JP7111902B2 - 可変デューティサイクルを有する光増幅器のバーストモード通信 - Google Patents
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Description
本出願は、2019年1月16日に出願された米国仮特許出願第62/793,144号の出願日の利益を主張した、2019年8月1日に出願された米国特許出願第16/529,337号の出願日の利益を主張し、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
この技術は、平均電力制限性能用に設計されたエルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA)などの光増幅器を使用した光通信のバーストモードに関し、したがって、特定の入力電力についてのEDFAの「電源オン」時間が短縮されると、EDFAのピーク出力電力が増加する。EDFAのこの特徴が利用されて、チャネルの減衰または乱れが増加するときに通信リンクを維持することができる。換言すれば、オンオフキーイング通信リンクの平均データレートは、通信リンクを介してピーク送信電力を増加させて、ピーク電力間隔中に通信リンクを維持するために減少されることができる。EDFAの代わりに、他の希土類ドーパントまたは半導体光増幅器(SOA)を用いたものなど、他の光増幅技術が使用されてもよい。
図1は、例えば自由空間光通信(FSOC)システムなどのシステムの一部として、第2の通信端末の第2の通信デバイス122と1つ以上のリンクを形成するように構成された第1の通信端末の第1の通信デバイス102のブロック図100である。例えば、第1の通信デバイス102は、構成要素として、1つ以上のプロセッサ104、メモリ106、送信機112、受信機114、操舵機構116、および1つ以上のセンサ118を含む。第1の通信デバイス102は、図1に示されていない他の構成要素を含むことができる。
接続されている間、第1の通信デバイス102の1つ以上のプロセッサ104は、以下に説明するように、第2の通信デバイス122との通信リンク22の送信光信号を調整することができる。いくつかの実装形態では、第2の通信デバイス122の1つ以上のプロセッサ124はまた、1つ以上のプロセッサ104から独立して、送信された光信号を同じまたは同様の方法で調整するように構成されてもよい。図4では、1つ以上のプロセッサ104および/または1つ以上のプロセッサ124によって実行されることができる本開示の態様にかかるフロー図400が示されている。図4は、特定の順序でブロックを示しているが、順序は変更されてもよく、その複数の動作が同時に実行されてもよい。また、動作が追加または省略されてもよい。
Claims (17)
- 光通信システムであって、
光信号を出力する光送信機であって、エルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)を含む光送信機と、
前記光送信機に動作可能に結合された1つ以上のプロセッサと、を含み、前記1つ以上のプロセッサが、
遠隔通信システムから通信リンクの受信電力に関連する光信号データを受信し、
前記受信電力が時間間隔内に最小受信電力を下回る可能性が高いと判定し、
前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性が高いとの判定に応じて、前記光送信機のデューティサイクルを判定し、
前記判定されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させて、前記通信リンク上で前記光信号を送信するように構成され、
前記デューティサイクルを判定することが、
少なくとも最小オンサイクル長を有する選択された候補デューティサイクルと、
前記選択された候補デューティサイクルについての予測EDFA出力電力と、
前記候補デューティサイクルについての前記予測EDFA出力電力が前記最小受信電力を満たすとの判定と、
前記デューティサイクルが前記最小受信電力を満たすときに、前記デューティサイクルが前記候補デューティサイクルと同じ特性を有するとの判定と、に基づいて前記デューティサイクルを判定することを含む、システム。 - 前記光信号データが、受信電力の複数の測定値を含み、
前記1つ以上のプロセッサが、前記時間間隔にわたる前記複数の測定値の特定された傾向に基づいて、前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性が高いと判定するように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記光信号データが、受信電力の複数の測定値を含み、
前記1つ以上のプロセッサが、前記複数の測定値の傾向の前記時間間隔への外挿に基づいて、前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性が高いと判定するように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記1つ以上のプロセッサが、前記光送信機の複数のデューティサイクルについての予測EDFA出力電力のアクセス可能なデータベースに基づいて、前記デューティサイクルを判定するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサが、さらに、
前記通信リンクの受信電力に関連する更新された光信号データを受信し、
前記最小オンサイクル長および前記予測EDFA出力電力に基づいて、前記光送信機の更新されたデューティサイクルを判定し、前記更新されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させる、ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記1つ以上のプロセッサが、さらに、
前記通信リンクの受信電力に関連する更新された光信号データを受信し、
前記受信電力が第2の時間間隔内に最大受信電力を超える可能性が高いと判定し、
前記受信電力が前記第2の時間間隔内に前記最大受信電力を超える可能性が高いと判定した後、前記最小オンサイクル長および前記予測EDFA出力電力に基づいて前記光送信機の更新されたデューティサイクルを判定し、前記更新されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させる、ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記1つ以上のプロセッサが、前記光送信機を動作させて、前記予測EDFA出力電力のオーバーシュート中のより高いデータ送信レートと、前記予測EDFA出力電力の減衰中のより低いデータ送信レートとを達成するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 通信リンクを介して光送信機を動作させる方法であって、
1つ以上のプロセッサによって、遠隔通信システムからの通信リンクの受信電力に関連する光信号データを受信することと、
前記1つ以上のプロセッサによって、前記受信電力が時間間隔内に最小受信電力を下回る可能性があると判定することと、
前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性が高いとの判定に応じて、前記1つ以上のプロセッサが、前記光送信機のデューティサイクルを判定することと、
前記1つ以上のプロセッサによって、前記判定されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させて、前記通信リンク上で光信号を送信することと、を備え、
前記デューティサイクルを判定することが、
少なくとも最小オンサイクル長を有する候補デューティサイクルを選択することと、
前記候補デューティサイクルについての予測EDFA出力電力を判定することと、
前記候補デューティサイクルについての前記予測EDFA出力電力が前記最小受信電力を満たすかどうかを判定することと、
前記デューティサイクルが前記最小受信電力を満たすとき、前記デューティサイクルが前記候補デューティサイクルと同じ特性を有すると判定することと、を含む、方法。 - 前記光信号データが、受信電力の複数の測定値を含み、
前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性があると判定することが、前記時間間隔にわたる前記複数の測定値の傾向を特定することを含む、請求項8に記載の方法。 - 前記光信号データが、受信電力の複数の測定値を含み、
前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性が高いと判定することが、
前記時間間隔の前に前記複数の測定値の傾向を特定することと、
前記傾向を前記時間間隔に外挿することと、を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記デューティサイクルを判定することが、前記光送信機の複数のデューティサイクルについての予測EDFA出力電力のデータベースにアクセスすることを含む、請求項8に記載の方法。
- さらに、
前記1つ以上のプロセッサによって、前記通信リンクの受信電力に関連する更新された光信号データを受信することと、
前記1つ以上のプロセッサによって、前記最小オンサイクル長および前記予測EDFA出力電力に基づいて前記光送信機の更新されたデューティサイクルを判定することと、前記1つ以上のプロセッサによって、前記更新されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させることと、を含む、請求項8に記載の方法。 - さらに、
前記1つ以上のプロセッサによって、前記通信リンクの受信電力に関連する更新された光信号データを受信することと、
前記1つ以上のプロセッサによって、前記受信電力が第2の時間間隔内に最大受信電力を超える可能性が高いと判定することと、
前記受信電力が前記第2の時間間隔内に前記最大受信電力を超える可能性が高いと判定した後、前記1つ以上のプロセッサが、前記最小オンサイクル長および前記予測EDFA出力電力に基づいて前記光送信機の更新されたデューティサイクルを判定することと、前記1つ以上のプロセッサによって、前記更新されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させることと、を含む、請求項8に記載の方法。 - プログラムのコンピュータ可読命令が記憶されている非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、第1の通信デバイスの1つ以上のプロセッサによって実行されると、前記1つ以上のプロセッサに方法を実行させ、前記方法が、
第2の通信デバイスから通信リンクの受信電力に関連する光信号データを受信することと、
前記受信電力が時間間隔内に最小受信電力を下回る可能性が高いと判定することと、
前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性が高いとの判定に応じて、光送信機のデューティサイクルを判定することと、
前記判定されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させて、前記通信リンク上で光信号を送信することと、を含み、
前記デューティサイクルを決定することが、
少なくとも最小オンサイクル長を有する候補デューティサイクルを選択することと、
前記候補デューティサイクルについての予測EDFA出力電力を判定することと、
前記候補デューティサイクルについての前記予測EDFA出力電力が前記最小受信電力を満たすかどうかを判定することと、
前記デューティサイクルが前記最小受信電力を満たすとき、前記デューティサイクルが前記候補デューティサイクルと同じ特性を有すると判定することと、を含む、媒体。 - 前記光信号データが、受信電力の複数の測定値を含み、
前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性があると判定することが、前記時間間隔にわたる前記複数の測定値の傾向を特定することを含む、請求項14に記載の媒体。 - 前記光信号データが、受信電力の複数の測定値を含み、
前記受信電力が前記時間間隔内に前記最小受信電力を下回る可能性が高いと判定することが、
前記時間間隔の前に前記複数の測定値の傾向を特定することと、
前記傾向を前記時間間隔に外挿することと、を含む、請求項14に記載の媒体。 - 前記方法が、さらに、
前記通信リンクの受信電力に関連する更新された光信号データを受信することと、
前記受信電力が第2の時間間隔内に最大受信電力を超える可能性が高いと判定することと、
前記受信電力が前記第2の時間間隔内に前記最大受信電力を超える可能性が高いと判定した後、前記最小オンサイクル長および前記予測EDFA出力電力に基づいて前記光送信機の更新されたデューティサイクルを判定することと、
前記更新されたデューティサイクルを使用して前記光送信機を動作させることと、を含む、請求項14に記載の媒体。
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