:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.23 No.5 | (2023) pp.131~138

긴급재난 대응용 5G 이동 기지국을 위한 대기공간 광통신 장치의 제작과 특성평가

Jin-Hyeon Chang

(정회원, ICT 폴리텍대학 클라우드인터넷과)


본 논문에서는 수 km이하의 이동 기지국에 활용할 수 있는 대기공간 광통신(Free Space Optic) 장치를 제작하 고 그 특성을 알아보았다. 대기전송으로 인한 손실을 극복하고자 23dBm 이상의 출력을 갖는 광섬유증폭기(EDFA)를 사용하였다. 레이저 빔의 집속도를 높이고 소형화하기 위하여 광학렌즈를 제작하였으며, 1.5 ∼1.8[mrad] 범위내에서 빔 발산각(divergence)을 갖도록 송신렌즈를 설계하였다. 송수신부의 장비간의 효과적인 자동정렬과 포인팅 에러를 줄 이기 위하여 PAN/TILT를 제어하는 PT 모듈을 제작하였다. 본 연구에서는 일정한 수준이상으로 전송품질을 유지하기 위하여 Reed-Solomon(RS) 코드를 사용하였다. 가시도 300m의 기후 상황에서 300m 대기공간 거리를 통신이 가능하 도록 제작하였다. 성능측정을 위하여 비트에러 측정기와 아이패턴 분석기를 이용하여 측정하였으며 2.5Gbps 이상에서 10 -9 BER을 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다.
In this paper, a free space optical communication device that can be used in a mobile base station of several km or less was fabricated and its characteristics were investigated. To overcome the loss due to atmospheric transmission, an optical fiber amplifier (EDFA) with an output of 23 dBm or more was used. In order to increase the focusing speed and miniaturization of the laser beam, an optical lens was manufactured, and a transmission lens was designed to have beam divergence within the range of 1.5 to 1.8 [mrad]. A PT module that controls PAN/TILT was fabricated in order to reduce pointing errors and effective automatic alignment between transceiver devices. In this study, Reed-Solomon (RS) code was used to maintain the transmission quality above a certain level. It was manufactured to be able to communicate at a wireless distance of 300m in a weather situation with visibility of 300m. For performance measurement, it was measured using BERT and eye pattern analyzer, and it was confirmed that BER can be maintained at 2.5Gbps.
  Wireless Optical Communication,FSO,PAT

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