게 하였고 온도보상의 정도는 두 광섬유 커플러 사이의 위치조절을 통하여 이루어 졌다. 결과적으로 $60^{\circ}C$ 정도의 주위온도 변화에 대해서 출력파장 0.05nm이내에서 변하도록 제작 할 수 있다. In this paper, we report Mach Zehnder Interleaver of optical fiber type is fabricated by the fabrication system only for interfermeter design, and it is used $CO_2$ laser to adjust precisely the wavelength. The optical fiber is very sensitive in the thermal variation around. Thus, When fabrication the prototype, it is applied a technique to compensate the optical thermal effect because the center wavelength at the output is shifted according to the thermal variation around. it can he done by applying a substrate with high thermal expansion coefficient as well as an adjusting the position between two optical fiber couplers. Consequently, the output wavelength is shifted within 0.05 nm when the surrounding temperature varies until $60^{\circ}C$.

ATM 망에서 뉴럴 네트워크를 이용한 적응 폭주제어

이용일,김영권,Lee, Yong-Il,Kim, Yung-Kwon 한국전기전자학회 1998 전기전자학회논문지 Vol.2 No.1

Because of the statistical fluctuations and the high 'time-variability' nature of the traffic, managing the resources of the network require highly dynamic techniques with minimal Intervention and reaction times, and adaptive and learning capabilities. The neural networks normalizes the ATM cell arrival rate and queue length and has the adaptive learning algorithm, and experimentally investigated the method to prevent the congestion generated in ATM networks. 트래픽의 통계적 변동과 고도의 시변 특성 때문에, 최소의 반응시간을 가지고 고도의 동적인 기술과 적응 그리고 학습능력을 요구하는 네트워크의 자원으로 관리하도록 한다. 뉴럴 네트워크는 ATM 셀 도착율과 큐 길이를 정규화시키며, 그것은 적응 학습 알고리즘을 가지고, ATM 네트워크에서 발생되는 특주를 방지하기 위한 방법을 연구한다.

셀손실과 셀오류에 따른 MPEG-2의 주관적 QoS 성능

한종석,김영권,Han, Jong-Seok,Kim, Yung-Kwon 한국전기전자학회 1999 전기전자학회논문지 Vol.3 No.1

ATM 망을 이용한 MPEG-2 화상 서비스 제공 시 망에서 발생하는 셀손실과 셀오류에 따른 서비스 품질의 저하를 사용자의 주관적인 관점에서 평가하여 CLR, CER과 MPEG-2 비디오의 주관적인 QoS 간의 관계를 연구한다. NEM모듈을 이용하여 망에 의한 셀손실과 셀오류를 정규, 지수함수 분포로 발생시켰으며 비디오 소스는 움직임 특성에 따라 드라마, 스포츠로 나누어 시험한다. 시험결과 주관적 QoS 등급5(Excellent)의 서비스 품질을 만족시키기 위한 망의 CLR 및 CER은 CLR&CER < $2{\times}10^{-7}$ 이었고, 주관적 QoS 등급4(Good)의 서비스 품질을 만족시키기 위한 망의 CLR 및 CER은 CLR&CER < $2{\times}10^{-6}$ 이었다. 본 연구결과는 ATM 망을 이용한 MPEG-2 화상 서비스 제공시 사용자가 요구하는 서비스 품질을 만족시키기 위한 망의 성능 목표치를 결정하고 망을 설계하는데 유용한 자료로서 활용할 수 있다. When providing MPEG-2 video service through the ATM network, the degradation of QoS caused by cell losses and cell errors occuring from ATM netwok was assessed by the end-users subjectively and then the relation between CLR, CER and subjective QoS of MPEG-2 video was analyzed. Cell losses and cell errors occuring from the ATM network were generated according to the normal and exponential distribution by NEM module. Video sources were divided into sports and drama by moving feature and were tested. The results of our experiments show that the excellent quality of subjective QoS grade 5 was achieved for a cell loss rate of $2{\times}10^{-7}$ and for a cell error rate of $2{\times}10^{-7}$ and the good quality of subjective QoS grade 4 was achieved for a cell loss rate of $2{\times}10^{-6}$ and for a cell error rate of $2{\times}10^{-6}$ When providing MPEC-2 video service through the ATM network, the results of our experiments will be used as valuable information to determine the network performance objectives for satisfying the QoS required by the end-users and to design the network.

광무선 LAN의 비가시전송에 관한 연구

김준환,홍권의,김영권,Kim, June-Hwan,Hong, Kwon-Eui,Kim, Yung-Kwon 한국전기전자학회 1998 전기전자학회논문지 Vol.2 No.2

실내환경에서의 광무선 LAN은 송수신기 사이의 시정선이 성립되지 않는 경우 넓은 수광각을 얻기 위해 반구형 렌즈나 반사체를 사용해야 하며, 실내환경에서 반구형 렌즈를 사용했을 때, 교란대기를 통과하는 광신호는 진폭과 위상이 불규칙하게 변화하고, 빔을 편향시킬 수 있다. 이 페이딩은 비트오류율을 증가시켜 결국 광무선통신의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 시정선이 성립되지 않는 광무선채널을 고려하여 수신기에 반구형 렌즈를 장착한 경우, 천정각에 따른 신호대잡음비를 고찰하고, 또한 실내온도에 기인한 교란효과가 통신성능에 미치는 영향를 살펴 본다. Under indoor environment, in case that wireless optical LAN does not obtain the line-of-sight between transmitter and receiver, hemi-spherical lens or reflector must be adopted to get broader beam width. The beam tilt and the fluctuations in amplitude and phase of optical signal through indoor-space occur due to the turbulene. This fading often results in unacceptably large bit error probabilities and thus performance degradation of wireless optical communications. In this paper, when the spherical filter at the front-end of transmitter and receiver is used for wireless optical channel not satisfying line-of-sight, the signal-to-noise ratio as to zenithal angle and the effect from the turbulence due to indoor temperature are investigated.

Optimization of Data Recovery using Non-Linear Equalizer in Cellular Mobile Channel

최상호,호광춘,김영권,Choi, Sang-Ho,Ho, Kwang-Chun,Kim, Yung-Kwon Institute of Korean Electrical and Electronics Eng 2001 전기전자학회논문지 Vol.5 No.1

본 논문에서 역 방향 링크 채널에 대해 비 선형 등화기를 이용하여 CDMA 셀룰라 시스템을 연구하였다. 일반적으로 무선 통신에서 불확실한 채널 특성 때문에 Observable 들의 확률분포는 유한 세트의 파라미터로 규정될 수 없다. 대신에 training 샘플에 기반을 둔 Quantile과 Vector Quantizer를 사용함으로서 유한 수의 disjoint된 영역으로 m차 샘플 공간으로 분할하였다. 제안된 알고리듬은 RMSA 알고리즘에 의해 예측된 Quantile와 조건부 분할 모멘트에 따른 regression function의 부분적인 근사에 근간을 두고 있다. 본 논문의 등화기와 검출기는 잡음 분포의 Variation에 민감하지 않다는 관점에서 상당히 강한 특성을 보여 준다. 주요 아이디어는 Robust equalizer와 Robust partition detector가 어떤 환경의 무선 채널 하에서도 partition되지 않은 Observation space의 일반적인 등화기 보다 Observation의 등 확률로 분할된 부 공간에서 더 낳은 성능을 보여 준다. 또한 이런 개념을 CDMA 시스템에 적용하여 BER 성능을 분석하였다. In this paper, we have investigated the CDMA(Code Division Multiple Access) Cellular System with non-linear equalizer in reverse link channel. In general, due to unknown characteristics of channel in the wireless communication, the distribution of the observables cannot be specified by a finite set of parameters; instead, we partitioned the m-dimensional sample space Into a finite number of disjointed regions by using quantiles and a vector quantizer based on training samples. The algorithm proposed is based on a piecewise approximation to regression function based on quantiles and conditional partition moments which are estimated by Robbins Monro Stochastic Approximation (RMSA) algorithm. The resulting equalizers and detectors are robust in the sense that they are insensitive to variations in noise distributions. The main idea is that the robust equalizers and robust partition detectors yield better performance in equiprobably partitioned subspace of observations than the conventional equalizer in unpartitioned observation space under any condition. And also, we apply this idea to the CDMA system and analyze the BER performance.

광통신용 테이퍼 방향성 결합기의 설계 특성

손석용,호광춘,김영권,Son, Seock-Yong,Ho, Kwang-Chun,Kim, Yung-Kwon 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, D Vol.d36 No.11

최근, 유사 빔 전파방법이나 비 직교성 결합모드이론과 같은 다양한 근시적 해석법들이 중첩모드에 기초한 테이퍼 방향성 결합기의 그 광학적 특성을 분석하기 위하여 제안되어 왔다. 비록, 이들 접근 방식들이 특별한 구조에서 충분히 정확한 결과들을 제공하지만 테이퍼 전송 구조와 같은 민감한 광 소자 해석에는 불충분하다. 이를 위하여, 우리는 그 방향성 결합기의 전력전송을 정확하게 해석하기 위하여 새롭게 발전된 모드 전송선로, 해석법을 소개하고 이용하고자 한다. 이를 이용한 수치 해석 결과 대칭인 두 테이퍼 채널의 간격이 증가함에 따라 우/기 모드의 전파상수는 하나의 값으로 수렴하였다. 더욱이, 테이퍼 각도가 ${\theta}=0.1^{\circ}$일 때 하나의 전송 채널을 통하여 입사된 모드의 97%가 다른 전송 채널로 전송되었고, 그 기운 각도가 증가함에 따라 전력 전송은 현저하게 감소하였다. Recently, various simplified simulation techniques such as firite-difference beam propagation method and non-orthogonal coupled-mode theory have proposed to analyze the optical characteristics of tapered directional couplers supported by the coupling of two propagating modes. Although these approaches are often in sufficiently accurate, they do not provide the detailed solutions encountered in the analysis of tapered guiding structures. For this purpose, we introduce and utilize a newly developed modal transmission-line theory to analyze rigorously power transfer of the directional coupler. The numerical result reveals that the propagation constants of even and odd modes converge to a single value as increasing the spacer thickness between two symmetric tapered guides. Furthermore, 97% of the power incident into a guiding channel is transmitted to the other channel at the tapered angle ${\theta}=0.1^{\circ}$, and the efficiency of power transfer decreases dramatically as increasing the angle.

The Header Compression Scheme for Real-Time Multimedia Service Data in All IP Network

최상호,호광춘,김영권,Choi, Sang-Ho,Ho, Kwang-Chun,Kim, Yung-Kwon Institute of Korean Electrical and Electronics Eng 2001 전기전자학회논문지 Vol.5 No.1

This paper remarks IETF based requirements for IP/UDP/RTP header compression issued in 3GPP2 All IP Ad Hoc Meeting and protocol stacks of the next generation mobile station. All IP Network, for real time application such as Voice over IP (VoIP) multimedia services based on 3GPP2 3G cdma2000. Frames for various protocols expected in the All IP network Mobile Station (MS) are explained with several figures including the bit-for-bit notation of header format based on IETF draft of Robust Header Compression Working Group (ROHC). Especially, this paper includes problems of IS-707 Radio Link Protocol (RLP) for header compression which will be expected to modify in All IP network MS's medium access layer to accommodate real time packet data service[1]. And also, since PPP has also many problems in header compression and mobility aspects in MS protocol stacks for 3G cdma2000 packet data network based on Mobile IP (PN-4286)[2], we introduce the problem of solution for header compression of PPP. Finally. we suggest the guidelines for All IP network MS header compression about expected protocol stacks, radio resource efficiency and performance. 본 논문은 3GPP2 All IP Ad Hoc 회의에서 언급된 IP/UDP/RTP 헤더 압축을 위한 IETF의 요구사항에 대해 언급하고, 3GPP2 3G cdma2000에 기반을 두고 있는 VoIP 멀티미디어 서비스와 같은 실시간 응용을 위한 차세대 이동통신 단말기의 프로토콜 스택을 연구하였다. All IP 네트워크 단말기의 다양한 프로토콜에 대한 프레임은 IETF ROHC Working Group의 draft에 기반을 둔 헤더 형태의 비트별 설명을 포함하여 그림으로 설명하였다. 특히, 본 논문은 실시간 패킷 데이터를 수용하기 위해 All IP 단말기의 Medium Access Layer 계층에서 변형될 헤더 압축관련 IS-707 RLP 프로토콜의 문제점을 포함하고 있다. PPP프로토콜은 현재 이슈가 되고 있는 Mobile IP(PN-4286)에 기반을 둔 3세대 cdma2000 패킷 데이터 네트워크을 위한 단말기의 프로토콜 스택에서 헤더 압축과 이동성 측면에서 많은 문제를 가지고 있기에 PPP프로토콜의 헤더 압축을 위한 해결책의 문제점을 제시하였다 마지막으로 우리는 예측 프로토콜 스택, 자원 효율성과 성능에 대한 All IP 네트워크 단말기 헤더 압축에 대한 guideline를 제안하였다.

Rib형 광 방향성 결합기의 결합효율

이원석,호광춘,김영권,Lee, Won-Seock,Ho, Kwang-Chun,Kim, Yung-Kwon 한국전기전자학회 1999 전기전자학회논문지 Vol.3 No.1

유효 유전체 해석법에 기초한 정확한 모드 전송선로 해석법이 rib형 광 방향성 결합기의 설계 특성을 분석하기 의하여 소개되고 발전되었다. 이 접근법은 모든 가능한 전송 성분을 고려한 정확한 수치 해석적 알고리즘을 제공하며 유효 굴절을 방법과 섭동 이론 같은 근사적 해석법의 정확도를 평가하기 위한 비교 해석법으로 이용될 수 있다. 결국, rib형 광 결합기의 최대 전력전송 특성을 평가하기 위하여 그 동작 주파수, rib형 도파로들 사이의 간격 그리고 전송 층의 두께에 따른 전력 결합효율의 변화를 분석하였다. A rigorous modal transmission-line theory (MTLT) based on effective dielectric method (EDM) is introduced and developed for the design of optical directional couplers with rib-type. This approach provides a rigorous numerical algorithm that takes all the possible guided components into consideration, and thus may serve as an appropriate reference to access the accuracy of such simplified methods as effective index method (EIM) and perturbation theory. Consequently, to search the optical parameters for maximum power coupling of the optical couplers, we evaluate the operating wavelength, the interval S between rib guides and the thickness t of a cladding layer.