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표제지

목차

(국문초록) 10

제1장 서론 12

제1절 연구의 배경 및 목적 12

제2절 연구의 방법 및 범위 13

제2장 해저 광케이블 통신 14

제1절 해저 광케이블 통신 14

가. 국내의 국제해저 광케이블 15

나. 국제 해저 트래픽 동향 17

제2절 해저 광케이블 시스템 건설 19

가. 해저케이블 건설 유형 19

나. 국제 해저케이블 건설 동향 21

제3절 국제 해저케이블 임대 가격 및 기술 동향 22

가. 임대 가격 22

나. 기술 동향 23

제3장 해저 광케이블 시스템 설계 및 구축 28

제1절 해저 광통신 시스템 설계 28

가. 해저 광케이블 시스템 구성 28

나. 해저 광케이블 시스템 설계 29

제2절 해저 광케이블 시스템 구축 52

가. 선적 53

나. 포설경로 청소 작업 및 육양공사 55

다. 포설공사 55

라. 매설 공사 및 보호공사 59

제4장 해저 광케이블 고장 분석 62

제1절 해저 광케이블 고장 유형 62

가. 외피손상(Shunt Fault) 62

나. 케이블 절단(Cable Cut) 62

다. 개방형 고장(Open Fault) 63

라. 광섬유 절단(Fiber Break) 63

마. 광증폭기 LD 고장 64

제2절 고장 탐지 기법 65

가. 감시시스템에 의한 방법 65

나. OTDR 시험 65

다. C-OTDR(Coherent OTDR) 시험 66

라. 정전용량(Capacitance) 측정 68

마. DC 전압 값 이용한 방법 68

바. 일렉트로딩(Electroding) 69

제3절 해저케이블 위험 요소 및 분석 71

가. 국제 해저케이블 고장 분석 71

나. 국내 해저케이블 고장 분석 72

다. EAC 해저케이블 고장 분석 74

제5장 파장 증설에 따른 품질 변화 86

제1절 분석 환경 86

가. 파장 할당 내역 87

나. 광섬유 케이블 88

다. 분산 보상 88

제2절 파장 증설시 품질변화 89

가. 측정 과정 90

나. OSNR 조정 91

다. 분산 최적화 96

라. BER 시험 97

제3절 Q 값 분석 98

가. 2개 파장의 Q 값 98

나. 파장 증설에 따른 Q 값 99

다. Q 값 분석 결과 101

제6장 결론 102

참고문헌 105

(Abstract) 109

표목차

표 2-1. 해저 광통신과 위성통신 비교 15

표 2-2. 해저케이블 현황 17

표 2-3. 해저케이블 건설 유형 20

표 2-4. 해저 시스템 건설 특징 20

표 2-5. 해저케이블 건설시기 22

표 2-6. 세대별 태평양 횡단 해저케이블 24

표 3-1. 해저 광케이블 시스템의 기능 29

표 3-2. 육양점 선정시 고려조건 30

표 3-3. 케이블 경로 선정시 고려조건 31

표 3-4. 해양조사 내용 32

표 3-5. EAC1 해저망 분산보상 값 (예) 37

표 3-6. 변복조 기술 38

표 3-7. 해저 광통신 FEC 기술들 비교 39

표 3-8. 외장별 해저케이블 종류 43

표 3-9. 케이블 보호 방법 44

표 3-10. 파워버짓 설계 (예) 46

표 3-11. 예비 구성의 회선중단 시간 및 가동률 49

표 3-12. 10Gb/s, 16ch, 350km 시스템 파라미터 50

표 3-13. Power Budget (10Gb/s-16ch-350km)의 설계 (예) 52

표 3-14. 공사계획 수립시 중요 검토항목 53

표 3-15. 표준 선적속도 54

표 3-16. 해저케이블 매설 공법 59

표 3-17. 해저케이블 보호방법 및 유형 60

표 3-18. 케이블 보호공법 적용기준 61

표 4-1. 고장 유형별 트래픽 영향 64

표 4-2. OTDR과 C-OTDR의 비교 66

표 4-3. 고장탐지 기법 70

표 4-4. 국제 해저케이블 고장 원인 71

표 4-5. 국제 해저케이블 수심대별 고장 71

표 4-6. 톤수별 무선국 가입 어선 수 72

표 4-7. 업종별 무선국 가입 어선 수 73

표 4-8. 년도별 EAC 해저케이블 고장 74

표 4-9. 월별 EAC 해저케이블 고장 75

표 4-10. 2009년 영해지역의 안강망 어선 출어 현황 76

표 4-11. 2008년 영해지역의 안강망 어선 출어 현황 76

표 4-12. 2007년 영해지역의 안강망 어선 출어 현황 77

표 4-13. 2009년 영해지역의 물때별 출어선 현황 77

표 4-14. 2009년 EEZ 지역의 출어선 현황 78

표 4-15. 2008년 EEZ 지역의 출어선 현황 78

표 4-16. 2007년 EEZ 지역의 출어선 현황 79

표 4-17. 중국어선의 한국 EEZ 입어 허가 척수 79

표 4-18. 중국어선의 한국 EEZ 조업시기 81

표 4-19. EAC 해저케이블 고장분석 결과 81

표 4-20. 우리나라의 지진 발생추이 83

표 5-1. 한-일간 EAC 해저망 제원 86

표 5-2. DWDM 시스템의 64 파장 내역 87

표 5-3. 광섬유 케이블 특성 88

표 5-4. FEC별 Q 값의 설계 목표치 89

표 5-5. 이웃 채널 간 피크 전력 차 92

표 5-6. 신뢰성 시험을 위한 SESR과 BBER 값 97

표 5-7. 2개 파장의 OSNR 과 Q 값 98

표 5-8. 7파장의 OSNR과 Q 값 99

표 5-9. 16파장의 OSNR 및 Q 값 100

표 5-10. 25개 파장의 Q 값 100

표 5-11. 파장증설에 따른 Q값의 변화 101

그림목차

그림 2-1. 국제 해저케이블 육양지 16

그림 2-2. 국제 인터넷 백본 용량 추이 18

그림 2-3. 세계의 지역별 인터넷 트래픽 증가율 18

그림 2-4. 2015년까지 대서양 횡단 회선수용 예측 19

그림 2-5. 경로별 해저케이블 회선 임대 가격 23

그림 2-6. 광증폭기의 광출력과 전송대역 26

그림 2-7. 제3세대와 제4세대의 Span 구성 방식 27

그림 3-1. 해저 광케이블 시스템 구성도 28

그림 3-2. 대지저항과 전극수 35

그림 3-3. 분산관리 원리 36

그림 3-4. “0”과 “1” 레벨에서 잡음 시그마 41

그림 3-5. Q 값 대 BER 곡선 42

그림 3-6. 해저 광케이블 설치작업 흐름도 53

그림 3-7. 중계기 근처의 횡단 57

그림 3-8. 해저분기 장치 근처의 횡단 58

그림 4-1. 해저 광증폭기 64

그림 4-2. 해저 광증폭기 감시방법 65

그림 4-3. OTDR 측정 66

그림 4-4. C-OTDR 측정 원리 67

그림 4-5. C-OTDR 측정 결과 67

그림 4-6. Capacitance Meter 기본회로 68

그림 4-7. 일렉트로딩 신호 70

그림 4-8. 저인망 과 안강망 72

그림 4-9. 제주 서해의 EAC 해저케이블 고장 80

그림 4-10. 세계의 지진 판 83

그림 4-11. EAC 해저케이블 지진영향 분석 85

그림 5-1. 증폭기 구간의 광섬유 케이블 89

그림 5-2. Q 값 성능 버짓 90

그림 5-3. 송신 스펙트럼의 조정 93

그림 5-4. 7채널 스펙트럼 93

그림 5-5. 16채널 스펙트럼 94

그림 5-6. 25채널 스펙트럼 94

그림 5-7. 수신 스펙트럼의 조정 95

그림 5-8. 최적화 후의 수신 스펙트럼 96

그림 5-9. BER 시험 결과 98

초록보기

해저케이블 통신은 1851년 영국의 도버와 프랑스의 칼레를 잇는 도버해협 횡단 해저케이블을 설치함으로써 해저 전신케이블의 시대가 개막되었으며, 이후 19세기 중반부터 20세기 초반까지 해저 전신케이블이 구축되어 효과적인 통신수단으로 활용되었다. 1970년 미국의 코닝(Corning)사가 최초로 개발한 광섬유 케이블을 육상 통신뿐만 아니라 해저통신에 사용하면서 1988년 대서양 횡단 해저 광케이블, 1989년 태평양 횡단 해저 광케이블의 개통을 시작으로 해저 광케이블 시대가 열렸으며, 광증폭기와 파장 다중 전송 등의 혁신적인 기술 도입에 의해 그 전송 용량이 비약적으로 증대하고, 최신의 태평양 횡단 광 해저 시스템에서는, 광섬유 1 코어당 1Tb/s의 전송이 실현되고 있다.

이처럼 최근 해저 광케이블 시스템은 고밀도파장다중화(DWDM, Dense Wavelength Division Multiplexing) 기술과 광증폭 (EDFA, Erbium Doped Fiber Amplifier)기술이 상호 보완적으로 사용되어 초고속, 고품질 및 장거리화가 가능해 세계인의 일상생활 정보와 문화 전파에 매우 중요한 역할을 담당하는 국가 간 핵심기반 시설이 되었다.

그 동안 국내에서는 해저케이블 시스템 분야에 대하여 체계적인 기술 축적 및 연구가 이루어지지 않고 있을 뿐만 아니라, 최신 DWDM 해저케이블 시스템의 설계, 구축, 운용, 신뢰도 및 품질 면에서도 소홀히 하고 있다.

본 논문에서는 먼저 해저케이블의 기술 현황을 살펴보고, 최신 케이블망의 설계 요소들을 정리하여 망의 신뢰성 확보를 위한 보호기술과 연계하여 정리하였다. 이후 우리나라에 육양된 EAC(East Asia Crossing) 해저 광케이블 망에서 발생된 물리적인 케이블 고장 원인을 분석하여, 어선의 업종별 보호방안이 필요함을 제시하였다. 동시에 서비스 품질에 영향을 미치는 최신 DWDM 해저 광케이블 망의 파장증설 시 품질변화를 연구하였다.

이러한 연구를 위해 첫째로 DWDM 기술을 사용한 동아시아횡단 해저 광케이블망에 대한 8년간의 운용 자료를 바탕으로 해저케이블 서비스에 영향을 미치는 고장을 분석하여, 해저 케이블 위협 업종인 안강망 및 저인망에 의해 지역별로 다르게 발생됨을 밝히고 이들 업종별로 다른 보호방안이 필요함을 제시하였다.

둘째로는 DWDM 해저 광케이블 시스템의 서비스 품질에 관한 것으로 DWDM 시스템의 파장 증설에 따른 품질 저하를 분석하였다. 이를 위해 한국-일본 간 EAC 해저케이블 망을 통하여 초기의 2개 서비스 파장 상태에서 파장 추가 절차를 기술하고, 추가되는 파장에 의해 기존 파장들이 어떠한 Q 값의 변화를 가져오는지를 최초로 연구하여 최적으로 파장을 증가시키는 기술을 제시하였다.

참고문헌 (46건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 초대용량 파장분할다중 방식 해저통신 시스템의 광전송 기술 소장
2 Submarine Cable Installation and Protection Methods according as Characteristics of Ocean Environment 소장
3 해저광통신 시스템,” Infinity books, p.18, 2008. 미소장
4 “해저광통신 시스템,” Infinity books, p.67~69, 2008. 미소장
5 “국제 인터넷 백본회선과 해저광케이블 시스템”, 전자부품연구원 전자정보센터, 2010. 미소장
6 http://www.telegeography.com/cu/article.php?article_id=28963&email=html 미소장
7 The 3rd International Asia Pacific 2002, 22-23 April, Submarine Communications international Asia Pacific 2002, 22-23 April, Submarine Communications. 미소장
8 “국제 해저광통신망 현황과 기술 동향”, 전자부품연구원 전자정보센터, 2009. 미소장
9 “ 장거리 WDM 무중계 전송 기술 연구”,한국전자통신학회 2007년도 춘계학술대회, p.73~78, 2007. 미소장
10 “ 차세대 초고속 장거리 해저 광전송 시스템 구현을 위한 연구”, 한국전자통신학회 2008년도 춘계학술대회, p. 82~89, 2008. 미소장
11 光海底Cable執筆委員會, "Optical Submarine Cable", PARADE Books, p.32~35, 2010. 미소장
12 “해저광통신 시스템,” Infinity books, p.124~125, 2008. 미소장
13 http://www.fujitsu.com/global/services/telecom/solution/submarine/ 미소장
14 “해저광케이블 건설기술에 관한 고찰”, 한국통신선로기술연구소, p.246~248, 1997. 미소장
15 “ 장거리 DWDM 해저망의 분산 설계”, 한국전자통신학회 2009년도 춘계학술대회, p.35~39, 2009. 미소장
16 초고속, 장거리 고밀도 WDM 전송을 위한 광변조 방식 기술 동향 소장
17 채널당 40Gb/s 속도를 위한 DWDM 광변조 기술 소장
18 Comparison of NRZ- and RZ-modulation format for 40-Gb/s TDM standard-fiber systems 네이버 미소장
19 40-Gbps Transmission Over Multiple 120-km Spans of Conventional Single-Mode Fiber Using Highly Dispersed Pulses, IEEE Photon. Technol. Lett., Vol.12, No.8,p.1085~1087, 2000. 미소장
20 "CR-RZ-DPSK for Suppression of XPM on Dispersion-Managed Long-Haul Optical WDM Transmission on Standard Single-Mode Fiber," IEEE Photon. Technol. Lett., Vol.14, No.2, Feb., 2002. 미소장
21 光海底Cable執筆委員會, "Optical Submarine Cable", PARADE Books, p. 131, 2010. 미소장
22 CA: A Cancer Journal for Clinicians—What's New and What's Not 네이버 미소장
23 ITU-T G.975.1, Forward error correction for high bit-rate DWDM submarine systems, 2004. 미소장
24 A mathematical theory of communication 네이버 미소장
25 Polynomial Codes Over Certain Finite Fields 네이버 미소장
26 CA: A Cancer Journal for Clinicians—What's New and What's Not 네이버 미소장
27 DWDM 파장증설 시 FEC를 이용한 품질향상기술 네이버 미소장
28 A Study on Forward Error Correction of Long-Distance Submarine Optical Communication Systems 소장
29 "Submarine Cable Network Systems", NTT Quality Printing Service Co., 2001. 미소장
30 멀티테라비트 장거리 WDM 광전송시스템 설계에 관한 연구 소장
31 光海底Cable執筆委員會, "Optical Submarine Cable", PARADE Books, p.66~68, 2010. 미소장
32 “해저광케이블 건설기술에 관한 고찰”, 한국통신선로기술연구소, p.250~252, 1997. 미소장
33 International Cable Protection Committee, “http://www.iscpc.org/” 미소장
34 Submarine Cable Installation and Protection Methods according as Characteristics of Ocean Environment 소장
35 “천해부에서 해저케이블 건설 연구”, 한국전자통신학회 2007년도 춘계학술대회, p.26~30, 2007. 미소장
36 International and Domestic Regulations on the Protection, maintenance and Repair of Submarine Cables in North-East Asia 소장
37 Efficient Test Techniques for Submarine Cable Repair 소장
38 International Cable Protection Committee, “http://www.iscpc.org/” 미소장
39 국립수산과학원,“http://www.nfrdi.re.kr/” 미소장
40 수협중앙회, 일일출어선현황 자료, 2002~ 2009년. 미소장
41 Analyses of the submarine cable faults of EAC and Protection Ways 소장
42 “국제해저광케이블 보호를 위한 연구",한국전자통신학회 2007년도 춘계학술대회, p.36~40, 2007. 미소장
43 (주)데이콤크로싱,"2003~ 2009년 EAC 해저케이블 고장이력“, 2009. 미소장
44 농림수산식품부 어업교섭과, “제8차 한.중 어업공동위원회 회담결과” 2008. 미소장
45 기상청, 지진센터, “www.kma.go.kr/mini/earthquake/main.jsp” 미소장
46 DWDM 파장증설 시 FEC를 이용한 품질향상기술 네이버 미소장

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