직접 변조 레이저와 이산 다중 톤 변조 방식을 이용한 100 Gb/s 급 광전송 시스템

Abstract

최근 변조 대역폭이 제한적인 광전소자를 이용하여 초고속 신호를 전송하기 위하여 이산 다중 톤 변조 방식이 광통신 시스템에 도입되고 있다. 이산 다중 톤 변조 방식은 전송 시스템의 주파수에 대한 신호 대 잡음비에 따라 반송파마다 서로 다른 변조 방식을 사용함으로써 시스템의 전송용량을 극대화 하는 방식이다. 이러한 전송 시스템은 신호 대 잡음비 정보를 추출하기 위하여 먼저 송신단에서 특정 변조 방식으로 코딩된 훈련 신호를 수신단으로 전송하고, 수신단에서 각 반송파마다 신호 대 잡음비를 측정한 후 이 정보를 송신단으로 역전송하는 과정이 요구된다. 따라서 이러한 일련의 과정을 수행하기 위하여 기존의 방식은 통신 서비스를 중단해야 할 뿐만 아니라 수신단의 정보를 송신단으로 역전송 해야하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 시스템의 성능을 이론적으로 계산하여 상기 번거로운 신호 대 잡음비 탐침 과정 없이도 반송파별 신호 대 잡음비를 예측하여 이산 다중 톤 변조 신호를 전송하는 방법을 제시하고 실험적으로 검증하였다. 실험 결과 제안된 방법이 기존의 방법에 비하여 약 7% 정도 전송 용량이 감소하지만, 번거로운 신호 대 잡음비 탐침 과정 없이도 $1.3- \mu m$ 대역에서 동작하는 직접 변조 레이저를 활용하여 126 Gb/s 이산 다중 톤 변조 신호를 단일 모드 광섬유 30 km 전송이 가능함을 보였다.