최종목표 : 광대역 디지털-아날로그 비직교 융합 광신호 전송 구조 연구주요 기능 : 광대역 디지털-아날로그 비직교 융합 광전송을 위한 광 송수신 기술 연구 비직교 광신호 전송 성능 향상을 위한 왜곡 제어 신호처리 기술 연구

1. 세부과제별 연구개발 내용 ◯ 제 1 세부과제: 100 Gbps/ 20 km급 FSO 전송 이동통신 네트워크 기술 개발 - FSO 기반 수직 이동통신 네트워크 구조 기초 설계 및 채널 모델링 - FSO 환경에서 광 송수신 기초 연구 및 채널 열화 완화 기법 - FSO 통신 채널에 적합한 고속 광 송수신 기법 연구 - 통신 성능 확장성을 위한 광 신호 diversity 합성 기법 설계 - FSO 기반 수직 이동통신 네트워크를 위한 테스트베드 구축 ◯ 제 2 세부과제: FSO 송수신 최적화를 위한 UAV 경로 최적화 알고리즘 설계 - UAV 제어시스템 기술 및 백홀 FSO 수직 이동통신 기초 연구- 환경에 따른 저속 UAV 배치 및 이동 궤도 결정 기법 연구 - 고속 UAV 배치에 따른 위치 및 이동 경로 결정 기법 심화 연구 - 효율적 FSO 통신을 위한 지능형 UAV 제어 기술 개발 - UAV 위치, 비행 궤도 통합 제어 시뮬레이터 개발 및 성능 분석 ◯ 제 3 세부과제: RF/FSO 기반 PAT 알고리즘 연구 - 지상 및 UAV 간 통신에서 발생하는 포인팅 에러 분석 및 기초 연구 - LOS가 유지된 환경에서 송수신기 간 Pointing & Acquisition 연구 - UAV-Relay의 이동에 따른 Link Quality 유지를 위한 송수신 기법 연구 - Ray Tracing 시뮬레이터를 이용한 PAT 알고리즘 구현 - RF/FSO 기반 PAT 알고리즘 End-to-End 테스트베드 구축 2. 세부과제별 과제수행방법 ◯ 제 1 세부과제: 100 Gbps/ 20 km급 FSO 전송 네트워크 기술 개발 - UAV가 운용되는 15~20 km 상공의 대기 채널을 수식적으로 모델링하고 이를 광 유선 링크에 그대로 재현하여 실제 FSO 전송과 동일한 현상을 분석할 수 있는 실험 테스트 베드 구축 - 100 Gbps/ 20km 전송이 가능한 송수신 기법 및 변복조 기법을 개발하고 테스트 베드를 통하여 전송 특성 및 성능을 검증. ◯ 제 2 세부과제: 수직 FSO 통신을 위한 UAV 제어 기법 개발 - 이동성을 UAV의 최적 궤도 설정 알고리즘 및 릴레이 알고리즘을 개발하고 모듈화 하여 100 Gbps/20 km 급 FSO 전송 네트워크 테스트베드와 결합해 성능 및 특성을 검증. ◯ 제 3 세부과제: 수직 FSO 통신을 위한 UAV 간의 PAT 알고리즘 개발 - 최대 20 km 전송 거리를 가지고 이동하는 지상-UAV, UAV-UAV 간의 FSO 통신을 위해 정확도 95 % 이상의 PAT 알고리즘을 개발하고 100 Gbps/20 km FSO 전송 테스트베드와 연동하여 정확도 성능

1. 세부과제별 연구개발 내용 ◯ 제 1 세부과제: 100 Gbps/ 20 km급 FSO 전송 이동통신 네트워크 기술 개발 - FSO 기반 수직 이동통신 네트워크 구조 기초 설계 및 채널 모델링 - FSO 환경에서 광 송수신 기초 연구 및 채널 열화 완화 기법 - FSO 통신 채널에 적합한 고속 광 송수신 기법 연구 - 통신 성능 확장성을 위한 광 신호 diversity 합성 기법 설계 - FSO 기반 수직 이동통신 네트워크를 위한 테스트베드 구축 ◯ 제 2 세부과제: FSO 송수신 최적화를 위한 UAV 경로 최적화 알고리즘 설계 - UAV 제어시스템 기술 및 백홀 FSO 수직 이동통신 기초 연구- 환경에 따른 저속 UAV 배치 및 이동 궤도 결정 기법 연구 - 고속 UAV 배치에 따른 위치 및 이동 경로 결정 기법 심화 연구 - 효율적 FSO 통신을 위한 지능형 UAV 제어 기술 개발 - UAV 위치, 비행 궤도 통합 제어 시뮬레이터 개발 및 성능 분석 ◯ 제 3 세부과제: RF/FSO 기반 PAT 알고리즘 연구 - 지상 및 UAV 간 통신에서 발생하는 포인팅 에러 분석 및 기초 연구 - LOS가 유지된 환경에서 송수신기 간 Pointing & Acquisition 연구 - UAV-Relay의 이동에 따른 Link Quality 유지를 위한 송수신 기법 연구 - Ray Tracing 시뮬레이터를 이용한 PAT 알고리즘 구현 - RF/FSO 기반 PAT 알고리즘 End-to-End 테스트베드 구축 2. 세부과제별 과제수행방법 ◯ 제 1 세부과제: 100 Gbps/ 20 km급 FSO 전송 네트워크 기술 개발 - UAV가 운용되는 15~20 km 상공의 대기 채널을 수식적으로 모델링하고 이를 광 유선 링크에 그대로 재현하여 실제 FSO 전송과 동일한 현상을 분석할 수 있는 실험 테스트 베드 구축 - 100 Gbps/ 20km 전송이 가능한 송수신 기법 및 변복조 기법을 개발하고 테스트 베드를 통하여 전송 특성 및 성능을 검증. ◯ 제 2 세부과제: 수직 FSO 통신을 위한 UAV 제어 기법 개발 - 이동성을 UAV의 최적 궤도 설정 알고리즘 및 릴레이 알고리즘을 개발하고 모듈화 하여 100 Gbps/20 km 급 FSO 전송 네트워크 테스트베드와 결합해 성능 및 특성을 검증. ◯ 제 3 세부과제: 수직 FSO 통신을 위한 UAV 간의 PAT 알고리즘 개발 - 최대 20 km 전송 거리를 가지고 이동하는 지상-UAV, UAV-UAV 간의 FSO 통신을 위해 정확도 95 % 이상의 PAT 알고리즘을 개발하고 100 Gbps/20 km FSO 전송 테스트베드와 연동하여 정확도 성능을 검증. ◯ 국외 협력기관: 개발기술 및 파라미터의 유효성 검증, 고도화 및 상용화 가능성 논의 - UAV 기반 FSO 통신 연구수행 경험이 있는 국외 연구 기관인 Facebook, Google, NI와의 협업을 통해 개발기술의 타당성 및 유효성을 객관적 검증하여 신뢰성 향상.

1. 세부과제별 연구개발 내용 ◯ 제 1 세부과제: 100 Gbps/ 20 km급 FSO 전송 이동통신 네트워크 기술 개발 - FSO 기반 수직 이동통신 네트워크 구조 기초 설계 및 채널 모델링 - FSO 환경에서 광 송수신 기초 연구 및 채널 열화 완화 기법 - FSO 통신 채널에 적합한 고속 광 송수신 기법 연구 - 통신 성능 확장성을 위한 광 신호 diversity 합성 기법 설계 - FSO 기반 수직 이동통신 네트워크를 위한 테스트베드 구축 ◯ 제 2 세부과제: FSO 송수신 최적화를 위한 UAV 경로 최적화 알고리즘 설계 - UAV 제어시스템 기술 및 백홀 FSO 수직 이동통신 기초 연구- 환경에 따른 저속 UAV 배치 및 이동 궤도 결정 기법 연구 - 고속 UAV 배치에 따른 위치 및 이동 경로 결정 기법 심화 연구 - 효율적 FSO 통신을 위한 지능형 UAV 제어 기술 개발 - UAV 위치, 비행 궤도 통합 제어 시뮬레이터 개발 및 성능 분석 ◯ 제 3 세부과제: RF/FSO 기반 PAT 알고리즘 연구 - 지상 및 UAV 간 통신에서 발생하는 포인팅 에러 분석 및 기초 연구 - LOS가 유지된 환경에서 송수신기 간 Pointing & Acquisition 연구 - UAV-Relay의 이동에 따른 Link Quality 유지를 위한 송수신 기법 연구 - Ray Tracing 시뮬레이터를 이용한 PAT 알고리즘 구현 - RF/FSO 기반 PAT 알고리즘 End-to-End 테스트베드 구축 2. 세부과제별 과제수행방법 ◯ 제 1 세부과제: 100 Gbps/ 20 km급 FSO 전송 네트워크 기술 개발 - UAV가 운용되는 15~20 km 상공의 대기 채널을 수식적으로 모델링하고 이를 광 유선 링크에 그대로 재현하여 실제 FSO 전송과 동일한 현상을 분석할 수 있는 실험 테스트 베드 구축 - 100 Gbps/ 20km 전송이 가능한 송수신 기법 및 변복조 기법을 개발하고 테스트 베드를 통하여 전송 특성 및 성능을 검증. ◯ 제 2 세부과제: 수직 FSO 통신을 위한 UAV 제어 기법 개발 - 이동성을 UAV의 최적 궤도 설정 알고리즘 및 릴레이 알고리즘을 개발하고 모듈화 하여 100 Gbps/20 km 급 FSO 전송 네트워크 테스트베드와 결합해 성능 및 특성을 검증. ◯ 제 3 세부과제: 수직 FSO 통신을 위한 UAV 간의 PAT 알고리즘 개발 - 최대 20 km 전송 거리를 가지고 이동하는 지상-UAV, UAV-UAV 간의 FSO 통신을 위해 정확도 95 % 이상의 PAT 알고리즘을 개발하고 100 Gbps/20 km FSO 전송 테스트베드와 연동하여 정확도 성능