OFDM-MDPSK 기반 광 통신 시스템 및 방법
Optical Communication System and Method based on OFDM-MDPSK
특허 요약
개시된 실시예는 세기 심볼 신호와 위상 심볼 신호에 응답하여 광원에서 인가된 광을 세기 변조 및 위상 변조하여 광 신호를 출력하는 광 변조기, 및 전송할 데이터에 따른 비트 스트림을 인가받아 OFDM 변조 기법에 따른 세기 심볼 신호와 MDPSK 변조 기법에 따른 위상 심볼 신호를 생성하여 광 변조기가 OFDM-MDPSK 변조를 수행하도록 하는 심볼 변환기를 포함하되, 심볼 변환기는 세기 심볼 신호에 따른 광 신호의 세기 변조 성분에 의한 간섭으로 유발되는 위상 변조 성분의 왜곡율을 생성될 위상 심볼 신호별로 분석하고, 분석된 왜곡율에 따라 일부 구간에서 위상 변조가 수행하지 않도록 위상 심볼 신호를 생성하지 않고 스킵하여, 왜곡이 발생하는 구간에서는 광 위상 변조를 수행하지 않아 왜곡이 발생되지 않도록 함으로써 전송 용량을 향상시키면서도 왜곡에 의한 오류를 저감할 수 있는 OFDM-MDPSK 기반 광 통신 시스템 및 방법을 제공한다.
청구항
번호청구항
1

세기 심볼 신호와 위상 심볼 신호에 응답하여 광원에서 인가된 광을 세기 변조 및 위상 변조하여 광 신호를 출력하는 광 변조기; 및 전송할 데이터에 따른 비트 스트림을 인가받아 OFDM 변조 기법에 따른 세기 심볼 신호와 MDPSK 변조 기법에 따른 위상 심볼 신호를 생성하여 상기 광 변조기가 OFDM-MDPSK 변조를 수행하도록 하는 심볼 변환기를 포함하되, 상기 심볼 변환기는 상기 세기 심볼 신호에 따른 광 신호의 세기 변조 성분에 의한 간섭으로 유발되는 위상 변조 성분의 왜곡율을 생성될 위상 심볼 신호별로 분석하고, 분석된 왜곡율에 따라 일부 구간에서 위상 변조가 수행하지 않도록 위상 심볼 신호를 생성하지 않고 스킵하는 광 송신 장치.

2

제1항에 있어서, 상기 심볼 변환기는 상기 세기 심볼 신호를 상기 MDPSK 변조 기법에 따른 위상 심볼 주기만큼 지연하고, 지연된 세기 심볼 신호와 위상 심볼 주기 이후 인가된 세기 심볼 신호를 합성하여 세기 차 신호를 생성하며, 생성된 세기 차 신호의 세기를 위상 심볼 주기 동안 누적하여, 상기 OFDM 변조 기법에 따른 세기 심볼 주기 동안 생성되는 다수의 위상 심볼 신호 각각에 대한 왜곡율을 획득하는 광 송신 장치.

3

제1항에 있어서, 상기 심볼 변환기는 다수의 위상 심볼 신호 각각에 대한 왜곡율 중 가장 높은 값을 갖는 지정된 개수의 왜곡율을 검출하고, 검출된 왜곡율에 따른 위상 심볼 신호가 생성되는 위치에 따른 시간 구간을 판별하며, 판별된 시간 구간에 위상 심볼 신호를 생성하지 않고 스킵하는 광 송신 장치.

4

제1항에 있어서, 상기 심볼 변환기는 다수의 위상 심볼 신호 각각에 대한 왜곡율 중 기준 왜곡율을 초과하는 왜곡율을 검출하고, 검출된 왜곡율에 따른 위상 심볼 신호가 생성되는 위치에 따른 시간 구간을 판별하며, 판별된 시간 구간에 위상 심볼 신호를 생성하지 않고 스킵하는 광 송신 장치.

5

제1항에 있어서, 상기 심볼 변환기는 위상 심볼 신호별로 분석된 왜곡율에 따라 스킵되는 위상 심볼 신호가 생성될 위치가 판별되면, 판별된 위치에 따라 왜곡 위치 정보를 생성하고, 생성된 왜곡 위치 정보가 다음 세기 심볼 신호 생성 시에 상기 비트 스트림과 함께 변조되도록 생성된 왜곡 위치 정보를 입력으로 인가받는 광 송신 장치.

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제5항에 있어서, 상기 심볼 변환기는 상기 비트 스트림과 상기 왜곡 위치 정보를 인가받아 병렬 데이터로 변환한 후 M-QAM 변조 기법에 따라 M-QAM 심볼로 변환하고, 상기 M-QAM 심볼에 대해 IFFT를 수행하여 시간 도메인의 신호로 변환하며, 상기 시간 도메인의 신호 중 I 성분과 Q 성분을 각각 추출하여 상기 세기 심볼 신호와 상기 위상 심볼 신호를 생성하는 광 송신 장치.

7

제6항에 있어서, 상기 심볼 변환기는 상기 왜곡 위치 정보가 상기 병렬 데이터의 지정된 위치에 포함되도록 변환하는 광 송신 장치.

8

제1항에 있어서, 상기 심볼 변환기는 상기 OFDM 변조 기법에 따라 상기 세기 심볼 신호를 생성하는 세기 심볼 주기 동안, 상기 OFDM에 할당된 서브캐리어 개수에 대응하는 개수의 위상 심볼 신호를 생성하는 광 송신 장치.

9

데이터 비트 스트림을 인가받아 OFDM 변조 기법에 따른 세기 심볼 신호와 MDPSK 변조 기법에 따른 위상 심볼 신호를 생성하는 단계; 및 세기 심볼 신호와 위상 심볼 신호에 응답하여 광원에서 인가된 광을 세기 변조 및 위상 변조하여 광 신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 상기 세기 심볼 신호에 따른 광 신호의 세기 변조 성분에 의한 간섭으로 유발되는 위상 변조 성분의 위상 심볼 신호별 왜곡율을 분석하고, 분석된 왜곡율에 따라 일부 구간에서 위상 변조가 수행하지 않도록 상기 위상 심볼 신호를 생성하지 않고 스킵하는 광 송신 방법.

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제9항에 있어서, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 상기 세기 심볼 신호를 상기 MDPSK 변조 기법에 따른 위상 심볼 주기만큼 지연하고, 지연된 세기 심볼 신호와 위상 심볼 주기 이후 인가된 세기 심볼 신호를 합성하여 세기 차 신호를 생성하며, 생성된 세기 차 신호의 세기를 위상 심볼 주기 동안 누적하여, 상기 OFDM 변조 기법에 따른 세기 심볼 주기 동안 생성되는 다수의 위상 심볼 신호 각각에 대한 왜곡율을 획득하는 광 송신 방법.

11

제9항에 있어서, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 다수의 위상 심볼 신호 각각에 대한 왜곡율 중 가장 높은 값을 갖는 지정된 개수의 왜곡율을 검출하고, 검출된 왜곡율에 따른 위상 심볼 신호가 생성되는 위치에 따른 시간 구간을 판별하며, 판별된 시간 구간에 위상 심볼 신호를 생성하지 않고 스킵하는 광 송신 방법.

12

제9항에 있어서, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 다수의 위상 심볼 신호 각각에 대한 왜곡율 중 기준 왜곡율을 초과하는 왜곡율을 검출하고, 검출된 왜곡율에 따른 위상 심볼 신호가 생성되는 위치에 따른 시간 구간을 판별하며, 판별된 시간 구간에 위상 심볼 신호를 생성하지 않고 스킵하는 광 송신 방법.

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제9항에 있어서, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 위상 심볼 신호별로 분석된 왜곡율에 따라 스킵되는 위상 심볼 신호가 생성될 위치가 판별되면, 판별된 위치에 따라 왜곡 위치 정보를 생성하고, 생성된 왜곡 위치 정보가 다음 세기 심볼 신호 생성 시에 상기 비트 스트림과 함께 변조되도록 생성된 왜곡 위치 정보를 입력으로 인가받는 광 송신 방법.

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제13항에 있어서, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 상기 비트 스트림과 상기 왜곡 위치 정보를 인가받아 병렬 데이터로 변환한 후 M-QAM 변조 기법에 따라 M-QAM 심볼로 변환하고, 상기 M-QAM 심볼에 대해 IFFT를 수행하여 시간 도메인의 신호로 변환하며, 상기 시간 도메인의 신호 중 I 성분과 Q 성분을 각각 추출하여 상기 세기 심볼 신호와 상기 위상 심볼 신호를 생성하는 광 송신 방법.

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제14항에 있어서, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 상기 왜곡 위치 정보가 상기 병렬 데이터의 지정된 위치에 포함되도록 변환하는 광 송신 방법.

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제9항에 있어서, 상기 심볼 신호를 생성하는 단계는 상기 OFDM 변조 기법에 따라 상기 세기 심볼 신호를 생성하는 세기 심볼 주기 동안, 상기 OFDM에 할당된 서브캐리어 개수에 대응하는 개수의 위상 심볼 신호를 생성하는 광 송신 방법.

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OFDM-MDPSK 변조되어 전송된 광 신호 수신하여 제1 및 제2 수신 광 신호로 분배하고, 상기 제1 수신 광 신호의 세기를 검출하여 세기 데이터를 획득하는 단계; 상기 세기 데이터로부터 데이터와 함께 변조되어 전송된 왜곡 위치 정보를 획득하고, 획득된 왜곡 위치 정보로부터 위상 심볼 주기만큼 이전 수신된 광 신호에서 위상 변조가 수행되지 않고 스킵된 왜곡 위치를 판별하는 단계; 상기 제2 수신 광 신호와 위상 심볼 주기만큼 이전 획득되어 지연된 제2 수신 광 신호를 비팅하여 광 위상 신호를 획득하고, 상기 광 위상 신호의 세기를 검출하여 위상 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 위상 데이터에서 판별된 왜곡 위치에 따른 왜곡 데이터를 제외하고, 왜곡 데이터가 제외된 위상 데이터와 상기 세기 데이터로부터 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 광 수신 방법.

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제17항에 있어서, 상기 위상 데이터를 획득하는 단계는 상기 세기 데이터를 OFDM 복조 기법에 따라 복조하고, 복조된 세기 데이터로부터, OFDM에 할당된 서브캐리어 개수에 대응하는 개수에 따른 위상 심볼 주기로 상기 광 위상 신호를 구분하여 상기 위상 데이터를 획득하는 광 수신 방법.