수중 노이즈 상황에서의 기하학 기반 적외선 통신 채널 모델 (Geometric-based Channel Model for Infra-red Communication in Underwater Noise Condition)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 59권 / 11호 / 46 ~ 58페이지
· 저자명 : 발카시나 스베틀라나, 황아리, 이진영, 염선호, 박수현

초록

수중 통신에 대한 관심도 증가는 감시부터 기후변화 모니터링까지 수중 및 해안 지역을 탐사하는데 있어 중요한 역할에 의해 결정된다. 극한 환경으로 인해 수중 통신의 구현은 감쇠, 산란, 난류 등과 같은 수중 노이즈에 대한 심각한 문제에 직면한다. 그리고 이 문제에 대한 몇 가지 연구가 진행 중이다. 그러나 수중 노이즈 중에서 난류 감쇠의 한 형태인 수중 기포는 특히 수중 광통신(UWOC)에 미치는 영향에 대해 충분히 연구되지 않았다. 본 논문에서는 Beer-Lambert의 감쇠 법칙과 기하학적 광학을 이용하여 기포에 대한 새로운 수학적 채널 모델링 기법을 도입하여 거리, 전력 및 물 유형에 따른 광통신의 성능을 보여준다. 시뮬레이션 결과는 난류 환경에서 적외선 채널의 성능이 수중 가시광선 통신보다 강력하다는 것을 보여준다.

영어초록

Growing interest in underwater communication is determined by the important role it has in exploring the aquatic and coastal regions, from surveillance to climate change monitoring. Due to the extremity of the environment, the implementation of underwater communication faces some serious challenges, such as attenuation, scattering, turbulence, etc. Several studies are dedicated to those issues. However, underwater bubbles as one form of turbulence attenuation have not been sufficiently explored, especially their effect on underwater optical communication (UWOC). In this paper, a new mathematical channel modeling technique for air bubbles is introduced using Beer-Lambert's attenuation law and geometrical optics to show the performance of optical communication based on distance, power, and water types. The simulation demonstrated that in a turbulent underwater environment infra-red channel presented a more robust performance compared to the visible light.

참고자료

· 없음