KR20180001414A - 모드 다중화 제어 방법 및 송신 장치 및 수신 장치 - Google Patents
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Abstract
모드 다중화 제어 방법 및 송신 장치 및 수신 장치가 제공된다. 일 실시예에 따른 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법은, 데이터 트래픽량을 측정하는 단계; 상기 측정된 데이터 트래픽량에 기초하여 사용되는 전송 모드의 수를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전송 모드의 수의 전송 모드를 이용하여 광선로를 통해 데이터를 수신 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
아래 설명은 모드 다중화 제어 방법 및 송신 장치 및 수신 장치에 관한 것이다.
현존하는 대다수의 광 전송망은 하나의 모드만을 전송할 수 있는 단일 모드 광섬유(single mod fiber, SMF)를 사용하는데 반해, 모드 분할 다중화 방식을 사용하는 광전송 망은 몇 개의 서로 직교성을 가진 전송 모드를 전송할 수 있는 수모드 광섬유 (few mode fiber, FMF)를 활용함으로써, 전송 용량을 모드 수에 해당하는 배수로 증가시킬 수 있다.
하지만, 사용하는 모드수가 증가할수록, 사용해야 하는 시스템 자원이 증가하고, 모드당 신호 품질이 저하되는 경향이 있다. 또 모드간 발생하는 커플링 (coupling)을 보상하기 위한 신호처리가 복잡해 진다. 본 발명에서는, 전송 트래픽에 따라 모드 다중화 수준을 조절하는 방식을 제안한다.
일 실시예에 따르면, 모드 분할 다중화 광통신 시스템에서, 전송 트래픽에 따라 모드 다중화 수준을 조절하는 효율적인 시스템을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모드 다중화되는 독립적인 데이터 스트림의 수를 제어하는 모드 다중화 제어 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법은, 데이터 트래픽량을 측정하는 단계; 상기 측정된 데이터 트래픽량에 기초하여 사용되는 전송 모드의 수를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전송 모드의 수의 전송 모드를 이용하여 광선로를 통해 데이터를 수신 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 결정하는 단계는, 상기 측정된 데이터 트래픽량이 증가할 경우, 상기 전송 모드의 수를 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 결정하는 단계는, 상기 전송 모드의 수를 증가시킬 경우, 차수가 낮은 전송 모드부터 부가될 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 결정하는 단계는, 상기 측정된 데이터 트래픽량이 감소할 경우, 상기 전송 모드의 수를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 수신 장치는, 상기 전송된 데이터에 포함된 특정 신호를 기초로 상기 결정된 전송 모드의 수를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 전송하는 단계는, 상기 전송 모드에 따라 상기 특정 신호를 데이터 스트림마다 서로 다르게 포함시킬 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 전송하는 단계는, 상기 결정된 전송 모드의 수에 따라 상기 송신 장치의 송신기들을 활성화시킬 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 전송하는 단계는, 상기 전송되는 데이터는 전송 모드들에 따라 다중화되어 상기 수신 장치의 수신기들에 전송될 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 전송하는 단계는, 상기 송신 장치의 송신기들은 서로 다른 전송 모드로 상기 데이터를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른, 수신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법은, 송신 장치로부터 전송 모드를 이용하여 전송된 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 데이터를 기초로 상기 전송 모드의 수를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 전송 모드의 수에 따라 신호를 처리하는 단계를 포함하고, 상기 전송 모드의 수는, 상기 송신 장치에 의하여 데이터 트래픽량에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른, 수신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법은, 전송 트래픽 등의 데이터 트래픽량에 따라 모드 다중화 수준을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 확인하는 단계는, 상기 수신된 데이터에 포함된 특정 신호를 이용하여 상기 전송 모드의 수를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른, 상기 확인하는 단계는, 상기 특정 신호에 관하여 저장된 신호와 상기 특정 신호를 기초로 상기 전송 모드의 수를 계산할 수 있다.
상기 처리하는 단계는, 상기 확인된 전송 모드의 수에 따라 상기 수신 장치의 수신기들을 활성화시킬 수 있다.
일 실시예에 따른, 송신 장치는, 데이터 트래픽량을 측정하는 트래픽량 측정부; 상기 측정된 데이터 트래픽량에 기초하여 사용되는 전송 모드의 수를 결정하는 전송 모드 수 결정부; 및 상기 결정된 전송 모드의 수의 전송 모드를 이용하여 광선로를 통해 데이터를 수신 장치로 전송하는 데이터 전송부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른, 수신 장치는, 송신 장치로부터 전송 모드를 이용하여 전송된 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 상기 수신된 데이터를 기초로 상기 전송 모드의 수를 확인하는 전송 모드 수 확인부; 및 상기 확인된 전송 모드의 수에 따라 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 전송 모드의 수는, 상기 송신 장치에 의하여 데이터 트래픽량에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 트래픽 수요에 따라 사용하는 모드 다중화 수준에 따라 활성화할 송신 장치의 수를 조절함으로써, 전력 등의 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 따르면, 트래픽 수요에 따라 사용하는 모드 다중화 수준을 조절하여 수신 장치의 신호 처리의 복잡성을 감소시킴으로써, 전력 등의 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 따르면, MIMO(multiple-input and multiple-output) 사용시 수신 장치의 신호 처리의 복잡성을 상당히 감소시킴으로써, 시스템 자원을 상당히 절약할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 따르면, 기존의 광경로를 유지하면서, 모드 다중화 시스템을 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 최저 수준 전송 트래픽의 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 최고 수준 전송 트래픽의 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 최대 수준 전송 트래픽의 MIMO(multiple-input and multiple-output)가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 중간 수준 전송 트래픽의 MIMO가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4c는 일 실시예에 따른 최저 수준 전송 트래픽의 MIMO가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 송신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 최저 수준 전송 트래픽의 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 최고 수준 전송 트래픽의 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 최대 수준 전송 트래픽의 MIMO(multiple-input and multiple-output)가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 중간 수준 전송 트래픽의 MIMO가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4c는 일 실시예에 따른 최저 수준 전송 트래픽의 MIMO가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 송신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 송신 장치(110) 또는 수신 장치(120)가 수행하는 모드 다중화 제어 방법은 송신 장치(110)가 측정된 데이터 트래픽량에 따라 전송 모드 수를 결정하여 데이터를 전송하고, 수신 장치(120)가 데이터를 수신하여 전송 모드 수를 확인하고, 신호를 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 송신 장치(110)는 데이터 트래픽량을 측정하고, 송신 장치(110)는 측정된 데이터 트래픽량에 기초하여 사용되는 전송 모드의 수를 결정할 수 있다. 송신 장치(110)는 측정된 데이터 트래픽량이 증가할 경우, 전송 모드의 수를 증가시킬 수 있다. 송신 장치(110)는 전송 모드의 수를 증가시킬 경우, 차수가 낮은 전송 모드부터 부가되도록 전송 모드의 수를 증가시킬 수 있다. 또한, 송신 장치(110)는 측정된 데이터 트래픽량이 감소할 경우, 전송 모드의 수를 감소시킬 수도 있다. 송신 장치(110)는 측정된 데이터 트래픽량과 기저장된 최대 전송 데이터 트래픽량의 비를 이용하여 전송 모드의 수를 결정할 수도 있다. 또한, 송신 장치(110)는 측정된 데이터 트래픽량과 기저장된 평균 전송 데이터 트래픽량 간 차를 이용하여 전송 모드의 수를 결정할 수도 있다.
경우에 따라서, 송신 장치(110)는 전체 모드 그룹의 수 및 전체 모드의 전체 개수를 기초로 전송 모드의 수를 설정할 수도 있다. 전체 모드 그룹이 제1 모드 그룹, 제2 모드 그룹, 제3 모드 그룹, 제4 모드 그룹으로서 4개이고, 전체 모드가 제1 모드, 제2-1 모드, 제2-2 모드, 제3-1 모드, 제3-2 모드, 제4 모드로서 6개라고 가정할 수 있다. 송신 장치(110)는 전체 모드 그룹 및 최대 전송 모드 그룹의 개수인 4부터 전체 모드 및 최대 전송 모드의 개수인 6까지 전송 모드의 수를 설정 또는 결정할 수도 있다. 설정되는 전송 모드는 랜덤으로 설정될 수도 있고, 기설정된 조건에 의하여 설정될 수도 있다. 기설정된 조건은 모드의 품질이 좋은 순서일 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 송신 장치(110)는 결정된 전송 모드의 수의 전송 모드를 이용하여 광선로를 통해 데이터를 수신 장치(120)로 전송할 수 있다. 수신 장치(120)는 전송된 데이터에 포함된 특정 신호를 기초로 결정된 전송 모드의 수를 확인할 수 있다. 송신 장치(110)는 전송 모드에 따라 특정 신호를 데이터 스트림마다 서로 다르게 포함시킬 수 있다. 또한, 송신 장치(110)는 결정된 전송 모드의 수에 따라 송신 장치(110)의 송신기들을 활성화시킬 수 있다. 한편, 전송되는 데이터는 전송 모드들에 따라 다중화되어 수신 장치(120)의 수신기들에 전송될 수 있다. 송신 장치(110)의 송신기들은 서로 다른 전송 모드로 데이터를 전송할 수 있다. 송신기들은 전송 모드 그룹에 따라 데이터 스트림을 전송할 수도 있다. 송신기들은 전송 모드 그룹이 동일할 경우, 동일한 데이터 스트림을 전송할 수도 있다. 송신기들은 전송 모드 그룹이 상이할 경우, 서로 다른 데이터 스트림을 전송할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 수신 장치(120)는 송신 장치(110)로부터 전송 모드를 이용하여 전송된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 기초로 전송 모드의 수를 확인할 수 있다. 전송 모드의 수는, 송신 장치(110)에 의하여 데이터 트래픽량에 기초하여 결정될 수 있다. 수신 장치(120)는 수신된 데이터에 포함된 특정 신호를 이용하여 전송 모드의 수를 확인할 수 있다. 수신 장치(120)는 특정 신호에 관하여 저장된 신호와 특정 신호를 기초로 전송 모드의 수를 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수신 장치(120)는 확인된 전송 모드의 수에 따라 신호를 처리할 수 있다. 수신 장치(120)는 확인된 전송 모드의 수에 따라 수신 장치(120)의 수신기들을 활성화시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 데이터 트래픽은 하루 내에서도 크게 변동될 수 있다. 한다. 모드 다중화 제어 방법은 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위하여 데이터 트래픽이 최고 수준일 때 데이터를 전송할 수도 있으나, 전송 트래픽 량에 따라서 사용하는 모드의 수를 제어함으로써, 시스템의 유휴자원을 감소시켜 효율적인 운용을 할 수 있다는 장점이 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 2를 참조하면, 송신 장치(210) 또는 수신 장치(220)가 수행하는 모드 다중화 제어 방법을 알 수 있다. 경우에 따라서, 송신 장치(210)는 m개의 송신기들을 포함할 수 있고, 수신 장치(220)는 m개의 수신기들을 포함할 수 있다. 송신 장치(210)는 모드 다중화(MUX)하여 데이터를 FMF(few mode fiber)를 이용하여 전송할 수 있고, 수신 장치(220)는 모드 다중화된 데이터를 모드 역다중화(DE-MUX)하여 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 포화된 광선로의 데이터 전송 용량을 증대시키기 위하여, 모드 다중화 광통신 시스템의 송신 장치(210) 또는 수신 장치(220)는 모드 분할 다중화 방식의 모드 다중화 제어 방법을 수행할 수 있다. 기존의 광 전송망이 주로 광섬유의 전송모드 중 단일모드만을 사용하는 것에 비하여, 모드 분할 다중화 방식은 몇 개의 전송 모드를 가진 FMF를 활용할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 FMF를 이용함으로써, 전송 용량을 모드 수에 해당하는 배수로 증가시킬 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 파장 분할 다중화 광통신 시스템과 결합할 수 있으며, N 개의 파장에 M 개의 모드를 사용하면 N x M 배의 데이터를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, FMF에 존재하는 모드들은 LP(linearly polarization) 모드 그룹과 LP 모드 그룹에 포함되는 모드들로 분류될 수 있다. 몇 가지 모드 그룹에는 모드가 디제너레이트(degenerate)될 수 있다. 모드가 디제너레이트되는 이유는 광 섬유(fiber)의 원형 대칭성 때문일 수 있다. 각각의 모드는 서로 독립적으로 분리될 수 있으므로, 모드 분할 다중화 방식으로 신호를 다중화하여 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 실제 신호 전송에서 트래픽량은 시간대에 따라 일정하지 않으며, 트래픽량이 증가하는 시간과 감소하는 시간이 존재할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 트래픽량이 감소할 때는 FMF가 제공하는 모드 숫자만큼의 데이터 스트림을 다중화하지 않을 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 요구하는 트래픽량에 따라 모드 다중화 수준을 조절하여, 시스템에 발생하는 유휴자원 및 전력 소모를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 모드 다중화 수준은 모드 다중화되는 독립적인 데이터 스트림의 수일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모드 다중화 제어 방법은 데이터 트래픽에 따라 사용 모드 수를 제어할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 트래픽이 낮을 때는 소수의 모드만 활용하며, 트래픽의 증가에 따라 다수의 모드를 활용할 수 있다. 송신 장치(210)는 트래픽에 따라서 사용하는 모드 수를 제어할 수 있다. 수신 장치(220)는 다중화 수준을 확인할 수 있다. 또한, 수신 장치(220)는 다중화 수준을 확인 한 후 모드 수에 따라서 신호를 처리할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 다중화 수준을 확인하기 위하여, 모드 다중화 제어 방법은 훈련 신호(training symbol)를 이용할 수도 있다. 모드 다중화 제어 방법은 훈련 신호를 포함한 서로 다른 데이터 스트림마다 서로 다른 훈련 신호를 가지도록 설정할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 기 저장된 신호와 훈련 신호의 상관 관계(correlation)를 계산함으로써, 몇 종류의 훈련 신호가 수신되었는 지 확인할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 확인된 훈련 신호에 따라 모드 다중화 수준을 계산할 수도 있다.
도 3a는 일 실시예에 따른 최저 수준 전송 트래픽의 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 3a를 참조하면, 모드 다중화 제어 방법은 모드별 커플링이 거의 없이 신호를 분리해 낼 수 있다. 가령, 6 mode라고 가정할 경우, 단순화를 위해 편광 다중화가 없다고 가정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모드 다중화 제어 방법은 트래픽 수가 적을 경우에는, 하나의 모드를 사용할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 가장 기본 모드인 LP01 모드를 활용할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 LP01 모드를 이용하여 송신 장치(310)의 제1 송신기가 데이터를 전송하고, 수신 장치(320)의 제1 수신기가 LP01 모드를 이용하여 전송된 데이터를 수신할 수 있다.
도 3b는 일 실시예에 따른 최고 수준 전송 트래픽의 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 3b를 참조하면, 모드 다중화 제어 방법은 다른 송신기는 모두 꺼져 있는 상태에서, 트래픽 수가 늘어날 경우, 낮은 차수의 모드부터 하나씩 모드의 수를 증가시킬 수 있다. 송신 장치(310)의 제1 송신기부터 제6송신기의 순으로 관련된 모드의 수가 증가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모드 다중화 제어 방법은 LP01, LP11a, LP11b, LP21a, LP21b, LP02 등의 순으로 모드의 수를 증가시킬 수 있다. 수신 장치(320)는 다중화 수준을 확인하여, 처음에는 LP01 모드 수신기인 제1 수신기의 신호처리만 활성화 하고, 이후 하나씩 활성화된 수신기의 수를 증가시킬 수 있다. 수신 장치(320)는 제1 수신기로부터 제6 수신기를 점차적으로 하나씩 활성화시킬 수도 있다. 수신 장치(320)는 최종적으로 m개의 모드를 모두 활성화할 수도 있다. 수신 장치(320)는 6개의 모드인 LP01, LP11a, LP11b, LP21a, LP21b, LP02를 모두 활성화할 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따른 최대 수준 전송 트래픽의 MIMO가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4a를 참조하면, 모드간 커플링(coupling)을 보상하기 위하여, 모드 다중화 제어 방법은 MIMO(multiple-input and multiple-output)를 적용 및 처리할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 모드 다중화 수준을 제어하기 위하여, 모드를 하나씩 온 또는 오프하는 방식 외 다른 방식을 이용할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 모드 다중화 제어 방법은 편광다중화를 고려하지 않고, 모드간 강한 커플링이 발생하여 MIMO 처리가 적용되는 6 모드 FMF를 사용하는 시스템에 적용될 수 있다. 6 모드 FMF는, 4개의 모드 그룹으로서, 총 6 모드가 있을 수 있다. 4개의 모드 그룹은 LP01, LP11, LP21, LP02이고, 6 모드는, LP01, LP11a, LP11b, LP21a, LP21b, LP02일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송 트래픽량이 높을 경우, 송신 장치(410)는 6개의 모드를 모두 사용하여 6개의 데이터 스트림을 다중화하여 수신 장치(420)로 전송할 수 있다. 제1 송신기 내지 제6 송신기는 각각 다른 데이터 스트림 A 내지 F를 제1 수신기 내지 제6 수신기로 전송할 수 있다. 제1 수신기 내지 제6 수신기는 각각 데이터 스트림 A 내지 F를 수신할 수 있다.
도 4b는 일 실시예에 따른 중간 수준 전송 트래픽의 MIMO가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4b를 참조하면, 송신 장치(410)는 전송 트래픽이 감소할 경우, 가장 높은 차수의 디제너레이트되어 있는 모드 그룹부터, 모드 그룹 내 모드에 같은 신호를 전송하는 방식으로 다중화 수준을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 6 모드 FMF라고 가정할 경우, 가장 높은 디제너레이트되어 있는 모드는 LP21 모드일 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 먼저 LP21a 와 LP21b 모드에 같은 신호가 송신될 수 있다. 수신 장치(420)는 모드 다중화 수준이 감소한 것을 확인함으로써, LP21a 와 LP21b 모드에서 수신된 신호 중 하나만을 취하거나, 더하여 사용할 수 있다. 제1 송신기 내지 제3 송신기 및 제6 송신기는 각각 다른 데이터 스트림 A 내지 C 및 E를 제1 수신기 내지 제6 수신기로 전송할 수 있다. 동일한 모드 그룹인 제4 송신기 내지 제5 송신기는 각각 동일한 데이터 스트림 D를 제1 수신기 내지 제6 수신기로 전송할 수 있다. 제1 수신기 내지 제6 수신기는 각각 데이터 스트림 A 내지 E를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모드 다중화 제어 방법은 두 수신된 신호 사이에 전송 딜레이 차가 존재하지 않을 경우, 수신된 신호를 더함으로써 두 수신기에서 수신된 신호의 잡음이 평균화되어 신호품질을 증가시키는 장점이 있다.
모드 다중화 제어 방법은 같은 모드 그룹(group) 내 디제너레이트되어있는 모드들은 전파상수가 같아 둘 사이에는 전송 딜레이가 존재하지 않거나 매우 작은 것을 이용하여 큰 패널티 없이 신호를 합칠 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 모드 다중화 수준을 5로 감소시킴으로써, 5x5 MIMO 를 적용하고 남은 시스템 자원은 비활성화하여 소모 전력을 줄일 수 있다.
도 4c는 일 실시예에 따른 최저 수준 전송 트래픽의 MIMO가 적용된 모드 다중화 제어 방법을 나타내는 것이다.
도 4c를 참조하면, 송신 장치(410)는 전송 트래픽이 추가로 감소할 경우, 그 다음 차수의 디제너레이트되어 있는 모드인 LP11a와 LP11b 모드에도 같은 신호를 보낼 수 있다. 송신 장치(410)의 송신기들은 모드 그룹에 따라 다른 데이터 스트림을 전송할 수 있다. 서로 다른 모드 그룹인 제1 송신기, 제6 송신기는 각각 다른 데이터 스트림 A, D를 제1 수신기 내지 제6 수신기로 전송할 수 있다. 동일한 모드 그룹인 제2 송신기 내지 제3 송신기는 각각 동일한 데이터 스트림 B를 제1 수신기 내지 제6 수신기로 전송할 수 있다. 동일한 모드 그룹인 제4 송신기 내지 제5 송신기는 각각 동일한 데이터 스트림 C를 제1 수신기 내지 제6 수신기로 전송할 수 있다. 제1 수신기 내지 제6 수신기는 각각 데이터 스트림 A 내지 D를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수신 장치(420)는 모드 다중화 수준이 감소한 것을 확인함으로써, LP21a와 LP21b 모드에서 수신된 신호 중 하나만을 취하거나, 더하여 사용할 수 있고, LP11a와 LP11b 모드에서 수신된 신호 중 하나만을 취하거나, 더하여 사용할 수도 있다. 모드 다중화 제어 방법은 모드 다중화 수준을 4로 감소시킴으로써, 4x4 MIMO 를 적용하고 남은 시스템 자원은 비활성화하여 소모 전력을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모드 다중화 제어 방법은 모드 그룹의 개수와 모드 개수 사이의 범위에서의 데이터 다중화 수준을 조절할 수 있다. 모드 다중화 제어 방법은 모드 그룹의 개수가 4이고, 모드 개수가 6일 경우, 4 내지 6의 범위에서 다중화 수준을 조절할 수도 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 송신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 송신 장치(500)는 트래픽량 측정부(510), 전송 모드 수 결정부(520), 데이터 전송부(530)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 트래픽량 측정부(510)는 데이터 트래픽량을 측정하고, 전송 모드 수 결정부(520)는 측정된 데이터 트래픽량에 기초하여 사용되는 전송 모드의 수를 결정할 수 있다.
데이터 전송부(530)는 결정된 전송 모드의 수의 전송 모드를 이용하여 광선로를 통해 데이터를 송신 장치로 전송할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 수신 장치(600)는 데이터 수신부(610), 전송 모드 수 확인부(620), 신호 처리부(630)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 데이터 수신부(610)는 송신 장치로부터 전송 모드를 이용하여 전송된 데이터를 수신할 수 있다.
전송 모드 수 확인부(620)는 수신된 데이터를 기초로 전송 모드의 수를 확인할 수 있다. 전송 모드의 수는 송신 장치에 의하여 데이터 트래픽량에 기초하여 결정될 수 있다. 신호 처리부(630)는 확인된 전송 모드의 수에 따라 신호를 처리할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
실시예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (Digital Signal Processor), 프로세서 (Processor), 컨트롤러 (Controller), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array)와 같은 프로그래머블 논리 소자 (Programmable Logic Element), 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소들(hardware components)에 의해 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 기능들(functions) 또는 프로세스들(processes) 중 적어도 일부는 소프트웨어(software)에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체(recording medium)에 기록될 수 있다. 실시예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 프로세스들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
Claims (15)
- 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법에 있어서,
데이터 트래픽량을 측정하는 단계;
상기 측정된 데이터 트래픽량에 기초하여 사용되는 전송 모드의 수를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 전송 모드의 수의 전송 모드를 이용하여 광선로를 통해 데이터를 수신 장치로 전송하는 단계
를 포함하는 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 결정하는 단계는,
상기 측정된 데이터 트래픽량이 증가할 경우, 상기 전송 모드의 수를 증가시키는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제2항에 있어서,
상기 결정하는 단계는,
상기 전송 모드의 수를 증가시킬 경우, 차수가 낮은 전송 모드부터 부가되는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 결정하는 단계는,
상기 측정된 데이터 트래픽량이 감소할 경우, 상기 전송 모드의 수를 감소시키는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수신 장치는,
상기 전송된 데이터에 포함된 특정 신호를 기초로 상기 결정된 전송 모드의 수를 확인하는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제5항에 있어서,
상기 전송하는 단계는,
상기 전송 모드에 따라 상기 특정 신호를 데이터 스트림마다 서로 다르게 포함시키는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 전송하는 단계는,
상기 결정된 전송 모드의 수에 따라 상기 송신 장치의 송신기들을 활성화시키는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 전송하는 단계는,
상기 전송되는 데이터는 전송 모드들에 따라 다중화되어 상기 수신 장치의 수신기들에 전송되는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 전송하는 단계는,
상기 송신 장치의 송신기들은 서로 다른 전송 모드로 상기 데이터를 전송하는, 송신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 수신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법에 있어서,
송신 장치로부터 전송 모드를 이용하여 전송된 데이터를 수신하는 단계;
상기 수신된 데이터를 기초로 상기 전송 모드의 수를 확인하는 단계; 및
상기 확인된 전송 모드의 수에 따라 신호를 처리하는 단계
를 포함하고,
상기 전송 모드의 수는, 상기 송신 장치에 의하여 데이터 트래픽량에 기초하여 결정된, 수신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 확인하는 단계는,
상기 수신된 데이터에 포함된 특정 신호를 이용하여 상기 전송 모드의 수를 확인하는, 수신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 확인하는 단계는,
상기 특정 신호에 관하여 저장된 신호와 상기 특정 신호를 기초로 상기 전송 모드의 수를 계산하는, 수신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 처리하는 단계는,
상기 확인된 전송 모드의 수에 따라 상기 수신 장치의 수신기들을 활성화시키는, 수신 장치가 수행하는 모드 다중화 제어 방법. - 송신 장치에 있어서,
데이터 트래픽량을 측정하는 트래픽량 측정부;
상기 측정된 데이터 트래픽량에 기초하여 사용되는 전송 모드의 수를 결정하는 전송 모드 수 결정부; 및
상기 결정된 전송 모드의 수의 전송 모드를 이용하여 광선로를 통해 데이터를 수신 장치로 전송하는 데이터 전송부
를 포함하는 송신 장치. - 수신 장치에 있어서,
송신 장치로부터 전송 모드를 이용하여 전송된 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
상기 수신된 데이터를 기초로 상기 전송 모드의 수를 확인하는 전송 모드 수 확인부; 및
상기 확인된 전송 모드의 수에 따라 신호를 처리하는 신호 처리부
를 포함하고,
상기 전송 모드의 수는, 상기 송신 장치에 의하여 데이터 트래픽량에 기초하여 결정된, 수신 장치.
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| US15/471,064 US10027437B2 (en) | 2016-06-24 | 2017-03-28 | Mode-multiplexing control method, and transmission apparatus and reception apparatus for the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102376663B1 (ko) * | 2020-10-14 | 2022-03-21 | 한국과학기술원 | 2채널 모드 그룹 다중화된 신호를 2개의 광검출기로 검출하는 광전송 시스템 |
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