초록 ▼

본 발명은 인공 신경망을 사용하는 비선형 블라인드 등화기(ANN-NLE)에 관한 것으로서, 본 발명의 등화기(ANN-NLE)는, 세기 변조 및 직접 검출(IM/DD) 광 가입자망에서, PAM-4 다중 레벨 신호 송출을 위해 DML(direct modulated laser)로 세기변조(IM)하고 포토디텍터를 갖는 수신기에서 직접 검출(DD)하는 방식에서, 훈련열이 사용되지 않으며 선형 및 동적 비선형 왜곡을 경감할 수 있도록 하였다. 즉, 본 발명에 따른 ANN 기반의 비선형 블라인드 등화 방법은, 부품의 노화와 레이저 바이어스 및

본 발명은 인공 신경망을 사용하는 비선형 블라인드 등화기(ANN-NLE)에 관한 것으로서, 본 발명의 등화기(ANN-NLE)는, 세기 변조 및 직접 검출(IM/DD) 광 가입자망에서, PAM-4 다중 레벨 신호 송출을 위해 DML(direct modulated laser)로 세기변조(IM)하고 포토디텍터를 갖는 수신기에서 직접 검출(DD)하는 방식에서, 훈련열이 사용되지 않으며 선형 및 동적 비선형 왜곡을 경감할 수 있도록 하였다. 즉, 본 발명에 따른 ANN 기반의 비선형 블라인드 등화 방법은, 부품의 노화와 레이저 바이어스 및 온도의 변화로 인한 채널의 선형 및 동적 비선형의 변화에 자동적으로 적응하여 PAM-4 를 안정적으로 수신할 수 있도록 한다.

대표청구항 ▼

PAM-m 신호로서 광전송로로 수신되는 세기 변조된 레이저 펄스를 훈련열의 사용 없이 직접 검출하여 데이터를 복원하기 위한, 수신기에서 인공 신경망에 기반한 비선형 블라인드 등화기의 등화 방법에 있어서,송신기로부터의 레이저 펄스에 대해 포토디텍터가 생성하는 전기적 신호에 대한 n번째 샘플링 데이터 x(n)로부터, 인공 신경망을 이용해 은닉 계층(Hidden Layer)과 출력 계층(Output Layer) 사이의 가중치와 편향을 반복 학습하여 등화기 출력을 추정하는 단계를 포함하고,상기 추정하는 단계는,은닉 계층(Hidden Lay

PAM-m 신호로서 광전송로로 수신되는 세기 변조된 레이저 펄스를 훈련열의 사용 없이 직접 검출하여 데이터를 복원하기 위한, 수신기에서 인공 신경망에 기반한 비선형 블라인드 등화기의 등화 방법에 있어서,송신기로부터의 레이저 펄스에 대해 포토디텍터가 생성하는 전기적 신호에 대한 n번째 샘플링 데이터 x(n)로부터, 인공 신경망을 이용해 은닉 계층(Hidden Layer)과 출력 계층(Output Layer) 사이의 가중치와 편향을 반복 학습하여 등화기 출력을 추정하는 단계를 포함하고,상기 추정하는 단계는,은닉 계층(Hidden Layer)과 출력 계층(Output Layer) 사이에서 전달함수로서, 수학식 을 이용하여, 상기 등화기 출력의 n번째 샘플 yon을 추정하는 단계를 포함하고,여기서, 은닉 계층(Hidden Layer)과 입력 계층(Input Layer)의 노드 수는 각각 정수 r과 M이며, 함수 σ(·) 및 f(·)는 각각 은닉 계층(Hidden Layer)과 출력 계층(Output Layer)에 대한 활성화 함수, 가중치 wij는 입력 계층(Input Layer)의 j 번째 노드와 은닉 계층(Hidden Layer)의 i 번째 노드 사이의 연결 가중치를 나타내고, 가중치 wi는 은닉 계층(Hidden Layer)의 i 번째 노드와 출력 계층(Output Layer)의 계산 노드 간의 연결 가중치, bi는 은닉 계층(Hidden Layer)의 i 번째 노드에서의 네트워크 편향, bo는 출력 계층(Output Layer)의 계산 노드에 추가된 네트워크 편향이며, A) 상기 가중치 wi는 오차 E에 대하여 수학식 을 만족하도록 상기 오차 E를 감소시키도록 추정되며, 여기서, α 는 학습율로서 소정의 실수값, 오차의 n번째 샘플 En으로서 수학식을 이용하고,B) 상기 가중치 wij는 오차 E에 대하여 수학식 을 만족하도록 상기 오차 E를 감소시키도록 추정되며, 여기서, α 는 학습율로서 소정의 실수값, 오차의 n번째 샘플 En으로서 수학식을 이용하고,C) 상기 가중치 wi 및 상기 가중치 wij의 계산에 있어서, 상기 등화기 출력의 n번째 샘플 yon 에 대한 오차의 n번째 샘플 En의 미분식으로서, 수학식을 이용하며, 여기서, sign()은 실수의 부호, 상기 PAM-m 신호에 대해, s는 양의 정수로서 s=log2 m, qs-p=2p, p는 s-1,…,1,0인, 등화 방법.