(57)【要約】【課題】複数のデジタル信号を光ファイバ上で移送するためのシステム。【解決手段】本システムは、各アナログ信号上で各デジタル信号を変調するための複数のモデムを含む。得られた各ＲＦ信号は、変調された信号の両側波帯又は単側波帯であり得る周波数帯域を生み出すために、ミキサ及びローカルオシレータを含む対応するアップコンバータによって処理される。アップコンバータによって出力された得られた周波数帯域は重なっておらず、そして単一サブオクターブ内で互いに相隔たっている。ＲＦコンバイナは周波数帯域を結合し、そして、結合されたＲＦ信号は、光ファイバに出力する光送信機によって光信号に変換される。光受信機は、ファイバからの光信号をＲＦスプリッタに向けられるＲＦ信号に変換する。初期デジタル信号を回復するために、スプリッタからの信号フラクションはフィルタにかけられ、ダウンコンバートされそして復調される。【選択図】図３
2014060702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＲＦ信号を輸送するためのシステムであって、各ＲＦ信号は対応するデジタル信号で変調され、
当該システムは、
複数のアップコンバータであって、各アップコンバータは、それぞれの周波数帯域を有するそれぞれのＲＦ信号を出力するためにそれぞれのＲＦ信号上で作動し、周波数帯域は互いに重なっておらず、単一サブオクターブ内で互いに相隔たっている、前記複数のアップコンバータと、
周波数帯域から結合されたＲＦ信号を生み出すＲＦコンバイナと、
結合されたＲＦ信号を、光ファバ内に向けられた光信号に変換する光送信機と、
光信号を、送信されたＲＦ信号に変換する光受信機と、
送信されたＲＦ信号から信号フラクションを生み出すＲＦスプリッタと、
を含み、
複数のダウンコンバータ、各ダウンコンバータはスプリッタから信号フラクションを受信し、その上に符号化されたデジタル信号の一つを有するＲＦ信号を出力することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
光送信機が、結合されたＲＦ信号を、前方方向に輸送するために光ファイバの第一の端部内に向けられた波長（λ１）を有する光信号に変換し、
前記システムは、更に、
第二の複数のアップコンバータであって、第二の複数の各アップコンバータは、それぞれの周波数帯域を有するそれぞれのＲＦ信号を出力するために、対応するデジタル信号で変調されるＲＦ信号上で作動し、周波数帯域は互いに重なっておらず、単一サブオクターブ内で互いに相隔たっている、前記第二の複数のアップコンバータと、
第二の複数のアップコンバータからの周波数帯域から第二の結合されたＲＦ信号を生み出す第二のＲＦコンバイナと、
逆方向に送信するために光ファバ内の第二の端部に向けられる、λ１とは異なる波長（λ２）を有する第二の光信号に、第二の結合されたＲＦ信号を変換する第二の光送信機と、
第二の光信号を、第二の送信されたＲＦ信号に変換する第二の光受信機と、
第二の送信されたＲＦ信号から第二の信号フラクションを生み出す第二のＲＦスプリッタと、
第二の複数のダウンコンバータであって、第二の複数の各ダウンコンバータは、第二のＲＦスプリッタから第二の信号フラクションを受信し、その上に符号化されたデジタル信号を有するＲＦ信号を出力する、前記第二の複数のダウンコンバータと、
を含むことを特徴とする、前記システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、各アップコンバータが、アップコンバータローカルオシレータ及びミキサを含み、各アップコンバータローカルオシレータが他のアップコンバータローカルオシレータとは異なる出力周波数を生み出すことを特徴とする、前記システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、デジタル信号を輸送するための光学システム及び方法に関する。より具体的には、本発明は、比較的長い光ファイバによって、サブオクターブ送信において、複数の異なるアナログ及びデジタル信号を同時に輸送するためのシステム及び方法に関する。本発明は、特に、限定するものではないが、光ファイバによって光送信のために構成された光ビームへの引き続く変換のために、複数の異なるデジタル信号を、単一のサブオクターブ無線周波数（ＲＦ）信号上に結合するためのシステム及び方法に対して有用である。
【背景技術】
【０００２】
通信システムに関して、ポイントツーポイント接続は、情報が二つのノード又はエンドポイントの間で輸送される接続である。現代では、ビデオ、音声及びデータ信号などのデジタルに符号化された情報を、ポイントツーポイント接続を用いて比較的長い距離に亘って輸送する必要がある。この点に関して、光ファイバは、銅線又は同軸ケーブルと比較して、比較的低い信号ひずみ又は減衰で比較的長い距離に亘って信号を輸送するために使用できる。
【０００３】
光ファイバを横切ってデジタル情報を輸送する一つの方法は、モデムを用いてアナログ信号（例えば、ＲＦ信号）上でデジタル信号を符号化することである。次いで、ＲＦ信号は、レーザダイオードなどの光送信機を用いて光ビーム信号に変換できて、そして次いで光ファイバの端部内に導入できる。このプロセスにおいて、一つより多くの光信号が一度に送信できる。典型的には、大容量の情報の輸送に対応するために、マルチオクターブ帯域幅を有する比較的大きな帯域幅のＲＦ信号が変換され、そして光ファイバによって送信される。これらのマルチオクターブの光送信に対して、ファイバ分散によって起こる複合二次ひずみによって、約１キロメータ、又はそれ以上の光輸送距離で著しい信号劣化が引き起こされることがある。
【０００４】
複合二次ひずみに伴う制限に対する一つの解決策は、サブオクターブ帯域幅を有するＲＦ信号を使用することである。例えば、本発明と同じ譲受人によって所有され、そして参照することによって本明細書に組み入れられている、「サブオクターブ送信を備えた受動光ネットワーク」という発明名称の特許文献１は、受動光ネットワークにおいて、サブオクターブ帯域幅から無線周波数キャリアが選択されるとき、送信された光信号における望まれない二次ひずみが著しく低減できることを開示している。更に、サブオクターブ帯域における信号の送信のために周波数アップコンバータを使用すると、複数波長の光送信における周波数干渉が避けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第１２／９８０，００８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述に照らして、本発明の目的は、複数のデジタル信号を、約１キロメータより長い距離に亘って、単一光ファイバによって光学的に輸送するためのシステム及び方法を供することである。本発明の別の目的は、ポイントツーポイント通信接続に亘る複数のデジタル信号の輸送中の複合二次ひずみの悪影響を低減するためのシステム及び方法を供することである。本発明の更に別の目的は、使用し易く、比較的製造し易くそして比較的コスト効率の良い、光ファイバによって信号のサブオクターブ送信のために周波数変換を使用するためのシステム及び方法を供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従って、複数のデジタル信号（つまり、「ｎ」個のデジタル信号）を光ファイバによって輸送するためのシステムは、それぞれのアナログキャリア信号上の各デジタル信号を変調するために一つ又はそれ以上のモデムを含む。この結果、「ｎ」個のＲＦ信号がもたらされ、そして典型的には、各ＲＦ信号は実質的に同じ初期キャリア周波数帯域（Ｆ０）を有する。このシステムは同様に、ＲＦ信号の各々に対して一つのアップコンバータを備えた、複数のアップコンバータを含む。
【０００８】
機能的には、各アップコンバータは、（Ｆ０）より大きい周波数を含む周波数帯域を有するＲＦ信号を出力するためにそれぞれのＲＦ信号上で作動する。例えば、第一のアップコンバータは、周波数（Ｆ１）を含む周波数帯域を出力するために第一のＲＦ信号上で作動し、第二のアップコンバータは周波数（Ｆ２）を含む周波数帯域を出力するために第二のＲＦ信号上で作動し、等々、第ｎ番目のアップコンバータは周波数（Ｆｎ）を含む周波数帯域を出力するために第ｎ番目のＲＦ信号上で作動する。更に、本発明に対して、各周波数帯域は、変調された信号の両方の側波帯（つまり、両側波帯（ＤＳＢ）又は単側波帯（ＳＳＢ）のみ）を含むことができる。例えば、単側波帯信号は、適切なフィルタ又は単側波帯（ＳＳＢ）ミキサを用いて生み出されてもよい。
【０００９】
このシステムに対して、「ｎ」個のアップコンバータ（及びある場合には、フィルタ）によって出力された「ｎ」個の周波数帯域は重なっておらず、そして単一サブオクターブ内で相隔てられる。このように、アップコンバータによって出力された周波数の全ては、ｆＬとｆＨの間の周波数スペクトル内に存在する、ここで、２ｆＬ−ｆＨ＞０。アップコンバータによって出力された周波数帯域は、次いで、ＲＦコンバイナを用いて結合され、そして結合された信号は光送信機に向けられる。光送信機で、結合されたＲＦ信号は、例えば、波長（λ１）を有する光信号に変換され、それは光ファイバの端部上に向けられる。
【００１０】
もっと構造的な詳細において、各アップコンバータはローカルオシレータ及びミキサを含む。上述の相隔てられた周波数帯域を生み出すために、各アップコンバータのローカルオシレータは、固有の周波数、ＦＬＯ、１、ＦＬＯ、２、・・・ＦＬＯ、ｎを出力する。例えば、第一のアップコンバータのミキサは、（Ｆ１）を含む周波数帯域を出力するために、第一のＲＦ信号をＦＬＯ、１と混合し、そして第２のアップコンバータのミキサは、（Ｆ２）を含む周波数帯域を出力するために、第二のＲＦ信号をＦＬＯ、２と混合する、等々。
【００１１】
本発明に対して、本システムは更に、光信号が光ファイバを通って走行した後、光信号をＲＦ信号に変換するための光受信機を含む。光受信機から、ＲＦ信号がＲＦスプリッタに向けられ、それはＲＦ信号を信号フラクションにスプリットし、そして各信号フラクションをそれぞれの回線経路に向ける。各回線経路は、今度は、通過帯域フィルタ及びダウンコンバータを含む。通過帯域フィルタはサブオクターブの外側の周波数を除去して、光送信機によって生じた、そして光ファイバに沿って光信号の送信中に導入された二次ひずみを低減し、そしてある場合には、排除する。更に、通過帯域フィルタは、引き続くダウンコンバートに対して望ましい周波数のみを通過させるために使用できる。
【００１２】
機能的に、各ダウンコンバータはスプリッタからのそれぞれのＲＦ信号フラクション上で作動し、そしてその上に符号化された送信されたデジタル信号の一つを有するＲＦ信号を出力する。典型的には、ダウンコンバータによって出力されたＲＦ信号の全ては、（Ｆ０）などの共通周波数を有する。例えば、第一のダウンコンバータは、第一のＲＦ信号フラクション上で作動し、第一のデジタル信号を用いて変調される周波数（Ｆ０）でＲＦ信号を出力し、第２のダウンコンバータは、第二のＲＦ信号フラクション上で作動し、第二のデジタル信号を用いて変調される周波数（Ｆ０）でＲＦ信号を出力するために、等々である。ダウンコンバータからのＲＦ信号の各々は次いで、それぞれのモデムに送ることができ、アナログＲＦ信号を復調し、そして送信されたデジタル信号を出力する。回復されたデジタル信号は次いで、一つ又はそれ以上のネットワークに亘ってそれらのそれぞれの宛先アドレスに送信できる。
【００１３】
代替実施態様において、各ダウンコンバータは、調整回路などの回路及びローカルオシレータを含むことができ、初期のデジタル信号の一つを用いて変調される周波数帯域の一つを回復する。例えば、第一のダウンコンバータは、第一のデジタル信号を用いて変調される第一の周波数帯域を回復し、第２のダウンコンバータは、第二のデジタル信号を用いて変調される第二の周波数帯域を回復する、等々である。この回復に対して、各ダウンコンバータは、光ファイバの送信側上の初期のＲＦ信号をアップコンバートするために使用されるローカルオシレータ、ＬＯ１、ＬＯ２、・・・ＬＯｎ、に関する周波数及び位相の情報を必要とする。具体的に、各ダウンコンバータは、そのローカルオシレータを駆動するためにこの情報を必要とする。例えば、第一のダウンコンバータは、第一のデジタル信号を符号化する第一のＲＦ信号の回復中に、そのローカルオシレータ、ＬＯ１’を駆動するために、対応するアップコンバータローカルオシレータ、ＬＯ１、に関する情報を必要とする。
【００１４】
上述の目的のために、参照周波数、ＦＬＯ−ＲＥＦ、を生み出す参照ローカルオシレータ、ＬＯＲＥＦ、がローカルオシレータ、ＬＯ１・・・ｎの各々に接続できて、そしてアップコンバータにおいてローカルオシレータ信号を生み出すために使用できる。これらの接続を用いて、周波数及び位相の情報を含む、参照ローカルオシレータとアップコンバータローカルオシレータの間の関連情報がファイバを通して送信できる。本発明に想定されたように、参照ローカルオシレータからの出力は、必要に応じて操作に使用するための追加のシステム情報を供するテレメトリ信号を用いて送ることができる。受信側では、参照ローカルオシレータ信号及びテレメトリ信号が、次いで、信号回復中にダウンコンバータのローカルオシレータ信号を生み出すために使用することができる。
【００１５】
明確性を期すために、上の記述では、光ファイバに沿って第一の方向（つまり、前方方向）におけるデジタル信号の送信を述べてきたが、本明細書において述べられた構造は、前方及び逆の両方向において、同じファイバにおいて同時デジタル信号送信を供するために、光ファイバの各側上に供され得ると理解されるべきである。例えば、波長（λ１）を有する光信号は前方方向に送信され得て、一方、波長（λ２）を有する光信号は同時に逆方向に送信される。前方及び逆の送信の両方（例えば、λ１及びλ２）は複数の波長を使用でき、それは各方向における合計送信能力を増すために結合できることも周知である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
その構造及びその操作の両者について、本発明の新規特長並びに本発明自身は、付随する記述と一緒に添付図面から、最もよく理解されるであろうし、この中で、類似の参照文字は類似の部品を示している。
【図１】本発明に従う送信システムの一般的概観を示す模式図である。
【図２】単側波帯信号と共に使用するための、図１の送信機及び受信機をもっと詳細に示す模式図である。
【図３】単一サブオクターブ内で互いに重なっておらず、そして互いに相隔てられている周波数帯域への複数の信号のアップコンバージョンを図示する周波数プロットである。
【図４】単側波帯及び両側波帯と共に使用するための図１のシステムにおいて使用するための送信機及び受信機の別の実施態様を示す模式図である。
【図５】本発明のシステム及び方法が、同じファイバ中のデジタル信号を前方及び逆の方向の両方に同時に輸送するために使用できることを図示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照して、デジタル信号を輸送するためのシステムが示され、そして一般的に１０と表わされる。示された通り、システム１０は、複数のデジタルデータストリーム（そのデータストリームには１４ａ及び１４ｂとラベルが付けられる）を受信し、そして受信されたデータストリーム１４ａ、ｂをデータストリーム１４ａ、ｂにおけるアドレス情報に基づいて、適切なモデム１６ａ〜ｃにルート付ける（ｒｏｕｔｅ）ために操作的に接続されるデータ切り替え及びルーティングユニット１２を含む。システム１０に対して、データストリーム１４ａ、ｂは、例えば、オーディオ及びビデオの信号又はコンピュータファイル又は指示及び／又は通信ネットワーク中の他のノードからのデジタル信号などのコンピュータ信号を含むことができる。
【００１８】
図１を続けると、示された通り、各モデム１６ａ〜ｃはそれぞれのルーテッドデータストリーム（ｒｏｕｔｅｄ  ｄａｔａ  ｓｔｒｅａｍ）１８ａ〜ｃ上で受信しそして作動し、そしてルーテッドデータストリーム１８ａ〜ｃの一つによって変調されるキャリアを有するそれぞれのＲＦ信号２０ａ〜ｃを出力する。典型的には、モデム１６ａ〜ｃによって出力される各ＲＦ信号は、約１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲の周波数を有する。システム１０に対して、各モデム１６ａ〜ｃのキャリア周波数は異なってもよく、又は、示された通り、各モデム１６ａ〜ｃのキャリア周波数、（Ｆ０）、は同じであってもよい。
【００１９】
モデム１６ａ〜ｃから、ＲＦ信号２０ａ〜ｃが、光信号を光ファイバ２４上に出力する送信機２２によって処理されそして変換される。送信機２２の構造的及び操作的な詳細が図２を参照して、以下により詳細に述べられる。図１を続けると、受信機２６が、光ファイバ２４からの光信号を処理して変換すること、そして複数のＲＦ信号２８ａ〜ｃを出力することが見ることができる。受信機２６の構造的及び操作的な詳細が、図２を参照して以下により詳細に述べられる。典型的には、受信機２６によって出力される各ＲＦ信号２８ａ〜ｃは、約１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲の周波数を有する。システム１０に対して、ＲＦ信号２８ａ〜ｃのキャリア周波数は異なってもよく、又は、示された通り、各ＲＦ信号２８ａ〜ｃのキャリア周波数、（Ｆ０）、は同じであってもよい。
【００２０】
図１において示されるシステム１０に対して、ＲＦ信号２８ａ〜ｃは一つ又はそれ以上のネットワークに選択的にルート付けされてもよい。例えば、これらのネットワークは受動光ネットワーク（ＰＯＮ）、同軸オーバーイーサネット（ＥＯＣ：Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｏｖｅｒ  Ｃｏａｘｉａｌ）ネットワーク、及びポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワークを含むことができる。ネットワークのこれらのタイプの模式図を含む詳細が、２０１１年３月１０日に出願され、その全内容が参照することによって本明細書に組み入れられている、「光輸送のためのサブオクターブＲＦスタッキング及び分配のためのデスタッキング」という名称の米国特許出願第１３／０４５，２５０号において供される。
【００２１】
送信機２２及び受信機２６の詳細及び操作は、図２を参照して最もよく理解できる。そこで見られるように、送信機２２は複数のアップコンバータ３０ａ〜ｃを含み、各アップコンバータ３０ａ〜ｃは、入ってくるＲＦ信号２０ａ〜ｃ、例えば、（Ｆ０）、より大きい周波数を含む周波数帯域を有するＲＦ信号３２ａ〜ｃを出力するために、各ＲＦ信号２０ａ〜ｃ上で作動する。より具体的には、図２及び３を相互参照することによって示されるように、第一のアップコンバータ３０ａは、第一のＲＦ信号２０ａ上で作動し、周波数（Ｆ１）を含む周波数帯域を出力し、第二のアップコンバータ３０ｂは、第二のＲＦ信号２０ｂ上で作動し、周波数（Ｆ２）を含む周波数帯域を出力する、等々で、第ｎ番目のアップコンバータ３０ｃは、第ｎ番目のＲＦ信号２０ｃ上で作動して周波数（Ｆｎ）を含む周波数帯域を出力する。
【００２２】
以下に更に詳細に述べるように、図２において示された本発明の実施態様に対して、それぞれのアップコンバータ３０ａ〜ｃによって出力された各周波数帯域は、好ましくは、単側波帯信号である。詳しくは、単側波帯信号（高い側又は低い側の何れか）は適切なフィルタ又は、単側波帯信号を生み出すための関連技術において公知の如何なる他の適切な方法を使用して生み出されてもよい。
【００２３】
図２及び３を相互参照して、ＲＦ信号２０ａ〜ｃがアップコンバータ３０ａ〜ｃによって、それぞれの、重なっておらずそして単一サブオクターブ内に相隔てられている、周波数帯域３４ａ〜ｃにアップコンバートされるのが見られる。このように、アップコンバータ３０ａ〜ｃによって出力された周波数の全ては、ｆＬとｆＨの間の周波数スペクトル内に存在する、ここで、２ｆＬ−ｆＨ＞０。例えば、周波数帯域は約１０００ＭＨｚの周波数で始まり、約１００ＭＨｚの帯域幅及び４ＭＨｚの帯域の間のスペースを有してもよい。ある場合において、約３ＧＨｚの範囲の及びそれを超える周波数が使用されてもよい。ある場合には、サブオクターブ帯域幅上の光ファイバ送信は、二次ひずみを８０パーセント、あるいはそれ以上も減じることができる。
【００２４】
図２において示されるように、上述のアップコンバージョンを達成するために、各アップコンバータ３０ａ〜ｃはローカルオシレータ３６ａ〜ｃ、及びローカルオシレータ３６ａ〜ｃの出力を、入ってくるＲＦ信号２０ａ〜ｃと混合するためのミキサを含む。送信機２２に対して、各ローカルオシレータ３６ａ〜ｃは固有の周波数を出力し、そしてその結果、各アップコンバータ３０ａ〜ｃは、図３において示されるように、他の周波数帯域３４ａ〜ｃと重なっておらず、そして単一サブオクターブ内で他の周波数帯域３４ａ〜ｃから相隔てられている固有の周波数帯域３４ａ〜ｃを出力する。
【００２５】
図２において最もよく見られるように、アップコンバータ３０ａ〜ｃから出力されるそれぞれの周波数帯域３４ａ〜ｃを有するＲＦ信号３２ａ〜ｃは、ＲＦ信号３２ａ〜ｃを、光送信機４２に接続される共通コンダクタ上に出力される結合された信号４０に結合するＲＦコンバイナ３８に入力される。光送信機４２で、結合された信号４０は、例えば、波長（λ１）を有する光信号に変換され、それは光ファイバ２４の端部上に向けられる。例えば、光送信機４２はレーザダイオードを含んでもよく、そして光ファイバ２４は約１キロメータより大きな長さを有してもよい。
【００２６】
図２を続けると、受信機２６が、光送信機４２によって送られた光信号を受信するために光ファイバ２４に操作的に接続された光受信機４４を含むのが見られる。例えば、光受信機４４は光ダイオードを含んでもよい。図２において更に示されるように、光受信機４４は光ファイバ２４からの光信号をＲＦ信号４６に変換し、それは次いでＲＦスプリッタ４８に向けられる。ＲＦスプリッタ４８で、ＲＦ信号４６は信号フラクション５０ａ〜ｃにスプリットされ、それらは、それぞれの通過帯域フィルタ５２ａ〜ｃ及びそれぞれのダウンコンバータ５４ａ〜ｃを含むそれぞれの回線経路上に置かれる。本システムに対して、通過帯域フィルタ５２ａ〜ｃはサブオクターブの外側の周波数（つまり、ｆＬとｆＨの間の周波数スペクトル）を除去し、光ファイバ２４に沿った光信号の送信中に生み出さされた二次ひずみを低減し、そしてある場合には、排除する。ある場合には、ダウンコンバータ５４ａ〜ｃ中の調整回路が、帯域外周波数（つまりサブオクターブの外側の周波数）の幾つか又は全てをフィルタするために機能してもよい。
【００２７】
図２の参照を続けると、各ダウンコンバータ５４ａ〜ｃはＲＦスプリッタ４８からのそれぞれのＲＦ信号フラクション５０ａ〜ｃ上で作動し、そして、その上に符号化された送信されたデジタル信号の一つを有するＲＦ信号２８ａ〜ｃを出力する。典型的に、ダウンコンバータによって出力されたＲＦ信号２８ａ〜ｃの全ては、（Ｆ０）などの共通周波数を有する。例えば、第一のダウンコンバータ５４ａは、第一のデジタル信号を用いて変調される周波数（Ｆ０）でＲＦ信号２８ａを出力するために、第一のＲＦ信号フラクション５０ａ上で作動し、第二のダウンコンバータ５４ｂは、第二のデジタル信号を用いて変調される周波数（Ｆ０）でＲＦ信号２８ｂを出力するために、第二のＲＦ信号フラクション５０ｂ上で作動し、そして第ｎ番目のアップコンバータ５４ｃは第ｎ番目のデジタル信号を用いて変調される周波数（Ｆ０）でＲＦ信号２８ｃを出力するために、第ｎ番目のＲＦ信号フラクション５０ｃ上で働く。受信機２６に対して、各ダウンコンバータ５４ａ〜ｃは、周波数帯域３４ａ〜ｃ（図３を参照）の一つを選択するために調整される調整回路などの回路、及び選択された周波数帯域３４ａ〜ｃと混合されるローカルオシレータ出力を生み出すためのローカルオシレータ５６ａ〜ｃを含むことができる。各ダウンコンバータ５４ａ〜ｃの出力は、初期のデジタル信号の一つを用いて変調されるＲＦ信号２８ａ〜ｃである。ダウンコンバータ５４ａ〜ｃからのＲＦ信号２８ａ〜ｃの各々は、次いで、（示されていない）各モデムに送ることができ、アナログＲＦ信号を復調し、そして送信されたデジタル信号出力する。回復されたデジタル信号は次いで、一つ又はそれ以上のネットワークに亘ってそれらのそれぞれの宛先アドレスに送信できる。
【００２８】
図４は、複数のアップコンバータ３０ａ’〜ｃ ’を含む送信機２２’を有する別の実施態様を示し、各アップコンバータ３０ａ’〜ｃ’は、入ってくるＲＦ信号２０ａ’〜ｃ’、例えば、（Ｆ０）より大きい周波数を含む周波数帯域を有するＲＦ信号３２ａ’〜ｃ ’を出力するために、各ＲＦ信号２０ａ’〜ｃ ’上で作動する。この実施態様に対して、それぞれのアップコンバータ３０ａ’〜ｃ’によって出力された各周波数帯域は、両方の側波帯（つまり、両側波帯（ＤＳＢ））を含むことができ、残留側帯波（ＶＳＢ）信号を含むことができ、又は変調された信号の単側波帯（ＳＳＢ）のみを含んでもよい。図２において示された実施態様に対して上述されたように、この実施態様に対して、ＲＦ信号２０ａ’〜ｃ’は、アップコンバータ３０ａ’〜ｃ’によって、重なっておらずそして単一サブオクターブ内で相隔てられるそれぞれの周波数帯域３４ａ〜ｃ（図３を参照）にアップコンバートされる。この目的のために、各アップコンバータ３０ａ’〜ｃ’はローカルオシレータ３６ａ’〜ｃ’及びミキサを含む。やはり示された通り、参照周波数、ＦＬＯ−ＲＥＦを生み出す参照ローカルオシレータ５８は、ローカルオシレータ３６ａ’〜ｃ’の各々に接続され、そしてアップコンバータ３０ａ’〜ｃ’においてローカルオシレータ信号を生み出すために使用される。それぞれのミキサは、次いで、アップコンバータ３０ａ’〜ｃ’出力を生み出すために、ローカルオシレータ３６ａ’〜ｃ’の出力をそれぞれの入ってくるＲＦ信号２０ａ’〜ｃ’と混合する。
【００２９】
ローカルオシレータ３６ａ’〜ｃ’と参照ローカルオシレータ５８の間の接続を用いて、周波数及び／又は位相の情報を含む、参照ローカルオシレータ５８とアップコンバータローカルオシレータ３６ａ’〜ｃ’の間の関連情報が、ローカルオシレータ３６ａ’〜ｃ’中に存在する位相ロックループ回路を用いて参照ローカルオシレータ５８によって制御できる。参照ローカルオシレータ５８及びテレメトリ信号６０からの出力は、ＲＦコンバイナ３８’で、アップコンバータ３０ａ’〜ｃ’からの周波数帯域と連結できて、光送信機４２’を介して光ファイバ２４’を通して送信できる。
【００３０】
図４を続けると、受信機２６’が、光送信機４２’によって送られた光信号を受信し、光信号をＲＦ信号に変換し、そしてＲＦ信号をＲＦスプリッタ４８’に向けるために、光ファイバ２４’に操作的に接続された光受信機４４’を含むことが見られる。ＲＦスプリッタ４８’で、ＲＦ信号は信号フラクション５０ａ’〜ｅ’にスプリットされる。示された通り、信号フラクション５０ａ’〜ｃ’は、それぞれの通過帯域フィルタ５２ａ’〜ｃ’及びそれぞれのダウンコンバータ５４ａ’〜ｃ’を含むそれぞれの回線経路上に置かれる。本システムに対して、通過帯域フィルタ５２ａ’〜ｅ’はサブオクターブの外側の周波数（つまり、ｆＬとｆＨの間の周波数スペクトル）を除去し、光送信機４２’によって生じた、そして光ファイバ２４’に沿った光信号の送信中に生み出さされた二次ひずみを低減し、そしてある場合には、排除する。ある場合には、ダウンコンバータ５４ａ’〜ｃ ’中の調整回路が、帯域外周波数（つまりサブオクターブの外側の周波数）の幾つか又は全てをフィルタするために機能してもよい。
【００３１】
図４において更に示されるように、信号フラクション５０ｄ’はそれぞれの通過帯域フィルタ５２ｄ’及び参照ローカルオシレータ信号を回復する参照ローカルオシレータ回復ユニット６４を含むそれぞれの回線経路上に置かれる。例えば、参照ローカルオシレータ回復ユニット６４は、位相検出器及び電圧制御オシレータ（ＶＣＯ）などの位相ロックループ回路構成部材を含むことができる。やはり示された通り、信号フラクション５０ｅ’はそれぞれの通過帯域フィルタ５２ｅ’、及びテレメトリ信号を回復するテレメトリ信号回復ユニット６６を含むそれぞれの回線経路上に置かれる。示された通り、参照ローカルオシレータ回復ユニット６４及びテレメトリ信号回復ユニット６６は通信制御ユニット６８及びローカルオシレータ５６ａ’〜ｃ’又は各ダウンコンバータ５４ａ’〜ｃ’に接続される。この配置を用いて、適切なローカルオシレータ５６ａ’〜ｃ’信号が、回復された参照ローカルオシレータ信号（つまり、参照ローカルオシレータ信号と対応するアップコンバータローカルオシレータの間の相対的な位相及び／又は周波数）を用いて生み出すことができる。ローカルオシレータ５６ａ’〜ｃ’からの適切な信号を用いて、各それぞれのダウンコンバータ５４ａ’〜ｃ’はＲＦスプリッタ４８からの各ＲＦ信号フラクション５０ａ’〜ｃ’上で作動し、そしてその上に符号化された送信されたデジタル信号の一つを有するＲＦ信号２８ａ’〜ｃ’を出力する。
【００３２】
図５は、本明細書において述べられた構造が、前方及び逆の両方向において、同じ光ファイバ２４”中の同時デジタル信号送信を供するために、光ファイバ２４”の各側上に供されてもよいことを示す。示された通り、（上述の通り、送信機２２又は２２’を参照して）送信機２２ａは、波長（λ１）を有する光信号を前方方向に直列に、波長分割マルチプレクサ７０ａ、光ファイバ２４”及び波長分割マルチプレクサ７０ｂを通して、（上述の通り、受信機２６又は２６’を参照して）受信機２６ａによって受信されるべく、送信するように位置付けできる。同様に、示された通り、（上述の通り、送信機２２又は２２’を参照して）送信機２２ｂは、波長（λ２）を有する光信号を逆方向に直列に、波長分割マルチプレクサ７０ｂ、光ファイバ２４”及び波長分割マルチプレクサ７０ａを通して、（上述の通り、受信機２６又は２６’を参照して）受信機２６ｂによって受信されるべく、送信するように位置付けできる。送信機２２ａの部品の幾つかが受信機２６ｂの部材の幾つかと共有され、一体化され又は同時に置かれ（co-locate）てもよいと理解されるべきである。同様に、合計デジタル送信能力を増すために、より多くの波長が前方方向に及び／又は逆方向に挿入できると理解されるべきである。
【００３３】
上述のように、本明細書において述べられたシステムは、両方の側波帯（つまり、両側波帯（ＤＳＢ））を含んでもよく、残留側帯波（ＶＳＢ）信号を含むことができ、又は変調された信号の単側波帯（ＳＳＢ）のみを含んでもよい光ファイバを横切って周波数帯域を輸送するために使用できる。ある場合には、単側波帯信号はＤＳＢよりも狭い送信帯域幅を使用し、画像問題（下記を参照）を排除し、そしてクリッピング効果を潜在的に低減するので、単側波帯信号を使用することはより望ましくあり得る。また、送信中のローカルオシレータ（つまり、キャリア周波数）における変動は、単側波帯信号が使用されるとき、最小の悪影響しか有しない。一方、両側波帯信号が使用されるとき、ダウンコンバート中のその回復においてＤＳＢ信号に対して起こる、画像の折り返しがあるという問題が起こり得る。これによって、ＤＳＢ信号において周波数及び位相の両者が正確に回復されない限り、キャンセル（つまり、ひずみの導入）を引き起こすことがある。図４において示される実施態様によって、ローカルオシレータ参照、ＬＯＲＥＦ、を確立することによる解決が供され、それはローカルオシレータ信号ＬＯＮを生み出すためにシステムの送信端で使用できる。ＬＯＲＥＦ及びＬＯＮの両者は、次いで、光ファイバ上でシステムの受信端部に送信され、そこでＬＯＲＥＦはダウンコンバージョンのためにＬＯＮ’を回復するべく使用される。ＬＯＲＥＦアプローチの使用も、単側波帯信号が使用されるとき、信号回復を改善するために使用できる。
【００３４】
本明細書において示されそして詳細に開示された通り、光ファイバ上の信号のサブオクターブ送信のための周波数変換を使用する特別なシステムは、目的を得ること、及び本明細書において前に述べられた有利な点を供することが完全に可能である一方、それは本発明の現在好ましい実施態様の単なる例証的なものであり、そして  添付の請求の範囲において述べられたもの以外の、本明細書において示された構造又は設計の詳細に対して、何らの制限も意図するものではないと理解されるべきである。
【符号の説明】
【００３５】
１２  データ切り替え及びルーティング
１４  データ
１６  モデム
１８  データ
３０  アップコンバージョン
３８  ＲＦコンバイナ
４８  ＲＦスプリッタ
５４  ダウンコンバージョン
アップコンバージョン
周波数
３０  アップコンバージョン
３８  ＲＦコンバイナ
６０  テレメトリ信号
４８  ＲＦスプリッタ
５４  ダウンコンバージョン
６６  テレメトリ信号
６８  通信制御
【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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【外国語明細書】
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