KR20100138982A

KR20100138982A - 자유-공간 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터의 비-플러터 전송을 위한 방법

Info

Publication number: KR20100138982A
Application number: KR1020107021731A
Authority: KR
Inventors: 요하힘 발레위스키
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-12-31
Also published as: PL2245812T3; US8401394B2; EP2768195A1; EP2768195B1; DE102008011823A1; CN101960808A; DE102008011823B4; JP2011514765A; JP5447873B2; EP2245812B1; EP2245812A1; WO2009106542A1; CN101960808B; KR101285732B1; US20100316389A1

Abstract

본 발명은 디지털 데이터로부터 형성된 이진 코드 시퀀스가 전송기 및 수신기 사이의 광학 자유 공간을 가로질러 진폭-변조된 광 파들을 전송하기 위해 사용되는 광학 자유-공간 전송 시스템에서 디지털 데이터의 전송을 위한 방법에 관한 것이다. 제 1 측면에 따라, 이진 코드 시퀀스는 이진 코드 시퀀스에 의해 결정된 광 파들의 변조 주파수가 70 헤르쯔의 값을 가지도록 형성된다. 제 2 측면에 따라, 't' 광 파들은 이진 코드 시퀀스로 변조되고 이진 데이터는 제 1 시간 기간 동안 블록들로 전송되고, 비-변조된 광 파들은 제 2 시간 기간 동안 방사되고, 상기 시간 기간들의 광 세기는 두 개의 기간들에서 전송된 광의 양이 미리 결정된 광의 양들에 대응하도록 선택된다.

Description

자유-공간 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터의 비-플러터 전송을 위한 방법{METHOD FOR NON-FLUTTER TRANSMISSION OF DIGITAL DATA IN A FREE-SPACE OPTICAL TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은 통신들에 관한 것이고 독립항들에 대한 전제부들에서 청구된 바와 같은 자유-공간(free-space) 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터를 전송하기 위한 방법에 관한 것이다.

계속 증가하는 데이터 양의 배경에 대비하여, 광학 전송 시스템들은 그들이 전기 케이블들의 대역폭에 비해 매우 높은 데이터 레이트들(rate)을 제공하기 때문에 점점 증가하여 사용된다. 광학 전송 시스템들에서, 전송될 데이터로 변조된 광 파들은 생성되어, 일반적으로 유리 또는 폴리머들로 이루어진 광 도파관 내에 결합되고, 수신기로 전송된다. 실제로, 유선(wireline) 광학 전송 시스템들은 종종 원하는 정도의 융통성이 부족하다.

최근에, 일반적으로 "자유-공간 광학 전송 시스템들"로서 공지된 무선 광학 전송 시스템들이 실제 응용을 위해 점차 고려되고 있다. 자유-공간 광학 전송 시스템들에서, 변조된 광 파들은 광 도파관 내에 결합되는 것이 아니고, 자유 공간 내로 방출되고 광검출기에 의해 수신된다.

디지털 데이터(이진 데이터)의 광학 전송을 위해, 데이터는 두 단계들에서 변환되고, 상기 두 단계들에서 직렬 코드 시퀀스(이진 데이터의 코딩된 시퀀스)는 우선 인코딩 기술에 의해 형성되고 그 다음 변조 스킴(scheme)(진폭, 주파수 또는 위상 변조)을 사용하여 광 파들로 변조된다.

디지털 데이터의 인코딩("라인 코딩")은 실제로 두 개의 방식들로 수행된다: 개별 이진 값들 또는 그렇지 않으면 이진 값들의 변이들이 신호 레벨들로서 인코딩된다. 제 1 경우에서, 예를 들어 소위 NRZ 기술(영 레벨 비복귀)(NRZ = non-return-to-zero-level)은 사용되고 여기에서 논리 "0"은 로우(low) 신호 레벨로 인코딩되고 논리 "1"은 하이(high) 신호 레벨로 인코딩된다. 제 2 경우에서, 예를 들어 소위 맨체스터 코딩(Manchester coding)은 사용되어, 각각의 비트 기간은 두 개의 절반부(halve)들로 분할되고, 논리 "1"은 시작부에서 로우 신호 레벨 및 종료부에서 하이 신호 레벨에 의해 표현되고, 논리 영 "0"은 대응하여 반대 방식으로 표현된다.

만약 NRZ-인코딩된 데이터가 진폭-변조된 광학 신호로 변환되면, 논리 "0"은 로우 신호 레벨(세기가 거의 없거나 아예 없는 광)로 전송되고 논리 "1"은 하이 신호 레벨(높은 세기의 광)로 전송된다. 만약 각각 동일한 논리 값을 가진 보다 긴 섹션들(비트 블록들)이 논리 값들 "1" 및 "0"의 두 개의 보다 긴 비트 블록들을 포함하는 NRZ-인코딩된 비트 시퀀스, 예를 들어 "1111110000000"에서 발생하면, 광학 신호의 광 세기는 이들 비트 블록들 동안 변화되지 않고 유지된다. 가시 파장 범위의 광학 전송의 경우에서, 이것은 만약 비트 시퀀스에 의해 결정된 광 파 변조 주파수가 대략 70 헤르쯔 미만이면 플러터(flutter) 또는 플리커(flicker)로서 뷰어(viewer)에 의해 인식된다. 이것은 뷰어의 불쾌감을 유발할 수 있고 심지어 의학적 연구들이 제시한 바와 같이 간질을 일으킨다.

그러므로 본 발명의 목적은 광학 신호가 가시 파장 범위에서 플러터 또는 플리커 없이 전송되게 하는 자유-공간 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터를 전송하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

이런 목적 및 다른 목적은 독립항들에 나타난 특징들을 가진 자유-공간 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터의 전송을 위한 방법들 및 장치들에 의해 본 발명의 제안에 따라 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들의 특징들로부터 나올 것이다.

본 발명은 일반적인 측면에서 특히 가시 광 파들이 디지털 데이터로부터 형성된 이진 코드 시퀀스로 진폭-변조 또는 세기-변조되고, 그 다음 전송기 및 수신기 사이의 자유-공간 광학 링크를 통해 전송되는 자유-공간 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터를 전송하기 위한 방법을 제시한다. 이진 코드 시퀀스는 인코딩 스킴에 의해 인코딩된 이진 값들의 시퀀스로서 정의된다.

본 발명의 제 1 측면에 따라, 본 발명의 방법은 본질적으로 이진 코드 시퀀스에 의해 결정된 광 파 변조 주파수, 즉 광 파들의 신호 레벨들(광 세기들)의 변화 레이트가 적어도 70 헤르쯔, 바람직하게 적어도 100 헤르쯔이도록 이진 코드 시퀀스가 생성되는 것을 특징으로 한다. 헤르쯔의 형태는 초 당 신호 레벨 변화들에 대응한다. 비트 기간, 즉 이진 값의 광학 전송을 위해 이용할 수 있는 시간은 원하는 변조 주파수를 달성하기 위해 적당히 선택되어야 한다.

본 발명의 제 1 측면에 따른 본 발명의 방법에 의해, 가시 광학 신호들은 유리하게 자유-공간 광학 전송 시스템을 통해 플러터 없이 또는 플리커 없이 전송될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 유리한 실시예는 다음 연속적인 단계들을 포함한다:

제 1 이진 코드 시퀀스는 첫째 선택할 수 있는 인코딩 기술을 사용하여 전송기측 인코더에서 전송될 디지털 데이터로부터 생성된다. 제 1 이진 코드 시퀀스는 예를 들어 영 비복귀 인코딩 스킴을 사용하여 디지털 데이터로부터 생성된다.

그 다음 제 1 이진 코드 시퀀스는 제 2 이진 코드 시퀀스에 의해 결정된 광 파 변조 주파수가 적어도 70 헤르쯔, 바람직하게 적어도 100 헤르쯔이도록 코드 변환 기술을 사용하여 전송기측 코드 시퀀스 컨버터에서 제 2 이진 코드 시퀀스로 변환된다. 코드 변환 방법에서, 선택할 수 있는 (동일한) 블록 길이의 제 1 이진 데이터 블록들(비트 블록들)은 일대일로 제 1 이진 데이터 블록들에 할당된 선택할 수 있는 제 2 이진 데이터 블록들에 의해 대체된다.

예를 들어, 4B/5B 코드 변환(4B/5B = 4 이진/5 이진) 또는 8B/10B 코드 변환(8B/10B = 8 이진/10 이진)은 코드 변환 스킴으로서 수행된다. 4B/5B 코드 변환의 경우에서, 4 이진 값들의 블록은, 단지 두 개의 연속적인 논리 영들이 각각의 5-비트 블록에서 발생하도록 5 이진 값들의 블록으로 변환된다. 이런 프로세싱에서, 4-비트 블록들에는 각각의 경우 진리표에 의하여 이런 조건에 따라 정의된 5-비트 블록들이 할당된다. 8B/10B 코드 변환의 경우에서, 8 이진 값들의 블록은 각각의 10-비트 블록에서 논리 "0"이 5번 발생하고 논리 "1"이 5번 발생하도록 10 이진 값들의 블록으로 변환된다. 이런 프로세싱에서 10-비트 블록들은 진리표에 의해 8-비트 블록들에 각각 할당된다.

다음, 광 파 세기는 전송기의 변조 가능한 광원에서 제 2 코드 시퀀스로 변조된다. 전송기측에서 방사된 광 파들은 제 2 코드 시퀀스를 복구하기 위하여 수신기에서 수신되고 복조된다.

그 다음 제 2 코드 시퀀스는 인버스 코드 변환 스킴을 사용하여 코드 시퀀스 백-컨버터(back-converter)에서 제 1 코드 시퀀스로 다시 변환되고, 제 2 이진 데이터 블록들은 제 1 이진 데이터 블록들에 의해 대체된다.

그 다음 디지털 데이터는 인버스 코딩 기술을 사용하여 제 1 이진 코드 시퀀스로부터 생성된다.

본 발명에 따른 방법의 이 실시예는 특히 간단한 기술적 실행을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법의 다른 유리한 실시예에서, 이진 코드 시퀀스는 당업자에게 그 자체로서 공지된 영 복귀(return-to-zero) 인코딩 기술에 의해 디지털 데이터로부터 생성된다. 영 복귀 인코딩 스킴에서, 논리 "0"은 로우 신호 레벨로 인코딩되고 논리 "1"은 하이 신호 레벨로 인코딩되고, 펄스의 종료 전에 논리 "1"이 전송되면 로우 신호 레벨로의 변환이 발생한다. 비트 기간은 요구된 변조 주파수를 달성하기 위하여 적당하게 조절된다.

본 발명에 따른 방법의 이런 실시예는 다른 특히 간단한 기술적 실행을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법의 다른 유리한 실시예에서, 이진 코드 시퀀스는 당업자에게 그 자체로 공지된 펄스 위치 변조(pulse position modulation) 기술에 의해 디지털 데이터로부터 생성된다.

본 발명의 제 2 측면에 따라, 일반적인 방법은 다음 비-연속적인 단계들을 포함한다:

이진 코드 시퀀스는 선택할 수 있는 인코딩 기술에 의해 전송될 디지털 데이터로부터 생성된다. 제 1 이진 코드 시퀀스는 예를 들어 영 비복귀 인코딩 스킴을 사용하여 디지털 데이터로부터 생성된다.

여기 및 다음에서 "보호 간격(guard interval)"으로 지칭된 선택할 수 있는 지속 기간을 갖는 시간 기간은 특정되고 적어도 두 개의 시간 섹션들, 즉 선택할 수 있는 지속 기간들을 가진 제 1 시간 섹션 및 제 2 시간 섹션으로 분할된다. 개별 보호 간격의 지속 기간은 바람직하게 기껏 14 밀리초이거나, 심지어 보다 바람직하게 기껏 10 밀리초이다. 동일한 보호 간격 동안 전송될 광의 세트포인트 양은 보호 간격을 위해 정의된다.

생성된 이진 코드 시퀀스는 바람직하게 각각의 경우에 동일한 선택할 수 있는 블록 길이를 가진 순차적 이진 데이터 블록들로 분할된다.

광 파들의 세기 또는 진폭은 생성된 이진 코드 시퀀스로 변조되고 변조된 광 파들은 보호 간격들의 제 1 시간 섹션들 동안 자유-공간 링크를 통해 이진 데이터 블록 단위로 전송된다. 이 경우 하나 또는 그 이상의 이진 데이터 블록들(또는 오히려 이와 함께 변조된 광 파들)은 동일한 제 1 시간 섹션 동안 전송될 수 있다.

제 1 시간 섹션 동안 전송될 또는 전송되는 광의 양은 각각의 이진 데이터 블록에 대해 결정되고, 다수의 이진 데이터 블록들이 동일한 제 1 시간 섹션 동안 전송되는 경우, 동일한 제 1 시간 섹션 동안 전송될 또는 전송되는 광 양들은 각각의 보호 간격에 대해 합산된다. 단일 이진 데이터 블록(또는 오히려 상기 이진 데이터 블록으로 인코딩된 광 파들)만이 동일한 제 1 시간 섹션 동안 전송되는 경우, 상기 합산은 생략될 수 있다. 그 다음 광의 특정된 세트포인트 양과 제 1 시간 섹션 동안 전송될 또는 전송되는 광의 합산된 양 사이의 광 양의 차이는 각각의 보호 간격에 대해 계산된다. 보호 간격들의 제 1 시간 섹션들 동안 각각의 이진 데이터 블록에 대해 전송될 또는 전송되는 광 양들은 전송기측에서 계산적으로 결정될 수 있거나 수신기측에 있는 광검출기에 의한 측정에 의해 결정될 수 있다.

각각의 보호 간격의 제 2 시간 섹션들 동안, 변조되지 않은 광 파들은 전송되고, 상기 광 파들의 광 세기들은 이 경우 전송되는 광 양들이 보호 간격에 대해 계산된 광의 양 차이들에 각각 대응하도록 선택된다. 광파들이 수신기에 도달할 수 없도록 제 2 시간 섹션의 지속 기간이 너무 짧지 않은 것이 보장되어야 한다, 즉 제 2 시간 섹션의 지속 기간이 광원의 인버스 변조 대역폭보다 길어야 한다. 게다가, 광 양의 차이를 형성하기 위해 필요한 광 전력은 광 파들을 생성하는 광원에 대한 허용 가능한 최대 전력이 초과되지 않도록 선택되어야 한다.

본 발명의 제 2 측면에 따른 본 발명의 방법은 유리하게 가시 광학 신호들이 뷰어가 인식할 수 있는 플러터 또는 플리커 없이 자유-공간 광학 전송 시스템에 의해 전송되게 한다.

본 발명의 제 2 측면에 따른 방법의 기술적으로 실행하기에 간단한 실시예에서, 단일 이진 데이터 블록(또는 오히려 그 이진 데이터 블록으로 인코딩된 광 파들)만이 각각의 경우 보호 간격들의 제 1 시간 섹션들 동안 내내 전송된다. 그럼에도 불구하고, 각각의 경우 보호 간격들의 제 1 시간 섹션들 동안 다수의 이진 데이터 블록들(또는 오히려 그 이진 데이터 블록들로 인코딩된 광 파들)이 전송되는 것은 바람직할 수 있다. 광 양의 계산된 차가 영인 경우에, 변조되지 않은 광 파들이 보호 간격들의 제 2 시간 섹션들 동안 전송되는 것은 필요하지 않다.

본 발명은 또한 자유-공간 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터를 전송하기 위한 장치, 예를 들어 자유-공간 광학 전송 시스템에 관한 것이고, 상기 장치는 청구항들 중 하나에 따른 방법이 수행될 수 있도록 설계된 진폭-변조 가능한 광원을 가진 전송기 및 광검출기를 가진 수신기 같은 수단을 포함한다.

본 발명은 지금 예시적인 실시예를 사용하고 첨부 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.

도 1은 자유-공간 광학 전송 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 1 예시적인 실시예에 따른 통상적인 이진 데이터 시퀀스의 NRZ 인코딩 및 4B/5B 변환을 도시한다.

본 발명의 제 1 측면에 따른 제 1 예시적인 실시예는 지금 기술될 것이다:

도 1은 참조 번호(100)에 의해 전체적으로 표시된 자유-공간 광학 전송 시스템을 개략적으로 도시한다. 자유-공간 광학 전송 시스템(100)은 진폭-변조 가능 광원(예를 들어, 레이저 다이오드)(103)을 가진 전송기(101) 및 광검출기(예를 들어, 광전다이오드)(108)를 가진 수신기(107)를 포함한다.

광원(103) 앞에는 디지털 데이터(이진 데이터)(104)가 신호 입력부(도시되지 않음)를 통하여 공급되는 결합된 인코더/컨버터(102)가 있다.

제 1 단계에서, 이진 데이터(104)는 인코더/컨버터(102)에서 NRZ 인코딩되어, 인코딩된 이진 데이터의 직렬 시퀀스 형태의 제 1 직렬 코드 시퀀스(A)를 생성하고, 제 2 단계에서 4B/5B 변환이 제 2 직렬 코드 시퀀스(B)(105)를 형성하기 위하여 적용된다.

제 2 직렬 코드 시퀀스(105)는 광 빔이 수신기(107)의 방향으로 자유 공간에 방사되는 진폭-변조 가능 광원에서 생성된 예를 들어 633 nm의 파장을 가진 광 빔(106)으로 변조된다. 수신기(107)의 광검출기(108)에서, 광 빔은 제 2 직렬 코드 시퀀스(B)(105)를 복구하기 위하여 수신 및 복조된다.

광검출기(108) 다음에는 복구된 제 2 코드 시퀀스(B)(105)가 신호 입력부(도시되지 않음)을 통하여 공급되는 결합된 디코더/백-컨버터(109)가 있다. 디코더/백-컨버터(109)에서, 제 2 코드 시퀀스(B)(105)는 인버스(4B/5B) 변환을 수행함으로써 제 1 코드 시퀀스(A)로 다시 변환된다. 전송될 이진 데이터(104)는 인버스 NRZ 인코딩 기술을 적용함으로써 제 1 코드 시퀀스(A)로부터 복구되고, 상기 데이터는 디코더/백-컨버터(109)의 신호 출력부(도시되지 않음)에서 제공된다.

도 2에서, 인코더/컨버터(102)에서 수행된 이진 데이터(104)의 인코딩/변환은 통상적인 비트 문자열 "000110000010"을 참조하여 보다 상세히 설명된다. 상부 도면은 이런 비트 문자열의 NRZ 인코딩을 도시하고, 이진 코드 시퀀스(A)를 형성하기 위하여 각각의 논리 "0"은 로우 신호 레벨로 인코딩되고 각각의 논리 "1"은 하이 신호 레벨로 인코딩된다. 이 결과는 이진 코드 시퀀스(A)가 동일한 신호 레벨을 가진 보다 긴 섹션들 ― 여기서 예를 들어 5 개의 로우 신호 레벨들의 시퀀스 ― 을 포함한다는 것이다.

그 다음 NRZ 인코딩된 이진 코드 시퀀스(A)는 제 2 직렬 코드 시퀀스(B)를 형성하기 위하여 4B/5B 변환된다. 4B/5B 변환의 애플리케이션에 대해, 이진 코드 시퀀스(A)는 순차적으로 각각 4 개의 다음 이진 값들을 가진 4 비트 블록들(이진 워드들)로 분할된다. 포함된 4-비트 블록들은 5-비트 블록들에 의해 대체되고, 5-비트 블록들은 다음 일대일 진리표에 따라 4-비트 블록들에 할당된다.

4-비트 블록	5-비트 블록
0000	11110
0001	01001
0010	10100
0011	10101
0100	01010
0101	01011
0110	01110
0111	01111
1000	10010
1001	10011
1010	10110
1011	10111
1100	11010
1101	11011
1110	11100
1111	11101

통상적인 비트 문자열에 대한 이진 코드 시퀀스(B)로의 이진 코드 시퀀스(A)의 4B/5B 변환은 도 2의 하부에 도시된다. 동일한 신호 레벨의 보다 긴 섹션들이 이진 코드 시퀀스(B)에 더 이상 존재하지 않는다는 것을 알 수 있다.

대응하여 선택된 비트 기간에서, 이것은 광 빔(106)의 세기 변조에 대한 변조 주파수가 100 헤르쯔보다 크므로, 100 이상의 세기 변화들이 초 당 발생하고 광(106) 빔의 플러터 또는 플리커가 뷰어에 의해 인식되지 않는다는 것을 의미한다.

본 발명의 제 2 측면에 따른 제 2 예시적인 실시예는 지금 기술될 것이다:

비트 문자열 "000110000010"이 도 1에 도시된 바와 같이 자유-공간 광학 전송 시스템의 자유-공간 광학 링크를 통해 전송되는 것이 가정된다. 이를 위해 비트 문자열은 우선 도 2 상부 섹션에 도시된 바와 같이, 이진 코드 시퀀스를 형성하기 위하여 NRZ-인코딩된다.

그 다음 이진 코드 시퀀스는 비트 블록들 "0001", "1000", "0010"을 형성하기 위하여 3 개의 4-비트 블록들로 분할된다.

각각의 비트 블록은 10 밀리초의 지속 기간이 지정되는 별개의 보호 간격 동안 전송된다. 또한 각각의 보호 간격이 5 밀리초의 두 개의 시간 섹션들로 각각 분할되는 것이 지정되고, 비트 블록은 각각의 경우 보호 간격의 제 1 시간 섹션 동안 전송된다. 보호 간격에 대해, 보호 간격 동안 전송될 광의 세트포인트 양(단위: 주울 또는 루멘(lumen)-초)은 지정된다. 예를 들어, 1 루멘-초는 여기서 보호 간격에 대한 광의 세트포인트 양으로서 지정된다.

각각의 비트 블록에 대해 전송될 광 양은 전송기측에서 계산적으로 결정되고, 이는 광 세기들 및 사용된 비트 기간들을 기초로 간단한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 3 개의 비트 블록들에 대해 전송되는 광 양은 각각의 경우 0.4 루멘-초이다.

이진 코드 시퀀스의 광학 전송에 대해, 제 1 비트 블록은 우선 변조되고 제 1 보호 간격의 제 1 시간 섹션 동안 0.4 루멘-초의 총 광 양으로 전송된다. 이 다음 제 1 보호 간격의 제 2 시간 섹션 동안 총 0.6 루멘-초로 변조되지 않은 광 파들의 전송이 뒤따른다. 제 2 비트 블록은 대응하는 방식으로 전송되고, 진폭-변조된 광 파들은 제 2 보호 간격의 제 1 시간 섹션 동안 제 2 비트 블록으로 전송되고, 그 다음 제 2 보호 간격의 제 2 시간 섹션 동안 0.6 루멘-초의 전송되는 광을 유발하는 광 세기로 변조되지 않은 광 파들의 전송이 뒤따른다. 유사하게, 제 3 비트 블록은 대응하는 방식으로 전송되고, 진폭-변조된 광 파들은 제 3 보호 간격의 제 1 시간 섹션 동안 제 3 비트 블록으로 전송되고, 그 다음 제 3 보호 간격의 제 2 시간 섹션 동안 0.6 루멘-초들의 전송되는 양을 유발하는 광 세기로 변조되지 않은 광 파들의 전송이 뒤따른다.

100 : 자유-공간 전송 시스템
101 : 전송기
102 : 인코더/컨버터
103 : 광원
104 : 이진 데이터
105 : 코드 시퀀스
106 : 광 빔
107 : 수신기
108 : 광검출기
109 : 디코더/백-컨버터

Claims

자유 공간 광학 전송 시스템(100)에서 디지털 데이터(104)를 전송하기 위한 방법으로서,
진폭-변조된 광 파들(106)은 상기 디지털 데이터(104)로부터 생성된 이진 코드 시퀀스(105)를 사용하여 전송기(101) 및 수신기(107) 사이의 자유-공간 광학 링크를 통하여 전송되고,
상기 이진 코드 시퀀스(105)는 상기 이진 코드 시퀀스에 의해 결정된 광 파들의 변조 주파수가 적어도 70 헤르쯔가 되도록 생성되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 이진 코드 시퀀스(105)는 상기 이진 코드 시퀀스에 의해 결정된 광 파들(106)의 변조 주파수가 적어도 100 헤르쯔가 되도록 생성되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 가시 파장을 가진 광 파들(106)이 전송되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 3 항에 있어서,
인코딩 기술에 의해 인코더(102)에서 상기 디지털 데이터(104)로부터 제 1 이진 코드 시퀀스(A)를 생성하는 단계;
제 2 이진 코드 시퀀스(B)에 의해 결정된 광 파 변조 주파수가 적어도 70 헤르쯔가 되도록 코드 변환 스킴(code conversion scheme)에 의해 코드 시퀀스 컨버터(102)에서 상기 제 1 이진 코드 시퀀스(A)를 상기 제 2 이진 코드 시퀀스(B)로 변환하는 단계 ― 상기 코드 변환 스킴에서, 선택할 수 있는 블록 길이의 제 1 이진 데이터 블록들이 일대일로 상기 제 1 이진 데이터 블록들에 할당되는 선택할 수 있는 제 2 이진 데이터 블록들에 의해 대체됨 ―;
상기 전송기(101)의 변조 가능한 광원(103)에서 상기 제 2 코드 시퀀스(B)로 상기 광 파들(106)의 세기를 변조하는 단계;
상기 제 2 코드 시퀀스(B)를 복구하기 위하여 상기 수신기(107)에서 상기 광 파들(106)을 수신 및 복조하는 단계;
인버스(inverse) 코드 변환 스킴에 의해 코드 시퀀스 백-컨버터(back-converter)(109)에서 상기 제 2 코드 시퀀스(B)를 상기 제 1 코드 시퀀스(A)로 다시 변환하는 단계 ― 상기 제 2 이진 데이터 블록들이 상기 제 1 이진 데이터 블록들에 의해 대체됨 ―; 및
인버스 인코딩 기술을 사용하여 상기 제 1 이진 코드 시퀀스(A)로부터 상기 디지털 데이터(104)를 생성하는 단계
를 포함하는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 이진 코드 시퀀스(B)는 상기 제 2 이진 코드 시퀀스에 의해 결정된 광 파 변조 주파수가 적어도 100 헤르쯔가 되도록 선택되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제 1 이진 코드 시퀀스(A)는 영 비복귀(non-return-to-zero) 인코딩 기술에 의해 상기 디지털 데이터(104)로부터 생성되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 이진 코드 시퀀스(B)는 4B/5B 코드 변환에 의해 생성되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 이진 코드 시퀀스(B)는 8B/10B 코드 변환에 의해 생성되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이진 코드 시퀀스는 영 복귀(return-to-zero) 인코딩 기술에 의해 상기 디지털 데이터로부터 생성되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이진 코드 시퀀스는 펄스 위치 변조 기술에 의해 상기 디지털 데이터로부터 생성되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
자유-공간 광학 전송 시스템에서 디지털 데이터를 전송하기 위한 방법으로서,
진폭-변조된 가시 광 파들은 디지털 데이터로부터 생성된 이진 코드 시퀀스를 사용하여 전송기 및 수신기 사이에서 자유-공간 광학 링크를 통해 전송되고,
상기 방법은:
전송될 상기 디지털 데이터로부터 상기 이진 코드 시퀀스를 생성하는 단계;
선택할 수 있는 지속 기간을 가진 보호 간격(guard interval)을 정의하고 상기 보호 간격을 적어도 제 1 및 제 2 시간 섹션으로 분할하는 단계;
동일한 보호 간격 동안 전송될 광의 세트포인트(setpoint) 양을 정의하는 단계;
상기 이진 코드 시퀀스를 선택할 수 있는 블록 길이를 가진 이진 데이터 블록들로 분할하는 단계;
상기 이진 코드 시퀀스로 상기 광 파들의 세기를 변조하고 보호 간격들의 제 1 시간 섹션들 동안 상기 자유-공간 링크를 통해 이진 데이터 블록 단위로 상기 변조된 광 파들을 전송하는 단계;
각각의 보호 간격에 대해 상기 제 1 시간 섹션 동안 전송될 또는 전송되는, 될 수 있는 한 다수의 이진 데이터 블록들에 대해 합산되는 광의 양을 결정하고, 각각의 보호 간격에 대해 상기 제 1 시간 섹션 동안 전송될 또는 전송되는 광의 양 및 광의 세트포인트 양 사이의 광 양의 차이를 계산하는 단계; 및
각각의 보호 간격의 제 2 시간 섹션들 동안 변조되지 않은 광 파들을 전송하는 단계 ― 상기 광 파들의 광 세기들은 전송된 상기 광 양들이 각각의 경우 계산된 상기 광 양의 차이들에 대응하도록 선택됨 ―
를 포함하는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 보호 간격은 기껏 14 밀리초 길이인,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 보호 간격은 기껏 10 밀리초 길이인,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 단일 이진 데이터 블록으로 인코딩된 광 파들만이 각각의 경우 상기 보호 간격들의 상기 제 1 시간 섹션들 동안 전송되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 간격들의 상기 제 1 시간 섹션들 동안 전송된 상기 광 양들은 계산적으로 결정되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 간격들의 상기 제 1 시간 섹션들 동안 전송된 상기 광 양들은 광검출기에 의해 결정되는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 방법.
자유-공간 광학 전송 시스템(100)에서 디지털 데이터(104)를 전송하기 위한 장치로서,
상기 장치(100)는 제 1 항, 제 2 항, 및 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법이 수행되도록 구현되는 수단(102, 103, 107, 108)을 포함하는,
디지털 데이터를 전송하기 위한 장치.