JP2003060623A - 差分波長分割多重／分離化方法とその装置 - Google Patents
差分波長分割多重／分離化方法とその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高い差分高密度波長分割多重化（分
離化）方法を提供する。 【解決手段】 本発明の装置は、Ｍ個の情報坦持信号を
受領し、（ａ）２Ｍ個の電気から光への変換器のうちＭ
個の変換器を介してＭ個の情報坦持信号を光学領域に変
換する。（ｂ）残りのＭ個の電気から光への変換器を介
して光学領域に変換する前に、Ｍ個の情報坦持信号をＭ
個のインバータを介してまず反転する。このＭ個の光学
信号は、Ｍ個の反転光学信号と共にマルチプレクサ内に
入力され、このマルチプレクサが２Ｍ個のチャネルを有
する光学波長分割多重化（ＷＤＭ）信号を提供する。か
くして、各Ｍ個の情報坦持信号により搬送された情報
が、２つの異なる光学波長に変換される。一方の波長は
情報ビットを搬送し、他方の波長は反転された情報ビッ
トを搬送する。その差で「１」、「０」の何れかを判定
する。
離化）方法を提供する。 【解決手段】 本発明の装置は、Ｍ個の情報坦持信号を
受領し、（ａ）２Ｍ個の電気から光への変換器のうちＭ
個の変換器を介してＭ個の情報坦持信号を光学領域に変
換する。（ｂ）残りのＭ個の電気から光への変換器を介
して光学領域に変換する前に、Ｍ個の情報坦持信号をＭ
個のインバータを介してまず反転する。このＭ個の光学
信号は、Ｍ個の反転光学信号と共にマルチプレクサ内に
入力され、このマルチプレクサが２Ｍ個のチャネルを有
する光学波長分割多重化（ＷＤＭ）信号を提供する。か
くして、各Ｍ個の情報坦持信号により搬送された情報
が、２つの異なる光学波長に変換される。一方の波長は
情報ビットを搬送し、他方の波長は反転された情報ビッ
トを搬送する。その差で「１」、「０」の何れかを判定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は通信に関し、特に光
通信システムに関する。
通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】高密度波長分割多重化（dense waveleng
th division multiplexing，ＤＷＤＭ）を用いる光通信
システムにおいては、ＤＷＤＭ信号は、情報ビットの数
個のシーケンス（即ち、ストリーム）例えばＭ個のスト
リームをＭ個の異なる光学波長（即ちチャネル）上に多
重化することにより形成される。例えば、ＤＷＤＭ信号
は、Ｍ個のレーザーアレイ（列）の各レーザーを、Ｍ個
の情報ストリームのうちの関連するストリームでもって
変調し、Ｍ個のレーザーアレイの出力信号を結合するこ
とにより形成される。ここで、各レーザーは、異なる波
長で光を生成する。かくして情報の各ストリームは、個
々の光学チャネル（即ち、特定の波長を有する光学信号
により）を介して搬送される。
th division multiplexing，ＤＷＤＭ）を用いる光通信
システムにおいては、ＤＷＤＭ信号は、情報ビットの数
個のシーケンス（即ち、ストリーム）例えばＭ個のスト
リームをＭ個の異なる光学波長（即ちチャネル）上に多
重化することにより形成される。例えば、ＤＷＤＭ信号
は、Ｍ個のレーザーアレイ（列）の各レーザーを、Ｍ個
の情報ストリームのうちの関連するストリームでもって
変調し、Ｍ個のレーザーアレイの出力信号を結合するこ
とにより形成される。ここで、各レーザーは、異なる波
長で光を生成する。かくして情報の各ストリームは、個
々の光学チャネル（即ち、特定の波長を有する光学信号
により）を介して搬送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが情報ストリー
ムを特定の波長にマッピングすることはいくつかの欠点
がある。例えばあるレーザーが故障すると、それに関連
する情報ストリームは失われる。同時に異なる波長（異
なる情報ストリーム）は、ソースノードとあて先ノード
の間の送信チャネル上で異なるレベルの損傷（例えば、
信号強度の劣化と拡散）を被ることがある。かくしてこ
れらの損傷故に、１つあるいは複数の信号増幅段と／ま
たは再生段とがソースノードとあて先ノードとの間の距
離にしたがって必要とされる。このことはシステムにコ
ストを上乗せすることになる。
ムを特定の波長にマッピングすることはいくつかの欠点
がある。例えばあるレーザーが故障すると、それに関連
する情報ストリームは失われる。同時に異なる波長（異
なる情報ストリーム）は、ソースノードとあて先ノード
の間の送信チャネル上で異なるレベルの損傷（例えば、
信号強度の劣化と拡散）を被ることがある。かくしてこ
れらの損傷故に、１つあるいは複数の信号増幅段と／ま
たは再生段とがソースノードとあて先ノードとの間の距
離にしたがって必要とされる。このことはシステムにコ
ストを上乗せすることになる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｍ個の
情報坦持信号が、ＮＭ個のチャネルを有する光学波長分
割多重化信号を提供するために処理され、その結果各情
報坦持信号が異なるＮ個のチャネルに関係づけられてい
る。ここでＮは２以上の整数である。
情報坦持信号が、ＮＭ個のチャネルを有する光学波長分
割多重化信号を提供するために処理され、その結果各情
報坦持信号が異なるＮ個のチャネルに関係づけられてい
る。ここでＮは２以上の整数である。
【０００５】本発明の一実施例によれば、本発明の装置
は、（Ｎ＝２）Ｍ個の光学チャネルを有する光学波長分
割多重化信号を提供し、そして、各Ｍ個の情報坦持信号
が２Ｍ個の光学チャネルのうちの２個のチャネルに別々
に符号化される。特に、本発明の装置は、Ｍ個のインバ
ータと２Ｍ個の電気から光への変換器とマルチプレクサ
とを有する。各電気から光への変換器は、２Ｍ個の波長
のうちの異なる波長の光学信号を提供する。
は、（Ｎ＝２）Ｍ個の光学チャネルを有する光学波長分
割多重化信号を提供し、そして、各Ｍ個の情報坦持信号
が２Ｍ個の光学チャネルのうちの２個のチャネルに別々
に符号化される。特に、本発明の装置は、Ｍ個のインバ
ータと２Ｍ個の電気から光への変換器とマルチプレクサ
とを有する。各電気から光への変換器は、２Ｍ個の波長
のうちの異なる波長の光学信号を提供する。
【０００６】本発明の装置は、Ｍ個の情報坦持信号を受
領し、（ａ）異なる波長のＭ個の光学信号を生成（２Ｍ
個の電気から光への変換器のうちＭ個の変換器を介して
Ｍ個の情報坦持信号を光学領域に変換することにより）
し、（ｂ）異なる波長のＭ個の反転された光学信号を生
成（残りのＭ個の電気から光への変換器を介して光学領
域に変換する前にＭ個の情報坦持信号をＭ個のインバー
タを介して反転することにより）する。
領し、（ａ）異なる波長のＭ個の光学信号を生成（２Ｍ
個の電気から光への変換器のうちＭ個の変換器を介して
Ｍ個の情報坦持信号を光学領域に変換することにより）
し、（ｂ）異なる波長のＭ個の反転された光学信号を生
成（残りのＭ個の電気から光への変換器を介して光学領
域に変換する前にＭ個の情報坦持信号をＭ個のインバー
タを介して反転することにより）する。
【０００７】このＭ個の光学信号は、Ｍ個の反転光学信
号と共にマルチプレクサ内に入力され、このマルチプレ
クサが２Ｍ個のチャネルを有する光学波長分割多重化
（ＷＤＭ）信号を提供する。かくして、各Ｍ個の情報坦
持信号により搬送された情報が、２つの異なる光学波長
に変換される。一方の波長は情報ビットを搬送し、他方
の波長は反転された情報ビットを搬送する。
号と共にマルチプレクサ内に入力され、このマルチプレ
クサが２Ｍ個のチャネルを有する光学波長分割多重化
（ＷＤＭ）信号を提供する。かくして、各Ｍ個の情報坦
持信号により搬送された情報が、２つの異なる光学波長
に変換される。一方の波長は情報ビットを搬送し、他方
の波長は反転された情報ビットを搬送する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明による装置１００の一部を
図１に示す。本発明の概念以外は、図１に示した要素は
公知のものであり、詳細な説明は割愛する。例えば、マ
ルチプレクサ１１５は高密度波長分割多重化器であり、
Ｅ／Ｏコンバータ１１０−１は電気から光への変換器で
ある。さらにまた、１個のブロック構成要素として示さ
れているが、これらの要素のうちの一部あるいは全て
は、蓄積プログラム制御プロセッサ、メモリ、適宜のイ
ンターフェースカード（図示せず）を用いて実現可能で
ある。本明細書で用いられる用語「ノード」は、通信器
器、例えばルーター、ゲートウェイを指す。
図１に示す。本発明の概念以外は、図１に示した要素は
公知のものであり、詳細な説明は割愛する。例えば、マ
ルチプレクサ１１５は高密度波長分割多重化器であり、
Ｅ／Ｏコンバータ１１０−１は電気から光への変換器で
ある。さらにまた、１個のブロック構成要素として示さ
れているが、これらの要素のうちの一部あるいは全て
は、蓄積プログラム制御プロセッサ、メモリ、適宜のイ
ンターフェースカード（図示せず）を用いて実現可能で
ある。本明細書で用いられる用語「ノード」は、通信器
器、例えばルーター、ゲートウェイを指す。
【０００９】本発明の装置１００は、Ｍ個のインバータ
（１０５−１ないし１０５−Ｍ）と２Ｍ個の電気から光
への（Ｅ／Ｏ）コンバータ（１１０−１ないし１１０−
２Ｍ）と、マルチプレクサ（ｍｕｘ）１１５とを有す
る。各Ｅ／Ｏコンバータ１０５は、２Ｍ個の波長のうち
の異なる波長の光学信号を与える。各インバータは、そ
れに加えられた電気信号を反転する。装置１００は、信
号１〜Ｍで表されるＭ個の情報坦持信号（電気形態で）
を受領する。これらの信号のソースの場所（位置）は、
本発明の概念とは無関係である。例えば、これらの信号
の一部あるいは全ては装置１００内あるいは他の素子に
より生成されるが、これらは、図１のネットワークの一
部であってもなくてもよい。
（１０５−１ないし１０５−Ｍ）と２Ｍ個の電気から光
への（Ｅ／Ｏ）コンバータ（１１０−１ないし１１０−
２Ｍ）と、マルチプレクサ（ｍｕｘ）１１５とを有す
る。各Ｅ／Ｏコンバータ１０５は、２Ｍ個の波長のうち
の異なる波長の光学信号を与える。各インバータは、そ
れに加えられた電気信号を反転する。装置１００は、信
号１〜Ｍで表されるＭ個の情報坦持信号（電気形態で）
を受領する。これらの信号のソースの場所（位置）は、
本発明の概念とは無関係である。例えば、これらの信号
の一部あるいは全ては装置１００内あるいは他の素子に
より生成されるが、これらは、図１のネットワークの一
部であってもなくてもよい。
【００１０】各信号は、位相−振幅変調（pulase-ampli
tude modulated，ＰＡＭ）信号を表し、所定の電圧レベ
ルが、「１」または「０」を有する二進の桁（ビット）
のいずれかを表す。しかし、本発明の概念にはこれに限
定されるされるものではない。装置１００は、以下の機
能を実行する、（ａ）Ｍ個の光学信号を生成し、（ｂ）
Ｍ個の反転された光学信号を生成し、（ｃ）Ｍ個の（非
反転）光学信号とＭ個の反転された光学信号を多重化し
て、光ファイバーリンク１１６を介して送信されるよう
に、２Ｍ個のチャネルを含む多重化光学信号を提供す
る。例えば、本発明の装置１００により信号の処理を考
えてみる。
tude modulated，ＰＡＭ）信号を表し、所定の電圧レベ
ルが、「１」または「０」を有する二進の桁（ビット）
のいずれかを表す。しかし、本発明の概念にはこれに限
定されるされるものではない。装置１００は、以下の機
能を実行する、（ａ）Ｍ個の光学信号を生成し、（ｂ）
Ｍ個の反転された光学信号を生成し、（ｃ）Ｍ個の（非
反転）光学信号とＭ個の反転された光学信号を多重化し
て、光ファイバーリンク１１６を介して送信されるよう
に、２Ｍ個のチャネルを含む多重化光学信号を提供す
る。例えば、本発明の装置１００により信号の処理を考
えてみる。
【００１１】信号１がＥ／Ｏコンバータ１１０−１とイ
ンバータ１０５−１に与えられる。Ｅ／Ｏコンバータ１
１０−１は、信号１を電気領域から光学領域に変更し、
波長Ｌ１（本明細書ではチャネルＬ１とも称する）を有
する光学信号を与える。インバータ１０５は信号１を反
転（例えば、「１」の値を有するビットを「０」の値を
有するビットに変換しその逆も行う）し、この反転され
た信号をＥ／Ｏコンバータ１１０−２に与え、Ｅ／Ｏコ
ンバータ１１０−２が反転された光学信号をチャネルＬ
２上に与える。マルチプレクサ１１５は、他の（Ｍ−
２）個の光学チャネルと同時にチャネルＬ１，Ｌ２上で
光学信号を受領し、出力信号、例えば２Ｍ個の光学チャ
ネルを含む波長分割多重化（ＷＤＭ）信号を与え、ネッ
トワーク状（図示せず）の光ファイバーリンク１１６を
介して送信する。
ンバータ１０５−１に与えられる。Ｅ／Ｏコンバータ１
１０−１は、信号１を電気領域から光学領域に変更し、
波長Ｌ１（本明細書ではチャネルＬ１とも称する）を有
する光学信号を与える。インバータ１０５は信号１を反
転（例えば、「１」の値を有するビットを「０」の値を
有するビットに変換しその逆も行う）し、この反転され
た信号をＥ／Ｏコンバータ１１０−２に与え、Ｅ／Ｏコ
ンバータ１１０−２が反転された光学信号をチャネルＬ
２上に与える。マルチプレクサ１１５は、他の（Ｍ−
２）個の光学チャネルと同時にチャネルＬ１，Ｌ２上で
光学信号を受領し、出力信号、例えば２Ｍ個の光学チャ
ネルを含む波長分割多重化（ＷＤＭ）信号を与え、ネッ
トワーク状（図示せず）の光ファイバーリンク１１６を
介して送信する。
【００１２】図１から分かるように、装置１００は本明
細書で差分ＷＤＭ信号と称する合成信号を提供する。こ
の実施例においては、各対のチャネルが反対のビットを
搬送する。例えば、チャネルＬ１とＬ２は、同一の信号
（チャネルＬ１を介して搬送される非反転信号と、チャ
ネルＬ２を介して搬送される反転信号）に関連する情報
を搬送する。本明細書で用いられるように、同一の信号
に関連する情報を搬送する２個のチャネル（即ち波長）
は、波長対またはチャネル対と称する。ＰＡＭ変調を図
に示すように用いている（即ち、ライン符号化を用いて
いない）ために、１は、光学チャネル上のビットタイム
の間光（即ち所定の強度レベル以上の光）が存在するこ
とにより表され、一方、０は、光学チャネル上でビット
タイムの間、光（所定の強度レベル以下の光）が存在し
ないことにより表される。
細書で差分ＷＤＭ信号と称する合成信号を提供する。こ
の実施例においては、各対のチャネルが反対のビットを
搬送する。例えば、チャネルＬ１とＬ２は、同一の信号
（チャネルＬ１を介して搬送される非反転信号と、チャ
ネルＬ２を介して搬送される反転信号）に関連する情報
を搬送する。本明細書で用いられるように、同一の信号
に関連する情報を搬送する２個のチャネル（即ち波長）
は、波長対またはチャネル対と称する。ＰＡＭ変調を図
に示すように用いている（即ち、ライン符号化を用いて
いない）ために、１は、光学チャネル上のビットタイム
の間光（即ち所定の強度レベル以上の光）が存在するこ
とにより表され、一方、０は、光学チャネル上でビット
タイムの間、光（所定の強度レベル以下の光）が存在し
ないことにより表される。
【００１３】チャネル対は、同一の信号に関連する情報
を搬送するために用いられるために、対応する受信器
（以下に説明する）は、各チャネル対上を各ビットタイ
ムで搬送される光学信号間の光の強度の差を用いて受信
した信号を復号化する。言い換えると、受信器は、チャ
ネル対のうちのどちらのチャネルがより高い強度の光を
搬送しているかを検出することにより受信信号を復号化
する。それ故に差分ＷＤＭと称する。それ故に受信器
は、１と０を検出するために一定のしきい値の検出器を
用いる必要がない。
を搬送するために用いられるために、対応する受信器
（以下に説明する）は、各チャネル対上を各ビットタイ
ムで搬送される光学信号間の光の強度の差を用いて受信
した信号を復号化する。言い換えると、受信器は、チャ
ネル対のうちのどちらのチャネルがより高い強度の光を
搬送しているかを検出することにより受信信号を復号化
する。それ故に差分ＷＤＭと称する。それ故に受信器
は、１と０を検出するために一定のしきい値の検出器を
用いる必要がない。
【００１４】ＰＡＭの形態を用いる光学伝送システム
は、シンボル間干渉（Inter-Symbol Interference，Ｉ
ＳＩ）により悪影響を受ける。例えば、「１」の後に
「０」が続いたときには（「１」の値は所定のレベル以
上の強度の光の存在により表されるものとすると）、
「０」に関連する信号は、対応する受信器が「０」を検
出するプロセスを開始するときには、完全には消失して
いない。しかし、本発明によれば、上記の差分ＷＤＭ
は、ＩＳＩの影響をさらに減らすことができる。特に、
受信器（以下に説明する）は、「１」または「０」の存
在を検出するためにチャネル間の光強度を差を用いてい
る。かくして、チャネル対の一方のチャネル上で、暗い
シンボル（例「０」）が明るいシンボル（例「１」）に
続くと、他方のチャネル上では、逆のこと（即ち、明る
いシンボルが暗いシンボルに続く）が行われ、光強度の
差は影響を受けず、その結果ＩＳＩが減少する。
は、シンボル間干渉（Inter-Symbol Interference，Ｉ
ＳＩ）により悪影響を受ける。例えば、「１」の後に
「０」が続いたときには（「１」の値は所定のレベル以
上の強度の光の存在により表されるものとすると）、
「０」に関連する信号は、対応する受信器が「０」を検
出するプロセスを開始するときには、完全には消失して
いない。しかし、本発明によれば、上記の差分ＷＤＭ
は、ＩＳＩの影響をさらに減らすことができる。特に、
受信器（以下に説明する）は、「１」または「０」の存
在を検出するためにチャネル間の光強度を差を用いてい
る。かくして、チャネル対の一方のチャネル上で、暗い
シンボル（例「０」）が明るいシンボル（例「１」）に
続くと、他方のチャネル上では、逆のこと（即ち、明る
いシンボルが暗いシンボルに続く）が行われ、光強度の
差は影響を受けず、その結果ＩＳＩが減少する。
【００１５】本発明による差分ＷＤＭ受信器２００を図
２に示す。本発明の概念以外、図２に示した構成要素
は、公知のものであり、詳細な説明は割愛する。差分Ｗ
ＤＭ受信器２００は、ディマルチプレクサ２１５とＭ個
の差分検出器２１０−１〜２１０−Ｍを有する。ディマ
ルチプレクサ２１５は、光ファイバーリンク１１６から
２Ｍ個の光学チャネルを含むＷＤＭ信号を受信し、チャ
ネルＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４...Ｌ（２Ｍ−１）とＬ
（２Ｍ）上に、２Ｍ個の光学信号を与える。図２から分
かるように、２Ｍ個の光学チャネルは、２個のグループ
即ち対として差分検出器の対応する一つにより処理され
る。例えば、チャネルＬ１，Ｌ２は差分検出器２１０−
１により処理される。
２に示す。本発明の概念以外、図２に示した構成要素
は、公知のものであり、詳細な説明は割愛する。差分Ｗ
ＤＭ受信器２００は、ディマルチプレクサ２１５とＭ個
の差分検出器２１０−１〜２１０−Ｍを有する。ディマ
ルチプレクサ２１５は、光ファイバーリンク１１６から
２Ｍ個の光学チャネルを含むＷＤＭ信号を受信し、チャ
ネルＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４...Ｌ（２Ｍ−１）とＬ
（２Ｍ）上に、２Ｍ個の光学信号を与える。図２から分
かるように、２Ｍ個の光学チャネルは、２個のグループ
即ち対として差分検出器の対応する一つにより処理され
る。例えば、チャネルＬ１，Ｌ２は差分検出器２１０−
１により処理される。
【００１６】差分検出器２１０−１は、差分復調を実行
する。上記したように、差分検出器は、チャネル対間の
光強度の差を用いて「１」または「０」の受信したビッ
ト値に関する決定を行う。例えば、各差分検出器２１０
は、チャネル対の関連する一方のチャネルを「１」にし
他方を「０」にする。どちらのチャネルがより強い光の
強度を有するかを比較することにより「０」または
「１」が選択される。各差分検出器は、ｓｉｎｋ信号を
与え、これは情報ストリームのＰＡＭ電気表示である
（即ち、各差分検出器は、光学領域から電気領域への変
換を実行する）。差分ＷＤＭ受信器２００は、ｓｉｎｋ
１〜ｓｉｎｋＭにより表されるＭ個の出力信号を与え
る。
する。上記したように、差分検出器は、チャネル対間の
光強度の差を用いて「１」または「０」の受信したビッ
ト値に関する決定を行う。例えば、各差分検出器２１０
は、チャネル対の関連する一方のチャネルを「１」にし
他方を「０」にする。どちらのチャネルがより強い光の
強度を有するかを比較することにより「０」または
「１」が選択される。各差分検出器は、ｓｉｎｋ信号を
与え、これは情報ストリームのＰＡＭ電気表示である
（即ち、各差分検出器は、光学領域から電気領域への変
換を実行する）。差分ＷＤＭ受信器２００は、ｓｉｎｋ
１〜ｓｉｎｋＭにより表されるＭ個の出力信号を与え
る。
【００１７】本発明のＷＤＭ受信器は、波長ごとに一定
のしきい値を用いる。かくして、「１」を表す信号は、
チャネル損傷と信号劣化により多くさらされる。例え
ば、信号レベルが、光ファイバの長さに起因して低下す
ると、しきい値に対しマージンが小さいためにエラーを
引き起こす可能性が大きくなる。同様に、別の波長も別
のレベルのチャネル損傷を被り、しきい値の調整が波長
ごとに必要となり、ある場合にはそれは簡単なことでは
ない。しかし、本発明によれば、上記したように差分モ
ードにより、一定のしきい値は必要ないが、その理由は
差分検出器はチャネル対のうちのどちらのチャネルがよ
り強いかを検出するだけだからである。
のしきい値を用いる。かくして、「１」を表す信号は、
チャネル損傷と信号劣化により多くさらされる。例え
ば、信号レベルが、光ファイバの長さに起因して低下す
ると、しきい値に対しマージンが小さいためにエラーを
引き起こす可能性が大きくなる。同様に、別の波長も別
のレベルのチャネル損傷を被り、しきい値の調整が波長
ごとに必要となり、ある場合にはそれは簡単なことでは
ない。しかし、本発明によれば、上記したように差分モ
ードにより、一定のしきい値は必要ないが、その理由は
差分検出器はチャネル対のうちのどちらのチャネルがよ
り強いかを検出するだけだからである。
【００１８】このため波長対の間の相対的信号強度は、
無傷のままである。言い換えると、対の波長のうち第１
波長が第２波長よりもより強い信号を有するとすると、
その後両者が劣化した場合でも信号がノイズレベル上に
ない限り、第１波長は依然として第２波長に対し強いま
まである。その結果、一対の波長の相対的信号強度を検
出不可能にするかあるいは誤って検出するようになる為
には、一定のしきい値以上または以下の信号の存在を見
出す場合よりもより多くの劣化があってもよいことにな
る。このようにマージンが増加することにより本発明の
により光学信号はあるレベルの劣化に対してより遠くに
伝播することが可能となる。したがって、本発明は、よ
り低い信号強度で良好な検出が可能となり、その結果現
在のシステムと比較したときには同一の信号強度でより
遠くに送信することが可能となる。
無傷のままである。言い換えると、対の波長のうち第１
波長が第２波長よりもより強い信号を有するとすると、
その後両者が劣化した場合でも信号がノイズレベル上に
ない限り、第１波長は依然として第２波長に対し強いま
まである。その結果、一対の波長の相対的信号強度を検
出不可能にするかあるいは誤って検出するようになる為
には、一定のしきい値以上または以下の信号の存在を見
出す場合よりもより多くの劣化があってもよいことにな
る。このようにマージンが増加することにより本発明の
により光学信号はあるレベルの劣化に対してより遠くに
伝播することが可能となる。したがって、本発明は、よ
り低い信号強度で良好な検出が可能となり、その結果現
在のシステムと比較したときには同一の信号強度でより
遠くに送信することが可能となる。
【００１９】本発明の他の実施例を図３−５に示す。本
発明による通信システム３００の一部を図３に示す。本
発明の概念以外は、図３に示した要素は公知のものであ
り、詳細な説明は割愛する。例えば、マルチプレクサ３
１０は高密度波長分割多重化器であり、ディマルチプレ
クサ３２０は高密度波長分割ディマルチプレクサであ
る。さらにまた、１個のブロック構成要素として示され
ているが、これらの要素のうちの一部あるいは全ては、
蓄積プログラム制御プロセッサ、メモリ、適宜のインタ
ーフェースカード（図示せず）を用いて実現可能であ
る。
発明による通信システム３００の一部を図３に示す。本
発明の概念以外は、図３に示した要素は公知のものであ
り、詳細な説明は割愛する。例えば、マルチプレクサ３
１０は高密度波長分割多重化器であり、ディマルチプレ
クサ３２０は高密度波長分割ディマルチプレクサであ
る。さらにまた、１個のブロック構成要素として示され
ているが、これらの要素のうちの一部あるいは全ては、
蓄積プログラム制御プロセッサ、メモリ、適宜のインタ
ーフェースカード（図示せず）を用いて実現可能であ
る。
【００２０】通信システム３００は、光ファイバーリン
ク３５０を介して接続されたソースノードＡとあて先ノ
ード（ｓｉｎｋノード）Ｂを有する。光ファイバーリン
ク３５０は、光ファイバスパン（例えば、光ファイバケ
ーブル）と代表的な再生機３１５を有する（ただし複数
の再生機３１５があってもよい）。再生機３１５は、本
発明の概念には必ずしも必要なものではないが、設備を
完成させるために図３に示している。ソースノードＡ
は、Ｌ１，Ｌ２，...ＬＭにより表されるＭ個の光学信
号を受領する。各光学信号は、異なる波長で異なる情報
ストリームを搬送する。同図には、個別の光学信号が示
されているが、ソースノードＡに加えられる信号の等価
のものとしては、Ｍ個のチャネルを含む単一の波長分割
多重化ＷＤＭ光学信号である。この場合、Ｍ個のチャネ
ルを分離するために、ディマルチプレクサ（図示せず）
がソースノードＡに追加されるかあるいは符号化器３０
５の一部と見なされる。
ク３５０を介して接続されたソースノードＡとあて先ノ
ード（ｓｉｎｋノード）Ｂを有する。光ファイバーリン
ク３５０は、光ファイバスパン（例えば、光ファイバケ
ーブル）と代表的な再生機３１５を有する（ただし複数
の再生機３１５があってもよい）。再生機３１５は、本
発明の概念には必ずしも必要なものではないが、設備を
完成させるために図３に示している。ソースノードＡ
は、Ｌ１，Ｌ２，...ＬＭにより表されるＭ個の光学信
号を受領する。各光学信号は、異なる波長で異なる情報
ストリームを搬送する。同図には、個別の光学信号が示
されているが、ソースノードＡに加えられる信号の等価
のものとしては、Ｍ個のチャネルを含む単一の波長分割
多重化ＷＤＭ光学信号である。この場合、Ｍ個のチャネ
ルを分離するために、ディマルチプレクサ（図示せず）
がソースノードＡに追加されるかあるいは符号化器３０
５の一部と見なされる。
【００２１】本発明の概念によれば、ソースノードＡは
Ｍ個の光学チャネルの各々から受領した情報をＮ個の光
学チャネルに符号化器３０５を介して多重化して符号化
する。ここで、Ｎは２以上の整数である。その結果得ら
れた（Ｎ）（Ｍ）個の光学チャネルがマルチプレクサ
（ｍｕｘ）３１０に入力され、マルチプレクサ３１０が
（Ｎ）（Ｍ）個の波長（チャネル）を含む光学ＷＤＭ信
号３１１Ｎを光ファイバーリンク３５０に与える。光学
ＷＤＭ信号３１１Ｎは、光ファイバーリンク３５０への
（Ｎ）（Ｍ）個の波長（チャネル）を含む。光学ＷＤＭ
信号３１１Ｎは、各グループがＮ個のチャネルを含む光
学信号の各々はＭ個のグループを含むものと見ることも
できる。光学ＷＤＭ信号３１１Ｎは、信号を光ファイバ
ーリンク３５０を介して送信し、再生機３１５が信号
（光学ＷＤＭ信号３１１′によりあらわされる）を増幅
／再生する。
Ｍ個の光学チャネルの各々から受領した情報をＮ個の光
学チャネルに符号化器３０５を介して多重化して符号化
する。ここで、Ｎは２以上の整数である。その結果得ら
れた（Ｎ）（Ｍ）個の光学チャネルがマルチプレクサ
（ｍｕｘ）３１０に入力され、マルチプレクサ３１０が
（Ｎ）（Ｍ）個の波長（チャネル）を含む光学ＷＤＭ信
号３１１Ｎを光ファイバーリンク３５０に与える。光学
ＷＤＭ信号３１１Ｎは、光ファイバーリンク３５０への
（Ｎ）（Ｍ）個の波長（チャネル）を含む。光学ＷＤＭ
信号３１１Ｎは、各グループがＮ個のチャネルを含む光
学信号の各々はＭ個のグループを含むものと見ることも
できる。光学ＷＤＭ信号３１１Ｎは、信号を光ファイバ
ーリンク３５０を介して送信し、再生機３１５が信号
（光学ＷＤＭ信号３１１′によりあらわされる）を増幅
／再生する。
【００２２】光ファイバーリンク３５０は、光学ＷＤＭ
信号３１１′をあて先ノードＢに与える。あて先ノード
Ｂは、ソースノードＡの相補機能を実行して、Ｍ個のチ
ャネルを含む元の光学ＷＤＭ信号を再生する。特に、受
信した光学ＷＤＭ信号３１１′をディマルチプレクサ３
２０を介してＮＭ個の個々のチャネルに分離する。これ
らのＮＭ個の個々のチャネルが、各グループがＮ個のチ
ャネルからなるＭ個のグループでＭ個の復号化器３２５
に加えられる。復号化器３２５は、各Ｎ個のグループか
らの情報を出力光学信号Ｌ１′，Ｌ２′，...ＬＭ′に
より表されるＭ個のチャネルの対応する１つに復号化す
る。（上記したように、図では、個別の光学信号として
示されているが、あて先ノードＢにより与えられる信号
の等価の表示は、Ｍ個のチャネルを含む単一のＷＤＭ光
学信号である。この場合、あて先ノードＢはさらに多重
化器（図示せず）を有し、復号化器３２５の一部として
あるいは個別の素子としてＭ個のチャネルを含む光学Ｗ
ＤＭ信号を形成する。）
信号３１１′をあて先ノードＢに与える。あて先ノード
Ｂは、ソースノードＡの相補機能を実行して、Ｍ個のチ
ャネルを含む元の光学ＷＤＭ信号を再生する。特に、受
信した光学ＷＤＭ信号３１１′をディマルチプレクサ３
２０を介してＮＭ個の個々のチャネルに分離する。これ
らのＮＭ個の個々のチャネルが、各グループがＮ個のチ
ャネルからなるＭ個のグループでＭ個の復号化器３２５
に加えられる。復号化器３２５は、各Ｎ個のグループか
らの情報を出力光学信号Ｌ１′，Ｌ２′，...ＬＭ′に
より表されるＭ個のチャネルの対応する１つに復号化す
る。（上記したように、図では、個別の光学信号として
示されているが、あて先ノードＢにより与えられる信号
の等価の表示は、Ｍ個のチャネルを含む単一のＷＤＭ光
学信号である。この場合、あて先ノードＢはさらに多重
化器（図示せず）を有し、復号化器３２５の一部として
あるいは個別の素子としてＭ個のチャネルを含む光学Ｗ
ＤＭ信号を形成する。）
【００２３】受信したＭ個の光学信号の各々をＮ個の異
なるチャネル上に符号化する複数の符号化器は、全て異
なってもあるいは同一でもさらにまたそれらの組合せで
もよい。かくして複数の復号化器は、信号を復号化する
ための相補機能を含む。例えば、ある入力信号がＮ個の
異なるチャネル上に同一に符号化されるものと仮定す
る。すると、受信すると対応するＮ個の復号化器が、例
えば、１回の多数決プロセスを用いて元の入力信号に再
生する（例えば、Ｎ個の復号化された信号のうちの
「１」を示している信号が半分以上の場合には、「１」
の信号を受領したものとする）。
なるチャネル上に符号化する複数の符号化器は、全て異
なってもあるいは同一でもさらにまたそれらの組合せで
もよい。かくして複数の復号化器は、信号を復号化する
ための相補機能を含む。例えば、ある入力信号がＮ個の
異なるチャネル上に同一に符号化されるものと仮定す
る。すると、受信すると対応するＮ個の復号化器が、例
えば、１回の多数決プロセスを用いて元の入力信号に再
生する（例えば、Ｎ個の復号化された信号のうちの
「１」を示している信号が半分以上の場合には、「１」
の信号を受領したものとする）。
【００２４】本発明の他の実施例を図４に示す。図４
は、図３と類似するが、同図においては、ソースノード
Ａは光ファイバーリンク４５０を介してあて先ノードＢ
に接続される。図３と同様に、本発明の概念以外は、図
４に示した構成要素は公知のものであり詳細な説明は割
愛する。図面を単純にするために、図３，４との間の類
似の構成要素は記載していない。例えば、光ファイバー
リンク３５０と光ファイバーリンク４５０である。図４
に示すように、ソースノードＡは、Ｏ／Ｅコンバータ４
０５と、Ｅ／Ｏコンバータ４５５と、インバータ４６０
と、マルチプレクサ４１０を含む。通信装置４００は、
Ｍ個の光学信号（それぞれが強度変調を用いて情報を搬
送する）を受領する。この光学信号がＯ／Ｅコンバータ
４０５に加えられ、Ｏ／Ｅコンバータ４０５がＭ個の光
学信号を電気領域に変換する。
は、図３と類似するが、同図においては、ソースノード
Ａは光ファイバーリンク４５０を介してあて先ノードＢ
に接続される。図３と同様に、本発明の概念以外は、図
４に示した構成要素は公知のものであり詳細な説明は割
愛する。図面を単純にするために、図３，４との間の類
似の構成要素は記載していない。例えば、光ファイバー
リンク３５０と光ファイバーリンク４５０である。図４
に示すように、ソースノードＡは、Ｏ／Ｅコンバータ４
０５と、Ｅ／Ｏコンバータ４５５と、インバータ４６０
と、マルチプレクサ４１０を含む。通信装置４００は、
Ｍ個の光学信号（それぞれが強度変調を用いて情報を搬
送する）を受領する。この光学信号がＯ／Ｅコンバータ
４０５に加えられ、Ｏ／Ｅコンバータ４０５がＭ個の光
学信号を電気領域に変換する。
【００２５】Ｍ個の信号の電気信号が、（ａ）Ｍ個の信
号を反転するインバータ４６０と、（ｂ）光学領域に再
び変換するために、Ｅ／Ｏコンバータ４５５に加えられ
る（明らかにこのパスに沿って、Ｍ個の信号を光学領域
から電気領域に、そして再び戻すこと全体を削除するこ
とが可能である）。インバータ４６０は、Ｍ個の反転信
号をＥ／Ｏコンバータ４６５に与え、Ｅ／Ｏコンバータ
４６５がＭ個の光学信号のＭ個の反転形態（Ｍ個の反転
光学信号）を与える。マルチプレクサ４１０は、Ｍ個の
光学信号とＭ個の反転光学信号とを多重化して光学ＷＤ
Ｍ信号４１１Ｎを与える。この光学信号は２Ｍ個のチャ
ネルを含み、光ファイバーリンク４５０を介して送信さ
れる。光ファイバーリンク４５０の他端において、あて
先ノードＢのディマルチプレクサ４２０は光学ＷＤＭ信
号４１１′Ｎを受領し（増幅／再生プロセスの後）、光
学信号のＭ個の対を差分検出器４８０に与え、差分検出
器４８０がＭ個の光学信号を提供する。
号を反転するインバータ４６０と、（ｂ）光学領域に再
び変換するために、Ｅ／Ｏコンバータ４５５に加えられ
る（明らかにこのパスに沿って、Ｍ個の信号を光学領域
から電気領域に、そして再び戻すこと全体を削除するこ
とが可能である）。インバータ４６０は、Ｍ個の反転信
号をＥ／Ｏコンバータ４６５に与え、Ｅ／Ｏコンバータ
４６５がＭ個の光学信号のＭ個の反転形態（Ｍ個の反転
光学信号）を与える。マルチプレクサ４１０は、Ｍ個の
光学信号とＭ個の反転光学信号とを多重化して光学ＷＤ
Ｍ信号４１１Ｎを与える。この光学信号は２Ｍ個のチャ
ネルを含み、光ファイバーリンク４５０を介して送信さ
れる。光ファイバーリンク４５０の他端において、あて
先ノードＢのディマルチプレクサ４２０は光学ＷＤＭ信
号４１１′Ｎを受領し（増幅／再生プロセスの後）、光
学信号のＭ個の対を差分検出器４８０に与え、差分検出
器４８０がＭ個の光学信号を提供する。
【００２６】本発明の変形例も可能である。例えば、上
記の操作を用いない一部の波長でシステムを設計するこ
ともできる。この場合、Ｍ個の信号を本発明の概念によ
り処理して、ＮＭ個の光学チャネルを形成し、Ｋ個の信
号は本発明に従っては処理しない。同図に示すように、
このような変形例の一例は、図３、５に示す装置で行う
ことができる。図５に示すように、Ｋ個の信号は、従来
の方法で処理し、一方、Ｍ個の信号（Ｌ１なしいＬＭ）
は、本発明により処理する。
記の操作を用いない一部の波長でシステムを設計するこ
ともできる。この場合、Ｍ個の信号を本発明の概念によ
り処理して、ＮＭ個の光学チャネルを形成し、Ｋ個の信
号は本発明に従っては処理しない。同図に示すように、
このような変形例の一例は、図３、５に示す装置で行う
ことができる。図５に示すように、Ｋ個の信号は、従来
の方法で処理し、一方、Ｍ個の信号（Ｌ１なしいＬＭ）
は、本発明により処理する。
【００２７】上記の説明は本発明の単なる一実施例で様
々な変形例が可能である。本発明は、マルチプレクサと
ディマルチプレクサを用いて説明したが他の種類のフィ
ルタ装置、光学追加／ドロップマルチプレクサとを用い
て実行することも可能である。
々な変形例が可能である。本発明は、マルチプレクサと
ディマルチプレクサを用いて説明したが他の種類のフィ
ルタ装置、光学追加／ドロップマルチプレクサとを用い
て実行することも可能である。
【００２８】特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。
【図１】本発明を用いた送信器を表す図
【図２】本発明を用いた受信器を表す図
【図３】本発明による通信システムの第１実施例を表す
図
図
【図４】本発明による通信システムの第２実施例を表す
図
図
【図５】本発明による通信システムの第３実施例を表す
図
図
【符号の説明】
１００ 本発明の装置
１０５ インバータ
１１０ Ｅ／Ｏコンバータ
１１５ マルチプレクサ
１１６，３５０，４５０ 光ファイバーリンク
２００ 差分ＷＤＭ受信器
２１５ ディマルチプレクサ
２１０ 差分検出器
３０５ 符号化器
３１０，４１０，５１０ マルチプレクサ
３１１，４１１ 光学ＷＤＭ信号
３１５，４１５ 再生機
３２０，４２０，５２０ ディマルチプレクサ
３２５ 復号化器
４０５ Ｏ／Ｅコンバータ
４５５，４６５ Ｅ／Ｏコンバータ
４６０ インバータ
４８０ 差分検出器
Ａ ソースノード
Ｂ あて先ノード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(71)出願人 596077259
600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ,
Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ
ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.
(72)発明者 モホセン サラフ
アメリカ合衆国、07760 ニュージャージ
ー州、ラムソン、サークル ドライブ 32
Ｆターム(参考） 5K102 AA61 AA65 AD01 MC14 MD07
Claims (10)
- 【請求項１】 （Ａ） Ｍ個以上の情報坦持信号を受信
するステップと、 （Ｂ） ＮＭ個以上のチャネルを有する光学波長分割多
重化信号を提供するために、前記Ｍ個以上の情報坦持信
号を処理するステップと、 を有し、 前記各情報坦持信号は、異なるＮ個のチャネル（Ｎは２
以上の整数）に関連づけられることを特徴とする差分波
長分割多重化方法。 - 【請求項２】 前記（Ｂ）ステップは、 （Ｂ１） Ｍ個以上の情報坦持信号を異なるＮ個のチャ
ネルに多重符号化するために、Ｎ個の符号化器で前記Ｍ
個の情報坦持信号を処理するステップと、 （Ｂ２） 光学波長分割多重化信号を生成するために、
ＮＭ個の符号化信号を多重化するステップとを有するこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 Ｎは２であることを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項４】 前記（Ｂ１）ステップは、 （Ｂ１１） 前記Ｍ個以上の情報坦持信号から２Ｍ個以
上のチャネルの内Ｍ個のチャネル上にＭ個の光学信号を
生成するステップと、 （Ｂ１２） Ｍ個の反転信号を生成するために、前記Ｍ
個以上の情報坦持信号を反転するステップと、 （Ｂ１３） 前記Ｍ個の反転信号から２Ｍ個以上のチャ
ネルの残りのチャネル上にＭ個の反転光学信号を生成す
るステップと、 （Ｂ１４） 光学波長分割多重化信号を提供するため
に、Ｍ個の光学信号とＭ個の反転光学信号を多重化する
ステップとを有することを特徴とする請求項３記載の方
法。 - 【請求項５】 （Ａ） Ｎ個（Ｎは２以上の整数であ
る）の光学信号からなるＭ個以上のグループを提供する
ために、ＮＭ個以上のチャネルを含む受信した光学波長
分割多重化信号を分離化するステップと、 （Ｂ） 出力信号を提供するためにＮ個の光学信号から
なるＭ個のグループの各々を処理するステップとを有す
ることを特徴とする波長分割多重化信号を分離する方
法。 - 【請求項６】 前記（Ｂ）ステップは、 （Ｂ１） 出力信号を提供するために、２個の光学信号
からなるＭ個のグループの各々を差分復号化するステッ
プを有することを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 （Ａ） Ｍ個以上の情報坦持信号をＮ
（Ｎは２以上の整数）個の光学チャネルに符号化する複
数の符号化器と、 （Ｂ） ＮＭ個以上の光学チャネルを有する光学波長分
割多重化信号を提供するマルチプレクサとを有すること
を特徴とする差分波長分割多重化装置。 - 【請求項８】 前記Ｎは２であることを特徴とする請求
項７記載の装置。 - 【請求項９】 前記複数の符号化器は、Ｍ個の反転信号
を提供するために、Ｍ個以上の情報坦持信号を反転する
Ｍ個のインバータを有することを特徴とする請求項８記
載の装置。 - 【請求項１０】 （Ｃ） Ｍ個以上の情報坦持信号をＭ
個の異なる光学チャネル上のＭ個の光学信号に変換する
Ｍ個の電気から光への変換器と、 （Ｄ） Ｍ個以上の反転された信号を別のＭ個の異なる
光学チャネルに変換するＭ個の電気から光への変換器と
をさらに有することを特徴とする請求項９記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/681,720 US7072592B2 (en) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Differential dense wavelength division multiplexing (DDWDM) in optical systems |
| US09/681720 | 2001-05-25 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003060623A true JP2003060623A (ja) | 2003-02-28 |
| JP2003060623A5 JP2003060623A5 (ja) | 2005-08-04 |
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Family
ID=24736487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002147975A Expired - Lifetime JP4388730B2 (ja) | 2001-05-25 | 2002-05-22 | 差分波長分割多重／分離化方法とその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7072592B2 (ja) |
| EP (1) | EP1261159A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2005050884A1 (ja) | 2003-11-20 | 2005-06-02 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 波長多重伝送システム |
| JP5130702B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2013-01-30 | 富士通株式会社 | 偏波直交制御装置 |
| US8009988B2 (en) * | 2007-11-20 | 2011-08-30 | Phillips Mary R | Raman cancellation and management in CATV transport and distribution via RF spectrum inversion |
| WO2013019859A1 (en) | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Alcon Research, Ltd. | Articulating ophthalmic surgical probe |
| US8718466B2 (en) | 2012-07-12 | 2014-05-06 | Micron Technology Inc. | Method and apparatus providing wave division multiplexing optical communication system with active carrier hopping |
| US9319005B2 (en) * | 2012-07-13 | 2016-04-19 | Rf Micro Devices, Inc. | Multi-band/multi-mode power amplifier with signal path hardware sharing |
| EP3116144A4 (en) * | 2014-03-07 | 2017-11-08 | Nec Corporation | Optical transmission apparatus, optical communication apparatus, optical communication system, and optical communication method |
| DE102018120541A1 (de) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Eaton Intelligent Power Limited | Medienkonverter und Verfahren zum Betreiben eines Medienkonverters |
| CN114665969A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 华为技术有限公司 | 信号发送装置、信号接收装置、方法、光传输系统 |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2563672B1 (fr) | 1984-04-26 | 1986-09-19 | Lignes Telegraph Telephon | Systeme de transmission d'informations numeriques sur fibre optique |
| US5138475A (en) | 1990-03-26 | 1992-08-11 | At&T Bell Laboratories | Dc-coupled optical data link utilizing differential transmission |
| US5257124A (en) * | 1991-08-15 | 1993-10-26 | General Instrument Corporation | Low distortion laser system for AM fiber optic communication |
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- 2001-05-25 US US09/681,720 patent/US7072592B2/en not_active Expired - Fee Related
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2002
- 2002-04-04 CA CA002380121A patent/CA2380121C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-22 JP JP2002147975A patent/JP4388730B2/ja not_active Expired - Lifetime
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