KR102052284B1 - 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치 및 방법 - Google Patents

광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중밴드 OFDM 신호 기반 광통신의 상호 변조 왜곡을 제어하기 위해 광 캐리어에 멀티밴드 신호를 변조하여 직접변조 광신호를 생성하는 광 변조부 및 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 각각의 밴드 별로 월시 코드(Walsh Code)에 따라 위상을 변조하여 위상이 제어된 광신호를 생성하는 위상 변조부를 포함하는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치를 제공한다.

Description

광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치 및 방법{INTERMODULATION DISTORTION CONTROL APPARATUS AND METHOD USING OPTICAL PHASE MODULATION}
본 발명은 OFDM 신호 기반의 광통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로 OFDM 신호 기반 광통신 시 불가피하게 발생하여 신호 왜곡에 영향을 주는 상호 변조 왜곡(InterModulation Distortion, IMD)을 경감 및 제어하기 위한 기술에 관한 것이다.
광통신에서 전송속도를 높이기 위해 주파수 영역에서 여러 채널을 다중화하여 사용하는 OFDM 신호 기반의 광통신이 널리 사용되고 있다. OFDM 신호 기반의 광통신은 전기 신호를 RF 증폭기 및 RF 감쇄기를 통과시킨 후 광 캐리어에 실어 광신호로 변조하여 전달하는 구성을 가진다. 이러한 일반적인 광통신은 전기신호를 광신호로 전환하기 위해 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드 같은 발광소자를 사용하여 전기신호를 발광소자에 인가하여 광신호로 변조하여 수신단에 전송하고 수신단에서는 이를 광전변환 하는 통신 과정을 거친다.
그러나 전기신호를 광신호로 변환 시, 비선형특성이 가장 큰 레이저 다이오드나 발광 다이오드로 인하여 왜곡신호인 고차의 상호 변조 왜곡(InterModulation Distortion, IMD)이 발생하여 메인 신호와 함께 수신단에 전송되게 된다. 특히 3차 상호 변조 왜곡 성분은 기본주파수와 근접해 있으므로 수신단에서 필터로 제거하기 힘든 문제를 가진다. 이와 같이 광통신 소자의 비선형적 특성으로 인하여 발생하는 비선형 성분 이외에도 장거리 송수신을 위해 고출력 광파워를 사용하게 되면 광파이버의 특성에 의하여 광영역에서 비선형 성분이 생성된다. 또한 직접 변조시 첩(Chirp) 성분이 발생하게 되고 분산(Dispersion)과 결합하여 또 다른 비선형 성분이 만들어 지게 된다. 이로 인하여 광통신에서 신호에 2차 이상의 상호 변조 왜곡이 발생할 수 있다. 현재 일반적으로 사용되는 대부분의 직접 변조방식은 이러한 비선형 성분에 의한 상호 변조 왜곡이 발생된다. 이와 같이 발생되는 상호 변조 왜곡에 의해 광 수신단에서 수신한 수신 신호가 광 송신단에서 전달한 송신 신호와 비례하지 않는 문제가 발생하게 되어, 대부분의 광통신 시스템은 이러한 문제 해결이 요구된다.
이와 같은 상호 변조 왜곡 문제를 해결하기 위해 메인 신호에 포함된 상호 변조 왜곡 신호와 크기는 같고 위상이 반대인 신호를 생성하여 왜곡신호와 커플링하여 서로 상쇄시키는 방법으로 왜곡신호를 제거하는 프리디스토션 방식, 피드포워드 방식, 또는 이들의 혼합방식과 같은 채널의 비선형을 신호에 전치왜곡하여 비선형 잡음을 제어하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 장거리를 전송하는 광통신 시스템에서 폐쇄루프를 형성하는 피드포워드 방식을 적용하기 어려우며, 프리디스토션 방식은 메인 신호에서 발생할 왜곡을 예측 및 실측하여 고주파를 발생시키나 2차 이상의 상호 변조 왜곡에 따른 고주파는 제어할 방법이 없다는 문제를 가진다. 그리고 이 둘을 혼합하는 방식은 더욱 많은 전기소자 및 광소자를 사용하게 되어 시스템이 복잡해지며 시스템 구축 및 관리에 비용과 시간이 많이 소요되는 문제를 가진다.
이외에도 비선형 성분에 의한 상호 변조 왜곡을 억제하거나 상쇄하기 위한 방법으로 광 코히어런트 수신 기법이나 편극(Polarization)에 따라 신호를 나누어 전송하여 비선형 잡음을 제어하는 기법 등이 사용되고 있다. 그러나 광 코히어런트 수신 기법을 활용하여 비팅잡음을 제어하는 방법은 선폭이 좁은 고가의 광원 및 코히어런트 광 수신기를 필요로 한다. 또한, 편극에 따라 신호를 나누어 전송하여 비선형 잡음을 제어하는 방법은 신호 밴드 수 증가 시 동일한 비선형 잡음이 생성되는 문제를 가진다.
한국 공개특허 10-2011-0130206호 (2011.12.05)
본 발명의 목적은 IFoF(Intermidiate Frequency Over Fiber) 환경을 가지는 다중밴드 OFDM 신호 기반의 광통신 시스템에서 광 위상변조를 이용하여 비선형 성분에 의한 상호 변조 왜곡을 경감 및 제어할 수 있는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 다중밴드 OFDM 신호 기반의 광통신의 상호 변조 왜곡을 제어하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치는 광 캐리어에 멀티밴드 신호를 변조하여 직접변조 광신호를 생성하는 광 변조부 및 상기 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 직교성을 가지는 월시 코드(Walsh Code)를 이용하여 각각의 밴드 별로 상기 직접변조 광신호를 위상변조하여 각 신호 밴드간 직교성을 생성시켜 신호 간의 간섭으로 생성되는 비선형 성분을 상쇄시키는 위상 변조부를 포함한다.
위상 변조부는 직접변조 광신호에 월시 코드를 적용하여 각각의 밴드 별로 월시 코드를 생성하고, 생성된 월시 코드의 값이 -1인 밴드는 180도 위상 반전하고 월시 코드의 값이 1인 밴드는 위상을 유지시켜, 위상 반전된 밴드와 위상이 유지된 밴드가 서로 상쇄되어 비선형 성분을 억제할 수 있다.
이 때 위상 변조부는 멀티밴드 신호를 구성하는 밴드의 개수를 모두 포함할 수 있는 4의 배수 중 가장 작은 값의 개수로 월시 코드를 생성하며, 밴드에 대응하는 월시 코드는 1 또는 -1의 값을 가지며, 밴드에 대응하지 않는 월시 코드는 0의 값을 가지도록 할 수 있다.
또한, 월시 코드는 각각의 코드 사이에 직교성을 가지고 있으며, 직교성을 가지는 코드를 지속적으로 생성하여 코드 간 간섭이 없는 월시 코드일 수 있다.
또한, 위상 변조부는 월시 코드를 이용하여 광신호의 광 세기의 변화없이 광신호의 위상만 변조할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법은 다중밴드 OFDM 신호 기반의 광통신의 상호 변조 왜곡 제어 방법으로, 광 캐리어에 멀티밴드 신호를 변조하여 직접변조 광신호를 생성하는 단계, 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 직교성을 가지는 월시 코드(Walsh Code)를 이용하여 각각의 밴드 별로 직접변조 광신호를 위상변조하는 단계 및 월시 코드에 의해 위상이 변조된 광신호를 광 링크를 통해 전달하는 단계를 포함한다.
직접변조 광신호를 위상변조하는 단계는 직접변조 광신호에 월시 코드를 적용하여 각각의 밴드 별로 월시 코드를 생성하고, 생성된 월시 코드의 값이 -1인 밴드는 180도 위상 반전하고 월시 코드의 값이 1인 밴드는 위상을 유지시켜, 위상 반전된 밴드와 위상이 유지된 밴드가 서로 상쇄되어 비선형 성분을 억제할 수 있다.
이때, 직접변조 광신호를 위상변조하는 단계는 상기 멀티밴드 신호를 구성하는 밴드의 개수를 모두 포함할 수 있는 4의 배수 중 가장 작은 값의 개수로 월시 코드를 생성하며, 밴드에 대응하는 월시 코드는 1 또는 -1의 값을 가지며, 밴드에 대응하지 않는 월시 코드는 0의 값을 가지도록 할 수 있다.
또한, 월시 코드는 각각의 코드 사이에 직교성을 가지고 있으며, 직교성을 가지는 코드를 지속적으로 생성하여 코드 간 간섭이 없는 월시 코드일 수 있다.
또한, 월시 코드에 따라 변조하는 단계는 월시 코드를 이용하여 광신호의 광 세기의 변화없이 광신호의 위상만 변조할 수 있다.
따라서, 본 발명의 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치 및 방법은 광 위상변조를 이용하여 비선형 성분에 의한 상호 변조 왜곡을 제어하여 신호의 왜곡을 경감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 높은 광파워 전송이 가능하므로 멀티밴드 장거리 광전송 네트워크에 사용이 용이하며, 비교적 저렴한 비선형성인 높은 통신 장치를 이용한 시스템에서 위상 변조기(Phase Modulator)를 활용하여 선형성을 크게 높여줄 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 구성도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 세부 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 스펙트럼 구성을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 월시 코드 및 코드간 직교성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 구성도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 세부 구성도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치(100)는 광 변조부(110) 및 위상 변조부(120)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치(100)는 IFoF(Intermidiate Frequency Over Fiber) 환경을 가지는 다중밴드 OFDM 신호 기반의 광통신 시스템에서 비선형 성분에 의해 발생되는 상호 변조 왜곡(InterModulation Distortion, IMD)을 경감 및 억제한다.
일례로서, 광 변조부(110)는 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating, AWG)(111), RF 증폭기(RF Amplifier)(112), RF 감쇄기(RF Attenuator)(113) 및 레이저 다이오드(LD)(114)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 광 변조부(110)의 구성은 직접변조 광신호를 생성하는 광변조 장치의 일례로서 동일한 구성으로 한정되는 것은 아니며, 광캐리어의 세기를 변화시켜 신호를 인가하는 방식의 직접변조 방식을 사용하는 광 변조 장치가 자유롭게 적용될 수 있다.
광 변조부(110)는 전기 신호를 RF 신호로 직접변조하여 광신호를 생성한다. 광변조부(110)는 배열형 도파로 격자 (111)를 통해 전달되는 전기 신호인 멀티밴드 신호를 RF 증폭기 (112)를 통해 증폭하고 RF 감쇄기 (113)를 통해 전기 신호의 레벨을 감쇄한 후, 레이저 다이오드(LD)(114)를 통해 광 캐리어에 멀티밴드 신호를 직접변조하여 직접변조 광신호를 생성한다. 이때, 배열형 도파로 격자(111), RF 증폭기(112), RF 감쇄기(113) 및 레이저 다이오드(114)를 포함하여 광 변조부(110) 및 광송신단을 구성하는 다른 여러 구성요소의 비선형 특성으로 인해 직접변조 광신호에는 상호 변조 왜곡이 발생하게 된다. 따라서, 본원발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치(100)는 이와 같은 직접변조 광신호의 상호 변조 왜곡을 제어하여 상쇄시키기 위해 위상 변조부(120)를 포함한다.
위상 변조부(120)는 광 변조부(110)에서 생성된 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 각각의 밴드(Band)별로 월시 코드(Walsh Code)에 따라 위상을 변조하여 위상이 제어된 신호를 생성한다. 광 변조부(110)에서 생성된 직접변조 광신호는 광캐리어의 세기를 변화시켜 신호를 인가하는 방식의 직접변조 방식을 통해 신호가 변조되어 신호 위상의 변화가 없기 때문에, 위상 변조부(120)는 각 밴드별로 위상을 돌려주는 방식을 통해 비선형 성분 생성을 제어한다. 이때 월시 코드는 각각의 코드끼리 직교성(Orthogonality)를 가지고 있어 직교성을 가지는 코드를 지속적으로 생성해 낼 수 있기 때문에 코드 간 간섭이 없으며 이를 이용하여 신호 간의 간섭으로 생성되는 비선형 성분을 상쇄시켜 비선형 성분의 생성을 막을 수 있다. 이와 같이 위상 변조부(120)는 직접변조 광신호를 구성하는 각각의 밴드 별로 월시 코드에 따라 위상을 변조하기 때문에, 신호 간의 간섭으로 생성되는 비선형 성분이 상쇄되어 상호 왜곡 변조를 억제할 수 있다. 위상 변조부(120)에서 월시 코드에 따라 위상을 변조하는 세부 과정을 후술하는 도 2에서 추가적으로 설명한다.
이와 같이 위상 변조부(120)에서 월시 코드에 의해 변조된 광신호는 광 링크를 통해 광수신 장치(10)로 전달되어 광신호의 상호 변조 왜곡이 억제된 광신호를 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 스펙트럼 구성을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치의 월시 코드 및 코드간 직교성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치(100)의 광 변조부(110)는 광 캐리어(201)에 멀티밴드 신호(202)를 직접변조하여 월시 코드를 적용하기 전의 신호인 직접변조 광신호(203)를 생성한다. 이때 멀티밴드 신호를 구성하는 각 밴드의 크기는 설명의 편의를 위하여 모두 동일한 크기로 가정하였다.
위상 변조부(120)는 광 캐리어(201)에 멀티밴드 신호(202)가 변조되어 생성된 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 각각의 밴드 별로 위상을 월시 코드(204)에 따라 변조시켜 광신호(205)를 생성한다. 위상 변조부(120)에서 월시 코드(204)에 따라 밴드 별로 위상이 변조된 광신호(205)는 각각의 밴드 중에서 일부 밴드는 위상이 반전된 형태로 변조된다.
위상 변조부(120)에서 광신호에 적용하는 월시 코드의 일례는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같다. 이와 같이 위상 변조부(120)는 위상의 변화를 월시 코드를 주입하여 제어한다. 월시 코드는 각각의 코드끼리 직교성을 가지고 있어 직교성을 가지는 코드를 지속적으로 생성해 낼 수 있기 때문에 코드 간 간섭이 없으며 이를 이용하여 신호 간의 간섭으로 생성되는 비선형 성분을 상쇄시켜 비선형 성분의 생성을 억제할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 비선형 성분에 의한 상호 변조 왜곡을 억제하여 신호 대 잡음비(SNR)를 향상시킴으로써 수신신호 성능을 향상시킨다.
보다 구체적으로, 월시 코드(204)는 멀티밴드 신호(202)를 구성하는 밴드의 개수를 모두 포함할 수 있는 4의 배수 중 가장 작은 값의 개수로 생성된다. 즉, 멀티밴드 신호(202)를 구성하는 밴드의 개수가 4의 배수일 경우 월시 코드(204)에서 생성되는 코드는 밴드의 개수와 동일하게 생성되고, 밴드의 개수가 4의 배수가 아닐 경우 밴드의 개수보다 큰 값으로 생성된다. 이때 밴드에 대응하는 코드의 경우 코드의 값이 1 또는 -1의 값을 가지며, 대응하지 않는 코드(남는 코드)의 경우 코드의 값이 0의 값을 가진다. 예를 들어, 밴드의 개수가 12개일 경우 코드 또한 동일하게 12개가 생성되며, 이때 생성되는 코드는 모두 1 또는 -1의 값을 가진다. 반면에, 밴드의 개수가 10개일 경우 윌시 코드는 총 12개가 생성되고 그 중 밴드와 대응하는 10개의 코드는 월시 코드 적용 결과에 따라 1 또는 -1의 값을 가지며, 1 또는 -1의 값을 가지는 10개의 코드 맨 앞과 맨 뒤에 0의 값을 가지는 코드가 생성되어, 총 12개의 코드가 생성되게 된다.
이와 같이 생성된 월시 코드는 각각의 코드끼리 직교성을 가지고 있어 생성되는 코드는 모두 코드 간 간섭을 가지지 않는다. 위상 변조부(120)는 멀티밴드 신호(202)를 구성하는 각각의 밴드에 각각의 월시 코드를 적용하여 도 3a와 같이 코드의 값이 1인 밴드의 위상은 그대로 유지하고, 코드의 값이 -1인 밴드의 위상은 180도 위상을 반전하여 변조한다. 이와 같이, 위상 변조부(120)에서 월시 코드에 의해 위상이 180도 반전된 밴드와 반전되지 않은 밴드 사이에 상쇄가 일어나 비선형 성분을 상쇄시켜 비선형 성분의 생성을 억제하게 된다.
광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치(100)의 위상 변조부(120)에서 생성된 광신호는 광 링크를 통해 광수신 장치(10)로 전달된다. 광수신 장치(10)는 광 검출기(PhotoDetector)(13)를 통해 월시 코드에 의해 변조된 광신호를 수신하고, 수신단의 RF 감쇄기(RF Attenuator)(12)를 통해 전기 신호의 레벨을 감쇄한 후, DPO(13)를 통해 파형을 분석 및 인식하여 신호를 복조한다. 이때 위상 변조부(120)에서 월시 코드에 의해 변조된 광신호는 광 세기(Optical Intensity)에 변화없이 위상만 변조하였기 때문에 직접검출(Direct Detection) 수신기법으로 신호수신이 가능하다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치(100)는 광 위상변조를 통하여 각 신호 밴드간 직교성을 생성시켜 비팅(Beating)으로 발생하는 비선형 성분의 생성을 억제시킴으로써 채널의 선형화를 시켜주고 동시에 기존 수신방법과 동일하게 신호를 수신할 수 있도록 한다. 따라서, 수신단인 광수신 장치(10)는 월시 코드에 의해 변조된 광신호를 수신하는데 추가적인 구성이 필요 없어 복잡한 시스템을 요구하지 않으며, 비선형 성분에 의한 상호 변조 왜곡이 억제되어 신호 대 잡음비가 향상되어 수신신호 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법은 광 캐리어에 멀티밴드 신호를 변조하여 직접변조 광신호를 생성하는 단계(S401), 변조된 직접변조 광신호에 각 밴드 별로 위상을 월시 코드에 따라 변조하는 단계(S402) 및 월시 코드에 의해 위상이 변조된 광신호를 광 링크를 통해 전달하는 단계(S403)를 포함한다.
먼저, 광 캐리어에 멀티밴드 신호를 변조하여 직접변조 광신호를 생성하는 단계를 수행한다(S401). 광 캐리어에 멀티밴드 신호인 전기 신호를 실어 광신호로 변조하는 직접변조 방식을 통해 전기 신호를 직접변조 광신호로 변조한다.
다음으로, 변조된 직접변조 광신호에 각 밴드 별로 위상을 월시 코드에 따라 변조하는 단계를 수행한다(S402). 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 직교성을 가지는 월시 코드(Walsh Code)를 이용하여 각각의 밴드 별로 상기 직접변조 광신호를 위상변조하여 월시 코드에 의해 위상변조 된 광신호를 생성한다. 이때 월시 코드의 값이 -1인 밴드는 180도 위상을 반전하고 월시 코드의 값이 1인 밴드는 위상을 유지하여 서로 상쇄되므로 비선형 성분이 상쇄되게 된다. 이러한 방법으로 월시 코드에 의해 변조된 광신호는 광 세기에 변화없이 위상만 변조된 특징을 가진다. 월시 코드는 각각의 코드끼리 직교성을 가지고 있어 직교성을 가지는 코드를 지속적으로 생성해 낼 수 있기 때문에 코드 간 간섭이 없으며 이를 이용하여 신호 간의 간섭으로 생성되는 비선형 성분을 상쇄시켜 비선형 성분의 생성을 억제할 수 있다.
다음으로, 및 월시 코드에 의해 위상이 변조된 광신호를 광 링크를 통해 전달하는 단계를 수행한다(S403). 상술한 바와 같이 월시 코드에 의해 변조된 광신호는 광 세기에 변화없이 위상만 변조되었기 때문에 일반적인 직접 검출(Direct Detection) 수신기법으로 신호수신이 가능하다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법을 통해 광신호를 변조하여 전달하는 경우, 광 위상변조를 통하여 각 신호 밴드간 직교성을 생성시켜 비팅으로 발생하는 비선형 성분의 생성을 억제시킴으로써 상호 변조 왜곡이 제어되어 채널의 선형화를 가능하게 해 줌과 동시에, 변조된 광신호를 수신하는데 추가적인 구성이 필요 없어 복잡한 시스템을 요구하지 않으며, 비선형 성분에 의한 상호 변조 왜곡이 억제되어 신호 대 잡음비가 향상되어 수신신호 성능을 향상시킬 수 있다. 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법의 세부 내용은 도 1 내지 도 3b에 개시된 내용과 동일하며, 동일한 설명의 반복은 생략한다.
상술한 내용을 포함하는 본 발명은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체 또는 정보저장매체에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행함으로써 본 발명의 방법을 구현할 수 있다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100: 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치
110: 광신호 변조부 111: 배열형 도파로 격자
112: RF 증폭기 113: RF 감쇄기
114: 레이저 다이오드
120: 위상 변조부
10: 광수신 장치

Claims (10)

  1. 다중밴드 OFDM 신호 기반 광통신의 상호 변조 왜곡 제어 장치에 있어서,
    광 캐리어에 멀티밴드 신호를 변조하여 직접변조 광신호를 생성하는 광 변조부; 및
    상기 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 각각의 밴드 별로 직교성을 가지는 월시 코드(Walsh Code)를 이용하여 상기 직접변조 광신호를 위상변조하여 각 신호 밴드간 직교성을 생성시켜 신호 간의 간섭으로 생성되는 비선형 성분을 상쇄시키는 위상 변조부;
    를 포함하는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상 변조부는 상기 직접변조 광신호에 월시 코드를 적용하여 각각의 밴드 별로 월시 코드를 생성하고, 생성된 월시 코드의 값이 -1인 밴드는 180도 위상 반전하고 월시 코드의 값이 1인 밴드는 위상을 유지시켜, 위상 반전된 밴드와 위상이 유지된 밴드가 서로 상쇄되어 비선형 성분을 억제하는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위상 변조부는 상기 멀티밴드 신호를 구성하는 밴드의 개수를 모두 포함할 수 있는 4의 배수 중 가장 작은 값의 개수로 월시 코드를 생성하며, 밴드에 대응하는 월시 코드는 1 또는 -1의 값을 가지며, 밴드에 대응하지 않는 월시 코드는 0의 값을 가지는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 월시 코드는 각각의 코드 사이에 직교성을 가지고 있으며, 직교성을 가지는 코드를 지속적으로 생성하여 코드 간 간섭을 가지지 않는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위상 변조부는 월시 코드를 이용하여 광신호의 광 세기의 변화없이 광신호의 위상만 변조하는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 장치.
  6. 다중밴드 OFDM 신호 기반 광통신의 상호 변조 왜곡 제어 방법에 있어서,
    광 캐리어에 멀티밴드 신호를 변조하여 직접변조 광신호를 생성하는 단계,
    상기 직접변조 광신호를 구성하는 둘 이상의 밴드에 대해 각각의 밴드 별로 직교성을 가지는 월시 코드(Walsh Code)를 이용하여 상기 직접변조 광신호를 위상변조하는 단계; 및
    상기 월시 코드에 의해 위상이 변조된 광신호를 광 링크를 통해 전달하는 단계;
    를 포함하는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 직접변조 광신호를 위상변조하는 단계는 상기 직접변조 광신호에 월시 코드를 적용하여 각각의 밴드 별로 월시 코드를 생성하고, 생성된 월시 코드의 값이 -1인 밴드는 180도 위상 반전하고 월시 코드의 값이 1인 밴드는 위상을 유지시켜, 위상 반전된 밴드와 위상이 유지된 밴드가 서로 상쇄되어 비선형 성분을 억제하는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 직접변조 광신호를 위상변조하는 단계는 상기 멀티밴드 신호를 구성하는 밴드의 개수를 모두 포함할 수 있는 4의 배수 중 가장 작은 값의 개수로 월시 코드를 생성하며, 밴드에 대응하는 월시 코드는 1 또는 -1의 값을 가지며, 밴드에 대응하지 않는 월시 코드는 0의 값을 가지는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 월시 코드는 각각의 코드 사이에 직교성을 가지고 있으며, 직교성을 가지는 코드를 지속적으로 생성하여 코드 간 간섭이 없는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 월시 코드에 따라 변조하는 단계는 월시 코드를 이용하여 광신호의 광 세기의 변화없이 광신호의 위상만 변조하는 광 위상변조를 이용한 상호 변조 왜곡 제어 방법.
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