광 전치 증폭시스템에서 광필터의 차수변화에 따른 광수신기의 수신감도에 관한 연구

나유찬(Ra, Yoo-Chan) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.3

본 논문에서는 광통신시스템의 수신기에서 Butterworth 필터의 차수가 수신기의 감도에 미치는 상관관계에 대해 연구를 수행하였다. 일반적인 경우에는 필터의 차수가 증가하면 할수록 수신기의 감도가 증대된다. 이는 필터의 차수가 증가할수록 필터의 규격화 주파수의 응답이 구형파와 비슷해지기 때문이다. 그러한 이유로 수신기의 감도를 증가시키기 위해서 필터의 차수를 높이는 방법을 이용한다. 그러나 필터의 차수를 높이는 방법을 사용하면 시스템이 복잡해지고 시스템의 단가를 상승시키는 요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 시스템을 간단히 구성하여 시스템의 단가를 낮추기 위한 방법을 모색하기 위해 수신기의 감도와 필터의 차수와의 상관관계에 대해 연구를 수행하였다. 시뮬레이션 결과 필터의 차수를 증가시키면 수신기의 감도가 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 수신기의 감도를 감소시키지 않는 범위의 버터워스 필터의 차수는 2로 확인되었다. 따라서 본 논문의 결과를 사용한다면 저렴한 광시스템의 수신기를 구현이 가능하리라 사료된다. This study examined the order of the Butterworth filter for the correlation on the sensitivity of the receiver in the receiver of an optical system. In the general case, the sensitivity of the receiver is increased if the order of the filter was increased more. This is because increasing the order of the filter response of the normalized frequency of the filter is similar to the rectangular wave. For that reason, the method used to increase the order of the filter increases the sensitivity of the receiver. On the other hand, a method of increasing the order of the filter and makes the system complicated increases the cost of the system. This study examined the correlation between the order of the sensitivity of the receiver filter and to configure the system by simply looking for ways to reduce the cost of the system. The simulation results showed that increasing the order of the filter resulted in a receiver that can determine if the sensitivity is raised. In addition, the order of the Butterworth filter range that does not reduce the sensitivity of the receiver was 2. Therefore, it will be possible to implement an inexpensive optical system of the receiver using the data from this study.

광시스템의 잡음에 따른 수신감도 변화에 관한 연구

나유찬(Ra, Yoo-Chan) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.1

본 논문에서는 일반적인 광시스템에서 항상 존재하는 잡음 및 외부로부터 더해지는 잡음이 광시스템의 수신기의 성능에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 광전송시스템에서 광검출기가 1 이하의 양자효율을 갖는 경우를 고려하여 온-오프 키잉 전송시에 수신기의 수신 감도를 계산하였다. 이 50이상인 경우 표준에러확률을 유지하기 위한 광시스템의 수신기 감도가 300이하로 계산되어 가 적은 경우에 비해서 저출력 시스템을 구성할 수 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 이러한 값도 실제 시스템에서는 큰 부담이 되는 값이므로 보다 저출력 광원을 사용하는 경우를 고려하여 수신단에 전치증폭기를 설치한 경우에 대해서도 고려하였는데, 그림 3에서 보이는 바와 같이 보다 적은 출력을 갖는 광원을 사용해도 무방하다는 결과를 얻을 수 있었다. In this paper, we investigated the effect of light on the performance of the receiver system noise and external noise added from the ever-present influence in general optical system. And calculated the reception sensitivity of the receiver at the time of off-keying transmission - from the optical transmission system in consideration of the case that the photo detector has a quantum yield of less than one-one. Not less than 50 it was confirmed that it is possible to configure the low power system is calculated and compared with the case where less than 300 the receiver sensitivity of the optical system to maintain the standard error probability. However, even if these values were considered, and the preamplifier in the receiver, considering a case of using a low-output light source, so that a heavy burden in the value less than the actual system installation, using the light source having less than the output, as shown in Figure 3, the results that were obtained also may be used.

On-Off Keying 전송 시스템의 에러 확률 유지를 위한 조건에 관한 연구

나유찬(Ra, Yoo-Chan) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.4

본 논문에서는 신호에 따라 신호의 크기를 변조시키는 온-오프 키잉(on-off keying) 전송을 방식을 적용한 광 전송시스템에서의 표준에러확률을 유지하기 위한 조건에 대하여 고찰하였다. 광전송시스템에서 광검출기가 1 이하의 양자효율을 갖는 경우를 고려하여 온-오프 키잉 전송시에 수신기의 수신 감도를 계산하였다. <I>BT</I>가 30이상인 경우 표준에러확률을 유지하기 위한 광자수가 10000이하로 계산되어 <I>BT</I>가 적은 경우에 비해서 저출력 시스템을 구성할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 수신단에 전치증폭기를 설치한 경우에 대해서도 고려하여 적은 출력을 갖는 광원 을 사용해도 무방하다는 결과를 얻을 수 있었다. In this paper we considered condition for keep standard error probability in optical transmission system that applied on-off keying transmission which are modulated amplitude along the signal. we calculated received sensitivity of receiver in on-off keying transmission for optical detector have quantum efficiency belong 1 in optical transmission system. For <I>BT</I> is over 30, the number of photon is belong 10000 for maintain standard error probability. also we considered Also, we install a preamplifier to the receiver for considering the low output may be used with a light that was able to get results.

저전력 u-IT 기기의 국내 기술 기준에 관한 연구

나유찬(Ra, Yoo-Chan) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.5

본 논문에서는 저전력 u-IT 기기의 기술 기준에 대한 현재 각국의 동향과 그 기준치를 분석 및 비교를 통하 여 해당 대역의 국내기준의 문제점을 분석하였다. 전자파 적합 등록에서 제시하고 있는 각국의 출력기준 기준치와 연 계하여 이에 적합한 국내의 u-IT 기기의 실질적인 도입 가능한 출력 기준의 기준치를 제시함을 목적으로 한다. 본 논 문에서 제시한 출력 기준 허용치를 바탕으로 국내 기준을 상향하면 저전력 u-IT 기기의 보급과 발전에 기여할 것으로 예상되며 국내 통신 시장은 물론 국제 통신 시장에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 예상된다. This paper analyzed the problems of the Korean output regulation in the relevant band through an analytic comparison of the current trend of each country and their standard values concerning the technical standard of low power u-IT equipments. In connection with the standard value of technical values of each country, which has been proposed in the registration of the appropriate electric wave, the paper aims to propose the standard value that could actually be introduced for suitable low power u-IT installations in Korea. Provided that the Korean standard may be upgraded based on the tolerances of technical standards proposed in this paper, this is expected to be committed to the distribution and advancement of low power u-IT equipments; and further, it is anticipated to be prepared with competitiveness not only in the Korean communications market, but also in the international communications market.

최대 동적 범위를 갖는 CMOS DDA 설계

나유찬(Yoo Chan Ra),최경진(Kyoo Jin Choi),이해길(Hae Gil Lee),윤창훈(Chang Hun Yun),신홍규(Hong Kyu Shin) 한국통신학회 1994 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1994 No.7

8.2MHz 대역 미약 전계강도 무선기기의 출력기준에 관한 연구

김선엽,나유찬,Kim, Sun-Youb,Ra, Yoo-Chan 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.12

본 논문에서는 8.2MHz 대역의 국내 미약 전계 강도 무선기기의 출력 제한치를 다른 외국의 기준치와 비교하였다. 이를 통해 국내의 규정이 미국이나 유럽에 비해 낮음을 대략 10-20dB 정도 낮음을 확인하였고, 이를 검증하기 위해 8.2MHz EAS 시스템의 출력을 측정하였다. 측정 결과, 전계 강도값이 각각 $70.6dB{\mu}V/m$와 $68.3dB{\mu}V/m$로 측정되었는데, 이러한 값은 국내의 현재기준인 $59.8dB{\mu}V/m$를 초과하는 값임을 확인하였다. 따라서 8.2MHz 대역의 국내기준의 사향 검토가 필요하다 사료된다. This paper compared the output limit value of the Korean weak electric field strength wireless device in the 8.2MHz band with the standard values of foreign countries. Through this, the study confirmed that the Korean regulation was lower by about 10-20dB than those of the USA or Europe. In order to prove this, the study measured outputs by entrusting the 8.2MHz EAS system to two measuring companies. As a result of these measurements, electric field strengths were shown to be $70.6dB{\mu}V/m$ and $68.3dB{\mu}V/m$ respectively, and these values were confirmed to exceed the current Korean standard of $59.8dB{\mu}V/m$. Accordingly, it is deemed necessary to review the specifications of the Korean standard in the 8.2MHz band.

DWDM을 위한 광필터의 구조

정찬권,나유찬,Jeoung, Chan-Gwoun,Ra, Yoo-Chan 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.7

최근 광통신 용량은 VoIP, AUdio/Video 스트리밍의 멀티미디어 서비스 수요로 인한 정보통신 용량의 증가에 비례하여 증가하고 있다. 초고속 광통신망에서 추가적인 광섬유망과 고속장비 없이 이를 해결하기 위한 방법으로 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 기법이 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 기능을 갖는 광필터를 설계하기 위하여 광섬유 한쪽의 클래드를 연마하여 다층 슬래브 도파로에 결합시킨 형태의 광섬유/다층 슬래브 결합구조의 광필터를 제안하였다. 제안된 광필터는 $1.5{\mu}m$ 통신창에서 분리간격이 $4.15{\mu}m$일 때 65nm의 편광 독립성, TM 모드와 TE 모드에 대해 중심파장이 각각 ${\lambda}_0=1.54946\;{\mu}m$와 ${\lambda}_0=1.6144\;{\mu}m$일 때 0.1 nm의 FWHM(Full Width at Half Maximun) 특성을 가진다. The recent, a large capacity of communication is required in order to it is in proportion to capacity of information communication increase and to satisfy a demand because of the demand about Internet, a multimedia service of Video of internet protocol(VoIP), Audio/Video steaming. DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) technique has been emerged as the method of solving it without additional optical fiber network building and hish-speed equipment. Therefore this thesis proposed the optical filter of fiber/multilayer slab coupled structure combining it to multilayer slab waveguide by polishing the cladding of one side of fiber to design the optical filter having these functions. The optical filter proposed as the simulation result satisfies DWDM filter characteristic; 1) when the separation distance between fiber and slab is $4.15{\mu}m$ at the communication window of $1.5{\mu}m$, the polarization independence is 65nm, 2) when the center wavelengths about TM mode and TE mode are each ${\lambda}_0=1.54946\;{\mu}m$ and ${\lambda}_0=1.6144\;{\mu}m$ and, FWHM(Full at Half Maximun) is 0.1nm.

WDM 시스템에서 OOK와 FSK 전송을 위한 수신기의 동작 특성에 관한 연구

김선엽,나유찬,Kim Sun-youb,Ra Yoo-Chan 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.8

WDM 시스템에서 일반적인 디지털 전송기법인 OOK와 FSK 전송신호를 수신하는 수신기를 해석하였다. 성능평가 방법으로는 다양한 에러확률을 대역폭과 비트수의 함수인 m으로 표현하여 수신기의 성능평가를 수행하였다. 시뮬레이션 결과, $10^{-4}$의 에러확률인 m=10 인 경우 OOK 신호에 대한 수신감도는 $1.7{\times}10^2$, FSK의 경우는 $2.2{\times}10^2$, 그리고 $10^{-9}$의 에러확률인 m=25의 경우, OOK와 FSK의 경우 각각 $2.15{\times}10^2$, $3.07{\times}10^2$의 성능을 갖는 것으로 확인되었다. 이를 통해, 광통신 시스템의 기준에러확률인 $10^{-9}$을 기준으로 할 때, 23Gb/S의 전송이 가능함을 보였고, 코딩이득이 $10^{8}$이고, 코드율이 0.8인 경우에는 75Gb/s의 전송용량이 가능함을 확인하였다. We analyzed of the receiver which received OOK and the FSK transmission signal that were a general digital transmission technique in a WDM system. We expressed various error probability with the m which was bandwidth and a bit numerical function and carried out performance evaluation of a receiver in a performance evaluation way. When error probability was $10^{-4}$ which is m=10, as for the receive sensitivity of OOK, the $1.7{\times}10^2$, FSK got $2.2{\times}10^2$ through simulation. And the receive sensitivity of OOK and FSK was able to get each $2.15{\times}10^2$ and $3.07{\times}10^2$ when it was error probability of $10^{-9}$ which is m = 25. Transmission of 23Gb/S showed that it was possible when we does the $10^{-9}$ that was basis error probability of a light communication system with a basis through this, and a coding profit was with for and transmission capacity of 75Gb/s confirmed that it was possible if a code rate was with 0.8.

320 Mbps SEED 알고리즘의 하드웨어 구조

이행우,나유찬,Lee Haeng-Woo,Ra Yoo-Chan 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.2

본 논문에서는 128-bit 블록암호인 SEED 알고리즘을 하드웨어로 구현하는데 있어서 면적을 줄이고 연산속도를 증가시키는 회로구조에 대하여 논하였고 설계결과를 기술하였다. 연산속도를 증가시키기 위해 Pipelined systolic array 구조를 사용하였으며, 입출력 회로에 어떤 버퍼도 사용하지 않는 간단한 구조이다. 이 회로는 10 MHz 클럭을 사용하여 최대 320 Mbps의 암호화 속도를 달성할 수 있다. 회로설계의 목표를 고속 암호화와 회로구조의 단순화에 두었다. This paper describes the architecture for reducing its size and increasing the computation rate in implementing the SEED algorithm of a 128-bit block cipher, and the result of the circuit design. In order to increase the computation rate, it is used the architecture of the pipelined systolic array. This architecture is a simple thing without involving any buffer at the input and output part. By this circuit, it can be recorded 320 Mbps encryption rate at 10 MHz clock. We designed the circuits with goals of the high-speed computations and the simplified structures.

퍼지 확률 기울기 알고리즘을 이용한 등화기 설계

박형근,나유찬,Park, Hyoung-Keun,Ra, Yoo-Chan 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.1

본 논문에서는 스텝 크기(step size)를 자동적으로 조절함으로써 빠른 수렴비와 낮은 초과 MSE를 갖는 TS(Tagaki-Sugeno) 퍼지 모델과 ISI에 강하고 위상변화에 둔감한 CMA(constant modulus algorithm)를 접목시킨 새로운 퍼지 확률 기울기(Fuzzy Stochastic Gradient) 알고리즘을 제시하고 비이상적인 전송채널에 의해서 발생한 왜곡을 보상함으로써 수신 측에서 비트 검출 오류를 감소시키기 위하여 국내 지상파 디지털 TV의 표준으로 되어 있는 VSB 방식에 적용 가능한 등화기(equalizer)를 구현하였다. For high-speed data communication in band-limited channels, main of the bit error are fading and ISI(Inter-Symbol Interference). The common way of dealing with ISI is using equalization in the receiver. In this thesis, channel adaptive equalizer which uses Fuzzy Stochastic Gradient(FSG) and Constant Modulus Algorithm(CMA) is nonlinear equalizer, or Blind equalizer, that works directly on the signals with no training sequences required. This equalizer employs Takagi-Sugeno's fuzzy model that uses the FSG algorithm, to automatically regulate the step size of the descent gradient vector, combining fast convergence rate and low mean square error(MSE), and the CMA which is a special case of Godard's algorithm, to having multiple dispersion constants($R_p$).