KR20120079123A - Ｄｑｐｓｋ 변조를 근거한 위상차의 모니터 및 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차의 모니터 및 제어 방법 및 장치를 제공하며, 상기 방법은, 다음과 같은 것을 포함하며: DQPSK 변조를 통하여 출력된 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널을 얻고, 그중, n은 4의 양의 정수배이고; 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고; 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고; 상기 모니터 결과에 따라, 제1복조기 및 제1 복조기중 두개의 경로의 위상차를 조절하여, 그들은 분별하여 복조요구를 만족시키고, 수신기가 제1차동전류 및 제2차동전류 시그널을 이용하여 전송된 정보를 얻을 수 있다. 본 발명은 복조기중 두개의 경로의 위상차의 오차방향을 판단할 수 있고, 위상차의 모니터 및 제어를 더 정확하게 진행할 수 있고, 더 나아가 전송된 정보를 정확하게 회복할 수 있다.

Description

ＤＱＰＳＫ 변조를 근거한 위상차의 모니터 및 제어 방법 및 장치{Method and Device for Monitoring and Controlling Phase Difference Based on DQPSK Modulation}
본 발명은 광통신분야에 관한 것이고, 특히 광복조기술에 관한 것으로서, 구체적으로 차동 4위상 편이 변조(DQPSK)에 대한 위상차의 모니터 및 제어 방법 및 장치이다.
광통신시스템은 지난 몇년동안 빠른 속도로 성장하고, 글로벌40G 전송 산업화 진도에 뚜렷한 가속추세를 나타나고, 규모배치를 시작하고, 상용화 발전과정의 가속화는 산업계의 발전을 가져 왔다. 10G의 전송시스템에 비하여, 40G 전송 시스템은 동등한 물리조건에 10G의 전송시스템과 비하면, 광시그널 노이즈 비율(OSNR, Optical Signal Noise Ratio)이 4배로 향상되고, 크로마 색분산 허용한도가 16배를 낮추고, 편광 모드 분산(PMD, Polarization Mode Dispersion, )의 허용한도는 4배를 낮추고, 비선형효과도 더 뚜렷하게 나타난다. 이런 제한을 극복하여, 산업용 요구에 만족하게하기 위하여, 여러가지 수단을 이용하여야 하는데, 그중 변조코딩기술은 제일 결정적인 수단이고, 실용적인 변조기술은 단지 전통적인 비 영복귀(NRZ, No Return Zero)혹은 영복귀(RZ, Return Zero)의 이진법 온-오프 키(OOK, on-off key)에 국한되지 않을 뿐만 아니라, 광통신 중 많는 새로운 변조기술을 응용하고, 예를 들면, 차동 위상 편이 방식 (DPSK, Differential Phase Shift Keying), 차동 4위상 편이 변조 (DQPSK, Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying) 등 이고, 특히 DQPSK변조는, 전기 부품 레이트, 색분산 및 편광 모드 분산의 요구를 낮추고, 40G 광통신 시스템중 중요한 위치를 차지한다.
DQPSK변조의 원리는: 광캐리어가
Figure pct00001
로 표시할 수 있고, 그중, E는 필드강도이고,
Figure pct00002
는 광캐리어는 각 주파수이고,
Figure pct00003
는 변조위상이다. DQPSK변조는 전송하여야 할 정보가 연속적인 광비트의 차동위상에 코딩하고,
Figure pct00004
로 표시하고,
Figure pct00005
가
Figure pct00006
중의 값을 취할 수 있다. 예를 들어, 제 k-1개 광비트 펄스의 위상은
Figure pct00007
이다. 예를 들어, 다음의 비트가 0,0 이면,
Figure pct00008
이고, 예를 들어, 다음의 비트는 0,1 이면,
Figure pct00009
고; 예를 들어, 다음의 비트는 1,1이면,
Figure pct00010
고; 만일 다음의 비트는 1,0이면,
Figure pct00011
다. 물론, 상기
Figure pct00012
를 이용하여 전송하여야 할 코딩규칙은 상기 방식에 제한 받지 않고, 만일 다음의 비트가 0,0 인 경우,
Figure pct00013
고, 만일 다음의 비트가 1,1이면,
Figure pct00014
등 이다.
상기 DQPSK 변조 과정의 DQPSK 복조 원리는, 수신된 광시그널에 대한 DQPSK복조를 통하여 2개 차동전류를 얻고, 해당 두개 차동전류가 이웃 광비트의 변조위상차를 지니고, 변조위상차에 따라 전송정보를 얻는다.
도 1은 기존의 DQPSK 변조에 근거한 리시버의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 리시버중 제1복조기 및 제2복조기를 포함하고, 제1복조기는 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제1차동전류시그널을 얻는데 사용된 제1 덧셈 광시그널 및 제1 빼기 광시그널을 출력하고; 제2복조기는 두개의 경로로 전송된광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제2차동전류시그널을 얻는데 사용된 제2 덧셈 광시그널 및 제2 빼기 광시그널을 출력한다. 변조위상차 추출 가능한 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 얻기 위하여, 전송한 정보를 정확하게 회복하고, 제1복조기의 위상차가 반드시 복조요구에 엄격하게 만족하여야 한 것을 요구하며: 위상차가 π/4이고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 반드시 복조요구에 엄격하게 만족하여야 한 것을 요구하며: 위상차가 -π/4이고, 아니면 추가된 광시그널 노이즈 비율 손상을 도입한다.
상기 변조기 중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는지 여부에 대한 모니터 및 제어를 실현하기 위하여, 일반적으로 피드백은 제어 링크를 이용하여 위상차의 모니터를 실현하고, 위상조절시그널을 생성하여 2개 변조기중의 두개 경로의 위상차를 조절하고, 위상차가 복조요구에(목표값은 π/4 및 π/4에 잠금) 만족하게 만든다. 일반적으로 사용된 피드백 제어방법은 고정된 주파수f로 경미한 방해를 일으키고 동시에 오차시그널중의 2f 분량은 극값을 갖게하는 것을 모니터한다. 이러한 방안은 고용 단점이 있으며: 고정된 주파수f의 위상소동은 반드시 추가된 광시그널 노이즈 비율 손상을 초래하고; 극값의 측량은 단지 당시 위상이 목표값과 같은지 여부를 설명할 수 있고, 그런데 목표값에 비해 크거나 작거나 하는 것을 알 수 없고; 위상제어한 속도가 떨림의 주파수에 제한되고; 극값의 측량의 시그널이 위상오차와 제곱관계이고, 목표값 근처에 제어 경도가 좀 낮다.
본 발명은 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차의 모니터 및 제어 방법 및 장치를 제공하여, 위상차의 모니터 및 제어를 더 정확하게 진행할 수 있고, 더 나아가 전송된 정보를 정확하게 회복할 수 있다.
본 발명은 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차의 모니터방법을 제공하고, 다음과 같은 단계를 포함하며:
DQPSK 변조를 통하여 출력된 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널 및 제2모니터시그널을 얻고, 그중, n는 4의 양의 정수배이고;
상기 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제1차동전류시그널을 얻는데 사용된 제1 덧셈 광시그널 및 제1 빼기 광시그널을 출력하고;
상기 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제2복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제2차동전류시그널을 얻는데 사용된 제2덧셈 광시그널 및 제2 빼기 광시그널을 출력한다.
본 발명도 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차의 제어 방법을 제공하고, 다음과 같은 단계를 포함하며:
상기 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 방법을 이용하여 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차도 모니터한다.
제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제1복조기중 두개의 경로광학 경로차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키고;
제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시킨다.
본 발명도 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 장치를 제공하고, 다음과 같은 것을 포함하며:
DQPSK 변조를 통하여 출력된 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널을 얻고, 그중, n는 4의 양의 정수배인 멀티플라이어;
상기 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제1차동전류시그널을 얻는데 사용된 제1 덧셈 광시그널 및 제1 빼기 광시그널을 출력하는 제1모니터유닛;
상기 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제2복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제2차동전류시그널을 얻는데 사용된 제2덧셈 광시그널 및 제2 빼기 광시그널을 출력하는 제2모니터유닛을 포함한다.
본 발명도 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어 장치를 제공하고, 다음과 같은 것을 포함하며:
상기 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터장치:
제1모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키도록 하는 제1제어 유닛;
제2모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키도록 하는 제2제어 유닛;
수신된 광시그널을 상기 두개의 경로에 커플링하여 전송하고, 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하는데 사용되고, 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널을 출력하는 제1복조기;
수신된 광시그널을 상기 두개의 경로에 커플링하여 전송하고, 상기 두개의 경로로 전송된광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하는데 사용되고, 제2덧셈 광시그널 및 제2빼기 광시그널을 출력하는 제2복조기;
제1복조기가 출력하는 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널에 따라 제1차동전류시그널을 얻는데 사용되는 제1균형수신기;
제2복조기가 출력하는 제2덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널에 따라 제1차동전류시그널을 얻는데 사용되는 제2균형수신기를 포함하며,
상기 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어장치:
상기 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널에 따라 이웃광비트의 변조위상차를 얻고, 상기 변조위상차 복조에 따라 수신된 정보를 얻는 복조유닛을 포함한다.
본 발명의 효과는 다음과 같다:
본 발명은 차동전류에 대한 n 차원 곱셈 연산을 진행하는 것을 통해, n는 4의 양의 정수배이고(n는 4인 것이 바람직한다), 더 나아가 얻은 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널을 이용하여 복조기중 두개의 경로의 위상차의 오차방향을 판단하고, 기존 기술중 고정된 주파수f로 근소한 소동을 하는 동시에 오차시그널중의 2f 분량은 극값을 갖게 하는 것을 모니터하는데 각종문제를 피할 수 있고, 위상차의 모니터 및 제어를 더 정확하게 진행할 수 있고, 더 나아가 전송된 정보를 정확하게 회복할 수 있다.
도 1은 기존 DQPSK 변조에 근거한 수신기의 블록도이고;
도 2는 DQPSK 변조에 근거한 이상적인 위상차 경우에 DQPSK 복조 시그널의 흐름도이고;
도 3은 DQPSK 변조에 근거한 오차가 있는 경우에 DQPSK 변조 시그널의 흐름도이고;
도 4는 본 발명 실시예 중 DQPSK 변조에 근거한 위상제어방법의 흐름도이고;
도 5는 본 발명 실시예 중 곱셈 4 차원연산을 진행할 때 DQPSK 변조에 근거한 위상제어방법의 흐름도이고;
도 6은 본 발명 실시예 중 DQPSK 변조에 근거한 수신기의 블록도이다.
본 발명이 제출한 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 및 제어 방법 및 장치는, 첨부도면과 실시예를 결합하여 다음과 같은 설명을 진행한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 진술 전에, 첨부도면1, 첨부도면2를 결합하여 DQPSK 복조 과정을 진술하고, 제1복조기 및 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 반드시 π/4 및 -π/4인 것을 설명하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 수신기는: 제1복조기, 제2복조기, 제1균형수신기, 제2균형수신기, 제1복조제어유닛 및 제2복조제어유닛을 포함하고, 그중 제1복조제어유닛은 제1 복조기중 두개의 경로의 위상차에 대한 모니터 및 제어를 진행하는 데 사용되고, 제2복조제어유닛은 제1 복조기중 두개의 경로의 위상차에 대한 모니터 및 제어를 진행하는 데 사용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수신기를 통하여 수신된 DQPSK 변조한 광시그널은 제1연결기(제시하지 않음)를 통해 2로 광시그널
Figure pct00015
및
Figure pct00016
를 나누고,
Figure pct00017
및
Figure pct00018
를 분별하여 제1복조기 및 제2복조기에 입력한다. 상기,
Figure pct00019
그중
Figure pct00020
는 필드 강도이고,
Figure pct00021
는 광캐리어의 각 주파수이고,
Figure pct00022
는 변조 위상이다.
Figure pct00023
는 제2연결기(제시하지않음)를 통해 2로 광시그널
Figure pct00024
및
Figure pct00025
를 나누고,
Figure pct00026
및
Figure pct00027
를 분별하여 제1복조기중 두개의 경로에 입력하여 전송을 진행하고, 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송한 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 제1차동전류시그널을 얻기에 사용한 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널을 출력한다.
Figure pct00028
는 제3연결기를 통해 2로 광시그널
Figure pct00029
및
Figure pct00030
를 나누고,
Figure pct00031
및
Figure pct00032
를 분별하여 제2복조기중 두개의 경로에 입력하여 전송을 진행하고, 제2복조기는 상기 두개의 경로를 전송한 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 제2차동전류시그널을 얻기 위해 사용한 제2덧셈 광시그널 및 제2빼기 광시그널을 출력한다. 제1복조기의 두개의 경로를 통해 전송된 시그널은 광학도메인에 1Bit가 지연되는 차이가 생기고, 제2복조기의 두개의 경로를 통해 전송된 시그널은 광학도메인에 1Bit가 지연되는 차이가 생기고, 도 2에 도시된 바와 같이,
Figure pct00033
가 제1복조기의 하나의 경로에 전송한 시그널
Figure pct00034
는
Figure pct00035
가 제1복조기의 다른 하나의 경로에 전송한 시그널
Figure pct00036
에 비하여 광학도메인에 1Bit가 지연되고, 상기 위상이 π/4를 증가시킨다. 광시그널
Figure pct00037
가 제1복조기의 하나의 경로에 전송한 시그널
Figure pct00038
는 광시그널
Figure pct00039
가 다른 하나의 경로에 전송한 시그널
Figure pct00040
에 비하여 광학도메인에 1Bit가 지연되고, 상기 위상이 π/4를 감소시킨다.
제1복조기가 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 다음과 같은 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 분별하여 제1차동전류시그널을 얻기에 사용한 제1덧셈 광시그널
Figure pct00041
및 제1빼기 광시그널
Figure pct00042
를 얻는다.
Figure pct00043
제2복조기가 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 다음과 같은 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 분별하여 제2차동전류시그널을 얻기위해 사용한 제2덧셈 광시그널
Figure pct00044
및 제2빼기 광시그널
Figure pct00045
를 얻는다.
Figure pct00046
그중,
Figure pct00047
는
Figure pct00048
를 전송한 팔의 광학 경로이고,
Figure pct00049
는
Figure pct00050
를 전송한 경로의 광학경로 이고,
Figure pct00051
는 광학경로
Figure pct00052
가 대응하는 지연이고,
Figure pct00053
는 광학경로
Figure pct00054
가 대응하는 지연이고,
Figure pct00055
는
Figure pct00056
를 전송한 경로의 광학경로 이고,
Figure pct00057
는
Figure pct00058
를 전송한 경로의 광학경로 이고,
Figure pct00059
는 광학경로
Figure pct00060
가 대응하는 지연이고,
Figure pct00061
는 광학경로
Figure pct00062
가 대응하는 지연이고, DQPSK 복조에 대하면, 다음과 같은 관계를 만족하며:
Figure pct00063
Figure pct00064
.
제1 복조기가 출력하는 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널을 제1균형수신기에 입력하고, 제1균형수신기는 제1 차동유닛과 제1광전전환유닛을 포함하고, 제1차동유닛은 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널을 차동연산을 진행하는데 사용되고, 밴드 패스 필터를 통해 다음과 같은 것을 얻고:
, 그중,
Figure pct00066
제2복조기가 출력하는 제2덧셈 광시그널 및 제2빼기 광시그널을 제2균형수신기에 입력하고, 제2균형수신기는 제2차동유닛과 제2광전전환유닛을 포함하고, 제2차동유닛은 제2덧셈 광시그널 및 제2빼기 광시그널을 차동연산을 진행하는데 사용되고, 밴드 패스 필터를 통해 다음과 같은 것을 얻고:
Figure pct00067
, 그중,
Figure pct00068
제1광전전환유닛은 제1차동유닛이 차동연산후 얻는 광시그널에 대하여 광전전환을 진행하여 제1차동전류시그널
Figure pct00069
를 얻는데 사용되고, 그중 제1차동전류시그널
Figure pct00070
가
Figure pct00071
와 정비례하고, 제2광전전환유닛은 제2차동유닛이 차동연산후 얻는 광시그널이 광전전환을 진행하여 제2차동전류시그널
Figure pct00072
를 얻는데 사용되고, 그중 제2차동전류시그널
Figure pct00073
가
Figure pct00074
와 정비례하고, 즉:
Figure pct00075
그러므로, 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 이용하여 이웃광비트의 변조위상차가
Figure pct00076
를 얻고, 더 나아가 변조위상차를 이용하여 전송한 정보를 얻고, 표1에 제시된 바와 같이, 표1은 변조위상차를 이용하여 전송한 정보를 얻는 것을 표시한다.
Figure pct00078

Figure pct00079
 정보
0 1 1 1 1
Figure pct00080
 -1 1 0 1
Figure pct00081
 -1 -1 0 0
Figure pct00082
 1 -1 1 0
표1 에서,
Figure pct00083
는 π/4이고,
Figure pct00084
는 -π/4이다. 이에, 2개 복조기중 두개의 경로의 위상차가 반드시 복조요구를 만족하여야 하며: 위상차가 목표값 π/4 및 -π/4에 정해진다. 하지만, 일번적으로 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 π/4인 것을 반드시 요구하지 않고, 즉 오차 광학경로
Figure pct00085
가 존재하고, 해당 오차 광학경로가 대응하는 지연이
Figure pct00086
이고, 두개의 경로의 위상차가 π/4인 것을 엄격하게 요구시키지 않는다. 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 -π/4인 것을 엄격하게 요구하지 않고, 즉 오차 광학경로
Figure pct00087
가 존재하고, 해당 오차 광학경로가 대응하는 지연이
Figure pct00088
이고, 두개의 경로의 위상차가 -π/4인 것을 엄격하게 요구시키지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 오차 광학경로
Figure pct00089
및
Figure pct00090
가 존재할 때, 전술한 DQPSK 복조 과정에 따라, 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행한후, 얻는 제1 덧셈 광시그널
Figure pct00091
및 제1 빼기 광시그널
Figure pct00092
는 다음과 같고:
Figure pct00093
제2복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행한후 얻는 제2 덧셈 광시그널
Figure pct00094
및 제2빼기 광시그널
Figure pct00095
는 다음과 같고:
Figure pct00096
제1복조기가 출력하는 제1덧셈 광시그널
Figure pct00097
및 제1빼기 광시그널
Figure pct00098
를 제1균형수신기중의 제1차동유닛에 입력하여 차동연산을 진행하고, 밴드 패스 필터를 통해 다음과 같은 시그널을 얻고:
Figure pct00099
, 그중,
Figure pct00100
제2복조기가 출력하는 제2덧셈 광시그널
Figure pct00101
및 제2빼기 광시그널
Figure pct00102
를 제2균형수신기중의 제2차동유닛에 입력하여 차동연산을 진행하고, 밴드 패스 필터를 통해 다음과 같은 시그널을 얻고:
Figure pct00103
, 그중,
Figure pct00104
같은 것으로서, 제1차동유닛이 차동연산 후 얻는 광시그널이 제1광전전환을 진행하여 얻는 제1차동전류시그널
Figure pct00105
가
Figure pct00106
와 정비례하고, 제2차동유닛이 차동연산후 얻는 광시그널이 제2광전전환을 진행하여 얻는 제2차동전류시그널
Figure pct00107
가
Figure pct00108
와 정비례하고:
Figure pct00109
(1)
단지 변조를 통해 상기 오차광학경로
Figure pct00110
및
Figure pct00111
가 0이라는 것을 알 수 있다. 즉
Figure pct00112
인 경우에는, 표1에 제시된 복조관계를 이용하고, 추가된 광시그널 노이즈 비율 손상이 없는 경우에는, 차동전류복조를 진행하여 변조위상차를 얻고, 더 나아가 전송된 정보를 얻는다. 상기 오차 광학경로
Figure pct00113
및 오차 광학경로
Figure pct00114
를 0으로 변조하고, 제1복조기 및 제2복조기중 위상차가 변조요구를 만족하기 위하여, 위상차 모니터 및 제어를 진행하는 것이 필요하고, 본 발명은 제공된 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터방법은, 다음과 같은 것을 포함하며: DQPSK 복조를 통하여 출력된 변조위상차를 얻는데 사용한 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널을 얻고, 그중, n는 4의 양의 정수배이고; 상기 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 위상차가 목표값 π/4에 정해졌는지 여부를 모니터할 수 있고, 상기 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제1차동전류시그널을 얻는데 사용된 제1 덧셈 광시그널 및 제1 빼기 광시그널을 출력하고; 상기 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 위상차가 목표값-π/4에 잠긴 여부를 모니터할 수 있고, 상기 제2복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제2차동전류시그널을 얻는데 사용된 제2덧셈 광시그널 및 제2 빼기 광시그널을 출력하고;
본 발명은 원래 DQPSK 복조과정을 변하지 않은 상황에서, 상기 출력된 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 곱셈연산후 얻는 시그널이 모니터시그널로 사용한다. 상기 도출된 공식(1)에 따라, 상기 곱셈연산을 진행한 후, 공식(2)도 얻을 수 있고:
Figure pct00115
(2)
N은 4의 양의 홀수배이고,
Figure pct00116
인 경우, 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널이 최소값을 갖는다. 그러므로, 제1모니터시그널이 최소값을 가질 때, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는것으로 판정하고; 제2모니터시그널이 최소값을 가질 때, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는것으로 판정한다.
N은 4의 양의 짝수배이고,
Figure pct00117
인 경우, 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널이 최대값을 갖는다. 그러므로, 제1모니터시그널이 최대값을 가질 때, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것으로 판정하고; 제2모니터시그널이 최대값을 가질 때, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하 는것으로 판정한다. 멀티플라이어의 부담을 감소시키고 곱셈연산 속도를 향상시키기 위하여, 본 실시예중 n는 4이다. 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 곱셈 4 차원연산을 진행하여 공식(3)을 얻을 수 있고:
Figure pct00118
(3)
이러면, 광학경로에 2개 변조기중 두개의 경로의 위상차는
Figure pct00119
,
Figure pct00120
가 아닌 경우, 즉
Figure pct00121
인 경우,
Figure pct00122
는 최소값에 놓이지 않고, 상기 피드백시그널을 이용하여 DQPSK 복조기 두개의 경로의 위상차를
Figure pct00123
및
Figure pct00124
로 조절할 수 있다.
상기 제출된 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 방법에 근거하여, 본 실시예중 제공된 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 다음과 같은 단계를 포함하며: 상기 방법을 이용하여 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 그리고 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고; 제1복조기중 두개의 경로 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제1복조기중 두개의 경로 위상차가 복조요구를 만족시키고; 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시킨다. 본 실시예중 온도제어회로를 통하여 제1복조기 및 제2복조기중 두개의 경로의 온도를 분별하여 조절하고, 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이 및 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하고,
Figure pct00125
및
Figure pct00126
의 위상차를 갖게 한다. .
N은 4의 양의 홀수배이고, n은 4인 것을 실시예로 하면, 도 5에 도시된 바와 같이, DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어 방법은 다음과 같은 단계를 포함하고: 상기 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 방법을 이용하여 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 그리고 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고; 제1복조기중 두개의 경로 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제1모니터시그널이 최소값을 갖게 하고; 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제2모니터시그널이 최소값을갖게 하고; 상기 n는 4의 양의 짝수배인 경우, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제1모니터시그널이 최대값을 갖게 하고; 제2복조기중 두개의 경로 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제2모니터시그널이 최대값을 갖게 한다.
본 발명의 실시예2에 따라, 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 장치를 제공하고, 상기 장치는 다음과 같은 것을 포함하고: 멀티플라이어는, DQPSK복조를 통하여 출력된 변조위상차를 얻는데 사용하는 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널을 얻고, 그중, n은 4의 양의 정수배이고; 제1모니터유닛은, 상기 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송된광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제1차동전류시그널을 얻는데 사용된 제1 덧셈 광시그널 및 제1 빼기 광시그널을 출력하고; 제2모니터유닛은, 상기 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제2복조기는 상기 두개의 경로로 전송된광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제2차동전류시그널을 얻는데 사용된 제2덧셈 광시그널 및 제2 빼기 광시그널을 출력한다. N은 4의 양의 홀수배인 경우, 제1모니터유닛은 상기 제1모니터시그널이 최소값을 갖을 때, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는 데 사용되고; 제2모니터유닛은 상기 제2모니터시그널이 최소값을 갖을 때, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는 데 사용되고; n은 4의 양의 짝수배인 경우, 제1모니터유닛은 상기 제1모니터시그널이 최대값을 갖을 때, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는 데 사용되고; 제2모니터유닛은 상기 제2모니터시그널이 최대값을 갖을 때, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는 데 사용한다.
본 실시예도 일종의 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어 장치를 제공하고, 상기 장치는 다음과 같은 것을 포함하고: 상기 DQPSK변조에 근거한 위상차 모니터 장치; 제1제어유닛은, 제1모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키고; 제2제어유닛은, 제2모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시킨다.
상기 위상차 제어장치에 근거하여, 본 실시예는 일종의 DQPSK 변조에 근거한 수신기를 제공하고, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예가 제공한 수신기가 다음과 같은 것을 포함하고: 제1복조기, 제2복조기, 제1차동유닛 및 제1광전전환유닛이 포함된 제1균형수신기, 제2차동유닛 및 제2광전전환유닛이 포함된 제2균형수신기, 제1멀티플라이어, 제2멀티플라이어, 제1모니터유닛, 제2모니터유닛, 제1제어유닛 및 제2제어유닛. 그중,
제1복조기는, 수신된 광시그널을 상기 두개의 경로에 연결하여 전송하고, 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행는 데 사용되고, 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널을 출력하고, 덧셈 및 빼기 연산은 전술한 내용과 같으며, 이에 더 이상 진술하지 않고;
제2복조기는, 수신된 광시그널을 상기 두개의 경로에 연결하여 전송하고, 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하는데 사용되고, 제2덧셈 광시그널 및 제2빼기 광시그널을 출력하고, 덧셈 및 빼기 연산은 전술한 내용과 같으며, 이에 더 이상 진술하지 않고;
제1차동유닛은, 제1복조기가 출력하는 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널을 차동연산한후 밴드 패스 필터를 진행하는데 사용되고, 차동연산후의 광시그널을 얻고, 차동연산과정은 전술한 내용과 같고;
제1광전전환유닛은, 제1차동유닛이 얻는 광시그널에 대하여 광전전환을 진행하여 제1차동전류시그널을 얻고;
제2차동유닛은, 제2복조기가 출력하는 제2덧셈 광시그널 및 제2빼기 광시그널을 차동연산한후 밴드 패스 필터를 진행하는데 사용되고, 차동연산후의 광시그널을 얻고, 차동연산과정은 전술한 내용과 같고;
제2광전전환유닛은, 제2차동유닛이 얻는 광시그널을 광전전환을 진행하여 제2차동전류시그널을 얻고;
제1멀티플라이어는, DQPSK복조를 통하여 출력된 제1차동전류시그널을 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널을 얻고, 그중, n은 4의 양의 정수배이고;
제2멀티플라이어는, DQPSK복조를 통하여 출력된 제2차동전류시그널을 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제2모니터시그널을 얻고, 그중, n은 4의 양의 정수배이고;
제1모니터유닛은, 상기 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터 및 판단하고;
제2모니터유닛은, 상기 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터 및 판단하고;
제1제어유닛은, 제1모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키고, 광학경로 차이를 변경한 바람직한 방법은 온도제어회로를 통하여 두개의 경로의 온도를 조절하여 광학경로를 변경한 방식을 채용하고, 물론, 다른 방식도 채용가능하고;
제2제어 유닛은, 제2모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키고, 광학경로 차이를 변경한 바람직한 방법은 온도제어회로를 통하여 두개의 경로의 온도를 조절하여 광학경로를 변경하는 방식을 채용하고, 물론, 다른 방식도 채용가능 하다. 다만, 두개의 경로 중 하나의 경로의 광학경로를 변경하여 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하는 것이 바람직하다.
복조유닛은(제시하지않음), 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널에 따라 이웃광비트의 변조위상차를 얻고, 상기 변조위상차에 따라 복조를 진행하여 수신된 정보를 얻는다.
상기 수신기중 제1모니터시크널 및 제1모니터시그널의 전송경로가 같은 길이를 유지하여야 하고, 추가된 위상오차를 피한다.
본 분야에 기술자들은 본 발명의 기술 방안의 기본 요소와 범위를 벗어나지 않는 것을 전제로 하여, 본 발명의 기술 방안에 대해 수정하거나 변형을 진행할 수 있으나, 이러한 수정과 변형은 모두 본 발명의 특허청구 및 상등 기술의 범위에 포함되어야 하며, 본 발명도 이런 변경 및 변형을 포함하는 의도가 있다.

Claims (10)

  1. DQPSK 변조를 통하여 출력된 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널을 얻고, 그중, n은 4의 양의 정수배이고;
    상기 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈(phase rise) 및 빼기(phase cancellation) 연산을 진행하고, 상기 제1차동전류시그널을 얻는데 사용된 제1 덧셈 광시그널 및 제1 빼기 광시그널을 출력하고;
    상기 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제2복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제2차동전류시그널을 얻는데 사용된 제2덧셈 광시그널 및 제2 빼기 광시그널을 출력하는 것을 포함하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 n은 4의 양의 홀수배이고, 상기 제1모니터시그널이 최소값을 가질 때, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하고; 상기 제2모니터시그널이 최소값을 가질 때, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하고;
    상기 n은 4의 양의 짝수배이고, 상기 제1모니터시그널이 최대값을 가질 때, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하고; 상기 제2모니터시그널이 최대값을 가질 때, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 n은 4인 것을 특징으로 하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터방법.
  4. 제1항 중의 방법을 이용하여 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고;
    상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키고;
    상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하고, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키는 것을 포함하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 n은 4의 양의 홀수배인 경우, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제1모니터시그널이 최소값을 가지고; 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제2모니터시그널이 최소값을 가지고;
    상기 n은 4의 양의 짝수배인 경우, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제1모니터시그널이 최대값을 가지고; 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여, 상기 제2모니터시그널이 최대값을 가지는 것을 특징으로 하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    온도제어회로를 통하여 제1복조기 및 제2복조기중 두개의 경로의 온도를 분별하여 조절하고, 대응적으로 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이 및 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하고;
    상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가
    Figure pct00127
    인 경우, 복조요구를 만족하고;
    상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 -
    Figure pct00128
    인 경우, 복조요구를 만족하는 것을 특징으로 하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어방법.
  7. DQPSK 변조를 통하여 출력된 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널을 분별하여 n 차원 곱셈 연산을 진행하고, 대응적으로 제1모니터시그널 및 제2 모니터시그널을 얻고, 그중, n은 4의 양의 정수배인 멀티플라이어;
    상기 제1모니터시그널에 따라 제1복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제1복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제1차동전류시그널을 얻는데 사용된 제1 덧셈 광시그널 및 제1 빼기 광시그널을 출력하는 제1모니터유닛;
    상기 제2모니터시그널에 따라 제2복조기중 두개의 경로의 위상차를 모니터하고, 상기 제2복조기는 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 상기 제2차동전류시그널을 얻는데 사용된 제2덧셈 광시그널 및 제2 빼기 광시그널을 출력하는 제2모니터유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 n은 4의 양의 홀수배이고, 상기 제1모니터유닛은 상기 제1모니터시그널이 최소값을 가질 때, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는데 사용되고; 상기 제2모니터유닛은 상기 제2모니터시그널이 최소값을 가질 때, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는데 사용되고;
    상기 n은 4의 양의 짝수배이고, 상기 제1모니터유닛은 상기 제1모니터시그널이 최대값을 가질 때, 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는데 사용되고; 상기 제2모니터유닛은 상기 제2모니터시그널이 최대값을 가질 때, 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하는 것을 판단하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 장치.
  9. 제7항에서 설명된 DQPSK 변조에 근거한 위상차 모니터 장치;
    상기 제1모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하여, 상기 제1복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키도록 하는 제1제어유닛;
    제2모니터유닛의 모니터 결과에 따라, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족하지 않은 경우에는, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 광학경로 차이를 조절하여 위상차를 변경하여, 상기 제2복조기중 두개의 경로의 위상차가 복조요구를 만족시키도록 하는 제2제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어 장치.
  10. 수신된 광시그널을 상기 두개의 경로에 커플링하여 전송하고, 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 제1덧셈 광시그널 및 제1빼기 광시그널을 출력하는 데 사용되는 제1복조기;
    수신된 광시그널을 상기 두개의 경로에 커플링하여 전송하고, 상기 두개의 경로로 전송된 광시그널에 대한 덧셈 및 빼기 연산을 진행하고, 제2덧셈 광시그널 및 제2빼기 광시그널을 출력하는데 사용되는 제2복조기;
    상기 제1복조기가 출력하는 상기 제1덧셈 광시그널 및 상기 제1빼기 광시그널에 따라 제1차동전류시그널을 얻는데 사용되는 제1균형수신기;
    상기 제2복조기가 출력하는 상기 제2덧셈 광시그널 및 상기 제2빼기 광시그널에 따라 제2차동전류시그널을 얻는데 사용되는 제2균형수신기;
    제9항에서 설명된 DQPSK 변조에 근거한 위상차 제어장치;
    상기 제1차동전류시그널 및 제2차동전류시그널에 따라 인접 광학비트의 변조위상차를 얻고, 상기 변조위상차에 따라 복조를 진행하고, 수신된 정보를 얻는 복조유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 DQPSK 변조에 근거한 수신기.
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