KR20160050687A - 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법 - Google Patents

다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160050687A
KR20160050687A KR1020140149410A KR20140149410A KR20160050687A KR 20160050687 A KR20160050687 A KR 20160050687A KR 1020140149410 A KR1020140149410 A KR 1020140149410A KR 20140149410 A KR20140149410 A KR 20140149410A KR 20160050687 A KR20160050687 A KR 20160050687A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
mode
delay
signal
difference
Prior art date
Application number
KR1020140149410A
Other languages
English (en)
Inventor
장순혁
정환석
김광준
한찬교
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020140149410A priority Critical patent/KR20160050687A/ko
Publication of KR20160050687A publication Critical patent/KR20160050687A/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
    • H04B10/2581—Multimode transmission
    • 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
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치로, 광섬유를 통해 전송되는 다중 모드의 혼합 광신호를 단일 모드의 광신호로 분리하는 모드 역다중화부와, 상기 모드 역다중화부에서 분리된 단일 모드의 광신호들 각각에 대응되어, 수신된 광 신호를 지연시키는 복수의 광 지연 조절부들과, 상기 광 지연 조절부들로부터 기저 대역 신호를 생성하고, 생성된 기저 대역 신호를 전기 신호로 복원하는 하나 이상의 광수신부들과, 상기 전기신호를 변환하여 디지털 데이터를 복원하는 디지털 신호 처리부와, 단일 모드의 광신호들간의 모드간 지연 차의 보상값을 산출하여 상기 광 지연 조절부들이 해당 보상값만큼 광 신호를 지연하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법{Apparatus and Method for Optical Receiving based on Multi-Mode Fiber}
본 발명은 광통신 시스템에 관한 것으로, 특히 광섬유 모드별로 서로 다른 신호를 수신하는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
광통신에 사용되는 광섬유는 크게 단일모드 광섬유와 멀티모드 광섬유로 구분된다. 광섬유의 단면을 보면 크게 빛이 전파되는 코어(core)와 코어를 둘러싸고 있는 클래딩(cladding)으로 구성되어 있다. 코어의 굴절율이 클래딩의 굴절율보다 크기 때문에, 빛은 광섬유 내에서 전반사가 이루어져 전파된다.
광섬유는 전파되는 빛의 파장과 코어 직경 등에 따라 광섬유가 수용할 수 있는 빛의 모양, 즉 모드가 결정된다. 코어의 크기와 굴절율의 분포 등의 설계에 따라 광섬유를 진행할 수 있는 모드의 개수를 조절할 수 있으며, 이렇게 수 개의 모드가 진행할 수 있도록 설계된 광섬유를 다중 모드 광섬유, 또는 퓨모드 광섬유(Few-Mode Fiber: FMF)라고 한다.
다중 모드 광섬유를 통해 광신호가 수신단에 의해 수신되면, 이는 모드별로 분리된 후, 각각 전기신호로 변환된다. 그리고, 수신 성능 향상을 위해 디지털 신호 처리(digital signal processing)가 되는데, MIMO 알고리즘이 사용된다. 한편, 일반적으로 각각의 모드는 광섬유를 진행할 때의 그룹 속력(group velocity)이 상이하여, 모드에 따라 광전송로를 통과하여 도착하는 시간이 다르다. 이를 모드간 그룹 지연차(Modal differential group delay : MDGD)라고 한다. MIMO FIR filter의 tap 수는 모드 간의 coupling이 일어나는 시간 영역의 길이에 의해 결정된다. 그러므로, FIR filter의 tap 수는 적어도 MDGD의 크기를 커버할 만큼의 충분한 개수가 요구된다. 그런데, Tap의 개수가 증가함에 따라 DSP 구현의 복잡도도 증가하므로, 이러한 DSP를 구현하는 데 많은 어려움이 따르게 된다.
본 발명은 모드 간의 그룹 지연(group delay) 차이에 따른 디지털 신호 처리 구현의 복잡도를 감소시킬 수 있는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치로, 광섬유를 통해 전송되는 다중 모드의 혼합 광신호를 단일 모드의 광신호로 분리하는 모드 역다중화부와, 상기 모드 역다중화부에서 분리된 단일 모드의 광신호들 각각에 대응되어, 수신된 광 신호를 지연시키는 복수의 광 지연 조절부들과, 상기 광 지연 조절부들로부터 기저 대역 신호를 생성하고, 생성된 기저 대역 신호를 전기 신호로 복원하는 하나 이상의 광수신부들과, 상기 전기신호를 변환하여 디지털 데이터를 복원하는 디지털 신호 처리부와, 단일 모드의 광신호들간의 모드간 지연 차의 보상값을 산출하여 상기 광 지연 조절부들이 해당 보상값만큼 광 신호를 지연하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치에서의 모드간 그룹 지연차 보상 방법으로, 광섬유를 통해 전송되는 다중 모드의 혼합 광신호를 단일 모드의 광신호들로 분리하는 단계와, 상기 분리된 단일 모드의 광신호들간의 모드간 지연 차를 보상하는 단계와, 상기 지연된 단일 모드의 광 신호들 각각으로부터 전기 신호로 복원하는 단계와, 상기 전기 신호를 변환하여 디지털 데이터를 복원하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 MDGD에 의해 많은 개수의 FIR filter tap이 요구되는 문제를 해결하기 위하여 광학적인 방법으로 MDGD를 보상하여 DSP 구현의 복잡도를 현저히 감소시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 스텝형(step-index) 광섬유에서 진행할 수 있는 전송 모드를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 모드 분할 다중 광전송 시스템의 구조도이다.
도 3은 디지털 신호 처리(DSP)의 내부 구성도를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 3개의 모드를 이용한 모드 분할 다중 광전송의 경우의 수신단에서의 지연 제어의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치에서의 지연 보상 방법을 설명하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치에서의 지연 보상 방법을 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 스텝형(step-index) 광섬유에서 진행할 수 있는 전송 모드의 단면 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 코어와 클래딩의 굴절율 차이가 일정한 경우, 코어의 크기를 증가시킴에 따라, 좌측 모드부터 차례로 광섬유를 진행할 수 있게 된다. 여기서, 명암 정도는 광의 세기를 나타내며, R로 표시된 부분과 B로 표시된 부분은 180도 위상 차이를 나타내고 있다. LP01 모드는 코어가 작아도 반드시 존재하는 모드이며, LP01 모드만 진행할 수 있도록 설계된 광섬유를 단일 모드 광섬유(single mode fiber, SMF)라고 한다. 코어의 크기를 증가함에 따라 LP01모드와 함께 LP11a, LP11b의 두 모드가 진행할 수 있으며, 이 LP11a, LP11b 모드는 전파 상수(propagation constant)가 동일하여, 디제너레이드(degenerate)되어 있는 모드들이다. 코어를 더 크게 함에 따라 LP21a, LP21b, LP02의 세 개의 모드가 더 진행할 수 있으며, 이 세 모드도 디제너레이트(degenerate) 되어 있다. 코어를 더욱 크게 하면, 기존의 6개 모드에 부가하여 LP31a, LP31b의 모드가 진행할 수 있게 된다. 이렇게 코어의 크기, 굴절율의 분포 등의 설계에 따라 광섬유를 진행할 수 있는 모드의 개수를 조절할 수 있다. 여기서는 N개의 모드가 진행할 수 있는 광섬유를 N-mode fiber라고 하였다.
도 2는 일반적인 모드 분할 다중 광전송 시스템의 구조도이다.
도 2를 참조하면, 송신단(10)에서는 광원인 레이저 다이오드(laser diode : LD)(11)에서 광출력은 N개로 분기되고, 각각의 광출력은 광변조부(optical modulator)(12)인 Mod1, Mod2,...,ModN에 의해 변조된다. 광변조부(12)에서는 전송하고자 하는 신호의 시퀀스(sequence)에 따라 전기 신호를 입력으로 하여, 위상 변조(phase shift keying) 또는 진폭 변조(amplitude shift keying) 등의 변조 방식으로 광출력에 신호를 싣게 된다.
최근 광전송에서 많이 사용되고 있는 변조 방식은 DP-QPSK(Dual polarization quadrature phase shift keying) 또는 DP-16QAM(Dual polarization 16-level quadrature amplitude modulation)이다. 여기서, Dual polarization 방식은 광의 두 개의 수직인 편광에 대하여 각각 QPSK 또는 16QAM 신호를 싣는다는 의미이다. 예를 들어, DP-QPSK 방식의 경우 30 Gbaud의 symbol rate로 QPSK신호로 변조하는 경우, 2개의 편광을 각각의 QPSK 신호로 변조하므로, 120 Gb/s의 비트 속도 (bit rate)를 가지게 된다.
각각의 광변조부(12)에 의해 변조된 광신호는 모드 다중화부(mode multiplexer)(13)에서 각각의 모드로 여기되어 N-mode fiber로 입력하게 된다. 예를 들어, Mod1의 출력은 LP01 모드, Mod2의 출력은 LP11a 모드, Mod3의 출력은 LP11b 모드와 같은 방식으로 각각의 모드로 다중화되는 것이다. 광전송로(30)는 N개의 모드가 진행할 수 있는 N-모드 광섬유(N-mode fiber)가 이용되며, 광신호의 증폭을 위하여 N-모드 광증폭기(N-mode amplifier)(31)를 사용할 수 있다.
수신단(20)에서는 각각의 모드를 분리할 수 있도록 모드 역다중화부(mode demultiplexer)(21)를 이용한다. 모드 역다중화부(21)에서 모드별로 분리된 각각의 신호는 Rx1, Rx2,...,RxN의 광수신부(22)에서 전기신호로 변환된다. 여기서, 사용되는 광수신부(22)는 코히어런트 광수신기로서 입력 신호의 위상 정보를 유지할 수 있다. 각각의 모드는 광전송로(N-mode fiber), 광증폭기 (N-mode amplifier), 모드 다중화기/역다중화기 등에서 서로간의 상호작용(interaction)에 의하여 커플링(coupling)이 발생하게 된다. 이 커플링은 코히어런트 crosstalk으로 작용하여 각각의 수신 신호를 별도로 복구하였을 때는 penalty로 작용하여 좋은 전송 성능을 얻기 어렵다. 그래서, 도 2에 도시된 바와 같이 모든 모드의 수신 신호를 동시에 입력하여, 디지털 신호 처리(digital signal processing)(23)를 이용하게 된다.
도 3은 디지털 신호 처리(DSP)의 내부 구성도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 2개의 모드를 이용하여 광전송할 때의 DSP 기능을 보이고 있다. 전술한 바와 같이 DP-QPSK 또는 DP-16QAM 변조를 이용할 경우, 2개의 수직인 편광을 활용하고 있다. 그래서, 모드 1의 x-편광, y-편광 신호를 각각 x1, y1으로, 모드2의 x-편광, y-편광 신호를 각각 x2, y2라고 표기한다. 2-모드 광섬유(310)를 통과할 때 또는 광전송로 상의 광증폭기, 광소자 등에서 coupling이 발생하게 된다. 수신단에서 모드별로 각각 역다중화된 신호는 코히어런트 수신기(Coherent Receiver)(320)에서 전기신호로 바뀌게 된다. 이 전기신호를 ADC(analog-to-digital converter)(330)를 이용하여 디지털 신호로 변경한다. DSP(330)에서는 IQ-불균형을 보상하기 위해서 IQ-compensation 알고리즘을 적용한다. 또한 광전송로의 색분산(chromatic dispersion, CD)을 보상하기 위한 CD compensation 알고리즘을 적용한다. 그리고, multiple-input, multiple-output(MIMO) 알고리즘을 적용하여 변조된 원래의 신호를 복구한다.
그 후, phase estimation(PE) 알고리즘을 이용하여 신호의 위상(phase)을 복구한 후, 디시젼(decision)하여 원래의 신호로 복구된다. 여기서, MIMO 알고리즘은 4x4 FIR filter를 이용하게 된다. MIMO의 크기는 모드의 개수에 따라 달라지며, N개의 모드를 사용하였을 때 2Nx2N MIMO를 이용하여야 한다. MIMO 알고리즘은 data-aided 또는 decision-directed 등의 알고리즘을 사용할 수 있다.
일반적으로 각각의 모드는 광섬유를 진행할 때의 그룹 속력(group velocity)이 상이하여, 모드에 따라 광전송로를 통과하여 도착하는 시간이 다르다. 이를 모드간 그룹 지연차(Modal differential group delay : MDGD)라고 한다. MIMO FIR filter의 tap 수는 모드 간의 coupling이 일어나는 시간 영역의 길이에 의해 결정된다. 그러므로, FIR filter의 tap 수는 적어도 MDGD의 크기를 커버할 만큼의 충분한 개수가 요구된다.
선행 기술 "Mode-division multiplexing over 96km of few-mode fiber using coherent 6x6 MIMO processing, J. of lightwave technology, vol.30, no.4, pp.521-531 (2012)"에서 이상에서 설명한 모드 분할 다중 광전송을 실험적으로 구현한 결과를 보이고 있다. LP01 모드와 LP11a, LP11b 모드의 coupling을 보상하기 위하여, MIMO FIR filter의 tap의 개수를 120개 이상으로 하여야 함을 보이고 있다. 그러나, Tap의 개수가 증가함에 따라 DSP 구현의 복잡도도 증가한다. 또한, 모드의 개수가 충분히 증가하면, 이러한 DSP를 구현하는 데 많은 어려움이 따르게 된다.
전술한 바와 같이, 일반적으로 각각의 모드는 광섬유를 진행할 때 도착하는 시간, 즉 그룹 지연(group delay)가 상이하여, 모드에 따라 광전송로를 통과하여 도착하는 시간이 다르다. 이 차이를 모드간 그룹 지연 차(modal differential group delay : MDGD)라고 한다. FIR filter의 tap 수는 모드 간의 커플링이 일어나는 시간 영역의 길이에 의해 결정되므로, FIR filter의 tap 수는 적어도 MDGD의 크기를 커버할 만큼의 충분한 개수가 요구된다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 극복하기 위해, 모드별 그룹 지연 차를 보상하는 장치 및 방법을 제안한다. 즉, 모든 모드의 그룹 지연(group delay)을 조절하여 도착 시간을 동일하게 만드는 경우, DSP에서 MIMO FIR filter의 tap 수는 현저히 감소하게 되며, DSP의 복잡도를 현저히 감소시킬 수 있다. 우선, 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명에 따른 일 예를 도 4 내지 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 3개의 모드를 이용한 모드 분할 다중 광전송의 경우의 수신단에서의 지연 제어의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서, 3개의 모드는 각각 LP01, LP11a, LP11b 모드를 사용하는 것으로 가정하고, LP11a 와 LP11b 모드는 디제너레이트(degenerate)되어 있는 모드로서 그룹 지연(group delay)가 동일하다. 따라서, 모드 역다중화부(410)에서 3개의 모드 각각에 대한 신호가 분리되며, LP01 모드는 Rx1으로, LP11a, LP11b 모드는 각각 Rx2, Rx3의 코히어런트 수신기(430)에서 수신된다.
도 4에서는 LP01 모드와 LP11 모드의 그룹 지연(group delay)는 상이하며, 여기서는 LP01 모드의 group delay가 더 작은 것으로 가정하였다. 따라서, 광전송로를 통과한 LP01 모드의 광신호가 LP11 모드에 비하여 더 빨리 도착하게 된다. 따라서, OD1(420)의 optical delay를 이용하여 두 모드 간의 MDGD의 크기만큼 지연(Delay)를 더 인가해주면 광수신부들 각각에 도착하는 LP01 모드와 LP11a, LP11b 모드의 도착 시간은 동일해진다. 여기서, 2개의 편광을 이용한 3개의 모드를 이용하여 신호를 전송하므로 DSP에서는 6x6 MIMO 알고리즘이 요구된다. 그런데, 본 발명의 일 실시 예에 따라, MDGD를 광학적인 방법으로 보상해주므로, MIMO FIR filter의 tap 수는 감소되어, DSP 구현의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
반면, 도 5에서는 LP11 모드의 group delay가 LP01 모드에 비하여 더 작은 경우를 가정하였다. 이럴 경우, LP01 모드에 비하여, LP11a 모드와 LP11a 모드의 도착 시간이 더 빠르므로, OD2(522), OD3(521)의 optical delay가 요구된다. OD2, OD3의 optical delay를 MDGD의 값과 같게 하였을 때, DSP에서 MIMO FIR filter의 tap 수는 현저히 감소할 수 있다.
도 6은 도 5에서와 같이 LP11 모드의 group delay가 LP01 모드에 비하여 더 작은 경우를 가정하였다. 그런데, 도 6에서는 도 5과는 달리, LP01 모드의 delay를 조절하기 위한 OD1(621)을 사용하고, LP11a 모드와 LP11a 모드의 수신기 앞에 고정된 크기의 delay를 넣는 방식이다. 이때의 고정된 크기의 delay는 당연히 MDGD의 크기보다 더 커야 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치는 모드 역다중화부(710), 광 지연 조절부들(OD1, 0D2,...ODN)(720), 광 수신부들(Rx 1, Rx 2,...Rx N)(730), 디지털 신호 처리부(740) 및 제어부(750)를 포함한다.
모드 역다중화부(710)는 광섬유를 통해 전송되는 다중 모드의 혼합 광신호를 단일 모드의 광신호로 분리한다.
광 지연 조절부들(OD1, 0D2,...ODN)(720)은 광학적인 방식으로 시간 지연(time delay)을 조절할 수 있는 광소자로, 모드 역다중화부(710)에서 분리된 단일 모드의 광신호들 각각에 대응되어 그룹 지연을 보상한다.
광 수신부들(Rx 1, Rx 2,...Rx N)(730)은 광 지연 조절부들(OD1, 0D2,...ODN)(720)로부터 출력되는 단일 모드의 광신호로부터 기저 대역 신호를 생성하고, 생성된 기저 대역 신호를 전기 신호로 복원한다. 본 발명에 따라, 광 수신부들(Rx 1, Rx 2,...Rx N)(730)는 코히어런트 수신부일 수 있다.
디지털 신호 처리부(740)는 전기신호를 디지털 변환 및 디지털 신호 처리를 수행하여 송신단에서 전송한 디지털 데이터를 복원한다.
제어부(750)는 단일 모드의 광신호들의 도착 시간을 동일하게 하는 지연 보상값을 산출하여 광 지연 조절부들(OD1, 0D2,...ODN)(720)이 지연을 보상하도록 제어하는데, 본 발명에 따라 두 가지 실시 예가 가능하다.
일 실시 예로, 광전송로에서 MDGD의 값을 직접 측정하여 그 측정된 값을 이용하여 각 모드의 그룹 지연(group delay)을 조절한다.
다른 실시 예로, DSP에서 MIMO filter 중 정상 동작하는 filter 영역을 모니터링하여 광 지연 조절부들(OD1, 0D2,...ODN)을 제어한다. 예컨대, 도 4에서와 같이 OD1만 optical delay를 조절할 필요가 있을 경우, OD1의 optical delay를 천천히 증가시키며 DSP의 동작을 모니터링한다. MDGD와 optical delay가 일치할 때, DSP의 6x6 MIMO는 오류없이 동작하게 된다. 한편, 복수의 OD를 조절할 필요가 있는 경우, OD1을 고정하고 OD2의 optical delay를 천천히 변화시키면서 2Nx2N MIMO의 상태를 모니터링한다. 2Nx2N MIMO filter 들 중 두 모드 사이의 관계를 나타내는 FIR filter만 수렴된 값을 가지고, 정상 동작하는 것을 알 수 있다. 이때의 OD2의 delay 값이 MDGD의 값을 보상하는 값이 되며 이 값으로 설정해 주어야 한다. 동일한 방식으로 OD3 ~ ODN까지의 optical delay를 하나씩 조절하며, 각 2Nx2N MIMO filter의 상태를 모니터링하면 각 OD의 optical delay 값을 설정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치에서의 지연 보상 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 제어부(750)는 각 모드별로 광 신호 도착 시간을 측정한다(S810). 그런 후, 각 모드별로 도착 시간 차이, 즉 모드간 그룹 지연 차이값을 산출한다(S820). 그리고, 제어부(750)는 모드간 그룹 지연 차이값을 보상하도록 광 딜레이 조절부들을 제어한다(S830).
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치에서의 지연 보상 방법을 설명하는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 제어부(750)는 복수의 광 지연 조절부들(OD1, 0D2,...ODN) 중에서 하나를 고정시킨 후, 다른 OD의 지연을 증가시킨다(S910). 그와 동시에, 제어부(750)는 두 OD들에 상응하는 2Nx2N MIMO의 상태를 모니터링한다(S920).
S920의 모니터링 결과, DSP의 2Nx2N MIMO가 정상 동작하지 않을 경우, S920으로 진행하여 다른 OD의 지연을 증가시키고, DSP의 2Nx2N MIMO가 정상 동작할 경우에는 지연이 보상된 것으로 판단하고, S930으로 진행한다.
S930에서 제어부(750)는 또 다른 OD가 존재하는지를 판단한다(S930).
S930에서 또 다른 OD가 존재할 경우, 제어부(750)는 하나의 OD를 고정시킨 후, 또 다른 OD들 중 하나의 지연을 증가시킨다. 그와 동시에, 제어부(750)는 두 OD들에 상응하는 2Nx2N MIMO의 상태를 모니터링한다(S940).
S940의 모니터링 결과, DSP의 2Nx2N MIMO가 정상 동작하지 않을 경우, S940으로 진행하여 또 다른 OD의 지연을 증가시키고, DSP의 2Nx2N MIMO가 정상 동작할 경우에는 지연이 보상된 것으로 판단하고, S930으로 진행한다.
반면, S930의 판단 결과 또 다른 OD가 존재하지 않을 경우, 제어부(750)는 동작을 종료한다.

Claims (11)

  1. 광섬유를 통해 전송되는 다중 모드의 혼합 광신호를 단일 모드의 광신호로 분리하는 모드 역다중화부와,
    상기 모드 역다중화부에서 분리된 단일 모드의 광신호들 각각에 대응되어, 수신된 광 신호를 지연시키는 복수의 광 지연 조절부들과,
    상기 광 지연 조절부들로부터 기저 대역 신호를 생성하고, 생성된 기저 대역 신호를 전기 신호로 복원하는 하나 이상의 광수신부들과,
    상기 전기신호를 변환하여 디지털 데이터를 복원하는 디지털 신호 처리부와,
    단일 모드의 광신호들간의 모드간 지연 차의 보상값을 산출하여 상기 광 지연 조절부들이 해당 보상값만큼 광 신호를 지연하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 각 모드별 광 신호 도착 시간을 측정하고, 상기 도착 시간 차이를 산출하여 모드간 그룹 지연들 간의 차이를 산출하고, 상기 모드간 그룹 지연 차를 보상하도록 상기 광 지연 조절부들을 제어함을 특징으로 하는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치.
  3. 제 3항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 최후에 도착한 광 신호와 동일하도록 다른 광 신호를 지연시킴을 특징으로 하는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 둘 이상의 광 지연 조절부들 중 하나를 고정하고, 다른 광 지연 조절부가 지연을 증가시키도록 제어하고, 상기 디지털 신호 처리부에 포함된 상기 두 개의 광 지연 조절부들에 대응하는 2x2 MIMO 필터의 상태를 모니터링하여, 상기 2x2 MIMO 필터가 정상일 때광 지연 증가를 중지함을 특징으로 하는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 동일한 그룹에 속하는 모드의 광신호에 대응하는 광 지연 조절부들은 동일한 값으로 지연시킴을 특징으로 하는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 광수신부들은
    코히어런트 광수신부들임을 특징으로 하는 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치.
  7. 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치에서의 모드간 그룹 지연차 보상 방법에 있어서,
    광섬유를 통해 전송되는 다중 모드의 혼합 광신호를 단일 모드의 광신호들로 분리하는 단계와,
    상기 분리된 단일 모드의 광신호들간의 모드간 지연 차를 보상하는 단계와,
    상기 지연된 단일 모드의 광 신호들 각각으로부터 전기 신호로 복원하는 단계와,
    상기 전기 신호를 변환하여 디지털 데이터를 복원하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 모드간 그룹 지연차 보상 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 보상하는 단계는
    상기 각 모드별 광 신호 도착 시간을 측정하는 단계와,
    상기 도착 시간 차이를 산출하여 모드간 그룹 지연들 간의 차를 산출하는 단계와,
    상기 모드간 그룹 지연 차를 보상하기 위해 상기 단일 모드의 광신호들 각각을 지연시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 모드간 그룹 지연차 보상 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 지연시키는 단계는
    상기 최후에 도착한 광 신호와 동일하도록 다른 광 신호를 지연시킴을 특징으로 하는 모드간 그룹 지연차 보상 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 보상하는 단계는
    상기 둘 이상의 광 신호들 중 하나를 고정하고, 다른 광신호의 지연을 증가시키는 단계와,
    상기 두 개의 광 신호들에 대한 디지털 처리 상태를 모니터링하는 단계와,
    상기 모니터링 결과가 정상일 경우, 상기 다른 광신호의 지연 증가를 중지하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 모드간 그룹 지연차 보상 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 보상하는 단계는
    상기 동일한 그룹에 속하는 모드의 광신호는 동일한 값으로 지연시킴을 특징으로 하는 모드간 그룹 지연차 보상 방법.
KR1020140149410A 2014-10-30 2014-10-30 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법 KR20160050687A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140149410A KR20160050687A (ko) 2014-10-30 2014-10-30 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140149410A KR20160050687A (ko) 2014-10-30 2014-10-30 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160050687A true KR20160050687A (ko) 2016-05-11

Family

ID=56025601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140149410A KR20160050687A (ko) 2014-10-30 2014-10-30 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160050687A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180001414A (ko) * 2016-06-24 2018-01-04 한국전자통신연구원 모드 다중화 제어 방법 및 송신 장치 및 수신 장치
CN108155943A (zh) * 2016-12-06 2018-06-12 北京旋极信息技术股份有限公司 一种光纤传输中继方法、装置和系统
US10027437B2 (en) 2016-06-24 2018-07-17 Electronics And Telecommunications Research Institute Mode-multiplexing control method, and transmission apparatus and reception apparatus for the same
CN118244434A (zh) * 2024-05-24 2024-06-25 上海赛丽微电子有限公司 光传输芯片及其控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180001414A (ko) * 2016-06-24 2018-01-04 한국전자통신연구원 모드 다중화 제어 방법 및 송신 장치 및 수신 장치
US10027437B2 (en) 2016-06-24 2018-07-17 Electronics And Telecommunications Research Institute Mode-multiplexing control method, and transmission apparatus and reception apparatus for the same
CN108155943A (zh) * 2016-12-06 2018-06-12 北京旋极信息技术股份有限公司 一种光纤传输中继方法、装置和系统
CN108155943B (zh) * 2016-12-06 2021-01-08 北京旋极信息技术股份有限公司 一种光纤传输中继方法、装置和系统
CN118244434A (zh) * 2024-05-24 2024-06-25 上海赛丽微电子有限公司 光传输芯片及其控制方法
CN118244434B (zh) * 2024-05-24 2024-09-17 上海赛丽微电子有限公司 光传输芯片及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101484498B1 (ko) 다중 모드 통신들을 위한 광 수신기
Soma et al. 257-Tbit/s weakly coupled 10-mode C+ L-band WDM transmission
US8478135B2 (en) Method and apparatus for polarization-division-multiplexed optical receivers
Salsi et al. Mode-Division Multiplexing of 2$\,\times\, $100 Gb/s Channels Using an LCOS-Based Spatial Modulator
US9515763B2 (en) Digital coherent receiver and receiving method of optical signal
Ryf et al. Space-division multiplexing over 10 km of three-mode fiber using coherent 6× 6 MIMO processing
Ryf et al. MIMO-Based Crosstalk Suppression in Spatially Multiplexed 3$\,\times\, $56-Gb/s PDM-QPSK Signals for Strongly Coupled Three-Core Fiber
US8260153B2 (en) Method and apparatus for polarization-division-multiplexed optical coherent receivers
US7327914B1 (en) Adaptive optical signal processing with multimode waveguides
EP2051414A1 (en) Optical receiver systems and methods for polarization demultiplexing, PMD compensation, and DXPSK demodulation
JP6458733B2 (ja) 光受信装置、光伝送システムおよび光受信方法
JP3699673B2 (ja) 信号受信方法
KR20160050687A (ko) 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법
JP6467362B2 (ja) 光伝送システム
JP5068390B2 (ja) 交互偏光ｄｐｓｋシステムのためのｐｍｄｃフィードバック信号
KR101931957B1 (ko) 편광 다중 광전송을 위한 시편광 코딩을 이용한 광 전송 방법 및 시스템
JP5524900B2 (ja) 光ファイバ伝送システム及び光受信装置
CA3018807A1 (en) System and method for the transmission of optical signals
Koebele et al. Two-mode transmission with digital inter-modal cross-talk mitigation
WO2014119270A1 (ja) 光受信装置、光通信システム、光受信方法及び光受信装置の制御プログラムの記録媒体
Genevaux et al. Real time transmission of 2× 200 GB/s PDM-16QAM using two modes over 20km of step-index Few Mode Fibre
US10841035B2 (en) Transmission device, control device, and transmission method
JP6025918B1 (ja) 光受信装置及びコヒーレント光通信システム
Ospina et al. Scanning-based chromatic dispersion estimation in mode-multiplexed optical systems
JP2009296290A (ja) Ｐｍｄ補償装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination