협력 네트워크는 송신기로부터 수신기로 신호를 전송할 때 여러 중계기를 이용하여 신호를 전송하고 수신기에서 이 신호를 결합하여 복조함으로써 통신성능 향상과 데이터 전송률을 높이는 장점을 제공한다. 일반적으로 송신기에서 수신기로 신호를 전송할 때 중계기가 송신기로부터 수신된 신호를 증폭/재변조 후 수신기로 보내는 반복적인 신호 전송형태가 널리 사용된다. 본 논문에서는 두 가지 신호전송 방식을 혼합하여 신호를 전송하는 협력 네트워크에서의 성능을 분석한다. 즉, 송신기와 중계기사이에서는 일반 변조방식을 사용하고, 중계기와 수신기 사이에서는 공간 시간 코드 방식을 적용한다. 변조방식은 시스템의 복잡도를 줄이기 위해 채널상태정보를 이용하지 않는 차등변조 방식을 이용한다. 다양한 개수의 중계기가 있을 경우에 대한 성능을 비트오류율을 이용하여 분석하며, 송신기와 중계기 및 중계기와 수신기 사이에서 서로 다른 세기로 신호를 보낼 때의 성능을 비교한다. 또한 다양한 신호세기 및 중계기의 개수를 동시에 고려한 성능에 대해서도 논의한다.
본 논문은 디지털 재설계 기법을 이용한 펄스폭변조(PWM: pulse-width-modulation) 제어기 설계 기법을 제안한다. 디지털 재설계 기법은 잘 설계된 아날로그 제어기를 상태 정합(state-matching) 이라는 측면에서 그 제어 성능을 보장하도록 일반적인 펄스크기변조(PAM: pulse-amplitude-modulation) 디지털 제어기로 변환하는 기법이다 유사한 개념으로 재설계된 PAM 디지털 제어기는 등가 영역의 원리(equivalent area principle)를 사용하여 PWM 제어기로 변환된다. 제안된 PWM 제어기법의 효용성을 검증하기 위하여 인공위성의 자세제어 시스템의 모의실험의 예를 보인다.
역 RZ 부호로 코딩된 하향신호의 재변조를 이용한 5Gbps/1.25Gbps WDM/TDM 하이브리드 PON 구조를 제안하고, 매트랩을 이용한 모의실험을 통하여 성능을 분석한다. 모의실험을 통하여 OLT와 ONU간 거리가 10km이고 오차율이 $10^{-9}$일 경우OLT에서의 광송신출력이 각각 -3.8, -0.9dBm 이상이면 OLT에 있는 1개의 OLT가 각각 8, 16개의 ONU와 접속이 가능함을 알 수 있다. 제안된 WDM/TDM 하이브리드 PON 시스템은 일반적인 TDM PON에서 ONU 수에 비례하여 시분할로 다중된 상향채널의 속도가 증가하게 되어 가입자에서 송신하는 상향채널의 데이터 속도가 제한을 받을 수 있는 문제점을 해결할 수 있고, ONU에서 광원 및 OLT에서 광파장 제어회로를 제거할 수 있어 비대칭 광가입자망에 유용한 방식임을 알 수 있다.
이 논문에서는 무선 멀티캐스트 전송에서 서비스가 요구하는 품질을 만족시키면서 주파수 효율을 높이는 적응변조부호화 기법과 (adaptive modulation and coding: AMC) 차단 하이브리드 자동 재전송 (truncated hybrid automatic repeat request: HARQ) 기법의 계층간 결합 방식을 제안한다. 제안 방식은 공통 채널로 데이터를 다수의 수신자에게 전달하는 멀티캐스트 전송에서 서비스가 요구하는 최대 지연 시간을 만족하도록 재전송 횟수를 제한할 때 모든 수신자가 목표 패킷오류율 품질을 만족하는 적응변조부호화 기법의 선택 기준을 제공한다. 성능 유도 결과 제안한 계층간 결합 방식은 재전송과 부호 결함을 허용함으로써 기존의 적응변조부호화 기법보다 주파수 효율을 증가시킬 뿐 아니라, 신호대잡음비가 비교적 큰 환경에서는 유니캐스트 기반의 계층간 결합 방식보다 성능이 우수함을 보인다.
본 논문은 비선형 시스템을 위한 효율적인 펄스 폭 변조 (PWM: pulse-width-modulation) 제어기 설계 기법을 제안한다. 이를 위하여 우선 지능형 디지털 재설계 기법을 사용하여 잘 설계된 아날로그 제어기를 상태 정합(state-matching) 이라는 측면에서 그 제어 성능을 보장하도록 일반적인 펄스 크기 변조(PAM: pulse-amplitude-modulation) 디지털 제어기로 변환한다. 재설계된 지능형 PAM 디지털 제어기는 등가 영역의 원리(equivalent area principle)를 사용하여 PWM 제어기로 변환된다. 제안된 PWM 제어기법의 효용성을 검증하기 위하여 인공위성의 자세제어 시스템의 모의실험의 예를 보인다.
중계 네트워크에서는 중계기를 이용하여 송신기로 수신된 신호를 증폭 혹은 복조 후 재변조하여 수신기로 전송하는 역할을 수행한다. 수신기에서는 여러 중계기로부터 수신된 신호를 결합하여 신호를 복조함으로써 통신 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 철도환경에서 에너지 할당에 따른 중계 네트워크의 성능을 분석한다. 변조방식은 중계기에서는 동기방식을 사용하고 수신기에서는 비동기 방식을 사용하는 부분차등변조 방식을 적용한다. 중계 네트워크에서 주어진 전체 에너지에 대해 수신기와 중계기의 다양한 에너지 할당에 따른 성능을 분석한다.
본 논문은 차등 위상 편이 변조(DPSK) 시스템에서 파일럿 없이 주파수 추정하는 기법을 제안한다. 제안하는 주파수 동기오차 추정 방식은 파일럿을 사용하지 않고 DPSK 변조 방식에서 연속되는 신호의 차등 위상신호를 전송하는 특성을 사용하는 블라인드 기법이다. DPSK 신호의 위상 차분은 주파수 오차 추정을 실행 할 때 페이즈를 증가시켜 왜곡으로 작용하게 되는데, 본 논문에서는 간단한 상관기와 제곱기로 이러한 특성을 제거하여 주파수 추정 성능을 증가 시킨다. 알고리즘의 검증은 수식과 컴퓨터 시뮬레이션으로 수행한다.
Homodyne 방식으로 동작하는 광섬유 간섭계 센서는 주위 온도의 변화나 진동등에 의하여 시노의 크기가 불규칙하게 변화된다. 따라서 광섬유 간섭계가 직작조건에서 동작하도록 하여 감도를 최대로 유지시켜야 한다. 본연구에서는 원통형 압전자소자에 단일모드 광섬유룰 감아서 변환율 K=1.07$\pi$/V의 위상변조기를 만들고, 이를 이용하여 능동위상추적(active phase tracking)방식의 신호안정화 장치를 제작하고 광섬유 간섭계 센서의 공기중 읍압반응을 조사하였다.
대화형 멀티 미디어 서비스와 요구 오차율에 따라 상향속도와 광송신전력을 설정하는 광가입자망에서 시스템의 단순화 및 상향속도 개선을 위해 임계치의 설정을 분석한다. 상향과 하향 데이터 속도비가 1:1/2, 1:1/4, 1:1/8, 1:1/16인 맨체스터 부호로 코딩된 하향신호의 재변조를 이용한 비대칭 광 가입자망에서 4가지 하향 데이터의 형태에 따라서 재변조한 상향신호의 평균오차율을 이론적으로 분석하여, 매트랩을 이용한 시뮬레이션으로 수치 결과를 분석한다. 상하향 데이터 속도비가 1:1/16, 1/8 및 1/4 의 경우 광수신전력에 관계없이 최적 임계치를 사용한 광수신기 보다 성능을 크게 악화시키지 않고 임계치가 1/2인 종래의 광수신기를 적용할 수 있음을 알 수 있다. 상하향 데이터 속도비가 1:1/2의 경우 광 수신기의 임계치를 1/3로 고정시키고 평균 광수신전력이 증가하면 최적 임계치를 사용한 광수신기 보다 성능을 크게 악화시키지 않음을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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