DESCRI PTION
OPTICAL TRANSMI S S ION APPARATUS , OPTICAL RECEPTION
APPARATUS , OPTICAL COMMUNICATION APPARATUS , OPTICAL
COMMUNICATION SYSTEM, AND METHODS 5 OF CONTROLLING
THEM
Te c h n i c a l Fi e l d
[ 0 0 0 1 ]
1 0 Th e p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s , a n o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s , a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s , a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em, a n d me t h o d s o f
c o n t r o l l i n g t h em.
Ba c k g r o u n d Ar t
1 5 [ 0 0 0 2 ]
Wi t h a n e x p l o s i v e i n c r e a s e i n d ema n d o f a b r o a d b a n d mu l t ime d i a
c ommu n i c a t i o n s e r v i c e s u c h a s t h e I n t e r n e t o r v i d e o d i s t r i b u t i o n , a
d e n s e wa v e l e n g t h - d i v i s i o n mu l t i p l e x i n g o p t i c a l f i b e r c ommu n i c a t i o n
s y s t em, wh i c h i s s u i t a b l e f o r a l o n g - d i s t a n c e a n d l a r g e - c a p a c i t y
2 0 t r a n smi s s i o n a n d i s h i g h l y r e l i a b l e , h a s b e e n i n t r o d u c e d i n t r u n k l i n e
n e two r k s a n d me t r o p o l i t a n a r e a n e two r k s . I n s u b s c r i b e r s y s t ems , a n
o p t i c a l f i b e r a c c e s s s e r v i c e s p r e a d s r a p i d l y. I n s u c h a n o p t i c a l f i b e r
c ommu n i c a t i o n s y s t em, c o s t r e d u c t i o n f o r l a y i n g o p t i c a l f i b e r s a s
o p t i c a l t r a n smi s s i o n l i n e s a n d imp r o v eme n t o f s p e c t r a l e f f i c i e n c y p e r
2 5 o p t i c a l f i b e r a r e imp o r t a n t . Th e r e f o r e , a wa v e l e n g t h d i v i s i o n mu l t i p l e x
(WDM) , wh i c h mu l t i p l e x e s mu l t i p l e o p t i c a l s i g n a l s h a v i n g d i f f e r e n t
wa v e l e n g t h s , i s wi d e l y u s e d . I n t h e WDM t e c h n o l o g y, o n e wa v e l e n g t h
i s u s e d f o r o n e c h a n n e l . On t h e o t h e r h a n d , i n r e c e n t y e a r s , a
S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y, wh i c h c a n a c h i e v e a t r a n smi s s i o n c a p a c i t y
3 0 t h a t e x c e e d s 1 0 0 Gb p s f o r e a c h b a n dwi d t h o f o n e c h a n n e l o f t h e WDM,
h a s b e e n f o c u s e d . I n t h i s S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y, a p l u r a l i t y o f
wa v e l e n g t h s ( s u b - c a r r i e r s ) a r e u s e d f o r t h e b a n dwi d t h o f o n e c h a n n e l ,
wh e r e b y i t i s p o s s i b l e t o mu l t i p l e x wa v e l e n g t h s wi t h h i g h d e n s i t y.
Th e r e f o r e , wh e n t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y i n c r e a s e s t o 4 0 0 Gb p s o r 1
3
Tb p s i n t h e f u t u r e , t h i s S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y wi l l b e c ome mo r e
imp o r t a n t .
[ 0 0 0 3 ]
P a t e n t Li t e r a t u r e 1 a n d 2 d i s c l o s e t e c h n i q u e s r e l a t e d t o a n
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n u s i n g t h e WDM. P a t e n t Li t 5 e r a t u r e 1 d i s c l o s e s
a t e c h n i q u e r e l a t e d t o a n o p t i c a l n e two r k a p p a r a t u s c a p a b l e o f
p e r f o rmi n g a n e f f i c i e n t o p e r a t i o n , ma n a g eme n t , a n d ma i n t e n a n c e o f a
n e two r k . P a t e n t Li t e r a t u r e 2 d i s c l o s e s a t e c h n i q u e r e l a t e d t o a n
o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s c a p a b l e o f r e d u c i n g a n i n f l u e n c e o f
1 0 i n t e rmi x i n g n o i s e wh e n a n e l e c t r i c s i g n a l i n c l u d i n g a p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r s i s t r a n smi t t e d b y a n a l o g o p t i c a l mo d u l a t i o n .
Ci t a t i o n Li s t
Pa t e n t Li t e r a t u r e
[ 0 0 0 4 ]
1 5 [ P a t e n t Li t e r a t u r e 1 ] J a p a n e s e Un e x ami n e d P a t e n t Ap p l i c a t i o n
P u b l i c a t i o n No . 2 0 0 3 - 0 0 8 5 1 3
[ P a t e n t Li t e r a t u r e 2 ] J a p a n e s e Un e x ami n e d P a t e n t Ap p l i c a t i o n
P u b l i c a t i o n No . 2 0 0 8 - 2 0 6 0 6 3
S umma r y o f I n v e n t i o n
2 0 Te c h n i c a l Pr o b l em
[ 0 0 0 5 ]
I n t h e c ommu n i c a t i o n n e two r k , t h e r e i s a f l u c t u a t i o n i n a n
amo u n t o f t r a f f i c b e twe e n p r e d e t e rmi n e d n o d e s . Th e r e f o r e , i t i s n o t
n e c e s s a r y t h a t t h e t r a n smi s s i o n b e twe e n p r e d e t e rmi n e d n o d e s b e a lwa y s
2 5 p e r f o rme d a t a ma x imum t r a n smi s s i o n c a p a c i t y. On t h e o t h e r h a n d , a s
d e s c r i b e d i n Ba c k g r o u n d Ar t , i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n u s i n g t h e
WDM t e c h n o l o g y, o n e wa v e l e n g t h i s u s e d f o r o n e c h a n n e l . T h e r e f o r e ,
i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s u s i n g t h e WDM t e c h n o l o g y,
t h e r e a r e o n l y two o p t i o n s : wh e t h e r t o t u r n o f f t h e c ommu n i c a t i o n o r t o
3 0 p e r f o rm t h e c ommu n i c a t i o n a t t h e ma x imum t r a n smi s s i o n c a p a c i t y, a n d
i t i s imp o s s i b l e t o s e t t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y t o a n i n t e rme d i a t e
v a l u e .
[ 0 0 0 6 ]
On t h e o t h e r h a n d , wh e n t h e S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y i s u s e d , a
4
p l u r a l i t y o f wa v e l e n g t h s a r e u s e d i n t h e b a n dwi d t h o f o n e c h a n n e l o f
t h e WDM, wh e r e b y i t i s p o s s i b l e t o s e t t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y t o t h e
i n t e rme d i a t e v a l u e . Ba s e d o n t h i s p o i n t , t h e p r e s e n t i n v e n t o r s h a v e
f o u n d t h a t , wh e n t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y i s s e t t o a n i n t e rme d i a t e
v a l u e u s i n g a p a r t o f t h e p l u r a l i t y o f wa v e l e n g t h s i 5 n t h e b a n dwi d t h o f
o n e c h a n n e l f o r o n e t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s , t h e r e s o u r c e s c a n b e
a l l o c a t e d t o t h e o t h e r t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s e s u s i n g t h e r ema i n i n g
wa v e l e n g t h s .
[ 0 0 0 7 ]
1 0 I n v i ew o f t h e a b o v e d e s c r i p t i o n , o n e e x emp l a r y o b j e c t o f t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s , a n
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s , a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s , a n
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em, a n d me t h o d s o f c o n t r o l l i n g t h em
c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y a l l o c a t i n g r e s o u r c e s i n a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
1 5 n e two r k .
S o l u t i o n t o Pr o b l em
[ 0 0 0 8 ]
An o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i n c l u d e s : a f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a f i r s t
2 0 o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a n d a n o u t p u t u n i t t h a t o u t p u t s ,
wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n , b o t h t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o a f i r s t
2 5 p a t h a n d o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n ,
o n e o f t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l t o a s e c o n d p a t h .
[ 0 0 0 9 ]
3 0 An o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
i n c l u d e s : f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s t h a t r e c e i v e a s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l ; a n d a swi t c h u n i t t h a t o u t p u t s a f i r s t s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l a n d a s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t h a t h a v e
b e e n i n p u t t o t h e f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s , i n wh i c h : wh e n t h e
5
f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n ,
t h e swi t c h u n i t r e c e i v e s t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l s v i a o n e p a t h a n d o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o
t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o
t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t , a n d wh e n t h e f i r s t s u 5 b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t
o f i n f o rma t i o n , t h e swi t c h u n i t r e c e i v e s t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s v i a p a t h s d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r a n d o u t p u t s t h e
f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t a n d t h e
1 0 s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t .
[ 0 0 1 0 ]
An o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i n c l u d e s : a f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a f i r s t
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a
1 5 s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a n o u t p u t u n i t t h a t o u t p u t s , wh e n
t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n , b o t h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o a f i r s t p a t h a n d
o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d
2 0 o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , o n e o f
t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l t o a s e c o n d p a t h ; f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s t h a t r e c e i v e a
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l ; a n d a swi t c h u n i t t h a t o u t p u t s a f i r s t
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l a n d a s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
2 5 t h a t h a v e b e e n i n p u t t o t h e f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s , i n wh i c h :
t h e swi t c h u n i t r e c e i v e s , wh e n t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n , t h e f i r s t a n d s e c o n d
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s v i a o n e p a t h a n d o u t p u t s t h e f i r s t
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d
3 0 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t , a n d t h e swi t c h
u n i t r e c e i v e s , wh e n t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , t h e
f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s v i a p a t h s d i f f e r e n t f r om
e a c h o t h e r a n d o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e f i r s t
6
r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d
r e c e p t i o n u n i t .
[ 0 0 11 ]
An o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i n c l u d e s a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a 5 r a t u s a n d f i r s t a n d
s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s , i n wh i c h : t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s i n c l u d e s : a f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s
a f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t t h a t
t r a n smi t s a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a n d a n o u t p u t u n i t t h a t
1 0 o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n , b o t h t h e f i r s t
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
t o t h e f i r s t o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a n d o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
1 5 d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , o n e o f t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s .
[ 0 0 1 2 ]
An o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
2 0 i n v e n t i o n i n c l u d e s : a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s t h a t t r a n smi t s
f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s ; f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s t h a t r e c e i v e t h e f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s ; a n d a c o n t r o l l e r t h a t c o n t r o l s t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s , i n wh i c h t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s
2 5 o u t p u t s t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d a s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l t h a t s h a r e s a s e t o f i n f o rma t i o n wi t h t h e f i r s t
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e f i r s t o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s
a c c o r d i n g t o a n i n s t r u c t i o n f r om t h e c o n t r o l l e r a n d o u t p u t s a s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t h a t d o e s n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n
3 0 wi t h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s .
[ 0 0 1 3 ]
An o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i n c l u d e s f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s e s
7
a n d a n o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s , i n wh i c h : t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s i n c l u d e s : f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s t h a t r e c e i v e a
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l ; a n d a swi t c h u n i t t h a t o u t p u t s a f i r s t
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l a n d a s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
t h a t h a v e b e e n i n p u t t o t h e f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t 5 i o n u n i t s , wh e n t h e
f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n ,
t h e swi t c h u n i t r e c e i v e s t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l s f r om o n e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a n d o u t p u t s t h e f i r s t
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d
1 0 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t , a n d wh e n t h e
f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , t h e swi t c h u n i t r e c e i v e s t h e
f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s v i a p a t h s d i f f e r e n t f r om
e a c h o t h e r a n d o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e f i r s t
1 5 r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d
r e c e p t i o n u n i t .
[ 0 0 1 4 ]
A c o n t r o l l e r a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n c a u s e s , i n a n
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em i n c l u d i n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n
2 0 a p p a r a t u s a n d f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s , t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s t o o u t p u t a f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l a n d a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t h a t s h a r e a s e t o f
i n f o rma t i o n wi t h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e f i r s t
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a n d t o o u t p u t a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
2 5 s i g n a l t h a t d o e s n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n wi t h t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s .
[ 0 0 1 5 ]
A me t h o d o f c o n t r o l l i n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em
a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s me t h o d o f c o n t r o l l i n g a n o p t i c a l
3 0 c ommu n i c a t i o n s y s t em i n c l u d i n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a n d
f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s , i n wh i c h : t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s i n c l u d e s : a f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s
a f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t t h a t
t r a n smi t s a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a n d a n o u t p u t u n i t t h a t
8
o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n , b o t h t h e f i r s t
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
t o t h e f i r s t o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s , a n d wh e n t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi 5 s s i o n s i g n a l d o n o t
s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , o u t p u t s o n e o f t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e
s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s , a n d e a c h o f t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a n d t h e f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n
1 0 a p p a r a t u s e s i s c o n t r o l l e d a c c o r d i n g t o a s t a t e o f c ommu n i c a t i o n o f t h e
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em.
[ 0 0 1 6 ]
A p r o g r am a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s a p r o g r am f o r
c o n t r o l l i n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em i n c l u d i n g a n o p t i c a l
1 5 t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a n d f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s e s , i n wh i c h : t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s i n c l u d e s : a
f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ;
a s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l ; a n d a n o u t p u t u n i t t h a t o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l
2 0 t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s h a r e a
s e t o f i n f o rma t i o n , b o t h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e f i r s t o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s , a n d o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d
t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f
2 5 i n f o rma t i o n , o n e o f t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s ,
a n d t h e p r o g r am c a u s e s a c omp u t e r t o e x e c u t e p r o c e s s i n g f o r
c o n t r o l l i n g e a c h o f t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a n d t h e f i r s t a n d
s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s a c c o r d i n g t o a s t a t e o f
3 0 c ommu n i c a t i o n o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em.
[ 0 0 1 7 ]
An o p t i c a l t r a n smi s s i o n me t h o d a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i n c l u d e s : g e n e r a t i n g a f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ;
g e n e r a t i n g a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a n d o u t p u t t i n g , wh e n
9
t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n , b o t h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o a f i r s t p a t h a n d
o u t p u t t i n g , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f i 5 n f o rma t i o n , o n e o f
t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l t o a s e c o n d p a t h .
[ 0 0 1 8 ]
An o p t i c a l r e c e p t i o n me t h o d a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
1 0 r e c e i v e s , wh e n f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s s h a r e a s e t
o f i n f o rma t i o n , t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s v i a
o n e p a t h a n d o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o a f i r s t
r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o a s e c o n d
r e c e p t i o n u n i t a n d r e c e i v e s , wh e n t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
1 5 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f
i n f o rma t i o n , t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s v i a p a t h s
d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r , o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t , a n d o u t p u t s t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l t o t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t .
2 0 Ad v a n t a g e o u s Ef f e c t s o f I n v e n t i o n
[ 0 0 1 9 ]
Ac c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e a n
o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s , a n o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s , a n
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s , a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em,
2 5 a n d me t h o d s o f c o n t r o l l i n g t h em c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y a l l o c a t i n g
r e s o u r c e s i n a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
Br i e f De s c r i p t i o n o f Dr awi n g s
[ 0 0 2 0 ]
F i g . 1 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n
3 0 a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 2 i s a d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em
a c c o r d i n g t o a c omp a r a t i v e e x amp l e ;
F i g . 3 i s a d i a g r am s h owi n g t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em
a c c o r d i n g t o t h e c omp a r a t i v e e x amp l e ;
10
F i g . 4 i s a d i a g r am f o r d e s c r i b i n g e f f e c t s o f t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n ;
F i g . 5 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 6 i s a d i a g r am f o r d e s c r i b i n g a n a r r a n g eme 5 n t o f s u b - c a r r i e r s ;
F i g . 7 i s a d i a g r am f o r d e s c r i b i n g a n a r r a n g eme n t o f s u b - c a r r i e r s ;
F i g . 8 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a t h i r d e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 9 i s a d i a g r am s h owi n g o n e e x amp l e o f t h e s u b - c a r r i e r s
1 0 (WDM) ;
F i g . 1 0 i s a d i a g r am s h owi n g a n o t h e r e x amp l e o f t h e s u b - c a r r i e r s
(OFDM mo d u l a t i o n ) ;
F i g . 11 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a f o u r t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
1 5 F i g . 1 2 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e f o u r t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 1 3 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e f o u r t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 1 4 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l r e c e p t i o n
2 0 a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a f i f t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 1 5 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 1 6 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a s e v e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
2 5 F i g . 1 7 i s a b l o c k d i a g r am s h ow i n g a n o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n e i g h t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 1 8 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e e i g h t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 1 9 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
3 0 a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e e i g h t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 2 0 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n i n t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 2 1 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
s y s t em a c c o r d i n g t o a t e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
11
F i g . 2 2 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
s y s t em a c c o r d i n g t o a n e l e v e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 2 3 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a c o n t r o l l e r i n c l u d e d i n t h e
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o t h e e l e v e n t h e x emp l a r y
5 emb o d ime n t ;
F i g . 2 4 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a c o n t r o l l e r i n c l u d e d i n a n
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o a twe l f t h e x emp l a r y
emb o d ime n t ;
F i g . 2 5 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
1 0 s y s t em a c c o r d i n g t o a t h i r t e e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 2 6 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
s y s t em a c c o r d i n g t o a f o u r t e e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t ; a n d
F i g . 2 7 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
s y s t em a c c o r d i n g t o a f i f t e e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t .
1 5 De s c r i p t i o n o f Emb o d ime n t s
[ 0 0 2 1 ]
< F i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t >
I n t h e f o l l owi n g d e s c r i p t i o n , wi t h r e f e r e n c e t o t h e d r awi n g s ,
e x emp l a r y emb o d ime n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n wi l l b e d e s c r i b e d .
2 0 F i g . 1 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 1
a c c o r d i n g t o a f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t . As s h own i n F i g . 1 , t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 1 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t i n c l u d e s a f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1 , a s e c o n d
t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 , a n d a n o u t p u t u n i t 1 2 . I n t h e f o l l owi n g
2 5 d e s c r i p t i o n , t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s ma y b e r e f e r r e d t o
a s s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s .
[ 0 0 2 2 ]
Th e f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1 t r a n smi t s a f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 . Th e s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2
3 0 t r a n smi t s a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 . Th a t i s ,
t r a n smi s s i o n d a t a i s s u p p l i e d t o e a c h o f t h e f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1
a n d t h e s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 a n d t h e f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t
11 _ 1 a n d t h e s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 r e s p e c t i v e l y g e n e r a t e t h e
f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l
12
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 t o t r a n smi t t h e t r a n smi s s i o n d a t a . Th e f i r s t
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l 2 1 _ 2 a r e s i g n a l s t o t r a n smi t t h e t r a n smi s s i o n d a t a u s i n g
s u b - c a r r i e r s .
5 [ 0 0 2 3 ]
Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 1 a c c o r d i n g t o t h i s
e x emp l a r y emb o d ime n t u s e s a WDM t e c h n o l o g y, wh i c h mu l t i p l e x e s a
p l u r a l i t y o f o p t i c a l s i g n a l s h a v i n g d i f f e r e n t wa v e l e n g t h s a n d t r a n smi t s
t h e mu l t i p l e x e d s i g n a l . Th a t i s , t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
1 0 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 r e s p e c t i v e l y
g e n e r a t e d i n t h e f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1 a n d t h e s e c o n d
t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 h a v e wa v e l e n g t h s d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r . I n
t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , i n p a r t i c u l a r , a S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y, wh i c h a l l o c a t e s
1 5 a p l u r a l i t y o f wa v e l e n g t h s ( s u b - c a r r i e r s ) t o t h e b a n dwi d t h o f o n e
c h a n n e l o f t h e WDM, c a n b e u s e d . By u s i n g t h i s S u p e rCh a n n e l
t e c h n o l o g y, i t i s p o s s i b l e t o mu l t i p l e x wa v e l e n g t h s wi t h h i g h d e n s i t y
a n d t o i n c r e a s e t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y.
[ 0 0 2 4 ]
2 0 Wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 s h a r e a s e t o f i n f o rma t i o n , t h e o u t p u t
u n i t 1 2 o u t p u t s b o t h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 t o o n e p a t h ( e . g . , a f i r s t p a t h
2 6 _ 1 ) .
2 5 [ 0 0 2 5 ]
On t h e o t h e r h a n d , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 d o n o t s h a r e t h e
s e t o f i n f o rma t i o n , t h e o u t p u t u n i t 1 2 o u t p u t s o n e o f t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
3 0 2 1 _ 2 t o a s e c o n d p a t h . F o r e x amp l e , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
2 1 _ 2 d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , t h e o u t p u t u n i t 1 2 ma y o u t p u t
t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 t o t h e f i r s t p a t h 2 6 _ 1 a n d t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 t o a s e c o n d p a t h 2 6 _ 2 .
13
Al t e r n a t i v e l y, f o r e x amp l e , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 d o n o t s h a r e t h e
s e t o f i n f o rma t i o n , t h e o u t p u t u n i t 1 2 ma y o u t p u t t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 t o t h e s e c o n d p a t h 2 6 _ 2 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 t o t h e f i r s t p a t h 2 6 _ 1 . I 5 n o t h e r wo r d s , wh e n
t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , t h e o u t p u t
u n i t 1 2 o u t p u t s t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 t o p a t h s d i f f e r e n t f r om e a c h
1 0 o t h e r .
[ 0 0 2 6 ]
Th e c a s e i n wh i c h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d
t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n
i n c l u d e s , f o r e x amp l e , a c a s e i n wh i c h t h e f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1
1 5 a n d t h e s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 t r a n smi t d e s i r e d t r a n smi s s i o n
d a t a i n p a r a l l e l u s i n g t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 .
[ 0 0 2 7 ]
On t h e o t h e r h a n d , t h e c a s e i n wh i c h t h e f i r s t o p t i c a l
2 0 t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
2 1 _ 2 d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n i n c l u d e s , f o r e x amp l e , a c a s e
i n wh i c h t h e f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1 a n d t h e s e c o n d t r a n smi s s i o n
u n i t 11 _ 2 i n d e p e n d e n t l y t r a n smi t d e s i r e d t r a n smi s s i o n d a t a u s i n g t h e
f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l
2 5 t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 ( i . e . , a c a s e i n wh i c h t h e f i r s t t r a n smi s s i o n
u n i t 11 _ 1 t r a n smi t s a p r e d e t e rmi n e d f i r s t t r a n smi s s i o n d a t a u s i n g t h e
f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t
11 _ 1 t r a n smi t s a p r e d e t e rmi n e d s e c o n d t r a n smi s s i o n d a t a u s i n g t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 ) . I n t h i s c a s e , s i n c e t h e f i r s t
3 0 o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l 2 1 _ 2 i n c l u d e r e s p e c t i v e p i e c e s o f t r a n smi s s i o n d a t a i n d e p e n d e n t
f r om e a c h o t h e r , t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 c a n b e o u t p u t t o t h e p a t h s
d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r ( t h e f i r s t p a t h 2 6 _ 1 a n d t h e s e c o n d p a t h 2 6 _ 2 ) .
14
[ 0 0 2 8 ]
Th e f i r s t p a t h 2 6 _ 1 i s a p a t h c o n n e c t e d t o a f i r s t o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) a n d t h e s e c o n d p a t h 2 6 _ 2 i s a p a t h
c o n n e c t e d t o a s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) .
5 [ 0 0 2 9 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 1
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e o u t p u t d e s t i n a t i o n s o f t h e
f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 a n d t h e s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 a r e swi t c h e d u s i n g t h e o u t p u t u n i t 1 2 . I t i s
1 0 t h e r e f o r e p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s
c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y a l l o c a t i n g t h e r e s o u r c e s . Th e r e a s o n t h e r e f o r
wi l l b e d e s c r i b e d l a t e r i n d e t a i l .
[ 0 0 3 0 ]
F i g s . 2 a n d 3 a r e d i a g r ams s h owi n g a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
1 5 s y s t em a c c o r d i n g t o a c omp a r a t i v e e x amp l e a n d s h ow o n e e x amp l e o f
t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em u s i n g t h e S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y.
Th e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em s h own i n F i g s . 2 a n d 3 i n c l u d e s
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s e s 1 0 1 _ a t o 1 0 1 _ c . Th e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f t r a n s c e i v e r
2 0 u n i t s 1 0 2 _ a a n d a s i n g l e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t 1 0 3 _ a . Th e
p l u r a l i t y o f t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 2 _ a a r e c o n f i g u r e d t o b e a b l e t o
t r a n smi t a n d r e c e i v e d a t a u s i n g wa v e l e n g t h s ( s u b - c a r r i e r s ) d i f f e r e n t
f r om e a c h o t h e r . Th a t i s , t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a
i s a b l e t o a l l o c a t e a p l u r a l i t y o f wa v e l e n g t h s ( s u b - c a r r i e r s ) t o t h e
2 5 b a n dwi d t h o f o n e c h a n n e l o f t h e WDM. Th e r e s p e c t i v e t r a n s c e i v e r
u n i t s 1 0 2 _ a a r e c o n f i g u r e d t o b e a b l e t o t r a n smi t a n d r e c e i v e d a t a u s i n g
t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r s . Th e s ame i s a p p l i c a b l e t o t h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ b a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 1 0 1 _ c .
3 0 [ 0 0 3 1 ]
I n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em s h own i n F i g s . 2 a n d 3 , t h e
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 1 0 1 _ b c a n b e c o n n e c t e d e a c h o t h e r v i a a n o p t i c a l f i b e r 1 0 5 ,
t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a a n d t h e o p t i c a l
15
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ c c a n b e c o n n e c t e d e a c h o t h e r v i a a n
o p t i c a l f i b e r 1 0 6 , a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ b a n d
t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ c c a n b e c o n n e c t e d e a c h o t h e r
v i a a n o p t i c a l f i b e r 1 0 7 .
5 [ 0 0 3 2 ]
Th e e x amp l e s h own i n F i g . 2 s h ows t h e c a s e i n wh i c h t h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 1 0 1 _ b a r e c o n n e c t e d v i a t h e o p t i c a l f i b e r 1 0 5 a n d t h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
1 0 a p p a r a t u s 1 0 1 _ b c ommu n i c a t e wi t h e a c h o t h e r a t a ma x imum
t r a n smi s s i o n c a p a c i t y ( 1 0 0%) .
[ 0 0 3 3 ]
I n t h e c ommu n i c a t i o n n e two r k , t h e r e i s a f l u c t u a t i o n i n a n
amo u n t o f t r a f f i c b e twe e n p r e d e t e rmi n e d n o d e s . Th e r e f o r e , i t i s n o t
1 5 n e c e s s a r y t h a t t h e t r a n smi s s i o n b e twe e n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 1 0 1 _ a a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ b b e
a lwa y s p e r f o rme d a t t h e ma x imum t r a n smi s s i o n c a p a c i t y. As
d e s c r i b e d i n Ba c k g r o u n d Ar t , i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n u s i n g t h e
WDM t e c h n o l o g y, o n e wa v e l e n g t h i s u s e d f o r o n e c h a n n e l . T h e r e f o r e ,
2 0 i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s u s i n g t h e WDM t e c h n o l o g y,
t h e r e a r e o n l y two o p t i o n s : wh e t h e r t o t u r n o f f t h e c ommu n i c a t i o n o r t o
p e r f o rm t h e c ommu n i c a t i o n a t t h e ma x imum t r a n smi s s i o n c a p a c i t y, a n d
i t i s imp o s s i b l e t o s e t t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y t o a n i n t e rme d i a t e
v a l u e .
2 5 [ 0 0 3 4 ]
On t h e o t h e r h a n d , wh e n t h e S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y i s u s e d , a
p l u r a l i t y o f wa v e l e n g t h s a r e u s e d i n t h e b a n dwi d t h o f o n e c h a n n e l o f
t h e WDM, wh e r e b y i t i s p o s s i b l e t o s e t t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y t o t h e
i n t e rme d i a t e v a l u e . T h e r e f o r e , a s s h own i n F i g . 3 , f o r e x amp l e , t h e
3 0 t r a n smi s s i o n c a p a c i t y b e twe e n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s
1 0 1 _ a a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ b c a n b e s e t t o 5 0%
o f t h e ma x imum t r a n smi s s i o n c a p a c i t y. I n t h i s c a s e , h owe v e r , s ome o f
t h e t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 2 _ a o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s
1 0 1 _ a wh i c h a r e d e n o t e d b y t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 8 _ a a r e n o t t o b e u s e d .
16
F u r t h e r , s ome o f t h e t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 2 _ b o f t h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ b wh i c h a r e d e n o t e d b y t r a n s c e i v e r u n i t s
1 0 8 _ b a r e n o t t o b e u s e d .
[ 0 0 3 5 ]
Wh e n t h e S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y i 5 s u s e d , t h e s i g n a l s
t r a n smi t t e d o r r e c e i v e d b y t h e r e s p e c t i v e t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 2 _ a s h a r e
t h e s e t o f i n f o rma t i o n . I n o t h e r wo r d s , t h e r e s p e c t i v e t r a n s c e i v e r
u n i t s 1 0 2 _ a t r a n smi t o r r e c e i v e d a t a i n p a r a l l e l . Th e r e f o r e , t h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a i s c o n f i g u r e d t o t r a n smi t o r r e c e i v e
1 0 o p t i c a l s i g n a l s v i a t h e s i n g l e p o r t 1 0 3 _ a . Th e r e f o r e , e v e n wh e n t h e r e
a r e t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 8 _ a , wh i c h a r e n o t t o b e u s e d , amo n g t h e
t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 2 _ a o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a ,
i t i s imp o s s i b l e t o u s e t h e t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 8 _ a t h a t a r e n o t t o b e
u s e d f o r t h e c ommu n i c a t i o n wi t h a n o t h e r o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
1 5 a p p a r a t u s 1 0 1 _ c a n d t h e r e s o u r c e s a r e wa s t e d .
[ 0 0 3 6 ]
F i g . 4 i s a d i a g r am f o r d e s c r i b i n g e f f e c t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
Wh i l e t h e e f f e c t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n a r e d e s c r i b e d i n F i g . 4 u s i n g
a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s ( a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
2 0 a p p a r a t u s t h a t c a n t r a n smi t a n d r e c e i v e d a t a ) , t h e e f f e c t s o f t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n ma y a l s o b e o b t a i n e d i n a s imi l a r wa y i n t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a s we l l .
[ 0 0 3 7 ]
Th e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em s h own i n F i g . 4 i n c l u d e s
2 5 o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s e s 11 0 _ a t o 11 0 _ c . Th e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ a i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f t r a n s c e i v e r
u n i t s 111 _ a , a swi t c h u n i t 11 2 _ a , a n d a p l u r a l i t y o f
t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t s 11 3 _ 1 a a n d 11 3 _ 2 a . Th e p l u r a l i t y o f
t r a n s c e i v e r u n i t s 111 _ a a r e c o n f i g u r e d t o b e a b l e t o t r a n smi t a n d
3 0 r e c e i v e d a t a u s i n g s u b - c a r r i e r s d i f f e r e n t f r om o n e a n o t h e r . T h a t i s ,
t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ a i s a b l e t o a l l o c a t e t h e
p l u r a l i t y o f wa v e l e n g t h s ( s u b - c a r r i e r s ) t o t h e b a n dwi d t h o f o n e c h a n n e l
o f t h e WDM. Th e s ame i s a p p l i c a b l e t o t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 11 0 _ b a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ c .
17
[ 0 0 3 8 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ a
i n c l u d e s t h e p l u r a l i t y o f t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t s 11 3 _ 1 a a n d
11 3 _ 2 a a n d i s a b l e t o swi t c h t h e t r a n s c e i v e r u n i t s 111 _ a c o n n e c t e d t o
t h e p l u r a l i t y o f t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t s 11 3 _ 5 1 a a n d 11 3 _ 2 a u s i n g
t h e swi t c h u n i t 11 2 _ a . Ac c o r d i n g l y, e v e n wh e n t h e r e a r e u n u s e d
t r a n s c e i v e r u n i t s i n t h e p l u r a l i t y o f t r a n s c e i v e r u n i t s 111 _ a o f t h e
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ a , t h e u n u s e d t r a n s c e i v e r u n i t s
c a n b e a l l o c a t e d t o t h e c ommu n i c a t i o n wi t h a n o t h e r o p t i c a l
1 0 c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s .
[ 0 0 3 9 ]
F o r e x amp l e , i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em s h own i n F i g .
3 , wh e n t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y b e twe e n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 1 0 1 _ a a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ b i s s e t
1 5 t o 5 0% o f t h e ma x imum t r a n smi s s i o n c a p a c i t y, t h e r e a r e u n u s e d
t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 8 _ a o f t h e t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 2 _ a o f t h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 1 0 1 _ a a n d t h e r e s o u r c e s a r e wa s t e d . On t h e
o t h e r h a n d , i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em s h own i n F i g . 4 , t h e
u n u s e d t r a n s c e i v e r u n i t s ( c o r r e s p o n d i n g t o t h e t r a n s c e i v e r u n i t s 1 0 8 _ a
2 0 s h own i n F i g . 3 ) o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 111 _ a a r e
c o n n e c t e d t o t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t 11 3 _ 2 a u s i n g t h e swi t c h
u n i t 11 2 _ a , wh e r e b y i t i s p o s s i b l e t o a l l o c a t e t h e u n u s e d t r a n s c e i v e r
u n i t s t o t h e c ommu n i c a t i o n wi t h t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s
11 0 _ c . I t i s t h e r e f o r e p o s s i b l e t o e f f i c i e n t l y a l l o c a t e t h e r e s o u r c e s i n
2 5 t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 0 4 0 ]
At t h i s t ime , t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ a a n d t h e
o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ b c ommu n i c a t e wi t h e a c h o t h e r
v i a t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t 11 3 _ 1 a o f t h e o p t i c a l
3 0 c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ a a n d a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t
11 3 _ 1 b o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ b . T h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ a a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 11 0 _ c c ommu n i c a t e wi t h e a c h o t h e r v i a t h e
t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t 11 3 _ 2 a o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
18
a p p a r a t u s 11 0 _ a a n d a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t 11 3 _ 1 c o f t h e o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ c . T h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 11 0 _ b a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 11 0 _ c
c ommu n i c a t e wi t h e a c h o t h e r v i a a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t 11 3 _ 2 b
o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p 5 p a r a t u s 11 0 _ b a n d a
t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t 11 3 _ 2 c o f t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s 11 0 _ c .
[ 0 0 4 1 ]
Wh i l e t h e c a s e i n wh i c h t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y amo n g t h e
1 0 o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s e s 11 0 _ a t o 11 0 _ c i s 5 0% o f t h e
ma x imum t r a n smi s s i o n c a p a c i t y i s s h own i n F i g . 4 , t h e t r a n smi s s i o n
c a p a c i t y amo n g t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s e s 11 0 _ a t o 11 0 _ c
ma y b e f l e x i b l y s e t b y c h a n g i n g t h e n umb e r o f t r a n s c e i v e r u n i t s
c o n n e c t e d t o t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n p o r t s u s i n g t h e swi t c h u n i t s
1 5 11 2 _ a t o 11 2 _ c .
[ 0 0 4 2 ]
Ac c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d e s c r i b e d i n t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s a n d t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n me t h o d c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y
2 0 a l l o c a t i n g t h e r e s o u r c e s i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 0 4 3 ]
< S e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t >
Ne x t , a s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
wi l l b e d e s c r i b e d . I n t h e s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t , d e t a i l e d
2 5 c o n f i g u r a t i o n s o f t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 1 d e s c r i b e d i n
t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t wi l l b e d e s c r i b e d . F i g . 5 i s a b l o c k
d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 2 a c c o r d i n g t o t h e
s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t . As s h own i n F i g . 5 , t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 2 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t
3 0 i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m, a n
o u t p u t u n i t 1 2 , a n d t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 .
[ 0 0 4 4 ]
Th e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m a r e
s u p p l i e d wi t h t r a n smi s s i o n d a t a . T h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r
19
t r a n smi s s i o n u n i t s ( SCS _ 1 t o SCS _m) 11 _ 1 t o 11 _m r e s p e c t i v e l y
g e n e r a t e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m t o t r a n smi t
t r a n smi s s i o n d a t a . Th e s ymb o l m i s a n i n t e g e r e q u a l t o o r g r e a t e r t h a n
2 a n d c o r r e s p o n d s t o t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s .
Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m a r e s 5 i g n a l s t o t r a n smi t
t h e t r a n smi s s i o n d a t a u s i n g s u b - c a r r i e r s . F o r e x amp l e , t h e s u b - c a r r i e r
t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1 g e n e r a t e s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1
u s i n g a s u b - c a r r i e r SC1 t h a t c o r r e s p o n d s t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n
u n i t 11 _ 1 . F u r t h e r , t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 g e n e r a t e s
1 0 t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 u s i n g a s u b - c a r r i e r SC2 t h a t
c o r r e s p o n d s t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 . I n t h i s wa y, t h e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m r e s p e c t i v e l y g e n e r a t e t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m u s i n g t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o
SCm r e s p e c t i v e l y c o r r e s p o n d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
1 5 11 _ 1 t o 11 _m.
[ 0 0 4 5 ]
Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m ( i n o t h e r wo r d s ,
s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm u s e d wh e n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s
2 1 _ 1 t o 2 1 _m a r e g e n e r a t e d ) c a n b e s e t u s i n g a p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r .
2 0 At t h i s t ime , t h e p a r ame t e r s o f t h e r e s p e c t i v e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m a r e a l l o c a t e d i n s u c h a wa y t h a t t h e y d o n o t
o v e r l a p e a c h o t h e r . Wh e n a p l u r a l i t y o f p a r ame t e r s a r e u s e d a s a
p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r , t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m
a r e a r r a n g e d i n s u c h a wa y t h e y d o n o t o v e r l a p e a c h o t h e r o n a ma t r i x
2 5 h a v i n g a p l u r a l i t y o f p a r ame t e r s a s a x e s . F o r e x amp l e , t h e
p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r i s a t l e a s t o n e o f a wa v e l e n g t h , a p o l a r i z a t i o n ,
a n d a t ime .
[ 0 0 4 6 ]
F i g s . 6 a n d 7 a r e d i a g r ams e a c h d e s c r i b i n g a n a r r a n g eme n t o f t h e
3 0 s u b - c a r r i e r s . F i g . 6 s h ows o n e e x amp l e o f t h e a r r a n g eme n t o f t h e
s u b - c a r r i e r s wh e n t h e wa v e l e n g t h a n d t h e t ime a r e u s e d a s t h e
p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r . I n t h e c a s e s h own i n F i g . 6 , wh e n e a c h o f
t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 i s a r r a n g e d o n a ma t r i x i n wh i c h a n X a x i s
r e p r e s e n t s t h e wa v e l e n g t h a n d a Y a x i s r e p r e s e n t s t h e t ime ( i n t h i s c a s e ,
20
XY- p l a n e ) , t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 a r e a r r a n g e d s o t h a t t h e y d o n o t
o v e r l a p wi t h o n e a n o t h e r o n t h e ma t r i x p l a n e . I n t h e e x amp l e s h own i n
F i g . 6 , t h e wa v e l e n g t h s o f t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 a r e r e s p e c t i v e l y
s e t t o λ 1 t o λ 4 a n d f u r t h e r t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 a r e t ime - d i v i d e d
b y t ime t 1 t o t 4 . Th a t i s , t h e s u b - c a r r i e r SC1 5 c a n b e s e t u s i n g a
p a r ame t e r ( λ 1 , t 1 ) , t h e s u b - c a r r i e r SC2 c a n b e s e t u s i n g a p a r ame t e r ( λ 2 ,
t 2 ) , t h e s u b - c a r r i e r SC3 c a n b e s e t u s i n g a p a r ame t e r ( λ 3 , t 3 ) , a n d t h e
s u b - c a r r i e r SC4 c a n b e s e t u s i n g a p a r ame t e r ( λ 4 , t 4 ) .
[ 0 0 4 7 ]
1 0 F u r t h e r , F i g . 7 s h ows o n e e x amp l e o f t h e a r r a n g eme n t o f t h e
s u b - c a r r i e r s wh e n t h e wa v e l e n g t h a n d t h e p o l a r i z a t i o n a r e u s e d a s t h e
p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r . I n t h e c a s e s h own i n F i g . 7 , wh e n t h e
s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 a r e a r r a n g e d o n a ma t r i x i n wh i c h a n X a x i s
r e p r e s e n t s t h e wa v e l e n g t h a n d a Y a x i s r e p r e s e n t s t h e p o l a r i z a t i o n ( i n
1 5 t h i s c a s e , XY- p l a n e ) , t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 a r e a r r a n g e d s o t h a t
t h e y d o n o t o v e r l a p wi t h o n e a n o t h e r o n t h e ma t r i x p l a n e . I n t h e
e x amp l e s h own i n F i g . 7 , t h e wa v e l e n g t h s o f t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o
SC4 a r e r e s p e c t i v e l y s e t t o λ 1 t o λ 4 a n d f u r t h e r t h e p o l a r i z a t i o n o f e a c h
o f t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 i s s e t t o o n e o f a n X - p o l a r i z a t i o n a n d a
2 0 Y- p o l a r i z a t i o n . Th a t i s , t h e s u b - c a r r i e r SC1 c a n b e s e t u s i n g t h e
p a r ame t e r ( λ 1 , X - p o l a r i z a t i o n ) , t h e s u b - c a r r i e r SC2 c a n b e s e t u s i n g t h e
p a r ame t e r ( λ 2 , Y- p o l a r i z a t i o n ) , t h e s u b - c a r r i e r SC3 c a n b e s e t u s i n g t h e
p a r ame t e r ( λ 3 , X - p o l a r i z a t i o n ) , a n d t h e s u b - c a r r i e r SC4 c a n b e s e t
u s i n g t h e p a r ame t e r ( λ 4 , Y- p o l a r i z a t i o n ) .
2 5 [ 0 0 4 8 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , b y a l l o c a t i n g t h e p a r ame t e r s o f t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m i n s u c h a wa y t h a t t h e y d o n o t
o v e r l a p wi t h o n e a n o t h e r , i t i s p o s s i b l e t o r e d u c e t h e i n f l u e n c e o f t h e
mu t u a l i n t e r f e r e n c e amo n g t h e s u b - c a r r i e r s . Wh i l e t h e c a s e i n wh i c h
3 0 t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r s h a v e b e e n s e t u s i n g two p a r ame t e r s h a v e
b e e n d e s c r i b e d i n F i g s . 6 a n d 7 , t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r s ma y b e s e t
u s i n g t h r e e o r mo r e p a r ame t e r s i n t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t .
[ 0 0 4 9 ]
Wh e n t h e wa v e l e n g t h i s i n c l u d e d a s t h e a b o v e p a r ame t e r , t h e
21
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m ma y i n c l u d e
l i g h t s o u r c e s ( l i g h t s o u r c e s t h a t o u t p u t l i g h t h a v i n g a s i n g l e wa v e l e n g t h
( n o t s h own ) ) t o g e n e r a t e t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm, r e s p e c t i v e l y.
F o r e x amp l e , t h e l i g h t s o u r c e c a n b e f o rme d o f a l a s e r d i o d e .
5 [ 0 0 5 0 ]
F u r t h e r , t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m ma y
r e s p e c t i v e l y mo d u l a t e t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m
u s i n g a p r e d e t e rmi n e d mo d u l a t i o n s y s t em. T h e mo d u l a t i o n s y s t em
ma y b e , f o r e x amp l e , amp l i t u d e s h i f t k e y i n g (ASK) , f r e q u e n c y s h i f t
1 0 k e y i n g ( F SK) , p h a s e s h i f t k e y i n g ( P SK) , q u a d r a t u r e amp l i t u d e
mo d u l a t i o n (QAM) , o r q u a d r i - p h a s e s h i f t k e y i n g (QP SK) . T h e
q u a d r a t u r e amp l i t u d e mo d u l a t i o n (QAM) ma y b e , f o r e x amp l e , 1 6 -QAM,
64-QAM, 1 2 8 -QAM, o r 2 5 6 -QAM.
[ 0 0 5 1 ]
1 5 Th e o u t p u t u n i t 1 2 s e l e c t i v e l y o u t p u t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m r e s p e c t i v e l y o u t p u t f r om t h e p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t o t h e p l u r a l i t y o f
t r a n smi s s i o n p o r t s ( P S _ 1 , P S _ 2 ) 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 . Th e t r a n smi s s i o n
p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 r e s p e c t i v e l y c o r r e s p o n d t o t h e f i r s t p a t h 2 6 _ 1 a n d
2 0 t h e s e c o n d p a t h 2 6 _ 2 d e s c r i b e d i n t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t . At
t h i s t ime , t h e o u t p u t u n i t 1 2 o u t p u t s a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1
i n wh i c h a p l u r a l i t y o f o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s a r e mu l t i p l e x e d t o
t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 . F o r e x amp l e , wh e n t h e o u t p u t u n i t 1 2
o u t p u t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _ 5 t o t h e
2 5 t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 , t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1 i n wh i c h
t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _ 5 a r e mu l t i p l e x e d i s o u t p u t
t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 . I n a s imi l a r wa y, t h e o u t p u t u n i t 1 2
o u t p u t s a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 2 i n wh i c h a p l u r a l i t y o f
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s a r e mu l t i p l e x e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t
3 0 1 3 _ 2 . F o r e x amp l e , wh e n t h e o u t p u t u n i t 1 2 o u t p u t s t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 6 t o 2 1 _ 1 0 t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 , t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 2 i n wh i c h t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s 2 1 _ 6 t o 2 1 _ 1 0 a r e mu l t i p l e x e d i s o u t p u t t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t
1 3 _ 2 .
22
[ 0 0 5 2 ]
Th e o u t p u t u n i t 1 2 i s a b l e t o a r b i t r a r i l y a n d d y n ami c a l l y swi t c h
t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m t o b e s u p p l i e d t o t h e
t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 . F o r e x amp l e , t h e o u t p u t u n i t 1 2 i s
c o n t r o l l e d u s i n g c o n t r o l me 5 a n s ( n o t s h own ) .
[ 0 0 5 3 ]
Th e p l u r a l i t y o f t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 a r e c o n f i g u r e d
t o b e a b l e t o t r a n smi t t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 2 _ 1 a n d 2 2 _ 2
o u t p u t f r om t h e o u t p u t u n i t 1 2 ( i n o t h e r wo r d s , t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
1 0 s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m o u t p u t f r om t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
11 _ 1 t o 11 _m) . Th a t i s , t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 o u t p u t s a n o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 1 ( s ame a s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1 )
t o t h e f i r s t o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) , wh i c h i s a
c o n n e c t i o n d e s t i n a t i o n . F u r t h e r , t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 o u t p u t s
1 5 a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 2 ( s ame a s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l 2 2 _ 2 ) t o t h e s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) ,
wh i c h i s a c o n n e c t i o n d e s t i n a t i o n .
[ 0 0 5 4 ]
I n t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e c a s e i n wh i c h t h e o p t i c a l
2 0 t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 2 i n c l u d e s two t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d
1 3 _ 2 h a s b e e n d e s c r i b e d a s a n e x amp l e . Howe v e r , t h e n umb e r o f
t r a n smi s s i o n p o r t s i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 2
ma y b e t h r e e o r mo r e . Wh e n t h e n umb e r o f t r a n smi s s i o n p o r t s i s t h r e e
o r mo r e , t h e o u t p u t u n i t 1 2 i s a b l e t o s e l e c t i v e l y o u t p u t t h e o p t i c a l
2 5 t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m r e s p e c t i v e l y o u t p u t f r om t h e
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t o t h e t h r e e o r
mo r e t r a n smi s s i o n p o r t s .
[ 0 0 5 5 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s
3 0 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , a s s h own i n F i g . 5 , t h e
p l u r a l i t y o f t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 a n d t h e o u t p u t u n i t 1 2 a r e
p r o v i d e d a n d t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m
r e s p e c t i v e l y o u t p u t f r om t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
11 _ 1 t o 11 _m a r e s e l e c t i v e l y o u t p u t t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d
23
1 3 _ 2 u s i n g t h e o u t p u t u n i t 1 2 . Ac c o r d i n g l y, wh e n t h e r e i s a
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 _m t h a t i s n o t u s e d wh i l e d a t a i s b e i n g
t r a n smi t t e d t o t h e f i r s t o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v i a t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 , f o r e x amp l e , d a t a c a n b e t r a n smi t t e d t o t h e
s e c o n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v 5 i a t h e t r a n smi s s i o n
p o r t 1 3 _ 2 u s i n g t h e u n u s e d s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 _m.
[ 0 0 5 6 ]
F u r t h e r , b y d y n ami c a l l y c h a n g i n g t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m t o b e s u p p l i e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d
1 0 1 3 _ 2 u s i n g t h e o u t p u t u n i t 1 2 , i t i s p o s s i b l e t o d y n ami c a l l y a d j u s t t h e
t r a n smi s s i o n c a p a c i t y i n t h e c ommu n i c a t i o n v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t
1 3 _ 1 a n d t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y i n t h e c ommu n i c a t i o n v i a t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 .
[ 0 0 5 7 ]
1 5 Ac c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d e s c r i b e d i n t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s a n d t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n me t h o d c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y
a l l o c a t i n g t h e r e s o u r c e s i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 0 5 8 ]
2 0
Ne x t , a t h i r d e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n wi l l
b e d e s c r i b e d . F i g . 8 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t .
Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
2 5 emb o d ime n t i s d i f f e r e n t f r om t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 2
a c c o r d i n g t o t h e s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t i n t h a t t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t
i n c l u d e s a l i g h t s o u r c e 1 4 , a s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t 1 5 , a n d a s i g n a l
c o n v e r t e r 1 6 . S i n c e t h e o t h e r c o n f i g u r a t i o n s a r e s imi l a r t o t h o s e o f
3 0 t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 2 d e s c r i b e d i n t h e s e c o n d
e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e s ame c omp o n e n t s a r e d e n o t e d b y t h e s ame
r e f e r e n c e s ymb o l s a n d o v e r l a p p i n g d e s c r i p t i o n s wi l l b e omi t t e d .
[ 0 0 5 9 ]
As s h own i n F i g . 8 , t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 3
24
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m, a n o u t p u t u n i t 1 2 ,
t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 , a l i g h t s o u r c e 1 4 , a s u b - c a r r i e r
g e n e r a t i o n u n i t 1 5 , a n d a s i g n a l c o n v e r t e r 1 6 .
5 [ 0 0 6 0 ]
Th e l i g h t s o u r c e 1 4 i s a l i g h t s o u r c e t h a t o u t p u t s a s i n g l e c a r r i e r
C1 ( l i g h t h a v i n g a s i n g l e wa v e l e n g t h ) a n d ma y b e f o rme d o f , f o r
e x amp l e , a l a s e r d i o d e . Th e c a r r i e r C1 g e n e r a t e d b y t h e l i g h t s o u r c e
1 4 i s o u t p u t t o t h e s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t 1 5 .
1 0 [ 0 0 6 1 ]
Th e s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t 1 5 g e n e r a t e s a p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm u s i n g t h e c a r r i e r C1 g e n e r a t e d i n t h e l i g h t
s o u r c e 1 4 a n d s u p p l i e s t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm t h a t h a v e b e e n
g e n e r a t e d t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m,
1 5 r e s p e c t i v e l y. At t h i s t ime , t h e s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t 1 5 ma y
g e n e r a t e t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm b y mo d u l a t i n g t h e
c a r r i e r C1 g e n e r a t e d i n t h e l i g h t s o u r c e 1 4 u s i n g a p r e d e t e rmi n e d
mo d u l a t i o n s y s t em.
[ 0 0 6 2 ]
2 0 F o r e x amp l e , t h e s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t 1 5 ma y g e n e r a t e t h e
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm t h a t a r e p e r p e n d i c u l a r t o e a c h
o t h e r b y mo d u l a t i n g t h e c a r r i e r C1 g e n e r a t e d i n t h e l i g h t s o u r c e 1 4
u s i n g o r t h o g o n a l f r e q u e n c y d i v i s i o n mu l t i p l e x i n g (OFDM) .
Al t e r n a t i v e l y, t h e s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t 1 5 ma y g e n e r a t e t h e
2 5 p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm u s i n g a Ny q u i s t WDM s y s t em.
By g e n e r a t i n g t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm u s i n g t h e OFD M
s y s t em o r t h e Ny q u i s t WDM s y s t em a s s t a t e d a b o v e , i t i s p o s s i b l e t o
n a r r ow d own t h e f r e q u e n c y i n t e r v a l s t o s ymb o l r a t e i n t e r v a l s a n d t o
imp r o v e t h e f r e q u e n c y u s e e f f i c i e n c y i n t h e c ommu n i c a t i o n u s i n g t h e
3 0 S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y.
[ 0 0 6 3 ]
Wh e n t h e s u b - c ar r i e r s a r e g e n e r a t e d u s i n g l i g h t s o u r c e s i n c l u d e d
i n t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m ( s e e t h e
s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t ) , f o r e x amp l e , t h e i n t e r v a l s b e twe e n t h e
25
s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 b e c ome wi d e , a s s h own i n F i g . 9 . On t h e
o t h e r h a n d , wh e n t h e s u b - c a r r i e r s a r e g e n e r a t e d b y mo d u l a t i n g t h e
c a r r i e r C1 g e n e r a t e d b y t h e l i g h t s o u r c e 1 4 i n t h e OFDM s y s t em a s i n
t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , a s s h own i n F i g . 1 0 , t h e i n t e r v a l s b e twe e n
t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC4 b e c ome n a r r owe r t h a n t 5 h o s e s h own i n F i g .
9 , wh e r e b y i t i s p o s s i b l e t o e n h a n c e t h e f r e q u e n c y u s e e f f i c i e n c y.
[ 0 0 6 4 ]
At t h i s t ime , i t i s p r e f e r a b l e t h a t t h e i n t e r v a l s b e twe e n t h e
s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm b e c o n s t a n t . T h a t i s , wh e n t h e wa v e l e n g t h
1 0 i n t e r v a l s b e twe e n t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm v a r y, i t i s
r e q u i r e d t o c o n s i d e r t h e c h a n g e i n t h e wa v e l e n g t h s o f t h e r e s p e c t i v e
s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm. I n t h i s c a s e , t h e f r e q u e n c y u s e e f f i c i e n c y i s
r e d u c e d . Th e r e f o r e , i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 3
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , a s i n g l e l i g h t s o u r c e i s u s e d
1 5 a s t h e l i g h t s o u r c e 1 4 . I t i s t h e r e f o r e p o s s i b l e t o ma k e t h e i n t e r v a l s o f
t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm b e c ome c o n s t a n t .
[ 0 0 6 5 ]
Th e s i g n a l c o n v e r t e r 1 6 s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t s t r a n smi s s i o n
d a t a DS 1 a n d DS 2 t h a t h a v e b e e n i n p u t a n d o u t p u t s d a t a DP 1 t o DPm
2 0 o b t a i n e d b y s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t i n g t h e t r a n smi s s i o n d a t a DS 1 a n d
DS 2 t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m, r e s p e c t i v e l y.
Th e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 ' _ 1 g e n e r a t e s a n o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 t o t r a n smi t t h e d a t a DP 1 u s i n g t h e s u b - c a r r i e r
SC1 . Th e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 ' _ 2 g e n e r a t e s a n o p t i c a l
2 5 t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 2 t o t r a n smi t t h e d a t a DP 2 u s i n g t h e s u b - c a r r i e r
SC2 . I n t h i s wa y, t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 ' _m g e n e r a t e s
t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _m t o t r a n smi t t h e d a t a DPm u s i n g t h e
s u b - c a r r i e r SCm.
[ 0 0 6 6 ]
3 0 Ac c o r d i n g l y, i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 3 a c c o r d i n g
t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n
u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m a r e a b l e t o t r a n smi t t h e t r a n smi s s i o n d a t a DP 1 t o
DPm i n p a r a l l e l u s i n g t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SCm r e s p e c t i v e l y
c o r r e s p o n d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m.
26
[ 0 0 6 7 ]
Th a t i s , t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s o f t h e
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m t h a t t r a n smi t
t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1 v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 a r e
a b l e t o t r a n smi t t h e f i r s t d a t a i n p a r a l l e l . F u r t 5 h e r , t h e r e s p e c t i v e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s o f t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r
t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m t h a t t r a n smi t t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l 2 2 _ 2 v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 a r e a b l e t o t r a n smi t t h e
s e c o n d d a t a i n p a r a l l e l .
1 0 [ 0 0 6 8 ]
S p e c i f i c a l l y, i t i s a s s ume d , f o r e x amp l e , t h a t t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 3 i n c l u d e s t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
11 ' _ 1 t o 11 ' _ 1 0 a n d t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _ 6 o f
t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _ 1 0 t r a n smi t t h e f i r s t d a t a
1 5 DS 1 v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 . I t i s f u r t h e r a s s ume d t h a t t h e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 7 t o 11 ' _ 1 0 t r a n smi t t h e s e c o n d d a t a
DS 2 v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 .
[ 0 0 6 9 ]
I n t h i s c a s e , t h e s i g n a l c o n v e r t e r 1 6 s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t s t h e
2 0 f i r s t d a t a DS 1 t h a t h a s b e e n i n p u t a n d o u t p u t s t h e f i r s t d a t a DP 1 t o DP 6
o b t a i n e d b y s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t i n g t h e f i r s t d a t a DS 1 t o t h e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _ 6 , r e s p e c t i v e l y. Th e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _ 6 r e s p e c t i v e l y g e n e r a t e t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _ 6 t o t r a n smi t t h e f i r s t d a t a DP 1
2 5 t o DP 6 u s i n g t h e s u b - c a r r i e r s SC1 t o SC6 , r e s p e c t i v e l y. T h e o u t p u t
u n i t 1 2 o u t p u t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _ 6 t h a t h a v e
b e e n g e n e r a t e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 . Ac c o r d i n g l y, t h e
mu l t i p l e x e d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1 i s o u t p u t f r om t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 . Th e r e f o r e , t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
3 0 11 ' _ 1 t o 11 ' _ 6 a r e a b l e t o t r a n smi t t h e f i r s t d a t a DS 1 t h a t h a s b e e n
s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 i n p a r a l l e l .
At t h i s t ime , t h e d a t a wi d t h o f t h e t r a n smi s s i o n d a t a t r a n smi t t e d v i a t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 c o r r e s p o n d s t o t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r
t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _ 6 c o n n e c t e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t
27
1 3 _ 1 ( t h a t i s , d a t a DP 1 t o DP 6 ) .
[ 0 0 7 0 ]
F u r t h e r , t h e s i g n a l c o n v e r t e r 1 6 s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t s t h e
s e c o n d d a t a DS 2 t h a t h a s b e e n i n p u t a n d o u t p u t s t h e s e c o n d d a t a DP 7 t o
DP 1 0 o b t a i n e d b y s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t i n g t h e s e c 5 o n d d a t a DS 2 t o t h e
sub- c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 7 t o 11 ' _ 1 0 , r e s p e c t i v e l y. T h e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 7 t o 11 ' _ 1 0 r e s p e c t i v e l y g e n e r a t e t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 7 t o 2 1 _ 1 0 t o t r a n smi t t h e s e c o n d d a t a
DP 7 t o DP 1 0 u s i n g t h e s u b - c a r r i e r s SC7 t o SC1 0 , r e s p e c t i v e l y. Th e
1 0 o u t p u t u n i t 1 2 o u t p u t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 7 t o 2 1 _ 1 0
t h a t h a v e b e e n g e n e r a t e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 . Ac c o r d i n g l y,
t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 2 i s o u t p u t f r om t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 . Th e r e f o r e , t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
11 ' _ 7 t o 11 ' _ 1 0 a r e a b l e t o t r a n smi t t h e s e c o n d d a t a DS 2 t h a t h a s b e e n
1 5 s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 i n p a r a l l e l .
At t h i s t ime , t h e d a t a wi d t h o f t h e t r a n smi s s i o n d a t a t r a n smi t t e d v i a t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 c o r r e s p o n d s t o t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r
t r a n smi s s i o n u n i t s 11 ' _ 7 t o 11 ' _ 1 0 c o n n e c t e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t
1 3 _ 2 ( t h a t i s , d a t a DP 7 t o DP 1 0 ) .
2 0 [ 0 0 7 1 ]
Th e d a t a wi d t h o f t h e t r a n smi s s i o n d a t a t r a n smi t t e d v i a t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 a n d t h e d a t a wi d t h o f t h e t r a n smi s s i o n d a t a
t r a n smi t t e d v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 c a n b e a d j u s t e d b y c h a n g i n g
t h e o u t p u t d e s t i n a t i o n s o f t h e r e s p e c t i v e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s
2 5 2 1 _ 1 t o 2 1 _m o u t p u t f r om t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n
u n i t s 11 ' _ 1 t o 11 ' _m u s i n g t h e o u t p u t u n i t 1 2 .
[ 0 0 7 2 ]
Ac c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d e s c r i b e d i n t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
3 0 a p p a r a t u s a n d t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n me t h o d c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y
a l l o c a t i n g t h e r e s o u r c e s i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 0 7 3 ]
< F o u r t h e x emp l a r y emb o d ime n t >
Ne x t , a f o u r t h e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
28
wi l l b e d e s c r i b e d . F i g . 11 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 4 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t .
I n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 4 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , a s p e c i f i c c o n f i g u r a t i o n e x amp l e o f t h e o u t p u t u n i t 1 2
i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s e s 1 5 _ 1 t o 1 _ 3 d e s c r i b e d
i n t h e f i r s t t o t h i r d e x emp l a r y emb o d ime n t s i s s h own . S i n c e t h e o t h e r
c o n f i g u r a t i o n s a r e s imi l a r t o t h o s e o f t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s e s 1 _ 1 t o 1 _ 3 d e s c r i b e d i n t h e f i r s t t o t h i r d e x emp l a r y
emb o d ime n t s , t h e s ame c omp o n e n t s a r e d e n o t e d b y t h e s ame r e f e r e n c e
1 0 s ymb o l s a n d o v e r l a p p i n g d e s c r i p t i o n s wi l l b e omi t t e d .
[ 0 0 7 4 ]
As s h own i n F i g . 11 , a n o u t p u t u n i t 1 2 _ 1 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 4 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t
i n c l u d e s a swi t c h u n i t 3 0 a n d o p t i c a l mu l t i p l e x e r s 3 1 _ 1 a n d 3 1 _ 2 . Th e
1 5 swi t c h u n i t 3 0 swi t c h e s t h e o u t p u t d e s t i n a t i o n s o f t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m r e s p e c t i v e l y o u t p u t f r om t h e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t o o n e o f t h e o p t i c a l
mu l t i p l e x e r 3 1 _ 1 a n d t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 1 _ 2 . T h e swi t c h u n i t 3 0
ma y b e f o rme d , f o r e x amp l e , u s i n g a n o p t i c a l ma t r i x swi t c h h a v i n g m
2 0 i n p u t s a n d m× 2 o u t p u t s . He r e , t h e m i n p u t s o f t h e swi t c h u n i t 3 0
c o r r e s p o n d t o t h e n umb e r o f o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m.
F o r e x amp l e , t h e swi t c h u n i t 3 0 i s c o n t r o l l e d u s i n g c o n t r o l me a n s ( n o t
s h own ) .
[ 0 0 7 5 ]
2 5 Th e p l u r a l i t y o f o p t i c a l mu l t i p l e x e r s 3 1 _ 1 a n d 3 1 _ 2 a r e p r o v i d e d
t o c o r r e s p o n d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 , r e s p e c t i v e l y,
a n d mu l t i p l e x t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m o u t p u t
f r om t h e swi t c h u n i t 3 0 . Th a t i s , t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 1 _ 1
mu l t i p l e x e s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s o u t p u t f r om t h e swi t c h u n i t
3 0 3 0 t o p r o d u c e a mu l t i p l e x e d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1 a n d
o u t p u t s t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1 t o t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 . I n a s imi l a r wa y, t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 1 _ 2
mu l t i p l e x e s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s o u t p u t f r om t h e swi t c h u n i t
3 0 t o p r o d u c e a mu l t i p l e x e d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 2 a n d
29
o u t p u t s t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 2 t o t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 .
[ 0 0 7 6 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 4
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e o u t p u t u 5 n i t 1 2 _ 1 i s f o rme d
u s i n g t h e swi t c h u n i t 3 0 a n d t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r s 3 1 _ 1 a n d 3 1 _ 2 .
I t i s t h e r e f o r e p o s s i b l e t o d y n ami c a l l y swi t c h t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m t o b e s u p p l i e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d
1 3 _ 2 .
1 0 [ 0 0 7 7 ]
Th e swi t c h u n i t 3 0 ma y i n c l u d e a p l u r a l i t y o f o p t i c a l swi t c h e s
SW_ 1 t o SW_m a s s h own i n a n o u t p u t u n i t 1 2 _ 2 i n c l u d e d i n a n o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 5 s h own i n F i g . 1 2 . I n t h i s c a s e , t h e
p l u r a l i t y o f o p t i c a l swi t c h e s SW_ 1 t o SW_m a r e p r o v i d e d t o c o r r e s p o n d
1 5 t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m, r e s p e c t i v e l y, a n d
swi t c h t h e o u t p u t d e s t i n a t i o n s o f t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1
t o 2 1 _m r e s p e c t i v e l y o u t p u t f r om t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
11 _ 1 t o 11 _m t o t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 1 _ 1 o r t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r
3 1 _ 2 .
2 0 [ 0 0 7 8 ]
F o r e x amp l e , t h e o p t i c a l swi t c h SW_ 1 i s p r o v i d e d t o c o r r e s p o n d
t o t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1 a n d o u t p u t s t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 o u t p u t f r om t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t
11 _ 1 t o o n e o f t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 1 _ 1 a n d t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r
2 5 3 1 _ 2 . Th e o p t i c a l swi t c h SW_ 2 i s p r o v i d e d t o c o r r e s p o n d t o t h e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 a n d o u t p u t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l 2 1 _ 2 o u t p u t f r om t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 t o o n e
o f t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 1 _ 1 a n d t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 1 _ 2 . T h e
o p t i c a l swi t c h e s SW_ 1 t o SW_m a r e c o n t r o l l e d u s i n g c o n t r o l me a n s ( n o t
3 0 s h own ) .
[ 0 0 7 9 ]
F u r t h e r , t h e o u t p u t u n i t ma y i n c l u d e a n o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 2
a n d a n o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 3 3 a s s h own i n a n o u t p u t u n i t 1 2 _ 3
i n c l u d e d i n a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 6 s h own i n F i g . 1 3 . I n
30
t h i s c a s e , t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 3 2 mu l t i p l e x e s t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m r e s p e c t i v e l y o u t p u t f r om t h e
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t o p r o d u c e a mu l t i p l e x e d
o p t i c a l s i g n a l 2 5 a n d o u t p u t s t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 2 5 t o t h e
o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 3 3 . Th e o p t i c a l d emu l t i p l 5 e x e r 3 3 s e l e c t i v e l y
o u t p u t s t h e r e s p e c t i v e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m
i n c l u d e d i n t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 2 5 o u t p u t f r om t h e o p t i c a l
mu l t i p l e x e r 3 2 t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 o r 1 3 _ 2 .
[ 0 0 8 0 ]
1 0 F o r e x amp l e , t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 3 3 o u t p u t s t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 1 _ 1 i n c l u d e d i n t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 2 5
t o o n e o f t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 a n d t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 .
F u r t h e r , t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 3 3 o u t p u t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l 2 1 _ 2 i n c l u d e d i n t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 2 5 t o o n e o f t h e
1 5 t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 a n d t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 .
[ 0 0 8 1 ]
F o r e x amp l e , t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 3 3 m a y s e l e c t i v e l y o u t p u t
t h e r e s p e c t i v e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m i n c l u d e d i n
t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 2 5 t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 o r 1 3 _ 2
2 0 a c c o r d i n g t o t h e wa v e l e n g t h .
[ 0 0 8 2 ]
< F i f t h e x emp l a r y emb o d ime n t >
Ne x t , a f i f t h e x emp l a r y emb o d ime n t a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n wi l l b e d e s c r i b e d . F i g . 1 4 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n
2 5 o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 1 a c c o r d i n g t o t h e f i f t h e x emp l a r y
emb o d ime n t . As s h own i n F i g . 1 4 , t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 1
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a swi t c h u n i t 4 2 , a
f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 , a n d a s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 . I n t h e
f o l l owi n g d e s c r i p t i o n , t h e f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s ma y b e
3 0 r e f e r r e d t o a s s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s .
[ 0 0 8 3 ]
Th e swi t c h u n i t 4 2 r e c e i v e s o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d
5 1 _ 2 t h a t h a v e b e e n i n p u t a n d s e l e c t i v e l y o u t p u t s s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l s 5 2 _ 1 a n d 5 2 _ 2 i n c l u d e d t h e r e i n t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1
31
a n d t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 . I n o t h e r wo r d s , t h e swi t c h u n i t 4 2
i s a b l e t o a r b i t r a r i l y a n d d y n ami c a l l y swi t c h t h e o u t p u t d e s t i n a t i o n s
( f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 a n d 4 3 _ 2 ) o f t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d
5 1 _ 2 . F o r e x amp l e , t h e swi t c h u n i t 4 2 i s c o n t r 5 o l l e d u s i n g c o n t r o l
me a n s ( n o t s h own ) .
[ 0 0 8 4 ]
Th e f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 r e c e i v e s d a t a t r a n smi t t e d u s i n g t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 . Th e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2
1 0 r e c e i v e s d a t a t r a n smi t t e d u s i n g t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 .
Th e f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 a n d t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2
i n c l u d e d e t e c t o r s ( n o t s h own ) t o d e t e c t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l s 5 2 _ 1 a n d 5 2 _ 2 , r e s p e c t i v e l y. E a c h o f t h e d e t e c t o r s ma y
i n c l u d e a l o c a l o s c i l l a t o r .
1 5 [ 0 0 8 5 ]
I n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 1 a c c o r d i n g t o t h i s
e x emp l a r y emb o d ime n t , wh e n t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 s h a r e t h e s e t o f
i n f o rma t i o n , t h e swi t c h u n i t 4 2 r e c e i v e s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
2 0 s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 v i a o n e
p a t h . F o r e x amp l e , t h e swi t c h u n i t 4 2 i s a b l e t o r e c e i v e t h e f i r s t
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l 5 2 _ 2 v i a o n e p a t h b y r e c e i v i n g t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 1 _ 1
i n c l u d i n g t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d
2 5 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 . At t h i s t ime , t h e swi t c h u n i t 4 2
o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 t o t h e f i r s t r e c e p t i o n
u n i t 4 3 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 t o t h e
s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 .
[ 0 0 8 6 ]
3 0 On t h e o t h e r h a n d , wh e n t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 d o n o t s h a r e t h e
s e t o f i n f o rma t i o n , t h e swi t c h u n i t 4 2 r e c e i v e s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2
v i a p a t h s d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r . F o r e x amp l e , wh e n t h e o p t i c a l
32
r e c e p t i o n s i g n a l 5 1 _ 1 i n c l u d e s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
5 2 _ 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 1 _ 2 i n c l u d e s t h e s e c o n d
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 , t h e swi t c h u n i t 4 2 i s a b l e t o r e c e i v e
t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 v i a p a t h s d i f f e r e n t f r om e a c h 5 o t h e r b y r e c e i v i n g
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 1 _ 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 1 _ 2 .
At t h i s t ime , t h e swi t c h u n i t 4 2 o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 .
1 0 [ 0 0 8 7 ]
Th e c a s e i n wh i c h t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 a n d
t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 s h a r e t h e s e t o f
i n f o rma t i o n i n c l u d e s , f o r e x amp l e , a c a s e i n wh i c h d e s i r e d d a t a i s
t r a n smi t t e d i n p a r a l l e l u s i n g t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1
1 5 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 .
[ 0 0 8 8 ]
On t h e o t h e r h a n d , t h e c a s e i n wh i c h t h e f i r s t s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2
d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n i n c l u d e s , f o r e x amp l e , a c a s e i n
2 0 wh i c h t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 i n d e p e n d e n t l y t r a n smi t d e s i r e d d a t a
( e . g . , a c a s e i n wh i c h a f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own )
t r a n smi t s t h e f i r s t d a t a u s i n g t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1
a n d a s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) t r a n smi t s t h e
2 5 s e c o n d d a t a t o t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 ) . At t h i s
t ime , t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 1 r e c e i v e s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 t r a n smi t t e d f r om t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v i a t h e f i r s t p a t h a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 t r a n smi t t e d f r om t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
3 0 a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v i a t h e s e c o n d p a t h .
[ 0 0 8 9 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 1
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l 5 2 _ 1 a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 a r e
33
s e l e c t i v e l y o u t p u t t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 a n d t h e s e c o n d
r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 u s i n g t h e swi t c h u n i t 4 2 .
[ 0 0 9 0 ]
Du e t o t h e r e a s o n s ame a s t h a t d e s c r i b e d i n t h e f i r s t e x emp l a r y
emb o d ime n t , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l r 5 e c e p t i o n a p p a r a t u s
a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n me t h o d c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y a l l o c a t i n g t h e
r e s o u r c e s i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 0 9 1 ]
< S i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t >
1 0 Ne x t , a s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n wi l l
b e d e s c r i b e d . F i g . 1 5 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s 2 _ 2 a c c o r d i n g t o t h e s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t . I n t h e
s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t , d e t a i l e d c o n f i g u r a t i o n s o f t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 1 d e s c r i b e d i n t h e f i f t h e x emp l a r y emb o d ime n t
1 5 wi l l b e d e s c r i b e d . As s h own i n F i g . 1 5 , t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s 2 _ 2 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a
p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 , a swi t c h u n i t 4 2 , s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m, a n d a s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 .
[ 0 0 9 2 ]
2 0 Th e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n p o r t s ( PR_ 1 a n d PR_ 2 ) 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2
r e c e i v e mu l t i p l e x e d o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 0 _ 1 a n d 5 0 _ 2 s u p p l i e d t o
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 , r e s p e c t i v e l y, a n d o u t p u t o p t i c a l
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 t h a t h a v e b e e n r e c e i v e d t o t h e swi t c h
u n i t 4 2 . T h e r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 a r e a b l e t o r e s p e c t i v e l y
2 5 r e c e i v e t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 0 _ 1 a n d 5 0 _ 2 t r a n smi t t e d f r om
o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s e s d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r . F o r
e x amp l e , t h e r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 1 i s a b l e t o r e c e i v e t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
s i g n a l 5 0 _ 1 t r a n smi t t e d f r om t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s
( n o t s h own ) a n d t h e r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 2 i s a b l e t o r e c e i v e t h e o p t i c a l
3 0 r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 2 t r a n smi t t e d f r om t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s ( n o t s h own ) .
[ 0 0 9 3 ]
Th e swi t c h u n i t 4 2 s e l e c t i v e l y o u t p u t s s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d
34
5 1 _ 2 r e c e i v e d b y t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 t o t h e
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s ( SCR_ 1 t o SC R_m) 4 3 _ 1 t o
4 3 _m, r e s p e c t i v e l y. I n o t h e r wo r d s , t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1
a n d 5 1 _ 2 t h a t h a v e b e e n mu l t i p l e x e d a r e s e p a r a t e d i n t o t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m i n t h e swi t c h u n i t 4 5 2 . Th e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m t h a t h a v e b e e n s e p a r a t e d a r e o u t p u t t o
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m r e s p e c t i v e l y
c o r r e s p o n d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m ( t h a t i s ,
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s t h a t c a n r e c e i v e t h e s u b - c a r r i e r
1 0 r e c e p t i o n s i g n a l s h a v i n g wa v e l e n g t h s d i f f e r e n t f r om o n e a n o t h e r ) . At
t h i s t ime , o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _m i s i n p u t t o o n e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _m.
[ 0 0 9 4 ]
Th e swi t c h u n i t 4 2 i s a b l e t o a r b i t r a r i l y a n d d y n ami c a l l y swi t c h
1 5 t h e o u t p u t d e s t i n a t i o n s ( s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m) o f
t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m. F o r
e x amp l e , t h e swi t c h u n i t 4 2 i s c o n t r o l l e d u s i n g c o n t r o l me a n s ( n o t
s h own ) .
[ 0 0 9 5 ]
2 0 Th e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 r e c e i v e s d a t a t r a n smi t t e d
u s i n g t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 . T h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
u n i t 4 3 _ 2 r e c e i v e s d a t a t r a n smi t t e d u s i n g t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l 5 2 _ 2 . I n t h i s wa y, t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _m r e c e i v e s
d a t a t r a n smi t t e d u s i n g t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _m. Th e
2 5 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m i n c l u d e d e t e c t o r s ( n o t s h own )
t o r e s p e c t i v e l y d e t e c t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m.
Ea c h o f t h e d e t e c t o r s ma y i n c l u d e a l o c a l o s c i l l a t o r . Th a t i s , t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m a r e a b l e t o r e c e i v e t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m r e s p e c t i v e l y c o r r e s p o n d i n g
3 0 t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m b y ma k i n g t h e l o c a l
o s c i l l a t i o n l i g h t g e n e r a t e d i n t h e r e s p e c t i v e l o c a l o s c i l l a t o r s a n d t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m t h a t h a v e b e e n i n p u t
i n t e r f e r e wi t h e a c h o t h e r .
[ 0 0 9 6 ]
35
Th e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m ma y b e
mo d u l a t e d u s i n g a p r e d e t e rmi n e d mo d u l a t i o n s y s t em. I n t h i s c a s e , t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m i n c l u d e c i r c u i t s f o r r e a d i n g
o u t d a t a f r om t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m mo d u l a t e d
b y a p r e d e t e rmi n e d mo d u l a t i o n s y s t em. 5 Th e p r e d e t e rmi n e d
mo d u l a t i o n s y s t em ma y i n c l u d e , f o r e x amp l e , amp l i t u d e s h i f t k e y i n g
(ASK) , f r e q u e n c y s h i f t k e y i n g ( F SK) , p h a s e s h i f t k e y i n g ( P SK) ,
q u a d r a t u r e amp l i t u d e mo d u l a t i o n (QAM) , o r q u a d r i - p h a s e s h i f t k e y i n g
(QP SK) . Qu a d r a t u r e amp l i t u d e mo d u l a t i o n (QAM) ma y b e , f o r
1 0 e x amp l e , 1 6 -QAM, 6 4 -QAM, 1 2 8 -QAM, o r 2 5 6 -QAM.
[ 0 0 9 7 ]
F u r t h e r , i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 a c c o r d i n g t o t h i s
e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s o f t h e p l u r a l i t y
o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m t h a t h a v e r e c e i v e d t h e
1 5 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l ( o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 1 ) v i a t h e
r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 1 a r e a b l e t o r e c e i v e t h e f i r s t d a t a t h a t h a s b e e n
s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d i n p a r a l l e l . F u r t h e r , t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t s o f t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o
4 3 _m t h a t h a v e r e c e i v e d t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l ( o p t i c a l
2 0 r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 2 ) v i a t h e s e c o n d r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 2 a r e a b l e t o
r e c e i v e t h e s e c o n d d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d . I n
o t h e r wo r d s , t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s i n c l u d e d i n
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 1 r e c e i v e d v i a t h e r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 1
s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n . F u r t h e r , t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r
2 5 r e c e p t i o n s i g n a l s i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 2 r e c e i v e d
v i a t h e r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 2 s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n .
[ 0 0 9 8 ]
S p e c i f i c a l l y, i t i s a s s ume d , f o r e x amp l e , t h a t t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 i n c l u d e s s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o
3 0 4 3 _ 1 0 a n d t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 o f t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 1 0 r e c e i v e t h e f i r s t d a t a v i a t h e
r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 1 . I t i s f u r t h e r a s s ume d t h a t t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 7 t o 4 3 _ 1 0 r e c e i v e t h e s e c o n d d a t a v i a t h e r e c e p t i o n
p o r t 4 1 _ 2 .
36
[ 0 0 9 9 ]
I n t h i s c a s e , t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 r e c e i v e s t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 1 t r a n smi t t e d f r om t h e f i r s t o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v i a t h e r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 1 . T h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 r 5 e s p e c t i v e l y r e c e i v e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 1 , wh e r e b y i t i s p o s s i b l e t o r e c e i v e t h e f i r s t d a t a
( d a t a s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d b y t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s ) i n p a r a l l e l . T h e f i r s t d a t a t h a t h a s b e e n t r a n smi t t e d i n
1 0 p a r a l l e l c a n b e c o n v e r t e d i n t o s e r i a l d a t a b y t h e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t
4 5 p r o v i d e d i n t h e l a t t e r s t a g e .
[ 0 1 0 0 ]
I n a s imi l a r wa y, t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 r e c e i v e s t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 2 t r a n smi t t e d f r om t h e s e c o n d o p t i c a l
1 5 t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v i a t h e r e c e p t i o n p o r t 4 1 _ 2 . T h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 7 t o 4 3 _ 1 0 r e s p e c t i v e l y r e c e i v e t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 7 t o 5 2 _ 1 0 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n s i g n a l 5 0 _ 2 , wh e r e b y i t i s p o s s i b l e t o r e c e i v e t h e s e c o n d d a t a
( d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d b y t h e s e c o n d o p t i c a l
2 0 t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s ) i n p a r a l l e l . Th e s e c o n d d a t a t h a t h a s b e e n
t r a n smi t t e d i n p a r a l l e l c a n b e c o n v e r t e d i n t o s e r i a l d a t a b y t h e s i g n a l
p r o c e s s i n g u n i t 4 5 p r o v i d e d i n t h e l a t t e r s t a g e .
[ 0 1 0 1 ]
F o r e x amp l e , e a c h o f t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o
2 5 4 3 _m i n c l u d e s a p h o t o e l e c t r i c c o n v e r t e r ( n o t s h own ) . Th e r e s p e c t i v e
p h o t o e l e c t r i c c o n v e r t e r s c o n v e r t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1
t o 5 2 _m i n t o e l e c t r i c s i g n a l s a n d o u t p u t t h e e l e c t r i c s i g n a l s t o t h e
s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 a s r e c e p t i o n s i g n a l s 5 3 _ 1 t o 5 3 _m. A
p h o t o d i o d e ma y b e u s e d , f o r e x amp l e , a s t h e p h o t o e l e c t r i c c o n v e r t e r .
3 0 [ 0 1 0 2 ]
Th e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 p e r f o rms p r e d e t e rmi n e d p r o c e s s i n g
o n t h e r e c e p t i o n s i g n a l s 5 3 _ 1 t o 5 3 _m o u t p u t f r om t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m t o g e n e r a t e d a t a . F u r t h e r , t h e s i g n a l
p r o c e s s i n g u n i t 4 5 ma y c omp e n s a t e f o r t h e i n f l u e n c e o f mu t u a l
37
i n t e r f e r e n c e amo n g t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m.
Th a t i s , b y c o n c u r r e n t l y p r o c e s s i n g t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1
t o 4 3 _m i n t h e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 , c omp e n s a t i o n o f c r o s s t a l k a n d
c omp e n s a t i o n o f a n o n - l i n e a r o p t i c a l e f f e c t ( e . g . , c r o s s - p h a s e
mo d u l a t i o n (XPM) , f o u r wa v e mi x i n g ( FWM) ) ma y b 5 e c a r r i e d o u t , f o r
e x amp l e . F o r e x amp l e , t h e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 ma y c omp e n s a t e
f o r t h e i n f l u e n c e o f t h e mu t u a l i n t e r f e r e n c e amo n g t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m b y c o n t r o l l i n g t h e l o c a l o s c i l l a t o r s
i n c l u d e d i n t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m
1 0 a c c o r d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m.
[ 0 1 0 3 ]
I n t h e S u p e rCh a n n e l t e c h n o l o g y, t h e p l u r a l i t y o f wa v e l e n g t h s
( s u b - c a r r i e r s ) a r e u s e d i n t h e b a n dwi d t h o f o n e c h a n n e l a n d t h e
wa v e l e n g t h s a r e mu l t i p l e x e d wi t h a h i g h d e n s i t y. T h e r e f o r e , t h e r e i s a
1 5 l a r g e i n f l u e n c e o f t h e mu t u a l i n t e r f e r e n c e amo n g t h e s u b - c a r r i e r s . I n
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , t h e p l u r a l i t y o f d i f f e r e n t s u b - c a r r i e r s a r e r e c e i v e d b y o n e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a n d t h e n e i g h b o r i n g s u b - c a r r i e r s t h a t h a v e
a n i n f l u e n c e o n o n e s u b - c a r r i e r c a n b e c o n c u r r e n t l y mo n i t o r e d . I t i s
2 0 t h e r e f o r e p o s s i b l e t o s e t c omp e n s a t i o n p a r ame t e r s f o r c omp e n s a t i n g f o r
t h e i n f l u e n c e o f t h e mu t u a l i n t e r f e r e n c e amo n g t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s .
[ 0 1 0 4 ]
I n t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e c a s e i n wh i c h t h e o p t i c a l
2 5 r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 i n c l u d e s two r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 h a s
b e e n d e s c r i b e d . Howe v e r , t h e n umb e r o f r e c e p t i o n p o r t s i n c l u d e d i n
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 ma y b e t h r e e o r mo r e .
[ 0 1 0 5 ]
S imi l a r t o t h e c a s e d e s c r i b e d i n t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t ,
3 0 i f t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s i n c l u d e s o n l y o n e r e c e p t i o n p o r t , t h e
f o l l owi n g p r o b l em o c c u r s . T h a t i s , i f t h e r e a r e u n u s e d s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t s wh i l e t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s i s r e c e i v i n g d a t a
f r om t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v i a o n e
r e c e p t i o n p o r t , t h e u n u s e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s c a n n o t b e u s e d
38
a n d t h e r e s o u r c e s a r e wa s t e d . Th a t i s , wh e n t h e r e i s o n l y o n e
r e c e p t i o n p o r t , i t i s imp o s s i b l e t o r e c e i v e d a t a f r om a n o t h e r o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s u s i n g t h e u n u s e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s a n d
t h e u n u s e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s a r e wa s t e d .
5 [ 0 1 0 6 ]
I n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 a c c o r d i n g t o t h i s
e x emp l a r y emb o d ime n t , a s s h own i n F i g . 1 5 , t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n
p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 a n d t h e swi t c h u n i t 4 2 a r e p r o v i d e d a n d t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l
1 0 r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 r e c e i v e d b y t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n
p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 a r e s e l e c t i v e l y o u t p u t t o t h e p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m u s i n g t h e swi t c h u n i t 4 2 .
Th e r e f o r e , wh e n t h e r e a r e u n u s e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s , f o r
e x amp l e , i t i s p o s s i b l e t o r e c e i v e t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l f r om
1 5 a n o t h e r o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s ( n o t s h own ) v i a a f r e e r e c e p t i o n
p o r t a n d t h e u n u s e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s a r e a b l e t o r e c e i v e t h e
d a t a u s i n g t h i s o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l .
[ 0 1 0 7 ]
Wh i l e t h e c a s e i n wh i c h o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _m i s
2 0 i n p u t t o o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _m h a s b e e n d e s c r i b e d a b o v e ,
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t ma y b e c o n f i g u r e d i n s u c h a wa y t h a t a p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s a r e i n p u t t o o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t
4 3 _m a n d o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _m s e l e c t i v e l y r e c e i v e s t h e
2 5 p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s . I n t h i s c a s e , b y p r o v i d i n g a
l o c a l o s c i l l a t o r ( n o t s h own ) i n e a c h o f t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s
4 3 _ 1 t o 4 3 _m a n d ma k i n g t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t h a v i n g s p e c i f i c
wa v e l e n g t h s o u t p u t f r om t h e l o c a l o s c i l l a t o r s a n d t h e p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s (mu l t i p l e x e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l )
3 0 t h a t h a v e b e e n i n p u t i n t e r f e r e wi t h e a c h o t h e r , i t i s p o s s i b l e t o
s e l e c t i v e l y r e c e i v e a p r e d e t e rmi n e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l ( i . e . ,
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l c o r r e s p o n d i n g t o a p a r t i c u l a r wa v e l e n g t h )
f r om t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s . I n t h i s wa y, b y
a l l owi n g t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s t o b e i n p u t t o
39
o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _m, i t i s p o s s i b l e t o s imp l i f y t h e
c o n f i g u r a t i o n o f t h e swi t c h u n i t 4 2 .
[ 0 1 0 8 ]
Ac c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d e s c r i b e d i n t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l r 5 e c e p t i o n a p p a r a t u s
a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n me t h o d c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y a l l o c a t i n g t h e
r e s o u r c e s i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 1 0 9 ]
< S e v e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t >
1 0 Ne x t , a s e v e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
wi l l b e d e s c r i b e d . F i g . 1 6 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t . Th e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t i s d i f f e r e n t f r om t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2
1 5 a c c o r d i n g t o t h e s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t i n t h a t a p l u r a l i t y o f
sub- c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s s h a r e a l o c a l o s c i l l a t o r ( LO) i n t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t .
S i n c e t h e o t h e r c o n f i g u r a t i o n s a r e s imi l a r t o t h o s e o f t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 2 d e s c r i b e d i n t h e s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t ,
2 0 t h e s ame c omp o n e n t s a r e d e n o t e d b y t h e s ame r e f e r e n c e s ymb o l s a n d
o v e r l a p p i n g d e s c r i p t i o n s wi l l b e omi t t e d .
[ 0 11 0 ]
As s h own i n F i g . 1 6 , t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 3
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f
2 5 r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 , a swi t c h u n i t 4 2 , s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 , l o c a l o s c i l l a t o r s 4 4 _ 1 a n d 4 4 _ 2 , a n d a s i g n a l
p r o c e s s i n g u n i t 4 5 . I n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 3 a c c o r d i n g
t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , a p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s
s h a r e a l o c a l o s c i l l a t o r . Th a t i s , t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
3 0 u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 3 s h a r e t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 1 . F u r t h e r , t h e
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 4 t o 4 3 _ 6 s h a r e t h e l o c a l
o s c i l l a t o r 4 4 _ 2 . I n t h e e x amp l e s h own i n F i g . 1 6 , t h e n umb e r o f
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s i s 6 (m= 6 ) . Howe v e r , t h e n umb e r o f
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s ma y b e o t h e r t h a n 6 . I n t h i s c a s e , t h e
40
n umb e r o f l o c a l o s c i l l a t o r s ma y b e i n c r e a s e d a c c o r d i n g t o t h e n umb e r
o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s . Wh i l e t h e e x amp l e i n wh i c h t h e t h r e e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s s h a r e o n e l o c a l o s c i l l a t o r i s s h own i n t h e
e x amp l e s h own i n F i g . 1 6 , t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s
t h a t s h a r e o n e l o c a l o s c i l l a t o r ma y b e two 5 o r f o u r o r mo r e .
[ 0 111 ]
Th e swi t c h u n i t 4 2 s e l e c t i v e l y o u t p u t s t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d
5 1 _ 2 r e c e i v e d b y t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 t o t h e
1 0 p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 . I n o t h e r wo r d s ,
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 t h a t h a v e b e e n mu l t i p l e x e d
a r e s e p a r a t e d i n t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 i n t h e
swi t c h u n i t 4 2 . Th e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 t h a t
h a v e b e e n s e p a r a t e d a r e o u t p u t t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1
1 5 t o 4 3 _ 6 c o r r e s p o n d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 ,
r e s p e c t i v e l y. At t h i s t ime , o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l i s i n p u t t o
o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t .
[ 0 11 2 ]
Th e swi t c h u n i t 4 2 i s a b l e t o a r b i t r a r i l y a n d d y n ami c a l l y swi t c h
2 0 t h e o u t p u t d e s t i n a t i o n s o f t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s
5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 . F o r e x amp l e , t h e swi t c h u n i t 4 2 i s c o n t r o l l e d u s i n g
c o n t r o l me a n s ( n o t s h own ) .
[ 0 11 3 ]
Th e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 r e s p e c t i v e l y r e c e i v e
2 5 d a t a t r a n smi t t e d u s i n g t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 .
Th e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 i n c l u d e d e t e c t o r s ( n o t
s h own ) t o d e t e c t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 . At
t h i s t ime , t h e d e t e c t o r s i n c l u d e d i n t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1
t o 4 3 _ 6 ma y p e r f o rm d e t e c t i o n u s i n g t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t o u t p u t
3 0 t h e f r om l o c a l o s c i l l a t o r s 4 4 _ 1 a n d 4 4 _ 2 .
[ 0 11 4 ]
I n s umma r y, t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 3 a r e a b l e
t o r e s p e c t i v e l y d e t e c t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 3
u s i n g t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t o u t p u t f r om t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 1 .
41
At t h i s t ime , t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 1 g e n e r a t e s t h e l o c a l o s c i l l a t i o n
l i g h t h a v i n g wa v e l e n g t h s c o r r e s p o n d i n g t o t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 3 (wa v e l e n g t h s t h a t i n t e r f e r e wi t h t h e
r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 3 ) . Th a t i s , wh e n
t h e wa v e l e n g t h s o f t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a 5 l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 3 a r e
c l o s e t o e a c h o t h e r , e v e n wh e n t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t o u t p u t f r om
t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 1 i s a l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t h a v i n g a s i n g l e
wa v e l e n g t h , t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 3 i n t e r f e r e
wi t h t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t . T h e r e f o r e , t h e s u b -c ar r i e r r e c e p t i o n
1 0 u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 3 a r e a b l e t o r e s p e c t i v e l y d e t e c t t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 3 u s i n g t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t o u t p u t
f r om t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 1 .
[ 0 11 5 ]
I n a s imi l a r wa y, t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 4 t o 4 3 _ 6 a r e
1 5 a b l e t o r e s p e c t i v e l y d e t e c t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 4 t o
5 2 _ 6 u s i n g t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t o u t p u t f r om t h e l o c a l o s c i l l a t o r
4 4 _ 2 . At t h i s t ime , t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 2 g e n e r a t e s t h e l o c a l
o s c i l l a t i o n l i g h t h a v i n g wa v e l e n g t h s c o r r e s p o n d i n g t o t h e r e s p e c t i v e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 4 t o 5 2 _ 6 (wa v e l e n g t h s t h a t i n t e r f e r e
2 0 wi t h t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 4 t o 5 2 _ 6 ) . T h a t
i s , wh e n t h e wa v e l e n g t h s o f t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 4 t o
5 2 _ 6 a r e c l o s e t o e a c h o t h e r , e v e n wh e n t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t
o u t p u t f r om t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 2 i s a l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t h a v i n g
a s i n g l e wa v e l e n g t h , t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 4 t o 5 2 _ 6
2 5 i n t e r f e r e wi t h t h e l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t . Th e r e f o r e , t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 4 t o 4 3 _ 6 a r e a b l e t o r e s p e c t i v e l y d e t e c t t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 4 t o 5 2 _ 6 u s i n g t h e l o c a l o s c i l l a t i o n
l i g h t o u t p u t f r om t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 2 . F o r e x amp l e , t h e l o c a l
o s c i l l a t o r s 4 4 _ 1 a n d 4 4 _ 2 ma y b e f o rme d u s i n g l a s e r d i o d e s .
3 0 [ 0 11 6 ]
F o r e x amp l e , e a c h o f t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6
i n c l u d e s a p h o t o e l e c t r i c c o n v e r t e r ( n o t s h own ) . Th e r e s p e c t i v e
p h o t o e l e c t r i c c o n v e r t e r s c o n v e r t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1
t o 5 2 _ 6 i n t o e l e c t r i c s i g n a l s a n d o u t p u t t h e e l e c t r i c s i g n a l s t o t h e s i g n a l
42
p r o c e s s i n g u n i t 4 5 a s r e c e p t i o n s i g n a l s 5 3 _ 1 t o 5 3 _ 6 . Th e
p h o t o e l e c t r i c c o n v e r t e r ma y b e , f o r e x amp l e , a p h o t o d i o d e .
[ 0 11 7 ]
Th e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 p e r f o rms p r e d e t e rmi n e d p r o c e s s i n g
o n t h e r e c e p t i o n s i g n a l s 5 3 _ 1 t o 5 3 _ 6 r e s p e c t i v 5 e l y o u t p u t f r om t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 t o g e n e r a t e d a t a . F u r t h e r , t h e
s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 i s a b l e t o c o n t r o l t h e l o c a l o s c i l l a t o r s 4 4 _ 1
a n d 4 4 _ 2 a c c o r d i n g t o t h e r e c e p t i o n s i g n a l s 5 3 _ 1 t o 5 3 _ 6 o u t p u t f r om
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 6 . I n o t h e r wo r d s , t h e l o c a l
1 0 o s c i l l a t o r s 4 4 _ 1 a n d 4 4 _ 2 a r e c o n t r o l l e d a c c o r d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 6 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s
5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 .
[ 0 11 8 ]
F o r e x amp l e , wh e n t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s
1 5 c o r r e s p o n d i n g t o t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s a r e n o t
i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 , t h e s i g n a l
p r o c e s s i n g u n i t 4 5 ma y t u r n o f f t h e l o c a l o s c i l l a t o r s h a r e d b y t h e
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s . S p e c i f i c a l l y, wh e n n o n e o f
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _ 3 c o r r e s p o n d i n g t o t h e
2 0 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 3 i s i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 , t h e l o c a l o s c i l l a t o r 4 4 _ 1 s h a r e d b y t h e
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _ 3 ma y b e t u r n e d o f f . I n a
s imi l a r wa y, wh e n n o n e o f t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 4 t o
5 2 _ 6 c o r r e s p o n d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 4 t o 4 3 _ 6 i s
2 5 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 , t h e l o c a l
o s c i l l a t o r 4 4 _ 2 s h a r e d b y t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 4 t o 4 3 _ 6
ma y b e t u r n e d o f f . Ac c o r d i n g t o s u c h a c o n t r o l , u n n e c e s s a r y l o c a l
o s c i l l a t o r s ma y b e t u r n e d o f f a n d p owe r c o n s ump t i o n i n t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 3 c a n b e r e d u c e d .
3 0 [ 0 11 9 ]
F u r t h e r , s imi l a r t o t h e c a s e d e s c r i b e d i n t h e s i x t h e x emp l a r y
emb o d ime n t , b y c o n c u r r e n t l y p r o c e s s i n g t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s i n t h e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t 4 5 , i t i s p o s s i b l e t o
c omp e n s a t e f o r c r o s s t a l k a n d t h e n o n - l i n e a r o p t i c a l e f f e c t ( e . g . ,
43
c r o s s - p h a s e mo d u l a t i o n (XPM) , f o u r wa v e mi x i n g ( FWM) ) .
[ 0 1 2 0 ]
Ac c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d e s c r i b e d i n t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s
a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n me t h o d c a p a b l e o f e f f i c i e 5 n t l y a l l o c a t i n g t h e
r e s o u r c e s i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 1 2 1 ]

Ne x t , a n e i g h t h e x emp l a r y emb o d ime n t a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
1 0 i n v e n t i o n wi l l b e d e s c r i b e d . F i g . 1 7 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 4 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t . I n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 4 a c c o r d i n g t o t h i s
e x emp l a r y emb o d ime n t , a s p e c i f i c c o n f i g u r a t i o n e x amp l e o f t h e swi t c h
u n i t 4 2 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s 2 _ 1 t o 2 _ 3
1 5 d e s c r i b e d i n t h e f i f t h t o s e v e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t s i s s h own .
S i n c e t h e o t h e r c o n f i g u r a t i o n s a r e s imi l a r t o t h o s e o f t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s 2 _ 1 t o 2 _ 3 d e s c r i b e d i n t h e f i f t h t o s e v e n t h
e x emp l a r y emb o d ime n t s , t h e s ame c omp o n e n t s a r e d e n o t e d b y t h e s ame
r e f e r e n c e s ymb o l s a n d o v e r l a p p i n g d e s c r i p t i o n s wi l l b e omi t t e d .
2 0 [ 0 1 2 2 ]
As s h own i n F i g . 1 7 , a swi t c h u n i t 4 2 _ 1 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 4 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t
i n c l u d e s o p t i c a l b r a n c h i n g d e v i c e s 6 0 _ 1 a n d 6 0 _ 2 a n d a n o p t i c a l
c h a n g e o v e r swi t c h 6 1 . T h e o p t i c a l b r a n c h i n g d e v i c e s 6 0 _ 1 a n d 6 0 _ 2
2 5 a r e p r o v i d e d t o c o r r e s p o n d t o t h e r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 ,
r e s p e c t i v e l y, b r a n c h t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2
r e s p e c t i v e l y r e c e i v e d b y t h e r e c e p t i o n p o r t s 4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 , a n d o u t p u t
t h e s i g n a l s t h a t h a v e b e e n b r a n c h e d o f f t o t h e o p t i c a l c h a n g e o v e r swi t c h
6 1 .
3 0 [ 0 1 2 3 ]
Th e o p t i c a l c h a n g e o v e r swi t c h 6 1 r e c e i v e s t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
s i g n a l s b r a n c h e d o f f b y t h e o p t i c a l b r a n c h i n g d e v i c e s 6 0 _ 1 a n d 6 0 _ 2
a n d s e l e c t i v e l y o u t p u t s t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s t o t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m. F o r e x amp l e , t h e o p t i c a l c h a n g e o v e r
44
swi t c h 6 1 ma y b e f o rme d u s i n g a n o p t i c a l ma t r i x swi t c h h a v i n g m× 2
i n p u t s a n d m o u t p u t s . T h e m o u t p u t s o f t h e o p t i c a l c h a n g e o v e r swi t c h
6 1 c o r r e s p o n d t o t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o
4 3 _m. F o r e x amp l e , t h e o p t i c a l c h a n g e o v e r swi t c h 6 1 i s c o n t r o l l e d
u s i n g c o n t r o l me 5 a n s ( n o t s h own ) .
[ 0 1 2 4 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 4
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e swi t c h u n i t 4 2 _ 1 i s
c o n f i g u r e d u s i n g t h e o p t i c a l b r a n c h i n g d e v i c e s 6 0 _ 1 a n d 6 0 _ 2 a n d t h e
1 0 o p t i c a l c h a n g e o v e r swi t c h 6 1 . Th e r e f o r e , i t i s p o s s i b l e t o d y n ami c a l l y
swi t c h t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m r e s p e c t i v e l y
s u p p l i e d t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m.
[ 0 1 2 5 ]
Th e o p t i c a l c h a n g e o v e r swi t c h 6 1 ma y b e c o n f i g u r e d u s i n g a
1 5 p l u r a l i t y o f o p t i c a l swi t c h e s SW_ 1 t o SW_m, a s s h own i n a swi t c h u n i t
4 2 _ 2 i n c l u d e d i n a n o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 5 s h own i n F i g . 1 8 .
I n t h i s c a s e , t h e o p t i c a l swi t c h e s SW_ 1 t o SW_m a r e p r o v i d e d t o
c o r r e s p o n d t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m,
r e s p e c t i v e l y, s e l e c t t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s t o b e o u t p u t t o t h e
2 0 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m f r om t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
s i g n a l s b r a n c h e d o f f b y t h e o p t i c a l b r a n c h i n g d e v i c e s 6 0 _ 1 a n d 6 0 _ 2 ,
a n d o u t p u t t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m.
[ 0 1 2 6 ]
2 5 F o r e x amp l e , t h e o p t i c a l swi t c h SW_ 1 i s p r o v i d e d t o c o r r e s p o n d
t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 , s e l e c t s t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l 5 2 _ 1 c o r r e s p o n d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 f r om
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l s b r a n c h e d o f f b y t h e o p t i c a l b r a n c h i n g
d e v i c e s 6 0 _ 1 a n d 6 0 _ 2 , a n d o u t p u t s t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
3 0 5 2 _ 1 t h a t h a s b e e n s e l e c t e d t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 .
Th e o p t i c a l swi t c h SW_ 2 i s p r o v i d e d t o c o r r e s p o n d t o t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 , s e l e c t s t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2
c o r r e s p o n d i n g t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 f r om t h e o p t i c a l
r e c e p t i o n s i g n a l s b r a n c h e d o f f b y t h e o p t i c a l b r a n c h i n g d e v i c e s 6 0 _ 1
45
a n d 6 0 _ 2 , a n d o u t p u t s t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 t h a t h a s
b e e n s e l e c t e d t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 . Th e r e s p e c t i v e
o p t i c a l swi t c h e s SW_ 1 t o SW_m a r e c o n t r o l l e d u s i n g c o n t r o l me a n s ( n o t
s h own ) . F o r e x amp l e , e a c h o f t h e o p t i c a l swi t c h e s SW_ 1 t o SW_m
ma y b e f o rme d o f a wa v e l e n g t h s e l e c t i v 5 e o p t i c a l swi t c h .
[ 0 1 2 7 ]
F u r t h e r , l i k e t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s d e s c r i b e d i n t h e
l a t t e r p a r t o f t h e s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t , f o r e x amp l e , i f e a c h o f
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m i s a b l e t o s e l e c t i v e l y
1 0 r e c e i v e a p a r t i c u l a r s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l , a p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s ma y b e i n p u t t o o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
u n i t 4 3 _m. I n t h i s c a s e , f o r e x amp l e , e a c h o f t h e o p t i c a l swi t c h e s
SW_ 1 t o SW_m ma y o u t p u t t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l s t o o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _m.
1 5 [ 0 1 2 8 ]
Al t e r n a t i v e l y, t h e swi t c h u n i t ma y b e f o rme d o f a n o p t i c a l
mu l t i p l e x e r 6 2 a n d a n o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 , a s s h own i n a swi t c h
u n i t 4 2 _ 3 i n c l u d e d i n a n o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 6 s h own i n F i g .
1 9 . Th e o p t i c a l mu l t i p l e x e r 6 2 mu l t i p l e x e s t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
2 0 s i g n a l s 5 1 _ 1 a n d 5 1 _ 2 r e s p e c t i v e l y r e c e i v e d b y t h e r e c e p t i o n p o r t s
4 1 _ 1 a n d 4 1 _ 2 t o p r o d u c e a mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 6 4 a n d o u t p u t s
t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 6 4 t o t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 . T h e
o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 s e l e c t i v e l y o u t p u t s t h e r e s p e c t i v e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m i n c l u d e d i n t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l
2 5 s i g n a l 6 4 t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m, r e s p e c t i v e l y.
[ 0 1 2 9 ]
Th a t i s , t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 o u t p u t s t h e s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 1 i n c l u d e d i n t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 6 4 t o
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 . F u r t h e r , t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r
3 0 6 3 o u t p u t s t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l 5 2 _ 2 i n c l u d e d i n t h e
mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 6 4 t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 .
[ 0 1 3 0 ]
F o r e x amp l e , t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 i s a b l e t o s e l e c t i v e l y
o u t p u t t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s 5 2 _ 1 t o 5 2 _m i n c l u d e d i n t h e
46
mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 6 4 t o t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o
4 3 _m, r e s p e c t i v e l y, a c c o r d i n g t o t h e wa v e l e n g t h . I n t h i s c a s e , t h e
o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 ma y b e f o rme d o f t h e wa v e l e n g t h s e l e c t i v e
o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 .
5 [ 0 1 3 1 ]
F u r t h e r , l i k e t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s d e s c r i b e d i n t h e
l a t t e r p a r t o f t h e s i x t h e x emp l a r y emb o d ime n t , f o r e x am p l e , i f e a c h o f
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t s 4 3 _ 1 t o 4 3 _m i s a b l e t o s e l e c t i v e l y
r e c e i v e a s p e c i f i c s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l , t h e p l u r a l i t y o f
1 0 s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s ma y b e i n p u t t o o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
u n i t 4 3 _m. I n t h i s c a s e , f o r e x amp l e , t h e o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 2 ma y
o u t p u t t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s i n c l u d e d i n t h e
mu l t i p l e x e d o p t i c a l s i g n a l 6 3 t o o n e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n u n i t 4 3 _m.
F o r e x amp l e , a n o p t i c a l b r a n c h i n g d e v i c e ma y b e u s e d i n p l a c e o f t h e
1 5 o p t i c a l d emu l t i p l e x e r 6 3 .
[ 0 1 3 2 ]

Ne x t , a n i n t h e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
wi l l b e d e s c r i b e d . F i g . 2 0 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l
2 0 c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t .
Th e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 3 a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t i s a n o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s t h a t c a n t r a n smi t
a n d r e c e i v e d a t a a n d h a s a c o n f i g u r a t i o n i n wh i c h t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 _ 1 d e s c r i b e d i n t h e f i r s t e x emp l a r y
2 5 emb o d ime n t a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 2 _ 1 d e s c r i b e d i n t h e
f i f t h e x emp l a r y emb o d ime n t a r e c omb i n e d wi t h e a c h o t h e r .
[ 0 1 3 3 ]
As s h own i n F i g . 2 0 , t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 3
a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a f i r s t t r a n smi s s i o n
3 0 u n i t 11 _ 1 , a s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 , a n o u t p u t u n i t 1 2 , a swi t c h
u n i t 4 2 , a f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 , a n d a s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 .
Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l
5 1 _ 1 c a n b e t r a n smi t t e d o r r e c e i v e d v i a t h e f i r s t p a t h . F u r t h e r , t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 2 _ 2 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n s i g n a l 5 1 _ 2
47
c a n b e t r a n smi t t e d o r r e c e i v e d v i a t h e s e c o n d p a t h .
[ 0 1 3 4 ]
S i n c e t h e c o n f i g u r a t i o n s a n d t h e o p e r a t i o n s o f t h e f i r s t
t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 1 , t h e s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t 11 _ 2 , a n d t h e
o u t p u t u n i t 1 2 a r e s imi l a r t o t h o s e o f t h e o p t i c a l t r a 5 n smi s s i o n a p p a r a t u s
1 _ 1 d e s c r i b e d i n t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , o v e r l a p p i n g
d e s c r i p t i o n s wi l l b e omi t t e d . F u r t h e r , s i n c e t h e c o n f i g u r a t i o n s a n d t h e
o p e r a t i o n s o f t h e swi t c h u n i t 4 2 , t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 1 , a n d t h e
s e c o n d r e c e p t i o n u n i t 4 3 _ 2 a r e s imi l a r t o t h o s e o f t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
1 0 a p p a r a t u s 2 _ 1 d e s c r i b e d i n t h e f i f t h e x emp l a r y emb o d ime n t ,
o v e r l a p p i n g d e s c r i p t i o n s wi l l b e omi t t e d .
[ 0 1 3 5 ]
F u r t h e r , a l s o i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n a p p a r a t u s 3 a c c o r d i n g
t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t a s we l l , t h e c o n f i g u r a t i o n s o f t h e o p t i c a l
1 5 t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s e s 1 _ 2 t o 1 _ 6 d e s c r i b e d i n t h e s e c o n d t o f o u r t h
e x emp l a r y emb o d ime n t s ma y b e a p p l i e d o r t h e c o n f i g u r a t i o n s o f t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s 2 _ 2 t o 2 _ 6 d e s c r i b e d i n t h e s i x t h t o
e i g h t h e x emp l a r y emb o d ime n t s ma y b e a p p l i e d .
[ 0 1 3 6 ]
2 0 Ac c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d e s c r i b e d i n t h i s e x emp l a r y
emb o d ime n t , i t i s p o s s i b l e t o p r o v i d e t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n
a p p a r a t u s a n d t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n me t h o d c a p a b l e o f e f f i c i e n t l y
a l l o c a t i n g t h e r e s o u r c e s i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n n e two r k .
[ 0 1 3 7 ]
2 5
Ne x t , a t e n t h e x emp l a r y emb o d ime n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
wi l l b e d e s c r i b e d . F i g . 2 1 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a n o p t i c a l
c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o t h i s e x emp l a r y emb o d ime n t . As
s h own i n F i g . 2 1 , t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o t h i s
3 0 e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a n o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1
a n d o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s e s 7 0 _ 1 a n d 7 0 _ 2 t h a t c ommu n i c a t e wi t h
t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 . T h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s e s 1 _ 1 t o 1 _ 6 d e s c r i b e d i n t h e f i r s t t o f o u r t h e x emp l a r y
emb o d ime n t s ma y b e u s e d a s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 .
48
[ 0 1 3 8 ]
The o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f
s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m, a n o u t p u t u n i t 1 2 , a n d
t r a n smi s s i o n p o r t s 1 3 _ 1 a n d 1 3 _ 2 . Th e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r
t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m r e s p e c t i v e 5 l y g e n e r a t e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _ 1 t o 2 1 _m t h a t t r a n smi t d a t a u s i n g s u b - c a r r i e r s .
Th e o u t p u t u n i t 1 2 s e l e c t i v e l y o u t p u t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s
2 1 _ 1 t o 2 1 _m r e s p e c t i v e l y o u t p u t f r om t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n
u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 o r t h e t r a n smi s s i o n
1 0 p o r t 1 3 _ 2 . S i n c e t h e c o n f i g u r a t i o n a n d t h e o p e r a t i o n o f t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a r e s imi l a r t o t h o s e o f t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s e s 1 _ 1 t o 1 _ 6 d e s c r i b e d i n t h e f i r s t t o f o u r t h
e x emp l a r y emb o d ime n t s , o v e r l a p p i n g d e s c r i p t i o n s wi l l b e omi t t e d .
[ 0 1 3 9 ]
1 5 Th e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 i s c o n n e c t e d t o a r e c e p t i o n p o r t 7 1 _ 1
o f t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 v i a a n o p t i c a l f i b e r a n d t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 i s c o n n e c t e d t o a r e c e p t i o n p o r t 7 1 _ 2 o f t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 2 v i a a n o p t i c a l f i b e r . Th e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 t r a n smi t s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 1
2 0 t o t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 .
F u r t h e r , t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 t r a n smi t s t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 2 t o t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 2 v i a t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 1 i s a
s i g n a l i n wh i c h t h e p l u r a l i t y o f o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s 2 1 _m a r e
2 5 mu l t i p l e x e d . A r e c e p t i o n u n i t 7 2 _ 1 i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s 7 0 _ 1 i s c o n f i g u r e d t o b e a b l e t o r e c e i v e t h e mu l t i p l e x e d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l . I n a s imi l a r wa y, t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l 2 3 _ 2 i s a s i g n a l i n wh i c h t h e p l u r a l i t y o f o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l s 2 1 _m a r e mu l t i p l e x e d . A r e c e p t i o n u n i t 7 2 _ 2 i n c l u d e d i n t h e
3 0 o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 2 i s c o n f i g u r e d t o b e a b l e t o r e c e i v e t h e
mu l t i p l e x e d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l .
[ 0 1 4 0 ]
Th e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s o f t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r
t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t h a t t r a n smi t t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
49
s i g n a l s v i a t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 ma y t r a n smi t t h e f i r s t d a t a t h a t
h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d t o t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s
7 0 _ 1 i n p a r a l l e l . F u r t h e r , t h e s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s o f t h e
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t h a t t r a n smi t
t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s v i a t h e t r a n smi 5 s s i o n p o r t 1 3 _ 2 ma y
t r a n smi t t h e s e c o n d d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d t o t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 2 i n p a r a l l e l .
[ 0 1 4 1 ]
Th a t i s , t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 s e r i a l - p a r a l l e l
1 0 c o n v e r t s t h e f i r s t d a t a t o b e t r a n smi t t e d t o t h e o p t i c a l r e c e p t i o n
a p p a r a t u s 7 0 _ 1 a n d g e n e r a t e s t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o
t r a n smi t d a t a t h a t h a v e b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d b y t h e s u b - c a r r i e r
t r a n smi s s i o n u n i t t o t r a n smi t t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s
1 5 7 0 _ 1 i s a b l e t o r e c e i v e d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d
i n c l u d e d i n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 1 a n d p a r a l l e l - s e r i a l
c o n v e r t t h e r e c e i v e d d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d t o
o b t a i n t h e f i r s t d a t a t h a t h a s b e e n p a r a l l e l - s e r i a l c o n v e r t e d . Th e s ame
i s a p p l i c a b l e t o t h e s e c o n d d a t a t o b e t r a n smi t t e d t o t h e o p t i c a l
2 0 r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 2 .
[ 0 1 4 2 ]
F u r t h e r , i n t h e o p t i c a l c ommu n i c a t i o n s y s t em a c c o r d i n g t o t h i s
e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y b e twe e n t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 i s
2 5 d e t e rmi n e d b a s e d o n t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s 11 _ 1
t o 11 _m t h a t o u t p u t t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s t o t h e t r a n smi s s i o n
p o r t 1 3 _ 1 . I n a s imi l a r wa y, t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y b e twe e n t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s
7 0 _ 2 i s d e t e rmi n e d b a s e d o n t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n
3 0 u n i t s 11 _ 1 t o 11 _m t h a t o u t p u t t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s t o t h e
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 . I n o t h e r wo r d s , t h e r a t i o o f t h e t r a n smi s s i o n
c a p a c i t y o f t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 1 t o t h e t r a n smi s s i o n
c a p a c i t y o f t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l 2 3 _ 2 c o r r e s p o n d s t o t h e
r a t i o o f t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s c o n n e c t e d t o t h e
50
t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 t o t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r t r a n smi s s i o n u n i t s
c o n n e c t e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 2 . F o r e x amp l e , i n o r d e r t o
i n c r e a s e t h e t r a n smi s s i o n c a p a c i t y b e twe e n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 , t h e o u t p u t u n i t 1 2
i s c o n t r o l l e d t o i n c r e a s e t h e n umb e r o f s u b - c a r r i e r 5 t r a n smi s s i o n u n i t s
c o n n e c t e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t 1 3 _ 1 .
[ 0 1 4 3 ]
F u r t h e r , t h e s u b - c a r r i e r o f a f i r s t wa v e l e n g t h b a n d ma y b e u s e d
a s t h e t r a n smi s s i o n b e twe e n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d
1 0 t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 a n d t h e s u b - c a r r i e r o f a s e c o n d
wa v e l e n g t h b a n d ma y b e u s e d a s t h e t r a n smi s s i o n b e twe e n t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 2 .
Th e f i r s t wa v e l e n g t h b a n d a n d t h e s e c o n d wa v e l e n g t h b a n d a r e b a n d s
wh o s e wa v e l e n g t h s d o n o t o v e r l a p e a c h o t h e r . F o r e x amp l e , t h e s e
1 5 wa v e l e n g t h b a n d s a r e C b a n d , L b a n d , S b a n d o r t h e l i k e u s e d i n t h e
WDM.
[ 0 1 4 4 ]
F u r t h e r , t h e s e t t i n g s o f t h e c ommu n i c a t i o n b e twe e n t h e o p t i c a l
t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 ma y
2 0 b e d e t e rmi n e d a c c o r d i n g t o a t l e a s t o n e o f t h e d i s t a n c e b e twe e n t h e
o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s
7 0 _ 1 , a t ime z o n e i n wh i c h t h e c ommu n i c a t i o n i s p e r f o rme d , a n d t h e
s t a t e o f t h e t r a n smi s s i o n p a t h b e twe e n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n
a p p a r a t u s 1 a n d t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 . Al t e r n a t i v e l y,
2 5 t h e c ommu n i c a t i o n b e twe e n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d
t h e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 ma y b e s e t u s i n g a t l e a s t o n e o f t h e
a l l o c a t i o n o f t h e wa v e l e n g t h b a n d o f t h e s u b - c a r r i e r i n t h e
c ommu n i c a t i o n b e twe e n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 1 , t h e p a t h o f t h e o p t i c a l s i g n a l , a n d t h e
3 0 mo d u l a t i o n s y s t em. T h e s ame i s a p p l i c a b l e t o t h e s e t t i n g s o f t h e
c ommu n i c a t i o n b e twe e n t h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s 1 a n d t h e
o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s 7 0 _ 2 .

WE CLAIM:
1 . An o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s c omp r i s i n g :
a f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a f i r s t o p t i c a l
t 5 r a n smi s s i o n s i g n a l ;
a s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t t h a t t r a n smi t s a s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l ; a n d
a n o u t p u t u n i t t h a t o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s h a r e a s e t o f
1 0 i n f o rma t i o n , b o t h t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o a f i r s t p a t h a n d o u t p u t s , wh e n t h e f i r s t
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l
d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , o n e o f t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n
s i g n a l a n d t h e s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l t o a s e c o n d p a t h .
1 5
2 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 1 ,
wh e r e i n a p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r o f a f i r s t s u b - c a r r i e r u s e d t o
g e n e r a t e t h e f i r s t o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l a n d a p r e d e t e rmi n e d
p a r ame t e r o f a s e c o n d s u b - c a r r i e r u s e d t o g e n e r a t e t h e s e c o n d o p t i c a l
2 0 t r a n smi s s i o n s i g n a l a r e a l l o c a t e d i n s u c h a wa y t h a t t h e y d o n o t o v e r l a p
e a c h o t h e r .
3 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 2 ,
wh e r e i n :
2 5 t h e p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r c omp r i s e s a p l u r a l i t y o f p a r ame t e r s ,
a n d
t h e f i r s t s u b - c a r r i e r a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r a r e a r r a n g e d i n
s u c h a wa y t h a t t h e y d o n o t o v e r l a p e a c h o t h e r o n a ma t r i x h a v i n g t h e
p l u r a l i t y o f p a r ame t e r s a s a x e s .
3 0
4 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 2 o r 3 ,
wh e r e i n t h e p r e d e t e rmi n e d p a r ame t e r i s a t l e a s t o n e o f a wa v e l e n g t h , a
p o l a r i z a t i o n , a n d a t ime .
74
5 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n y o n e o f
Cl a ims 1 t o 4 , wh e r e i n t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s g e n e r a t e
t h e f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s h a v i n g wa v e l e n g t h s
d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r u s i n g l i g h t s u p p l i e d f r om a l i g h t s o u r c e .
5
6 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 5 ,
wh e r e i n :
t h e f i r s t t r a n smi s s i o n u n i t i s s u p p l i e d wi t h a f i r s t s u b - c a r r i e r
f r om a f i r s t l i g h t s o u r c e ; a n d
1 0 t h e s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t i s s u p p l i e d wi t h a s e c o n d
s u b - c a r r i e r f r om a s e c o n d l i g h t s o u r c e .
7 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 5 ,
f u r t h e r c omp r i s i n g :
1 5 a s i n g l e l i g h t s o u r c e ; a n d
a s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t t h a t g e n e r a t e s f i r s t a n d s e c o n d
s u b - c a r r i e r s u s i n g l i g h t g e n e r a t e d i n t h e s i n g l e l i g h t s o u r c e a n d
s u p p l i e s t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r s t h a t h a v e b e e n g e n e r a t e d t o
t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s , r e s p e c t i v e l y.
2 0
8 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 7 ,
wh e r e i n t h e s u b - c a r r i e r g e n e r a t i o n u n i t mo d u l a t e s l i g h t g e n e r a t e d i n t h e
s i n g l e l i g h t s o u r c e u s i n g o r t h o g o n a l f r e q u e n c y d i v i s i o n mu l t i p l e x i n g t o
g e n e r a t e t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r s t h a t a r e p e r p e n d i c u l a r t o e a c h
2 5 o t h e r .
9 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n y o n e o f
Cl a ims 1 t o 8 , wh e r e i n :
wh e n t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s t r a n smi t d a t a i n
3 0 wh i c h a s e t o f i n f o rma t i o n i s s h a r e d , d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l
c o n v e r t e d i s s u p p l i e d t o t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s ,
t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s t r a n smi t t h e d a t a t h a t h a s
b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d i n p a r a l l e l , a n d
t h e o u t p u t u n i t o u t p u t s b o t h t h e f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l
75
t r a n smi s s i o n s i g n a l s t o t h e f i r s t p a t h .
1 0 . T h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n y o n e o f
Cl a ims 1 t o 9 , wh e r e i n t h e o u t p u t u n i t c omp r i s e s :
a swi t c h u n i t t h a t swi t c h e s o u t p u t d e s t i n a t i o 5 n s o f t h e f i r s t a n d
s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s o u t p u t f r om t h e f i r s t a n d s e c o n d
t r a n smi s s i o n u n i t s ; a n d
f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l mu l t i p l e x e r s t h a t a r e p r o v i d e d t o
c o r r e s p o n d t o t h e f i r s t a n d s e c o n d p a t h s a n d mu l t i p l e x t h e f i r s t a n d
1 0 s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s o u t p u t f r om t h e swi t c h u n i t .
11 . T h e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 1 0 ,
wh e r e i n t h e swi t c h u n i t c omp r i s e s f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l swi t c h e s t h a t
a r e p r o v i d e d t o c o r r e s p o n d t o t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s
1 5 a n d swi t c h o u t p u t d e s t i n a t i o n s o f t h e f i r s t a n d s e c o n d o p t i c a l
t r a n smi s s i o n s i g n a l s o u t p u t f r om t h e f i r s t a n d s e c o n d t r a n smi s s i o n u n i t s
t o t h e f i r s t o p t i c a l mu l t i p l e x e r o r t h e s e c o n d o p t i c a l mu l t i p l e x e r .
1 2 . Th e o p t i c a l t r a n smi s s i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n y o n e o f
2 0 Cl a ims 1 t o 9 , wh e r e i n t h e o u t p u t u n i t c omp r i s e s :
a n o p t i c a l mu l t i p l e x e r t h a t mu l t i p l e x e s t h e f i r s t a n d s e c o n d
o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s o u t p u t f r om t h e f i r s t a n d s e c o n d
t r a n smi s s i o n u n i t s ; a n d
a n o p t i c a l d emu l t i p l e x e r t h a t s e l e c t i v e l y o u t p u t s t h e f i r s t a n d
2 5 s e c o n d o p t i c a l t r a n smi s s i o n s i g n a l s i n c l u d e d i n t h e mu l t i p l e x e d o p t i c a l
s i g n a l o u t p u t f r om t h e o p t i c a l mu l t i p l e x e r t o t h e f i r s t a n d s e c o n d p a t h s .
1 3 . An o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s c omp r i s i n g :
f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s t h a t r e c e i v e a s u b - c a r r i e r
3 0 r e c e p t i o n s i g n a l ; a n d
a swi t c h u n i t t h a t o u t p u t s a f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l a n d
a s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t h a t h a v e b e e n i n p u t t o t h e f i r s t
a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s , wh e r e i n :
wh e n t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s s h a r e a
76
s e t o f i n f o rma t i o n , t h e swi t c h u n i t r e c e i v e s t h e f i r s t a n d s e c o n d
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s v i a o n e p a t h a n d o u t p u t s t h e f i r s t
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t , a n d
wh e n t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i 5 g n a l a n d t h e s e c o n d
s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l d o n o t s h a r e t h e s e t o f i n f o rma t i o n , t h e
swi t c h u n i t r e c e i v e s t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s
v i a p a t h s d i f f e r e n t f r om e a c h o t h e r a n d o u t p u t s t h e f i r s t s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r
1 0 r e c e p t i o n s i g n a l t o t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t .
1 4 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 1 3 ,
f u r t h e r c omp r i s i n g a s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t t h a t p r o c e s s e s a f i r s t
r e c e p t i o n s i g n a l o u t p u t f r om t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t a n d a s e c o n d
1 5 r e c e p t i o n s i g n a l o u t p u t f r om t h e s e c o n d r e c e p t i o n u n i t ,
wh e r e i n t h e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t c omp e n s a t e s f o r a n i n f l u e n c e
o f mu t u a l i n t e r f e r e n c e b e twe e n t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l
a n d t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l .
2 0 1 5 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 1 4 ,
wh e r e i n :
t h e f i r s t a n d s e c o n d r e c e p t i o n u n i t s r e s p e c t i v e l y c omp r i s e f i r s t
a n d s e c o n d l o c a l o s c i l l a t o r s , a n d
t h e s i g n a l p r o c e s s i n g u n i t c omp e n s a t e s f o r a n i n f l u e n c e o f
2 5 mu t u a l i n t e r f e r e n c e b e twe e n t h e f i r s t s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l a n d
t h e s e c o n d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l b y c o n t r o l l i n g t h e f i r s t a n d
s e c o n d l o c a l o s c i l l a t o r s a c c o r d i n g t o t h e f i r s t a n d s e c o n d s u b - c a r r i e r
r e c e p t i o n s i g n a l s .
3 0 1 6 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n y o n e o f
Cl a ims 1 3 t o 1 5 , wh e r e i n :
e a c h o f t h e r e c e p t i o n u n i t s i s c o n f i g u r e d t o b e a b l e t o r e c e i v e a
p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s , a n d
e a c h o f t h e r e c e p t i o n u n i t s ma k e s l o c a l o s c i l l a t i o n l i g h t
77
g e n e r a t e d b y t h e l o c a l o s c i l l a t o r i n c l u d e d i n e a c h o f t h e r e c e p t i o n u n i t s
a n d t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s t h a t h a v e b e e n i n p u t i n t e r f e r e wi t h
e a c h o t h e r t o s e l e c t i v e l y r e c e i v e a p r e d e t e rmi n e d s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n
s i g n a l f r om t h e p l u r a l i t y o f s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l s t h a t h a v e b e e n
5 i n p u t .
1 7 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 1 3 ,
wh e r e i n :
t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n u n i t s i n c l u d i n g t h e f i r s t r e c e p t i o n u n i t
1 0 s h a r e a f i r s t l o c a l o s c i l l a t o r ,
t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n u n i t s i n c l u d i n g t h e s e c o n d r e c e p t i o n
u n i t s h a r e a s e c o n d l o c a l o s c i l l a t o r , a n d
t h e f i r s t a n d s e c o n d l o c a l o s c i l l a t o r s a r e c o n t r o l l e d a c c o r d i n g t o
t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l .
1 5
1 8 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o Cl a im 1 7 ,
wh e r e i n , wh e n t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n u n i t s t h a t c omp r i s e t h e f i r s t
r e c e p t i o n u n i t d o n o t r e c e i v e t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l , t h e f i r s t
l o c a l o s c i l l a t o r i s t u r n e d o f f .
2 0
1 9 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n y o n e o f
Cl a ims 1 3 t o 1 8 , wh e r e i n :
r e s p e c t i v e r e c e p t i o n u n i t s o f t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n u n i t s t h a t
h a v e r e c e i v e d t h e s u b - c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l v i a a f i r s t p a t h r e c e i v e
2 5 f i r s t d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d i n p a r a l l e l , a n d
r e s p e c t i v e r e c e p t i o n u n i t s o f t h e p l u r a l i t y o f r e c e p t i o n u n i t s t h a t
h a v e r e c e i v e d t h e s ub- c a r r i e r r e c e p t i o n s i g n a l v i a a s e c o n d p a t h r e c e i v e
s e c o n d d a t a t h a t h a s b e e n s e r i a l - p a r a l l e l c o n v e r t e d i n p a r a l l e l .
3 0 2 0 . Th e o p t i c a l r e c e p t i o n a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n y o n e