KR102017879B1 - 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성하는 광 신호 송신 장치 및 광 신호 송신 장치가 수행하는 방법 - Google Patents

멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성하는 광 신호 송신 장치 및 광 신호 송신 장치가 수행하는 방법 Download PDF

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Abstract

광 신호 송신 장치는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호로부터 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성할 수 있다. 광 신호 송신 장치는 광 신호로부터 생성된 감시 신호를 이용하여, 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기의 전광 변환 특성을 탐지할 수 있다. 예를 들어, 전광 변환기가 바이어스 신호에 기초하여, 멀티 레벨을 가지는 전기 신호로부터 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성하는 경우, 광 신호 송신 장치는 바이어스 신호 및 광 신호의 대응 관계를 결정할 수 있다. 광 신호 송신 장치는 결정된 대응 관계에 기초하여, 전광 변환기가 선형적으로 작동할 수 있도록 바이어스 신호의 입력 범위를 조절할 수 있다.

Description

멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성하는 광 신호 송신 장치 및 광 신호 송신 장치가 수행하는 방법{AN OPTICAL SIGNAL TRANSMITTING APPARATUS GENERATING AN OPTICAL SIGNAL HAVING MULTPLE LEVLES AND A METHOD PERFORMED BY THE OPTICAL SIGNAL TRANSMITTING APPRATUS}
본 발명은 광 신호 송신 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 광 신호 송신 장치를 제어하는 방법 또는 장치에 관한 것이다.
스마트폰 및 소셜 네트워크의 일상화에 따라, 광 통신에 기초한 네트워크의 고속화 및 대용량화에 대한 요구가 증가하고 있다. 광 통신에 기초한 네트워크의 고속화 및 대용량화를 위하여, 광 통신에 사용되는 파장 당 전송 용량을 파장 분할 다중화 방식(WDM, Wavelength Division Multiplexing)에 기초하여 증가시키는 방법이 연구되고 있다. 현재의 이더넷은 파장 당 전송 용량을 증가시키기 위하여 광 신호의 세기를 복수의 레벨로 변조하는 멀티 레벨 방식을 사용한다. 현재의 이더넷은 멀티 레벨 방식으로써, 펄스 진폭 변조(PAM, Pulse Amplitude Modulation) 방식, 특히, PAM-4 변조 방식에 따라 광 신호를 전송할 수 있다. PAM-N 변조 방식에 따라 생성된 광 신호는 기존의 0과 1의 이진(즉, 2 레벨) 전기 신호를 2를 초과하는 N개의 레벨의 광 신호로 변경함으로써, 심볼 레이트를 log2N배만큼 줄일 수 있다. 심볼 레이트가 감소됨에 따라, 파장 채널 당 전송 용량이 증가될 수 있다.
본 발명은 멀티 레벨을 가지는 전기 신호를 멀티 레벨을 가지는 광 신호로 변환하여 전송하는 광 신호 송신 장치 및 광 신호 송신 장치가 수행하는 방법을 제안한다.
본 발명은 멀티 레벨 광 신호의 레벨들의 간격을 사용자의 의도에 따라 정확하게 조절할 수 있는 광 신호 송신 장치를 제안한다.
일실시예에 따르면, 바이어스 신호에 기초하여 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기, 상기 광 신호를 탭하여 상기 바이어스 신호의 조절에 이용되는 감시 신호를 생성하는 감시 신호 생성기 및 상기 감시 신호로부터 상기 바이어스 신호 및 상기 광 신호의 대응 관계를 결정하고, 상기 결정된 대응 관계에 기초하여 상기 바이어스 신호를 조절하는 컨트롤러를 포함하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 전광 변환기로 입력되는 상기 바이어스 신호의 세기를, 상기 바이어스 신호의 세기가 변화할 수 있는 입력 범위내에서 미리 설정된 간격에 따라 변경하고, 상기 바이어스 신호의 세기의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호로부터, 상기 입력 범위를 변경할지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 바이어스 신호의 세기의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호에 기초하여, 상기 바이어스 신호의 세기의 변화에 따른 상기 광 신호의 세기의 변화를 측정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 바이어스 신호의 세기의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호에 기초하여, 상기 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 결정하고, 미리 설정된 임계치 이하의 비율을 가지는 상기 바이어스 신호의 세기가 존재하는 경우, 상기 입력 범위를 변경하는 것으로 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 입력 범위를 변경하기로 결정한 경우, 상기 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 미리 설정된 임계치 이상으로 만드는 바이어스 신호의 세기에 기초하여, 상기 입력 범위를 변경하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 바이어스 신호의 세기가 변화함에 따라 상기 광 신호의 세기가 비선형적으로 변화하는 경우, 상기 광 신호의 세기를 비선형적으로 변화하게 만드는 상기 바이어스 신호의 세기의 변화 범위에 기초하여 상기 입력 범위를 변경하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 바이어스 신호의 세기의 입력 범위내의 최대값 및 최소값 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기들의 평균을 미리 설정된 목표 세기 또는 미리 설정된 목표 범위와 비교함으로써, 상기 입력 범위를 변경할지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 광 신호의 세기가 상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들에 대응하여 변환되도록 상기 바이어스 신호를 조절하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 바이어스 신호의 세기가 변화함에 따라 상기 광 신호의 세기를 선형적으로 변화하게 만드는 상기 바이어스 신호의 세기의 입력 범위에 대하여, 상기 입력 범위에 대응하는 상기 광 신호의 세기의 출력 범위에서, 상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기를 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 복수의 레벨에서 선택되는 세기를 가지는 전기 신호를 증폭하는 증폭기, 상기 증폭된 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기, 상기 광 신호를 탭하여 상기 증폭기의 이득을 조절하기 위해 이용되는 감시 신호를 생성하는 감시 신호 생성기 및 상기 감시 신호로부터 상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들 및 상기 광 신호의 세기의 복수의 레벨들 간의 대응 관계를 결정하고, 상기 결정된 대응 관계에 기초하여 상기 증폭기의 이득을 조절하는 컨트롤러를 포함하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 이득이 변화할 수 있는 이득 범위 내에서 미리 설정된 간격에 따라 상기 이득을 변경하고, 상기 이득의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호로부터, 상기 이득 범위를 변경할지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 이득의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호에 기초하여, 상기 이득이 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 결정하고, 미리 설정된 임계치 이하의 비율을 가지는 상기 이득이 존재하는 경우, 상기 이득 범위를 변경하는 것으로 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 이득이 변경됨에 따라 상기 광 신호의 세기가 비선형적으로 변경되는 경우, 상기 광 신호의 세기를 비선형적으로 변경되게 만드는 상기 이득의 변경 범위에 기초하여 상기 이득 범위를 변경하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 이득이 변화할 수 있는 이득 범위 내의 최대값 및 최소값 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기들의 평균을 미리 설정된 목표 세기 또는 미리 설정된 목표 범위와 비교함으로써, 상기 이득 범위를 변경할지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들 및 상기 광 신호의 세기의 복수의 레벨들 간의 대응 관계를, 상기 이득이 변화함에 따라 상기 광 신호의 세기를 선형적으로 변화하게 만드는 상기 이득의 변화 범위에 대하여, 상기 변화 범위에 대응하는 상기 광 신호의 세기의 출력 범위에 기초하여 결정하는 광 신호 송신 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 광 신호 송신 장치가 수행하는 방법에 있어서, 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기 또는 상기 전광 변환기로 입력되는 상기 전기 신호를 증폭하는 증폭기에 입력되는 제어 신호의 세기를 미리 설정된 간격에 따라 변경하는 단계, 상기 미리 설정된 간격에 따라 변경되는 상기 제어 신호의 세기에 대응하여 상기 전광 변환기에서 출력되는 상기 광 신호를 탭하여 생성된 감시 신호를 수신하는 단계, 상기 감시 신호로부터 상기 제어 신호 및 상기 광 신호의 대응 관계를 획득하는 단계 및 상기 획득된 대응 관계에 기초하여, 상기 제어 신호의 세기의 변화 범위를 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 획득하는 단계는, 상기 제어 신호의 세기가 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 측정하는 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 결정하는 단계는, 상기 변화 범위를, 상기 비율을 미리 설정된 임계치 이상으로 만드는 상기 제어 신호의 세기에 기초하여 결정하는 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 결정하는 단계는, 상기 변화 범위내의 최대값 및 최소값 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기들의 평균을 미리 설정된 목표 세기 또는 미리 설정된 목표 범위와 비교함으로써, 상기 변화 범위를 변경할지 여부를 결정하는 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 멀티 레벨을 가지는 전기 신호를 멀티 레벨을 가지는 광 신호로 변환하여 전송할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전광 변환기를 선형적으로 작동시킴으로써, 광 신호의 레벨들의 간격을 사용자의 의도에 따라 정확하게 조절할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치의 전광 변환 특성을 도시한 예시적인 그래프이다.
도 3은 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치가 전광 변환 특성을 고려하여 광 신호를 생성하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치가 전광 변환 특성을 획득하기 위해 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시적인 그래프이다.
도 5는 도 4의 전광 변환 특성의 변화율을 도시한 그래프이다.
도 6은 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치가 획득한 전광 변환 특성의 일 예를 도시한 그래프이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 디지털 데이터를 포함하는 전기 신호를 생성하는 전기 신호 생성기(110)를 포함할 수 있다. 전기 신호 생성기(110)가 수신하는 전기 신호는 디지털 데이터의 0 및 1을 서로 다른 두 종류의 세기로 표현하는 이진 전기 신호일 수 있다. 전기 신호 생성기(110)는 상기 이진 전기 신호로부터 두 종류를 초과하는 세기(예를 들어, 서로 다른 네 종류의 세기)로 디지털 데이터를 표현하는 멀티 레벨 전기 신호를 생성할 수 있다. 즉, 전기 신호 생성기(110)에서 생성된 전기 신호의 세기는 시간에 따라 2를 초과하는 개수의 레벨들에서 변경될 수 있다. 전기 신호 생성기(110)는 이진 전기 신호로부터 멀티 레벨 전기 신호를 생성하기 위하여 DAC(Digital to Analog Converter)를 포함할 수 있다. 아울러, 전기 신호 생성기(110)는 멀티 레벨 전기 신호의 오류를 정정하기 위하여, FEC(Forward Error Correction) 데이터를 멀티 레벨 전기 신호에 결합할 수 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 전기 신호 생성기(110)에서 생성되는 전기 신호, 즉, 멀티 레벨 전기 신호를 증폭하는 증폭기(120)를 포함할 수 있다. 증폭기(10)의 이득은 외부로부터 입력되는 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 증폭기(120)의 이득을 제어하는 제어 신호는, 예를 들어, 증폭기(120)에 연결된 컨트롤러(140)에 의해 생성될 수 있다. 증폭기(120)는 복수의 증폭 소자를 포함할 수 있고, 복수의 증폭 소자는 직렬로 연결될 수 있다. 증폭기(120)로 입력되는 제어 신호는 증폭기(120)의 이득을 조절하는 전기 신호뿐만 아니라, 직렬로 연결된 복수의 증폭 소자의 크로싱을 제어하는 전기 신호, 복수의 증폭 소자 각각의 바이어스 신호등을 포함할 수 있다. 증폭기(120)는 전기 신호 생성기(110)에서 생성된 전기 신호를 선형으로 증폭하여 출력할 수 있다.
광 신호 송신 장치는 바이어스 신호에 기초하여 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기(130)를 포함할 수 있다. 도 1을 참고하면, 전광 변환기(130)는 증폭기(120)에서 증폭된 멀티 레벨을 가지는 전기 신호를 멀티 레벨을 가지는 광 신호로 변환할 수 있다. 전광 변환기(130)에 입력되는 바이어스 신호는, 예를 들어, 전광 변환기(130)에 연결된 컨트롤러(140)에 의해 생성될 수 있다.
전광 변환기(130)가 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 출력하기 위하여, 직류 바이어스 신호 또는 교류 신호가 전광 변환기(130)로 입력될 수 있다. 직류 바이어스 신호 및 교류 신호는 전광 변환기(130)의 종류에 따라 전압 신호 또는 전류 신호가 될 수 있다. 직류 바이어스 신호 및 교류 신호 각각은 전광 변환기(130)로 입력되거나, 증폭기(120) 또는 레이저 드라이버 칩을 통해 동시에 입력될 수 있다. 도 1에 도시되지 않았지만, 광 신호 송신 장치가 외부 변조 방식의 레이저 다이오드(예를 들어, CW(Continuous Wave) 레이저 다이오드)를 포함하는 경우, CW 레이저 다이오드의 구동을 위한 직류 바이어스 신호가 별도로 입력될 수 있다. 광 신호 송신 장치가 광 신호 증폭기를 포함하는 경우, 광 신호 증폭기를 위한 제어 신호가 별도로 입력될 수 있다.
전광 변환기(130)는 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser), DFB(distributed feedback laser) 레이저 다이오드 등의 직접 변조방식의 레이저 다이오드를 이용하여 전기 신호를 광 신호로 변환할 수 있다. 다른 일실시예에 따르면, 전광 변환기(130)는 EAM(Electro-Absorption Modulator), MZM(Mach-Zehnder modulator) 등을 이용한 외부 변조를 활용하여 레이저 다이오드의 광 신호로부터 입력된 전기 신호에 대응하는 광 신호를 생성할 수 있다. 이 때 MZM은 리튬나이오베이트, InP, 실리콘 등으로 제작된 변조기일 수 있으며, 한 개 또는 두 개의 전극을 포함하거나, 멀티섹션 전극을 포함할 수 있다. 또한 외부 변조를 활용하는 전광 변환기(130)에 사용된 CW 레이저 다이오드는 파장 가변 방식의 레이저 다이오드일 수 있다.
더 나아가서, 전광 변환기(130)는 서로 다른 파장을 사용하는 복수의 레이저 다이오드를 포함하여, WDM MUX를 통해 서로 다른 파장을 가지면서 복수의 레벨의 세기를 가지는 광 신호를 생성할 수 있다. 비록 도 1에 생략되어 있지만, 광 신호 송신 장치는 전광 변환기(130)에서 생성된 광 신호를 증폭하는 광 신호 증폭기를 포함할 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 전광 변환기(130)에서 출력되는 광 신호의 일부를 광전 변환함으로써, 감시 신호를 생성하는 감시 신호 생성기(150)를 포함할 수 있다. 감시 신호 생성기(150)는 전광 변환기(130)에 포함될 수 있다. 감시 신호 생성기(150)는 전광 변환기(130)에서 생성된 광 신호를 탭함으로써, 광 신호의 일부를 획득할 수 있다. 감시 신호 생성기(150)는 광 신호를 탭하여 감시 신호를 생성할 수 있다. 결국, 감시 신호 생성기(150)는 전광 변환기(130)의 광 신호를 광전 변환하여 생성된 감시 신호를 광 신호 송신 장치로 피드백할 수 있다. 전광 변환기(130)의 광 신호를 광전 변환하기 위하여, 감시 신호 생성기(150)는 모니터링 PD(Photo-Diode)를 포함할 수 있다.
감시 신호는, 예를 들어, 전광 변환기(130)로 입력되는 바이어스 신호를 조절하는데 이용될 수 있다. 즉, 감시 신호 생성기(150)의 개수는 전광 변환기(130)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 광 신호 송신 장치는 변조된 광 신호만을 모니터링하거나, CW 레이저 다이오드의 광 신호의 세기 및 변조된 광 신호의 세기 모두를 모니터링할 수 있다. 추가적으로, 감시 신호는 증폭기(120)의 이득을 제어하는 전기 신호를 조절하는데 이용될 수 있다. 이하에서는, 감시 신호에 의해 조절될 수 있는 전기 신호들(예를 들어, 전광 변환기(130)로 입력되는 바이어스 신호, 전광 변환기(130)로 입력되는 교류 신호, 광 신호 증폭기 또는 증폭기(120)의 이득을 제어하는 전기 신호)을 제어 신호라 한다. 전광 변환기(130)가 바이어스 신호 또는 구동 전류로써, 멀티 레벨을 가지는 전기 신호를 직접 수신하는 직접 변조 방식에 의해 광 신호를 생성하는 경우, 제어 신호는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호 및 바이어스 신호(직접 변조 방식인 경우, 직류 전류 신호)가 결합된 신호일 수 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 전광 변환기(130)의 바이어스 신호, 증폭기(120)의 이득을 제어하는 전기 신호와 같은 제어 신호를 생성하고 조절하는 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다. 비록 도시되지 않지만, 컨트롤러(140)는 감시 신호 생성기(150)의 감시 신호를 수신하는 감시 신호 처리 장치를 포함할 수 있다. 감시 신호 처리 장치는 ADC(Analog to Digital Converter)를 이용하여 감시 신호를 처리할 수 있다.
감시 신호 생성기(150)가 전광 변환기(130)의 광 신호의 일부를 감시 신호로 변환하여 컨트롤러(140)로 피드백한 경우, 컨트롤러(140)는 감시 신호를 통해 탐지된 광 신호의 세기(예를 들어, 광 신호의 진폭)를 미분할 수 있다. 광 신호의 세기를 미분하여 획득한 광 신호의 세기가 변화하는 정도는 전광 변환 특성의 변화율 또는 미분 계수를 결정하는 데에 사용될 수 있다.
컨트롤러(140)가 결정할 수 있는 전광 변환 특성의 변화율의 예로써, 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율, 증폭기(120)의 이득이 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율, 광 신호 증폭기의 이득이 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율이 있다. 컨트롤러(140)는 외부에 별도로 존재하는 프로세서를 활용하여, 전광 변환 특성의 변화율을 획득할 수 있다. 또는, 컨트롤러(140)는 전광 변환 특성의 변화율을 계산하기 위하여, ADC 또는 DAC를 포함할 수 있다.
바꾸어 말하면, 컨트롤러(140)는 감시 신호 처리 장치에서 처리된 감시 신호를 이용하여 광 신호 송신 장치의 전광 변환 특성을 식별할 수 있다. 전광 변환 특성은 전광 변환기(130)로 입력되는 멀티 레벨 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들 및 전광 변환기(130)에서 출력되는 광 신호의 세기의 복수의 레벨들간의 대응 관계를 포함할 수 있다. 전광 변환 특성은 제어 신호의 세기 및 전광 변환기(130)에서 출력되는 광 신호의 세기 사이의 대응 관계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전광 변환 특성은 전광 변환기(130)로 입력되는 바이어스 신호 및 전광 변환기(130)의 광 신호 사이의 대응 관계를 포함할 수 있다. 전광 변환 특성은 증폭기(120) 또는 도시되지 않은 광 신호 증폭기의 이득 및 전광 변환기(130)의 광 신호 사이의 대응 관계를 포함할 수 있다.
요약하면, 전광 변환 특성은 제어 신호의 세기 또는 멀티 레벨 전기 신호의 세기의 변화에 따른 광 신호의 세기의 변화를 나타내는 정보이다. 전광 변환 특성은 비선형적 특성 및 선형적 특성을 모두 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 광 신호의 세기의 변화는 입력되는 제어 신호의 세기 또는 멀티 레벨 전기 신호의 세기의 변화에 따라 선형적이거나 비선형적으로 변화할 수 있다. 컨트롤러(140)는 광 신호의 세기의 변화가 입력되는 제어 신호의 세기 또는 멀티 레벨 전기 신호의 세기의 변화에 따라 선형적으로 변화하도록, 전광 변환기(130) 또는 증폭기(120)로 입력되는 제어 신호의 입력 범위를 결정할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치의 전광 변환 특성을 도시한 예시적인 그래프이다.
도 2를 참고하면, 직접 변조 방식에 따라 광 신호를 생성하는 전광 변환기의 전광 변환 특성으로써, 전광 변환기에 입력되는 제어 신호의 전류 세기에 따른 광 신호의 세기가 그래프(210)에 도시된다. 직접 변조 방식에 따라 광 신호를 생성하는 전광 변환기는 VCSEL 또는 DFB 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 직접 변조 방식에 따라 광 신호를 생성하는 전광 변환기에 입력되는 제어 신호는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호 및 바이어스 신호(직접 변조 방식인 경우, 직류 전류 신호)가 결합된 신호일 수 있다.
도 2를 참고하면, 제어 신호는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호 및 바이어스 신호(직접 변조 방식인 경우, 직류 전류 신호)가 결합된 신호이므로, 제어 신호의 전류 세기의 레벨의 개수는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호의 레벨의 개수로 결정될 수 있다. 이하에서는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호의 레벨의 개수가 4인 것으로 가정한다. 그래프(210)를 참고하면, 4개의 레벨을 가지는 전기 신호 각각에 대응하는 제어 신호의 전류 세기의 레벨 I0, I1, I2, I3가 도시된다.
그래프(210)를 참고하면, 전광 변환기의 VCSEL 또는 DFB 레이저 다이오드에서 출력되는 광 신호의 세기는 제어 신호의 세기에 따라 달라질 수 있다. 서로 다른 레벨 I0, I1, I2, I3의 전류 세기를 가지는 제어 신호가 입력되는 경우, 전광 변환기는 서로 다른 레벨 O0, O1, O2, O3의 세기를 가지는 광 신호를 출력할 수 있다. 전광 변환기의 전광 변환 특성은 제어 신호의 세기에 따라 비선형적 특성 또는 선형적 특성을 가질 수 있다.
즉, 제어 신호의 전류 세기의 레벨 I0, I1, I2, I3 간의 간격이 서로 동일하더라도, 광 신호의 세기의 레벨 O0, O1, O2, O3 간의 간격은 서로 다를 수 있다. 전광 변환기의 전광 변환 특성이 비선형적 특징을 가지는 제어 신호의 세기에서, 제어 신호의 세기가 변경되더라도 광 신호의 세기는 변경되지 않을 수 있다. 따라서, 멀티 레벨의 전기 신호의 레벨간의 간격이 멀티 레벨의 광 신호의 레벨 간의 간격과 매칭되지 않을 수 있다. 더 나아가서, 멀티 레벨의 전기 신호의 레벨간의 간격이 서로 동일하더라도, 멀티 레벨의 광 신호의 레벨 간의 간격이 서로 달라질 수 있다.
도 1을 참고하면, 제어 신호의 레벨이 I0에서 I1으로 변경될 때의 광 신호의 세기의 변화 O1 - O0는, 제어 신호의 레벨이 I1에서 I2로 변경될 때의 광 신호의 세기의 변화 O2 - O1 보다 작음을 알 수 있다. 마찬가지로, 제어 신호의 레벨이 I2에서 I3로 변경될 때의 광 신호의 세기의 변화 O3 - O2는, 제어 신호의 레벨이 I1에서 I2로 변경될 때의 광 신호의 세기의 변화 O2 - O1 보다 작음을 알 수 있다. 즉, 전광 변환기는 I1 및 I2 사이의 구간 또는 I2 및 I3 사이의 구간 보다 I0 및 I1 사이의 구간에서 더 비선형적으로 작동할 수 있다.
광 신호 송신 장치가 멀티 레벨을 가지는 전기 신호에 대응하여 멀티 레벨의 광 신호를 생성해야 하는 경우, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 비선형적으로 작동하는 제어 신호의 구간(예를 들어, 제어 신호의 전류 세기의 구간으로써, 상기 I0 및 I1 사이의 구간)을 제외한 나머지 구간에서 작동할 수 있다. 바꾸어 말하면, 광 신호 송신 장치는 선형적인 제어 신호의 구간에서 작동할 수 있다. 이 경우, 광 신호의 레벨 간의 간격은 멀티 레벨을 가지는 전기 신호의 서로 다른 레벨간의 간격에 보다 정확하게 매칭될 수 있다.
일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 전광 변환기의 전광 변환 특성에 대응하여 전광 변환기에 입력되는 바이어스 신호 또는 전광 변환기로 입력되는 전기 신호를 증폭하는 증폭기의 이득을 제어할 수 있다. 전광 변환 특성은 전광 변환기에 포함된 레이저 다이오드 또는 변조기의 종류에 따라 달라질 수 있다.
전광 변환기는 직접 변조 방식에 따라 광 신호를 생성할 수도 있고, CW 레이저 다이오드의 광 신호를 EAM, MZM 등의 변조기를 이용하여 변조함으로써 광 신호를 생성할 수도 있다. 도 2를 참고하면, EAM 변조기를 포함하는 전광 변환기에서 EAM 변조기로 입력되는 제어 신호의 세기(이 경우, 변조 전압)에 대한 광 신호의 세기가 그래프(220)에 도시된다. 또한, MZM 변조기를 포함하는 전광 변환기에서 MZM 변조기로 입력되는 제어 신호의 세기(이 경우, 변조 전압)에 대한 광 신호의 세기가 그래프(230)에 도시된다.
그래프(210)를 참조하여 설명한 바와 유사하게, EAM 변조기 또는 MZM 변조기를 사용하는 경우에도, 제어 신호의 세기의 변화에 따른 광 신호의 세기의 변화는 일정하지 않을 수 있다. 즉, EAM 변조기 또는 MZM 변조기를 사용하는 전광 변환기의 전광 변환 특성 또한 제어 신호의 세기에 따라 비선형적 특징을 가질 수 있다.
그래프(210, 220, 230)를 비교하면, 제어 신호의 세기에 따른 광 신호의 세기의 변화가 서로 다름을 알 수 있다. 즉, 전광 변환 특성은 전광 변환기에 포함된 레이저 다이오드 또는 변조기의 종류에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 광 신호를 전송하기에 앞서, 광 신호 송신 장치는 전광 변환 특성, 예를 들어, 직접 변조 방식을 사용하는 전광 변환기를 포함하는 경우, 광 신호 송신 장치는 그래프(210)과 같은 제어 신호의 세기 및 광 신호의 세기의 대응 관계를 획득할 수 있다. 제어 신호의 세기 및 광 신호의 세기의 대응 관계에 기초하여, 멀티 레벨의 광 신호를 생성하는데 사용할 제어 신호의 세기의 범위를 조절함으로써, 광 신호 송신 장치는 원하는 간격의 레벨을 가지는 광 신호를 생성할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치가 전광 변환 특성을 고려하여 광 신호를 생성하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4는 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치가 전광 변환 특성을 획득하기 위해 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시적인 그래프이다. 도 5는 도 4의 전광 변환 특성의 변화율을 도시한 그래프이다. 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참고하여, 광 신호 송신 장치가 전광 변환 특성으로써, 바이어스 신호의 세기 및 광 신호의 세기 사이의 대응 관계를 획득하는 동작을 설명한다. 도 3의 동작은, 예를 들어, 도 1의 컨트롤러(140)에 의해 수행될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단계(310)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 전광 변환 특성을 획득하기 위해 전광 변환기 또는 증폭기로 입력될 제어 신호의 입력 범위 및 제어 신호의 간격을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광 신호 송신 장치는 전광 변환기에 입력되는 바이어스 신호의 전류 또는 전압의 세기를 변경하면서 광 신호의 세기를 측정할 수 있고, 측정된 광 신호의 세기로부터 전광 변환 특성을 획득할 수 있다. 이 경우, 광 신호 송신 장치는 바이어스 신호의 전류 또는 전압의 세기의 범위 및 바이어스 신호의 전류 또는 전압의 변화 간격(예를 들어, 스윕(sweep) 간격 또는 증분)을 결정할 수 있다.
제어 신호의 입력 범위는 전광 변환기의 손상을 방지하기 위한 범위에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어 신호로써 바이어스 신호의 세기의 입력 범위를 결정하는 경우, 입력 범위는 전광 변환기의 데이터 시트의 바이어스 범위에 기초하여 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에 따르면, 제어 신호의 입력 범위 및 간격은 광 신호 송신 장치의 사용자에 의해 입력될 수도 있다.
이하에서는, 광 신호 송신 장치가 EAM 변조기를 포함하는 전광 변환기의 전광 변환 특성을 획득하는 것으로 가정한다. 이 경우, 제어 신호는 EAM 변조기에 입력되는 바이어스 신호일 수 있다. 광 신호 송신 장치는 EAM 변조기의 손상을 방지하기 위한 범위 내에서, 제어 신호의 입력 범위를 결정할 수 있다. 도 4를 참고하면, 광 신호 송신 장치가 결정한 제어 신호의 입력 범위가 구간(410)으로 도시된다. 구간(410)의 최대값 및 최소값은 각각 BSMAX 및 BSmin이라 가정한다.
도 3을 참고하면, 단계(320)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 광 신호의 세기의 목표 세기 또는 목표 범위를 결정할 수 있다.
광 신호의 세기의 목표 세기 또는 목표 범위는 전광 변환기의 종류 또는 광 신호 증폭기의 사용 여부에 기초하여 결정될 수 있다. 광 신호 송신 장치가 광 신호 증폭기를 포함하는 실시예에서, 광 신호의 세기의 목표 세기 또는 목표 범위는 광 신호 증폭기의 광 신호 입력 범위 내에서 결정될 수 있다. 광 신호의 세기의 목표 세기 또는 목표 범위는 광 신호 송신 장치를 포함하는 광 네트워크 시스템(예를 들어, 수동 광 네트워크 시스템(Passive Optical Network))에 의해 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에 따르면, 광 신호의 세기의 목표 세기 또는 목표 범위는 광 신호 송신 장치의 사용자에 의해 입력될 수도 있다.
일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 단계(310)에서 결정된 제어 신호의 입력 범위 및 제어 신호의 간격에 기초하여, 전광 변환기 또는 증폭기로 입력될 제어 신호의 세기를 변경할 수 있다. 즉, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 스윕 간격에 기초하여 입력 범위내에서 제어 신호의 세기를 스윕할 수 있다. 도 4를 참고하면, 광 신호 송신 장치는 구간(410) 내에서, 전광 변환기에 입력되는 제어 신호의 세기를, BSmin 부터 BSMAX까지 ΔB 간격만큼 순차적으로 증가시킬 수 있다.
광 신호 송신 장치는 제어 신호의 세기의 스윕에 대응하여 출력되는 광 신호의 일부를 모니터링 PD와 같은 감시 신호 발생 장치를 이용해 획득할 수 있다. 결국, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 세기의 변경에 대응하여 전광 변환기로부터 출력되는 광 신호의 전부 또는 일부를 광전 변환함으로써, 감시 신호를 획득할 수 있다.
도 3을 참고하면, 단계(330)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 획득된 감시 신호로부터 전광 변환기의 전광 변환 특성을 획득할 수 있다. 예를 들어, 광 신호 송신 장치는 제어 신호 및 상기 광 신호의 대응 관계를 획득할 수 있다. 도 4를 참고하면, 광 신호 송신 장치는 전광 변환기에 입력되는 바이어스 신호의 세기를, 구간(410)내의 세기인 BSmin 부터 BSMAX까지 ΔB 간격만큼 순차적으로 증가시키면서, PBSMAX 부터 PBSmin까지 변화하는 광 신호의 세기의 변화를 획득할 수 있다. 제어 신호(도 4의 경우, 바이어스 신호)의 세기의 변화 및 광 신호의 세기의 변화를 매칭하여, 광 신호 송신 장치는 도 4와 같은 전광 변환 특성을 획득할 수 있다.
일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 측정할 수 있다. 광 신호 송신 장치가 도 4와 같은 전광 변환 특성을 획득한 경우, 광 신호 송신 장치는 미분을 이용하여 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 측정할 수 있다.
광 신호 송신 장치가 도 4의 전광 변환 특성으로부터 획득한 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율(즉, 변화율, 미분 계수 또는 도 4에 도시된 곡선의 기울기)의 그래프가 도 5에 도시된다. 도 5를 참고하면, 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율(즉, 도 4에 도시된 곡선의 기울기)의 절대값은, 바이어스 신호의 세기가 구간(410) 내에서 증가함에 따라, 점차 증가한 다음 다시 감소할 수 있다.
도 3을 참고하면, 단계(340)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 단계(330)에서 획득된 전광 변환 특성에 기초하여, 단계(310)에서 결정한 제어 신호의 입력 범위를 변경할지 여부를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 전광 변환 특성에 포함된 비선형적 특성을 고려하여, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 입력 범위를 변경할지 여부를 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전광 변환 특성에 포함된 비선형적 특성은 전기 신호의 세기의 변화(예를 들어, 멀티 레벨을 가지는 전기 신호의 세기의 레벨의 변화)에 따른 광 신호의 세기의 변화를 줄이거나 제거할 수 있다. 도 5를 참고하면, 기울기가 상대적으로 작은 바이어스 신호의 세기의 구간(510, 520)에서, 멀티 레벨의 전기 신호의 세기가 레벨에 따라 변화하더라도, 광 신호의 세기는 상대적으로 작게 변화할 수 있다. 즉, 바이어스 신호의 세기의 구간(510, 520)에서, 전광 변환 특성은 비선형적 특성을 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 전광 변환 특성을 그래프로 나타내는 경우, 그래프의 기울기가 작을수록, 전광 변환기가 더 비선형적으로 작동할 수 있다.
일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율(즉, 도 4에 도시된 곡선의 기울기)을 미리 설정된 임계치와 비교함으로써, 제어 신호의 입력 범위를 변경할지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 단계(310)에서 결정한 제어 신호의 입력 범위내에서, 제어 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 미리 설정된 임계치 이하로 만드는 제어 신호의 세기의 구간이 존재하는 경우, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 입력 범위를 변경하기로 결정할 수 있다.
도 5를 참고하면, 바이어스 신호의 세기의 입력 범위로 결정된 구간(410) 내에서, 광 신호 송신 장치는 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 임계치 이하로 만드는 구간(510, 520)이 존재함을 알 수 있다. 이 경우, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 입력 범위를 변경하기로 결정할 수 있다.
광 신호 송신 장치는 제어 신호의 입력 범위를 변경하기로 결정하는 경우, 단계(350)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 단계(330)에서 획득된 전광 변환 특성(예를 들어, 제어 신호 및 광 신호의 대응 관계)에 기초하여, 제어 신호의 입력 범위를 변경할 수 있다. 도 5를 참고하면, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 입력 범위를, 구간(410) 내에서, 광 신호 송신 장치는 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 임계치 이하로 만드는 구간(510, 520)을 제외한 나머지 구간(420)으로 결정할 수 있다.
바꾸어 말하면, 광 신호 송신 장치는 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율, 즉, 기울기를 미리 설정된 임계치와 비교하여, 상기 비율이 임계치 이상인 바이어스 신호의 세기의 구간(420)을, 멀티 레벨의 전기 신호의 전송을 위해 사용할 바이어스 신호의 입력 범위(또는 변화 범위)로 결정할 수 있다. 도 4를 참고하면, 구간(420)은 미리 설정된 임계치 이상의 기울기를 가질 수 있고, 따라서, 전광 변환 특성 그래프의 개형이 구간(420)에서 직선(즉, 선형적인 그래프)에 근사됨을 알 수 있다. 따라서, 도 3의 단계(350)에서 결정된 입력 범위내에서, 전광 변환기는 선형적으로 작동할 수 있다.
도 3을 참고하면, 단계(360)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 입력 범위내의 광 신호의 세기의 평균이, 단계(320)에서 결정된 목표 세기와 일치하는지, 또는, 단계(320)에서 결정된 목표 범위에 포함되는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 광 신호 송신 장치는 입력 범위 내에서 제어 신호의 세기의 최대값 및 최소값 각각에 대응하는 광 신호의 세기들의 평균을, 목표 세기 또는 목표 범위와 비교할 수 있다.
도 4를 참고하면, 광 신호 송신 장치는 입력 범위로 결정된 구간(420)에서 생성되는 광 신호의 세기의 평균을 목표 세기 또는 목표 범위와 비교할 수 있다. 예를 들어, 구간(420)에서 바이어스 신호의 세기의 최대값 및 최소값을 각각 BMAX 및 Bmin이고, 바이어스 신호의 세기의 최대값 BMAX 및 최소값 Bmin 각각에 대응하는 광 신호의 세기를 PBmax 및 PBmin이라 가정한다. 광 신호 송신 장치는 구간(420)에서 생성되는 광 신호의 세기의 평균 Pavg를, (PBmax + PBmin)/2로 결정할 수 있다. 광 신호 송신 장치는 평균 Pavg를 목표 세기와 일치하는지 여부, 또는 목표 범위에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.
평균 Pavg가 목표 세기와 일치하거나, 또는 평균 Pavg가 목표 범위에 포함되는 경우, 단계(370)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 결정된 입력 범위에 기초하여 멀티 레벨을 가지는 광 신호의 전송을 위한 제어 신호의 세기를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 광 신호 송신 장치는 전기 신호의 레벨의 개수에 기초하여, 입력 범위에 대응하는 광 신호의 세기의 범위를 분할함으로써, 광 신호의 전송을 위한 제어 신호의 세기를 결정할 수 있다. 멀티 레벨을 가지는 전기 신호의 레벨들 각각에 대응하는 광 신호의 레벨들은 분할된 광 신호의 세기의 범위의 경계값으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 전기 신호의 레벨의 개수가 4라 가정하자. 도 4를 참고하면, 광 신호 송신 장치는 구간(420)에서 출력되는 광 신호의 세기의 구간(430)에서 4개의 광 신호의 레벨들(P0, P1, P2, P3)을 추출할 수 있다. 또는, 전기 신호의 레벨의 개수가 N인 경우, 광 신호 송신 장치는 광 신호의 세기의 범위를 N-1 또는 N개로 분할한 다음, 분할된 범위의 경계값을 전기 신호의 레벨들 각각에 대응하는 광 신호의 레벨들로 결정할 수 있다.
광 신호 송신 장치는 광 신호의 세기의 구간내에서 추출하거나 결정된 광 신호의 레벨들 각각을 전기 신호의 레벨들과 매칭할 수 있다. 광 신호의 레벨들 각각을 전기 신호의 레벨들과 매칭하기 위하여, 광 신호 송신 장치는 단계(330)에서 획득된 전광 변환 특성에 기초하여, 광 신호의 레벨들 각각을 획득할 수 있는 제어 신호의 세기를 결정할 수 있다. 따라서, 광 신호의 레벨들이 입력 범위내에 포함되므로, 광 신호의 레벨들 각각을 획득할 수 있는 제어 신호의 세기는 입력 범위 내에 포함될 수 있다.
일실시예에 따르면, 광 신호 송신 장치는 입력 범위에 대응하는 광 신호의 세기의 범위를 균등한 간격으로 분할할 수 있다. 따라서, 멀티 레벨을 가지는 전기 신호의 레벨들 각각에 대응하는 광 신호의 레벨들의 간격은 서로 동일할 수 있다. 도 4를 참고하면, P0 및 P1의 차이, P1 및 P2의 차이 및 P2 및 P3의 차이는 서로 동일할 수 있다. 입력 범위가 전광 변환기를 선형적으로 작동하게 만드는 입력 범위로 결정되므로, 광 신호의 레벨들의 간격을 서로 동일하게 만드는 제어 신호의 레벨들의 간격 또한 서로 일치할 수 있다. 광 신호 송신 장치는 SNR(Signal to Noise Ratio)을 고려하여, 광 신호의 세기가 증가함에 따라 광 신호의 레벨들이 증가하게 만들 수 있다.
더 나아가서, 광 신호 송신 장치는 전광 변환 특성에 기초하여, 결정된 광 신호의 레벨들 각각에 대응하는 제어 신호의 세기, 입력 범위에 대응하는 광 신호의 세기의 평균을 출력하게 만드는 제어 신호의 세기(예를 들어, 도 4의 BDC)를 식별할 수 있다.
광 신호의 세기의 평균을 목표 세기와 일치하지 않거나, 또는 목표 범위에 포함되지 않는 경우, 광 신호의 세기의 평균이 목표 세기와 일치하거나 또는 목표 범위에 포함되도록, 광 신호 송신 장치는 입력 범위를 조절할 수 있다. 도 4를 참고하면, 평균 Pavg가 목표 세기와 일치하지 않거나, 또는 평균 Pavg가 목표 범위에 포함되지 않는 경우, 광 신호 송신 장치는 목표 세기 또는 목표 범위에 기초하여 입력 범위를 조절할 수 있다. 광 신호 송신 장치가 목표 범위를 고려하여 입력 범위를 조절하는 동작은 후술한다.
도 3을 참고하면, 단계(380)에서, 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치는 결정된 제어 신호의 세기에 기초하여 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 광 신호 송신 장치는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호의 레벨에 대응하는 제어 신호를 전광 변환기, 증폭기 또는 광 신호 증폭기로 입력함으로써, 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성할 수 있다. 전광 변환기, 증폭기 또는 광 신호 증폭기로 입력되는 제어 신호의 세기는, 광 신호의 레벨들 각각에 대응하는 제어 신호의 세기 또는 입력 범위에 대응하는 광 신호의 세기의 평균을 출력하게 만드는 제어 신호의 세기에 기초하여 결정될 수 있다. 상술한 바와 같이, 입력 범위가 전광 변환기를 선형적으로 작동하게 만드는 입력 범위로 결정되므로, 전광 변환기는 전기 신호의 레벨에 비례하여 광 신호의 레벨을 조절할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 광 신호 송신 장치가 획득한 전광 변환 특성의 일 예를 도시한 그래프이다. 이하에서는 도 6을 참고하여, 광 신호 송신 장치가 목표 범위에 기초하여 제어 신호의 입력 범위를 조절하는 동작을 설명한다. 이하에서는 광 신호 송신 장치가 DML 또는 VCSEL과 같은 직접 변조 방식의 전광변환기를 포함하는 것으로 가정한다. 이 경우, 광 신호 송신 장치는 제어 신호로써, DML 또는 VCSEL에 입력되는 바이어스 신호의 세기를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 입력 범위내에서 제어 신호의 세기를 스윕하여 전광 변환 특성을 획득할 수 있다. 도 6을 참고하면, 제어 신호의 입력 범위는 전광 변환기의 작동 범위를 고려하여 구간(610)으로 결정될 수 있다. 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 세기를, 구간(610)에서의 최소 세기부터 최대 세기까지 스윕 간격만큼 증가시킬 수 있다. 다른 일실시예에 따르면, 광 신호 송신 장치는 제어 신호의 세기를, 구간(610)에서의 최대 세기부터 최소 세기까지 스윕 간격만큼 감소시킬 수 있다. 제어 신호의 세기가 구간(610)을 스윕 간격에 따라 스윕하는 동안, 광 신호 송신 장치는 감시 신호로부터 광 신호의 세기의 변화를 획득함으로써, 도 6과 같은 전광 변환 특성을 획득할 수 있다.
도 6을 참고하면, 광 신호 송신 장치가 획득한 전광 변환 특성으로써, 바이어스 신호의 세기 및 광 신호의 세기 사이의 대응 관계가 그래프로 도시된다. 광 신호 송신 장치는 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 계산할 수 있다. 바꾸어 말하면, 광 신호 송신 장치는 도 6에 도시된 바이어스 신호의 세기에 따른 광 신호의 세기를 나타낸 곡선의 기울기를 계산할 수 있다.
광 신호 송신 장치는 상기 비율 또는 상기 기울기를 미리 설정된 임계치와 비교하여, 임계치 이상의 상기 비율 또는 상기 기울기를 가지는 제어 신호의 세기만이 입력 범위에 포함되도록 입력 범위를 변경할 수 있다. 예를 들어, 임계치 이상의 비율만이 입력 범위에 포함되도록, 광 신호 송신 장치는 입력 범위를 구간(610)에서 구간(620)으로 변경한 것으로 가정하자.
도 6을 참고하면, 광 신호 송신 장치는 입력 범위 내에서 광 신호의 세기의 평균을 광 신호의 세기의 목표 범위(640)와 비교할 수 있다. 입력 범위 내에서 광 신호의 세기의 평균은 입력 범위로 설정된 구간(620)의 최대값 BMAX1 및 최소값 Bmin1 각각에 대응하는 광 신호의 세기들 PMAX1 및 Pmin1의 평균 Pavg1으로 결정될 수 있다. 즉, Pavg1 = (PMAX1 + Pmin1)/2이다. 도 6을 참고하면, Pavg1이 목표 범위(640)에 포함되지 않음을 알 수 있다.
광 신호의 세기의 평균이 광 신호의 세기의 목표 범위(640)에 포함되지 않으므로, 광 신호 송신 장치는 구간(620)으로 설정된 입력 범위를 변경할 수 있다. 보다 구체적으로, 목표 범위(630)를 고려하여, 광 신호 송신 장치는 입력 범위를 구간(620)에서 구간(630)으로 변경할 수 있다. 입력 범위를 변경한 이후, 광 신호의 세기의 평균은 입력 범위로 설정된 구간(630)의 최대값 BMAX2 및 최소값 Bmin2 각각에 대응하는 광 신호의 세기들 PMAX2 및 Pmin2의 평균 Pavg2으로 결정될 수 있다. 즉, Pavg2 = (PMAX2 + Pmin2)/2이다.
도 6을 참고하면, Pavg2가 목표 범위(640)에 포함됨을 알 수 있다. 따라서, 광 신호 송신 장치는 멀티 레벨의 전기 신호를 생성하는데 사용될 제어 신호의 세기를, 입력 범위로 설정된 구간(630)에서 결정할 수 있다. 예를 들어, 광 신호 송신 장치는 구간(630)에 대응하는 광 신호의 세기의 범위에서, 멀티 레벨의 전기 신호의 레벨 수만큼의 광 신호의 세기의 레벨을 결정할 수 있다. 멀티 레벨의 전기 신호를 수신하는 경우, 광 신호 송신 장치는 결정된 광 신호의 세기의 레벨을 생성하는 제어 신호의 세기를 전광 변환기에 입력함으로써, 멀티 레벨의 전기 신호에 대응하는 광 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 전광 변환기는 선형적으로 작동할 수 있다.
요약하면, 광 신호 송신 장치는 멀티 레벨을 가지는 전기 신호로부터 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성할 수 있다. 광 신호 송신 장치는 광 신호로부터 생성된 감시 신호를 이용하여, 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기의 전광 변환 특성을 탐지할 수 있다. 광 신호 송신 장치는 전광 변환기가 선형적인 전광 변환 특성을 가지는 작동 영역에서만 작동되도록 전광 변환기로 입력되는 바이어스 신호, 증폭기의 이득 또는 광 신호 증폭기의 이득의 범위를 조절할 수 있다. 더 나아가서, 광 신호 송신 장치의 사용자가 목표로 하는 간격을 가지는 멀티 레벨의 광 신호를 생성하기 위하여, 전광 변환기로 입력되는 바이어스 신호, 증폭기의 이득 또는 광 신호 증폭기의 이득의 범위가 조절될 수 있다.
예를 들어, 전광 변환기가 바이어스 신호에 기초하여, 멀티 레벨을 가지는 전기 신호로부터 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성하는 경우, 광 신호 송신 장치는 바이어스 신호의 세기를 입력 범위 내에서 스윕(sweep)함으로써, 바이어스 신호 및 광 신호의 대응 관계를 결정할 수 있다. 광 신호 송신 장치는 결정된 대응 관계에 기초하여, 전광 변환기가 선형적으로 작동할 수 있도록 바이어스 신호의 입력 범위를 조절할 수 있다. 즉, 전광 변환기의 구동 조건이 최적화될 수 있다. 보다 구체적으로, 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 광 신호의 세기가 변화하는 정도의 비율을 임계치와 비교함으로써, 광 신호 송신 장치는 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성하기 위해 사용될 입력 범위를 조절할 수 있다.
특히, 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도에 비해 광 신호의 세기가 변화하는 정도가 적은 구간이 입력 범위에서 제외됨으로써, 전광 변환기는 조절된 입력 범위에서 선형적으로 작동할 수 있다. 멀티 레벨을 가지는 광 신호를 생성하기 위한 제어 신호의 세기가 조절된 입력 범위 내에서 결정될 수 있다. 아울러, 광 신호 송신 장치가 입력 범위를 조절하는 동작은 전광 변환기의 종류에 상관 없이 수행될 수 있다.
실시예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (Digital Signal Processor), 프로세서 (Processor), 컨트롤러 (Controller), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array)와 같은 프로그래머블 논리 소자 (Programmable Logic Element), 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소들(hardware components)에 의해 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 기능들(functions) 또는 프로세스들(processes) 중 적어도 일부는 소프트웨어(software)에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체(recording medium)에 기록될 수 있다. 실시예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 프로세스들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 전기 신호 생성기
120: 증폭기
130: 전광 변환기
140: 컨트롤러
150: 감시 신호 생성기

Claims (19)

  1. 바이어스 신호에 기초하여 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기;
    상기 광 신호를 탭하여 상기 바이어스 신호의 조절에 이용되는 감시 신호를 생성하는 감시 신호 생성기; 및
    상기 감시 신호로부터 상기 바이어스 신호 및 상기 광 신호의 대응 관계를 결정하고, 상기 결정된 대응 관계에 기초하여 상기 바이어스 신호를 조절하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 바이어스 신호의 세기의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호에 기초하여 상기 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 결정하고,
    상기 결정된 비율과 미리 설정된 임계치를 비교하여 상기 바이어스 신호의 세기가 변화할 수 있는 입력 범위를 변경할 지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전광 변환기로 입력되는 상기 바이어스 신호의 세기를, 상기 바이어스 신호의 세기가 변화할 수 있는 입력 범위내에서 미리 설정된 간격에 따라 변경하고, 상기 바이어스 신호의 세기의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호로부터, 상기 입력 범위를 변경할지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 바이어스 신호의 세기의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호에 기초하여, 상기 바이어스 신호의 세기의 변화에 따른 상기 광 신호의 세기의 변화를 측정하는 광 신호 송신 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 미리 설정된 임계치 이하의 비율을 가지는 상기 바이어스 신호의 세기가 존재하는 경우, 상기 입력 범위를 변경하는 것으로 결정하는 광 신호 송신 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 입력 범위를 변경하기로 결정한 경우, 상기 바이어스 신호의 세기가 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 미리 설정된 임계치 이상으로 만드는 바이어스 신호의 세기에 기초하여, 상기 입력 범위를 변경하는 광 신호 송신 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 바이어스 신호의 세기가 변화함에 따라 상기 광 신호의 세기가 비선형적으로 변화하는 경우, 상기 광 신호의 세기를 비선형적으로 변화하게 만드는 상기 바이어스 신호의 세기의 변화 범위에 기초하여 상기 입력 범위를 변경하는 광 신호 송신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 바이어스 신호의 세기의 입력 범위내의 최대값 및 최소값 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기들의 평균을 미리 설정된 목표 세기 또는 미리 설정된 목표 범위와 비교함으로써, 상기 입력 범위를 변경할지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 광 신호의 세기가 상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들에 대응하여 변환되도록 상기 바이어스 신호를 조절하는 광 신호 송신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 바이어스 신호의 세기가 변화함에 따라 상기 광 신호의 세기를 선형적으로 변화하게 만드는 상기 바이어스 신호의 세기의 입력 범위에 대하여, 상기 입력 범위에 대응하는 상기 광 신호의 세기의 출력 범위에서, 상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기를 결정하는 광 신호 송신 장치.
  10. 복수의 레벨에서 선택되는 세기를 가지는 전기 신호를 증폭하는 증폭기;
    상기 증폭된 전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기;
    상기 광 신호를 탭하여 상기 증폭기의 이득을 조절하기 위해 이용되는 감시 신호를 생성하는 감시 신호 생성기; 및
    상기 감시 신호로부터 상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들 및 상기 광 신호의 세기의 복수의 레벨들 간의 대응 관계를 결정하고, 상기 결정된 대응 관계에 기초하여 상기 증폭기의 이득을 조절하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이득의 변경에 대응하여 생성되는 감시 신호에 기초하여 상기 이득이 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 결정하고,
    상기 결정된 비율과 미리 설정된 임계치를 비교하여 상기 이득이 변화할 수 있는 이득 범위를 변경할 지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이득이 변화할 수 있는 이득 범위 내에서 미리 설정된 간격에 따라 상기 이득을 변경하는 광 신호 송신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 미리 설정된 임계치 이하의 비율을 가지는 상기 이득이 존재하는 경우, 상기 이득 범위를 변경하는 것으로 결정하는 광 신호 송신 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이득이 변경됨에 따라 상기 광 신호의 세기가 비선형적으로 변경되는 경우, 상기 광 신호의 세기를 비선형적으로 변경되게 만드는 상기 이득의 변경 범위에 기초하여 상기 이득 범위를 변경하는 광 신호 송신 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이득이 변화할 수 있는 이득 범위 내의 최대값 및 최소값 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기들의 평균을 미리 설정된 목표 세기 또는 미리 설정된 목표 범위와 비교함으로써, 상기 이득 범위를 변경할지 여부를 결정하는 광 신호 송신 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전기 신호의 세기의 복수의 레벨들 및 상기 광 신호의 세기의 복수의 레벨들 간의 대응 관계를, 상기 이득이 변화함에 따라 상기 광 신호의 세기를 선형적으로 변화하게 만드는 상기 이득의 변화 범위에 대하여, 상기 변화 범위에 대응하는 상기 광 신호의 세기의 출력 범위에 기초하여 결정하는 광 신호 송신 장치.
  16. 광 신호 송신 장치가 수행하는 방법에 있어서,
    전기 신호를 광 신호로 변환하는 전광 변환기 또는 상기 전광 변환기로 입력되는 상기 전기 신호를 증폭하는 증폭기에 입력되는 제어 신호의 세기를 미리 설정된 간격에 따라 변경하는 단계;
    상기 미리 설정된 간격에 따라 변경되는 상기 제어 신호의 세기에 대응하여 상기 전광 변환기에서 출력되는 상기 광 신호를 탭하여 생성된 감시 신호를 수신하는 단계;
    상기 감시 신호로부터 상기 제어 신호의 세기가 변화하는 정도 및 상기 광 신호의 세기가 변화하는 정도 사이의 비율을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 비율에 기초하여, 상기 제어 신호의 세기의 변화 범위를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 변화 범위를, 상기 비율을 미리 설정된 임계치 이상으로 만드는 상기 제어 신호의 세기에 기초하여 결정하는 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 변화 범위내의 최대값 및 최소값 각각에 대응하는 상기 광 신호의 세기들의 평균을 미리 설정된 목표 세기 또는 미리 설정된 목표 범위와 비교함으로써, 상기 변화 범위를 변경할지 여부를 결정하는 방법.
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