KR20120104345A - 가변 송신 레이트를 가지는 광 ｏｆｄｍ 송신 - Google Patents

가변 송신 레이트를 가지는 광 ｏｆｄｍ 송신 Download PDF

Info

Publication number
KR20120104345A
KR20120104345A KR1020127018280A KR20127018280A KR20120104345A KR 20120104345 A KR20120104345 A KR 20120104345A KR 1020127018280 A KR1020127018280 A KR 1020127018280A KR 20127018280 A KR20127018280 A KR 20127018280A KR 20120104345 A KR20120104345 A KR 20120104345A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ofdm
payload
optical
subcarriers
transmission rate
Prior art date
Application number
KR1020127018280A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101346010B1 (ko
Inventor
프레드 뷔찰리
악셀 클레캄프
Original Assignee
알까뗄 루슨트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알까뗄 루슨트 filed Critical 알까뗄 루슨트
Publication of KR20120104345A publication Critical patent/KR20120104345A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101346010B1 publication Critical patent/KR101346010B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2543—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to fibre non-linearities, e.g. Kerr effect
    • H04B10/255—Self-phase modulation [SPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/08—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03866—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using scrambling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627—Modulators
    • H04L27/2634—Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2649—Demodulators
    • H04L27/26524—Fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators in combination with other circuits for demodulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0078—Timing of allocation
    • H04L5/0087—Timing of allocation when data requirements change

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 가변 송신 레이트를 가진 OFDM을 이용하여 광학 채널을 통해 데이터를 송신하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 이러한 방법 및 시스템은 미리 정해진 OFDM 대역폭을 통해 본질적으로 일정한 송신 전력을 상기 광학 채널에 공급한다. 일 실시예에서, 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들이 OFDM 심볼의 단일 워드로부터 도출된 신호 정보를 갖고 변조될 수 있다. 또한, 상기 송신된 OFDM 서브캐리어들 간의 주파수 간격이 변경될 수 있다.

Description

가변 송신 레이트를 가지는 광 ＯＦＤＭ 송신{OPTICAL OFDM TRANSMISSION HAVING A VARIABLE TRANSMISSION RATE}
본 발명은 가변 송신 레이트를 가지는 광 OFDM 송신 방법 및 시스템에 관한 것이다.
직교 주파수 분할 변조(Orthogonal Frequency Division Modulation; OFDM)가 와이어바운드 및 무선의 원격통신들 모두에서 광범위하게 이용되고 있다. OFDM 기반 통신 시스템들의 예들은 IEEE 802.11G에 따른 DSL 및 WLAN을 포함한다.
OFDM 시스템에서, 송신될 디지털 스트림은 OFDM 심볼들로 그룹핑되는 복수의 데이터 워드들로 분할된다. 각각의 OFDM 심볼은 복수의 서브캐리어들을 포함한다. 각각의 OFDM 캐리어들은 적어도 1비트로 이루어진 하나의 워드에 의해 변조된다. 상기 OFDM 서브캐리어들은 예를 들면, BPSK, QPSK, 16-QAM 또는 64-QAM 변조 기법들에 의해 변조될 수 있다. 상기 OFDM 서브캐리어들은 서로 직교한다. OFDM의 문맥 내에서 직교성은 OFDM 서브캐리어들이 주파수에서 그것의 최대치를 갖도록 규정되고, 여기서 이웃하는 OFDM 서브캐리어의 진폭은 제로이다. 그러므로, 상기 서브캐리어들 간의 왜곡들이 상당히 감소될 수 있다. 상기 복수의 OFDM 서브캐리어들은 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된다.
지상파 장거리 통신들을 위해, 광 전송 네트워크들이 이용된다. 이러한 광 전송 네트워크의 물리적 채널은 송신기 및 수신기를 섬유(fiber) 연결함으로써 규정된다. 이러한 광 전송 네트워크들은 예를 들면, 대략 2.7 Gbit/s의 라인 레이트를 가진 OTU1, 대략 10.7Gbit/s의 라인 레이트를 가진 OTU2, 및 대략 43 Gbit/s의 라인 레이트를 가진 OTU3와 같이, ITU 표준 G.709에 의해 규정된다.
두 개의 네트워크를 연결하는 광 섬유의 최대 페이로드를 증가시키기 위해, 파장 분할 다중화(WDM)가 이용될 수 있다. 상기 광 신호들은 상이한 파장을 방출하는 레이저들 및 별개의 광 변조기들에 의해 생성될 수 있다. 수신기들로서, 광 다이오드들이 이용될 수 있다. 상기 상이한 파장들을 섬유에 공급하기 위해 그리고 수신기 이전에 상이한 파장들을 분리하기 위해, 소위 광 분기/결합 다중화기(optical addx/drop multiplexer; OADM)가 이용될 수 있다. 이러한 OADM은 예를 들면, 연쇄된 유전체 다층 필터, 연쇄된 광섬유 브래그 격자(fibre-Bragg graing) 또는 어레이 도파로 격자들(arrayed waveguide grating; AWG)을 포함할 수 있다.
현재, ITU-T G.692에 따른 소위 고밀도 파장 분할 다중화(Dense Wavelength Division Multiplex; DWDM) 시스템들이 이용중이다. 이러한 시스템들에서, 각각이 50GHz의 광 주파수 간격에 대응하는 0.4nm의 간격을 가진 81개의 채널들이 193.1 THz의 광 주파수에 대응하여, 1550nm의 파장 주변에 배열된다. 따라서, 상기 81개의 채널들은 192.1 THz(1560.61nm)의 광 주파수로부터 196.1 THz(1528.77nm)로 50 GHz(0.4 nm)의 간격으로 배열된다.
광 신호의 최대 송신 거리는 광 증폭기들의 잡음, 상기 섬유의 색 분산 및 그로부터 기인하는 선형 신호 왜곡에 의해, 및 커 효과(Kerr effect)로부터 기인하는 비선형 신호 왜곡들에 의해 제한된다. 상기 커 효과는 WDM 채널 내에 자기 위상 변조(SPM), 교차 위상 변조(SPM) 등을 이끌 수 있다. 상기 커 효과에 따라서, 광 섬유의 회절률(diffraction index)은 상기 섬유에 의해 송신된 광 빔의 강도 또는 세기(power)의 함수이다.
Figure pct00001
;
여기서 n은 실제 굴절률이고, n0는 공칭 굴절률이고, δ은 상기 섬유의 재료에 의존하는 상수이고, J는 상기 섬유에 의해 송신된 빔의 강도 또는 세기이다.
따라서, 광섬유로 송신된 광 빔은 상기 커 효과로 인한 왜곡들을 미리 정해진 레벨 아래로 유지하기 위해 미리 정해진 최대 강도를 초과하지 않아야 한다. 그러므로, 광 증폭기들이 대략 80km 내지 수백 킬로미터들의 거리에 걸쳐 상기 WDM 신호들을 송신한 후 요구된다. 이러한 광 증폭기들은 예를 들면, 광섬유 증폭기, 에르븀 도프 광섬유 증폭기 또는 라만 증폭기에 기초할 수 있다. 에르븀 도프 광섬유 증폭기와 같이, 광섬유 증폭기에서, 상기 광 신호들은 에르븀과 같이, 적절한 재료에 의해 도핑된 광섬유로 증폭된다. 상기 증폭기는 광학 절연체(optical isolator)에 의해 상기 송신 광섬유로부터 분리된다. 상기 요구된 펌핑 능력은 파장 커플러에 의해 상기 도핑된 광섬유로 공급된다. 상기 라만 증폭기는 송신을 위해 이용된 광에 부가적으로, 펌핑 광이 상기 섬유에 도입되는 유도 라만 산란(stimulated Raman scattering)에 기초한다. 이러한 광 증폭기들은 각각의 광 파장에 동일한 이득을 적용한다는 것이 주의되어야 한다. 즉, 1528.77nm로부터 1560.61nm까지의 이전 언급된 채널들의 각각은 동일한 증폭 값에 의해 증폭된다.
OFDM을 WDM 시스템에 적용함으로써, 훨씬 더 높은 송신 렐이트들이 달성될 수 있으며 이러한 시스템은 통상적으로 왜곡들에 대하여 덜 민감하다.
바람직하게는, WDM 시스템을 위한 광 OFDM 송신기는 상이한 송신 레이트들을 가진 신호들을 송신한다. 그러나, 광 OFDM 송신기의 상기 송신 레이트가 변경된다면, 상기 신호 송신의 최대 거리에 영향을 줄 수 있는 상기 송신된 OFDM 신호의 스펙트럼 폭이 또한 변화한다.
섬유에서의 광 신호들의 송신은 상기 섬유에서의 상기 광 신호의 감쇠 및 신호 수신 및 복조를 위해 요구된 광 신호 대 잡음비(OSNR)로 인한 최대 거리에 제한된다. OFDM을 이용하지 않은 종래의 송신 시스템에서, 상기 최대 거리는 일반적으로 높은 OSNR을 요구하지 않는 낮은 비트 레이트로 송신함으로써 달성된다. OFDM을 이용할 때, 낮은 페이로드 송신 레이트에서의 송신은 통상적으로 감소된 거리 송신을 야기하는 전체 입사 전력(launch power)의 감소를 초래한다.
OFDM 시스템의 페이로드 송신 레이트를 변화시키기 위해, 할당된 서브캐리어들의 수, 서브캐리어당 송신된 비트들의 수 및/또는 서브캐리어당 콘스텔레이션 심볼 레이트(constellation symbol rate) 및 상기 OFDM 심볼 레이트를 변화시키는 것이 가능하다. 그에 의해, 신호들이 보다 낮은 페이로드 송신 레이트에 의해 송신될 때, 통상적으로 상기 OFDM 신호의 스펙트럼 폭은 감소된다. 낮은 송신 레이트 OFDM 신호들의 낮은 스펙트럼 폭으로 인해, 섬유의 비선형 제한들이 상기 섬유로 입사된 낮은 광 출력(optical power)을 요구한다. 그 결과, 상기 수신기에서의 광 출력은 낮으며 이용가능한 OSNR이 또한 낮다. 그러므로, 상기 보다 낮은 페이로드 송신 레이트는 낮은 최대 송신 거리를 이끈다.
보다 낮은 데이터 페이로드 송신 레이트로 인해 보다 낮은 스펙트럼 폭을 가진 OFDM 신호는 광 잡음에 더 민감하고 통상적으로 높은 페이로드 송신 레이트를 가진 신호와 비교하여 단지 보다 짧은 거리에 걸쳐 송신될 수 있다. 그러나, 상기 커 효과로 인해, 상기 섬유로 송신된 광 OFDM 신호의 강도는 증가될 수 없다. 더욱이, 가변 비트 레이트 시스템에서, 통상적으로 모든 채널들은 최저 전력으로 채널 또는 최저 비-선형 임계값을 가진 채널에 의해 제한되는 동일한 전력으로다. 이것들은 통상적으로 낮은 스펙트럼 폭을 가지고 및/또는 큰 수의 스팬들에 걸쳐 송신되는 낮은 페이로드 송신 레이트들을 포함한 채널들이다(통상적으로, 비-선형 임계값은 증가하는 수의 스팬들로 감소되기 때문에). 상기 낮은 전력으로 인해, 입사 전력이 최대 가능한 입사 전력에 대하여 감소되기 때문에, 또한 보다 높은 페이로드 송신 레이트들을 운반하는 채널들이 영향을 받는다. 결과적으로, 최대 송신 거리는 감소된다.
따라서, 가변 송신 레이트를 가진 OFDM을 이용하여 광 채널을 통해 데이터를 송신하기 위한, 특히 장거리에 걸친 송신을 위한 개선된 방법 및 시스템을 위한 요구가 존재한다.
그러므로, 가변 송신 레이트를 가진 OFDM을 이용한 광 채널을 통해 데이터를 송신하기 위한 방법이 설명된다. 상기 방법은 OFDM을 이용하여 광 채널을 통해 가변 페이로드 송신 레이트로 데이터를 송신하는 것에 관한 것이다. 상기 광 채널은 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 분할되는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함할 수 있다. 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 운반하는 제 1 광 신호는 제 1 송신 전력을 갖고 송신될 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 방법은 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 2 송신 전력으로 제 1 페이로드 송신 레이트와 상이한 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 나르는 제 2 광 신호를 송신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 동일하거나 본질적으로 동일할 수 있다. 즉, 상기 제 2 광 신호는 그것들의 페이로드 송신 레이트가 상이할지라도, 상기 제 1 광 신호와 동일한 송신 전력으로 송신될 수 있다. 특히, 상기 제 2 페이로드 송신 레이트는 상기 제 1 페이로드 송신 레이트보다 작을 수 있다.
상기 방법은 상기 제 2 페이로드 데이터를 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 분할하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 각각의 OFDM 심볼은 복수 N의 워드들을 갖고 각각의 워드는 적어도 1 비트를 포함한다. N은 M보다 작을 수 있다. 더욱이, 상기 방법은 상기 N개의 워드들을 각각 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 N개에 할당하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 이들 N은 할당된 OFDM 서브캐리어들로 불리울 수 있다. 또한, 상기 방법은 복수 N의 워드들의 한 워드를 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 할당받지 않은 서브캐리어에 할당하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 할당 단계들은 하나의 비트로 OFDM 서브캐리어를 변조하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 단계는 상기 제 2 광 신호를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 광 신호는 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 모두를 이용하여 제 1 페이로드 데이터를 운반한다. 더욱이, 상기 제 1 광 신호 및 상기 제 2 광 신호는 동일한 변조 기법을 이용할 수 있다. 상기 방법은 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 할당되지 않은 서브캐리어들 모두에 N개의 워드들 중 한 워드를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 N개의 할당된 서브캐리어들은 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에서 인접한 서브캐리어들일 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 상기 N개의 워드들은 제 1 순서로 상기 N개의 할당된 서브캐리어들에 할당될 수 있고 상기 N개의 워드들의 워드들이 제 2 순서로 상기 할당되지 않은 서브캐리어들의 적어도 일부에 할당될 수 있다. 제 2 순서는 상기 제 1 순서에 대응할 수 있거나, 제 2 순서는 상기 제 1 순서로 뒤바뀔 수 있다.
이러한 문맥에서, 상기 페이로드 송신 레이트는 실제 데이터 송신 레이트와 상이할 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 복수의 OFDM 서브캐리어들에 하나의 워드를 할당함으로써, 실제 데이터 송신 레이트는 상기 페이로드 송신 레이트보다 더 높을 수 있다. 상기 페이로드 송신 레이트는 OFDM 송신기에 들어가는 상기 페이로드 데이터의 비트 레이트로서 이해되어야 하고, 이것은 반드시 상기 데이터 송신 레이트, 즉 OFDM 송신기를 떠나는 광 신호에 포함된 비트 레이트와 동일한 것은 아니다.
상기 방법은 N개의 워드들 중 적어도 하나에 포함된 데이터를 스크램블링하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 상기 스크램블링은: 데이터의 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅 중 하나를 포함한다. 통상적으로, 상기 스크램블링 단계는 상기 N개의 워드들 중 한 워드를 할당되지 않은 서브캐리어에 할당하기 이전에 실행된다.
상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 일부가 상기 제 2 광 신호의 송신에 대해 비활성일 수 있으며, 여기서 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 비활성 부분은 두 개의 활성 OFDM 서브캐리어들에 의해 둘러싸여져 있을 수 있고 그에 의해 인접한 활성 OFDM 서브캐리어들 사이에 증가된 주파수 간격을 산출할 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 상기 방법은 상기 활성 OFDM 서브캐리어들의 송신 전력을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다. 통상적으로, 상기 활성 OFDM 서브캐리어들의 누적된 송신 전력은 제 2 송신 전력에 대응한다. 이와 같이, 상기 활성 OFDM 서브캐리어들의 송신 전력은 상기 누적된 송신 전력이 상기 제 1 송신 전력과 동일하거나 실질적으로 동일하도록 증가될 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, 제 1 페이로드 송신 레이트를 갖고 송신될 제 1 입력 디지털 데이터 스트림 및/또는 제 2 페이로드 송신 레이트를 갖고 송신될 제 2 입력 디지털 데이터 스트림을 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 분할하는 단계로서, 각각의 OFDM 심볼은 복수의 워드들을 갖고, 각각의 워드는 적어도 1 비트를 가지며, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트보다 높을 수 있는, 상기 분할 단계를 포함할 수 있는 방법이 설명된다. 상기 분할 단계는 전기적 도메인에서 실행될 수 있다. 상기 전기적 도메인에서 또한 실행될 수 있는 추가 단계에서, 미리 정해진 OFDM 주파수 도메인 내의 복수의 OFDM 서브캐리어들은 각각의 연속하는 OFDM 심볼에 기초하여 변조될 수 있으며, 여기서 변조된 광 신호가 생성될 수 있고 각각의 워드는 하나의 OFDM 서브캐리어를 변조한다. 상기 변조된 광 신호는 상기 광 채널을 통해 송신될 수 있으며, 여기서 상기 변조된 광 신호는 상기 제 1 디지털 데이터 스트림이 입력된다면, 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 1 송신 전력으로다. 상이한 페이로드 송신 레이트가 요구된다면, 즉 상기 제 2 디지털 데이터 스트림이 입력된다면, 상기 변조된 광 신호가 상기 광 채널을 통해 송신되고, 여기서 상기 변조된 광 신호는 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 2 송신 전력으로다. 상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 동일하거나 본질적으로 동일할 수 있다. 본질적으로 동일한 것은 본 발명의 문맥에서 상기 제 1 및 제 2 송신 전력 간의 차이가 대략 +/- 10% 또는 대략 +/- 0.458dB보다 작음을 의미한다. 바람직하게는, 본질적으로 동일하는 대략 +/- 5% 또는 대략 +/- 0.223dB 미만의 차이를 의미한다. 상기 송신된 데이터는 음성 데이터, 텔레비전, 데이터 파일들, 인터넷 통신, 텔레매틱스, VPN들 등과 같이, 임의의 종류의 데이터를 포함할 수 있다. 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 광 OFDM 송신기의 최대 송신 레이트일 수 있다.
미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 본질적으로 일정한 전력에 의해 상기 변조된 OFDM 서브캐리어들을 송신함으로써, 커 효과에 의해 야기된 왜곡들이 감소될 수 있다. 상기 송신 전력은 상기 디지털 신호 스트림의 상기 페이로드 송신 레이트와 관계 없이 총 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된다. 따라서, 하나의 파장에 의해 표현된 WDM 시스템의 각각의 채널은 본질적으로 동일한 전력으로 신호를 송신한다.
그러므로, 본 문서는 본질적으로 일정한 전력으로 복수의 변조된 OFDM 서브캐리어들을 포함한 상기 변조된 OFDM 신호를 실제 페이로드 송신 레이트와 무관한 광섬유로 공급하도록 제안한다. 그에 의해, 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 및 상기 송신 전력 모두는 본질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 이러한 시스템은 광 변조기, 광 분기/결합 다중화기, 광 증폭기 및 광 복조기와 같이, 광학적 도메인에서의 네트워크 노드들이 상기 레이로드 송신 레이트의 변화(즉, 송신 전력의 변화)에 의해 영향을 받지 않는다는 이점을 가진다. 또한, 상기 광 전송 네트워크에서 상기 광 증폭기들은 일정한 증폭을 갖고 동작될 수 있어서, 네트워크 레이아웃 및 동작을 용이하게 한다.
즉, 상기 변조된 OFDM 신호가 상기 송신 레이트에 상관없는 일정한 전력을 갖고 공급된다면, 상기 커 효과로 인해 발생하는 비선형성이 감소된다. 그에 의해, 실제 페이로드 송신 레이트와 상관없이 미리 정해진 거리에 걸쳐 OFDM을 이용한 데이터 송신을 달성하는 것이 가능하다. 또한, 상기 신호는 광 잡음 및 비선형 효과들로 인해 왜곡되지 않는다.
상기 페이로드 송신 레이트를 변경하기 위한, 예를 들면, 상기 제 2 디지털 데이터 스트림을 송신하기 위한, 요청에 응답하여, 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들이 하나의 워드로부터 도출된 신호 정보를 갖고 변조될 수 있다. 따라서, 상기 송신된 데이터의 적어도 일부가, 또한 상기 광 네트워크에서 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들 상에서 중복된 방식으로 송신되어, 상기 데이터 송신의 신뢰성을 또한 향상시킨다.
상기 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들 중 하나를 변조하기 전에 단일 워드로부터 도출된 신호 정보가 스크램블링될 수 있다. 본 문서의 문맥에서 스크램블링은 논리 정보를 변경하지 않고 물리적 정보를 변경하는 것으로서 규정될 수 있다. 스크램블링은, 그 중에서도, 간섭으로부터의 영향을 감소시키기 위해 상기 신호 정보의 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 제 2 디지털 데이터 스트림을 송신하기 위한, 상기 페이로드 송신을 변경하기 위한 요청에 응답하여, 상기 송신된 OFDM 서브캐리어들 간의 주파수 간격은 변화될 수 있다. 바람직하게는, 상기 간격은 재분배된 서브캐리어들이 예로서 상기 OFDM 주파수 대역에서 동일하게 간격을 둔, 상기 OFDM 주파수 대역을 커버하도록 변화된다. 상기 페이로드 송신 레이트를 변경하기 위한 요청에 응답하여, 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들이 단일 워드로부터 도출된 신호 정보를 갖고 변조될 수 있거나 및/또는 상기 송신된 OFDM 서브캐리어들 간의 주파수 간격이 변경될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 상기 송신된 OFDM 서브캐리어들 간의 주파수 간격을 변경할 때, 상기 OFDM 서브캐리어들의 수가 또한 변경될 수 있다. 즉, 상기 OFDM 서브캐리어들 간의 간격이 증가된다면, OFDM 서브캐리어들의 수가 감소될 수 있다. 보다 적은 OFDM 서브캐리어들이 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 내에서 송신된다면, 보다 더 이격된 OFDM 서브캐리어들의 송신 전력이 증가될 수 있다. 그에 의해, 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 모든 OFDM 서브캐리어들을 위한 총 송신 전력은 일정하게 유지될 수 있다.
추가 양태에 따르면, OFDM을 이용하여 광 채널을 통해 가변 레이로드 송신 레이트로 데이터를 수신하기 위한 방법이 설명된다. 상기 광 채널은 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 나뉘는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함할 수 있다. 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 나르는 제 1 광 신호는 제 1 전력으로 수신될 수 있다. 상기 방법은 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 2 전력으로 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 운반하는 제 2 광 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트보다 높을 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 전력은 동일하거나 본질적으로 동일할 수 있고 그에 의해 제 1 전력-대-페이로드-송신-레이트 비보다 높은 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 제공할 수 있다. 상기 방법은 증가된 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 이용하여 상기 제 2 페이로드 데이터를 추출하는 추가 단계를 포함할 수 있다.
대응하는 송신기에서, 상기 제 2 페이로드 데이터의 일부, 예로서 1워드가 상기 M개의 OFDM 서브케리어들 중 적어도 두 개로 변조된다면, 상기 방법은 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개로부터 신호 정보를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 신호 정보를 평균화하거나, 상기 추출된 신호 정보를 비터비-처리하거나, 상기 추출된 신호 정보로부터 도출된 값들에 기초하여 다수결 투표(majority voting)하는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 제 2 페이로드 데이터의 일부를 결정하기 위해 상기 추출된 신호로부터 중복성(redundancy)을 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 방법은 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개의 서브캐리어로부터 추출된 신호 정보를 디스클램블링하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 디스크램블링은 상기 추출된 신호 정보의, 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 표시된 바와 같이, 가변 페이로드 송신 레이트를 가진 OFDM을 이용하여 광 채널을 통해 데이터를 수신하기 위한 방법이 설명된다. 상기 방법은 광 채널로부터 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 내에 복수의 OFDM 서브캐리어들을 포함하는 변조된 광 신호를 수신하는 단계, 상기 복수의 OFDM 서브캐리어들을 가진 상기 변조된 광 신호를 복조하는 단계, 각각의 OFDM 서브캐리어에서 검출된 신호 정보를 적어도 1 비트를 가진 OFDM 심볼의 1 워드에 할당하는 단계, 상기 워드들을 하나의 OFDM 심볼에 할당하는 단계, 및 디지털 스트림으로서 상기 복조된 OFDM 심볼들을 연속적으로 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 신호 정보를 할당하는 단계 또는 상기 워드들을 할당하는 단계는 복수의 OFDM 서브캐리어들로부터 도출된 신호 정보를 결합하는 단계 및 최대 페이로드 송신 레이트보다 낮은 페이로드 송신 레이트가 수신된다면, 상기 결합된 신호 정보를 1 워드에 할당하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 OFDM 송신 시스템의 최대 페이로드 송신 레이트가 수신된다면, 각각의 OFDM 서브캐리어로부터 도출된 신호 정보는 통상적으로 상이한 워드에 할당된다. 상기 요구된 페이로드 송신 레이트에 의존하여, 상기 워드들로의 상기 OFDM 서브캐리어들로부터 도출된 신호 정보의 할당은 변경될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 수신될 상기 서브캐리어들 간의 간격은 요구된 페이로드 송신 레이트에 응답하여 변경될 수 있다. 상기 OFDM 서브캐리어들의 주파수 간격 및/또는 어떤 OFDM 서브캐리어(들)가(이) 어떤 워드에 할당되어야 하는지를 상기 수신기에 나타내는 적절한 시그널링 프로토콜이 제공될 수 있음을 이해할 것이다.
복수의 OFDM 서브캐리어들에서 검출된 상기 신호 정보가 하나의 송신된 워드에 연관된다면, 페이로드가 중복된 방식으로 다수 회 송신 및 수신된다. 상기 페이로드는 적어도 두 번 송신될 수 있다. 상기 페이로드는 또한 적어도 부분적으로 미러링될 수 있다. 각각의 OFDM 심볼을 통해 분배된 실제 페이로드 및 적어도 부분적으로 반전된 페이로드를 송신하는 것이 또한 가능하다.
복수의 OFDM 서브캐리어들에서 검출된 신호 정보를 단일 워드에 할당하거나 연관시킬 때, 상기 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들에서 검출된 신호 정보는 평균화되고, 비터비-처리되거나 다수결될 수 있다. 그에 의해, 송신 동안 발생된 왜곡들의 영향은 추가로 감소될 수 있다. 결과적으로, 전체 비트 에러 레이트가 개선되어야 한다. 상기 서브캐리어들을 위한 복수의 임계 수신기 유닛들을 제공하고 가장 있을법한 송신된 정보를 결정함으로써 단일 워드에 할당될 상기 복수의 OFDM 서브캐리어들을 위해 수신된 정보를 처리하는 것이 또한 가능하다(결정).
가변 페이로드 송신 레이트를 가진 OFDM을 이용하여 광 채널을 통해 데이터를 수신하기 위한 방법은 또한 상기 단일 워드에 할당되거나 그것과 연관된 상기 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 하나에서 검출된 신호 정보를 디스크램블링하는 단계를 포함할 수 있다. 디스크램블링은 바람직하게는 상기 신호 정보의 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅을 포함한다. 상기 중복 신호 송신으로 인해, 상기 데이터 송신은 왜곡들 및 간섭에 덜 민감하다.
추가 양태에 따르면, 광 채널을 통해 가변 페이로드 송신 레이트로 데이터를 송신하도록 구성된 광 OFDM 송신기가 설명된다. 상기 광 채널은 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 나뉘는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함할 수 있다. 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 나르는 제 1 광 신호는 제 1 송신 전력을 갖고 송신될 수 있다. 상기 OFDM 송신기는 제 2 페이로드 데이터를 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 나누도록 구성된 역다중화기를 포함할 수 있으며, 각각의 OFDM 심볼은 복수 N의 워드들을 가지며, 각각의 워드는 적어도 1비트를 포함한다. 더욱이, 상기 송신기는 상기 N개의 워드들 중 하나의 워드를 상기 M개의 서브캐리어들 중 하나의 서브캐리어로 변조하고, 그에 의해 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 2 송신 전력으로, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트와 상이한 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 나르는 제 2 광 신호를 산출하도록 구성된 매핑 유닛을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 본질적으로 동일할 수 있다.
상기 송신기는 상기 N개의 워드들 중 하나의 워드를 복수 M의 서브캐리어들 중 적어도 두 개의 서브캐리어들에 할당하고/할당하거나; 상기 제 2 광 신호의 송신을 위한 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 일부를 비활성화시키도록 구성된 할당 유닛 및/또는 송신기 제어기를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 비활성 부분은 두 개의 활성 OFDM 서브캐리어들에 의해 둘러싸여질 수 있고, 그에 의해 인접한 활성 OFDM 서브캐리어들 사이의 증가된 주파수 간격을 산출하고 상기 활성 OFDM 서브캐리어들의 송신 전력을 증가시킬 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, 광 채널을 통해 가변 페이로드 송신 레이트로 데이터를 수신하도록 구성된 광 OFDM 수신기가 설명된다. 상기 광 채널은 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 분할되는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함할 수 있다. 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 나르는 제 1 광 신호는 제 1 전력으로 수신될 수 있다. 상기 광 수신기는 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 2 전력으로 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 나르는 제 2 광 신호를 수신하도록 구성된 수신 유닛을 포함할 수 있다. 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트보다 더 높을 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 전력은 본질적으로 동일할 수 있으며, 그에 의해 상기 제 1 전력-대-페이로드-송신-레이트 비보다 높은 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 제공한다. 상기 수신기는 상기 증가된 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 이용하에 상기 제 2 페이로드 데이터를 추출하도록 구성된 처리 유닛을 추가로 포함할 수 있다.
대응하는 송신기에서, 상기 제 2 페이로드 데이터를 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 분할되고, 각각의 OFDM 심볼은 복수 N의 워드들을 가지며, 각각의 워드는 적어도 1 비트를 포함한다고 가정될 수 있다. 더욱이, N은 M보다 작으며, 상기 N개의 워드들 중 적어도 하나는 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개로 변조된다고 가정될 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 처리 유닛은 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개로부터 신호 정보를 추출하고; 추출된 신호 정보를 평균화하거나, 상기 추출된 신호 정보를 비터비-처리하거나, 상기 추출된 신호 정보로부터 도출된 값들에 기초하여 다수결 투표하는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 추출된 신호로부터 중복성을 이용하도록 구성된 수신 제어기 및 데이터 할당 유닛을 포함할 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, WDM 네트워크가 설명된다. 상기 네트워크는 제 1 파장에서 제 1 광 신호를 송신하도록 구성된 제 1 OFDM 송신기를 포함할 수 있으며, 상기 제 1 광 신호는 제 1 송신 전력을 갖고 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 나른다. 더욱이, 상기 네트워크는 본 문서에 개괄된 상기 양태들 중 임의의 것에 따른 제 2 OFDM 송신기를 포함할 수 있다. 상기 제 2 송신기는 제 2 파장에서 제 2 광 신호를 송신하도록 구성될 수 있으며, 상기 제 2 광 신호는 제 2 송신 전력을 갖고 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 나른다. 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트와 상이할 수 있으며 상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 동일하거나 본질적으로 동일할 수 있다.
특히, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트보다 더 높을 수 있으며, 그에 의해 상기 제 1 전력-대-페이로드-송신-레이트 비보다 높은 제 2 전력-대-페이로드 송신 레이트를 제공한다. 상기 네트워크는 상기 제 1 및 제 2 광 신호를 송신하도록 구성된 광 채널 및 상기 제 1 파장에서 상기 제 1 광 신호를 수신하고 상기 제 1 페이로드 데이터를 추출하도록 구성된 제 1 OFDM 수신기를 추가로 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 네트워크는 본 문서에 개괄된 양태들 중 임의의 것에 따른 제 2 OFDM 수신기를 포함할 수 있다. 상기 제 2 수신기는 상기 제 2 파장에서 상기 제 2 광 신호를 수신하고 상기 증가된 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 이용하여 상기 제 2 페이로드 데이터를 추출하도록 구성될 수 있다.
추가 양태에 따르면, 광 송신 시스템이 설명된다. 상기 시스템은 광 채널, 제 1 페이로드 송신 레이트를 갖고 디지털 데이터 스트림을 송신하고 제 1 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 제 1 송신 전력을 출력함으로써 상기 제 1 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에서의 제 1 OFDM 신호를 상기 광 채널에 공급하도록 구성된 제 1 광 OFDM 송신기; 및 제 2 페이로드 송신 레이트를 갖고 디지털 데이터 스트림을 송신하고 제 2 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 제 2 송신 전력을 출력함으로써 상기 제 2 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에서의 제 2 OFDM 신호를 광 채널로 공급하도록 구성된 제 2 광 OFDM 송신기를 포함할 수 있다. 상기 제 2 페이로드 송신 레이트는 상기 제 1 페이로드 송신 레이트보다 낮을 수 있으며 상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 동일하거나 본질적으로 동일할 수 있다. 상기 제 1 송신 레이트는 상기 제 1 또는 제 2 송신기의 최대 페이로드 송신 레이트일 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 송신기들은 각각 상기 제 1 또는 제 2 페이로드 송신 레이트를 송신하도록 구성될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 OFDM 주파수 대역은 본질적으로 동일할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 광 OFDM 송신기는 동일한 네트워크 노드에 또는 서로로부터 먼 네트워크 노드에 위치될 수 있다. 이러한 네트워크 설치들은 상이한 도시들에 위치될 수 있다. 상기 광 송신 시스템은 바람직하게는 광 분기/결합 다중화기 및 광 증폭기를 포함한다.
상기 제 1 페이로드 송신 레이트를 가진 상기 제 1 OFDM 신호 및 상기 제 2 페이로드 송신 레이트를 가진 상기 제 2 OFDM 신호는 동일한 전력을 갖고 상기 광 채널에 공급되기 때문에, 상기 광 네트워크 요소들은 상이한 페이로드 송신 레이트들로부터 영향을 받지 않는다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광 OFDM 송신기는 제 1 광 파장을 이용하여 상기 제 1 OFDM 신호를 상기 광 채널에 송신하고 상기 제 2 광 OFDM 송신기는 제 2 광 파장을 이용하여 상기 제 2 OFDM 신호를 상기 광 채널에 송신한다. 따라서, 상기 광 송신 시스템은 이전에 언급된 바와 같이, WDM 또는 DWDM 시스템일 수 있다.
상기 표시된 바와 같이, 본 문서는 또한 디지털 스트림을 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 분할하도록 구성된 분할기 또는 역다중화기를 포함하는 광 OFDM 송신기에 관한 것이고, 각각의 OFDM 심볼은 복수의 워드들을 가지며, 각각의 워드는 적어도 1 비트를 가진다. 상기 광 OFDM 송신기는 변조된 신호를 생성함으로써 각각의 연속적인 OFDM 심볼에 기초하여 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 내에 복수의 OFDM 서브캐리어들을 변조하도록 구성된 변조기를 추가로 포함할 수 있으며, 각각의 워드는 하나의 OFDM 서브캐리어를 변조한다. 상기 분할기 및 변조기는 바람직하게는 디지털 신호 프로세서 및 적절한 컴퓨터 프로그램에 의해 실현될 수 있는 전자 구성요소들이다. 상기 광 OFDM 송신기는 상기 미리 정해진 제 1 또는 제 2 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 상기 제 1 또는 제 2 송신 전력을 출력함으로써 상기 변조된 신호를 상기 광 채널로 송신하도록 구성된 송신기 유닛을 포함한다. 상기 송신기 유닛은 전기 신호를 광 신호로 변환할 수 있다. 이러한 광 OFDM 송신기는 제 1 및/또는 제 2 광 OFDM 송신기로서 상기 광 송신 시스템에 포함될 수 있다.
상기 광 OFDM 송신기는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트를 갖고 상기 디지털 데이터 스트림을 송신하는 것에 응답하여, 하나의 워드로부터 도출된 신호 정보를 갖고 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들을 변조하기 위해서와 같이, 상기 광 OFDM 송신기를 제어하도록 구성된, 즉 상기 제 1 페이로드 송신 레이트로부터 상기 제 2 페이로드 송신 레이트로 상기 페이로드 송신 레이트를 감소시키는, 제 1 송신기 제어기를 포함할 수 있다. 상기 제 1 페이로드 송신 레이트를 송신할 때, 각각의 OFDM 서브캐리어들은 상이한 워드로부터 도출된 정보를 갖고 변조된다. 상기 광 OFDM 송신기는 또한 상기 변조기가 상기 단일 워드로부터 도출된 상기 신호 정보를 갖고 변조된 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들 중 하나를 변조하기 전에 상기 단일 워드로부터 도출된 상기 신호 정보를 스크램블링하도록 구성된 스크램블러를 포함할 수 있다. 상기 스크램블링은 상기 신호 정보의 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅을 포함할 수 있다. 상기 제 1 송신기 제어기에 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 광 OFDM 송신기는 감소된 제 2 페이로드 송신 레이트를 가진 상기 디지털 데이터 스크림을 송신하는 것에 응답하여, 상기 송신된 OFDM 서브캐리어들 간의 주파수 간격을 증가시키기 위해서와 같이, 상기 변조기를 제어하도록 구성된 제 2 송신기 제어기를 포함할 수 있다.
상기 표시된 바와 같이, 본 발명은 또한 광 채널로부터 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 내에서 복수의 OFDM 서브캐리어들을 포함한 변조된 신호를 수신하도록 구성된 수신기 유닛을 포함한 광 OFDM 수신기에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 수신기 유닛은 상기 광 신호를 전기 신호로 변환한다. 상기 광 OFDM 수신기는 수신될 각각의 OFDM 서브캐리어를 복조하도록 구성된 복조기를 추가로 포함할 수 있다. 상기 광 OFDM 수신기의 할당 유닛은 각각의 OFDM 서브캐리어에서의 신호 정보를 적어도 1 비트를 가진 워드에 할당하도록 구성된다. 상기 광 OFDM 수신기는 상기 워드들을 하나의 OFDM 심볼에 결합하도록 구성된 결합기, 및 디지털 스트림으로서 상기 복조된 OFDM 심볼들을 연속적으로 출력하도록 구성된 출력 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 상기 광 OFDM 수신기의 수신 제어기는 상기 감소된 제 2 페이로드 송신 레이트를 가진 상기 디지털 데이터 스트림을 수신하는 것에 응답하여, 복수의 OFDM 서브캐리어들로부터 도출된 상기 신호 정보를 하나의 워드에 할당하거나 연관시키기 위해서와 같이 상기 할당 유닛을 제어하도록 구성된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 수신 제어기가 상기 감소된 제 2 페이로드 송신 레이트에 응답하여 수신될 상기 OFDM 서브캐리어들의 간격을 변경하도록 구성될 수 있다. 이러한 광 OFDM 수신기들은 상기 광 송신 시스템의 일부일 수 있다.
상기 광 OFDM 수신기는 상기 OFDM 서브캐리어들의 주파수 간격 및 하나의 워드로 상기 신호 정보의 할당에 관해 시그널링하는 정보를 상기 광학적 시스템으로부터 수신할 수 있다. 이러한 시그널링 정보는 대응하는 광 OFDM 송신기에 의해 제공될 수 있다. 상기 광 OFDM 수신기는 상기 단일 워드에 할당될 복수의 신호 정보를 수신하고 복수의 OFDM 서브캐리어들에서 검출된 상기 신호 정보를 평균화하고, 복수의 OFDM 서브캐리어들에서 검출된 상기 신호 정보를 비터비-처리하거나 복수의 OFDM 서브캐리어들에서 검출된 상기 신호 정보로부터 도출된 값들에 기초하여 다수결 투표를 실행하도록 구성된 결정 유닛을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 상기 할당 유닛은 상기 결정 유닛의 출력을 상기 단일 워드에 할당하도록 구성된다.
디지털 데이터 스트림을 송신할 때, 상기 요구된 페이로드 송신 레이트에 응답하여, OFDM 서브캐리어들로 OFDM 심볼의 워드들의 할당 및/또는 상기 OFDM 서브캐리어들 간의 간격이 변경될 수 있다. 디지털 데이터 스트림을 수신할 때, 상기 요구된 페이로드 송신 레이트에 응답하여, OFDM 심볼로의 OFDM 서브캐리어들의 워드들의 할당 및/또는 상기 OFDM 서브캐리어들 간의 간격은 변경될 수 있다. 상기 광 OFDM 송신기의 상기 페이로드 송신 레이트를 변경하기 위해, 하나의 서브캐리어를 변조하기 위한 변조 방법이 변경될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 광 OFDM 송신기 및 상기 광 OFDM 수신기를 포함한 광 트랜시버에 관한 것이다.
상기 언급된 양태들은 다양한 방식들로 서로와 결합되거나 서로로부터 추출될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 특히, 모든 가능한 청구항 및 특징적 조합들이 본 문서에 의해 개시되는 것으로 고려된다. 더욱이, 시스템과 관련하여 개괄된 양태들 및 특징들은 대응하는 방법에 관하여 동일하게 적용가능하다.
본 발명은 이제 대표적인 실시예들을 도시하는, 첨부한 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1은 광 OFDM 송신기의 개략도.
도 2는 복수의 OFDM 서브캐리어들의 주파수 다이어그램을 도시한 도면.
도 3은 광 OFDM 수신기의 개략도를 도시한 도면.
도 4는 WDM을 이용한 광학적 전송 네트워크의 개략도.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 개략적인 OFDM 서브캐리어 스펙트럼들을 도시한 도면들.
도 6은 본 발명의 광 OFDM 송신기의 개략도.
도 7은 본 발명의 복수의 OFDM 서브캐리어들의 주파수 다이어그램을 도시한 도면.
광 OFDM 송신기의 동작이 도 1에 관하여 개략적으로 설명된다. 또한 음성 데이터를 포함할 수 있는 디지털 데이터 스트림(z(n))이 상기 디지털 스트림을 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 나누는 분할기 또는 역다중화기(10)에 공급된다. 각각의 OFDM 심볼은 복수의 워드들(W0 내지 WN -1)을 포함하고, 각각의 워드는 적어도 1 비트를 포함한다. 각각의 워드(W0 내지 WN -1)는 콘스텔레이션 변조기(constellation modulator)(12)로 넘겨진다. 각각의 콘스텔레이션 변조기는 ASK, PSK, QPSK, MPSK, 및 QAM과 같이, 디지털 변조 방식을 이용함으로써 상기 워드를 신호 공간 콘스텔레이션으로 변환한다. 각각의 콘스텔레이션 변조기(12)는 상이한 형태의 디지털 변조를 이용할 수 있거나 모든 콘스텔레이션 변조기들(12)은 동일한 형태의 디지털 변조를 이용할 수 있다.
상기 콘스텔레이션 데이터(X0 내지 XN -1)는 역 푸리에 변환 유닛을 포함하는 매핑 유닛(14)에 공급된다. 상기 매핑 유닛(14)은 역 푸리에 변환 유닛을 이용함으로써 상기 콘스텔레이션 데이터(X0 내지 XN -1)의 각각을 OFDM 서브캐리어에 할당한다. 예를 들면, 상기 콘스텔레이션 데이터(X0)는 가장 낮은 주파수를 가진 OFDM 서브캐리어에 할당될 수 있으며, 상기 콘스텔레이션 데이터(XN -1)는 가장 높은 주파수를 가진 OFDM 서브캐리어에 할당될 수 있다. 상기 역 고속 푸리에 변환 신호의 실제 및 가상 부분(Re, Im)은 디지털/아날로그 변환기들(16, 18)에 공급되고, 그 후 광 I/Q 변조기(22)에 공급된다. 상기 I/Q 변조기(22)는 또한 레이저 다이오드(20)로부터 미리 정해진 파장을 가진 레이저 광을 공급받는다. 상기 광 I/Q 변조기(22)에 의해 상기 레이저 다이오드(20)로부터 방출된 상기 광 빔을 변조한 후, 상기 변조된 광 빔은 WDM 시스템(도시되지 않음)을 통해 상기 신호를 전송하기 위한 광 범유에 특정 파장으로서 부가되도록 광섬유(24)에 공급되고 광 분기/결합 다중화기(도시되지 않음)에 전달된다. 상기 레이저 다이오드(20) 및 상기 I/Q 변조기(22)는 별개의 구성요소로서 도시된다. 대안적으로, 상기 레이저 다이오드(20)는 첩 효과(chirp effect)가 무시해도 될 정도라면, 즉 상기 첩 효과가 WDM 시스템에서 이용가능한 파장의 공간에 대하여 낮다면, 상기 I/Q 변조기(22) 없이 직접 변조될 수 있다.
도 2는 상기 주파수 도메인에서 상기 OFDM 서브캐리어들의 주파수들을 도시하는 개략도이다. 상기 제 1 OFDM 서브캐리어(2)는 상기 제 1 워드(W0)의 정보를 운반하고, 상기 제 2 OFDM 서브캐리어(4)는 상기 제 2 워드(W1)에 관련된 정보를 송신하고, 상기 제 3 OFDM 서브캐리어(6)는 상기 제 3 워드(WN -2)에 관련된 정보를 송신하고, 상기 제 4 OFDM 서브캐리어(8)는 상기 제 4 워드(WN -1)에 관련된 정보를 송신한다. 모든 4개의 OFDM 서브캐리어들은 중심 주파수(f0) 주변의 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 내에 배열된다. 각각의 OFDM 서브캐리어는 하나의 주파수에서 최대 진폭(A)을 가지며, 여기에서 이웃하는 서브캐리어의 진폭은 제로임이 주의되어야 한다. 따라서, 이웃하는 서브캐리어들로부터 왜곡이 발생하지 않는다(심볼내 간섭). 상기 변조된 서브캐리어들은 광 채널을 통해 미리 정해진 시간 간격, 소위 심볼 간격 동안 송신된다. 두 개의 연속적인 심볼들 사이에서, 소위 보호 구간(guard interval)이 예측될 수 있으며, 여기서 두 개의 연속적인 심볼들 간의 간섭이 억제될 수 있음을 보장하기 위해 어떤 페이로드 데이터도 송신되지 않는다(심볼-간 간섭). 상기 보호 구간은 또한 반사들, 에코, 다중경로 수신 등으로부터 발생하는 왜곡들이 억제될 수 있게 한다. 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에서의 OFDM 심볼들의 스트림은 비교적 긴 심볼 지속 기간 및 상기 OFDM 심볼들 간의 보호 구간으로 인해 비교적 낮은 레이트를 가진다. 그러나, 복수의 OFDM 서브캐리어들이 단일 OFDM 심볼을 위해 동시에 송신되기 때문에, 예를 들면, ASK, PSK, QPSK, MPSK, 및 QAM과 같은 디지털 변조 방법에 의해 변조된 단일 캐리어와 비교하여 보다 높은 페이로드 송신 레이트들이 달성될 수 있다.
도 3은 광 OFDM 수신기의 개략도를 도시한다. 광섬유(30)는 WDM 시스템의 광 전송 섬유로부터 특정 파장을 드롭시키는 광 분기/결합 다중화기(도시되지 않음)의 드롭 단자에 연결된다. 상기 광섬유(30)는 또한 광 I/Q 복조기(32)에 연결된다. 광 I/Q 복조기(32)에서, 적어도 하나의 PIN 다이오드와 같이, 광 수신기 유닛은 상기 광 전송 네트워크를 통해 송신된 상기 OFDM 신호를 수신한다. 상기 광 I/Q 복조기(32)로부터 출력된 동상(in-phase) 및 직교상(quadrature phase) 신호들은 각각 상기 수신된 신호의 실제 부분(Re) 및 가상 부분(Im)을 생성하기 위해 아날로그/디지털 변환기들(40, 42)에 전달된다.
상기 실제 부분(Re) 및 상기 가상 부분(Im)은 고속 푸리에 변환 유닛을 가진 역 매핑 유닛(44)에 공급된다. 특히, 상기 역 매핑 유닛(44)은 상기 제 1 OFDM 서브캐리어(2)를 통해 수신된 제 1 신호 정보(Y0), 상기 제 2 OFDM 서브캐리어(4)를 통해 수신된 제 2 서브캐리어 정보(Y1), 상기 제 3 OFDM 서브캐리어(6)를 통해 수신된 제 3 신호 정보(YN -2) 및 상기 제 4 OFDM 서브캐리어(8)를 통해 수신된 제 4 신호 정보(YN -1)를 출력한다. 이러한 신호 정보는 할당 유닛으로서 동작하는 복수의 심볼 검출기들(46)로 공급된다. 상기 신호 검출기들(46)은 상기 복수의 신호 정보(Y0 내지 YN -1)를 각각 복수의 워드들(W0 내지 WN -1)에 할당한다. 단일 OFDM 심볼의 지속 기간 동안, 상기 워드들(W0 내지 WN -1)은 상기 수신된 OFDM 심볼의 추정치를 구성한다. 출력 유닛(48)은 직렬 데이터 스트림(
Figure pct00002
)으로서 상기 수신된 복수의 OFDM 심볼들을 연속하여 출력한다.
상기 분할기(10), 상기 콘스텔레이션 변조기(12) 및 상기 매핑 유닛(14)과 같은 상기 송신기의 구성요소들은 디지털 신호 프로세서상에서 구동하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 그러나, 이들 구성요소들은 또한 이산 구성요소들일 수 있거나 ASIC 등에 의해 구현될 수 있다. 또한 상기 광 OFDM 수신기의 상기 역 매핑 유닛(44), 상기 심볼 검출기들 및 상기 출력 유닛(48)은 이산 구성요소들에 의해 또는 ASIC 등에 의해 DSP 상에서 구동하는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다.
도 4는 제안된 개념을 이용하기에 적합한 일 예로서, WDM 전송 네트워크, 특히 DWDM, 광 전송 네트워크를 도시한다. 상기 광 전송 네트워크는 복수의 광 네트워크 노드들(50, 52, 54, 56, 58, 60)을 포함한다. 각각의 광 네트워크 노드는 광 송신기 및 광 수신기를 가진 광 트랜시버를 포함할 수 있다. 상기 광 네트워크 노드들은 각각 광 분기/결합 다중화기를 포함할 수 있다. 상기 광 네트워크 노드들은 광 섬유들(62, 64, 66, 68, 70, 72)에 연결된다. 이전 언급된 바와 같이, 상기 광 분기/결합 다중화기는 광 송신기에 의해 송신된 광 신호를 광 섬유에 부가할 수 있으며, 또한 광 섬유로부터의 광 신호를 드롭시키고 이러한 광 신호를 광 수신기에 공급할 수 있다.
상기 제 1 광 네트워크 노드(50)는 제 1 파장(즉, 제 1 광 채널)을 가진 제 1 광 신호(WL1)를 상기 제 1 광 네트워크 노드(50)의 광 송신기 및 상기 광 분기/결합 다중화기에 의해 상기 광 섬유(62)에 부가한다. 상기 제 1 광 신호는 상기 제 2 광 네트워크 노드(52)의 상기 광 분기/결합 다중화기를 통해 상기 제 2 광 섬유(64)에 송신된다. 상기 제 1 광 신호는 상기 제 3 광 네트워크 노드(54)의 광 분기/결합 다중화기에 의해 상기 광섬유로부터 드롭되고 상기 제 3 광 네트워크 노드(54)의 트랜시버의 광 수신기에 공급된다.
동일한 방식으로, 제 2 광 신호(WL2)(제 2 광 채널)는 상기 제 2 광 네트워크 노드(52)에 의해 상기 제 2 광 섬유(64)에 부가되고, 상기 제 3 광 네트워크 노드(54)를 통해 상기 제 3 광 섬유(66)에 송신된다. 상기 제 4 광 네트워크 노드(56)는 상기 제 2 광 신호를 상기 광 섬유로부터 드롭시킨다.
상기 제 1 광 신호 및 상기 제 2 광 신호 둘 모두는 상기 제 2 광 섬유(64)에 의해 송신된다는 것이 주의되어야 한다. 상기 제 1 광 신호(WL1) 및 상기 제 2 광 신호(WL2)는 상이한 파장들을 가진다. 상기 파장은 ITU-T G.692의 추천에 의해 규정된 바와 같이, 즉, 이전 언급된 바와 같이, 1528.27nm(fmax = 196.1THz)로부터 1560.61nm(fmin = 192.1 THz)까지, 0.4nm(△f = 50 GHz)의 간격으로 배열될 수 있다.
상기 광 전송 네트워크는 또한 예를 들면, 광섬유 증폭기, 에르븀 도프 광섬유 증폭기 및 라만 증폭기에 의해 형성될 수 있는 복수의 광 증폭기들(74, 76, 78, 80, 82, 84, 86)을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 광 전송 네트워크의 증폭기는 상기 WDM 시스템에서 송신된 모든 파장에 일정한 이득을 적용한다. 더 바람직하게, 광 전송 네트워크의 모든 증폭기들은 WDM 시스템에서 송신된 모든 파장에 동일하고 일정한 이득을 적용한다. 이것은 모든 WDM 채널들이 그것들 각각의 송신 레이트들과 상관없이 동일한 전력을 갖고 동작하기 때문에 가능해진다.
OFDM 신호의 전력 대 주파수를 도시하는 도 5a 내지 도 5e에 대한 참조가 이루어지며, 여기에서 가로 좌표는 주파수를 나타내며 상기 세로 좌표는 전력을 나타낸다.
도 5a는 또한 OFDM 대역폭으로 불리우는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 내에 배열된 복수의 OFDM 서브캐리어들을 개략적으로 도시한다. 상기 복수의 이웃하는 OFDM 서브캐리어들은 별개의 OFDM 서브캐리어로서 도시되지 않지만 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에서 그늘진 영역(85)으로서 개략적으로 도시된다. 각각의 OFDM 서브캐리어는 미리 정해진 전력 진폭(A1)에 의해 송신된다. 광 OFDM 송신기에 의해 광 섬유로 출력된 총 전력은 각각의 OFDM 서브캐리어의 진폭 및 상기 OFDM 주파수 대역에 걸친 적분(또는 합계)이다. 따라서, 광 송신기가 도 5a에 따라 동작된다면, 제 1 페이로드 송신 레이트가 달성되고 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에 걸친 제 1 송신 전력은 상기 광 섬유로 출력된다.
도 5b는 보다 낮은 페이로드 송신 레이트가 요구되는 경우를 도시한다. 특히, 도 5b의 경우에 요구된 페이로드 송신 레이트는 대략 상기 도 5a의 경우에 따른 상기 제 1 페이로드 송신 레이트의 1/3이다. 따라서, 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 내에서의 상기 OFDM 서브캐리어들의 대략 1/3만이 할당된다. 이것은 상기 그늘진 지역(86)에 의해 도 5b에 도시된다. 그러므로, 도 5b의 경우에서, 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 분배된 총 전력의 대략 1/3만이 상기 광 OFDM 송신기에 의해 상기 광 섬유로 출력된다.
모든 OFDM 서브캐리어들이 상기 진폭(A1)을 갖고 송신되고, 이것은 도 5a의 경우에서와 동일한 진폭이다. 그러나, 상기 광섬유에서 상기 광 신호를 송신하기 위한 최대 가능한 거리를 연장하기 위한 상기 OFDM 서브캐리어들의 진폭을 증가시키는 것은 가능하지 않다. 진폭의 증가는 상기 커 효과를 초래하고, 이것은 상기 광섬유의 회절률이 이전 언급된 바와 같이 상기 송신된 광 범의 강도의 함수일 수 있으므로, 자기-위상 변조를 이끈다. 자기-위상 변조(SPM)가 발생한다면, 상기 OFDM 서브캐리어들 간의 왜곡들이 증가한다(심볼내 간섭). 상기 커 효과는 또한 단일 광섬유에 전송되는 WDM 시스템의 상이한 광 파장을 가진 빔들 간의 왜곡들을 초래할 수 있다. 이러한 효과는 통상적으로 교차 위상 변조(cross phase modulation; XDM)로서 불리운다.
도 5c는 5b의 경우에서 동일한 효과적인 페이로드 송신 레이트가 달성되는 또 다른 OFDM 서브캐리어 배열을 도시하고, 이것은 도 5a의 경우에서 요구된 상기 페이로드 송신 레이트의 대략 1/3이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 도 5c에 도시된 바와 같이 중복 페이로드를 복수 회 송신하도록 제안한다. 도 5c는 상기 복수의 OFDM 서브캐리어들이 중복 정보를 송신하는 경우를 도시한다. 즉, 상기 OFDM 주파수 대역에서의 모든 서브캐리어들이 보다 낮은 페이로드 송신 레이트의 송신을 위해 이용된다. 부가적인 서브캐리어들은 상기 페이로드 데이터의 중복된 복제(copy)들을 운반한다. 이것은 도 5b에 도시되고, 여기에서 서브캐리어들의 그룹(86)에 의해 운반된 페이로드 데이터는 다른 그룹들의 서브캐리어(87, 88)로 복제된다. 그에 의해, 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에 걸친 전력 전분은 도 5a의 경우와 비교하여 일정한 채로 있다. 그러므로, 동일한 OSNR이 도 5a의 경우에서처럼 달성된다. 상기 언급된 바와 같이, 예로서, 상기 그룹의 서브캐리어들(86, 87)에 포함된 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들은 동일한 페이로드 데이터에 기초하여 콘스텔레이션들로부터 선택되는 상기 서브캐리어 신호들을 의미하는, 단일 OFDM 워드로부터 도출된 신호를 송신할 수 있다. 상기 서브캐리어들 중 적어도 하나에 송신된 정보는 스크램블링될 수 있다. 이것은 도 5e에 도시되고, 여기서 복수의 서브캐리어들에 걸친 페이로드 데이터의 중복 송신의 부가적인 모드들이 도시된다. 도 5e는 도 5d의 경우를 도시하고, 여기에서 제 1 그룹의 서브캐리어들(91)에 걸쳐 운반된 상기 페이로드는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 가득 채우기 위해 부가적인 그룹들의 서브캐리어(90, 92)로 카피된다. 대안적으로 또는 추가로, 제 1 그룹의 서브캐리어들(94)에 걸쳐 운반된 상기 페이로드는 예로서, 가장 높은 서브캐리어의 그룹(94)에서의 페이로드가 가장 낮은 서브캐리어의 그룹(95)에서의 페이로드에 대응하도록 및/또는 상기 가장 낮은 서브캐리어의 그룹(94)에서의 페이로드가 가장 높은 서브캐리어의 그룹(93)에서의 /페이로드에 대응하도록, 미러링 방식으로 다른 그룹들의 서브캐리어(93. 95)에 카피될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 중복 서브캐릴어들로의 상기 페이로드의 할당은 의사-랜덤 또는 스크램블링 방식으로 실행될 수 있다. 서브캐리어의 그룹(97)의 페이로드는 서브캐리어의 그룹(96)으로의 할당과 상이할 수 있는 의사-랜덤 방식으로 서브캐리어의 그룹(98)에 할당될 수 있다.
서브캐리어들로의 상술된 페이로드의 다중 할당의 결과로, 보다 낮은 페이로드 송신 레이트를 가지는 광 신호가 도 5a의 경우에서와 동일한 거리에 걸쳐 송신될 수 있다. 따라서, 본 발명은 요구된 페이로드 송신 레이트와 상관없이, 일정한 전력이 일정한 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 송신됨을 보장한다. 이것은 모든 OFDM 서브캐리어들이 송신을 위해 이용되기 때문이다.
도 5d에서, 복수의 OFDM 서브캐리어들(89)이 도 5a 내지 도 5c와 비교하여 보다 높은 서브캐리어 간격을 갖고 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 분배된다. 상기 페이로드 송신 레이트는 보다 낮으며 보다 적은 OFDM 서브캐리어들이 도 5a에 도시된 경우와 비교하여 도 5d에 도시된 경우에 이용된다. 도 5d에서, 단지 이용가능한 OFDM 서브캐리어들의 1/3만이 데이터 송신을 위해 이용된다. 따라서, 이용가능한 데이터 레이트는 대략 최대 페이로드 송신 레이트의 1/3이다. 도 5d에 따른 OFDM 서브캐리어들은 비교적 큰 간격을 가지므로, 커 효과에 따른 자기 위상 변조는 이웃하는 OFDM 서브캐리어들에 영향을 미치지 않는다. 결과적으로, 입사 전력은 비선형 효과들이 발생하기 전에 증가될 수 있다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 도 5d에 따른 상기 OFDM 서브캐리어들의 전력 진폭들(A2)은 도 5a의 경우와 비교하여 대략 3배 더 높다. 그에 의해, 동일한 전력이 동일한 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 분배된다. 따라서, 상기 송신된 전력 및 점유된 OFDM 주파수 대역은 일정하게 유지된다. 그에 의해, 상기 OFDM 신호는 광 신호 잡음에 의해 영향을 받는 신호 없이 도 5a의 경우에서와 동일한 거리에 걸쳐 송신될 수 있다.
도 6은 도 1에 따른 상기 광 송신기에 기초하는 광 OFDM 송신기의 일 실시예를 도시한다. 동일하거나 상응하는 구성요소들이 동일한 참조 부호들을 갖고 지정되고 그에 대한 설명은 생략된다.
본 발명에 따른 광 송신기는 송신기 제어기(26) 및 상기 분할기(10) 및 상기 콘스텔레이션 변조기들(12) 사이에 배열된 데이터 할당 유닛(28)을 추가로 포함한다. 상기 송신기 제어기(26)는 상기 페이로드 송신 레이트를 변경하기 위한 요청에 응답하여, 하나의 워드로부터 도출된 신호 정보를 가진 적어도 두 개의 OFDM 서브캐리어들(2, 4, 6, 8)을 변조하기 위해서와 같이 상기 광 OFDM 송신기를 제어하도록 구성된다. 특히, 상기 송신기 할당 유닛(28)은 하나의 워드(W0 내지 WN -1)를 복수의 콘스텔레이션 변조기들(12)에 할당한다. 상기 워드들의 할당은 상기 요구된 (OFDM 심볼) 페이로드 송신 레이트에 응답하여 변경될 수 있다. 그에 의해, 적어도 하나의 워드는 복수의 OFDM 서브캐리어들에 의해 송신되어, 효과적인 페이로드 송신 레이트를 감소시키고 중복성을 증가시킨다. 상기 데이터 할당 유닛(28)은 스크램블러(30)를 추가로 포함한다. 본 발명의 문맥에서 스크램블링은 신호가 논리 정보를 변경하지 않고 물리적으로 변경된다는 것을 의미한다. 상기 스크램블러는 이러한 신호 정보를 콘스텔레이션 변조기(12)에 인가하기 전에 적어도 하나의 워드(W0 내지 WN -1)로부터 도출된 신호 정보를 스크램블링한다. 상기 스크램블러는 바람직하게는 하나의 워드(W0 내지 WN -1)로부터 도출된 상기 신호 정보의 적어도 일부에 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅을 적용한다. 예를 들면, 상기 스크램블러는 상기 워드들이 상기 콘스텔레이션 변조기들(12)에 할당되는 시퀀스를 제어하고, 따라서 상기 서브캐리어들로의 워드들의 할당을 제어한다. 이것은 상기 페이로드 데이터의 중복된 복제들이 상기 OFDM 주파수 대역에 배열되는 방식을 변경하도록, 예로서 상기 워드들의 중복 카피들을 위한 서브캐리어들로의 워드들의 할당을 역전시키도록 허용한다. 상기 할당 유닛(28)은 또한 상기 콘스텔레이션 변조기들(12) 및 상기 매핑 유닛(14) 사이에 배열될 수 있다. 그에 의해, 상기 OFDM 서브캐리어들로의 상기 콘스텔레이션 데이터(X0 내지 XN -1)의 할당이 제어될 수 있으며, 즉 하나의 콘스텔레이션 심볼(Xn)이 복수의 OFDM 서브캐리어들에 할당된다. 예를 들면, 하나의 워드의 중복 카피에 적용된 상기 콘스텔레이션은 원래의 워드 또는 동일한 워드의 또 다른 중복 카피에 적용된 콘스텔레이션과 비교하여 회전되거나 반전될 수 있다.
상기 송신기 제어기(26)는 또한 상기 이용된 OFDM 서브캐리어들 간의 간격을 변경하도록 상기 매핑 유닛(14)에 지시할 수 있다. 즉, 상기 송신기 제어기(26)는 특정 수의 OFDM 서브캐리어들을 스킵하고 그에 의해 도 5d에 도시된 바와 같이 간헐적인 서브캐리어 할당을 달성하도록 상기 매핑 유닛(14)에 지시할 수 있다. 더욱이, 상기 송신기 제어기(26)는 상기 OFDM 서브캐리어들의 전력 진폭, 즉 전력을 조정, 예로서 증가시키도록 상기 매핑 유닛(14)에 지시할 수 있다.
도 6에서, 단지 하나의 송신기 제어기(26)가 도시된다. 그러나, 두 개의 송신기 제어기들(26)이 제공될 수 있으며, 하나는 상기 송신기 할당 유닛(28)을 제어하기 위한 것이고 하나는 상기 매핑 유닛(14)을 제어하기 위한 것이다.
도 7은 도 3의 수신기에 기초하는 본 발명에 따른 광 OFDM 수신기의 일 실시예를 도시한다. 동일하거나 유사한 구성요소들이 동일한 참조 부호들을 갖고 지정되고 그 설명은 생략된다.
본 발명에 따른 광 수신기는 수신 제어기(34), 상기 심볼 검출기들(46) 및 상기 출력 유닛(48) 사이에 배열된 데이터 할당 유닛(36), 및 디스크램블러(38)를 추가로 포함한다. 상기 수신 제어기(34)는 복수의 OFDM 서브캐리어들에서 검출된 상기 신호 정보를 각각의 워드들에 할당하기 위해서와 같이 상기 데이터 할당 유닛(36)을 제어한다. 이것은 특정 워드를 검출하기 위한 다수의 서브캐리어들에서 수신된 중복 신호 정보의 이용을 허용하고, 따라서 잡음 저항을 개선하고 OSNR을 증가시킨다. 하나의 워드 또는 복수의 워드들로의 상기 신호 정보의 할당은 요구된 대역폭에 응답하여 변경될 수 있다.
상기 할당 유닛(36)은 대안적으로 역 매핑 유닛(44) 및 신호 검출기들(46) 사이에 배열될 수 있다. 그에 의해, 상기 심볼 검출기들로의 상기 OFDM 서브캐리어들의 할당이 제어될 수 있다. 송신될 데이터의 적어도 일부의 중복 송신으로 인해, 보다 신뢰성 있는 데이터 송신이 달성된다.
특히, 복수의 심볼 검출기들(46)에 의해 검출된 상기 심볼들은 단일 워드(W0 내지 WN -1)에 할당된다. 상기 복수의 심볼 검출기들은 결합된 수신기들로서 동작할 수 있다. 바람직하게는, 상기 심볼 검출기들에 의해 검출되고 단일 워드에 할당된 상기 심볼들 중 적어도 하나는 상기 디스크램블러(38)에서 디스크램블링된다. 상기 디스크램블러(38)는 상기 신호 정보의 반전, 지연, 및/또는 위상 시프팅을 적용할 수 있다. 통상적으로, 상기 수신기(31) 및 특히 상기 디스크램블러(38)에 의해 실행된 단계들은 상응하는 송신기(11) 및 특히 상기 스크램블러(30)에 의해 실행된 단계들과 동기화되어야 한다. 이것은 상기 송신기(11) 및 상기 수신기(31)에서 이용된 결합 프로토콜(joint protocol)에 의해 실행될 수 있다.
예를 들면, 결정 유닛(39)은 상기 심볼 검출기들(46)에서의 심볼들로의 할당 전에 신호 정보를 평균화할 수 있으며, 따라서 상기 심볼 검출의 신뢰성을 증가시킨다. 신호 정보는 심볼 검출기들(46)에 의해 비터비-처리될 수 있다. 대안적으로, 복수의 상기 심볼 검출기들(46)에 의해 도출된 값들에 기초한 다수결 투표가 심볼 추정 신뢰성을 개선하기 위해 실행될 수 있다.
상기 송신기 제어기(34)는 또한 상기 수신된 OFDM 서브캐리어들 간의 간격이 요구된 대역폭에 응답하여 변경되도록 상기 역 매핑 유닛(44)을 제어할 수 있다.
상기 광 OFDM 송신기 및 상기 광 OFDM 트랜시버는 실제로 요구된 페이로드 송신 레이트에 대하여 시그널링 정보를 교환할 수 있다. 상기 광 OFDM 송신기는 또한 상기 입력된 신호(s[n])에 기초하여 요구된 페이로드 송신 레이트를 산출하거나 수신된 지시에 응답하여 상기 페이로드 송신 레이트를 조정할 수 있다.
본 발명은 상기 송신된 신호의 페이로드 송신 레이트에 상관없이, 일정한 전력이 광 채널에 공급되는 이점을 제공한다. 게다가, 일정한 광 전력은 실제 페이로드 송신 레이트에 상관없이 일정한 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 분배된다.
그에 의해, 예를 들면, 5GHz 미만의, 비교적 낮은 페이로드 송신 레이트를 이용할 때 장거리에 걸친 신호의 송신이 주어진 OSNR에 의해 요구될 때 상기 광 채널에서의 비-선형 효과들이 회피될 수 있다. OFDM 시스템의 페이로드 송신 레이트를 변화시키기 위해, 할당된 서브캐리어들의 수, 서브캐리어 당 송신된 비트들의 수 및/또는 심볼 당 일정한 수의 비트로의 심볼 레이트를 변화시키는 것이 가능하다.
설명 및 도면들은 단지 상기 제안된 방법들 및 시스템들의 원리들을 예시한다는 것이 주의되어야 한다. 따라서 이 기술분야의 숙련자들은 비록 여기에 명시적으로 설명되거나 도시되지는 않았지만, 본 발명의 원리들을 구체화하고 그것의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 장치들을 고안할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 더욱이, 여기에 나열된 모든 예들은 주로 단지 교육적인 목적들을 위해, 판독자가 상기 제안된 방법들 및 시스템들의 원리들 및 본 발명자들에 의해 이 기술을 발전시키는 것에 기여된 개념들을 이해하는 것을 돕고 이러한 구체적으로 나열된 예들 및 조건들에 대한 제한이 없는 것으로서 해석되도록 분명하게 의도된다. 게다가, 본 발명의 원리들, 양태들, 및 실시예들을 여기에 나열한 모든 문장들, 뿐만 아니라 그것의 특정 예들은 그것의 동등물들을 포함하도록 의도된다. 더욱이, 다양한 상술된 방법들의 단계들 및 설명된 시스템들의 구성요소들은 프로그램된 컴퓨터들에 의해 실행될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 여기에서, 몇몇 실시예들은 또한 머신 또는 컴퓨터 판독가능하고 지시들의 머신-실행가능하거나 컴퓨터-실행가능한 프로그램들을 인코딩하는, 프로그램 저장 디바이스들, 예로서 디지털 데이터 저장 미디어를 커버하도록 의도되고, 상기 지시들은 상술된 방법들의 단계들의 일부 또는 모두를 실행한다. 상기 프로그램 저장 디바이스들은 예로서, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 미디어, 하드 드라이브들, 또는 광학적으로 판독가능한 디지털 데이터 저장 미디어일 수 있다. 상기 실시예들은 또한 상술된 방법들의 상기 단계들을 실행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 커버하도록 의도된다.
또한, 본 발명 문서에 설명된 다양한 요소들의 기능들이 적절한 소프트웨어에 관련하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어 뿐만 아니라, 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 그 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 게다가, 용어 "프로세서" 또는 "제어기"의 명시적인 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 나타내는 것으로서 해석되어서는 안되고, 암묵적으로는 제한 없이, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이(FPGA), 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비 휘발성 저장장치를 포함할 수 있다. 종래의 및/또는 관습적인 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다.
마지막으로, 여기에서의 임의의 블록도들은 본 발명의 원리들을 구체화하는 예시적인 회로의 개념 도들을 나타낸다는 것이 주의되어야 한다. 유사하게는, 임의의 플로우 차트들, 흐름도들, 상태 전이도들, 의사 코드 등이 실질적으로 컴퓨터 판독가능한 매체에서 표현될 수 있고 따라서 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 이러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되는지 여부에 상관없이 실행될 수 있는 다양한 프로세스들을 나타낸다는 것이 이해될 것이다.
2: 제 1 OFDM 서브캐리어 4: 제 2 OFDM 서브캐리어
6: 제 3 OFDM 서브캐리어 8: 제 4 OFDM 서브캐리어
10: 분할기 또는 역다중화기 11: 송신기
12: 콘스텔레이션 변조기 14: 매핑 유닛
16, 18: 디지털/아날로그 변환기들 20: 레이저 다이오드
22: 광 I/Q 변조기 24: 광섬유
30: 광섬유, 스크램블러 31: 수신기
32: 광 I/Q 복조기 39: 결정 유닛
40, 42: 아날로그/디지털 변환기들 44: 역 매핑 유닛
46, 47: 심볼 검출기 48: 출력 유닛
50, 52, 54, 56, 58, 60: 광 네트워크 노드
62, 64, 66, 68, 70, 72: 광 채널
74, 76, 78, 80, 82, 84, 86: 광 증폭기

Claims (15)

  1. OFDM을 이용하여 광 채널(62, 64, 66, 68, 70, 72)을 통해 가변 페이로드 송신 레이트로 데이터를 송신하기 위한 방법으로서, 상기 광 채널(62, 64, 66, 68, 70, 72)이 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 분할되는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함하고, 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 운반(carry)하는 제 1 광 신호가 제 1 송신 전력으로 송신되는, 상기 데이터 송신 방법에 있어서:
    - 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 분배된 제 2 송신 전력으로, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트와 상이한 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 운반하는 제 2 광 신호를 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 본질적으로 동일한, 데이터 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 제 2 페이로드 데이터를 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 분할하는 단계로서, 각각의 OFDM 심볼은 복수 N의 워드들(X0 내지 XN -1)을 갖고, 각각의 워드는 적어도 1 비트를 포함하고, N은 M보다 작은, 상기 분할 단계;
    - 상기 N개의 워드들(X0 내지 XN -1)을 M개의 OFDM 서브캐리어들(2, 4, 6, 8) 중 N개에 할당하는 단계로서, 이들 각각이 할당된 OFDM 서브캐리어들이 되는, 상기 할당 단계; 및
    - 상기 복수 N의 워드들 중 하나의 워드를 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들(2, 4, 6, 8) 중 할당되지 않은 서브캐리어에 할당하고, 그에 의해 상기 제 2 광 신호를 산출하는 단계를 추가로 포함하는, 데이터 송신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광 신호는 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들(2, 4, 6, 8)의 모두를 이용하여 상기 제 1 페이로드 데이터를 운반하고,
    상기 방법은:
    - 상기 N개의 워드들 중 하나의 워드를 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들(2, 4, 6, 8) 중 모든 할당되지 않은 서브캐리어들에 할당하는 단계를 추가로 포함하는, 데이터 송신 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    - 상기 N개의 할당된 서브캐리어들은 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역에서 인접한 서브캐리어들이고,
    - 상기 N개의 워드들은 제 1 순서로 상기 N개의 할당된 서브캐리어들에 할당되고;
    - 상기 N개의 워드들의 워드들은 제 2 순서로 상기 할당되지 않은 서브캐리어들 중 적어도 일부에 할당되고, 상기 제 2 순서는 상기 제 1 순서에 일치하거나 상기 제 2 순서는 상기 제 1 순서에 반대인, 데이터 송신 방법.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 N개의 워드들 중 하나의 워드를 할당되지 않은 서브캐리어에 할당하기 이전에, 할당되지 않은 서브캐리어에 할당된 상기 워드에 포함된 데이터를 스크램블링하는 단계로서, 상기 스크램블링은 상기 데이터의 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 스크램블링 단계를 추가로 포함하는, 데이터 송신 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 일부는 상기 제 2 광 신호의 송신 동안 비활성이고, 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 상기 비활성 부분은 두 개의 활성 OFDM 서브캐리어들에 의해 둘러싸여져 있고, 그에 의해 인접한 활성 OFDM 서브캐리어들 간의 증가된 주파수 간격을 산출하고,
    상기 방법은:
    - 상기 활성 OFDM 서브캐리어들의 송신 전력을 증가시키는 단계를 포함하는, 데이터 송신 방법.
  7. OFDM을 이용하여 광 채널(62, 64, 66, 68. 70, 72)을 통해 가변 페이로드 송신 레이트로 데이터를 수신하기 위한 방법으로서, 상기 광 채널(62, 64, 66, 68. 70, 72)은 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 분할되는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함하고, 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 운반하는 제 1 광 신호가 제 1 전력으로 수신되는, 상기 데이터 수신 방법에 있어서:
    - 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 2 전력에서 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 운반하는 제 2 광 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트보다 높고; 상기 제 1 및 제 2 전력은 본질적으로 동일하고, 그에 의해 제 1 전력-대-페이로드-송신-레이트 비보다 높은 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 제공하는, 상기 제 2 광 신호 수신 단계; 및
    - 상기 증가된 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 이용하여 상기 제 2 페이로드 데이터를 추출하는 단계를 포함하는, 데이터 수신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    대응하는 송신기에서,
    - 상기 제 2 페이로드 데이터의 일부는 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개로 변조되고;
    상기 방법은:
    - 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개로부터 신호 정보를 추출하는 단계; 및
    - 상기 추출된 신호 정보를 평균화하거나, 상기 추출된 신호 정보를 비터비-처리(Viterbi-processig)하거나, 상기 추출된 신호 정보로부터 도출된 값들에 기초하여 다수결 투표(majority voting)하는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 제 2 페이로드 데이터의 일부를 결정하도록 상기 추출된 신호 정보로부터 중복성(redundancy)을 이용하는 단계를 추가로 포함하는, 데이터 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    - 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 상기 적어도 두 개의 서브캐리어로부터 추출된 신호 정보를 디스크램블링하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 디스크램블링은 상기 추출된 신호 정보의 반전, 지연 및/또는 위상 시프팅 중 적어도 하나를 포함하는, 데이터 수신 방법.
  10. 광 채널(62, 64, 66, 68, 70, 72)을 통해 가변 페이로드 송신 레이트로 데이터를 송신하도록 구성된 광 OFDM 송신기로서, 상기 광 채널(62, 64, 66, 68, 70, 72)은 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 분할되는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함하고, 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 운반하는 제 1 광 신호가 제 1 송신 전력으로 송신되는, 상기 광 OFDM 송신기에 있어서:
    - 제 2 페이로드 데이터를 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 분할하도록 구성된 역다중화기(10, 12)로서, 각각의 OFDM 심볼은 복수 N의 워드들(X0 내지 XN -1)을 갖고, 각각의 워드는 적어도 1 비트를 포함하는, 상기 역다중화기(10, 12); 및
    - 상기 N개의 워드들 중 하나의 워드를 상기 M개의 서브캐리어들 중 하나의 서브캐리어로 변조하도록 구성되고, 그에 의해 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 통해 분배된 제 2 송신 전력으로, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트와 상이한 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 운반하는 제 2 광 신호를 산출하도록 하는 매핑 유닛(14)을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 본질적으로 동일한, 광 OFDM 송신기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    - 상기 N개의 워드들 중 하나의 워드를 상기 복수 M의 서브캐리어들 중 적어도 두 개의 서브캐리어들에 할당하고/할당하거나,
    - 상기 제 2 광 신호의 송신을 위해 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 일부를 비활성화시키도록 구성된 할당 유닛(28) 및 송신 제어기(26)를 추가로 포함하고,
    상기 M개의 OFDM 서브캐리어들의 상기 비활성 부분은 두 개의 활성 OFDM 서브캐리어들에 의해 둘러싸여져 있고, 그에 의해 인접한 활성 OFDM 서브캐리어들 간의 증가된 주파수 간격을 산출하고 상기 활성 OFDM 서브캐리어들의 송신 전력을 증가시키는, 광 OFDM 송신기.
  12. 광 채널(62, 64, 66, 68, 70, 72)을 통해 가변 페이로드 송신 레이트로 데이터를 수신하도록 구성된 광 OFDM 수신기로서, 상기 광 채널(62, 64, 66, 68, 70, 72)은 복수 M의 OFDM 서브캐리어들로 분할되는 미리 정해진 OFDM 주파수 대역을 포함하고, 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 운반하는 제 1 광 신호가 제 1 전력으로 수신되는, 상기 광 OFDM 수신기에 있어서,
    - 상기 미리 정해진 OFDM 주파수 대역 상에 분배된 제 2 전력으로, 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 운반하는 제 2 광 신호를 수신하도록 구성된 수신 유닛(32)으로서, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트보다 높고, 상기 제 1 및 제 2 전력은 본질적으로 동일하여, 그로 인해 제 1 전력-대-페이로드-송신-레이트 비보다 높은 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 제공하는, 상기 수신 유닛(32); 및
    - 상기 증가된 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 이용하여 상기 제 2 페이로드 데이터를 추출하도록 구성된 처리 유닛(34, 36, 44, 46, 48)을 포함하는, 광 OFDM 수신기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    대응하는 송신기에서, 상기 제 2 페이로드 데이터를 복수의 연속적인 OFDM 심볼들로 분할되고, 각각의 OFDM 심볼은 복수 N의 워드들(X0 내지 XN -1)을 갖고, 각각의 워드는 적어도 1 비트를 갖고, 상기 N은 M보다 작으며, 상기 N개의 워드들 중 적어도 하나는 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개로 변조되고;
    상기 처리 유닛(34, 36, 44, 46, 48)은,
    - 상기 M개의 OFDM 서브캐리어들 중 적어도 두 개로부터 신호 정보를 추출하고,
    - 상기 추출된 신호 정보를 평균화하거나, 상기 추출된 신호 정보를 비터비-처리하거나, 상기 추출된 신호 정보로부터 도출된 값들에 기초하여 다수결 투표하기 중 적어도 하나에 의해 상기 추출된 신호 정보로부터 중복성을 이용하도록 구성된 수신 제어기(34) 및 데이터 할당 유닛(36)을 포함하는, 광 OFDM 수신기.
  14. WDM 네트워크에 있어서,
    - 제 1 파장에서 제 1 광 신호를 송신하도록 구성된 제 1 OFDM 송신기로서, 상기 제 1 광 신호는 제 1 송신 전력으로 제 1 페이로드 송신 레이트로 제 1 페이로드 데이터를 운반하는, 상기 제 1 OFDM 송신기; 및
    - 제 2 파장에서 제 2 광 신호를 송신하도록 구성된 제 10 항 또는 제 11 항에 따른 제 2 OFDM 송신기로서, 상기 제 2 광 신호는 제 2 송신 전력으로 제 2 페이로드 송신 레이트로 제 2 페이로드 데이터를 운반하고, 상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트와 상이하고, 상기 제 1 및 제 2 송신 전력은 본질적으로 동일한, 상기 제 2 OFDM 송신기를 포함하는, WDM 네트워크.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 페이로드 송신 레이트는 상기 제 2 페이로드 송신 레이트보다 높고, 그에 의해 제 1 전력-대-페이로드-송신-레이트 비보다 높은 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 제공하고,
    상기 네트워크는:
    - 상기 제 1 및 제 2 광 신호를 송신하도록 구성된 광 채널(62, 64, 66, 68, 70, 72);
    - 상기 제 1 파장에서 상기 제 1 광 신호를 수신하고 상기 제 1 페이로드 데이터를 추출하도록 구성된 제 1 OFDM 수신기; 및
    - 상기 제 2 파장에서 상기 제 2 광 신호를 수신하고 상기 증가된 제 2 전력-대-페이로드-송신-레이트 비를 이용하여 상기 제 2 페이로드 데이터를 추출하도록 구성된 제 12 항 또는 제 13 항에 따른 제 2 OFDM 수신기를 추가로 포함하는, WDM 네트워크.
KR1020127018280A 2009-12-17 2010-12-03 가변 송신 레이트를 가지는 광 ｏｆｄｍ 송신 KR101346010B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09290957.1 2009-12-17
EP09290957.1A EP2337245B1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 Optical OFDM transmission having a variable transmission rate
PCT/EP2010/068862 WO2011073043A1 (en) 2009-12-17 2010-12-03 Optical ofdm transmission having a variable transmission rate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120104345A true KR20120104345A (ko) 2012-09-20
KR101346010B1 KR101346010B1 (ko) 2013-12-31

Family

ID=42235417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127018280A KR101346010B1 (ko) 2009-12-17 2010-12-03 가변 송신 레이트를 가지는 광 ｏｆｄｍ 송신

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120263471A1 (ko)
EP (1) EP2337245B1 (ko)
JP (1) JP5663032B2 (ko)
KR (1) KR101346010B1 (ko)
CN (1) CN102656826B (ko)
WO (1) WO2011073043A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10291438B2 (en) 2016-04-08 2019-05-14 Institut Mines-Teleom Methods and devices for decoding data signals
KR102663493B1 (ko) * 2023-01-16 2024-05-03 연세대학교 산학협력단 Ofdm-mdpsk 기반 광 통신 시스템 및 방법

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130093786A (ko) 2011-12-30 2013-08-23 한국전자통신연구원 광모뎀의 변조 방법 및 이를 수행하는 신호 전송 장치
EP3352409B1 (en) * 2013-03-11 2020-12-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Upstream pilot structure in point to multipoint orthogonal frequency division multiplexing communication system
US9131454B2 (en) * 2013-03-13 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Compensating power spectral density for power levels
CN104144015B (zh) 2013-05-09 2018-08-21 中兴通讯股份有限公司 实现可见光通信的方法、系统及发送装置和接收装置
DE102014208075B3 (de) * 2014-04-29 2015-09-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Übertragung von Daten mit variabler Datenrate über einen optischen Übertragungspfad
US9735913B2 (en) * 2014-12-30 2017-08-15 Infinera Corporation Reduction of wavelength selective switch (WSS) filter-based impairment using selective subcarrier adjustment
US20160204868A1 (en) * 2015-01-13 2016-07-14 Huawei Technologies Co., Ltd. Summation of Parallel Modulated Signals of Different Wavelengths
EP3301878B1 (en) * 2015-06-25 2020-04-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Data transmission method and device based on orthogonal frequency-division-multiplexing technique
US10425114B2 (en) * 2018-01-19 2019-09-24 Cox Communications, Inc. Systems and methods for determining cable modulation using performance data
US11251878B2 (en) * 2018-02-07 2022-02-15 Infinera Corporation Independently routable digital subcarriers for optical communication networks
US11368228B2 (en) 2018-04-13 2022-06-21 Infinera Corporation Apparatuses and methods for digital subcarrier parameter modifications for optical communication networks
US11095389B2 (en) 2018-07-12 2021-08-17 Infiriera Corporation Subcarrier based data center network architecture
US20220123831A1 (en) * 2019-03-04 2022-04-21 Infinera Corporation Frequency division multiple access optical subcarriers
US11258528B2 (en) 2019-09-22 2022-02-22 Infinera Corporation Frequency division multiple access optical subcarriers
US11075694B2 (en) 2019-03-04 2021-07-27 Infinera Corporation Frequency division multiple access optical subcarriers
US11336369B2 (en) 2019-03-22 2022-05-17 Infinera Corporation Framework for handling signal integrity using ASE in optical networks
US11418312B2 (en) 2019-04-19 2022-08-16 Infinera Corporation Synchronization for subcarrier communication
US11838105B2 (en) 2019-05-07 2023-12-05 Infinera Corporation Bidirectional optical communications
US10965378B2 (en) 2019-05-14 2021-03-30 Infinera Corporation Out-of-band communication channel for sub-carrier-based optical communication systems
US11239935B2 (en) 2019-05-14 2022-02-01 Infinera Corporation Out-of-band communication channel for subcarrier-based optical communication systems
US11489613B2 (en) 2019-05-14 2022-11-01 Infinera Corporation Out-of-band communication channel for subcarrier-based optical communication systems
US11476966B2 (en) 2019-05-14 2022-10-18 Infinera Corporation Out-of-band communication channel for subcarrier-based optical communication systems
US11296812B2 (en) 2019-05-14 2022-04-05 Infinera Corporation Out-of-band communication channel for subcarrier-based optical communication systems
US11190291B2 (en) 2019-05-14 2021-11-30 Infinera Corporation Out-of-band communication channel for subcarrier-based optical communication systems
US11483257B2 (en) 2019-09-05 2022-10-25 Infinera Corporation Dynamically switching queueing schemes for network switches
US20210111802A1 (en) 2019-10-10 2021-04-15 Infinera Corporation Hub-leaf laser synchronization
CA3157806A1 (en) 2019-10-10 2021-04-15 Infinera Corporation Network switches systems for optical communications networks
AU2020364088A1 (en) 2019-10-10 2022-05-12 Infinera Corporation Optical subcarrier dual-path protection and restoration for optical communications networks

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3780551B2 (ja) * 1996-01-29 2006-05-31 ソニー株式会社 多元接続による信号送信方法及び装置
US5666383A (en) * 1996-05-08 1997-09-09 International Business Machines Corporation Variable rate discrete multiple tone bidirectional transmission
FI962362A0 (fi) * 1996-06-07 1996-06-07 Nokia Telecommunications Oy Foerfarande och anlaeggning foer genomfoerande av en tvaodbaserad oeverfoeringsfoerbindelse
US6433904B1 (en) * 1999-07-27 2002-08-13 Sycamore Networks, Inc. Method and apparatus for improving transmission performance over wavelength division multiplexed optical communication links using forward error correction coding
US7164669B2 (en) * 2001-01-19 2007-01-16 Adaptix, Inc. Multi-carrier communication with time division multiplexing and carrier-selective loading
US7116906B2 (en) * 2001-03-06 2006-10-03 Incucomm, Inc. Wireless optical system for high bandwidth communications
JP3963737B2 (ja) * 2002-02-28 2007-08-22 松下電器産業株式会社 マルチキャリア信号生成方法、無線送信装置および無線受信装置
JP3881919B2 (ja) * 2002-03-19 2007-02-14 松下電器産業株式会社 無線送信装置および無線送信方法
US7324755B2 (en) * 2002-07-02 2008-01-29 Hrl Laboratories, Llc Optical code-division multiple access transmission system and method
US7272109B2 (en) * 2003-08-27 2007-09-18 Conexant Systems, Inc. Modified OFDM subcarrier profile
KR100922950B1 (ko) * 2004-03-05 2009-10-22 삼성전자주식회사 직교주파수분할다중접속 방식을 기반으로 하는 이동통신시스템에서 데이터 프레임 처리 결과 송/수신장치 및 방법
JP4575703B2 (ja) * 2004-04-21 2010-11-04 日本電信電話株式会社 光伝送システム及びその送信機
US7499393B2 (en) * 2004-08-11 2009-03-03 Interdigital Technology Corporation Per stream rate control (PSRC) for improving system efficiency in OFDM-MIMO communication systems
CN101171764A (zh) * 2005-03-08 2008-04-30 高通弗拉里奥恩技术公司 数字广播方法和装置
WO2006096679A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Qualcomm Flarion Technologies, Inc. Digital broadcast methods and apparatus
USPP17351P3 (en) 2005-05-31 2007-01-09 Begonia Breeders Assoc. B.V. Begonia plant named ‘Bbvolkra’
DE102005030299B4 (de) * 2005-06-24 2010-08-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Dynamisches datenratenadaptives Signalverarbeitungsverfahren in einem drahtlosen Infarot-Datenübertragungssystem
US7903749B2 (en) * 2006-08-16 2011-03-08 Harris Corporation System and method for applying frequency domain spreading to multi-carrier communications signals
CN101636941A (zh) * 2006-12-20 2010-01-27 奥菲迪乌姆有限公司 光传输中的非线性补偿
DE602007004744D1 (de) * 2007-12-10 2010-03-25 Alcatel Lucent Polarisationsmultiplexiertes optisches OFDM
US8131156B2 (en) * 2008-05-01 2012-03-06 Nec Laboratories America, Inc. Centralized lightwave WDM-PON employing intensity modulated downstream and upstream
US8699640B2 (en) * 2008-12-03 2014-04-15 Nec Laboratories America, Inc. Transmitter compensation in decoding of intensity modulated optical OFDM with direct detection
US8218969B2 (en) * 2009-03-18 2012-07-10 Cisco Technology, Inc. OFDM transponder interface with variable bit transfer rate in optical communications systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10291438B2 (en) 2016-04-08 2019-05-14 Institut Mines-Teleom Methods and devices for decoding data signals
KR102663493B1 (ko) * 2023-01-16 2024-05-03 연세대학교 산학협력단 Ofdm-mdpsk 기반 광 통신 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011073043A1 (en) 2011-06-23
CN102656826A (zh) 2012-09-05
JP2013514695A (ja) 2013-04-25
EP2337245B1 (en) 2013-04-10
CN102656826B (zh) 2016-01-20
KR101346010B1 (ko) 2013-12-31
US20120263471A1 (en) 2012-10-18
JP5663032B2 (ja) 2015-02-04
EP2337245A1 (en) 2011-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101346010B1 (ko) 가변 송신 레이트를 가지는 광 ｏｆｄｍ 송신
JP6878997B2 (ja) 光通信システムのための変調フォーマットのコンステレーションシェーピング
US8483574B2 (en) Correlation-control QPSK transmitter
EP0610988B1 (fr) Système de communication par étalement de spectre à multiutilisateurs
WO2018131406A1 (ja) 光伝送システム、ｐｏｎシステムおよび伝送方法
US8867916B2 (en) Optical transmission method and apparatus using OFDM
JP6638539B2 (ja) 伝送基準に基づくスーパーチャネルパワーフリープリエンファシス
US9853728B2 (en) Method for determining numbers of bits allocated to subcarriers and optical transmission system
US8224190B2 (en) Channel assignment method and apparatus for wavelength-division-multiplexed transmission system
US10511388B1 (en) Reducing variance in reach of WDM channels in an optical network
JP6065099B2 (ja) 波長分割多重光送信装置及び波長分割多重光送信方法
US8155524B2 (en) Method and apparatus for transmitting multiple channels in a wavelength division multiplexed (WDM) optical communication system with reduced raman crosstalk and nonlinear distortions
Benyahya et al. High-speed bi-directional transmission over multimode fiber link in IM/DD systems
US10263724B2 (en) Wavelength-division multiplexing using shared process information
JP2017212736A (ja) 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルを運ぶネットワークの最適化
US7471903B1 (en) Optical communication system
US20080247756A1 (en) Method and Apparatus for Transmitting Multiple Channels in a Wavelength Division Multiplexed (WDM) Optical Communication System With Reduced Raman Crosstalk and Nonlinear Distortions
US20230198626A1 (en) Clock Recovery For Subcarriers In Optical Networks
Ives Coherent optical fibre networking in the nonlinear regime
US10116392B1 (en) Carrier suppressed multi-level pulse amplitude modulation
Moreolo et al. DSP-enabled optical OFDM for multiple-format and multi-rate/distance transmission
Hu et al. Increasing transmission capacity of long-reach OFDM-PON by using hierarchical modulation
CN108512601B (zh) 一种多归接入网络的方法和装置
Colombo Reconfigurable DP-16QAM/QPSK transponders for the transmission of coherent 200 Gb/s carriers in a flexgrid super-channel arrangement
Fulzele et al. Self-Homodyne Coherent Optical Communication System–A Review

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161216

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee