KR102154941B1 - 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법 및 디바이스 - Google Patents

광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 개시내용의 실시예들은 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 그 방법은 광섬유 통신 시스템을 위한 복수의 수신기들의 전기 신호들을 복수의 그룹들 - 복수의 그룹들은 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에 각각 연관됨 - 로 분할하는 단계를 포함한다. 그 방법은 시간 도메인에서 복수의 그룹들의 전기 신호들을 다중화함으로써 시간 도메인 다중화된 신호를 획득하는 단계를 더 포함한다. 그 방법은 시간 도메인 다중화된 신호가 광섬유 통신 시스템의 송신 대역폭의 대응하는 주파수 부대역을 점유하도록 주파수 도메인에서 복수의 그룹들의 시간 도메인 다중화된 신호를 다중화하는 단계를 더 포함한다. 그 방법은 주파수 도메인에서 다중화된 신호를 송신을 위해 아날로그 광 신호로 변환하는 단계를 더 포함한다.

Description

광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법 및 디바이스
본 개시내용의 실시예들은 대체로 통신 기술들에 관한 것이고, 더 구체적으로는 광섬유 통신 시스템들에서 신호 프로세싱하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
극초고밀도(ultra large density)를 갖는 분산형 소형 셀 시스템에서, 아날로그 프론트홀(fronthaul) 기술이 폭넓게 사용되고, 그것은 고정 네트워크 아키텍처를 통한, 예를 들어 광섬유 통신 시스템을 고정 네트워크 아키텍처로서 사용한 실내 무선 액세스 및 송신 신호들에 대한 일반적인 선택이다. 극초고밀도를 갖는 분산형 소형 셀 시스템은 대용량 데이터 송신을 지원하기 위해 큰 광 출력 분할 비(optical power split ratio)를 요구한다. 그러나, 신뢰성 있고 비용 효율적 방식으로 대용량 데이터 송신을 구현하기 위한 성숙한 가용 해법은 현재 없다.
본 개시내용의 실시예들은 광섬유 통신 시스템들에서 신호 프로세싱하는 방법 및 디바이스를 제공한다.
제1 양태에서, 본 개시내용의 실시예들은 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법을 제공한다. 그 방법은 광섬유 통신 시스템에서의 복수의 수신기들을 위한 전기 신호들을 복수의 그룹들 - 상기 복수의 그룹들은 각각이 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에 연관됨 - 로 분할하는 단계를 포함한다. 그 방법은 시간 도메인에서 복수의 그룹들 내의 전기 신호들을 다중화함으로써 시간 도메인 다중화된 신호들을 획득하는 단계를 또한 포함한다. 그 방법은 시간 도메인 다중화된 신호들이 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 복수의 그룹들 내의 시간 도메인 다중화된 신호들을 다중화하는 단계를 또한 포함한다. 그 방법은 주파수 도메인 다중화된 신호들을 송신을 위해 아날로그 광 신호들로 변환하는 단계를 또한 포함한다.
제2 양태에서, 본 개시내용의 실시예들은 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법을 제공한다. 그 방법은 광섬유 통신 시스템에서의 송신기로부터 훈련 광 신호들을 수신하는 단계를 포함한다. 그 방법은 훈련 광 신호들을 비선형 변조 특성들을 갖는 훈련 전기 신호들로 변환하는 단계를 또한 포함한다. 그 방법은 훈련 전기 신호들을 광 신호들로 변환하는 단계를 또한 포함한다. 그 방법은 비선형 채널 응답의 훈련 및 학습을 위해 광 신호들을 송신기에 송신하는 단계를 또한 포함한다.
제3 양태에서, 본 개시내용의 실시예들은 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 디바이스를 제공한다. 그 디바이스는 그룹 분할 유닛, 시간 도메인 다중화 유닛, 주파수 도메인 다중화 유닛 및 전기-광 변환 유닛을 포함한다. 그룹 분할 유닛은 광섬유 통신 시스템에서의 복수의 수신기들을 위한 전기 신호들을 복수의 그룹들 - 상기 복수의 그룹들은 각각이 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에 연관됨 - 로 분할하도록 구성된다. 시간 도메인 다중화 유닛은 시간 도메인에서 복수의 그룹들 내의 전기 신호들을 다중화함으로써 시간 도메인 다중화된 신호들을 획득하도록 구성된다. 주파수 도메인 다중화 유닛은 시간 도메인 다중화된 신호들이 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 복수의 그룹들 내의 시간 도메인 다중화된 신호들을 다중화하도록 구성된다. 전기-광 변환 유닛은 주파수 도메인 다중화된 신호들을 송신을 위해 아날로그 광 신호들로 변환하도록 구성된다.
제4 양태에서, 본 개시내용의 실시예들은 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 디바이스를 제공한다. 그 디바이스는 수신 유닛, 광-전기 변환 유닛, 전기-광 변환 유닛 및 송신 유닛을 포함한다. 수신 유닛은 광섬유 통신 시스템에서의 송신기로부터 훈련 광 신호들을 수신하도록 구성된다. 광-전기 변환 유닛은 훈련 광 신호들을 비선형 변조 특성들을 갖는 훈련 전기 신호들로 변환하도록 구성된다. 전기-광 변환 유닛은 훈련 전기 신호들을 광 신호들로 변환하도록 구성된다. 송신 유닛은 비선형 채널 응답의 훈련 및 학습을 위해 그리고 비선형 사전보상을 안내하기 위해 광 신호들을 송신기로 송신하도록 구성된다.
첨부 도면들을 참조하는 다음의 상세한 설명을 통해, 본 개시내용의 예시적 실시예들의 전술한 및 다른 특징들, 장점들 및 양태들이 더 명확해질 것이다. 도면들에서, 동일하거나 또는 유사한 참조 번호들이 동일하거나 또는 유사한 엘리먼트들을 나타내는데, 도면들 중:
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광섬유 통신 시스템의 아키텍처 블록도를 도시하며;
도 2는 본 개시내용의 제1 양태에 따른 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법의 흐름도를 도시하며;
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 신호 다중화 방식을 도시하며;
도 4는 일부 실시예들에 따른 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법의 흐름도를 도시하며;
도 5는 본 개시내용의 제2 양태에 따른 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법의 흐름도를 도시하며;
도 6은 본 개시내용의 실시예들의 제3 양태에 따른 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 디바이스를 도시하는 블록도이며;
도 7은 본 개시내용의 실시예들의 제4 양태에 따른 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 디바이스를 도시하는 블록도이며; 그리고
도 8은 요구된 광 출력에 대한 광 신호 대 잡음 비에서의 변화들의 그래프를 도시한다.
본 개시내용의 실시예들이 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도면들 및 구현예들은 본 개시내용의 보호 범위를 제한하기 위해서가 아니라, 예시 목적만을 위한 것임이 이해되어야 한다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광섬유 통신 시스템(100)의 아키텍처 블록도를 도시한다. 광섬유 통신 시스템(100)은 송신기(110), 파이버 링크(120), 제1 수신기(130), 제2 수신기(140), 및 제3 수신기(150)를 포함한다. 송신기(110)는 파이버 링크(120)를 통해 제1 수신기(130), 제2 수신기(140), 및 제3 수신기(150)와 통신할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 아키텍처에서 하나의 송신기 및 다수의 수신기들이 있기 때문에, 그 아키텍처는 "지점 대 다지점(point-to-multipoint)" 아키텍처라고 지칭된다.
일부 실시예들에서, 광섬유 통신 시스템(100)은 분산형 소형 셀 시스템, 이를테면 초고밀도(very large density) 분산형 소형 셀 시스템으로서 구현될 수 있다. 이러한 실시예에서, 송신기(110)는 광 회선 단말(optical line terminal)(OLT)로서 구현될 수 있으며, 수신기들(130, 140 및 150)은 소형 셀 사이트에서 광 네트워크 유닛(optical network unit)(ONU)으로서 구현될 수 있으며, 파이버 링크(120)는 광 분산 네트워크로서 구현될 수 있고, 광 분산 네트워크는 수동 광 네트워크(passive optical network)(PON)와 같은 지점 대 다지점 네트워크일 수 있다. 물론, 이는 제한하는 것이 아니고 현재 공지되거나 또는 미래에 개발되는 임의의 "지점 대 다지점" 아키텍처는 본 개시내용의 실시예들과 연계하여 사용될 수 있다.
광섬유 통신 시스템(100)은 세 개의 수신기들(130, 140, 및 150)을 포함하는 것으로서 도 1에 도시되어 있고, 본 개시내용의 실시예들의 범위는 그것으로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 특정 애플리케이션 시나리오에 의존하여, 임의의 적합한 수의 수신기들이 있을 수 있다.
현재, 파이버 링크(120)에서 복수의 수신기들(예컨대, 수신기들(130, 140, 및 150))을 위한 신호들을 수렴시키기 위하여, 시분할 다중화(Time Division Multiplexing)(TDM) 방식이 송신기(110)에서 통상적으로 채용된다. TDM 방식에 따르면, 송신을 위해 요구된 시간은 각각의 수신기를 위한 신호들을 송신하기 위한 대역폭을 증가시킴으로써 감소되어서, 복수의 수신기들을 위한 신호들은 송신기(110)에 제공된 송신 기간 동안 송신될 수 있다. 송신기(110)에 의해 송신되는 신호들은 TDM 방식이 사용될 때 광대역 신호들이다. 예를 들어, 광대역 신호들의 대역폭은 1 GHz 내지 4 GHz의 범위에 있다.
전체 대역폭의 신호들을 획득하기 위하여, 수신기들(130, 140 및 150) 각각은 광대역 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter)(ADC)가 장비될 필요가 있다. 현재 이용가능 광대역 ADC들의 대역폭은, 예를 들어, 500 MHz 내지 1 GHz의 범위에 있다. 그러므로, 송신기(110)에 의해 송신되는 신호들의 대역폭이 1 GHz를 초과하면, 수신기들(130, 140, 및 150)은 전체 대역폭의 신호들을 취득할 수 없을 것이므로, 통신 실패를 야기한다.
한편, 광대역 ADC의 가격은 비싸다. 초고밀도 분산형 소형 셀 시스템(즉, 다수의 수신기들을 갖는 시스템)에서, 값비싼 광대역 ADC가 각각의 소형 셀 사이트에 제공되면, 전개 비용(deployment cost)은 증가될 것이다.
종래의 스킴의 상기 및 다른 결점들 및 잠재적 문제점들을 해결하기 위해, 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 송신기(110)는 신호들을 송신할 때 주파수-시간 분할 다중화(Frequency-Time Division Multiplexing)(F-TDM) 방식을 채용한다. 이 F-TDM 방식에 따르면, 수신기들(130, 140 및 150)을 위한 신호들은 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유한다. 그에 따라, 수신기들(130, 140, 및 150)은 각각의 부대역들에서 신호들을 취득하기 위해 저비용 중간 주파수(intermediate frequency) ADC만 사용할 필요가 있어, 수신기들의 전개 비용을 감소시킨다.
도 2는 본 개시내용의 제1 양태에 따른 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법의 흐름도(200)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 방법(200)은, 예를 들어 송신기(110)에 의해, 구현될 수 있다. 방법(200)은 도시되지 않은 추가의 단계들을 또한 포함할 수 있으며 그리고/또는 도시된 단계들은 생략될 수 있음을 이해해야 한다. 본 개시내용의 실시예들의 범위는 이런 점에서 제한되지 않는다.
단계 210에서, 광섬유 통신 시스템(100)에서의 수신기들(130, 140 및 150)을 위한 전기 신호들은 복수의 그룹들로 분할되고, 복수의 그룹들 각각은 수신기들(130, 140 및 150) 중 적어도 하나의 수신기와 연관된다. 복수의 그룹들의 수는 수신기들의 수 이하일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 수신기들(130, 140, 및 150)을 위한 전기 신호들은 세 개의 그룹들로 분할될 수 있으며, 그 그룹들의 각각은 수신기들(130, 140, 및 150) 중 하나의 수신기와 연관된다. 다른 실시예들에서, 수신기들(130, 140, 및 150)을 위한 전기 신호들은 두 개의 그룹들로 분할될 수 있으며, 두 개의 그룹들 중 하나의 그룹은 수신기들(130, 140)의 양쪽 모두와 연관되며, 두 개의 그룹들 중 다른 그룹은 수신기(150)와 연관된다. 위에서 설명된 그룹 분할 및 연관 방식들은 단지 예시적인 것이고 본 개시내용의 실시예들을 제한하도록 의도되지 않음을 이해해야 한다. 다른 실시예들에서, 다른 분할 및 연관 방법들이 또한 가능하다.
단계 220에서, 시간 도메인 다중화된 신호들은 시간 도메인에서 복수의 그룹들 내의 전기 신호들을 다중화함으로써 획득된다. 그룹들의 각각이 하나의 수신기와 연관되는 실시예들에서, 수신기를 위한 그룹 내의 전기 신호들은 단계 220에서 시간 도메인에서 다중화될 것이라는 것이 이해될 것이다. 그룹들의 각각이 두 개를 초과하는 수신기들과 연관되는 실시예에서, 그 수신기들을 위한 그룹에서의 전기 신호들은 단계 220에서 시간 도메인에서 다중화될 것이다. 예를 들어, 수신기들(130, 140, 및 150)을 위한 전기 신호들이 두 개의 그룹들로 분할되고, 두 개의 그룹들 중 하나의 그룹은 수신기들(130, 140)의 양쪽 모두와 연관되는 일 실시예에서, 수신기(130)를 위한 그룹에서의 전기 신호들과 수신기(140)를 위한 그룹에서의 전기 신호들은 단계 220에서 시간 도메인에서 다중화된다.
단계 230에서, 복수의 그룹들 내의 시간 도메인 다중화된 신호들은 그 시간 도메인 다중화된 신호들이 광섬유 통신 시스템(100)을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 다중화된다. 다르게 말하면, 수신기들(130, 140 및 150)을 위한 신호들은, 전체 송신 대역폭 대신, 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유한다. 그러므로, 수신기들(130, 140, 및 150) 각각은 각각의 부대역들에서 신호들을 취득하기 위해 중간 주파수(IF) ADC을 사용하는 것만 필요하다. 따라서, 수신기들이 전체 대역폭의 신호들을 획득할 수 없는 상황은 회피될 수 있고, 신호 송신의 신뢰도는 개선된다. 덧붙여서, 수신기들(130, 140, 및 150) 각각이 저비용 IF ADC를 채용하기 때문에, 수신기들의 전개 비용, 특히 극초고밀도 분산형 소형 셀 시스템의 전개 비용은 감소된다.
단계 240에서, 주파수 도메인 다중화된 신호들은 송신을 위해 아날로그 광 신호들로 변환된다. 일부 실시예들에서, 전기 신호들은 직접 변조 또는 외부 변조일 수 있는 세기 변조를 사용하여 광 신호들로 변환될 수 있다. 물론, 이는 일 예일뿐이다. 전기 신호를 광 신호로 변환하는 임의의 기법이, 현재 공지되든 또는 미래에 개발되든 간에, 본 개시내용의 실시예들과 연계하여 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 F-TDM 방식을 도시한다. 도시된 바와 같이, 송신기(310)는 수신기들(320, 330 및 340)을 위한 전기 신호들을 세 개의 그룹들로 분할한다. 세 개의 그룹들의 각각은 수신기들(320, 330 및 340) 중 하나의 수신기와 연관된다.
시간 도메인 다중화된 신호들은 시간축(t)에 의해 도시된 바와 같은 시간 도메인에서 세 개의 그룹들 내의 전기 신호들을 다중화함으로써 획득된다. 세 개의 그룹들 내의 시간 도메인 다중화된 신호들은 시간 도메인 다중화된 신호들이 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 다중화된다. 구체적으로는, 주파수축(f)에 의해 표시된 바와 같이, 제1 수신기(320), 제2 수신기(330), 및 제3 수신기(340)를 위한 시간 도메인 다중화된 신호들은 각각 제1 부대역(S1), 제2 부대역(S2), 및 제3 부대역(S3)을 점유한다. 따라서, 수신기들(320, 330, 및 340) 각각은 부대역들(S1, S2, 및 S3)을 포함하는 전체 송신 대역폭의 신호들을 취득하는 일 없이 각각의 부대역들에서의 신호들을 취득하기 위해 중간 주파수 ADC만 사용할 필요가 있다. 그러므로, 신호 송신의 신뢰도는 개선되고 수신기들이 로케이팅되는 소형 셀 사이트의 전개 비용은 감소된다.
제1 수신기(320), 제2 수신기(330), 및 제3 수신기(340)를 위한 시간 도메인 다중화된 신호들이, 전체 송신 대역폭 대신, 각각 제1 부대역(S1), 제2 부대역(S2), 및 제3 부대역(S3)을 점유하기 때문에, 일부 실시예들에서, 송신기(110)는 적어도 각각의 부대역들에서 신호들을 송신하기 위한 주파수 도메인 리소스들을 표시하기 위한 제어 정보를 수신기들(320, 330, 및 340)에 송신할 수 있다.
더구나, 일부 실시예들에서, 제1 수신기(320), 제2 수신기(330), 및 제3 수신기(340)를 위한 전기 신호들은 송신기(310)에서 두 개의 그룹들로 분할되며, 두 개의 그룹들 중 하나의 그룹은 수신기들(320 및 330)의 양쪽 모두에 연관되고, 두 개의 그룹들 중 다른 그룹은 수신기(340)와 연관된다. 그 뒤에, 시간 도메인 다중화된 신호들은 시간 도메인에서 두 개의 그룹들 내의 전기 신호들을 다중화함으로써 획득된다. 그 다음에, 두 개의 그룹들 내의 시간 도메인 다중화된 신호들은 주파수 도메인에서 다중화되어서, 수신기들(320 및 330)을 위한 시간 도메인 다중화된 신호들은 제1 부대역(S1)을 점유하며, 수신기(340)를 위한 시간 도메인 다중화된 신호는 제2 부대역(S2)을 점유한다. 수신기들(320 및 330)의 양쪽 모두를 위한 시간 도메인 다중화된 신호들이 부대역(S1)에 포함되기 때문에, 수신기들(320 및 330)이 자신들을 위한 신호들을 부대역(S1)으로부터 추출하는 것을 가능하게 하기 위하여, 송신기(110)는 부대역(S1)에서 각각의 수신기들을 위한 신호들을 송신하기 위한 시간 도메인 리소스들을 표시하기 위해서 각각의 제어 정보를 수신기들(320 및 330)에 송신할 수 있다. 물론, 이는 일 예일뿐이다. 송신기(110)는 수신기들에, 임의의 적합한 방식으로, 각각의 부대역들에서 신호들을 송신하기 위한 주파수 및/또는 시간 도메인 리소스들을 표시할 수 있음이 이해되어야 한다.
공지된 바와 같이, 비선형 감손(impairment)들(이를테면 광 신호 대 잡음 비 저하, 비선형 왜곡 등)은 아날로그 송신 시스템들에 더 큰 영향을 미친다. 비선형 감손들은 송신기(110)에서 변조기에 의해 통상적으로 도입된다. 변조기의 입력 신호의 진폭이 미리 결정된 임계값을 초과할 때, 변조기의 입력 신호와 출력 신호 사이의 관계는 비선형일 것이다. 이 비선형 관계는 결국 비선형이 되는 채널의 응답을 유발한다. 예를 들어, 채널의 비선형 응답은 다음으로서 표현될 수 있으며:
Figure 112019011479714-pct00001
(1)
여기서 Ai는 i번째 부대역에서의 신호의 진폭을 나타내며, ω는 스펙트럼 성분을 나타내고, N은 부대역들의 수를 나타낸다.
식 (1)로부터 알 수 있는 바와 같이, 채널의 비선형 응답은 주파수 선택적일 뿐만 아니라, 모든 주파수 채널들 상의 신호들의 진폭들의 합에 의존하기도 한다. 비선형 보상의 편의를 위해, 채널이 주파수 도메인 채널 및 시간 도메인 채널로 분해될 수 있으며, 비선형 보상은 각각 주파수 도메인 채널 및 시간 도메인 채널에 대해 수행된다. 예를 들어, 식 (1)은 다음과 같이 근사될 수 있으며:
Figure 112019011479714-pct00002
(2)
여기서
Figure 112019011479714-pct00003
은 i번째 부대역의 채널 응답을 나타내며, H 1i (ω) 는 i번째 부대역의 주파수 도메인 채널 응답을 나타내며,
Figure 112019011479714-pct00004
은 i번째 부대역의 시간 도메인 채널 응답을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같은 "지점 대 다지점" 아키텍처에서, 송신기(110)는 다수의 수신기들(예컨대, 수신기들(130, 140, 및 150))로의 또는 그 수신기들로부터의 신호들을 프로세싱할 필요가 있는 반면, 수신기들은 자신들에 관련된 신호들을 프로세싱하는 것만 필요하다는 것이 이해될 것이다. 그러므로, 송신기의 신호 프로세싱 능력을 수신기들보다 더 강하게 구성하는 것이 필요하다. 더욱이, 채널의 비선형 응답이 전체 대역폭에 걸친 신호들의 진폭들의 합에 따라 달라진다는 것을 위의 식 (1)로부터 알 수 있다. 그러나, 수신기들 각각은 자신에 연관된 부대역들에서의 신호들만을 프로세싱할 뿐, 다른 부대역들에서의 신호들을 인식하지 못하고, 따라서 전체 대역폭에 걸친 신호들의 진폭들의 합을 알 수 없다. 상기한 바의 관점에서, 송신기(110)에 의해 송신될 신호들에 대한 비선형 사전보상은 더 나은 선택일 수 있다.
더구나, 송신기(110)는 신호들이 어떻게 비선형 감손을 받는지를 알지 못한다. 다시 말하면, 송신기(110)는 수신기들(130, 140, 및 150)에 의해 수신된 신호들을 알지 못한다. 따라서, 본 개시내용의 일 실시예에 따라, 신호 피드백 기능이 비선형 사전보상을 수행함에 있어서 송신기를 지원하기 위해 수신기들에 통합된다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 비선형 보상 프로세스가 도 4를 참조하여 이제 설명될 것이다. 도 4에 도시된 바와 같은 방법(400)이 방법(200)의 예시적 구현예로서 간주될 수 있음이 이해될 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 방법(400)은 광섬유 통신 시스템(100)에서 수신기들(130, 140 및 150)을 위한 전기 신호들이 복수의 그룹들로 분할되며, 복수의 그룹들 각각이 수신기들(130, 140 및 150) 중 적어도 하나의 수신기와 연관되는 단계 410에서 시작한다. 단계 410은 위의 단계 210에 해당하고, 단계 410의 세부사항들은 여기서 다시 설명되지 않는다.
단계 420에서, 시간 도메인 다중화된 신호들은 시간 도메인에서 복수의 그룹들 내의 전기 신호들을 다중화함으로써 획득된다. 단계 420은 위의 단계 220에 해당하고, 단계 410의 세부사항들은 여기서 다시 설명되지 않는다.
단계 430에서, 주파수 도메인 채널 사전보상이 주파수 도메인 채널 정보를 사용하여 수신기들(130, 140 및 150) 중 적어도 하나의 수신기를 위한 전기 신호들에 대해 수행된다. 송신 대역폭의 개개의 부대역들에 대한 비선형 감손의 영향을 피하기 위하여, 주파수 도메인 채널 사전보상은 수신기들(130, 140 및 150) 중 각각의 수신기를 위한 전기 신호에 대해 수행될 수 있음이 이해될 것이다.
일부 실시예들에서, 주파수 도메인 채널 정보는 수신기의 신호 피드백 기능에 의하여 주파수 도메인 채널 사전보상에서의 사용을 위해 미리 취득될 수 있다. 복수의 수신기들 중 각각의 수신기가 각각의 수신기에 연관된 각각의 부대역에서의 신호만을 프로세싱할 수 있기 때문에, 주파수 도메인 채널 사전보상이 각각의 부대역에 대해 수행되는 경우, 복수의 수신기들로부터 각각의 부대역들에 연관된 주파수 도메인 채널 정보를 각각 획득할 필요가 있음이 이해되어야 한다.
도 3의 제1 수신기(320)를 일 예로서 거론한다. 제1 수신기(320)로부터 제1 부대역(S1)에 대한 주파수 도메인 채널 사전보상을 위한 주파수 도메인 채널 정보를 획득하기 위하여, 송신기(310)는 제1 훈련 광 신호를 제1 수신기(320)로 송신할 수 있고, 제1 훈련 광 신호는 제1 수신기(320)에 연관된 제1 부대역(S1)을 점유한다. 제1 훈련 광 신호는 수신기(320)에 의해 미리 알려진 훈련 시퀀스를 전기 신호로부터 광 신호로 변환함으로써 획득될 수 있다.
변조기가 주파수 도메인 채널 정보를 취득하는 프로세스에서 비선형 감손들을 도입하지 않는 것을 보장하기 위하여, 제1 수신기(320)에서의 변조기의 드라이버 진폭은 선형 임계 진폭 미만으로 유지될 필요가 있음은 주목할 가치가 있다.
그 다음에, 송신기(310)는 제1 훈련 광 신호에 대한 제1 수신기(320)로부터의 피드백을 수신한다. 송신기(310)에 의해 송신된 제1 훈련 광 신호에 대한 제1 수신기(320)로부터의 피드백은 송신기(310)의 변조기가 비선형 감손들을 도입하지 않는 것이 보장되기 때문에 선형 변조 특성을 가진다. 송신기(310)는 그 다음에 그 피드백으로부터 주파수 도메인 채널 정보를 획득한다. 일부 실시예들에서, 송신기(310)는 피드백에 대한 주파수 도메인 등화를 수행함으로써 주파수 도메인 채널 응답을 결정한 다음, 주파수 도메인 채널 응답으로부터 주파수 도메인 채널 정보를 획득할 수 있다. 비제한 구현예로서, 주파수 도메인 등화는 "1-탭 등화" 방법을 사용하여 구현된다. 물론, 이는 제한하는 것이 아니고 현재 공지되거나 또는 미래에 개발되는 임의의 주파수 도메인 등화 방법은 본 개시내용의 실시예들과 연계하여 사용될 수 있다.
피드백에 따라 송신기(310)에 의해 결정된 주파수 도메인 채널 응답은 (송신기(310)로부터 수신기(320)로의) 다운링크 주파수 도메인 채널 응답과 (수신기(320)로부터 송신기(310)로의) 업링크 주파수 도메인 채널 응답의 합을 포함하고, 요구된 주파수 도메인 채널 정보는 다운링크 주파수 도메인 채널 응답에만 관련된다는 것이 이해될 수 있다. 그러므로, 업링크 주파수 도메인 채널 응답은 그 합으로부터 제거될 필요가 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 송신기(310)에 의해 송신된 제1 훈련 광 신호는 수신기(320)에 의해 미리 알려진 훈련 시퀀스를 전기 신호로부터 광 신호로 변환함으로써 획득될 수 있다. 그러므로, 업링크 주파수 도메인 채널 응답을 획득하기 위하여, 수신기(320)는 이전에 알려진 훈련 시퀀스를 전기 신호로부터 광 신호로 변환하고 그것을 송신기(310)로 송신할 수 있다. 따라서, 송신기(310)는 수신된 광 신호로부터 원하는 업링크 주파수 도메인 채널 응답을 취득할 수 있다. 그 후, 송신기(310)는 상기 합으로부터 업링크 주파수 도메인 채널 응답을 제거하여 원하는 다운링크 주파수 도메인 채널 응답을 획득한다. 결국, 송신기(310)는 요구된 주파수 도메인 채널 정보, 이를테면 다운링크 주파수 도메인 채널 응답의 진폭 및 위상을, 다운링크 주파수 도메인 채널 응답으로부터 획득할 수 있다.
도 4를 계속 참조하면, 단계 440에서, 복수의 그룹들 내의 시간 도메인 다중화된 신호들은 그 시간 도메인 다중화된 신호들이 광섬유 통신 시스템(100)을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 다중화된다. 단계 440은 위에서 설명된 단계 230에 해당하고, 단계 440의 세부사항들은 여기서 다시 설명되지 않는다.
단계 450에서, 주파수 도메인 다중화된 신호들은 시간 도메인 신호들을 획득하기 위해 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변환된다. 일부 실시예들에서, 주파수 도메인 다중화된 신호는 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)(iFFT)을 사용하여 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변환될 수 있다. 물론, 이는 제한하는 것이 아니고 현재 공지되거나 또는 미래에 개발되는 임의의 주파수 도메인 대 시간 도메인 변환 방법은 본 개시내용의 실시예들과 연계하여 사용될 수 있다.
단계 460에서, 시간 도메인 비선형 사전보상은 시간 도메인 비선형 매핑을 사용하여 시간 도메인 신호들에 대해 수행된다. 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 시간 도메인 비선형 매핑은 전기 신호들의 측정된 강도들과 강도 보상들 사이의 매핑 관계를 표시한다. 일부 실시예들에서, 시간 도메인 비선형 매핑은 시간 도메인 비선형 매핑 테이블로서 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 다른 실시예들에서, 시간 도메인 비선형 매핑은 매트릭스들, 벡터들, 함수들 형태로 또한 구현될 수 있다. 본 개시내용의 범위는 이런 점에서 제한되지 않는다.
일부 실시예들에서, 주파수 도메인 채널 사전보상과 유사하게, 시간 도메인 비선형 매핑은 시간 도메인 비선형 사전보상을 위한 수신기들의 신호 피드백 기능에 의하여 전기 신호들에 대해 미리 확립될 수 있다.
도 3에서의 제1 수신기(320)는 일 예로서 여전히 거론된다. 시간 도메인 비선형 매핑을 확립하기 위하여, 송신기(310)는 제2 복수의 훈련 광 신호들을 제1 수신기(320)에 송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신기(310)는 제2 복수의 훈련 광 신호들을 제1 수신기(320)에 지속적으로 송신할 수 있다. 다른 실시예들에서, 송신기(310)는 제2 복수의 훈련 광 신호들을 제1 수신기(320)에 미리 결정된 시간 간격(예컨대, 1 초)으로 송신할 수 있다. 본 개시내용의 범위는 이런 점에서 제한되지 않는다.
제2 복수의 훈련 광 신호들은 미리 결정된 단계로 가변하는 진폭들을 가진다. 하나의 실시예에서, 미리 결정된 단계는 초기 진폭의 1% 내지 10%의 범위에 있다. 물론, 임의의 다른 적합한 범위가 특정 요구와 상황들에 따라 가변하는 것이 또한 가능하다. 더욱이, 제2 복수의 훈련 광 신호들은, 예를 들어 제1 부대역(S1)을 점유하는, 제1 수신기(320)에 연관된 공통 부대역을 점유한다.
그 뒤에, 송신기(310)는 수신기(320)로부터, 적어도 하나의 수신기로부터의 제2 복수의 훈련 광 신호들에 대한 피드백들을 수신한다. 그 피드백들은 비선형 변조 특성들을 가진다. 송신기(310)는 그 다음에 피드백들의 비선형 변조 특성들에 기초하여 시간 도메인 비선형 매핑을 확립한다.
본 개시내용의 실시예들에 따르면, 시간 도메인 비선형 보상이 시간 도메인 비선형 매핑과 전기 신호들의 상호작용을 사용하여 구현될 수 있다. 비제한 구현예로서, 시간 도메인 비선형 매핑은 매트릭스 곱셈, 벡터 곱셈, 함수 변환, 관계형 테이블 매핑 등에 의해 구현될 수 있다.
도 4를 계속 참조한다. 단계 470에서, 주파수 도메인 다중화된 신호들은 송신을 위해 아날로그 광 신호들로 변환된다. 단계 470은 위의 단계 240에 해당하고, 세부사항들은 여기서 다시 설명되지 않는다.
본 개시내용의 실시예들에 따르면, 비선형 사전보상이 송신측에서 송신될 신호들에 대해 수행되기 때문에, 송신 동안의 신호의 비선형 왜곡이 회피됨으로써, 대용량 데이터 송신을 지원한다.
더욱이, 비선형 사전보상이 송신측에서 송신될 신호들에 대해 수행되기 때문에, 수신측에서 요구되는 광 출력은 동일한 광 신호 대 잡음 비(optical signal-to-noise ratio)(OSNR)가 요구되는 경우 더 낮다. 이로써, 광섬유에 대한 분할 비는 더 많은 수신기들을 전개하도록 증가될 수 있다.
이전에 언급된 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 신호 피드백 기능이 비선형 사전보상을 수행함에 있어서 송신기를 지원하도록 수신측에 통합된다. 본 개시내용에 따른 수신기에서의 신호 피드백 프로세스는 도 5를 참조하여 설명될 것이다. 일부 실시예들에서, 방법(500)이, 예를 들어, 도 1의 수신기들(130, 140, 및 150) 중 임의의 수신기에 의해 또는 도 3의 수신기들(320, 330 및 340) 중 임의의 수신기에 의해 구현될 수 있다. 방법(500)은 추가적 단계(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있으며 그리고/또는 예시된 단계들이 생략될 수 있음이 이해될 것이다. 본 개시내용의 실시예들의 범위는 이런 점에서 제한되지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 방법(500)은 수신기(예컨대, 도 3의 수신기(320))가 광섬유 통신 시스템의 송신기(310)로부터 훈련 광 신호들을 수신하는 단계 510에서 시작한다.
단계 520에서, 수신기(320)는 훈련 광 신호들을 비선형 변조 특성들을 갖는 훈련 전기 신호들로 변환한다. 훈련 광 신호들은 직접 검출 방법을 사용하여 훈련 전기 신호들로 변환될 수 있다. 이 직접 검출은 광섬유 통신 시스템에서의 복조 방법이다. 이는 제한되지 않고, 광 신호를 전기 신호로 변환하기 위해 현재 공지되거나 또는 나중에 개발되는 임의의 방법이 본 개시내용의 실시예들과 연계하여 사용될 수 있다.
단계 530에서, 수신기(320)는 훈련 전기 신호들을 광 신호들로 변환한다. 일부 실시예들에서, 세기 변조가 훈련 전기 신호들을 광 신호들로 변환하는데 사용될 수 있다. 세기 변조는 직접 변조 또는 외부 변조일 수 있다. 물론, 이는 일 예일뿐이다. 전기 신호를 광 신호로 변환하는 임의의 기법이, 현재 공지되든 또는 미래에 개발되든 간에, 본 개시내용의 실시예들과 연계하여 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
단계 540에서, 수신기(320)는 비선형 채널 응답의 훈련 및 학습을 위해 광 신호들을 송신기(310)로 송신한다.
일부 실시예들에서, 방법(500)은 주파수 도메인 채널 사전보상을 수행함에 있어서 송신기를 지원하도록 구현된다. 이러한 실시예에서, 훈련 광 신호들을 수신하는 것은, 주파수 도메인 채널 사전보상을 위해 제1 훈련 광 신호를 수신하는 것을 포함하며, 제1 훈련 광 신호는 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 하나의 부대역을 점유한다.
일부 실시예들에서, 방법(500)은 시간 도메인 채널 사전보상을 수행함에 있어서 송신기를 지원하도록 구현된다. 이러한 실시예에서, 훈련 광 신호들을 수신하는 것은 시간 도메인 비선형 사전보상을 위해 제2 복수의 훈련 광 신호들을 수신하는 것을 포함하며, 제2 복수의 훈련 신호들은 미리 결정된 단계로 가변하는 진폭들을 가지고 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 하나의 부대역을 점유한다.
본 개시내용의 실시예들에 따르면, 비선형 사전보상은 강한 프로세싱 능력을 갖는 송신기에서 수행되고, 비선형 사전보상을 수행함에 있어서 송신기를 지원하기 위해 신호 피드백 기능만이 수신기에 필요하다. 따라서, 수신기는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)와 같은 복잡하고 고비용의 컴퓨팅 유닛이 장비될 필요가 없으므로, 특히 초밀도(super density)를 갖는 분산형 소형 셀 시스템에서, 수신기를 전개하는 비용을 감소시킨다.
도 6은 본 개시내용의 실시예들의 제3 양태에 따른 광섬유 통신 시스템(600)에서의 신호 프로세싱 디바이스를 도시하는 블록도이다. 디바이스(600)는 그룹 분할 유닛(610), 시간 도메인 다중화 유닛(620), 주파수 도메인 다중화 유닛(630) 및 전기-광 변환 유닛(640)을 포함한다.
그룹 분할 유닛(610)은 광섬유 통신 시스템에서의 복수의 수신기들을 위한 전기 신호들을 복수의 그룹들 - 상기 복수의 그룹들은 각각이 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에 연관됨 - 로 분할하도록 구성된다. 시간 도메인 다중화 유닛(620)은 시간 도메인에서 복수의 그룹들 내의 전기 신호들을 다중화함으로써 시간 도메인 다중화된 신호들을 획득하도록 구성된다.
주파수 도메인 다중화 유닛(630)은 시간 도메인 다중화된 신호들이 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 복수의 그룹들 내의 시간 도메인 다중화된 신호들을 다중화하도록 구성된다. 전기-광 변환 유닛(640)은 주파수 도메인 다중화된 신호들을 송신을 위해 아날로그 광 신호들로 변환하도록 구성된다. 전기-광 변환 유닛(640)은 변조기일 수 있음이 이해될 것이다. 비제한 구현예로서, 포토다이오드 또는 레이저가 전기-광 변환 유닛(640)의 변조 소스로서 사용된다.
일부 실시예들에서, 디바이스(600)는 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기로 제어 정보 - 제어 정보는 적어도, 아날로그 광 신호들을 적어도 하나의 수신기에 연관된 부대역에서 송신하기 위한 주파수 도메인 리소스들을 표시함 - 를 송신하도록 구성되는 제어 정보 송신 유닛을 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 제어 정보는 적어도 하나의 수신기에 연관된 부대역에서 아날로그 광 신호들을 송신하기 위한 시간 도메인 리소스들을 추가로 표시한다.
일부 실시예들에서, 디바이스(600)는 적어도 하나의 수신기에 연관된 주파수 도메인 채널 정보를 획득하도록 구성되는 주파수 도메인 채널 정보 획득 유닛; 및 주파수 도메인 채널 정보를 사용하여 적어도 하나의 수신기에 연관된 아날로그 광 신호들에 대해 주파수 도메인 채널 사전보상을 수행하도록 구성되는 주파수 도메인 채널 사전보상 유닛을 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 주파수 도메인 채널 정보 획득 유닛은 제1 훈련 광 신호 - 제1 훈련 광 신호는 적어도 하나의 수신기에 연관된 부대역을 점유함 - 를 적어도 하나의 수신기에 송신하며; 적어도 하나의 수신기로부터 제1 훈련 광 신호에 대한 피드백 - 피드백은 선형 변조 특성을 가짐 - 을 수신하고; 피드백으로부터 주파수 도메인 채널 정보를 획득하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예들에서, 디바이스(600)는 전기 신호들에 대한 시간 도메인 비선형 매핑 - 시간 도메인 비선형 매핑은 전기 신호들의 측정된 강도들과 강도 보상들 사이의 매핑 관계를 표시함 - 을 확립하도록 구성되는 매핑 확립 유닛; 시간 도메인 신호들을 획득하기 위해 주파수 도메인 다중화된 신호들을 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변환하도록 구성되는 주파수 도메인 대 시간 도메인 변환 유닛; 및 시간 도메인 비선형 매핑을 사용하여 시간 도메인 신호들에 대한 시간 도메인 비선형 사전보상을 수행하도록 구성되는 시간 도메인 사전보상 유닛을 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 매핑 확립 유닛은, 적어도 하나의 수신기로 제2 복수의 훈련 광 신호들 - 상기 제2 복수의 훈련 광 신호들은 미리 결정된 단계로 가변하는 진폭들을 가지고 적어도 하나의 수신기에 연관된 하나의 부대역을 점유함 - 을 송신하며; 적어도 하나의 수신기로부터 제2 복수의 훈련 광 신호들에 대한 피드백들 - 상기 피드백들은 비선형 변조 특성을 가짐 - 을 수신하고; 피드백들의 비선형 변조 특성들에 기초하여 시간 도메인 비선형 매핑을 확립하도록 추가로 구성된다.
도 7은 본 개시내용의 실시예들의 제4 양태에 따른 광섬유 통신 시스템(700)에서의 신호 프로세싱 디바이스를 도시하는 블록도이다. 디바이스(700)는 수신 유닛(710), 광-전기 변환 유닛(720), 전기-광 변환 유닛(730) 및 송신 유닛(740)을 포함한다.
수신 유닛(710)은 광섬유 통신 시스템에서의 송신기로부터 훈련 광 신호들을 수신하도록 구성된다. 광-전기 변환 유닛(720)은 훈련 광 신호들을 비선형 변조 특성들을 갖는 훈련 전기 신호들로 변환하도록 구성된다. 비제한 구현예로서, 광-전기 변환 유닛(720)은 포토다이오드를 사용하여 구현된다.
전기-광 변환 유닛(730)은 훈련 전기 신호들을 광 신호들로 변환하도록 구성된다. 비제한 구현예로서, 전기-광 변환 유닛(730)은 포토다이오드를 사용하여 구현된다. 송신 유닛(740)은 비선형 채널 응답의 훈련 및 학습을 위해 광 신호들을 송신기로 송신하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 수신 유닛(710)은 주파수 도메인 채널 사전보상을 위해 제1 훈련 광 신호 - 제1 훈련 광 신호는 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 하나의 부대역을 점유함 - 를 수신하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예들에서, 수신 유닛(710)은 시간 도메인 비선형 사전보상을 위해 제2 복수의 훈련 광 신호들 - 제2 복수의 훈련 신호들은 미리 결정된 단계로 가변하는 진폭들을 가지고 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 하나의 부대역을 점유함 - 을 수신하도록 추가로 구성된다.
디바이스들(600 및 700)의 일부 임의적 유닛들은 명료함을 목적으로 도 6 및 도 7에서 도시되지 않는다. 그러나, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 다양한 특징들은 디바이스들(600 및 700)에 동일하게 적용 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 더구나, 디바이스들(600 및 700)의 다양한 유닛들은 하드웨어 유닛들 또는 소프트웨어 유닛들일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 디바이스들(600 및 700)은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 실시되는 컴퓨터 프로그램 제품과 같은 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 사용하여 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 디바이스들(600 및 700)은 집적 회로(integrated circuit)(IC), 주문형 집적회로(application specific integrated circuit)(ASIC), 시스템 온 칩(system on a chip)(SOC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array)(FPGA) 등으로서 구현되는 바와 같은 하드웨어 상에 부분적으로 또는 전체적으로 구현될 수 있다. 본 개시내용의 범위는 이런 점에서 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예들은 광 신호 대 잡음 비를 증가시킬 수 있음으로써, 대용량 데이터 송신을 지원하도록 광섬유 분할 비를 증가시킨다. 도 8은 비선형 사전보상이 사용되는 경우와 비선형 사전보상이 사용되지 않는 경우에 수신기에 요구된 광 신호 대 잡음 대 광 출력의 선도를 도시한다.
도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 비선형 사전보상의 사용 후, 동일한 OSNR이 획득될 필요가 있는 사건에서, 수신기에 요구된 광 출력은, 810에 도시된 바와 같이, 더 낮다. 더욱이, OSNR(수직 축)의 관점에서, 광 신호 대 잡음 비는 동일한 수신된 광 출력에서 약 3 dB만큼 개선될 수 있다. 이로써, 광섬유 분할 비는 더 많은 수신기들을 전개하도록 증가될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "포함한다"라는 용어와 그것의 변형들은 "비제한적으로 포함한다"는 것을 의미하는 열린 용어로서 읽혀져야 한다. "~에 기초하여"라는 용어는 "~에 적어도 부분적으로 기초하여"라고 읽혀져야 한다. "하나의 실시예"와 "일 실시예"라는 용어들은 "적어도 하나의 실시예"로서 읽혀져야 한다.
본 개시내용의 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 하드웨어 부분은 전용 로직을 사용하여 구현될 수 있으며; 소프트웨어 부분은 메모리에 저장되고 적합한 명령 실행 시스템, 이를테면 마이크로프로세서 또는 전용 설계 하드웨어에 의해 실행될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자들은 위에서 설명된 장치 및 방법들이 컴퓨터 실행가능 명령들을 사용하여 구현되며 그리고/또는 프로세서 제어 코드로, 이를테면 프로그램가능 메모리 또는 광학적 또는 전자적 신호 캐리어와 같은 데이터 캐리어로 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
게다가, 동작들이 특정 순서로 묘사되지만, 이는 이러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행되거나, 또는 바람직한 결과들을 성취하기 위해, 모든 예시된 동작들이 수행되는 것을 요구하는 것으로서 이해되지 않아야 한다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유익할 수 있다. 비슷하게, 여러 특정 구현 세부사항들이 위의 논의들에 포함되지만, 이것들은 본 개시내용의 범위에 대한 제한으로서 해석되지 않아야 하며, 오히려 특정 실시예들에 특유할 수 있는 특징들의 설명들로서 해석되어야 한다. 개별 실시예들의 맥락에서 설명되는 특정한 특징들은 단일 실시예로 조합하여 또한 구현될 수 있다. 반대로, 단일 실시예의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 따로따로 또는 임의의 적합한 부조합으로 다수의 실시예들에서 또한 구현될 수 있다.
비록 발명의 주제가 구조적 특징들 및/또는 방법 액션들에 특유한 언어표현으로 설명되었지만, 첨부의 청구항들에서 정의되는 발명의 주제는 위에서 설명된 특정 특징들 또는 액션들로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 반면에, 위에서 설명된 특정 특징들 및 액션들은 청구항들을 구현하는 일 예로서 개시된다.

Claims (20)

  1. 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 방법으로서,
    상기 광섬유 통신 시스템에서의 복수의 수신기들을 위한 전기 신호들을 복수의 그룹들 - 상기 복수의 그룹들은 각각이 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에 연관됨 - 로 분할하는 단계;
    시간 도메인에서 상기 복수의 그룹들 내의 상기 전기 신호들을 다중화함으로써 시간 도메인 다중화된 신호들을 획득하는 단계;
    상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 주파수 도메인 채널 정보를 획득하는 단계;
    상기 주파수 도메인 채널 정보를 사용하여 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 상기 전기 신호들에 대해 주파수 도메인 채널 사전보상을 수행하는 단계;
    상기 시간 도메인 다중화된 신호들이 상기 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 상기 복수의 그룹들 내의 상기 시간 도메인 다중화된 신호들을 다중화하는 단계; 및
    상기 주파수 도메인 다중화된 신호들을 송신을 위해 아날로그 광 신호들로 변환하는 단계
    를 포함하는 신호 프로세싱 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기로 제어 정보 - 상기 제어 정보는 적어도, 아날로그 광 신호들을 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 부대역에서 송신하기 위한 주파수 도메인 리소스들을 표시함 - 를 송신하는 단계를 더 포함하는 신호 프로세싱 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 정보는 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 상기 부대역에서 상기 아날로그 광 신호들을 송신하기 위한 시간 도메인 리소스들을 추가로 표시하는 신호 프로세싱 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 주파수 도메인 채널 정보를 획득하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 수신기로 제1 훈련 광 신호 - 상기 제1 훈련 광 신호는 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 부대역을 점유함 - 를 송신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 수신기로부터 상기 제1 훈련 광 신호에 대한 피드백 - 상기 피드백은 선형 변조 특성을 가짐 - 을 수신하는 단계; 및
    상기 피드백으로부터 상기 주파수 도메인 채널 정보를 획득하는 단계
    를 포함하는 신호 프로세싱 방법.
  6. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 신호들에 대한 시간 도메인 비선형 매핑 - 상기 시간 도메인 비선형 매핑은 상기 전기 신호들의 측정된 강도들과 강도 보상들 사이의 매핑 관계를 표시함 - 을 확립하는 단계;
    시간 도메인 신호들을 획득하기 위해 상기 주파수 도메인 다중화된 신호들을 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하는 단계; 및
    상기 시간 도메인 비선형 매핑을 사용하여 상기 시간 도메인 신호들에 대한 시간 도메인 비선형 사전보상을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 신호 프로세싱 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기 신호들에 대한 시간 도메인 비선형 매핑을 확립하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 수신기로 제2 복수의 훈련 광 신호들 - 상기 제2 복수의 훈련 광 신호들은 미리 결정된 단계로 가변하는 진폭들을 가지고 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 하나의 부대역을 점유함 - 을 송신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 수신기로부터 상기 제2 복수의 훈련 광 신호들에 대한 피드백들 - 상기 피드백들은 비선형 변조 특성들을 가짐 - 을 수신하는 단계; 및
    상기 피드백들의 상기 비선형 변조 특성들에 기초하여 상기 시간 도메인 비선형 매핑을 확립하는 단계
    를 포함하는 신호 프로세싱 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 광섬유 통신 시스템에서의 신호 프로세싱 디바이스로서,
    상기 광섬유 통신 시스템에서의 복수의 수신기들을 위한 전기 신호들을 복수의 그룹들 - 상기 복수의 그룹들은 각각이 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에 연관됨 - 로 분할하도록 구성되는 그룹 분할 유닛;
    시간 도메인에서 상기 복수의 그룹들 내의 상기 전기 신호들을 다중화함으로써 시간 도메인 다중화된 신호들을 획득하도록 구성되는 시간 도메인 다중화 유닛;
    상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 주파수 도메인 채널 정보를 획득하도록 구성되는 주파수 도메인 채널 정보 획득 유닛;
    상기 주파수 도메인 채널 정보를 사용하여 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 상기 전기 신호들에 대해 주파수 도메인 채널 사전보상을 수행하도록 구성되는 주파수 도메인 채널 사전보상 유닛;
    상기 시간 도메인 다중화된 신호들이 상기 광섬유 통신 시스템을 위한 송신 대역폭의 각각의 부대역들을 점유하도록 주파수 도메인에서 상기 복수의 그룹들 내의 상기 시간 도메인 다중화된 신호들을 다중화하도록 구성되는 주파수 도메인 다중화 유닛; 및
    상기 주파수 도메인 다중화된 신호들을 송신을 위해 아날로그 광 신호들로 변환하도록 구성되는 전기-광 변환 유닛
    을 포함하는 신호 프로세싱 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기로 제어 정보 - 상기 제어 정보는 적어도, 아날로그 광 신호들을 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 부대역에서 송신하기 위한 주파수 도메인 리소스들을 표시함 - 를 송신하도록 구성되는 제어 정보 송신 유닛을 더 포함하는 신호 프로세싱 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어 정보는 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 상기 부대역에서 상기 아날로그 광 신호들을 송신하기 위한 시간 도메인 리소스들을 추가로 표시하는 신호 프로세싱 디바이스.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서, 상기 주파수 도메인 채널 정보 획득 유닛은,
    상기 적어도 하나의 수신기로 제1 훈련 광 신호 - 상기 제1 훈련 광 신호는 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 부대역을 점유함 - 를 송신하며;
    상기 적어도 하나의 수신기로부터 상기 제1 훈련 광 신호에 대한 피드백 - 상기 피드백은 선형 변조 특성을 가짐 - 을 수신하며;
    상기 피드백으로부터 상기 주파수 도메인 채널 정보를 획득하도록
    추가로 구성되는 신호 프로세싱 디바이스.
  16. 제11항, 제12항, 제13항 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 신호들에 대한 시간 도메인 비선형 매핑 - 상기 시간 도메인 비선형 매핑은 상기 전기 신호들의 측정된 강도들과 강도 보상들 사이의 매핑 관계를 표시함 - 을 확립하도록 구성되는 매핑 확립 유닛;
    시간 도메인 신호들을 획득하기 위해 상기 주파수 도메인 다중화된 신호들을 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하도록 구성되는 주파수 도메인 대 시간 도메인 변환 유닛; 및
    상기 시간 도메인 비선형 매핑을 사용하여 상기 시간 도메인 신호들에 대한 시간 도메인 비선형 사전보상을 수행하도록 구성되는 시간 도메인 사전보상 유닛
    을 더 포함하는 신호 프로세싱 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 매핑 확립 유닛은,
    상기 적어도 하나의 수신기로 제2 복수의 훈련 광 신호들 - 상기 제2 복수의 훈련 광 신호들은 미리 결정된 단계로 가변하는 진폭들을 가지고 상기 적어도 하나의 수신기에 연관된 하나의 부대역을 점유함 - 을 송신하며;
    상기 적어도 하나의 수신기로부터 상기 제2 복수의 훈련 광 신호들에 대한 피드백들 - 상기 피드백들은 비선형 변조 특성들을 가짐 - 을 수신하며;
    상기 피드백들의 상기 비선형 변조 특성들에 기초하여 상기 시간 도메인 비선형 매핑을 확립하도록
    추가로 구성되는 신호 프로세싱 디바이스.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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