(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ターミナル（１）に着信したデジタル電気信号を光ファイバを通して前記第１ターミナルから第２ターミナルへ転送する方法であって、
前記第１ターミナルにおいて、
スペクトル拡散法を用いて前記デジタル電気信号を拡散して（４１、４３）スペクトル拡散信号を発生し、
ゼロでない周波数を有する無線周波数サブキャリア（４７）上で前記スペクトル拡散信号を変調して（４９）変調された信号を発生し、
制御情報（５３）を含むデジタル制御信号を前記変調された信号に加算して（５１）加算された信号を発生し、
前記加算された信号を光信号に変換し（５５）、
前記光信号を前記光ファイバを通して前記第２ターミナルへ送信し（５５）、
前記第２ターミナルにおいて、
前記送信された光信号を受信した光信号として受信し（６１）、
前記受信した光信号に対して前記第１ターミナルにおいて行われた操作と実質的に逆の操作を反対の順序で行って前記第１ターミナルに着信したデジタル電気信号に対応する電気信号と前記デジタル制御信号に対応する電気信号とを発生する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記第１ターミナル（１）において、変調されたサブキャリア信号を変換する際に、モノクロームの光波を変調するために前記変調された信号を使用して、変調された光波を発生し、
前記第２ターミナルにおいて、
前記変調された光波を前記光ファイバから受信して（６１）受信した光信号を形成し、
前記受信した光信号を変換された電気信号に変換し、
前記変換された電気信号を低周波信号と高周波信号とに分割して（６３）、前記低周波信号と前記高周波信号との一方が前記デジタル制御信号に対応する前記電気信号であるようにし、
前記低周波信号と前記高周波信号との他方をゼロでない周波数を有する無線周波数サブキャリア（６９）の周波数で復調して（６７、６９）復調された信号を発生し、
前記復調された信号を拡散スペクトル復調して（７３、７５、７７）前記第１ターミナルに着信した前記デジタル電気信号に対応する前記電気信号を発生する、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、受信した光信号を変換された電気信号に変換する（６１）前記工程において、前記受信した光信号のパワーを変換して前記変換された電気信号を発生することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法であって、前記デジタル電気信号を拡散する前記工程において、ＣＤＭＡを使用して前記デジタル電気信号を拡散することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法であって、前記デジタル制御信号はＴＤＭＡ変調された信号であることを特徴とする方法。
【請求項６】
第１ターミナル（１）に着信したデジタル電気信号を光ファイバを通して前記第１ターミナルから第２ターミナルへ転送する方法であって、
前記第１ターミナルにおいて、
前記デジタル電気信号を制御するために使用される制御情報（５３）を含むデジタル制御信号と前記デジタル電気信号との第１の１つをスペクトル拡散法を用いて拡散して（４１、４３）スペクトル拡散信号を発生し、
前記スペクトル拡散信号を無線周波数サブキャリア上で変調して第１の変調された信号を発生し、
前記デジタル制御信号と前記デジタル電気信号との第２の１つ、該第２の１つは前記第１の１つと異なる、を異なる無線周波数サブキャリア（４７）上で変調して（８３；４７’）第２の変調された信号を発生し、
前記第１および第２の変調された信号を互いに加算して（８１）加算された信号を発生し、
前記加算された信号を光信号に変換し（５５）、
前記第２ターミナルにおいて、
前記送信された光信号を受信した光信号として前記光ファイバから受信し（６１）、
前記受信した光信号に対して前記第１ターミナルにおいて行われた操作と実質的に逆の操作を反対の順序で行って前記第１ターミナルに着信した前記デジタル電気信号に対応する電気信号と前記デジタル制御信号とを発生する、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記第１ターミナルにおいて、前記加算された信号を変換する（５５）際に、モノクロームの光波を変調するために前記加算された信号を使用して変調された光波を発生し、
前記第２ターミナルにおいて、
前記光ファイバ上で前記変調された光波を受信して（６１）受信した光信号を形成し、
前記受信した光信号を変換して（６１）変換された電気信号を発生し、
前記変換された電気信号をフィルタリングして（６３）低周波信号と高周波信号とを発生し、
前記低周波信号と前記高周波信号との一方を前記第１の信号を変調するために使用された前記無線周波数サブキャリアの周波数で復調して復調された電気信号を発生し、
前記復調信号をスペクトル拡散復調して（７３、７５、７７）前記デジタル制御信号と前記送信手段（３）においてスペクトル拡散された、前記第１ターミナルに着信した前記デジタル電気信号との前記１つに対応する電気信号を発生する、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６〜７のいずれかに記載の方法であって、前記第１および第２の信号の変調において、使用された前記無線周波数サブキャリアの１つがベースバンド周波数である、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の方法であって、前記第１の信号の拡散において、ＣＤＭＡを使用して前記第１の信号を拡散する、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載の方法であって、前記第２の信号の拡散が、ＴＤＭＡを使用して前記第２の信号を変調するのを含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
光ファイバによって相互接続された少なくとも２つのターミナル（１）を含む、信号を転送するためのネットワークであって、該ネットワークは前記光ファイバを通して光信号を送信するためのターミナル内に送信手段（３）を含み、該送信手段が、
前記ターミナルに着信した第１のデジタル電気信号をスペクトル拡散法を用いて拡散して（４１、４３）スペクトル拡散信号を発生し、
ゼロでない周波数を有する無線周波数サブキャリア（４７）上で前記スペクトル拡散信号を変調して（４９）変調された信号を発生し、
前記変調された信号に第２のデジタル電気信号を加算して（５１）加算された信号を発生し、
前記加算された信号を前記光信号に変換し（５５）、
前記光信号を前記光ファイバを通して送信する
ように構成された、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項１２】
請求項１１に記載のネットワークであって、前記送信手段（３）が、
前記スペクトル拡散信号を発生するために前記第１のデジタル電気信号の拡散を行う拡散手段（４１、４３）と、
前記拡散手段に接続され、前記変調された信号を発生するためにゼロでない周波数を有する前記無線周波数サブキャリア（４７）上で前記スペクトル拡散信号の変調を行う変調手段（５１）と、
前記変調手段に接続され、前記光信号を発生するために前記変調された信号を光波上で変調することにより前記変調された信号の前記光信号への変換を行い、さらに前記光ファイバに接続され、前記光ファイバを通しての前記光信号の送信を行う変換手段（５５）と、
前記変調手段と前記変換手段との間に接続された加算手段（５１）であって、前記変調手段に接続された第１の入力端と、前記変換手段に接続された出力端と、前記変調された信号が前記変換手段において前記光信号に変換される前に前記加算手段において前記変調された信号に加算される第２のデジタル信号を受信するように接続された第２の入力端とを有する加算手段と
を含むことを特徴とするネットワーク。
【請求項１３】
請求項１１〜１２のいずれかに記載のネットワークであって、ターミナル（１）内における、受信した信号を発生するために前記光ファイバから光信号を受信するための受信手段が、
受信した光信号を変換された電気信号に変換する（６１）、
前記変換された電気信号を低周波信号と高周波信号とに分割して（６３）、前記低周波信号と前記高周波信号との一方が前記第２のデジタル電気信号に対応する電気信号であるようにする、
復調信号を発生するために、前記低周波信号と前記高周波信号との他方を復調する（６７）、
前記第1のデジタル電気信号に対応する電気信号を発生するために前記復調された信号をスペクトル拡散復調する（６７）
ように構成されることを特徴とするネットワーク。
【請求項１４】
請求項１３に記載のネットワークであって、前記受信手段（５）が、
前記光ファイバに接続され、変換された電気信号を発生するために、受信された光信号のパワーを変換することにより前記受信された電気信号の前記変換された電気信号への変換を行う変換手段（６１）と、
前記変換手段への入力端に接続された分割手段（６３）であって、前記分割手段の第１の出力端上に与えられる低周波信号と前記分割手段の第２の出力端上に与えられる高周波信号とへの前記変換された電気信号の分割を行って、前記低周波信号と前記高周波信号の一方が前記第２のデジタル電気信号に対応する電気信号であるようにする分割手段と、
前記分割手段の前記第２の出力端に接続され、前記復調された信号を発生するために、ゼロでない周波数を有する前記無線周波数サブキャリアの周波数で前記高周波信号の復調を行う復調手段（６７）と、
前記復調手段に接続され、前記第１のデジタル電気信号に対応する前記電気信号を発生するために前記復調信号の前記スペクトル拡散復調を行う逆拡散手段（７３、７５、７７）と
を含むことを特徴とするネットワーク。
【請求項１５】
光ファイバによって相互接続された少なくとも２つのターミナル（１）を含む、信号を転送するためのネットワークであって、該ネットワークは前記光ファイバを通して光信号を送信するためのターミナル内の送信手段（３）を含み、該送信手段が、
スペクトル拡散信号を発生するためにスペクトル拡散法を用いてターミナルに着信した第１のデジタル電気信号を拡散し（４１、４３）、
第１の変調された信号を発生するために第１の無線周波数サブキャリア上で前記スペクトル拡散信号を変調し、
第２の変調された信号を発生するために前記第１の無線周波数サブキャリアと異なる第２の無線周波数サブキャリア（４７）上で第２のデジタル電気信号を変調し（８３；４７’）、
加算された信号を発生するために前記第１および第２の変調された信号を互いに加算し（８１）、
前記加算された信号を光信号に変換し（５５）、
前記光信号を前記光ファイバを通して送信する（５５）
ように構成されることを特徴とするネットワーク。
【請求項１６】
請求項１５に記載されたネットワークであって、前記第１および第２の無線周波数サブキャリアの一方がベースバンド周波数であることを特徴とするネットワーク。
【請求項１７】
請求項１５〜１６のいずれかに記載のネットワークであって、前記送信手段（３）が、
前記スペクトル拡散信号を発生するために前記第１のデジタル電気信号の拡散を行う拡散手段（４１、４３）と、
前記第１の変調された信号を発生するために前記スペクトル拡散信号の変調を行う第１の変調手段と、
前記第２の変調された信号を発生するために前記第２のデジタル電気信号の変調を行う第２の変調手段（８３；４７’）と、
前記第１の変調手段に接続された第１の入力端と前記第２の変調手段に接続された第２の入力端とを有する加算手段（８１）であって、前記加算された信号を発生するために前記第１および第２の変調された信号の互いの加算を行う加算手段（８１）と、
前記加算手段の出力端に接続され、前記光信号を発生するために光波上で前記加算された信号を変調することにより前記加算信号の変換を行い、さらに前記光ファイバに接続され、該光ファイバを通しての前記光信号の送信を行う変換手段（５５）と
を含むことを特徴とするネットワーク。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれかに記載のネットワークであって、前記光ファイバから光信号を受信するためのターミナル内の受信手段（５）が、
受信された光信号を変換された電気信号に変換し（６１）、
前記変換された電気信号を低周波電気信号と高周波電気信号とに分割し（６３）、
復調された信号を発生するために前記第１の無線周波数サブキャリアの周波数で前記低周波電気信号と前記高周波電気信号の一方を復調し、
前記第１のデジタル電気信号に対応する電気信号を発生するために前記復調された信号をスペクトル拡散復調し（７３、７５、７７）、
前記第２のデジタル電気信号に対応する電気信号を発生するために前記第２の無線周波数サブキャリアの周波数で前記低周波電気信号と前記高周波電気信号の他方を復調する（８５）
ように構成されたネットワーク。
【請求項１９】
請求項１８に記載のネットワークであって、前記受信手段（５）が、
前記光ファイバに接続され、前記光信号を受信し、前記変換された電気信号を発生するために前記受信した光信号のパワーを変換することにより前記受信した光信号の前記変換された電気信号への変換を行う変換手段（６１）と、
前記変換手段に接続された入力端を有する分割手段（６３）であって、該分割手段の複数出力端上に低周波電気信号と高周波電気信号とを与えるために前記低周波電気信号と前記高周波電気信号への前記変換された電気信号の分割を行う分割手段と、
前記分割手段の出力端の一方に接続され、前記復調された信号を発生するために前記第１の無線周波数サブキャリアの周波数で、該出力端上に与えられた信号の復調を行う復調手段と、
前記復調手段に接続され、前記第１のデジタル電気信号に対応する前記電気信号を発生するために前記復調された信号のスペクトル拡散復調を行う逆拡散手段（７３、７５、７７）と、
前記分割手段の前記出力端の他方に接続され、前記第２のデジタル電気信号に対応する前記電気信号を発生するために前記第２の無線周波数サブキャリアの周波数で該出力端に与えられた該信号の復調を行う復調手段（８５）と
を含むことを特徴とするネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は光ファイバネットワークにおいてスペクトル拡散方法を使用する方法およびスペクトル拡散方法を使用する光ファイバネットワークに関する。
【０００２】
（背景）
時分割マルチアクセス（ＴＤＭＡ）方式を使用するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）で生じる１つの問題は、同じネットワーク上のユーザ数が数百人もの多数となった時に、全てのユーザに十分なバンド幅を割り当てるのにビットレートを大きくしなければならないことである。この結果ネットワーク内の個々のノードまたはターミナルが使用する実際のバンド幅がかなり狭くても、ネットワーク内のどの場所でもかなり速い速度で作動できる電子回路を使用しなければならないことになる。
【０００３】
この問題を解消する１つの方法は、光ファイバネットワーク内で波長分割多重化（ＷＤＭ）方式を使用することであるが、このことは同調可能なレーザ、同調可能なフィルタを使用し、波長を安定化しなければならないことを通常意味するので、コストが高くなる。これまで提案されている別の解決案は、光領域においてある種のスペクトル拡散技術を使用する方法である。例えばＭ.Ｅ.マーイック著「コヒーレントな光学的ＣＤＭＡネットワーク」光波技術ジャーナル第１１巻、第５／６号、１９９３年５月／６月、８５４〜８６４ページ、米国特許第4,335,463号に対応するＪ.フォッカードによる「光ファイバによる伝送のための、回線で同時に統合マルチアクセス伝送をするためのシステム」を発明の名称とする、公開された欧州特許出願第0027413号、Ｊ.Ｇ.フォッシーニおよびＧ.ヴァヌッチによる「光波通信システム」を発明の名称とする公開欧州特許出願第0240124号、「通信ネットワークのための光プロトコル」を発明の名称とし、Ｐ.チュア外に付与された米国特許第5,519,526号を参照されたい。このスペクトル拡散技術は符号分割マルチアクセス（ＣＤＭＡ）とも称される。提案されている解決案にはいくつかの問題があり、これら解決案はマーイックによる引用論文および引用した米国特許に開示されている解決案のように、特殊な符号化および復号化を行うために短いパルスおよび／または特殊なデバイスを使用しなければならないことが多い。これらデバイスは標準的な部品ではなく、よって高価である。引用した欧州特許出願第0240124号に提案されている別の解決案も放出されたレーザの波長にロックオンするために、同調可能な光フィルタを必要とする。
【０００４】
現在の論文および特許、例えば引用したマーイックによる論文、引用した欧州特許出願第0240124号および米国特許第5,519,526号のほとんどは、光ファイバで通信するためにＣＤＭＡ、すなわちスペクトル拡散技術を使用するために努力をしており、光スペクトルの拡散を利用している。このことは、逆拡散も光学的に行わなければならないこと一般に意味する。このような逆拡散は困難であり、かつ部品の点で高価でもある。しかしながら、引用した欧州特許出願第0027413号では、電気的領域で拡散を行い、サブキャリアおよび／または制御チャンネルを用いることなく信号をベースバンドに維持するシステムを開示している。
【０００５】
引用した欧州特許出願第0240124号では、こうして拡散を光領域で行い送信機では波長の制御を行わないが、着信信号にロックオンし、コネクションを設定するのに受信機内に同調可能な走査フィルタが必要である。
【０００６】
引用した米国特許第5,519,526号では、光信号のスペクトル符号化を使用しているが、これを行うには（十分なスペクトル幅を得るために）極めて短いパルスと（スペクトル符号化のために）再構成可能な位相プレートを使用しなければならない。このことは、実際には容易ではなく、かつ安価ではない。
【０００７】
日本国特許出願第JP5/268658号はＣＤＭＡを使用した移動電話ネットワークにおける交換局と複数の基地局との間で送信をするためのシステムを開示している。交換局からの電気的ＲＦ信号は光学的フォームに変換され、光ファイバを通って基地局のアンテナに送信されるようになっている。
【０００８】
公開された英国特許出願第GB2125253号では、符号分割マルチアクセススペクトル拡散技術を使用するデータ通信システムが開示されている。このシステムでは、準ランダムビットストリームに対してメッセージが変調されるようになっており、使用される変調技術は疑似ノイズ変調技術とも称されており、送信機側で変調されたＲＦキャリアには変調器内で不規則な位相反転が施される。これら位相反転は疑似ランダムビットシーケンスを発生する符号発生器から特に各着信地までの信号によって制御される。このビットシーケンスには変調データが重ねられ、この結果生じる波形はバランス変調器へ印加され、変調機はゼロビットに対してはＲＦキャリアをそのままにし、１ビットに対しては位相を反転させる。このバランス変調器はリニアドライバであり、光ファイバケーブルに電力を供給できる。
【０００９】
（概要）
よって本発明の目的は、標準的な、基本的にはコストが高すぎない製造要素、例えば同調可能なレーザまたはフィルタを使用できる、ＣＤＭＡを使った光ファイバネットワークを通して電気的なデジタル信号を転送する方法を提供することに有る。
【００１０】
本発明の別の目的は、ＬＡＮとして使用するのに適しており、標準的な、基本的にはコストの高すぎない製造要素を使って実現できる光ファイバネットワークを提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、コネクションをセットアップするのに使用すべきデータチャンネルを容易に実現できる光ファイバネットワークを提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、容量をより小さくしたり、より大きくできるよう、フレキシブルな方法で構築できる光ファイバネットワークを提供することにある。
【００１３】
従って、無線周波数で変調を行い、その後、光周波数で直接拡散を行う代わりに光信号に変換する、光ファイバ送信、例えばＬＡＮでスペクトル拡散変調、例えばＣＤＭＡを使用する。ＴＤＭＡ変調された制御チャンネルを使用するが、このチャンネルは１つまたは複数のＣＤＭＡ変調または同様に変調されたデータチャンネルとなっている。
【００１４】
スペクトル拡散は電気的な領域で行われるので、現在開発中の標準的な部品、例えばＣＤＭＡ方式またはその変形バージョンを使用する移動電話システム用の標準的部品を使用することが可能となる。性能、コストおよび複雑さの異なるいくつかの異なる実施例が可能となろう。最も簡単な実施例では、波長制御および光フィルタは不要となり、これにより低コストシステムを製造することが可能となる。
【００１５】
従って、電気データ信号を拡散符号で乗算し（この方法はダイレクトシーケンスＣＤＭＡと称される）、この結果を使ってＲＦサブキャリアを変調する。２つのターミナル間のコネクションを設定するための制御チャンネルは、衝突検出、例えば、イーサネットタイプのプロトコルを使用してベースバンド内のＴＤＭＡチャンネルとして実現できる。別の方法としては、スペクトル拡散データ信号をベースバンド内に維持し、制御チャンネルをサブキャリアで搬送する方法がある。更に別の方法として、データと制御チャンネルの双方をサブキャリアで搬送する方法がある。いずれのケースにおいても２つの信号を加算し、その結果、すなわち加算された信号を使って十分なバンド幅を有する発光デバイスの強度を変調する。
【００１６】
このように、一般的に光ファイバをベースとするローカルエリアネットワークではコネクションをセットアップするための、例えば、衝突検出と共にＴＤＭＡを使用する制御チャンネルが設けられ、この制御チャンネルを１つのＲＦサブキャリアで搬送し、更にＣＤＭＡまたは同様な拡散方法を使用する別の１本または数本のスペクトル拡散データチャンネルを１つまたは数種の他のＲＦサブキャリアで搬送する。「サブキャリア」なる用語を一般的に見なした場合、使用するサブキャリアのうちの１をベースバンドとしてもよい。コネクションはポイント対ポイントタイプのものでもよいし、また一部のケースでは一斉送信タイプのものでもよい。データチャンネルに対しいくつかのＲＦサブキャリアを使用する場合、各サブキャリアのビットレートおよびコードシーケンス長さは異なっていてもよい。この場合、１つのターミナルから数個の別のターミナルへ同時にいくつかのコネクションを設けることも可能である。この場合、発光デバイスの波長制御は不要である。
【００１７】
このような一般的な解決方法の可能な拡張案はＷＤＭを使用することである。この場合、利用できるスペクトルを数個の波長のバンドに分割し、各バンドは上記のようなフルシステムを搬送する。制御チャンネルは全てのバンドに対し共通となり、この制御チャンネルに専用の波長バンドを割り当てできる。
【００１８】
上記引用した欧州特許出願第0027413号は、これまで示したように電気的領域で拡散を行い、信号をベースバンドに入れ、サブキャリアおよび／または制御チャンネルを使用しないシステムを開示している。本明細書に記載するシステムの利点は、特に多数のサブキャリアを使用する前にフレキシビリティと容量とが増加することである。例えばこのシステムによって１つのターミナルをいくつかの他のターミナルへ同時にコネクトし、異なるデータを送信し、１つの光インターフェースだけを使用することが可能となる。
【００１９】
従って、光ファイバを通してこのターミナルから第１ターミナルへ着信した電気的デジタル信号を第２ターミナルへ転送する際に、スペクトル拡散方法を使ってまずこの信号を拡散し、次に無線周波数サブキャリア、例えば一定の固定された周波数を有する電気的高調波信号で変調し、最終的に光信号へ変換し、ファイバを通し、第２ターミナルへ送信し、第２ターミナルで元の電気的デジタル信号を抽出するように逆の順序でほぼ逆の動作を受信光信号に対して行う。
【００２０】
より詳細には、第１ターミナルではある種のスペクトル拡散変調方法、例えばＣＤＭＡまたは周波数ホッピング方法を使って電気的なデジタル信号を拡散し、スペクトル拡散変調電気信号を発生し、例えば振幅変調により無線周波数サブキャリア上でこのスペクトル拡散変調電気信号を変調し、変調されたサブキャリア信号を発生する。この変調されたサブキャリア信号はモノクローム（単色）光波の振幅を変調し、変調された光波を発生するのに使用され、この変調された光波を光ファイバを通って第２ターミナルへ送信する。第２ターミナルでは、光パワーを検出し、この光パワーに等しい振幅を有する電気信号を発生することにより、光ファイバを通して受信された変調光波を電気信号に変換する。次にこの電気信号は無線周波数サブキャリアの周波数で復調され、復調されたスペクトル拡散電気信号を発生する。この復調されたスペクトル拡散電気信号は第１ターミナルで使用されたスペクトル拡散方法に対応する逆拡散方法を使って逆拡散され、第１ターミナルに着信したデジタル電気信号に対応するデジタル電気信号を発生する。
【００２１】
次に、上記説明に係わるネットワークは少なくとも２つのターミナルを含み、これらターミナルは１本の光ファイバで接続される。次に、一般的に、制御チャンネルは１つのＲＦサブキャリアで搬送され、スペクトル拡散方法を使用して発生された少なくとも１つのスペクトル拡散データチャンネルはＲＦサブキャリアのうちの異なる１つまたは複数の異なるサブキャリアで搬送される。ここでＲＦサブキャリアは一般化された意味に見なすので、使用するサブキャリアの１つをベースバンド、すなわち周波数がゼロに等しいサブキャリアとすることができる。
【００２２】
ターミナル内に設けられた送信機または送信手段は、サブキャリアでデータチャンネルを搬送する場合、スペクトル拡散方法を使って第１デジタル電気信号を拡散し、拡散電気信号を発生する拡散手段（この拡散手段はダイレクトシーケンスＣＤＭＡに対しては乗算器と拡散符号信号の発生器とを含む）と、
前記拡散手段に接続されており、ゼロでない周波数、例えば数百ＭＨｚのかなり高い周波数を有する無線周波数のサブキャリア上で拡散電気信号を変調し、変調された電気信号を発生するための変調手段（この変調手段は、例えば乗算器または混合器とＲＦ発振器とを含む）と、
前記変調手段に接続されており、光波上で変調された電気信号を変調し、光信号を発生するようになっており、光ファイバに接続されており、この光ファイバを通して光信号を送信するための変換手段とを含むことができる。
【００２３】
制御チャンネルに対し、送信手段は更に変調手段と変換手段との間に接続され、変調手段に接続された第１入力端および変換手段に接続された出力端とを有する加算手段を更に含むことができる。この加算手段の第２入力端は第２デジタル信号を受信するように接続されており、この第２デジタル電気信号は変換手段によって変調される前に変調された信号に加算される。
【００２４】
同じケースにおいて、受信機または受信手段は、光ファイバに接続されており、光信号を受信し、光信号、特にそのパワーを電気信号に変換するための変換手段と、この変換手段に接続されており、電気信号を復調された電気信号に復調するための復調手段と、復調手段に接続されており、スペクトル拡散方法を使って復調された電気信号を逆拡散し、第１のデジタル電気信号に対応する逆拡散電気信号を発生するための逆拡散手段とを含むことができ、この場合のスペクトル拡散方法は送信手段で使用された方法に対応し、ダイレクトシーケンスＣＤＭＡのケースは逆拡散のために同じ拡散符号を使用する。
【００２５】
データチャンネルに対して、受信手段は更に変換手段と復調手段との間に接続されており、変換手段に接続された入力端を有する分割手段を含むことができる。この分割手段は受信した光信号から変換された電気信号を第２デジタル電気信号に対応し、分割手段の第１出力端に発生される低周波電気信号と、分割手段の第２出力端に発生される高周波電気信号とに分割し、この分割手段の第２出力端は復調手段に接続される。
【００２６】
本発明の上記以外の目的および利点については、次の詳細な説明に記載し、その一部は説明から明らかとなるか、または本発明を実施することによって理解できよう。本発明のこれら目的および利点は、特許請求の範囲に特に記載した方法、プロセス、装置およびそれらの組み合わせによって実現でき、得ることができる。
【００２７】
本発明の新規な特徴事項は、特に特許請求の範囲に記載されているが、添付図面を参照して次に示した非限定的な実施例の次の詳細な説明を検討すれば、構造および内容の双方に関して本発明を完全に理解し、更に本発明の上記およびそれ以外の特徴を完全に理解でき、本発明自体について良好に理解できよう。
【００２８】
（詳細な説明）
図３では、複数のターミナル１を含む光ファイバのローカルエリアネットワークが示されている。各ターミナル１は光送信機３と光受信機５とを含み、これらはそれぞれの光ファイバの端部に接続されており、これら光ファイバの他方の端部はスターカプラ７に接続されており、このスターカプラ７は光合波要素および光分割要素を含む。従って、ターミナル１はユーザとも称されるあるソース（図示せず）からの電気信号を受信し、これら電気信号は適当な光信号に変換され、送信機３により、この送信機に接続されている光ファイバを通して送信される。光信号は別のターミナル１内の受信機５へ接続されている別の光ファイバへスターカプラ内のあるルートでルーティングされる。次のこの受信機５は受信された光信号を適当な電気信号に変換し、変換された電気信号はあるユーザ（図示せず）へ転送できる。
【００２９】
図３に示された光ファイバネットワークでは、スペクトル拡散変調方法を使用する。この方法では、ターミナル１に着信した電気データ信号を拡散符号で乗算できる。この方法はダイレクトシーケンスＣＤＭＡと称される。乗算の結果はＲＦサブキャリアを変調するのに使用される。ネットワーク内で送信すべき信号の電気スペクトルを示す図１ａを参照されたい。２つのターミナル１の間のコネクションを設定、すなわちセットアップするための制御チャンネルは、例えば衝突検出を使用するＴＤＭＡ着信として実現されており、この制御チャンネルは図１ａのスペクトルによって示されるようにベースバンド内で搬送できる。これと異なり、スペクトル拡散電気信号に変換されたデータ信号をベースバンドで搬送し、サブキャリアで制御チャンネルを搬送できる。図２ａの電気スペクトル図を参照のこと。別の方法は、データ信号と制御チャンネルの双方をサブキャリアで搬送する方法であるが、このケースは図には示されていない。
【００３０】
これら２つの信号は電気的に加算され、この結果得られた信号はターミナル内の発光器３の強度を変調するのに使用され、この発光器３は変調幅に対応する十分なバンド幅を有してなければならない。この結果得られる光のスペクトルは図１ｂおよび２ｂに示されている。
【００３１】
各受信機５は着信光を電気信号に変換するのに、最も簡単な実現例では１つの光検出器しか有していない。電気フィルタによってデータ信号と制御チャンネルとを分離できる。必要な場合にはダウンコンバートし、ローパスフィルタリングを行った後に、標準的なＣＤＭＡシステムの場合と同じように、対応する符号シーケンスとの相関化を行うことにより、所望する信号を選択する。
【００３２】
これにより、一次元のチャンネルが設定されるが、このチャンネルはポイント対ポイント送信または一斉送信に使用できる。２つのターミナル間での双方向のコネクションを設定するには、かかる２つのチャンネルが必要である。
【００３３】
上記のような実施例の種々の変形例および拡張例が可能であるが、これらはコストが異なり、特性および性能も異なる。
【００３４】
＊上記のようなダイレクトシーケンスのＣＤＭＡを使用する代わりに、周波数ホッピングまたはＣＤＭＡと周波数ホッピングとの組み合わせを使用することもできる。
【００３５】
＊ネットワーク内のターミナルごとに拡散符号情報を記憶しなくてもよいように、ターミナルは制御チャンネルを使ってコネクションの設定中にこの情報を交換してもよい。
【００３６】
送信機３内で多数の拡散デバイスおよび変調デバイスを必要とし、受信機５で多数の逆拡散デバイスおよび復調デバイスを必要とするいくつかのＲＦサブキャリア周波数を使用できる。これにより１つのターミナル１から複数の他のターミナル１への同時コネクションが可能となる。
【００３７】
＊異なるサブキャリアと共に異なるビットレートを使用できる。
【００３８】
＊ＷＤＭを使用することにより、ネットワーク容量を増加し、次にいくつかの波長バンドを定めることができる。この場合、制御チャンネルは自分の波長バンドを有してもよい。
【００３９】
次に、上記一般的な原理のいくつかの可能な実現例について説明する。一般的に、より複雑な実現例はより高度の性能を有するが、コストも高くなる。システム設計で検討すべき主なパラメータの１つは、望ましいバンド幅または利用できるバンド幅となる。
【００４０】
１つの制御チャンネルと１つのデータチャンネルしか有しない基本システムでは、１つのサブキャリアしか使用せず、このサブキャリア上でスペクトル拡散データ信号を変調するか、このサブキャリアによってスペクトル拡散データ信号を乗算する。図１ａ、１ｂおよび図４ａ、４ｂ内の送信機回路および受信機回路のブロック図を参照されたい。この代わりにサブキャリア上で制御チャンネルを変調することができるが、この場合は図２ａ、２ｂおよび図５ａ、５ｂ内の送信機回路および受信機回路のブロック図を参照されたい。
【００４１】
ベースバンドに制御チャンネルを有するケースの、図４ａの送信機回路および図４ｂの受信機回路のブロック図は、それぞれの回路の動作の原理しか示していない。実際の例では、いくつかの付加フィルタ、増幅器および制御回路が必要となることがあるが、これらは当業者であれば容易に導入できよう。
【００４２】
図４ａに示された送信機回路３では、着信データ信号は振幅変調を使用しており、２進の２つの数字の１および０を示す論理レベル＋１と−１を有する一般的なパルス列となっているが、この着信データ信号は乗算回路４１内で拡散符号によって乗算されてスペクトル拡散される。拡散符号はダイレクトシーケンスＣＤＭＡを実行するように拡散符号発生器４３から送られている。この拡散符号は同じような電気的論理レベル＋１と−１のバランスのとれたシーケンスから構成されている（ダイレクトシーケンスＣＤＭＡはπまたは１８０度位相変調と等価的である）。この乗算の結果はローパスフィルタ４５でフィルタリングされ、フィルタ４５からの符号拡散信号と発生器４７からのＲＦ信号とを乗算回路４９へ与えることにより、ＲＦ発生器４７で生じたＲＦサブキャリアを変調するのに使用される。この乗算回路４９の出力信号は加算回路５１へ与えられ、ここで制御信号（この制御信号の制御ユニット５３で発生された振幅変調タイプのパルス列である）に加算される。信号の電気的な和は発光デバイス５５へ送られ、ここで発光デバイスで発生されたモノクローム光波強度を変調するのに使用される。次に、この結果変調された光信号は発光デバイス５５の出力端に接続された光ファイバを通して転送される。
【００４３】
図４ｂに示された受信機回路５は光検出器６１を含み、この光検出器はカプラ７からの光ファイバに接続されており（図３参照）、ファイバを通って伝搬する光信号を受信するようになっている。この光検出器６１は光パワーを検出し、これを対応する電気信号に変換する一般的タイプの光センサとすることができる。この電気信号は分割フィルタ６３へ与えられ、このフィルタ６３は出力端のうちの第１出力端で直接制御データ信号となる電気信号のうちの低周波部分を発生し、出力端のうちの第２出力端では、変調されたＲＦ波を含む高周波部分を発生する。この制御データは制御ユニット６５へ与えられ、ＲＦ波を復調しなければならない。次に電気信号は送信機内のＲＦ発生器４７によって発生されたＲＦ波と同じ周波数を有する、発振器６９内で発生された非変調ＲＦ波により乗算回路６７内でまず乗算される。次に、乗算された信号または混合された信号はローパスフィルタ７１でフィルタリングされ、このローパスフィルタから第２乗算回路７３へ与えられる。乗算回路７３は別の入力端で拡散符号を発生し、かつ同期化するよう、ユニット７５からの拡散符号を受信する。乗算回路７３の出力信号は判別ユニット７７へ送られる。この判別ユニット７７は受信された信号が１を含むか、または０かを含むかを、従来の方法で判断するための論理回路を含む。この判別ユニット７７の出力信号はネットワークを通して送信される所望する電気的データ信号であり、所定の方法でターミナルのユーザへ送られる。この出力信号は拡散符号発生および同期化ユニット７５にも供給され、同期化を可能にする。
【００４４】
その代わりに、これまで説明したように、基本システムは制御チャンネルの変調を行うことができ、この場合の送信機回路および受信機回路のブロック図は、それぞれ図５ａおよび５ｂに示されている。上記送信機回路および受信機回路と同じように、図５ａおよび５ｂのブロック図はそれぞれの回路の動作原理しか示していないが、実際には付加フィルタ、増幅器および制御回路が必要となり得る。図５ａおよび５ｂでは、同一または対応する要素に対して、図４ａおよび４ｂと同じ参照番号を使用している。
【００４５】
図５ａの送信機回路３は乗算回路４１内でユーザからの着信データ信号を拡散符号で乗算することにより、このデータ信号を拡散する。乗算回路４１は一方の入力端でデータ信号を受信すると共に、他方の入力端で上記のように拡散符号発生器４３からの拡散符号を受信する。拡散された信号はフィルタ４５内でローパスフィルタリングされ、フィルタ４５はフィルタを通った信号を加算回路８１の入力端へ送る。制御ユニット５３内では上記のように制御信号が発生され、この信号と発生器４７からのＲＦ信号を乗算回路８３へ送ることにより、この信号はＲＦ発生器４７で発生されたＲＦサブキャリア上で変調される。乗算回路８３の出力信号は加算回路８１の別の入力端へ与えられ、加算回路８１ではこの出力信号は符号拡散され、フィルタリングされたデータ信号へ加算される。回路８１で得られた和は発光デバイス５５へ送られ、発光デバイスが発生した光波を変調する。次に、この結果生じた変調光信号は上記のようにこの発光デバイス５５の出力端に接続されている光ファイバを通して転送される。
【００４６】
図５ｂに示された受信機回路５は、図４ａに示された回路と同じように、光検出器６１を含む。この光検出器６１はカプラ７から延びる光ファイバに接続されている（図３参照）。光検出器６１が発生した電気信号は分割フィルタ６３へ与えられ、分割フィルタ６３はその出力端のうちの第１出力端に直接符号拡散されたデータ信号となる電気信号の低周波部分と出力端のうちの第２出力端に電気信号の高周波部分とを発生する。この高周波部分は復調される制御データ信号を含む変調されたＲＦ波を含む。この高周波信号は、まず乗算回路８５内で、送信機で発生されたＲＦ波と同じ周波数を有する、発振器６９で発生された非変調ＲＦ波によって乗算される。この乗算された信号は、次にローパスフィルタ８７内でフィルタリングされ、フィルタリングされた信号はこのフィルタから制御ユニット６５へ与えられる。この符号拡散されたデータ信号は上記と同じように乗算回路７３の入力端へ供給されることにより逆拡散される。乗算回路７３は別の入力端で拡散符号発生および同期化ユニット７５からの拡散符号を受信する。乗算回路７３の出力信号は判別ユニット７７へ与えられる。この判別ユニットの出力信号は所望する電気データ信号であり、この信号も同期化を可能にするよう、拡散符号発生および同期化ユニット７５へ供給される。
【００４７】
次に、異なるケースのバンド幅条件について説明する。変調されたＲＦサブキャリアの最低周波数は常にチップレート、すなわち拡散符号のビットレートよりも高くなっていなければならない。制御チャンネルをＲＦサブキャリアで搬送する場合、この最低周波数のチップレートよりも高くなっていなければならない。
【００４８】
チップレートは所望するビットレートおよびネットワークへの接続が認められるユーザまたはターミナル１の最大数によって決まる。ターミナルの最大数は利用できる符号シーケンスの数、従って符号シーケンスの長さによって決まる。一般に、ダイレクトシーケンスＣＤＭＡシステムでは、着信データ信号のビットレートに対するチップレートの比は、符号シーケンスの長さ、すなわち符号シーケンス内のビット数に等しい。拡散信号の（有効な）バンド幅はチップレートの大きさとなっている。
【００４９】
ベースバンド内の制御チャンネルを使用するような、図４ａおよび４ｂに示されているようなケースでは、サブキャリアのＲＦ周波数をチップレートよりも高くしなければならないことを意味する。例えば、２Ｍビット／秒の信号ビットレートおよび１２７ビットの符号シーケンスではチップレートを２５０ＭＨｚの大きさとしなければならない。次に、信号スペクトルが５０〜５５０ＭＨｚとなり、約１０ＭＨｚしか占有しない１０Ｍビット／秒のベースバンド制御チャンネルに対して、必要なスペースよりもより広いスペースが残る、３００ＭＨｚのサブキャリア周波数を使用できる。
【００５０】
これとは別に、拡散データ信号をベースバンド内に維持する場合、我々は制御チャンネルのために３００ＭＨｚのサブキャリアを使用できるが、スペクトルは約３１０ＭＨｚまで広がるにすぎない。従って、サブキャリアで制御チャンネルを搬送することによって、全体のスペクトル幅をより狭くすることができる。
【００５１】
かかるシステムが収容できるユーザ数は使用する符号シーケンスによって決まり、この符号シーケンスは従来技術で集中的に説明したように拡散符号発生および同期化ユニット７５内で同期化を行えるように、１チップ幅の鋭い自己相関性ピークおよび干渉を良好に除去できるよう、クロス相関性が低くなっていなければならない。周知の標準的符号としては、Ｍシーケンス、ゴールド符号およびカサミ符号とがあり、これらはすべてフィードバックタップを設けたシフトレジスタを使って発生できる。例えば長さｎの２つのシフトレジスタを使って発生されるゴールド符号を使用すると、長さＮ＝（２n−１）の（２n＋１）個の符号シーケンスをｍ回得ることができ、ここでｎは４の倍数とすることはできない。このケースではシフトを行わない場合、自己相関値はＮに等しく、そうでない場合は−１に等しい。異なる符号シーケンスの間の最大クロス相関値は（２[(n+2)/2]＋１）となる。例えばｎ＝７の場合、１２７ビットの符号シーケンスを発生でき、これによって１２９の異なる符号シーケンス、１２７の自己相関性ピークおよび１７の最大クロス相関性が得られる。
【００５２】
２つのターミナル間のコネクションを設定するための制御チャンネルは、例えばイーサネットタイプのプロトコルを使用する衝突検出を使用するＴＤＭＡチャンネルとして実現できる。他の方法、例えばトークンリングも使用できる。一般的に、振幅変調が使用される。２つのターミナル間で２ウェイ通信を設定するためのプロトコルシーケンスのアウトラインは次のようにすることができる。
【００５３】
１．ターミナルＡが別のターミナルＢとの通信チャンネルを設定したい場合、ターミナルＡは制御チャンネルを通してコネクションリクエストを送る。このリクエストはターミナルＡの制御ユニット５３によって発生される。ターミナルＡはターミナルＢに知られていない場合、ターミナルＡが使用する符号シーケンスを送ることもできる。
【００５４】
２．ターミナルＡはターミナルＢからの回答を待ち、Ｂが応答しない場合、ランダムなインターバルで再びリクエストを送る。
【００５５】
３．ターミナルＢからの回答はこのターミナルが話中である場合、コネクションを拒否するか、またはターミナルＡが送信を開始できることをターミナルＡに伝える。必要であれば、ターミナルＢはリターンチャンネルを通して送信するためにターミナルＢが使用する符号シーケンスを送ることもできる。
【００５６】
各ターミナルの送信機の符号シーケンスを固定し、他の全てのターミナルに対し既知とすることもできるし、また管理を簡略化するためにこれら符号シーケンスを各コネクション設定プロセス中に制御チャンネル内で送信することができる。後者の方法を行うには、受信機内の拡散符号をプログラムできるようにしなければならない。これによって一斉送信が可能となる。すなわち１つのターミナルは同じデータを複数の他のターミナルに送ることができる。これとは異なり、受信機の符号を固定し、送信機をプログラム可能とすることもできるが、これは一斉送信を可能にしない。
【００５７】
送信機３内で使用される発光デバイス５５は振幅変調された信号を送信するのに十分なバンド幅を有していなければならない。これらデバイスはバンド幅およびパワー条件に応じ、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、直接変調半導体レーザまたは変調器を含むレーザとすることができる。発光デバイスでは全ての処理は電気的領域で行われるので、発光デバイスの波長制御には条件はない。既に述べたように、受信機５内の光検出器６１は全ての対応する波長で光のパワーを合計する。これによって、例えばマルチモードの安価なファブリ−ペローレーザを使用することが可能となる。
【００５８】
図３を参照して説明したように、送信機３内の全ての発光デバイス５５が発生する光は互いに結合され、例えば図３に示されるようなスターカプラのようなある手段内で受信機５に接続されているファイバの間に分割される。パワーの見込みが不十分である場合、ファイバの一部に対し、光増幅器を使用する必要が生じ得るが、これを行うことは一般に高価につく。
【００５９】
基本システムのストレートフォワードな拡張案は、多数のＲＦサブキャリアを有する単一コネクションを得るように、通信チャンネルのためのいくつかのサブキャリアを追加することである。図１ａ、１ｂ、４ａ、４ｂ並びに図２ａ、２ｂ、５ａ、５ｂを参照して説明した基本システムとの差は、送信機および／または受信機が正しいサブキャリアを選択するようになっていることだけである。使用すべきサブキャリアで搬送される情報は、コネクションのセットアップ中に制御チャンネルを介して交換できる。異なるサブキャリアに対しては異なるビットレートおよび符号長さを使用できる。例えば低いバンド幅のコネクションよりも、より少数の高いバンド幅のコネクションを必要とする場合、より短い符号長さを使用でき、これによってユーザを少数とし、使用するスペクトル幅を狭くすることができる。双方向のコネクションにおける２つの方向は異なるサブキャリアを使用でき、これによってバンド幅を非対称とすることができるので、一方の方向のバンド幅を他の方向のバンド幅よりも広くすることができる。
【００６０】
高いバンド幅チャンネルに対する符号は、例えば中心ネットワークマネージャ（図示せず）によって必要な時にダイナミックに割り当てでき、これによって符号よりも多数のターミナルを再利用できる。
【００６１】
コネクションの終了部で同調をしなくてもよいようにするために、送信機または受信機は固定されたサブキャリアを使用できる。このことは、主に全てのコネクションが同じビットレートを有する場合に実用的となる。しかしながら、最新の電子回路を使用しても、コストの差は極めてわずかであり、恐らくその結果フレキシビリティを失う価値はないであろう。
【００６２】
一例として、３００ＭＨｚのサブキャリアで１０Ｍビット／秒の制御チャンネルを使用し、１２７ビットの符号長さを有する２Ｍビット／秒のベースバンドチャンネルを使用する上記システムに対し、３１ビットの符号長さを有する１０Ｍビット／秒のチャンネルを搬送する６５０ＭＨｚのサブキャリアを追加できる。これによって高速チャンネル数は３３となり、使用される総スペクトルは約９６０ＭＨｚに拡張される。
【００６３】
多数のサブキャリアを配置すると、１つのターミナルから多数の異なるターミナル（このターミナルの数はＲＦサブキャリアの数までの範囲）への同時接続をすることが可能になるので、ここでは多数のＲＦサブキャリアを有するマルチコネクションのケースが得られる。当然ながらこの結果、より多くのハードウェアが必要となる。可能なコネクションの数と共に、送信機３では多くの拡散器＋変調器および受信機５では多くの復調器＋逆拡散器が必要となる。これら数がサブキャリアの数と同じであれば、これらは同調可能である必要はない。
【００６４】
制御チャンネルも上記と同じように実現できる。２つの同時コネクションを可能にする送信機と受信機の一例は、図６ａおよび６ｂのブロック図に示されている。図４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂを参照して説明した送信機回路および受信機回路と同じように、これらブロック図はそれぞれの回路の動作原理しか示していない。図６ａおよび６ｂでは、同一または対応する要素を表示するのに、先に説明した図面と同じ参照番号を用いている。
【００６５】
図６ａに示された２つのＲＦサブチャンネルのための送信機回路では、２つの異なるデータ信号を乗算回路４１内で個々の拡散符号と乗算することによって、これらデータ信号を別々に符号拡散する。各々の乗算回路は一方の入力端でデータ信号を受信し、他の入力端で拡散符号発生器４３からのそれぞれの拡散符号を受信するようになっている。符号拡散された各信号はそれぞれのフィルタ４５内でローパスフィルタ処理され、フィルタ処理された各信号はこのフィルタ４５からの符号拡散された信号およびそれぞれの同調可能な発生器４７’からのＲＦ信号を各着信データ信号に対して設けられている別個の乗算回路４９へ送ることによって、同調可能なＲＦ発生器４７’内で発生された異なるＲＦサブキャリアを変調するのに使用される。乗算回路４９からの出力信号は加算回路５１’へ与えられ、この回路でこれら出力信号は互いに加算されると共に、送信機用の制御ユニット５３によって発生された制御信号へ加算される。これら信号の電気的な和は発光デバイス５５へ送られ、光ファイバを通して送られる光波を変調する。
【００６６】
図６ｂに示された２つのＲＦサブチャンネルに対する対応する受信回路は、光検出器６１を含み、この光検出器６１は光信号を受信するよう、光ファイバに接続されている。この光検出器６１が発生した電気信号は分割フィルタ６３へ与えられ、分割フィルタ６３はその出力端のうちの第１出力端に直接符号拡散されたデータ信号となる電気信号の低周波部分と出力端のうちの第２出力端に電気信号の変調されたＲＦ波を含む高周波部分とを発生する。この制御データは受信機のための制御ユニット６５へ与えられる。ＲＦ波を含む検出された信号の高周波部分は２つのキャリアに対して復調しなければならない。次に、この高周波部分はまず２つのパラレルな乗算回路６７内で、対応する非変調ＲＦ波で乗算される。これらＲＦ波の各々は送信機内の対応する対応するＲＦ発生器４７が発生するＲＦ波と同じ周波数を発生するように同調された同調可能な発振器６９’によって発生される。各乗算または混合された信号は、次にローパスフィルタ７１でフィルタリングされる。各信号に対して１つのフィルタが設けられており、このフィルタから別の乗算回路７３の入力端へ混合された信号が与えられる。乗算回路７３は別の入力端で各ＲＦチャンネルおよびデータに対する拡散符号発生および同期化用ユニット７５からのそれぞれの拡散符号を受信する。乗算回路７３の出力信号は判別ユニット７７へ送られ、判別ユニット７７はターミナルのユーザに送られるそれぞれの所望する電気データ信号である出力信号を発生する。この出力信号は同期化を可能にするよう、上記のように拡散符号発生および同期化ユニット７５にも供給される。
【００６７】
１つのＲＦサブキャリアを有する基本システムまたは多数のＲＦサブキャリアを有するシステムの容量は、ＷＤＭ技術を使用することによって大幅に拡張できる。次に、光スペクトルをいくつかの波長バンドに分割し、これら波長バンドを別々に使用できる（図７参照）。図７では、３つのＷＤＭバンド（各バンドは４ｎｍ幅であり、ＷＤＭバンドの間に１ｎｍのガードバンドが設けられている）に対して約１５５０ｎｍの光スペクトルを割り当てた例を示す図が示されている。コネクションをセットアップする情報はデータを送信する際に使用すべき波長バンドを含むことができる。
【００６８】
このケースでは、所望するバンド内に留まるよう、十分な波長精度を有する同調可能な発光デバイスおよび同調可能なバンドパスフィルタが必要となる。このような発光デバイスおよびフィルタが有しなければならない精度は、波長バンド幅に応じて決まる。かかるシステムは一般的には上記システムよりも高価となるが、使用される波長バンドの数に等しい倍数だけ容量を増す。ＷＤＭを使用する場合、同調可能な発光デバイスまたは同調可能なフィルタを固定、すなわち非同調デバイスまたはフィルタと置換することによってコストを下げるように、送信機または受信機が使用する波長バンドを固定することが好ましいこともある。ハードウェアを多くすることによって波長デマルチプレクサおよび／またはフィルタを使用し、異なる波長バンド内で同時コネクションをすることも可能である。また、システムが一斉送信をできるようにする場合、受信機側のフィルタを同調できるようにしなければならない。
【００６９】
制御チャンネルの光検出器の前方に光フィルタを設置しなくてもよいようにすることによって、依然と同じように制御チャンネルを実現することもできる。別の方法は、制御チャンネルに自己の（固定された）波長バンドを割り当てる方法である。
【００７０】
次に信号の干渉について説明する。２つの異なる信号が互いに干渉し得るような符号シーケンス間の通常のクロス相関の他に、実質的に３つの態様がある。これら態様としては、
（１）受信機の電気的なバンド幅内のビート周波数により、２つの光キャリアの間でビート現象が生じることと、
（２）和および差の項を発生する光放出器における非線形の混合が行われることと、
（３）受信機で非線形の混合が行われることとがある。
【００７１】
２つのレーザの光学的キャリアの周波数の差が受信機の電気的なバンド幅内にあるよう、これら２つのレーザの光学的キャリア周波数が十分接近した状態となった場合に、光キャリアの間でビート干渉の問題が生じ得るが、この問題が大きくなればフィルタで除去される。この問題は、主に単一モードのレーザを使用する場合の問題である。ＬＥＤを使用する場合、コヒーレントなビート現象はない。マルチモードのファブリ−ペローレーザを使用する場合、まだこの問題が生じ得るが、一般的には１つまたは数個のモードだけに関係するので、これによってビートトーンのパワーは減少する。その理由は、光パワーの一部しか関係しないからである。この問題を解決する１つの方法は、例えばＣＤで使用されているタイプの自己パルス化レーザを使用することである。条件は、パルス化周波数を、送信すべき信号の最高の周波数の少なくとも２倍とすべきことだけである。
【００７２】
ビートトーンが生じた場合でも、我々がＣＤＭＡを使用している事実によって、その効果は大幅に減少する。その理由は、受信機における逆拡散はビートトーンを拡散し、そのバンド内パワーをほぼ拡散率だけ減少させるからである。残りのパワーは多少とも白色ノイズとして現れる。このことは、スペクトル拡散されない制御チャンネルに対しては当てはまらないが、このチャンネルは多くても数十ＭＨｚの極めて狭いスペクトルしか有せず、光キャリアと正確に一致していなければならない。このことは、多数のターミナルが設けられている時に生じ得る。この理由は、ＬＥＤまたはマルチモードのレーザ、または自己パルス化レーザを有利に使用できる理由となっている。
【００７３】
発光デバイスにおける非線形性は、主に非線形である光と電流（Ｌ−Ｉ）の関係から生じるものである。この非線形性は一般的には、レーザに対しては小さくできるが、ＬＥＤに対しては大きくなる。信号はＣＤＭＡ符号化によって拡散されるので、和と差の項の最も起こり得る要因はいくつかのサブキャリアを使用した場合に、これらＲＦサブキャリアが互いに非線形に混合され、かつ制御チャンネルと非線形に混合されることである。これによって、狭い内部変調トーンが生じる。ＲＦサブキャリア周波数を注意深く選択することによって、これら内部変調トーンが制御チャンネルバンド内で生じることを防止できる。スペクトル拡散信号のうちの１つのバンド内にこれらトーンが生じた場合、受信機内の逆拡散はこれら信号を拡散し、上記の光キャリアのビートと同じように、バンド内パワーを拡散率だけ減少させてしまう。この場合も、残りのパワーは白色ノイズとし生じる。このノイズは発光デバイスの線形性の条件を大幅に低下させてしまう。
【００７４】
一般に、受信機における非線形性は発光デバイスにおける非線形性と比較して小さく無視できる。いずれの場合においても、発光デバイスにおける非線形性の効果を減少させる同じ要素は、受信機における非線形性も減少させる。
【００７５】
以上で本発明の特定の実施例を図示し、説明したが、当業者には多数の更なる利点、変形例および変更例を容易に思いつくことができよう。従って、より広い様相における発明は本明細書に示し、記載した特定の細部、代表的なデバイスおよび図示された例だけに限定されるものではない。従って、特許請求の範囲に記載した一般的な発明の概念およびそれらの均等物の要旨すなわち範囲から逸脱することなく、種々の変形を行うことができる。従って、特許請求の範囲は本発明の真の要旨および範囲に入るかかる変形例および変更例の全てをカバーするものであると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】  ＲＦサブキャリアで搬送されるスペクトル拡散されたデータ信号およびベースバンド内の制御チャンネルを有する簡単な基本システムの電気的スペクトルの図である。
【図１ｂ】  単一モードのレーザを使用し、１つの光送信機しかアクティブとなっていない場合の、図１ａの電気スペクトルから生じる光スペクトルの図である。
【図２ａ】  ベースバンドで搬送されるスペクトル拡散されたデータ信号およびＲＦサブキャリアで搬送される制御チャンネルを有する別の簡単な基本システムの電気スペクトルの図である。
【図２ｂ】  単一モードのレーザを使用し、１つの光送信機しかアクティブとなっていない場合の、図２ａの電気スペクトルから生じる光スペクトルの図である。
【図３】  図１ａおよび１ｂまたは図２ａおよび２ｂにそれぞれ概略が示された変調方法を使用する光ファイバＬＡＮの略図である。
【図４ａ】  ベースバンドに制御チャンネルを有する、簡単な基本システムのための送信機の動作原理を示すブロック略図である。
【図４ｂ】  ベースバンドに制御チャンネルを有する、簡単な基本システムのための受信機の動作原理を示すブロック略図である。
【図５ａ】  ベースバンドにＣＤＭＡデータチャンネルを有する、簡単な基本システムのための送信機の動作原理を示すブロック略図である。
【図５ｂ】  ベースバンドにＣＤＭＡデータチャンネルを有する、簡単な基本システムのための受信機の動作原理を示すブロック略図である。
【図６ａ】  ベースバンドの制御チャンネルおよび２つの可能な同時コネクションを使用する、多数のＲＦサブキャリアを有する多数のコネクションシステムのための送信機の動作原理を示すブロック略図である。
【図６ｂ】  ベースバンドの制御チャンネルおよび２つの可能な同時コネクションを使用する、多数のＲＦサブキャリアを有する多数のコネクションシステムのための受信機の動作原理を示すブロック略図である。
【図７】  約１５５０ｎｍの３つのＷＤＭバンドに対する光スペクトルの割り当ての一例を示し、各バンドは４ｎｍ幅であり、各バンド間に１ｎｍのガードバンドが設けられている状態を示す図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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