強度変調されたダウンストリームデータ信号およびアップストリームデータ信号を採用する集中化光波ＷＤＭ−ＰＯＮ
【課題】ＷＤＭ−ＰＯＮシステムのコストと複雑さとを減少させる。
【解決手段】光学的なシステムと方法とは、光ファイバに結合され、光ファイバを通してダウンストリームデータと共に集中化光波搬送信号を受信する無光源光ネットワークユニットを有している。光ネットワークユニットは、受信した元の搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラを有している。第１の経路は、搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている光学フィルタを有している。第２経路は、アップストリームデータと共に集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用のアップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有している。
【解決手段】光学的なシステムと方法とは、光ファイバに結合され、光ファイバを通してダウンストリームデータと共に集中化光波搬送信号を受信する無光源光ネットワークユニットを有している。光ネットワークユニットは、受信した元の搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラを有している。第１の経路は、搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている光学フィルタを有している。第２経路は、アップストリームデータと共に集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用のアップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信に関し、特に、集中化光波を使用した波長再利用によるダウンストリーム光送信およびアップストリーム光送信用のシステムと方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
研究開発が、波長分割多重（ＷＤＭ）受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）と時間分割多重ＰＯＮ（ＴＤＭ−ＰＯＮ）などの次世代受動光ネットワーク（ＰＯＮ）アクセスネットワークに集中してきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＴＤＭ−ＰＯＮシステムには、さまざまなアプリケーションを支援する複雑なスケジューリングアルゴリズムとフレーミング技法とが必要である。ＷＤＭ−ＰＯＮは、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）内で帯域幅を動的に割り当てる柔軟性に依然として欠けている。
【０００４】
波長再利用は、ＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおける費用効果が高い解決策であって、数個の再変調スキームが提案されている。しかし、これらの変調スキームには、少なくとも以下の欠点がある：１）カラーＯＮＵが必要であり、これはＯＮＵが柔軟に割り当てられた波長を有していることを意味する。２）高速な（たとえば１０Ｇｂ／ｓ）信号送信に対して色分散（ＣＤ）許容度が低い。
【０００５】
提案されているＷＤＭ−ＰＯＮにおける波長再利用は、複数の位相変調信号を採用する。この場合、ダウンストリーム差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）された複数の信号が位相変調器（ＰＭ）によって生成される。送信ファイバを通過後、ダウンストリームＤＰＳＫ信号は、光サーキュレータ（ＯＣ）を介してＯＮＵ内に送信され、光パワーの１０％が、光可変減衰器（ＶＯＡ）、エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）、ＤＰＳＫ復調用の遅延干渉計（ＤＩ）、およびＰＩＮ受信機からなる光学的に前置増幅された受信機によって受信される。残りの光パワーは、アップストリームデータ用にダウンストリームデータ信号を書き換えるために他のＰＭに送信される。１つの電気的遅延線と複数の電気的バッファとが、ダウンストリーム信号とＰＭへ送信される複数の電気信号との間を揃えるために必要である。このように、位相変調器とＤＩとが装置で必要である。しかし、この構成によって装置のコストと複雑さが非常に増加する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、その高スペクトル効率と色分散などの様々な分散に対する耐性とのために光ファイバ送信装置において使用するには効果的な変調形式である。ＯＦＤＭ−ＰＯＮは、さまざまなサービスを透過的にはサポートしておらず、これらのサービスの間の動的帯域幅割り当てを可能にしていない。従来の同期検波に対して、受信機において受信信号の側波帯を局所発振器（ＬＯ）と組み合わせることによってＯＦＤＭが採用されており、ここでは光位相同期ループと偏波スクランブラーとが必要である。
【０００７】
ＬＯの位相雑音を減少させるためには、送信機と受信機の両方において低線幅レーザーが好ましい。従来の同期検波に比べて、直接検波光ＯＦＤＭは、装置の複雑さを際だって減少させ、従来のＤＦＢレーザーが採用できるように位相雑音と周波数オフセットとをなくすことができる。
【０００８】
本発明の原理によれば、集中化光波と直接検波とを使用するＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャが実現される。たとえば１０Ｇｂ／ｓの強度変調されている１６ＱＡＭ（４相振幅変調）ＯＦＤＭによるダウンストリーム（ＤＳ）信号と、たとえばアップストリーム用の１．７５Ｇｂ／ｓオンオフキーイング（ＯＯＫ）信号とを一実施態様について例として示している。
【０００９】
光学的なシステムと方法とは、光ファイバに結合され、光ファイバを通してダウンストリームデータと共に集中化光波搬送信号を受信する無光源光ネットワークユニットを有している。光ネットワークユニットは、受信した元の搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラを有している。第１経路は、搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている光学フィルタを有している。第２経路は、アップストリームデータと共に集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用のアップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有している。
【００１０】
集中化光波を使用したＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮが得られる。実例においては、１０Ｇｂ／ｓ強度変調１６−ＱＡＭ ＯＦＤＭを使用しているダウンストリームデータ信号と１．７５Ｇｂ／ｓ ＯＯＫ信号を使用しているアップストリームを示している。また、両側波帯（ＤＳＢ）信号のフェージング効果が減少し、例示しているアーキテクチャにおいては少なくとも２．５−ｄＢのパワーの増加となった。
【００１１】
これらの、そしてその他の特徴と利点とは、添付図面と共に読むべきそれらの具体的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう
本開示は、好ましい実施形態の以下の説明において、図面を参照して詳細を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
複数の本実施形態は、光波集中化波長分割多重化−直交周波数分割多重−受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮ）アーキテクチャを有している。実例としての一実施形態において、このアーキテクチャは、ダウンストリーム送信用に、１０Ｇｂ／ｓの１６−ＱＡＭ強度変調直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号を採用することができる。他の速度と変調も考えられる。波長再利用スキームが光ネットワークユニット（ＯＮＵ）でのコストを削減するためにアップストリームデータの搬送に有利に採用されている。強度変調器（ＩＭ）を使用することによって、ダウンストリームデータ信号が再変調される。一例では、アップストリームオンオフキーイング（ＯＯＫ）データがそのゼロ復帰（ＲＺ）しそうな形状の波形に基づいてたとえば１．７５Ｇｂ／ｓで再変調される。他の速度と変調も考えられる。
【００１３】
２．５−ｄＢのペナルティにつながる両側波帯（ＤＳＢ）ダウンストリームデータ信号のフェージング効果がほぼゼロに減少した。フェージング効果は、ＤＳＢ ＯＦＤＭダウンストリームデータ信号がシェープフィルタリング後に単側波帯（ＳＳＢ）に変換されたときに除去された。パワーペナルティは、２５ｋｍにわたる標準シングルモードファイバ送信後に、ＳＳＢ ＯＦＤＭダウンストリームデータ信号と再変調されたＯＯＫアップストリームデータ信号の両方について無視できるようになる。
【００１４】
本明細書に記載している複数の実施形態は、全体をハードウェアとしたり、全体をソフトウェアとしたり、ハードウェア要素とソフトウェア要素との両方を有するようにすることができる。好ましい実施形態では、本発明はハードウェアにおいて実装されているが、複数のソフトウェア要素を有していてもよい。ソフトウェアには、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどがあるが、これらには限定されない。
【００１５】
同じ符号は同じまたは同様の要素を表している図面をここで参照し、最初に図１を参照すると、ＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮにおける両側波帯変調スキームを使用するアーキテクチャ１００を模式的に示している。光回線終端装置（ＯＬＴ）１０２は複数のチャネル（ＣＨ1〜ＣＨN）の各々について、Ｎ個の分散光源１０４を有している。Ｎ個の光源１０４は、各チャネルＣＨiに対応している所定の波長を有しているレーザー、ダイオードまたは他の適切な光源を有していてもよい。ＷＤＭ−ＯＦＤＭダウンストリーム送信用に、アップコンバートされたＯＦＤＭ強度変調信号を生成するように、１つの強度変調器（ＩＭ）１０６を採用している。
【００１６】
複数の変調されたＯＦＤＭデータストリーム１１２は、周波数領域で互いに直交しており、これは複数のサブチャネル間のクロストークが除去されることを意味している。複数のＯＦＤＭベースバンド信号１１０がＲＦ源（局所発振器（ＬＯ）１０８）を備えている電気ミキサ１０６によって高無線周波数（ＲＦ）搬送波にアップコンバートされる。ＲＦ ＯＦＤＭ信号のパワーは、分散許容性と良好な受信機感度とを増加させるように２次モードを抑制しながら、ＬＯ １０８と複数の１次側波帯との間の特定のパワー比を維持するように注意深く調整される。光搬送波は、１次側波帯よりも１０ｄＢ通常大きいので、強度変調器１０６後の光信号の消光比（ＥＲ）は低い。Ｎ個のチャネル（ＣＨ）は、ダウンストリームファイバ１０５上でマルチプレクサ１０７によって多重化される。増幅器１０９（たとえばエルビウム添加ファイバ増幅器）をＮ個の光学信号の増幅に採用することができる。
【００１７】
リモートノード（ＲＮ）１１４では、Ｎ個のチャネル（ＣＨ）を分離し、Ｎ個の信号を各光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１１８に送達するように、１つのデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１１６が使用される。Ｎ個のダウンストリームデータ信号は、カプラ１２０（たとえば３ｄＢカプラ）を通過後、２つの経路に送信される。一方は、１つの狭帯域光学フィルタ（ＯＦ）１２２を通過後にＯＦＤＭ受信機１２４に供給される。この光学フィルタ１２２は、フィルタ１２２が両側波帯信号を単側波帯信号に変換した後に、フェージング効果を減少させるために使用される。このフィルタ１２２が無いと、パワーペナルティは特定の送信距離においてフェージング効果のせいで大きくなるであろう。光学フィルタ１２２は、（複数のチャネル用の）光インターリーバ、波長可変光学フィルタ（ＴＯＦ）、またはファイバブラッグ格子（ＦＢＧ）を有していてもよい。
【００１８】
アップストリームリンク１２５については、ダウンストリームＯＦＤＭ信号がアップストリームデータ１２７と共に他の強度変調器１２６によって波形１２８上のそのゼロ復帰しそうな形状に基づいて再変調される。その結果、集中化光波が実現され、これは、ＯＮＵ１１８内に追加の光源がないためである。
【００１９】
複数のＯＮＵ１１８からの再変調された光は、リモートノード１１４の位置に配置されているマルチプレクサ１３０（たとえばアレイ導波格子（ＡＷＧ））を使用して多重化される。アップストリームリンク１２５は、ファイバ上をアップストリームに送信後、デマルチプレクサ１３２によって逆多重化される。集中化光波は、複数のアップストリーム受信機１３４によって受信される。
【００２０】
図２を参照すると、ＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮの実例の実施形態を示している。たとえば、中央オフィス（ＣＯ）において、１つの一定波長（ＣＷ）光波が分散フィードバック（ＤＦＢ）レーザーダイオード２０２によってたとえば１５４１．７１ｎｍにおいて生成される。ＯＦＤＭベースバンド信号２０４がオフラインで生成され、１０Ｇサンプル／ｓで連続して出力するアレイ導波格子（ＡＷＧ）と１０ビットデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）とにアップロードされ、出力帯域幅はナイキストサンプリングに基づいて２．５ＧＨｚである。１０Ｇｂ／ｓの複数の１６−ＱＡＭ ＯＦＤＭ信号が局所発振器（ＬＯ）２０７からの１４ＧＨｚの正弦波とミキサ２０６によって混合される。増幅後の混合されたＲＦ信号は、強度変調器２０８によって駆動された。強度変調器２０８の後の０．０１ｎｍの分解能の光スペクトルを図３Ａに挿入図（ｉ）として示している。
【００２１】
２５ｋｍのシングルモードファイバ（ＳＭＦ−２８）送信後、分離されたダウンストリームトラフィックが３ｄＢ光カプラ２１０によって２つの部分に分けられた。一方は、ダウンストリームＯＦＤＭ受信機２１２に送られ、他方は、複数のアップストリームデータ信号となる。ダウンストリーム受信機２１２では、ＷＤＭ−ＯＦＤＭ信号が帯域幅０．２ｎｍの波長可変光学フィルタ（ＴＯＦ）２１４によってフィルタリングされ、スペクトルを図３Ｂの挿入図（ｉｉ）に示している。図３Ｂは、１つの側波帯を示しているが、これは、両側波帯（図３Ａ）がフィルタリングされているからである。
【００２２】
受信されたＲＦ ＯＦＤＭ信号はまずダウンコンバートされ、それから４５ＧＨｚ光検波器（ＰＤ）２１６による直接検波後に実時間オシロスコープによって１０Ｇサンプル／ｓでサンプリングされる。アナログ／デジタル変換器２１７、ダウンコンバート回路２１９、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、および復調器２２１が受信機２１２内に設けられている。
【００２３】
図３Ｃの１６−ＱＡＭ ＯＦＤＭ信号の波形は、２５ｋｍのＳＭＦ−２８送信の後、図３Ａの変調信号と同じＲＺ波形となる。そのため、信号を元の信号として強度変調形式に再変調することができる。これによって集中化光波信号が得られる。ＲＦ ＯＦＤＭ信号はアップストリームリンクに対して、強度変調器（ＩＭ）２２０によって１．７５Ｇｂ／ｓで２31−１の疑似ランダム２値シーケンス（ＰＲＢＳ）を使用して再変調される。図３Ｃの挿入図（ｉｉｉ）は再変調前の複数の光スペクトルを示している。受信機２１２側に光インターリーバ（ＩＬ）つまりフィルタ２１４がない場合、約２．５ｄＢの明確なパワーペナルティが存在する。フェージング効果を調べるために一方の側波帯をフィルタリングして除去するように、１つのインターリーバ（ＩＬ）２１４が採用されている。２５／５０ＧＨｚ間隔のＩＬを採用後は、送信後に明確なパワーペナルティは存在しない。そのため、ＤＳＢ信号によるフェージング効果は２．５ｄＢのパワーペナルティにつながる。ＩＬなしのバックツーバックのビットエラー率（ＢＥＲ）は、３つのピーク（たとえばベースバンドと２つの１次側波帯）から受信機でより多くの情報が受信されることに起因してパワー感度がより高くなる。
【００２４】
計測されたＢＥＲ曲線は、１．７５Ｇｂ／ｓアップストリームデータ信号が、１４ＧＨｚのクロックを使用して搬送されていることを示している。高周波成分を２ＧＨｚのローパスフィルタを使用して受信機２１２において除去することができる。パワーペナルティは、１０-9に等しいＢＥＲで２５ｋｍのＳＭＦ−２８にわたる送信後、０．２ｄＢ未満である。
【００２５】
新規のＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮ送信装置は、直接検波と共に集中化光波を有している。このスキームを一実施形態で使用して、１６−ＱＡＭ強度変調されたダウンストリームＯＦＤＭが２５ｋｍのＳＭＦ−２８ファイバにわたって送信された。両側波帯からのフェージング効果はこのアーキテクチャにおいて通常２．５−ｄＢパワーペナルティとなるであろう。しかし、これは、光インターリーバなどのエッジシャープフィルタを使用して単側波帯信号を生成し、送信後に無視可能な感度ペナルティを得ることで回避される。アップストリームリンクについては、複数のダウンストリームＯＦＤＭ信号がＩＭによって１．７５Ｇｂ／ｓで再変調された。複数の両側波帯ＯＦＤＭダウンストリームデータ信号がエッジシャープフィルタリング後に単側波帯に変換されたときにフェージング効果が減少したり、除去された。パワーペナルティは、２５ｋｍにわたる標準シングルモードファイバ送信後に、単側波帯ＯＦＤＭダウンストリームと再変調されたＯＯＫアップストリームデータ信号の両方について無視できる
ＯＦＤＭは、次世代光ネットワークのための効果的な変調形式であるため、本スキームは、装置の信頼性と柔軟性の両方を際だって改善することができる。本原理を採用することによって、複数のＯＮＵのコストを削減するために、複数の強度変調器と集中化光源とを使用してＷＥＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮを実現することができる。さらに、ＯＦＤＭは、高い柔軟性を有しており、複数のカスタマユニット内での動的な帯域割り当てを使用して実現することができる。
【００２６】
図４を参照すると、集中化光波源を設ける方法は、集中化光波搬送信号上での送信のために複数の直交周波数分割多重化信号を強度変調するステップをブロック３０２に有している。ブロック３０３では、複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ダウンストリームデータ信号は波長分割多重化（ＷＤＭ）によって多重化される。
【００２７】
ブロック３０４では、集中化光波搬送信号は無光源光ネットワークユニットによって受信される。集中化光波搬送波信号は、ブロック３０６において第１経路と第２経路との間で分割される。
【００２８】
集中化光波搬送信号は、ブロック３０８において、ユーザ、たとえばサービス（インターネット、ビデオ、電話等）の利用者に受信される第１経路上でフィルタリングされる。フィルタリングは、フェージング効果を減少させ、また、両側波帯信号を単側波帯信号に光学的にインターリーブしてもよい。
【００２９】
ブロック３１０では、送信用にアップストリームデータ信号を作るように第２経路上で集中化光波搬送信号がアップストリームデータと共に再変調される。この再変調は、集中化光波搬送信号をアップストリームデータ信号と共に強度変調することを有している。アップストリームデータ信号は、ユーザの選択、アップロード、またはインターネットのブラウジングに関する情報であってもよく、したがって、帯域幅が狭い場合がある。ブロック３１２では、アップストリームデータ信号が送信される。光ネットワークユニットは、集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信してもよい。
【００３０】
強度変調されたダウンストリームデータ信号とアップストリームデータ信号とを採用している集中化光波ＷＤＭ−ＰＯＮについての好ましい複数の実施形態（これらは説明を目的とし、限定を意図していない）を説明したが、上記教えに鑑み、当業者は修正と変形を行うことができる。そのため、添付の特許請求の範囲で概説したような本発明の範囲と精神の範囲内で、開示されている特定の実施形態を変更することができる。本発明の態様を特許法が要求する詳細さと具体性とを備えて説明したが、請求し特許証による保護を要望する内容を添付の請求項に記述している。
［関連出願情報］
本出願は、本明細書に参照によって援用される２００８年５月１日に出願された米国仮出願第６１／０４９，５３１号に対する優先権を主張する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本原理に従っている実例としての光ネットワーク装置を示しているブロック／フロー図である。
【図２】本原理の実演において採用されている図１の光ネットワーク装置の一実施形態を示しているブロック／フロー図である
【図３Ａ】図２に示している（ｉ）の位置での光パワー対波長を示しているグラフである。
【図３Ｂ】図２に示している（ｉｉ）の位置での光パワー対波長を示しているグラフである。
【図３Ｃ】図２に示している（ｉｉｉ）の位置での光パワー対波長を示しているグラフである。
【図４】本原理に従っている集中化光波源を設ける方法を示しているブロック／フロー図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００ ＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャ
１０２ 光回線終端装置（ＯＬＴ）
１０４ 光源
１０５ ダウンストリームファイバ
１０６ 電気ミキサ、強度変調器（ＩＭ）
１０７、１３０ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１０８、２０７ 局所発振器（ＬＯ）
１０９ 増幅器
１１０ ＯＦＤＭベースバンド信号
１１２ ＯＦＤＭデータストリーム
１１４ リモートノード（ＲＮ）
１１６、１３２ デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）
１１８ 光ネットワークユニット（ＯＮＵ）
１２０、２１０ 光カプラ（ＯＣ）
１２２ 光学フィルタ（ＯＦ）
１２４ ダウンストリームＯＦＤＭ受信機（ＤＳ Ｒｘ）
１２５、１２７ アップストリームリンク＾
１２６、２０８、２２０ 強度変調器（ＩＭ）
１２８ 波形
１３４ アップストリーム受信機（ＵＳ Ｒｘ）
２０２ 分散フィードバックレーザーダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ）
２０４ ＯＦＤＭベースバンド信号
２０６ ミキサ
２１２ ダウンストリームＯＦＤＭ受信機
２１４ 波長可変光学フィルタ（ＴＯＦ）
２１６ 光検波器（ＰＤ）
２１７ アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）
２１９ ダウンコンバート回路
２２１ 復調器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信に関し、特に、集中化光波を使用した波長再利用によるダウンストリーム光送信およびアップストリーム光送信用のシステムと方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
研究開発が、波長分割多重（ＷＤＭ）受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）と時間分割多重ＰＯＮ（ＴＤＭ−ＰＯＮ）などの次世代受動光ネットワーク（ＰＯＮ）アクセスネットワークに集中してきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＴＤＭ−ＰＯＮシステムには、さまざまなアプリケーションを支援する複雑なスケジューリングアルゴリズムとフレーミング技法とが必要である。ＷＤＭ−ＰＯＮは、光ネットワークユニット（ＯＮＵ）内で帯域幅を動的に割り当てる柔軟性に依然として欠けている。
【０００４】
波長再利用は、ＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおける費用効果が高い解決策であって、数個の再変調スキームが提案されている。しかし、これらの変調スキームには、少なくとも以下の欠点がある：１）カラーＯＮＵが必要であり、これはＯＮＵが柔軟に割り当てられた波長を有していることを意味する。２）高速な（たとえば１０Ｇｂ／ｓ）信号送信に対して色分散（ＣＤ）許容度が低い。
【０００５】
提案されているＷＤＭ−ＰＯＮにおける波長再利用は、複数の位相変調信号を採用する。この場合、ダウンストリーム差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）された複数の信号が位相変調器（ＰＭ）によって生成される。送信ファイバを通過後、ダウンストリームＤＰＳＫ信号は、光サーキュレータ（ＯＣ）を介してＯＮＵ内に送信され、光パワーの１０％が、光可変減衰器（ＶＯＡ）、エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）、ＤＰＳＫ復調用の遅延干渉計（ＤＩ）、およびＰＩＮ受信機からなる光学的に前置増幅された受信機によって受信される。残りの光パワーは、アップストリームデータ用にダウンストリームデータ信号を書き換えるために他のＰＭに送信される。１つの電気的遅延線と複数の電気的バッファとが、ダウンストリーム信号とＰＭへ送信される複数の電気信号との間を揃えるために必要である。このように、位相変調器とＤＩとが装置で必要である。しかし、この構成によって装置のコストと複雑さが非常に増加する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、その高スペクトル効率と色分散などの様々な分散に対する耐性とのために光ファイバ送信装置において使用するには効果的な変調形式である。ＯＦＤＭ−ＰＯＮは、さまざまなサービスを透過的にはサポートしておらず、これらのサービスの間の動的帯域幅割り当てを可能にしていない。従来の同期検波に対して、受信機において受信信号の側波帯を局所発振器（ＬＯ）と組み合わせることによってＯＦＤＭが採用されており、ここでは光位相同期ループと偏波スクランブラーとが必要である。
【０００７】
ＬＯの位相雑音を減少させるためには、送信機と受信機の両方において低線幅レーザーが好ましい。従来の同期検波に比べて、直接検波光ＯＦＤＭは、装置の複雑さを際だって減少させ、従来のＤＦＢレーザーが採用できるように位相雑音と周波数オフセットとをなくすことができる。
【０００８】
本発明の原理によれば、集中化光波と直接検波とを使用するＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャが実現される。たとえば１０Ｇｂ／ｓの強度変調されている１６ＱＡＭ（４相振幅変調）ＯＦＤＭによるダウンストリーム（ＤＳ）信号と、たとえばアップストリーム用の１．７５Ｇｂ／ｓオンオフキーイング（ＯＯＫ）信号とを一実施態様について例として示している。
【０００９】
光学的なシステムと方法とは、光ファイバに結合され、光ファイバを通してダウンストリームデータと共に集中化光波搬送信号を受信する無光源光ネットワークユニットを有している。光ネットワークユニットは、受信した元の搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラを有している。第１経路は、搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている光学フィルタを有している。第２経路は、アップストリームデータと共に集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用のアップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有している。
【００１０】
集中化光波を使用したＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮが得られる。実例においては、１０Ｇｂ／ｓ強度変調１６−ＱＡＭ ＯＦＤＭを使用しているダウンストリームデータ信号と１．７５Ｇｂ／ｓ ＯＯＫ信号を使用しているアップストリームを示している。また、両側波帯（ＤＳＢ）信号のフェージング効果が減少し、例示しているアーキテクチャにおいては少なくとも２．５−ｄＢのパワーの増加となった。
【００１１】
これらの、そしてその他の特徴と利点とは、添付図面と共に読むべきそれらの具体的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう
本開示は、好ましい実施形態の以下の説明において、図面を参照して詳細を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
複数の本実施形態は、光波集中化波長分割多重化−直交周波数分割多重−受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮ）アーキテクチャを有している。実例としての一実施形態において、このアーキテクチャは、ダウンストリーム送信用に、１０Ｇｂ／ｓの１６−ＱＡＭ強度変調直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号を採用することができる。他の速度と変調も考えられる。波長再利用スキームが光ネットワークユニット（ＯＮＵ）でのコストを削減するためにアップストリームデータの搬送に有利に採用されている。強度変調器（ＩＭ）を使用することによって、ダウンストリームデータ信号が再変調される。一例では、アップストリームオンオフキーイング（ＯＯＫ）データがそのゼロ復帰（ＲＺ）しそうな形状の波形に基づいてたとえば１．７５Ｇｂ／ｓで再変調される。他の速度と変調も考えられる。
【００１３】
２．５−ｄＢのペナルティにつながる両側波帯（ＤＳＢ）ダウンストリームデータ信号のフェージング効果がほぼゼロに減少した。フェージング効果は、ＤＳＢ ＯＦＤＭダウンストリームデータ信号がシェープフィルタリング後に単側波帯（ＳＳＢ）に変換されたときに除去された。パワーペナルティは、２５ｋｍにわたる標準シングルモードファイバ送信後に、ＳＳＢ ＯＦＤＭダウンストリームデータ信号と再変調されたＯＯＫアップストリームデータ信号の両方について無視できるようになる。
【００１４】
本明細書に記載している複数の実施形態は、全体をハードウェアとしたり、全体をソフトウェアとしたり、ハードウェア要素とソフトウェア要素との両方を有するようにすることができる。好ましい実施形態では、本発明はハードウェアにおいて実装されているが、複数のソフトウェア要素を有していてもよい。ソフトウェアには、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどがあるが、これらには限定されない。
【００１５】
同じ符号は同じまたは同様の要素を表している図面をここで参照し、最初に図１を参照すると、ＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮにおける両側波帯変調スキームを使用するアーキテクチャ１００を模式的に示している。光回線終端装置（ＯＬＴ）１０２は複数のチャネル（ＣＨ1〜ＣＨN）の各々について、Ｎ個の分散光源１０４を有している。Ｎ個の光源１０４は、各チャネルＣＨiに対応している所定の波長を有しているレーザー、ダイオードまたは他の適切な光源を有していてもよい。ＷＤＭ−ＯＦＤＭダウンストリーム送信用に、アップコンバートされたＯＦＤＭ強度変調信号を生成するように、１つの強度変調器（ＩＭ）１０６を採用している。
【００１６】
複数の変調されたＯＦＤＭデータストリーム１１２は、周波数領域で互いに直交しており、これは複数のサブチャネル間のクロストークが除去されることを意味している。複数のＯＦＤＭベースバンド信号１１０がＲＦ源（局所発振器（ＬＯ）１０８）を備えている電気ミキサ１０６によって高無線周波数（ＲＦ）搬送波にアップコンバートされる。ＲＦ ＯＦＤＭ信号のパワーは、分散許容性と良好な受信機感度とを増加させるように２次モードを抑制しながら、ＬＯ １０８と複数の１次側波帯との間の特定のパワー比を維持するように注意深く調整される。光搬送波は、１次側波帯よりも１０ｄＢ通常大きいので、強度変調器１０６後の光信号の消光比（ＥＲ）は低い。Ｎ個のチャネル（ＣＨ）は、ダウンストリームファイバ１０５上でマルチプレクサ１０７によって多重化される。増幅器１０９（たとえばエルビウム添加ファイバ増幅器）をＮ個の光学信号の増幅に採用することができる。
【００１７】
リモートノード（ＲＮ）１１４では、Ｎ個のチャネル（ＣＨ）を分離し、Ｎ個の信号を各光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１１８に送達するように、１つのデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１１６が使用される。Ｎ個のダウンストリームデータ信号は、カプラ１２０（たとえば３ｄＢカプラ）を通過後、２つの経路に送信される。一方は、１つの狭帯域光学フィルタ（ＯＦ）１２２を通過後にＯＦＤＭ受信機１２４に供給される。この光学フィルタ１２２は、フィルタ１２２が両側波帯信号を単側波帯信号に変換した後に、フェージング効果を減少させるために使用される。このフィルタ１２２が無いと、パワーペナルティは特定の送信距離においてフェージング効果のせいで大きくなるであろう。光学フィルタ１２２は、（複数のチャネル用の）光インターリーバ、波長可変光学フィルタ（ＴＯＦ）、またはファイバブラッグ格子（ＦＢＧ）を有していてもよい。
【００１８】
アップストリームリンク１２５については、ダウンストリームＯＦＤＭ信号がアップストリームデータ１２７と共に他の強度変調器１２６によって波形１２８上のそのゼロ復帰しそうな形状に基づいて再変調される。その結果、集中化光波が実現され、これは、ＯＮＵ１１８内に追加の光源がないためである。
【００１９】
複数のＯＮＵ１１８からの再変調された光は、リモートノード１１４の位置に配置されているマルチプレクサ１３０（たとえばアレイ導波格子（ＡＷＧ））を使用して多重化される。アップストリームリンク１２５は、ファイバ上をアップストリームに送信後、デマルチプレクサ１３２によって逆多重化される。集中化光波は、複数のアップストリーム受信機１３４によって受信される。
【００２０】
図２を参照すると、ＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮの実例の実施形態を示している。たとえば、中央オフィス（ＣＯ）において、１つの一定波長（ＣＷ）光波が分散フィードバック（ＤＦＢ）レーザーダイオード２０２によってたとえば１５４１．７１ｎｍにおいて生成される。ＯＦＤＭベースバンド信号２０４がオフラインで生成され、１０Ｇサンプル／ｓで連続して出力するアレイ導波格子（ＡＷＧ）と１０ビットデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）とにアップロードされ、出力帯域幅はナイキストサンプリングに基づいて２．５ＧＨｚである。１０Ｇｂ／ｓの複数の１６−ＱＡＭ ＯＦＤＭ信号が局所発振器（ＬＯ）２０７からの１４ＧＨｚの正弦波とミキサ２０６によって混合される。増幅後の混合されたＲＦ信号は、強度変調器２０８によって駆動された。強度変調器２０８の後の０．０１ｎｍの分解能の光スペクトルを図３Ａに挿入図（ｉ）として示している。
【００２１】
２５ｋｍのシングルモードファイバ（ＳＭＦ−２８）送信後、分離されたダウンストリームトラフィックが３ｄＢ光カプラ２１０によって２つの部分に分けられた。一方は、ダウンストリームＯＦＤＭ受信機２１２に送られ、他方は、複数のアップストリームデータ信号となる。ダウンストリーム受信機２１２では、ＷＤＭ−ＯＦＤＭ信号が帯域幅０．２ｎｍの波長可変光学フィルタ（ＴＯＦ）２１４によってフィルタリングされ、スペクトルを図３Ｂの挿入図（ｉｉ）に示している。図３Ｂは、１つの側波帯を示しているが、これは、両側波帯（図３Ａ）がフィルタリングされているからである。
【００２２】
受信されたＲＦ ＯＦＤＭ信号はまずダウンコンバートされ、それから４５ＧＨｚ光検波器（ＰＤ）２１６による直接検波後に実時間オシロスコープによって１０Ｇサンプル／ｓでサンプリングされる。アナログ／デジタル変換器２１７、ダウンコンバート回路２１９、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、および復調器２２１が受信機２１２内に設けられている。
【００２３】
図３Ｃの１６−ＱＡＭ ＯＦＤＭ信号の波形は、２５ｋｍのＳＭＦ−２８送信の後、図３Ａの変調信号と同じＲＺ波形となる。そのため、信号を元の信号として強度変調形式に再変調することができる。これによって集中化光波信号が得られる。ＲＦ ＯＦＤＭ信号はアップストリームリンクに対して、強度変調器（ＩＭ）２２０によって１．７５Ｇｂ／ｓで２31−１の疑似ランダム２値シーケンス（ＰＲＢＳ）を使用して再変調される。図３Ｃの挿入図（ｉｉｉ）は再変調前の複数の光スペクトルを示している。受信機２１２側に光インターリーバ（ＩＬ）つまりフィルタ２１４がない場合、約２．５ｄＢの明確なパワーペナルティが存在する。フェージング効果を調べるために一方の側波帯をフィルタリングして除去するように、１つのインターリーバ（ＩＬ）２１４が採用されている。２５／５０ＧＨｚ間隔のＩＬを採用後は、送信後に明確なパワーペナルティは存在しない。そのため、ＤＳＢ信号によるフェージング効果は２．５ｄＢのパワーペナルティにつながる。ＩＬなしのバックツーバックのビットエラー率（ＢＥＲ）は、３つのピーク（たとえばベースバンドと２つの１次側波帯）から受信機でより多くの情報が受信されることに起因してパワー感度がより高くなる。
【００２４】
計測されたＢＥＲ曲線は、１．７５Ｇｂ／ｓアップストリームデータ信号が、１４ＧＨｚのクロックを使用して搬送されていることを示している。高周波成分を２ＧＨｚのローパスフィルタを使用して受信機２１２において除去することができる。パワーペナルティは、１０-9に等しいＢＥＲで２５ｋｍのＳＭＦ−２８にわたる送信後、０．２ｄＢ未満である。
【００２５】
新規のＷＤＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮ送信装置は、直接検波と共に集中化光波を有している。このスキームを一実施形態で使用して、１６−ＱＡＭ強度変調されたダウンストリームＯＦＤＭが２５ｋｍのＳＭＦ−２８ファイバにわたって送信された。両側波帯からのフェージング効果はこのアーキテクチャにおいて通常２．５−ｄＢパワーペナルティとなるであろう。しかし、これは、光インターリーバなどのエッジシャープフィルタを使用して単側波帯信号を生成し、送信後に無視可能な感度ペナルティを得ることで回避される。アップストリームリンクについては、複数のダウンストリームＯＦＤＭ信号がＩＭによって１．７５Ｇｂ／ｓで再変調された。複数の両側波帯ＯＦＤＭダウンストリームデータ信号がエッジシャープフィルタリング後に単側波帯に変換されたときにフェージング効果が減少したり、除去された。パワーペナルティは、２５ｋｍにわたる標準シングルモードファイバ送信後に、単側波帯ＯＦＤＭダウンストリームと再変調されたＯＯＫアップストリームデータ信号の両方について無視できる
ＯＦＤＭは、次世代光ネットワークのための効果的な変調形式であるため、本スキームは、装置の信頼性と柔軟性の両方を際だって改善することができる。本原理を採用することによって、複数のＯＮＵのコストを削減するために、複数の強度変調器と集中化光源とを使用してＷＥＭ−ＯＦＤＭ−ＰＯＮを実現することができる。さらに、ＯＦＤＭは、高い柔軟性を有しており、複数のカスタマユニット内での動的な帯域割り当てを使用して実現することができる。
【００２６】
図４を参照すると、集中化光波源を設ける方法は、集中化光波搬送信号上での送信のために複数の直交周波数分割多重化信号を強度変調するステップをブロック３０２に有している。ブロック３０３では、複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ダウンストリームデータ信号は波長分割多重化（ＷＤＭ）によって多重化される。
【００２７】
ブロック３０４では、集中化光波搬送信号は無光源光ネットワークユニットによって受信される。集中化光波搬送波信号は、ブロック３０６において第１経路と第２経路との間で分割される。
【００２８】
集中化光波搬送信号は、ブロック３０８において、ユーザ、たとえばサービス（インターネット、ビデオ、電話等）の利用者に受信される第１経路上でフィルタリングされる。フィルタリングは、フェージング効果を減少させ、また、両側波帯信号を単側波帯信号に光学的にインターリーブしてもよい。
【００２９】
ブロック３１０では、送信用にアップストリームデータ信号を作るように第２経路上で集中化光波搬送信号がアップストリームデータと共に再変調される。この再変調は、集中化光波搬送信号をアップストリームデータ信号と共に強度変調することを有している。アップストリームデータ信号は、ユーザの選択、アップロード、またはインターネットのブラウジングに関する情報であってもよく、したがって、帯域幅が狭い場合がある。ブロック３１２では、アップストリームデータ信号が送信される。光ネットワークユニットは、集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信してもよい。
【００３０】
強度変調されたダウンストリームデータ信号とアップストリームデータ信号とを採用している集中化光波ＷＤＭ−ＰＯＮについての好ましい複数の実施形態（これらは説明を目的とし、限定を意図していない）を説明したが、上記教えに鑑み、当業者は修正と変形を行うことができる。そのため、添付の特許請求の範囲で概説したような本発明の範囲と精神の範囲内で、開示されている特定の実施形態を変更することができる。本発明の態様を特許法が要求する詳細さと具体性とを備えて説明したが、請求し特許証による保護を要望する内容を添付の請求項に記述している。
［関連出願情報］
本出願は、本明細書に参照によって援用される２００８年５月１日に出願された米国仮出願第６１／０４９，５３１号に対する優先権を主張する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本原理に従っている実例としての光ネットワーク装置を示しているブロック／フロー図である。
【図２】本原理の実演において採用されている図１の光ネットワーク装置の一実施形態を示しているブロック／フロー図である
【図３Ａ】図２に示している（ｉ）の位置での光パワー対波長を示しているグラフである。
【図３Ｂ】図２に示している（ｉｉ）の位置での光パワー対波長を示しているグラフである。
【図３Ｃ】図２に示している（ｉｉｉ）の位置での光パワー対波長を示しているグラフである。
【図４】本原理に従っている集中化光波源を設ける方法を示しているブロック／フロー図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００ ＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャ
１０２ 光回線終端装置（ＯＬＴ）
１０４ 光源
１０５ ダウンストリームファイバ
１０６ 電気ミキサ、強度変調器（ＩＭ）
１０７、１３０ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１０８、２０７ 局所発振器（ＬＯ）
１０９ 増幅器
１１０ ＯＦＤＭベースバンド信号
１１２ ＯＦＤＭデータストリーム
１１４ リモートノード（ＲＮ）
１１６、１３２ デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）
１１８ 光ネットワークユニット（ＯＮＵ）
１２０、２１０ 光カプラ（ＯＣ）
１２２ 光学フィルタ（ＯＦ）
１２４ ダウンストリームＯＦＤＭ受信機（ＤＳ Ｒｘ）
１２５、１２７ アップストリームリンク＾
１２６、２０８、２２０ 強度変調器（ＩＭ）
１２８ 波形
１３４ アップストリーム受信機（ＵＳ Ｒｘ）
２０２ 分散フィードバックレーザーダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ）
２０４ ＯＦＤＭベースバンド信号
２０６ ミキサ
２１２ ダウンストリームＯＦＤＭ受信機
２１４ 波長可変光学フィルタ（ＴＯＦ）
２１６ 光検波器（ＰＤ）
２１７ アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）
２１９ ダウンコンバート回路
２２１ 復調器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに結合され、前記光ファイバを通してダウンストリームデータと共に集中化光波搬送信号を受信する無光源光ネットワークユニットを有する光学システムであって、
前記無光源光ネットワークユニットは、
受信した元の前記集中化光波搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラと、
前記集中化光波搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている光学フィルタを有する前記第１経路と、
アップストリームデータと共に前記集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用のアップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有する前記第２経路とを有する、光学システム。
【請求項２】
前記集中化光波搬送信号は波長分割多重化（ＷＤＭ）を使用して多重化されている複数のダウンストリームデータ信号を有している、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
前記無光源光ネットワークユニットの前記変調器は、前記集中化光波搬送信号を再変調するように構成されている強度変調器を有する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項４】
前記光学フィルタは両側波帯信号を単側波帯信号に変換するように構成されている光インターリーバを有する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項５】
前記無光源光ネットワークユニットは、前記集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項６】
集中化光波搬送信号上で送信するように、複数の直交チャネル上での波長分割多重化によってダウンストリームデータ信号を変調するように構成されている光回線終端装置（ＯＬＴ）と、
前記ＯＬＴに光ファイバによって結合されている無光源光ネットワークユニットと、
を有する光学システムであって、
前記無光源光ネットワークユニットは、
前記ＯＬＴに送り返すアップストリームデータ信号を作るようにアップストリームデータと共に前記集中化光波搬送信号を再変調するように構成されている変調器を有し、
前記無光源光ネットワークユニットは、
受信した元の前記集中化光波搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラと、
前記集中化光波搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている前記第１経路と、
前記アップストリームデータと共に前記集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用の前記アップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有する前記第２経路とを有する、光学システム。
【請求項７】
前記ＯＬＴは前記集中化光波搬送信号を変調するように構成されている強度変調器を有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項８】
前記カプラは前記集中化光波搬送信号を前記第１経路と前記第２経路とに半分に分離する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項９】
前記光学フィルタは両側波帯信号を単側波帯信号に変換するように構成されている光インターリーバを有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１０】
前記無光源光ネットワークユニットの前記変調器は前記集中化光波搬送信号を再変調するように構成されている強度変調器を有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１１】
前記ＯＬＴは複数の強度変調されたチャネルを波長分割多重化するためのマルチプレクサを有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１２】
前記無光源光ネットワークユニットは、前記集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１３】
前記ダウンストリームデータ信号を逆多重化し、前記アップストリームデータ信号を多重化するリモートノードをさらに有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１４】
集中化光波搬送信号上で送信するように複数の直交周波数分割多重信号を強度変調するステップと、
無光源光ネットワークユニットによって前記集中化光波搬送信号を受信するステップと、
前記集中化光波搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するステップと、
ユーザによって受信される前記第１経路上の前記集中化光波搬送信号をフィルタリングするステップと、
送信用にアップストリームデータ信号を作るように前記第２経路上で前記集中化光波搬送信号をアップストリームデータと共に再変調するステップと、
前記アップストリームデータ信号を送信するステップと、
を有する集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１５】
複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ダウンストリームデータ信号を波長分割多重化（ＷＤＭ）によって多重化するステップをさらに有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１６】
前記再変調するステップは、前記集中化光波搬送信号を前記アップストリームデータ信号と共に強度変調するステップを有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１７】
前記集中化光波搬送信号をフィルタリングするステップは、フェージング効果を減少させるステップを有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１８】
前記集中化光波搬送信号をフィルタリングするステップは、両側波帯信号を単側波帯信号に変換するように前記集中化光波搬送信号を光学的にインターリーブするステップを有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１９】
前記無光源光ネットワークユニットは、前記集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１】
光ファイバに結合され、前記光ファイバを通してダウンストリームデータと共に集中化光波搬送信号を受信する無光源光ネットワークユニットを有する光学システムであって、
前記無光源光ネットワークユニットは、
受信した元の前記集中化光波搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラと、
前記集中化光波搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている光学フィルタを有する前記第１経路と、
アップストリームデータと共に前記集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用のアップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有する前記第２経路とを有する、光学システム。
【請求項２】
前記集中化光波搬送信号は波長分割多重化（ＷＤＭ）を使用して多重化されている複数のダウンストリームデータ信号を有している、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
前記無光源光ネットワークユニットの前記変調器は、前記集中化光波搬送信号を再変調するように構成されている強度変調器を有する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項４】
前記光学フィルタは両側波帯信号を単側波帯信号に変換するように構成されている光インターリーバを有する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項５】
前記無光源光ネットワークユニットは、前記集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項６】
集中化光波搬送信号上で送信するように、複数の直交チャネル上での波長分割多重化によってダウンストリームデータ信号を変調するように構成されている光回線終端装置（ＯＬＴ）と、
前記ＯＬＴに光ファイバによって結合されている無光源光ネットワークユニットと、
を有する光学システムであって、
前記無光源光ネットワークユニットは、
前記ＯＬＴに送り返すアップストリームデータ信号を作るようにアップストリームデータと共に前記集中化光波搬送信号を再変調するように構成されている変調器を有し、
前記無光源光ネットワークユニットは、
受信した元の前記集中化光波搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するように構成されているカプラと、
前記集中化光波搬送信号のフェージング効果を減少させるように構成されている前記第１経路と、
前記アップストリームデータと共に前記集中化光波搬送信号を再変調してアップストリーム送信用の前記アップストリームデータ信号を作るように構成されている変調器を有する前記第２経路とを有する、光学システム。
【請求項７】
前記ＯＬＴは前記集中化光波搬送信号を変調するように構成されている強度変調器を有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項８】
前記カプラは前記集中化光波搬送信号を前記第１経路と前記第２経路とに半分に分離する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項９】
前記光学フィルタは両側波帯信号を単側波帯信号に変換するように構成されている光インターリーバを有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１０】
前記無光源光ネットワークユニットの前記変調器は前記集中化光波搬送信号を再変調するように構成されている強度変調器を有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１１】
前記ＯＬＴは複数の強度変調されたチャネルを波長分割多重化するためのマルチプレクサを有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１２】
前記無光源光ネットワークユニットは、前記集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１３】
前記ダウンストリームデータ信号を逆多重化し、前記アップストリームデータ信号を多重化するリモートノードをさらに有する、請求項６に記載の光学システム。
【請求項１４】
集中化光波搬送信号上で送信するように複数の直交周波数分割多重信号を強度変調するステップと、
無光源光ネットワークユニットによって前記集中化光波搬送信号を受信するステップと、
前記集中化光波搬送信号を第１経路と第２経路とに分割するステップと、
ユーザによって受信される前記第１経路上の前記集中化光波搬送信号をフィルタリングするステップと、
送信用にアップストリームデータ信号を作るように前記第２経路上で前記集中化光波搬送信号をアップストリームデータと共に再変調するステップと、
前記アップストリームデータ信号を送信するステップと、
を有する集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１５】
複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ダウンストリームデータ信号を波長分割多重化（ＷＤＭ）によって多重化するステップをさらに有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１６】
前記再変調するステップは、前記集中化光波搬送信号を前記アップストリームデータ信号と共に強度変調するステップを有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１７】
前記集中化光波搬送信号をフィルタリングするステップは、フェージング効果を減少させるステップを有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１８】
前記集中化光波搬送信号をフィルタリングするステップは、両側波帯信号を単側波帯信号に変換するように前記集中化光波搬送信号を光学的にインターリーブするステップを有する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【請求項１９】
前記無光源光ネットワークユニットは、前記集中化光波搬送信号を、少なくとも１０Ｇｂ／ｓの強度変調された直交周波数分割多重信号として受信し、少なくとも１．７５Ｇｂ／ｓのオンオフキーイング変調信号をアップストリームに送信する、請求項１４に記載の集中化光波搬送信号源を設ける方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２７３１０９（Ｐ２００９−２７３１０９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２２６１８（Ｐ２００８−３２２６１８）
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（５０４０８０６６３）エヌイーシー ラボラトリーズ アメリカ インク (68)
【氏名又は名称原語表記】ＮＥＣ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（５０４０８０６６３）エヌイーシー ラボラトリーズ アメリカ インク (68)
【氏名又は名称原語表記】ＮＥＣ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】
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