WDM 전송 시스템에서 FWM Crosstalk를 줄이기 위한 불균등 채널 할당에 관한 연구

Abstract

WDM allows the enormous capacity of optical fiber to be utilized by transmitting multiple signals, distinguished by their wavelengths on a single fiber. However, there are several nonlinear effects inherent to optical fiber transmission that can seriously degrade WDM system performance. FWM is one of them. To reduce the deleterious effects of FWM crosstalk in high-capacity, repeaterless WDM systems, unequal-spaced channel allocation method has to be applied. In this paper, I treat this problem as constructing suitable Optical Orthogonal Codes (OOC's) in optical CDMA. The constructions are based on generating optical CDMA codewords with a predetermined pulse separation and aperiodic autocorrelation sideslobes no greater than one. To verify this method, I simulated unequal-spaced eight channel WDM transmission system for various input power and fiber lengths. I compared the simulation results with those of equal-spaced system, and could clearly see the improvements. In designing WDM systems, various factors have to be considered closely and the research has to be conducted comprehensively for high performance of the system. I expect the future of much more capabilities and much greater convenience thanks to WDM technologies.;파장을 달리한 여러 광신호를 다중화하여 한 가닥의 광섬유에 실어 보내는 파장 분할 다중(WDM: Wavelength Division Multiplexing) 방식 전송 기술 덕분에 수 Tb/s 급 대용량의 데이터를 빠른 시간에 전송할 수 있게 되었다. 이러한 WDM 전송 시스템의 성능 저하를 가져오는 여러 요인 중 신호의 감쇠(attenuation)와 dispersion은 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier), DSF(Dispersion-Shifted Fiber) 등의 사용으로 그 손상을 거의 없앨 수 있게 되었으나, 여러 가지 비선형 영향에 의한 시스템 성능의 저하는 아직도 그 보완책을 위해 연구가 계속 진행되고 있는 상황이다. 이 중 특히 FWM(Four-Wave Mixing) crosstalk에 의한 비선형성은 가장 그 영향력이 크다고 볼 수 있는데, 이는 채널을 불균등하게 분포시킴으로서 그 영향을 최소화할 수 있다. 어떻게 효과적으로 채널을 분배시켜 전체 대역폭을 많이 차지하지 않으면서도 FWM crosstalk에 의한 영향을 최대한 줄일 수 있느냐에 관한 연구가 체계적으로 이루어져야 할 것이다. 본 논문에서는 Optical Orthogonal Codes (OOC's) 코드 중 하나인 Extended Quadratic Congruence (EQC) sequences를 생성시키고, 이 방법을 WDM 시스템에서의 불균등 채널 분포에 적용시킨 후 시뮬레이션을 통해 그 효과를 확인한다.