(57)【要約】【課題】光信号の送信において、オーバヘッド無しに、メインデータとの干渉無しに、管理データの送信を行えるようにする。【解決手段】一実施形態の態様によれば、管理データを光信号上に変調する方法は、管理データを受信することと、受信した管理データに基づいて、光信号の第１偏光成分と光信号の第２偏光成分の少なくとも１つに対して光信号のキャリアの特性を調整することと、を含む。特性は、第１偏光成分と第２偏光成分に対する特性間の相対的な差があるように調整され、第１偏光成分と第２偏光成分間の特性の相対的な差は、管理データを示す。または、特性は、管理データを示すポアンカレ球面上のキャリアの偏光方向における変化があるように調整される。【選択図】図６
2014060714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理データを光信号上に変調する方法であって、
管理データを受信することと、
前記受信した管理データに基づいて、光信号の第１偏光成分と、前記光信号の第２偏光成分の少なくとも１つに対して、
前記第１偏光成分と前記第２偏光成分に対する前記特性間に、前記管理データを示す相対的な差があるように、または
前記管理データを示すポアンカレ球面上の前記キャリアの偏光方向における変化があるように、前記光信号のキャリアの特性を調整することと、を含む方法。
【請求項２】
前記特性は、前記第１偏光成分と前記第２偏光成分のキャリア位相である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記特性は、前記第１偏光成分と前記第２偏光成分のキャリア周波数である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記特性は、前記ポアンカレ球面上の前記キャリアの偏光方向である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１偏光成分と前記第２偏光成分の少なくとも１つに対して前記キャリアの前記特性を調整するために、電気ドメインにおいて動作を行うことを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１偏光成分と前記第２偏光成分の少なくとも１つに対して前記キャリアの前記特性を調整するために、光ドメインにおいて動作を行うことを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
コヒーレント光受信器を使用して、前記光信号から前記管理データを復調することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
管理データ検出器の同調可能周波数弁別器、偏光計、および信号プロセッサを使用して、前記光信号から前記管理データを復調することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記光信号の水平、垂直、プラス４５度、マイナス４５度、左円形、および右円形偏光成分の少なくとも１つに基づいて、前記光信号から前記管理データを復調することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記管理データに関連しているシンボルレートは、前記光信号のメインデータに関連しているシンボルレート未満である請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
光送信器を備え、管理データを光信号上に変調するシステムであって、
前記光送信器は、
管理データを受信し、
前記受信した管理データに基づいて、光信号の第１偏光成分と、前記光信号の第２偏光成分の少なくとも１つに対して、
前記第１偏光成分と前記第２偏光成分に対する前記特性間に、前記管理データを示す相対的な差があるように、または
前記管理データを示すポアンカレ球面上の前記キャリアの偏光方向における変化があるように、前記光信号のキャリアの特性を調整する、ように構成されているシステム。
【請求項１２】
前記特性は、前記第１偏光成分と前記第２偏光成分のキャリア位相である請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記特性は、前記第１偏光成分と前記第２偏光成分のキャリア周波数である請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記特性は、前記ポアンカレ球面上の前記キャリアの偏光方向である請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記光送信器は、前記第１偏光成分と前記第２偏光成分の少なくとも１つに対して前記キャリアの前記特性を調整するために、電気ドメインにおいて動作を行うように構成されている請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記光送信器は、前記第１偏光成分と前記第２偏光成分の少なくとも１つに対して前記キャリアの前記特性を調整するために、光ドメインにおいて動作を行うように構成されている請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記光信号から前記管理データを復調するように構成されているコヒーレント光受信器を更に備える請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記光信号から前記管理データの復調を容易にするように構成されている同調可能周波数弁別器、偏光計、および信号プロセッサを含む管理データ検出器を更に備える請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記光信号の水平、垂直、プラス４５度、マイナス４５度、左円形、および右円形偏光成分の少なくとも１つに基づいて、前記光信号から前記管理データを復調するように構成されている光受信器を更に備える請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記管理データに関連しているシンボルレートは、前記光信号のメインデータに関連しているシンボルレート未満である請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される実施形態は、光通信ネットワークにおける管理データの帯域内変調に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気通信システム、ケーブルテレビジョンシステム、およびデータ通信ネットワークは、遠隔地点間で大量の情報を迅速に搬送するために光ネットワークを使用する。光ネットワークにおいて、情報は、光信号の形態で光ファイバまたは他の光学媒体を介して搬送される。光ネットワークは、光ネットワーク内で種々の動作を行うように構成されている増幅器、分散補償器、多重化／分波（多重分離）フィルタ、波長選択スイッチ、カプラ等の構成要素を含む。光ネットワークは、ソース情報、目的地情報、および経路情報や、光ネットワークの他の管理情報を含む、光ネットワークに関連している任意の数の特性を示す管理データを通信できる。
【０００３】
ここで請求される主題は、いかなる欠点も解決する実施形態または上記のような環境においてのみ動作する実施形態に制限されない。むしろ、この背景は、ここで記述される幾つかの実施形態を実践できる一例としての技術領域を例示するためにのみ提供されているに過ぎない。
【発明の概要】
【０００４】
実施形態の１つの態様によれば、管理データを光信号上に変調する方法は、管理データを受信することと、受信した管理データに基づいて、光信号の第１偏光成分および光信号の第２偏光成分の少なくとも１つに対して光信号のキャリアの特性を調整することと、を含む。特性は、第１偏光成分と第２偏光成分に対する特性間の相対的な差があるように調整される。第１偏光成分と第２偏光成分間の特性の相対的な差は、管理データを示す。または、特性は、管理データを示すポアンカレ球面上のキャリアの偏光方向における変化があるように調整される。
【０００５】
実施形態の目的と利点は、少なくとも請求項において特に指摘される要素、特徴、およびその組み合わせにより実現かつ達成できる。前記の一般的な記述と、下記の詳細な記述の両者は例であり、説明するためのものであり、請求される本発明を制限するものではないことは理解されるべきである。
【０００６】
実施形態を、付随する図面を使用して、追加的な特徴および詳細とともに記述かつ説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、光ネットワークの例としての実施形態を示している。
【図１Ｂ】図１Ｂは、キャリア偏光変調の例を示している。
【図１Ｃ】図１Ｃは、相対的キャリア位相変調を示す例としてのグラフを含んでいる。
【図１Ｄ】図１Ｄは、相対的キャリア周波数変調を示す例としてのグラフである。
【図２】図２は、電気ドメインにおいて光信号用の管理データを変調するように構成されている光送信器の例としての実施形態を示している。
【図３】図３は、光ドメインにおいてキャリア偏光変調を行うように構成されている光送信器の例としての実施形態を示している。
【図４】図４は、光ドメインにおいて相対的キャリア位相変調を行うように構成されている光送信器の例としての実施形態を示している。
【図５】図５は、光ドメインにおいて相対的キャリア位相変調を行うように構成されている光送信器の他の例としての実施形態を示している。
【図６】図６は、光信号から管理データを復調するように構成されているコヒーレント光受信器の例としての実施形態を示している。
【図７】図７は、相対的キャリア周波数変調を復調するように構成されている管理データ検出器（ＳＶ検出器）の例としての構成を示している。
【図８】図８は、光信号上に管理データを変調するための例としての方法のフローチャートであり、すべてが本開示の幾つかの実施形態に従って配置されている。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の実施形態を、付随する図面を参照して説明する。
【０００９】
図１Ａは、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている光ネットワーク１００の実施形態の例を示している。一般的に、光ネットワーク１００は、光ネットワークのメインデータを搬送するために使用される同じ波長帯域またはチャネル内で管理データを通信できるように構成され、これを「帯域内管理信号方式」と称する。管理データは、それに制限されるわけではないが、ソース情報、目的地情報、および経路情報、および光ネットワークの他の管理情報を含む、光ネットワーク１００の管理に関連している情報を含む。幾つかの実施形態においては、管理データは、光ネットワーク１００内の光信号の経路エラーを検出するために使用される。
【００１０】
下記に更に詳細に記述するように、光ネットワーク１００は、帯域内管理データ変調を、管理データの制御チャネル変調を通して、管理データのシンボルレート（例えば、幾つかの実施形態における数十メガボー（Ｍｂａｕｄ）未満のレート）と比較して相対的に高速なシンボルレート（例えば、幾つかの実施形態における数ギガボー（Ｇｂａｕｄ）を超えるレート）においてメインデータも搬送する光信号上に行う。光ネットワーク１００の１つ以上のノード１０２は、メインデータに関連しているオーバヘッドを使用することなく管理データを変調するように構成される。更に、帯域内管理データ変調は、光信号を生成するノード１０２の光送信器のレーザの位相および／または周波数のドリフトにより、光信号の電力の変動がほとんどまたは全くなく、および、管理データに対する影響がほとんどまたは全くないように行う。
【００１１】
帯域内管理データ変調は、光学ドメインまたは電気ドメインで実現される。光学ドメインで実現する場合は、１つ以上の「追加的」光学構成要素が、ノード１０２の光送信器における帯域内管理データ変調を達成するために設けられるが、それらの光学構成要素は、帯域内管理データ変調が電気ドメインで実現される実施形態においては設けられない。同様に、光ネットワーク１００のノード１０２の１つ以上の受信器は、光学ドメインまたは電気ドメインにおいて管理データを復調するように構成される。下記に更に詳細に記述されるように、同じまたは他の実施形態においては、１つ以上のノード１０２の管理データ検出器（「ＳＶ検出器」）は、管理データを復調するように構成される。電気ドメインで実現されるときは、光学ドメインにおいて管理データを復調するために使用される１つ以上の「追加的」光学構成要素は省略される。
【００１２】
例示した実施形態において、光ネットワーク１００はメッシュ光ネットワークとして示されている。しかし、光ネットワーク１００は、ターミナルノードを有する二地点間光ネットワーク、リング光ネットワーク、メッシュ光ネットワーク、または、任意の他の適切な光ネットワーク、または光ネットワークの組み合わせを含む任意の適切な光ネットワークであってよい。
【００１３】
ノード１０２は、光ファイバで搬送される光信号を介して、互いに情報を通信するように構成できる。光信号は、情報を有する１つ以上の光のビームを、光のビームが、情報の搬送波（「キャリア」とも呼ばれる）として作用するように変調することにより生成される。任意の適切な変調方式が、情報を符号化するために使用され、この中には、それらに制限されるわけではないが、二重偏光四位相偏移変調（ＤＰ−ＱＰＳＫ）方式、ＤＰ−８ＰＳＫ変調方式、ＤＰ−１６ＰＳＫ変調方式、または任意の適用可能な二重偏光直交振幅変調（ＤＰ−ＱＡＭ）方式（例えば、ＤＰ−ＱＡＭ、ＤＰ−８ＱＡＭ、ＤＰ−１６ＱＡＭなど）を含む二重偏光（ＤＰ）変調方式のような、任意の適切な偏光多重化または二重偏光変調方式が含まれる。
【００１４】
各光ビーム上に変調された情報は、メインデータと管理データを含む。メインデータは、顧客データ、または、例えば、光ネットワーク１００のユーザによる使用のために光ネットワーク１００を通して送信された他のデータを含む。前述したように、管理データは、光ネットワーク１００の管理に関連している情報を含み、その例は上記に示した。図２〜５に関して下記に詳細に記述されるように、ノード１０２の１つ以上の光送信器は、管理データのシンボルレートが、メインデータのシンボルレートと比較して相対的に遅くなるように、光信号上に管理データを変調するように構成される。相対的に低速な管理データのシンボルレートは、管理データの光信号上の帯域内送信が、これもまた光信号上で送信されるメインデータとほとんどまたは全く干渉しないようにすることを可能にする。
【００１５】
低速な帯域内変調は、光信号のキャリアの偏光の変調（「キャリア偏光変調」とも呼ばれ、図１Ｂに関して記述される）、直交偏光成分間の相対的キャリア位相変調（「相対的キャリア位相変調」とも呼ばれ、図１Ｃに関して記述される）、および直交偏光成分間の相対的キャリア周波数変調（「相対的キャリア周波数変調」とも呼ばれ、図１Ｄに関して記述される）を含む１つ以上の変調方式を使用して行う。下記に図２〜５に関して詳細に検討されるように、１つ以上の光送信器は、幾つかの実施形態においては、電気ドメインにおいて管理データを変調するように構成され、他の実施形態においては、光学ドメインにおいて管理データを変調するように構成される。
【００１６】
図１Ｂは、キャリア偏光変調の例を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。キャリア偏光変調に対しては、管理データを、光信号に関連しているキャリアの偏光方向を回転することにより、相対的に遅いシンボルレート（メインデータのシンボルレートと比較して）で変調される。
【００１７】
例えば、図１Ｂは、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号のメインデータ１１７の配列１１８での時間ｔ1、ｔ2、およびｔ3におけるポアンカレ球面１１９を例示している。ポアンカレ球面１１９上の配列１１８の方向は、時間ｔ1、ｔ2、およびｔ3における光信号のキャリアの偏光方向に依存する。時間ｔ1において、配列１１８の方向は、ポアンカレ球面１１９の軸に実質的に整列される。時間ｔ2において、キャリアの偏光方向が、管理データにおける変化に基づいて回転されるので（ポアンカレ球面１１９の配列１１８の位置における変化により示されるように）、配列１１８の方向は変更されている。時間ｔ3において、キャリアの偏光方向は、管理データにおける変更に基づいて、（時間ｔ1におけるときと同じ位置にある配列１１８により示されているように）その以前の位置へ回転して戻る。従って、管理データは、光信号に関連しているキャリアの偏光方向を調整することにより光信号上に変調される。
【００１８】
例としてのキャリア偏光変調における帯域内管理データ変調レートは、メインデータシンボルレートと比較して相対的に遅い帯域内管理データ変調レートのために、メインデータシンボル周期Ｔdよりも実質的に長い、関連している管理データシンボル周期ＴSVを有する。更に、幾つかの例においては、管理データシンボルレートは、光信号が光ネットワークを通して伝搬するときのキャリアの偏光方向の制御されていない回転を考慮することにより選択される。この制御されていない回転は、一般的には相対的に遅いレートで起きる（例えば、数十キロヘルツレンジ）。従って、そのような例においては、管理データのキャリア偏光変調レートは、光ネットワークによる潜在的な制御されていない偏光回転レートよりも速くなり得るが、メインデータのシンボルレートよりも遅い。このため、管理データは、メインデータと、キャリアの制御されていない回転の両者から復号に対して区別される。
【００１９】
図１Ｂに関して記述されたキャリア偏光変調の実施形態に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、異なる時間におけるポアンカレ球面１１９上の配列１１８の位置と、変化の程度はキャリア偏光変調の単なる概念的描写である。キャリアの偏光方向の実際の変化の程度と、配列１１８の位置は、特別な設計上の制約と考慮に従って変更できる。
【００２０】
図１Ｃは、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている、相対的キャリア位相変調を示す例としてのグラフを示している。管理データの相対的キャリア位相変調に対しては、光信号の直交偏光成分間の相対的キャリア位相を変えることにより、管理データを相対的に遅いシンボルレート（メインデータのシンボルレートと比較して）で変調される。更に、相対的キャリア位相変調は、キャリアの偏光方向が、直交偏光成分間の相対的キャリア位相差が変化するときに回転されるので、キャリア偏光変調の特定の形態であってもよい。
【００２１】
図１Ｃのグラフ１２４は、相対的キャリア位相変調前の光信号のＸおよびＹ偏光成分のキャリア位相ドリフト１２１を例示している。グラフ１２４に例示されているように、ＸおよびＹ偏光成分のキャリア位相ドリフト１２１は、キャリアが単一のレーザを起源とし、ＸおよびＹ偏光成分の両者は、レーザの有限線幅に関連しているキャリア位相ノイズにより共に低速でドリフトされるので、実質的に同じであってもよい。対照的に、図１Ｃのグラフ１３４は、相対的キャリア位相変調の後のＸ偏光成分１２３とＹ偏光成分１２５のキャリア位相を例示している。図１Ｃのグラフ１４４は、メインデータもまた光信号上で変調された状態でのＸ偏光成分１２３とＹ偏光成分１２５のキャリア位相を同様に例示している（グラフ１４４では、Ｘ偏光成分１２３’とＹ偏光成分１２５’と示されている）。グラフ１３４と１４４に示されているように、Ｘ偏光成分１２３とＹ偏光成分１２５間の相対的キャリア位相は変化する。Ｘ偏光成分１２３とＹ偏光成分１２５のキャリア位相間の差は管理データに基づいており、図１Ｃのグラフ１５４に示されている管理信号１２６を示す。下記に更に詳細に記述するように、管理信号１２６は、グラフ１４４に示されている信号から推定され、グラフ１２４に示されているキャリア位相ドリフト１２１は、減少および／または削除される。
【００２２】
更に、上記の図１Ｂに関して既に記述したように、管理データは、メインデータシンボル周期Ｔdよりも実質的に長い管理データシンボル周期ＴSVに関連している変調レートを有する。従って、キャリア偏光変調と同様に、管理データシンボルレートは、メインデータのシンボルレートよりも実質的に遅くてもよい。そのような実施形態は、光信号上の管理データの帯域内送信が、光信号上で同じように送信されているメインデータとほとんどまたは全く干渉しないようにする。更に、キャリア位相ドリフト１２１は、ＸおよびＹ偏光成分１２３と１２５それぞれのキャリア位相間の相対的位相差が、キャリア位相ドリフト１２１に影響されないように、Ｘ偏光成分１２３とＹ偏光成分１２５の両者のキャリア位相にドリフトが影響を与えることができるので、相対的キャリア位相変調には、ほとんどまたは全く影響を与えない。
【００２３】
図１Ｃに関して記述された相対的キャリア位相変調の実施形態に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、グラフ１２４、１３４、１４４、および１５４は、相対的キャリア位相変調の単なる概念的描写である。光信号の異なる成分のキャリア位相における実際の相対的変化は、特別な設計上の制約と考慮に従って変更できる。更に、ＸおよびＹ偏光成分１２３と１２５の周波数は、管理信号１２６の周波数と同様に変更できる。更に、ＸおよびＹ偏光成分の実際の方向は変更できる。
【００２４】
図１Ｄは、相対的キャリア周波数変調を示す例としてのグラフ１２８を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。管理データの相対的キャリア周波数変調に対しては、光信号の直交偏光成分間の相対的キャリア周波数を変えることにより、例えば、光信号のＸ偏光成分１２７とＹ偏光成分１２９間の相対的キャリア周波数を変えることにより、管理データは、相対的に遅いシンボルレート（メインデータのシンボルレートと比較して）で変調される。
【００２５】
例えば、グラフ１２８の上の部分は、光信号に関連しているメインデータの、ＸおよびＹ偏光成分１２７と１２９それぞれを示している。Ｘ偏光成分１２７とＹ偏光成分１２９の少なくとも１つのキャリア周波数は、ＸおよびＹ偏光成分１２７と１２９それぞれの間の相対的キャリア周波数差が管理データに基づいて変化するように、管理データを光信号上に変調するように調整される。従って、管理データは、光信号のＸおよびＹ偏光成分１２７と１２９の間の相対的キャリア周波数差を調整することにより光信号上に変調される。グラフ１２８に例示されている管理信号１３０は、Ｘ偏光成分１２７および／またはＹ偏光成分１２９の相対的キャリア周波数変調を通して光信号上に載せられる管理データを含む信号の一例である。
【００２６】
更に、図１Ｂと図１Ｃに関して既に記述したように、管理データは、メインデータシンボル周期Ｔdよりも実質的に長い管理データシンボル周期ＴSVに関連している変調レートを有する。従って、キャリア偏光変調と相対的キャリア位相変調においてと同様に、管理データシンボルレートは、メインデータのシンボルレートよりも実質的に遅い。そのような実施形態は、管理データの帯域内送信が、光信号上で同じように送信されているメインデータとほとんどまたは全く干渉しないようにする。更に、光送信器のレーザによる周波数ドリフトは、ＸおよびＹ偏光成分１２７と１２９の間の相対的キャリア周波数差が周波数ドリフトにより影響されないように、ドリフトがＸ偏光成分１２７とＹ偏光成分１２９の両者のキャリアに影響を与えるので、相対的キャリア周波数変調には、ほとんどまたは全く影響を与えないようにする。
【００２７】
図１Ｄに関して記述された相対的キャリア周波数変調の実施形態に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、グラフ１２８は、相対的キャリア周波数変調の単なる概念的描写である。ＸおよびＹ偏光成分１２７と１２９それぞれの周波数における実際の相対的変化は、特別な設計上の制約と考慮に従って変更される。更に、ＸおよびＹ偏光成分１２７と１２９それぞれの周波数は、信号１２６と同様に単なる例であり、特別な設計上の制約と考慮に従って変更される。更に、ＸおよびＹ偏光成分の実際の方向は変更される。
【００２８】
図１Ａに戻って、上記のように、１つ以上のノード１０２は、上述したようなキャリア偏光変調、相対的キャリア位相変調、または相対的キャリア周波数変調を使用して光信号上に変調された管理データを復調するように構成されている１つ以上の受信器および／またはＳＶ検出器を含む。従って、１つ以上の受信器は、光信号から管理データを復調して抽出するように構成されている１つ以上のコヒーレント光受信器を含む（図６に関して記述されている）。同じ、または代替の実施形態においては、１つ以上のＳＶ検出器は、同調可能周波数弁別器と、偏光計と、管理データがタップ信号から検出されて抽出されるように、光信号のタップ信号を受信し、タップ信号からの直交偏光成分を分離するように構成されている信号プロセッサを含む（図７に関して詳細に記述されている）。幾つかの実施形態においては、ＳＶ検出器は、光受信器に含まれてもよく、他の実施形態においては、ＳＶ検出器は光受信器とは別であってもよい。
【００２９】
従って、光ネットワーク１００は、管理データシンボルレートと比較して相対的に速いシンボルレートでメインデータも搬送している光信号上に、相対的に遅いシンボルレートで管理データを変調するように構成される。そのような構成により、管理データの低速検出が可能になり、帯域内管理データの変調と、送信と、復調のための追加的な光学構成要素を含まないことが可能になり（幾つかの実施形態において）、メインデータに関連しているオーバヘッドを使用しないことが可能になり、同じ光信号上で送信される管理データとメインデータ間の干渉をほとんどまたは全く有しないことが可能になり、および／または光信号の平均電力におけるバラツキをほとんどまたは全く引き起こさないことが可能になる。
【００３０】
光ネットワーク１００に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、光ネットワーク１００は、示されたものよりも、より多くのまたはより少ないノード１０２を含んでもよい。更に、各ノード１０２は、異なる機能を有してもよい。また、上記のようにメッシュ光ネットワークとして示されているが、光ネットワーク１００は、リングまたは二地点間光ネットワークのような、光信号を送信するための任意の適切な光ネットワークであってもよい。
【００３１】
上記のように、光受信器は、光信号の生成に先立って、電気ドメインにおいて光信号に対して管理データを変調するように構成される。図２は、電気ドメインにおいて光信号に対して管理データを変調するように構成されている光送信器２０２の例としての実施形態を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。図１Ａの１つ以上のノード１０２は、例えば、１つ以上の光送信器２０２を含む。例示されている実施形態においては、光送信器２０２はＤＰ−ＱＰＳＫ変調を行うように構成される。しかし、下記に記述される帯域内管理データ変調を行うための同じ原理を、任意の適用可能な偏光多重化または二重偏光変調方式を行うように構成されている任意の光送信器に関して適用してもよい。
【００３２】
光送信器２０２は、光信号のチャネルに関連している特別な波長範囲内において光のビームを生成するように構成されているレーザ２０６または他の光信号源を含む。幾つかの実施形態においては、レーザ２０６は、１つ以上の波長範囲に関連していてもしていなくてもよい１つ以上の波長範囲にわたって同調する。レーザ２０６により生成された光のビームは、キャリアの役割を果たすことが可能な２つの光のビームに分割できるスプリッタ（ＳＰ）２０８に向けられる。スプリッタ２０８は、ビームの１つを、光Ｉ（同相）Ｑ（直角位相）変調器（以後、「ＩＱ変調器」と呼ぶ）２１０に向ける。スプリッタ２０８は、他のビームをＩＱ変調器２１１に向ける。
【００３３】
ＩＱ変調器２１０は、電気駆動信号ＸＩ’（下記に更に詳細に説明する）と電気駆動信号ＸＱ’（下記に更に詳細に説明する）に関連しているデータを、ＩＱ変調器２１０で受信したビーム上に変調して、二重偏光（または偏光多重化）光信号の第１偏光成分を生成するように構成される。同様に、ＩＱ変調器２１１は、電気駆動信号ＹＩ’（下記に更に詳細に説明する）と電気駆動信号ＹＱ’（下記に更に詳細に説明する）に関連しているデータを、ＩＱ変調器２１１で受信したビーム上に変調して、二重偏光（または偏光多重化）光信号の第２偏光成分を生成するように構成される。
【００３４】
例示されている実施形態においては、第２偏光成分は、半波長板２１３に向けられる。半波長板２１３は、第２偏光成分の偏光が、第１偏光成分の偏光に対して実質的に直角となるように、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調方式に従って、第２偏光成分の偏光を回転するように構成される。例示されている実施形態においては、変調されたデータをその上に有している回転された第２偏光成分はＹ偏光方向を有し、Ｙ偏光信号と称する。Ｙ偏光信号と実質的に直交している偏光を有し、変調されたデータをその上に有している第１偏光成分は、従って、Ｘ偏光方向を有し、Ｘ偏光信号と称する。ＸおよびＹ偏光信号は、偏光ビーム結合器（ＰＢＣ）２１４に向けられる。
【００３５】
ＰＢＣ２１４は、ＸおよびＹ偏光信号を、ＸおよびＹ偏光信号両者を含むキャリアを有する単一の光信号に合成するように構成されている任意のシステム、装置、または機器を含む。従って、ＰＢＣ２１４から出射する光のビームは、それぞれがＸおよびＹ偏光信号を含むＸおよびＹ偏光成分を有する光信号を含む。同じまたは代替の実施形態においては、変調されたＸおよびＹ偏光信号はそれぞれ、ＰＢＣ２１４に向けられる前に、リターンツーゼロ（ＲＺ）パルスカーバ（図２においては明示されてない）に向けられる。更に他の実施形態においては、ＲＺパルスカーバは、スプリッタ２０８の前の光送信器２０２に含まれてもよい。
【００３６】
電気駆動信号ＸＱ’、ＸＩ’、ＹＱ’、およびＹＩ’は、管理（ＳＶ）データ２１６と統合されたメインデータ２１８を含む。例示されている実施形態においては、メインデータ２１８は、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調方式に従う同相Ｘ偏光データ（ＸＩ）と直角位相Ｘ偏光データ（ＸＱ）を含むＸ偏光データと共に、同相Ｙ偏光データ（ＹＩ）と直角位相Ｙ偏光データ（ＹＱ）を含むＹ偏光データを含む。
【００３７】
光送信器２０２の処理ユニット２２０は、管理データ２１６を、ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、およびＹＱを含むＸおよびＹ偏光データを含むメインデータ２１８と統合して、メインデータ２１８と管理データ２１６の両者を含む駆動信号ＸＱ’、ＸＩ’、ＹＱ’、およびＹＩ’を生成するように構成される。上述のように、ＩＱ変調器２１０は、駆動信号ＸＱ’とＸＩ’を、ＩＱ変調器２１０により受信されたビーム上に変調し、ＩＱ変調器は２１１は、駆動信号ＹＱ’とＹＩ’を、ＩＱ変調器２１１により受信されたビーム上に変調する。
【００３８】
処理ユニット２２０は、下記に記述するように、処理ユニット２２０の動作を行うように構成されている任意の適切なシステム、装置、または機器を含む。例えば、処理ユニット２２０は、プロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されている１つ以上のコンピュータ読取り可能記憶媒体を含む。１つ以上のコンピュータ読取り可能記憶媒体は、処理ユニット２２０のプロセッサにより読み取りできる処理ユニット２２０の動作を行うための指示を含む。代替的に、または追加的に、処理ユニット２２０は、ＩＱ変調器２１０と２１１それぞれにより受信された信号がアナログ信号を含むように、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を含むか、またはデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）に結合される。
【００３９】
本開示の幾つかの実施形態において、処理ユニット２２０は、メインデータ２１８（生成されて光送信器２０２により出射されるときの）を搬送する光信号上への管理データ２１６の変調が、図１Ｂに関して上記に説明したキャリア偏光変調であることが明確に示されるように、電気ドメインにおいて管理データ２１６をメインデータ２１８と統合するように構成される。例えば、処理ユニット２２０は、下記の方程式に基づいて、管理データ２１６のキャリア偏光変調であることを明確に示す駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を生成する時間の関数として、管理データ２１６に関して、メインデータ２１８に関連しているＸおよびＹ偏光データ（例えば、ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、およびＹＱ）に対して演算を行うように構成される。
【００４０】
光信号の偏光回転を表すマトリック（Ｒ（θ、ψ）、ここでθは方位角を表し、ψは楕円率角を表し、θとψは管理データの関数であってよい）は下記のように表すことができる。
【００４１】
【数１】
2014060714.tif 000003
【００４２】
電気ドメイン（ＥX）におけるＸ偏光データと、電気ドメイン（ＥY）におけるＹ偏光データは下記のように表すことができる。
【００４３】
ＥX＝ＸＩ＋ｉＸＱ、ＥY＝ＹＩ＋ｉＹＱ
【００４４】
Ｘ偏光データおよびＹ偏光データ（Ｅ”XとＥ”Y）に対する電気ドメインにおける偏光回転は、偏光回転マトリックス（Ｒ（θ、ψ））にＥXとＥYを含むマトリックスを掛けることにより達成でき、下記のように表すことができる。
【００４５】
【数２】
2014060714.tif 000004
【００４６】
幾つかの実施形態においては、処理ユニット２２０は、下記の演算を行うことにより、ＩＱ変調器２１０と２１１の非線形性を補償するために、Ｅ”XとＥ”Yを線形化できる。
【００４７】
Ｅ’X＝２／πｓｉｎ-1（Ｒｅ（Ｅ”X））＋ｉ２／πｓｉｎ-1（Ｉｍ（Ｅ”X））
Ｅ’Y＝２／πｓｉｎ-1（Ｒｅ（Ｅ”Y））＋ｉ２／πｓｉｎ-1（Ｉｍ（Ｅ”Y））
【００４８】
処理ユニット２２０は、下記の演算をＥ’XとＥ’Yに対して行うことにより、駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を生成できる。
【００４９】
ＸＩ’＝Ｒｅ（Ｅ’X）、ＸＱ’＝Ｉｍ（Ｅ’X）、ＹＩ’＝Ｒｅ（Ｅ’Y）、ＹＱ’＝Ｉｍ（Ｅ’Y）
【００５０】
上述したように、ＩＱ変調器２１０と２１１は、光信号に関連しているキャリア上に駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を変調する。従って、処理ユニット２２０は、光信号上への管理データ２１６のキャリア偏光変調であることを明確に示す電気ドメインにおける上記の演算を行う。
【００５１】
同じ、または代替の実施形態においては、処理ユニット２２０は、メインデータ２１８（生成されて光送信器２０２により出射されるときの）を搬送する光信号上への管理データ２１６の変調が、図１Ｃに関して上記に説明した直交偏光成分の相対的キャリア位相変調であることが明確に示されるように、電気ドメインにおいて管理データ２１６をメインデータ２１８と統合するように構成される。例えば、処理ユニット２２０は、下記に記述されるように、管理データ２１６の相対的キャリ位相変調であることを明確に示す駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を生成する時間の関数として、管理データ２１６に関して、メインデータ２１８と関連しているＸおよびＹ偏光データ（例えば、ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、およびＹＱ）に対して演算を行うように構成される。
【００５２】
相対的キャリア位相差（Δφ、ここでΔφは管理データの関数であってよい）は、下記の処理演算を使用して得られる。
【００５３】
ＸＩ”＋ｉＸＱ”＝［ＸＩ＋ｉＸＱ］ｅｘｐ［ｉΔφ／２］
ＹＩ”＋ｉＹＱ”＝［ＹＩ＋ｉＸＱ］ｅｘｐ［−ｉΔφ／２］
【００５４】
幾つかの実施形態においては、処理ユニット２２０は、下記の演算を行うことにより、ＩＱ変調器２１０と２１１の非線形性を補償して駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を生成するために、ＸＩ”、ＸＱ”、ＹＩ”、およびＹＱ”を線形化する。
【００５５】
ＸＩ’＝２／πｓｉｎ-1［ＸＩ”］、ＸＱ’＝２／πｓｉｎ-1［ＸＱ”］
ＹＩ’＝２／πｓｉｎ-1［ＹＩ”］、ＹＱ’＝２／πｓｉｎ-1［ＹＱ”］
【００５６】
上述したように、ＩＱ変調器２１０と２１１は、光信号に関連しているキャリア上に駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を変調する。従って、処理ユニット２２０は、光信号上への管理データ２１６の相対的キャリア位相変調であることを明確に示す電気ドメインにおける上記の演算を行う。
【００５７】
同じ、または代替の実施形態においては、処理ユニット２２０は、メインデータ２１８（生成されて光送信器２０２により出射されるときの）を搬送する光信号上への管理データ２１６の変調が、図１Ｄに関して上記に説明した直交偏光成分の相対的キャリア周波数変調であることが明確に示されるように、電気ドメインにおいて管理データ２１６をメインデータ２１８と統合するように構成される。例えば、処理ユニット２２０は、下記に記述されるように、管理データ２１６の相対的キャリ周波数変調であることを明確に示す駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を生成する時間の関数として、管理データ２１６に関して、メインデータ２１８と関連しているＸおよびＹ偏光データ（例えば、ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、およびＹＱ）に対して演算を行うように構成される。
【００５８】
相対的キャリア周波数差（（Δｆ）、ここでΔｆは管理データの関数であってもよい）は、下記の処理演算を使用して得られる。
【００５９】
ＸＩ”＋ｉＸＱ”＝［ＸＩ＋ｉＸＱ］ｅｘｐ［ｉ２π（Δｆ／２）ｔ］
ＹＩ”＋ｉＹＱ”＝［ＹＩ＋ｉＹＱ］ｅｘｐ［−ｉ２π（Δｆ／２）ｔ］
【００６０】
幾つかの実施形態においては、処理ユニット２２０は、下記の演算を行うことにより、ＩＱ変調器２１０と２１１の非線形性を補償して駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を生成するために、ＸＩ”、ＸＱ”、ＹＩ”、およびＹＱ”を線形化できる。
【００６１】
ＸＩ’＝２／πｓｉｎ-1［ＸＩ”］、ＸＱ’＝２／πｓｉｎ-1［ＸＱ”］
ＹＩ’＝２／πｓｉｎ-1［ＹＩ”］、ＹＱ’＝２／πｓｉｎ-1［ＹＱ”］
【００６２】
上述したように、ＩＱ変調器２１０と２１１は、光信号に関連しているキャリア上に駆動信号ＸＩ’、ＸＱ’、ＹＩ’、およびＹＱ’を変調する。従って、処理ユニット２２０は、光信号上への管理データ２１６の相対的キャリア周波数変調として明確に示す電気ドメインにおける上記の演算を行う。
【００６３】
従って、光送信器２０２は、光ネットワーク（例えば、図１の光ネットワーク１００）における送信のためのメインデータ２１８と管理データ２１６を含む光信号を生成するように構成される。上述したように、光送信器２０２は、光信号上の管理データ２１６のキャリア偏光変調、相対的キャリア位相変調、または相対的キャリア周波数変調が明確になるように、電気ドメインにおいて管理データ２１６を変調する。従って、光送信器２０２は、光学構成要素を追加することなく光信号上へ管理データ２１６を変調するので、上述した変調を実現するためのコストおよび／または複雑性を削減する。
【００６４】
光送信器２０２に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、光送信器２０２は、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調を行うものとして記述され例示されている。しかし、管理データ２１６の上述した変調は、適用可能な偏光多重化または二重偏光光信号を送信できる任意の光送信器により行われる。更に、管理データ２１６の変調は、電気ドメインにおいて行われると記述したが、光送信器２０２に類似する光送信器は、下記に図３〜５に関して詳細に説明するように、光ドメインにおいて管理データ２１６の上述した変調の１つ以上を行うように構成してもよい。
【００６５】
例えば、図３は、下記に詳細に記述するように、光ドメインにおいて光信号上への管理データ３１６のキャリア偏光変調を行うように構成されている光送信器３０２の例としての実施形態を示している。更に、図４と５は、下記に更に詳細に記述するように、光ドメインにおいて光信号上への管理データ４１６と５１６相対的キャリア位相変調を行うように構成されている光送信器４０２と５０２の例としての実施形態を示している。図１Ａのノード１０２の１つ以上の光送信器はそれぞれ、例えば、図３〜５の光送信器３０２、４０２、および５０２のいずれかとして実現される。
【００６６】
図３は、光ドメインにおいて管理データ３１６のキャリア偏光変調を行うように構成されている光送信器３０２の例としての実施形態を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。光送信器３０２は、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調を行うように構成され、レーザ３０６と、スプリッタ（ＳＰ）３０８と、ＩＱ変調器３１０と３１１と、半波長板３１３と、ＰＢＣ３１４を含み、これらは、図２に関して上述したレーザ２０６と、スプリッタ２０８と、ＩＱ変調器２１０と２１１と、半波長板２１３と、ＰＢＣ２１４それぞれと、動作と配置において実質的に類似している。しかし、下記に記述するように、光送信器３０２は、電気ドメインではなく、光ドメインにおいて光信号上への管理データ３１６の偏光変調を行うように構成されてもよい。
【００６７】
図３の光送信器３０２は、メインデータ３１８と共に変調されたＸおよびＹ偏光信号を含むことができるＸおよびＹ偏光成分を有する光信号をＰＢＣ３１４から受信するように構成されている偏光回転子３１７を含む。代替の実施形態においては、偏光回転子３１７は、光送信器３０２の外にあってもよい。偏光回転子３１７はまた、管理データ３１６を受信するようにも構成される。偏光回転子３１７は、管理データ３１６に基づいて、ＰＢＣ３１４から受信した光信号のキャリアの偏光方向を回転するように構成される。従って、管理データ３１６は、偏光回転子３１７が光信号のキャリアの偏光方向を調整することにより、光信号上に変調される。図１Ｂに関して上記に示したように、光信号上への管理データ３１６の変調レートは、光信号のメインデータ３１８の変調レートより実質的に遅くてもよいが、光ネットワークの環境擾乱により引き起こされ得る潜在的なランダム偏光回転よりも実質的に速くてもよい。
【００６８】
図３に対して、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、光送信器３０２は、明示されていない他の構成要素（例えば、光送信器３０２の種々の動作を制御するように構成されている処理ユニット）を含む。更に、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調を実行する状況において記述されてはいるが、光送信器３０２は、任意の適切な偏光多重化または二重偏光光信号に対して、キャリア偏光変調を行うように構成される。
【００６９】
上記したように、図４は、光ドメインにおいて管理データ４１６の相対的キャリア位相変調を行うように構成されている光送信器４０２の例としての実施形態を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。光送信器４０２はＤＰ−ＱＰＳＫ変調を行うように構成され、レーザ４０６と、スプリッタ（ＳＰ）４０８と、ＩＱ変調器４１０と４１１と、半波長板４１３と、ＰＢＣ４１４を含み、これらは、図２に関して上述した光送信器２０２のレーザ２０６と、スプリッタ２０８と、ＩＱ変調器２１０と２１１と、半波長板２１３と、ＰＢＣ２１４それぞれと、動作と配置において実質的に類似している。しかし、下記に記述するように、光送信器４０２は、電気ドメインではなく、光ドメインにおいて光信号上への管理データ４１６の相対的キャリア位相変調を行うように構成される。
【００７０】
図４の光送信器４０２は、位相変調器（ＰＭ）４１７ａと位相変調器（ＰＭ）４１７ｂを含む。位相変調器４１７ａは、メインデータ４１８のＸＩとＸＱを含むＸ偏光データと共に変調された後に、ＩＱ変調器４１０から第１偏光成分を受信するように構成される。同様に、位相変調器４１７ｂは、メインデータ４１８のＹＩとＹＱを含むＹ偏光データと共に変調された後に、ＩＱ変調器４１１から第２偏光成分を受信するように構成される。
【００７１】
位相変調器４１７ａと４１７ｂは、管理データ４１６を受信するようにも構成され、第１偏光成分と第２偏光成分間の相対的キャリア位相が、管理データ４１６に従って変化するように、管理データ４１６に基づいて、第１偏光成分と第２偏光成分それぞれのキャリア位相を調整するように構成される（図１Ｂに関して上述したように）。図２に関して上述したのと同様に、Ｘ偏光データと管理データ４１６と共に変調された第１偏光成分はＸ偏光を有し、Ｘ偏光信号と称する。更に、図２に関して上述したのと同様に、Ｙ偏光データと管理データ４１６と共に変調された第２偏光成分は、半波長板４１３により回転されてＹ偏光を有し、Ｙ偏光信号と称する。
【００７２】
Ｘ偏光信号とＹ偏光信号は、ＰＢＣ４１４により、ＸおよびＹ偏光信号を含むＸおよびＹ偏光成分を有する光信号に合成される。従って、光信号のＸおよびＹ偏光成分は、管理データ４１６に基づく相対的キャリア位相差を有する。従って、位相変調器４１７ａと４１７ｂは、管理データ４１６の相対的キャリア位相変調を行うように構成される。
【００７３】
同様に、図２の管理データ２１６に関して上述したのと同様に、管理データ４１６の変調レートは、メインデータ４１８の変調レートよりも実質的に遅くてもよい。従って、光信号上の管理データ４１６の送信が、光信号上のメインデータ４１８の送信にほとんどまたは全く干渉しないようにする。
【００７４】
図４に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、光送信器４０２は、明示されていない他の構成要素（例えば、光送信器４０２の種々の動作を制御するように構成されている処理ユニット）を含むことができる。更に、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調を実行する状況において記述されてはいるが、光送信器４０２は、任意の適切な偏光多重化または二重偏光光信号に対して、キャリア偏光変調を行うように構成できる。
【００７５】
図５は、光ドメインにおいて管理データ５１６の相対的キャリア位相変調を行うように構成されている他の光送信器５０２の例としての実施形態を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。光送信器５０２はＤＰ−ＱＰＳＫ変調を行うように構成され、レーザ５０６と、スプリッタ（ＳＰ）５０８と、ＩＱ変調器５１０と５１１と、半波長板５１３と、ＰＢＣ５１４を含み、これらは、図２に関して上述した光送信器２０２のレーザ２０６と、スプリッタ２０８と、ＩＱ変調器２１０と２１１と、半波長板２１３と、ＰＢＣ２１４それぞれと、動作と配置において実質的に類似している。
【００７６】
下記に記述するように、光送信器５０２は、図４の光送信器４０２と同様に、電気ドメインではなく、光ドメインにおいて光信号上への管理データ５１６の相対的キャリア位相変調を行うように構成される。しかし、光送信器５０２は、ＰＢＣ５１４によるＸおよびＹ偏光信号の合成の後に、光信号上へ管理データ５１６を変調するように構成される。対照的に、上記で説明したように、図４の光送信器４０２は、図４の光送信器４０２のＰＢＣ４１４によるＸおよびＹ偏光信号の合成前に、ＸおよびＹ偏光信号それぞれのキャリア上へ管理データ４１６を変調するように構成される。
【００７７】
図５の光送信器５０２は、メインデータ５１８と共に変調された合成光信号を、ＰＢＣ５１４から受信するように構成されている偏光依存位相変調器（ＰＭ）５１７を含む。偏光依存位相変調器５１７は、さらに、管理データ５１６を受信するようにも構成される。偏光依存位相変調器５１７は、Ｘ偏光成分とＹ偏光成分間の相対的キャリア位相が、管理データ５１６に基づいて変化するように、管理データ５１６に基づいて、光信号のＸ偏光成分とＹ偏光成分の少なくとも１つのキャリアの位相を調整するように構成される。従って、偏光依存位相変調器５１７は、管理データ５１６の相対的キャリア位相変調を行うように構成される。
【００７８】
図２の管理データ２１６に関して上述したのと同様に、管理データ５１６の変調レートは、メインデータ５１８の変調レートよりも実質的に遅くてもよい。従って、光信号上の管理データ５１６の送信が、光信号上のメインデータ５１８の送信に、ほとんどまたは全く干渉しないようにする。
【００７９】
図５に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、光送信器５０２は、明示されていない他の構成要素（例えば、光送信器５０２の種々の動作を制御するように構成されている処理ユニット）を含むことができる。更に、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調を実行する状況において記述されてはいるが、光送信器５０２は、任意の適切な偏光多重化または二重偏光光信号に対して、キャリア偏光変調を行うように構成できる。
【００８０】
上記のように、図１の光ネットワーク１００のノード１０２のような光ネットワークのノードは、キャリア偏光変調、相対的キャリア位相変調、または相対的キャリア周波数変調を使用して変調された光信号から管理データを抽出する（例えば、復調する）ように構成されている光受信器もまた含む。図６は、光信号から管理データを復調するように構成されているコヒーレント光受信器６００の例としての実施形態を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。例えば、図１Ａのノード１０２の１つ以上の受信器は、それぞれがコヒーレント光受信器６００として実現される。コヒーレント光受信器６００の例示されている実施形態は、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号の復調を行うように構成されている。しかし、光信号からの管理データの復調を行うための同じ原理は、偏光多重化または二重偏光光信号の復調を行うように構成されている任意の適用可能なコヒーレント光受信器に関して適用される。
【００８１】
コヒーレント光受信器６００は、光信号６０１を受信するように且つ、その直交Ｘ’およびＹ’偏光成分に従って光信号を分割してそれぞれのＸ’およびＹ’偏光信号を光信号から分離するように構成されているＰＢＳ６０４ａを含む。プライム符号（’）は、送信器により出射されたＸおよびＹ偏光信号に関して、光受信器６００において受信されたＸ’およびＹ’偏光信号の実際の偏光方向が、光ネットワークの光ファイバ送信線における光信号の偏光回転により異なる可能性もあることを示している。
【００８２】
ＰＢＳ６０４ａは、Ｘ’偏光信号を光ハイブリッド６０６ａに向け、Ｙ’偏光信号を光ハイブリッド６０６ｂに向ける。コヒーレント光受信器６００は、さらに、基準信号を生成するように構成されている局部発振器（ＬＯ）６０２も含む。ＰＢＳ６０４ｂは、局部発振器６０２に光学的に結合させ、基準信号を受信し、その基準信号を、基準信号の直交Ｘ’およびＹ’偏光成分に分割するように構成される。ＰＢＳ６０４ｂは、基準信号のＸ’偏光成分を光ハイブリッド６０６ａに向け、基準信号のＹ’偏光成分を光ハイブリッド６０６ｂに向ける。
【００８３】
光ハイブリッド６０６ａは、基準信号のＸ’偏光成分を、光信号のＸ’偏光信号と共に含まれているＩおよびＱチャネル信号のそれぞれと混合して、混合Ｘ’偏光ＩおよびＱチャネル信号（Ｉx’とＱx’）を生成するように構成される。光ハイブリッド６０６ａは、Ｉx’とＱx’を平衡検出器６０８ａと６０８ｂそれぞれに向ける。同様に、光ハイブリッド６０６ｂは、基準信号のＹ’偏光成分を、光信号のＹ’偏光信号のＩおよびＱチャネル信号と混合して、混合Ｙ’偏光ＩおよびＱチャネル信号（Ｉy’とＱy’）を生成するように構成される。光ハイブリッド６０６ｂは、Ｉy’とＱy’を平衡検出器６０８ｃと６０８ｄそれぞれに向ける。
【００８４】
平衡検出器６０８ａ〜６０８ｄのそれぞれは、Ｉx’、Ｑx’、Ｉy’、およびＱy’それぞれを、異なるＸ’およびＹ’偏光ＩとＱチャネル光信号に関連している電気信号（ＥＩx’、ＥＱx’、ＥＩy’y、およびＥＱy’それぞれ）に変換するように構成されている任意の適切なシステム、装置または機器を含む。例えば、平衡検出器６０８ａ〜６０８ｄのそれぞれは、光信号を受信して、受信した信号に基づいて電気信号を生成するように構成されているフォトダイオードを含む。
【００８５】
コヒーレント光受信器６００は、さらに、平衡検出器６０８ａ〜６０８ｄそれぞれに通信可能に結合されているアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）６１０ａ〜６１０ｄも含む。ＡＤＣ６１０ａ〜６１０ｄのそれぞれは、平衡検出器６０８ａ〜６０８ｄそれぞれにより生成された電気信号ＥＩx’、ＥＱx’、ＥＩy’、およびＥＱy’（すべてアナログ信号であってよい）それぞれを、デジタル信号ＥＩx”、ＥＱx”、ＥＩy”、およびＥＱy”それぞれに変換するように構成されている任意の適切なシステム、装置、または機器を含む。
【００８６】
コヒーレント光受信器６００は、ＥＩx”とＥＱx”を合成して、下記の方程式で表わすことができるＸ’偏光電気信号Ｅxoを生成する。
【００８７】
Ｅxo＝ＥＩx”＋ｊＥＱx”
【００８８】
同様に、コヒーレント光受信器６００は、ＥＩy”とＥＱy”を合成して、下記の方程式で表わすことができるＹ’偏光電気信号Ｅyoを生成する。
【００８９】
Ｅyo＝ＥＩy”＋ｊＥＱy”
【００９０】
ＥxoとＥyoはそれぞれ、上述したキャリア偏光変調、相対的キャリア位相変調、および／または相対的キャリア周波数変調に基づいてＥxoとＥyoにおいてコード化された管理データを抽出するように構成されるデジタル信号処理（ＤＳＰ）回路６１２により受信する。
【００９１】
上述したように、本開示の幾つかの実施形態においては、ＤＳＰ回路６１２は、キャリア偏光変調を使用して変調された管理データを復調するように構成される。例えば、上記に詳述したように、キャリア偏光変調は、光信号６０１の偏光を回転することにより行う。ＤＳＰ回路６１２の適応等化器は、適応等化器の有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタのタップ係数を調整することにより、光信号６０１の偏光回転を補償するように構成される。ＤＳＰ回路６１２は、ＦＩＲフィルタ係数に基づいて偏光回転を決定するように構成される。従って、ＤＳＰ回路６１２は、決定された平均偏光回転が、管理データのキャリア偏光変調を示すように、管理データのシンボル周期に関連している時間の間の平均偏光回転を決定するように構成される。従って、本開示の幾つかの実施形態においては、ＤＳＰ回路６１２は、偏光回転解析とＤＳＰ回路６１２の適応等化器により行われた光信号６０１の補償に基づいて、管理データのキャリア偏光変調の復調を行うように構成される。
【００９２】
更に、幾つかの実施形態においては、ＤＳＰ回路６１２は、相対的キャリア位相変調を使用して変調された管理データを復調するように構成される。上記に検討したように、相対的キャリア位相変調は、光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光成分間の相対的キャリア位相を調整することにより行う。従って、ＤＳＰ回路６１２は、光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光信号間の相対的キャリア位相差を決定して、相対的キャリア位相変調を使用して変調された管理データを復調するように構成される。
【００９３】
例えば、ＤＳＰ回路６１２は、下記に記述される演算をデジタル信号Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）に対して行って、管理データの変調に関連している光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光信号間の相対的キャリア位相差（Δφ）を推定するように構成される。Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）は、ＤＳＰ回路６１２の適応等化器から出射するデジタル信号であってもよく、光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光それぞれを表す。下記の例は、ＤＰ−ＭＰＳＫ（例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ、ＤＰ−８ＰＳＫ、ＤＰ−１６ＰＳＫなど）信号に関してのものであるが、従来技術で知られているように、ＤＰ−ＭＱＡＭ（例えば、ＤＰ−ＱＡＭ、ＤＰ−８ＱＡＭ、ＤＰ−１６ＱＡＭなど）信号にも適用するように変更してもよい。
【００９４】
下記の解析においては、局部発振器６０２に関する光信号６０１のオフセット周波数（ｆｏ）は、Ｘ’およびＹ’偏光に対して実質的に等しいと仮定される。相対的キャリア位相復調に対しては、Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）は、下記の方程式により複素信号（光信号（Ｔd）のメインデータのシンボル周期あたりのＥx（ｎ）とＥx（ｎ）を１つの例として）として表す。
【００９５】
Ｅx（ｎ）＝Ａx、nｅｘｐ［ｉ（２πｆoｔn＋φdx、n＋Δφ／２＋θx、n）］
Ｅy（ｎ）＝Ａy、nｅｘｐ［ｉ（２πｆoｔn＋φdy、n−Δφ／２＋θy、n）］
【００９６】
上記の方程式において、”ｎ”はデジタル信号のインデックスを、”ｔ”は時間を、”Ａ”はそれぞれの偏光成分の振幅を、”φ”は光信号６０１のメインデータを、そして”θ”は付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）またはシンボル間の干渉を表し、上記に触れたように、”Δφ”は、管理データの相対的キャリア位相変調に基づいて加算されたＸ’およびＹ’偏光信号間のキャリア位相差を表す。Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）の上記の表現を使用して、Δφは、下記の演算を行って決定される。
【００９７】
【数３】
2014060714.tif 000005
【００９８】
上記の方程式において、”Ｍ”は変調方式の次数（例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫに対しては４、ＤＰ−８ＰＳＫに対しては８など）を表し、Ｍ（φdx、n−φdy、n）＝２πｍであり、ここで”ｍ”は整数である。帯域内管理データ変調に関連しているＸ’およびＹ’偏光間の位相差（Δφ）は、雑音項が平均されてδΔφ＜＜１（メインデータのボーレートに関する低速ＳＶデータ変調および低速立ち上がりおよび立ち下り時間を表す）なので、下記に表わされる管理データのシンボル周期に対して、メインデータのサンプル数”ｎ”に関連しているブロックサイズ”Ｌ”上で、複素デジタル信号（Ｓ（ｎ））を平均することにより推定される。
【００９９】
【数４】
2014060714.tif 000006
【０１００】
上記の方程式において、”ｗn”は、方程式に適用してΔφの推定を改善できる重み付けファクタを表すことができ、重み付けファクタがない実施形態においては”１”であってよい。更に、上記の方程式において、”ａｎｇｌｅ”は複素信号Ｓ（ｎ）の位相計算を表すことができる。
【０１０１】
従って、ＤＳＰ回路６１２は、管理データの相対的キャリア位相変調により作成される光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光成分間の相対的キャリア位相差を決定するように構成される。従って、ＤＳＰ回路６１２は、Ｘ’およびＹ’偏光成分間の決定された相対的キャリア位相差に基づく相対的キャリア位相変調に従って変調された管理データを復調するように構成される。
【０１０２】
更に、幾つかの実施形態においては、ＤＳＰ回路６１２は、相対的キャリア周波数変調を使用して変調された管理データを復調するように構成される。上記に検討したように、相対的キャリア周波数変調は、光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光成分間の相対的キャリア周波数を調整することにより行う。従って、ＤＳＰ回路６１２は、光信号６０１のメインデータのＸ’およびＹ’偏光成分間の相対的キャリア周波数差を決定して、相対的キャリア周波数変調を使用して変調された管理データを復調するように構成される。
【０１０３】
例えば、ＤＳＰ回路６１２は、下記の演算を信号Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）に対して行って、管理データの変調に関連している光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光成分間の相対的キャリア周波数差（Δｆ）を推定するように構成される。相対的キャリア位相変調と同様に、Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）は、ＤＳＰ回路６１２における適応等化器を出射するデジタル信号であってもよく、光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光信号それぞれを表す。下記の例は、ＤＰ−ＭＰＳＫ信号に関するものであるが、従来技術で知られているように、ＤＰ−ＭＱＡＭ信号にも適用するように変更してもよい。
【０１０４】
下記の解析においては、相対的キャリア周波数変調に対しては、Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）は、下記の方程式により複素信号（光信号（Ｔd）のメインデータのシンボル周期あたりのＥx（ｎ）とＥx（ｎ）を１つの例として）として表す。
【０１０５】
Ｅx（ｎ）＝Ａx、nｅｘｐ［ｉ（２πｆoｔn＋φdx、n＋２πΔｆ／２＋θx、n）］
Ｅy（ｎ）＝Ａy、nｅｘｐ［ｉ（２πｆoｔn＋φdy、n−２πΔｆ／２＋θy、n）］
【０１０６】
上記の方程式において、”ｎ”はデジタル信号のインデックスを、”ｔ”は時間を、”Ａ”はそれぞれの偏光成分の振幅を、”φ”は光信号６０１のメインデータを、そして”θ”は付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）またはシンボル間の干渉を表し、上記に触れたように、”Δｆ”は、管理データの相対的キャリア周波数変調に基づいて加算されたＸ’およびＹ’偏光信号間のキャリア周波数差を表す。Ｅx（ｎ）とＥy（ｎ）の上記の表現を使用して、Δｆは、下記の演算を行って決定される。
【０１０７】
【数５】
2014060714.tif 000007
【０１０８】
上記の方程式において、”Ｍ”は変調方式の次数（例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫに対しては４、ＤＰ−８ＰＳＫに対しては８など）を表し、Ｍ（φdx、n−φdy、n）＝２πｍであり、ここで”ｍ”は整数である。２πＭΔｆ（ｔn+L−ｔn）＜＜１（例えば、Δｆ≒１０ＭＨｚ、Δｔ≒４０ピコ秒、Ｍ＝４、およびＬ＝４０）であれば、２πＭΔｆｔnは、下記の方程式に基づいて推定される。
【０１０９】
【数６】
2014060714.tif 000008
【０１１０】
上記の方程式において、”ｗn”は、方程式に適用してΔφの推定を改善できる重み付けファクタを表し、重み付けファクタがない例においては、Δφには”１”の値を与える。更に、”ａｎｇｌｅ”は複素信号Ｓ（ｎ）の位相計算を表す。更に、”Ｍ”と”ｔn”が分かれば、”Δｆ”が決められる。
【０１１１】
従って、幾つかの実施形態においては、ＤＳＰ回路６１２は、管理データの相対的キャリア周波数変調により作成できる光信号６０１のＸ’およびＹ’偏光成分間の相対的キャリア周波数差を決定するように構成される。従って、ＤＳＰ回路６１２は、Ｘ’およびＹ’偏光成分間の決定された相対的キャリア周波数差に基づく相対的キャリア周波数変調に従って変調された管理データを復調するように構成される。
【０１１２】
従って、上述したように、コヒーレント光受信器６００は、キャリア偏光変調、相対的キャリア位相変調、および／または相対的キャリア周波数変調により光信号６０１上で変調された管理データを復調するように構成されているＤＳＰ回路６１２を含む。そのような構成により、追加的な光学構成要素を組み込むことなく管理データの復調が可能になり、管理データのキャリア偏光変調、相対的キャリア位相変調、および／または相対的キャリア周波数変調の少なくとも１つを実現するためのコストを削減できる。
【０１１３】
コヒーレント光受信器６００に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、コヒーレント光受信器６００はＤＰ−ＱＰＳＫ光信号を受信して、それに対して演算を行うように記述されたが、上記の原理を、任意の適切な偏光多重化または二重偏光光信号に関して適用できる。更に、記述された構成要素の数と、それらの動作は、例示の目的のためのみのものである。リストされているコヒーレント光受信器６００の構成要素は、具体的には列挙していない、いかなる数の他の動作も行うことができる。更に、コヒーレント光受信器６００は、任意の数の動作を行うように構成されている任意の数の追加的構成要素を含むことができる。
【０１１４】
本開示の幾つかの実施形態においては、ＳＶ検出器は、相対的キャリア周波数変調の復調を行うように構成される。管理データの相対的に遅い変調レートにより、ＳＶ検出器は、メインデータを受信して復調するように構成されている光送信器と比較して、低速光検出器と電子機器を含むことが可能になる。従って、ＳＶ検出器は、相対的に低いコストで実現できる。ＳＶ検出器は、光受信器に含むこともでき、光ネットワークの分離した独立構成要素であることもできる。
【０１１５】
図７は、相対的キャリア周波数変調を復調するように構成されＳＶ検出器７００の例としての構成を示しており、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。ＳＶ検出器７００は、光信号を受信し、受信した光信号の部分をタップして（引き出して）タップ光信号７０１を得るように構成される。ＳＶ検出器７００は、タップ光信号７０１を、同調可能周波数弁別器７０２に向けるように構成される。
【０１１６】
同調可能周波数弁別器７０２は、中にコード化された管理データ（ＳＶデータ）７１６を含むタップ光信号７０１に関連しているチャネルの波長範囲に同調される。同調可能周波数弁別器７０２は、同調可能周波数弁別器７０２の入力電力が入力周波数に依存するように、周波数ドメインにおいて傾斜を有することができるタイプのフィルタであってもよい。従って、同調可能周波数弁別器７０２は、管理データ７１６の相対的キャリア周波数変調を、相対的振幅変調に変換するように構成される。従って、相対的キャリア周波数変調は、相対的振幅変調として表現され、同調可能周波数弁別器を通過後のタップ光信号７０１のＸ’およびＹ’偏光成分間の振幅の差は、管理データ７１６の相対的周波数変調を示す。同調可能周波数弁別器７０２は、タップ光信号７０１を偏光計７０３に向ける。
【０１１７】
偏光計７０３は、光ドメインにおけるその水平および垂直（水平／垂直）偏光成分と、プラスおよびマイナス（＋／−）４５度（π／４）偏光成分と、左および右（左右）円形偏光成分に従って、タップ光信号７０１を分割するように構成される。
【０１１８】
例えば、偏光計７０３は、同調可能周波数弁別器７０２からタップ光信号７０３を受信し、タップ光信号７０３を３つの信号に分割するように構成されている１×３カプラ７０４含む。偏光計７０３は、３つの光信号のうちの１つを、タップ光信号７０１の水平／垂直偏光成分を検出し、タップ光信号７０１の水平および垂直偏光成分を表す電気信号を生成するように構成されている偏光コントローラ７０６ａと、ＰＢＳ７０８ａと、検出器７１０ａと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）７１２ａに向ける。偏光コントローラ７０６ｂと、ＰＢＳ７０８ｂと、検出器７１０ｂと、ＬＰＦ７１２ｂは、タップ光信号７０１から分割された３つの信号のうちの別の１つを受信し、タップ光信号７０１の＋／−４５度偏光成分を検出し、プラスおよびマイナス４５度偏光成分を表す電気信号を生成するように同様に構成される。更に、偏光コントローラ７０６ｃと、ＰＢＳ７０８ｃと、検出器７１０ｃと、ＬＰＦ７１２ｃは、タップ光信号７０１から分割された３つの信号のうちの残りの１つを受信し、タップ光信号７０１の左右円形偏光成分を検出し、左および右円形偏光成分を表す電気信号を生成するように同様に構成される。
【０１１９】
ＳＶ検出器７００の信号処理回路７１４（図７ではＤＳＰと示されている）は、偏光計からの水平／垂直偏光成分と、＋／−４５度偏光成分と、左右円形偏光成分と、を表す電気信号を受信するように構成される。信号処理回路７１４は、偏光計７０３から受信したときの、水平／垂直偏光成分の電力間の差と、＋／−４５度偏光成分の電力間の差と、および／または左右円形偏光成分の電力間の差を決定するように構成される。
【０１２０】
上記に検討したように、同調可能周波数弁別器７０２は、異なる偏光成分（例えば、水平／垂直、＋／−４５度、および左右円形）間の電力差の少なくとも１つが、タップ光信号７０１のＸ’およびＹ’偏光成分に関連しているキャリア周波数のおける差を示すように、相対的キャリア周波数変調を相対的振幅変調に変換される。従って、偏光計７０３により分割された異なる偏光成分間の電力差の少なくとも１つは、相対的キャリア周波数変調を使用してタップ光信号７０１上に変調された管理データ（ＳＶデータ７１６）を示す。
【０１２１】
更に、図６のＤＳＰ回路６１２と同様に、幾つかの実施形態においては、信号処理回路７１４は、水平／垂直偏光成分間と、＋／−４５度偏光成分間と、および左右円形偏光成分間の電力差を合計して、タップ光信号７０１のＸ’およびＹ’偏光成分間の周波数差（同調可能周波数弁別器７０２により生成される電力における差により明確に示されているように）を決定される。そのような実施形態においては、信号処理回路７１４は、Ｘ’およびＹ’偏光成分間のキャリア周波数の差が、より正確に決定されるように、Ｘ’およびＹ’偏光成分の方向をより良好に表現するための合計の間、水平／垂直偏光成分間、＋／−４５度偏光成分間、および左右円形偏光成分間の電力差の少なくとも１つに適用される重み付けファクタを調整する。幾つかの実施形態においては、重み付けファクタは、タップ光信号７０１に関連しているアイ開口に基づいて、アイ開口が改善して、重み付けファクタが光信号７０１のＸ’およびＹ’偏光成分の方向をより正確に示すにように、決定される。更に、幾つかの実施形態においては、これらの重み付けファクタは、光ネットワークにおける環境擾乱による送信中の光信号のランダムな偏光ドリフトを補償するために定期的に更新される。
【０１２２】
従って、本開示の幾つかの実施形態においては、ＳＶ検出器７００は、管理データ７１６の相対的キャリア周波数変調の復調を行うように構成されている同調可能周波数弁別器７０２と、偏光計７０３と、信号処理回路７１４と、を含む。図７のＳＶ検出器７００に対しては、本開示の範囲を逸脱することなく変形、追加、または省略を行うことができる。例えば、検出器７１０ａ〜７１０ｃは平衡検出器として示されているが、他の実施形態においては、１つ以上の検出器７１０ａ〜７１０ｃは、非平衡（シングルエンド）検出器であってもよい。更に、ＳＶ検出器７００は、明確に記述した以外の動作を行うように構成されている他の構成要素を含むことができる。
【０１２３】
図８は、管理データを光信号上に変調する例としての方法８００のフローチャートであり、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置されている。方法８００は、上述した光送信器２０２、３０２、４０２および５０２の任意の１つのような、光ネットワークの任意の適切な構成要素により実現される。分離したステップとして例示されているが、方法８００の種々のステップは、所望の実現形態に従って、追加的ステップに分割され、より少ないステップに組み合わせ、または削除することができる。更に、異なるステップの実行順序は、所望する実現形態に従って変えることができる。
【０１２４】
方法８００はステップ８０２において開始され、光送信器は、光信号上に変調される管理データを受信される。ステップ８０４において、光送信器は、管理データに基づいて、光信号の第１偏光および第２偏光の少なくとも１つに対して、光信号のキャリアの特性を調整する。
【０１２５】
例えば、キャリア偏光変調に対しては、光送信器は、ポアンカレ球面上のキャリアの全体としての偏光方向が、図１Ｂに関して上述したように、管理データに基づいて変化するように、管理データに基づいて光信号のキャリアの偏光方向を調整する。相対的キャリア位相変調に対しては、光送信器は、図１Ｃに関して上述したように、Ｘ偏光とＹ偏光のキャリア位相間の相対的な差が管理データに基づいて変化するように、管理データに基づいて、光信号のＸ偏光とＹ偏光の少なくとも１つのキャリア位相を調整する。更に、相対的キャリア周波数変調に対しては、光送信器は、図１Ｄに関して上述したように、Ｘ偏光とＹ偏光間の相対的キャリアの差が管理データに基づいて変化するように、管理データに基づいて、光信号のＸ偏光とＹ偏光の少なくとも１つのキャリア周波数を調整する
【０１２６】
ステップ８０４の後に、方法８００は終了できる。従って、方法８００は、キャリア偏光変調、相対的キャリア位相変調、および／または相対的キャリア周波数変調を介して光信号上に管理データを変調するために実現される。
【０１２７】
この技術に精通した者は、ここで開示されたこの工程、および他の工程および方法に対して、これらの工程および方法で行われる機能が、異なる順序で実現できるということを認識するであろう。更に、概略のステップと動作は例として示されているに過ぎず、開示された実施形態の本質を損なうことなくステップと動作の幾つかは随意的であってよく、より少ないステップと動作に組み合わせることができ、または追加的なステップと動作に拡張することができる。
【０１２８】
例えば、方法８００は、光信号から管理データを復調するための１つ以上の光受信器により行われる動作を更に含むようにしてもよい。更に、記述された変調は、方法８００の所望された実現形態に従って、光ドメインまたは電気ドメインにおいて行われる。更に、光信号の偏光の特別な方向は、光ネットワークに依存して変えてもよい。
【０１２９】
更に、ここで記述された実施形態は、下記に更に詳細に検討するように、種々のコンピュータハードウェアまたはソフトウェアモジュールを含む特別な目的または多目的のコンピュータの使用を含む。
【０１３０】
ここで記述した実施形態は、コンピュータ読取り可能媒体であって、その上に格納されているコンピュータ実行可能指令またはデータ構造を携帯または有するためのコンピュータ読取り可能媒体を使用して実現される。そのようなコンピュータ読取り可能媒体は、多目的または特別な目的のコンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であってもよい。例として、しかし制限されるわけではないが、そのようなコンピュータ読取り可能媒体は、コンピュータ実行可能指令またはデータ構造の形式の所望のプログラムコードを携帯または格納するために使用され、多目的または特別な目的のコンピュータによりアクセス可能な、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光記憶装置、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶装置、または他の記憶媒体を含む具体的なコンピュータ読取り可能記憶媒体を含む。上記の記憶媒体を組み合わせたものもまたコンピュータ読取り可能媒体の範囲内に含める。
【０１３１】
コンピュータ実行可能指令は、例えば、多目的コンピュータ、特別な目的のコンピュータ、または特別な目的の処理装置に、ある機能または機能群を行わせる指令およびデータを含む。主題は、構造的特徴および／または方法論的動作に特定な表現で記述してきたが、付随する請求項において定義される主題は、必ずしも上述した特定の特徴または動作に制限されないということは理解されるべきである。上述した特定の特徴および動作は、請求項を実現する例としての形態である。
【０１３２】
ここで使用されているように、「モジュール」または「構成要素」の用語は、コンピューティングシステム上で実行されるソフトウェアオブジェクトまたはルーティンのことを意味することができる。ここで記述された異なる構成要素、モジュール、エンジン、およびサービスは、コンピューティングシステム上で実行されるオブジェクトまたは工程として実現される（例えば、別のスレッドとして）。ここで記述されたシステムと方法は、好ましくはソフトウェアで実現されるが、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアの組み合わせによる実現もまた可能であり考慮もされている。この記述において、「コンピューティングエンティティ」は、上記で定義したように任意のコンピューティングシステムであってもよく、コンピューティングシステム上で作動する任意のモジュールまたは変調の組み合わせであってもよい。
【０１３３】
ここで引用したすべての例および条件付き表現は、発明者により従来の技術を更に推し進めるために提供された発明と概念を読者が理解するのを支援する教育的目的のためであり、そのように特定的に引用した例と条件に制限されるものではないと解釈されるべきである。本開示の実施形態を詳細に記述したが、種々の変更、置換、および改造が、本開示の精神と範囲を逸脱することなく実施形態に対して行えるということは理解されたい。
【図１Ａ】
2014060714.tif 000009
【図１Ｂ】
2014060714.tif 000010
【図１Ｃ】
2014060714.tif 000011
【図１Ｄ】
2014060714.tif 000012
【図２】
2014060714.tif 000013
【図３】
2014060714.tif 000014
【図４】
2014060714.tif 000015
【図５】
2014060714.tif 000016
【図６】
2014060714.tif 000017
【図７】
2014060714.tif 000018
【図８】
2014060714.tif 000019
【外国語明細書】
2014060714000001.pdf