JP2018056735A - 局側終端装置 - Google Patents
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Abstract
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そのため、高温で特性が良い(少ない電流で充分な光出力を得ることのできる)LDが有ったとしても、従来の技術では、LDは、一定の目標温度Tldに制御され、無駄な電力が消費されてしまう。
図1は、実施の形態1に係る光通信システム100の構成を概略的に示すブロック図である。
光通信システム100は、複数のONU110A、110B、110C、・・・と、OLT130とを備えるPONシステムである。
複数のONU110A、110B、110C、・・・の各々を特に区別する必要がない場合には、ONU110という。
光通信システム100では、OLT130が複数のONU110と光通信を行う。
複数の光ファイバ103A、103B、103C、・・・の各々を特に区別する必要がない場合には、光ファイバ103という。
ONU110は、WDM(Wavelength Division Multiplexing)フィルタ111と、バンドパスフィルタ112と、受光素子113と、発光素子114と、制御部115とを備える。
バンドパスフィルタ112は、特定の波長の光を選択し、透過させる。
受光素子113は、PD(Photodiode)等により構成されている受光部である。
発光素子114は、LD等により構成されている発光部である。
制御部115は、ONU110での処理を制御する。例えば、制御部115は、SFF−8472規格に規定されている光信号の受信電力(受光電力)を測定するDDM(Digital Diagnostics Monitoring)機能を備えている。そして、制御部115は、受光素子113での受光電力を示す受光電力情報を生成して、発光素子114を介して、OLT130に送信する。
一方、OLT130から送信された光信号は、光ファイバ103から入り、WDMフィルタ111で反射され、バンドパスフィルタ112を通して受光素子113にて検出される。
OLT130は、OLT光受信器140と、環境温度検出部141と、ホスト側制御部142と、OLT光送信器150とを備える。
環境温度検出部141は、OLT130の周囲の温度である環境温度を検出する。例えば、環境温度検出部141は、通常、トランシーバの制御部として用いられるMCU(Micro Control Unit)等が持っている温度検出機能を用い、環境温度との差分を予め学習することで取得することができる。環境温度検出部141は、検出された環境温度を示す環境温度情報STIをホスト側制御部142に与える。
ホスト側制御部142は、OLT130での処理の全体を制御する。例えば、ホスト側制御部142は、受光電力情報SI及び環境温度情報STIをOLT光送信器150に与える。
OLT光送信器150は、LD151と、LD駆動回路152と、熱電素子153と、サーミスタ154と、TECコントローラ155と、制御部160とを備える。
LD駆動回路152は、ホスト側制御部142から与えられるデータ及びモニタ電流MIに基づき、LD151に入力する駆動電流DIを制御する駆動部である。LD駆動回路152は、自身が設定している駆動電流DIを示す駆動電流情報DIIを制御部160に与える。
サーミスタ154は、熱電素子153の温度を検出温度として検出する温度検出部である。サーミスタ154は、検出された温度を示す検出温度情報TIをTECコントローラ155及び制御部160に与える。
TECコントローラ155は、サーミスタ154から与えられる検出温度情報TIで示される検出温度が、制御部160から与えられる目標温度情報で示される目標温度Tldとなるように、熱電素子153に入力する入力電流IIを制御する温度制御部である。なお、TECコントローラ155は、熱電素子153に入力する入力電流IIを示す入力電流情報IIIを制御部160に与える。
ここで、最適な目標温度Tldは、熱電素子153に入力する入力電流II及びLD151に入力する駆動電流DIの総和が最小となる温度とすることで、OLT光送信器150での消費電力が最小となる。
制御部160は、伝送路情報算出部161と、APC制御部162と、Tld調整部163とを備える。
APC制御部162は、LD151からのモニタ電流MIに基づいて、LD151の発光パワーを一定に制御する。また、APC制御部162は、LD駆動回路152からの駆動電流情報DIIをTld調整部163に与える。
具体的には、Tld調整部163は、環境温度情報STIで示される環境温度が目標温度範囲に含まれる場合には、環境温度を目標温度TldとしてTECコントローラ155に設定する。環境温度が目標温度範囲に含まれない場合には、Tld調整部163は、目標温度範囲の最小値(環境温度が目標温度範囲よりも低い場合)又は最大値(環境温度が目標温度範囲よりも高い場合)を目標温度TldとしてTECコントローラ155に設定する。そして、熱電素子153の温度(サーミスタ154で検出される検出温度)が設定された目標温度に達するまでの過程で、入力電流II及び駆動電流DIの総和が最小となる時点における検出温度を、最適な目標温度Tldとして特定する。
まず、伝送路情報算出部161は、Tld調整部163がTECコントローラ155に設定する目標温度Tldを変化させて、各ONU110から送られてくる受光電力情報SIで示される受光電力を確認することで、目標温度範囲を特定する。
具体的には、伝送路情報算出部161は、Tld調整部163に、予め定められた目標温度Tldの初期値Tld−dから、予め定められた温度(ΔT)上げさせて、サーミスタ154からの検出温度情報TIで示される検出温度が目標温度Tldに達した場合に、各ONU110から送られてくる受光電力情報SIを確認して、接続されている全てのONU110での受光電力が予め定められた閾値以上であるか否かを判断する。全てのONU110での受光電力が予め定められた閾値以上である場合には、そのときにTld調整部163に設定した温度を目標温度Tldの最大値Tld−maxとする。また、全てのONU110での受光電力が予め定められた閾値以上の場合には、伝送路情報算出部161は、Tld調整部163に、さらに予め定められた温度(ΔT)上げさせて、各ONU110から送られてくる受光電力情報SIを確認する。ONU110から送られてくる受光電力情報SIで示される何れかの受信電力が予め定められた閾値よりも小さくなるまで、以上の処理を繰り返すことにより、伝送路情報算出部161は、目標温度Tldの最大値Tld−maxを特定することができる。
具体的には、伝送路情報算出部161は、Tld調整部163に、予め定められた目標温度Tldの初期値Tld−dから、予め定められた温度(ΔT)下げさせて、サーミスタ154からの検出温度情報TIで示される検出温度が目標温度Tldに達した場合に、各ONU110から送られてくる受光電力情報SIを確認して、接続されている全てのONU110での受光電力が予め定められた閾値以上であるか否かを判断する。全てのONU110での受光電力が予め定められた閾値以上である場合には、そのときにTld調整部163に設定した温度を目標温度Tldの最小値Tld−minとする。また、全てのONU110での受光電力が予め定められた閾値以上である場合には、伝送路情報算出部161は、Tld調整部163に、さらに予め定められた温度(ΔT)下げさせて、各ONU110から送られてくる受光電力情報SIを確認する。ONU110から送られてくる受光電力情報SIで示される何れかの受信電力が予め定められた閾値よりも小さくなるまで、以上の処理を繰り返すことにより、伝送路情報算出部161は、目標温度Tldの最小値Tld−minを特定することができる。
上記で決定したTld許容範囲の中で、最適な目標温度Tldを求めるためには、基本的にOLT光送信器150の環境温度に目標温度Tldを設定することで、TECコントローラ155による熱電素子153の入力電流IIは最小となる。OLT光送信器150の環境温度が低い場合、目標温度Tldを下げると、OLT光送信波長は、短波長側にシフトし、図6では左側に寄ることになる。また、LD151の温度特性は、目標温度Tldが下がれば駆動電流DIも少なくてすむため、消費電力低減の効果は高い。逆に、OLT光送信器150の環境温度が高い場合には、目標温度Tldを上げるとOLT光送信波長は、長波長側にシフトし、図6では右側に寄ることになる。但し、LD151の温度特性は、目標温度Tldが上がれば、駆動電流DIを多く必要とする。このため、OLT光送信器150のDDM機能にてバイアス電流もモニタしながら最適点を捜す必要がある。
実施の形態1では、複数のONU110が異なる会社で製造されていること、又は、複数のONU110が異なる機種であることを前提とし、バンドパスフィルタ112のフィルタ波長特性の差異を用いて、OLT光送信器150の低消費電力化を図っている。
この点、複数のONU110が同一機種の場合でも、OLT130とONU110間のロスバジェットが小さい伝送路であるときには、伝送路ロスのマージン分も目標温度Tldの変動による低消費電力化に寄与させることができる。
言い換えると、接続されるONU110の数が少なく伝送路の分岐が少ない場合は、分岐カプラによる分岐ロスが低減する。また、伝送距離が短いような場合は、光ファイバ103、101の伝送ロスが低減する。このような伝送路ロスのマージン分、波長変動が可能となり、目標温度Tldを変動させることができる。
即ち、実施の形態2における複数のONU110として同一機種を用いることで、目標温度範囲を決定する際の受光電力の閾値を、実施の形態1よりも下げることができる。
Claims (4)
- 複数の加入者側装置と光通信を行う局側終端装置であって、
光信号を送信する光送信器と、
前記複数の加入者側装置の各々から、前記光送信器で送信した光信号の受光電力を示す受光電力情報を受信する光受信器と、を備え、
前記光送信器は、
駆動電流に応じた光を発光する発光素子と、
前記駆動電流を制御する駆動部と、
入力電流に応じて前記発光素子を加熱又は冷却する熱電素子と、
前記熱電素子の温度を検出温度として検出する温度検出部と、
前記検出温度が設定された目標温度となるように、前記入力電流を制御する温度制御部と、
前記目標温度を前記温度制御部に設定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記目標温度を変更して、前記受光電力情報で示される受光電力を確認することで、前記複数の加入者側装置における全ての受光電力が予め定められた第1閾値以上となる前記目標温度の範囲である目標温度範囲を特定するとともに、当該目標温度範囲内の温度を最適な目標温度として、前記温度制御部に設定すること
を特徴とする局側終端装置。 - 前記制御部は、前記目標温度範囲内の温度の内、前記入力電流及び前記駆動電流の総和が最小となる温度を、前記最適な目標温度として特定すること
を特徴とする請求項1に記載の局側終端装置。 - 前記局側終端装置の周囲の温度を環境温度として検出する環境温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記環境温度が前記目標温度範囲に含まれる場合には、前記環境温度を前記目標温度として前記温度制御部に設定し、前記環境温度が前記目標温度範囲に含まれない場合には、前記目標温度範囲の最小値又は最大値を前記目標温度として前記温度制御部に設定するとともに、前記熱電素子が当該設定された目標温度に達するまでの過程で、前記総和が最小となる時点における前記検出温度を、前記最適な目標温度として特定すること
を特徴とする請求項2に記載の局側終端装置。 - 前記制御部は、前記熱電素子が前記設定された目標温度に達するまでの過程において、前記駆動電流が予め定められた第2閾値以上となった場合には、前記発光素子への加熱又は冷却を止めるとともに、前記駆動電流が前記第2閾値以上となるまでの間で、前記総和が最小となった時点における前記検出温度を、前記最適な目標温度として特定すること
を特徴とする請求項3に記載の局側終端装置。
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