단측파대 광송신장치 document_id A220623034380

무선통신신호 및 고주파 신호를 변조 또는 주파수 변환 없이 광섬유를 통해 전송하는 radio-over-fiber 기술은 무선 액세스 포인트(access point)를 소형으로 구현할 수 있을 뿐 아니라 복잡한 변복조 전기장치를 중앙 집중국에 위치시킬 수 있어 무선통신망의 운용면에서도 경비를 크게 절감할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 무선통신신호의 주파수가 매우 높거나 광섬유를 통한 전송거리가 매우 길 경우에는 광섬유의 분산에 의하여 신호의 페이딩(fading)이 발생할 수 있다. 신호의 페이딩은 신호의 세기가 전송거리, 통신신호의 주파수 등에 따라 주기적으로 변화하는 현상으로 무선통신망의 포설 및 운용을 까다롭게 한다. 종래, 페이딩 현상으로 인한 문제점을 해결하기 위해 여러 가지 방법들이 제시되었으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다. 먼저, 광변조기를 사용하여 전기적인 신호를 광신호로 변조하는 경우, 반송파의 파장을 중심으로 양쪽에 RF 주파수만큼 떨어진 파장 위치(예를 들면, 광캐리어 주파수 신호±광부캐리어 주파수 신호)에 변조한 광신호가 나타난다. 이러한 신호를 양측파대(Double side band; 이하 'DSB'라 함) 부반송파 다중(Sub-carrier Multiplexed, 이하 'SCM'이라 함) 신호라고 하는데, 이렇게 변조된 DSB-SCM 신호를 수신측으로 전송할 경우, RF 페이딩 현상이 나타난다. 이러한 현상을 피하기 위해, 광변조시 특별한 조건을 부가하여 한쪽 광부캐리어 신호가 억제되는 SSB 신호를 발생시켜 전송하는데, 이는 서로 다른 주파수 차이에 의한 RF 페이딩 현상을 줄일 수 있다. 하지만, 상기 SSB-SCM 신호를 발생시키기 위해서는 2개의 입력신호 단자를 갖는 특별한 형태의 2전극 마하젠더(Mach-Zehnder) 광변조기를 사용해야 한다. 그리고, 2전극 마하젠더 광변조기의 각 전극에 입력시키는 RF 신호의 위상을 정밀하게 제어해야 하기 때문에 시스템을 구현하기가 현실적으로 매우 어려운 실정이다. 다른 방법으로는, DSB-SCM 신호를 발생시키고 정밀한 광필터를 이용하여 한쪽 부반송파의 신호를 억제하는 방법이 알려져 있다. 여기서 사용하는 광필터는 좁은 대역의 주파수를 걸러내야 하기 때문에, 광섬유를 이용한 가변 파장의 광 패브리 페롯(Fabry-Perot) 필터나 광섬유의 비선형 특성을 이용한 광섬유 미러를 이용한 주기적인 스펙트럼 필터, 또는 특별히 제작된 광섬유 브래그 격자 필터 등이 있다. 이와 같이 좁은 주파수 대역을 갖는 광필터를 이용하여 SSB-SCM 신호를 생성 및 분리하는 방식은 RF 페이딩 현상을 제어하여 효율적으로 기저대역의 초고속 데이터와 부반송파의 제어신호를 동시에 전송 및 처리할 수 있다. 그러나, 온도변화 등과 같은 주변환경에 따라 광전송기, 광필터의 파장 흔들림에 큰 영향을 받으며 실제 시스템 구현에 많은 제약이 따른다. 또 다른 방법으로는, 기저대역의 초고속 데이터 신호와 부반송파에 실린 제어신호를 각각의 광변조기를 이용하여 광변조 한 후, 광신호 결합기를 이용하여 2개의 신호를 광다중화시키는 방법이 있다. 이 방법은 각 신호를 따로 광변조시키기 때문에 두 신호간의 간섭에 의한 상호변조효과를 최소화할 수 있다. 그러나 이러한 방법은 고가의 광변조기를 추가로 사용해야 하며, 다른 DSB-SCM 방식에서와 마찬가지로 두 신호를 분리, 검출할 때 좁은 대역폭의 광필터를 사용해야 하는 단점이 있다.