SCM WDM 시스템 라인코딩 별 광비트 간섭 억제 성능 비교

본 논문은 광섬유 전송 시스템에서 서브캐리어 다중화(SCM)와 파장다중화(WDM)를 결합한 구조가 광비트 간섭(Optical Beat Interference, OBI)이라는 고유의 잡음 메커니즘에 의해 성능이 제한되는 문제를 다룬다. 서론에서는 멀티플렉싱 기술의 기본 개념을 소개하고, 기존의 TDM, FDM, SDM과 대비하여 SCM‑WDM이 제공하는 높은 스펙트럼 효율과 RF 기술의 성숙도에 대한 장점을 강조한다. 특히, SCM은 RF 서브캐리어를 직접 레이저에 변조함으로써 저비용 구현이 가능하지만, 검출 단계에서 서로 다른 서브캐리어가 비선형적으로 혼합되어 OBI가 발생한다는 점을 지적한다. 다음 섹션에서는 라인코딩의 역할을 설명한다. NRZ, 맨체스터, 밀러(MC) 세 가지 이진 라인코딩을 선택한 이유는 각각의 스펙트럼 특성이 OBI에 미치는 영향을 비교하기 위함이다. NRZ는 가장 기본적인 2레벨 코딩으로 대역폭 효율이 좋지만 DC 성분이 존재한다. 맨체스터 코딩은 매 비트마다 전이를 강제해 자기‑클럭 복구가 용이하지만, 대역폭 요구가 두 배가 되며 스펙트럼이 넓어 OBI에 취약하다. 밀러 코딩은 ‘1’을 전이 없이 유지하고 ‘0’에 전이를 삽입해 사이드밴드 에너지를 억제하고, 결과적으로 교차 성분 전력이 감소한다. 시스템 모델링에서는 각 서브캐리어의 전기장을 \(E_i(t)=\sqrt{P_i}