(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光データ信号を受け、複合符号化光信号を発生させるために第１コード及び第２コードを含む複合コードを前記光信号に用いる中央局と、
前記複合符号化光信号を受け、前記光信号の少なくとも一部から前記第１コードを復号化し、第１レベル復号化光信号を発生する第１レベルｍｕｘ局と、
前記第１レベル復号化光信号を受け、前記光信号の少なくとも一部から前記第２コードを復号化し、これによって完全に復号化された光信号を発生する第２レベルｍｕｘ局と、
前記完全に復号化された光信号を受けるユーザ局とを具えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、前記第１レベルｍｕｘ局が、選択された複合コードを用いる再構成可能エンコーダを含むことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムにおいて、前記中央局が、複合コードのセットから選択された複合コードを用いることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の通信システムにおいて、複合コードを、第１レベルコードの組及び第２レベルコードの組から発生することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
電気データ信号から光データ信号を発生する送信機と、
複合コードを前記光データ信号に用いるエンコーダとを具え、前記複合コードは、第２コードに用いられた第１コードを有し、前記第１コードは、第１局を識別し、前記第１コードを前記光データ信号から除去するものであり、前記第２コードは、前記第１局から前記光信号を受けるように結合された第２局を識別し、前記第１コードが除去された後、前記第２コードを前記光データ信号から除去することを特徴とする、光ネットワークの中央局。
【請求項６】
請求項５に記載の中央局において、前記エンコーダによって用いられるべき複合コードを一時的コードとしたことを特徴とする中央局。
【請求項７】
請求項５に記載の中央局において、前記複合コードを、前記電気データ信号によって規定されるデータに関する目的の宛て先を指定するアドレスコードとしたことを特徴とする中央局。
【請求項８】
第１ダウンストリームアドレスコード及び第２ダウンストリームアドレスコードにしたがって符号化されたデータを含む信号を受け、前記第１ダウンストリームアドレスコードを前記信号から取り除く一時的アドレスデコーダを具え、前記第１ダウンストリームアドレスコードは、第１宛て先を指定するものであり、前記第２ダウンストリームアドレスコードは、第２宛て先を指定するものであり、前記第２宛て先は、前記信号が前記第１宛て先によって前記第１ダウンストリームアドレスコードを除去された後、前記信号を前記第１宛て先から受けることを特徴とする、光ネットワークの多重化局。
【請求項９】
請求項８に記載の多重化局において、前記一時的アドレスデコーダが、前記信号から光コードを除去することを特徴とする多重化局。
【請求項１０】
請求項９に記載の多重化局において、前記光コードを複合コードとしたことを特徴とする多重化局。
【請求項１１】
請求項８に記載の多重化局において、前記一時的アドレスデコーダが、前記コードを除去する少なくとも１つのファイバブラッググレーティングを含むことを特徴とする多重化局。
【請求項１２】
請求項１１に記載の多重化局において、前記信号を少なくとも１つのファイバブラッググレーティングに向ける光サーキュレータをさらに具えることを特徴とする多重化局。
【請求項１３】
光信号に関する第１一時的コード及び第２一時的コードを選択し、複数の局のうち第１局及び第２局を各々識別するステップと、
前記第１及び第２一時的コードを、少なくとも１つのファイバブラッググレーティングによって前記光信号に用いるステップと、
前記光信号を、前記第１局及び第２局を経てユーザに放送するステップと、
前記第１局において前記光信号から前記第１一時的コードを除去するステップと、
前記第１局が前記第１一時的コードを除去した後、前記第２局において前記光信号から前記第２一時的コードを除去するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記一時的コードを複合コードとしたことを特徴とする方法。
【請求項１５】
第１光信号を受け、第１レベルコードを前記第１光信号に用い、符号化された第１光信号を送信すると共に、第２光信号を受け、前記第２光信号から第１レベルコードを復号化し、結果として生じる復号化された光信号を送信する少なくとも１つの第１レベル多重化局と、
少なくとも１つの第１レベル多重化局から光信号を受け、前記光信号を復号化し、第２レベルコードを復号化する第２レベル多重化局とを具えることを特徴とするパッシブ光ネットワーク。
【請求項１６】
請求項１５に記載のパッシブ光ネットワークにおいて、前記第２レベル多重化局が、第２レベルコードを、前記少なくとも１つの第１レベル多重化局に伝送される光信号に用いることを特徴とするパッシブ光ネットワーク。
【請求項１７】
光信号を伝送するユーザ局と、
前記光信号を受け、第２レベルコードを前記光信号に用い、これによって符号化光信号を発生する第２レベルｍｕｘ局と、
前記符号化光信号を前記第２レベルｍｕｘ局から受け、第１レベルコードを前記符号化光信号に用い、複合符号化光信号を発生する第１レベルｍｕｘ局と、
前記複合符号化光信号を受け、前記第１レベルコード及び第２レベルコードを復号化し、前記光信号を伝送したユーザ局を識別する中央局とを具えることを特徴とする通信システム。
【請求項１８】
請求項６に記載の中央局において、前記エンコーダによって用いられるべきコードが複合コードであることを特徴とする中央局。
【請求項１９】
第１局から受けた光データ信号から複合コードを復号化するデコーダであって、前記複合コードは、第１レベルコード及び第２レベルコードを有し、前記第１レベルコードは、前記第１局を識別するものであり、前記第２レベルコードは、前記第１局に出力信号を供給する第２局を識別するものであり、前記出力信号は、前記第２レベルコードによって符号化され、前記第１レベルコードは、前記第１局によって前記出力信号の第２レベルコードに用いられる、デコーダと、
前記復号化された光データ信号から電気信号を発生する光受信機とを具えることを特徴とする、光ネットワークの中央局。
【請求項２０】
請求項１９に記載の中央局において、前記符号コードが一時的コードであることを特徴とする中央局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、光通信システムに関する。
【０００２】
発明の背景
光ファイバは、数１０テラヘルツ（ＴＨｚ）の通信バンド幅を提供する。このような広いバンド幅は、データを、分散フィードバックレーザを直接変調することによるような、狭いバンド幅の光キャリヤの振幅変調によって伝送する単一チャネル通信システムによって完全に使用するには大きすぎる。単一振幅変調システムによって占められるバンド幅を制限する要因は、光変調器及び検出器のような利用可能な電子及び光構成部品におけるバンド幅制限や、ファイバ分散を含む。
【０００３】
光ファイバの利用可能なバンド幅をより完全に使用するために、いくつかの通信チャネルが同じ光ファイバを使用することを可能にする多重化技術が開発されている。これらのチャネルによって使用される合計のファイババンド幅を、個々のチャネルバンド幅の和と同じくらい広くすることができる。光通信システムにおける慣例的な多重化方法は、時分割多重（ＴＤＭ）、波長分割多重（ＷＤＭ）及び光符号分割多重化通信（ＯＣＤＭＡ）を含む。これらの光多重化方法は、代表的に、ロングホールの１対１の通信と、ショートホールのリングトポロジ通信システムとにおいて使用される。これらの方法の各々は、それに関する利益及び欠点を有する。
【０００４】
多数のユーザと同時にデータを送受信することができるパッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ）は、費用を減らし、システム信頼性を増す。ＰＯＮは、パッシブ光構成部品を含む。光符号化データストリームを、指名されたユーザ又はネットワークノードに、及び、から、経路指定する。光同期ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）に基づく通信システムは、ＳＯＮＥＴシステムにおける各ユーザ又はノードがアクティブ装置を有し、データストリームを検知及び逆多重化し、データを取り戻し、次に、データを次のユーザ又はノードに再伝送しなければならないため、ＰＯＮではない。
【０００５】
ＷＤＭシステムはＰＯＮであるが、ＷＤＭシステムの各ユーザには特定の波長が割り当てられ、その結果としてＷＤＭベースＰＯＮは高価であり、容易に構造を変えることができない。
【０００６】
ＰＯＮにおけるＯＣＤＭＡの使用は、データがＷＤＭシステムにおけるような波長ではなく複雑なテンポラルコードによって分類されるため、単一の送信機において符号化されたデータを多くのユーザ間に分配することができる点で有利である。さらに、ＣＤＭＡ符号化は、ユーザの数が柔軟で、システム使用法に依存するという利点を有する。また、大部分のＯＣＤＭＡインプリメンテーションは、ＯＣＤＭＡ符号化スキームの知識なしでは困難なチャネル復号化を形成することによって、ハードウェア暗号化を固有に提供する。しかしながら、ＯＣＤＭＡに基づく柔軟なツリーアーキテクチャＰＯＮは、代表的に、各ネットワークノード又はエンドユーザ位置において位置しなければならない高価な装置を必要とする。したがって、改善されたシステム、方法及びアーキテクチャが、実際的なＰＯＮ  ＯＣＤＭＡシステムに関して必要である。
【０００７】
詳細な説明
図１は、中央局１３０を具える光通信システム１００を示し、中央局１０３は、光伝送データ（電話、インターネット、ビデオ等）を、パッシブ光ネットワーク１５１を経て中央局１０３と通信する多数の地理的に分離したユーザ１１７１１，．．．，１１７ｎｍに分配する。加えて、中央局１０３は、光通信リンク１２１を経て遠隔伝送するために、ユーザ局１１７１１，．．．，１１７ｎｍからデータを集める。通信システム１００と他の通信システム及び装置を説明するのに便利なため、”ダウンストリーム方向”を、中央局からユーザへのデータ伝播方向として規定する。”アップストリーム方向”を、ユーザから中央局へのデータ伝播方向とする。
【０００８】
通信システム１００において、多数のデータストリームを、光符号分割多重化通信（ＯＣＤＭＡ）を使用することによって多重化及び逆多重化する。図１に示すように、通信システム１００は、レベルＡ  ｍｕｘ局１１１及びレベルＢ  ｍｕｘ局１１３１，．．．，１１３ｎを有するツリーアーキテクチャを有する。図１はレベルＡ  ｍｕｘ局１１１を中央局１０３からの単一のブランチとして示すが、中央局１０３は、多数のレベルＡ  ｍｕｘ局と通信することができる。
【０００９】
図２は、中央局１０３の概要図である。中央局１０３は、中央局１０３に対して伝送された、又は、中央局１０３において発生されたデータを受ける入力データモジュール２０１を具える。図１に示すように、中央局１０３は、データを、外部データリンク１２１から、又は、レベルＡ  ｍｕｘ局１１１から受ける。図２に戻って、入力データモジュール２０１は、電気データ信号を、分散フィードバックレーザのような光エミッタを含む光トランスミッタに伝送する。前記レーザを、前記電気データ信号に応じて変調し、光データ信号を発生するようにする。代わりに、電気光学変調器、音響光学変調器、吸収型光変調器又は他の変調器によって変調された連続光信号又は光パルスの周期的連続を発生するエミッタを設けることもできる。前記変調を、振幅変調又は位相変調か、これらの組み合わせとすることができる。
【００１０】
中央局アドレスエンコーダ２０５は、前記光データ信号を光トランスミッタ２０３から受け、前記変調光信号を、選択されたユーザに関するアドレスとして役立つ複合コードのような光コードで符号化する。他の実施形態において、中央局アドレスエンコーダ２０５は、すべてのユーザ用のエンコーダ（ｎｘｍエンコーダの合計）と、システム要求、例えば、総ダウンストリームバンド幅や、同時にアドレスすべきユーザ数に応じてプログラム可能なより少ない数のエンコーダとを含むことができる。
【００１１】
複合コードは、本願と共願であり、参照によってここに含まれる光符号化及び復号化に関するコード、方法及び装置というタイトルの米国特許出願において記載されている。ファイバブラッググレーティングを使用する代表的なエンコーダ及びデコーダは、参照によってここに含まれる米国特許出願第０９／３５４８５１号、時間波長多重アクセス通信システムにおいて記載されている。
【００１２】
前記複合コードを１つ以上のコードセットから形成し、各々のコードセットはｍｕｘレベルの数に対応する。図１の２ノード（２ｍｕｘレベル）ネットワークにおいて、中央局アドレスエンコーダ２０５は、レベルＡコード及びレベルＢコードに対応する２つのレベルＡ及びＢを有する複合コードを用いる。第３グループのノードを与えた場合（すなわち、レベルＣ  ｍｕｘ局を、レベルＢ  ｍｕｘ局１１３１，．．．，１１３ｎとユーザ局１１７１１，．．．，１１７ｎｍとの間に配置し、第３レベルの符号化を与えた場合）、中央局アドレスエンコーダ２０５はレベルＣコードを用いることができる。このような場合において、前記複合コードは、Ａレベルコード、Ｂレベルコード及びＣレベルコードを含む。複合コードエンコーダを、上記で引用した参考文献において記載されているように様々に構成することができる。
【００１３】
さらに図２に戻って、中央局１０３の出力モジュール２０７は、中央局アドレスエンコーダ２０５のエンコーダから結合された光符号化（複合符号化）データ信号を受け、符号化光信号をレベルＡ  ｍｕｘ局１１１に供給する。レベルＡ  ｍｕｘ局１１１に供給された符号化信号を、このデータを供給すべきユーザ局を指定するレベルＡコード及びレベルＢコードによって符号化する。
【００１４】
中央局１０３は、さらに、光信号をレベルＡ  ｍｕｘ局１１１から受け、光信号を、前記光信号を符号化したレベルＡコード及びレベルＢコードを復号化する中央局アドレスデコーダ２１１に供給する。前記光信号をこのように復号化した後、光受信機２１３は、前記復号化された光信号に対応する非符号化電気信号を発生し、光送信機（”出力データモジュール”）２１５は、対応する光信号を通信リンク１２１において送信する。
【００１５】
図３は、レベルＡ  ｍｕｘ局１１１の概要図である。レベルＡ  ｍｕｘ局１１１の入力モジュール（”入力手段”）３０１は、中央局１０３からの光複合符号化データ信号を受け取る。入力モジュール３０１は、前記光データ信号を、レベルＡアドレスデコーダ／ルータ３０３に向ける。出力モジュール（”出力手段”）３０５１，．．．，３０５ｎは、光データ信号をレベルＡアドレスデコーダ／ルータ３０３から受け、この受けた光データ信号を数ｎの光データ信号に分割し、これらの信号を個々のレベルＢ  ｍｕｘ局１１３１，．．．，１１３ｎに伝送する。
【００１６】
レベルＡ  ｍｕｘ局１１１は、光データ信号を個々のレベルＢ  ｍｕｘ局１１３１，．．．，１１３ｎから受ける入力モジュール（”入力手段”）３０７１，．．．，３０７ｎも含む。レベルＡアドレスエンコーダ３０９は、レベルＡコードを前記受けた光信号に用い、これらの符号化された光信号を、中央局１０３に供給するために出力モジュール（”出力手段”）３１１に向ける。
【００１７】
図４は、レベルＡアドレスデコーダ／ルータ３０３の概要図である。ビームスプリッタ（”ビーム分割手段”）４０３又はファイバ方向性カプラは、光信号を入力モジュール３０３から受け、前記光信号の一部を光サーキュレータ４０５１，．．．，４０５ｎに向け、これらの光サーキュレータは、前記光信号の個々の部分を、レベルＢコードを復号化する対応する複合ファイバブラッググレーティング４０１１，．．．，４０１ｎに向ける。復号化された光信号を、対応する出力部４０９１，．．．，４０９ｎに供給し、これらの出力部は、個々の復号化された光信号を対応するレベルＢ  ｍｕｘ局に供給する。個々のレベルＢ  ｍｕｘ局１１３１，．．．，１１３ｎに関する前記光信号を放送することができ、特定のレベルＢ  ｍｕｘ局（及び、最終的には選択されたユーザ局）への供給を意図していないデータは、デコーダ／ルータ３０３において適切に復号化されない。適合しないデコーダによって復号化されたデータに関して、前記光信号は、代表的にノイズのような低パワー信号である。
【００１８】
図５は、レベルＡアドレスエンコーダ３０９の概要図である。レベルＢ符号化光信号を、対応する入力部５０９１，．．．，５０９ｎにおいて受け、個々の光サーキュレータ５１１１，．．．，５１１ｎ及び個々のファイバフラッググレーティング５１３１，．．．，５１３ｎに供給する。ファイバフラッググレーティング５１３１，．．．，５１３ｎによるレベルＡでの符号化後、符号化光信号を、出力モジュール３１１及び中央局１０３への供給に関して、ビームコンバイナ（”ビーム結合手段”）５１５によって結合する。
【００１９】
図６は、個々のレベルＢ  ｍｕｘ局１１３ｉの概要図である。レベルＢ  ｍｕｘ局１１３ｉは、光符号化データをレベルＡ  ｍｕｘ局１１１から受ける入力モジュール（”入力手段”）６０１ｉを含む。レベルＢアドレスデコーダ／ルータ６０３ｉは、前記光データ信号を受け、前記光データ信号を、数ｍのユーザ局１１７ｉ１，．．．，１１７ｉｍに対応する数ｍの対応する光データ信号６０４ｉ１，．．．，６０４ｉｍに分割する。出力モジュール６０７ｉ１，．．．，６０７ｉｍは、分割光データ信号６０４ｉ１，．．．，６０４ｉｍを伝送する。
【００２０】
図７は、個々のレベルＢアドレスデコーダ／ルータ６０３ｉの概要図である。ビームスプリッタ（”ビーム分割手段”）７０３ｉ又はファイバ方向性カプラは、光信号をレベルＡ  ｍｕｘ局１１１から受け、前記光信号の個々の部分を光サーキュレータ７０５ｉ１，．．．，７０５ｉｍに向け、これらの光サーキュレータは、これらの個々の部分を、レベルＢコードを復号化する対応するファイバブラッググレーティング７０１ｉ１，．．．，７０１ｉｍに向ける。特定のレベルＢ  ｍｕｘ局（及び、最終的には選択されたユーザ局）への供給を意図していないデータは、デコーダ／ルータ６０３ｉにおいて適切に復号化されないため、レベルＡ  ｍｕｘ局１１１からの光信号を、個々のレベルＢ  ｍｕｘ局に放送することができる。適合しないデコーダで復号化されたデータに関して、前記光信号は代表的にノイズのような低パワー信号であり、データはこのような信号から容易に取り戻されない。
【００２１】
図８は、レベルＢエンコーダ６１１ｉの概要図である。光信号を、ユーザ局１１７ｉ１，．．．，１１７ｉｍから、個々の入力部８０１ｉ１，．．．，８０１ｉｍにおいて受け、個々の光サーキュレータ８０３ｉ１，．．．，８０３ｉｍと、レベルＢコードを復号化するファイバブラッググレーティング８０５ｉ１，．．．，８０５ｉｍとに供給する。符号化された光信号は、ファイバ長８０７ｉ１，．．．，８０７ｉｍに沿ってビームコンバイナ（”ビーム結合手段”）８１１ｉに伝播し、前記結合された光信号をレベルＡ  ｍｕｘ局１１１に供給する。
【００２２】
ユーザ局１１７ｉ１，．．．，１１７ｉｍは、図９に示すような個々のインタフェースモジュール９０１ｉｊのような個々のインタフェースモジュールを含む。インタフェースモジュール９０１ｉｊは、対応するレベルＢ  ｍｕｘ局１１３ｉとデータを送受信する出力モジュール（”出力手段”）９０３ｉｊ及び入力モジュール（”入力手段”）９０５ｉｊを具える。入力モジュール９０５ｉｊは、レベルＢ  ｍｕｘ局１１３ｉの対応するデコーダからの復号化された光信号を受ける。光受信機９０７ｉｊは、前記復号化光信号を対応する電気信号に変換する。前記復号化光信号が中央局１０３において生じ、選択されたユーザ局１１７ｉｊに関するレベルＡコード及びレベルＢコードで符号化された場合、前記電気信号は、データパルスの列を含む。中央局１０３において用いたレベルＡコード及びレベルＢコードが適切に復号化されなかった場合、前記電気信号は、データパルスと同様であるがより小さい振幅を有するいくつかの電気パルスを含むかもしれないノイズ様信号である。光受信機９０７ｉｊは、これらのより小さいパルス及びノイズ様バックグラウンドとを、しきい値処理及び／又は数字化によって除去又は減衰させ、強調された電気データ出力信号を発生する回路網を含むことができる。前記データ出力モジュールは、前記電気データ出力信号をモジュール出力部９１１ｉｊに供給する。
【００２３】
アップストリーム方向における、すなわち、ユーザ局１１７ｉｊから中央局１０３に向かう通信に関して、入力モジュール９１３ｉｊは、データをユーザ入力部９１５ｉｊから受ける。この受信されたデータは、光送信機（”変調光源”）９１７ｉｊを変調し、出力モジュール９０３ｉｊは、非符号化光信号をレベルＢ  ｍｕｘに伝送する。光送信機９１７ｉｊは、前記受けたデータによって直接変調される、又は、電気光学変調器、音響光学変調器、吸収型光変調器又は他の変調器によって変調されるレーザダイオードを含むことができる。対応するレベルＡ及びレベルＢ  ｍｕｘ局は、レベルＡ及びレベルＢコードを前記非符号化光信号に用い、前記符号化信号は、前記データ源を示すレベルＡ及びレベルＢコードを除去することによって伝送に関する復号化を行うことができる中央局１０３に達する。
【００２４】
図１に戻って、ＰＯＮ１５１は、光データ信号からのコードを用い、除去するコーダ（エンコーダ及びデコーダ、図示せず）を含む。これらのコーダは、パワーを必要とせず、光学電気変換もＰＯＮ１５１において必要ない。いくつかの場合において、部分的に符号化及び復号化された光信号を放送するが、データを、一般的に、これらの放送光信号から、適合するコードによる復号化及び符号化でなければ取り戻すことができない。したがって、ＰＯＮ１５１は”安全”である。
【００２５】
ここに記載した実施形態は、光サーキュレータ及び反射複合ファイバブラッググレーティングを含むエンコーダ及びデコーダを具える。他の符号化方法及び装置を使用することもできる。これらのような方法及び装置も、選択された線形スペクトル変換を光信号に用いる。さらに、ビームスプリッタ又はファイバカプラのような他の方法及び装置を使用し、光サーキュレータの代わりに、逆に伝播する光データ信号を分離することができる。代表的な光エンコーダ及びデコーダは、例えば、米国特許明細書第５８１２３１８号、米国特許出願第０９／１１５３３１号「セグメント化ＴＡＳＭグレーティング」、米国特許出願第０９／１２０９５９号「セグメント化複合ファイバグレーティング」及び米国特許出願第０９／３５４８５１号「時間波長多重化アクセス通信システム」に記載されているようなブラッググレーティング及びファイバブラッググレーティングのようなパッシブ回折装置を含む。これらの文献は、参照によってここに含まれる。
【００２６】
図１の通信システム１００は、必要ならば、ファイバロス、所望の信号対ノイズ比、意図されるユーザ数、許容しうるビットエラーレート、他のようなシステム設計パラメータに基づく光増幅器を含むことができる。分散補償をＰＯＮ１５１において与えることができ、波長分割多重（ＷＤＭ）レイヤをコードレイヤに加えて与えることができる。加えて、実施形態を、約３００ｎｍから０．１ｍｍまでの波長の電磁場である光信号に関して考察する。しかしながら、より長い又はより短い波長の電磁場を使用する実施形態も可能であり、ワイヤのような導体によって運ばれる電圧を同様に使用することもできる。
【００２７】
実施形態を説明することにおいて便利であるため、デコーダは、コード信号から”除去する”ものを指すとする。復号化は、一般に、検出器によるデータ復元を可能にし、復号化は、信号を正確にその符号化前の形態に復元する必要はない。加えて、コードを除去した信号を、”復号化”信号と呼ぶことができる。最後に、明瞭にするために、エンコーダ及びデコーダと上記説明において呼んだが、より一般的には、”コーダ”と呼ぶことができる。
【００２８】
便利なため、２つのコードレベルを含み、パッシブ光ネットワーク及びアドレスエンコーダ／デコーダにおける使用に好適な複合コードを、図１０の参照と共に説明する。図１０は、データ信号１００３をデータ源１００５から発生するデータ伝送システム１００１の図である。図１０に示すように、データ信号１００３を、光キャリヤのような電磁キャリヤのバイナリのオンオフ変調として表す。前記オンオフ変調は便利のみのために選択したものであり、他の変調は、位相、振幅、強度及び周波数変調を含むことができる。加えて、３以上の変調レベルを有する非バイナリ変調を使用することができる。
【００２９】
スーパーコードエンコーダ１００７は、データ信号１００３を受け、コードセットＲから選択された予め決められたコードＲｉをデータ信号１００３に用いる。説明の目的のため、コードＲｉ＝｛１，−１，１｝を選択し、データ信号１００３の代表的なビット１００９に用いる。コードＲによって指定されるように、エンコーダ１００７は、ビット１００９を受け、このビットを”スーパーコード化”ビットパケット１０１１に変換する。スーパーコード化ビットパケット１０１１は、遅延時間ＴＲＣだけ相対的に遅延したスーパーコード化ビット（”スーパービット”）１０１３−１０１５を含み、ＴＲＣをスーパーコードチップ持続時間とする。加えて、スーパービット１０１４の位相は反転し、スーパービット１０１３、１０１５の位相は変化しない。エンコーダ１００７は、コードＲｉを全体のデータ信号１００３に用い、データ信号１００３のすべての個々のビットに対応するスーパービットの和であるスーパーコード化データ信号を発生する。
【００３０】
サブコードエンコーダ１０１７は、前記スーパーコード化データ信号を受け、コードセットＳから選択されたコードＳｉを用いる。説明の目的のため、コードＳｉ＝｛−１，１，−１｝を選択する。コードＳｉをスーパーコード化ビットパケット１０１１に用い、個々のスーパービット１０１３、１０１４、１０１５に対応するサブ符号化ビット１０２３、１０２５、１０２７を含む結合されたサブ符号化及びスーパーコード化（”複合符号化”）ビットパケット１０２１を発生する。エンコーダ１０１７は、スーパーコード化ビット１０１３−１０１５の各々を、部分をサブコードチップ持続時間である遅延時間ＴＳＣだけ相対的に遅延させ、サブ符号化ビット１０１３、１０１５の位相を変化させることによって符号化し、対応するサブ符号化ビット１０２３、１０２５、１０２７を発生する。エンコーダ１０１７は、コードＳｉを前記サブ符号化データ信号に用い、複合符号化データ信号を発生する。
【００３１】
エンコーダ１００７、１０１７は、個々のセットＲ、Ｓからのコードをデータ信号１００３に用いる。セットＲ、ＳがＮＲ及びＮＳコードを各々含む場合、ＮＲ×ＮＳの異なった符号化を利用することができる。例えば、セットＲ、Ｓが各々５コードを含む場合、２５の符号化が可能である。このように、利用可能な符号化の数は、ＮＲ及びＮＳの積が増大するにつれて増加し、多数の符号化が小さいコードセットであっても可能になる。加えて、セットＲ、Ｓを大きいコードセットのサブセットとすることができ、セットＲ、Ｓは異なった又は同じコードを含むことができる。このようにして、数Ｎのコードのセットを使用し、数Ｎ２の異なった符号化を発生することができる。
【００３２】
図１０は、コードの２つのセット（セットＲ、Ｓ）による符号化を示すが、追加のコードセットを使用し、利用可能な符号化の数をさらに増加することができる。サブコードビット１０１３−１０１５を、ＮＱコードを有するコードセットＱでさらに符号化し、利用可能な符号化の数をＮＲ×ＮＳ×ＮＱにすることができる。コードセットＲ、Ｓのような２つ以上のコードセットの組み合わせによって得られるコードを、ここでは”複合コード”と呼ぶ。コードセットＲ、Ｓ及びコードセットＲ、Ｓ、Ｑを使用する複合コードは、各々２及び３レベルのアドレス符号化／復号化を有するネットワークに好適である。
【００３３】
上記で使用したコードＲｉ、Ｓｉを、代表的な例として選択した。より一般的には、コードは、信号に用いるべき変調を指定する２つ以上の”チップ”を含む。チップ変調を、信号に、チップ持続時間ＴＣだけ異なる関係する時間において用いる。このように、コード及びチップ持続時間は、データ信号の符号化を指定する。スーパーコードを、チップ間持続時間によってさらに指定する。合計持続時間ＴＲ、チップ数ＮＲ及びチップ持続時間ＴＲＣを有するコードＲと、合計持続時間ＴＳ、チップ数ＮＳ及びチップ持続時間ＴＳＣを有するコードＳとは、ＴＲ≦ＴＳＣの場合に復号化されるように有効に直交である。複合コードを、コードＲ（サブコード）から、及び、コードＳ（スーパーコード）から発生させることができる。前記複合コードは、前記スーパーコードの持続時間と等しい所定の持続時間を有し、前記サブコード及びスーパーコードのチップ数の積に等しいチップ数を有する。前記チップ持続時間は、前記サブコードチップ持続時間に等しい。前記複合コードにおいて、前記サブコードが、前記スーパーコードにおけるチップ数に等しい回数繰り返される。
【００３４】
スーパーコード及びサブコード（及びサブサブコード）のコードセット及びチップ持続時間を、好適には、特定の複合コードで符号化されたデータ信号が、適合する復号複合コードでのみ復号化されるように選択する。適合しない複合コードでの復号化は、ノイズ様バックグラウンドか、低振幅”サイドローブ”又は”クロストーク”のみを発生する。
【００３５】
スーパーコードとサブコードとの間に時間的直交性（すなわち、低振幅相関及びノイズ様バックグラウンド）を与えると、十分な直交性の複合コードセットを、少数のチップを有するコードセットから、前記コードセットが十分に直交である場合、発生することができる。複合コードセットにおけるコードを、前記コードセットのスーパーコードとして選択されたコードと、前記コードセットのサブコードとして選択されたコードとを使用することによって発生することができる。複合コードセットは、スーパーコード及びサブコードのすべての組み合わせを具える。例えば、コードセットが、各々数Ｎｍのチップを含む数Ｍのコードを有する場合、前記複合コードセットは、各々数Ｎｍ×Ｎｍのチップを有する数Ｍ×Ｍのコードを含む。
【００３６】
本発明の原理を説明し、論証したことにより、当業者には、説明した実施形態を、配置及び詳細において、これらのような原理から逸脱することなしに変更できることは明らかであるに違いない。我々は、本発明として、これらの請求の範囲内になるすべてを請求する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ）を含む通信システムの図式的なブロック図である。
【図２】  図１の中央局の図式的なブロック図である。
【図３】  代表的なレベルＡ多重化（ｍｕｘ）局の図式的なブロック図である。
【図４】  レベルＡアドレスエンコーダの概要図である。
【図５】  レベルＡアドレスデコーダの概要図である。
【図６】  レベルＢ  ｍｕｘ局の概要図である。
【図７】  レベルＢアドレスエンコーダの概要図である。
【図８】  レベルＢアドレスデコーダの概要図である。
【図９】  図１の通信システムの代表的なユーザ局の概要図である。
【図１０】  ３チップスーパーコード及び３チップサブコードを使用するデータ伝送システムの概要図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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