JP2007221793A - 光ネットワークユニット及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】受動光ネットワークの光回線終端装置の設計の複雑度を簡単化するとともに、光ネットワークユニットが主動的に所望のエミッションパワーを判断または制御する機能を有し、最適な伝送効率を維持できる光ネットワークユニット及びその制御方法を提供する。
【解決手段】本発明に係わる光ネットワークユニットは、光パワー信号を受信する光受信モジュールと、前記光パワー信号をレベル信号に変換するエネルギー変換モジュールと、前記レベル信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換モジュールと、前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成し、前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整する調整モジュールと、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ネットワークユニット及びその制御方法に関し、特に、主動的にエミッションパワーを制御する光ネットワークユニット及びその制御方法に関する。
図１は、従来の受動光ネットワークを示すブロック図である。図１に示すように、受動光ネットワーク（Passive Optical Network, PON）１は、点対多点の光ファイバ伝送技術であり、一般には、光回線終端装置（Optical Line Termination, OLT）１１が、複数の光スプリッタ（Splitter）１３１からなる光分配ネットワーク（Optical Distribution Network, ODN）１３を介して、複数の光ネットワークユニット（Optical Network Unit, ONU）１２と、情報伝送を行う。
光回線終端装置１１の光受信器は、受信速度が１２４４.１６Mb/s以上でなければならないため、高感度および広ダイナミックレンジを有する必要がある。光ネットワークユニット１２の光送信器は、光分配ネットワーク１３を介して、情報を光回線終端装置１１に伝送する際に、エミッションパワーが高すぎる場合に、光回線終端装置１１の光受信器の負荷が高くなってしまう。一方、エミッションパワーが低すぎる場合に、光回線終端装置１１が情報をノイズと誤って判断し、情報の損失が増大してしまう。このため、光回線終端装置１１と光ネットワークユニット１２との間に適切なエミッションパワーが必要となり、これにより、光回線終端装置１１の使用寿命を延長するとともに、情報の損失を低減することができる。
なお、各光ネットワークユニット１２が異なる場所に配置されるため、光ネットワークユニット１２と光回線終端装置１１との距離は、それぞれ異なる。従来の技術では、光回線終端装置１１が各光ネットワークユニット１２にそれぞれ測定信号を送信してから、各光ネットワークユニット１２が光回線終端装置１１に光パワー信号を返信し、そして、光回線終端装置１１が各光ネットワークユニット１２の光パワー信号の強度を測定するとともに、これらの強度に基づき分類する。その後、光回線終端装置１１は、エミッションパワーを高くまたは低く調整するか否か、またはそのまま維持するか否かを各光ネットワークユニット１２に通知する。言い換えれば、光ネットワークユニット１２は、受動的にエミッションパワーを高くまたは低く調整する能力のみを有し、主動的にエミッションパワーを判断または制御することができず、受動光ネットワーク１の伝送効率を維持するために、光回線終端装置１１が強い演算機能を備えなければならないため、光回線終端装置１１の設計が複雑になる。
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、受動光ネットワークの光回線終端装置の設計を簡単化するとともに、光ネットワークユニットが主動的に所望のエミッションパワーを判断または制御する機能を有し、最適な伝送効率を維持できる光ネットワークユニット及びその制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係わる光ネットワークユニットは、光パワー信号を受信する光受信モジュールと、前記光パワー信号をレベル信号に変換するエネルギー変換モジュールと、前記レベル信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換モジュールと、前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成し、前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整する調整モジュールと、を備える。
また、本発明に係わる光ネットワークユニットの制御方法は、光パワー信号を受信するステップと、前記光パワー信号をレベル信号に変換するステップと、前記レベル信号をデジタル信号に変換するステップと、前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成するステップと、前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整するステップと、を含む。
本発明の光ネットワークユニット及びその制御方法によれば、エネルギー変換モジュールと調整モジュールを利用することにより、光ネットワークユニットが、光回線終端装置から伝送された光パワー信号に基づき、主動的に所望のエミッションパワーを判断または制御し、さらに、アナログデジタル変換モジュールを利用し、ハードウェア回路の一部を簡単化することにより、光ネットワークユニットを小型化することができる。そして、本発明が受動光ネットワークに適用される際に、光回線終端装置の設計を簡単化することができ、かつ、エミッションパワーを常時に変更することにより、最適な伝送効率を維持することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例における光ネットワークユニット及びその制御方法について説明する。
図２は、本発明の好適な実施例における光ネットワークユニット２１を示すブロック図である。図２に示すように、光ネットワークユニット２１は、光受信モジュール２１１と、エネルギー変換モジュール２１２と、アナログデジタル変換モジュール２１３と、調整モジュール２１４と、を備える。なお、光ネットワークユニット２１は、例えば、光回線終端装置（図示せず）とともに、受動光ネットワークに適用される。
光受信モジュール２１１は、光パワー信号Ｓ１を受信する。本実施例において、光パワー信号Ｓ１は、光回線終端装置（図示せず）から光分配ネットワーク（図示せず）によって光ネットワークユニット２１の光受信モジュール２１１に伝送される。
エネルギー変換モジュール２１２は、光パワー信号Ｓ１を対応するレベル（Level）信号Ｓ２に変換する。本実施例において、レベル信号Ｓ２は、例えば、電圧信号である。
アナログデジタル変換モジュール２１３は、レベル信号Ｓ２をデジタル信号Ｓ３に変換する。
調整モジュール２１４は、デジタル信号Ｓ３に基づき、パワー調整信号Ｓ４を生成し、パワー調整信号Ｓ４に基づき、光ネットワークユニット２１のエミッションモジュール（送信モジュール）２１５のエミッションパワー（送信パワー）を調整する。本実施例において、パワー調整信号Ｓ４は、例えば、電流信号である。エミッションモジュール２１５は、例えば、レーザーモジュールである。
図３は、図２の光ネットワークユニット２１の調整モジュール２１４を示す概略図である。図３に示すように、調整モジュール２１４は、ルックアップテーブル（lookup table）２１４１と、少なくとも一つの可変抵抗器２１４２とを有する。なお、ルックアップテーブル２１４１は、調整モジュール２１４が受信したデジタル信号Ｓ３に基づき、デジタル信号Ｓ３が対応する可変抵抗器２１４２の抵抗値を判断する。本実施例において、可変抵抗器２１４２の抵抗値が例えば１０等級（図４参照）に分けられ、異なるデジタル信号Ｓ３がそれぞれ可変抵抗器２１４２の抵抗値に対応し、すなわち、デジタル信号Ｓ３がV１〜V１０に対応する等級を判断することにより、それぞれR１〜R１０に対応する。そして、決められた抵抗値によって、出力する電流値が決められ、さらに、パワー調整信号Ｓ４の値も決められる。もちろん、等級が多くければ多くほど、エミッションモジュール２１５のエミッションパワーの制御がもっと精確になる。
本実施例において、可変抵抗器２１４２は、例えば、デジタル式可変抵抗器である。また、エミッションモジュール２１５は、一般に、バイアス電流と変調電流によって制御されるため、デジタル式可変抵抗器の抵抗値が、例えば、バイアス抵抗RAPCと変調抵抗RMODの比値である。なお、デジタル式可変抵抗器は、直接にデジタル信号に対応する抵抗を生成することもできる。調整モジュール２１４は、デジタル式可変抵抗器の抵抗値に基づき、それぞれバイアス電流IAPCと変調電流IMODを生成することにより、エミッションモジュール２１５のエミッションパワーを制御する。
なお、調整モジュール２１４がデジタルＩＣによって製作される場合、デジタル信号Ｓ３がルックアップテーブル２１４１の内容に基づき分類し、デジタルＩＣの演算によって、パワー調整信号Ｓ４を生成する。これにより、可変抵抗器のコストをさらに低減することができる。
なお、光ネットワークユニット２１と光回線終端装置との距離が比較的に遠い場合は、デジタル信号Ｓ３が対応する可変抵抗器２１４２の抵抗値が、比較的に大きいパワー調整信号Ｓ４を生成することにより、エミッションモジュール２１５のエミッションパワーを高める。一方、光ネットワークユニット２１と光回線終端装置との距離が比較的に近い場合は、デジタル信号Ｓ３が対応する可変抵抗器２１４２の抵抗値が、比較的に小さいパワー調整信号Ｓ４を生成することにより、情報が最適な効率で光ネットワークユニット２１と光回線終端装置との間で伝送される。
図５に示すように、本発明の好適な実施例における光ネットワークユニットの制御方法は、光パワー信号を受信するステップＳ０１と、光パワー信号をレベル信号に変換するステップＳ０２と、レベル信号をデジタル信号に変換するステップＳ０３と、デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成するステップＳ０４と、パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整するステップＳ０５と、を含む。なお、ステップＳ０１〜ステップＳ０５については、上述した実施例で説明したので、その説明を省略する。
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
従来の受動光ネットワークを示すブロック図である。 本発明の好適な実施例における光ネットワークユニットを示すブロック図である。 図２の光ネットワークユニットの調整モジュールを示す概略図である。 図３の調整モジュールのデジタル信号と可変抵抗器の抵抗値を示す関係図である。 本発明の好適な実施例における光ネットワークユニットの制御方法を示すフロー図である。
符号の説明
１ 受動光ネットワーク
１１ 光回線終端装置
１２ 光ネットワークユニット
１３ 光分配ネットワーク
１３１ 光スプリッタ
２１ 光ネットワークユニット
２１１ 光受信モジュール
２１２ エネルギー変換モジュール
２１３ アナログデジタル変換モジュール
２１４ 調整モジュール
２１４１ ルックアップテーブル
２１４２ 可変抵抗器
２１５ エミッションモジュール
Ｓ１ 光パワー信号
Ｓ２ レベル信号
Ｓ３ デジタル信号
Ｓ４ パワー調整信号
IAPC バイアス電流
IMOD 変調電流
RAPC バイアス抵抗
RMOD 変調抵抗

Claims (15)

  1. 光パワー信号を受信する光受信モジュールと、
    前記光パワー信号をレベル信号に変換するエネルギー変換モジュールと、
    前記レベル信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換モジュールと、
    前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成し、前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整する調整モジュールとを備えていることを特徴とする、光ネットワークユニット。
  2. 前記レベル信号は、電圧信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワークユニット。
  3. 前記調整モジュールは、少なくとも一つの可変抵抗器を有し、前記デジタル信号が前記可変抵抗器の抵抗値を調整し、前記調整モジュールが前記可変抵抗器の抵抗値に基づき、前記パワー調整信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワークユニット。
  4. 前記可変抵抗器は、デジタル式可変抵抗器であり、前記デジタル式可変抵抗器の抵抗値がバイアス抵抗と変調抵抗の比値であることを特徴とする、請求項３に記載の光ネットワークユニット。
  5. 前記調整モジュールは、さらに、前記デジタル信号に基づき前記可変抵抗器の抵抗値に対応するルックアップテーブルを有することを特徴とする、請求項３に記載の光ネットワークユニット。
  6. 前記パワー調整信号は、電流信号であることを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワークユニット。
  7. 前記調整モジュールは、前記パワー調整信号に基づき、エミッションモジュールの前記エミッションパワーを調整することを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワークユニット。
  8. 前記調整ジュールは、デジタルＩＣであることを特徴とする、請求項１に記載の光ネットワークユニット。
  9. 光パワー信号を受信するステップと、
    前記光パワー信号をレベル信号に変換するステップと、
    前記レベル信号をデジタル信号に変換するステップと、
    前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成するステップと、
    前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整するステップとを含むことを特徴とする、光ネットワークユニットの制御方法。
  10. 前記レベル信号は、大きければ大きいほど、前記パワー調整信号が小さくなることを特徴とする、請求項９に記載の光ネットワークユニットの制御方法。
  11. 前記デジタル信号に基づき、少なくとも一つのデジタル式可変抵抗器の抵抗値を調整することにより、前記パワー調整信号を生成し、前記デジタル式可変抵抗器の抵抗値は、バイアス抵抗と変調抵抗の比値であることを特徴とする、請求項１０に記載の光ネットワークユニットの制御方法。
  12. 前記デジタル信号は、ルックアップテーブルに基づき、前記パワー調整信号を生成し、前記デジタル信号は、前記ルックアップテーブルの内容に基づき分類し、デジタルＩＣの演算によって、前記パワー調整信号を生成することを特徴とする、請求項１０に記載の光ネットワークユニットの制御方法。
  13. 前記レベル信号は、電圧信号であることを特徴とする、請求項９に記載の光ネットワークユニットの制御方法。
  14. 前記パワー調整信号は、電流信号であることを特徴とする、請求項９に記載の光ネットワークユニットの制御方法。
  15. 前記パワー調整信号は、前記光ネットワークユニットのエミッションモジュールの前記エミッションパワーを調整することを特徴とする、請求項９に記載の光ネットワークユニットの制御方法。
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