JP2015065562A - Optical repeater, communication system, and optical repeating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信方式におけるディジタル信号伝送を行う光受信技術に係り、詳しくは受光素子により光信号を電気信号(電流信号)に変換した後、その電流信号を電圧信号に変換し波形整形・増幅する技術に関するものである。特に本発明は複数の異なる伝送速度でバースト的なデータ信号の入力に対して高速に応答し、また、微小信号から大信号まで受信できる、高感度かつ広ダイナミックレンジな受信技術に関するものである。 The present invention relates to an optical receiving technique for performing digital signal transmission in an optical communication system, and more specifically, after converting an optical signal into an electric signal (current signal) by a light receiving element, the current signal is converted into a voltage signal, and waveform shaping / It relates to the technology to amplify. In particular, the present invention relates to a high-sensitivity and wide dynamic range reception technique that can respond to a bursty data signal input at a plurality of different transmission speeds at a high speed and can receive a minute signal to a large signal.
光加入者システムの代表的な網構成として、加入者側装置(Optical network unit:ONU)と局側装置(Optical line terminal:OLT)とが1対1で接続されるシングルスター構成(Single star:SS)と、複数のONU92が1つのOLT91に接続される受動光ネットワーク(Passive optical network:PON)構成とがある。SSおよびPONシステムのネットワーク構成図を図1および図2にそれぞれ示す。
As a typical network configuration of an optical subscriber system, a single-star configuration (Single star) in which a subscriber side device (Optical network unit: ONU) and a station side device (Optical line terminal: OLT) are connected one-to-one. SS) and a passive optical network (PON) configuration in which a plurality of ONUs 92 are connected to one
SS方式においてはONU92がOLT91を占有出来るので高速通信が可能であるが、装置コストが高いという欠点がある。一方PON方式においては複数のONU92が1つのOLT91や光ファイバ設備を共有するために経済性に優れるという理由から、多くの光加入者システムではPON方式が採用されている。 In the SS system, since the ONU 92 can occupy the OLT 91, high-speed communication is possible, but there is a drawback that the apparatus cost is high. On the other hand, in the PON system, the PON system is adopted in many optical subscriber systems because a plurality of ONUs 92 share one OLT 91 and optical fiber equipment and are excellent in economic efficiency.
PON方式の下り伝送は連続モードで、各ONU92への信号は時分割多重(Time division multiplexing:TDM)されて伝送される。下り信号は全てのONUにブロードキャストされ、各ONUは自分宛の信号のみ選択受信する。一方上り伝送では、時分割多元接続(Time division multiple access:TDMA)によって、信号の衝突を避けるために各ONU92はOLT91から指定されたタイミングで信号を伝送する。ONU92とOLT91間の伝送距離がONU02毎に異なるために、各ONU92からの上り信号は互いに強度と位相の異なる間欠的であるという特徴があり、上り信号はバーストモードと呼ばれる。
PON downlink transmission is a continuous mode, and signals to each ONU 92 are transmitted by time division multiplexing (TDM). The downstream signal is broadcast to all ONUs, and each ONU selectively receives only the signal addressed to itself. On the other hand, in uplink transmission, each ONU 92 transmits a signal at a timing designated by the
光受信器80は一般に、受光素子であるフォトダイオード(Photo diode:PD)、インピーダンス変換増幅器(Transimpedance amplifier:TIA)、振幅制限増幅器(Limiting amplifier:LIA)、クロックデータ再生器(Clock and data recovery:CDR)を有する。一般的な光受信器80の構成を図3に示す。
In general, the
PD81は光ファイバを伝搬してきた光信号を電流信号に変換し、後段のTIA82は電流信号を電圧信号に変換・増幅する。LIA83はTIA82入力を一定振幅の電圧信号にさらに増幅し、CDR84に出力する。後段のCDR84は入力信号をもとにクロック抽出を行い、その再生クロックを用いてLIA83が振幅制限した信号を識別再生する。
The
PON方式においては、上り信号はバーストモードであるため、OLT91に備わる光受信器80を構成するTIA82、LIA83は強度の著しく異なるバースト信号を歪み無く増幅し、CDR84は互いに異なる位相のバースト信号からクロック信号を抽出する必要がある。その際にはバースト信号毎に各々の受信回路は最適化される必要があるが、各回路はある一定の応答時間を必要とする。
In the PON system, since the upstream signal is in burst mode, the TIA 82 and LIA 83 constituting the
上り通信サービスを提供するという観点からは、広域収容のために大きな伝送路損失をサポートする必要があるため、等化増幅器には高感度かつ広ダイナミックレンジな受信性能が求められる。また、高い上り伝送効率の実現という観点から、上りバースト信号間のガードタイムやプリアンブル長等の物理的オーバーヘッドを短くする必要があるため、TIA82、LIA83、CDR84に対しては瞬時応答性能が要求される。高速なPONシステムを実現するためには、上記のような高速バースト信号受信技術の確立が極めて重要な役割を担う。 From the viewpoint of providing an uplink communication service, it is necessary to support a large transmission line loss for wide-area accommodation, and therefore, an equalization amplifier is required to have a high sensitivity and a wide dynamic range reception performance. In addition, from the viewpoint of realizing high uplink transmission efficiency, it is necessary to shorten the physical overhead such as the guard time between the uplink burst signals and the preamble length. Therefore, instantaneous response performance is required for TIA82, LIA83, and CDR84. The In order to realize a high-speed PON system, establishment of a high-speed burst signal receiving technique as described above plays an extremely important role.
TIA82のような増幅器において高感度受信と広ダイナミックレンジ受信とを両立するために、自動利得制御(Automatic gain control:AGC)によって入力信号強度に応じて増幅器の利得を制御する技術が用いられる。すなわち、入力信号強度が小さい時には増幅器の利得を高くすることによって高感度受信を可能にし、また、入力信号強度が大きい時には増幅器の利得を低くすることによって入力オーバーロードを高くする。 In order to achieve both high-sensitivity reception and wide dynamic range reception in an amplifier such as TIA 82, a technique of controlling the gain of the amplifier according to the input signal strength by automatic gain control (AGC) is used. That is, when the input signal strength is small, high-sensitivity reception is enabled by increasing the gain of the amplifier, and when the input signal strength is large, the input overload is increased by decreasing the gain of the amplifier.
また、一般に電気回路においては差動インターフェイスが用いられることが多い。その理由は、単相インターフェイスの際と比較して電圧振幅が半分で良い、同相雑音耐性が高いといった長所があるからである。光受信器80において差動インターフェイスにするには、TIA82後段に単相/差動変換器(Single−balance converter:S/B)を設ける構成がある。
In general, a differential interface is often used in an electric circuit. The reason is that the voltage amplitude may be halved as compared with the single-phase interface, and the common-mode noise resistance is high. In order to use a differential interface in the
次に増幅器における利得制御の手段としては、非特許文献1に記載のように、増幅器の出力振幅をモニタし、増幅器利得を所望の値に設定するための信号をフィードバックして増幅器に与えることによってその利得を制御する方法がある。また、単相/差動変換時も同様、S/B出力後段の差動対間直流電位差をモニタし、フィードバック制御する方法がある。しかしながらこのようなフィードバック制御ではTIA利得や単相/差動変換に長い時間を要するために、PON方式において用いる際は上り伝送効率が劣化する懸念があるという課題があった。
Next, as a means of gain control in the amplifier, as described in Non-Patent
TIA82における利得制御や光受信内伝送回路の単相/差動変換を高速化する手段として、非特許文献2に記載のような技術がある。利得制御および単相/差動変換にヒステリシス比較器72による高速レベル検出を用いている。その際考えられ得るフィードフォワード型AGC/ATC回路の一例を図4に示す。
As a means for speeding up the gain control in the
TIA82はメインコア82M、レプリカコア82Rの2つのコア回路を有しており、回路定数などは全く同一であるとする。それらの出力が単相差動変換器(S/B)71に接続される。単相/差動変換器71後段には自動閾値制御器(Automatic threshold controller:ATC)73が接続される。TIAコア82およびヒステリシス比較器72の動作の関係を図5に示す。ヒステリシス比較器72は2つのTIA出力(メインおよびレプリカ)が入力される。レプリカコア82Rは入力端が開放されており、入力信号が無いため、基本的に出力電圧は一定値を保つ。従って、ヒステリシス比較器72に対しては、直流成分がキャンセルされ、メインコア82Mからの出力振幅がそのまま入力される形となる。
The TIA 82 has two core circuits, a
TIAコア82の出力振幅に依存するが、単相/差動変換器71からの出力(ヒステリシス比較器72からの入力)が一定の閾値を超えるとSW1がONとなる。図6にはTIA82に備わるコア回路の回路図を示す。2つの可変抵抗RL、Rfを有しており、MOSFETタイプのスイッチが用いられている。前述のヒステリシス比較器72の出力、すなわちSW1はTIA82のコア回路のMOSFETに接続されており、これにより2つの抵抗値が制御される。その結果、入力光信号強度が小さい光に対しては高いインピーダンス変換利得ZHを設定することにより、高感度化を図る。入力光信号強度が大きい光に対しては低いインピーダンス変換利得ZLを設定することにより、入力オーバーロード耐性を高め、広ダイナミックレンジ化を実現する。
Although depending on the output amplitude of the
図7にはATC回路73の一例を示す。差動対それぞれに高速ピークホールド回路731が接続されている。高速ピークホールド回路731がピーク電圧を検出・保持することによって制御電圧を発生させ、高速な単相差動変換を実現する。ATC回路73への入力信号電圧に応じた電圧を高速に検出して保持する機能を有する。上記制御信号をもとに、オフセット補償部732において、差動対間の直流電圧差をキャンセル(電圧オフセット補償)する。そのような電圧オフセットに要する時間は差動対間の直流電圧差(オフセット量)に依存し、オフセット量が多いほど制御時間も長くなる。
FIG. 7 shows an example of the ATC
上述の利得制御および単相差動変換はONU92毎に異なる上り信号強度を有するPONシステムにおいては、上り信号毎に最適動作するよう、上り信号毎に回路がリセットされる必要がある。そのようなリセット信号は通常、OLT91の光受信器80に対して、光受信器80の外、後段のMAC LSIから与えるのが一般的である。
In the PON system in which the above-described gain control and single-phase differential conversion have different upstream signal strengths for each ONU 92, it is necessary to reset the circuit for each upstream signal so that the optimum operation is performed for each upstream signal. Such a reset signal is generally given to the
ところで、光加入者システムの運用コスト削減という観点からは、PONシステムを広域化することが有効な手段の1つである。図8に示すように、その際は光中継装置95がONU92とOLT91間に配置される構成例が挙げられる。光中継装置の構成は様々であるが、上り信号の再生中継に関しては、光増幅器を用いる方法と、これまで説明したようなバースト受信器を用いる3R再生中継という2つの手段がある。
By the way, from the viewpoint of reducing the operation cost of the optical subscriber system, widening the PON system is one of the effective means. As shown in FIG. 8, in this case, a configuration example in which the
しかしながら、上り信号の再生中継に3R受信器を用いる場合は、光中継装置95がOLT91から遠く離れた場所にあるために、バースト受信器に対するリセット信号を正確なタイミングで与えることが困難であった。また、リセット信号を生成することが可能な状況においても、バースト受信器の最適化、具体的には、利得制御や差動対間の直流電圧差の補償に時間を要するという課題があった。
However, when the 3R receiver is used for regenerative relay of the upstream signal, it is difficult to give the reset signal to the burst receiver at an accurate timing because the
本発明は、長延化PONシステムにおいて上り信号の再生中継に3R受信器を用いる場合においてバースト受信器の最適化に時間を要するという課題を解決することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the problem that it takes time to optimize a burst receiver when a 3R receiver is used for regenerative relay of an uplink signal in a long PON system.
上記目的を達成するために、本願発明は、上りの光中継装置に遅延線を持たせ、かつ、TIAへの入力電流を小さくかつ一定にする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an upstream optical repeater is provided with a delay line, and the input current to the TIA is made small and constant.
具体的には、本発明に係る光中継装置は、
局側装置、伝送光ファイバ、加入者側装置を含む光加入者システムにおける局側装置と加入者側装置との間に接続される光中継装置であって、
加入者側装置から送信されたバースト光信号を分岐する光分岐部と、
前記光分岐部の分岐した一方の光信号を遅延させる光遅延器と、
前記光遅延器の遅延させたバースト信号を受信する光受信器と、
前記光受信器の受信したバースト信号を局側装置へ向けて送信する光送信器と、
前記光分岐部の分岐した他方の光信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、
前記信号強度検出部の検出した信号強度に応じて前記光受信器が有するインピーダンス変換増幅器への入力電流量を制御する電流制御部と、
前記信号強度検出部の検出した信号強度に応じて前記光受信器が有する自動閾値制御回路の状態を初期化する閾値制御部と、
を備える。
Specifically, the optical repeater according to the present invention is:
An optical repeater connected between a station side device and a subscriber side device in an optical subscriber system including a station side device, a transmission optical fiber, and a subscriber side device,
An optical branching unit that branches the burst optical signal transmitted from the subscriber side device;
An optical delay device for delaying one of the branched optical signals of the optical branching unit;
An optical receiver for receiving the delayed burst signal of the optical delay device;
An optical transmitter for transmitting a burst signal received by the optical receiver to a station side device;
A signal intensity detection unit for detecting the signal intensity of the other optical signal branched from the optical branch unit;
A current control unit that controls an input current amount to an impedance conversion amplifier included in the optical receiver according to the signal strength detected by the signal strength detection unit;
A threshold control unit that initializes a state of an automatic threshold control circuit included in the optical receiver according to the signal strength detected by the signal strength detection unit;
Is provided.
本発明に係る光中継装置では、前記光遅延器の遅延時間は、前記電圧制御部が前記インピーダンス変換増幅器を制御し、かつ、前記閾値制御部が前記自動閾値制御回路を初期化するために要する時間よりも長い。 In the optical repeater according to the present invention, the delay time of the optical delay unit is required for the voltage control unit to control the impedance conversion amplifier and for the threshold control unit to initialize the automatic threshold control circuit. Longer than time.
本発明に係る光中継装置では、前記閾値制御部は、バースト信号に含まれる特定の信号パターンを識別すると、前記自動閾値制御回路の状態を初期化してもよい。 In the optical repeater according to the present invention, the threshold control unit may initialize the state of the automatic threshold control circuit when identifying a specific signal pattern included in the burst signal.
具体的には、本発明に係る光加入者システムは、
加入者側装置と、
前記加入者側装置から送信されたバースト信号を中継する請求項1から3いずれかに記載の光中継装置と、
前記光中継装置の中継したバースト信号を受信する局側装置と、
を備える。
Specifically, the optical subscriber system according to the present invention is:
A subscriber side device;
The optical repeater according to any one of
A station-side device that receives a burst signal relayed by the optical repeater;
Is provided.
具体的には、本発明に係る光中継方法は、
局側装置、伝送光ファイバ、加入者側装置を含む光加入者システムにおいて加入者側装置から送信されたバースト信号を光受信器で受信した後に光送信器で送信する光中継方法であって、
加入者側装置から送信されたバースト光信号を分岐する光分岐手順と、
前記光分岐手順で分岐した一方の光信号を遅延させるとともに、前記光分岐手順で分岐した他方の光信号の信号強度に応じ、前記光受信器が有するインピーダンス変換増幅器への入力電流量を制御し、かつ、前記光受信器が有する自動閾値制御回路の状態を初期化する光受信器制御手順と、
前記光分岐手順で分岐した一方の光信号を前記光受信器で受信した後に前記光送信器で送信する送信手順と、
を順に有する。
Specifically, the optical relay method according to the present invention is:
In an optical subscriber system including a station side device, a transmission optical fiber, and a subscriber side device, a burst signal transmitted from a subscriber side device is received by an optical receiver and then transmitted by an optical transmitter.
An optical branching procedure for branching a burst optical signal transmitted from a subscriber side device;
One optical signal branched in the optical branching procedure is delayed, and the amount of input current to the impedance conversion amplifier of the optical receiver is controlled according to the signal strength of the other optical signal branched in the optical branching procedure. And an optical receiver control procedure for initializing a state of an automatic threshold control circuit included in the optical receiver;
A transmission procedure for transmitting by the optical transmitter after receiving the one optical signal branched in the optical branching procedure by the optical receiver;
In order.
本発明に係る光中継方法では、前記光受信器制御手順において、バースト信号に特定の信号パターンが含まれるときに、前記自動閾値制御回路の状態を初期化してもよい。 In the optical repeater according to the present invention, the state of the automatic threshold control circuit may be initialized when a specific signal pattern is included in the burst signal in the optical receiver control procedure.
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。 The above inventions can be combined as much as possible.
本発明によれば、長延化PONシステムにおいて上り信号の再生中継に3R中継器を用いる場合において、自動閾値制御回路で補正する直流電圧を小さくすることができ、応答時間を短縮することができる。 According to the present invention, in the case of using a 3R repeater for regenerative relay of an upstream signal in the extended PON system, the DC voltage corrected by the automatic threshold control circuit can be reduced, and the response time can be shortened.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
(実施形態1)
本発明の第1の実施形態を説明する。ネットワーク構成は図8に示す通りで、OLT91と光スプリッタ94の間に双方向の光中継装置95が配置され、双方向の光中継装置95はバースト信号に対応可能な3R中継器を有している。本実施形態において想定する光アクセスネットワーク構成は下り通信が時分割多重(Time division multiplexing:TDM)、上り通信が時分割多元接続(Time division multiple access:TDMA)の10G−EPON(IEEE Std 802.3av−2009)であるとする。10G−EPONにおいては下り通信に1.577μm帯、上り通信に1.27μm帯の波長が用いられる。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described. The network configuration is as shown in FIG. 8, and a bidirectional
図9に示すように、光中継装置95は、波長合分波フィルタ61A、波長合分波フィルタ61B、光増幅器62、上り3R中継器63を有する。波長合分波フィルタ61Aは、受動光スプリッタ94を介してONU92と接続される。
As shown in FIG. 9, the
波長合分波フィルタ61Aは、光増幅器62から送信されてくる下り方向の1.577μm帯の信号をONU92方向に送る一方、ONU92から送られてくる上り方向の1.27μm帯の信号光を上り3R中継器63に送信する受動部品である。波長合分波フィルタ61Bは、OLT91から送信される下り方向の1.577μm帯の信号を光増幅器62に送る一方、上り3R中継器63から送られてくる上り方向の1.27μm帯の信号をOLT91に送信する受動部品である。光増幅器62は、波長フィルタ61Bを介してOLT91から送信されてくる下り信号強度を増幅して、波長フィルタ61Aを介してONU92に再生送信する機能を有する。
The wavelength multiplexing /
次に図10を用い、上り3R中継器63の構成を説明する。上り3R中継器63は、光受信器として機能する3R受信器68、光送信器64、受信器制御部66、光ファイバ遅延線65、光カップラ67を有する。光カップラ67は、2:2に分岐され、その分岐比は50%とする。
Next, the configuration of the
3R受信器68はPD81、TIA82、ATC73、LIA83、CDR84、電流量調整器85を有する。本実施形態においてTIA82は利得固定で、入力電流の大小に応じた利得制御は一切行わない。ATC73の構成は従来技術において説明した内容と同等とする。電流量調整器85は、受信器制御部66からTIA82へ入力する電流量を制御するためのTIA入力電流量制御信号を受信し、それに応じてTIA82に流れる電流量を調整することでTIA82からの出力電圧を一定値に保つ機能を有する。電流量調整器85の具体的な構成としては、MOSFETのゲート端子に与える電圧を入力電流量制御信号によって制御するという構成でも良い。ATC73にもリセット信号は与えられ、前述の通りピークホールド回路をリセットする。光ファイバ遅延線65は値にしてτの遅延を与えることにより、受信器制御部66がリセット信号やTIA入力電流量制御信号を生成するまでの時間を稼ぐためのものである。
The
次に、図11を用いて受信器制御部66の構成と動作を説明する。受信器制御部66は、PD661、TIA662、信号強度検出部として機能する入力光信号強度モニタ部663、閾値制御部として機能するリセット信号生成部664、電流制御部として機能するTIA電流制御部665を有している。
Next, the configuration and operation of the
入力光信号強度モニタ部663は、入力光信号強度を精度良く検出する。例えば、一定間隔/時間周期毎に常に入力光信号強度をサンプリングし、それらの平均値を一定間隔おきに後段のリセット信号生成部664に出力する。例えば、5ns毎にサンプリングし、20回毎の平均、すなわち100ns周期での平均値を取得するなどの手段によって精度を高める。
The input optical signal
リセット信号生成部664は内部に比較器を有しており、設定した閾値を超えると入力光信号が存在すると判断し、リセット信号を3R受信器68に対して出力する。例えば10G−EPONにおける10GBASE−PR30−Dで規定されるOLT91に備わる光受信器の最小受信感度は−28dBmなので、リセット信号生成部664の閾値として例えば−35dBmなどの値を設定するのも良い。
The reset
TIA電流制御部665は、TIA82への入力電流が等しくなるようなTIA入力電流量制御信号を出力する。TIA電流制御部665の入出力特性例を図12に示す。TIA電流制御部665への入力、言い換えると入力光信号強度に応じて、TIA82への入力電流が等しくなるような線形性を有する。
The TIA
次に、本実施形態に係る光中継方法について説明する。本実施形態に係る光中継方法は、光分岐手順と、光受信器制御手順と、送信手順と、を順に有する。
光分岐手順では、光カップラ67が、ONU92から送信されたバースト光信号を分岐する。
光受信器制御手順では、光カップラ67が分岐した一方の光信号を遅延させ、その間に受信器制御部66がバースト光信号を検出してリセット信号及びTIA入力電流量制御信号を出力する。
送信手順では、光分岐手順で分岐した一方の光信号を3R受信器68で受信した後に光送信器64で送信する。
Next, the optical relay method according to this embodiment will be described. The optical relay method according to this embodiment includes an optical branching procedure, an optical receiver control procedure, and a transmission procedure in this order.
In the optical branching procedure, the
In the optical receiver control procedure, one optical signal branched by the
In the transmission procedure, one optical signal branched in the optical branching procedure is received by the
図13を用い、本発明の時間領域における動作を詳細に説明する。
異なるONU#1、ONU#2からの、光信号強度の異なる上り信号が光中継装置95に入力されるとして、各々の入力光信号強度にP1>P2の関係があり、P1の方が強いとする。
時刻t1に受信器制御部66にONU#1からの光信号が入力される。一方、光ファイバ遅延線65による遅延により、3R受信器68には該上り光信号が入力されるのは、時刻τの遅延後の時刻t2である。光カップラ67を介すので、各々への入力光強度は半分のP1/2、P2/2となる。但し、光カップラ67は理想に近い動作をするものとし、過剰損失は存在しないとする。
The operation in the time domain of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
From
The optical signal from the
入力光信号強度モニタ部663は時刻t3に光パワーを示す値として電圧Vmon1を出力する。サンプリング遅延を考慮し、t2からt3まで一定の時間は必要と考えられる。そして、リセット信号生成器664がリセット信号のパルスを3R受信器68に対して出力する。同様に、TIA電流制御部665からもVTIAin1が3R受信器68内部のTIA82に対して出力される。
And it outputs the voltage V mon1 as a value indicating the optical power in the input optical signal
一方、ATC73のピークホールド回路の値は初期値がVmonであったとすると、リセット信号の入力を受けて一旦0にクリアされる。その後、入力信号電圧に応じた値Vholdに、時刻t3までに収束する。リセット信号生成器664には、時刻t4までONU#1からの信号が入力される。無信号になると入力光信号強度モニタ部663およびTIA電流制御部665からの出力の値もそれぞれ0になる。
On the other hand, if the initial value of the peak hold circuit of
次に、ONU#2からの光信号強度の弱い光信号が入力される。受信器制御部66には、時刻t6に入力される。光ファイバ遅延線65による遅延により、3R受信器68に該上り光信号が入力されるのは、時刻τの遅延後の時刻t7である。入力光信号強度モニタ部663は時刻t7に光パワーを示す値として電圧Vmon2を出力する。リセット信号生成部664がリセット信号を3R受信器68に対して出力する。同様に、TIA電流制御部665からもVTIAin2が3R受信器68内部のTIA82に対して出力される。一方、ATC73のピークホールド回路の値がVmonを保持していたとすると、リセット信号の入力を受けて一旦0にクリアされる。
Next, an optical signal having a weak optical signal intensity is input from
本実施形態においてはATC73のピークホールド電圧が入力光信号強度の大小に関わらず一定であるとしたが、実際には入力光信号強度モニタ部663の出力ばらつきや入力信号のパターンによって少々変動する可能性はある。例えば同符号連続が長く続くような時間帯においてサンプリングする場合である。
In the present embodiment, the peak hold voltage of the
TIA電流制御部665の入出力特性としては、図14及び図15のように出力電圧が入力光信号強度に応じて複数の離散値になるように制御する構成もあり得る。すなわち、図14に示すような2段階制御か、あるいは図15に示すような4段階制御を取る。多段階にすればするほど、ATC73におけるオフセット補償量が少なくて応答時間が短くなるので好ましい。
As an input / output characteristic of the TIA
以上説明したように、光ファイバ遅延線65がバースト光信号を遅延させ、その間に受信器制御部66がTIA82への入力電流を小さくかつ一定にする。このため、本実施形態に係る発明は、3R受信器68に対するリセット信号を正確なタイミングで与えることが可能になり、かつ、自動閾値制御回路であるATC73において補正する直流電圧量を小さくすることができる。したがって、本実施形態に係る発明は、長延化PONシステムにおいて上り信号の再生中継に3R受信器68を用いる場合に、3R受信器68の応答時間を短縮し、上り送信効率を向上させることが可能になる。
As described above, the optical
本実施形態においては3R受信器68に内蔵されるTIA82への入力信号強度を制御する手段としてTIA入力端子から電流を引き抜く構成としたが、例えばPD81前段に可変光減衰器(Variable optical attenuator:VOA)を配置し、受信器制御部66からのTIA入力電流量制御信号に相当する信号を与えても良い。また、TIA82の構成としては、従来技術において説明した、外部リセット信号を用いる、切替型利得制御タイプTIAを用いても良い。
In the present embodiment, the current is drawn from the TIA input terminal as means for controlling the input signal strength to the
本実施形態はピークホールド・フィードフォワード型ATC回路を例に説明したが、本発明は特定のATC回路構成にも制限されず、外部リセット信号を用いるタイプであれば適用可能である。 In the present embodiment, the peak hold / feed forward type ATC circuit has been described as an example. However, the present invention is not limited to a specific ATC circuit configuration, and can be applied to any type using an external reset signal.
(実施形態2)
本発明における第2の実施の形態を図面を用いて説明する。実施形態1とはリセット信号生成部664の構成が異なり、他は変わらない。実施形態2のリセット信号生成部664を図16に示すように、PD6641、TIA6642、パターン識別器6643、リセット信号出力回路6644を有する。パターン識別器6643はPON方式における特定のパターンを検出するものである。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the reset
例えば、PON方式の上り通信においては、各信号は「プリアンブル」と呼ばれる冗長パターンの区間を有している。このプリアンブル区間においては主信号は含まれないが、この区間を利用してTIA82の利得制御やCDRにおけるクロック抽出・データ再生を行う。例えば10G−EPONにおいては、プリアンブル区間のパターンであるSynchronization patternとして、2進数で以下の値が規定されている。
10 1111 1101 0000 0010 0001 1000 1010 0111 1010 0011 1001 0010 1101 1101 1001 1010
For example, in upstream communication of the PON system, each signal has a redundant pattern section called “preamble”. Although the main signal is not included in the preamble section, gain control of the
10 1111 1101 0000 0010 0001 1000 1000 1010 0111 1010 0011 1001 0010 1101 1101 1001 1010
プリアンブル区間にわたって上記のパターンが繰り返し伝送される。パターン識別器6643は、上記のパターンが入力されたことを瞬時に検出し、Synchronization patternの入力を検出したら速やかにリセット信号を3R受信器68に対して出力する。その他の動作は実施形態1と同様である。
The above pattern is repeatedly transmitted over the preamble period. The
本発明は情報通信産業に適用することができる。 The present invention can be applied to the information communication industry.
61A、61B:波長フィルタ
62:光増幅器
63:上り3R中継器
64:光送信器
641:LDD
65:光ファイバ遅延線
66:受信器制御部
661:PD
662:TIA
663:入力光信号強度モニタ部
664:リセット信号生成部
6641:PD
6642:TIA
6643:パターン識別器
6644:リセット信号出力回路
665:TIA電流制御部
67:光カップラ
68:3R受信器
71:単相/差動変換器
72:ヒステリシス比較器
73:自動閾値制御器(ATC)
731:ピークホールド回路
732:オフセット補償部
80:光受信器
81、642:PD
82:TIA
82M:メインコア
82R:レプリカコア
83:LIA
84:CDR
85:電流量調整器
90:光ファイバ伝送路
90D:分岐ファイバ
90J:中継ファイバ
91:OLT
92:ONU
93:HGW
94:スプリッタ
95:光中継装置
61A, 61B: Wavelength filter 62: Optical amplifier 63: Up 3R repeater 64: Optical transmitter 641: LDD
65: Optical fiber delay line 66: Receiver control unit 661: PD
662: TIA
663: Input optical signal intensity monitor unit 664: Reset signal generation unit 6641: PD
6642: TIA
6643: Pattern identifier 6644: Reset signal output circuit 665: TIA current controller 67: Optical coupler 68: 3R receiver 71: Single phase / differential converter 72: Hysteresis comparator 73: Automatic threshold controller (ATC)
731: Peak hold circuit 732: Offset compensation unit 80:
82: TIA
82 M : main core 82 R : replica core 83: LIA
84: CDR
85: Current regulator 90: Optical
92: ONU
93: HGW
94: Splitter 95: Optical repeater
Claims (6)
加入者側装置から送信されたバースト光信号を分岐する光分岐部と、
前記光分岐部の分岐した一方の光信号を遅延させる光遅延器と、
前記光遅延器の遅延させたバースト信号を受信する光受信器と、
前記光受信器の受信したバースト信号を局側装置へ向けて送信する光送信器と、
前記光分岐部の分岐した他方の光信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、
前記信号強度検出部の検出した信号強度に応じて前記光受信器が有するインピーダンス変換増幅器への入力電流量を制御する電流制御部と、
前記信号強度検出部の検出した信号強度に応じて前記光受信器が有する自動閾値制御回路の状態を初期化する閾値制御部と、
を備える光中継装置。 An optical repeater connected between a station side device and a subscriber side device in an optical subscriber system including a station side device, a transmission optical fiber, and a subscriber side device,
An optical branching unit that branches the burst optical signal transmitted from the subscriber side device;
An optical delay device for delaying one of the branched optical signals of the optical branching unit;
An optical receiver for receiving the delayed burst signal of the optical delay device;
An optical transmitter for transmitting a burst signal received by the optical receiver to a station side device;
A signal intensity detection unit for detecting the signal intensity of the other optical signal branched from the optical branch unit;
A current control unit that controls an input current amount to an impedance conversion amplifier included in the optical receiver according to the signal strength detected by the signal strength detection unit;
A threshold control unit that initializes a state of an automatic threshold control circuit included in the optical receiver according to the signal strength detected by the signal strength detection unit;
An optical repeater.
前記加入者側装置から送信されたバースト信号を中継する請求項1から3いずれかに記載の光中継装置と、
前記光中継装置の中継したバースト信号を受信する局側装置と、
を備える光加入者システム。 A subscriber side device;
The optical repeater according to any one of claims 1 to 3, which relays a burst signal transmitted from the subscriber side device;
A station-side device that receives a burst signal relayed by the optical repeater;
An optical subscriber system comprising:
加入者側装置から送信されたバースト光信号を分岐する光分岐手順と、
前記光分岐手順で分岐した一方の光信号を遅延させるとともに、前記光分岐手順で分岐した他方の光信号の信号強度に応じ、前記光受信器が有するインピーダンス変換増幅器への入力電流量を制御し、かつ、前記光受信器が有する自動閾値制御回路の状態を初期化する光受信器制御手順と、
前記光分岐手順で分岐した一方の光信号を前記光受信器で受信した後に前記光送信器で送信する送信手順と、
を順に有する光中継方法。 In an optical subscriber system including a station side device, a transmission optical fiber, and a subscriber side device, a burst signal transmitted from a subscriber side device is received by an optical receiver and then transmitted by an optical transmitter.
An optical branching procedure for branching a burst optical signal transmitted from a subscriber side device;
One optical signal branched in the optical branching procedure is delayed, and the amount of input current to the impedance conversion amplifier of the optical receiver is controlled according to the signal strength of the other optical signal branched in the optical branching procedure. And an optical receiver control procedure for initializing a state of an automatic threshold control circuit included in the optical receiver;
A transmission procedure for transmitting by the optical transmitter after receiving the one optical signal branched in the optical branching procedure by the optical receiver;
An optical repeater method comprising:
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008079210A (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical repeater and optical transmission system |
JP2009021874A (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical burst signal relay apparatus and optical communication system |
JP2009049488A (en) * | 2007-08-14 | 2009-03-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preamplifier circuit |
JP2009212676A (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Ntt Electornics Corp | Burst receiver |
JP2009246537A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Amplifier circuit |
JP2012182635A (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Nec Corp | Repeating device, method, and program of repeating device |
-
2013
- 2013-09-25 JP JP2013198086A patent/JP5995288B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008079210A (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical repeater and optical transmission system |
JP2009021874A (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical burst signal relay apparatus and optical communication system |
JP2009049488A (en) * | 2007-08-14 | 2009-03-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preamplifier circuit |
JP2009212676A (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Ntt Electornics Corp | Burst receiver |
JP2009246537A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Amplifier circuit |
JP2012182635A (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Nec Corp | Repeating device, method, and program of repeating device |
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