The discrete multi-tone (DMT) has recently attracted a great deal of attention as a multiplexing and modulation technique for optical communication systems. DMT technique allows the frequeny selective channel to be divided into many narrowband sub-channels and maximizes the transmission capacity by assigining the modulation levels to each sub-carrier adaptively based on the signal-to-noise ratio (SNR) of the system. However, this system typically requires the following SNR probing procedure: (1) the transmitter sends a training sequence coded in a specfic modulation format, (2) the receiver estimates the SNR for each sub-carrier, (3) the receiver sends the information about the SNR back to the transmitter, and (4) the transmitter adaptively loads bit information to each sub-carrier based on the SNR. This procedure not only interrupts the service for SNR probing but it also requires the reverse transmission from the receiver to the transmitter. In order to solve these problems, a new adaptive bit loading scheme is proposed in this dissertation. The system’s SNR is first estimated by using the theoretical calculation (including the DAC’s jitter, E/O response of the transmitter, receiver noise, etc) and the modulation levels are then determined for each sub-carrier by using the theoretical values. The proposed scheme is experimentally demonstrated over a transmission system implemeted by using a $1.3- \mu m$ directly modulated laser and a direct-detection recevier. The results show that even though the proposed scheme incurrs 7% loss of capacity in comparison with the conventional scheme (based on the SNR probing), it has been demonstrated that a 126-Gb/s DMT signal can be transmitted over 30 km of standard single-mode fiber without the hassle of SNR probing.
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.
