목차
머리말 ... 3
제1장 광통신 개요 ... 13
1.1. 광통신이란? ... 15
1.2. 광통신의 역사 ... 16
1.3. 통신전송매체의 발달사 ... 18
1.4. 광통신의 특징 ... 21
(1) 광대역성 ... 21
(2) 저손실성 ... 22
(3) 전송로의 소형화 ... 23
(4) 누화 및 유도에 강하다 ... 23
(5) 자원 풍부 ... 24
(6) 기타 ... 24
연습문제 ... 25
제2장 광섬유와 광케이블 ... 27
2.1. 광섬유 ... 29
(1) 광섬유의 기본구조 ... 29
(2) 광섬유의 종류 ... 31
(3) 광섬유의 제조 ... 33
(4) 광섬유의 도파원리 ... 44
(5) 광섬유의 손실과 분산 ... 48
2.2. 광케이블 ... 54
(1) 광케이블의 분류 ... 54
(2) 광케이블의 구조 ... 55
(3) 광케이블의 접속 ... 63
연습문제 ... 68
제3장 광섬유 케이블의 포설 ... 71
3.1. 포설 공법 ... 73
3.2. 광섬유 케이블 포설시의 주의사항 ... 74
(1) 일반적인 주의사항 ... 74
(2) 포설장력 및 속도 ... 75
(3) 케이블 및 코어의 허용곡률반경 ... 75
3.3. 사전준비, 점검 및 선통시험 ... 75
(1) 소요장비, 공구 및 자재 ... 75
(2) 점검 ... 77
(3) 맨홀의 청소작업 ... 77
(4) 지하관로 내의 선통작업 ... 78
3.4. 광케이블의 포설작업 ... 79
(1) 통신시설 ... 79
(2) 내관 포설 ... 80
(3) 케이블 인장 포설 ... 81
3.5. 측정 및 최종시험 ... 83
(1) 포설후의 후방산란측정법 ... 84
(2) 접속점의 후방산란광측정법 ... 86
(3) 단위구간의 절단측정법 ... 88
(4) 전구간의 절단측정법 ... 92
연습문제 ... 95
제4장 광통신 시스템의 구성 ... 97
4.1. 광통신 시스템의 기본구성 ... 99
4.2. 발광·수광 소자 ... 100
(1) 발광 소자 ... 100
(2) 수광 소자 ... 115
4.3. 광 송·수신기와 잡음 ... 121
(1) 광송신기 ... 121
(2) 광송신 잡음 ... 122
(3) 광수신기 ... 124
(4) 광수신 잡음 ... 126
4.4. 광통신 시스템의 설계 ... 129
4.5. 광통신 전송방식 ... 132
(1) 디지틀 광전송방식 ... 133
(2) 아날로그 광전송방식 ... 136
(3) 파장분할 다중방식 ... 137
연습문제 ... 139
제5장 광 디바이스 ... 141
5.1. 발광·수광 모듈 ... 143
(1) 레이져 다이오드 모듈 ... 144
(2) 발광 다이오드 모듈 ... 145
(3) 수광모듈 ... 145
5.2. 광분기·결합기 ... 146
5.3. 광합파·분파기 ... 150
(1) 간섭막형 광합파, 분파기 ... 150
(2) 회절격자형 광합파·분파기 ... 153
5.4. 광 스윗치 ... 154
5.5. 광감쇠기 ... 156
5.6. 광변조기 ... 158
5.7. 광아이솔 레이터 ... 161
5.8. 광커넥터 ... 164
연습문제 ... 168
제6장 광통신 측정 ... 169
6.1. 광파이퍼의 전송특성측정 ... 171
(1) 광손실의 측정 ... 171
(2) 전송대역의 측정 ... 173
(3) 파장분산의 측정 ... 175
(4) 반사광의 측정 ... 179
(5) 다중 모우드 광섬유의 모우드분석법 ... 182
6.2. 광섬유 파라메터의 측정 ... 185
(1) 광섬유의 칫수측정 ... 185
(2) 굴절률분포의 측정 ... 187
(3) 단일모우드 섬유의 차단파장특성 ... 190
연습문제 ... 193
제7장 파장분할 다중화 기술 ... 195
7.1. 개요 ... 197
7.2. WDM과 TDM 특성 ... 199
7.3. WDM 전송기술의 개념 ... 200
7.4. WDM 전송의 유용성 ... 203
7.5. WDM을 실현할 광섬유 ... 206
7.6. WDM 전송 및 채널 고속화를 위한 기술 ... 208
7.7. 연구 및 상용화 현황 ... 211
연습문제 ... 215
제8장 광교환 기술 ... 217
8.1. 광교환의 특징 ... 220
8.2. 광교환 방식의 종류 ... 221
(1) 파장분할 광교환 방식 ... 222
(2) 공간분할 광교환 방식 ... 224
(3) 시분할 광교환 방식 ... 226
(4) 자유공간 광교환 방식 ... 227
(5) 혼합 방식 ... 229
8.3. 광교환 시스템의 고려사항 ... 231
(1) 광 버퍼 ... 231
(2) 동기 ... 231
(3) 셀의 헤더와 데이터의 결합 방법 ... 232
(4) 집적화 ... 232
(5) 광학소자의 개발 ... 232
8.4. 광교환 시스템의 현황 ... 233
(1) AON 시스템 ... 233
(2) ATOMS ... 235
(3) 광 ATM 교환기 ... 236
연습문제 ... 237
제9장 광 가입자망 ... 239
9.1. 일반적인 광가입자망 구조 ... 241
(1) 광가입자망 참조모델 ... 241
(2) 망구조 및 특성 ... 242
(3) 망구조의 선택 ... 245
9.2. FTTL 전략 ... 246
(1) FTTO ... 248
(2) FTTZ 및 FTTC ... 249
(3) FTTH ... 250
9.3. 광가입자 전송방식 ... 258
(1) 디지털 전달방식 ... 258
(2) TCM전송방식 ... 260
(3) PON전송방식 ... 263
(4) 광SCM전송방식 ... 264
(5) PPL전송방식 ... 266
9.4. 광가입자망의 광역화 ... 268
연습문제 ... 271
제10장 광홈네트워크 기술 ... 273
10.1. 서론 ... 275
10.2. 광홈네트워크의 필요성 ... 277
10.3. 홈네트워크 시장동향 ... 279
10.4. 광홈네트워크 소요기술 ... 281
(1) 초고속 광가입자망 ... 282
(2) 네트워크 접속장치 ... 283
(3) 광홈네트워킹 ... 284
10.5. 광홈네트워크 서비스 종류 ... 286
10.6. 서비스 제공현황 ... 287
10.7. 광홈네트워크 사업 전개 방향 ... 288
10.8. 결론 ... 289
제11장 광통신 응용 및 발전 ... 291
11.1. 광섬유의 응용 ... 293
(1) 근거리통신망 ... 294
(2) 기타 통신 시스템 ... 298
(3) 광센서 ... 299
(4) 의학에서 적용 ... 302
11.2. 코허런트 광통신 ... 305
11.3. 집적광섬유와 전광 변환 ... 306
11.4. 솔리톤 전송기술 ... 308
(1) 솔리톤 전송이란? ... 309
(2) 광섬유에서의 솔리톤 전송원리 ... 311
(3) 광 솔리톤 펄스 ... 314
(4) 증폭기간 거리 ... 315
(5) 증폭기 잡음과 타이밍 지터 : Gordon-Haus 효과 ... 316
(6) 솔리톤 충돌 ... 317
(7) 솔리톤 광전송시스템 ... 318
11.5. 광섬유의 미래 ... 320
연습문제 ... 322
부록 1 광전송시스템 ... 323
1.1. 2.5Gbps 광전송 시스템 개요 ... 325
(1) 시스템 개요 ... 325
(2) 동기식 프레임 구조 ... 325
(3) 동기식 계위 ... 326
(4) 오버헤드 계층 ... 327
(5) 매핑 ... 330
(6) 포인터 ... 332
1.2. 2.5Gbps 광단국 장치의 구성 ... 333
(1) 장치구성 개요 ... 333
(2) 시스템 특성 및 구조 ... 334
(3) 2.5G 장치 계통도 ... 336
(4) 시스템 응용 ... 337
(5) 망 구성 ... 339
(6) 선로 연결 방법 ... 340
(7) 장치 분류 ... 341
1.3. 2.5G 광단국 셀프 및 유니트 구성 ... 346
(1) 운용 셀프 구성 ... 346
(2) 다중셀프 구성 ... 351
(3) 계통이해 ... 353
(4) 각 유니트 기능 ... 354
(5) 종속신호정합부 ... 368
(6) 중계기 ... 377
(7) 광 입출력 특성 ... 379
1.4. 클럭동기 기능 ... 380
(1) 동기 ... 380
1.5. 감시 제어 기능 ... 383
(1) 구조 ... 383
(2) 시스템 제어 장치 소프트웨어 구조 ... 387
1.6. 장치 성능 및 경보 감시 파라메타 ... 395
(1) 경보 감시 파라메터 ... 395
(2) 성능 감시 요소 ... 401
1.7. 원격 등록 ... 406
(1) 개요 ... 406
(2) 원격 등록 기능 및 구조 ... 406
(3) 원격 등록 일반사항 ... 407
(4) 원격 등록 서비스 ... 408
(5) 이 기종간의 원격 등록 서비스 ... 409
1.8. 운용자 터미널 ... 413
(1) 명령어군 ... 413
(2) 주소 지정 ... 414
(3) 주소 부여 ... 415
부록 2 초고속 네트워크 구조 및 구현기술 ... 417
2.1. 개요 ... 419
(1) 정의 ... 419
(2) 서비스 비교 ... 419
(3) 추진 배경 및 환경분석 ... 420
2.2. 네트워크 구조 ... 422
(1) 초고속인터넷 통신망 현황 ... 422
(2) 초고속통신망 특성 ... 423
(3) 초고속구내 통신망 구성 : 라우터, GES, FES, SDSL／VDSL ... 424
(4) 구내통신 시스템 기능 ... 425
(5) NETWORK 연동 ... 429
(6) 지역서버 구축 ... 430
2.3. 초고속 네트워크 구현기술 ... 432
(1) 이더넷기술 ... 432
(2) IP 할당방식 ... 439
2.4. 초고속망네트워크의 발전방향 ... 442
(1) 기존 통신망의 현안사항 ... 442
(2) 초고속 네트워크 진화방안 ... 442
부록 3 ... 445
3.1. 일반적인 Maxwell 방정식 ... 447
3.2. 파동 방정식(WAVE EQUATION)을 위한 문제들 ... 448
(1) 포텐셜 함수 ... 448
(2) 전자기 문제의 간략화 ... 449
(3) 무손실 유전체에서의 균일 평면파 ... 449
(4) 손실 매질에서의 균일 평면파 ... 452
(5) Poynting 벡터 ... 453
3.3. 스넬의 법칙 ... 455
(1) 전반사(total reflection) ... 455
3.4. 아날로그 전송량 단위 및 절대레벨(OdBm) ... 456
(1) 전송량의 단위 ... 456
(2) 절대레벨 ... 457
연습문제 ... 458
머리말 ... 3
제1장 광통신 개요 ... 13
1.1. 광통신이란? ... 15
1.2. 광통신의 역사 ... 16
1.3. 통신전송매체의 발달사 ... 18
1.4. 광통신의 특징 ... 21
(1) 광대역성 ... 21
(2) 저손실성 ... 22
(3) 전송로의 소형화 ... 23
(4) 누화 및 유도에 강하다 ... 23
(5) 자원 풍부 ... 24
(6) 기타 ... 24
연습문제 ... 25
제2장 광섬유와 광케이블 ... 27
2.1. 광섬유 ... 29
(1) 광섬유의 기본구조 ... 29
(2) 광섬유의 종류 ... 31
(3) 광섬유의 제조 ... 33
(4) 광섬유의 도파원리 ... 44
(5) 광섬유의 손실과 분산 ... 48
2.2. 광케이블 ... 54
(1) 광케이블의 분류 ... 54
(2) 광케이블의 구조 ... 55
(3) 광케이블의 접속 ... 63
연습문제 ... 68
제3장 광섬유 케이블의 포설 ... 71
3.1. 포설 공법 ... 73
3.2. 광섬유 케이블 포설시의 주의사항 ... 74
(1) 일반적인 주의사항 ... 74
(2) 포설장력 및 속도 ... 75
(3) 케이블 및 코어의 허용곡률반경 ... 75
3.3. 사전준비, 점검 및 선통시험 ... 75
(1) 소요장비, 공구 및 자재 ... 75
(2) 점검 ... 77
(3) 맨홀의 청소작업 ... 77
(4) 지하관로 내의 선통작업 ... 78
3.4. 광케이블의 포설작업 ... 79
(1) 통신시설 ... 79
(2) 내관 포설 ... 80
(3) 케이블 인장 포설 ... 81
3.5. 측정 및 최종시험 ... 83
(1) 포설후의 후방산란측정법 ... 84
(2) 접속점의 후방산란광측정법 ... 86
(3) 단위구간의 절단측정법 ... 88
(4) 전구간의 절단측정법 ... 92
연습문제 ... 95
제4장 광통신 시스템의 구성 ... 97
4.1. 광통신 시스템의 기본구성 ... 99
4.2. 발광·수광 소자 ... 100
(1) 발광 소자 ... 100
(2) 수광 소자 ... 115
4.3. 광 송·수신기와 잡음 ... 121
(1) 광송신기 ... 121
(2) 광송신 잡음 ... 122
(3) 광수신기 ... 124
(4) 광수신 잡음 ... 126
4.4. 광통신 시스템의 설계 ... 129
4.5. 광통신 전송방식 ... 132
(1) 디지틀 광전송방식 ... 133
(2) 아날로그 광전송방식 ... 136
(3) 파장분할 다중방식 ... 137
연습문제 ... 139
제5장 광 디바이스 ... 141
5.1. 발광·수광 모듈 ... 143
(1) 레이져 다이오드 모듈 ... 144
(2) 발광 다이오드 모듈 ... 145
(3) 수광모듈 ... 145
5.2. 광분기·결합기 ... 146
5.3. 광합파·분파기 ... 150
(1) 간섭막형 광합파, 분파기 ... 150
(2) 회절격자형 광합파·분파기 ... 153
5.4. 광 스윗치 ... 154
5.5. 광감쇠기 ... 156
5.6. 광변조기 ... 158
5.7. 광아이솔 레이터 ... 161
5.8. 광커넥터 ... 164
연습문제 ... 168
제6장 광통신 측정 ... 169
6.1. 광파이퍼의 전송특성측정 ... 171
(1) 광손실의 측정 ... 171
(2) 전송대역의 측정 ... 173
(3) 파장분산의 측정 ... 175
(4) 반사광의 측정 ... 179
(5) 다중 모우드 광섬유의 모우드분석법 ... 182
6.2. 광섬유 파라메터의 측정 ... 185
(1) 광섬유의 칫수측정 ... 185
(2) 굴절률분포의 측정 ... 187
(3) 단일모우드 섬유의 차단파장특성 ... 190
연습문제 ... 193
제7장 파장분할 다중화 기술 ... 195
7.1. 개요 ... 197
7.2. WDM과 TDM 특성 ... 199
7.3. WDM 전송기술의 개념 ... 200
7.4. WDM 전송의 유용성 ... 203
7.5. WDM을 실현할 광섬유 ... 206
7.6. WDM 전송 및 채널 고속화를 위한 기술 ... 208
7.7. 연구 및 상용화 현황 ... 211
연습문제 ... 215
제8장 광교환 기술 ... 217
8.1. 광교환의 특징 ... 220
8.2. 광교환 방식의 종류 ... 221
(1) 파장분할 광교환 방식 ... 222
(2) 공간분할 광교환 방식 ... 224
(3) 시분할 광교환 방식 ... 226
(4) 자유공간 광교환 방식 ... 227
(5) 혼합 방식 ... 229
8.3. 광교환 시스템의 고려사항 ... 231
(1) 광 버퍼 ... 231
(2) 동기 ... 231
(3) 셀의 헤더와 데이터의 결합 방법 ... 232
(4) 집적화 ... 232
(5) 광학소자의 개발 ... 232
8.4. 광교환 시스템의 현황 ... 233
(1) AON 시스템 ... 233
(2) ATOMS ... 235
(3) 광 ATM 교환기 ... 236
연습문제 ... 237
제9장 광 가입자망 ... 239
9.1. 일반적인 광가입자망 구조 ... 241
(1) 광가입자망 참조모델 ... 241
(2) 망구조 및 특성 ... 242
(3) 망구조의 선택 ... 245
9.2. FTTL 전략 ... 246
(1) FTTO ... 248
(2) FTTZ 및 FTTC ... 249
(3) FTTH ... 250
9.3. 광가입자 전송방식 ... 258
(1) 디지털 전달방식 ... 258
(2) TCM전송방식 ... 260
(3) PON전송방식 ... 263
(4) 광SCM전송방식 ... 264
(5) PPL전송방식 ... 266
9.4. 광가입자망의 광역화 ... 268
연습문제 ... 271
제10장 광홈네트워크 기술 ... 273
10.1. 서론 ... 275
10.2. 광홈네트워크의 필요성 ... 277
10.3. 홈네트워크 시장동향 ... 279
10.4. 광홈네트워크 소요기술 ... 281
(1) 초고속 광가입자망 ... 282
(2) 네트워크 접속장치 ... 283
(3) 광홈네트워킹 ... 284
10.5. 광홈네트워크 서비스 종류 ... 286
10.6. 서비스 제공현황 ... 287
10.7. 광홈네트워크 사업 전개 방향 ... 288
10.8. 결론 ... 289
제11장 광통신 응용 및 발전 ... 291
11.1. 광섬유의 응용 ... 293
(1) 근거리통신망 ... 294
(2) 기타 통신 시스템 ... 298
(3) 광센서 ... 299
(4) 의학에서 적용 ... 302
11.2. 코허런트 광통신 ... 305
11.3. 집적광섬유와 전광 변환 ... 306
11.4. 솔리톤 전송기술 ... 308
(1) 솔리톤 전송이란? ... 309
(2) 광섬유에서의 솔리톤 전송원리 ... 311
(3) 광 솔리톤 펄스 ... 314
(4) 증폭기간 거리 ... 315
(5) 증폭기 잡음과 타이밍 지터 : Gordon-Haus 효과 ... 316
(6) 솔리톤 충돌 ... 317
(7) 솔리톤 광전송시스템 ... 318
11.5. 광섬유의 미래 ... 320
연습문제 ... 322
부록 1 광전송시스템 ... 323
1.1. 2.5Gbps 광전송 시스템 개요 ... 325
(1) 시스템 개요 ... 325
(2) 동기식 프레임 구조 ... 325
(3) 동기식 계위 ... 326
(4) 오버헤드 계층 ... 327
(5) 매핑 ... 330
(6) 포인터 ... 332
1.2. 2.5Gbps 광단국 장치의 구성 ... 333
(1) 장치구성 개요 ... 333
(2) 시스템 특성 및 구조 ... 334
(3) 2.5G 장치 계통도 ... 336
(4) 시스템 응용 ... 337
(5) 망 구성 ... 339
(6) 선로 연결 방법 ... 340
(7) 장치 분류 ... 341
1.3. 2.5G 광단국 셀프 및 유니트 구성 ... 346
(1) 운용 셀프 구성 ... 346
(2) 다중셀프 구성 ... 351
(3) 계통이해 ... 353
(4) 각 유니트 기능 ... 354
(5) 종속신호정합부 ... 368
(6) 중계기 ... 377
(7) 광 입출력 특성 ... 379
1.4. 클럭동기 기능 ... 380
(1) 동기 ... 380
1.5. 감시 제어 기능 ... 383
(1) 구조 ... 383
(2) 시스템 제어 장치 소프트웨어 구조 ... 387
1.6. 장치 성능 및 경보 감시 파라메타 ... 395
(1) 경보 감시 파라메터 ... 395
(2) 성능 감시 요소 ... 401
1.7. 원격 등록 ... 406
(1) 개요 ... 406
(2) 원격 등록 기능 및 구조 ... 406
(3) 원격 등록 일반사항 ... 407
(4) 원격 등록 서비스 ... 408
(5) 이 기종간의 원격 등록 서비스 ... 409
1.8. 운용자 터미널 ... 413
(1) 명령어군 ... 413
(2) 주소 지정 ... 414
(3) 주소 부여 ... 415
부록 2 초고속 네트워크 구조 및 구현기술 ... 417
2.1. 개요 ... 419
(1) 정의 ... 419
(2) 서비스 비교 ... 419
(3) 추진 배경 및 환경분석 ... 420
2.2. 네트워크 구조 ... 422
(1) 초고속인터넷 통신망 현황 ... 422
(2) 초고속통신망 특성 ... 423
(3) 초고속구내 통신망 구성 : 라우터, GES, FES, SDSL／VDSL ... 424
(4) 구내통신 시스템 기능 ... 425
(5) NETWORK 연동 ... 429
(6) 지역서버 구축 ... 430
2.3. 초고속 네트워크 구현기술 ... 432
(1) 이더넷기술 ... 432
(2) IP 할당방식 ... 439
2.4. 초고속망네트워크의 발전방향 ... 442
(1) 기존 통신망의 현안사항 ... 442
(2) 초고속 네트워크 진화방안 ... 442
부록 3 ... 445
3.1. 일반적인 Maxwell 방정식 ... 447
3.2. 파동 방정식(WAVE EQUATION)을 위한 문제들 ... 448
(1) 포텐셜 함수 ... 448
(2) 전자기 문제의 간략화 ... 449
(3) 무손실 유전체에서의 균일 평면파 ... 449
(4) 손실 매질에서의 균일 평면파 ... 452
(5) Poynting 벡터 ... 453
3.3. 스넬의 법칙 ... 455
(1) 전반사(total reflection) ... 455
3.4. 아날로그 전송량 단위 및 절대레벨(OdBm) ... 456
(1) 전송량의 단위 ... 456
(2) 절대레벨 ... 457
연습문제 ... 458
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