JP2006279246A - Optical transmission apparatus and control method thereof - Google Patents

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Naoki Aramaki
直希 荒牧
Shuichi Yasuda
秀一 安田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmission apparatus the optical module of which is downsized and highly sophisticated and which realizes a flexible countermeasure against revision of an external control interface specification and to provide an optical characteristic control method thereof. <P>SOLUTION: The optical transmission apparatus including a control section 11 for controlling an optical characteristic on the basis of monitor information of the transmission/reception optical module 1 for converting an electric signal into an optical signal and converting the optical signal into the electric signal includes an external host device 2 or an external memory 3 for storing a program coping with various status information items of the transmission/reception optical module 1 via the control section 11 and an external interface. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、制御部をマイクロプセッサやFPGA(Field Programmable Gate Array)
などで構成する送受信光モジュールに係り、特に、送受信光モジュールを制御する制御部は、モジュールのステータス情報を外部に伝送し、外部ホスト装置又はメモリ装置は、このステータス情報に基づき、制御部のプログラムを書き換えることにより、制御部自身に全プログラムを格納する必要がないため光モジュール制御部の小型化と高機能化を実現した光伝送装置及びその制御方法に関するものである。
In the present invention, the control unit is a microprocessor or FPGA (Field Programmable Gate Array).
In particular, the control unit that controls the transmission / reception optical module transmits the module status information to the outside, and the external host device or the memory device can control the program of the control unit based on the status information. The present invention relates to an optical transmission apparatus that realizes miniaturization and high functionality of an optical module control unit and a control method therefor, since it is not necessary to store all programs in the control unit itself by rewriting.

従来の光モジュールは、光特性である光出力パワー、消光比、波長、受信感度(信号識別閾値設定、APDコントロール制御)などを、制御部にて最適な制御量を計算し制御していた。また、制御部はLD(Laser Diode)、APD(Avalanche Photo Diode)などの各制御デバイスの劣化や多様な光モジュール使用条件など、あらゆる状態を想定した制御機能を有していた。   In the conventional optical module, the optical output power, the extinction ratio, the wavelength, the reception sensitivity (signal identification threshold setting, APD control control), and the like, which are optical characteristics, are controlled by the control unit by calculating the optimum control amount. In addition, the control unit has a control function that assumes all states such as deterioration of each control device such as LD (Laser Diode) and APD (Avalanche Photo Diode) and various optical module use conditions.

図10は、従来技術による送受信光モジュールの構成図である。同図において、1は電気信号を光信号に変換する送受信光モジュールであり、主に光中継器や加入者計端末装置などの光通信用の中核機器に用いられる。11はマイクロプセッサやFPGA(Field Programmable Gate Array)などで構成する制御部であり、送受信光モジュール1やLD13を制御する。12はLD13の駆動部であり、制御部からの制御信号で制御されたデータを光出力するためにLD13を駆動する。13はレーザ光を発するレーザダイオード(LD;Laser Diode)であり、光出力する。14は温度センサであり、LD13やAPD19の周囲温度を検知する。15はAPD19の電圧を制御するAPDコントローラである。なお、APD19と電圧制御の関係は、半導体中に生じる急激な電流増幅作用であるアバランシェ効果を光電流増倍に利用するものであり、半導体pn接合に降伏電圧近くの逆バイアスを加えると空乏層領域に電界が印加される。ここに内部光電効果により発生したキャリアが倍増される。光電流の増幅率は逆バイアス電圧とともに増大し、降伏電圧で最大となる。16はCDR(Clock Data Recovery) であり、入力波形からクロックを抽出/再生する。17はリミットアンプであり、入力された電圧信号を電圧増幅する増幅器である。また、入力波形に雑音などがある場合には、信号識別閾値設定により調整が可能である。18はプリアンプであり、電流信号を電圧信号に変換する前置増幅器である。19はアバランシェフォトダイオード(APD;Avalanche Photo Diode)であり、高い電界で半導体中に電子もしくは正孔を走らせることにより、電子や正孔の数をなだれのように増倍させる現象(アバランシェ増倍現象)を利用したフォトダイオード。光吸収により発生した電子や正孔の数を増倍して電流を取り出せるため、PINフォトダイオードに比べて高い感度を有する。   FIG. 10 is a block diagram of a conventional transmission / reception optical module. In the figure, reference numeral 1 denotes a transmission / reception optical module for converting an electrical signal into an optical signal, which is mainly used for a core device for optical communication such as an optical repeater or a subscriber meter terminal device. A control unit 11 is configured by a microprocessor, an FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like, and controls the transmission / reception optical module 1 and the LD 13. Reference numeral 12 denotes a drive unit for the LD 13, which drives the LD 13 to optically output data controlled by a control signal from the control unit. Reference numeral 13 denotes a laser diode (LD) that emits laser light, which outputs light. Reference numeral 14 denotes a temperature sensor that detects the ambient temperature of the LD 13 and the APD 19. Reference numeral 15 denotes an APD controller that controls the voltage of the APD 19. The relationship between APD 19 and voltage control is that the avalanche effect, which is an abrupt current amplification action generated in a semiconductor, is used for photocurrent multiplication. When a reverse bias near the breakdown voltage is applied to a semiconductor pn junction, the depletion layer An electric field is applied to the region. Here, the carriers generated by the internal photoelectric effect are doubled. The photocurrent amplification factor increases with the reverse bias voltage, and is maximized at the breakdown voltage. Reference numeral 16 denotes a CDR (Clock Data Recovery) which extracts / reproduces a clock from an input waveform. A limit amplifier 17 is an amplifier that amplifies the voltage of the input voltage signal. If there is noise in the input waveform, it can be adjusted by setting the signal identification threshold. A preamplifier 18 is a preamplifier for converting a current signal into a voltage signal. Reference numeral 19 denotes an avalanche photodiode (APD), which is a phenomenon in which the number of electrons and holes is increased like an avalanche by running electrons or holes in a semiconductor with a high electric field (avalanche multiplication). Photodiode using phenomenon). Since the current can be taken out by multiplying the number of electrons and holes generated by light absorption, it has higher sensitivity than a PIN photodiode.

以上の構成により、制御部11は最適な制御量を計算し制御していた。   With the above configuration, the control unit 11 calculates and controls an optimal control amount.

しかしながら、制御部に多種多様な制御を高精度に行う機能を持たせるためには、プログラミング容量の大きいマイクロプロセッサやFPGAなどを使用する必要が生じ、結果、デバイスが大きくなるため、近年の光モジュールユーザの要求である光モジュールの小型化と高機能化に対して大きな問題となっていた。更に、外部インタフェース(I2C等) 仕様の煩雑化や流動的な変更に対して、柔軟の対応が困難な状況でもあった。   However, it is necessary to use a microprocessor or FPGA with a large programming capacity in order to give the control unit a function of performing a wide variety of controls with high accuracy, and as a result, the device becomes large. This has been a big problem for miniaturization and high functionality of optical modules, which is a requirement of users. Furthermore, it has been difficult to respond flexibly to complicated external interface (such as I2C) specifications and fluid changes.

一方、光ディスク駆動装置での制御用プログラムに関し、その内部状態に基づいて、必要に応じて外部ホストからの制御用プログラムに書き換える光ディスクシステムが考えられているが、送受信光モジュールでの制御用プログラムに関するものは存在しない。(例えば、特許文献1参照)
特開平10−134500号公報
On the other hand, with respect to a control program in the optical disk drive device, an optical disk system that can be rewritten to a control program from an external host as necessary based on its internal state is considered. There is nothing. (For example, see Patent Document 1)
JP-A-10-134500

本発明は、上述した従来の問題点を解決するために、送受信光モジュール制御の一部の機能を外部ホストまたはメモリに移築することにより、送受信光モジュールの制御部の小型化と高機能化を可能とする光伝送装置およびその制御方法を提供することを課題とする。   In order to solve the above-described conventional problems, the present invention reduces the size and functionality of a control unit of a transmission / reception optical module by transferring a part of the function of transmission / reception optical module control to an external host or memory. It is an object of the present invention to provide an optical transmission device and a control method for the optical transmission device.

上記課題を解決するための第1の発明は、電気信号を光信号に変換し、光信号を電気信号に変換する送受信光モジュールのモニタ情報を元に光特性を制御する制御部を有する光伝送装置であって、前記制御部と外部インタフェースを介して、送受信光モジュールの各種ステータス情報に対応するプログラムが格納されている外部のホスト装置またはメモリを有する。   A first invention for solving the above-described problem is an optical transmission having a control unit that controls an optical characteristic based on monitor information of a transmission / reception optical module that converts an electrical signal into an optical signal and converts the optical signal into an electrical signal. The apparatus includes an external host device or a memory in which programs corresponding to various status information of the transmission / reception optical module are stored via the control unit and an external interface.

この第1の発明によれば、従来制御部に備えられていた書き換え用プログラムを外部のホスト装置またはメモリに保有させることにより、送受信光モジュール制御部の小型化と高機能化を実現できる光伝送装置を提供できる。   According to the first aspect of the present invention, optical transmission capable of realizing downsizing and high functionality of the transmission / reception optical module control unit by holding the rewriting program provided in the conventional control unit in an external host device or memory. Equipment can be provided.

第2の発明は、請求項1に記載の光伝送装置であって、前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報を前記ホスト装置に伝送するステータス情報伝送手段と、前記ホスト装置の制御で最適プログラムが書き込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有し、前記ホスト装置は、受信した前記ステータス情報に対応する最適プログラムを選択するプログラム選択手段と、選択された最適プログラムを前記制御部へ転送して前記制御部へ書き込み指示をするプログラム書込手段を有する。   A second invention is the optical transmission apparatus according to claim 1, wherein the control unit internally processes monitor information for monitoring an operation state of the transmission / reception optical module to generate status information. And status information transmission means for transmitting the status information to the host device, and optical characteristic control for controlling the optical characteristics of the transmission / reception optical module by a rewriting program updated by writing an optimum program under the control of the host device And a program for selecting the optimum program corresponding to the received status information, and a program for instructing the controller to write the selected optimum program to the controller. Has writing means.

この第2の発明によれば、ホスト装置の制御で最適プログラムが選択されるため、送受信光モジュール制御部では最低限必要なプログラムのみで動作できる光伝送装置を提供できる。   According to the second aspect of the present invention, since the optimum program is selected by the control of the host device, the optical transmission / reception apparatus that can operate with only the minimum necessary program can be provided in the transmission / reception optical module control unit.

第3の発明は、請求項1に記載の光伝送装置であって、前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報に対応する最適プログラムを前記メモリに保有されている書き換え用プログラムから選択して自制御部へ読み込むプログラム読込手段と、読み込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical transmission apparatus according to claim 1, wherein the control unit internally processes monitor information for monitoring an operation state of the transmission / reception optical module to generate status information. And a program reading means for selecting the optimum program corresponding to the status information from the rewriting program stored in the memory and reading it into the own control unit, and the read / updated reprogramming program for the transmission / reception optical module. It has a light characteristic control means for controlling the light characteristic.

この第3の発明によれば、制御部が最適プログラムの選択制御を行うため、第2の発明に比べるとプログラム容量が増すが、ステータス情報を転送する必要のない光伝送装置を提供できる。   According to the third aspect of the invention, since the control unit performs selection control of the optimum program, the program capacity is increased as compared with the second aspect of the invention, but an optical transmission apparatus that does not need to transfer status information can be provided.

第4の発明は、請求項1に記載の光伝送装置であって、
前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報を前記ホスト装置に伝送するステータス情報伝送手段と、前記ステータス情報に対応する最適プログラムが格納された外部メモリから任意の時間に最適プログラムを読み込むプログラム読込手段と、読み込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有し、前記ホスト装置は、受信した前記ステータス情報に対応する最適プログラムを選択するプログラム選択手段と、選択された最適プログラムを外部メモリへ転送して前記外部メモリへ書込み指示をするプログラム書込手段を有し、前記外部メモリは、最適プログラムを一旦格納する格納手段を有する。
A fourth invention is the optical transmission apparatus according to claim 1,
The control unit internally processes monitor information for monitoring the operating state of the transmission / reception optical module to create status information, status information transmission means for transmitting the status information to the host device, Program reading means for reading an optimum program at an arbitrary time from an external memory in which an optimum program corresponding to status information is stored, and optical characteristic control for controlling the optical characteristics of the transmission / reception optical module by a read and updated rewriting program And a program selection means for selecting an optimal program corresponding to the received status information, and a program document for transferring the selected optimal program to an external memory and instructing writing to the external memory. And the external memory is an optimum program. Having a storage means for temporarily storing the ram.

この第4の発明によれば、制御部は、プログラムを読み込むことが可能なタイミングになったら外部メモリより読み込むことができる光伝送装置を提供できる。   According to the fourth aspect of the invention, the control unit can provide an optical transmission apparatus that can read from the external memory when it is time to read the program.

第5の発明は、電気信号を光信号に変換し、光信号を電気信号に変換する送受信光モジュールのモニタ情報を元に光特性を制御する光伝送装置の光特性制御方法であって、前記モニタ情報の監視を行うステップと、前記モニタ情報を元に前記送受信光モジュールのステータス情報を作成するステップと、作成された前記ステータス情報に対応する最適プログラムを外部のホスト装置又はメモリより選択するステップと、前記送受信光モジュールの光特性制御プログラムが前記最適プログラムに書き換えるステップと、前記最適プログラムにより更新したプログラムを用いて前記送受信光モジュールの光特性を制御するステップとを含む。   5th invention is the optical characteristic control method of the optical transmission apparatus which controls an optical characteristic based on the monitor information of the transmission / reception optical module which converts an electrical signal into an optical signal, and converts an optical signal into an electrical signal, A step of monitoring monitor information, a step of creating status information of the transmission / reception optical module based on the monitor information, and a step of selecting an optimum program corresponding to the created status information from an external host device or memory And a step of rewriting the optical characteristic control program of the transmission / reception optical module to the optimal program, and a step of controlling the optical characteristic of the transmission / reception optical module using a program updated by the optimal program.

この第5の発明によれば、外部ホスト装置またはメモリに保有させた書き換え用のプログラムをステータス情報に対応する最適プログラムに置き換える手順を実現させた光伝送装置の制御方法を提供できる。   According to the fifth aspect of the invention, it is possible to provide an optical transmission device control method that realizes a procedure for replacing a rewriting program held in an external host device or memory with an optimum program corresponding to status information.

以上、本発明の送受信光モジュールによれば、常に各モニタにて状態監視を行い、制御が厳しい場合、最適制御が可能なプログラムをダウンロードし、特性、品質向上を図ることができる。また、送受信光モジュールの使用条件や動作状態に応じた最低限必要なプログラムのみで動作させるため、必要な制御機能を満たしつつ、マイクロプロセッサやFPGAなどのプログラミング容量を縮小でき、光モジュールの小型化が可能となる。   As described above, according to the transmission / reception optical module of the present invention, it is possible to constantly monitor the state by each monitor and download a program capable of optimal control when the control is severe to improve characteristics and quality. In addition, because it operates with only the minimum necessary programs according to the usage conditions and operating state of the transmission / reception optical module, the programming capacity of the microprocessor, FPGA, etc. can be reduced while satisfying the necessary control functions, and the optical module can be downsized. Is possible.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、全図を通じて理解を容易にするために同様箇所には、同一符号を付して示すものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in order to make an understanding easy through the whole figure, the same code | symbol shall be attached | subjected and shown to the same location.

図1は、本発明第1の一実施形態における送受信光モジュールの構成図である。同図において、2は送受信光モジュール1の外部に設けられたホスト装置であり、3は送受信光モジュ−ル1の外部に設けられたメモリである。   FIG. 1 is a configuration diagram of a transmission / reception optical module according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 2 is a host device provided outside the transmission / reception optical module 1, and 3 is a memory provided outside the transmission / reception optical module 1.

送受信光モジュール1において、送信部は温度やLD13のPDモニタ情報を元に、光出力パワー、消光比を制御し、波長特性は、温度センサ14からの温度情報にて波長制御を行っている。また、受信部については、温度センサ14からの温度情報を元にAPDコントローラ15がAPD19の制御を行い、信号識別閾値設定は、CDR16からの信号誤り率モニタ情報を元に制御を行っている。   In the transmission / reception optical module 1, the transmission unit controls the optical output power and the extinction ratio based on the temperature and the PD monitor information of the LD 13, and the wavelength characteristics are controlled by the temperature information from the temperature sensor 14. As for the receiving unit, the APD controller 15 controls the APD 19 based on the temperature information from the temperature sensor 14, and the signal identification threshold setting is controlled based on the signal error rate monitor information from the CDR 16.

ホスト装置2又はメモリ3は、マイクロプロセッサやFPGAなどの書き換え用のプログラムを保有し、必要に応じてプログラムを書き換えられる構成とする。   The host device 2 or the memory 3 has a rewriting program such as a microprocessor or FPGA, and can be rewritten as necessary.

制御部11は、マイクロプロセッサやFPGAなどを使用する構成であり、各モニタ情報(PDモニタ、波長モニタ、温度モニタ、誤り率モニタなど)を内部処理し、そのステータス情報を外部のホスト装置2又はメモリ装置3へ伝送する。その後、ステータス情報に合った最適プログラムを受信することにより、更新されたプログラムにて高精度な制御を行う。   The control unit 11 is configured to use a microprocessor, FPGA, etc., and internally processes each monitor information (PD monitor, wavelength monitor, temperature monitor, error rate monitor, etc.), and sends the status information to the external host device 2 or The data is transmitted to the memory device 3. After that, by receiving the optimum program that matches the status information, highly accurate control is performed with the updated program.

プログラムの書き換えは、送受信光モジュール1自身が内部に有するモニタ機能(PDモニタ、波長モニタ、温度モニタ、誤り率モニタなど)を用いて動作状態を監視し、制御部11から外部のホスト装置2又はメモリ3へステータス情報として通知する構成とし、一方、ホスト装置2又はメモリ装置3からは、ステータス情報に合った最適プログラムが制御部11へ取り込まれる。   The rewriting of the program is performed by monitoring the operation state using a monitor function (PD monitor, wavelength monitor, temperature monitor, error rate monitor, etc.) included in the transmission / reception optical module 1 itself, and from the controller 11 to the external host device 2 or On the other hand, the optimum program suitable for the status information is taken into the control unit 11 from the host device 2 or the memory device 3.

以下に、プログラムの書換えについて具体的に説明する。   Below, rewriting of a program is demonstrated concretely.

図11は、LDのLD電流- 温度特性を示す図である。光出力パワーの温度変化に対応する高精度な制御について、制御部は常に温度センサからの温度情報をモニタし、モニタした温度情報を元に制御部は、図11に示す温度領域a,b,c,d,eの、どの領域にいるかを判断する。そして、温度が変化し、更に温度領域が変わった場合、制御部は温度領域が変わったことを検知し、ステータス情報を変更し、書換えを通知(=ステータス情報に対応)をする。ホスト側は、変更されたステータス情報を受信し、前情報からの変更を認知、プログラム書き換え処理(プログラムのアップロード)をする。光モジュールは、新たな温度領域のプログラムにプログラムを書き換え、再度制御を行うものである。   FIG. 11 is a diagram showing the LD current-temperature characteristics of the LD. For high-accuracy control corresponding to the temperature change of the optical output power, the control unit always monitors the temperature information from the temperature sensor, and based on the monitored temperature information, the control unit displays the temperature regions a, b, It is determined in which region of c, d, and e. When the temperature changes and the temperature range further changes, the control unit detects that the temperature range has changed, changes the status information, and notifies rewriting (= corresponds to status information). The host side receives the changed status information, recognizes the change from the previous information, and performs a program rewrite process (program upload). The optical module rewrites the program to a new temperature region program and performs control again.

このため、従来のように全温度範囲を一括制御した場合、プログラム容量の制約上、実際のLD電流- 温度特性と制御で使用する近似式とでは、全温度範囲に対し、制御誤差が発生していた。   For this reason, when the entire temperature range is controlled collectively as in the conventional case, a control error occurs for the entire temperature range between the actual LD current-temperature characteristics and the approximate expression used in the control due to program capacity constraints. It was.

今回、この温度範囲を何分割かに分割し、各温度にて制御するプログラムを書き換えることにより、小さなプログラム容量でもLDのLD電流- 温度特性と近似式の誤差が低減され、高精度な制御が行われる。また、消光比制御についても同制御を可能とする。   This time, by dividing the temperature range into several parts and rewriting the control program at each temperature, the error of LD current-temperature characteristics and approximation formula of LD is reduced even with a small program capacity, and highly accurate control is possible. Done. Further, the same control can be performed for the extinction ratio control.

信号識別閾値ついては、光送受信モジュールの受信部の入力光波形が変化した場合、信号誤り率が変化するので、CDR16の信号誤り率モニタの情報を元に、新しいプログラムに書き換え、信号識別レベルの最適化するものである。   As for the signal identification threshold value, the signal error rate changes when the input optical waveform of the receiver of the optical transceiver module changes. Therefore, the signal identification threshold value is rewritten to a new program based on the information of the CDR16 signal error rate monitor, and the signal identification level is optimized. It is to become.

光モジュール動作時において、制御部は常にCDRからの誤り率特性をモニタし、モニタした誤り率の情報を元に制御部はプログラム書換え判断用の閾値から外れていないかを判断する。そして、入力波形が変化し、結果、誤り率特性が閾値から外れた場合、制御部は閾値を外れたことを検知し、ステータス情報を変更し、書換えを通知(=ステータス情報に対応)をする。ホスト側は、変更されたステータス情報を受信し、前情報からの変更を認知、プログラム書き換え処理(プログラムのアップロード)をする。光モジュールは、新たな温度領域のプログラムにプログラムを書き換え、再度制御を行うものである。   During the operation of the optical module, the control unit always monitors the error rate characteristic from the CDR, and the control unit determines whether or not it deviates from the program rewrite determination threshold based on the monitored error rate information. If the input waveform changes and, as a result, the error rate characteristic deviates from the threshold value, the control unit detects that the threshold value is deviated, changes the status information, and notifies rewrite (= corresponds to status information). . The host side receives the changed status information, recognizes the change from the previous information, and performs a program rewrite process (program upload). The optical module rewrites the program to a new temperature region program and performs control again.

図18は受信部入力波形図、図19は本発明による受信部入力波形図(ASE重畳後)、図20は本発明によるエラーレート特性図である。   FIG. 18 is a waveform diagram of the input to the receiving unit, FIG. 19 is a waveform diagram of the receiving unit according to the present invention (after ASE superposition), and FIG. 20 is an error rate characteristic diagram according to the present invention.

例えば、ASE(Amplified Spontaneous Emission)が重畳された場合を例に取って説明すると、受信部に入力波形が図18の波形の場合は、レベルのaからcが波形のアイ開口となり、信号識別レベルは、aとcの中心となるbに設定され、信号誤り率特性としては図20のBER(2)の良品質であるが、図18の波形から図19に示すようなASEが重畳された入力波形(信号のハイレベルに雑音)に変化した場合は、図18のbのままの信号識別レベルでは、図20のBER(1)のように誤り率特性が劣化する。   For example, a case where ASE (Amplified Spontaneous Emission) is superimposed will be described as an example. When the input waveform is the waveform of FIG. 18 in the receiving unit, the level a to c become the eye opening of the waveform, and the signal identification level Is set to b which is the center of a and c, and the signal error rate characteristic is good quality of BER (2) of FIG. 20, but ASE as shown in FIG. 19 is superimposed from the waveform of FIG. When the waveform changes to an input waveform (noise to a high level of the signal), the error rate characteristic deteriorates as shown by BER (1) in FIG. 20 at the signal identification level as shown in FIG.

このため、誤り率特性にプログラム書換え判断用の閾値を儲け、(具体的にはBER(1)〜(2)の間に任意に設定)この設定した閾値を外れた場合、プログラムをASE 重畳時用のプログラムに書き換え、(信号識別レベルを図19のbからBに設定)受信特性を保持できるように制御を行う。   For this reason, a threshold for program rewriting judgment is set in the error rate characteristic (specifically, arbitrarily set between BER (1) and (2)). In order to maintain the reception characteristics (the signal identification level is set from b to B in FIG. 19).

図17は、本発明によるAPDの逆電圧−温度特性図である。APDバイアス電圧の温度変化に対応する高精度な制御について、光モジュール動作時において、制御部は常に温度センサからの温度情報をモニタし、モニタした温度情報を元に制御部は、図17に示す温度領域a,b,c,d,eの、どの領域にいるかを判断する。そして、温度が変化し、更に温度領域が変わった場合、制御部は温度領域が変わったことを検知し、ステータス情報を変更する。ホスト側は、変更されたステータス情報を受信し、前情報からの変更を認知プログラム書き換え処理(プログラムのアップロード)をする。光モジュールは、新たな温度領域のプログラムにプログラムを書き換え、再度制御を行うものである
従来のように全温度範囲を一括に制御した場合、プログラム容量の制約上、実際のAPD逆電圧- 温度特性と制御で使用する近似式とでは、全温度範囲に対し、制御誤差が発生していた。今回、この温度範囲を何分割かに分割し、各温度にて制御するプログラムを書き換えることにより、小さなプログラム容量でもAPDの逆電圧- 温度特性と近似式の誤差が低減され、高精度な制御が行われる。
FIG. 17 is a reverse voltage-temperature characteristic diagram of an APD according to the present invention. For high-accuracy control corresponding to the temperature change of the APD bias voltage, the control unit always monitors the temperature information from the temperature sensor during operation of the optical module, and the control unit is shown in FIG. 17 based on the monitored temperature information. It is determined in which of the temperature regions a, b, c, d, and e. When the temperature changes and the temperature range further changes, the control unit detects that the temperature range has changed and changes the status information. The host side receives the changed status information and performs a recognition program rewrite process (program upload) for the change from the previous information. The optical module rewrites the program to a new temperature range program and performs control again. When the entire temperature range is controlled at once as in the past, the actual APD reverse voltage vs. temperature characteristics due to program capacity constraints. In the approximate expression used in the control, a control error occurred over the entire temperature range. This time, by dividing the temperature range into several parts and rewriting the control program at each temperature, the error of the reverse voltage-temperature characteristics of the APD and the approximate expression is reduced even with a small program capacity. Done.

光送受信モジュールで使用されている素子(LD、TEC)の劣化に対応する広範囲な制御光送受信モジュールで使用されているLDは、経年的な特性変化により、光送受信モジュール特性の光出力パワー特性が変化する。   LDs used in a wide range of control light transmission / reception modules corresponding to deterioration of elements (LD, TEC) used in the optical transmission / reception modules have optical output power characteristics of the optical transmission / reception module characteristics due to changes in characteristics over time. Change.

図12は、LDのI−L特性変化による光出力パワー特性図である。本発明は、光出力パワーの経年変化に対応する広範囲な制御であり、図12に示すような特性変化により初期設定値の状態であると光出力パワーが低下する。   FIG. 12 is an optical output power characteristic diagram according to a change in the IL characteristic of the LD. The present invention is a wide range control corresponding to the aging change of the optical output power, and the optical output power is reduced when the initial setting value is obtained due to the characteristic change as shown in FIG.

図13は、光送信モジュールの光出力パワーの変化特性図である。前記したように特性変化により初期設定値の状態であると光出力パワーが低下する結果、図13に示すように時間軸でみると光出力パワーが低下する。   FIG. 13 is a change characteristic diagram of the optical output power of the optical transmission module. As described above, as a result of the characteristic change, the optical output power is reduced when the initial setting value is reached. As a result, the optical output power is reduced on the time axis as shown in FIG.

図14は、本発明によるLDの光出力パワーモニタPD特性図である。今回、本発明により、光出力パワーをモニタしているモニタPD特性をモニタし、このモニタしたモニタPD特性情報を元に制御部は図14に示す温度領域a,b,c,d,eの、どの領域にいるかを判断する。そして、光出力パワーが変化し、結果、モニタPD特性が変化し、更に領域が変わった場合、制御部は領域が変わったことを検知し、ステータス情報を変更し、書換えを通知(=ステータス情報に対応)をする。ホスト側は、変更されたステータス情報を受信し、前情報からの変更を認知、プログラム書き換え処理(プログラムのアップロード)をする。光モジュールは、新たな温度領域のプログラムにプログラムを書き換え、再度制御を行うものである。   FIG. 14 is a characteristic diagram of an optical output power monitor PD of an LD according to the present invention. This time, according to the present invention, the monitor PD characteristic for monitoring the optical output power is monitored, and based on the monitored monitor PD characteristic information, the control unit displays the temperature regions a, b, c, d, e shown in FIG. Determine which area you are in. If the optical output power changes, and as a result, the monitor PD characteristics change and the area further changes, the control unit detects that the area has changed, changes the status information, and notifies rewriting (= status information). To correspond). The host side receives the changed status information, recognizes the change from the previous information, and performs a program rewrite process (program upload). The optical module rewrites the program to a new temperature region program and performs control again.

図15は、本発明によるLDのI−L特性図である。図15の特性変化に対応した設定値に設定が変更されるため、光出力パワーの改善が見込まれる。この時、温度情報も同時に入手し、温度による特性変化は制御に影響を受けないようにコントロールされる。   FIG. 15 is an IL characteristic diagram of the LD according to the present invention. Since the setting is changed to the setting value corresponding to the characteristic change in FIG. 15, the optical output power can be improved. At this time, temperature information is also obtained at the same time, and the characteristic change due to temperature is controlled so as not to be affected by the control.


図16は、本発明によるTECのTEC電流−温度の特性変化特性図である。光送受信モジュールで使用されているTECは、経年的な特性変化により、温度特性が変化し、結果、波長特性が変化する。光モジュール動作時において、制御部は常に駆動部から、温度(周囲温度)に対するTEC電流情報をモニタし、モニタしたTEC電流情報を元に制御部は、図16に示す電流領域a,b,c,dの、どの領域にいるかを判断する。そして、TEC電流が変化し、更にTEC電流領域が変わった場合、制御部はTEC電流領域が変わったことを検知し、ステータス情報を変更する。ホスト側は、変更されたステータス情報を受信し、前情報からの変更を認知、プログラム書き換え処理(プログラムのアップロード)をする。光モジュールは、新たな温度領域のプログラムにプログラムを書き換え、再度制御を行うものである。

FIG. 16 is a characteristic change characteristic diagram of the TEC current-temperature of the TEC according to the present invention. The TEC used in the optical transceiver module changes in temperature characteristics due to changes in characteristics over time, and as a result, wavelength characteristics change. When the optical module is in operation, the control unit always monitors the TEC current information with respect to the temperature (ambient temperature) from the drive unit, and the control unit uses the monitored TEC current information to determine the current regions a, b, and c shown in FIG. , D, it is determined in which region. When the TEC current changes and the TEC current region further changes, the control unit detects that the TEC current region has changed, and changes the status information. The host side receives the changed status information, recognizes the change from the previous information, and performs a program rewrite process (program upload). The optical module rewrites the program to a new temperature region program and performs control again.

図1が図10にて従来技術による送受信光モジュールとして説明した構成と異なる点は、送受信光モジュール1の多種のプログラムを外部のホスト装置2又はメモリ3に移築することにより、送受信光モジュール1の制御部11の小型化と高機能化を実現するものであり、外部のホスト装置2又はメモリ3に書き換え用プログラムを保有させた点である。   FIG. 1 differs from the configuration described as the transmission / reception optical module according to the prior art in FIG. 10 by transferring various programs of the transmission / reception optical module 1 to the external host device 2 or the memory 3. The control unit 11 is reduced in size and increased in functionality, and the rewriting program is held in the external host device 2 or the memory 3.

図2は、図1における送受信光モジュール制御部の一実施例を示す構成図である。同図において、111は制御部の全体制御を行うCPU、112はプログラムの書込み領域で使用するFLASHメモリ、113は調整データなどで使用するEEPROM(Electrically Erasable Programablle Read-Only Memory)、114はプログラム処理内で変数として使用するRAM(Random Accsess Memory) であり、115はアナログ信号である各種モニタ情報をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器(ADC)、116は外部のホスト装置又はメモリとのインタフェース、117は温度センサー、118はディジタル信号をアナログ信号である設定値出力に変換するディジタルアナログ変換器(DAC)である。この制御部は、マイクロプロセッサやFPGAなどを使用して送受信光モジュールの多種多様な制御を構成度に行う。   FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the transmission / reception optical module controller in FIG. In the figure, 111 is a CPU that performs overall control of the control unit, 112 is a FLASH memory that is used in a program writing area, 113 is an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) that is used for adjustment data, and 114 is a program process. RAM (Random Accsess Memory) used as a variable in the system, 115 is an analog-digital converter (ADC) for converting various monitor information as analog signals into digital signals, 116 is an interface with an external host device or memory, Reference numeral 117 denotes a temperature sensor, and 118 denotes a digital-analog converter (DAC) that converts a digital signal into a set value output that is an analog signal. This control unit performs various types of control of the transmission / reception optical module for each configuration using a microprocessor, FPGA, or the like.

図3は、図1におけるホスト装置の一実施例を示す構成図である。同図において、21はコントロール部、22はあらゆる状態(光出力、消光比、波長設定)に対応する全てのプログラムA,B,C・・・nが格納されるメモリ部、23は外部インターフェイスである2wire−interfaceバッファである。2wire−interfaceバッファは、2本の信号線SCL(Serial Clock) とSDA(Serial Data) によって、比較的近い場所にあるデバイス間の情報伝達を行うためのシリアルインターフェースである。   FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the host device in FIG. In the figure, 21 is a control unit, 22 is a memory unit in which all programs A, B, C... N corresponding to all states (light output, extinction ratio, wavelength setting) are stored, and 23 is an external interface. It is a certain 2wire-interface buffer. The 2-wire-interface buffer is a serial interface for transmitting information between devices located relatively close to each other by two signal lines SCL (Serial Clock) and SDA (Serial Data).

本ホスト装置は、制御部から外部インタフェース(2wire−interface:I2C等)仕様で伝送されるステータス情報に基づきコントロール部21の制御でメモリ22内の最適プログラムを選択する。選択された最適プログラムは、コントロール部21の制御により送受信光モジュール制御部へ転送されて書き込まれる。   The host device selects an optimum program in the memory 22 under the control of the control unit 21 based on the status information transmitted from the control unit according to the external interface (2wire-interface: I2C) specification. The selected optimum program is transferred and written to the transmission / reception optical module control unit under the control of the control unit 21.

図4は、送受信光モジュール制御部とホスト装置又はメモリ間の情報伝送の説明図であり、(a)ホスト装置によるプログラム書込み、(b)制御部によるプログラム読込み、(c)制御部による任意タイミングでのプログラム読込みである。   FIG. 4 is an explanatory diagram of information transmission between the transmission / reception optical module control unit and the host device or memory. (A) Program writing by the host device, (b) Program reading by the control unit, (c) Arbitrary timing by the control unit The program is read in.

(a)ホスト装置によるプログラム書込みにおいて、制御部11は、送受信光モジュール1内にて検知した各モニタ情報を内部処理し、そのステータス情報を外部のホスト装置2へ伝送する。ホスト装置2は、制御部11から送られてくるステータス情報を確認のうえ内部処理を行い、メモリ22に格納されているプログラムA,B,C・・・の中から最適プログラムを選択する。選択された最適プログラムは、ホスト装置2の制御により制御部11へ書き込み指示される。その後、制御部11は、更新したプログラムにて高精度な制御を行う。   (A) In the program writing by the host device, the control unit 11 internally processes each monitor information detected in the transmission / reception optical module 1 and transmits the status information to the external host device 2. The host device 2 confirms the status information sent from the control unit 11 and performs internal processing, and selects the optimum program from the programs A, B, C... Stored in the memory 22. The selected optimum program is instructed to be written to the control unit 11 under the control of the host device 2. Thereafter, the control unit 11 performs high-precision control with the updated program.

(b)制御部によるプログラム読込みにおいて、制御部11は、自身が各モニタ情報を用いて動作状態を監視し、その動作状態を元に、外部メモリ3に格納されているプログラムA,B,C・・・の中から最適プログラムを読み込み制御する。その後、制御部11は、更新したプログラムにて高精度な制御を行う。   (B) When the program is read by the control unit, the control unit 11 itself monitors the operation state using each monitor information, and based on the operation state, the programs A, B, C stored in the external memory 3 are monitored. Read and control the optimal program from Thereafter, the control unit 11 performs high-precision control with the updated program.

(C)制御部による任意タイミングでのプログラム読込みにおいて、制御部11は、送受信光モジュール1内にて検知した各モニタ情報を内部処理し、そのステータス情報を外部のホスト装置2へ伝送する。ホスト装置2は、制御部11から送られてくるステータス情報を確認のうえ内部処理を行い、メモリ22に格納されているプログラムA,B,C・・・の中から最適プログラムを選択する。選択された最適プログラムは、ホスト装置2の制御により外部のメモリ3’へ書き込み指示される。制御部は、プログラムを読み込むことが可能なタイミングになったら、メモリ3’から最適プログラムを読み込み制御する。その後、制御部11は、更新したプログラムにて高精度な制御を行う。   (C) In reading the program at an arbitrary timing by the control unit, the control unit 11 internally processes each monitor information detected in the transmission / reception optical module 1 and transmits the status information to the external host device 2. The host device 2 confirms the status information sent from the control unit 11 and performs internal processing, and selects the optimum program from the programs A, B, C... Stored in the memory 22. The selected optimum program is instructed to be written to the external memory 3 ′ under the control of the host device 2. When it is time to read the program, the control unit reads and controls the optimum program from the memory 3 '. Thereafter, the control unit 11 performs high-precision control with the updated program.

図5は、本発明第2の一実施形態における送受信光モジュール制御方法のフローチャートである。以下、図5の動作フローについて、図1を用いて説明する。   FIG. 5 is a flowchart of the transmission / reception optical module control method according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation flow of FIG. 5 will be described with reference to FIG.

S1.制御部11は、PDモニタ、波長モニタ、温度モニタ及び誤り率モニタなどの各種モニタ情報を監視する。   S1. The control unit 11 monitors various monitor information such as a PD monitor, a wavelength monitor, a temperature monitor, and an error rate monitor.

S2.制御部11は、前述の各種モニター情報に対応するステータス情報を作成する。   S2. The control unit 11 creates status information corresponding to the various monitor information described above.

S3.前のステータス状態と比較し、ステータスが異なる場合はプログラム書換え処理をし、同じ場合は、プログラム書換え処理をしない。   S3. Compared with the previous status state, if the status is different, the program rewrite process is performed, and if the status is the same, the program rewrite process is not performed.

S4. ステータス情報に合った最適なプログラム(最適プログラム)を、外部のホスト装置2又は外部のメモリ3に格納されたプログラム群の中から選択する。   S4. An optimum program (optimum program) suitable for the status information is selected from a group of programs stored in the external host device 2 or the external memory 3.

S5.制御部11のコンピュータプログラムを、最適プログラムに書き換える。   S5. The computer program of the control unit 11 is rewritten with an optimal program.

S6.制御部11は、更新されたプログラムにより送受信光モジュール1の光特性を制御する。   S6. The control unit 11 controls the optical characteristics of the transmission / reception optical module 1 with the updated program.

図6は、図5における送受信光モジュール制御方法の詳細フローチャートである。   FIG. 6 is a detailed flowchart of the transmission / reception optical module control method in FIG.

S7.送受信光モジュール1のLD13及びAPD19の温度を読取る。   S7. The temperatures of the LD 13 and the APD 19 of the transmission / reception optical module 1 are read.

S8.読取った温度値とその閾値を比較する。   S8. The read temperature value is compared with the threshold value.

S9. S8の結果、読取った温度値が閾値外であれば、プログラム書換えフラグをイネーブルする。   S9. If the read temperature value is outside the threshold value as a result of S8, the program rewrite flag is enabled.

S10.S8の結果、読取った温度値が閾値内であれば、APD19の電流を読取る。   S10. If the read temperature value is within the threshold value as a result of S8, the current of the APD 19 is read.

S11.読取った電流値とその閾値を比較する。   S11. The read current value is compared with the threshold value.

S12. S11の結果、読取った電流値が閾値外であれば、プログラム書換えフラグをイネーブルする。   S12. If the read current value is outside the threshold value as a result of S11, the program rewrite flag is enabled.

S13.S11の結果、読取った電流値が閾値内であれば、LD13の波長を読取る。   S13. As a result of S11, if the read current value is within the threshold value, the wavelength of the LD 13 is read.

S14.読取った温度値とその閾値を比較する。   S14. The read temperature value is compared with the threshold value.

S15.S14の結果、読取った波長が閾値外であれば、プログラム書換えフラグをイネーブルする。   S15. If the read wavelength is outside the threshold as a result of S14, the program rewrite flag is enabled.

S16.S14の結果、読取った波長が閾値内であれば、CDR16のクロック抽出/再生の誤り率を読取る。   S16. If the read wavelength is within the threshold value as a result of S14, the clock extraction / reproduction error rate of the CDR 16 is read.

S17.読取った誤り率とその閾値を比較する。   S17. The read error rate is compared with the threshold value.

S18.S17の結果、読取った誤り率が閾値外であれば、プログラム書換えフラグをイネーブルする。   S18. If the read error rate is outside the threshold as a result of S17, the program rewrite flag is enabled.

S19. S17の結果、読取った誤り率が閾値内であれば、フラグステータスをチェックする。   S19. If the read error rate is within the threshold as a result of S17, the flag status is checked.

S20.次いで、書換えフラグをチェックし、イネーブルされていない場合にS6のステップヘ戻る。   S20. Next, the rewrite flag is checked, and if it is not enabled, the process returns to step S6.

S21.S20の結果、書換えフラグがイネーブルであれば、プログラムを書換える。   S21. As a result of S20, if the rewrite flag is enabled, the program is rewritten.

S22.設定部(DAC118)のラッチ処理が行われる。   S22. Latch processing of the setting unit (DAC 118) is performed.

S23. ステータス情報もしくはダウンロードプログラム情報をホスト装置2に出力する。   S23. Output status information or download program information to the host device 2.

S24.要求プログラムをダウンロードする。   S24. Download the requested program.

S25.制御部11は、書換えプログラムを起動する。   S25. The control part 11 starts a rewriting program.

S26.設定部(DAC118)のラッチを解除する。   S26. The latch of the setting unit (DAC 118) is released.

図7は、本発明の一実施形態における送受信光モジュールの誤動作防止機能と保持機能のブロック図である。同図において、4は誤動作防止処理部、5は保持(ラッチ)部である。光モジュールは、通常、各モニタ情報を元に各制御部(光出力、消光比、波長、APDコントロール、信号識別レベル)をコントロールしている。プログラム書換え時、マイクロプロセッサやFPGAの動作が一時停止する場合においても、光送受信機能に影響を与えないように、制御部は制御量を保持(ラッチ)し続ける必要がある。この保持(ラッチ)動作を行うために、マイクロプロセッサやFPGAなどとは別に図7のような誤動作防止処理の機能と保持(ラッチ)動作の機能を持たせる構成とする。   FIG. 7 is a block diagram of a malfunction prevention function and a holding function of a transmission / reception optical module according to an embodiment of the present invention. In the figure, 4 is a malfunction prevention processing unit, and 5 is a holding (latch) unit. The optical module normally controls each control unit (light output, extinction ratio, wavelength, APD control, signal identification level) based on each monitor information. At the time of program rewriting, even when the operation of the microprocessor or FPGA is temporarily stopped, the control unit needs to keep (latch) the control amount so as not to affect the optical transmission / reception function. In order to perform this holding (latch) operation, a function of preventing malfunction and a holding (latch) operation as shown in FIG. 7 are provided separately from the microprocessor and FPGA.

本構成を持たせることで、送受信光モジュール1において、プログラム更新中に制御量を保持(ラッチ)動作させることができ、プログラム更新中のマイクロプロセッサやFPGAからの誤信号、もしくは光モジュール内の雑音などによる保持(ラッチ)動作の誤解除を防止することができる。   By having this configuration, the transmission / reception optical module 1 can hold (latch) the control amount during the program update, and an erroneous signal from the microprocessor or FPGA during the program update or noise in the optical module It is possible to prevent erroneous release of the holding (latch) operation due to the above.

図8は、本発明の一実施形態における送受信光モジュールの制御パラメータ/変数保存機能の説明図である。同図において、メモリ等6にはプログラムを更新する前に「制御パラメータ/変数」を保存しておき、更新後、その「制御パラメータ/変数」をメモリ等6から読込む構成とする。これにより、プログラム更新前後で「制御パラメータ/変数」を継承しつつ、制御量の計算方法の変更が可能になる。   FIG. 8 is an explanatory diagram of the control parameter / variable storage function of the transmission / reception optical module in one embodiment of the present invention. In the figure, the “control parameter / variable” is stored in the memory 6 before updating the program, and the “control parameter / variable” is read from the memory 6 after the update. As a result, the control amount calculation method can be changed while inheriting the “control parameter / variable” before and after the program update.

具体的な手順は以下のとおりである。   The specific procedure is as follows.

(1) メモリ6に「制御パラメータ/変数」を保存する。   (1) Save “control parameters / variables” in memory 6.

(2) 外部のホスト装置2またはメモリ3からコード、プログラムの更新を行う。   (2) Update code and program from external host device 2 or memory 3.

(3) メモリ6から「制御パラメータ/変数」を読込む。   (3) Read “control parameter / variable” from memory 6.

(4) 制御部11は、各制御量を計算し、出力する。   (4) The control unit 11 calculates and outputs each controlled variable.

図9は、本発明の一実施形態における送受信光モジュールのエラー発生時の誤動作防止機能の説明図であり、(a)デフォルト読込み、(b)書込み前プログラム書込みである。   FIG. 9 is an explanatory diagram of a malfunction prevention function when an error occurs in the transmission / reception optical module according to an embodiment of the present invention, where (a) default reading and (b) program writing before writing.

(a)デフォルト読込み
具体的な制御方法の手順は以下のとおりである。
(A) Default reading The procedure of a specific control method is as follows.

(1) プログラムを更新する前に「デフォルトプログラム」メモリ等7に保存しておく。   (1) Save the program in the “default program” memory 7 before updating the program.

(2) 外部のホスト装置2又はメモリ3からコード、プログラムの書込みを行う。   (2) Write code and program from external host device 2 or memory 3.

(3) プログラム書換え時のプログラムチェックにて、通信エラーや書込みエラーの発生を検知する。   (3) The occurrence of a communication error or write error is detected by the program check when the program is rewritten.

(4) 「デフォルトプログラム」をメモリ等7から読込み起動させる。   (4) Read the “default program” from memory 7 and start it.

(5) 制御部11は、「デフォルトプログラム」により各制御量を計算し、出力する。   (5) The control unit 11 calculates and outputs each control amount by the “default program”.

以上の手順により、プログラム書換え時のエラーにより、誤ったプログラムが書込まれ、制御部11が誤動作することを防止できる。   By the above procedure, it is possible to prevent an erroneous program from being written due to an error at the time of program rewriting and causing the control unit 11 to malfunction.

(b)書込み前プログラム書込み
具体的な制御方法の手順は以下のとおりである。
(B) Program writing before writing The procedure of a specific control method is as follows.

(1) 外部のホスト装置2又はメモリ3からコード、プログラムの書込みを行う。   (1) Write code and program from external host device 2 or memory 3.

(2) プログラム書換え時のプログラムチェックにて、通信エラーや書込みエラーの発生を検知する。   (2) The occurrence of a communication error or write error is detected by the program check when rewriting the program.

(3) 「書込み前プログラム」を外部のホスト装置2又は外部のメモリ3から書込み起動させる。   (3) The “program before writing” is written and activated from the external host device 2 or the external memory 3.

(4) 制御部11は、「書込み前プログラム」により各制御量を計算し、出力する。   (4) The control unit 11 calculates and outputs each control amount by the “program before writing”.

以上の手順により、プログラム書換え時のエラーにより、誤ったプログラムが書込まれ、制御部11が誤動作することを防止できる。   By the above procedure, it is possible to prevent an erroneous program from being written due to an error at the time of program rewriting and causing the control unit 11 to malfunction.

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   The following additional notes are further disclosed with respect to the embodiment including the above examples.

(付記1) 電気信号を光信号に変換し、光信号を電気信号に変換する送受信光モジュールのモニタ情報を元に光特性を制御する制御部を有する光伝送装置であって、前記制御部と外部インタフェースを介して、送受信光モジュールの各種ステータス情報に対応するプログラムが格納されている外部のホスト装置またはメモリを有することを特徴とする光伝送装置。   (Supplementary note 1) An optical transmission apparatus having a control unit that controls optical characteristics based on monitor information of a transmission / reception optical module that converts an electrical signal into an optical signal and converts the optical signal into an electrical signal, An optical transmission device comprising an external host device or memory storing a program corresponding to various status information of a transmission / reception optical module via an external interface.

(付記2) 請求項1に記載の光伝送装置であって、前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報を前記ホスト装置に伝送するステータス情報伝送手段と、前記ホスト装置の制御で最適プログラムが書き込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有し、前記ホスト装置は、受信した前記ステータス情報に対応する最適プログラムを選択するプログラム選択手段と、選択された最適プログラムを前記制御部へ転送して前記制御部へ書き込み指示をするプログラム書込手段を有することを特徴とする光伝送装置。   (Additional remark 2) It is an optical transmission apparatus of Claim 1, Comprising: The said control part, The status information creation means which produces the status information by carrying out the internal process of the monitor information which monitors the operation state of the said transmission / reception optical module, Status information transmission means for transmitting the status information to the host apparatus; and optical characteristic control means for controlling the optical characteristics of the transmission / reception optical module by a rewriting program updated by writing an optimum program under the control of the host apparatus. The host device has a program selection means for selecting an optimum program corresponding to the received status information, and a program writing for transferring the selected optimum program to the control unit and instructing the control unit to write An optical transmission device comprising means.

(付記3) 請求項1に記載の光伝送装置であって、前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報に対応する最適プログラムを前記メモリに保有されている書き換え用プログラムから選択して自制御部へ読み込むプログラム読込手段と、読み込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有することを特徴とする光伝送装置。   (Additional remark 3) It is an optical transmission apparatus of Claim 1, Comprising: The said control part internally processes the monitor information which monitors the operation state of the said transmission / reception optical module, The status information preparation means which produces status information, Program reading means for selecting the optimum program corresponding to the status information from the rewriting program stored in the memory and reading it into the own control unit, and the optical characteristics of the transmission / reception optical module by the rewritten program read and updated An optical transmission device comprising optical characteristic control means for controlling the optical transmission.

(付記4) 請求項1に記載の光伝送装置であって、前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報を前記ホスト装置に伝送するステータス情報伝送手段と、前記ステータス情報に対応する最適プログラムが格納された外部メモリから任意の時間に最適プログラムを読み込むプログラム読込手段と、読み込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有し、前記ホスト装置は、受信した前記ステータス情報に対応する最適プログラムを選択するプログラム選択手段と、選択された最適プログラムを外部メモリへ転送して前記外部メモリへ書込み指示をするプログラム書込手段を有し、
前記外部メモリは、最適プログラムを一旦格納する格納手段を有することを特徴とする光伝送装置。
(Additional remark 4) It is an optical transmission apparatus of Claim 1, Comprising: The said control part, The status information creation means which creates the status information by carrying out the internal process of the monitor information which monitors the operation state of the said transmission / reception optical module, Status information transmitting means for transmitting the status information to the host device, program reading means for reading the optimal program at an arbitrary time from an external memory in which the optimal program corresponding to the status information is stored, and read and updated An optical characteristic control unit configured to control optical characteristics of the transmission / reception optical module by a rewriting program, wherein the host device selects a program selection unit that selects an optimal program corresponding to the received status information; and the selected optimal program A program that transfers to the external memory and gives instructions to write to the external memory Having ram writing means,
The optical transmission apparatus, wherein the external memory has storage means for temporarily storing an optimum program.

(付記5) 電気信号を光信号に変換し、光信号を電気信号に変換する送受信光モジュールのモニタ情報を元に光特性を制御する光伝送装置の光特性制御方法であって、
前記モニタ情報の監視を行うステップと、前記モニタ情報を元に前記送受信光モジュールのステータス情報を作成するステップと、作成された前記ステータス情報に対応する最適プログラムを外部のホスト装置又はメモリより選択するステップと、前記送受信光モジュールの光特性制御プログラムが前記最適プログラムに書き換えるステップと、前記最適プログラムにより更新したプログラムを用いて前記送受信光モジュールの光特性を制御するステップとを含むことを特徴とする光伝送装置の制御方法。
(Additional remark 5) It is the optical characteristic control method of the optical transmission apparatus which controls an optical characteristic based on the monitor information of the transmission / reception optical module which converts an electrical signal into an optical signal, and converts an optical signal into an electrical signal,
A step of monitoring the monitor information, a step of creating status information of the transmission / reception optical module based on the monitor information, and an optimum program corresponding to the created status information is selected from an external host device or memory A step of rewriting the optical characteristic control program of the transmission / reception optical module with the optimal program, and a step of controlling the optical characteristic of the transmission / reception optical module using a program updated by the optimal program. Control method of optical transmission apparatus.

(付記6) 請求項1に記載の光伝送装置であって、前記最適プログラムの読み込み、または書き込み時に、前記制御部の制御量を予め一時的に保持する誤動作防止手段を有することを特徴とする光伝送装置。   (Supplementary Note 6) The optical transmission apparatus according to claim 1, further comprising a malfunction prevention unit that temporarily holds a control amount of the control unit in advance when the optimum program is read or written. Optical transmission device.

(付記7) 請求項1に記載の光伝送装置であって、前記最適プログラムの読み込み、または書き込み時に、前記制御部の制御パラメータ/変数を予め保存するメモリを有することを特徴とする光伝送装置。   (Supplementary note 7) The optical transmission device according to claim 1, further comprising a memory for preliminarily storing control parameters / variables of the control unit when the optimum program is read or written. .

(付記8) 請求項1に記載の光伝送装置であって、前記最適プログラムの読み込み,または書き込み時に、エラーが発生した際に使用するデフォルトプログラムを予め格納するメモリを有することを特徴とする光伝送装置。   (Supplementary note 8) The optical transmission apparatus according to claim 1, further comprising a memory that stores in advance a default program to be used when an error occurs during reading or writing of the optimum program. Transmission equipment.

(付記9) 請求項5に記載の光伝送装置の光特性制御方法であって、前記最適プログラムの読み込み、または書き込み時に前記最適プログラムのプログラムチェックを行うステップと、プログラムチェックにてエラー検出時には書き換え前のプログラムに書き換えるステップとを更に含むことを特徴とする光伝送装置の制御方法。   (Supplementary note 9) The optical characteristic control method of the optical transmission device according to claim 5, wherein the optimum program is checked when the optimum program is read or written, and rewritten when an error is detected by the program check. And a step of rewriting the previous program.

本発明は、送受信光モジュールを用いる光中継器や加入者系端末装置などの光通信用の中核機器に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a core device for optical communication such as an optical repeater using a transmission / reception optical module or a subscriber terminal device.

本発明第1の一実施形態における送受信光モジュールの構成図である。It is a block diagram of the transmission / reception optical module in 1st embodiment of this invention. 図1における送受信光モジュール制御部の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of the transmission / reception optical module control part in FIG. 図1におけるホスト装置の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of the host apparatus in FIG. 送受信光モジュール制御部とホスト装置又はメモリ間の情報伝送の説明図(a)、(b)および(c)である。It is explanatory drawing (a), (b), and (c) of the information transmission between a transmission / reception optical module control part and a host apparatus or memory. 本発明第2の一実施形態における送受信光モジュール制御方法のフローチャートである。It is a flowchart of the transmission / reception optical module control method in 1st Embodiment of this invention. 図5における送受信光モジュール制御方法の詳細フローチャートである。It is a detailed flowchart of the transmission / reception optical module control method in FIG. 本発明の一実施形態における送受信光モジュールの誤動作防止機能と保持機能のブロック図である。It is a block diagram of the malfunction prevention function and holding | maintenance function of the transmission / reception optical module in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における送受信光モジュールの制御パラメータ/変数保存機能の説明図である。It is explanatory drawing of the control parameter / variable preservation | save function of the transmission / reception optical module in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における送受信光モジュールのエラー発生時の誤動作防止機能の説明図(a)および(b)である。It is explanatory drawing (a) and (b) of the malfunction prevention function at the time of the error generation of the transmission / reception optical module in one Embodiment of this invention. 従来技術による送受信光モジュールの構成図である。It is a block diagram of the transmission / reception optical module by a prior art. LDのLD電流−温度特性図である。It is LD current-temperature characteristic figure of LD. LDのI−L特性変化による光出力パワー特性図である。It is an optical output power characteristic figure by the IL characteristic change of LD. 光送信モジュールの光出力パワーの変化特性図である。It is a change characteristic figure of the optical output power of an optical transmission module. 本発明によるLDの光出力パワーモニタPD特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of an optical output power monitor PD of an LD according to the present invention. 本発明によるLDのI−L特性図である。It is an IL characteristic diagram of LD by this invention. 本発明によるTECのTEC電流−温度の特性変化特性図である。It is a TEC current-temperature characteristic change characteristic view of TEC by the present invention. 本発明によるAPDの逆電圧−温度特性図である。It is a reverse voltage-temperature characteristic view of APD by this invention. 本発明による受信部入力光波形図である。It is a receiving part input optical waveform figure by this invention. 本発明による受信部入力光波形図(ASE重畳後)である。It is a receiver input optical waveform diagram (after ASE superposition) according to the present invention. 本発明によるエラーレート特性図である。It is an error rate characteristic view by the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 送受信光モジュール
2 ホスト装置
3 メモリ
4 誤動作防止処理部
5 保持(ラッチ)部
6、7 メモリ等
11 制御部
12 駆動部
13 レーザダイオード(LD)
14 温度センサ
15 APDコントローラ
16 クロックデータリカバリー(CDR)
17 リミットアンプ
18 プリアンプ
19 アパランシェフォトダイオード(APD)
21 コントロール部
22 メモリ12Cバッファ
23 2wire−interfaceバッファ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission / reception optical module 2 Host apparatus 3 Memory 4 Malfunction prevention processing part 5 Holding | maintenance (latch) part 6, 7 Memory etc. 11 Control part 12 Drive part 13 Laser diode (LD)
14 Temperature sensor 15 APD controller 16 Clock data recovery (CDR)
17 Limit amplifier 18 Preamplifier 19 Apalanche photodiode (APD)
21 Control unit 22 Memory 12C buffer 23 2wire-interface buffer

Claims (5)

電気信号を光信号に変換し、光信号を電気信号に変換する送受信光モジュールのモニタ情報を元に光特性を制御する制御部を有する光伝送装置であって、
前記制御部と外部インタフェースを介して、送受信光モジュールの各種ステータス情報に対応するプログラムが格納されている外部のホスト装置又はメモリを有することを特徴とする光伝送装置。
An optical transmission device having a control unit that controls optical characteristics based on monitor information of a transmission / reception optical module that converts an electrical signal into an optical signal and converts the optical signal into an electrical signal,
An optical transmission device comprising: an external host device or a memory in which a program corresponding to various status information of a transmission / reception optical module is stored via the control unit and an external interface.
請求項1に記載の光伝送装置であって、
前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報を前記ホスト装置に伝送するステータス情報伝送手段と、前記ホスト装置の制御で最適プログラムが書き込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有し、
前記ホスト装置は、受信した前記ステータス情報に対応する最適プログラムを選択するプログラム選択手段と、選択された最適プログラムを前記制御部へ転送して前記制御部へ書き込み指示をするプログラム書込手段を有する、
ことを特徴とする光伝送装置。
The optical transmission device according to claim 1,
The control unit internally processes monitor information for monitoring the operating state of the transmission / reception optical module to create status information, status information transmission means for transmitting the status information to the host device, An optical characteristic control means for controlling the optical characteristics of the transmission / reception optical module by a rewriting program updated by writing an optimal program under the control of the host device;
The host device includes program selection means for selecting an optimum program corresponding to the received status information, and program writing means for transferring the selected optimum program to the control unit and instructing writing to the control unit. ,
An optical transmission device characterized by that.
請求項1に記載の光伝送装置であって、
前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報に対応する最適プログラムを前記メモリに保有されている書き換え用プログラムから選択して自制御部へ読み込むプログラム読込手段と、読み込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有することを特徴とする光伝送装置。
The optical transmission device according to claim 1,
The control unit internally processes monitor information for monitoring the operation state of the transmission / reception optical module to create status information, and rewrites the optimum program corresponding to the status information in the memory An optical transmission apparatus comprising: a program reading means for selecting from a program for reading and reading to a self-control unit; and an optical characteristic control means for controlling the optical characteristics of the transmission / reception optical module by a read and updated rewriting program .
請求項1に記載の光伝送装置であって、
前記制御部は、前記送受信光モジュールの動作状態を監視するモニタ情報を内部処理してステータス情報を作成するステータス情報作成手段と、前記ステータス情報を前記ホスト装置に伝送するステータス情報伝送手段と、前記ステータス情報に対応する最適プログラムが格納された外部メモリから任意の時間に最適プログラムを読み込むプログラム読込手段と、読み込まれて更新された書き換え用プログラムにより前記送受信光モジュールの光特性を制御する光特性制御手段を有し、
前記ホスト装置は、受信した前記ステータス情報に対応する最適プログラムを選択するプログラム選択手段と、選択された最適プログラムを外部メモリへ転送して前記外部メモリへ書込み指示をするプログラム書込手段を有し、
前記外部メモリは、最適プログラムを一旦格納する格納手段を有することを特徴とする光伝送装置。
The optical transmission device according to claim 1,
The control unit internally processes monitor information for monitoring the operating state of the transmission / reception optical module to create status information, status information transmission means for transmitting the status information to the host device, Program reading means for reading an optimum program at an arbitrary time from an external memory in which an optimum program corresponding to status information is stored, and optical characteristic control for controlling the optical characteristics of the transmission / reception optical module by a read and updated rewriting program Having means,
The host device includes program selection means for selecting an optimum program corresponding to the received status information, and program writing means for transferring the selected optimum program to an external memory and instructing writing to the external memory. ,
The optical transmission apparatus, wherein the external memory has storage means for temporarily storing an optimum program.
電気信号を光信号に変換し、光信号を電気信号に変換する送受信光モジュールのモニタ情報を元に光特性を制御する光伝送装置の光特性制御方法であって、
前記モニタ情報の監視を行うステップと、
前記モニタ情報を元に前記送受信光モジュールのステータス情報を作成するステップと、
作成された前記ステータス情報に対応する最適プログラムを外部のホスト装置又はメモリより選択するステップと、
前記送受信光モジュールの光特性制御プログラムが前記最適プログラムに書き換えるステップと、
前記最適プログラムにより更新したプログラムを用いて前記送受信光モジュールの光特性を制御するステップとを含むことを特徴とする光伝送装置の制御方法。
An optical characteristic control method of an optical transmission device that controls optical characteristics based on monitor information of a transmission / reception optical module that converts an electrical signal into an optical signal and converts the optical signal into an electrical signal,
Monitoring the monitor information;
Creating status information of the transmit / receive optical module based on the monitor information;
Selecting an optimal program corresponding to the created status information from an external host device or memory;
Rewriting the optical characteristic control program of the transmission / reception optical module to the optimum program;
And a step of controlling optical characteristics of the transmission / reception optical module using a program updated by the optimum program.
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