JP2023500404A

JP2023500404A - 受信機、光回線終端装置、および受動光ネットワークシステム

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Publication number: JP2023500404A
Application number: JP2022527050A
Authority: JP
Inventors: 磊景; 俊叶 ▲ジン▼; 天海常; ▲勝▼平李; ▲遠▼兵程; ▲華▼▲楓▼ 林
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2040-08-28
Also published as: US11711152B2; CN112865878B; KR20220075369A; JP7379697B2; CN112865878A; TW202119779A; WO2021093417A1; US20220239381A1; EP4024729A1; EP4024729A4; TWI790498B; KR102654982B1

Abstract

光検出器と、第１の増幅器と、第２の増幅器と、コントローラとを含む、受信機が、提供され、光検出器は、第１の増幅器に結合され、第１の増幅器は、第２の増幅器に結合され、第１の増幅器および第２の増幅器は、別々にコントローラに結合される。コントローラは、光信号の事前設定された到着時間と、光信号に対応するゲイン強度とに基づいて、第１の増幅器のゲインと、第２の増幅器のゲインとを制御するよう構成され、光検出器は、光信号を受信し、光信号を電流信号に変換するように構成され、第１の増幅器は、電流信号を第１の電圧信号に変換するように構成され、第２の増幅器は、第１の電圧信号を第２の電圧信号に変換するように構成される。異なる光信号が、受信機に到着したとき、コントローラは、広いダイナミックレンジで光信号の受信を実施し、光信号を受信するために必要とされる収束時間を短縮し、アップリンク帯域幅効率を改善するために、各光信号に基づいて、第１の増幅器のゲインおよび第２の増幅器のゲインを制御および調整して、対応するゲイン値にし得る。

Description

本出願は、通信分野に関し、詳細には、受信機、光回線終端装置、および受動光ネットワークシステムに関する。

本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２０１９年１１月１２日に中国国家知識産権局に出願された、「ＲＥＣＥＩＶＥＲ，ＯＰＴＩＣＡＬＬＩＮＥＴＥＲＭＩＮＡＬ，ＡＮＤＰＡＳＳＩＶＥＯＰＴＩＣＡＬＮＥＴＷＯＲＫＳＹＳＴＥＭ」と題する、中国特許出願第２の０１９１１１０１７７８．０号に基づく、優先権を主張する。

受動光ネットワーク（ｐａｓｓｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ，ＰＯＮ）システムにおいては、光回線終端装置（ｏｐｔｉｃａｌｌｉｎｅｔｅｒｍｉｎａｌ，ＯＬＴ）が、光スプリッタ（ｏｐｔｉｃａｌｓｐｌｉｔｔｅｒ）を使用することによって、ネットワーク内のすべての光ネットワークユニット（ｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋｕｎｉｔ，ＯＮＵ）への通信接続を確立する。アップリンク送信中、ＯＮＵは、時分割多重方式で、ＯＬＴと通信し、各ＯＮＵの通信信号は、バースト光信号と呼ばれる（以下、「光信号」と呼ばれる）。ＯＬＴとＯＮＵとの間のリンクの挿入損失は、異なるので、異なるＯＮＵからＯＬＴ側に到着する、バースト光信号の光パワーも、異なる。したがって、ＯＬＴ側の受信機は、特定のダイナミックレンジ内のバースト光信号を迅速に捕捉し、補足されたバースト光信号を、光検出器を使用することによって、電圧信号に変換し、電圧信号を同じレベルになるように増幅する能力を有するべきである。

上述の目的を達成するために、現在一般的なソリューションが、図１に示される。ＯＬＴ側の受信機は、半導体光増幅器（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｏｐｔｉｃａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ＳＯＡ）と、光検出器（ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ，ＰＤ）とを含む。ＳＯＡは、アップリンク送信において受信されたバースト光信号を事前増幅し、その後、バースト光信号を、光－電気変換のために、ＰＤに送信する。ＳＯＡのゲインは、ポンプ電流を調節することなどによって、調整され得る。ＰＤは、具体的には、アバランシェフォトダイオード（ａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ，ＡＰＤ）であり得る。受信機の全体的なダイナミックレンジは、ＳＯＡのポンプ電流またはＡＰＤの電圧を調節することによって、改善され得る。このソリューションにおいては、異なるバースト光信号が、ＰＤを通して、電圧信号に変換され、次いで電圧信号は、後続の増幅回路によって、同じレベルになるように増幅される。この処理においては、電圧信号は、自動収束を通して、安定化される必要がある。自動収束は、長い時間を要する。したがって、このソリューションの不都合は、高速な収束が、実施されることができず、アップリンク帯域幅効率が、相対的に低いことである。

本出願の実施形態は、受信機におけるアップリンクバースト光信号についての相対的に長い収束時間という既存の問題を解決し、広いダイナミックレンジで光信号の受信を実施し、収束時間を短縮し、アップリンク帯域幅効率を改善するために、受信機と、光回線終端装置と、受動光ネットワークシステムとを提供する。

第１の態様に従うと、本出願の実施形態は、受信機を提供し、受信機は、光検出器と、第１の増幅器と、第２の増幅器と、コントローラとを含み、光検出器は、第１の増幅器に結合され、第１の増幅器は、第２の増幅器に結合され、第１の増幅器および第２の増幅器は、別々にコントローラに結合され、コントローラは、光信号の事前設定された到着時間と、光信号に対応するゲイン強度とに基づいて、第１の増幅器のゲインと、第２の増幅器のゲインとを制御するよう構成され、光検出器は、光信号を受信し、光信号を電流信号に変換するように構成され、第１の増幅器は、第１の増幅器のゲインに基づいて、電流信号を第１の電圧信号に変換するように構成され、第２の増幅器は、第２の増幅器のゲインに基づいて、第１の電圧信号を第２の電圧信号に変換するように構成される。異なる光信号が、受信機に到着したとき、コントローラは、広いダイナミックレンジで光信号の受信を実施するために、各光信号に基づいて、第１の増幅器のゲインおよび第２の増幅器のゲインを制御および調整して、対応するゲイン値にし得る。第１の増幅器と、第２の増幅器が、異なる光信号について、異なるゲイン値組み合わせを使用するとき、電圧信号を安定化させるために必要とされる収束時間を短縮し、アップリンク帯域幅効率を改善するために、出力される各第２の電圧信号は、必要とされる安定値に近づき得る。

可能な設計においては、コントローラは、具体的には、事前設定されたグローバルゲイン制御（ＧＧＣ）制御テーブルに基づいて、光信号に対応するゲイン強度を検索することと、光信号に対応するゲイン強度に基づいて、ターゲットリセット信号組み合わせを生成することであって、ターゲットリセット信号組み合わせは、少なくとも１つのリセット信号を含む、ことと、ターゲットリセット信号組み合わせに基づいて、第１の制御信号と、第２の制御信号とを生成することと、第１の制御信号を使用することによって、第１の増幅器のゲインを制御し、第２の制御信号を使用することによって、第２の増幅器のゲインを制御することとを行うように構成される。

可能な設計においては、第１の増幅器は、トランスインピーダンス増幅器を含む。

可能な設計においては、第２の増幅器は、差動増幅器を含む。

可能な設計においては、光検出器は、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）であり、ＡＰＤは、コントローラに結合される。コントローラは、具体的には、ターゲットリセット信号組み合わせに基づいて、第３の制御信号を生成し、第３の制御信号を使用することによって、ＡＰＤのゲインを制御するようにさらに構成される。

可能な設計においては、本出願のこの実施形態において提供される受信機は、半導体光増幅器（ＳＯＡ）をさらに含み、光検出器は、ＰＩＮ光電検出器であり、ＳＯＡは、ＰＩＮ光電検出器と、コントローラとに結合される。ＳＯＡは、ＰＩＮ光電検出器が、光信号を受信する前に、ＰＩＮ光電検出器によって受信される光信号を増幅するように構成される。コントローラは、具体的には、ターゲットリセット信号組み合わせに基づいて、第４の制御信号を生成し、第４の制御信号を使用することによって、ＳＯＡのゲインを制御するようにさらに構成される。

可能な設計においては、本出願のこの実施形態において提供される受信機は、バッファをさらに含み、バッファは、第２の増幅器に結合され、第２の増幅器によって変換された第２の電圧信号を出力するように構成される。

可能な設計においては、本出願のこの実施形態において提供される受信機は、第１のトランスインピーダンスと、第２のトランスインピーダンスとをさらに含み、第１のトランスインピーダンスは、第１の増幅器に結合され、第２のトランスインピーダンスは、第２の増幅器に結合され、第１のトランスインピーダンスのインピーダンス値と、第２のトランスインピーダンスのインピーダンス値は、制御可能であり、第１の制御信号と、第２の制御信号は、第１のトランスインピーダンスと、第２のトランスインピーダンスとにそれぞれ適用されて、第１の増幅器のゲインと、第２の増幅器のゲインとを制御する。

第２の態様に従うと、本出願の実施形態は、ＯＬＴを提供し、ＯＬＴは、第１の態様の可能な設計のうちのいずれか１つに従った、受信機を含む。

第３の態様に従うと、本出願の実施形態は、ＰＯＮシステムを提供し、ＰＯＮシステムは、ＯＬＴを含み、ＯＬＴは、第１の態様の可能な設計のうちのいずれか１つに従った、受信機を含む。受動光ネットワークシステムは、ＯＮＵと、光分配ネットワーク（ｏｐｔｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ，ＯＤＮ）とをさらに含む。

本出願の実施形態において提供される受信機についての技術的ソリューションにおいては、受信機は、光検出器と、第１の増幅器と、第２の増幅器と、コントローラとを含み、光検出器は、第１の増幅器に結合され、第１の増幅器は、第２の増幅器に結合され、第１の増幅器および第２の増幅器は、別々にコントローラに結合され、コントローラは、光信号の事前設定された到着時間と、光信号に対応するゲイン強度とに基づいて、第１の増幅器のゲインと、第２の増幅器のゲインとを制御するように構成され、光検出器は、光信号を受信し、光信号を電流信号に変換するように構成され、第１の増幅器は、電流信号を第１の電圧信号に変換するように構成され、第２の増幅器は、第１の電圧信号を第２の電圧信号に変換するように構成される。異なる光信号が、受信機に到着したとき、コントローラは、広いダイナミックレンジで光信号の受信を実施し、光信号を受信するために必要とされる収束時間を短縮し、アップリンク帯域幅効率を改善するために、各光信号に基づいて、第１の増幅器のゲインおよび第２の増幅器のゲインを制御および調整して、対応するゲイン値にし得る。

従来技術におけるＯＬＴ受信機の構造の概略図である。本出願の実施形態に従った、適用シナリオの概略図である。本出願の実施形態に従った、受信機の実施形態の概略図である。本出願の実施形態に従った、受信機のゲイン調整処理の概略図である。本出願の実施形態に従った、受信機の別の実施形態の概略図である。本出願の実施形態に従った、受信機の別の実施形態の概略図である。

以下で、本出願の実施形態における技術的ソリューションを、本出願の実施形態における添付の図面を参照して、明確かつ完全に説明する。説明される実施形態は、本出願の実施形態の一部にすぎず、すべてではないことは、明らかである。本出願の実施形態に基づいて、創意的な努力なしに、当業者によって獲得される、他のすべての実施形態は、本出願の保護範囲内に包含されるものとする。

本出願の実施形態は、図２に示される受動光ネットワーク（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ、ＰＯＮ）システムに適用され得る。ＰＯＮシステムは、光回線終端装置（ｏｐｔｉｃａｌｌｉｎｅｔｅｒｍｉｎａｌ，ＯＬＴ）と、光分配ネットワーク（ｏｐｔｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ，ＯＤＮ）と、光ネットワークユニット（ｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋｕｎｉｔ，ＯＮＵ）とを含む。ＰＯＮシステムにおいては、ＯＬＴからＯＮＵに向かう方向における送信は、ダウンリンク送信と呼ばれ、ＯＮＵからＯＬＴに向かう方向における送信は、アップリンク送信と呼ばれる。ダウンリンク送信においては、ＯＬＴは、ダウンリンクデータを各ＯＮＵにブロードキャストする。アップリンク送信においては、時分割多重が、使用され、各ＯＮＵは、ＯＬＴによって割り当てられた送信タイムスロットに基づいて、アップリンクデータをＯＬＴに送信する。アップリンクデータおよびダウンリンクデータは、ともに、データキャリアとして光信号を使用する。ＯＮＵは、ＰＯＮシステムについてのユーザ側インタフェースを提供し、ＯＤＮに接続される。ＯＤＮは、受動光分割デバイスであり、一般に、（スプリッタとも呼ばれる）受動光スプリッタと、フィーダファイバと、分配ファイバとを含む。ＯＤＮは、複数のＯＮＵのアップリンクデータをまとめて、アップリンクデータをＯＬＴに送信し得、ＯＬＴのダウンリンクデータを各ＯＮＵに送信することもできる。

本出願の実施形態は、受信機を提供し、受信機は、ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴに適用され得る。受信機は、広いダイナミックレンジで光信号の受信を実施し、光信号を電圧信号に変換する処理において必要とされる収束時間を短縮するために、広いダイナミックレンジと、短い収束時間とを特徴とする。

図３は、本出願発明の実施形態に従った、受信機の実施形態の概略図である。

図３に示されるように、本出願のこの実施形態において提供される受信機３０は、光検出器３０１と、第１の増幅器３０２と、第２の増幅器３０３と、コントローラ３０４とを含み得、光検出器３０１は、第１の増幅器３０２に結合され、第１の増幅器３０２は、第２の増幅器３０３に結合され、第１の増幅器３０２および第２の増幅器３０３は、別々にコントローラ３０４に結合される。

コントローラ３０４は、光信号の事前設定された到着時間と、光信号に対応するゲイン強度とに基づいて、第１の制御信号と、第２の制御信号とを生成し、第１の制御信号を使用することによって、第１の増幅器３０２のゲインを制御し、第２の制御信号を使用することによって、第２の増幅器３０３のゲインを制御するように構成される。

光検出器３０１は、光信号を受信し、光信号を電流信号に変換するように構成される。

第１の増幅器３０２は、コントローラ３０４によって制御される第１の増幅器のゲインに基づいて、光検出器３０１によって出力された電流信号を第１の電圧信号に変換するように構成される。第１の電圧信号は、直流電圧信号であり、直流電圧信号は、不安定である。

第２の増幅器３０３は、コントローラ３０４によって制御される第２の増幅器のゲインに基づいて、第１の増幅器３０２によって出力された第１の電圧信号を第２の電圧信号に変換するように構成される。第２の電圧信号は、第１の電圧信号のゲイン増幅後に出力された、安定した差動交流電圧である。

任意選択で、受信機３０は、バッファ３０５をさらに含み得、バッファ３０５は、第２の増幅器３０３に結合され、第２の増幅器３０３によって変換された第２の電圧信号を出力するように構成され得る。

異なる光信号が、受信機に到着したとき、コントローラは、広いダイナミックレンジで光信号の受信を実施するために、各光信号に基づいて、第１の増幅器のゲインおよび第２の増幅器のゲインを制御および調整して、対応するゲイン値にし得る。第１の増幅器と、第２の増幅器が、異なる光信号について、異なるゲイン値組み合わせを使用するとき、電圧信号を安定化させるために必要とされる収束時間を短縮し、アップリンク帯域幅効率を改善するために、出力される各第２の電圧信号は、必要とされる安定値に近づき得る。

任意選択で、具体的な実施形態においては、第１の増幅器３０２は、具体的には、トランスインピーダンス増幅器であり、第２の増幅器３０３は、具体的には、差動増幅器である。

任意選択で、具体的な実施形態においては、第１の増幅器３０２および第２の増幅器３０３は、同じターゲットチップ上に統合され得る。ターゲットチップは、リセットピンを含み、コントローラ３０４は、具体的には、
事前設定されたグローバルゲイン制御（ｇｌｏｂａｌｇａｉｎｃｏｎｔｒｏｌ，ＧＧＣ）制御テーブルに基づいて、光信号に対応するゲイン強度を検索することと、光信号に対応するゲイン強度に基づいて、ターゲットリセット信号組み合わせを生成することであって、ターゲットリセット信号組み合わせは、少なくとも１つのリセット信号を含み得る、こととを行うように構成される。ターゲットリセット信号組み合わせが、少なくとも１つのリセット信号を含むとき、ターゲットリセット信号組み合わせは、高レベル信号と低レベル信号の任意の組み合わせ形態であり得、または広い差のパルス信号の任意の組み合わせ形態であり得、異なる組み合わせモードは、異なる情報を示し得る。ターゲットリセット信号組み合わせが、ただ１つのリセット信号を含むとき、リセット信号は、パルス信号であり得、異なる幅のパルス信号は、異なる情報を示し得る。ターゲットリセット信号組み合わせは、ターゲットチップが、第１の制御信号と、第２の制御信号とを生成するように、リセットピンに入力される。その後、ターゲットチップは、第１の制御信号を使用することによって、第１の増幅器３０２のゲインを制御し、第２の制御信号を使用することによって、第２の増幅器３０３のゲインを制御し得る。

ＧＧＣ制御テーブルは、異なるＯＮＵによって送信された光信号が、同じ受信機に到着したときの、平均アップリンク受信パワーに基づいて、事前設定される。

具体的には、異なるＯＮＵによって送信された光信号が、受信機に到着したときの、平均アップリンク受信パワーは、光信号についての異なるＯＮＵの平均ダウンリンク受信パワーおよび平均アップリンク送信パワーと、光信号についての受信機自体の平均ダウンリンク送信パワーとに基づいて、計算されることができる。具体的な計算式は、以下のとおりであり、
Ｐｕｒｘ＝Ｐｕｔｘ－（Ｐｄｔｘ－Ｐｄｒｘ）、ここで
Ｐｕｒｘは、アップリンク受信パワーを表し、Ｐｄｔｘは、ダウンリンク送信パワーを表し、Ｐｕｔｘは、アップリンク送信パワーを表し、Ｐｄｒｘは、ダウンリンク受信パワーを表す。平均アップリンク受信パワーは、光信号の複数の計算を通して、獲得され得る。

各ＯＮＵによって送信された光信号に対して使用されるゲイン設定解は、各ＯＮＵに対応する平均アップリンク受信パワーが配置された、受信パワー範囲に基づいて、決定され得る。異なる受信パワー範囲について、異なるゲイン設定解が、設定され得、ゲイン設定解に対応するゲイン強度は、表１に具体的に示されるように、異なる。

表１において、光信号の受信パワーは、光検出器によって変換された、電流信号の電流値によって、表され得る。より低い受信パワーの範囲内において、ＯＮＵによって送信された光信号については、受信機によって受信される光信号の総ゲインは、より大きい。より高い受信パワーの範囲内において、ＯＮＵによって送信された光信号については、受信機によって受信される光信号の総ゲインは、より小さい。

ターゲットリセット信号組み合わせを、ターゲットチップ上のリセットピンに入力することによって、コントローラは、異なる制御信号を、第１の増幅器と、第２の増幅器とに送信することができる。受信機が、時間軸上において互いに隣接する、２つの光信号を受信したとき、受信機が光信号を受信しない、タイムスロットが、存在する。異なるターゲットリセット信号組み合わせが、タイムスロットの開始の瞬間と、終了の瞬間とに、リセットピンを通して、入力されたとき、異なるゲイン強度が、設定され得る。ターゲットリセット信号組み合わせについての具体的な解は、以下の表に示され得る。

表２、表３、表４に示された３つの解は、単一の受信レートを有する受信機に適用され得る。テールリセット信号とヘッドリセット信号とによって形成される、ターゲットリセット信号組み合わせは、第１の増幅器３０２と第２の増幅器３０３とを統合するターゲットが、対応する第１の制御信号と対応する第２の制御信号とを生成することを可能にし得、対応する第１の制御信号と対応する第２の制御信号とは、第１の増幅器３０２と第２の増幅器３０３とが、対応するゲイン強度を使用することをそれぞれ示す。

表５に示された解も、単一の受信レートを有する受信機に適用され得る。ターゲットリセット信号組み合わせは、ヘッドリセット信号だけを含み、リセット信号は、パルス信号である。異なる幅のパルス信号は、第１の増幅器３０２と第２の増幅器３０３とを統合するターゲットが、対応する第１の制御信号と対応する第２の制御信号とを生成することを可能にし得、対応する第１の制御信号と対応する第２の制御信号とは、第１の増幅器３０２と第２の増幅器３０３とが、対応するゲイン強度を使用することをそれぞれ示す。

複数の受信レートを有する受信機については、表６に示される解が、使用され得る。

表６に示された解においては、受信レートを示すために、テールリセット信号が、使用され、ゲイン強度を示すために、ヘッドリセット信号が、使用される。

テールリセット信号は、受信機が光信号を受信しないタイムスロットの開始の瞬間に、すなわち、以前の光信号の受信が完了した瞬間に入力される、リセット信号であり、ヘッドリセット信号は、受信機が光信号を受信しないタイムスロットの終了の瞬間に、すなわち、次の光信号の受信が開始する瞬間に入力される、リセット信号であることが、留意されるべきである。

図４に示されるように、ターゲットリセット信号組み合わせが、テールリセット信号と、ヘッドリセット信号とを含む、単純な例においては、異なる光信号受信タイムスロットにおいて、ターゲットリセット信号組み合わせをリセットピンに入力することによって、調整されるべき第１の増幅器のゲインと第２の増幅器のゲインとを制御して、受信機の総ゲインを調整し得る。このように、異なる光信号を受信したとき、受信機は、光信号を同じレベルの電圧信号に変換し得る。同じレベルの電圧信号は、すべての電圧信号の電圧値が、同じでなければならないことを意味せず、同じ偏差範囲内にあることを意味することが、留意されるべきである。

任意選択で、受信機３０は、第１のトランスインピーダンス３０６と、第２のトランスインピーダンス３０７とをさらに含み、第１のトランスインピーダンス３０６は、第１の増幅器３０２に結合され、第２のトランスインピーダンス３０７は、第２の増幅器３０３に結合され、第１のトランスインピーダンスのインピーダンス値と、第２のトランスインピーダンスのインピーダンス値は、制御可能である。表１における制御信号１と、制御信号２は、それぞれ、本出願のこの実施形態において提供される受信機３０において、第１のトランスインピーダンス３０６と、第２のトランスインピーダンス３０７とを制御するために使用され得、それによって、第１の増幅器３０２のゲインと、第２の増幅器３０３のゲインとを制御する。制御信号１と、制御信号２は、上で説明された第１の制御信号と、第２の制御信号とに対応し得る。

受信機３０が、ゲイン効果を有する他のゲイン成分をさらに含む場合、制御信号Ｎが、これらのゲイン成分のゲインを制御するために、さらに使用され得る。複数の異なる総ゲイン設定効果は、異なる制御信号組み合わせを使用することによって、達成されることができることが、理解されるべきである。表１は、第１の増幅器３０２のゲインと、第２の増幅器３０３のゲインとを制御することによって実施される、４つのゲイン設定解だけを示している。受信機３０が、ゲイン効果を有する他のゲイン成分をさらに含むとき、ゲイン設定解の数量は、増加させられ得る。

異なるＯＮＵは、ＯＬＴによって割り当てられたタイムスロットに基づいて、光信号を送信するので、異なるＯＮＵによって送信された光信号がＯＬＴに到着する時間は、ＯＬＴによって制御される。表１に示されるゲイン設定解と、ＯＬＴによって制御される異なる光信号の到着時間とに基づいて、ＧＧＣ制御テーブルが、事前に生成され得、異なる到着時間を有する光信号について、対応するゲイン強度が、事前設定される。

したがって、受信機３０の動作中、コントローラ３０４は、光信号が到着する前に、事前設定されたＧＧＣ制御テーブルに基づいて、各光信号に対応するゲイン強度を検索し、制御信号を使用することによって、各ゲインノード（例えば、第１の増幅器３０２および第２の増幅器３０３）のゲインを事前設定するために、光信号に対応するゲイン強度に基づいて、対応する制御信号を生成し得る。これは、光信号が、到着したとき、光信号は、光－電気変換などの処理を施され、それによって、高速な収束を実施することを保証する。

具体的な実施形態において、コントローラ３０４は、ＯＬＴ内の媒体アクセス制御（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ，ＭＡＣ）チップであり得、ＧＧＣ制御テーブルは、ＭＡＣチップに統合され得る。

具体的な実施形態においては、図５に示されるように、光検出器３０１は、アバランシェフォトダイオード（ａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ，ＡＰＤ）であり得、ＡＰＤは、コントローラ３０４に結合され得る。

コントローラ３０４は、具体的には、光信号に対応するゲイン強度に基づいて、第３の制御信号（すなわち、図５における制御信号３）を生成し、第３の制御信号を使用することによって、ＡＰＤのゲインを制御するようにさらに構成され得る。具体的には、第３の制御信号は、ＡＰＤの電圧を制御することによって、ＡＰＤのゲインを制御し得る。第３の制御信号は、表１における制御信号Ｎに対応し得る。

具体的な実施形態においては、図６に示されるように、受信機３０は、半導体光増幅器３０８（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｏｐｔｉｃａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ＳＯＡ）をさらに含み得る。光検出器３０１は、具体的には、ＰＩＮ光電検出器であり得、ＳＯＡは、ＰＩＮ光電検出器と、コントローラ３０４とに結合される。ＳＯＡは、ＰＩＮ光電検出器が光信号を受信する前に、ＰＩＮ光電検出器によって受信される光信号を増幅するように構成され得る。

コントローラ３０４は、具体的には、光信号に対応するゲイン強度に基づいて、第４の制御信号（すなわち、図６における制御信号４）を生成し、第４の制御信号を使用することによって、ＳＯＡのゲインを制御するようにさらに構成され得る。具体的には、第４の制御信号は、ＳＯＡのポンプ電流を制御することによって、ＳＯＡのゲインを制御し得る。第４の制御信号は、表１における制御信号Ｎに対応し得る。

本出願の実施形態は、ＯＬＴを提供し、ＯＬＴは、上述の実施形態のうちのいずれか１つに従った、受信機を含む。

本出願の実施形態は、ＰＯＮシステムを提供し、ＰＯＮシステムは、ＯＬＴと、ＯＮＵとを含み、ＯＬＴは、上述の実施形態のうちのいずれか１つに従った、受信機を含む。

本明細書においては、本出願の原理および実装を説明するために、具体的な例が、使用され、実施形態の説明は、本出願の方法および核心的アイデアの理解を助けることを意図しているにすぎない。加えて、当業者は、本出願のアイデアに基づいて、具体的な実装および適用範囲に関して、変更を施し得る。したがって、本明細書の内容は、本出願に対する限定と解釈されないものとする。

以下で、本出願の実施形態における技術的ソリューションを、本出願の実施形態における添付の図面を参照して、説明する。説明される実施形態は、本出願の実施形態の一部にすぎず、すべてではないことは、明らかである。本出願の実施形態に基づいて、創意的な努力なしに、当業者によって獲得される、他のすべての実施形態は、本出願の保護範囲内に包含されるものとする。

Claims

光検出器と、第１の増幅器と、第２の増幅器と、コントローラとを備え、前記光検出器は、前記第１の増幅器に結合され、前記第１の増幅器は、前記第２の増幅器に結合され、前記第１の増幅器および前記第２の増幅器は、別々に前記コントローラに結合され、
前記コントローラは、光信号の事前設定された到着時間と、前記光信号に対応するゲイン強度とに基づいて、前記第１の増幅器のゲインと、前記第２の増幅器のゲインとを制御するよう構成され、
前記光検出器は、前記光信号を受信し、前記光信号を電流信号に変換するように構成され、
前記第１の増幅器は、前記第１の増幅器の前記ゲインに基づいて、前記電流信号を第１の電圧信号に変換するように構成され、
前記第２の増幅器は、前記第２の増幅器の前記ゲインに基づいて、前記第１の電圧信号を第２の電圧信号に変換するように構成される、
受信機。
前記第１の増幅器および前記第２の増幅器は、ターゲットチップ上に統合され、前記ターゲットチップは、リセットピンを備え、
前記コントローラは、特に、
事前設定されたグローバルゲイン制御（ＧＧＣ）制御テーブルに基づいて、前記光信号に対応するゲイン強度を検索することと、
前記光信号に対応する前記ゲイン強度に基づいて、ターゲットリセット信号組み合わせを生成することであって、前記ターゲットリセット信号組み合わせは、少なくとも１つのリセット信号を含む、ことと、
前記ターゲットチップが、第１の制御信号と、第２の制御信号とを生成するように、前記ターゲットリセット信号組み合わせを前記リセットピンに入力することと、
前記第１の制御信号を使用することによって、前記第１の増幅器の前記ゲインを制御し、前記第２の制御信号を使用することによって、前記第２の増幅器の前記ゲインを制御することと
を行うように構成される、
請求項１に記載の受信機。
前記第１の増幅器は、トランスインピーダンス増幅器を含む、請求項１または２に記載の受信機。
前記第２の増幅器は、差動増幅器を含む、請求項１または２に記載の受信機。
前記光検出器は、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）であり、前記ＡＰＤは、前記コントローラに結合され、
前記コントローラは、特に、
前記光信号に対応する前記ゲイン強度に基づいて、第３の制御信号を生成し、
前記第３の制御信号を使用することによって、前記ＡＰＤのゲインを制御する
ようにさらに構成される、
請求項２に記載の受信機。
前記受信機は、半導体光増幅器（ＳＯＡ）をさらに備え、前記光検出器は、ＰＩＮ光電検出器であり、前記ＳＯＡは、前記ＰＩＮ光電検出器と、前記コントローラとに結合され、
前記ＳＯＡは、前記ＰＩＮ光電検出器が、前記光信号を受信する前に、前記ＰＩＮ光電検出器によって受信される前記光信号を増幅するように構成され、
前記コントローラは、特に、
前記光信号に対応する前記ゲイン強度に基づいて、第４の制御信号を生成し、
前記第４の制御信号を使用することによって、前記ＳＯＡのゲインを制御する
ようにさらに構成される、
請求項４に記載の受信機。
前記受信機は、バッファをさらに備え、前記バッファは、前記第２の増幅器に結合され、
前記バッファは、前記第２の増幅器によって変換された前記第２の電圧信号を出力するように構成される、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の受信機。
前記受信機は、第１のトランスインピーダンスと、第２のトランスインピーダンスとをさらに備え、前記第１のトランスインピーダンスは、前記第１の増幅器に結合され、前記第２のトランスインピーダンスは、前記第２の増幅器に結合され、前記第１のトランスインピーダンスのインピーダンス値と、前記第２のトランスインピーダンスのインピーダンス値は、制御可能であり、
前記第１の制御信号と、前記第２の制御信号は、前記第１のトランスインピーダンスと、前記第２のトランスインピーダンスとにそれぞれ適用されて、前記第１の増幅器の前記ゲインと、前記第２の増幅器の前記ゲインとを制御する、
請求項２に記載の受信機。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の受信機を備える、光回線終端装置。
光回線終端装置を備え、前記光回線終端装置は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の受信機を備える、受動光ネットワークシステム。