KR20020085190A - 수광레벨에 따른 이득조절방법 및 이를 수행하기 위한시스템 - Google Patents

Abstract

공간광등 광 전송 시스템에서 수광 소자의 임피던스 변화를 검출하여, 검출된 임피던스 레벨에 따라 변화된 전압을 출력하여 복조신호레벨의 이득을 조절함으로서 잡음지수의 피해를 최소화 할 수 있도록 하기 위한 수광 레벨에 따른 이득 조절 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템이 개시된다. 본 발명은, 광신호를 이용하여 저주파의 전기신호를 변조하여 전송하는 광전송 방법에 있어서, 수광소자의 임피던스 변화를 검출하고, 검출된 수광소자의 임피던스 변화에 따라 변환된 전압을 가변증폭기에 출력하여 저주파 전기신호를 복조하기 위하여 가변증폭부에서 출력되는 신호의 레벨을 억제하거나 증폭하는 것을 특징으로 한다.

Description

수광레벨에 따른 이득조절방법 및 이를 수행하기 위한 시스템{method for gain controlling to coefficient level and system for performming the same}

본 발명은 수광 레벨에 따른 이득 조절 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 관한 것으로, 특히 공간광등 광 전송 시스템에서 수광 소자의 임피던스 변화를 검출하여, 검출된 임피던스 레벨에 따라 변화된 전압을 출력하여 복조신호레벨의이득을 조절함으로서 잡음지수의 피해를 최소화 할 수 있도록 하기 위한 수광 레벨에 따른 이득 조절 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 광 통신기술은 고속으로 대용량의 정보 전송이 가능하고, 전기통신에 비하여 상대적으로 신호장애 및 누화가 적기 때문에 널리 사용되고 있다. 최근에는 하나의 전송선로를 이용하여 파장이 각기 다른 광신호를 동시에 전송함으로써 선로의 전송효율을 높일 수 있는 파장분할다중화(WDM;wavelength division multiplexing)기술 및 대기공간을 전송선로로 이용하여 광신호를 송수신하는 공간광기술이 개발되어 상용화되고 있다.

이러한 광 통신 기술중 공간광 기술은 저주파의 전기 신호를 광신호인 캐리어 주파수를 이용하여 변조하고 대기공간을 통하여 수신측으로 전송하고, 수신측에서는 변조된 신호를 복조하여 전송하는 기술이다. 공간광 기술에서는 아지랑이, 스모그, 안개, 눈, 비 같은 대기중의 조건이나 송광장치나 수광장치의 기구적인 고정상태 불안 또는 주변 진동등이나 재료적인 온도 팽창으로 인한 전송 효율 변화가 필연적으로 따른다.

수신된 주파수를 복조하여 증폭하고 증폭된 신호의 레벨을 검출하여, 이를 궤환시켜 전단의 증폭기의 이득을 조절하는 자동이득조절방법(AGC;automatic gain control)은 통신 시스템에서 전송효율을 증가시키기 위하여 널리 사용되고 있는 방법이다.

종래의 이득조절방법은 도 1에서 보는 바와 같이, 수신된 광신호를 전기적인 신호로 출력시키는 수광소자(11)에서 출력된 광신호를 증폭도가 조절가능한 가변증폭기(12)를 통하여 증폭시키고, 가변증폭기(12)에서 증폭된 복조 신호 레벨을 레벨검출기(13)를 통하여 검출하게 된다. 레벨검출기(13)에서 검출된 신호레벨은 증폭기(14)를 통하여 증폭되어 다시 가변증폭기(12)로 부궤환(feed back)시켜 수신된 신호레벨을 일정하게 유지시키게 된다.

그러나, 종래의 자동이득조절방법은 캐리어 신호인 광신호에 변조되어 있는 저주파 전기신호를 복조하고, 복조된 신호레벨을 이용하여 이득을 조절하기 때문에, 원래의 변조신호의 신호 레벨과 무관하게 일정한 레벨로 변화하게 된다.

즉, 복조된 신호레벨을 이용하여 이득을 조절하기 때문에 원래의 복조신호레벨과 무관하게 일정한 레벨을 만들게 되며, 송신측에서 대기조건 및 온도조건에 따라 복조레벨을 조절하여 송신하여도, 수신측에서는 이득조절을 통하여 일정한 신호레벨을 만들기 때문에 원하지 않는 잡음레벨을 증폭한다던지 송신측의 의도에 따른 높은 레벨의 신호도 일정하게 낮추어 버리기 때문에 효율적인 광신호의 전송이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 복조된 신호를 부 궤환시키는 방법이 아니라 수광 소자의 임피던스 변화를 검출하여, 검출된 임피던스 레벨에 따라 변화된 전압을 출력하여 복조신호레벨의 이득을 조절함으로서 전송로상에서의 변화된 레벨만을 복원하게 되어 잡음지수의 피해를 최소화 할 수 있고 환경조건의 변화를 수용하는 속도로 이득을 제어함으로 효율적인 광전송을 가능하게 하는 수광 레벨에 따른 이득 조절 방법을 제공하는 데있다.

본 발명의 제 2 목적은 상기한 방법을 수행하기 위한 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1의 종래의 이득조절방법을 설명하기 위한 계통도이다.

도 2는 본 발명에 따른 수광 레벨에 따른 이득 조절 방법을 설명하기 위한 계통도이다.

도 3은 도 2에서 도시된 수광 레벨에 따른 이득 조절 시스템의 일실시예를 보여주기 위한 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 따른 부호의 설명>

110 : 수광소자 120 : 가변증폭기

130 : 전압변환부 R1,R2 : 저항

C1,C2: 콘덴서 AMP : 증폭기

상기한 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

광신호를 이용하여 고주파나 고속의 데이터 전기신호를 변조하여 전송하는 광전송 방법에 있어서, 수광소자의 임피던스 변화를 검출하고, 검출된 수광소자의 임피던스 변화에 따라 변환된 전압을 가변증폭기에 출력하여 전기신호를 복조하기 위하여 가변증폭부에서 출력되는 신호의 레벨을 억제하거나 증폭하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 수광소자의 임피던스 변화를 검출하기 위한 검출속도는 구조물의 진동 속도나 대기의 변동에 따른 레벨 변동속도보다 빠르게 설정한다.

상기한 제 2 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

수신된 광신호를 전기적인 신호로 출력시키는 수광소자;

수광소자의 출력측에 접속되어 수광소자의 임피던스 변화에 따라 변환된 전압을 출력하는 전압변환부; 및

수광소자이 출력측에 접속되며 전압변환부에서 출력된 전압에 따라 출력되는 신호의 레벨을 억제하거나 증폭하는 가변증폭부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 수광 레벨에 따른 이득 조절 방법을 설명하기 위한 계통도이고, 도 3은 도 2에서 도시된 수광 레벨에 따른 이득 조절 시스템의 일 실시예를 보여주기 위한 회로도이다.

본 발명에 따른 이득조절방법은 광전송방법에서 전송로의 변화로 수광레벨이 변화하는 경우에 유용하다. 즉, 전송로의 변화로 수광레벨이 변화하면 복조된 전기신호레벨은 2 배로 변화되어 안정된 전송을 수행 하기 어려운 점을 개선하기 위하여 본 발명은 수광 소자의 임피던스 변화에 따른 전압 변화로 다음 단에 가변증폭기의 이득을 조절하게 한다.

즉, 도 2에서 보는 바와 같이, 수신된 광신호를 전기적인 신호로 출력시키는 수광소자(110)의 출력측에 수광소자(110)의 임피던스 변화에 따라 변환된 전압을 출력하는 전압변환부(130)가 형성되고, 전압변환부(130)에서 출력된 전압이 가변증폭부(120)에 입력되어 이득을 조절하게 된다.

도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하면 양단에 저항값이 낮은 저항(R1) 및 저항값이 높은 저항(R2)이 각각 형성된 수광소자(110)에서 캐리어 주파수로 광신호를 이용하여 변조된 전기신호가 입력되면, 고주파인 전기신호는 수광소자(110)와 저항값이 낮은 저항(R1)의 사이인 B지점에서 검출되므로, 수광소자(110)와 저항값이 낮은 저항(R1)의 사이에 평활콘덴서(C2) 및 가변 증폭기(120)를 형성시키고, 전송조건의 영향을 받는 캐리어 신호인 광신호는 수광소자(110)와 저항값이 높은 저항(R2)사이인 A지점에서 검출되므로, A지점에 전압변환부(130)를 형성하고 전압변환부(130)의 출력전압을 가변증폭기(120)에 입력시켜 이득을 조절한다.

따라서, 수광신호에 실려있는 전기신호레벨에 따라 가변증폭기(120)의 이득이 변환하는 것이 아니라 수광 소자(110)의 임피던스 변화에 따른 전압 변화로 다음 단에 가변증폭기(120)의 이득을 조절하게 되는 것이다.

그러므로, 본 발명에서는 대기 공간을 광 전송로로 이용하는 공간광전송에서 대기 공간의 조건 및 온도등 변화에 따라 수광레벨이 변화하더라도 복조된 저주파의 전기신호레벨은 변화하지 않게 된다. 즉, 복조된 저주파의 전기신호레벨을 수광소자(110)의 임피던스 변화로 검출하여 가변증폭기(120)의 이득을 제어하여 수신되는 복조신호의 레벨이 일정하도록 한다.

전압변환부(130)에서 수광소자(110)의 임피던스의 변화를 검출하는 검출속도가 조절이 가능하기 때문에 예를 들어 공간광 시스템에서 수광소자(110)의 임피던스의 변화를 검출하는 검출속도를 구조물 진동속도 보다 빠르게 설정하면 구조물의진동시에도 복조신호의 레벨을 일정하게 유지할 수 있다. 건물 이나 구조물 진동은 그 속도가 수십 Hz이하로 낮으므로, 전압변환부(130)에서 수광소자(110)의 임피던스의 변화를 검출하는 검출속도를 수킬로 Hz정도의 조절하면 구조물의 진동시에도 복조신호레벨을 일정하게 유지하는 것이다.

본 발명에 따른 이득조절방법은 공간광 전송시스템 뿐만 아니라 광 케이블을 이용한 광 통신 시스템의 경우에도 미래에 적용될 전송로 중간에 분배나 스위칭으로 인하여 전송로상에서 수광 레벨 변화가 생기는 조건에서도 적용될 수 있다.

아날로그 신호를 전송하는 경우에는 신호대 잡음비 확보 필요 때문에 수광레벨이 비교적 높은 부분에서 전압 변화를 검출해야 하는데, 이 레벨은 수광 소자의 전압 변화를 얻기 쉬운 영역이기 때문에 수광 레벨 검출이 용이 하며, 디지털 경우에도 효율이 조금 낮아지지만 본 발명에서 제시한 방법을 사용하는 경우에 안정된 전송을 도모할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 수광 소자의 임피던스 변화를 검출하여, 검출된 임피던스 레벨에 따라 변화된 전압을 출력하여 복조신호레벨의 이득을 조절함으로서 전송로상에서의 변화된 레벨만을 복원하게 되어 잡음지수의 피해를 최소화 할 수 있고 환경조건의 변화를 수용하는 속도로 이득을 제어함으로 효율적인 광전송을 가능하게 하는 효과가 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위내 에서 당업자에 의해 그 개량이나 변형이 가능하다.

Claims (3)

1. 광신호를 이용하여 고주파나 고속의 데이터 전기신호를 변조하여 전송하는 광전송 방법에 있어서, 수광소자(110)의 임피던스 변화를 검출하고, 검출된 상기 수광소자(110)의 임피던스 변화에 따라 변환된 전압을 가변증폭기(120)에 출력하여 상기 전기신호를 복조하기 위하여 상기 가변증폭부(120)에서 출력되는 신호의 레벨을 억제하거나 증폭하는 것을 특징으로 하는 수광레벨에 따른 이득조절방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수광소자(110)의 임피던스 변화를 검출하기 위한 검출속도는 구조물의 진동 속도보다 빠르게 설정하는 것을 특징으로 하는 수광레벨에 따른 이득조절방법.
3. 수신된 광신호를 전기적인 신호로 출력시키는 수광소자(110);

   상기 수광소자(110)의 출력측에 접속되어 상기 수광소자(110)의 임피던스 변화에 따라 변환된 전압을 출력하는 전압변환부(130); 및

   상기 수광소자(110)의 출력측에 접속되며, 상기 전압변환부(130)에서 출력된 전압에 따라 출력되는 신호의 레벨을 억제하거나 증폭하는 가변증폭부(120)를 포함하는 수광레벨에 따른 이득조절시스템.