KR20060016736A

KR20060016736A - 고주파 광전송 시스템, 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060016736A
Application number: KR1020057002143A
Authority: KR
Inventors: 고우이치 마스다; 히로유키 사사이
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-02-22
Also published as: KR101025384B1; EP1639727B1; US20050286907A1; CN1306736C; WO2004112285A1; EP1639727A1; JP2006527572A; CN1701541A

Abstract

본 발명은 매우 높은 조정 정확도를 요구하지 않으면서 신호가 색분산의 영향에 기인하여 손실되는 것을 방지하고, 단순한 구조를 가지는 무선 광전송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 제어국(10)의 광강도 변조부(14)는 광원(12)에서 생성된 광신호의 강도를 무선 신호로 변조하고, 변조된 강도를 가지는 광신호를 두개의 광신호로 분할한다. 광강도 변조부(14)는 그것을 처리하지 않고 두개의 광신호중 하나를 출력하며, 다른 광신호는 반전되어(즉 180도 위상천이되어) 출력된다. 두개의 광신호는 두개의 분리된 광섬유(31 및 32)를 통해 기지국(21 내지 2n)으로 전송된다. 각 기지국(21 내지 2n)은 두개의 광섬유(31 및 32)을 통해 전송되는 두개의 광신호 중의 하나를 수신한다.

Description

고주파 광전송 시스템, 장치 및 방법{SYSTEM, DEVICE, AND METHOD FOR RADIO FREQUENCY OPTICAL TRANSMISSION}

본 발명은 무선(RF) 광전송 시스템, 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 변조 RF 신호(특히, 밀리미터파 대역의 신호)를 전송하는 서브반송파 광전송 시스템, 이 시스템에 사용되는 장치(제어국), 및 이 시스템에 사용되는 RF 광전송 방법에 관한 것이다.

마이크로파 또는 밀리미터파 대역의 RF 신호를 사용하는 무선 통신을 위한 시스템에서, 예를 들어 넓은 전송대역과 낮은 전송손실을 제공하는 광섬유를 사용하는 광전송 기술을 이용한 제어국(control station)과 기지국(base station) 사이의 신호전송이 기대되어 왔다. 무선통신에 사용되는 주파수 대역은 마이크로파 대역에서 밀리미터파 대역으로 옮겨진다. 따라서 RF 신호, 특히 밀리미터파 대역의 신호를 사용하는 무선통신 시스템의 요구가 증가되었다.

도 23은 RF 신호를 사용한 종래의 무선통신 시스템을 나타내는 개략도이다. 도 23에서 이 종래의 무선통신 시스템은 광신호 전송용 제어국(100), 광신호를 수신하는 12n(n≥1, 이하 동일) n개의 기지국(121)을 포함하여 무선 통신을 수행하고, 광신호 전송을 위한 광섬유(130)를 포함한다. 제어국(100)은 예를 들어 마이 크로파나 밀리미터파 대역의 RF 신호로 변조된 광신호를 전송한다. 상기 제어국(100)으로부터 전송된 광신호는 광섬유(130)를 통해 12n까지의 기지국(121)으로 퍼져나가며, 도시되지 않은 광수신기는 광신호에 광전변환을 실시한다. 상기 광전변환에 의해 얻어진 신호는 예를 들어 마이크로파 또는 밀리미터파 밴드의 RF 신호로서 도시되지 않은 수신기 단말에 전송된다.

그러나 예를 들어 RF 신호로 변조된 1.55㎛ 광이 1.31㎛ 영분산(zero-dispersion) 섬유를 통해 전파되는 경우에, 상기 1.55㎛의 신호 전력 강도는 주기적인 전송거리에서 주기적으로 감쇠된다. 상기 신호세기의 주기적인 감쇠는 상기 광신호의 세기가 RF 신호로 변조될 때 생성되는 상위 및 하위 측파대(sideband) 성분이 광섬유의 색분산에 영향을 받기 때문에 일어난다.

특히, 상기 광신호의 세기가 RF 신호로 변조되는 경우에, 광반송파의 상한 및 하한 주파수 대역에서 생성된 상위 및 하위 측파대 성분은 상기 변조된 광신호의 주파수의 길이의 두배와 같은 거리로 서로 이격되어 있다. 따라서, 상기 광섬유를 통한 전파가 상기 상위 및 하위 측파대 성분사이에 차이가 클 때 위상변화가 야기된다. 따라서, 변조된 광신호가 전파되는 거리에 의존하여, 상기 상위 및 하위 측파대 성분은 서로 180도의 위상차가 생긴다. 만일 이 광수신기가 상위 및 하위 측파대 성분이 서로 180도 위상차가 생기는 변조 광신호상에서 광전변환을 수행하면, 광반송파 및 상위 측파대로 생성된 비트 성분과 광반송파 및 하위 측파대로 생성된 비트 성분은 서로 상쇄되어, 광전변화에 기인한 변조광신호의 손실을 초래한다.

도 24는 수신된 전송신호의 세기와 전송거리 사이의 전형적인 관계를 나타내는 그래프이다. 도 24에 나타난 것처럼, 상기 광전변환에 의한 변조광신호는 주기적 전송거리에서 손실된다. 이 변조 광신호의 주파수가 높아지면, 주기적인 전송거리는 좁아진다. 광전송에서 변조 신호, 특히 밀리미터파 신호를 전송하는 경우에, 이 신호는 주기적인 전송 거리에서 손실된다.

이 문제를 방지하기 위해, 광 단일측파대(SSB) 변조는 색분산의 영향을 줄이는데 사용되도록 고려되어서, 광전변환에 의한 변조 신호의 손실을 막는다. 이 기술은 예를 들어, Graham H. Smith 등의 IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 45, No. 8, pp. 1410-1415, August, 1997.의 “Overcoming Chromatic Dispersion Effects in Fiber-Wireless Systems Incorporating External Modulators”에 상세히 기술되어 있다.

도 25는 위 문헌에 기술된 종래 광전송기(110)의 구조를 나타내는 구성도이다. 광전송기(110)는 도 23에 도시된 제어국(100)에 대응한다.

도 25에서, 광전송기(110)는 DFB 레이저(111), 아이솔레이터(112), 편광제어기(polarization controllers)(113), 신호발생기(114), 증폭기(115), 분배기(116), 위상 조정기(117) 및 마흐-첸더 광강도 변조기(118)를 포함한다.

DFB 레이저(111)는 광신호를 반송파로서 출력한다. 이 DFB 레이저(111)로부터 출력된 광신호는 상기 아이솔레이터(112)와 편광제어기(113)를 거쳐 마흐-첸더 광강도 변조기(118)로 입력된다. 아이솔레이터(112)는 편광제어기(113)로 반사된 광이 DFB 레이저(111)로 되돌아가는 것을 방지한다. 아이솔레이터(112)는 보통 DFB 레이저(111)에 포함된다. 편광제어기(113)는 출력광을 제어하여 소정의 편광면을 갖는다. 신호발생기(114)는 RF 광전송 신호를 출력한다. RF 광전송 신호는 증폭기(115)에 의해 소정의 레벨로 증폭되고, 분배기(116)에 의해 두개의 신호로 분할된다. 두 신호 중의 하나는 처리되는 것 없이 마흐 첸더 광강도 변조기(118)로 입력되고, 다른 신호는 위상 조정기(117)에 의해 90도 위상 천이되어 마흐 첸더 광강도 변조기(118)로 입력된다.

90도 위상 천이된 RF 신호와 함께 마흐 첸더 광강도 변조기(118)로 입력되는 광신호의 세기를 변조함으로써, 광반송파와 단일 측파대 성분만을 포함하는 광신호를 얻는 것이 가능하다. 이 방법에서, SSB 변조는 90도 위상 천이된 신호, 즉 90도 만큼 앞서거나 지연된 위상을 갖는 신호를 이용하여 수행된다.

상술한 단일 측대파 성분과 반송파만을 갖는 RF 신호가 변조되고, 광전변환되려 하는 경우에, 서로 180도의 위상차가 나는 상위 및 하위 측파대는 생성되지 않는다. 따라서 광전변환 이후의 변조된 RF 신호는 광섬유를 거쳐 장거리로 전송되는 경우에도 손실되지 않는다. 따라서 SSB 변조를 이용한 광전송에서 변조된 RF 신호가 색분산의 영향에 기인하여 손실되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

그러나, 상술한 종래의 전송기술에서, RF 신호를 두개의 신호로 분할하는 것이 필요하고 두개 중 하나의 신호에 위상조정을 하여 신호의 위상이 90도 만큼 앞서거나 지연되도록 하는 것이 필요하다. 또한 RF 신호, 특히 밀리미터파 신호의 파장이 매우 짧기 때문에 위상 조정을 위한 매우 높은 정확도가 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 매우 높은 조정 정확도를 요구하지 않고 색분산의 영향에 의한 신호 손실을 방지하면서, 단순한 구조를 갖는 RF 광전송 시스템을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 상기 시스템에 사용되는 장치와 상기 시스템으로 사용하는 방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음의 국면을 가진다.

본 발명의 제 1 국면은 무선신호를 광전송하는 무선 광전송 시스템에 관한 것이다. 상기 무선 광전송 시스템은 무선신호로 변조된 강도를 가지는 두개의 위상공액(phase-conjugated) 광신호를 생성하고 상기 생성된 두개의 위상공액 광신호를 광전송 경로를 거쳐 소정의 전송형태로 전송하는 제어국과, 상기 제어국으로부터 상기 광전송 경로를 거쳐 소정의 전송형태로 전송된 두개의 위상공액 광신호를 수신하고 상기 수신된 두개의 위상공액 광신호 중 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 신호를 선택적으로 처리하는 하나이상의 기지국을 포함한다.

보통, 제어국은 광신호를 출력하는 광원, 및 상기 광원에서 출력된 광신호의 강도를 상기 무선신호로 변조하고, 변조된 강도를 가지는 상기 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하고, 상기 광전송 경로를 거쳐 생성된 두개의 위상공액 광신호를 전송하는 광강도 변조부를 포함한다.

보통, 제어국과 함께 사용되는 기지국은, 두개의 위상공액 광신호를 광전송 경로를 거쳐 수신하고 제어국까지의 전송거리에 따라 수신된 두개의 위상공액 광신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 및 상기 입력 교환부로부터 선택적으로 출력된 소정의 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부를 포함한다.

또는, 기지국은, 광전송경로를 거쳐 두개의 위상공액 광신호 중 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부, 광전송 경로를 거쳐 상기 두개의 위상공액 광신호 중의 다른 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 및 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하고 제어국까지의 전송거리에 따라 수신된 무선신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부를 포함한다.

또는, 기지국은, 광전송 경로를 거쳐 두개의 위상공액 광신호 중 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부, 광전송 경로를 거쳐 두개의 위상공액 광신호 중 다른 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하고 수신된 무선신호 중의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하고 신호 전력 강도에 대하여 무선신호를 비교하는 레벨 비교부, 상기 레벨 비교부의 비교 결과에 기초하여 입력 교환부를 제어하여 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 선택하는 제어부를 포함한다.

또는, 기지국은, 광전송 경로를 거쳐 두개의 위상공액 광신호를 수신하고 수신된 두개의 위상공액 광신호를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 상기 입력 교환부로부터 선택적으로 출력된 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부, 광수신부로부터 출력된 무선신호를 수신하고 상기 수신된 무선신호와 이전에 수신된 무선신호를 신호 전력 강도의 관점에서 비교하는 레벨 비교부, 및 레벨 비교부의 비교 결과 에 기초하여 입력 교환부를 제어하여 광수신부가 항상 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 수신하도록 하는 제어부를 포함한다.

또한, 제어국은 파장 λ1을 가지는 광신호를 출력하는 제 1 광원, 상기 파장 λ1과 다른 파장 λ2를 갖는 광신호를 출력하는 제 2 광원, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2을 갖는 광신호를 다중화하여 제 1 다중화 광신호를 생성하는 제 1 광다중화부, 상기 제 1 광다중화부로부터 출력된 제 1 다중화 광신호의 강도를 무선신호로 변조하고, 변조된 강도를 갖는 상기 제 1 다중화 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하는 광강도 변조부, 광강도 변조부로 생성된 두개의 위상공액 광신호 중 하나로부터 파장 λ1을 갖는 광신호만을 분리하는 제 1 파장 역다중화부, 광강도 변조부로 생성된 두개의 위상공액 광신호 중 다른 하나로부터 파장 λ2를 갖는 광신호만을 분리하는 제 2 파장 역다중화부, 및 상기 제 1 파장 역다중화부에서 분리된 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 제 2 파장 역다중화부로 분리된 파장 λ2를 갖는 광신호를 다중화하여 제 2 다중화 광신호를 생성하고, 상기 제 2 다중화 광신호를 상기 광전송 경로를 거쳐 전송하는 제 2 광다중화부를 포함한다.

보통, 상기 제어국과 함께 사용되는 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 제 2 다중화 광신호를 수신하고 상기 제 2 다중화 광신호를 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호를 수신하여 제어국까지의 전송거리에 따라 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 및 상기 입력 교환부에서 선택적으로 출력된 상기 소정의 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부를 포함한다.

또는, 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 제2 다중화 광신호를 수신하고 상기 제 2 다중화 광신호를 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 다른 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 및 상기 제 1 및 제 2 광수신부에서 각각 출력된 무선신호를 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 수신된 무선신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부를 포함한다.

또는, 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 상기 제 2 다중화 광신호를 수신하고 상기 제 2 다중화 광신호를 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 다른 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하고 수신된 무선신호 중의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 상기 무선신호를 수신하여 신호 전력 강도에 대하여 상기 수신된 무선신호를 비교하는 레벨 비교부, 및 상기 레벨 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 무선신호 중에 서 보다 큰 강도를 갖는 하나를 선택하기 위해 상기 입력 교환부를 제어하는 제어국을 포함한다.

또는, 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 상기 제 2 다중화 광신호를 수신하고 상기 제 2 다중화 광신호를 파장 λ1를 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호를 수신하여 수신된 광신호 중 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 상기 입력 교환부로부터 출력된 상기 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부, 상기 광수신부로부터 출력된 상기 무선신호를 수신하여 신호 전력 강도의 관점에서 수신된 무선신호와 이전에 수신된 무선신호를 비교하는 레벨 비교부, 상기 레벨 비교부의 비교결과에 기초하여 상기 입력 교환부를 제어하여 상기 광수신부가 항상 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 수신하도록 하는 제어부를 포함한다.

또한, 제어국은, 광신호를 출력하는 광원, 상기 광원에서 출력된 광신호의 강도를 상기 무선신호로 변조하고 변조된 강도를 가지는 상기 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하는 광강도 변조부, 상기 광강도 변조부로 생성된 두개의 위상공액 광신호 중 하나의 편광파를 조정하는 제 1 편광파 조정부, 상기 광강도 변조부로 생성된 두개의 위상공액 광신호 중의 다른 하나의 편광파를 조정하여 상기 제 1 편광파 조정부로 조정된 광신호의 편광파에 직교하도록 하는 제 2 편광파 조정부, 상기 제 1 및 제 2 편광파 조정부로 각각 조정된 편광파들을 갖는 광신호를 조합하여 조합 광신호를 생성함으로써, 편광파가 서로 직교하도록 하며, 상기 조합된 광신호를 상기 광전송 경로를 거쳐 전송하는 편광파 조합부를 포함한 다.

보통, 상기 제어국과 함께 사용하는 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 상기 조합된 광신호를 수신하고 상기 수신된 조합 광신호를 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 분리하는 편광파 분리부, 상기 편광파 분리부의 분리를 통해 얻어진 두개의 광신호를 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 수신된 두개의 광신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 상기 입력 교환부에서 선택적으로 출력된 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부를 포함한다.

또는, 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 상기 조합된 광신호를 수신하여 수신된 조합 광신호를 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 분리하는 편광파 분리부, 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호 중의 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부, 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호 중의 다른 하나를 수신하여 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 및 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하여 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 수신된 무선신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부를 포함한다.

또는, 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 상기 조합 광신호를 수신하고 수신된 조합 광신호를 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 분리하는 편광파 분리부, 서로 직교하는 편광파를 가지는 상기 두개의 광신호 중 하나를 수신하여 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부, 서로 직교하는 편광파를 가지는 상기 두개의 광신호 중의 다른 하나를 수신하여 수신된 광신호를 무선신 호로 변환하는 제 2 광수신부, 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하여 수신된 무선신호 중의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하여 신호 전력 강도의 관점에서 수신된 무선신호를 비교하는 레벨 비교부, 및 상기 레벨 비교부의 비교결과에 기초하여 수신된 무선신호 중 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 하나를 선택하기 위해 상기 입력 교환부를 제어하는 제어부를 포함한다.

또는, 기지국은, 상기 광전송 경로를 거쳐 조합된 광신호를 수신하고 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 상기 수신된 광신호를 분리하는 편광파 분리부, 상기 수신된 조합 광신호가 상기 편광파 분리부에 의해 분리되는 두개의 광신호를 수신하는 입력 교환부, 상기 입력 교환부로부터 선택적으로 출력된 상기 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부, 상기 광수신부로부터 무선신호를 수신하여 수신된 무선신호와 이전에 수신된 무선신호를 신호 전력 강도의 관점에서 비교하는 레벨 비교부, 및 상기 레벨 비교부의 비교결과에 기초하여 상기 입력 교환부를 제어하여 상기 광수신부가 항상 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 수신하도록 하는 제어부를 포함한다.

광강도 변조부는 마흐 첸더 간섭계를 가지는 것이 바람직하다. 광강도 변조부는 전기광학 효과를 가지는 수정 제품으로 만들어 지는 것이 바람직하다. 상기 전기광학 효과를 가지는 수정 제품은 리튬니오베이트이어도 좋다. 만일 광전송 경로가 광섬유이면, 광섬유의 영분산 파장범위는 상기 광원의 파장범위와 다른 것이 좋다. 이 경우에 바람직하게는 상기 광섬유의 영분산 파장범위는 1.3㎛ 범위이고, 광원의 파장범위는 1.55㎛ 범위이어도 좋다.

본 발명의 제 2 국면은 제어국에서의 무선신호를 하나 이상의 기지국으로 광전송하는 방법에 관한다. 이 방법은 소정의 광신호의 강도를 무선신호로 변조하는 단계, 변조된 강도를 가지는 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하는 단계, 생성된 두개의 위상공액 광신호를 소정의 전송형태로 광전송 경로를 거쳐 전송하는 단계, 광전송경로를 거쳐 소정의 전송 형태로 전송된 두개의 광 위상공액 신호를 수신하는 단계, 수신된 두개의 위상공액 광신호 중 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 하나를 선택하는 단계, 및 상기 선택된 광신호를 무선신호로 변환하는 단계를 포함한다.

상술한 것처럼 본 발명에서 두개의 위상공액 신호가 제어국에서 기지국으로 전송된다. 기지국은 제어국으로부터의 거리에 기초하여 정해지고, 신호 전력 강도 레벨에 대해 두개의 위상공액 신호를 비교하여 판정되는 두개의 위상공액 신호 중 하나를 수신한다. 결국, 기지국은 매우 높은 조정 정확도를 요구하지 않고 큰 강도를 가지는 무선신호를 용이하게 수신한다.

도 1은 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 무선 광전송 시스템의 대표적인 구조를 계략적으로 도시하는 도면,

도 2는 제 1 내지 제 4 실시예에 기술된 광전송부의 대표적인 구조를 나타내는 구성도,

도 3은 제 1 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 4는 본 발명의 무선 광전송 시스템의 광전송부에 포한된 광강도 변조부에서 출력된 광신호 강도의 바이어스 전압 의존도를 도시하는 도면,

도 5는 종래의 광전송부에 포함된 광강도 변조부에서 출력된 광신호 강도의 바이어스 전압 의존도를 나타내는 도면,

도 6은 종래의 무선 광전송 시스템의 무선신호의 전력 강도의 전송거리 의존도를 도시하는 그래프,

도 7은 본 발명의 무선 광전송 시스템의 무선신호의 전력 강도의 전송거리 의존도를 도시하는 그래프,

도 8은 제 2 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 9는 제 3 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 10은 제 4 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 11은 본 발명의 제 5 내지 제 8 실시예에 따른 무선 광전송 시스템의 대표적인 구조를 도시하는 도면,

도 12는 제 5 내지 제 8 실시예에 기술된 광전송부의 대표적인 구조를 도시하는 구성도,

도 13은 제 5 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 14는 제 6 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 15는 제 7 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 16은 제 8 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 17은 본 발명의 제 9 내지 제 12 실시예에 따른 무선 광전송 시스템의 대 표적인 구조를 도시하는 도면,

도 18은 제 9 내지 제 12 실시예에 기술된 광전송부의 대표적인 구조를 도시하는 구성도,

도 19는 제 9 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 20은 제 10 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 21은 제 11 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 22는 제 12 실시예에 기술된 기지국의 구조를 나타내는 구성도,

도 23은 무선신호를 이용하는 종래의 무선통신 시스템의 개략도,

도 24는 전송거리와 수신된 전송신호의 전력의 대표적인 관계를 도시하는 그래프,

도 25는 종래의 광전송기의 대표적인 구조를 나타내는 구성도이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 1의 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서 제어국(10)은 예를 들어 두개의 광섬유(31 및 32)를 구비한 광전송 경로에 의해 n개의 기지국(21 내지 2n)에 연결된다. 도 2는 제어국(10)에 설치된 광전송부(11)의 구조를 도시하는 구성도이다. 도 2에서, 상기 광전송부(11)는 광원(12), 구동부(13), 광강도 변조부(14), DC 제어부(15), 및 증폭부(16)를 포함한다. 도 3은 기지국(21)의 구조를 나타내는 구성도이다. 도 3에서, 기지국(21)은 입력 교환 부(211), 광수신부(212), 증폭부(213), 및 안테나(214)를 포함한다. 다른 기지국(22 내지 2n)은 기지국(21)과 유사한 방법으로 구성되고, 따라서 기지국(21)만 아래에 자세히 기술한다.

우선, 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템의 동작을 설명한다.

광전송부(11)에서 광원(12)은 구동부(13)로 제어되어 지정된 광신호를 출력한다. 증폭부(16)는 외부적으로 입력된 무선 전송신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. DC 제어부(15)는 광강도 변조부(14)로 공급되는 직류 바이어스 전압을 제어한다. 광강도 변조부(14)는 광원(12)에서 출력된 광신호의 강도를 증폭부(16)에 의해 증폭된 무선 전송신호로 처음으로 변조한다. 그 후, 광강도 변조부는 변조된 강도를 갖는 광신호를 두개의 광신호로 분할한다. 광강도 변조부(14)는 그것을 처리하지 않고 포트 A(또는 포트 B)로 두개의 광신호 중 하나를 출력하고, 다른 광신호는 반전되어 포트 B(또는 포트 A)로 출력된다. 연속하여 서로 위상공액인(즉, 서로 180도의 위상차가 나는) 두개의 광신호는 포트 A 및 B에서 출력된다. 도 4는 광강도 변조부(14)의 포트 A 및 B로부터 출력된 광신호의 대표적인 전압-강도 특성(즉, 바이어스 전압 의존도)을 나타낸다. 광강도 변조부(14)의 포트 A 및 B로부터 출력된 두개의 광신호는 각각 광섬유(31 및 32)를 거쳐 각 기지국(21 내지 2n)으로 각각 전송된다.

기지국(21)에서, 광섬유(31 및 32)를 통해 제어국(10)으로 전송된 두개의 광신호의 각각은 입력 교환부(211)의 두개의 입력단자의 대응하는 각각으로 입력된다. 입력 교환부(211)는 두개의 입력 단자와 하나의 출력 단자를 가지는 광 스위 치이고, 예를 들어, 제어국(10)과 기지국(21)과의 거리에 기초하여, 입력된 두개의 광신호 중 하나를 그 입력 단자에 선택적으로 출력한다. 광수신부(212)는 입력 교환부(211)에서 선택적으로 출력된 광신호를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환한다. 증폭부(213)는 상기 광수신부(212)에 의해 얻어진 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(214)를 통해 공중으로 방사된다.

이제 기술하는 것은 종래 시스템의 효과에 비하여 본 발명의 무선 광전송 시스템으로 달성되는 효과이다. 도 5는 하나의 출력 포트를 가지는 종래의 시스템에서 출력된 광신호의 대표적인 바이어스 전압-강도 특성을 도시한다. 아래의 수식 (1) 및 (2)는 바이어스 전압이 도 5의 Va 및 Vb로 설정될 때, 무선신호로 변조된 강도를 가지는 광신호가 광섬유를 통해 전달된 이후에 얻어진 수신 신호 Pa 및 Pb를 나타낸다.

위 수식 (1) 및 (2)에서, k=πVd/2Vπ, Vπ는 광강도 변조부의 반파장 전압이고 Vd는 무선신호 전압이다.

도 6은 광신호가 1.3㎛ 영분산 광섬유를 거쳐 전송되는 경우에 무선신호의 전력강도에 관한 위 수식 (1) 및 (2)에 기초하여 얻어진 전송거리 의존도를 나타낸다. 도 6에서, 무선신호는 각각 40GHz의 주파수를 가지고, 수신된 광 전력은 전송거리에 관계없이 일정하다고 가정한다. 무선신호의 전력강도는 전송거리가 영일 때 얻어진 전력강도로 정규화된다. 도 6처럼, 전송 이후의 무선신호의 전력강도는 각각의 바이어스 전압을 가지는 무선신호가 규칙적인 간격으로 극도로 감쇄되는 특성을 도시한다, 이 두개의 특성은 서로 모순된다. 따라서 바이어스 전압중 하나를 최적으로 선택함으로써, 무선신호의 정규화된 전력 강도가 0dB 이상이 되도록 유지하는 것이 가능하다.

제어국과 기지국이 일대일로 연결된 무선통신 시스템에서, 설정되는 바이어스 전압을 변경함으로써, 0dB 이상의 전력강도를 가지는 무선신호를 얻는 것이 가능하다. 그러나, 제어국과 n개의 기지국이 일대다(one to n)로 연결된 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국 사이의 전송거리는 불규칙적이고 변화무쌍하다. 따라서 모든 기지국이 0dB 이상의 전력강도를 가지는 무선신호를 얻을 수 있게 하기 위한 바이어스 전압 설정에 큰 어려움이 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템은, 제어국(10)에 설치되고 RF 신호로 광신호의 강도를 변조하는 기능뿐만 아니라 강도 변조된 신호의 위상을 반전시키는 기능과 강도 변조된 신호를 두개의 신호로 분할하는 기능을 가지는 광강도 변조부(14)를 포함한다. 광강도 변조부(14)는 서로 위상공액인 두개의 광신호를 출력한다. 각 기지국(21 내지 2n)에서, 두개의 위상공액 광신호는 동시에 입력되고 입력 교환부(211)는 두개의 위상공액 신호 중에 기지국에 보다 적합한 신호를 선택한다.

예를 들어, 바이어스 전압이 도 4에 도시된 V1으로 설정된 경우에, 포트 A로부터 출력된 광신호는 바이어스 전압이 도 5에 도시된 Va로 설정된 때 얻어진 광신호와 같고, 유사하게 포트 B로부터 출력된 광신호는 바이어스 신호가 도 5에 도시된 Vb로 설정된 때 얻어진 광신호와 같다는 것을 알 수 있다. 따라서 포트 A 및 B의 광신호가 각각 다른 광섬유를 통해 각 기지국(21 내지 2n)으로 전송되고, 각 기지국(21 내지 2n)은 포트 A 또는 B중 하나로부터 출력된 광신호를 적절히 선택하고 수신한다. 예를 들어, 도 6에서 0km와 2.3km사이 또는 4.6km 와 6.9km사이의 전송거리만큼 제어국에서 떨어져 위치하는 기지국은 포트 A로부터 상기 광신호를 선택적으로 수신하고, 2.3km와 4.6km사이 또는 6.9km와 9.2km사이의 전송거리만큼 제어국에서 떨어져 위치하는 기지국은 포트 B로부터 광신호를 선택적으로 수신한다. 따라서 도 7에 도시된 것처럼 임의의 전송거리에서 0dB이상의 무선신호 전력강도를 가지는 신호를 얻는 것이 가능하다. 따라서 광 수신된 전력이 일정한 경우에 전송거리가 영일 때보다 전송될 때 더 큰 전력을 가지는 RF 신호를 얻는 것이 가능하다.

상술한 것처럼, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서 두개의 위상공액 광신호는 상기 제어국으로부터 전송된다. 각 기지국은 제어국으로부터의 전송거리에 기초하여 두개의 위상공액 광신호 중 소정의 하나를 수신한다. 따라서, 기지국은 매우 큰 조정 정확도를 요구하지 않고 높은 전력강도를 갖는 무선신호를 쉽게 수신할 수 있다.

(제 2 실시예)

제 2 실시예에서, 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(21 내지 2n)은 도 3에 나타난 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 8은 제 2 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(21)의 구조를 도시하는 구성도이다. 도 8에서 기지국(21)은 제 1 광수신부(221), 제 2 광수신부(222), 입력 교환부(223), 증폭부(224), 및 안테나(225)를 포함한다.

기지국(21)에서, 광섬유(31 및 32)를 통해 제어국(10)으로부터 전송된 두개의 신호는 상기 제 1 및 제 2 광수신부(221 및 222)로 각각 입력된다. 제 1 및 제 2 광수신부(221 및 222)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 입력 교환부(223)는 제 1 및 제 2 광수신부(221 및 222)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호 각각을 수신하고 제어국(10)과 기지국(21)과의 거리에 기초하여 무선신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 증폭부(224)는 상기 입력 교환부(223)에서 출력된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(225)로부터 공중으로 방사된다.

하나의 증폭부(224)가 안테나(225)와 입력 교환부(223) 사이에 설치된 경우에 대하여 제 2 실시예가 기술되어 있지만, 하나 이상의 증폭부(224)가 제 1 광수신부(221)와 입력 교환부(223)의 사이 및 제 2 광수신부(222)와 입력 교환부(223)의 사이에 제공될 수 있다.

(제 3 실시예)

제 3 실시예에서, 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용되는 기지국(21 내지 2n)은 도 3 및 도 8에 도시된 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 9는 제 3 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(21)의 구조를 나타내는 구성도이다. 도 9에서, 기지국(21)은 제 1 광수신부(231), 제 2 광수신부(232), 레벨 비교부(233), 제어부(234), 입력 교환부(235), 증폭부(236), 및 안테나(237)를 포함한다.

기지국(21)에서, 광섬유(31 및 32)를 통해 제어국(10)에서 전송된 두개의 광신호는 각각 제 1 및 제 2 광수신부(231 및 232)로 입력된다. 제 1 및 제 2 광수신부(231 및 232)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 레벨 비교부(233)는 제 1 및 제 2 광수신부(231 및 232)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호를 그 광강도에 대해 비교한다. 제어국(234)은 레벨 비교부(233)로 얻어진 비교결과에 기초하여 무선신호 중 어느 것이 큰 전력강도를 가지는지를 판정한다. 제어국(234)는 그 후 입력 교환부(235)를 제어하여 보다 큰 전력 강도를 가지는 무선신호를 증폭부(236)로 출력한다. 입력 교환부(235)는 제 1 및 제 2 광수신부(231 및 232)에 의한 변환을 통해 얻어진 각 무선신호를 수신하고 제어국(234)에서 주어지는 명령에 따라 무선신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 증폭부(236)은 입력 교환부(235)로부터 출력된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안 테나(237)로부터 공중으로 방사된다.

상기 구조에서 기지국(21)은 최적의 광신호, 즉 높은 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 자동적으로 선택할 수 있다. 하나의 증폭부(236)가 입력 교환부(235)와 안테나(237)사이에 설치되는 경우에 관하여 제 3 실시예가 기술되어 있더라도 하나 이상의 증폭부(236)가 제 1 광수신부(231) 및 입력 교환부(235)의 사이 및 제 2 광수신부(232) 및 입력 교환부(235)의 사이에 제공될 수 있다.

(제 4 실시예)

제 4 실시예에서, 제 1 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(21 내지 2n)은 도 3, 8 및 9에 도시된 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 10은 제 4 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(21)의 구조를 도시하는 구성도이다. 도 10에서, 기지국(21)은 입력 교환부(241), 광수신부(242), 레벨 비교부(243), 제어부(244), 증폭부(245), 및 안테나(246)를 포함한다.

기지국(21)에서, 광섬유(31 및 32)를 통해 제어국(10)으로부터 전송된 두개의 광신호는 입력 교환부(241)로 입력된다. 입력 교환부(241)는 제어부(244)에서 주어지는 명령에 따라 두개의 광신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 기지국에 처음으로 설치되는 시점에서 광신호는 기본 설정에 따라 선택된다. 광수신부(242)는 입력 교환부(241)에서 선택적으로 출력된 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환한다. 레벨 비교부(243)는 광수신부(242)에 의한 변환을 통해 얻 어진 무선신호의 전력강도를 검출하고, 검출된 전력 강도를 저장되어 있는 기준값과 비교한다. 비교의 결과에 따라, 만일 검출된 전력강도가 기준값보다 낮으면, 레벨 비교부(243)는 제어부(244)에 입력 교환부(241)를 스위칭할 것을 지시한다. 만일 검출된 전력강도가 기준값보다 크면, 레벨 비교부(243)는 어떠한 지시도 하지 않음에 주의해야 한다. 제어부(244)는 레벨 비교부(243)로 주어지는 명령에 따라 입력 교환부(241)를 스위칭한다. 증폭부(245)는 광수신부(242)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호를 수신하고, 수신된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(246)를 통해 공중으로 방사된다.

위 구조에서 기지국(21)은 최적의 광신호, 즉 높은 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 자동적으로 선택한다. 하나의 증폭부(245)가 광수신부(242) 및 안테나(246)의 사이에 제공된 경우에 대하여 제 4 실시예가 기술되어 있다 하더라도, 하나 이상의 증폭부(245)가 입력 교환부(241)와 광수신부(242) 및 광수신부(242)와 레벨 비교부(243)의 사이에서 제공될 수 있다.

(제 5 실시예)

도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 무선 광전송 시스템을 개념적으로 도시한다. 도 11에 나타난 제 5 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서, 제어국(40)은 단일 광섬유(60)을 포함하는 광전송 경로에 의해 n개의 기지국(51-5n)으로 연결된다. 도 12는 제어국(40)에 제공된 광전송부(41)의 구조를 도시하는 구성도이다. 도 12에서, 광전송부(41)은 제 1 광원(42a), 제 2 광원(42b), 제 1 구동부(43a), 제 2 구동부(43b), 광강도 변조부(44), DC 제어부(45), 증폭부(46), 파장 다중화부(47), 제 1 파장 역다중화부(48a), 제 2 파장 역다중화부(48b), 및 광다중화부(49)를 포함한다. 도 13은 기지국(51)의 구조를 도시한다. 도 13에서, 기지국(51)은 파장 역다중화부(511), 입력 교환부(512), 광수신부(513), 증폭부(514), 및 안테나(515)를 포함한다. 다른 기지국들(52 내지 5n)은 기지국(51)과 유사한 방법으로 구성되어 있어서, 기지국(51)만 이하 자세히 기술한다.

광전송부(41)에서, 제 1 광원(42a)은 제 1 구동부(43a)로 구동되어 파장 λ1을 가지는 광신호를 출력하고, 제 2 광원(42b)은 제 2 구동부(43b)로 제어되어 파장λ2를 가지는 광신호를 출력한다. 파장 λ1은 파장 λ2와 다르다(λ1 ≠ λ2). 파장 다중화부(47)는 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호를 다중화한다. 증폭부(46)는 외부적으로 입력된 무선(RF) 전송신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. DC 제어부(45)는 광강도 변조부(44)에 공급되도록 직류 바이어스 전압을 제어한다. 광강도 변조부(44)는 파장 다중화부(47)에서 출력된 다중화 광신호의 강도를 증폭부(46)로 증폭된 RF 전송신호로 처음으로 증폭한다. 그 후, 광강도 변조부(44)는 변조된 강도를 가지는 광신호를 두개의 광신호로 분할한다. 광강도 변조부(44)는 그것을 처리하지 않고 포트 A(또는 포트 B)로 두개의 광신호 중 하나를 출력하고 다른 광신호는 반전되어 포트 B(또는 포트 A)로 출력된다. 연속하여, 서로 위상 공액인(즉, 서로 180도의 위상차가 있는) 두개의 광신호가 포트 A 및 B에서 출력된다. 제 1 파장 역다중화부(48a)는 광강도 변조부(44)의 포트 A로부터 출력된 광신호로부터 파장 λ1을 가지는 광신호만을 분리하고, 파장 λ1을 가지는 광신호를 출력한다. 제 2 파장 역다중화부(48b)는 광강도 변조부(44)의 포트 B로부터 출력된 광신호에서 파장 λ2를 가지는 광신호만을 분리하고 파장 λ2를 가지는 광신호를 출력한다. 광다중화부(49)는 제 1 파장 역다중화부(48a)에서 얻어진 파장 λ1을 갖는 광신호와 제 2 파장 역다중화부(48b)에서 얻어진 파장 λ2를 갖는 광신호를 다중화된 광신호로 다중화하고 광섬유(60)를 거쳐 다중화된 광신호를 출력한다. 광다중화부(49)에서 출력된 다중화 광신호는 광섬유(60)를 거쳐 각 기지국(51 내지 5n)으로 전송된다.

기지국(51)에서, 광섬유(60)를 거쳐 제어국(40)에서 전송된 다중화 광신호는 파장 역다중화부(511)로 입력된다. 파장 역다중화부(511)는 수신된 다중화 광신호를 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하고, 파장 λ1을 갖는 광신호와 파장 λ2를 갖는 광신호를 각각 입력 교환부(512)의 대응하는 각 입력 단자로 입력한다. 입력 교환부(512)는 두개의 입력 단자와 하나의 출력단자를 가지는 광 스위치이고, 예를 들어 제어국(40)과 기지국(51) 사이의 거리에 기초하여 그 입력 단자로 입력된 두개의 광신호 중의 하나를 선택적으로 출력한다. 광수신부(513)는 입력 교환부(512)로부터 선택적으로 출력된 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환한다. 증폭부(514)는 광수신부(513)에서 얻어진 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(515)를 통해 공중으로 방사된다.

제 1 실시예에서 기술된 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 5 실시예에 따 른 무선 광전송 시스템은, 제어국(40)에 설치되고 광신호의 강도를 무선신호로 변조하는 기능뿐만 아니라 강도 변조된 신호의 위상을 반전하는 기능과 강도 변조된 신호를 두개의 신호로 분할하는 기능을 가지는 광강도 변조부(44)를 포함한다. 광강도 변조부(44)는 두개의 출력 포트로부터 두개의 위상공액 광신호를 출력한다. 제 5 실시예는 파장 분할 다중화 개념이 다수의 광섬유를 하나로 줄이는데 사용된 점에서 제 1 실시예와 다르다. 상술한 바로부터 알 수 있듯이, 또한 제 5 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서 임의의 전송거리에서 0dB 이상의 무선신호 전력강도를 가지는 신호를 얻는 것이 가능하다(도 7 참조).

상술한 것처럼 본 발명의 제 5 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서, 다른 파장을 가지는 두개의 위상공액 광신호가 생성된다. 두개의 광신호의 파장은 다중화된 광신호를 생성하기 위해 같이 다중화되고, 생성된 다중화 광신호는 제어국으로부터 전송된다. 각 기지국은 다중화된 광신호를 수신하고 제어국으로부터의 전송거리에 기초하여 수신된 다중화 광신호로부터 다른 파장을 가지는 광신호 중의 소정의 하나를 분리한다. 따라서, 기지국은 매우 큰 조정 정확도를 요구하지 않고 높은 전력 강도를 가지는 무선신호를 용이하게 수신할 수 있다.

(제 6 실시예)

제 6 실시예에서, 제 5 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(51 내지 5n)은 도 13에 도신된 것과 다른 방법으로 구성된다. 도 14는 제 6 실시 예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(51)의 구조를 도시한다. 도 14에서, 기지국(51)은 파장 역다중화부(521), 제 1 광수신부(522), 제 2 광수신부(523), 입력 교환부(524), 증폭부(525), 및 안테나(526)를 포함한다.

기지국(51)에서, 광섬유(60)를 통해 제어국(40)으로부터 전송된 다중화 광신호는 파장 역다중화부(521)로 입력된다. 파장 역다중화부(521)는 수신된 다중화 광신호를 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호로 역다중화하고, 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호를 제 1 및 제 2 광수신부(522 및 523)로 각각 입력한다. 제 1 및 제 2 광수신부(522 및 523)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 입력 교환부(524)는 제 1 및 제 2 광수신부(522 및 523)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호를 수신하고 제어국(40)과 기지국(51)사이의 거리에 기초하여 수신된 무선신호 중의 하나를 선택적으로 출력한다. 증폭부(525)는 입력 교환부(524)로부터 출력된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(526)로부터 공중으로 방사된다.

하나의 증폭부(525)가 입력 교환부(524)와 안테나(526)의 사이에 제공되는 경우에 관하여 제 6 실시예가 기술되었지만, 하나 이상의 증폭부(525)가 제 1 광수신부(522)와 입력 교환부(524)의 사이, 및 제 2 광수신부(524)와 입력 교환부(524)의 사이에 제공될 수 있음에 주의하여야 한다.

(제 7 실시예)

제 7 실시예에서, 제 5 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(51 내지 5n)은 도 13 및 도 14에 도시된 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 15는 제 7 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(51)의 구조를 도시한다. 도 15에서, 기지국(51)은 파장 역다중화부(531), 제 1 광수신부(532), 제 2 광수신부(533), 레벨 비교부(534), 제어부(535), 입력 교환부(536), 증폭부(537), 및 안테나(538)를 포함한다.

기지국(51)에서, 광섬유(60)를 통해 제어국(40)으로부터 전송된 다중화 광신호는 파장 역다중화부(531)로 입력된다. 파장 역다중화부(531)는 수신된 다중화 광신호를 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호로 역다중화하고 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호를 제 1 및 제 2 광수신부(532 및 533)로 각각 입력한다. 제 1 및 제 2 광수신부(532 및 533)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 레벨 비교기(534)는 제 1 및 제 2 광수신부(532 및 533)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호를 그 광강도에 대하여 비교한다. 제어부(535)는 레벨 비교부(534)의 비교결과에 기초하여 무선신호 중의 어느 것이 보다 큰 전력 강도를 가지는가를 판단한다. 제어부(535)는 입력 교환부(536)를 제어하여 보다 큰 전력 강도를 가지는 무선신호를 증폭부(537)로 출력한다. 입력 교환부(536)는 제 1 및 제 2 광수신부(532 및 533)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호 각각을 수신하고, 제어부(535)에서 주어지는 지시에 따라 무선신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 증폭부(537)는 입력 교환부(536)로부터 출력된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(538)를 통해 공중으로 방사된 다.

이 구조에서 기지국(51)은 최적의 광신호, 즉, 높은 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 자동적으로 선택한다. 하나의 증폭부(537)가 입력 교환부(536)와 안테나(538)의 사이에 제공되는 경우에 대하여 제 7 실시예가 기술되었다 하더라도, 하나 이상의 증폭부(537)가 제 1 광수신부(532)와 입력 교환부(536) 및 제 2 광수신부(533)와 입력 교환부(536)의 사이에 제공될 수 있다.

(제 8 실시예)

제 8 실시예에서, 제 5 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(51 내지 5n)은 도 13 내지 도 15에 도시된 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 16은 제 8 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(51)의 구조를 도시한다. 도 16에서, 기지국(51)은 파장 역다중화부(541), 입력 교환부(542), 광수신부(543), 레벨 비교부(544), 제어부(545), 증폭부(546), 및 안테나(547)를 포함한다.

기지국(51)에서, 광섬유(60)를 통해 제어국(40)으로부터 전송된 다중화 광신호는 파장 역다중화부(541)로 입력된다. 파장 역다중화부(541)는 수신된 다중화 광신호를 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호로 역다중화하고, 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호를 입력 교환부(542)로 각각 입력한다. 입력 교환부(542)는 제어부(545)에서 주어진 지시에 따라 파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 기지국이 처음 설치될 때, 광신호는 초기 설정에 따라 선택되는 것에 주의하여야 한다. 광수신부(543)는 입력 교환부(542)에서 선택적으로 출력된 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환한다. 레벨 비교부(544)는 광수신부(542)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호의 전력강도를 검출하고, 검출된 전력강도를 저장된 기준값과 비교한다. 비교결과에 따라, 만일 검출된 전력강도가 기준값보다 낮으면, 레벨 비교부(544)는 제어국(545)에 입력 교환부(542)를 스위칭하도록 지시한다. 만일 검출된 전력강도가 기준값보다 높으면 레벨 비교부(544)는 어떠한 명령도 내리지 않음에 주의하여야 한다. 제어부(545)는 레벨 비교부(544)의 지시에 따라 입력 교환부(542)를 스위칭한다. 증폭부(546)는 광수신부(543)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호를 수신하고 수신된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(547)를 통해 공중에 방사된다.

위 구조에서 기지국(51)은 최적의 광신호, 즉 높은 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 자동적으로 선택한다. 하나의 증폭부(546)가 광수신부(543) 및 안테나(547)의 사이에 제공되는 경우에 대하여 제 8 실시예가 기술되었다 하더라도, 하나 이상의 증폭부(546)가 입력 교환부(542)와 광수신부(543)의 사이 및 광수신부(543)와 레벨 비교부(544)의 사이에 제공될수 있음을 주의하여야 한다.

(제 9 실시예)

도 17은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템을 개념적으로 도시한다. 도 17에 나타난 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서, 제어국(70)은 단일 광섬유(90)를 포함하는 광전송 경로에 의해 n개의 기지국(81 내지 8n)으로 연결된다. 도 18은 제어국(70)에 제공된 광전송부(71)의 구조를 나타내는 구성도이다. 도 18에서, 광전송부(71)는 광원(72), 구동부(73), 광강도 변조부(74), DC 제어부(75), 증폭부(76), 제 1 편광파 조정부(77a), 제 2 편광파 제어부(77b), 및 편광파 조합부(78)를 포함한다. 도 19는 기지국(81)의 구조를 도시한다. 도 19에서, 기지국(81)은 편광파 분리부(811), 입력 교환부(812), 광수신부(813), 증폭부(814), 및 안테나(815)를 포함한다. 다른 기지국(82 내지 8n)은 기지국(81)과 유사한 방법으로 구성되고 따라서 기지국(81)만이 아래 자세히 기술된다.

광전송부(71)에서, 광원(72)은 구동부(73)로 제어되어 소정의 광신호를 출력한다. 증폭부(76)는 외부적으로 입력된 무선 전송신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. DC 제어부(75)는 직류 바이어스 전압을 제어하여 광강도 변조부(74)에 공급되도록 한다. 광강도 변조부(74)는 광원(72)으로부터 출력된 광신호의 강도를 증폭부(76)로 증폭된 RF 전송신호로 초기에 변조한다. 그 후, 광강도 변조부(74)는 변조된 강도를 가지는 광신호를 두개의 광신호로 분할한다. 광강도 변조부(74)는 그것을 처리하지 않고 두개의 광신호 중 하나를 포트 A(또는 포트 B)로 출력하고 다른 광신호는 반전되어, 포트 B(또는 포트 A)로 출력된다. 연속하여, 서로 위상공액인(즉, 서로 180도의 위상차이가 나는) 두개의 광신호는 포트 A 및 B로부터 출력된다. 제 1 편광파 조정부(77a)는 광강도 변조부(74)의 포트 A로부터 출력된 광신 호의 편광파를 조정한다. 제 2 편광파 조정부(77b)는 광강도 변조부(74)의 포트 B로부터 출력된 광신호의 편광파를 조정한다. 이 경우에서, 제 1 및 제 2 편광파 조정부(77a 및 77b)는 광신호의 편광파를 조정하여 서로 직교하도록 한다. 편광파 조합부(78)는 제 1 및 제 2 편광파 조정부(77a 및 77b)로 조정된 광신호를 조합된 광신호로 조합한다. 편광파 조합부(78)는 광섬유(90)를 거쳐 조합된 광신호를 전송한다. 편광파 조합부(78)로부터 출력된 조합 광신호는 광섬유(90)를 통해 각 기지국(81 내지 8n)로 전송된다.

기지국(81)에서, 광섬유(90)를 통해 제어국(70)으로부터 전송된 조합 광신호는 편광파 분리부(811)로 입력된다. 편광파 분리부(811)는 직교 편광파를 가지는 수신된 조합 광신호를 다른 편광파를 가지는 광신호로 분리하고, 다른 편광파를 가지는 광신호 각각을 입력 교환부(812)의 대응하는 각 입력 단자로 입력한다. 입력 교환부(812)는 두개의 입력 단자와 하나의 출력단자를 가지는 광 스위치이고, 예를 들어 제어국(70)과 기지국(81)의 사이의 거리에 기초하여 입력 단자로 입력된 두개의 광신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 광수신부(813)는 입력 교환부(812)에서 선택적으로 출력된 광신호를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환한다. 증폭부(814)는 광수신부(813)에 의해 얻어진 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(815)로부터 공중으로 방사된다.

제 1 실시예에 기술된 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템은, 제어국(70)에 제공되고 광신호의 강도를 무선신호로 변조하는 기능뿐만 아니라 강도 변조된 신호의 위상을 반정하는 기능과 강도 변조된 신호 를 두개의 신호로 분할하는 기능을 가지는 광강도 변조부(74)를 포함한다. 광강도 변조부(74)는 두개의 위상공액 광신호를 두개의 출력포트로부터 출력한다. 제 9 실시예는 편광 빔 조합 개념이 다수의 광섬유를 하나로 줄이는데 사용된 점에서 제 1 실시예와 다르다. 상술한 바와 같이 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서 임의의 전송거리에서 0dB 이상의 무선신호전력강도를 가지는 신호를 얻는 것이 가능하다(도 7 참조).

상술한 것처럼 본 발명의 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에서 다른 편광파를 가지는 두개의 위상공액 광신호가 생성된다. 두개의 광신호의 편광파는 조정되어 조합 광신호로 조합되고, 생성된 조합 광신호는 제어국으로부터 전송된다. 각 기지국은 조합된 광신호를 수신하고, 기지국에서의 전송거리에 기초하여 수신된 조합 광신호로부터 다른 편광파를 가지는 광신호의 소정의 하나를 분리한다. 따라서, 기지국은 매우 큰 조정 정확도를 요구하지 않고 높은 전력강도를 가지는 무선신호를 용이하게 수신하는 것이 가능하다.

(제 10 실시예)

제 10 실시예에서, 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(81 내지 8n)은 도 19에 도시된 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 20은 제 10 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(81)의 구조를 도시한다. 도 20에서, 기지국(81)은 편광파 분리부(821), 제 1 광수신부(822), 제 2 광수신부 (823), 입력 교환부(824), 증폭부(825), 및 안테나(826)을 포함한다.

기지국(81)에서, 광섬유(90)를 통해 제어국(70)으로부터 전송된 다중화된 광신호는 편광파 분리부(821)로 입력된다. 편광파 분리부(821)는 직교하는 편광파를 가지는 수신된 다중화 광신호를 다른 편광파를 가지는 광신호로 분리하고, 각 광신호를 제 1 및 제 2 광수신부(822 및 823)의 대응하는 각각으로 입력한다. 제 1 광수신부(822)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 유사하게, 제 2 광수신부(823)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 입력 교환부(824)는 제어국(70)과 기지국(81) 사이의 거리에 기초하여 제 1 및 제 2 광수신부(822 및 823)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 증폭부(825)는 입력 교환부(824)로부터 출력된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(826)를 통해 공중으로 방사된다.

하나의 증폭부(825)가 입력 교환부(824)와 안테나(826) 사이에 제공되는 경우에 대하여 제 10 실시예가 기술되었다 하더라도, 하나 이상의 증폭부(825)가 제 1 광수신부(822)와 입력 교환부(824)의 사이 및 제 2 광수신부(823)와 입력 교환부(824)의 사이에 제공될 수 있음에 주의하여야 한다.

(제 11 실시예)

제 11 실시예에서, 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(81 내지 8n)은 도 19 및 도 20에 도시된 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 21은 제 11 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(81)의 구조를 도시한다. 도 21에서, 기지국(81)은 편광파 분리부(831), 제 1 광수신부(832), 제 2 광수신부(833), 레벨 비교부(834), 제어부(835), 입력 교환부(836), 증폭부(837) 및 안테나(838)를 포함한다.

기지국(81)에서, 광섬유(90)를 통해 제어국(70)으로부터 전송된 다중화 광신호는 편광파 분리부(831)로 입력된다. 편광파 분리부(831)는 직교하는 편광파를 가지는 수신된 다중화 광신호를 서로 다른 편광파를 가지는 광신호들로 분리하고 각 광신호를 제 1 및 제 2 광수신부(823 및 824)의 대응하는 각각으로 입력한다. 제 1 광수신부(823)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 유사하게 제 2 광수신부(833)는 입력된 광신호를 무선신호로 변환한다. 레벨 비교부(834)는 제 1 및 제 2 광수신부(823 및 824)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호를 그 전력 강도에 대하여 비교한다. 제어부(835)는 레벨 비교부(834)에 의해 얻어진 비교결과에 기초하여 어느 무선신호가 더 큰 전력강도를 가지는지를 판정한다. 제어부(835)는 그 후, 입력 교환부(836)를 제어하여 보다 큰 전력강도를 가지는 무선신호를 증폭부(837)로 출력한다. 입력 교환부(836)는 제 1 및 제 2 광수신부(832 및 833)에 의한 변환을 통해 얻어진 각 무선신호를 수신하고 제어부(835)로 주어진 지시에 따라 무선신호 중의 하나를 선택적으로 출력한다. 증폭부(837)는 입력 교환부(836)로부터 출력된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(838)를 통해 공중으로 방사된다.

위 구조에서 기지국(81)은 최적의 광신호 즉, 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 자동적으로 선택한다. 하나의 증폭부(837)가 입력 교환부(836)와 안테나(838)의 사이에 제공되는 경우에 대하여 제 11 실시예가 기술되었다 하더라도, 하나 이상의 증폭부(837)가 제 1 광수신부(832)와 입력 교환부(836)의 사이 및 제 2 광수신부(833)와 입력 교환부(836)의 사이에 제공될 수 있음을 주의하여야 한다.

(제 12 실시예)

제 12 실시예에서, 제 9 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 사용된 기지국(81 내지 8n)은 도 19 내지 도 21에 도시된 것과 다른 방법으로 구성되어 있다. 도 22는 제 12 실시예에 따른 무선 광전송 시스템에 포함된 기지국(81)의 구조를 도시한다. 도 22에서 기지국(81)은 편광파 분리부(841), 입력 교환부(842), 광수신부(843), 레벨 비교부(844), 제어부(845), 증폭부(846), 및 안테나(847)을 포함한다.

기지국(81)에서, 광섬유(90)를 통해 제어국(70)으로부터 전송된 다중화 광신호는 편광파 분리부(841)로 입력된다. 편광파 분리부(841)는 직교하는 편광파를 가지는 수신된 다중화 광신호를 서로 다른 편광파를 가지는 광신호들로 분리하고, 각 광신호를 입력 교환부(842)의 대응하는 각 입력 단자로 입력한다. 입력 교환부(842)는 제어부(845)에서 주어진 지시에 따라 서로 다른 편광파를 가지는 두개의 광신호 중 하나를 선택적으로 출력한다. 기지국이 처음 설치될 때, 소정의 편광파를 가지는 광신호는 초기 설정에 따라 선택되어짐에 주의하여야 한다. 광수신부 (843)는 입력 교환부(842)로부터 선택적으로 출력된 광신호를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환한다. 레벨 비교부(844)는 광수신부(843)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호의 전력강도를 검출하고 검출된 전력강도를 저장된 기준값과 비교한다. 비교결과에 따라, 만일 검출된 전력강도가 기준치보다 낮으면, 레벨 비교부(844)는 제어부(845)가 입력 교환부(842)를 스위칭하도록 지시한다. 만일 검출된 전력강도가 기준치보다 높으면 레벨 비교부는 지시를 하지 않음에 주의하여야 한다.

제어부(845)는 레벨 비교부(844)로 주어진 지시에 따라 입력 교환부(842)를 스위칭한다. 증폭부(846)는 광수신부(843)에 의한 변환을 통해 얻어진 무선신호를 수신하고 수신된 무선신호를 요구되는 레벨로 증폭한다. 증폭된 무선신호는 안테나(847)로부터 공중으로 방사된다.

위 구조에서, 기지국은 최적의 광신호, 즉 높은 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 자동적으로 선택한다. 하나의 증폭부(846)가 광수신부(843)와 안테나(847)의 사시에 제공된 경우에 대하여 제 12 실시예가 기술되었다 하더라도, 하나 이상의 증폭부(846)가 입력 교환부(842)와 광수신부(843)의 사이 및 광수신부(843)와 레벨 비교부(844)의 사이에 제공될 수 있음에 주의하여야 한다.

제 1, 5 및 9 실시예에 각각 기술된 광강도 변조부(14, 44, 및 74)의 각각은 전기 광학 효과(예를 들어, 리튬니오베이트(lithium niobate))를 가지는 수정 상에 마흐 첸더 간섭계를 제공하여 실현된다.

추가로, 광섬유의 영분산 파장과 광원의 파장은 서로 동일하지 않다. 예를 들어, 1.3㎛ 영분산 광신호와 1.55㎛광원을 조합하거나 1.55㎛ 영분산 광섬유와 1.3㎛광원을 조합하는 것이 가능하다. 최근에 특히 거친 파장분할 다중화(CWDM) 응용에 광대역이 사용되는 것이 고려되고 있어서, 광섬유와 광원의 조합의 다양한 가능성이 있고, 이는 동일한 파장 대역을 목적으로 하는 광섬유와 광원의 조합을 포함한다.

또한, 제 1 내지 12 실시예가 제어국에서 기지국으로의 다운링크 광전송에 관하여 기술되었으나, 본 발명은 기지국에서 제어국으로의 업링크 광전송의 경우에서도 유사한 효과를 가져온다.

본 발명은 예를 들어,변조된 무선신호가 광학적으로 전송되는 서브캐리어 광전송 시스템에 유용하고 특히, 광섬유의 색분산의 영향에 기인한 손실로부터 밀리미터파 대역 신호를 보호하는 데 유용하다.

Claims

무선신호를 광전송하는 무선 광전송 시스템에 있어서,

무선신호로 변조된 강도를 가지는 두개의 위상공액 광신호를 생성하고, 상기 생성된 두개의 위상공액 광신호를 광전송 경로를 거쳐 소정의 전송 형태로 전송하는 제어국, 및

상기 제어국으로부터 상기 광전송 경로를 거쳐 소정의 전송 형태로 전송된 두개의 위상공액 광신호를 수신하고, 상기 수신된 두개의 위상공액 광신호 중 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 신호를 선택적으로 처리하는 하나 이상의 기지국을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어국은

광신호를 출력하는 광원, 및

상기 광원에서 출력된 광신호의 강도를 상기 무선신호로 변조하고, 변조된 강도를 가지는 상기 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하고, 상기 광전송 경로를 거쳐 생성된 상기 두개의 위상공액 광신호를 전송하는 광강도 변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 두개의 위상공액 광신호를 상기 광전송 경로를 거쳐 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 상기 수신된 두개의 위상공액 광신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 및

상기 입력 교환부로부터 선택적으로 출력된 상기 소정의 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부를 포한하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 두개의 위상공액 광신호 중 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부,

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 두개의 위상공액 광신호 중의 다른 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 및

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 상기 수신된 무선신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 두개의 위상공액 광신호 중 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부,

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 두개의 위상공액 광신호 중 다른 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부,

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 상기 무선신호를 수신하고 , 수신된 무선신호 중의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부,

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호를 수신하고, 신호 전력 강도에 대하여 무선신호를 비교하는 레벨 비교부, 및

상기 레벨 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 입력 교환부를 제어하여, 상기 무선신호들 중에서 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 하나의 무선신호를 선택하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 두개의 위상공액 광신호를 수신하고, 수신된 두개의 위상공액 광신호 중 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부,

상기 입력 교환부로부터 선택적으로 출력된 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부,

상기 광수신부로부터 출력된 무선신호를 수신하고, 상기 수신된 무선신호와 이전에 수신된 무선신호의 신호 전력 강도를 비교하는 레벨 비교부, 및

상기 레벨 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 입력 교환부를 제어하여, 상 기 광수신부가 항상 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 수신하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어국은

파장 λ1을 가지는 광신호를 출력하는 제 1 광원,

상기 파장 λ1과 다른 파장 λ2를 갖는 광신호를 출력하는 제 2 광원,

상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2을 갖는 광신호를 다중화하여 제 1 다중화 광신호를 생성하는 제 1 광다중화부,

상기 제 1 광다중화부로부터 출력된 제 1 다중화 광신호의 강도를 상기 무선신호로 변조하고, 변조된 강도를 갖는 상기 제 1 다중화 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하는 광강도 변조부,

상기 광강도 변조부에 의해 생성된 상기 두개의 위상공액 광신호 중 하나로부터 상기 파장 λ1을 갖는 광신호만을 분리하는 제 1 파장 역다중화부,

상기 광강도 변조부에 의해 생성된 상기 두개의 위상공액 광신호 중 다른 하나로부터 상기 파장 λ2를 갖는 광신호만을 분리하는 제 2 파장 역다중화부, 및

상기 제 1 파장 역다중화부에서 분리된 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 제 2 파장 역다중화부로 분리된 상기 파장 λ2를 갖는 광신호를 다중화하여 제 2 다중화 광신호를 생성하고, 상기 제 2 다중화 광신호를 상기 광전송 경로를 거쳐 전송하는 제 2 광다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 제 2 다중화 광신호를 수신하고, 상기 제 2 다중화 광신호를 상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부,

상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호를 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부, 및

상기 입력 교환부에서 선택적으로 출력된 상기 소정의 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 제 2 다중화 광신호를 수신하고, 상기 제 2 다중화 광신호를 상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부,

상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부,

상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 다른 하 나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 및

상기 제 1 및 제 2 광수신부에서 각각 출력된 무선신호들을 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 상기 수신된 무선신호들 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 제 2 다중화 광신호를 수신하고, 상기 제 2 다중화 광신호를 상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부,

상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 하나를 수신하고 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부,

상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호 중의 다른 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부,

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호들을 수신하고, 수신된 무선신호들 중의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부,

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 상기 무선신호들을 수신하고, 신호 전력 강도에 대하여 상기 수신된 무선신호들의 신호 전력 세기를 비교하는 레벨 비교부, 및

상기 레벨 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 무선신호들 중에서 보다 큰 강도를 갖는 신호를 선택하기 위해 상기 입력 교환부를 제어하는 제어국을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 제 2 다중화 광신호를 수신하고, 상기 제 2 다중화 광신호를 상기 파장 λ1를 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호로 역다중화하는 파장 역다중화부,

상기 파장 λ1을 갖는 광신호와 상기 파장 λ2를 갖는 광신호를 수신하고, 수신된 광신호들 중 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부,

상기 입력 교환부로부터 출력된 상기 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부,

상기 광수신부로부터 출력된 상기 무선신호를 수신하고, 수신된 무선신호와 이전에 수신된 무선신호의 신호 전력 강도를 비교하는 레벨 비교부,

상기 레벨 비교부의 비교결과에 기초하여 상기 입력 교환부를 제어하여, 상기 광수신부가 항상 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 수신하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어국은

광신호를 출력하는 광원,

상기 광원에서 출력된 광신호의 강도를 상기 무선신호로 변조하고, 상기 변조된 강도를 가지는 상기 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하는 광강도 변조부,

상기 광강도 변조부에 의해 생성된 상기 두개의 위상공액 광신호 중의 하나의 편광파를 조정하는 제 1 편광파 조정부,

상기 광강도 변조부의해 생성된 상기 두개의 위상공액 광신호 중의 다른 하나의 편광파를 조정하여 상기 제 1 편광파 조정부로 조정된 광신호의 편광파에 직교하도록 하는 제 2 편광파 조정부, 및

상기 제 1 및 제 2 편광파 조정부에 의해 각각 조정된 상기 편광파들을 갖는 광신호들을 조합하여 조합 광신호를 생성함으로써, 편광파가 서로 직교하도록 하며, 상기 조합 광신호를 상기 광전송 경로를 거쳐 전송하는 편광파 조합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 조합 광신호를 수신하고, 상기 수신된 조합 광신호를 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 분리하는 편광파 분리부,

상기 편광파 분리부의 분리를 통해 얻어진 상기 두개의 광신호를 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 수신된 두개의 광신호 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부,

상기 입력 교환부에서 선택적으로 출력된 상기 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 조합 광신호를 수신하고, 수신된 조합 광신호를 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 분리하는 편광파 분리부,

서로 직교하는 편광파를 가지는 상기 두개의 광신호 중의 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부,

서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호 중의 다른 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부, 및

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호들을 수신하고, 상기 제어국까지의 전송거리에 따라 상기 수신된 무선신호들 중 소정의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 상기 조합 광신호를 수신하고, 수신된 조합 광신호 를 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 분리하는 편광파 분리부,

서로 직교하는 편광파를 가지는 상기 두개의 광신호 중 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 1 광수신부,

서로 직교하는 편광파를 가지는 상기 두개의 광신호 중의 다른 하나를 수신하고, 수신된 광신호를 무선신호로 변환하는 제 2 광수신부,

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호들을 수신하고, 수신된 무선신호들 중의 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부,

상기 제 1 및 제 2 광수신부로부터 각각 출력된 무선신호들을 수신하고, 수신된 무선신호의 신호 전력 강도를 비교하는 레벨 비교부, 및

상기 레벨 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 무선신호들 중에서 보다 큰 신호 전력강도를 가지는 신호를 선택하기 위해 상기 입력 교환부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 하나 이상의 기지국은

상기 광전송 경로를 거쳐 조합 광신호를 수신하고, 서로 직교하는 편광파를 가지는 두개의 광신호로 상기 수신된 광신호를 분리하는 편광파 분리부,

상기 수신된 조합 광신호가 상기 편광파 분리부에 의해 분리되어진 두개의 광신호를 수신하고, 수신된 두개의 광신호 중 하나를 선택적으로 출력하는 입력 교환부,

상기 입력 교환부로부터 선택적으로 출력된 상기 광신호를 무선신호로 변환하는 광수신부,

상기 광수신부로부터 무선신호를 수신하고, 수신된 무선신호와 이전에 수신된 무선신호의 신호 전력 강도를 비교하는 레벨 비교부, 및

상기 레벨 비교부의 비교결과에 기초하여 상기 입력 교환부를 제어하여, 상기 광수신부가 항상 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 무선신호를 수신하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 광강도 변조부는 마흐 첸더 간섭계(Mach-Zehnder interferometer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 광강도 변조부는 마흐 첸더 간섭계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 광강도 변조부는 마흐 첸더 간섭계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 광강도 변조부는 전기광학(electrooptic) 효과를 가지는 수정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 광강도 변조부는 전기광학 효과를 가지는 수정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 광강도 변조부는 전기광학 효과를 가지는 수정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 20 항에 있어서,

상기 전기광학 효과를 가지는 수정은 리튬니오베이트(lithium niobate)인 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 21 항에 있어서,

상기 전기광학 효과를 가지는 수정은 리튬니오베이트인 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 22 항에 있어서,

상기 전기광학 효과를 가지는 수정은 리튬니오베이트인 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 광전송 경로는 광섬유이고, 상기 광섬유의 영분산(zero-dispersion) 파장범위는 상기 광원의 파장범위와 다른 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 광전송 경로는 광섬유이고, 상기 광섬유의 영분산 파장범위는 상기 광원의 파장범위와 다른 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 12 항에 있어서,

상기 광전송 경로는 광섬유이고, 상기 광섬유의 영분산 파장범위는 상기 광원의 파장범위와 다른 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 26 항에 있어서,

상기 광섬유의 영분산 파장범위는 1.3㎛ 범위이고, 상기 광원의 파장범위는 1.55㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 27 항에 있어서,

상기 광섬유의 영분산 파장범위는 1.3㎛ 범위이고, 상기 광원의 파장범위는 1.55㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
제 28 항에 있어서,

상기 광섬유의 영분산 파장범위는 1.3㎛ 범위이고, 상기 광원의 파장범위는 1.55㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 무선 광전송 시스템.
무선신호를 기지국으로 광전송하는 제어국에 있어서,

파장 λ1을 가지는 광신호를 출력하는 광원, 및

상기 광원에서 출력된 광신호의 강도를 상기 무선신호로 변조하고, 변조된 강도를 가지는 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하는 광강도 변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어국.
제 32 항에 있어서,

파장 λ1과 다른 파장 λ2를 가지는 광신호를 출력하는 제 2 광원,

파장 λ1을 가지는 광신호와 파장 λ2를 가지는 광신호를 다중화하는 제 1 광다중화부,

상기 광강도 변조부에서 생성된 두개의 위상공액 광신호 중 하나로 부터 파장 λ1을 가지는 광신호만을 분리하는 제 1 파장 역다중화부,

상기 광강도 변조부에서 생성된 두개의 위상공액 광신호 중 다른 하나로부터 파장 λ2를 가지는 신호만을 분리하는 제 2 파장 역다중화부, 및

상기 제 1 파장 역다중화부에서 분리된 파장 λ1을 가지는 광신호와 상기 제 2 파장 역다중화부에서 분리된 파장 λ2를 가지는 광신호를 다중화하는 제 2 광다중화부를 추가로 포함하고,

상기 광강도 변조부는 상기 무선신호를 이용하여 상기 제 2 광원에서 출력된 파장 λ2를 가지는 광신호 또는 제 1 광원에서 출력된 파장 λ1을 가지는 광신호 중 하나의 강도보다, 제 1 광다중화부에서 출력된 다중화 광신호의 강도를 변조하는 것을 특징으로 하는 제어국.
제 32 항에 있어서,

상기 광강도 변조부에서 생성된 두개의 위상공액 광신호 중 하나의 편광파를 조정하는 제 1 편광파 조정부,

상기 광강도 변조부에서 생성도니 두개의 위상공액 광신호 중 다른 하나의 편광파를 조정하여 상기 제 1 편광파 조정부에서 조정된 광신호의 편광파에 직교하도록 하는 제 2 편광파 조정부, 및

상기 제 1 및 제 2 편광파 조정부로 각각 조정된 편광파를 가지는 광신호를 조합된 광신호로 조합하여 편광파를 서로 직교하도록 유지시키고, 조합된 광신호를 광전송 경로를 통해 전송하는 편광파 조합부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제어국.
제어국에서 하나 이상의 기지국을 무선신호를 광전송하는 방법에 있어서,

소정의 광신호의 강도를 무선신호로 변조하는 단계,

변조된 강도를 가지는 상기 광신호에 기초하여 두개의 위상공액 광신호를 생성하는 단계,

상기 생성된 두개의 위상공액 광신호를 소정의 전송형태로 광전송 경로를 거쳐 전송하는 단계,

상기 광전송경로를 거쳐 소정의 전송형태로 전송된 두개의 광 위상공액 신호를 수신하는 단계,

상기 수신된 두개의 위상공액 광신호들 중 보다 큰 신호 전력 강도를 가지는 신호를 선택하는 단계, 및

상기 선택된 광신호를 상기 무선신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선신호 광전송 방법.