KR20110005575A - 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치 및 방법 - Google Patents

코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 장치 및 방법은 디지털 신호 처리를 통해 광 신호에 포함된 색 분산 또는 편광 장애를 보상하는 것이 가능하다. 그리고 디지털 심볼 동기화를 통해 클럭 리커버리 및 데이터 리커버리를 수행하는 것이 가능하다. 이러한 본 발명의 일 양상에 따르면, 광 선로에서 발생하는 각종 장애 요인을 디지털적으로 보상함과 동시에 간단한 구성으로 동기화를 수행하는 것이 가능해진다.
광 통신, 광 신호, 색 분산, 편광 모드 분산, 코히어런트, 등화기, 동기화

Description

코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치 및 방법{Digital equalization apparatus and method for coherent optical receiver}
광 통신에서 이용되는 코히어런트 광 수신기의 등화 기술과 관련된다.
본 출원은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2008-F-017-02, 과제명:100Gbps급 이더넷 및 광전송기술개발].
코히어런트(coherent) 광 통신이란 입력 광신호를 국부 발진기(Local oscillator) 광원과 간섭하여, 광신호의 크기뿐만 아니라 위상 변화를 검출하여 신호를 수신하는 통신 방식을 말한다.
코히어런트 광 통신은 다이렉트(direct) 방식에 비해 수신 감도(receiver sensitivity)가 높고, ASE(amplified spontaneous emission) 등의 잡음 요인에 더 강한 면을 가지기 때문에 이에 대한 관심과 연구가 집중되고 있다.
코히어런트 광 통신에 사용되는 광 수신기는, 수신되는 광 신호를 처리하기 위해 광 PLL(optical phase-locked loop)이나 광 편광 제어기(optical polarization controller) 등을 갖는 것이 통상적이다. 또한 광 수신기에는 색 분 산(chromatic dispersion)과 편광 모드 분산(polarization mode dispersion) 등과 같이 광 선로에서 발생하는 장애 요인(impartment)를 보상하기 위한 등화기(equalizer)가 구비되기도 한다.
광 수신기가 광 신호를 처리하기 위해서는 빛의 위상(phase) 또는 편광(polarization)을 제어하기 위한 구성이 필수적이다. 통상적으로, 이러한 빛의 위상 또는 편광 제어는 광학적인 방법(optical domain)으로 이루어졌다. 그러나 최근에는 디지털 신호 처리 기술이 발달하면서 이러한 빛의 위상 또는 편광을 디지털적으로 제어하려는 시도가 이루어지고 있다.
한편, 이와 같은 광 수신기에서는 수신 신호의 동기화(synchronization)를 위하여 수신된 신호로부터 클럭 신호를 재생(clock recovery)하고 이를 이용하여 수신 신호를 재생(data recovery)한다.
본 명세서에서는, 광 신호에 포함된 색 분산 또는 편광 장애를 디지털적으로 보상하고, 디지털 심볼 동기화 방식을 사용하는 코히어런트 광 수신기의 등화 장치 및 방법이 개시된다.
본 발명의 일 양상에 따른 코히어런트 광 수신기의 등화 장치는, 수신된 광 신호를 디지털 신호로 변환하는 광 변환부, 및 변환된 디지털 신호를 처리하여 광 신호의 색 분산 또는 편광 장애를 보상하며, 광 변환부의 샘플링 클럭과 별개의 클럭을 이용하여 디지털적으로 심볼 동기를 수행하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 신호 처리부는, 광 변환부와 독립적으로 클럭 리커버리 및 데이터 리커버리를 수행하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 신호 처리부는, 광 변환부의 출력을 수신하고 색 분산을 보상하는 색 분산 보상부, 색 분산 보상부의 출력을 수신하고 심볼 동기를 수행하는 디지털 심볼 동기화부, 디지털 심볼 동기화부의 출력을 수신하고 편광 장애를 보상하는 편광 보상부, 및 편광 보상부의 출력을 수신하고 광 변환부의 국부 발진 신호와 광 신호 간의 주파수 차이 및 위상 잡음을 보상하는 주파수 및 위상 보상부를 포함하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 디지털 심볼 동기화부는, 색 분산 보상부의 출력 신호를 보간하는 보간부, 및 보간부의 타이밍 에러를 검출하고 검출된 타 이밍 에러를 이용하여 보간부의 동작 클럭을 결정하는 클럭 결정부를 포함하는 것이 가능하다. 이 때, 보간부는 심볼 구간의 중앙에서 데이터를 샘플링하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 일 양상에 따른 코히어런트 광 수신기의 등화 방법은, 수신된 광 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계, 광 신호의 색 분산을 보상하는 단계, 색 분산이 보상된 신호에 대해 디지털적으로 심볼 동기를 수행하는 단계, 광 신호의 편광 장애를 보상하는 단계, 및 광 신호를 디지털 신호로 변환할 때 사용되는 국부 발진 신호와 광 신호 간의 주파수 차이 및 위상 잡음을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 내용에 따르면, 광 선로에서 발생될 수 있는 각종 장애 요인이 보상되기 때문에 광 통신의 효율이 보다 높아진다. 그리고 디지털 동기화 방식을 사용하기 때문에 전체적인 구성이 간단해지고 등화 효과가 상승되는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치의 구성을 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치(100)는 광 변환부(110) 및 신호 처리부(120)를 포함할 수 있다.
광 변환부(110)는 수신된 광 신호를 디지털 신호로 변환하는 것이 가능하다. 예컨대, 광 신호가 PSK(phase shift keying) 방식으로 변조된 코히어런트 광 신호인 경우, 광 변환부(110)는 수신된 광 신호를 편광 별로 분리하고, 각각의 편광 성분에 대해 I-채널 신호(In phase signal) 및 Q-채널 신호(Quadrature phase signal)를 생성하는 것이 가능하다. 도 1에서, 광 변환부(110)에 의해 생성된 디지털 신호를 Ix, Qx, Iy, 및 Qy로 나타내었다. 여기서 I와 Q는 각각 I-채널 신호와 Q-채널 신호를 나타내며, x와 y는 각각 x-편광 신호와 y-편광 신호를 나타낸다.
이를 위해, 광 변환부(110)는 국부 발진기(111), 광 분리기(112), 광 혼합기(113), 광 수신기(114), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(115)를 포함할 수 있다.
수신된 광 신호와 국부 발진기(111)에서 발생된 국부 발진 신호는 각각 편광 분리기(112)에서 두 개의 편광으로 나누어진다. 광 분리기(112)로는 편광 빔 스플리터(polarization beam splitter, PBS)가 사용될 수 있으며, 광 분리기(112)는 수신된 신호를 x-편광과 y-편광으로 분리하는 것이 가능하다.
광 신호와 국부 발진 신호의 x-편광 성분 및 y-편광 성분은 광 혼합기(113)로 입력된다. 광 혼합기(113)는 편광 성분 별로 광 신호와 국부 발진 신호를 혼합한다. 광 혼합기(113)는 신호를 합성하여 90o 의 위상 차이를 갖는 신호를 출력하는 90o 광 하이브리드(optical hybrid)가 사용될 수 있다.
광 혼합기(113)의 출력은 광 수신기(114)로 입력된다. 광 수신기(114)는 수 신된 신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토 리시버(photo-receiver)가 될 수 있다. 두 개의 편광 성분에 대하여 각각 I, Q에 해당하는 신호가 있으므로, 광 수신기(114)의 출력은 Ix, Qx, Iy, 및 Qy의 4개의 신호로 나타낼 수가 있다.
각각의 Ix, Qx, Iy, 및 Qy 신호는 ADC(115)로 입력되며, ADC(115)는 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환한다. 본 실시 예에서, ADC(115)의 샘플링 속도(sampling rate)는 광 신호의 심볼 속도(symbol rate)와 무관하게 이루어지는 것이 가능하다. 예컨대, ADC(115)는 일반적인 샘플링 속도, 즉 Nyquist rate에 근접한 값을 가질 수 있다.
ADC(115)의 출력 디지털 신호는 신호 처리부(120)로 입력되며, 신호 처리부(120)는 디지털 신호 처리(digital signal processing)를 통해 입력된 광 신호를 복조 및 디코딩하는 것이 가능하다.
구체적으로, 신호 처리부(120)는 광 변환부(110)에서 변환된 디지털 신호를 처리하여 광 신호에 포함된 색 분산(Chromatic Dispersion) 및 편광 장애(Polarization Impairment)를 보상하는 것이 가능하다. 또한 신호 처리부(120)는 광 변환부(110)의 샘플링 클럭과 독립적인 별개의 클럭을 이용하여 디지털적으로 심볼 동기(Symbol Synchronization)를 수행하는 것이 가능하다.
예컨대, 신호 처리부(120)는, 심볼 동기와 관련하여 ADC(115)의 샘플링 클럭과 무관하게 독자적으로 클럭 리커버리(clock recovery) 및 데이터 리커버리(data recovery)를 수행하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부(120)의 구성을 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 신호 처리부(120)는 색 분산 보상부(201), 디지털 심볼 동기화부(202), 편광 보상부(203), 주파수 및 위상 보상부(204), 및 디코더(205)를 포함할 수 있다.
이 중, 색 분산 보상부(201), 디지털 심볼 동기화부(202), 및 주파수 및 위상 보상부(204)는 편광 성분 별로 형성되고 각각의 I 또는 Q 채널 별로 신호를 처리하는 것이 가능하다.
색 분산 보상부(201)는 광 변환부(110)의 출력을 처리하여 광 신호에 포함된 색 분산을 보상한다. 색 분산은 선형적인 형상이므로, 전송로를 구성하는 광 섬유의 색 분산 값에 기초하여 색 분산을 보상하는 것이 가능하다. 예컨대, 광 섬유의 색 분산 값으로부터 도출된 필터 계수를 갖는 FIR 필터링을 통해 색 분산을 보상하는 것이 가능하다.
디지털 심볼 동기화부(202)는 색 분산 보상부(201)의 출력을 처리하여 디지털 심볼 동기화를 수행한다. 광 수신 장치에 있어서, 수신 신호의 동기화를 위해 수신된 신호로부터 클럭 신호를 재생하고, 이를 이용하여 수신 신호를 재생하는 과정이 필요하다. 이때 클럭 신호의 재생을 클럭 리커버리, 수신 신호의 재생을 데이터 리커버리라고 지칭하기도 한다. 디지털 심볼 동기화부(202)는 이러한 클럭 리커버리와 데이터 리커버리를 디지털적으로 동시에 수행하는 것이 가능하다.
예를 들어, 디지털 심볼 동기화부(202)는 심볼 구간에서 특정한 데이터를 샘플링하는 것이 가능하며, 이때의 샘플링 타이밍은 광 변환부(110)의 ADC(115)의 샘 플링 타이밍과 별개로, 타이밍 에러 검출 및 검출된 타이밍 에러의 피드백을 통해 정해질 수 있다.
편광 보상부(203)는 디지털 심볼 동기화가 이루어진 신호를 처리하여 편광 장애를 보상한다. 편광 장애는 PMD (polarization mode dispersion), PDL (polarization dependent loss) 등이 될 수 있다. 예컨대, 광 신호가 광 분리기(112)에서 두 개의 편광 성분으로 나누어질 때, 어느 하나의 편광 성분에 변조된 x-편광 성분(예컨대, x`라 칭함)과 변조된 y-편광 성분(예컨대, y`라 칭함)이 섞일 수가 있다. 편광 보상부(203)는 각각의 편광 성분(x)에서 변조된 신호의 편광 성분(x` 및 y`)을 분리해주는 기능을 수행하는 것이 가능하다.
편광 보상부(203)의 출력은 주파수 및 위상 보상부(204)로 입력된다. 본 실시 예에서, 수신되는 광 신호는 국부 발진기(111)에서 발생된 국부 발진 신호와 간섭이 이루어지는 것을 알 수 있다(도 1 참조). 이 때, 광 신호와 국부 발진 신호 간의 레이저 주파수 차이가 발생할 수 있는데, 주파수 및 위상 보상부(204)는 레이저 주파수 오프셋(offset)을 추정하여 이 차이를 보상해주는 것이 가능하다. 또한, 광 신호와 국부 발진 신호는 유한한 레이저 선폭(linewidth)를 가지므로, 위상 잡음 (phase noise)이 발생할 수 있는데, 주파수 및 위상 보상부(204)는 이 위상 잡음을 보상하는 것이 가능하다.
따라서 주파수 및 위상 보상부(204)의 출력 신호는 최초 송신단에서 보낸 신호와 동일한 위상 정보를 갖는 것이 가능하다. 주파수 및 위상 보상부(204)의 출력 신호는 디코더(205)로 입력되며, 디코더(205)는 위상 정보로부터 비트 시퀀스를 추출하여 신호를 디코딩한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 심볼 동기화의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
아날로그 신호는 ADC와 같은 샘플러(sampler)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 이 때, 전송 측과 수신 측 간의 심볼 동기를 맞추기 위해서는 샘플러의 동작 클럭을 적절하게 결정하여야 한다. 이러한 동작 클럭의 결정 및 심볼 동기 방식은 3가지로 구분될 수 있다.
아날로그 방식의 경우(a), 아날로그적으로 클럭이 재생되고, 재생된 클럭에 기초하여 아날로그적으로 샘플링이 이루어진다. 혼합(hybrid) 방식의 경우(b), 디지털적으로 클럭이 재생되고, 재생된 클럭에 기초하여 아날로그적으로 샘플링이 이루어진다. 디지털 방식의 경우(c), 샘플러의 동작 클럭은 임의로 주어지고, 클럭 재생과 샘플링이 디지털적으로 동시에 이루어지는 것이 가능하다.
예컨대, 도 1에서, 본 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치(100)의 경우, ADC(115)의 샘플링 속도는 Nyquist Theory를 만족하는 한도 내에서 임의의 값을 가지는 것이 가능하고, 이 ADC(115)의 샘플링 속도와 별개로 신호 처리부(120)에서 심볼 동기화가 이루어지는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 심볼 동기화부(202)의 구성을 도시한다.
도 4를 참조하면, 디지털 심볼 동기화부(202)는 보간부(410), 클럭 결정부(420), 및 데시메이션 필터(430)를 포함할 수 있다.
보간부(410)는 색 분산 보상부(201)의 출력 신호를 보간(interpolation)하는 것이 가능하다. 예컨대, 보간부(410)는 샘플 값들 사이의 값을 계산하여 새로운 디지털 신호 시퀀스를 생성하는 것이 가능하다. 생성된 디지털 신호 시퀀스는 데시메이션 필터(430)를 거쳐 1 심볼 당 1개의 샘플을 갖는 형태로 편광 보상부(203)에 입력된다.
클럭 결정부(402)는 동작 클럭을 결정하고 결정된 동작 클럭을 보간부(410)에 인가한다. 이 때, 클럭 결정부(402)는, 보간부(410)가 심볼 구간의 중앙에서 데이터를 샘플링할 수 있도록 하는 적절한 동작 클럭을 계산하는 것이 가능하다.
예를 들어, 광 신호가 PSK 방식으로 변조된 신호인 경우, 타이밍 에러 디텍터(421)는 PSK 신호의 특성을 이용하여 타이밍 에러를 계산하는 것이 가능하다. 그리고 proportional-and-integral 구조를 갖는 루프 필터(422)는 계산된 타이밍 에러를 이용하여 타이밍 프로세서(423)의 클럭 발생 주기를 제어하는 것이 가능하다. 타이밍 프로세서(423)에서 발생된 클럭은 보간부(410)로 입력되며, 보간부(410)는 인가된 클럭에 따라 심볼 구간의 중앙에서 데이터를 샘플링하는 것이 가능하다.
여기서, 타이밍 에러는 최적 샘플링 타이밍에서 벗어나는 정도가 될 수 있다. 예컨대, 심볼 전이(symbol transition) 영역에서는 샘플이 정확한 값을 가지고 있지 않기 때문에, 타이밍 에러는 심볼 구간의 중앙에서 어느 정도 벗어났는지를 나타낼 수 있다. 타이밍 에러 디텍터(421)는 심볼 전이가 일어나는 지점과 심볼 구간의 중앙 지점을 찾아서 타이밍 에러를 계산하는 것이 가능하다.
이러한 경우, ADC(115)의 샘플링 속도와 신호에 대한 심볼 속도가 서로 독립적으로 결정되기 때문에 외부적인 환경으로 샘플링 주파수와 심볼 속도가 달라지더라도 안정적으로 동기화가 이루어지는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 편광 보상부(203)의 구성을 도시한다.
도 5에서, 편광 보상부(203)는 각각의 편광 성분에서 변조된 신호의 편광 성분을 분리해주는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 도 5에서, Ixd 및 Iyd는 디지털 심볼 동기화부(202)의 데시메이션 필터(430)의 출력이 될 수 있고, Ix0 및 Iy0는 변조된 신호의 편광 성분이 될 수 있다.
입력 광신호가 PSK 신호인 경우, 편광 보상부(203)는 CMA(constant modulus algorithm) 방식을 이용하여, FIR 필터(501)의 coefficients를 adaptive하게 구하는 것이 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법을 도시한다. 도 6을 참조하여 본 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 수신된 광 신호를 디지털 신호로 변환한다(601). 예컨대, 광 변환부(110)가 광 신호와 국부 발진 신호를 각각 x-편광 및 y-편광으로 분리하고, 각 편광 성분에 대해 I 채널 및 Q 채널 신호를 생성하고, 각 채널 신호를 포토 리시버로 검출하여 아날로그 전기 신호를 생성한 후, ADC(115)를 통해 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 것이 가능하다.
그리고, 광 신호의 색 분산을 보상한다(602). 예컨대, 색 분산 보상부(201)가 전송로를 구성하는 광 섬유의 색 분산 값에 기초하여 색 분산을 보상하는 것이 가능하다.
그리고, 색 분산이 보상된 신호에 대해 디지털적으로 심볼 동기를 수행한다(603). 예컨대, 디지털 심볼 동기화부(202)가 클럭 리커버리와 데이터 리커버리를 디지털적으로 동시에 수행하는 것이 가능하다. 이 때, 심볼 동기는, 광 신호가 PSK 신호인 경우, 심볼 구간의 중앙에서 데이터가 샘플링되도록, 신호를 보간하는 과정, 및 보간 신호의 타이밍 에러를 검출하고 검출된 타이밍 에러를 이용하여 보간 타이밍을 결정하는 과정을 통해 수행될 수 있다.
그리고, 광 신호의 편광 장애를 보상한다(604). 예컨대, 편광 보상부(203)가 수신된 신호에서 변조된 신호의 편광 성분을 분리하는 것이 가능하다.
그리고, 주파수 차이 및 위상 잡음을 보상한다(605). 예컨대, 주파수 및 위상 보상부(205)가, 광 신호와 국부 발진 신호 간의 레이저 주파수 오프셋 및 유한한 레이저 선폭에 따른 위상 잡음을 추정 및 보상하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 신호 처리부의 구성을 도시한다.
도 7을 참조하면, 신호 처리부(700)는 도 2에서 설명된 신호 처리부의 구성 외에 신호 조절부(701)를 더 포함할 수 있다. 신호 조절부(701)는 필요에 따라 다양한 전처리(pre-processing)를 수행하는 것이 가능하다. 예를 들어, 신호 조절부(701)는 입력 신호에 대한 normalization, IQ-mismatch의 보상, 선형 변환 등을 수행하는 것이 가능하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신호 처리부의 구성을 도시한다.
도 8을 참조하면, 본 실시 예에 따른 신호 처리부(800)는 색 분산 보상부(201), 편광 보상부(203), 디지털 심볼 동기화부(202), 주파수 및 위상 보상부(204), 및 디코더(205)를 포함할 수 있다.
도 8에서, 각각의 구성 요소에 대한 설명은 도 2에서 설명한 것과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다. 도 2의 신호 처리부(120)는 색 분산을 보상하고, 심볼 동기화를 수행한 후에, 편광 보상을 수행한다. 도 8의 신호 처리부(800)는 색 분산을 보상하고, 편광 보상을 수행한 후에, 심볼 동기화를 수행한다.
본 실시 예에 있어서, 색 분산 보상, 심볼 동기화, 편광 보상의 순서는 전술한 예에 한정되지 아니한다. 예컨대, 도 6 및 도 7에 있어서도, 처리 순서는 시스템 성능, 사용 목적에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 살펴보았다. 전술한 실시 예들은 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 특정 실시 예에 한정되지 아니할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동기화의 개념을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 심볼 동기화부를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 편광 보상부를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법을 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치를 도시한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치를 도시한다.

Claims (12)

  1. 수신된 광 신호를 디지털 신호로 변환하는 광 변환부; 및
    상기 변환된 디지털 신호를 처리하여 상기 광 신호의 색 분산 또는 편광 장애를 보상하며, 상기 광 변환부의 샘플링 클럭과 별개의 클럭을 이용하여 디지털적으로 심볼 동기를 수행하는 신호 처리부; 를 포함하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 광 변환부의 출력을 수신하고, 상기 색 분산을 보상하는 색 분산 보상부;
    상기 색 분산 보상부의 출력을 수신하고, 상기 심볼 동기를 수행하는 디지털 심볼 동기화부;
    상기 디지털 심볼 동기화부의 출력을 수신하고, 상기 편광 장애를 보상하는 편광 보상부; 및
    상기 편광 보상부의 출력을 수신하고, 상기 광 변환부의 국부 발진 신호와 상기 광 신호 간의 주파수 차이 및 위상 잡음을 보상하는 주파수 및 위상 보상부; 를 포함하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 심볼 동기화부는,
    상기 색 분산 보상부의 출력 신호를 보간하는 보간부; 및
    상기 보간부의 타이밍 에러를 검출하고, 상기 검출된 타이밍 에러를 이용하여 상기 보간부의 동작 클럭을 결정하는 클럭 결정부; 를 포함하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보간부는 상기 동작 클럭에 의해 심볼 구간의 중앙에서 데이터를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 변환부는 아날로그-디지털 변환기를 포함하며,
    상기 디지털 심볼 동기화부는 상기 아날로그-디지털 변환기의 샘플링 클럭과 별개로 클럭 리커버리 및 데이터 리커버리를 수행하는 것을 특징으로 하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 색 분산 보상부, 편광 보상부, 및 주파수 및 위상 보상부는 상기 광 신호의 편광 성분 별로 구비되는 것을 특징으로 하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 신호는 PSK 방식으로 변조된 코히어런트 광 신호인 것을 특징으로 하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 장치.
  8. 수신된 광 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    상기 광 신호의 색 분산을 보상하는 단계;
    상기 색 분산이 보상된 신호에 대해 디지털적으로 심볼 동기를 수행하는 단계;
    상기 광 신호의 편광 장애를 보상하는 단계; 및
    상기 광 신호를 상기 디지털 신호로 변환할 때 사용되는 국부 발진 신호와 상기 광 신호 간의 주파수 차이 및 위상 잡음을 보상하는 단계; 를 포함하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 심볼 동기를 수행하는 단계는,
    상기 색 분산이 보상된 신호를 보간하는 과정; 및
    상기 보간된 신호의 타이밍 에러를 검출하고, 상기 검출된 타이밍 에러를 이용하여 보간 타이밍을 결정하는 과정; 을 포함하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 색 분산이 보상된 신호를 보간하는 과정은, 심볼 구간의 중앙에서 데이터가 샘플링되는 것을 특징으로 하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 심볼 동기를 수행하는 단계는, 상기 광 신호를 상기 디지털 신호로 변환할 때 사용되는 샘플링 클럭과 별개로 클럭 리커버리 및 데이터 리커버리를 수행하는 것을 특징으로 하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 신호는 PSK 방식으로 변조된 코히어런트 광 신호인 것을 특징으로 하는 코히어런트 광 수신기의 디지털 등화 방법.
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