우리대학 컴퓨터공학과 남윤영 교수가 광 무선 통신(Optical Wireless Communication, OWC), 자유공간 광전송(Free Space Optical, FSO), 가시선기반 자유공간 광전송(Line Of Sight FSO, LOS-FSO) 채널에서 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM), 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK)의 변조 방식을 이용한 디지털 영상 방송 응용 연구결과를 발표했다.

광통신 시스템은 라이센스가 필요 없기 때문에 마이크로파 및 무선 주파수 통신 시스템보다 선호된다. OWC, FSO, LOS-FSO의 세 가지 광 채널을 사용하여, 10Gbps 대역폭에서 모의 실험했다.

QAM과 PSK의 서로 다른 변조 형식은 세 가지 광 채널에서 성능을 비교했다. 이러한 변조 형식의 광 채널은 디지털 비디오 방송 통신에서 광범위하게 사용된다. Q 팩터(Q-factor), 비트 오류율(Bit error rate, BER) 및 아이패턴(Eye height)과 같은 매개변수는 850nm, 1064nm, 1330nm, 1550nm 범위의 파장을 변경하여 얻었다. 설계 및 성능 분석을 통해 1064nm의 파장에 대해 최대 Q 팩터와 최소 비트 오류율 갖는 시스템을 찾았다.

연구결과는 최근 ‘OWC, FSO, LOS-FSO 채널을 이용한 QAM, PSK의 변조 방식을 이용한 디지털 영상 방송 응용 연구(Investigation of digital video broadcasting application employing the modulation formats like QAM and PSK using OWC, FSO, and LOS-FSO channels)’라는 제목으로 국제학술지 Alexandria Engineering Journal(IF: 6.626, ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY 분야 상위 7%, 2021 JCR 기준) 1월 호에 게재됐다.

교신저자인 남윤영 교수는 “기존 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 기술 기반 무선통신 방식은 스펙트럼 부족 현상과 주파수 혼잡 문제가 점점 심각해지는 추세로 보완 기술의 필요성이 증가하고 있고, 빠르게 증가하는 무선통신 트래픽 수요에 대응하고 대용량 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 비면허대역, 초광대역, 전자기장 간섭 무관, 지향성 통신, 장거리 전송, 가시선 기반 보안통신 등의 특성을 갖는 자유공간 광전송 기술에 관심이 높아지고 있는 시기에 가장 최상의 성능을 갖는 광통신 시스템을 보임으로써 광 무선 통신 기술의 발전에 도움이 되리라 생각한다”라고 말했다.

 한편, 본 연구는 산업전문인력역량강화사업(지능형홈케어전문인력양성사업)과 우리대학 연구지원사업의 지원을 받아 수행되었다.