KR102174601B1 - 확률론적 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 전송 시스템에 대하여 오류 정정 기술을 구현하는 새로운 매핑 방법 - Google Patents

확률론적 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 전송 시스템에 대하여 오류 정정 기술을 구현하는 새로운 매핑 방법 Download PDF

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Abstract

확률론적으로 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 시스템에 대하여 오류 정정 구현이 가능한 새로운 매핑 방법 및 시스템이 제시된다. 본 발명에서 제안하는 확률론적으로 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 시스템에 대하여 오류 정정 구현이 가능한 새로운 매핑 시스템은 균일 분포 데이터를 비균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼로 변환하는 분포 매칭부, 펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑하는 이진 레이블링부, 비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포된 비트를 생성하는 FEC 인코더, 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 매핑부 및 광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조하는 세기 변조부를 포함한다.

Description

확률론적 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 전송 시스템에 대하여 오류 정정 기술을 구현하는 새로운 매핑 방법{A novel mapping scheme capable of practical error correction implementation for probabilistically shaped intensity-modulation and direct-detection systems}
본 발명은 확률론적으로 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 전송 시스템에 대하여 오류 정정 기술이 구현 가능한 새로운 매핑 방법 및 장치에 관한 것이다.
데이터 트래픽이 계속 증가함에 따라 스펙트럼 효율과 용량이 높은 광전송 시스템에 대해 전례 없는 수요가 발생하고 있다. 일반적으로 고차 변조 형식과 오류 정정(Forward Error Correction: FEC) 코드가 결합되어 스펙트럼 고효율 통신을 실현한다. 하지만 이러한 방법에는 몇 가지 문제가 있다. 먼저 대체로 변조 차수가 2M, M은 정수, 로 표현되므로 세분화된 변조 레벨 증가가 어려우며, FEC 코드 역시 연속적으로 변화하기 어려우므로 전송 환경에 유연하게 전송 속도를 변화시킬 수 없다. 특히 FEC 인코더와 디코더의 구현은 높은 비용이 요구되므로 대체적으로 주어진 시스템에 1개 (많아야 2개)의 FEC 코드만 사용된다.
한편 현대의 고속 광학 통신 시스템의 성능은 여전히 Shannon 한계 사이에는 수 데시벨의 간격이 존재한다. 보다 세분화된 고차 변조 방식의 활용과 FEC 코드로 다소 이러한 간격을 좁힐 수는 있지만 앞서 언급한 바와 같이 구현 복잡도가 매우 높아진다는 단점이 있다. 또한 가우시안 분포를 따르지 않는 신호의 성상 분포로는 Shannon 한계와의 어느 정도 간격이 존재할 수 밖에 없다.
가격이 민감한 단거리 광전송 시스템의 경우 세기 변조/직접 검출 시스템이 널리 활용된다. 이 시스템은 간단한 세기 변조기만으로 정보를 생성할 수 있을 뿐 아니라 매우 간단한 하나의 광검출기만으로 신호를 수신할 수 있다.
낮은 에너지를 갖는 심볼 신호를 보다 자주 전송하고 성상 세기 분포가 가우시안 분포를 따르는 신호를 전송할 경우 Shannon 용량에 접할 수 있다. 이러한 기술을 구현하기 위하여 확률론적 성상 성형(Probabilistic constellation shaping: PCS) 기술이 오래전에 제안된 바 있다. 그러나 이 PCS 기술의 오랜 문제 중 하나는 성상 성형과 FEC 기술의 통합이다. 이 문제는 성상 성형된 신호가 FEC 코딩을 거친 후 패러티(parity) 비트가 균일 분포(uniform distribution: UD)를 가지기 때문에 발생한다. 최근에 이 오랜 문제를 해결하는 확률론적 진폭 성형(Probabilistic Amplitude Shaping; PAS) 구조가 발명되었다. 이 기술은 신호가 양극성(bipolar)을 가진 코히어런트 광전송 시스템에 적용 가능하다. PAS 구조를 채택한 코히어런트 광전송 시스템은 기존의 균일 분포 신호를 전송하는 코히어런트 시스템에 비하여 최대 1.53 dB 신호대 잡음비 이득을 얻을 수 있음이 입증되었다. 반면에 정보가 단극성(unipolar) 광세기에 실려 있는 세기 변조/직접 검출 시스템의 경우 PAS 구조를 적용할 수 없다.
종래기술에서 시간 분할 하이브리드 변조(time-division hybrid modulation)를 활용하여 성상 성형된 신호와 함께 균일 분포를 갖는 패리티 비트를 다른 시간 대에 전송하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 이 방법은 PAS 기술에 비하여 성능이 크게 저하되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 확률론적 성상 성형된 pulse amplitude modulation (PAM) 변조 신호를 세기 변조/직접 검출(IM/DD) 시스템에 적용할 수 있는 새로운 매핑 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 새로운 매핑 방법은 쌍별 분포(pairwise distribution)를 생성하여 최적화된 형태에 근접한 성상 성형 분포를 제공한다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 확률론적으로 성형된 세기 변조 및 직접 검출 시스템에 대하여 오류 정정 구현이 가능한 새로운 매핑 시스템은 균일 분포 입력 데이터를 비균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼로 변환하는 분포 매칭부, 펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑하는 이진 레이블링부, 비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포된 비트를 생성하는 FEC 인코더, 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 매핑부 및 광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조하는 세기 변조부를 포함한다.
매핑부는 이진 반사 그레이 코드 테이블의 첫 번째 log2(M-1) 비트에 비트로 표현되는 PAM-M/2 심볼을 할당하고, 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB(least significant bit)에 균일 분포된 비트를 할당하고, 여기서 M은 펄스 진폭 변조 심볼의 비트수, PAM-M는 M 비트의 펄스 진폭 변조를 나타낸다.
FEC 인코더에서 생성된 균일 분포된 비트는 유연한 FEC 코드 속도를 구현하도록 균일 분포된 데이터와 패리티로 구성된다.
본 발명에서 제안하는 확률론적으로 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 시스템에 대하여 오류 정정 구현이 가능한 새로운 매핑 시스템은 수신된 신호를 비트 시퀀스로 복조하는 디매핑부, 복조된 손상된 비트를 정정하는 FEC 디코더, 디코딩된 비트를 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 역 이진 레이블링부 및 불균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 다시 균일 분포된 데이터로 변환하고 정보를 복구하는 역분포 매칭부를 더 포함한다.
디매핑부는 비트 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고, 심볼 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고, 비트 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑하고, 심볼 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑한다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 확률론적으로 성형된 세기 변조 및 직접 검출 시스템에 대하여 오류 정정 구현이 가능한 새로운 매핑 방법은 분포 매칭부를 통해 균일 분포 데이터를 비균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼들로 변환하는 단계, 이진 레이블링 블록를 통해 펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑하는 단계, FEC 인코더를 통해 비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포된 비트를 생성하는 단계, 매핑부를 통해 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 단계 및 세기 변조부를 통해 광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 확률론적으로 성형된 심볼 정보를 FEC 인코딩 하여 세기 정보에 인가하여 전송할 수 있으며, 기존의 균일 분포 세기 변조/직접 검출 시스템보다 우수한 수신 감도를 얻을 수 있다. 본 발명의 쌍별 분포는 이상적인 분포에서 약간 벗어나는 분포이지만, 이로 인한 성능 열화는 매우 작아서 무시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제안된 PS(probabilistically shaped) IM/DD 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FEC 인코딩 후 PAM-8 심볼에 대한 이진 반사 그레이 코드 매핑 표를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 FEC 인코더 직후와 PAM-8 매핑부의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제안된 PS IM/DD 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에서는 확률론적 성상 성형 PAM IM/DD 시스템에서 오류 정정을 구현하기 위한 새로운 매핑 방식을 제시한다. 이 제안 방식에서 균일 분포된 비트(예를 들어, 패리티 비트(parity bit))는 최하위 비트(Least Significant Bit; LSB)에 할당되고 비균일 분포 신호는 나머지 비트에 할당된다. 이진 반사 그레이 코드 시퀀스는 PAM 심볼에 매핑된다. 균일 분포의 패리티 비트로 인해 인접한 두 개의 심볼은 같은 확률을 갖게 된다. 그 결과, 이 경우 쌍별 분포가 생성되며, 이는 최적화된 형태에 근접한 최적 형상의 성능을 제공할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제안된 PS IM/DD 시스템의 블록 다이어그램이다.
제안된 확률론적으로 성형된 세기 변조 및 직접 검출(Probabilistically Shaped Intensity-Modulation and Direct-Detection; PS IM/DD) 시스템은 분포 매칭부(CCDM)(111), 이진 레이블링부(Binary labeling)(112), FEC 인코더(FEC encoder)(113), 매핑부(PAM-8 mapper)(114) 및 세기 변조부와 광 채널(Optical channel))(115)을 포함한다.
분포 매칭부(CCDM)(111)는 균일 분포 데이터를 비균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼로 변환한다.
이진 레이블링부(Binary labeling)(112)는 펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑한다.
FEC 인코더(FEC encoder)(113)는 systematic 인코더로서 비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포 패러티 비트를 생성한다. Systematic 인코더는 펄스 진폭 변조 심볼의 원래의 입력신호(비트로 표현됨)와 하나의 균일 분포된 비트를 모두 출력한다. 유연한 FEC 코드 구현을 위하여 FEC 인코더에서 생성된 균일 분포된 패러티 비트에 균일 분포된 데이터가 추가될 수 있다.
매핑부(PAM-8 mapper)(114)는 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑한다. 균일 분포된 비트는 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 할당되어 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑 후 한 쌍의 분포가 생성된다.
매핑부(PAM-8 mapper)(114)는 이진 반사 그레이 코드 테이블의 첫 번째 log2(M-1) 비트에 비트로 표현되는 PAM-M/2 심볼을 할당하고, 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 균일 분포된 비트를 할당한다. 여기서 M은 펄스 진폭 변조 심볼의 비트수이고, PAM-M는 M 비트의 펄스 진폭 변조를 나타낸다.
세기 변조부와 광 채널(Optical channel))(115)는 광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조한다.
제안된 확률론적으로 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 시스템은 수신된 신호를 비트 시퀀스로 복조하는 디매핑부(PAM-8 demapper)(121), 복조된 손상된 비트를 정정하는 FEC 디코더(FEC decoder)(122), 디코딩된 비트를 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 역 이진 레이블링부(inverse binary labeling)(123) 및 불균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 다시 균일 분포된 데이터로 변환하고 정보를 복구하는 역분포 매칭부(inverse CCDM)(124)를 더 포함한다.
디매핑부(PAM-8 demapper)(121)는 비트 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고, 심볼 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고, 비트 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑하고, 심볼 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑한다.
도 1에서 PAM-8 신호를 채택한다고 가정하지만, 이것은 일 실시예일뿐, 이러한 체계는 M이 짝수인 임의의 PAM-M 신호에 적용될 수 있다. 이 경우 맥스웰-볼츠만(Maxwell-Boltzmann; MB) 분포가 활용되며, 다른 분포(예를 들어, 지수 분포)도 적용 가능하다. CCDM을 구현하여 균일 분포 데이터를 불균일 분포된 PAM-4 심볼로 변환한다. 예를 들면 PAM-4 신호는 [0,2,4,6], 이렇게 4 개의 심볼을 가진다. 첫 번째 삽입에 표시된 것처럼 이 4개의 심볼은 MB 분포를 따른다. 비트로 표시된 PAM-4 심볼은 systematic FEC 인코더로 공급된다. 설명의 용이성을 위해 FEC 인코딩 후 각 PAM-4 심볼에 대해 하나의 균일 분포 비트가 추가된다고 가정한다. 그런 다음 UD 비트와 함께 PS PAM-4 심볼(비트로 표시)가 PAM-8 심볼에 매핑된다. 제안된 방식의 디코딩 부분은 변조 및 부호화 프로세스의 역이다. 하드 결정 디코딩과 소프트 결정 디코딩은 각각 하드 결정 FEC 코드에 해당하는 이 방식에 적용된다. 또한 해당하는 FEC 코드를 사용할 경우 비트 와이즈(bit-wise)와 심볼 와이즈(symbol-wise) 메트릭이 모두 디매핑(demapping)에 활용될 수 있다. 복잡성과 오류 정정 성능 사이에는 이율배반적 관계가 있다. 역분포 매칭부(124)의 오류 전파로 인해 적절한 FEC 코드를 선택함으로써 성상 성형 시스템의 성능을 확보해야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FEC 인코딩 후 PAM-8 심볼에 대한 이진 반사 그레이 코드 매핑 표를 나타내는 도면이다.
도 2에서와 같이 BRGC(Binary Reflected Gray Code) 테이블에서 MSB(most significant bit)와 LSB(least significant bit)는 각각 첫 번째와 마지막 비트로 표시된다. 우리는 PS PAM-4 심볼(비트로 표시됨)가 처음 두 비트에 할당되는 반면 균일 분포된 비트는 LSB에 할당된다는 점에 주목한다. 이렇게 하여 3비트 그레이 코드 데이터는 PAM-8 심볼인 [0,1,2,3,4,5,6,7]에 매핑된다. 인접한 두 집단점 사이에 LSB만이 다르기 때문에 두 개의 심볼을 각각 최하위 진폭 심볼과 함께 묶는다. 예를 들어 '000'(비트로 표시된 심볼 '0')과 '001'(비트로 표시된 심볼 '1')은 세 번째 비트에서만 다르고 그룹 A에 배열된다. 그런 다음 PAM-8 심볼을 위해 4개 그룹(즉, 그룹 A, B, C, D)이 성형된이다. LSB는 균일한 분포를 가지고 있기 때문에 동일한 그룹으로 나뉜 심볼은 동일한 확률을 갖는다. 도 1의 삽입은 심볼 매핑 후 진폭 분포를 보여준다. 짝수인 PAM-8 심볼만 MB 분포를 따르고 홀수인 심볼은 최적 분포와 약간 다르다는 점에 유의한다. 이후 이 분포를 '쌍별 MB 분포'로 표시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 FEC 인코더 직후와 PAM-8 매핑부의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
이 경우 n개의 심볼이 생성된다고 가정한다. 도 2와 같이 PAM-8 심볼에 2개의 형태 비트(PS PAM-4 심볼에서 생성됨)와 1개의 UD 비트가 각각 매핑되어 있으며, 이는 전체 프레임의 2n 비트 PS 데이터와 n 비트 UD 데이터에 해당한다. 이 계획에서 FEC 코드 레이트는 2/3~1의 범위로 제한된다. FEC 인코더에 추가 UD 데이터를 공급함으로써 (2 + g )/3-비율 FEC를 활용할 수 있다. 여기서 g 는 데이터에 사용되는 UD 비트의 비율이다. 이러한 방법으로, 채널 조건에 적응하기 위해 형태 분포와 부호화 비율을 유연하게 조합할 수 있다. 도 3은 심볼 매핑부의 프레임 구조를 나타낸다. 그림 2에 표시된 매핑 방식을 완전히 따르고 원하는 쌍별 분포를 생성할 수 있다. 특히 PAM-M 신호 케이스의 경우(log2M-1) 비트 형태 데이터와 1비트 UD 데이터가 하나의 PAM-M 심볼에 매핑되기 때문에 FEC 코드 레이트는(log2M-1)/log2M ~1로 제한된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제안된 PS IM/DD 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제안된 PS IM/DD 시스템의 동작 방법은 분포 매칭부를 통해 균일 분포 데이터를 비균일 분산된 펄스 진폭 변조 심볼들로 변환하는 단계(410), 이진 레이블링 블록를 통해 펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑하는 단계(420), FEC 인코더를 통해 비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포된 비트를 생성하는 단계(430), 매핑부를 통해 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 단계(440) 및 세기 변조부를 통해 광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조하는 단계(450)를 포함한다.
단계(410)에서, 분포 매칭부를 통해 균일 분포 데이터를 비균일 분산된 펄스 진폭 변조 심볼들로 변환한다.
단계(420)에서, 이진 레이블링 블록를 통해 펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑한다.
단계(430)에서, FEC 인코더를 통해 비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포된 비트를 생성한다. 이때, 전송을 위해 펄스 진폭 변조 심볼의 원래의 정보 비트와 하나의 균일 분포된 비트를 모두 출력한다. FEC 인코더에서 생성된 균일 분포된 비트는 유연한 FEC 코드 속도를 구현하도록 균일 분포된 데이터와 패리티로 구성된다.
단계(440)에서, 매핑부를 통해 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑한다. 균일 분포된 비트는 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 할당되어 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑 후 한 쌍의 분포가 생성된다.
단계(440)에서, 이진 반사 그레이 코드 테이블의 첫 번째 log2(M-1) 비트에 비트로 표현되는 PAM-M/2 심볼을 할당하고, 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 균일 분포된 비트를 할당한다. 여기서 M은 펄스 진폭 변조 심볼의 비트수이고, PAM-M는 M 비트의 펄스 진폭 변조를 나타낸다.
단계(450)에서 세기 변조부를 통해 광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조한다.
제안된 확률론적으로 성상 성형된 세기 변조 및 직접 검출 방법은 수신된 신호를 디매핑부를 통해 비트 시퀀스로 복조하는 단계, 복조된 손상된 비트를 FEC 디코더를 통해 정정하는 단계, 디코딩된 비트를 역 이진 레이블링부를 통해 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 단계 및 불균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 역분포 매칭부를 통해 다시 균일 분포된 데이터로 변환하고 정보를 복구하는 단계를 더 포함한다.
수신된 신호를 디매핑부를 통해 비트 시퀀스로 복조하는 단계는 비트 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고, 심볼 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고, 비트 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑하고, 심볼 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑한다.
여기서 PAM-8 신호를 채택한다고 가정하지만, 이것은 일 실시예일뿐, 이러한 체계는 M이 짝수인 임의의 PAM-M 신호에 적용될 수 있다. 이 경우 맥스웰-볼츠만 분포가 활용되며, 다른 분포(예를 들어, 지수 분포)도 적용된다. CCDM을 구현하여 UD 정보 데이터를 불균일 분포된 PAM-4 심볼인 [0,2,4,6]로 변환한다. 첫 번째 삽입에 표시된 것처럼 심볼 진폭은 MB 분포를 따른다. 비트로 표시된 PAM-4 심볼은 systematic FEC 인코더로 공급된다. 설명의 용이성을 위해 FEC 인코딩 후 각 PAM-4 심볼에 대해 하나의 UD 비트가 추가된다고 가정한다. 그런 다음 UD 비트와 함께 PS PAM-4 심볼(비트로 표시)가 PAM-8 심볼에 매핑된다. 제안된 방식의 디코딩 부분은 변조 및 부호화 프로세스의 역이다. 하드 결정 디코딩과 소프트 결정 디코딩은 각각 하드 결정 FEC 코드에 해당하는 이 방식에 적용된다. 또한 해당하는 FEC 코드를 사용할 경우 비트 와이즈(bit-wise)와 심볼 와이즈(symbol-wise) 메트릭이 모두 디매핑(demapping)에 활용될 수 있다. 복잡성과 오류 정정 성능 사이에는 차이가 있다. 역분포 매칭부의 오류 전파로 인해 적절한 FEC 코드를 선택함으로써 형성 성능을 보호해야 한다.
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.

Claims (10)

  1. 균일 분포 데이터를 비균일 분포를 갖는 펄스 진폭 변조 심볼로 변환하는 분포 매칭부;
    펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑하는 이진 레이블링부;
    비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포된 비트를 생성하는 FEC 인코더-전송을 위해 펄스 진폭 변조 심볼의 원래의 정보 비트와 하나의 균일 분포된 비트를 모두 출력함-;
    이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 매핑부-균일 분포된 비트는 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 할당되어 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑 후 한 쌍의 분포가 생성됨-; 및
    광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조하는 세기 변조부
    를 포함하는 세기 변조 및 직접 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    매핑부는,
    이진 반사 그레이 코드 테이블의 첫 번째 log2(M-1) 비트에 비트로 표현되는 PAM-M/2 심볼을 할당하고, 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 균일 분포된 비트를 할당하고, 여기서 M은 펄스 진폭 변조 심볼의 비트수, PAM-M는 M 비트의 펄스 진폭 변조를 나타내는
    세기 변조 및 직접 검출 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    FEC 인코더에서 생성된 균일 분포된 비트는 유연한 FEC 코드 속도를 구현하도록 균일 분포된 데이터와 패리티로 구성되는
    세기 변조 및 직접 검출 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    수신된 신호를 비트 시퀀스로 복조하는 디매핑부;
    복조된 손상된 비트를 정정하는 FEC 디코더;
    디코딩된 비트를 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 역 이진 레이블링부; 및
    불균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 다시 균일 분포된 데이터로 변환하고 정보를 복구하는 역분포 매칭부
    를 더 포함하는 세기 변조 및 직접 검출 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    디매핑부는,
    비트 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고;
    심볼 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고;
    비트 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑하고;
    심볼 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑하는
    세기 변조 및 직접 검출 시스템.
  6. 분포 매칭부를 통해 균일 분포 데이터를 비균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼들로 변환하는 단계;
    이진 레이블링 블록를 통해 펄스 진폭 변조 심볼을 비트 단위로 디매핑하는 단계;
    FEC 인코더를 통해 비트 단위로 표현된 펄스 진폭 변조 심볼을 이용하여 각 심볼에 대해 하나의 균일 분포된 비트를 생성하는 단계-전송을 위해 펄스 진폭 변조 심볼의 원래의 정보 비트와 하나의 균일 분포된 비트를 모두 출력함-
    매핑부를 통해 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 단계-균일 분포된 비트는 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 할당되어 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑 후 한 쌍의 분포가 생성됨-; 및
    세기 변조부를 통해 광 신호에 쌍별 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 변조하는 단계
    를 포함하는 세기 변조 및 직접 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    매핑부를 통해 이진 반사 그레이 코드 테이블을 사용하여 인코딩된 비트 스트림을 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 단계는,
    이진 반사 그레이 코드 테이블의 첫 번째 log2(M-1) 비트에 비트로 표현되는 PAM-M/2 심볼을 할당하고, 이진 반사 그레이 코드 테이블의 LSB에 균일 분포된 비트를 할당하고, 여기서 M은 펄스 진폭 변조 심볼의 비트수, PAM-M는 M 비트의 펄스 진폭 변조를 나타내는
    세기 변조 및 직접 검출 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    FEC 인코더에서 생성된 균일 분포된 비트는 유연한 FEC 코드 속도를 구현하도록 균일 분포된 데이터와 패리티로 구성되는
    세기 변조 및 직접 검출 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    수신된 신호를 디매핑부를 통해 비트 시퀀스로 복조하는 단계;
    복조된 손상된 비트를 FEC 디코더를 통해 정정하는 단계;
    디코딩된 비트를 역 이진 레이블링부를 통해 펄스 진폭 변조 심볼에 매핑하는 단계; 및
    불균일 분포된 펄스 진폭 변조 심볼을 역분포 매칭부를 통해 다시 균일 분포된 데이터로 변환하고 정보를 복구하는 단계
    를 더 포함하는 세기 변조 및 직접 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    수신된 신호를 디매핑부를 통해 비트 시퀀스로 복조하는 단계는,
    비트 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고;
    심볼 단위의 메트릭으로 경판정 디매핑하고;
    비트 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑하고;
    심볼 단위의 메트릭으로 연판정 디매핑하는
    세기 변조 및 직접 검출 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080069258A (ko) * 2005-11-18 2008-07-25 퀄컴 인코포레이티드 통신 시스템에서의 수신기를 위한 감소된 복잡도의 검출 및디코딩

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080069258A (ko) * 2005-11-18 2008-07-25 퀄컴 인코포레이티드 통신 시스템에서의 수신기를 위한 감소된 복잡도의 검출 및디코딩

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