JP2003524313A - 周波数スタッキング装置を有する増大容量双方向ｄｗｄｍネットワークアーキテクチャ - Google Patents

周波数スタッキング装置を有する増大容量双方向ｄｗｄｍネットワークアーキテクチャ

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Abstract

(57)【要約】 周波数スタッキング装置を有する双方向高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）ケーブルテレビジョンネットワークアーキテクチャはリバースパスにおいて増大した容量を提供する。高密度波長分割多重を用いる光学多重化と周波数スタッキングを用いるＲＦ多重化の組合せは双方向アーキテクチャにおけるリターンパスの効率を著しく増大する。ＩＴＵグリッド送信機及び周波数スタッキング装置は、ノード、１次又は２次ヘッドエンドに設置されるか、又はノードに周波数スタッキング装置が設置され、１次／２次のヘッドエンドにＩＴＵグリッド送信機が設置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の属する技術分野 本発明は、概してネットワークの増大したリバースパス容量を提供する光ファ
イバ同軸ケーブル混成ケーブルテレビ（cable television hybrid-fiber-coax、
以下ＣＡＴＶ ＨＦＣという。）アーキテクチャに関し、更に詳細には、本発明
は、リターンパスの効率を増大するために高密度波長分割多重（dense wave div
ision multiplexing、以下ＤＷＤＭという。）を用いる光多重と、周波数スタッ
キングを用いるＲＦ多重の両多重を包含するアーキテクチャについて記述してい
る。
【０００２】 発明の背景 ヘッドエンドを統合するとともに、従来のＣＡＴＶ ＨＦＣネットワークを双
方向インタラクティブデータ通信プラットホーム（ケーブルを介したケーブルモ
デム及びＩＰ電話を含む）へ発展させるには、フォワード（順方向）及びリバー
ス（逆方向）両方のパスにおいてより多くの帯域幅を必要としている。
【０００３】 具体的には、今日の典型的ＣＡＴＶ設備においては、ダウンストリームコンテ
ンツが当該ネットワークの５０−８７０ＭＨｚ周波数部分を占有する。リターン
パス信号は５−４２ＭＨｚ周波数に制限されている（勿論、米国における一般的
なリバースパス周波数帯域は５−４２ＭＨｚであるが、海外においては、この範
囲は異なり、例えば５−８５ＭＨｚであり、ここで検討される概念は米国におけ
る現行範囲に制限されると解釈されてはならないことは、当該技術分野における
当業者にとっては明白なはずである）。利用される周波数帯域が非対称性をもつ
ものと仮定すれば、リバースパストラヒックが先ず制限されることは非常に可能
性が大きいはずである。
【０００４】 ＤＷＤＭシステムは、開発されるにつれてセグメンテーション（segmentation
）が行われ、帯域幅が増大した。なお、ＤＷＤＭ自体は、初期におけるこの種シ
ステムには存在しなかった欠点を追加することがあり得る。更に、帯域幅の効率
を高くするために、リバースパスの通過帯域において、周波数スタッキングを用
いたＲＦ帯域（定義域）における多重化が用いられるようになった。すなわち、
周波数スタッキングの実現はホームパス当たりのリターン帯域幅を拡大し、ノー
ドサイズが更に大きくなることを可能にし、それによって、システム全体のコス
トを軽減する。ただし、この場合にも、周波数スタッキング自体は当該システム
に欠点を追加することがあり得る。
【０００５】 したがって、本発明は、多重化されたアナログ及びデジタルシステムの現在の
要求を満たし、独立した加入者をアドレスするためにフォワード信号を分割し、
新たな光ファイバを追加することなしに双方向容量を増大するアーキテクチャの
開発問題へ向けられる。
【０００６】 発明の概要 本発明は、双方向インタラクティブデータ通信に基づいて最大容量を提供する
ために多重化されたアナログ及びデジタルシステムの現在の要求を解決する周波
数スタッキングアーキテクチャを用いた混成ＤＷＤＭを提供する。
【０００７】 本発明の一実施形態によれば、ＣＡＴＶアーキテクチャは、双方向ケーブル通
信用リバースパスネットワークの容量を増し、複数の光／電気変換ノード、１次
／２次のヘッドエンド、及びマスタヘッドエンドを備える。１次／２次のヘッド
エンドは、光／電気変換ノードとマスタヘッドエンドを相互接続する。これらの
ノードと１次／２次のヘッドエンドは、ともに、複数の同軸レッグ（legs）から
複数のＲＦリバースパス通過帯域を供給され、リターン通過帯域を異なる通過帯
域にアップコンバートするためのアップコンバータを備え、更に複数のＤＷＤＭ
送信機を備え、各送信機はＩＴＵグリッド（格子）上に出力を有し、離散した通
過帯域の密度を送信し、更にＤＷＤＭマルチプレクサを備える。ＤＷＤＭマルチ
プレクサは 複数のＤＷＤＭ送信機の各々から信号を受け取り、これらの信号を
光学的に１本の単一光ファイバに多重化する。この多重化信号はマスタヘッドエ
ンドへ経路指定される。マスタヘッドエンドは、ＤＷＤＭマルチプレクサから受
け取った信号を独立した波長に分離するためのＤＷＤＭデマルチプレクサと、独
立した波長を受け取り、これらの信号をコンポジットＲＦ信号に変換するための
複数のブロック変換受信機（ＢＣＲ）と、複数のＢＣＲからコンポジットＲＦ信
号を受け取り、これらの信号を独立したＲＦ信号に変換する複数のブロックダウ
ンコンバータ（ＢＣＤ）とを備える。複数のＢＣＤから出力された独立したＲＦ
信号は各光／電気変換ノードにおける複数の同軸レッグ（脚）に対応する。
【０００８】 本発明の他の実施態様は、ＤＷＤＭマルチプレクサから出力された多重化信号
を、マスタヘッドエンドに導かれる以前に増幅する光増幅器を１次／２次のヘッ
ドエンドにおいて含む。特定の一実施形態において、光増幅器は、エルビウム添
加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）であってもよい。
【０００９】 本発明の更に他の態様は、チャンネルパラメータによって定義されるトランス
ポートリンクの利用可能な容量が達成されることを可能にするために、符号分割
多元接続（Code-Division-Multiple-Access、以下、ＣＤＭＡという。）、周波
数分割多元接続（Frequency-Division-Multiple-Access、以下、ＦＤＭＡという
。）、時間分割多元接続（Time-Division-Multiple-Access、以下、ＴＤＭＡと
いう。）、又はこれらのあらゆる組合せを含む。
【００１０】 本発明の他の実施形態は、双方向ケーブル通信アーキテクチャ、複数の光／電
気変換ノードを有するアーキテクチャ、マスタヘッドエンド、及びノードとマス
タヘッドエンドを相互接続する１次／２次のヘッドエンドのリバースパスにおけ
る容量を増大するための方法に向けられる。この方法のステップは次のとおりで
ある。すなわち、複数の同軸レッグから複数のＲＦリバースパス通過帯域が供給
され、リターン通過帯域を異なる通過帯域にアップコンバートするステップと、
複数のＤＷＤＭ送信機を用いて離散した通過帯域の密度を伝送するステップとを
有し、各送信機はＩＴＵグリッド上に出力を有し、ＤＷＤＭ送信機から受け取っ
た信号をＤＷＤＭマルチプレクサを用いて単一光ファイバ上において光学的に多
重化するステップと、多重化信号をマスタヘッドエンドへ経路指定するステップ
と、受け取った信号を独立した波長に分離するステップと、独立した波長を受け
取り、それらの信号をコンポジットＲＦ信号に変換するステップと、コンポジッ
トＲＦ信号を受け取り、それらの信号を独立したＲＦ信号に変換するステップと
を有する。
【００１１】 発明の詳細な説明 一般的なＣＡＴＶシステムは、ヘッドエンドからホームまで殆ど「一方向伝送
」用に限って設計されている。リターンパスの実行は、一般に、負荷が軽いとロ
ードされ、主とし端末装置又はセットトップボックスとの低速通信用に用いられ
ていた。ＣＡＴＶにおけるＤＷＤＭの最近の利用は、新たな光ファイバを追加す
ることなしに双方向容量、ならびに伝送アクセス速度を著しく増大する必要性に
よって動機づけられた。
【００１２】 本発明は、リバースパスネットワークの容量を増大させる混成ＤＷＤＭ／ＦＳ
Ｓ ＣＡＴＮアーキテクチャを提供するものである。したがって、本発明は、新
たな光ファイバを追加することなしに、既存のＣＡＴＶシステムにおいて双方向
インタラクティブマルチメディア通信を行う能力を大幅に向上させるものである
。
【００１３】 本発明の特定の実施形態であるＤＷＤＭ及び周波数スタッキングシステムにつ
いて以下に説明する。
【００１４】 Ｉ． ＤＷＤＭ 今日のＣＡＴＶにおけるＤＷＤＭシステムは、１５５０ｎｍ光ウィンドウ専用
である（この波長ウィンドウは、主として、光ファイバの損失が低く、１５５０
ｎｍ波長において約０．２２ｄＢ／ｋｍであること、及び低損失を利用するため
にエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を用いることができるので魅力的
である）。ＩＴＵグリッドからなる波長は、例えば１００ＧＨｚ間隔の１組のよ
うに、そこから波長が導出され得る実際の所定の周波数の１組である。波長間隔
は約０．８ｎｍであり、波長範囲は約１５３０から１５７０ｎｍまでＥＤＦＡ帯
域をカバーする。勿論、任意のシステムにおいて全ての波長が使用される必要は
なく、商用製品は様々な個別製品の提案条件を備えて１００、２００、４００Ｇ
Ｈｚ間隔において利用可能である。以下に詳しく検討する本発明の好ましい実施
形態においては、選定された間隔は２００ＧＨｚであり、システムを「高密度」
にするこれら波長の近接性である（これは、ＷＤＭ配置において１３１０ｎｍと
１５５０ｎｍ波長の組合せを使用する幾らかの既存ＣＡＴＶシステムからＤＷＤ
Ｍシステムを区別するものである）。ＣＡＴＶ専門用語を用いると、例えばＤＷ
ＤＭ送信機（以下に示すＦＩＧ．３Ａ、３Ｂに送信機３２０のような）を使用し
て単一モードファイバ（ＳＭＦ）ケーブルを介して伝送されるＲＦ信号は、例え
ばＱＡＭ変調を使用するデジタル信号である（ただし、勿論、アナログ信号又は
デジタル信号及びアナログ信号の組合せであることもあり得る）。ＱＡＭチャン
ネルは、特別な光波長において多重化されたサブキャリアである（ＱＡＭ、デジ
タル、ターゲットされたサービス、又はＤＷＤＭ信号という用語は、はしばしば
互換可能に使用される）。
【００１５】 一般に、ＦＩＧ．１は従来の光ファイバ同軸ケーブル混成（ＨＦＣ）ＴＶネッ
トワークアーキテクチャの構成を示す。図に示すように、マスタヘッドエンド１
０からの信号は「メイン」又は「１次」光ファイバリングを介して１次／２次の
ヘッドエンド（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）又は大きい首都圏（１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄ）における２次「ハブ」に接続される。信号は、例えば１５５０
ｎｍ外部変調（ＥＭ）ＤＦＢレーザ送信機を用いて単一モードファイバ（ＳＭＦ
）を介して伝送される。コンポジット信号は、例えば、伝統的な放送アナログ信
号とＭＰＥＧ圧縮デジタルビデオとの混合体であり得る。同期光ネットワーク（
ＳＯＮＥＴ）設備、ならびに、ケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）、ルー
タ、及び高速データ用サーバを収容可能な１次及び２次ヘッドエンドにおいて、
光信号はＲＦ信号に変換可能であり、その後で、例えば１３１０ｎｍＤＦＢレー
ザ送信機を用いて、様々な光ファイバノード（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ
）へ伝送するために光信号に戻すことが可能である。
【００１６】 ＦＩＧ．１に示すネットワークアーキテクチャの同軸ケーブル部分は、例えば
、ＲＦ増幅器、タップ、同軸ケーブルで構成され、各光ファイバノード（１６ａ
−１６ｄ）からそこにセットトップボックスが設置されている対応する加入者の
家庭までの間隔距離を占める。
【００１７】 ＦＩＧ．２は、多重ＡＭ／ＱＡＭチャンネルトランスポート用ＤＷＤＭサブキ
ャリア多重化（ＳＣＭ）ネットワークアーキテクチャの典型的な説明図である。
このネットワークアーキテクチャにおいて、マスタテレビヘッドエンド１０はメ
イン光ファイバリングを介して、大きい首都圏における１次ヘッドエンド（１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ）へ接続される。マスタヘッドエンド１０におけるアナログ
及びデジタルビデオプログラムは一般に衛星放送及び地上放送を介して、ならび
にローカルビデオサーバを介して受信される（当該技術分野における当業者にと
って、アナログ信号は１次又は２次ヘッドエンドにおいて同様に「注入可能」か
又は受信可能であることが明白なはずである）。超高ビデオトランキング容量は
、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）を使用し、縦続接続されたエルビウム添加フ
ァイバ増幅器（ＥＤＦＡ）（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）により多重化することに
よって達成される。１次光ファイバリングにおいて、ＡＭ及びデジタルビデオ信
号のコンポジット信号として各波長と共に伝送された１５５０ｎｍ帯域内の複数
の波長は、６４／２５６−ＱＡＭを用いた通過帯域トラヒックか、又はＯＣ−４
８のようなベースバンドトラヒックにおいて多重化（ＳＣＭ）されたサブキャリ
アである。２次光ファイバリングは種々の１次ヘッドエンドを２次ヘッドエンド
へ接続する。２次光ファイバリングにおいて、ごく少数の波長が分離され、縦続
接続されたＥＤＦＡを備えた１５５０ｎｍ又は１３１０ｎｍレーザ送信機を用い
て伝送される。２次ヘッドエンドにおいて、１５５０ｎｍベースの放送トラヒッ
クは、特定地域向け放送及び一般放送両サービス用の１３１０ｎｍベースのトラ
ヒックに切り換えられ得る。各光ファイバノードにおいて、異なる波長において
ダウンストリームに伝送された光信号は光受信機を用いて電気信号に変換して戻
され、同軸ケーブル設備を介して各加入者に伝送される。
【００１８】 リターンパスをアドレスするために、簡素化されたマスタヘッドエンド３００
（ＦＩＧ．１及び２の参照番号１０に対応する）、１次／２次のヘッドエンド／
ハブ３３０（それぞれＦＩＧ．１及び２の参照番号１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、及
び１４ａ，１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに対応する）、及びノード３６０（ＦＩＧ．
１及び２のノード参照番号１６ａ−１６ｄに対応する）をＦＩＧ．３Ａ、３Ｂに
示す。この図は、従来の混成光ファイバ同軸ケーブル（ＨＦＣ）ＴＶネットワー
クのＤＷＤＭオーバーレイ用総称アーキテクチャであり（ただ典型的な理由から
、ＦＩＧ．３Ａ、３Ｂは光ネットワークがマスタヘッドエンドからノードまでの
１５５０ｎｍウィンドウ内に留まるものと仮定することに留意されたい）、外部
変調アナログ送信機ソース３０５及び外部変調ＤＷＤＭ送信機３２０を備える（
勿論、これがＤＷＤＭ外部変調送信機でなく、直接変調送信機であっても差し支
えない）。ＦＩＧ．３Ａ、３Ｂに示すように、マスタヘッドエンドは集合体とし
て３００であり、１次／２次のヘッドエンド／ハブは集合体として３３０であり
、ノードは集合体として３６０である（個別に３６０ａ、３６０ｂ等々）（当該
技術分野における当業者にとって、このように図示されてはいるが、ＩＴＵ送信
機は必ずしも放送送信機と共に共同設置される必要はないことは明白なはずであ
る。）
【００１９】 図においてはマスタヘッドエンドに設置されているＤＷＤＭ送信機３２０はバ
イアス、温度、前置ひずみ回路、及び監視コントロール、ならびにＲＦコンテン
ツを有するソースを変調する手段を提供するレーザモジュールを備える。当該Ｒ
Ｆコンテンツはアナログ放送テレビジョン信号又はターゲット化されたサービス
ＱＡＭ信号のどちらかである。変調技術は外部的（モディファイドされた平衡ブ
リッジマッハ・ツェンダ干渉計を用いる）又は直接的（レーザの駆動電流直接制
御を用いる）のいずれかである。
【００２０】 アナログ送信機ソース３０５の出力は飽和したレベル（例えば約＋１７ｄＢｍ
）まで光増幅される３０７、４０ｋｍの標準（分散シフトファイバでなり）単一
モードファイバ（ＳＭＥ）を介して１次／２次ヘッドエンドへ伝送され（再び、
ＳＭＥの長さは典型的な値として提供されたものである）、エルビウム添加ファ
イバ増幅器（ＥＤＦＡ）３３５によって再び増幅され、ターゲットのサービス波
長の個数に適合する出力個数に光分波器３４０によって分離される。
【００２１】 分離の後で、アナログ信号は、アナログ／デジタルカプラ３５０内においてＱ
ＡＭ波長を用いて多重化され、コンポジット信号は再び分離されて、任意の波長
がターゲット化される多数のノード３６０に役立てられる。この総称システムに
おいて、ノード３６０は１次／２次のヘッドエンドから「２０ｋｍ」離れて位置
し、標準ＳＭＦを用いて接続される（特に、ノード当たりの低い帯域幅必要条件
に対応して加入者のテイクレートが低い初期開発段階においては、波長当たり複
数のターゲット化されたノードが在り得ることに留意されたい）。
【００２２】 ＦＩＧ．３Ａ、３Ｂに戻って、この一例としてのシステムにおいては、ＤＷＤ
Ｍレーザソースも同様に外部変調送信機３２０であるが、直接変調ソースも使用
可能であることを理解されたい。図に示す８個の波長はマルチプレクサ３２５に
おいて一本の単一光ファイバに結合される（２００ＧＨｚ間隔を用いて、８個の
波長は多重化可能である）。マルチプレクサ３２５（及び、次に記述するデマル
チプレクサ３５５）構成要素は、低損失カプラを介して種々のＩＴＵグリッド波
長を組み合わせ、一本の単一光ファイバにおいてそれらを運び（次に、デマルチ
プレクサ３５５は個別の光ファイバ上に置くために、これらの波長を分離する）
ために用いられる。ＳＭＥは勿論任意の長さであってよいが、標準ＳＭＦは長さ
４０ｋｍであり、アナログ信号を搬送する光ファイバと区別可能であるが、これ
らが同一光ファイバケーブル束に所在することもあり得る（各光ファイバケーブ
ル束は複数の光ファイバによって構成される）。４０ｋｍ以後は、１次／２次の
ヘッドエンド設置場所において、混合された波長はＥＤＦＡ３５７によって増幅
され、その後で、個別の光ファイバ３５５で分離される。既に注記したように、
ターゲット化された各サービス波長は分離されたアナログ信号出力の１つと組み
合わされ、アナログ及びデジタル信号の両方を搬送する一本の単一光ファイバを
介してノード３６０に配信される。光ファイバノード３６０は、ノードを越えて
ＲＦ設備を介した配信のために、アナログ及びＱＡＭ両信号を検出する受信機を
備える。
【００２３】 更に対称なネットワークへの駆動を維持することにより、ＦＩＧ．３Ａ、３Ｂ
のＤＷＤＭオーバーレイシステムに示すリターンパスはダウンストリームパスの
リターンパスを反映している。この反映の一例外はＤＷＤＭシステムの単一光フ
ァイバ内においてはそれほど多く発生せず、ノード３６０から１次／２次のヘッ
ドエンド３３０への復帰部分において発生する。リターンパスは２ホッププロセ
スとして管理される。図に示すシステムにおいて、温度補償された１３１０／１
５５０ｎｍレーザ（一般にＤＥＢ）はノード３６０に所在する。このノード（例
えば、１０００−１２００加入者）のサービスを受ける各ホームからの時間及び
周波数分割多重ＲＦ信号はＤＷＤＭレーザ３８５を駆動する。光出力はリンク（
「２０ｋｍ」として示される）を越えて１次／２次のヘッドエンド３３０へ送ら
れ、ここで、出力は、ＩＴＵグリッドＤＷＤＭレーザ送信機３８５を直接変調す
る前に、リターン受信機３８０によって検出され、かつ増幅される。レーザ３８
５は、４０ｋｍを越えて伝送し、マスタヘッドエンド３００へ戻し、それ以降の
処理のために全リターンパスを１つのＤＷＤＭ集合に組み合わせる幾つかのレー
ザの中の１つである。ＤＷＤＭ波長の各々は、時間、周波数又は、符号分割多重
の組合せを用いて多重ノード３６０からのリターントラヒックを扱うことができ
る。
【００２４】 既に注記したように、ＦＩＧ．３Ａ、３Ｂに示すネットワーク解決策は、光ネ
ットワークがマスタヘッドエンドからノードまでの１５５０ｎｍウィンドウ内に
留まると仮定する。ただし、既存のシステムが１次／２次のヘッドエンドにおい
て再伝送方式を利用する場合には、この下部構造をできる限り多く保存すること
が目標として残される。好都合なことに、ＤＷＤＭは特定地域向け放送オーバー
レイを提供するために依然として使用可能である。
【００２５】 ＩＩ．周波数スタッキング 周波数スタッキングシステムにおいて、５−４２ＭＨｚリターン通過帯域はブ
ロックアップコンバート、又は他の周波数通過帯域へのシフトが行われる。これ
は、１次／２次のヘッドエンド環境において実施されるか、又はここで検討する
ように、現場に位置するノードにおいて実施される。周波数スタッキングシステ
ム（ＦＳＳ）を実施する主要な利点は、パスされるホーム当たりのリターン帯域
幅が拡張することであり、これによって更に大きいノードサイズが可能になり、
ひいては、システム全体のコストが軽減される（更に明確には、ＦＳＳの実施は
拡張を提供し、これによって、ユーザ数が同じであれば更に高速度を使用可能で
あり、又はシステムが更に多数のユーザを持つことができる）。
【００２６】 ＦＩＧ．４に示すように「一般的」ノード構成を観察するならば、当該ノード
によってサポートされる全てのユーザがリターンパススペクトルを共有する。こ
れが１２００ホームパスノードであれば、各パスホームは約２９ＫＨｚの保証さ
れた同時帯域幅を持つことになる（これは、３５ＭＨｚ全体が利用可能であるも
のと仮定し、したがって、帯域幅を動的に割り当てることができる）。ＦＩＧ．
４に示すように、同軸バスの各々、すなわちＲＦレッグ＃１、ＲＦレッグ＃２、
等々は１つのストリームに結合されたＲＦである。
【００２７】 ノード内のＲＦパスを分離することと組み合わせることによる更に多くの送信
機を加算することは帯域幅を増大可能である。ただし、この方法は、欠点を持つ
。当該ノードに更に１つのリターン送信機を追加することを超過すると、結果的
に単に容量を２倍にし、光ファイバ利用可用性の問題は限定要因となり得る。Ｆ
ＳＳと同じレベルのホームパス当たりの帯域幅を達成するためには、３個の追加
送信機及び光ファイバが必要とされることになる。
【００２８】 ＦＳＳ方式は、リターン用として４個の通過帯域を作るために、当該ノードに
おいてアップコンバートを利用する。この方式においては、各レッグはそれ自体
の３５ＭＨｚ間隔を持つ。４個の通過帯域はＲＦスタックされ、リターンレーザ
に送られる。ＦＩＧ．５及び６はこの配置構成を示す。
【００２９】 ＦＩＧ．５及び６に示すように、ＦＳＳシステムと関連する４個の主要構成要
素が存在する。すなわち、アップコンバータ、送信機、受信機、及びダウンコン
バータである。これらの構成要素は、適用がハブベースかノードベースであるこ
とには関係なく機能においては共通である。これらの構成要素の各々について次
に簡単に検討することとする。
【００３０】 周波数スタッキングはアップコンバータ５００によって開始される。簡単に配
置されたこのデバイスは複数のリターン通過帯域を扱い、元の通過帯域に所在す
る情報を維持した状態において、それらをスペクトル内の他の独立した通過帯域
にシフトする。ＦＩＧ．５及び６に示す実装において、ＲＦレッグの各々は、５
０−４００ＭＨｚ通過帯域内の異なる通過帯域へアップコンバートされる。パイ
ロットキャリアは２つの主要機能を果たす、すなわち第１に、光ネットワークに
よって導入されるリンク損失範囲を補償する。第２に、アップコンバータに対し
てフェースロックし、それによって、周波数オフセットを排除するために使用さ
れる。
【００３１】 この用途に使用される送信機は標準製品でなく帯域制限されたリターンパス送
信機である。この実装において、５０−４００ＭＨｚ通過帯域において作動する
ように設計されたフォワードパス送信機５１０は、アップコンバータ５００から
アップコンバートされた信号を伝送するために使用される。
【００３２】 ＦＳＳ受信機（ＢＣＲ）５２０も正常リターンパス受信機（ＦＩＧ．４のＲＰ
Ｒ ４１０）とは異なる。この場合にも、フォワードパス用に選定された受信機
５２０はコンポジットＲＦ出力を提供する。この通過帯域内にはパイロットキャ
リアと共に４個のアップコンバートされた帯域が含まれる。独立した帯域を回復
するために、ダウンコンバート処理がダウンコンバータ５３０によって実施され
、その結果、アップコンバートされた帯域をそれらの元の５−４２ＭＨｚスペク
トルに戻す手段が提供される。周波数同期化のためにパイロットキャリアを使用
し、ブロックダウンコンバータ（ＢＣＤ）５３０は、当該ノードにおいて開始さ
れたプロセスを逆転させ、アップコンバートされた帯域の各々に対して１つずつ
４個の独立した５−４２ＭＨｚ通過帯域を提供する。これらの出力は、次に、リ
ターン分割／結合ネットワークに供給され、最終的に個別のサービス復調器にお
いて終結する。
【００３３】 ＩＩＩ．ＤＷＤＭと周波数スタッキングの結合システム ＤＷＤＭ及びＦＳＳシステムに関する前述の記述を参照して、ＦＩＧ．７乃至
９は、それぞれ、本発明に従った結合システムの第１、第２、第３の実施形態を
示す。各々の方法は、ネットワークのリターン配信及びリターントランスポート
両アスペクトの効率を増大し、かつ典型的な結合システムが一本の単一光ファイ
バにおいて３２個の５−４２ＭＨｚリターン帯域を持つことを可能にするように
協調して作動する。実施形態間の主要な差異は、以下の記述から明瞭であろうよ
うに、ＩＴＵグリッド送信機の設置場所及び周波数スタッキングシステムの設置
場所である（ＦＩＧ．７のネットワークアーキテクチャは１次／２次のヘッドエ
ンドにＤＷＤＭ送信機を所有し、ＦＩＧ．８はノードにＤＷＤＭ送信機を所有し
、ＦＩＧ．９は周波数スタッキングシステム及び１次／２次のヘッドエンドの両
方にＤＷＤＭ送信機を所有する）。
【００３４】 ＦＩＧ．７の第１実施形態において、ＩＴＵグリッドＤＷＤＭ送信機７５０は
１次／２次のヘッドエンドに位置する。図に示すように、この構成は、ノード場
所（集合体としてのノードは７６０である）におけるアップコンバータ７６６を
用いて、リターンパス信号をアップコンバートする。光配信ネットワークを介し
て１次／２次のヘッドエンドへ伝送して戻すことにより、これらの信号はフォワ
ードパスブロック変換受信機（ＢＣＲ）７３５によって受信される。
【００３５】 次に受信機からのＲＦ出力をダウンコンバータへ送る標準ＦＳＳネットワーク
と異なり、本発明の第１実施形態におけるＲＦ出力は、ＩＴＵグリッドに出力波
長を持つＤＷＤＭ送信機７５０へ経路指定される。ＦＩＧ．７に示す特定の実施
形態は、これらの送信機の各々に４個の離散型５−４２ＭＨｚ通過帯域の密集体
を持つ（勿論、当該技術分野における当業者は、送信機各々の通過帯域の個数は
図に示す「４」個の通過帯域より大きくても差し支えなく、実際には、幾つのレ
ーザを扱うことができるかということのみに基づいて制限されることを理解する
はずである）。
【００３６】 例えば２００ＧＨｚ間隔を用いると、ＦＩＧ．７の構成は８個の送信機７５０
を光学的に多重化し得る（マルチプレクサ７６０）。この場合、各送信機は一本
の単一光ファイバ上にそれ自身の異なるＩＴＵグリッド波長を有し、単一光ファ
イバ上に３２個の離散型５−４２ＭＨｚ通過帯域（１．１２ ＧＨｚ）を提供し
、それによって、ＦＳＳとＤＷＤＭの結合がどれほど大幅にリバースパストラヒ
ック容量を増大するかを明瞭に例証する。次に、信号はヘッドエンドへ経路指定
される（関係する距離及び例えば冗長度などの必要条件に応じて、光増幅器はヘ
ッドエンド受信機の入力必要条件に適合することを要求されることがあり得るこ
とに留意されたい）。
【００３７】 ヘッドエンドにおいて、光信号はデマルチプレクサ７７０によって（図に示す
典型的デマルチプレクサにおいては、８個の波長に）分離される。独立した波長
は受信機（各波長に対して１つ）ＢＣＲ７８０へ経路指定される。これらの受信
機は、１次／２次のヘッドエンドにおいて周波数スタックされた多重を受け取る
ために使用される受信機と同じである。この点において、ＦＳＳシステムは、コ
ンポジットＲＦ信号をＢＣＲ７８０からダウンコンバータ７９０へ経路指定する
ことによって完了可能である。ダウンコンバータ７９０からの４個の５−４２Ｍ
ＨｚＲＦ出力はフィールドノード７６０へ入来する４個の同軸レッグに対応し、
種々のリターンパスアプリケーション受信機へ経路指定されることがあり得る。
【００３８】 ただし、通信システムの観点からすれば、ダウンコンバータの使用に関する固
有の必要条件は皆無であり、むしろ、ハードウェア実装に依存することに留意す
ることが重要である。１次／２次又はマスタヘッドエンド受信機の実装は５−４
２ＭＨｚレンジにおけるＲＦ信号を予測可能であり、後続する処理に関してこの
範囲のスペクトルを周波数変換するように設計可能であり、それによって、ダウ
ンコンバータの構成要素を必要とすることもあり得る。ただし、その代わりにＦ
ＳＳスペクトルを含む入力帯域幅能力を用いて、これらの受信機を実装すること
により、ダウンコンバータ構成要素の必要性が排除されるはずである。例えば、
処理以前における２つのダウンコンバート構成要素（受信機にとって外部である
１つ、及び受信機内の１つ）の代わりに、更に効率的な実装が、受信機内におけ
る復調機能の前置に関する古典的ＣＡＴＶチューナ技術を用いて、受信機内に１
つの単一ダウンコンバートを配置して、これを達成可能なはずである。
【００３９】 ＦＩＧ．８に示す本発明の第２実施形態において、ＦＩＧ．７の場合と同数の
構成要素が実装される。ただし、既に述べたように、第２実施形態においては、
ＤＷＤＭ送信機はノード内に配置され（ＦＩＧ．８における集合体としての８６
５）、スタックされたＲＦ信号によって駆動される。したがって、独立した波長
は、ＩＴＵ送信機（集合体としての８６６）によって１次／２次のヘッドエンド
へ伝送して戻される。
【００４０】 １次／２次のヘッドエンドにおいて、光信号はマルチプレクサ８６０へ直接経
路指定される（ＯＴＮ損失予算に対してノードが異なることに起因して、異なる
光学レベルを持つことが可能であるので、信号等化の幾らかのレベルが必要とさ
れることがあり得ることが理解されるはずである）。マルチプレクサ８６０から
の出力は、第１実施形態と同じ仕方において、マスタヘッドエンドに送られる。
更に、第２実施形態の１次／２次のヘッドエンド構成要素は、第１実施形態にお
けるそれら同様に組み立てられる。
【００４１】 第２実施形態の方法に関する１つの主要な利点は、１次／２次のヘッドエンド
の内に位置するアクティブ装置の減少量である。ＦＩＧ．８に示すように、光信
号をＲＦ信号に変換して元に戻す必要はない。この係数は性能を改良するはずで
あるが、温度安定性がここに記述される技術組合せのみならずＤＷＤＭ自体と関
係する技術的な問題の１つであるという点で、送信機を更に良くない環境に置く
ことになる。
【００４２】 本発明の第３実施形態に関して、ＦＩＧ．９は１次／２次のヘッドエンドベー
スの周波数スタッキング及びＤＷＤＭシステムの実装を示す。図に示すように、
周波数スタッキングシステム（４又は８帯域システムとして示されているが、そ
の詳細については既に検討済みである）９００及びＤＷＤＭレーザ９１０ａ−ｄ
／ＤＷＤＭマルチプレクサ９２０の両方は全て１次／２次のヘッドエンド内に配
置される。光ファイバノードの出力は、１次／２次のヘッドエンドにおいて、デ
ュアル受信機ＲＰＲ／２ ９３０によって受信される。
【００４３】 同様に、第３実施形態のわずかに変更されたバージョンも同様に実装可能であ
る。ＦＩＧ．２に示すネットワークアーキテクチャに戻って参照することとし、
２次（又は１次）ハブにおいて、ＦＩＧ．９に示す第３実施形態と同様に、リバ
ースパスデータは周波数スタッキング（ＦＳ）方法を使用する各ＤＷＤＭレーザ
送信機を駆動するために集めることが可能である。各加入者からのリバースパス
データ伝送は、一般に３つの基礎的な多重アクセス方式の１つである。すなわち
、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時間分割
多元接続（ＴＤＭＡ）、又はこれらの方式の任意の組合せである。増大された容
量が実現されることを保証するためにリバースパスリンクの効率的使用は、チャ
ンネルの使用を最適化するために、組み合わされたＤＷＤＭ／ＦＳネットワーク
アーキテクチャと共にＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡの任意の組合せを使用する
。
【００４４】 したがって、本発明の各実施形態において、周波数スタッキングシステムはリ
バースパストラヒック容量を著しく増大する。これは、４個のアップコンバート
されたリターンパス周波数ブロック（５−４２ＭＨｚ）のコンポジットＲＦスペ
クトルを示すＦＩＧ．１０に示される。この例において、基準パイロット基音（
トーン）は、４帯域スタックを合成するために、ペイロードマルチプレクス以上
に生成される。パイロット基音（トーン）はアップコンバートされた信号と共に
伝送され、下方変換を同期化し、それによって、あらゆる周波数オフセットエラ
ーを除去するためにブロックダウンコンバータユニットにおいて用いられる。コ
ンポジットＲＦ信号は、次に、ＤＷＤＭリバースレーザ送信機の各々を駆動する
ために用いられる。ＤＷＤＭレーザ送信機は、１５５０ｎｍ波長帯域において作
動する直接又は外部いずれかで変調されるＤＦＢレーザ送信機であり得る。前の
実施形態の場合と同様に、マルチプレクサ９２０は、ヘッドエンドに経路指定さ
れるべき一本の単一光ファイバにおいて、ＤＷＤＭ送信機９１０ａ−ｄからの信
号を光学的に多重化する。この場合、光信号は増幅可能であり、４つの異なる光
受信機へ光学的に分離される。各光受信機からの出力コンポジットＲＦ信号はブ
ロックダウンコンバータユニットに伝送され、ここで、４個の個別の５−４２Ｍ
Ｈｚ帯域が抽出される。高速データ帯域の各々は再びリターンパスアプリケーシ
ョン受信機へ経路指定される。
【００４５】 ＦＩＧ．１１は結合されたＦＳＳ／ＤＷＤＭ拡張プロセスを示す。図に示すよ
うに、共有される伝統的な１つの単一３７ＭＨｚセグメントはホーム当たり７４
ＫＨｚ（５００ホームパスノードに対し）を提供する。周波数スタッキング（４
帯域）の実装は共有セグメントを１４８ＭＨｚへ増大させ、それによって、ホー
ム当たりのリターン帯域幅を２９６ＫＨｚに増大する。ただし、周波数スタッキ
ング及びＤＷＤＭ両方の実装はリターンパス帯域幅セグメントを、リターンパス
帯域幅セグメントの３２倍、すなわち１１８４ＭＨｚに増大し、それによって、
ホーム当たりリターン帯域幅を２．３６８ＭＨｚに増大する。
【００４６】 したがって、本発明のアーキテクチャはリバースパスネットワークにおいて増
大された容量を提供し、かつ光ファイバに関する制限を持つ既存システムへの実
装に良好に適する。
【００４７】 ここには種々の実施形態が具体的に図示され、かつ記述されているが、本発明
の変更及び改変は前述の教示によってカバーされ、本発明の趣旨及び範囲から逸
脱することなく添付特許請求の範囲内に含まれることが認識されるものとする。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記及び他の目的、特徴、及び利点は、次に示す添付図面を参照して
読むことにより以下の詳細な記述から更に明白になるはずである。
【図１】 ＦＩＧ．１は、従来の光ファイバ同軸ケーブル混成（ＨＦＣ）ＴＶネットワー
クアーキテクチャの一般的なツリー及びブランチ構成図である。
【図２】 ＦＩＧ．２は、ＤＷＤＭサブキャリア多重化ネットワークアーキテクチャを示
す図である。
【図３】 ＦＩＧ．３Ａは、標準ＣＡＴＶ流通システムのＤＷＤＭオーバーレイに関する
一般的アーキテクチャを示す図である。
【図４】 ＦＩＧ．３Ｂは、標準ＣＡＴＶ流通システムのＤＷＤＭオーバーレイに関する
一般的アーキテクチャを示す図である。
【図５】 ＦＩＧ．４は、一般的なノード構成のブロック図である。
【図６】 ＦＩＧ．５は、一般的な周波数スタッキングシステム（ＦＳＳ）のブロック図
である。
【図７】 ＦＩＧ．６は、ＤＷＤＭとＦＳＳ技術を組み合わせた本発明によるアーキテク
チャの第１実施形態を示す図である。
【図８】 ＦＩＧ．７は、ＤＷＤＭとＦＳＳ技術を組み合わせた本発明によるアーキテク
チャの第１実施形態を示す図である。
【図９】 ＦＩＧ．８は、ＤＷＤＭとＦＳＳ技術を組み合わせた本発明によるアーキテク
チャの第２実施形態を示す図である。
【図１０】 ＦＩＧ．９は、ＤＷＤＭとＦＳＳ技術を組み合わせた本発明によるアーキテク
チャの第３実施形態を示す図である。
【図１１】 ＦＩＧ．１０は、アップコンバートされたリターンパス周波数ブロック４個の
コンポジットＲＦスペクトルを示す図である。
【図１２】 ＦＩＧ．１１は、周波数スタッキングとＤＷＤＭリターンパスの組み合わせた
システム提供される帯域幅の拡張を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｈ 1/02 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｅ Ｈ０４Ｊ 14/00 Ｆ 14/02 Ｎ 14/04 14/06 Ｈ０４Ｎ 5/00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 オバディア、シュロモ アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 19067、ヤードレイ、ダウエス ドライブ 798 (72)発明者 ブロフィー、ティモシー アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 18966、ホランド、ドーブ シーティー ４ (72)発明者 スミス、カーティス アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 18073、ペンスバーグ、メドー レーン 528 Ｆターム(参考） 5C056 FA02 FA03 HA01 HA04 HA12 HA13 HA14 5C064 BA01 BB05 BC12 BC14 BC16 BC20 BD01 BD07 EA01 5K002 AA05 CA13 DA01 DA02 DA03 DA09 DA11 DA12 DA42 FA01 GA01

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 双方向ケーブル通信用リバースパスネットワークにおいて増大
    した容量を提供するＣＡＴＶアーキテクチャであって、 複数の光／電気変換ノード及び１次／２次のヘッドエンドを有し、前記１次／
    ２次のヘッドエンドが前記光／電気変換ノードとマスタヘッドエンドを相互接続
    し、前記ノード及び前記１次／２次のヘッドエンドにおいて、これらが一緒に、 複数の同軸レッグから複数のＲＦリバースパス通過帯域を受け取り、かつ前記
    リターン通過帯域を異なる通過帯域へアップコンバートするアップコンバータと
    、 複数のＤＷＤＭ送信機とを有し、前記各送信機がＩＴＵグリッド上に出力を有
    し、前記送信機が離散した通過帯域の密度を伝送し、 ＤＷＤＭマルチプレクサを有し、前記マルチプレクサが複数の前記ＤＷＤＭ送
    信機の各々から信号を受け取り、かつ 単一光ファイバ上において前記ＤＷＤＭ
    送信機を光学的に多重化し、前記多重化信号が前記マスタヘッドエンドへ経路指
    定され、前記マスタヘッドエンドにおいて、 前記ＤＷＤＭマルチプレクサから受け取った信号を独立した波長へ分離するＤ
    ＷＤＭデマルチプレクサと、 前記独立した波長を受け取り、かつ前記信号をコンポジットＲＦ信号に変換す
    る複数のブロック変換受信機（ＢＣＲ）と、 前記コンポジットＲＦ信号を複数の前記ＢＣＲから受け取り、前記信号を独立
    したＲＦ信号に変換する複数のブロックダウンコンバータ（ＢＣＤ）とを有し、 複数の前記ＢＣＤから出力された前記独立したＲＦ信号が各光／電気変換ノー
    ドにおける複数の前記同軸レッグに対応する アーキテクチャ。
  2. 【請求項２】 前記１次／２次のヘッドエンドが更に光増幅器を有し、前記光
    増幅器が前記ＤＷＤＭマルチプレクサから出力された多重化信号を前記マスタヘ
    ッドエンドへ経路指定される以前に増幅する請求項１に記載のアーキテクチャ。
  3. 【請求項３】 前記光増幅器がＥＤＦＡである請求項２に記載のアーキテクチ
    ャ。
  4. 【請求項４】 前記ＩＴＵグリッドを備える前記波長が間隔２００ＧＨｚの事
    前決定された１組の周波数である請求項３に記載のアーキテクチャ。
  5. 【請求項５】 時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭ
    Ａ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、又はこれらのあらゆる組合せが、チャン
    ネルパラメータによる定義に従って前記トランスポートリンクのスループットを
    最適化するために用いられる請求項１に記載のアーキテクチャ。
  6. 【請求項６】 双方向ケーブル通信用リバースパスネットワークにおいて増大
    した容量を提供するＣＡＴＶアーキテクチャであって、 複数の光／電気変換ノードを有し、各ノードにおいて、 複数の同軸レッグから複数のＲＦインバースパス通過帯域を受け取り、かつ前
    記リターン通過帯域を異なる通過帯域にアップコンバートするアップコンバータ
    と、 前記アップコンバータから出力されたアップコンバートされた信号によって駆
    動され、スタックされた周波数の多重化信号を伝送するフォワードパス送信機と
    、光から電気への前記変換ノードとマスタヘッドエンドを相互接続する１次／２
    次のヘッドエンドとを有し、前記１次／２次のヘッドエンドにおいて、 スタックされた周波数の前記多重化信号を受け取り、かつ前記信号をコンポジ
    ットＲＦ出力に変換する複数のフォワードパスブロック変換受信機（ＢＣＲ）と
    、 複数のＤＷＤＭ送信機とを有し、各々が前記ＩＴＵグリッド上に出力を有し、
    複数の前記ＤＷＤＭ送信機の各々が複数の前記ＢＣＲの１つからの出力されたＲ
    Ｆを受け取り、各々が離散した通過帯域の密度を伝送し、 ＤＷＤＭマルチプレクサを有し、前記マルチプレクサが単一光ファイバ上にお
    いて前記ＤＷＤＭ送信機を光学的に多重化し、前記多重化信号が前記マスタヘッ
    ドエンドへ経路指定され、前記マスタヘッドエンドにおいて、 前記ＤＷＤＭマルチプレクサから受け取った信号を独立した波長に分離するＤ
    ＷＤＭデマルチプレクサと、 前記独立した波長を受け取り、かつ前記信号をコンポジットＲＦ信号に変換す
    る複数のブロック変換受信機（ＢＣＲ）と、 コンポジットＲＦ信号を前記ＢＣＲから受け取り、かつ前記信号を独立したＲ
    Ｆ信号に変換する複数のブロックダウンコンバータ（ＢＣＤ）とを有し、 複数の前記ＢＣＤから出力された前記独立したＲＦ信号が各光／電気変換ノー
    ドにおける複数の前記同軸レッグに対応する アーキテクチャ。
  7. 【請求項７】 前記１次／２次のヘッドエンドが更に光増幅器を有し、前記光
    増幅器が前記ＤＷＤＭマルチプレクサから出力された前記多重化信号を前記マス
    タヘッドエンドへ経路指定される以前に増幅する請求項６に記載のアーキテクチ
    ャ。
  8. 【請求項８】 時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭ
    Ａ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、又はこれらのあらゆる組合せが、チャン
    ネルパラメータによる定義に従って前記トランスポートリンクのスループットを
    最適化するために用いられる請求項６に記載のアーキテクチャ。
  9. 【請求項９】 双方向ケーブル通信用リバースパスネットワークにおいて増大
    した容量を提供するＣＡＴＶアーキテクチャであって、 複数の光／電気変換ノードを有し、各ノードにおいて、 複数の同軸レッグから複数のＲＦインバースパス通過帯域を受け取り、かつ前
    記リターン通過帯域を異なる通過帯域にアップコンバートするアップコンバータ
    と、 ＩＴＵグリッド上に出力を持つＤＷＤＭ送信機とを有し、前記送信機が離散し
    た通過帯域の密度を伝送し、前記光／電気変換ノードとマスタヘッドエンドを相
    互接続する１次／２次のヘッドエンドを有し、前記１次／２次のヘッドエンドに
    おいて、 ＤＷＤＭマルチプレクサを有し、前記マルチプレクサが前記ＤＷＤＭ送信機の
    各々から信号を受け取り、かつ単一光ファイバ上において前記ＤＷＤＭ送信機を
    光学的に多重化し、前記多重化信号がマスタヘッドエンドへ経路指定され、前記
    マスタヘッドエンドにおいて、 前記ＤＷＤＭマルチプレクサから受け取った前記信号を独立した波長へ分離す
    るＤＷＤＭデマルチプレクサと、 前記独立した波長を受け取り、かつ前記信号をコンポジットＲＦ信号に変換す
    る複数のブロック変換受信機（ＢＣＲ）と、 コンポジットＲＦ信号を前記ＢＣＲから受け取り、かつ前記信号を独立したＲ
    Ｆ信号に変換する複数のブロックダウンコンバータ（ＢＣＤ）とを有し、 複数の前記ＢＣＤから出力された前記独立したＲＦ信号が各光／電気変換ノー
    ドにおける複数の前記同軸レッグに対応する アーキテクチャ。
  10. 【請求項１０】 前記１次／２次のヘッドエンドが更に光増幅器を有し、前記
    光増幅器が前記ＤＷＤＭマルチプレクサから出力された前記多重化信号を前記マ
    スタヘッドエンドへ経路指定される以前に増幅する請求項９に記載のアーキテク
    チャ。
  11. 【請求項１１】 時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤ
    ＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、又はこれらのあらゆる組合せが、チャ
    ンネルパラメータによる定義に従って前記トランスポートリンクのスループット
    を最適化するために用いられる請求項９に記載のアーキテクチャ。
  12. 【請求項１２】 双方向ケーブル通信用リバースパスネットワークにおいて増
    大した容量を提供するＣＡＴＶアーキテクチャであって、 複数の光／電気変換ノードを有し、各ノードが１次／２次のヘッドエンドへの
    光ファイバリンクを備え、前記１次／２次のヘッドエンドを有し、前記１次／２
    次のヘッドエンドが複数の光から電気への前記変換ノードとマスタヘッドエンド
    を相互接続し、前記１次／２次のヘッドエンドにおいて、 複数の同軸レッグから複数のＲＦインバースパス通過帯域を受け取り、かつ前
    記リターン通過帯域を異なる通過帯域にアップコンバートするアップコンバータ
    と、 前記ＩＴＵグリッド上に出力を持つＤＷＤＭ送信機を有し、前記送信機が離散
    した通過帯域の密度を伝送し、 ＤＷＤＭマルチプレクサを有し、前記マルチプレクサが前記ＤＷＤＭ送信機の
    各々から信号を受け取り、かつ単一光ファイバ上において前記ＤＷＤＭ送信機を
    光学的に多重化し、前記多重化信号がマスタヘッドエンドへ経路指定され、前記
    マスタヘッドエンドにおいて、 前記ＤＷＤＭマルチプレクサから受け取った前記信号を独立した波長へ分離す
    るＤＷＤＭデマルチプレクサと、 前記独立した波長を受け取り、かつ前記信号をコンポジットＲＦ信号に変換す
    る複数のブロック変換受信機（ＢＣＲ）と、 コンポジットＲＦ信号を前記ＢＣＲから受け取り、かつ前記信号を独立したＲ
    Ｆ信号に変換する複数のブロックダウンコンバータ（ＢＣＤ）とを有し、 複数の前記ＢＣＤから出力された前記独立したＲＦ信号が各光／電気変換ノー
    ドにおける複数の前記同軸レッグに対応する アーキテクチャ。
  13. 【請求項１３】 前記１次／２次のヘッドエンドが更に光増幅器を有し、前記
    光増幅器が前記ＤＷＤＭマルチプレクサから出力された前記多重化信号を前記マ
    スタヘッドエンドへ経路指定される以前に増幅する請求項１２に記載のアーキテ
    クチャ。
  14. 【請求項１４】 双方向ケーブル通信アーキテクチャのリバースパスにおいて
    容量を増大する方法であって、前記アーキテクチャが複数の光／電気変換ノード
    、マスタヘッドエンド、及び前記ノードと前記マスタヘッドエンドを相互接続す
    る１次／２次のヘッドエンドを有し、 複数の同軸レッグから複数のＲＦリバースパス通過帯域を受け取るステップ及
    び前記リターン通過帯域を異なる通過帯域へアップコンバートするステップと、 複数のＤＷＤＭ送信機を用いて離散した通過帯域の密度を伝送するステップと
    を有し、各送信機がＩＴＵグリッド上に出力を有し、 ＤＷＤＭ送信機から受け取った前記信号を、ＤＷＤＭマルチプレクサを用いて
    、単一光ファイバにおいて、光学的に多重化するステップと、 前記多重化信号を前記マスタヘッドエンドへ経路指定するステップと、受け取
    った前記信号を独立した波長に分離するステップと、 前記独立した波長を受け取るステップ及び前記信号をコンポジットＲＦ信号に
    変換するステップと、 コンポジットＲＦ信号を受け取るステップ及び前記信号を独立したＲＦ信号に
    変換するステップと を有する方法。
  15. 【請求項１５】 更に、前記多重化信号を前記マスタヘッドエンドへ経路指定
    する以前に前記ＤＷＤＭマルチプレクサから出力された前記多重化信号を光学的
    に増幅するステップを有する請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤ
    ＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、又はこれらのあらゆる組合せが、チャ
    ンネルパラメータによる定義に従って前記トランスポートリンクのスループット
    を最適化するために用いられる請求項１４に記載の方法。
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