KR20180060856A - 주파수 할당 방법 및 그 방법을 수행하는 전송 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주파수 할당 방법 및 그 방법을 수행하는 전송 장치입니다.
구체적으로, 주파수 할당 방법은 모바일 프론트홀에서 레이저의 첩(Chirp) 및 색 분산의 상호 작용에 의해 발생하는 비선형적 신호 왜곡 성분을 고려하여 이를 회피할 수 있도록 직류를 기준으로 일정 간격 이격된 위치에 결합된 IF 반송파들 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당한다.

Description

주파수 할당 방법 및 그 방법을 수행하는 전송 장치{FREQUENCY ALLOCATION METHOD AND TRANSMISSION APPARATUS FOR PERFORMING THE METHOD}
아래의 설명은 주파수 할당 방법 및 그 방법을 수행하는 전송 장치에 관한 것으로, 구체적으로 IFoF(IF-over-Fiber) 기반의 아날로그 전송 방식을 사용하는 모바일 프론트홀에서 레이저의 첩(Chirp) 및 색 분산의 상호 작용에 의해 발생하는 비선형적 신호 왜곡 성분을 고려하여 이를 회피할 수 있도록 IF 반송파를 할당하는 방법에 관한 것입니다.
최근에는 세계 각국의 LTE 사업자들의 속도 및 서비스 품질 경쟁이 갈수록 치열해짐에 따라, 기존 인터넷 서비스와 더불어 YouTube, Mobile IPTV 등의 OTT Video 서비스에 의한 모바일 트래픽이 급격히 증가하고 있는 실정이다. 이러한 모바일 트래픽의 증가를 최소화하기 위해, 세계 각국의 각 LTE 사업자는 서비스 커버리지 내에 Macro 및 Small cell 등의 기지국 사이트를 경쟁적으로 늘려 나가고 있는 상황이다.
그러나, 기지국 사이트를 지속적으로 늘려 나간다는 것은 전국망 구축 및 운용을 위한 설비투자(CAPEX)와 운용비(OPEX)가 증가시키게 되고, 휴대용 통신 기술이 3G, 4G, 5G로 갈수록 서비스 커버리지 내 셀 사이즈는 점점 더 작아져 더 많은 수의 셀 사이트를 구축 및 운영해야 하는 문제점이 발생한다.
이러한, 문제를 해결하기 위해, 차세대 무선 접속망(RAN: Radio Access Network) 구조로, C-RAN 기술이 개발되었다. 여기서, C-RAN 기술은 크게 클라우드 무선 접속망 시스템(Cloud-RAN: Cloud-Radio Access Network) 및 집중형 무선 접속망 시스템(Centralized-RAN: Centralized-Radio Access Network)으로 구분된다. 그리고, C-RAN 기술은 기존에 하나의 셀 사이트에 있던 디지털 유닛(Digital Unit: DU)과 라디오 유닛(Radio Unit: RU)을 분리하며, 각 셀 사이트에 있던 디지털 유닛들을 한 곳에 모아 관리하고, 실제 무선 신호가 송수신되는 셀 사이트에는 라디오 유닛을 배치시키는 구조이다. 서로 다른 장소에 설치되는 디지털 유닛과 라디오 유닛 간은 광 케이블로 연결하게 된다.
여기서, 광 케이블을 통해 디지털 유닛과 라디오 유닛 사이에 신호를 전달해 주는 구간을 C-RAN에서는 모바일 프론트홀 구간이라고 명하며, 위 구간에서 디지털 유닛과 라디오 유닛 간에 광신호를 전송하는 방법으로 구조가 단순하고 비용이 효율적인 IFoF 기반의 아날로그 광 전송 방식이 C-RAN의 모바일 프론트홀을 구현할 기술 후보로 거론되고 있다.
광 신호는 레이저 형태로 모바일 프론트홀을 통과하게 되는데, 해당 과정에서 IFoF 기반의 아날로그 광 전송 방식은 레이저의 첩 현상이 발생하게 되며, 이러한 레이저의 첩 현상으로 인해 시스템 내 비선형적 신호 왜곡 성분이 형성되고, 이에 따른 성능 열화가 발생하게 된다.
따라서, IFoF 기반의 아날로그 광 전송 방식으로 인한 모바일 프론트홀에서 발생하는 성능 열화를 회피하면서 광 신호를 전송할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 IFoF 기반의 아날로그 광 전송 모바일 프론트홀에서 나타나는 첩(Chirp)과 색 분산의 상호작용에 인한 성능 열화를 회피할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
일실시예에 따른 전송 장치가 수행하는 주파수 할당 방법은 수신 장치로 전달할 데이터 신호를 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호로 변조하는 단계; 상기 변조된 변조 신호들 각각에 대응하는 IF(Intermediated Frequency)반송파들을 생성하는 단계; 상기 IF 반송파들의 대역폭 및 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격을 고려하여 상기 IF 반송파들을 결합하는 단계; 및 직류(DC: Direct Current)를 기준으로 일정 간격 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파들 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 중심 주파수를 할당하는 단계는 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭(Total Band-Width)에 대응하는 일정 간격으로 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파들의 중심 주파수를 할당할 수 있다.
일실시예에 따른 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭은 상기 결합된 IF 반송파들 각각의 대역폭, 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격 및 IF 반송파들의 개수에 의해 결정될 수 있다.
일실시예에 따른 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수는 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭과 상기 첫 번째 IF 반송파의 대역폭의 절반에 따라 결정될 수 있다.
일실시예에 따른 중심 주파수를 할당하는 단계는 상기 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파의 중심 주파수가 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭을 기준으로 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수와 마지막 IF 반송파의 대역폭의 절반에 만족하도록 상기 마지막 IF 반송파의 중심 주파수를 할당할 수 있다.
일실시예에 따른 결합된 IF 반송파들은 상기 일정 간격 이격된 위치를 기점으로 전기 신호에서 광 신호로 변환되어 순차적으로 수신 장치에 전송되고, 상기 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파까지 수신 장치로의 전송이 완료되면, 상기 결합된 IF 반송파들에 대한 왜곡 신호가 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭의 2배 간격만큼 형성될 수 있다.
일실시예에 따른 전송 장치는 수신 장치로 전달할 데이터 신호를 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호를 생성하는 신호 변조부; 상기 생성한 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호에 대응하는 반송파 신호를 결합하여 IF 반송파로 변환하는 신호 변환부; 상기 변환된 IF 반송파를 결합하는 신호 결합부; 및 직류(DC: Direct Current)를 기준으로 일정 간격 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하여 결합된 IF 반송파를 광 신호로 전송하는 신호 전송부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 신호 전송부는 상기 결합된 IF 반송파의 전체 대역폭에 대응하는 일정 간격으로 이격된 위치에 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당할 수 있다.
일실시예에 따른 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭은 상기 결합된 IF 반송파들 각각의 대역폭, 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격 및 IF 반송파들의 개수에 의해 결정될 수 있다.
일실시예에 따른 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수는 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭과 상기 첫 번째 IF 반송파의 대역폭의 절반에 따라 결정될 수 있다.
일실시예에 따른 신호 전송부는 상기 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파의 중심 주파수가 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭을 기준으로 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수와 마지막 IF 반송파의 대역폭의 절반에 만족하도록 상기 마지막 IF 반송파의 중심 주파수를 할당할 수 있다.
일실시예에 따른 신호 전송부는 상기 일정 간격 이격된 위치를 기점으로 전기 신호에서 광 신호로 변환되어 순차적으로 수신 장치에 전송되고, 상기 결합된 IF 반송파 중 마지막 IF 반송파까지 수신 장치로의 전송이 완료되면, 상기 결합된 IF 반송파에 대한 왜곡 신호가 상기 결합된 IF 반송파의 전체 대역폭의 2배 간격만큼 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전송 장치가 수행하는 주파수 할당 방법은 IFoF 기반의 아날로그 전송 방식을 사용하는 모바일 프론트홀에서 레이저의 첩(chirp) 및 색 분산의 상호작용에 의해 발생하는 비선형적 신호 왜곡 성분을 회피하는 IF 주파수 플랜을 사용함으로써, 시스템 전송에 따른 상호작용에 인한 성능 열화를 막을 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 모바일 프론트 홀 구간을 통해 광 신호를 전송하는 전송 장치와 수신 장치에 대한 전반적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 광 신호를 전송하는 과정에서 발생하는 2차 비선형 왜곡 성분을 회피할 수 있는 주파수 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 레이저의 첩과 색 분산에 의한 2차 비선형적 신호 왜곡 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 2차 비선형 왜곡 현상을 회피하기 위한 주파수의 할당 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 주파수 할당 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일실시예에 따른 모바일 프론트 홀 구간을 통해 광 신호를 전송하는 전송 장치와 수신 장치에 대한 전반적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 모바일 이동 통신망은 전송 장치(101)과 수신 장치(106)로 구성될 수 있다.
전송 장치(101)과 수신 장치(106)은 차세대 무선 접속망에 따른 C-RAN(Cloud-RAN/Centralized-RAN)로 구현될 수 있으며, 기존에 하나의 셀 사이트에 있던 전송 장치(101)와 수신 장치(106)가 분리된 상태일 수 있다. 일례로, 전송 장치(101)는 모바일 이동통신망의 디지털 유닛(DU: Digital Unit)에 대응할 수 있으며, 수신 장치(106)은 모바일 이동통신망의 라디오 유닛(RU: Radio Unit)에 대응할 수 있다.
전송 장치(101)는 단일 또는 다중 채널의 기저 대역(Baseband) 신호를 처리하며, 수신 장치(106)는 전송 장치(101)에서 처리된 기저 대역 신호를 무선 주파수 대역(RF: Radio frequency) 신호로 변조하여 모바일 신호를 생성할 수 있다. 이후, 수신 장치(106)는 생성된 모바일 신호를 각각의 안테나를 이용하여 사용자 단말(UE: User Equipment)로 분출할 수 있다.
이때, C-RAN을 기반으로 구현되는 전송 장치(101)는 단일 또는 다중 채널의 기저 대역 신호를 광 신호로 변환하여 수신 장치(106)로 전달할 수 있다. 전송 장치(101) 및 수신 장치(106) 사이에서는 광 신호를 전달해주는 광 링크를 포함할 수 있다. 그리고, 광 링크를 통해 광 신호를 전달하는 구간을 모바일 프론트홀 구간이라고 지정할 수 있다. 모바일 프론트홀 구간은 구조가 단순하고 비용이 효율적인 IFoF 기반의 아날로그 광 전송방식으로 구현되어, 전송 장치(101)에서 변환된 광 신호를 수신 장치(106)로 전달할 수 있다.
여기서, 전송 장치(101)는 광 신호를 수신 장치(106)로 전달하는 과정에서 발생하는 2차 비선형적 신호 왜곡 성분을 고려하여 광 신호를 전달할 수 있다. 다시 말해, 전송 장치(101)는 광 링크 내 레이더의 첩 및 색 분산에 의해 발생하는 2차 왜곡 성분을 고려하여 광 신호의 주파수를 할당할 수 있다.
보다 구체적으로, 전송 장치(101)는 광 신호를 수신 장치(106)로 전달하기 위해, 신호 변조부(102), 신호 변환부(103), 신호 결합부(104) 및 신호 전송부(105)를 포함할 수 있다.
신호 변조부(102)는 수신 장치로 전달할 데이터 신호를 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호를 생성할 수 있다. 다시 말해, 신호 변조부(102)는 디지털 신호를 이용하여 수신 장치로 전달할 데이터 신호를 단거리 전송 또는 반송파에 싣기 적합한 형태로 표현할 수 있다. 일례로, 신호 변조부(102)는 수신 장치로 보내려는 정보 신호를 변조하는 Base-Band Modulation으로 구현될 수 있다. 또한, 신호 변조부(102)는 단일 또는 다중 채널에 대응하여 적어도 하나 이상의 이동 통신용 디지털 기저 대역의 변조 신호를 생성할 수 있다.
신호 변환부(103)는 생성한 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호에 대응하는 반송파 신호를 결합하여 IF 반송파로 변환할 수 있다. 다시 말해, 신호 변환부(103)는 변조 신호를 임의의 주파수 인 IF(Intermediated Frequency) 반송파에 싣어, IF 반송파 내 변조 신호를 포함시킬 수 있다. 여기서, 신호 변환부(103)는 변조 신호를 생성하는 신호 변조부(102)의 개수와 동일한 개수로 구현될 수 있으며, 신호 변환부(103) 각각은 서로 상이한 반송파 신호와 변조 신호를 결합시킬 수 있다.
일례로, 신호 변환부가 n개 존재한다고 가정할 때, 제1 신호 변환부는 제1 반송파 신호(f1), 제2 신호 변환부는 제2 반송파 신호(f2), 제n 신호 변환부는 제n 반송파 신호(fn)로 서로 상이한 반송파 신호를 이용할 수 있다. 그리고, 신호 변환부들은 각각의 반송파 신호와 신호 변조부들로부터 변조된 변조 신호를 결합시켜, IF 반송파로 변환할 수 있다.
신호 결합부(104)는 신호 변환부(103) 각각으로부터 변환된 IF 반송파를 결합할 수 있다. 즉, 신호 결합부(104)는 복수 개로 존재하는 IF 반송파를 결합하고, 이렇게 결합된 IF 반송파들은 주파수 다중화됨으로써, 하나의 광 링크를 통해 여러 개의 변조 신호에 대해 동시 전송이 가능하도록 형성될 수 있다.
이후, 신호 전송부(105)는 주파수 다중화된 IF 반송파들을 전기 신호에서 광 신호로 변환하고, 변환된 광 신호를 광 링크를 통해 수신 장치(106)로 전송할 수 있다. 그리고, 수신 장치(106)는 광 링크를 통해 전달되는 광 신호를 수신하고, 수신한 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 이렇게 변환된 전기 신호는 해당 RF(Radio Frequency) 대역으로 주파수가 변조된 후, 각각의 안테나를 통해 모바일 장치로 반출 또는 송출될 수 있다.
여기서, 광 신호를 전송하는 신호 전송부(105)는 전기 신호에서 광 신호로 변환하기 위해, 설치 비용이 적게 드는 소자로 구현될 수 있으며, 이러한 소자는 일반적으로 직접 세기 변조 방식을 이용하여 신호를 변환할 수 있다.
이 때, 위에서 언급한 바와 같이 신호를 변환하는 과정에서 레이저의 첩 현상이 나타나게 된다. 레이저의 첩 현상은 입력 전류에 따라 발진 주파수가 변화하는 현상으로써, 레이저의 첩 현상은 광섬유의 색 분산이 없는 파장에서는 영향을 거의 미치지 않는다. 그러나, 광 링크가 색 분산이 존재하는 파장 대역을 사용하는 경우, 레이저의 첩은 색 분산과 상호 작용을 하여 위상천이를 야기할 수 있다. 또한, 색 분산과 상호 작용에 의해 위상 천이된 광 링크는 수신 장치의 제곱검파(Square-law detection) 과정에 의해 세기 신호로 변환될 수 있다. 이로 인해, 변환된 세기 신호는 비선형적 신호 왜곡 성분으로 잡음과 같으며, 결과적으로 시스템의 신호 대 잡음비를 감소시키게 된다.
따라서, 본 발명은 IFoF 기반의 아날로그 광 전송 모바일 프론트홀에서 나타나는 레이저의 첩(Chirp)과 색 분산의 상호작용에 인한 성능 열화를 회피하는 방법으로써, 다음과 같은 방법을 제안할 수 있다.
신호 전송부(105)는 직류(DC: Direct Current)를 기준으로 일정 간격 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하여 결합된 IF 반송파를 광 신호로 전송할 수 있다. 다시 말해, 신호 전송부(105)는 결합된 IF 반송파의 전체 대역폭에 대응하는 일정 간격으로 이격된 위치에 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당함으로써, IF 반송파의 중심 주파수를 기점으로 발생하는 왜곡 신호 즉, 2차 비선형적 신호 왜곡 성분을 회피할 수 있다. 보다 자세한 구성은 도 2 내지 도 4를 통해 자세하게 설명하도록 한다.
도 2는 일실시예에 따른 광 신호를 전송하는 과정에서 발생하는 2차 비선형 왜곡 성분을 회피할 수 있는 주파수 할당의 예시를 도시한 도면이다.
도 2의 그래프는 전송 장치에서 신호를 변환함에 따른 2차 비선형적 신호 왜곡 성분을 회피하기 위해 IF 반송파에 할당한 중심 주파수의 일례이다. 그리고, 도 2의 그래프는 다음의 주파수 플랜에 따라 설정된 중심 주파수의 할당 결과일 수 있다.
예를 들어, IF 반송파 #1(201)과 IF 반송파 #2(202)가 각각 중심 주파수 f1-과 f2에 할당되고, IF 반송파들의 대역폭은 B이며, 대역 내의 주파수 성분은 모두 동일한 크기를 가질 수 있다. 또한, IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격은 fspc일 수 있다.
전송 장치는 도 2의 그래프와 같이 N 개의 IF 반송파가 동일 주파수 간격으로 배치되는 경우를 가정할 수 있다. 여기서, f1은 IF 반송파들 중에서 중심 주파수 가장 낮은 IF 반송파의 중심 주파수 일 수 있다. 그리고, 전송 장치는 IF 반송파 간의 주파수 간격(fspc)이 IF 반송파의 대역폭 B의 3배, f1이 fspc의 절반의 짝수 배인 경우, IF 반송파들 각각의 중심 주파수에서 대역폭 2B의 왜곡 성분이 발생할 수 있다. 또한, IF 반송파 간의 주파수 간격(fspc)이 IF 반송파의 대역폭의 3배, f1이 fspc의 절반의 홀수 배인 경우, 대역폭 2B의 왜곡 성분이 IF 반송파 #1(201)과 IF 반송파 #2(202)의 중심 주파수와 엇갈리게 발생할 수 있다.
따라서, 전송 장치는 IF 반송파 간의 주파수 간격 fspc를 대역폭 B의 3배, 가장 낮은 중심 주파수인 f1을 fspc의 절반의 홀수 배로 결정함으로써, 주파수를 가장 효율적으로 사용하면서 변조 신호와 왜곡 성분 간의 간섭을 방지할 수 있다. 하지만, 이러한 주파수 플랜은 요구되는 대역폭이 최소 3배가 증가한다는 단점이 있다.
도 3은 일실시예에 따른 레이저의 첩과 색 분산에 의한 2차 비선형적 신호 왜곡 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 그래프는 레이저의 첩과 색 분산에 의한 2차 비선형적 신호 왜곡현상에 대한 개요도를 나타낼 수 있다.
예를 들어, IF 반송파 #1(301)과 IF 반송파 #2(302)가 각각 중심 주파수 f1-과 f2에 할당되고, IF 반송파들의 대역폭은 B이며, 대역 내의 주파수 성분은 모두 동일한 크기를 가질 수 있다. 또한, 각 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격은 fspc일 수 있다.
도 3을 참고하면, 2차 왜곡 성분은 중심 주파수들의 합과 차 성분, 2차 하모닉 성분을 기준으로 나타날 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 중심 주파수들의 합인 주파수 f1-+ f2에서 2B 만큼의 대역폭을 가진 2차 왜곡 성분(303)이 발생할 수 있다. 또한, 대역폭 B 내에 존재하는 주파수 성분들 간의 2차 왜곡 성분도 발생하므로, 도 2에 도시된 바와 같이 각각 왜곡 성분의 중심 주파수에서 2B 만큼의 대역폭을 가진 왜곡 성분(304, 305)이 발생할 수 있다. 그리고, 왜곡 성분의 진폭은 광섬유의 길이에 비례하여 증가할 수 있다.
이 때, 본 발명에서 사용되는 모바일 프론트홀 구간인 광 링크에서 레이저의 첩과 색 분산의 상호작용은 전송 신호 즉, IF 반송파의 위상천이를 야기할 수 있다. 또한, 위상 천이된 IF 반송파는 수신 장치를 통해 광 신호에서 전기 신호로 변환되고, 도 2에 도시된 2차 비선형 왜곡 형태를 나타나게 된다. 이렇게, 발생된 2차 비선형적 신호왜곡 성분의 주파수 대역은 다음의 수학식 1과 같이 예측이 가능할 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에 기초하면, 첩과 색 분산에 의한 2차 비선형적 신호 왜곡 성분
Figure pat00002
)은
Figure pat00003
조건을 만족하는 주파수보다 크며,
Figure pat00004
조건을 만족하는 주파수보다 작은 주파수 대역으로 왜곡성분이 발생하는 것을 예측할 수 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같이 예측 가능한 2차 비선형적 신호왜곡 성분의 주파수 대역을 고려하여 IF 반송파의 주파수를 할당함으로써, 레이저의 첩(Chirp) 및 색 분산의 상호 작용에 의해 발생하는 비선형적 신호 왜곡 성분을 회피할 수 있다. 이에 대한 자세한 구성은 도 4를 통해 설명하도록 한다.
도 4는 일실시예에 따른 2차 비선형 왜곡 현상을 회피하기 위한 주파수의 할당 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참고하면, 전송 장치는 레이저의 첩(Chirp) 및 색 분산의 상호 작용에 의해 발생하는 비선형적 신호 왜곡 성분을 회피할 수 있도록 IF 반송파의 중심 주파수를 할당할 수 있다.
보다 구체적으로, 첩과 색 분산에 의한 2차 비선형적 신호 왜곡성분은 수학식 1과 같은 주파수 대역으로 나타낼 수 있으며, 이에 따른 2차 비선형적 신호 왜곡성분의 시작 주파수는
Figure pat00005
임을 확인 할 수 있다. 또한, 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭은
Figure pat00006
로 가정한다면, 전송 신호의 가장 바깥 주파수 성분은
Figure pat00007
로 계산 할 수 있다. 여기서, 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭은 결합된 IF 반송파들 각각의 대역폭, 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격 및 IF 반송파들의 개수에 의해 결정될 수 있다.
그리고, IF 반송파가 2차 비선 형성을 회피하기 위해서는 가장 바깥 주파수 성분 즉, 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파의 중심 주파수가 다음과 같은 수학식 2의 조건을 만족할 수 있다.
Figure pat00008
위 식을 정리면 마지막 IF 반송파의 중심 주파수(405)는 2차 비선 형성을 회피하기 위한 조건으로써,
Figure pat00009
을 얻을 수 있게 된다. 그리고, 이러한 조건을 기반으로 결합된 IF 반송파들 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수(404)를 다음과 같은 수학식 3의 조건을 설정할 수 있다.
Figure pat00010
결국, 본 발명은 직류(DC: Direct Current)를 기준으로 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭(Total Band-Width, 402'')에 대응하는 일정 간격(402')으로 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파의 중심 주파수를 할당할 수 있다. 여기서, 도 4를 통해 도시된 바와 같이 일정 간견(402')은 IF 반송파들의 전체 대역폭(402'')과 동일할 수 있다.
이 때, 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수(404)는 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭(402'')과 상기 첫 번째 IF 반송파의 대역폭의 절반에 따라 결정될 수 있다.
그리고, 본 발명은 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파의 중심 주파수(405)가 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭(402'')을 기준으로 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수(404)와 마지막 IF 반송파의 대역폭의 절반에 만족하도록 마지막 IF 반송파의 중심 주파수(405)를 할당함으로써, 신호 변환에 따른 2차 비선형적 신호 왜곡 성분을 회피 할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 일정 간격 이격된 위치를 기점으로 전기 신호에서 광 신호로 변환되어 순차적으로 수신 장치에 전송되고, 결합된 IF 반송파 중 마지막 IF 반송파까지 수신 장치로의 전송이 완료되면, 2차 비선형적 신호 왜곡 성분은 결합된 IF 반송파의 전체 대역폭(402'')의 2배 간격만큼 형성될 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 주파수 할당 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(501)에서 전송 장치는 수신 장치로 전달할 데이터 신호를 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호로 변조할 수 있다. 그리고, 전송 장치는 변조된 변조 신호들 각각에 대응하는 IF(Intermediated Frequency) 반송파들을 생성할 수 있다.
단계(502)에서 전송 장치는 IF 반송파들의 대역폭 및 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격을 고려하여 IF 반송파들을 결합할 수 있다.
단계(503)에서 전송 장치는 직류(DC: Direct Current)를 기준으로 일정 간격 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파들 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당할 수 있다. 다시 말해, 전송 장치는 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭(Total Band-Width)에 대응하는 일정 간격으로 이격된 위치에 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당할 수 있다. 여기서, 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭은 결합된 IF 반송파들 각각의 대역폭, 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격 및 IF 반송파들의 개수에 의해 결정될 수 있다.
또한, 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수는 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭과 상기 첫 번째 IF 반송파의 대역폭의 절반에 따라 결정될 수 있다. 그리고, 전송 장치는 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파의 중심 주파수가 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭을 기준으로 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수와 마지막 IF 반송파의 대역폭의 절반에 만족하도록 마지막 IF 반송파의 중심 주파수를 할당함으로써, 신호 변환에 따른 2차 비선형적 신호 왜곡 성분을 회피 할 수 있다.
이후, 2차 비선형적 신호 왜곡 성분은 결합된 IF 반송파의 전체 대역폭의 2배 간격만큼 형성될 수 있다.
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 componests)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
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 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. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 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.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 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.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
101: 전송 장치
102: 신호 변조부
103: 신호 변환부
104: 신호 결합부
105: 신호 전송부
106: 수신 장치

Claims (12)

  1. 전송 장치가 수행하는 주파수 할당 방법에 있어서,
    수신 장치로 전달할 데이터 신호를 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호로 변조하는 단계;
    상기 변조된 변조 신호들 각각에 대응하는 IF(Intermediated Frequency) 반송파들을 생성하는 단계;
    상기 IF 반송파들의 대역폭 및 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격을 고려하여 상기 IF 반송파들을 결합하는 단계; 및
    직류(DC: Direct Current)를 기준으로 일정 간격 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파들 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하는 단계
    를 포함하는 주파수 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중심 주파수를 할당하는 단계는,
    상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭(Total Band-Width)에 대응하는 일정 간격으로 이격된 위치에 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하는 주파수 할당 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭은,
    상기 결합된 IF 반송파들 각각의 대역폭, 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격 및 IF 반송파들의 개수에 의해 결정되는 주파수 할당 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수는,
    상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭과 상기 첫 번째 IF 반송파의 대역폭의 절반에 따라 결정되는 주파수 할당 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중심 주파수를 할당하는 단계는,
    상기 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파의 중심 주파수가 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭을 기준으로 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수와 마지막 IF 반송파의 대역폭의 절반에 만족하도록 상기 마지막 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하는 주파수 할당 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결합된 IF 반송파들은,
    상기 일정 간격 이격된 위치를 기점으로 전기 신호에서 광 신호로 변환되어 순차적으로 수신 장치에 전송되고, 상기 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파까지 수신 장치로의 전송이 완료되면,
    상기 결합된 IF 반송파들에 대한 왜곡 신호가 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭의 2배 간격만큼 형성되는 주파수 할당 방법.
  7. 수신 장치로 전달할 데이터 신호를 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호를 생성하는 신호 변조부;
    상기 생성한 단일 또는 다중 채널 기저 대역의 변조 신호에 대응하는 반송파 신호를 결합하여 IF 반송파로 변환하는 신호 변환부;
    상기 변환된 IF 반송파를 결합하는 신호 결합부; 및
    직류(DC: Direct Current)를 기준으로 일정 간격 이격된 위치에 상기 결합된 IF 반송파 중 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하여 결합된 IF 반송파를 광 신호로 전송하는 신호 전송부
    를 포함하는 전송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 신호 전송부는,
    상기 결합된 IF 반송파의 전체 대역폭에 대응하는 일정 간격으로 이격된 위치에 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하는 전송 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭은,
    상기 결합된 IF 반송파들 각각의 대역폭, 상기 IF 반송파들 간의 중심 주파수 간격 및 IF 반송파들의 개수에 의해 결정되는 전송 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수는,
    상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭과 상기 첫 번째 IF 반송파의 대역폭의 절반에 따라 결정되는 전송 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 신호 전송부는,
    상기 결합된 IF 반송파들 중 마지막 IF 반송파의 중심 주파수가 상기 결합된 IF 반송파들의 전체 대역폭을 기준으로 상기 첫 번째 IF 반송파의 중심 주파수와 마지막 IF 반송파의 대역폭의 절반에 만족하도록 상기 마지막 IF 반송파의 중심 주파수를 할당하는 전송 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 신호 전송부는,
    상기 일정 간격 이격된 위치를 기점으로 전기 신호에서 광 신호로 변환되어 순차적으로 수신 장치에 전송되고, 상기 결합된 IF 반송파 중 마지막 IF 반송파까지 수신 장치로의 전송이 완료되면,
    상기 결합된 IF 반송파에 대한 왜곡 신호가 상기 결합된 IF 반송파의 전체 대역폭의 2배 간격만큼 형성되는 전송 장치.
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