초고속 광네트워크를 위한 광신호의 성능 감시 기술

Abstract

조절형광분기결합장치를 사용하는 현대의 광전송망에서 광신호의 품질을 보증하기 위해 광신호의 성능을 감시하는 것은 매우 중요하다. 광신호의 성능 감시 기술은 다양한 목적으로 사용 될 수 있다. 광신호의 성능 감시 기술은 채널의 장애요인을 자동으로 보상하고, 능동적으로 채널 자원을 할당하며, 광전송망을 유지/보수 및 최적화하는데 사용할 수 있다. 또한 시스템에 장애가 발생하는 경우 장애의 위치와 원인을 감지하고 이를 자동으로 복구하는데 사용할 수 있다. 이러한 광신호의 성능 감시 기술의 중요성은 첨단 변조 방식과 디지털 코히어런트 수신기가 사용됨에 따라 복잡도가 증가하는 광전송망에서 더욱 증대되고 있다. 본 논문의 주된 목적은 차세대 초고속 광통신망을 위한 실용적인 광신호의 성능 감시 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해, 다양한 광신호의 성능 감시 기술을 제안하고 그 성능을 검증한다. 먼저 RF 스펙트럼 분석법에 기반한 PDM-QPSK 신호의 광신호대 잡음비 감시 기술에 대해 논의한다. 또한 소프트웨어 기반의 동기화 기술을 이용한 페이저 감시 방법을 설명하고 이를 이용하여 광신호의 constellation diagram과 비트오율을 감시하고 송신기의 바이어스 전압을 제어하는 방법에 대해 논의한다. 다음으로 비동기 샘플링 기술을 이용하여 전송 속도와 변조 방식에 무관하게 적용 가능하고 복수의 네트워크 장애요인을 동시에 감시할 수 있는 기술에 대해 논의한다. 마지막으로 코히어런트 기반의 장거리 광전송망에 적합한 광신호대 잡음비 감시 기술에 대해 논의한다. 이 기술은 심볼 간의 진폭 상관관계를 이용하여 광섬유 비선형성이 존재하는 경우에도 광신호대 잡음비를 정확하게 추정할 수 있는 기술이다.