(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッシブ光ネットワーク（１０４、１０６１〜１０６Ｎ、１０８）により中央ノード（１０２）に結合された複数のノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）を有する通信システム（１００）の中央ノード（１０２）の光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）であって、
複数の光源（１２０１〜１２０Ｎ）からの光信号と、広帯域スペクトル光源（１３０）からの光信号とを受信できる複数の入力と、
複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）であって、該光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）は、前記複数の光源（１２０１〜１２０Ｎ）から該複数の出力（１４４５、１４４Ｎ）のうちの１つに前記光信号を多重化するように構成された、複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）と、
前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）における光信号を出力ポートに結合できる光結合器（１２８）と、
前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）のそれぞれと前記光結合器（１２８）との間に結合された複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）であって、該複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）のそれぞれは、群のノードに送信すべきデータを前記光結合器（１２８）に選択的に提供できる、複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）とを備え、
前記広帯域スペクトル光源（１３０）からの前記光信号を、前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）において異なる波長を有する複数の光信号に逆多重化するように構成されている
光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス。
【請求項２】
前記光結合器（１２８）は、パッシブ光結合器（１２８）であることを特徴とする請求項１に記載の光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス。
【請求項３】
前記広帯域スペクトル光源（１３０）から変調光信号を受信し、前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）へ該変調光信号を逆多重化でき、該変調光信号は、前記通信システム（１００）内のノード群（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）に送信すべき前記データを含み、
前記複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）により、前記変調光信号を前記出力ポートに選択的に結合できる、請求項１又は２に記載のマルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス。
【請求項４】
前記広帯域スペクトル光源（１３０）から非変調信号を受信し、前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）へ該非変調信号を逆多重化でき、
前記複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）により、前記群内の前記ノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）に関連付けられた前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）における非変調光信号を変調でき、前記光信号は、前記ノード群に送信すべき前記データを含むように変調されるものである、請求項１又は２に記載のマルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス。
【請求項５】
第１のデータを第１のノード群に送信し、第２のデータを第２のノード群に送信するために、前記複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）は、前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）における、前記第１のノード群に関連付けられた第１の１組の光信号を、前記第１のデータを含むように変調し、前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）における、前記第２のノード群に関連付けられた第２の１組の光信号を、前記第２のデータを含むように変調する、請求項４に記載のマルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス。
【請求項６】
パッシブ光ネットワーク（１０４、１０６１〜１０６Ｎ、１０８）により中央ノード（１０２）に結合された複数のノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）を有する通信システム（１００）の該中央ノード（１０２）であって、
前記パッシブ光ネットワーク（１０４、１０６１〜１０６Ｎ、１０８）に結合できる出力ポートと、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のマルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）とを備え、
データを前記通信システム（１００）のノード群（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）に送信するために、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）の前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）における前記光信号を使用して、前記出力ポートにおいて前記データを選択的に提供できる中央ノード。
【請求項７】
広帯域スペクトル光源（１３０）と、
前記広帯域スペクトル光源（１３０）の出力に結合され、非変調光信号を受信する第１の入力と、前記光信号を、前記ノード群に送信すべき前記データで変調するために変調信号を受信するように適合された第２の入力と、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）に結合され、前記変調光信号を提供するように適合された出力とを有する変調器（１３２）とを備え、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）の前記複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）は、複数の光スイッチ（１４６１〜１４６Ｎ）を備え、
前記群内の前記ノードに関連付けられた変調光信号のみが前記出力ポートに転送されるように、前記複数の光スイッチ（１４６１〜１４６Ｎ）を制御できる、請求項１〜３のいずれか一項を引用する請求項６に記載の中央ノード。
【請求項８】
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）に結合されて、非変調光信号を提供する広帯域スペクトル光源（１３０）を備え、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）の前記複数のデバイス（１４６１〜１４６Ｎ）は複数の変調器（１４６１〜１４６Ｎ）であり、
前記中央ノード（１２０）は、前記複数の変調器（１４６１〜１４６Ｎ）を選択的に制御して、前記複数の出力（１４４１〜１４４Ｎ）における光信号のそれぞれを、前記通信システム（１００）内の１つ又は複数のノード群に送信すべきデータを含むように選択的に変調できる、請求項１、２、４、又は５のいずれか一項を引用する請求項６に記載の中央ノード。
【請求項９】
前記通信システム（１００）内の前記ノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）のそれぞれは、前記広帯域スペクトル光源（１３０）により提供される広帯域スペクトル内の異なる波長を割り当てられ、前記割り当てられた波長の光信号を検出でき、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）は、前記広帯域スペクトル光源（１３０）から受信する前記光信号を複数の光信号に逆多重化でき、前記逆多重化された光信号は、前記ノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）のそれぞれに割り当てられた前記波長に対応するそれぞれの波長を有する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の中央ノード。
【請求項１０】
通信システム（１００）内の前記ノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）のそれぞれに割り当てられたそれぞれの光波長のそれぞれの光信号を提供できる複数の光源（１２０１〜１２０Ｎ）を備え、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）は、前記複数の光源（１２０１〜１２０Ｎ）から前記光信号を受信する複数の入力を備えており、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）は、前記複数の光源（１２０１〜１２０Ｎ）のうちの１つからも光信号を受信する前記入力のうちの１つにおいて前記広帯域スペクトル光源（１３０）から前記光信号を受信するか、又は追加の入力において前記広帯域スペクトル光源（１３０）から前記光信号を受信できるものである、請求項６〜９のいずれか一項に記載の中央ノード。
【請求項１１】
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）はアレイ導波路回折格子を備え、
前記広帯域スペクトル光源（１３０）は発光ダイオードを備え、
前記光源（１２０１〜１２０Ｎ）はそれぞれのレーザ素子を備える、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の中央ノード。
【請求項１２】
１つ又は複数の無線デバイスとの無線通信を提供するように適合された複数のノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）と、
請求項６〜１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの中央ノード（１０２）とを備え、
前記少なくとも１つの中央ノード（１０２）及び前記複数のノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）のうちの１つ又は複数は、前記中央ノード（１０２）と前記ノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）との間にバックホールリンクを形成するパッシブ光ネットワーク（１０４、１０６１〜１０６Ｎ、１０８）により結合されているものである、無線通信システム。
【請求項１３】
パッシブ光ネットワーク（１０４、１０６１〜１０６Ｎ、１０８）により中央ノード（１０２）に結合された複数のノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）を有する通信システム（１００）内の１つ又は複数のノード（ＢＳ１〜ＢＳ９、１１２１〜１１２Ｎ）群にデータを送信する方法であって、
前記中央ノード（１０２）において広帯域スペクトル光信号を生成するステップと、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のマルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス（１４０）によって、前記広帯域スペクトル光信号から、波長が前記１つ又は複数の群内の前記ノードに割り当てられた波長に対応する光信号を選択するステップと、
前記選択された光信号を使用して、前記パッシブ光ネットワーク（１０４、１０６１〜１０６Ｎ、１０８）を介して前記１つ又は複数の群内の前記ノードのそれぞれに前記データを提供するステップとを含む、データを送信する方法。
【請求項１４】
命令がコンピュータで実行されると、請求項１３に記載の方法を実行することになる、機械が読み取れる媒体に記憶された命令を含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、無線通信システムに関し、より詳細には、パッシブ光ネットワークにより結合された複数のノードを有する通信システムの中央ノード、無線通信システム、通信システムの中央ノードの光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス、及び通信システム内の１つ又は複数のノード群にデータを送信する方法に関する。より詳細には、実施の形態は、パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ）の分野、例えば、波長分割多重パッシブ光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）と、モバイルバックホールネットワークと、無線アクセスネットワークと、モバイルネットワーク内のマルチキャスト手法及びブロードキャスト手法と、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送信と、ネットワークＭＩＭＯ（多入力多出力）とに言及する。
【背景技術】
【０００２】
最近、波長分割多重パッシブ光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）は、Ｇｂｐｓを超える容量を各加入者に届けることができる潜在能力により、ファイバトゥザホームサービスにおいて関心を集めている。ＷＤＭ−ＰＯＮは、非特許文献１に記載のように、ＬＴＥアドバンスト以降の将来のモバイルバックホールネットワークにも拡張される。例えば、協調マルチポイントシステム（ＣｏＭＰシステム）に関して波長分割多重パッシブ光ネットワークが興味深い。
【０００３】
ＬＴＥアドバンスト手法によれば、各基地局（ＢＳ）、より厳密に言えば基地局の各セクタは、１Ｇｂｐｓを超える伝送をサポートする必要がある。非特許文献２に記載のように、複数のＢＳを使用して協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）システムをサポートして、モバイルバックホールネットワークを通して情報及び／又はユーザデータを共有するには、追加のバックホールネットワーク容量が必要である。ＷＤＭ−ＰＯＮは、ＷＤＭ技法を利用することにより、中央ノード（ＯＬＴ＝光回線終端装置）とローカルノード（ＯＮＵ＝光ネットワークユニット）との間での仮想的なポイントツーポイントリンクを約束し、これによって数Ｇｂｐｓ伝送を各ＯＮＵに提供することが可能であり、各ＯＮＵにおいて３つ又は６つのセクタを有する１つの基地局を統合することができる。
【０００４】
図１は、モバイルバックホールネットワークを使用して協調マルチポイントシステムを実施するために使用される無線通信ネットワークの部分の概略表現を示す。ネットワーク１００は、光回線終端装置ＯＬＴとも呼ばれる中央交換端末１０２を備える。ネットワークは複数のセルＣ１〜Ｃ５を備え、各セルはそれぞれの基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、及びＢＳ５を備える。基地局ＢＳ１及びＢＳ２のそれぞれは、それぞれの光ファイバ接続１０６１〜１０６５を介してパッシブリモートノード１０４に接続される。パッシブリモートノード１０４は、光ファイバ１０８を介してＯＬＴ１０２に結合される。ＯＬＴ１０２と、ノード１０４と、ファイバ１０６１〜１０６５及び１０８とは、ネットワーク１００のモバイルバックホールネットワークを形成する。図１はユーザ機器ＵＥを示し、このユーザ機器ＵＥは、協調マルチポイント手法に従って、ユーザ機器の或る範囲（円１１０参照）内の３つの基地局ＢＳ２、ＢＳ３、及びＢＳ５によりサーブされる（基地局からユーザ機器に向かう各矢印参照）。
【０００５】
図１は、ＣｏＭＰがモバイルバックホールネットワークのサポートを受けていかに動作するかを示す。ＣｏＭＰ共同処理技法では、複数の基地局が共同でダウンリンクデータを１つ又は複数のＵＥに送信し、これによってアンテナ数を増大することにより、ＭＩＭＯシステムのより高い多重化利得を利用することが可能となる。この手法をサポートするために、モバイルバックホールネットワークは、ユーザデータを複数の基地局に提供し、複数の基地局は協調して１つのユーザ機器にサーブする。例えば、図１に示される状況を考えると、更なるユーザ機器が別の基地局サブセットによりサーブされる場合、それぞれのユーザ機器に関連するそれぞれの基地局に、協調マルチポイント方式の実施に必要なデータを提供する必要がある。これには、データを複数の宛先に送信することを可能にするマルチキャスト手法が必要である。今述べたＣｏＭＰ手法の他に、マルチキャスト機能、例えば、ページング及びマルチメディアブロードキャスト／マルチキャストサービスＭＢＭＳを必要とする幾つかの他の用途がある。したがって、ＷＤＭ−ＰＯＮをモバイルバックホールネットワーク用途に使用して、Ｌ１層（物理層）マルチキャストを提供することが望ましい。
【０００６】
ＩＰ層マルチキャストは既知であり、Ｌ１マルチキャストと同様に必要な機能を提供することができるが、１つのマルチキャストパケットを幾つかのパケットに複製する必要があるマルチコピーマルチキャストには役立たない。ＩＰ層マルチキャストは、より大きなネットワークオーバーヘッドの発生を回避することができず、非効率的なネットワーク動作に繋がる。Ｌ１層マルチキャストは、ネットワーク効率の観点から最も有望な手法であり、デジタル加入者回線Ｔ１、時間領域分割パッシブ光ネットワーク（ＴＤＭ−ＰＯＮ）等のモバイルバックホールネットワーク技術の大半は、全てのローカルノードがそのような手法では１つの物理媒体（回線）を共有するため、Ｌ１マルチキャスト／ブロードキャストの実施について問題がない。
【０００７】
しかし、これは、各ローカルノードに１つの波長が割り当てられるが、特定の物理伝送媒体が割り当てられないＷＤＭ−ＰＯＮにはあてはまらない。
【０００８】
ＷＤＭ−ＰＯＮでのブロードキャスト機能に関する多数の刊行物が存在する。容易に実施することができる技法の１つは、非特許文献３に記載のように、広帯域スペクトル光源、例えば発光ダイオードを光回線終端装置に使用することである。
【０００９】
図２は、ＷＤＭ−ＰＯＮハードウェアのアーキテクチャ及び機能を説明し、図２（ａ）はハードウェアアーキテクチャの概略表現であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）はそのようなアーキテクチャの機能を更に詳細に説明する。図２（ａ）では、ファイバ１０８を介してパッシブリモートノード１０４に接続された光回線終端装置１０２の概略表現が示され（図１も参照）、パッシブリモートノード１０４は、それぞれの光ファイバ接続１０６１〜１０６Ｎを介してそれぞれの光ネットワークユニット１１２１〜１１２Ｎに接続される。光ネットワークユニット１１２１〜１１２６は、例えば、図１に示されるように、ネットワーク内にそれぞれの基地局を備える。パッシブリモートノード１０４は、ノード１０４をＯＬＴ１０２に接続するファイバ１０８に結合された１つのＯＬＴ側ポート１１６を有するアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１１４を備える。さらに、ＡＷＧ１１４は、それぞれの光ネットワークユニット１１２１〜１１２Ｎに接続すべきそれぞれのファイバ１０６１〜１０６Ｎに結合された複数のＯＮＵ側ポート１１８１〜１１８Ｎを備える。ＯＬＴ１０２は、それぞれが異なる波長λ１〜λＮで動作する複数のレーザダイオード１２０１〜１２０Ｎを備え、各波長は光ネットワークユニットのうちの１つにおいて光学受信器に関連付けられる。例えば、レーザダイオード１２０１は、ＯＮＵ１１２１内の光検出器が信号を受信する波長として動作する。同様に、レーザダイオード１２０２は、ＯＮＵ１１２２内の光検出器が光信号を受信する光学波長で動作し、以下同様である。それぞれのレーザダイオード１２０１〜１２０Ｎの出力ポートは、ファイバ１０８に結合された光結合器１２２により結合される。
【００１０】
次に、図２（ａ）に示されるアーキテクチャの機能について、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に関して更に詳細に説明する。図２（ｂ）では、データをＯＬＴ１０２から第１のＯＮＵ１１２１（例えば、図１の基地局ＢＳ１）に送信することが望まれる。ＯＮＵ１１２１のダウンリンクデータはレーザダイオード１２０１に与えられ、それにより、レーザダイオード１２０１による光信号出力が、ＯＮＵ１１２１に提供されることになるダウンリンクデータに変調される。図２（ｂ）に示されるように、レーザダイオード１２０１により出力される信号は波長λ１であり、レーザダイオード１２０１の出力から結合器１２２及びファイバ１０８を介してノード１０４のＡＷＧ１１４のＯＬＴ側ポート１１６に渡される。ＡＷＧ１１４は、波長λ１でポート１１６において受信した信号を、第１のＯＮＵ１１２１に関連付けられたＯＮＵ側ポート１１８１に転送し、それにより、波長λ１の信号は、ＡＷＧ１１４及び回線１０６１を介してＯＮＵ１１２１に結合され、ＯＮＵ１１２１において、光信号が受信され、更なる処理のためのダウンリンクデータ１２４１を得るために復調される。
【００１１】
データを他のＯＮＵに送信することが望まれる場合、図２（ｃ）に示されるように、ＯＮＵに関連付けられたレーザダイオードのそれぞれに、それぞれのダウンリンクデータが提供される。図からわかるように、レーザダイオード１２０１〜１２０３のそれぞれは異なる波長λ１〜λ３で動作し、ＯＮＵ１１２１〜１１２３はこれらの波長で信号を受信し復調することが可能である。結合器１２２、ファイバ１０８、及びＡＷＧ１１４を介して、上述したように、それぞれの信号はＯＮＵに送信される。
【００１２】
したがって、ＷＤＭ  ＰＯＮハードウェアアーキテクチャは、ＯＬＴ１０２とＯＮＵ１１２１〜１１２Ｎそれぞれとの間にポイントツーポイントリンクを提供する。アップリンク方向、すなわち、ＯＮＵからＯＬＴ１０２にデータを送信する場合、システムは基本的に同じように動作することに留意する。ＯＮＵ１１２１〜１１２６のそれぞれもそれぞれの波長で動作するレーザダイオードを備え、ＯＬＴは、異なるユニット１０２２〜１０２６から信号を受信するためのそれぞれの光検出器を備える。
【００１３】
幾つかの小さな変更を施した図２に示されるアーキテクチャでは、図３に関して説明されるように、ブロードキャスト機能を実施することもできる。図２と比較した場合、ＯＬＴ１０２は、ブロードキャストブロック１２６と、ブロードキャストブロック１２６により出力される信号をファイバ１０８に結合する更なる光結合器１２８とを更に備える。ブロードキャストブロック１２６は、図３の下に示されるアップリンク及びダウンリンクの波長範囲外の波長範囲λ’１〜λ’６を含む広帯域光源１３０、例えば、発光ダイオードを備える。ＯＮＵ１１２１〜１１２Ｎのそれぞれは、光源１３０により提供される波長のうちの１つで光信号を受信することが可能な光検出器を備える。ブロードキャストブロック１２６は、ＬＥＤ１３０の出力信号を、全てのＯＮＵ１１２１〜１１２Ｎに送信すべきブロードキャストデータに変調する変調器１３２を更に備える。ブロック１２６から出力される変調信号は、結合器１２８を介してファイバ１０８に結合され、ＡＷＧ１１４を介してＯＮＵ１１２１〜１１２Ｎのそれぞれに分配され、ＯＮＵ１１２１〜１１２Ｎは信号を復調して、更に処理されるブロードキャストデータを得る。１つのブロードキャストデータをＯＬＴに属する全てのＯＮＵに送信できるように、広帯域スペクトル光源１３０はＷＤＭ−ＰＯＮが使用する波長全体を含む。ブロードキャスト波長とアップリンク波長及びダウンリンク波長との衝突を回避するために、波長分離を有する異なる波長帯を使用することができ、アップリンク波長帯及びダウンリンク波長帯からの波長分離は、ＡＷＧ１１４の自由スペクトル領域（周期性−ＦＳＲ）に対応することができる。この場合、各ＯＮＵは、波長デマルチプレクサと一緒に別の光検出器を備える。このアーキテクチャは、ＷＤ−ＰＯＮでブロードキャストを実現する非常に簡単な方法を提供するのみならず、ブロードキャストチャネルと、元のダウンリンクチャネルとを含むことによりダウンリンク総容量を増大する可能性も提供する。
【００１４】
したがって、図３による手法は、データをＯＬＴ１０２に結合されたネットワークの全ての基地局にブロードキャストするにはよいが、例えば、図１に示されるような状況を考えると、ユーザ機器が２つ以上の基地局によりサーブされるとき、これが常に必要であるわけではない。図４（ａ）は、図１と同様のネットワークの概略表現を示す。ユーザ機器ＵＥは、ＯＬＴ１０２に接続された基地局ＢＳ１〜ＢＳ３の範囲１３４内にある。ＯＬＴ１０２にデータブロック１３６が提供され、データブロック１３６は、ユーザ機器ＵＥをサーブしている基地局、すなわち、基地局ＢＳ１〜ＢＳ３に配信する必要がある。図３に関して説明される機能を与えることにより、データブロック１３６は基地局ＢＳ１〜ＢＳ３に配信されるのみならず、図４（ｂ）に示されるようにネットワーク内の全ての他の基地局にも配信され、それにより、ブロードキャストはデータを必要としない基地局にもデータを送る。
【００１５】
したがって、上述したブロードキャスト手法は、ケーブルＴＶ又はブロードキャストサービスをＦＴＴＨ加入者に提供するには有用であるが、本質的に、モバイル用途では使用限界、すなわち、マルチキャスト機能の欠如を有する。図４に関して説明されるように、ＣｏＭＰ用途の場合（例えば、図１参照）、あらゆる基地局がＣｏＭＰに参加するわけではなく、これは、協調基地局数が通常制限され、実際の数が幾つかの無線パラメータ及びネットワークパラメータに依存することを意味する。さらに、図５に示されるように、１つのＰＯＮシステム内の異なるユーザ機器に同時にサーブする異なる協調基地局群を有する可能性が高い。より詳細には、図５に示されるように、ユーザ局ＵＥ１は、矢印及び円１３４で示されるように、基地局ＢＳ１〜ＢＳ３によりサーブされる。更なる基地局ＵＥ２が提示され、例えば、基地局ＢＳ４及びＢＳ５のみによりサーブされる。したがって、ユーザ機器ＵＥ１をサーブする基地局ＢＳ１〜ＢＳ３の第１の群は、ユーザ機器ＵＥ２をサーブする基地局ＢＳ４及びＢＳ５の第２の群とは異なる情報を必要とする場合がある。したがって、異なるマルチキャストデータを異なる基地局群に提供するために、ブロードキャスト機能ではなくマルチキャスト機能が必要とされる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】N. Cheng及びF. Effenberger「WDM-PON: Systems and Technologies」（ECOC Workshop, Torino, Italy, 2010）
【非特許文献２】M. Sawahashi、Y. Kishiyama、A. Morimoto、D. Nishikawa、及びM. Tanno「Coordinated multipoint transmission/reception techniques for LTE-advanced」（IEEE wireless communications, vol. 17, issue 3, pp. 26 to 34, 2010）
【非特許文献３】J. H. Moon、K. M. Choi、及びC. H. Lee「Overlay of broadcasting signal in a WDM-PON」（Optical Fiber Communication Conference, 2006）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、Ｌ１マルチキャスト機能を有する新規のＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この目的は、請求項１に係る中央ノード、請求項１１に係る無線通信システム、請求項１２に係る光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイス、請求項１３に係る方法、及び請求項１５に係るコンピュータプログラム製品により達成される。
【００１９】
本発明の実施の形態は、パッシブ光ネットワークにより中央ノードに結合された複数のノードを有する通信システムの該中央ノードであって、
前記パッシブ光ネットワークに結合できる出力ポートと、
前記出力ポートに結合された複数の出力を有するマルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスと、
を備え、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、複数の光源から前記複数の出力のうちの１つに光信号を多重化し、広帯域スペクトル光源から前記複数の出力に光信号を逆多重化でき、
データを前記通信システムのノード群に送信するために、該中央ノードは、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスの前記複数の出力における前記光信号を使用して、前記出力ポートにおいて前記データを選択的に提供できる、中央ノードを提供する。
【００２０】
本発明の実施の形態は、無線通信システムであって、
１つ又は複数の無線デバイスとの無線通信を提供できる複数のノードと、
本発明の実施の形態による少なくとも１つの中央ノードと、
を備え、
前記少なくとも１つの中央ノード及び前記複数のノードのうちの１つ又は複数は、前記中央ノードと前記ノードとの間に前記バックホールリンクを形成するパッシブ光ネットワークにより結合される、無線通信システムを提供する。
【００２１】
本発明の実施の形態は、パッシブ光ネットワークにより中央ノードに結合された複数のノードを有する通信システムの前記中央ノードの光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスであって、
複数の光源からの光信号と、広帯域スペクトル光源からの光信号とを受信できる複数の入力と、
複数の出力であって、該光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、前記複数の光源から該複数の出力のうちの１つに前記光信号を多重化するように構成され、該光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、前記広帯域スペクトル光源からの前記光信号を、前記複数の出力において異なる波長を有する複数の光信号に逆多重化するように構成されている、複数の出力と、
前記複数の出力における前記光信号を出力ポートに結合できるパッシブ光結合器と、
前記複数の出力のそれぞれと前記パッシブ光結合器との間に結合された複数のデバイスであって、該複数のデバイスのそれぞれは、ノード群に送信すべきデータを前記光結合器に選択的に提供できるものである、複数のデバイスと
を備える、光マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスを提供する。
【００２２】
本発明の実施の形態は、パッシブ光ネットワークにより中央ノードに結合された複数のノードを有する通信システム内の１つ又は複数のノード群にデータを送信する方法であって、
前記中央ノードにおいて広帯域スペクトル光信号を生成するステップと、
前記広帯域スペクトル光信号から、波長が前記１つ又は複数の群内の前記ノードに割り当てられた波長に対応する光信号を選択するステップと、
前記選択された光信号を使用して、前記パッシブ光ネットワークを介して前記１つ又は複数の群内の前記ノードのそれぞれに前記データを提供するステップと
を備える、データを送信する方法を提供する。
【００２３】
本発明の実施の形態は、命令がコンピュータで実行された場合、本発明の実施の形態による方法を実行する、機械が読み込める媒体により記憶される前記命令を備えるコンピュータプログラム製品を提供する。
【００２４】
一実施の形態によれば、前記中央ノードは、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスの前記複数の出力における光信号を前記出力ポートに結合できる光結合器と、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスの前記出力のそれぞれと前記光結合器との間に結合された複数のデバイスであって、該複数のデバイスのそれぞれは、群のノードに送信すべきデータを前記光結合器に選択的に提供できるものである、複数のデバイスと
を備えることができる。
【００２５】
一実施の形態によれば、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、前記広帯域スペクトル光源から変調光信号を受信し、前記複数の出力へ該変調光信号を逆多重化することができ、該変調光信号は、前記通信システム内のノード群に送信すべき前記データを含み、
前記中央ノードは、前記変調光信号を前記出力ポートに選択的に結合できる。
【００２６】
一実施の形態によれば、前記中央ノードは、
広帯域スペクトル光源と、
前記広帯域スペクトル光源の出力に結合され、非変調光信号を受信する第１の入力と、前記光信号を、前記ノード群に送信すべき前記データに変調するために変調信号を受信できる第２の入力と、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスに結合され、前記変調光信号を提供できる出力とを有する変調器と、
複数の光スイッチであって、光スイッチは、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスの前記複数の出力のそれぞれと前記出力ポートとの間に設けられる、複数の光スイッチと
を備えることができ、
前記中央ノードは、前記群内の前記ノードに関連付けられた変調光信号のみが前記出力ポートに転送されるように、前記複数の光スイッチを制御するように適合される。
【００２７】
一実施の形態によれば、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、前記広帯域スペクトル光源から非変調信号を受信し、前記複数の出力へ該非変調信号を逆多重化でき、
前記中央ノードは、前記群内の前記ノードに関連付けられた前記複数の出力における非変調光信号を変調でき、該光信号は、前記ノード群に送信すべき前記データを含むように変調される。第１のデータを第１のノード群に送信し、第２のデータを第２のノード群に送信するために、前記中央ノードは、前記複数の出力における、前記第１のノード群に関連付けられた第１の１組の光信号を、前記第１のデータを含むように変調し、前記複数の出力における、前記第２のノード群に関連付けられた第２の１組の光信号を、前記第２のデータを含むように変調することができる。
【００２８】
一実施の形態によれば、前記中央ノードは、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスに結合されて、非変調光信号を提供する広帯域スペクトル光源と、
複数の変調器であって、変調器は、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスの前記複数の出力のそれぞれと前記出力ポートとの間に設けられる、複数の変調器と
を更に備えることができ、
前記中央ノードは、前記複数の変調器を選択的に制御して、前記複数の出力における光信号のそれぞれを、前記通信システム内の１つ又は複数のノード群に送信すべきデータを含むように選択的に変調する。
【００２９】
一実施の形態によれば、
前記通信システム内の前記ノードのそれぞれは、前記広帯域スペクトル光源により提供される広帯域スペクトル内の異なる波長を割り当てられ、前記割り当てられた波長の光信号を検出でき、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、前記広帯域スペクトル光源から受信する前記光信号を複数の光信号に逆多重化でき、前記逆多重化された光信号は、前記ノードのそれぞれに割り当てられた前記波長に対応するそれぞれの波長を有する。
【００３０】
一実施の形態によれば前記中央ノードは、
通信システム内の前記ノードのそれぞれに割り当てられた光波長のそれぞれの光信号のそれぞれを提供できる複数の光源を更に備え、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、前記複数の光源から前記光信号を受信する複数の入力を備え、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスは、前記複数の光源のうちの１つからも光信号を受信する前記入力のうちの１つにおいて前記広帯域スペクトル光源から前記光信号を受信するか、又は追加の入力において前記広帯域スペクトル光源から前記光信号を受信できる。
【００３１】
一実施の形態によれば、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスはアレイ導波路回折格子を備え、
前記広帯域スペクトル光源は発光ダイオードを備え、
前記光源はそれぞれのレーザ素子を備える。
【００３２】
一実施の形態によれば、前記選択するステップは、
前記１つ又は複数の群の前記ノードに割り当てられた波長を有する光信号のみが、前記データを含むように変調されるステップ、又は
変調された広帯域スペクトル光信号を提供し、前記群内の前記ノードに割り当てられた波長に対応する波長のみを転送するステップを含む。
【００３３】
本発明の実施の形態は、Ｌ１マルチキャスト機能を有するＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを提案する。ＬＴＥアドバンスト標準規格及びそれ以降の標準規格をサポートするモバイルバックホール無線アクセスネットワークでは、大きなリンク容量を提供する能力に起因して、波長分割多重パッシブ光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）システムが検討されてきた。そのようなシステムは、各ローカルノードに専用の光学波長を提供し、それにより、中央ノードとローカルノードとの間で仮想ポイントツーポイントリンクが可能となる。これにより、多Ｇｂｐｓのバックホールリンク容量を、帯域幅要件が１Ｇｂｐｓを超える各基地局に提供することが可能になる。このポイントツーポイントリンクの特徴のため、ＷＤＭ−ＰＯＮ上で物理層（Ｌ１）マルチキャストを実現することは困難である。ブロードキャストサービスの提供に加えて、モバイルセルラーネットワークは、マルチキャストを必要とする用途、例えば、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）に参加している特定の基地局のみにマルチキャスト送信する必要がある協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）システムも含む。本発明による手法によれば、異なるマルチキャストデータを異なる基地局群に提供することができ、ブロードキャストと比較した場合、ネットワークリソースのより効率的な使用が可能となる。実施の形態によれば、広帯域スペクトル光源が、信号送信のマルチキャストのために、複数の光変調器又は光スイッチと一緒に使用される。上記構成要素以外、実施の形態によるＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャは従来のアーキテクチャに対応するため、本発明による手法によれば、ＷＤＭ−ＰＯＮでのマルチキャストのための費用効率的な解決策が提供される。
【００３４】
本発明の実施の形態は、所望のマルチキャスト機能を提供できるようにするため、有利である。ブロードキャストは、全ての光ネットワークユニットへの同じデータの送信を、そのようなブロードキャスト信号を実際に必要とする光ネットワークユニットを選択的に選ぶインテリジェンスなしで提供するが、マルチキャストは、信号を必要とする光ネットワークユニットのみにデータを送信することを可能にし、バックホールネットワークのより効率的な使用に繋がる。加えて、異なるマルチキャストデータを複数のマルチキャスト群に提供することが可能であり、これはＣｏＭＰ用途で特に有用である。ＩＰマルチキャストと比較して、物理層での本発明による手法によるＬ１マルチキャストは、シングルコピーマルチキャストを可能にし、ＩＰマルチキャストのようにネットワークオーバーヘッドを増大させない。
【００３５】
本発明による手法の更なる利点は、ダウンリンクチャネル容量に追加の柔軟性が生まれることである。ＷＤＭ−ＰＯＮシステムのダウンリンクデータチャネルから離れた、マルチキャスト光チャネルのための追加の波長帯が提供される。したがって、例えば、特定のＣｏＭＰ用途のために、より大きなダウンリンク容量を有する必要がある場合、マルチキャストチャネルを使用して、ダウンリンク容量を増大させることもできる。これにより、バックホールネットワークの再構成機能が可能になり、バックホールネットワークをより効率的に制御／管理することが可能になる。
【００３６】
本発明の実施形態について添付図面に関してこれより説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】モバイルバックホールネットワークを使用して協調マルチポイントシステムを実施するために使用される無線通信ネットワークの部分の概略表現を示す図である。
【図２（ａ）】ＷＤＭ−ＰＯＮハードウェアのアーキテクチャ及び機能を説明する図であり、ハードウェアアーキテクチャの概略表現である。
【図２（ｂ）】ＷＤＭ−ＰＯＮハードウェアのアーキテクチャ及び機能を説明する図であり、図２（ａ）のアーキテクチャの機能を更に詳細に説明する図である。
【図２（ｃ）】ＷＤＭ−ＰＯＮハードウェアのアーキテクチャ及び機能を説明する図であり、図２（ａ）のアーキテクチャの機能を更に詳細に説明する図である。
【図３】ブロードキャスト機能を実施するいくらかの小さな変更を施した図２に示されるアーキテクチャと同様のアーキテクチャを示す図である。
【図４（ａ）】図１と同様のネットワークの概略表現を示す図であり、ＯＬＴでの基地局群に送るためのデータブロックを示す図である。
【図４（ｂ）】図１と同様のネットワークの概略表現を示す図であり、図３に関して説明される機能を適用した結果、ネットワーク内の全ての基地局にデータブロックが配信されることを示す図である。
【図５】１つのＰＯＮシステム内で異なるユーザ機器に同時にサーブする異なる協働基地局群を示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるマルチキャスト機能を有するＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを示す図である。
【図７】ＰＯＮ内で異なるマルチキャスト群を有することを可能にするマルチキャスト機能を有する、本発明の別の実施形態によるＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを示す図である。
【図８（ａ）】マルチキャストデータの選択的な変調を可能にする図７に示されるアーキテクチャを示す図であり、図８（ａ）は１つの群のみへのデータマルチキャストを示す図である。
【図８（ｂ）】マルチキャストデータの選択的な変調を可能にする図７に示されるアーキテクチャを示す図であり、異なる群への異なるデータのマルチキャストを示す図である。
【図９】ＰＯＮ内で１つのマルチキャスト群を可能にするマルチキャスト機能を提供する、本発明の更に別の実施形態によるＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを示す。
【図１０（ａ）】本発明の実施形態によるデータマルチキャストの効果を示す図であり、異なるユーザ機器にサーブする基地局を有する無線通信ネットワークの概略図である。
【図１０（ｂ）】本発明の実施形態によるデータマルチキャストの効果を示す図であり、データが必要な基地局のみにデータブロックが転送されることを示す図である。
【図１１】マルチキャストがネットワークＩＭＯに加えて実現可能性をいかに強化できるかの評価を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図６は、本発明の一実施形態によるマルチキャスト機能を有するＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを示す。図６では、光回線終端装置１０２のみが示され、前図に関してすでに説明された要素には同じ参照番号が関連付けられ、再び説明しない。図６では、システムの残りは変更がないため、ファイバ１０８に結合されたＯＬＴ１０２のみが示される。図３と図６との比較からわかるように、ＯＬＴ１０２は複数のレーザダイオード１２０１〜１２０４を備えるとともに、広帯域スペクトル光源１３０、例えば、ＬＥＤと、変調器１３２とを備えたブロック１２６も備える。図３に関して示された構成に加えて、図６の実施形態によるアーキテクチャは、複数の入力ポート１４２１〜１４２５と、複数の出力ポート１４４１〜１４４５とを有するＮ×Ｎアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１４０を備える。レーザダイオード１２０１〜１２０４の出力は、入力ポート１４２２〜１４２５のそれぞれに結合され、ＡＷＧ１４０は、それぞれの入力ポート１４２２〜１４２５における信号を共通出力ポート１４４５に与えるように構成される。ブロック１２６の出力は入力ポート１４２１に結合され、ＡＷＧ１４０は、広帯域信号の波長を出力ポート１４４１〜１４４５のそれぞれに分配するように構成される。加えて、ＯＬＴ１０２は、ＡＷＧ１４０の出力ポート１４４１〜１４４５のそれぞれに結合された入力と、パッシブ光結合器１２８に結合された出力とを有する複数の変調器又はスイッチ１４６１〜１４６５を備え、パッシブ光結合器１２８はファイバ１０８に結合される。
【００３９】
図６の実施形態によるアーキテクチャに使用される構成要素は、市販されており、従来のＷＤＭ−ＰＯＮシステムに完全に準拠しているため、図６による実施形態では費用効率的な解決策が可能である。図６の実施形態による手法の基本概念は、従来技術による手法と比較した場合、異なるアレイ導波路回折格子を使用し、追加の変調器／スイッチを提供することである。より詳細には、図６の実施形態に示される本発明による手法によれば、図３において使用されるような、レーザダイオード（Ｎ入力）からの信号を共通出力（１出力）に結合するＮ×１アレイ導波路回折格子を使用する代わりに、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ１４０（Ｎ入力−Ｎ出力）が、広帯域スペクトル光源１３０、例えば、ＬＥＤからの異なる波長を分離するために使用される。さらに、変調器／スイッチ１４６１〜１４６４が、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ１４０の出力において波長ごとに設けられる。上述したブロードキャスト手法と同様に、本発明による手法は、ＬＥＤ１３０を利用して、波長λ’１〜λ’４を有する広帯域スペクトル光信号を生成し、波長λ’１〜λ’４は、ダウンリンクの光信号の波長と比較した場合、異なる帯域にあり、それにより、波長範囲はＡＷＧ１４０のＦＳＲにより分離される。ＡＷＧ特性により、広帯域スペクトル光信号は、該信号の波長に従ってＡＷＧ１４０の出力で空間的に分離される。ＡＷＧ１４０は、ＯＬＴ１０２とＯＮＵそれぞれとの間で交換されるダウンリンク／アップリンク光信号の多重化及び逆多重化にも使用され、そのため、本発明によるマルチキャスト手法を実施するために追加の格子は必要ない。ＡＷＧ１４０の各出力において、光学変調器又はスイッチ１４６１〜１４６５が提供され、出力は、パッシブ光結合器１２８を使用することにより主ダウンリンクポートに結合される。
【００４０】
更に詳細に後述するように、光学変調器の使用により、異なるＯＮＵに割り当てられた異なる波長に異なるマルチキャストデータを与えることが可能であり、一方で、より単純な手法は、変調器の代わりに光スイッチのみを使用して、マルチキャストデータを取得する必要がないＯＮＵへの送信を単純に阻止する。
【００４１】
図７は、要素１４６１〜１４６５が変調器のそれぞれであり、要素１３２が制御ブロックであることを除き、図６と同様のＰＯＮ内に異なるマルチキャスト群を有することが可能なマルチキャスト機能を有する、本発明の別の実施形態によるＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを示す。また、ＡＷＧは、レーザダイオード１２０１〜１２０５の数に対応する幾つかの入力１４２１〜１４２５及び出力１４４１〜１４４５を備える（図７では、５つの入力と、５つの出力とがある）点で僅かに異なる。マルチキャストブロック１２６からの信号は、結合器１４７を介して、第１のレーザダイオード１２０１からの信号にも使用される第１の入力１４２１に結合される。マルチキャストブロック１２６は、広帯域スペクトル光源１３０と、マルチキャストデータを受信する制御ブロック１３２とを備える。制御ブロック１３２の出力は、ＡＷＧ１４０の出力ポートに結合された複数の変調器１４６１〜１４６５に接続される。図７に示されるアーキテクチャは、異なるＯＮＵ内への異なるマルチキャストデータを選択的に変調することを可能にする。これについて図８に関して更に詳細に説明する。図８（ａ）では或る状況が仮定され、該状況によれば、マルチキャストデータはＯＮＵ１１２１及び１１２２のみに送信されるべきである。それぞれのデータは、ＯＬＴ１０２のマルチキャストブロックの制御ブロック又はマルチプレクサ１３２に提供される。マルチプレクサ１３２において受信される信号は、信号をＯＮＵ１１２１及び１１２２を含む群に転送することが望まれることを示し、したがって、提供されるデータは、ブロック１３２により光学変調器１４６１及び１４６２のみに転送される。広帯域ＬＥＤ１３０により提供される波長λ’１及びλ’２の信号は、マルチキャストデータで変調され、その一方で、光学波長λ’３〜λ’Ｎの残りの信号は変調されない。したがって、ＯＮＵ１１２１及び１１２２のみが、マルチキャストデータが変調された波長でＬＥＤ１３０から光信号を受信し、それにより、マルチキャストデータのそれぞれはＯＮＵ１１２１及び１１２２により更なる送信のために出力される。残りのＯＮＵは変調信号を受信せず、したがって、信号は導出されない。
【００４２】
図８（ｂ）は、異なるマルチキャストデータを異なる組のＯＮＵに送信すべきことを除き、図８（ａ）と同様の手法を示す。より詳細には、ＯＬＴ１０２のマルチキャストブロック１２６のマルチプレクサ１３２において２つの群のマルチキャストデータのそれぞれが受信され、該マルチキャストデータは、ＯＮＵのうちのいずれがそれぞれの群の一部分であるかをマルチプレクサ１３２に示す。この情報に基づいて、マルチプレクサ１３２は、マルチキャスト群＃１のデータを光学変調器１４６１及び１４６２に転送し、群＃２のマルチキャストデータを光学変調器１４６４及び１４６５に転送する。したがって、波長λ’１及びλ’２の信号は、マルチキャスト群１のデータで変調され、波長λ’４及びλ’５の信号は群２のマルチキャストデータで変調される。信号は、ブロードキャスト手法に関して上述したようにＯＮＵに送信されるが、ＯＮＵ１１２１及び１１２２並びにＯＮＵ１１２４、１１２５のみが、今述べた波長の変調信号を受信し、したがって群＃１（参照符号１５０１参照）及び群＃２（参照符号１５０２参照）のマルチキャストデータを受信する。残りのＯＮＵ１１２３及び１１２６は、非変調信号を受信し、したがって、出力においてデータを提供しない。
【００４３】
図９は、ＰＯＮ内で１つのマルチキャスト群を可能にするマルチキャスト機能を提供する、本発明の更に別の実施形態によるＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャを示す。ＯＬＴ１０２の構造は、要素１４６１〜１４６５が光スイッチであることを除き、図７に関して説明した構造に対応する。図９に示される実施形態によれば、マルチキャストデータをＯＮＵ１１２１〜１１２６のうちの１つ又は複数に提出することができる。例えば、データをＯＮＵ１１２１及び１１２２のみにマルチキャストすることが望まれる場合、所望のマルチキャストデータは、変調器１３２を使用してＬＥＤ１３０の出力信号に変調され、ＡＷＧ１４０を介して、この信号は出力ポート１４４１〜１４４５のそれぞれに供給される。光スイッチは、ＯＮＵのうちのいずれがマルチキャストデータを受信すべきかに応じて制御される。例えば、ＯＮＵ１１２１及び１１２３のみがマルチキャストデータを受信すべき場合、光スイッチ１４６１及び１４６３をアクティベートして、ＡＷＧ１４０から出力される信号を渡すことを可能にし、それにより、ＯＮＵ１１２１及び１１２３により検出される波長λ’１及びλ’３を有する信号を提供するのみである。残りのＯＮＵは、マルチキャストデータを受信するために割り当てられた波長で信号を受信しない。したがって、図９は、ＷＤＭ−ＰＯＮ内の１つのみの群に制限されたマルチキャスト機能を有するＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャの一実施形態を示す。ＬＥＤのような広帯域スペクトル光源１３０が使用され、外部変調器１３２、例えば、電界吸収型変調器を使用することにより、マルチキャストデータで変調される。変調された光信号は、元々はダウンリンク光信号及びアップリンク光信号の多重化及び逆多重化に使用されるＮ×Ｎパッシブ波長ルータ（例えば、ＡＷＧ）１４０の第１のポートに供給される。広帯域スペクトルを有する光信号のマルチキャストは、ＡＷＧ１４０の出力において空間的に分離される。マルチキャスト送信は、マルチキャストデータを必要としないＯＮＵの光スイッチにより阻止される。
【００４４】
データマルチキャストの効果について図１０に関して説明し、図１０では、図７によるＯＬＴ、すなわち、ＰＯＮ内に異なるマルチキャスト群を有することを可能にするＯＬＴが仮定される。図１０（ａ）は、図４及び図５と同様の状況を示す。より詳細には、図１０（ａ）は、それぞれの基地局を有する複数のセルを有する無線通信ネットワークの概略図を示す。円１３４により示されるように、第１のユーザ機器ＵＥ１が基地局ＢＳ１〜ＢＳ３によりサーブされることが仮定される。第２のユーザ機器ＵＥ２は、円１３４’により示されるように、基地局ＢＳ４及びＢＳ５によりサーブされる。システムが、異なる基地局によるユーザ機器へのサービングにＣｏＭＰを使用することが仮定される。基地局ＢＳ１及びＢＳ５は、ＷＤＭ−ＰＯＮを介してＯＬＴ１０２に接続され、ＯＬＴ１０２において、マルチキャストデータブロック１３６１及び１３６２のそれぞれがそれぞれのユーザ機器への送信に提供される。ブロック１３６１はユーザ機器ＵＥ１に関連付けられ、ブロック１３６２はユーザ機器ＵＥ２に関連付けられる。
【００４５】
図７及び図８の実施形態による本発明の手法を適用することで、図１０（ｂ）に示されるような状況が達成され、この状況では、データブロック１３６１及び１３６２のそれぞれは群１３４及び１３４’の基地局のみにそれぞれ転送される。より具体的には、基地局ＢＳ１〜ＢＳ３はデータブロック１３６１を受信し、一方で、基地局ＢＳ４及びＢＳ５はデータブロック１３６２を受信する。基地局ＢＳ６〜ＢＳ９はいかなるデータブロックも受信しない。したがって、図１０は、データをＷＤＭ−ＰＯＮシステム内の異なる群にマルチキャストする本発明による手法の効率を示す。
【００４６】
図１１は、マルチキャストがネットワークＩＭＯに加えて実現可能性をいかに強化することができるかの評価を示す。図１１は、マルチキャストがネットワークＭＩＭＯのクラスター可視性を増大させることを示し、これはユーザスループットの向上に繋がる。
【００４７】
幾つかの態様が装置との関連で説明されたが、これらの態様は対応する方法の説明も表し、ここでブロック又はデバイスは方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応することが明らかである。それに類似して、方法ステップに関連して説明された態様も、対応する装置の対応するブロック又はアイテム又は特徴の説明を表す。
【００４８】
或る実施態様要件に依拠して、本発明の実施形態はハードウェア又はソフトウェアで実施することができる。実施態様は、電子的に読取り可能な制御信号が格納されたデジタルストレージ媒体、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＤＶＤ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュメモリを用いて実行することができ、それらは、方法のそれぞれが実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと連携する（又は連携可能である）。本発明に係る幾つかの実施形態は、本明細書に記載される方法のうちの１つが実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと連携することができる電子的に読取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。概して、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装することができる。該プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されると、方法のうちの１つを実行するように動作可能である。プログラムコードは、例えば機械が読み取れる媒体上に格納することができる。他の実施形態は、機械が読み取れる媒体上に格納された、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムを含む。
【００４９】
したがって、換言すれば、本発明の方法の一実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。したがって、本発明の方法の更なる実施形態は、データキャリア（又はデジタルストレージ媒体若しくはコンピュータ可読媒体）であって、該データキャリア上に記録された、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムを含む、データキャリアである。したがって、本発明の方法の更なる実施形態は、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムを表すデータストリーム又は信号シーケンスである。データストリーム又は信号シーケンスは、例えば、データ通信接続を介して、例えばインターネットを介して転送されるように構成することができる。更なる実施形態は、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するように構成又は適合された処理手段、例えばコンピュータ又はプログラム可能な論理デバイスを含む。更なる実施形態は、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。
【００５０】
幾つかの実施形態では、プログラム可能な論理デバイス（例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ）を用いて、本明細書に記載された方法の機能のうちの幾つか又は全てを実行することができる。幾つかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するためにマイクロプロセッサと連携することができる。概して、本方法は任意のハードウェア装置によって実行されることが好ましい。
【００５１】
上述した実施形態は、単に本発明の原理を例示するものである。本明細書において記載される構成及び詳細の変更及び変形は当業者には明らかであることが理解される。したがって、次の特許請求の範囲の範囲によってのみ制限され、本明細書における実施形態の記述及び説明のために提示された特定の詳細によって制限されるものではないことが意図される。
【図１】
0005509388.tif 000002
【図２（ａ）】
0005509388.tif 000003
【図２（ｂ）】
0005509388.tif 000004
【図２（ｃ）】
0005509388.tif 000005
【図３】
0005509388.tif 000006
【図４（ａ）】
0005509388.tif 000007
【図４（ｂ）】
0005509388.tif 000008
【図５】
0005509388.tif 000009
【図６】
0005509388.tif 000010
【図７】
0005509388.tif 000011
【図８（ａ）】
0005509388.tif 000012
【図８（ｂ）】
0005509388.tif 000013
【図９】
0005509388.tif 000014
【図１０（ａ）】
0005509388.tif 000015
【図１０（ｂ）】
0005509388.tif 000016
【図１１】
0005509388.tif 000017