JP2014518601A - 高次変調を用いた複数の非同期データストリームの伝達 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
この出願は、2011年4月19日に出願された米国出願番号13/089,437、表題「高次変調を用いた複数の非同期データストリームの伝達(Transport Of Multiple Asynchronous Data s Using Higher Order Modulation)」を継続するものであり、この開示内容を本出願にすべて組み込むものとする。
本発明は一般に光伝達システムに関する。さらに詳細には、本発明の特徴は、高次変調を用いて光伝達システムを介した複数の非同期データストリームの伝達に関するものである。
2.先行技術
多くの既存のネットワーキングのシナリオは、利用可能な光ファイバスペクトルの使用を最適化する方法で、大都市圏又は地方のネットワークを横断するような、さまざまな地理的領域へ、ルーター又はスイッチから多くのデータストリームを伝達することを必要とする。入力されるデータストリームは、異なる独立の信号源からくるので、一般的に非同期で、概して位相外れとなっていて、+/−100ppm以内のクロックレートとなっている。
表1多重化法及び同期化
本発明の1つの特徴によれば、高次変調に用いるコンストレーションの形式は、あらゆる形状が可能であるのみならず、位相及び振幅のあらゆる組み合わせとすることが可能である。典型的なコンストレーションには、位相のみの変調についてQPSKまたは8−PSKが含まれ、位相及び振幅変調について16−QAMが含まれる。コンストレーションの形状の変形例として、星形コンストレーション又は矩形コンストレーションがある。図5A及び5Bには、16−QAMコンストレーションの2つの形式が図解されており、図5Aは星形コンストレーション、そして図5Bは矩形コンストレーションを示している。当然のことながらx軸及びy軸は伝送中の位相の回転により回転することができる。タギングをこれに対処するために用いることができ、受信器は、タグ情報をどのストリームをエンコードするのかを決めるために用いる。タギングについて、以下に詳述する。
Claims (23)
- 複数のN個の非同期データストリームからフレーミング情報を除去することによりアンフレーミングを実行するため、及び非同期データストリームを同期化するための少なくとも1つのモジュールと、
同期したデータストリームの再フレーミングのため、及びエンコードしたストリーム情報で前記同期したデータストリームをタギングするための少なくとも1つのモジュールと、
前記タギングした同期したデータストリームの光受信器への伝送に先立ち、前記タギングした同期したデータストリームを2Nレベルで光変調することができる高次変調器と、
を具備する光伝送システム。 - 前記少なくとも1つの再フレーミング及びタギングモジュールから前記同期したデータストリームを受信するための差動エンコーダをさらに具備し、該差動エンコーダは、前記高次変調器が前記2Nレベルで光変調することに先立ち、前記同期したデータストリームに関する信号の位相と振幅のうちの少なくとも1つをエンコードするための動作が可能であることを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。
- 前記タギングした同期したデータストリームの偏光多重化、副搬送波多重化、及び時分割多重化のうちの少なくとも1つを行うマルチプレクサをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。
- 前記アンフレーミングモジュール及び同期化モジュールのうちの少なくとも1つは、第1のセットの前記非同期データストリームを操作して第1のセットの同期データストリームを作るための、第1のセットのアンフレーミングモジュール及び同期化モジュールと、第2のセットの前記非同期データストリームを操作して第2のセットの同期データストリームを作るための、第2のセットのアンフレーミングモジュール及び同期化モジュールとを具備し、
前記再フレーミングモジュール及びタギングモジュールのうちの少なくとも1つは、前記第1のセットの同期データストリームのうちの対応するものを操作して第1のセットの前記タギングした同期データストリームを作るための、第1のセットの再フレーミングモジュール及びタギングモジュールと、前記第2のセットの同期したデータストリームのうちの対応するものを操作して第2のセットのタギングした同期データストリームを作るための、第2のセットの再フレーミングモジュール及びタギングモジュールとを具備し、
前記高次変調器は、前記第1のセットの前記タギングした同期したデータストリームに前記2Nレベルの光変調を行うことにより第1の光変調した信号を作るための第1の高次変調器と、前記第2のセットの前記タギングした同期したデータストリームに前記2Nレベルの光変調を行うことにより第2の光変調した信号を作るための第2の高次変調器とを具備し、
前記マルチプレクサは、前記第1の光変調した信号及び前記第2の光変調した信号を受信し、前記偏光多重化を行い、前記光受信器への伝送に先立って単一の多重化した光信号を生成する操作が可能である、
ことを特徴とする請求項3に記載の光伝送システム。 - 前記アンフレーミングモジュール及び前記同期化モジュールのうちの少なくとも1つは、第1のセットの前記非同期データストリームを操作して第1のセットの同期データストリーム作るための第1のセットのアンフレーミングモジュール及び同期化モジュールと、第2のセットの前記非同期データストリームを操作して第2のセットの同期データストリーム作るための第2のセットのアンフレーミングモジュール及び同期化モジュールとを具備し、
前記少なくとも1つの前記再フレーミングモジュール及び前記タギングモジュールは、第1のセットの同期データストリームのうちの対応するものを操作して、第1のセットの前記タギングした同期データストリームを作るための、第1のセットの再フレーミングモジュール及びタギングモジュールと、前記第2のセットの同期したデータストリームのうちの対応するものを操作して、第2のセットの前記タギングした同期したデータストリームを作るための、第2のセットの再フレーミングモジュール及びタギングモジュールとを具備し、
高次変調器は、前記第1のセットの前記タギングした同期したデータストリームに前記2Nレベルの光変調を行って第1の光変調した信号を作る第1の高次変調器と、前記第2のセットの前記タギングした同期したデータストリームに前記2Nレベルの光変調を行って第2の光変調した信号を作る第2の高次変調器とを具備し、
前記マルチプレクサは、前記第1の光変調した信号と前記第2の光変調した信号とを受け取り、前記副搬送波多重化を行って、前記光受信器への伝送に先立って単一の多重化した光信号を生成する操作が可能である、
ことを特徴とする請求項3に記載の光伝送システム。 - 前記少なくとも1つのアンフレーミングモジュール及び同期化モジュールは、複数のアンフレーミングモジュール及び同期化モジュールを具備し、前記複数のアンフレーミングモジュール及び前記同期化モジュールの各々は、対応するセットの前記非同期データストリームを操作して、対応するセットの同期データストリーム作るよう構成され、
前記少なくとも1つの再フレーミングモジュール及びタギングモジュールは、複数の再フレーミングモジュール及びタギングモジュールを具備し、前記複数の再フレーミングモジュール及びタギングモジュールの各々は、前記同期データストリームのうちの対応する1つを操作して対応するタギングした同期データストリームを作るよう構成され、
前記マルチプレクサは、複数の時分割マルチプレクサを具備し、前記時分割マルチプレクサの各々は、前記タギングした同期データストリームのセットを多重化し、時分割多重化信号を生成し、
前記高次変調器は、前記複数の時分割マルチプレクサから前記時分割多重化信号を受け取り、前記2Nレベルの光変調を行うことが可能である、
ことを特徴とする請求項3に記載の光伝送システム。 - 前記少なくとも1つのモジュールが前記非同期データストリームにアンフレーミング及び同期化を行うことに先立ち、前記N個の非同期データストリームを変換して、光信号から電気信号に変換する複数の光電変換器をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。
- 前記光受信器への伝送に先立ち、1以上の他の光信号を持つ前記高次変調器からの信号を多重化するための波長分割マルチプレクサをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。
- 前記高次変調器は、位相シフトキーイング又は矩形振幅変調を用いて前記2Nレベルの光変調を行うことが可能であることを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。
- 複数のN個の非同期データストリームを受信するステップと、
前記複数のN個の非同期データストリームの各々にアンフレーミングを行うステップと、
前記複数のN個の非同期データストリームを同期化するステップと、
前記データストリームの1以上の特定の1つを特定するためのタグを有する構造化された伝送フレームに前記データをマッピングするために前記同期したデータストリームを再フレーミング及びタギングするステップと、
前記再フレーミングしタギングし同期したデータストリームに2Nレベルの光変調を行い、光受信器に伝送するよう構成した高次変調信号を作るステップと、
を具備するデータの光伝送方法。 - 前記2Nレベルの光変調を行う前に、前記同期したデータストリームに結び付けて信号の位相及び振幅のうちの少なくとも1つで、前記同期したデータストリームに差動エンコーディングを行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記再フレーミングされタギングされた同期したデータストリームの多重化を行うステップをさらに具備し、前記多重化には少なくとも、偏光多重化、副搬送波多重化、及び時分割多重化うちの少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記アンフレーミング及び同期化により、第1のセットの同期データストリーム及び第2のセットの同期データストリームを生成し、
前記再フレーミング及びタギングにより、前記第1のセットの同期データストリームから第1のセットの再フレーミングされタギングされた同期データストリームを作り、前記第2のセットの同期データストリームから第2のセットの再フレーミングされタギングされた同期データストリームを作り、
前記2Nレベルの光変調には、第1の高次変調信号を作るために前記第1のセットの前記再フレーミングされタギングされた同期したデータストリームに高次変調を行うステップと、第2の高次変調信号を作るために前記第2のセットの前記タギングされた同期したデータストリームに前記高次変調を行うステップとが含まれ、
前記多重化には、前記光受信器に伝送する前に、単一の多重化した光信号を生成するために、前記第1の高次変調信号及び前記第2の高次変調信号に偏光多重化を行うステップが含まれる、
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記アンフレーミング及び同期化により、第1のセットの同期データストリーム及び第2のセットの同期データストリームを生成し、
前記再フレーミング及びタギングにより、第1のセットの同期データストリームから第1のセットの前記再フレーミングされタギングされた同期データストリームを作り、前記第2のセットの同期データストリームから第2のセットの前記再フレーミングされタギングされた同期したデータストリームを作り、
前記2Nレベルの光変調には、第1の高次変調信号を作るために前記第1のセットの前記再フレーミングされタギングされた同期したデータストリームに高次変調を行うステップと、第2の高次変調信号を作るために前記第2のセットの前記タギングされた同期したデータストリームに前記高次変調を行うステップとが含まれ、
前記多重化には、前記光受信器に伝送する前に、単一の多重化した光信号を生成するために、前記第1の高次変調信号及び前記第2の高次変調信号に前記副搬送波多重化を行うステップが含まれる、
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記アンフレーミング及び同期化により、第1のセットの同期データストリーム及び第2のセットの同期データストリームを生成し、
前記再フレーミング及びタギングにより、前記第1のセットの同期データストリームから第1のセットの前記再フレーミングされタギングされた同期データストリームを作り、前記第2のセットの同期データストリームから第2のセットの前記再フレーミングされタギングされた同期したデータストリームを作り、
前記多重化には、第1の時分割多重化信号を生成するために前記第1の光変調した信号に第1の時分割多重化を行うステップと、第2の時分割多重化信号を生成するために前記第2の光変調した信号に第2の時分割多重化を行うステップとが含まれ、
前記2Nレベルの光変調には、前記第1の時分割多重化信号と前記第2の時分割多重化信号とに前記2N光変調を行うステップが含まれる、
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記アンフレーミング及び同期化をおこなう前に、前記N個の非同期データストリームを光信号から電気信号に変換するステップをさらに具備することを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記光受信器に伝送する前に、他の1つ以上の光信号の前記高次変調信号に波長分割多重化を行うステップをさらに具備することを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記2Nレベルの光変調は、位相シフトキーイング又は矩形振幅変調を採用することを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 複数のN個の非同期データストリームからフレーミング情報を取り去ることによりアンフレーミングを行うため、及び前記非同期データストリームを同期化するための、少なくとも1つのモジュールと、
前記同期したデータストリームを再フレーミングし、エンコードしたストリーム情報で前記同期したデータストリームをタギングするための少なくとも1つのモジュールと、
タギングした同期したデータストリームを光受信器に伝送する前にタギングした同期したデータストリームの2Nレベルの光変調を行うことができる高次変調器と、
遠隔にある高次変調器からタギングした同期したデータストリームを受信し、受信したストリームのセットを出力するために前記受信したタギングした同期したデータストリームの復調及び検出のうちの少なくとも1つを行うことができる光受信器モジュールと、
前記受信したストリームのセットをデコードしてデコードしたストリームを生成することのできるデコーダと、
前記デコードしたストリームを再フレーミングするための少なくとも1つのモジュールと、
を具備する光トランシーバ。 - 前記デコードしたストリームを再フレーミングする前に、前記デコードしたストリームにタグによる識別及び再順序付けを行うための手段をさらに具備することを特徴とする請求項19に記載の光トランシーバ。
- 前記受信したストリームのセットにおける伝送障害を除去するために前記受信したストリームのセットに信号調整を行うための手段をさらに具備することを特徴とする請求項19に記載の光トランシーバ。
- 前記光受信器モジュールは、前記受信したタギングした同期したデータストリームから差動位相情報を抽出するために、バランスド光検出器で直接検出を行うことができることを特徴とする請求項19に記載の光トランシーバ。
- 前記光受信器モジュールには、前記受信したタギングした同期したデータストリームから位相状態を抽出するために、コヒーレント検出を行うことができる1以上のローカル発振器が含まれることを特徴とする請求項19に記載の光トランシーバ。
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