실내 및 실외 100m 거리에서 64-QAM OFDM 무선광통신 테스트베드 기반 실측 성능 비교
Experimental Results of 100m Indoor and Outdoor FSO Testbed Employing 64-QAM OFDM
김종민(고려대학교); 이주형(고려대학교); 고영채(고려대학교)
47권 2호, 311~318쪽
초록
기존 RF (Radio Frequency) 통신과 다르게 무선광통신은 주파수 사용권 제한이 없어 Tbps급 초고속 통신을 저비용 고효율로 이뤄낼 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다. 해외에서는 6세대 통신 핵심기술로 무선광통신 시스템의 실험적 증명이 널리 연구되고 있음에도, 국내에서는 여전히 실측 연구 사례가 없다. 본 연구에서는 무선광전송 테스트베드 구축 시스템을 소개하고 이를 이용하여 64-QAM OFDM 전송을 통한 실내 및 실외에서 실측한 성능을 비교한다. 베이스밴드 신호로서 USRP (Universal Software Radio Peripheral) 가 사용하였으며 레이저 다이오드를 통해 1550nm 광신호로 변환하였다. 본 연구에서 1) 실내 복도환경과 2) 실외 환경에서 수신된 광신호의EVM (Error vector magnitude) 을 측정하였으며, 그 결과 실내는 7dBm, 실외는 11dBm의 송신 레이저 파워 이상에서 802.11a 무선 랜 표준이 요구한 EVM 한계를 만족하고 비트 에러 오류율 (Bit error rate, BER)이 10e-5 이하를 달성하며 수신에 성공함을 확인하였다. 국내 최초로 실내외 100m 송수신 테스트를 성공한 해당 테스트베드는 무선광통신이 기존 무선랜 기반 장비를 연결하는 무선 백홀링크로 안정적으로 사용될 수 있음을 보인다.
Abstract
Unlike the RF communication, the free space optical (FSO) communication has remarkable advantages, which are no frequency license issues, low-cost and high power efficiency. Even though there are various researches on the FSO sytems abroad, no experimental demonstrations have been conducted in South Korea. In this work, we implement a FSO experiment and analyze the performance of our FSO testbed employing 64-QAM OFDM over 100m indoor and outdoor environments. In our FSO testbed, two USRPs are used for RF signal generation and reconstruction. The RF signal is converted into 1550nm laser signal by an optical intensity modulator and changed into RF signal again by a photodetector. We measure EVM and BER of the received signals in 1) indoor corridor and 2) outdoor environment. As a result, our FSO testbed shows BER below 10e-5. This testbed, which firstly succeeded 100m FSO transmission for indoor and outdoor conditions in Korea, validates he FSO system is a promising alternative for backhaul link connecting in-between the wireless local area network (WLAN)-based conventional network infrastructure.
- 발행기관:
- 한국통신학회
- 분류:
- 전자/정보통신공학