特表2016-523484(P2016-523484A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特表2016-523484非インタリーブチャネルプランを有するマルチプレクサ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2016-523484(P2016-523484A)
(43)【公表日】2016年8月8日
(54)【発明の名称】非インタリーブチャネルプランを有するマルチプレクサ
(51)【国際特許分類】
   H04B 10/272 20130101AFI20160711BHJP
   H04J 14/00 20060101ALI20160711BHJP
   H04J 14/02 20060101ALI20160711BHJP
   H04L 12/44 20060101ALI20160711BHJP
【FI】
   H04B9/00 272
   H04B9/00 E
   H04L12/44 200
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2016-521863(P2016-521863)
(86)(22)【出願日】2014年6月20日
(85)【翻訳文提出日】2016年1月28日
(86)【国際出願番号】US2014043485
(87)【国際公開番号】WO2014205394
(87)【国際公開日】20141224
(31)【優先権主張番号】61/838,039
(32)【優先日】2013年6月21日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】14/309,373
(32)【優先日】2014年6月19日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】504161984
【氏名又は名称】ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100146835
【弁理士】
【氏名又は名称】佐伯 義文
(74)【代理人】
【識別番号】100140534
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 敬二
(72)【発明者】
【氏名】ユアンチウ・ルオ
(72)【発明者】
【氏名】レイ・ゾン
(72)【発明者】
【氏名】フランク・エッフェンバーガー
【テーマコード(参考)】
5K033
5K102
【Fターム(参考)】
5K033AA01
5K033CA11
5K033CA17
5K033DA15
5K033DB02
5K033DB17
5K033DB22
5K102AA02
5K102AD01
5K102AD11
5K102AL08
5K102AM01
5K102AM10
5K102PH45
5K102PH47
5K102PH48
5K102RB03
5K102RD28
(57)【要約】
装置が、波を複数の波長で送信する複数の送信機と、送信機に結合されたマルチプレクサであって、第1のポートおよび第2のポートを備え、かつ第1のポートを通じて、第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信し、第2のポートを通じて、第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信し、第1のサブセットの波と第2のサブセットの波を多重化するマルチプレクサと、を備える。方法が、第1の複数の波長で、第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信すること、第2の複数の波長で、第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信すること、第1のサブセットの波と第2のサブセットの波を非インタリーブ様式で多重化して合成波を生成することステップ、および合成波を送信すること、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
波を複数の波長で送信する複数の送信機と、
前記送信機に結合されたマルチプレクサであって、第1のポートおよび第2のポートを備え、かつ
前記第1のポートを通じて、第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信し、
前記第2のポートを通じて、第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信し、
前記第1のサブセットの波と前記第2のサブセットの波を多重化する
マルチプレクサと
を備える装置。
【請求項2】
前記第1のポートが奇数番ポートであり、前記第2のポートが偶数番ポートである、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第1の式および前記第2の式が、チャネル間隔を制御する整数に基づいている、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記第1の式がfodd=f0+(m+ik)×FSR+2k×Δfであり、foddが第1の算出周波数であり、f0が基準周波数であり、mがサイクル数であり、ikがチャネル間隔を制御する整数であり、FSRが自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、ただしNがマルチプレクサのポート数であり、Δfが設計チャネル間隔である、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
前記第2の式がfeven=f0+(m+1+ik)×FSR+(2k+1)×Δfであり、fevenが第2の算出周波数である、請求項4に記載の装置。
【請求項6】
前記マルチプレクサが、8つのポートおよび基準周波数f0を含む周回性アレイ導波路回折格子(CAWG)である、請求項1に記載の装置。
【請求項7】
第1のポートがf0を通過させ、第2のポートがf0+450を通過させ、第3のポートf0+100を通過させ、第4のポートがf0+550を通過させ、第5のポートがf0+200を通過させ、第6のポートがf0+650を通過させ、第7のポートがf0+300を通過させ、第8のポートがf0+750を通過させる、請求項6に記載の装置。
【請求項8】
前記装置が光回線終端装置(OLT)である、請求項1に記載の装置。
【請求項9】
前記装置が中央局(CO)である、請求項1に記載の装置。
【請求項10】
合成波を受信する入力ポートと、
前記入力ポートに結合され、前記合成波を第1のサブセットの波および第2のサブセットの波に分離するデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサに結合された複数の奇数番ポートと、
前記デマルチプレクサに結合された複数の偶数番ポートと
を備える装置であって、
前記デマルチプレクサが、非インタリーブ方式を用いて前記第1のサブセットの波を前記奇数番ポートに分配し、前記第2のサブセットの波を前記偶数番ポートに分配する、装置。
【請求項11】
前記デマルチプレクサが、式fodd=f0+(m+ik)×FSR+2k×Δfに基づいて、前記第1のサブセットの波を前記奇数番ポートに分配するように構成され、foddが第1の算出周波数であり、f0が基準周波数であり、mがサイクル数であり、ikがチャネル間隔を制御する整数であり、FSRが自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、ただしNが前記装置のポート数であり、Δfが設計チャネル間隔である、請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記デマルチプレクサが、式feven=f0+(m+1+ik)×FSR+(2k+1)×Δfに基づいて、前記第2のサブセットの波を前記偶数番ポートに分配するように構成され、fevenが第2の算出周波数である、請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記装置が周回性アレイ導波路回折格子(CAWG)である、請求項10に記載の装置。
【請求項14】
前記装置が光回線終端装置(OLT)内に配置される、請求項10に記載の装置。
【請求項15】
前記装置が遠隔ノード(RN)内に配置される、請求項10に記載の装置。
【請求項16】
前記デマルチプレクサが、チャネル間隔を50ギガヘルツ(GHz)超に保つ、請求項10に記載の装置。
【請求項17】
第1の複数の波長で、第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信するステップと、
第2の複数の波長で、第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信するステップと、
前記第1のサブセットの波と前記第2のサブセットの波を非インタリーブ様式で多重化して合成波を生成するステップと、
前記合成波を送信するステップと
を含む方法。
【請求項18】
前記第1の式および前記第2の式が、チャネル間隔を制御する整数に基づいている、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記第1の式および前記第2の式がポート番号に基づいている、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記第1の式がfodd=f0+(m+ik)×FSR+2k×Δfであり、前記第2の式がfeven=f0+(m+1+ik)×FSR+(2k+1)×Δfであり、foddが第1の算出周波数であり、f0が基準周波数であり、mがサイクル数であり、ikがチャネル間隔を制御する整数であり、FSRが自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、ただしNがポートの数であり、Δfが設計チャネル間隔であり、fevenが第2の算出周波数である、請求項19に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、ともに参照により本明細書に組み込まれる、Frank Effenbergerらによって2013年6月21日に出願された「Non-Interleaved Channel Plans for Cyclic Arrayed Waveguide Grating (AWG) in Passive Optical Network」という名称の米国特許仮出願第61/838,039号明細書、およびYuanqiu Luoらによって2014年6月19日に出願された「Multiplexer with Non-Interleaved Channel Plan」という名称の米国特許出願第14/309,373号明細書の優先権を主張するものである。
【0002】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発に関する記載
該当せず。
【0003】
マイクロフィッシュ付属書の参照
該当せず。
【背景技術】
【0004】
パッシブ光ネットワーク(passive optical network)(PON)は、ラストマイル(last mile)を通じてネットワークアクセスを行う一システムであり、ラストマイルは、顧客と交信を交わす通信ネットワークの最終部分である。PONは、中央局(central office)(CO)の光回線終端装置(OLT)と光分配ネットワーク(optical distribution network)(ODN)と顧客の構内の光ネットワークユニット(ONU)とでなるポイント・ツー・マルチポイント(point-to-multipoint)(P2MP)ネットワークである。PONは、OLTとONUとの間に、例えば、多数の顧客が居住する道路の端に配置された遠隔ノード(RN)を備えることもできる。
【0005】
近年、ギガビットPON(GPON)やイーサネット(登録商標)PONなどの時分割多重化(TDM)PONが、マルチメディアアプリケーション向けに世界中で開発されている。TDM PONでは、総容量は、時分割多重アクセス(TDMA)方式を用いて多数のユーザの間で共有され、したがって、各ユーザ向けの平均帯域幅は100メガビット/秒(Mbps)未満に制限され得る。
【0006】
波長分割多重化(WDM)PONは、将来の広帯域アクセスサービスの非常に有望な解決法と考えられる。WDM PONは、最大で10ギガビット/秒(Gb/s)の専用帯域幅を有する高速リンクを提供することができる。波長分割多重アクセス(WDMA)方式を用いることにより、WDM PON内の各ONUは、COまたはOLTと通信するために専用波長チャネルによって支配されている。
【0007】
次世代PONは、ユーザ数の増加がユーザ当たり十分な帯域幅を有する単一のOLTによって支配され得るように、TDMAとWDMAを組み合わせてより高い容量を支持することができる。かかる時分割および波長分割多重化(TWDM)PONでは、WDM PONがTDM PONの上にオーバーレイされ得る。言い換えると、異なる波長が単一のフィーダファイバを共有するために互いに多重化されてもよく、各波長がTDMAを用いて多数のユーザによって共有されてもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
一実施形態では、本開示は、波を複数の波長で送信する複数の送信機と、送信機に結合されたマルチプレクサであって、第1のポートおよび第2のポートを備え、かつ第1のポートを通じて、第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信し、第2のポートを通じて、第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信し、そして第1のサブセットの波と第2のサブセットの波を多重化して合成波を生成するマルチプレクサと、を備える装置を含む。
【0009】
別の実施形態では、本開示は、合成波を受信する入力ポートと、入力ポートに結合され、合成波を第1のサブセットの波および第2のサブセットの波に分離するデマルチプレクサと、デマルチプレクサに結合された複数の奇数番ポートと、デマルチプレクサに結合された複数の偶数番ポートと、を備える装置であって、デマルチプレクサが、非インタリーブ方式を用いて第1のサブセットの波を奇数番ポートに分配し、波の第2のポートを偶数番ポートに分配する、装置を含む。
【0010】
別の実施形態では、本開示は、第1の複数の波長で、第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信すること、第2の複数の波長で、第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信すること、第1のサブセットの波と第2のサブセットの波を非インタリーブ様式で多重化すること、および合成波を送信すること、を含む方法を含む。
【0011】
これらおよびその他の特徴は、添付の図面および特許請求の範囲に関連して行われる以下の詳細な説明からより明確に理解されるであろう。
【0012】
次に、本開示をより完全に理解するために、同様の参照符号が同様の部分を表している、添付図面および詳細な説明に関連して行われる以下の簡単な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】ファブリ−ペロー(F−P)フィルタの振幅応答特性のグラフである。
図2】ドリフトを示すF−Pフィルタの振幅応答特性のグラフである。
図3】本開示の一実施形態によるPONの概略図である。
図4】本開示の一実施形態によるネットワーク装置の概略図である。
図5】N-スキップ-0型周回性アレイ導波路回折格子(CAWG)用のチャネルプランの表である。
図6】本開示の一実施形態によるCAWG用のチャネルプランの表である。
図7】本開示の一実施形態による周波数割当方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
最初に、1つまたは複数の実施形態の例示的な実施態様が以下に与えられるが、開示されるシステムおよび/または方法は、既知であろうと既存であろうと、任意の数の技法を用いて実施され得ることを理解すべきである。本開示は、本明細書に示され記述されている例示的な設計および実施態様を含めて、下に示されている例示的な実施態様、図面、および技法に決して限定されるものではなく、添付の特許請求範囲内およびそれらの均等物の全範囲内で変更され得る。
【0015】
参照により組み込まれる、International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) G.989.2, Study Group 15, TD 170 Rev. 2 (PLEN/15)、2014年3月24日〜4月4日に記載されているように、次世代パッシブ光ネットワークステージ2(NG−PON2)では、時分割および波長分割多重化(TWDM)機能およびポイントツーポイント(PtPまたはP2P)機能を与えることができる。スペクトル領域効率、利用効率、部分チューニング機能、ネットワーク費用などの設計態様のバランスをとるために、NG−PON2は、50ギガヘルツ(GHz)周波数チャネル間隔と100GHz周波数チャネル間隔の両方を使用することができる。中央局(CO)または光回線終端装置(OLT)内の波長マルチプレクサ(WM)を使用することができる、50GHzチャネル間隔を有する周回性アレイ導波路回折格子(cyclic arrayed waveguide grating)(CAWG)は、下り波を多重化しかつ上り波を分離するための実行可能な選択肢と考えられる。
【0016】
100GHzチャネル間隔の代わりに50GHzチャネル間隔を用いたネットワークは、より多くのチャネル、したがってより大きな容量を与えることができるが、この種のネットワークは、ネットワークの送信機、受信機、フィルタ、および制御機構に厳しい要件を課す必要があり得る。第1に、OLTおよび光ネットワークユニット(ONU)内のレーザ送信機は、波が、狭いマルチプレクサ(MUX)フィルタおよびデマルチプレクサ(DEMUX)フィルタを通過しなければならないので、特定の波長を送信するために厳しく制御されなければならない。そうした要件を満たすために、OLTは、精密波長制御を有する高価なレーザを使用せざるを得ず、チューナブルONUレーザは、OLTのフィードバックに基づいてMUX/DEMUXフィルタと協調するために微調整しなければならない場合がある。第2に、ONU受信機は、ONUが通信したい対象の下り波長を選択するために、チューナブルフィルタを使用することができる。チューナブルフィルタを50GHzネットワーク内の狭いチャネルに制御することは困難である場合がある。
【0017】
費用を節減するために、チューナブルF−PフィルタをONU内で使用してもよい。参照により組み込まれる、Joon-Young Kimら、「Mitigation of Filtering Effect in an Injection Seeded WDM-PON」、2012 17th Opto-Electronics and Communications Conference (OECC 2012), Technical Digest、2012年7月が、かかるF−Pフィルタを論じている。図1は、F−Pフィルタの振幅応答特性のグラフ100である。図示のように、x軸は周波数を表し、y軸は振幅を表す。やはり図示のように、F−Pフィルタは、チャネル1を包含する狭い中心スペクトルピークをもたらすことができる。x軸は周波数を表すが、周波数は下記式によって互いに関連しており、
【数1】
ここで、λは波の波長であり、νは波の速度であり、fは波の周波数である。真空中で、νは3×108メートル/秒(m/s)である。図2は、ドリフトを示すF−Pフィルタの振幅応答特性のグラフ200である。図示のように、x軸は周波数を表し、y軸は振幅を表す。やはり図示のように、中心スペクトルピークはドリフトしていて、中心スペクトルピークはもはやチャネル1を包含していない。このドリフトが起こると、隣接するチャネルからのクロストークが著しく増大し、したがってネットワーク性能を低下させる可能性がある。このクロストークは、50GHzチャネル間隔のネットワーク内で信号を適切に送受信するためにOLT送信機波長およびONUフィルタを制御するのを困難かつ高価なものにする可能性がある。
【0018】
本明細書では、改良された波長チャネルプランまたは周波数チャネルプランに関する諸実施形態が開示される。これらの実施形態は、100GHz以上の周波数チャネル間隔を与えることができるが、それでも50GHzの周波数チャネル間隔を与えるプランと同様に機能することができる。その結果、ONU内のチューナブルフィルタはクロストークを低減している可能性があり、したがって、OLT内のレーザ送信機およびONU内のチューナブルフィルタは精密なものである必要はないかもしれない。具体的には、狭いチャネル間隔を有するインタリーブチャネルプランを生成するために単一の式を用いる従来のネットワークとは異なり、開示される実施形態は、非インタリーブチャネルプランを生成するために、奇数ポートや偶数ポートなどのWMの異なるポートのために少なくとも2つの式を与えることができる。非インタリーブチャネルプランは、WMのチャネル間隔を設計通り少なくとも2倍にすることができる。チャネル間隔の増大は、レーザ送信機およびチューナブルフィルタの精度を下げることができ、これにより、制御の複雑さを軽減し、したがって費用を低減することができる。チャネル間隔の増大は、チューナブルフィルタのクロストークを低減することによりネットワーク性能を向上させることもできる。これらの実施形態は、多数の波長を使用する任意のネットワークに適用することができる。
【0019】
図3は、本開示の一実施形態によるPON300の概略図である。PON300は、開示される諸実施形態を実施するのに好適となり得る。PON300は、CO310内に配置されたOLT320と、顧客の構内に配置されたONU1〜n3801〜nと、OLT320をONU1〜n3801〜nに結合する光分配ネットワーク(ODN)370と、を備えることができる。Nは任意の正の整数でよい。PON300は、下り波長および上り波長を各OLTポート1〜n3301〜nで関連付けて複数の波長が存在するようにし、次いでこれらの波長を波長マルチプレクサ/デマルチプレクサ(WM)340を通じて単一の光ファイバケーブル350内へ合成し、これらの波長を遠隔ノード(RN)360を通じてONU1〜n3801〜nに分配することにより、波長分割多重化(WDM)機能を与えることができる。なお、PON100は時分割多重化(TDM)を行うこともできる。
【0020】
PON300は、OLT320とONU1〜n3801〜nとの間でデータを分配するために能動構成要素を全く必要としない通信ネットワークでよい。代わりに、PON300は、OLT320とONU1〜n3801〜nとの間でデータを分配するためにODN370内のパッシブ光学構成要素を使用してもよい。PON300は、波長PONに関連する任意の規格に準拠することができる。
【0021】
CO310は物理的建築物とすることができ、データ転送機能を有する地理的領域にサービスを提供するように設計されたサーバおよびその他の基幹機器を備えることができる。CD310は、OLT320ならびに追加のOLTを備えることができる。多数のOLTが存在する場合、OLTの間に任意適切なアクセス方式を使用してもよい。
【0022】
OLT320は、OLTポート1〜n3301〜nおよびWM340を備えることができる。OLT320は、ONU1〜n3801〜nおよび別のネットワークと通信する任意の装置でよい。具体的には、OLT320は、他のネットワークとONU1〜n3801〜nとの間の仲介としての役割を果たすことができる。OLT320は、ネットワークから受信されたデータをONU1〜n3801〜nに転送することができ、ONU1〜n3801〜nから受信されたデータを他のネットワークに転送することができる。他のネットワークがPON300内で使用されるPONプロトコルとは異なるネットワークプロトコルを使用する場合、OLT320は、ネットワークプロトコルをPONプロトコルに変換する変換器を備えることができる。OLT320は、PONプロトコルをネットワークプロトコルに変換することもできる。OLT320はCO310に配置されるものとして示されているが、OLT330は他の場所にも配置され得る。
【0023】
OLTポート1〜n3201〜nは、波をWM340に送信しかつWM340から波を受信するのに適した任意のポートでよい。例えば、OLTポート1〜n3201〜nは、波を送信するレーザ送信機および波を受信するフォトダイオードを備えることができ、あるいはOLTポート1〜n3201〜nは、かかる送信機およびフォトダイオードに接続されてもよい。OLTポート1〜n3201〜nは、1.530ナノメートル(nm)〜1.565nmの範囲内の波を含むことができるCバンド内の波、および1.565nm〜1.625nmの範囲内の波を含むことができるLバンド内の波長を送受信することができる。
【0024】
WM340は、アレイ導波路回折格子(AWG)などの任意適切な波長マルチプレクサ/デマルチプレクサでよい。具体的には、WM340はCAWGでよい。WM340は、OLTポート1〜n3201〜nから受信された波を多重化し、次いで合成波を光ファイバケーブル350を通じてRN360に転送することができる。WM340は、RN360から光ファイバケーブル350を通じて受信された波を分離することもできる。
【0025】
WM340の一例が典型的N-スキップ-0型CAWGでよく、N-スキップ-0型CAWGは、下記式に従って周波数チャネルを使用することができ、
f=f0+m×FSR+(n−1)×Δf (2)
ここで、fは算出周波数であり、f0は基準周波数であり、mは屈折次数、すなわちサイクル数であり、0または整数とすることができ、FSRは自由スペクトル領域であり、nはポート数であり、1〜nの整数であり、Δfは設計チャネル間隔である。基準周波数は、CAWGの設計から決定することができる。図示のように、CAWGの奇数番ポートと偶数番ポートの両方のための式2内の周波数は、同じ式によって導くことができる。
【0026】
RN360は、部分反射性、偏光回転、およびWDM機能を与える、ODN370内に配置された任意の構成要素でよい。例えば、RN360は、WM340に類似のWMを備えることができる。RN360は、CO310よりもONU1〜n3801〜nの近くに存在する、例えば、多数の顧客が居住する道路の端に存在することができるが、RN360は、ONU1〜n3801〜nとCO310との間のODN370内の任意適切な場所に存在することもできる。
【0027】
ODN370は任意適切なデータ分配ネットワークでよく、データ分配ネットワークは、光ファイバケーブル350などの光ファイバケーブル、結合器、分割器、分配器、またはその他の機器を備えることができる。光ファイバケーブル、結合器、分割器、分配器、またはその他の機器は、パッシブ光学構成要素でよく、したがってOLT320とONU1〜n3801〜nとの間にデータ信号を分配するために電力を全く必要としない。あるいは、ODN370は、光増幅器や分割器などの1つまたは複数の能動構成要素を備えることができる。ODN370は通常、図示の分岐構成ではOLT320からONU1〜n3801〜nまで延びることができるが、ODN370は、任意適切なポイント・ツー・マルチポイント(P2MP)構成で構成されてもよい。
【0028】
ONU1〜n3801〜nは、波を送信するレーザ送信機および波を受信するフォトダイオードを備えることができる。ONU1〜n3801〜nは、OLT320および顧客と通信するのに適した任意の装置でよい。具体的には、ONU1〜n3801〜nは、OLT320と顧客との間の仲介としての役割を果たすことができる。例えば、ONU1〜n3801〜nは、OLT320から受信されたデータを顧客に転送し、顧客から受信されたデータをOLT320に転送することができる。ONU1〜n3801〜nは、光ネットワーク終端装置(ONT)に類似することができ、したがってこれらの用語は区別なく使用することができる。ONU1〜n3801〜nは、通常、顧客構内などの分散された場所に配置され得るが、他の適切な場所に配置されてもよい。
【0029】
図4は、開示の一実施形態によるネットワーク装置400の概略図である。ネットワーク装置400は、開示される諸実施形態を実施するのに好適となり得る。ネットワーク装置400は、データを受信するための入力ポート410および受信機ユニット(Rx)420と、データを処理するプロセッサ、論理ユニット、または中央処理装置(CPU)430と、データを送信するための送信機ユニット(Tx)440および出力ポート450と、データを保存するためのメモリ460と、を備えることができる。ネットワーク装置400は、光信号または電気信号の出力または入力のために、入力ポート410、受信機ユニット420、送信機ユニット440、および出力ポート450に結合された光/電気変換(OE)構成要素および電気/光変換(EO)構成要素を備えることもできる。
【0030】
プロセッサ430は、ハードウェアおよびソフトウェアによって実装することができる。プロセッサ430は、1つまたは複数のCPUチップ、コア(例えば、マルチコアプロセッサとして)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、およびデジタル信号プロセッサ(DSP)として実装することができる。プロセッサ430は、入力ポート410、受信機ユニット420、送信機ユニット440、出力ポート450、およびメモリ460と通信することができる。
【0031】
メモリ460は、1つまたは複数のディスク、テープドライブ、および半導体ドライブを備えることができ、オーバフローデータ記憶装置として使用されてもよく、あるプログラムが実行のために選択されたときにそのプログラムを保存するために使用されてもよく、プログラム実行中に読み取られる命令およびデータを保存するために使用されてもよい。メモリ460は、揮発性でも不揮発性でもよく、読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、コンテントアドレッサブルメモリ(TCAM)、三値連想メモリ(ternary content-addressable memory)(TCAM)、およびスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)でよい。
【0032】
図5は、N-スキップ-0型CAWG用のチャネルプラン500の表である。一般に、チャネルプラン500は、CAWGの様々なポートが通過させることができる周波数を示すことができる。具体的には、チャネルプラン500は、8スキップ0CAWG用とすることができる。チャネルプラン500は、式1に従って、f0=f0、m=0または1、FSR=400GHz、nが0〜8であり、Δf=50GHzであるときに周波数を決定することができる。AWGはCAWGと称されることがある。というのは、8つのポートに、サイクル0内のf0からf0+350までの周波数を順次割り当てられた後、次いで、これらのポートに、新しいサイクル、サイクル1内のf0+400からf0+750までの周波数を順次割り当てられるからである。8スキップ0の8は、CAWGの8つのポートを意味することができる。8スキップ0の0は、利用可能な周波数がサイクル0内のポート8とサイクル1内のポート1との間でスキップされないことを意味することができる。チャネルプラン500はサイクル0およびサイクル1用の周波数を示すが、CAWGは、CAWGの帯域幅が許容し得るだけの数のサイクルを使用することができる。チャネルプラン500は、8つのポートを有するCAWG用であるが、CAWGは、4、8、16、32、または他の適切な数のポートを備えることもできる。図示のように、チャネルプラン500は、奇数番ポートと偶数番ポートを区別しないが、その代わりに、奇数番ポートと偶数番ポートとの間に周波数をインタリーブする、または交互にする。したがって、チャネルプラン500は、インタリーブチャネルプランまたはインタリーブ方式を用いたチャネルプランと称されることがある。典型的なTWDMネットワークおよびP2Pネットワークは、ただ1つのサイクルを使用してチャネル間隔を50GHzに制限することができる。しかしながら、上述したように、50GHzチャネル間隔ネットワーク内で信号を適切に送受信するためにOLT送信機波長およびONUフィルタを制御するのは困難かつ高価になり可能性がある。
【0033】
設計チャネル間隔よりも大きいチャネル間隔を用いたCAWGは、あまり困難でなくかつ費用のかからないOLT送信機およびONUフィルタを提供することができる。かかるチャネル間隔を使用する一手法が、非インタリーブチャネルプランを提供することである。具体的には、チャネルプランは奇数番ポートと偶数番ポートを区別することができる。したがって、このようなプランは、非インタリーブチャネルプランまたは非インタリーブ方式を用いたチャネルプランと称されることがある。奇数番ポートの場合、CAWGは、下記式に従って周波数を与えることができ、
fodd=f0+(m+ik)×FSR+2k×Δf (3)
ここで、foddは奇数番ポート用の算出周波数であり、f0は基準周波数であり、mは屈折次数、すなわちサイクル数であり、0または整数とすることができ、ikはチャネル間隔を制御する0または整数であり、kごとに独立値を有することができ、FSRは自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、したがって数量2k+1は、N、ポート数が偶数であり、これがほとんどのCAWGに当てはまるものとすると、奇数番ポートを与え、Δfは設計チャネル間隔である。fodd周波数は奇数チャネルセットを含むことができる。同様に、偶数番ポートの場合、CAWGは、下記式に従って周波数を与えることができ、
feven=f0+(m+1+ik)×FSR+(2k+1)×Δf (4)
ここで、fevenは偶数番ポート用の算出周波数であり、f0は基準周波数であり、mは屈折次数、すなわちサイクル数であり、0または整数とすることができ、ikはチャネル間隔を制御する0または整数であり、kごとに独立値を有することができ、FSRは自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、したがって数量2k+2は、N、ポート数が偶数であり、これがほとんどのCAWGに当てはまるものとすると、奇数番ポートを与え、Δfは設計チャネル間隔である。feven周波数は偶数チャネルセットを含むことができる。
【0034】
すべてのk値に対してik=0であるとき、奇数チャネルセットと偶数チャネルセットの両方のための周波数は、2×Δfだけ隔てることができ、言い換えると、設計チャネル間隔が50GHzであるときに100GHzだけ隔てることができる。ik≠0であるとき、チャネル間隔はさらに大きくすることができる。加えて、奇数チャネルセットおよび偶数チャネルセットは、FSRがN×Δfに等しく、これが多くのN-スキップ-0型CAWG設計に当てはまり得るものとすると、3×Δfだけ隔てることができ、言い換えると、設計チャネル間隔が50GHzであるときに150GHzだけ隔てることができる。FSRが十分大きい場合、ikは非ゼロ値とすることができ、したがってチャネル間隔はさらに大きくすることができる。
【0035】
図6は、本開示の一実施形態によるCAWG用のチャネルプラン600の表である。一般に、チャネルプラン600は、CAWGの様々なポートが通過させることができる周波数を示すことができる。具体的には、チャネルプラン600は、式3および式4に従って、f0=f0、m=0、ik=0、FSR=400、N=8、およびΔf=50であるときに周波数を決定することができる。チャネルプラン600は、奇数番ポート用の周波数がそれぞれ互いに100GHz離れており、偶数番ポート用の周波数もまたそれぞれ互いに100GHz離れていることを示す。チャネルプラン600は、奇数チャネルセットと偶数チャネルセットとの間の間隔、言い換えると、ポート番号7とポート番号2との間の間隔が150GHzであることも示す。したがって、開示されるCAWGは、50GHzチャネル間隔用に設計されたCAWGでよいが、CAWGの周回性のために100GHzチャネル間隔を与えてもよい。チャネルプラン600は、奇数番ポートと偶数番ポートとの間の周波数がインタリーブされていないことも示す。
【0036】
開示される諸実施形態は、CO310、OLT320、またはその他の適切な場所の中または近くで下り信号を多重化しかつ上り信号を分離することに適用することができる。開示される諸実施形態は、RN360またはその他の適切な場所でまたはその近くで下り信号を分離しかつ上り信号を多重化することに適用することもできる。チャネルプラン600を決定するために特定の式が与えられるが、非インタリーブチャネルプラン用の他の適切な式でもよい。
【0037】
図7は、本開示の一実施形態による周波数割当方法700を示す流れ図である。方法700は、OLT320、具体的にはWM340内で実施することができる。ステップ710で、第1の式を満たす第1のサブセットの波が受信され得る。例えば、第1のサブセットの波はWM340の奇数番ポートによって受信されてもよく、第1の式は式3でよい。第1のサブセットの波は、第1の複数の波長にすることができる。ステップ720で、第2の式を満たす第2のサブセットの波が受信され得る。例えば、第2のサブセットの波はWM340の偶数番ポートによって受信されてもよく、第2の式は式4でよい。第2のサブセットの波は、第2の複数の波長にすることができる。ステップ730で、第1のサブセットの波および第2のサブセットの波は、非インタリーブ様式で多重化されて合成波を生成することができる。例えば、第1のサブセットの波および第2のサブセットの波は、チャネルプラン600に従って多重化され得る。ステップ740で、合成波は送信され得る。例えば、WM340は、光ファイバケーブル350を通じて合成波をRN360に送信することができる。
【0038】
少なくとも1つの実施形態が開示され、当業者によってなされる実施形態および/または実施形態の特徴の変形、組合せ、および/または変更は本開示の範囲内にある。実施形態の特徴を組み合わせること、統合すること、および/または省略することからもたらされる代替実施形態もまた本開示の範囲内にある。数値の範囲または限定が明確に提示されている場合、そのような明確な範囲または限定は、明確に提示された範囲および限定内にある同規模の反復範囲または限定を含む(例えば、約1〜約10は2、3、4などを含み、>0.10は0.11、0.12、0.13などを含む)ものと理解することができる。例えば、下限値Rlおよび上限値Ruを有する数値範囲が開示されるときはいつでも、その範囲内にある任意の数が具体的に開示される。特に、その範囲内の下記数値が開示される。R=Rl+k*(Ru−Rl)において、kは、1パーセント増分を有する1パーセント〜100パーセントの可変範囲である。すなわち、kは、1パーセント、2パーセント、3パーセント、4パーセント、5パーセント、…、50パーセント、51パーセント、52パーセント、…、95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、99パーセント、または100パーセントである。さらに、上記に定義されているように2つのR数値によって定義される任意の数値範囲も具体的に開示される。用語「約(about)」の使用は、特に記載のない限り、その後の数値の±10%を意味する。請求項の任意の要素に関する用語「随意に(optionally)」の使用は、その要素が必要とされる、または代替的にその要素が必要とされないことであり、両選択肢が特許請求の範囲内にあることを意味する。〜を備える(comprises)、〜を含む(includes)、〜を有する(having)などのより広義の用語の使用は、〜からなる(consisting of)、本質的に〜からなる(consisting essentially of)、実質的に〜からなる(comprised substantially of)などのより狭義の用語を支援するものと理解することができる。したがって、保護範囲は、上記の説明によって限定されるものではなく、続く特許請求の範囲によって定義され、保護範囲は、特許請求の範囲の主題のすべての均等物を含む。どの請求項もそれぞれが本明細書にさらなる開示として組み込まれ、特許請求の範囲は本開示の実施形態である。本開示内の参照文献の議論は、その参照文献が従来技術であること、特に、本出願の優先日の後の公開日を有する任意の参照文献であること認めるものではない。本開示において引用されるすべての特許、特許出願、および刊行物の開示は、それらが本開示を補足する例示的、手続き的、またはその他の詳細を提供する範囲内で、参照により本明細書に組み込まれる。
【0039】
いくつかの実施形態が本開示において提供されているが、開示されるシステムおよび方法は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく他の多くの特定の形態で具体化され得ることを理解されたい。本発明の例は、例示的なものと見なされるべきであり、限定するものではなく、その意図は、本明細書内に与えられる詳細に限定されるべきではない。例えば、様々な要素または構成要素は、組み合わされるか、または別のシステムに組み込まれてもよく、特定の特徴が省略されてもよく、または実施されなくてもよい。
【0040】
加えて、様々な実施形態で分離したものまたは別々のものとして記述され例示されている技法、システム、サブシステム、および方法は、本開示の範囲から逸脱することなく他のシステム、モジュール、技法、または方法と組み合わされるかまたは統合され得る。互いに結合もしくは直接結合されるまたは通信するものとして示されまたは論じられる他の品目は、電気的にも、機械的にも、またはその他方法でも、なんらかのインタフェース、装置、または中間構成要素を通じて間接的に結合されるまたは通信することができる。変更、置換、および改変の他の例は、当業者なら確認することができ、本明細書で開示される精神および範囲から逸脱することなくなされ得る。
【符号の説明】
【0041】
300 パッシブ光ネットワーク
310 中央局
320 光回線終端装置
330 OLTポート
340 波長マルチプレクサ/デマルチプレクサ
350 単一の光ファイバケーブル
360 遠隔ノード
370 光分配ネットワーク
400 ネットワーク装置
410 入力ポート
420 受信機ユニット
430 中央処理装置
440 送信機ユニット
450 出力ポート
460 メモリ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【手続補正書】
【提出日】2016年4月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
波を複数の波長で送信するように構成される複数の送信機と、
前記送信機に結合されたマルチプレクサであって、第1のポートおよび第2のポートを備え、かつ
前記第1のポートを通じて、第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信し、
前記第2のポートを通じて、第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信し、
前記第1のサブセットの波と前記第2のサブセットの波を多重化して合成波を生成する
ように構成されるマルチプレクサと
を備える装置。
【請求項2】
前記第1のポートが奇数番ポートであり、前記第2のポートが偶数番ポートである、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第1の式および前記第2の式が、チャネル間隔を制御する整数に基づいている、請求項1または2に記載の装置。
【請求項4】
前記第1の式がfodd=f0+(m+ik)×FSR+2k×Δfであり、foddが第1の算出周波数であり、f0が基準周波数であり、mがサイクル数であり、ikがチャネル間隔を制御する整数であり、FSRが自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、ただしNがマルチプレクサのポート数であり、Δfが設計チャネル間隔である、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項5】
前記第2の式がfeven=f0+(m+1+ik)×FSR+(2k+1)×Δfであり、fevenが第2の算出周波数である、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記マルチプレクサが、8つのポートおよび基準周波数f0を含む周回性アレイ導波路回折格子(CAWG)である、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
第1のポートがf0を通過させ、第2のポートがf0+450を通過させ、第3のポートf0+100を通過させ、第4のポートがf0+550を通過させ、第5のポートがf0+200を通過させ、第6のポートがf0+650を通過させ、第7のポートがf0+300を通過させ、第8のポートがf0+750を通過させる、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記装置が光回線終端装置(OLT)である、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
前記装置が中央局(CO)である、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
【請求項10】
合成波を受信するように構成される入力ポートと、
前記入力ポートに結合され、前記合成波を第1のサブセットの波および第2のサブセットの波に分離するように構成されるデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサに結合された複数の奇数番ポートと、
前記デマルチプレクサに結合された複数の偶数番ポートと
を備える装置であって、
前記デマルチプレクサが、非インタリーブ方式を用いて前記第1のサブセットの波を前記奇数番ポートに分配し、前記第2のサブセットの波を前記偶数番ポートに分配するように構成される、装置。
【請求項11】
前記デマルチプレクサが、式fodd=f0+(m+ik)×FSR+2k×Δfに基づいて、前記第1のサブセットの波を前記奇数番ポートに分配するように構成され、foddが第1の算出周波数であり、f0が基準周波数であり、mがサイクル数であり、ikがチャネル間隔を制御する整数であり、FSRが自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、ただしNが前記装置のポート数であり、Δfが設計チャネル間隔である、請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記デマルチプレクサが、式feven=f0+(m+1+ik)×FSR+(2k+1)×Δfに基づいて、前記第2のサブセットの波を前記偶数番ポートに分配するように構成され、fevenが第2の算出周波数である、請求項10から11のいずれか一項に記載の装置。
【請求項13】
前記装置が周回性アレイ導波路回折格子(CAWG)である、請求項10から12のいずれか一項に記載の装置。
【請求項14】
前記装置が光回線終端装置(OLT)内に配置される、請求項10から13のいずれか一項に記載の装置。
【請求項15】
前記装置が遠隔ノード(RN)内に配置される、請求項10から14のいずれか一項に記載の装置。
【請求項16】
前記デマルチプレクサが、チャネル間隔を50ギガヘルツ(GHz)超に保つ、請求項10から15のいずれか一項に記載の装置。
【請求項17】
第1の複数の波長で第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信するステップと、
第2の複数の波長で第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信するステップと、
前記第1のサブセットの波と前記第2のサブセットの波を非インタリーブ様式で多重化して合成波を生成するステップと、
前記合成波を送信するステップと
を含む方法。
【請求項18】
前記第1の式および前記第2の式が、チャネル間隔を制御する整数に基づいている、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記第1の式および前記第2の式がポート番号に基づいている、請求項17から18のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
前記第1の式がfodd=f0+(m+ik)×FSR+2k×Δfであり、前記第2の式がfeven=f0+(m+1+ik)×FSR+(2k+1)×Δfであり、foddが第1の算出周波数であり、f0が基準周波数であり、mがサイクル数であり、ikがチャネル間隔を制御する整数であり、FSRが自由スペクトル領域であり、k=0,1,…,N/2−1、ただしNがポートの数であり、Δfが設計チャネル間隔であり、fevenが第2の算出周波数である、請求項17から19のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
第1の複数の波長で第1の式を満たす第1のサブセットの波を受信するように構成され、第2の複数の波長で第2の式を満たす第2のサブセットの波を受信するように構成される、複数の受信機と、
前記受信機に結合されたマルチプレクサであって、第1のポートおよび第2のポートを備え、かつ、前記第1のサブセットの波と前記第2のサブセットの波を非インタリーブ様式で多重化して合成波を生成するように構成されるマルチプレクサと
を備える装置。
【請求項22】
請求項1から7のいずれか一項に記載の装置と、請求項10から16のいずれか一項に記載の装置とを備えるシステム。
【請求項23】
合成波を受信するステップと、
前記合成波を第1のサブセットの波および第2のサブセットの波に分離するステップと、
非インタリーブ方式を用いて前記第1のサブセットの波を奇数番ポートに分配し、前記第2のサブセットの波を偶数番ポートに分配するステップと
を含む方法。
【国際調査報告】