KR102376663B1 - 2채널 모드 그룹 다중화된 신호를 2개의 광검출기로 검출하는 광전송 시스템 - Google Patents

2채널 모드 그룹 다중화된 신호를 2개의 광검출기로 검출하는 광전송 시스템 Download PDF

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배성현
김병곤
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Abstract

두 채널 모드 그룹 다중화된 신호를 두 개의 광검출기로 검출하는 광 전송 시스템 및 방법이 제시된다. 본 발명에서 제안하는 두 채널 모드 그룹 다중화된 신호를 두 개의 광검출기로 검출하는 광 전송 시스템은 광 송신부 및 광 수신부를 포함하고, 광 송신부는 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기 및 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 모드 다중화기를 포함하며, 광 수신부는 다중화된 광 신호를 전송하는 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로, 전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 광분배기, 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키는 모드 필터, 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 제1 광 검출기 및 제2 수신 신호를 검출하는 제2 광 검출기 및 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 신호 처리 회로를 포함한다.

Description

2채널 모드 그룹 다중화된 신호를 2개의 광검출기로 검출하는 광전송 시스템{2-channel mode-group-division multiplexed transmission system using two photodetectors}
본 발명은 근거리 광통신망에서 비용 효율적으로 모드 그룹 다중화 기법을 이용하여 광 도파로의 전송용량을 두배로 증가시키기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
모드 분할 다중화(mode-division multiplexing; MDM) 기법은 서로 다른 공간 모드에 독립적인 신호를 전송함으로써 광통신 시스템의 전송 용량을 증대시키는 기법이다. 하나의 공간 모드만을 수용하는 단일 모드 광섬유(standard-mode fiber; SMF)와 달리 소수 모드 광섬유(few mode fiber; FMF)와 다중 모드 광섬유(multi-mode fiber; MMF)는 다수의 공간 모드를 수용한다. FMF와 MMF에서 전파 가능한 서로 다른 공간 모드에 각각 독립적인 신호를 전송한다면 SMF의 전송 용량 한계를 넘는 전송 용량의 증대가 가능해진다. 그러나 다수의 공간 모드들이 광섬유를 통해 전달되는 과정에서 누화(crosstalk)가 발생할 수 있으므로 광수신기를 이용하여 검출된 전기 신호를 MIMO(multiple-input multiple-output) 이퀄라이저 기법을 활용하여 모드 간 커플링에 의한 누화를 보상해야 한다. 그러나 이 방법은 모드 개수가 증가함에 따라 DSP(digital signal processing)의 복잡도가 급격히 증가한다는 단점이 있어 비용에 민감한 근거리 통신망에 적용하기는 어렵다. 이러한 문제점을 해결하고자 모드 그룹 분할 다중화(mode-group-division multiplexing; MGDM) 기법이 제안되었다. MGDM 기법은 광섬유로 전송되는 여러 모드들 가운데 유효 굴절률이 비슷한 모드들을 모드 그룹으로 묶어 하나의 채널로 간주한다. 서로 다른 모드 그룹을 통해 전송된 광신호들 간에는 누화가 거의 발생하지 않기 때문에 MIMO 이퀄라이저를 적용하지 않고도 각 모드 그룹을 통해 전송된 신호를 검출할 수 있다. 그러나 모드 그룹 내의 서로 다른 모드 간에는 커플링이 빈번하게 발생하기 때문에 수신하는 광신호의 광출력을 일정하게 유지하기 위해서는 모드 그룹 내의 모든 모드들을 따로 수신해야 한다. 예를 들어, 두 개의 모드 그룹(LP01, LP11)이 전송 가능한 FMF로 두 채널 신호를 전송하면, LP01, LP11a, LP11b 모드를 수신하기 위한 3개의 광검출기가 필요하다.
이와 같은 MGDM 기법은 광섬유뿐 아니라 각종 광 도파로에서도 적용될 수 있다.
한국 공개특허 제10-2012-0124227호(2012.11.13.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 두 개 이상의 공간 모드를 전파하는 광 도파로 또는 광섬유를 이용하여 두 개의 공간 다중화된 채널을 통해 신호를 전송하는 MGDM 시스템에서 두 채널 MGDM 신호를 더욱 비용 효율적으로 수신하기 위하여 광 분배기와 두 개의 광검출기만을 사용하는 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 두 채널 모드 그룹 다중화된 신호를 두 개의 광검출기로 검출하는 광 전송 시스템은 광 송신부 및 광 수신부를 포함한다.
광 송신부는 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기 및 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 모드 다중화기를 포함한다.
광 수신부는 다중화된 광 신호를 전송하는 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로, 전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 광분배기, 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키는 모드 필터, 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 제1 광 검출기 및 제2 수신 신호를 검출하는 제2 광 검출기 및 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 신호 처리 회로를 포함한다.
광 송신부는 제1 광 송신기와 제2 광 송신기를 통해 생성된 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호가 광 수신부에서 광 신호의 심볼 주기의 1/4 이내로 심볼간 동기가 일치하도록 조정하는 동기 조정기를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 회로는 제1 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로, 제2 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로 및 제2 판별 회로를 통과한 신호에서 제1 판별 회로를 통과한 신호를 빼는 뺄셈 회로를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호 처리 회로는 제1 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로, 제1 광 검출기를 통과한 신호와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하는 다중입력-단일출력 이퀄라이저 및 이퀄라이저를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호 처리 회로는 제1 광 검출기를 통해 수신된 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로, 제1 판별 회로를 통과한 신호와 제2 광 검출기를 통해 수신된 신호를 입력으로 하는 다중입력-단일출력 이퀄라이저 및 이퀄라이저를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로를 포함한다.
본 발명의 일 다른 실시예에 따른 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기는 1200 nm 이하의 파장의 빛을 출력하고, 전송 광 도파로는 표준 단일 모드 광섬유일 수 있다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 두 채널 모드 그룹 다중화된 신호를 두 개의 광검출기로 검출하는 광 전송 방법은 광 송신부의 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기를 통해 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 단계, 광 송신부의 모드 다중화기를 통해 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 단계, 광 수신부의 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로를 통해 다중화된 광 신호를 전송하는 단계, 전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 광분배기에서 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 단계, 모드 필터를 통해 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키고, 제1 광 검출기를 통해 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 단계, 제2 광 검출기를 통해 제2 수신 신호를 검출하는 단계 및 신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 두 개 이상의 공간 모드를 전파하는 광 도파로 또는 광섬유를 이용하여 두 개의 공간 다중화된 채널을 통해 신호를 전송하는 MGDM 시스템에서 두 채널 MGDM 신호를 더욱 비용 효율적으로 수신하기 위하여 광 분배기와 두 개의 광검출기만을 사용함으로써 비용 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 광 전송 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기만을 사용하여 검출하는 서로 다른 세 가지 광 수신기들의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 광 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK (on-off keying) 신호를 모드 다중화한 후, 이를 도 2에 도시된 세 가지 구조의 광 수신기 구조로 검출했을 때의 BER (bit-error rate)을 시뮬레이션으로 검증한 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK(on-off keying) 신호를 모드 다중화한 후, 이를 도 2(c)에 도시된 광 수신기 III으로 검출했을 때 측정되는 BER 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK 신호를 모드 다중화하여 전송하고 수신부에서 LP01 모드와 LP11 모드로 역다중화하는 과정에서 측정되는 신호의 아이 다이어그램을 실험적으로 측정한 결과이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK 신호를 모드 다중화하여 전송하고 광 수신기 III으로 수신할 때 측정된 BER 그래프이다.
두 개 이상의 공간 모드를 전파하는 광 도파로 혹은 광섬유를 이용하여 두 개의 공간 다중화된 채널을 통해 신호를 전송하는 MGDM 시스템은 일반적으로 모드 분할 역다중화기와 세 개 이상의 광검출기가 필요하다. 본 발명에서는 두 채널 MGDM 신호를 더욱 비용 효율적으로 수신하기 위하여 광 분배기와 두 개의 광검출기만을 사용하는 방법 및 시스템을 제안한다.
본 발명에서 제안하는 광 전송 시스템 및 방법은 MGDM 기법을 적용하여 두 채널 다중화된 신호를 생성하고, 이를 두 개의 광검출기로 수신하는 전송 방법 및 장치이다.
MGDM 기법은 광섬유 내의 유효 굴절률이 비슷한 공간 모드를 모드 그룹이라 통칭하는 하나의 채널로 간주하여 모드 분할 다중화하는 기법이다. 모드 그룹 내에서는 빈번하게 모드 간 커플링이 발생하지만 모드 그룹 간에서는 커플링이 빈번하게 발생하지 않기 때문에, MGDM 기법을 사용하면 모드 간 커플링을 보상하지 않아도 된다는 장점이 있다. 그러나 모드 그룹 내에서는 빈번하게 커플링이 발생하기 때문에, 모든 모드 그룹으로 역다중화된 신호를 검출해야 한다. 만약 모드 그룹 내 특정 모드만을 검출한다면, 수신하는 광 파워가 일정할 수 없기 때문에, 일정한 성능을 기대할 수 없게 된다. 예를 들어, LP01, LP11a, LP11b를 전파하는 TMF에는 {LP01}, {LP11a, LP11b}의 2개의 전파 가능한 모드 그룹이 존재한다. TMF를 사용하여 일반적인 MGDM 시스템을 구축한다면, 송신부에서는 LP01, LP11a 모드로 서로 다른 두 개의 신호를 전송하고, 수신부에서는 LP01, LP11a, LP11b 모드로 역다중화된 세 개의 신호를 서로 다른 세 개의 광검출기로 검출해야 한다. LP01 모드로 송신된 신호는 LP01 모드로 역다중화된 후 검출된 신호로 추정될 것이며, LP11a 모드로 송신된 신호는 LP11a 모드로 역다중화된 후 검출된 신호와 LP11b 모드로 역다중화된 후 검출된 신호의 합으로 추정될 것이다.
LP01 모드와 LP11 모드로 전송된 세기 변조 신호는 서로 독립적인 도메인에 놓여있기 때문에 선형적으로 결합된다. 따라서 다중화된 신호와 LP01 모드로 전송된 신호를 각각 검출한다면, LP11 모드로 전송된 신호를 검출할 수 있다. 다중화하는 두 신호의 평균 광 파워가 동일하다고 가정한다면, 수신부에서 검출할 때 LP01와 LP11 모드로 각각 전송된 신호의 동기 여부를 파악해야 한다. 만약 송신부에서 두 신호를 동기화한 후 전송하더라도, 광섬유 내에서 LP01 모드와 LP11 모드의 군속도가 다르기 때문에 수신부에서는 LP01 모드와 LP11 모드로 전송된 신호는 동기가 어긋날 수밖에 없다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 광 전송 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 광 전송 시스템(100)은 광 송신부(110) 및 광 수신부(120)를 포함한다.
광 송신부(110)는 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기(111)와 제2 광 송신기(112) 및 제1 광 송신기(111)를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기(112)를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 모드 다중화기(115)를 포함한다.
제1 광 송신기(111)와 제2 광 송신기(112)는 두 개의 광 신호를 각각 LP01(113), LP11(114) 모드에 실어 FMF(121)로 전송한다.
광 송신부(110)는 제1 광 송신기(111)와 제2 광 송신기(112)를 통해 생성된 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호가 광 수신부(120)에서 광 신호의 심볼 주기의 1/4 이내로 심볼간 동기가 일치하도록 조정하는 동기 조정기(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 광 송신기(111) 및 제2 광 송신기(112)는 1200 nm 이하의 파장의 빛을 출력하고, 전송 광 도파로(121)는 표준 단일 모드 광섬유일 수 있다.
광 수신부(120)는 다중화된 광 신호를 전송하는 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로(121), 전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 광분배기(다시 말해, 광 커플러)(122), 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키는 모드 필터(Mode filter)(123), 모드 필터(123)를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 제1 광 검출기(PD1)(124), 제2 수신 신호를 검출하는 제2 광검출기(PD2)(125) 및 제1 광 검출기(124)와 제2 광 검출기(125)를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)(126)를 포함한다.
본 발명에서는 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)(126)를 이용하여 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 것을 목표로 한다. 광 송신부(110)에서는 두 개의 광 신호를 LP01(113), LP11(114) 모드로 공간 모드 다중화한 후 FMF(121)로 전송한다. 광 수신부(120)에서는 전송된 빛을 광분배기(다시 말해, 광 커플러)(122)를 사용하여 두 부분으로 분리한다. 한 부분에는 LP01 모드만을 통과시키는 모드 필터(123)를 삽입한 후 이를 통과한 빛을 제1 광 검출기(PD1)(124)로 검출하고고, 다른 한 부분에는 제2 광 검출기(PD2)(125)를 직접 연결하여 다중화된 신호를 직접 검출한다. 이와 같은 시스템에서는 LP01 모드로 송신된 신호는 제1 광 검출기(PD1)(124)로 직접 추정되나, LP11 모드로 송신된 신호는 그렇지 못하다. LP11 모드로 송신된 신호를 추정하기 위하여, 제1 광 검출기(PD1)(124)와 제2 광 검출기(PD2)(125)로 검출된 두 개의 신호를 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)(126)에 인가하여 LP11 모드로 송신된 신호를 추정한다. 이와 같이, 두 개의 신호를 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)(126)에 인가하여 LP01 모드와 LP11 모드를 역다중화한 후 제1 최종 신호(127) 및 제2 최종 신호(128)로 수신한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기만을 사용하여 검출하는 서로 다른 세 가지 광 수신기들의 예시를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기만을 사용하여 검출하는 서로 다른 세 가지 광 수신기(광 수신기 I 내지 광 수신기 III)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2에 나타나는 광 수신기는 모두 광 수신부에서는 전송된 빛을 광 커플러를 사용하여 두 부분으로 분리한 후 한 부분에서는 LP01 모드만을 통과시키는 모드 필터를 통과한 빛을 제1 광 검출기(PD1)로 검출하고, 다른 한 부분에서는 다중화된 신호를 제2 광 검출기(PD2)로 바로 검출한다. 두 개의 광 검출기로 검출한 신호를 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)에 인가하여 LP11 모드로 송신된 신호를 검출하는데, 도 2a 내지 도 2c에서는 세 가지 형태의 서로 다른 구성을 갖는 신호 처리 회로를 도시한다.
도 2a에 도시된 광 수신기I의 구체적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 광 수신기 I 의 신호처리 회로(220a)는 제1 광 검출기(211a)를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로(221a), 제2 광 검출기(212a)를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로(222a) 및 제2 판별 회로(222a)를 통과한 신호에서 제1 판별 회로(221a)를 통과한 신호를 빼는 뺄셈 회로(223a)를 포함한다.
제1 광 검출기(121a)로 LP01 모드 신호를 검출하고 이를 제1 판별 회로(221a)에 인가하여, LP01 모드로 송신된 신호를 추정한다. 제2 광 검출기(212a)로 검출한 신호는 다중화된 신호, 즉, LP01 모드 신호와 LP11 모드 신호의 합이다. 일례로, 만약 광 송신부에서 다중화된 OOK 신호를 전송했다면, 제1 광 검출기(121a)에서 검출된 신호는 2레벨, 제2 광 검출기(212a)에서 검출된 신호는 3레벨을 가질 것이다. 마찬가지로, 제2 광 검출기(212a)에서 검출한 신호를 제2 판별 회로(222a)에 인가한 후, 제1 광 검출기(211a)에서 검출한 신호를 뺌으로써 LP11 모드로 송신된 신호를 추정한다.
도 2b에 기술된 광 수신기 II의 구체적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 광 수신기 II의 신호처리 회로(220b)는 제1 광 검출기(211b)를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로(221b), 제1 광 검출기(211b)를 통과한 신호와 제2 광 검출기(212b)를 통과한 신호를 입력으로 하는 다중입력-단일출력 이퀄라이저(222b) 및 이퀄라이저(222b)를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로(223b)를 포함한다.
제1 광 검출기(121b)로 LP01 모드 신호를 검출하고 이를 제1 판별 회로(221b)에 인가하여, LP01 모드로 송신된 신호를 추정한다. LP11 모드로 송신된 신호를 추정하기 위해서, 제1 판별 회로(221b)로 검출한 신호에 이퀄라이저(h 21)를 적용하고 제2 광 검출기(212b)로 검출한 신호에 또 다른 이퀄라이저 (h 22)를 적용한 후, 두 이퀄라이저(h 21, h 22)의 결과를 덧셈 회로를 통해 더한다. 더해진 값을 제2 판별 회로(223b)에 인가하여 LP11 모드로 송신된 신호를 추정한다.
도 2(c)에 기술된 광 수신기 III의 구체적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 광 수신기 II의 신호처리 회로(220c)는 제1 광 검출기(211c)를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로(221c), 제1 판별 회로(221c)를 통과한 신호와 제2 광 검출기(212c)를 통과한 신호를 입력으로 하는 다중입력-단일출력 이퀄라이저(222c) 및 이퀄라이저(222c)를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로(223c)를 포함한다.
제1 광 검출기(211c)로 LP01 모드 신호를 검출하고 이를 제1 판별 회로(221c)에 인가하여, LP01 모드로 송신된 신호를 추정한다. LP11 모드로 송신된 신호를 추정하기 위해서, 제1 광 검출기(211c)으로 검출한 후 제1 판별 회로(221c)를 통과한 신호에 이퀄라이저(h 21)를 적용하고 제2 광 검출기(212c)로 검출한 신호에 다른 이퀄라이저(h 22)를 적용한 후, 두 이퀄라이저(h 21, h 22)의 결과를 덧셈 회로를 통해 더한다. 더해진 값을 제2 판별 회로(223c)에 인가하여 LP11 모드로 송신된 신호를 추정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 광 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제안하는 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 광 전송 시스템의 광 전송 방법은 광 송신부의 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기를 통해 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 단계(310), 광 송신부의 모드 다중화기를 통해 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 단계(320), 광 수신부의 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로를 통해 다중화된 광 신호를 전송하는 단계(330), 전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 광분배기에서 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 단계(340), 모드 필터를 통해 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키고, 제1 광 검출기를 통해 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 단계(351), 제2 광 검출기를 통해 제2 수신 신호를 검출하는 단계(352) 및 신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계(360)를 포함한다.
단계(310)에서, 광 송신부의 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기를 통해 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성한다.
단계(320)에서, 광 송신부의 모드 다중화기를 통해 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화한다.
광 송신부는 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기와 제2 광 송신기 및 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 모드 다중화기를 통해 두 광 신호를 다중화한다.
제1 광 송신기와 제2 광 송신기는 두 개의 광 신호를 각각 LP01, LP11 모드에 실어 FMF로 전송한다.
광 송신부는 동기 조정기를 통해 제1 광 송신기와 제2 광 송신기에서 생성된 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호가 광 수신부에서 광 신호의 심볼 주기의 1/4 이내로 심볼간 동기가 일치하도록 조정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기는 1200 nm 이하의 파장의 빛을 출력하고, 전송 광 도파로는 표준 단일 모드 광섬유일 수 있다.
단계(330)에서, 광 수신부의 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로를 통해 다중화된 광 신호를 전송한다.
본 발명에서는 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)를 이용하여 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기로 검출하는 것을 목표로 한다. 광 송신부에서는 두 개의 광 신호를 LP01, LP11 모드로 공간 모드 다중화한 후 FMF로 전송한다.
단계(340)에서, 전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 광분배기에서 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배한다.
단계(351)에서, 모드 필터를 통해 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키고, 제1 광 검출기를 통해 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출한다.
단계(352)에서, 제2 광 검출기를 통해 제2 수신 신호를 검출한다.
광 수신부에서는 전송된 빛을 광분배기(다시 말해, 광 커플러)를 사용하여 두 부분으로 분리한다. 한 부분에는 LP01 모드만을 통과시키는 모드 필터를 삽입한 후 이를 통과한 빛을 제1 광 검출기로 검출하고고, 다른 한 부분에는 제2 광 검출기를 직접 연결하여 다중화된 신호를 직접 검출한다. 이와 같은 시스템에서는 LP01 모드로 송신된 신호는 제1 광 검출기로 직접 추정되나, LP11 모드로 송신된 신호는 그렇지 못하다.
단계(360)에서, 신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정한다.
LP11 모드로 송신된 신호를 추정하기 위하여, 제1 광 검출기와 제2 광 검출기로 검출된 두 개의 신호를 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)에 인가하여 LP11 모드로 송신된 신호를 추정한다. 이와 같이, 두 개의 신호를 신호 처리 회로(Digital Signal Processing: DSP)에 인가하여 LP01 모드와 LP11 모드를 역다중화한 후 제1 최종 신호 및 제2 최종 신호로 수신한다.
본 발명의 실시예에 따른 두 채널 MGDM 신호를 두 개의 광 검출기만을 사용하여 검출하는 서로 다른 세 가지 광 수신기들의 예시는 도 2를 참조하여 위에서 상세히 설명되었다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK (on-off keying) 신호를 모드 다중화한 후, 이를 도 2에 도시된 세 가지 구조의 광 수신기 구조로 검출했을 때의 BER (bit-error rate)을 시뮬레이션으로 검증한 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK 신호를 모드 다중화하여 송신하고, 수신부에서는 -8 dBm의 광 파워 신호를 수신했을 때의 BER을 시뮬레이션으로 파악한 결과이다. 다중화하는 두 신호의 동기가 어긋난 정도에 따라, 도 2a 내지 도 2c를 통해 묘사된 세가지 타입의 광 수신기 I 내지 III을 사용했을 때의 BER 결과를 도시하였다.
LP01 모드의 BER은 두 채널의 동기 여부에 의해 영향을 받지 않기 때문에, 시간 오차에 따라 도시하지 않았다. LP01 모드로 송신된 신호의 BER은 1.25x10-4였다. 광 수신기 I을 사용하여 LP11 모드의 BER을 측정한 경우, 두 신호가 동기화 되었다면 BER이 3.6x10-4로 측정된다. 그러나 동기화가 어긋남에 따라 BER 성능은 급격히 악화되고, 동기가 최대로 어긋났을 때는(즉, 시간 오차가 0.5Tbit일 때) 10-1 정도의 BER을 얻게 된다. 즉, 광 수신기 I을 사용하는 경우에는 송신부에서 동기화하는 과정이 필요함을 알 수 있다. 광 수신기 II를 사용하여 LP11 모드의 BER을 측정하였다. 본 실시 예에서는 h 21과 h 22를 각각 반 심볼 간격의 6탭 FFE(feed forward equalizer)로 구성하였다. 이 경우에는 시간 오차에 관계없이 거의 일정한 BER을 출력하였으나, LP01 모드 신호에 비해 10배 가까이 높은 BER을 출력하였다. 광 수신기 III을 사용하여 LP11 모드의 BER을 측정하였다. 본 실시 예에서는 h 21을 심볼 간격의 3탭 FFE로, h 22를 반 심볼 간격의 6탭 FFE로 구성하였다. 이 경우에는 두 신호간의 동기 여부에 관계없이 LP11 모드의 BER 성능이 LP01 모드의 성능과 거의 일치하였다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK(on-off keying) 신호를 모드 다중화한 후, 이를 도 2(c)에 도시된 광 수신기 III으로 검출했을 때 측정되는 BER 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK 신호를 모드 다중화하여 송신하고, 광 수신부에서는 광 수신기 III으로 수신하였을 때 얻은 BER 그래프이다. 그래프를 통해 확인할 수 있듯이, LP11 모드의 BER 성능은 두 신호의 동기 여부에 거의 영향을 받지 않았으며, 10-4 이하의 낮은 BER도 충분히 확보할 수 있었음을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK 신호를 모드 다중화하여 전송하고 수신부에서 LP01 모드와 LP11 모드로 역다중화하는 과정에서 측정되는 신호의 아이 다이어그램을 실험적으로 측정한 결과이다.
도 6a는 전기적으로 생성한 28-Gb/s OOK 전기 신호이며, 도 6b는 이를 MZM(Mach-Zehnder modulator)에 인가하여 생성한 28-Gb/s OOK 광 신호이다. 도 6c는 생성된 두 개의 28-Gb/s OOK 광 신호를 동기화한 후, 송신부에서 측정한 다중화된 신호의 아이 다이어그램이다. 도 6d와 도 6e는 두 광 신호가 0.25Tbit, 0.5Tbit 만큼 동기가 어긋났을 때 측정된 다중화된 신호의 아이 다이어그램이다. 도 6f는 송신부에서 LP01 모드 필터를 사용하여 역다중화한 LP01 모드 신호의 아이 다이어그램이다. 도 6g는 동기화된 다중화 신호를 2.2 km만큼 전송한 후 측정한 다중화된 신호의 아이 다이어그램이며, 도 6h는 2.2 km 전송 후 역다중화한 LP01 모드 신호의 아이 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 28-Gb/s OOK 신호를 모드 다중화하여 전송하고 광 수신기 III으로 수신할 때 측정된 BER 그래프이다.
도 7a와 도 7b는 두 개의 28-Gb/s OOK 신호를 MGDM한 후, 전송 광섬유가 없는 조건에서 광 수신기 III을 사용하여 검출한 LP01 모드와 LP11 모드의 BER 그래프이다. 본 실시 예에서는 다중화되는 두 신호가 동기화되었을 때와 0.5Tbit 만큼 동기가 어긋났을 때의 결과를 함께 도시하였는데, 동기 여부에 관계없이 거의 일정한 BER 성능을 얻을 수 있었다.
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, FPA(field programmable 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 장치에 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.　
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. 광 전송 시스템에 있어서,
    광 송신부 및 광 수신부를 포함하고,
    광 송신부는,
    서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기;
    제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 모드 다중화기; 및
    제1 광 송신기와 제2 광 송신기를 통해 생성된 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호가 광 수신부에서 광 신호의 심볼 주기의 1/4 이내로 심볼간 동기가 일치하도록 조정하는 동기 조정기를 포함하고,
    광 수신부는,
    다중화된 광 신호를 전송하는 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로;
    전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 광분배기;
    제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키는 모드 필터;
    모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 제1 광 검출기 및 제2 수신 신호를 검출하는 제2 광 검출기; 및
    제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 신호 처리 회로를 포함하는
    광 전송 시스템.
  2. 광 전송 시스템에 있어서,
    광 송신부 및 광 수신부를 포함하고,
    광 송신부는,
    서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기; 및
    제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 모드 다중화기를 포함하고,
    광 수신부는,
    다중화된 광 신호를 전송하는 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로;
    전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 광분배기;
    제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키는 모드 필터;
    모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 제1 광 검출기 및 제2 수신 신호를 검출하는 제2 광 검출기; 및
    제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 신호 처리 회로를 포함하며,
    신호 처리 회로는,
    제1 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로;
    제2 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로; 및
    제2 판별 회로를 통과한 신호에서 제1 판별 회로를 통과한 신호를 빼는 뺄셈 회로를 포함하는
    광 전송 시스템.
  3. 광 전송 시스템에 있어서,
    광 송신부 및 광 수신부를 포함하고,
    광 송신부는,
    서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기; 및
    제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 모드 다중화기를 포함하고,
    광 수신부는,
    다중화된 광 신호를 전송하는 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로;
    전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 광분배기;
    제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키는 모드 필터;
    모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 제1 광 검출기 및 제2 수신 신호를 검출하는 제2 광 검출기; 및
    제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 신호 처리 회로를 포함하며,
    신호 처리 회로는,
    제1 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로;
    제1 광 검출기를 통과한 신호와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하는 다중입력-단일출력 이퀄라이저; 및
    이퀄라이저를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로를 포함하는
    광 전송 시스템.
  4. 광 전송 시스템에 있어서,
    광 송신부 및 광 수신부를 포함하고,
    광 송신부는,
    서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기; 및
    제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 모드 다중화기를 포함하고,
    광 수신부는,
    다중화된 광 신호를 전송하는 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로;
    전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 광분배기;
    제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키는 모드 필터;
    모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 제1 광 검출기 및 제2 수신 신호를 검출하는 제2 광 검출기; 및
    제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 신호 처리 회로를 포함하며,
    신호 처리 회로는,
    제1 광 검출기를 통해 수신된 신호의 세기 레벨을 판별하는 제1 판별 회로;
    제1 판별 회로를 통과한 신호와 제2 광 검출기를 통해 수신된 신호를 입력으로 하는 다중입력-단일출력 이퀄라이저; 및
    이퀄라이저를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 제2 판별 회로를 포함하는
    광 전송 시스템.
  5. 광 송신부 및 광 수신부를 포함하는 광 전송 시스템의 광 전송 방법에 있어서,
    광 송신부의 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기를 통해 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 단계;
    광 송신부의 모드 다중화기를 통해 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 단계;
    광 수신부의 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로를 통해 다중화된 광 신호를 전송하는 단계;
    전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 광분배기에서 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 단계;
    모드 필터를 통해 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키고, 제1 광 검출기를 통해 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 단계;
    제2 광 검출기를 통해 제2 수신 신호를 검출하는 단계; 및
    신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계
    를 포함하고,
    신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계는,
    제1 판별 회로를 통해 제1 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 단계;
    제2 판별 회로를 통해 제2 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 단계; 및
    뺄셈 회로를 통해 제2 판별 회로를 통과한 신호에서 제1 판별 회로를 통과한 신호를 빼는 단계
    를 포함하는 광 전송 방법.
  6. 광 송신부 및 광 수신부를 포함하는 광 전송 시스템의 광 전송 방법에 있어서,
    광 송신부의 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기를 통해 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 단계;
    광 송신부의 모드 다중화기를 통해 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 단계;
    광 수신부의 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로를 통해 다중화된 광 신호를 전송하는 단계;
    전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 광분배기에서 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 단계;
    모드 필터를 통해 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키고, 제1 광 검출기를 통해 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 단계;
    제2 광 검출기를 통해 제2 수신 신호를 검출하는 단계; 및
    신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계
    를 포함하고,
    신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계는,
    제1 판별 회로를 통해 제1 광 검출기를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 단계;
    다중입력-단일출력 이퀄라이저를 통해 제1 광 검출기를 통과한 신호와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력 받는 단계; 및
    제2 판별 회로를 통해 이퀄라이저를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 단계
    를 포함하는 광 전송 방법.
  7. 광 송신부 및 광 수신부를 포함하는 광 전송 시스템의 광 전송 방법에 있어서,
    광 송신부의 제1 광 송신기 및 제2 광 송신기를 통해 서로 다른 두 개의 세기 변조 신호를 생성하는 단계;
    광 송신부의 모드 다중화기를 통해 제1 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 기본 모드에 인가하고, 제2 광 송신기를 이용하여 출력된 광 신호를 고차 모드에 인가한 뒤 두 광 신호를 다중화하는 단계;
    광 수신부의 두 개 이상의 공간 모드를 갖는 전송 광 도파로를 통해 다중화된 광 신호를 전송하는 단계;
    전송 광 도파로를 통해 수신된 광 신호를 광분배기에서 제1 수신 신호 및 제2 수신 신호로 분배하는 단계;
    모드 필터를 통해 제1 수신 신호를 입력 받아 기본 모드만을 통과시키고, 제1 광 검출기를 통해 모드 필터를 통과한 제1 수신 신호를 검출하는 단계;
    제2 광 검출기를 통해 제2 수신 신호를 검출하는 단계; 및
    신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계
    를 포함하고,
    신호 처리 회로에서 제1 광 검출기와 제2 광 검출기를 통과한 신호를 입력으로 하여 고차 모드를 통해 전송된 신호를 추정하는 단계는,
    제1 판별 회로를 통해 제1 광 검출기를 통해 수신된 신호의 세기 레벨을 판별하는 단계;
    다중입력-단일출력 이퀄라이저를 통해 제1 판별 회로를 통과한 신호와 제2 광 검출기를 통해 수신된 신호를 입력 받는 단계; 및
    제2 판별 회로를 통해 이퀄라이저를 통과한 신호의 세기 레벨을 판별하는 단계
    를 포함하는 광전송 방법.
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