[논문 리뷰] Transmission Performance Analysis of Digital Wire and Wireless Optical Links in Local and Wide Areas Optical Networks

Abd El Naser A. Mohammed, M. M. El‐Halawany외 2명|arXiv (Cornell University)|2009. 08. 07.

Advanced Photonic Communication Systems참고 문헌 11인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 지역 및 광역 광망에서 디지털 유선 및 무선 광링크의 전송 성능을 핵심 파라미터를 모델링하고 파이버 옵틱, 유선, 무선 광시스템을 비교하여 분석한다. 최대 전송 거리와 달성 가능한 비트레이트를 규명하며, 고대역폭 잠재력을 지닌 저비용 대안으로서의 광무선이 파이버의 대안이 될 수 있음을 강조한다.

ABSTRACT

In the present paper, the transmission performance analysis of digital wire and wireless optical links in local and wide areas optical networks have been modeled and parametrically investigated over wide range of the affecting parameters. Moreover, we have analyzed the basic equations of the comparative study of the performance of digital fiber optic links with wire and wireless optical links. The development of optical wireless communication systems is accelerating as a high cost effective to wire fiber optic links. The optical wireless technology is used mostly in wide bandwidth data transmission applications. Finally, we have investigated the maximum transmission distance and data transmission bit rates that can be achieved within digital wire and wireless optical links for local and wide areas optical network applications.

연구 동기 및 목표

• 지역 및 광역 광망에서 디지털 유선 및 무선 광링크의 전송 성능을 평가하기 위해.
• 핵심 성능 지표를 기준으로 파이버 옵틱, 유선, 무선 광링크를 비교하기 위해.
• 유선 및 무선 광링크의 최대 달성 가능한 전송 거리와 데이터 전송 속도를 규명하기 위해.
• 광무선 통신 기술이 파이버 옵틱 시스템에 비해 저비용 대안으로서의 실현 가능성을 평가하기 위해.
• 다양한 파라미터가 디지털 광망에서 시스템 성능에 미치는 영향을 조사하기 위해.

제안 방법

• 기본 시스템 방정식을 사용하여 디지털 유선 및 무선 광링크의 전송 성능를 모델링하기 위해.
• 넓은 범위의 값에서 영향을 미치는 핵심 파라미터에 대한 정량적 분석을 수행하기 위해.
• 유도된 성능 방정식을 사용하여 디지털 파이버 옵틱 링크와 유선 및 무선 광링크를 비교 분석하기 위해.
• 기본 방정식을 적용하여 비트레이트 및 전송 거리 제한을 평가하기 위해.
• 고대역폭 데이터 전송 시나리오에서 광무선 기술의 체계적 평가를 수행하기 위해.
• 지역 및 광역 배포에 적합한 다양한 네트워크 조건에서 성능를 시뮬레이션 및 분석하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지역 및 광역 네트워크에서 디지털 유선 및 무선 광링크가 달성할 수 있는 최대 전송 거리는 얼마인가요?
• RQ2 다양한 시스템 파라미터 하에서 유선 및 무선 광링크가 유지할 수 있는 데이터 전송 비트레이트는 무엇인가요?
• RQ3 신뢰성 및 대역폭 측면에서 무선 광링크의 성능는 파이버 옵틱 및 유선 광링크에 비해 어떻게 비교되나요?
• RQ4 광무선 시스템의 전송 성능에 크게 영향을 미치는 핵심 파라미터는 무엇인가요?
• RQ5 광무선 기술이 광망에서 파이버 옵틱 링크에 비해 얼마나 저비용 대안으로 활용될 수 있나요?

주요 결과

• 광무선 통신 시스템은 유선 파이버 옵틱 링크에 비해 높은 비용 효율성을 제공한다.
• 유선 및 무선 광링크의 최대 전송 거리와 달성 가능한 데이터 전송 속도가 규명되었다.
• 광무선 기술은 고대역폭 데이터 전송 응용 분야에 특히 적합하다.
• 파라미터 분석을 통해 시스템 파라미터에 의해 영향을 받는 중요한 성능 트레이드오프가 드러났다.
• 디지털 무선 광링크는 높은 비트레이트를 달성할 수 있어 광역망 구현에 실현 가능하다.
• 비교 연구를 통해 무선 광링크가 특정 시나리오에서 파이버 옵틱 성능을 따라잡거나 근접할 잠재력이 확인되었다.