(57)【要約】アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムと、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムによって供給される無線周波数信号において隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を下げる方法とが提供される。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムは、複数の送信器、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、複数の受信器及びコントローラを有する。夫々の送信器は、無線周波数入力信号を受信し、無線周波数入力信号を光信号に変調して、変調された光信号を得る。マルチプレクサは、複数の送信器から夫々の変調された光信号を受信し、変調された光信号を、光ファイバーを介して遠方に送られる結合光信号へと結合する。マルチプレクサは複数のパスバンドを有し、夫々のパスバンドは中心波長を有する。デマルチプレクサは、結合光信号を受信し、結合光信号を個別の変調された光信号に分離する。夫々の受信器は、デマルチプレクサから変調された光信号のうちの１つを受信し、受信された変調された光信号を無線周波数出力信号に変換する。コントローラは、夫々の送信器に対して、その送信器によって送信される変調された光信号の波長がマルチプレクサの複数のパスバンドのうちの対応する１つの中心波長よりも長いように、その送信器及びマルチプレクサの一方を他方に対してデチューニングするよう構成される。
2019516306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムであって、
夫々の送信器が無線周波数入力信号を受信し、該無線周波数入力信号を光信号に変調して、変調された光信号を得る複数の送信器と、
前記複数の送信器から夫々の変調された光信号を受信し、該変調された光信号を、光ファイバーを介して遠方に送られる結合光信号へと結合するマルチプレクサであり、夫々のパスバンドが中心波長を有する複数のパスバンドを有する前記マルチプレクサと、
前記結合光信号を受信し、該結合光信号を個別の変調された光信号に分離するデマルチプレクサと、
夫々の受信器が前記デマルチプレクサから前記変調された光信号のうちの１つを受信し、該受信された変調された光信号を無線周波数出力信号に変換する複数の受信器と、
夫々の送信器に対して、当該送信器によって送信される前記変調された光信号の波長が前記マルチプレクサの前記複数のパスバンドのうちの対応するパスバンドの中心波長よりも長いように、当該送信器及び前記マルチプレクサのうちの一方を他方に対してデチューニングするよう構成されるコントローラと
を有するＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項２】
前記コントローラは、夫々の送信器を、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長から離調させるよう更に構成される、
請求項１に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、夫々の送信器によって送信される前記変調された光信号が前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも長い波長を有するように、前記マルチプレクサをデチューニングするよう更に構成される、
請求項１又は２に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、夫々の送信器をデチューニングして、当該送信器が、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心光周波数よりも２５ＧＨｚから３０ＧＨｚ低い光周波数で前記変調された光信号を生成するようにするよう構成される、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、夫々の送信器をデチューニングして、当該送信器が、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも０．２ナノメートルから０．２４ナノメートル長い波長で前記変調された光信号を生成するようにするよう構成される、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項６】
夫々の送信器は、直接変調レーザーダイオードを有する、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項７】
夫々の送信器は、熱電クーラーを有し、
前記送信器をデチューニングするよう、前記コントローラは、前記直接変調レーザーダイオードの温度を、対応する熱電クーラーを使用することによって下げるよう構成される、
請求項６に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項８】
前記マルチプレクサは、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）デバイスを有する、
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項９】
前記デマルチプレクサは、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）デバイスを有する、
請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項１０】
夫々の受信器は、フォトダイオードを有する、
請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項１１】
複数の送信器と、夫々のパスバンドが中心波長を有する複数のパスバンドを有するマルチプレクサと、デマルチプレクサと、複数の受信器と、前記複数の送信器へ動作上結合されるコントローラとを有するアナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムによって供給される無線周波数信号において隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を下げる方法であって、
夫々の送信器に対して、前記コントローラが、当該送信器によって送信される変調された光信号の波長が前記マルチプレクサの前記複数のパスバンドのうちの対応するパスバンドの中心波長よりも長いように、当該送信器及び前記マルチプレクサのうちの一方を他方に対してデチューニングすること
を有する方法。
【請求項１２】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器を、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心から離調させることを有する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器によって送信される変調された光信号が前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも長い波長を有するように、前記マルチプレクサをデチューニングすることを有する、
請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器によって送信される変調された光信号の光周波数を、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心光周波数よりも２５ＧＨｚから３０ＧＨｚだけ低い値に下げることを有する、
請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器をデチューニングして、当該送信器が、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも０．２ナノメートルから０．２４ナノメートル長い波長で、変調された光信号を生成するようにすることを有する、
請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
夫々の送信器は、レーザーダイオードを有し、
前記デチューニングすることは、夫々の送信器に対して、前記コントローラが当該送信器の前記レーザーダイオードの温度を下げることを有する、
請求項１１乃至１５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムにおいてＡＣＬＲをモニタすることを更に有する
請求項１１乃至１６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記マルチプレクサは、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）マルチプレクサを有し、
前記デチューニングすることは、前記ＡＷＧマルチプレクサの温度を変えることを有する、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記コントローラが、前記マルチプレクサのデチューニングに適合させるよう前記デマルチプレクサをデチューニングすることを更に有する
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記デマルチプレクサは、ＡＷＧデマルチプレクサを有し、
前記デマルチプレクサをデチューニングすることは、前記ＡＷＧデマルチプレクサの温度を変えることを有する、
請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の参照］
本願は、“Systems  and  Methods  for  Reducing  Adjacent  Channel  Leakage  Ratio”と題されて２０１６年１２月１日付けで出願された米国特許出願第１５／３６６１２５号に基づく優先権を主張するものであり、その米国特許出願は、その全文を参照により本願に援用される。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、ネットワーク通信の分野に、特に、マルチチャネル通信ネットワークにおいて隣接チャネル漏洩電力比を下げるシステム及び方法に関係がある。
【背景技術】
【０００３】
［背景］
アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）は、次世代ワイヤレス・システムがアナログ信号をアンテナへ直接送信するための、従来のデジタル光伝送、例えば、共通公衆無線インターフェイス（ＣＰＲＩ）に対する実行可能な代案としてますます考えられている。アンテナ先端部にある簡単な光検出器は、アナログ光信号を、無線周波数（ＲＦ）電力増幅器（ＰＡ）により増幅され自由空間内に送信されるアナログ電気信号に変換し、それによって、アンテナ先端部でデジタル−アナログ変換回路を必要とする複雑さを軽減する。このやり方は、しかしながら、線形性、ノイズ及びクロストークに関して、光リンクに厳しい要求を課す。システム線形性、ノイズ及びクロストークの組み合わせに依存する１つのそのような重要なシステム・パラメータは、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）である。ＡＣＬＲは、３ＧＰＰに関する国際委員会によって、関心のあるチャネルでの積分電力に対する隣接チャネルでの積分電力の比として定義される。
【０００４】
この背景情報は、本発明に関連する可能性があると出願人によって信じられている情報を明らかにするために与えられる。承認が必ずしも意図されるものでも、前述の情報のいずれかが本発明に対する先行技術を構成すると解釈されるべきでもない。
【発明の概要】
【０００５】
［概要］
本発明の実施形態の目的は、マルチチャネル通信ネットワークにおいて隣接チャネル漏洩電力比を下げる方法及び装置を提供することである。
【０００６】
本発明の実施形態に従って、アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムが提供される。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムは、複数の送信器と、マルチプレクサと、デマルチプレクサと、複数の受信器と、コントローラとを有する。夫々の送信器は、無線周波数入力信号を受信し、該無線周波数入力信号を光信号に変調して、変調された光信号を得ることを目的とする。マルチプレクサは、前記複数の送信器から夫々の変調された光信号を受信し、該変調された光信号を、光ファイバーを介して遠方に送られる結合光信号へと結合することを目的とする。マルチプレクサは複数のパスバンドを有し、夫々のパスバンドは中心波長を有する。デマルチプレクサは、前記結合光信号を受信し、該結合光信号を個別の変調された光信号に分離することを目的とする。夫々の受信器は、前記デマルチプレクサから前記変調された光信号のうちの１つを受信し、該受信された変調された光信号を無線周波数出力信号に変換することを目的とする。コントローラは、夫々の送信器に対して、当該送信器によって送信される前記変調された光信号の波長が前記マルチプレクサの前記複数のパスバンドのうちの対応するパスバンドの中心波長よりも長いように、当該送信器及び前記マルチプレクサのうちの一方を他方に対してデチューニングするよう構成される。
【０００７】
本発明の実施形態に従って、アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムによって供給される無線周波数信号において隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を下げる方法も提供される。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムは、複数の送信器と、夫々のパスバンドが中心波長を有する複数のパスバンドを有するマルチプレクサと、デマルチプレクサと、複数の受信器と、前記複数の送信器へ動作上結合されるコントローラとを有する。当該方法は、夫々の送信器に対して、前記コントローラが、当該送信器によって送信される変調された光信号の波長が前記マルチプレクサの前記複数のパスバンドのうちの対応するパスバンドの中心波長よりも長いように、当該送信器及び前記マルチプレクサのうちの一方を他方に対してデチューニングすることを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
［図の簡単な説明］
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の図面と組み合わせて理解される以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
【０００９】
【図１】アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムの例を高位機能ブロック図で表す。
【図２】ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムにおいて各送信器によって生成される光信号のスペクトル・プロファイルを概略的に表す。
【図３】変調されたアナログ無線周波数（ＲＦ）信号のスペクトル・プロファイルを概略的に表す。
【図４】本発明の実施形態に従って、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムによって供給される無線周波数信号においてＡＣＬＲを改善する方法の例をフローチャートで表す。
【図５】送信器がデチューニングされている場合に２つの光信号のスペクトル・プロファイルを概略的に表す。
【図６】観測されたＡＣＬＲを、受信器で受け取られる電力の関数として、グラフで表す。
【図７】チャネル１３について、受け取られた光電力、後方反射された光電力及び測定されたＡＣＬＲをオーバーレイされたマルチプレクサ及びデマルチプレクサ・チャネルのスペクトル・プロファイルをグラフで表す。
【図８】チャネル７について、受け取られた光電力、後方反射された光電力及び測定されたＡＣＬＲをオーバーレイされたマルチプレクサ及びデマルチプレクサ・チャネルのスペクトル・プロファイルをグラフで表す。
【図９】チャネル２８について、受け取られた光電力、後方反射された光電力及び測定されたＡＣＬＲをオーバーレイされたマルチプレクサ及びデマルチプレクサ・チャネルのスペクトル・プロファイルをグラフで表す。
【図１０】本明細書で開示されるデバイス及び方法を実装するために使用され得るコンピューティング・システムのブロック図である。
【００１０】
添付の図面の全てを通して、同じ特徴は同じ参照番号によって識別されることが気付かれるだろう。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［詳細な説明］
本発明の実施形態は、マルチチャネル通信ネットワークにおいて隣接チャネル漏洩電力比を下げるシステム及び方法を対象とする。
【００１２】
図１は、アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システム１００の例を高位機能ブロック図で表す。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム１００は、複数の送信器（Ｔｘ）１１０と、マルチプレクサ（Ｍｕｘ）１２０と、デマルチプレクサ（ＤｅＭｕｘ）１３０と、複数の受信器１４０とを有する。無線周波数（ＲＦｉｎ，ｘ）が送信器（Ｔｘｘ）１１０に入力され得る。夫々のＴｘｘ１１０は、受信されたＲＦｉｎ，ｘを、そのＴｘｘ１１０のための異なる波長λｘを有する光信号に変換する。光信号は、信号を単一の光ファイバーへと結合するマルチプレクサ１２０へ光ファイバーを介して送られる。結合された信号は、信号をそれらの波長λｘに基づき分離し、分離された信号をいくつかの光ファイバーを介して対応する受信器（Ｒｘｘ）１４０へ送るデマルチプレクサ１３０に向けて、比較的長い光ファイバー（通常は、数キロメートルの距離）を介して遠方に送られる。夫々のＲｘｘ１４０は、それらの信号をＲＦｏｕｔ，ｘに変換する。送信器（Ｔｘ）１１０は、直接変調レーザー（ＤＭＬ）ダイオードを有してよい。マルチプレクサ１２０及びデマルチプレクサ１３０は、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）デバイスを有してよい。受信器（Ｒｘ）１４０は、フォトダイオードを有してよい。トランシーバ（Ｔｘ／Ｒｘ）が、如何なるＴｘ１１０又はＲｘ１４０のためにも使用されてよい。
【００１３】
Ｔｘ１１０、マルチプレクサ１２０、及び／又はデマルチプレクサ１３０のような、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムのコンポーネントは、波長においてチューニングされ得る。そのためには、コンポーネントは、コントローラへ電気的に接続された加熱／冷却要素と結合されてよい。当該技術で知られているように、Ｔｘ１１０の熱的チューニングは、Ｔｘ１１０へ結合されている熱電クーラーによって熱を付加又は除去することによって行われ得る。レーザー空洞の屈折率、若しくはレーザー空洞を形成する波長選択反射素子の屈折率、又はその両方を調整することによって、Ｔｘ１１０をチューニングすることができる。通常、夫々のＴｘｘは、所望の波長λｘで光信号を送信するようチューニングされ得る。いくつかの実施形態で、マルチプレクサ１２０又はデマルチプレクサ１３０へ結合されている加熱／冷却要素を使用することによって、マルチプレクサ１２０及びデマルチプレクサ１３０をチューニングすることが可能である。受信器（Ｒｘ）１４０はフォトダイオードを有してよい。
【００１４】
光ファイバー通信は、通常、いくつかの“電気通信ウィンドウ”のうちの１つに対応する波長領域で動作する。光信号の波長範囲は、国際電気通信連合の電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）によって推奨されているバンドＣ及びバンドＬ、又はその他の必要とされる波長範囲及び波長間隔をカバーし得る。Ｃバンドは、広く使用されている１つのウィンドウであり、約１．５μｍ（１５３０〜１５６５ｎｍ）の波長を利用する。シリカ・ファイバーの光学損失は、この領域において最も低い。
【００１５】
図２は、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム１００に含まれるマルチプレクサ１２０におけるポートのパスバンド２００のスペクトル・プロファイルを概略的に表す。夫々のパスバンドは中心波長λｘを有する。通常、中心波長λｘはＩＴＵチャネルと対応する。波長λｘが十分に間隔をあけられている限りは、光信号は、マルチプレクサ１２０で結合される場合にお互いに干渉せず、それにより、信号はデマルチプレクサ１３０で分離可能である。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムの典型的な使用において、夫々のＴｘ１１０は、その対応するパスバンドの中心波長に等しい波長を有する光信号を発するようチューニングされる。このチューニングは最適な光電力を提供する。光電力が高ければ高いほど、光信号は、増幅の必要（ひいては、マルチプレクサ１２０とデマルチプレクサ１３０との間の経路に沿った増幅器の追加費用）なしに、ますます長く光ファイバー内を進むことができる。
【００１６】
図３は、変調されたアナログ無線周波数（ＲＦ）信号３００のスペクトル・プロファイルを概略的に表す。エリア３１０及び３２０は、ＡＣＬＲの部分を有する変調されたアナログＲＦ信号３００の歪みの領域である。隣接チャネル漏洩は、例えば、後方反射（すなわち、レイリー散乱に起因する）、４波混合、自己位相変調（ＳＰＭ）、及び誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）を含み得る多くの有害な影響によって引き起こされる可能性がある。それらの影響の夫々は、アナログＲＦ信号の歪みを引き起こしながら、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム１００においてＴｘ１１０とＲｘ１４０との間の光ファイバー範囲で起こる可能性がある。
【００１７】
上述されたように、ＡＣＬＲの悪化に寄与するノイズの１つの原因は、光学デバイス（Ｔｘ１１０、マルチプレクサ１２０、デマルチプレクサ１３０、Ｒｘ１４０）及びファイバーからの光電力の後方反射である。後方反射された光は、レーザー（すなわち、Ｔｘ１１０の一種）に入り、レーザーを不安定化して信号品質を劣化させることでノイズを増大させる。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムでは、後方反射の源は、マルチプレクサ１２０、デマルチプレクサ１３０及び光ファイバーを含む。後方反射の有害な影響は、夫々の光リンクにおいて高アイソレーション光アイソレータを使用することによって、緩和され得る。しかし、これは、大規模ネットワークが配備される規模では費用がかかるだろう。
【００１８】
以下で説明されるように、Ｔｘ１１０の光周波数を約２５ＧＨｚから３０ＧＨｚだけマルチプレクサ１２０／デマルチプレクサ１３０（例えば、ＡＷＧ）から離調させる（すなわち、下げる）こと（すなわち、マルチプレクサ１２０における対応するパスバンドの中心波長よりも比較的に少ない量だけ長いようにレーザー波長をデチューニングすること）によって、ＡＣＬＲは約３ｄＢから５ｄＢだけ改善され得る。
【００１９】
図４は、本発明の実施形態に従って、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムによって供給される無線周波数においてＡＣＬＲを下げる方法（４００）の例をフローチャートで表す。上述されるように、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム１００では、夫々のＴｘ１１０は、マルチプレクサ１２０のポートのパスバンドに対応する。マルチプレクサ１２０における夫々のパスバンドは、光チャネルに対応する中心波長を有する（４１０）。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム１００へ電気的に接続されているコントローラは、夫々のＴｘｘ１１０をデチューニングして、そのデチューニングされたＴｘｘ１１０から発せられる光信号の波長λ′ｘがマルチプレクサ１２０における対応するパスバンドの中心波長λｘよりも長いようにする（４２０）。代替的に、マルチプレクサ１２０（及び場合により、デマルチプレクサ１３０）は、マルチプレクサ１２０（及びデマルチプレクサ１３０）における夫々のパスバンドの中心波長が、対応するＴｘｘから発せられる光信号の波長よりも短いように、夫々のＴｘｘ１１０に対してデチューニングされてよい。チューニング及びデチューニングは、Ｔｘ１１０（あるいは、代替のデチューニングステップのためには、マルチプレクサ１２０／デマルチプレクサ１３０）における温度加熱／冷却コンポーネントへ電気的に接続されているコントローラを介して熱電的に実行されてよい。他のステップは、ＲＦｏｕｔ，ｘ信号においてＡＣＬＲをモニタすること、及びマルチプレクサ、例えば、ＡＷＧマルチプレクサのデチューニングに適応させるようデマルチプレクサ、例えば、ＡＷＧでマルチプレクサをデチューニングすることを含め、方法（４００）に加えられてよい。
【００２０】
以下で説明されるように、ステップ（４２０）におけるデチューニングは、コントローラが、夫々のＴｘｘ１１０によって送られた光信号の光周波数を下げて、その夫々のＴｘｘ１１０が、所定の最適な中心波長λｘに対応する光周波数（すなわち、マルチプレクサ１２０における対応するパスバンドの中心波長λｘに対応する光周波数）より２５ＧＨｚから３０ＧＨｚ低い光周波数で光信号を生成するようにすることを有する。２５ＧＨｚから３０ＧＨｚだけ光周波数を下げることは、約０．２ｎｍから０．２４ｎｍだけ伝送波長を増大させることと同等である。
【００２１】
図５は、夫々のＴｘ１１０が波長λ′ｘ及びλ′ｘ＋１で送信するようにチューニングされている場合に２つのパスバンドのスペクトル・プロファイルを概略的に表す。Ｔｘ１１０をデチューニングすることによって、ＡＣＬＲは小さくされ得る。上述されたように、夫々のＴｘｘ１１０は、約２５ＧＨｚから３０ＧＨｚだけより低くデチューニングされ得る。これは、対応するパスバンド中心波長λｘからの、０．２ｎｍから０．２４ｎｍの増大に対応する。このレベルは、３ｄＢから５ｄＢだけＡＣＬＲを下げるのに十分であることが以下で示される。
【００２２】
ＡＣＬＲ低減を実証するよう、図１におけるＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムと同様のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムを用いて実験が設けられた。実験において、使用されたＲＦ信号は、ＲＦキャリアの２．１ＧＨｚでのアナログ２０ＭＨｚ  ＬＴＥ信号であった。ＲＦ信号の１６個のコピーが生成され、夫々の信号は、直接変調レーザー（ＤＭＬ）（すなわち、Ｔｘ１１０）を夫々独立して変調した。１６個のＤＭＬの中心波長は、１５４９．３２ｎｍから１５６０．６１ｎｍまでの１００ＧＨｚ  ＩＴＵ格子にチューニングされた。１６個全ての変調されたＤＭＬは、アレイ導波路に基づく市販のマルチプレクサ（すなわち、マルチプレクサ１２０）を用いて多重化され、１２Ｋｍ  ＳＭＦ−２８ｅファイバー後に、同じもの（すなわち、マルチプレクサ１２０及びデマルチプレクサ１３０として使用される同種のデバイス）により逆多重化された。マルチプレクサ１２０及びデマルチプレクサ１３０は、２５ｄＢの隣接チャネルクロストーク及び３０ｄＢの非隣接チャネルクロストークを有する。夫々のＤＭＬ（すなわち、Ｔｘ１１０）は、チャネルごとに１０から１２ｄＢｍの光電力を送信している。送信及び逆多重化の後、夫々の光信号は、３ｄＢ帯域幅の３．５ＧＨｚで光検出器により検出され、ＡＣＬＲは、ＲＦスペクトラム・アナライザにより測定された。
【００２３】
夫々の光学ブロックの性能低下の考えられる原因を特定するよう、単一チャネルの場合についての詳細な特徴付けが、如何なるＷＤＭ隣接もなしでチャネル７（１５４１．３５ｎｍ）で実行された。これは、夫々のブロック（すなわち、光マルチプレクサ１２０、光デマルチプレクサ１３０及びファイバー）が全体の性能に寄与するという不利な条件を理解する上での手掛かりとなった。ＤＭＬ（Ｔｘ１１０）出力光電力は１２ｄＢｍであり、光受信器（Ｒｘ１４０）での受信電力は光減衰器により変更された。
【００２４】
図６は、観測されたＡＣＬＲを、受信器（Ｒｘ１４０）で受け取られる電力の関数として、グラフで表す。図６は、Ｒｘ１４０での受信電力が増大するにつれて、当初は、相対強度ノイズに対する信号電力が大きくなるのに伴ってＡＣＬＲの増大が存在することを示している。しかし、受信電力の約４．５ｄＢの後、受信電力が増大するにつれて、非線形歪み及び後方反射が隣接チャネルでの積分電力を支配するように見え、その結果、ＡＣＬＲが飽和し、更には低減する。ＡＷＧマルチプレクサ１２０／デマルチプレクサ１３０は、個々に（すなわち、ＡＷＧがマルチプレクサ１２０として又はデマルチプレクサ１３０として使用されようとなかろうと）約１．８ｄＢのＡＣＬＲ不利益を招く。一緒に結合されたマルチプレクサ１２０及びデマルチプレクサ１３０の両方が、３．６ｄＢのＡＣＬＲ不利益を招く。この不利益は、測定が単一チャネルを用いて実行されたので、クロストークに起因していない。よって、不利益は、デバイスからの反射によって生じるように思われる。
【００２５】
ＳＭＦ−２８ｅファイバーは、夫々６ｋｍの３つのスプールにおいて利用可能であった。夫々の追加のスプールがリンクに挿入されるということで、それは、それ自身の挿入損失（すなわち、０．２ｄＢ／ｋｍ×６ｋｍ＝１．２ｄＢ）を招くとともに、ファイバー非線形効果を増進する。以下の表１は、ファイバーが１２ｋｍから１８ｋｍに増やされる場合に、光Ｒｘ１４０での受信電力が１．８ｄＢだけ低下することを示している。しかし、ＡＣＬＲ悪化は、１２ｋｍのそれの２倍である（すなわち、２．３ｄＢと比較して４．１ｄＢ）。よって、ＡＣＬＲの悪化は非線形であり、単純な挿入損失に起因していないはずである。これは、ファイバー内の自己位相変調（ＳＰＭ）並びにレイリー及び誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）の複合効果が更なる不利益を引き起こすことを示している。
【表１】
2019516306.tif 000003
【００２６】
単一チャネルの結果は、４．５ｄＢ電力の最適な受信電力で、ＡＣＬＲが最大にされることを示している。しかし、リンクにおけるマルチプレクサ１２０、ファイバー及びデマルチプレクサ１３０によれば、最適なＡＣＬＲ及び最大受信電力は相関しない。図７は、チャネル１３（１５４６．３５ｎｍ）について、受け取られた光電力（７６０）、後方反射された光電力（７５０）及び測定されたＡＣＬＲ（７３０及び７４０）をオーバーレイされたマルチプレクサ及びデマルチプレクサ・チャネル（夫々、７１０及び７２０）のスペクトル・プロファイルをグラフで表す。図７は、信号がマルチプレクサ１２０／デマルチプレクサ１３０のパスバンド中心にチューニングされる場合に最大受信電力が達成されることを示している。しかし、信号がパスバンドの中心からレッドサイドの方へ離調されるにつれて（すなわち、波長の増大）、最大で３ｄＢから５ｄＢの改善がＡＣＬＲで起こる。この改善は、測定された、図７では７５０においてプロットされている後方反射の低減に起因し得る。図８及び９は、夫々チャネル７（１５４１．３５ｎｍ）及び２８（１５５８．１７ｎｍ）について、受け取られた光電力（８６０；９６０）、後方反射された光電力（８５０；９５０）及び測定されたＡＣＬＲ（８３０；９３０）をオーバーレイされたマルチプレクサ及びデマルチプレクサ・チャネル（夫々、８１０及び８２０、並びに夫々、９１０及び９２０）のスペクトル・プロファイル又はパスバンドをグラフで表す。図８及び図９の両方も、デチューニングにより達成されるＡＣＬＲにおける３ｄＢの改善を示している。
【００２７】
図１０は、本明細書で開示されるデバイス及び方法を実装するために使用され得るコンピューティング・システム１０００のブロック図である。具体的なデバイスは、示されている全てのコンポーネント又はコンポーネントの一部のみを利用してよく、一体化の度合いは、デバイスごとに様々であってよい。更に、デバイスは、複数のプロセッシング・ユニット、プロセッサ、メモリ、送信器、受信器、などのような、コンポーネントの複数のインスタンスを含んでよい。コンピューティング・システム１０００はプロセッシング・ユニット１００２を含む。プロセッシング・ユニット１００２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０１４、メモリ１００８を含み、更には、バス１０２０へ接続された大容量記憶デバイス１００４、ビデオ・アダプタ１０１０、及びＩ／Ｏインターフェイス１０１２を含んでよい。
【００２８】
バス１０２０は、メモリ・バス若しくはメモリ・コントローラ、ペリフェラル・バス、又はビデオ・バスを含む、あらゆるタイプのいくつかのバス・アーキテクチャのうちの１つ以上であってよい。ＣＰＵ１０１４は、あらゆるタイプの電子データプロセッサも有してよい。メモリ１００８は、静的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、リードオンリー・メモリ（ＲＯＭ）、又はそれらの組み合わせのような、あらゆるタイプの非一時的なシステムメモリも有してよい。メモリ１００８は、起動時に使用されるＲＯＭと、プログラム実行中に使用されるプログラム及びデータの記憶のためのＤＲＡＭとを含んでよい。
【００２９】
大容量記憶１００４は、データ、プログラム、及び他の情報を記憶するよう、且つ、データ、プログラム、及び他の情報をバス１０２０を介してアクセス可能にするよう構成されたあらゆるタイプの非一時的な記憶デバイスも有してよい。大容量記憶１００４は、例えば、ソリッド・ステート・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、磁気ディスク・ドライブ、又は光ディスク・ドライブのうちの１つ以上を有してよい。
【００３０】
ビデオ・アダプタ１０１０及びＩ／Ｏインターフェイス１０１２は、外部の入力及び出力デバイスをプロセッシング・ユニット１００２へ結合するためのインターフェイスを提供する。表されるように、入力及び出力デバイスの例は、ビデオ・アダプタ１０１０へ結合されたディスプレイ１０１８、及びＩ／Ｏインターフェイス１０１２へ結合されたマウス／キーボード／プリンタ１０１６を含む。他のデバイスがプロセッシング・ユニット１００２へ結合されてよく、追加の、又はより少ないインターフェイス・カードが利用されてよい。例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）（図示せず。）のようなシリアルバスが、外部デバイスのためのインターフェイスを提供するために使用されてよい。
【００３１】
プロセッシング・ユニット１００２は、イーサネット・ケーブルのような有線リンク、及び／又はアクセス・ノード若しくは別のネットワークへの無線リンクを有し得る１つ以上のネットワーク・インターフェイス１００６を更に含んでよい。ネットワーク・インターフェイス１００６は、プロセッシング・ユニット１００２がネットワークを介して遠隔のユニットと通信することを可能にする。例えば、ネットワーク・インターフェイス１００６は、１つ以上の送信器／送信アンテナ及び１つ以上の受信器／受信アンテナを介したワイヤレス通信を提供してよい。プロセッシング・ユニット１００２は、データ処理及び他のプロセッシング・ユニット、インターネット、又は遠隔記憶設備のような遠隔デバイスとの通信のためにローカルエリア・ネットワーク１０２２又はワイドエリア・ネットワークへ結合されてよい。
【００３２】
別なふうに定義されない限り、本明細書で使用されている全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属している技術分野において通常の知識を有しているものによって一般的に理解されるのと同じ意味を有している。
【００３３】
先の実施形態の説明を通じて、本発明は、ハードウェアのみを使用することによって、又はソフトウェア及び必要なユニバーサル・ハードウェア・プラットフォームを使用することによって実装されてよい。そのような理解に基づき、本発明の技術的解決法は、ソフトウェア製品の形で具現化されてよい。ソフトウェア製品は、コンパクト・ディスク・リードオンリー・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＵＳＢフラッシュ・ディスク、又はリムーバブル・ハード・ディスクであることができる不揮発性の又は非一時的な記憶媒体において記憶されてよい。ソフトウェア製品は、本発明の実施形態で提供される方法を実行することをコンピュータ・デバイス（パーソナル・コンピュータ、サーバ、又はネットワーク・デバイス）に可能にする多数の命令を含む。例えば、そのような実行は、本明細書で記載される論理演算のシミュレーションに対応してよい。ソフトウェア製品は、更には、又は代替的に、本発明の実施形態に従ってデジタル論理装置を構成又はプログラムするための動作を実行することをコンピュータ・デバイスに可能にする多数の命令を含んでよい。
【００３４】
本発明は、その具体的な特徴及び実施形態を参照して記載されてきたが、様々な変更及び結合が本発明から逸脱することなしにそれらに対して行われ得ることは明らかである。明細書及び図面は、然るに、単に、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の実例と見なされるべきであり、本発明の適用範囲内にあるありとあらゆる変更、変形、結合又は同等物をカバーすると考えられている。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月16日(2018.10.16)
【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】
アナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムであって、
夫々の送信器が無線周波数入力信号を受信し、該無線周波数入力信号を光信号に変調して、変調された光信号を得る複数の送信器と、
前記複数の送信器から夫々の変調された光信号を受信し、該変調された光信号を結合光信号へと結合するマルチプレクサであり、夫々のパスバンドが中心波長を有する複数のパスバンドを有する前記マルチプレクサと、
前記結合光信号を受信し、該結合光信号を個別の変調された光信号に分離するデマルチプレクサと、
夫々の受信器が前記デマルチプレクサから前記変調された光信号のうちの１つを受信し、該受信された変調された光信号を無線周波数出力信号に変換する複数の受信器と、
夫々の送信器に対して、当該送信器によって送信される前記変調された光信号の波長が前記マルチプレクサの前記複数のパスバンドのうちの対応するパスバンドの中心波長よりも長いように、当該送信器及び前記マルチプレクサのうちの一方を他方に対してデチューニングするよう構成されるコントローラと
を有するＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項２】
前記コントローラは、夫々の送信器を、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長から離調させるよう更に構成される、
請求項１に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、夫々の送信器によって送信される前記変調された光信号が前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも長い波長を有するように、前記マルチプレクサをデチューニングするよう更に構成される、
請求項１又は２に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、夫々の送信器をデチューニングして、当該送信器が、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心光周波数よりも２５ＧＨｚから３０ＧＨｚ低い光周波数で前記変調された光信号を生成するようにするよう構成される、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、夫々の送信器をデチューニングして、当該送信器が、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも０．２ナノメートルから０．２４ナノメートル長い波長で前記変調された光信号を生成するようにするよう構成される、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項６】
夫々の送信器は、直接変調レーザーダイオードを有する、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項７】
夫々の送信器は、熱電クーラーを有し、
前記送信器をデチューニングするよう、前記コントローラは、前記直接変調レーザーダイオードの温度を、対応する熱電クーラーを使用することによって下げるよう構成される、
請求項６に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項８】
前記マルチプレクサは、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）デバイスを有する、
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項９】
前記デマルチプレクサは、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）デバイスを有する、
請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項１０】
夫々の受信器は、フォトダイオードを有する、
請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載のＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム。
【請求項１１】
複数の送信器と、夫々のパスバンドが中心波長を有する複数のパスバンドを有するマルチプレクサと、デマルチプレクサと、複数の受信器と、前記複数の送信器へ動作上結合されるコントローラとを有するアナログ・ラジオ・オーバー・ファイバー（ＡＲＯＦ）波長分割多重化（ＷＤＭ）システムによって供給される無線周波数信号において隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）を下げる方法であって、
夫々の送信器に対して、前記コントローラが、当該送信器によって送信される変調された光信号の波長が前記マルチプレクサの前記複数のパスバンドのうちの対応するパスバンドの中心波長よりも長いように、当該送信器及び前記マルチプレクサのうちの一方を他方に対してデチューニングすること
を有する方法。
【請求項１２】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器を、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心から離調させることを有する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器によって送信される変調された光信号が前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも長い波長を有するように、前記マルチプレクサをデチューニングすることを有する、
請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器によって送信される変調された光信号の光周波数を、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心光周波数よりも２５ＧＨｚから３０ＧＨｚだけ低い値に下げることを有する、
請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記デチューニングすることは、前記コントローラが、夫々の送信器をデチューニングして、当該送信器が、前記マルチプレクサの前記対応するパスバンドの中心波長よりも０．２ナノメートルから０．２４ナノメートル長い波長で、変調された光信号を生成するようにすることを有する、
請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
夫々の送信器は、レーザーダイオードを有し、
前記デチューニングすることは、夫々の送信器に対して、前記コントローラが当該送信器の前記レーザーダイオードの温度を下げることを有する、
請求項１１乃至１５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムにおいてＡＣＬＲをモニタすることを更に有する
請求項１１乃至１６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記マルチプレクサは、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）マルチプレクサを有し、
前記デチューニングすることは、前記ＡＷＧマルチプレクサの温度を変えることを有する、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記コントローラが、前記マルチプレクサのデチューニングに適合させるよう前記デマルチプレクサをデチューニングすることを更に有する
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記デマルチプレクサは、ＡＷＧデマルチプレクサを有し、
前記デマルチプレクサをデチューニングすることは、前記ＡＷＧデマルチプレクサの温度を変えることを有する、
請求項１９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図４は、本発明の実施形態に従って、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステムによって供給される無線周波数信号においてＡＣＬＲを下げる方法（４００）の例をフローチャートで表す。上述されるように、ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム１００では、夫々のＴｘ１１０は、マルチプレクサ１２０のポートのパスバンドに対応する。マルチプレクサ１２０における夫々のパスバンドは、光チャネルに対応する中心波長を有する（４１０）。ＡＲＯＦ  ＷＤＭシステム１００へ電気的に接続されているコントローラは、夫々のＴｘｘ１１０をデチューニングして、そのデチューニングされたＴｘｘ１１０から発せられる光信号の波長λ′ｘがマルチプレクサ１２０における対応するパスバンドの中心波長λｘよりも長いようにする（４２０）。代替的に、マルチプレクサ１２０（及び場合により、デマルチプレクサ１３０）は、マルチプレクサ１２０（及びデマルチプレクサ１３０）における夫々のパスバンドの中心波長が、対応するＴｘｘから発せられる光信号の波長よりも短いように、夫々のＴｘｘ１１０に対してデチューニングされてよい。チューニング及びデチューニングは、Ｔｘ１１０（あるいは、代替のデチューニングステップのためには、マルチプレクサ１２０／デマルチプレクサ１３０）における温度加熱／冷却コンポーネントへ電気的に接続されているコントローラを介して熱電的に実行されてよい。他のステップは、ＲＦｏｕｔ，ｘ信号においてＡＣＬＲをモニタすること、及びマルチプレクサ、例えば、ＡＷＧマルチプレクサのデチューニングに適応させるようデマルチプレクサ、例えば、ＡＷＧでマルチプレクサをデチューニングすることを含め、方法（４００）に加えられてよい。
【国際調査報告】
2019516306.tif 000014
2019516306.tif 000015