KR102496676B1 - 버스트 에러 추정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

버스트 에러 추정 장치 및 방법이 개시된다. 버스트 에러 추정 방법은 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하는 단계; 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트(Baud rate)의 중간 주파수에 대응하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 것으로 판단된 경우, 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

버스트 에러 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING BURST ERROR}
본 발명은 버스트 에러(Burst error) 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하고, 측정된 스펙트럼 널의 주파수와 보 레이트(Baud rate)의 상관관계를 이용하여 버스트 에러의 발생 조건을 추정하는 기술에 관한 것이다.
광섬유를 통해 광 신호를 전송하는 광통신 시스템에서 광 송신부에서 출력되어 광 수신부로 수신되는 광 신호는 광섬유에 존재하는 색분산에 의해 왜곡이 발생될 수 있다. 구체적으로 일반적인 광통신 시스템에서 사용되는 양측파대(Double sideband) 직접수신(Direct detection) 방식을 통해 수신되는 경우, 광 신호는 파워 페이딩(Power fading) 효과에 의해 수신 주파수 스펙트럼에서 널(Null)이 발생되어 특정 주파수 성분이 상실됨으로써 왜곡이 심화될 수 있다.
광 수신부의 디지털 신호 처리 장치(Digital Signal Processing, DSP)는 광 신호를 수신한 후에 전송과정에서 발생한 광 신호의 왜곡을 보상하기 위한 디지털 신호 처리를 수행할 수 있다.
구체적으로 디지털 신호 처리 장치는 광 신호의 왜곡을 보상하기 위해 Decision feedback equalizer (DFE) 나 Maximum likelihood sequence estimation (MLSE)와 같은 색분산 보상 기법을 주로 사용할 수 있다. 이와 같은 색분산 보상 기법은 광 수신기를 통해 수신된 광 신호의 신호 값을 다음 광 신호의 보상에 활용함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
그러나 디지털 신호 처리 장치는 광 수신기를 통해 수신된 광 신호의 신호 값을 잘못 판별하였을 경우, 잘못된 신호 값을 다음 광 신호의 보상에 활용함으로써, 다음 광 신호도 잘못 판별할 가능성이 상승하는 문제점이 있다.
이와 같은 현상을 에러전파(error-propagation)라 하는데, 에러전파 현상은 오류가 시간적으로 한꺼번에 발생하는 버스트 에러를 야기할 수 있다. 이와 같이 야기된 버스트 에러는 디지털 신호 처리 장치의 뒷단에 연결되는 오류정정장치(Forward error correction, FEC)의 오류정정성능을 열화 시킬 수 있다.
따라서, 이러한 버스트 에러가 발생되는 조건을 피하거나 버스트 에러를 통해 발생될 악영향을 억제하기 위해서는 버스트 에러의 발생 조건을 추정하는 방안이 필요하다.
본 발명은 파워 페이딩에 의해 광 수신부의 디지털 신호 처리 장치에서 발생하는 버스트 에러의 발생 여부를 예측하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널의 주파수를 측정하고, 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 지의 여부에 기초하여 버스트 에러의 발생 조건을 추정하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러 추정 방법은 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하는 단계; 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트(Baud rate)의 중간 주파수에 대응하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 것으로 판단된 경우, 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 억제하는 단계는 가변 색분산 보상기의 색분산 보상 값을 조절하여 상기 광 수신기를 통해 수신되는 광 신호의 스펙트럼 널의 주파수를 변경시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
상기 억제하는 단계는 인터리버(Interleaver)를 이용하여 광 송신기를 통해 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
상기 인터리버는 상기 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건에 기초하여 활성화 여부가 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러 추정 장치는 광 수신기를 통해 수신된 광 신호의 버스트 에러(Burst error)를 추정하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하고, 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트(Baud rate)의 중간 주파수에 대응하는지 여부를 판단하며, 상기 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 것으로 판단된 경우, 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 상기 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
상기 프로세서는 가변 색분산 보상기의 색분산 보상 값을 조절하여 상기 광 수신기를 통해 수신되는 광 신호의 스펙트럼 널의 주파수를 변경시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
상기 프로세서는 인터리버(Interleaver)를 이용하여 광 송신기를 통해 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
상기 인터리버는 상기 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건에 기초하여 활성화 여부가 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러 추정 방법은 광 수신기를 통해 수신된 광 신호의 주파수 성분을 분석하여 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하는 단계; 및 보 레이트(Baud rate)의 주파수에 대한 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수의 비율에 기초하여 상기 수신된 광 신호에 대한 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 판단하는 단계는 상기 보 레이트(Baud rate)의 주파수에 대한 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수의 비율이 중간 비율(0.5)에 대응하는 경우, 상기 수신된 광 신호에 대한 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정할 수 있다.
상기 수신된 광 신호에 대한 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 억제하는 단계는 가변 색분산 보상기의 색분산 보상 값을 조절하여 상기 광 수신기를 통해 수신되는 광 신호의 스펙트럼 널의 주파수를 변경시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
상기 억제하는 단계는 인터리버(Interleaver)를 이용하여 광 송신기를 통해 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
상기 인터리버는 상기 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건에 기초하여 활성화 여부가 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 파워 페이딩에 의해 광 수신부의 디지털 신호 처리 장치에서 발생하는 버스트 에러의 발생 여부를 예측할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널의 주파수를 측정하고, 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 지의 여부에 기초하여 버스트 에러의 발생 조건을 추정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러 추정 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 널의 주파수와 보 레이트의 상관관계의 따른 버스트 에러의 길이를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러의 발생을 방지하기 위한 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러의 발생을 방지하기 위한 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러 추정 방법을 플로우차트로 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러 추정 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 버스트 에러 추정 장치(100)는 파워 페이딩 효과에 의해 발생 가능한 버스트 에러의 발생 조건 만족 여부를 사전에 추정함으로써 버스트 에러로 인한 광 신호의 왜곡을 방지할 수 있다.
먼저, 버스트 에러는 광 신호가 "high,low,high,low…" 를 반복하는 전송 패턴에서 주로 발생할 수 있다. 이는 "high,low,high,low…"의 전송 패턴 내에서 발생한 에러는 쉽게 다음 심볼에 전파되어 버스트 에러가 되기 때문이다.
이때, "high,low,high,low..."의 전송 패턴의 에너지는 주파수 영역에서 보 레이트의 중간 주파수 영역에 집중되어 있다. 따라서, 수신된 광 신호의 신호 스펙트럼에서 보 레이트의 중간 주파수 영역에 해당하는 주파수 부분이 손실될 경우, "high,low,high,low…"의 전송 패턴에 에러가 발생할 확률이 증가하며, 동시에 버스트 에러가 발생할 확률이 증가하게 된다.
본 발명의 버스트 에러 추정 장치(100)는 이와 같은 조건에 기초하여 버스트 에러의 발생 조건 만족 여부를 추정할 수 있다.
도 1을 참고하면, 버스트 에러 추정 장치(100)는 측정부(110), 판단부(120), 추정부(130) 및 제어부(140)로 구성될 수 있다. 먼저 측정부(110)는 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널의 주파수를 하기의 식 1을 통해 측정할 수 있다.
<식 1>
Figure 112018116561979-pat00001
여기서,
Figure 112018116561979-pat00002
는 광속,
Figure 112018116561979-pat00003
는 분산 파라미터(Dispersion parameter),
Figure 112018116561979-pat00004
는 광파장,
Figure 112018116561979-pat00005
은 전송거리,
Figure 112018116561979-pat00006
는 널(Null)의 차수(Oder),
Figure 112018116561979-pat00007
는 쳐프 파라미터(Chirp parameter)를 나타낼 수 있다.
그리고, 판단부(120)는 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는지 여부를 판단할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이 수신된 광 신호의 신호 스펙트럼에서 보 레이트의 중간 주파수 영역에 해당하는 주파수 부분이 손실될 경우, "high,low,high,low…"의 전송 패턴에 에러가 발생할 확률이 증가하며, 동시에 버스트 에러가 발생할 확률이 증가하게 된다. 따라서, 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하면 버스트 에러가 발생할 확률이 증가하는 것을 의미할 수 있다.
따라서, 추정부(130)는 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 것으로 판단된 경우, 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정할 수 있다.
제어부(140)는 추정부(130)에 의해 버스트 에러의 발생 조건이 만족하는 것으로 추정된 경우, 버스트 에러가 발생하지 않도록 광통신 시스템을 구성하는 광 컴포넌트를 제어함으로써 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다. 구체적으로 제어부(140)는 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하면 버스트 에러가 발생할 확률이 증가하므로 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하지 않도록 변경시키거나 광 송신기에서 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다. 보다 자세한 버스트 에러의 패널티를 억제하는 방법은 이후 이어지는 도 3 내지 도 4를 통해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 널의 주파수와 보 레이트의 상관관계의 따른 버스트 에러의 길이를 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 수신된 광 신호의 신호 스펙트럼에서 특정 주파수 성분을 손실 시켰을 때 발생되는 버스트 에러의 최대 길이를 계산한 시뮬레이션 결과이다. 이때, 디지털 신호 처리 알고리즘은 DFE와 MLSE를 사용하였고, PAM-4 신호를 사용하였다. 시뮬레이션 내에서 총 에러 숫자는 모든 경우에 대해 거의 동일하게 유지하였다.
도 2를 참고하면, 보 레이트의 주파수에 대한 스펙트럼 널의 주파수의 비율(Spectrum Null / Baud rate)이 중간 비율인 0.5에 대응하는 경우, 버스트 에러가 갑자기 크게 발생함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 버스트 에러 추정 장치(100)는 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하지 않도록 변경시킴으로써 버스트 에러가 발생하지 않도록 예방 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러의 발생을 방지하기 위한 제1 실시예를 도시한 도면이다.
먼저 광통신 시스템(300)의 송신부(310)로부터 송신된 광 신호는 광 섬유를 통해 수신부(320)로 수신될 수 있다. 수신부(320)는 가변 색분산 보상기(tunable dispersion compensator)(321)를 포함하여 수신된 광 신호의 색분산을 억제할 수 있다.
버스트 에러 추정 장치(100)는 수신부(320)의 신호 처리 장치(323)에 포함될 수 있는데, 광 수신기(322)를 통해 광 신호가 수신된 경우, 버스트 에러의 발생 조건 만족 여부를 추정할 수 있다.
이때, 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 버스트 에러 추정 장치(100)는 제어 신호를 생성하여 가변 색분산 보상기(321)의 색분산 보상 값을 조절할 수 있다.
구체적으로 상기의 식 1과 같이 스펙트럼 널의 주파수는 광섬유에서 발생하는 색분산량 (
Figure 112018116561979-pat00008
·
Figure 112018116561979-pat00009
), 전송거리, 쳐프 파라미터, 색분산 보상기의 색분산 보상 값 등에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 버스트 에러 추정 장치(100)는 가변 색분산 보상기(321)의 색분산 보상 값을 변화시킴으로써 스펙트럼 널의 주파수를 변경시켜 버스트 에러의 발생 조건을 벗어나게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러의 발생을 방지하기 위한 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 송신부(310)와 수신부(320)의 상호 통신이 가능할 경우, 버스트 에러 추정 장치(100)가 버스트 에러의 발생을 방지하는 방법을 제공할 수 있다.
만약 버스트 에러 추정 장치(100)는 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 송신부(310) 또는 수신부(320)에 포함되어 버스트 에러의 효과를 억제할 수 있는 장치를 활성화 할 수 있다. 즉, 버스트 에러의 효과를 억제할 수 있는 장치는 버스트 에러 추정 장치(100)에 의해 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우에만 동작할 수 있다.
일 예로, 버스트 에러의 효과를 억제할 수 있는 장치는 인터리버(Interleaver) 일 수 있다. 인터리버는 입력되는 신호를 시간상에서 흩뜨려 퍼뜨리는 장치로써, 인터리버를 이용하면 시간상 뭉쳐 있는 버스트 에러를 퍼뜨릴 수 있다. 이와 같은 인터리버는 신호 처리 장치(310)의 지연시간(Latency)을 늘리므로, 버스트 에러 추정 장치(100)는 버스트 에러의 발생 조건이 만족되지 않으면 비활성화 시켰다가, 버스트 에러의 발생 조건이 만족되면 활성화 시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 에러 추정 방법을 플로우차트로 도시한 도면이다.
단계(510)에서, 버스트 에러 추정 장치(100)는 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널의 주파수를 측정할 수 있다.
단계(520)에서, 버스트 에러 추정 장치(100)는 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는지 여부를 판단할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이 수신된 광 신호의 신호 스펙트럼에서 보 레이트의 중간 주파수 영역에 해당하는 주파수 부분이 손실될 경우, "high,low,high,low…"의 전송 패턴에 에러가 발생할 확률이 증가하며, 동시에 버스트 에러가 발생할 확률이 증가하게 된다. 따라서, 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하면 버스트 에러가 발생할 확률이 증가하는 것을 의미할 수 있다.
단계(530)에서, 버스트 에러 추정 장치(100)는 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 것으로 판단된 경우, 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정할 수 있다.
단계(540)에서, 버스트 에러 추정 장치(100)는 버스트 에러의 발생 조건이 만족하는 것으로 추정된 경우, 버스트 에러가 발생하지 않도록 광통신 시스템을 구성하는 광 컴포넌트를 제어함으로써 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다. 이때, 버스트 에러가 발생하지 않도록 하기 위해서는 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하지 않도록 변경시키거나 광 송신기에서 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 버스트 에러의 패널티를 억제할 수 있다.
이를 위해, 버스트 에러 추정 장치(100)는 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 제어 신호를 생성하여 가변 색분산 보상기(321)의 색분산 보상 값을 조절함으로써 스펙트럼 널의 주파수를 변경시킬 수 있다.
또는, 버스트 에러 추정 장치(100)는 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 인터리버를 이용하여 시간상 뭉쳐 있는 버스트 에러를 퍼뜨림으로써 버스트 에러의 패널티를 억제할 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.
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.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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 청구범위의 범위에 속한다.
100 : 버스트 에러 추정 장치
300 : 광통신 시스템
310 : 송신부
311 : 송신부 신호 처리 장치
312 : 광 송신기
320 : 수신부
321 : 가변 색분산 보상기
322 : 광 수신기
323 : 수신부 신호 처리 장치

Claims (16)

  1. 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하는 단계;
    상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트(Baud rate)의 중간 주파수에 대응하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 것으로 판단된 경우, 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정하는 단계; 및
    상기 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 단계
    를 포함하고,
    상기 억제하는 단계는,
    가변 색분산 보상기의 색분산 보상 값을 조절하여 상기 광 수신기를 통해 수신되는 광 신호의 스펙트럼 널의 주파수를 변경시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 버스트 에러 추정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 억제하는 단계는,
    인터리버(Interleaver)를 이용하여 광 송신기를 통해 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 버스트 에러 추정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인터리버는,
    상기 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건에 기초하여 활성화 여부가 결정되는 버스트 에러 추정 방법.
  6. 광 수신기를 통해 수신된 광 신호의 버스트 에러(Burst error)를 추정하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 광 수신기를 통해 수신된 광 신호에 대한 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하고, 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트(Baud rate)의 중간 주파수에 대응하는지 여부를 판단하며, 상기 스펙트럼 널의 주파수가 보 레이트의 중간 주파수에 대응하는 것으로 판단된 경우, 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정하고, 상기 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 가변 색분산 보상기의 색분산 보상 값을 조절하여 상기 광 수신기를 통해 수신되는 광 신호의 스펙트럼 널의 주파수를 변경시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 버스트 에러 추정 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    인터리버(Interleaver)를 이용하여 광 송신기를 통해 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 버스트 에러 추정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인터리버는,
    상기 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건에 기초하여 활성화 여부가 결정되는 버스트 에러 추정 장치.
  11. 광 수신기를 통해 수신된 광 신호의 주파수 성분을 분석하여 스펙트럼 널(Spectrum Null)의 주파수를 측정하는 단계;
    보 레이트(Baud rate)의 주파수에 대한 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수의 비율에 기초하여 상기 수신된 광 신호에 대한 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건을 추정하는 단계; 및
    상기 수신된 광 신호에 대한 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정된 경우, 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 단계
    를 포함하고,
    상기 억제하는 단계는,
    가변 색분산 보상기의 색분산 보상 값을 조절함으로써 상기 광 수신기를 통해 수신되는 광 신호의 스펙트럼 널의 주파수를 변경시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 버스트 에러 추정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 버스트 에러의 발생 조건을 추정하는 단계,
    상기 보 레이트(Baud rate)의 주파수에 대한 상기 측정된 스펙트럼 널의 주파수의 비율이 중간 비율(0.5)에 대응하는 경우, 상기 수신된 광 신호에 대한 버스트 에러의 발생 조건을 만족하는 것으로 추정하는 버스트 에러 추정 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 억제하는 단계는,
    인터리버(Interleaver)를 이용하여 광 송신기를 통해 출력되는 광 신호를 시간 상에서 분산시킴으로써 상기 버스트 에러의 패널티를 억제하는 버스트 에러 추정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 인터리버는,
    상기 버스트 에러(Burst error)의 발생 조건에 기초하여 활성화 여부가 결정되는 버스트 에러 추정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113726433B (zh) * 2021-06-16 2022-09-06 暨南大学 一种多速率子载波调制信号收、发方法和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5894517A (en) * 1996-06-07 1999-04-13 Cabletron Systems Inc. High-speed backplane bus with low RF radiation
US20090092396A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-09 Ilya Lyubomirsky Adaptable Duobinary Generating Filters, Transmitters, Systems and Methods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1554831B1 (en) * 2002-10-26 2013-05-22 Electronics and Telecommunications Research Institute Frequency hopping ofdma method using symbols of comb pattern

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5894517A (en) * 1996-06-07 1999-04-13 Cabletron Systems Inc. High-speed backplane bus with low RF radiation
US20090092396A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-09 Ilya Lyubomirsky Adaptable Duobinary Generating Filters, Transmitters, Systems and Methods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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