JP2002506323A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバでデジタル・データを送信するためのシステムであって、
複数のＮ個の高速のデジタル・データ・チャンネルを複数のＫ個のＱＡＭ変調された信号に変換する変調ステージであって、該デジタル・データ・チャンネルの少なくとも１つは、デジタル・データを１００ミリオン・ビット／秒よりも高いレートで伝送する能力がある、前記の変調ステージと、
該変調ステージに結合しており、前記ＱＡＭ変調信号をＲＦ信号に周波数分割多重化する周波数分割マルチプレクサと、
該周波数分割マルチプレクサに結合しており、前記ＲＦ信号により変調された光信号を発生する光変調器であって、該光信号は、光ファイバでの伝送に適した、前記の光変調器と、
を備えたシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記デジタル・データ・チャンネルの少なくとも１つは、１００ミリオン・ビット／秒よりも高い所定の固定のレートでデジタル・データを伝送する能力がある、
システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＯＣプロトコルに基づいたものである、
システム。
【請求項４】
請求項２記載のシステムにおいて、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＭプロトコルに基づいたものである、
システム。
【請求項５】
請求項２記載のシステムにおいて、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＳプロトコルに基づいたものである、
システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記複数のデジタル・データ・チャンネルは、２．５ビリオン・ビット／秒よりも高い総合レートでデジタル・データを伝送する能力がある、
システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記変調ステージは、
複数のＫ個の変調サブステージであって、各変調サブステージが、前記複数のデジタル・データ・チャンネルのうちのＭ個を前記複数のＱＡＭ変調信号のうちの１つに変換する、前記の複数の変調サブステージ、
を含み、ここで、Ｍ＝Ｎ／Ｋである、
システム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムにおいて、各変調サブステージは、さらに、
Ｍ個のエンコーダであって、各エンコーダが、前記Ｍ個のデジタル・データ・チャンネルのうちの１つをエンコードして１つのエンコードしたデジタル・データ・チャンネルを形成する、前記のＭ個のエンコーダと、
前記Ｍ個のエンコーダに結合しており、前記Ｍ個のエンコードしたデジタル・データ・チャンネルを前記ＱＡＭ変調信号に変換するＱＡＭ変調器と、
を含む、システム。
【請求項９】
請求項８記載のシステムにおいて、各エンコーダは、さらに、
前記Ｍ個のデジタル・データ・チャンネルのうちの１つを、フォワード・エラー訂正コードにしたがってエンコードするフォワード・エラー訂正エンコーダ、
を含む、システム。
【請求項１０】
請求項８記載のシステムにおいて、
Ｋ＝Ｎ、Ｍ＝１であり、
各エンコーダは、
前記複数のデジタル・データ・チャンネルのうちの１つをスクランブルするスクランブラと、
該スクランブラに結合しており、前記スクランブルしたデジタル・データ・チャンネルを、リード・ソロモン・コードにしたがってエンコードするリード−ソロモン・エンコーダと、
該リード−ソロモン・エンコーダに結合しており、前記エンコードしたデジタル・データ・チャンネルをインターリーブするインターリーバと、
該インターリーバに結合しており、前記インターリーブしたデジタル・データ・チャンネルをＱＡＭ符号点配置に変換するトレリス・エンコーダと、
を含む、システム。
【請求項１１】
請求項１記載のシステムにおいて、
各ＱＡＭ変調信号は、第１のキャリア周波数で特徴付け、該第１キャリア周波数の各々は、その他の該第１キャリア周波数とは異なっており、
前記周波数分割マルチプレクサは、
前記複数のＱＡＭ変調信号を組み合わせて前記ＲＦ信号にする結合器、
を含む、システム。
【請求項１２】
請求項１記載のシステムにおいて、
各ＱＡＭ変調信号は、第１のキャリア周波数で特徴付けられ、該第１キャリア周波数は全て同一であり、
前記周波数分割マルチプレクサは、
前記ＱＡＭ変調信号を前記第１キャリア周波数から第２のキャリア周波数へ周波数シフトするための複数の周波数シフタであって、前記第２キャリア周波数の各々が、他の前記第２キャリア周波数とは異なっている、前記の複数の周波数シフタと、
前記第２キャリア周波数で特徴付けられた前記複数のＱＡＭ変調信号を組み合わせて前記ＲＦ信号にする結合器と、
を含む、
システム。
【請求項１３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記周波数分割マルチプレクサは、
マルチ・ステージの周波数分割マルチプレクサ、
を含む、システム。
【請求項１４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記光変調器は、
前記ＲＦ信号により変調した出力光ビームを発生するための内部変調式のレーザ、
を含む、システム。
【請求項１５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記光変調器は、
光キャリアを発生するための光ソースと、
該光ソースと前記周波数分割マルチプレクサとに結合しており、前記光キャリアを前記ＲＦ信号で変調するための外部光変調器と、
を含む、システム。
【請求項１６】
請求項１記載のシステムにおいて
前記光信号は、１．３ミクロン領域内の波長により特徴付けられている、
システム。
【請求項１７】
請求項１記載のシステムにおいて
前記光信号は、１．５５ミクロン領域内の波長により特徴付けられている、
システム。
【請求項１８】
請求項１記載のシステムであって、さらに、
前記変調ステージに結合しており、前記デジタル・データ・チャンネルを光形態から電気形態に変換するためのＯ／Ｅ変換器ステージ、
を含む、システム。
【請求項１９】
光ファイバでデジタル・データを受信するシステムであって、
光ファイバで伝送された光信号を検出してＲＦ信号を発生する検出器と、
該検出器に結合しており、前記ＲＦ信号を周波数分割多重化解除して複数のＫ個のＱＡＭ変調信号にするための周波数分割デマルチプレクサと、
前記複数のＫ個のＱＡＭ変調信号を複数のＮ個の高速デジタル・データ・チャンネルに変換する復調ステージであって、該デジタル・データ・チャンネルのうちの少なくとも１つが、１００ミリオン・ビット／秒よりも高いレートでデジタル・データを伝送する能力がある、前記の復調ステージと、
を備えたシステム。
【請求項２０】
請求項１９記載のシステムにおいて、
前記デジタル・データ・チャンネルのうちの少なくとも１つは、１００ミリオン・ビット／秒よりも高い所定の固定のレートでデジタル・データを伝送する能力がある、
システム。
【請求項２１】
請求項２０記載のシステムにおいて、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＯＣプロトコルに基づいたものである、
システム。
【請求項２２】
請求項２０記載のシステムにおいて、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＭプロトコルに基づいたものである、
システム。
【請求項２３】
請求項２０記載のシステムにおいて、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＳプロトコルに基づいたものである、
システム。
【請求項２４】
請求項１９記載のシステムにおいて、
前記複数のデジタル・データ・チャンネルは、２．５ビリオン・ビット／秒よりも高い総合レートでデジタル・データを伝送する能力がある、
システム。
【請求項２５】
請求項１９記載のシステムにおいて
前記ＲＦ信号は、前記複数のＱＡＭ変調信号を含み、各々のＱＡＭ変調信号が、第１のキャリア周波数で特徴付けられており、該第１キャリア周波数の各々が、他の前記第１キャリア周波数とは異なっており、
前記周波数分割マルチプレクサは、
前記ＲＦ信号をスプリットして複数のＲＦ信号にするスプリッタと、
該スプリッタに結合した複数の周波数シフタであって、各周波数シフタが、前記スプリットしたＲＦ信号のうちの１つを前記第１キャリア周波数のうちの１つから第２のキャリア周波数に周波数シフトし、該第２キャリア周波数の全てが同一である、前記の複数の周波数シフタと、
該複数の周波数シフタに結合しており、前記第２キャリア周波数に周波数シフトされた前記スプリットしたＲＦ信号をフィルタするための複数のバンドパス・フィルタと、
を含む、システム。
【請求項２６】
請求項１９記載のシステムにおいて、前記周波数分割デマルチプレクサは、
マルチ・ステージの周波数分割デマルチプレクサ、
を含む、システム。
【請求項２７】
請求項１９記載のシステムにおいて、前記復調ステージは、
複数のＫ個の復調サブステージであって、各復調サブステージが、前記複数のＱＡＭ変調信号のうちの１つを前記複数のデジタル・データ・チャンネルのうちのＭ個に変換する、前記の復調サブステージ、
を含み、ここでＭ＝Ｎ／Ｋである、
システム。
【請求項２８】
請求項２７記載のシステムにおいて、各復調サブステージは、さらに、
前記ＱＡＭ変調信号をＭ個の復調した信号に変換するＱＡＭ復調器と、
該ＱＡＭ復調器に結合したＭ個のデコーダであって、各デコーダが前記Ｍ個の復調信号のうちの１つをデコードして１つのデジタル・データ・チャンネルを形成する、前記のＭ個のデコーダと、
を含む、システム。
【請求項２９】
請求項２８記載のシステムにおいて、
前記ＲＦ信号は、前記複数のＱＡＭ変調信号を含み、各ＱＡＭ変調信号が第１のキャリア周波数で特徴付けられ、前記第１キャリア周波数の各々が他の前記第１キャリア周波数とは異なっており、
各ＱＡＭ復調器は、さらに、前記第１キャリア周波数で特徴付けられた前記ＱＡＭ変調信号を前記Ｍ個の復調信号に変換する、
システム。
【請求項３０】
請求項２８記載のシステムにおいて、各デコーダは、さらに、
前記Ｍ個の復調信号のうちの１つを、フォワード・エラー訂正コードにしたがってデコードするフォワード・エラー訂正デコーダ、
を含む、システム。
【請求項３１】
請求項２８記載のシステムにおいて、
Ｋ＝Ｎ、Ｍ＝１であり、
各デコーダは、
前記ＱＡＭ復調器に結合しており、前記復調信号をＱＡＭ符号点配置にしたがってデコードするためのトレリス・デコーダと、
該トレリス・デコーダに結合しており、前記デコードした信号をデインターリーブするデインターリーバと、
該デインターリーバに結合しており、前記デインターリーブした信号をリード・ソロモン・コードにしたがってデコードするためのリード−ソロモン・デコーダと、
該リード−ソロモン・デコーダに結合しており、前記デコードした信号をデスクランブルするデスクランブラと、
を含む、システム。
【請求項３２】
請求項１９記載のシステムにおいて、さらに、
前記復調ステージに結合しており、前記デジタル・データ・チャンネルを電気形態から光形態に変換するためのＥ／Ｏ変換ステージ、
を含む、システム。
【請求項３３】
光ファイバでデジタル・データを送信する方法であって、
複数のＮ個の高速デジタル・データ・チャンネルを受けるステップであって、該デジタル・データ・チャンネルの少なくとも１つは、デジタル・データを１００ミリオン・ビット／秒よりも高いレートで伝送する能力がある、前記のステップと、
前記複数のデジタル・データ・チャンネルを複数のＫ個のＱＡＭ変調した信号に変換するステップと、
前記ＱＡＭ変調信号をＲＦ信号に周波数分割多重化するステップと、
前記ＲＦ信号により変調した光信号を発生するステップであって、該光信号は、光ファイバでの伝送に適した、前記のステップと、
を含む方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の方法において、
前記の複数のデジタル・データ・チャンネルを受けるステップは、所定の固定のレートで前記デジタル・データ・チャンネルを受けることを含む、
方法。
【請求項３５】
請求項３４記載の方法において、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＯＣプロトコルに基づいたものである、
方法。
【請求項３６】
請求項３４記載の方法において、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＭプロトコルに基づいたものである、
方法。
【請求項３７】
請求項３４記載の方法において、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＳプロトコルに基づいたものである、
方法。
【請求項３８】
請求項３３記載の方法において、
前記の複数のデジタル・データ・チャンネルを受けるステップは、２．５ビリオン・ビット／秒よりも高い総合レートで前記複数のデジタル・データ・チャンネルを受けることを含む、
方法。
【請求項３９】
請求項３３記載の方法において、前記複数のＮ個のデジタル・データ・チャンネルを前記複数のＫ個のＱＡＭ変調信号に変換するステップは、
並列でＫ回、前記複数のデジタル・データ・チャンネルのうちのＭ個を、前記複数のＱＡＭ変調信号のうちの１つに変換するステップ、
を含み、ここでＭ＝Ｎ／Ｋである、
方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の方法において、前記複数のデジタル・データ・チャンネルのうちのＭ個を前記複数のＱＡＭ変調信号のうちの１つに変換するステップは、
並列で、前記Ｍ個のデジタル・データ・チャンネルの各々をエンコードして、エンコードしたデジタル・データ・チャンネルを形成するステップと、
前記Ｍ個のエンコードしたデジタル・データ・チャンネルを前記ＱＡＭ変調信号に変換するステップと、
を含む、方法。
【請求項４１】
請求項４０記載の方法において、前記Ｍ個のデジタル・データ・チャンネルの各々をエンコードするステップは、
前記Ｍ個のデジタル・データ・チャンネルの各々をフォワード・エラー訂正コードにしたがってエンコードするステップ、
を含む、方法。
【請求項４２】
請求項４０記載の方法において、
Ｋ＝Ｎ、Ｍ＝１であり、
前記Ｍ個のデジタル・データ・チャンネルの各々をエンコードしてエンコードしたデジタル・データ・チャンネルを形成するステップは、
前記デジタル・データ・チャンネルをスクランブルするステップと、
該スクランブルしたデジタル・データ・チャンネルをリード・ソロモン・コードにしたがってエンコードするステップと、
該エンコードしたデジタル・データ・チャンネルをインターリーブするステップと、
該インターリーブしたデジタル・データ・チャンネルにＱＡＭ変調を適用するステップと、
を含む、方法。
【請求項４３】
請求項３３記載の方法において、
各ＱＡＭ変調信号は、第１のキャリア周波数で特徴付けられ、該第１キャリア周波数の各々は、その他の該第１キャリア周波数とは異なっており、
前記ＱＡＭ変調信号を周波数分割多重化して前記ＲＦ信号にするステップは、
前記複数のＱＡＭ変調信号を組み合わせて前記ＲＦ信号にするステップ、
を含む、方法。
【請求項４４】
請求項３３記載の方法において、
各ＱＡＭ変調信号は、第１のキャリア周波数で特徴付けられ、該第１キャリア周波数は全て同一であり、
前記ＱＡＭ変調信号を周波数分割多重化して前記ＲＦ信号にするステップは、
前記ＱＡＭ変調信号を前記第１キャリア周波数から第２のキャリア周波数へ周波数シフトするステップであって、前記第２キャリア周波数の各々が、他の前記第２キャリア周波数とは異なっている、前記のステップと、
前記第２キャリア周波数で特徴付けられた前記複数のＱＡＭ変調信号を組み合わせて前記ＲＦ信号にするステップと、
を含む、
方法。
【請求項４５】
請求項３３記載の方法において、前記ＱＡＭ変調信号を周波数分割多重化してＲＦ信号にするステップは、
前記ＱＡＭ変調信号を少なくとも２つのステージで周波数分割多重化するステップ、
を含む、方法。
【請求項４６】
請求項３３記載の方法において、前記ＲＦ信号で変調された前記光信号を発生するステップは、
光キャリアを発生するステップと、
前記光キャリアを前記ＲＦ信号で変調するステップと、
を含む、方法。
【請求項４７】
請求項３３記載の方法において
前記光信号は、１．３ミクロン領域内の波長により特徴付けられている、
方法。
【請求項４８】
請求項３３記載の方法において
前記光信号は、１．５５ミクロン領域内の波長により特徴付けられている、
方法。
【請求項４９】
請求項３３記載の方法であって、さらに、
前記デジタル・データ・チャンネルを光形態から電気形態に変換するステップ、
を含む、方法。
【請求項５０】
光ファイバでデジタル・データを受信する方法であって、
光ファイバで伝送された光信号を検出してＲＦ信号を発生するステップと、
前記ＲＦ信号を周波数分割多重化解除して複数のＫ個のＱＡＭ変調信号にするステップと、
前記複数のＫ個のＱＡＭ変調信号を複数のＮ個のデジタル・データ・チャンネルに変換するステップであって、該デジタル・データ・チャンネルのうちの少なくとも１つが、１００ミリオン・ビット／秒よりも高いレートでデジタル・データを伝送する能力がある、前記のステップと、
を含む方法。
【請求項５１】
請求項５０記載の方法において、
前記デジタル・データ・チャンネルは、所定の固定のレートでデジタル・データを伝送する、
方法。
【請求項５２】
請求項５１記載の方法において、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＯＣプロトコルに基づいたものである、
方法。
【請求項５３】
請求項５１記載の方法において、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＭプロトコルに基づいたものである、
方法。
【請求項５４】
請求項５１記載の方法において、
少なくとも１つのデジタル・データ・チャンネルは、ＳＴＳプロトコルに基づいたものである、
方法。
【請求項５５】
請求項５０記載の方法において、
前記複数のデジタル・データ・チャンネルは、２．５ビリオン・ビット／秒よりも高い総合レートでデジタル・データを伝送する、
方法。
【請求項５６】
請求項５０記載の方法において
前記ＲＦ信号は、前記複数のＱＡＭ変調信号を含み、各々のＱＡＭ変調信号が、第１のキャリア周波数で特徴付けられており、該第１キャリア周波数の各々が、他の前記第１キャリア周波数とは異なっており、
前記ＲＦ信号を周波数分割多重化解除するステップは、
前記ＲＦ信号をスプリットして複数のＲＦ信号にするステップと、
前記スプリットしたＲＦ信号を前記第１キャリア周波数から第２のキャリア周波数に周波数シフトするステップであって、該第２キャリア周波数の全てが同一である、前記のステップと、
前記第２キャリア周波数に周波数シフトされた前記スプリットしたＲＦ信号をバンドパス・フィルタするステップと、
を含む、方法。
【請求項５７】
請求項５０記載の方法において、前記ＲＦ信号を周波数分割多重化解除するステップは、
前記ＲＦ信号をマルチ・ステージで周波数分割多重化解除するステップ、
を含む、方法。
【請求項５８】
請求項５０記載の方法において、前記複数のＫ個のＱＡＭ変調信号を複数のＮ個のデジタル・データ・チャンネルに変換するステップは、
並列でＫ回、前記複数のＱＡＭ変調信号のうちの１つを前記複数のデジタル・データ・チャンネルのうちのＭ個に変換するステップ、
を含み、ここでＭ＝Ｎ／Ｋである、
方法。
【請求項５９】
請求項５８記載の方法において、前記複数のＱＡＭ変調信号のうちの１つを前記複数のデジタル・データ・チャンネルのうちのＭ個に変換するステップは、
前記ＱＡＭ変調信号をＭ個の復調した信号に変換するステップと、
前記Ｍ個の復調信号のうちの各々をデコードして前記デジタル・データ・チャンネルを形成するステップと、
を含む、方法。
【請求項６０】
請求項５９記載の方法において、
前記ＲＦ信号は、前記複数のＱＡＭ変調信号を含み、各ＱＡＭ変調信号が第１のキャリア周波数で特徴付けられ、前記第１キャリア周波数の各々が他の前記第１キャリア周波数とは異なっており、
前記ＱＡＭ変調信号をＭ個の復調信号に変換するステップは、前記第１キャリア周波数で特徴付けられた前記ＱＡＭ変調信号を前記Ｍ個の復調信号に変換するステップ、を含む、
方法。
【請求項６１】
請求項５９記載の方法において、前記Ｍ個の復調信号の各々をデコードするステップは、
前記復調信号をフォワード・エラー訂正コードにしたがってデコードするステップ、
を含む、方法。
【請求項６２】
請求項５９記載の方法において、
Ｋ＝Ｎ、Ｍ＝１であり、
前記Ｍ個の復調信号の各々をデコードするステップは、
前記復調信号をＱＡＭ符号点配置にしたがってデコードするステップと、
該デコードした信号をデインターリーブするステップと、
該デインターリーブした信号をリード・ソロモン・コードにしたがってデコードするステップと、
該デコードした信号をデスクランブルするステップと、
を含む、方法。
【請求項６３】
請求項５０記載の方法において、さらに、
前記デジタル・データ・チャンネルを電気形態から光形態に変換するステップ、
を含む、方法。