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기술분류
출원명칭 코히어런트 광의 간섭현상을 이용한 아날로그 광신호의 변조지수 조절장치
출원번호 16/197793
출원일자 2018-11-21
등록명칭 코히어런트 광의 간섭현상을 이용한 아날로그 광신호의 변조지수 조절장치
등록번호 10560196
등록일자 2020-02-11
초록내용 본 발명은 대용량 이동통신 트래픽을 아날로그 방식으로 전달하는 모바일 프론트홀 및 인도어 DAS시스템에서 광수신기에 입력되는 광신호의 변조지수를 최적값으로 조절할 수 있는 장치 구조 및 방법에 관한 것이다. 최근 급증하고 있는 이동통신 트래픽을 기존의 디지털 방식이 아닌 아날로그 방식으로 전송하는 아날로그 모바일 프론트홀 및 인도어 DAS 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 때 신호를 전송하기 위해 사용되는 아날로그 광송신기는 직접변조(direct modulation)가 가능한 저가격의 아날로그 레이저 다이오드를 포함한다. 이러한 직접변조 레이저를 사용하여 신호를 전송할 때 레이저의 bias current가 threshold current 근처인 경우 비선형왜곡 및 신호 clipping이 발생할 수 있으며 충분한 변조대역폭을 얻을 수 없다. 따라서 충분히 높은 bias current (e.g. > 4×threshold current) 에서 레이저 다이오드를 동작시켜야 한다. 또한 Remote Radio Unit (RRU)에서 전송되는 무선신호는 파워가 -10 dBm 정도로 이를 레이저로 입력되는 current로 환산하면 경우 약 <1.4mA (Peak current) 에 해당된다 (변조지수로 환산하는 경우 보통 <3 %). 이러한 무선신호가 레이저에 입력되기 전 RF증폭기를 이용해 증폭할 수 있지만, RF증폭기 및 레이저다이오드의 비선형성에 의해 신호 왜곡이 발생할 수 있어, RF증폭기에서 제공할 수 있는 이득이 제한된다. 결과적으로 광송신기의 출력 광신호는 낮은 변조지수 (e.g. <10%) 를 갖게 된다. 즉, 광신호의 대부분의 에너지 (e.g. >90%) 가 신호가 아닌 optical carrier에 집중된다. 레이저의 bias current가 높아 광송신기의 출력 광파워가 높은 경우, 광수신기를 포화시키므로 광신호의 파워를 적정 수준으로 낮춰주어야 한다. 이때 전체 광신호의 파워를 감소시키면 optical carrier (DC in electrical domain) 와 신호 (AC in electrical domain) 의 파워가 모두 감소하게 되고, 결과적으로 신호 대 잡음비 (SNR: Signal-to-noise ratio) 가 감소하여 전송성능이 열화 된다. 따라서 광수신기가 포화되지 않도록 광신호의 대부분의 에너지를 차지하는 optical carrier의 파워만 낮춰주고, 신호의 세기는 그대로 유지하는 기술이 요구된다.