JP4355009B2 - Optical transceiver circuit - Google Patents

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Description

本発明は、データ信号を光ファイバで伝送するパッシブオプティカルネットワーク(PON)システムなどの光伝送システムに利用する。特に、光送受信回路において、光データ信号を送受信する際のPMDの動作特性制御技術に関する。   The present invention is used in an optical transmission system such as a passive optical network (PON) system that transmits a data signal through an optical fiber. In particular, the present invention relates to a technique for controlling the operating characteristics of PMD when an optical data signal is transmitted and received in an optical transceiver circuit.

従来より、高速データ伝送を可能とする光伝送システムとして、加入者毎のデータ信号のパケットを時間多重するパッシブオプティカルネットワーク(PON)システムが知られている。図6にこの構成を示す。   Conventionally, as an optical transmission system that enables high-speed data transmission, a passive optical network (PON) system that time-multiplexes packets of data signals for each subscriber is known. FIG. 6 shows this configuration.

PONシステムでは、1台の局側装置(OLT)101に複数台の宅側装置(ONU)102−1〜102−nが光カプラ103などのパッシブデバイスを介して接続されている。符号104は光ファイバである。各宅側装置102−1〜102−nからの上りバースト信号(パケットデータ)は、時間多重されて局側装置101に到達する。   In the PON system, a plurality of home side devices (ONUs) 102-1 to 102-n are connected to one station side device (OLT) 101 via a passive device such as an optical coupler 103. Reference numeral 104 denotes an optical fiber. Upstream burst signals (packet data) from the respective home side devices 102-1 to 102-n are time-multiplexed and reach the station side device 101.

このようなバースト信号を用いたデータ伝送では、バースト信号が存在しない期間(無信号期間)が存在する。この無信号期間におけるノイズの除去は、局側装置101内の光受信回路の識別器等の誤動作を回避するために必要であるので、例えば、特許文献1に開示されている技術のように、無信号期間においては光受信回路の識別器等への信号入力を遮断しておき、バースト信号の先頭が検出されたら識別器等への信号入力を許可するという技術がある。   In data transmission using such a burst signal, there is a period during which no burst signal exists (no signal period). Since the removal of noise in the no-signal period is necessary to avoid malfunction of the discriminator of the optical receiving circuit in the station side device 101, for example, as in the technique disclosed in Patent Document 1, There is a technique in which signal input to the discriminator or the like of the optical receiving circuit is interrupted during the no-signal period and signal input to the discriminator or the like is permitted when the head of the burst signal is detected.

特開2007−5968号公報JP 2007-5968 A

特許文献1により提案された技術は、バースト先頭検出手段を用いて入力信号光パワー検出を自律的に行う構成である。しかしながら、入力信号受信後に自律的にパワー検出を行うため、パワーを検出するのに時間を要する。また、バースト先頭検出の精度を確保するために、プリアンブル長やフレーム間長についても一定の長さを確保しておく必要があり、スループットの向上を図る上での制約となる。   The technique proposed by Patent Document 1 is a configuration in which input signal light power detection is autonomously performed using burst head detection means. However, since power detection is performed autonomously after receiving an input signal, it takes time to detect the power. In addition, in order to ensure the accuracy of burst head detection, it is necessary to ensure a certain length for the preamble length and the interframe length, which is a constraint for improving the throughput.

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、高速に入力光信号(受信信号)を安定した電気信号に変換させることができる光送受信回路を提供することを目的とする。また、プリアンブル長やフレーム間長を短縮してスループットの向上を図ることができる光送受信回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide an optical transmission / reception circuit capable of converting an input optical signal (received signal) into a stable electric signal at high speed. . It is another object of the present invention to provide an optical transmission / reception circuit capable of improving throughput by shortening a preamble length and an interframe length.

本発明は、光信号を送受信するPMD(Physical Medium Dependent)と、光信号を多重化および多重分離化を行うと共に、光信号を符号化および復号化を行うPMA(Physical Medium
Attachment)/PCS(Physical Coding Sub layer)と、フレーム信号を送受信するMAC(Media Access Control)とを備え、前記PMDと前記PMA/PCSとの間および前記PMA/PCSと前記MACとの間で相互にデータ信号を送受信する光送受信回路である。
The present invention relates to a PMD (Physical Medium Dependent) that transmits and receives an optical signal, and a PMA (Physical Medium Dependent) that performs multiplexing and demultiplexing of an optical signal and also encodes and decodes an optical signal.
Attachment) / PCS (Physical Coding Sub layer) and MAC (Media Access Control) for transmitting and receiving frame signals, and between PMD and PMA / PCS and between PMA / PCS and MAC This is an optical transmission / reception circuit that transmits and receives data signals.

ここで、本発明の特徴とするところは、前記MACは、上位レイヤから通知された次に受信するフレームの特性の情報を保持する手段と、当該情報に基づき制御信号を生成し、当該制御信号を前記PMA/PCSを介して前記PMDに送信する手段とを備え、前記PMDは、前記PMA/PCSを介して前記MACから送信された前記制御情報に基づき受信特性を変化させる手段と、受信信号の信号特性を検知してその特性情報を前記PMA/PCSAを介して前記MACに送信する手段とを備え、前記MACは、前記特性情報と前記保持する手段に保持された次に受信するフレームの特性の情報とを比較した結果に基づき前記制御信号を生成する手段を備えたところにある。   Here, the present invention is characterized in that the MAC generates a control signal based on the means for holding information on the characteristics of the next frame received from the higher layer, and the control signal. Means for transmitting to the PMD via the PMA / PCS, the PMD changing reception characteristics based on the control information transmitted from the MAC via the PMA / PCS, and a received signal And a means for transmitting the characteristic information to the MAC via the PMA / PCSA. The MAC stores the characteristic information and a frame to be received next held in the holding means. Means for generating the control signal based on the result of comparison with the characteristic information is provided.

これによれば、予め次に受信するフレームの特性がわかるので、予めその特性に合わせた受信特性によりフレームを受信することができる。したがって、フレームの先頭を検出してから受信特性を決める必要が無く、高速に入力光信号(受信信号)を安定した電気信号に変換することができると共に、特許文献1の技術のようにフレームの先頭検出のためのプリアンブル長やフレーム間長を所定長確保する必要が無くなるため、これらを短縮してスループットを向上させることができる。   According to this, since the characteristic of the next frame to be received is known in advance, the frame can be received with the reception characteristic that matches the characteristic in advance. Therefore, it is not necessary to determine the reception characteristics after detecting the head of the frame, and the input optical signal (reception signal) can be converted into a stable electric signal at a high speed. Since there is no need to secure a predetermined length for preamble detection or interframe length for head detection, these can be shortened to improve throughput.

なお、次に受信するフレームの特性は、上位レイヤで予め記憶されているものとする。もしくは、過去の観測結果から上位レイヤで学習するものとする。本発明は、上位レイヤにおいて、このような処理が行われることが前提であるが、上位レイヤにおいてこのような処理を行うことについてはプロセッサ等の機能から容易に類推できるものとし、本発明の構成要件には加えていない。本発明は、このような上位レイヤにおける処理を下位レイヤにおける処理に導入したところに特徴がある。   It is assumed that the characteristics of the next frame to be received are stored in advance in the upper layer. Or, it is assumed that learning is performed in a higher layer from past observation results. The present invention is based on the premise that such processing is performed in the upper layer. However, such processing in the upper layer can be easily inferred from the function of the processor or the like. Not added to requirements. The present invention is characterized in that such processing in the upper layer is introduced into processing in the lower layer.

例えば、前記生成する手段は、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも大きいときには受信増幅利得を低くし、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも小さいときには受信増幅利得を高くするように制御信号を生成する。   For example, the generating means lowers the reception amplification gain when the received signal power obtained from the characteristic information is larger than the received signal power obtained from the held characteristic information of the next received frame, and the characteristic When the received signal power obtained from the information is smaller than the received signal power obtained from the held information on the characteristics of the next frame to be received, the control signal is generated so as to increase the reception amplification gain.

これによれば、次に受信するフレームの特性を上位レイヤから通知された後に、受信特性が変化した場合でも実際に受信したフレームの受信特性を検知し、この検知した受信特性と予め通知されている受信特性との比較結果によって受信増幅利得を制御することができるため、受信特性の変化に即応することができる。   According to this, after receiving the characteristics of the next frame to be received from the upper layer, even if the reception characteristics change, the reception characteristics of the actually received frame are detected, and the detected reception characteristics are notified in advance. Since the reception amplification gain can be controlled according to the comparison result with the received reception characteristics, it is possible to respond quickly to changes in the reception characteristics.

さらに、前記PMDは、前記制御情報に基づき送信特性を変化させる手段を備えることもできる。例えば、伝送路の状況が、受信増幅利得を高くするように制御しなければならない状況下であるならば、自装置が送信する信号についても大きな減衰を受けるであろうと予測できる。よって、このような場合には、自装置が送信する信号の出力を大きくする。反対に、伝送路の状況が、受信増幅利得を低くするように制御しなければならない状況下であるならば、自装置が送信する信号についても大きな減衰は受けないであろうと予測できる。よって、このような場合には、自装置が送信する信号の出力を小さくする。   Further, the PMD may include means for changing transmission characteristics based on the control information. For example, if the condition of the transmission path is a situation where the reception amplification gain must be controlled to be high, it can be predicted that the signal transmitted by the own apparatus will also be greatly attenuated. Therefore, in such a case, the output of the signal transmitted by the own apparatus is increased. On the other hand, if the condition of the transmission path is a situation in which the reception amplification gain must be controlled to be low, it can be predicted that the signal transmitted by the own apparatus will not be greatly attenuated. Therefore, in such a case, the output of the signal transmitted by the own apparatus is reduced.

さらに、前記PMDの構成について具体的に説明すると、前記PMDは、受信信号を電流信号に変換するフォトダイオードと、この電流信号を受信し、電圧信号に変換するトランスインピーダンス増幅回路と、この電圧信号の振幅を一定に制限された電圧信号に変換する振幅制限増幅回路と、この電圧信号からクロックを抽出し、データのリタイミングと再生とを行うクロック/データリカバリ回路とを備え、前記振幅制限増幅回路が前記PMA/PCSからの制御信号に基づき特性を変化させることにより受信特性を制御することができる。   Further, the configuration of the PMD will be specifically described. The PMD includes a photodiode that converts a received signal into a current signal, a transimpedance amplifier circuit that receives the current signal and converts it into a voltage signal, and the voltage signal. An amplitude limiting amplifier circuit that converts the amplitude of the signal into a voltage signal limited to a constant value, and a clock / data recovery circuit that extracts a clock from the voltage signal and performs data retiming and reproduction, the amplitude limiting amplification The reception characteristic can be controlled by the circuit changing the characteristic based on the control signal from the PMA / PCS.

これによれば、入力光信号の振幅がフレーム毎に大きく変動する場合に、前記振幅制限増幅回路の増幅特性が制御可能であることが利点である。   According to this, it is advantageous that the amplification characteristic of the amplitude limiting amplifier circuit can be controlled when the amplitude of the input optical signal varies greatly from frame to frame.

また、前記トランスインピーダンス増幅回路が前記PMA/PCSからの制御信号に基づき特性を変化させることにより受信特性を制御することができる。   Further, the transimpedance amplifier circuit can control the reception characteristics by changing the characteristics based on the control signal from the PMA / PCS.

これによれば、入力光信号の光パワーがフレーム毎に大きく変動する場合に、前記トランスインピーダンス増幅回路の増幅特性が制御可能であることが利点である。   This has the advantage that the amplification characteristic of the transimpedance amplifier circuit can be controlled when the optical power of the input optical signal varies greatly from frame to frame.

また、前記振幅制限増幅回路または前記トランスインピーダンス増幅回路が前記PMA/PCSからの制御信号に基づき特性を変化させることにより受信特性を制御することができる。   Also, the reception characteristic can be controlled by changing the characteristic based on the control signal from the PMA / PCS by the amplitude limiting amplifier circuit or the transimpedance amplifier circuit.

これによれば、トランスインピーダンス増幅回路によって十分な増幅特性を実現できない場合に、その不足分を振幅制限増幅回路によって補うことができることが利点である。よって、増幅特性の制御の幅を広くとることができる。   According to this, when a sufficient amplification characteristic cannot be realized by the transimpedance amplifier circuit, the shortage can be compensated by the amplitude limit amplifier circuit. Therefore, the control range of the amplification characteristic can be widened.

また、本発明を受信特性制御方法としての観点から観ることもできる。すなわち、本発明は、本発明の光送受信回路が行う受信特性制御方法であって、本発明の特徴とするところは、前記MACが、上位レイヤから通知された次に受信するフレームの特性の情報を保持し、当該情報に基づき制御信号を生成し、当該制御信号を前記PMA/PCSを介して前記PMDに送信し、前記PMDが、前記PMA/PCSを介して前記MACから送信された前記制御情報に基づき受信特性を変化させると共に、受信信号の信号特性を検知してその特性情報を前記PMA/PCSを介して前記MACに送信し、前記MACが、前記特性情報と前記保持された次に受信するフレームの特性の情報とを比較した結果に基づき前記制御信号を生成するところにある。   The present invention can also be viewed from the viewpoint of a reception characteristic control method. That is, the present invention is a reception characteristic control method performed by the optical transmission / reception circuit of the present invention. The characteristic of the present invention is that the MAC receives information on characteristics of a frame received next from a higher layer. The control signal is generated based on the information, the control signal is transmitted to the PMD via the PMA / PCS, and the PMD is transmitted from the MAC via the PMA / PCS. The reception characteristic is changed based on the information, the signal characteristic of the received signal is detected, and the characteristic information is transmitted to the MAC via the PMA / PCS, and the MAC is next stored with the characteristic information. The control signal is generated based on the result of comparison with the information on the characteristics of the received frame.

例えば、前記制御信号を生成する際は、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも大きいときには受信増幅利得を低くし、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも小さいときには受信増幅利得を高くするように制御信号を生成する。   For example, when generating the control signal, the reception amplification gain is lowered when the received signal power obtained from the characteristic information is larger than the received signal power obtained from the characteristic information of the next received frame. When the received signal power obtained from the characteristic information is smaller than the received signal power obtained from the held characteristic information of the next received frame, the control signal is generated so as to increase the reception amplification gain.

さらに、前記PMDが、前記制御情報に基づき受信特性を変化させるのに伴い送信特性も併せて変化させることもできる。   Further, as the PMD changes the reception characteristics based on the control information, the transmission characteristics can also be changed.

本発明によれば、高速に入力光信号を安定した電気信号に変換することができる。また、バースト先頭を検出する必要がないため、プリアンブル長やフレーム間長を短縮することができ、スループットを向上させることができる。   According to the present invention, an input optical signal can be converted into a stable electrical signal at high speed. Further, since there is no need to detect the burst head, the preamble length and the interframe length can be shortened, and the throughput can be improved.

(光送受信回路の実施例)
本発明実施例の光送受信回路の構成を図1を参照して説明する。図1は本実施例の光送受信回路の全体構成図である。
(Example of optical transceiver circuit)
The configuration of the optical transmission / reception circuit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an optical transmission / reception circuit according to this embodiment.

本実施例の光送受信回路は、図1に示すように、光信号を送受信するPMD10と、多重化または多重分離化を行うと共に、符号化または復号化を行うPMA/PCS20と、フレーム信号を送受信するMAC30とから構成される。PMD10とPMA/PCS20との間およびMAC30とPMA/PCS20との間でデータ信号を互いに送受信する。   As shown in FIG. 1, the optical transmission / reception circuit according to the present embodiment transmits / receives a frame signal to / from a PMD 10 that transmits / receives an optical signal, a PMA / PCS 20 that performs multiplexing / demultiplexing and performs encoding / decoding. MAC 30 to be configured. Data signals are transmitted and received between the PMD 10 and the PMA / PCS 20 and between the MAC 30 and the PMA / PCS 20.

MAC30は次に送受信するフレームの特性の情報としてフレームの光入力信号のパワーの情報を上位レイヤから受け取り、この情報を記憶する。そして、この情報を制御信号C3としてPMA/PCS20に送信する。   The MAC 30 receives information on the power of the optical input signal of the frame from the upper layer as information on the characteristics of the next frame to be transmitted and received, and stores this information. Then, this information is transmitted to the PMA / PCS 20 as a control signal C3.

PMA/PCS20はこの情報を制御信号C1としてPMD10に対して送信する。   The PMA / PCS 20 transmits this information to the PMD 10 as a control signal C1.

PMD10はPMA/PCS20からの制御情報C1に基づき、受信増幅利得ならびに送信信号パワーを変化させる。   The PMD 10 changes the reception amplification gain and the transmission signal power based on the control information C1 from the PMA / PCS 20.

具体的には、光入力信号のパワーが大きいという情報を受け取ったときには受信増幅利得を低くし、光入力信号のパワーが小さいという情報を受け取ったときには受信増幅利得を高くする。また、さらに、光入力信号のパワーが大きいという情報を受け取ったときには送信信号パワーを小さくし、光入力信号のパワーが小さいという情報を受け取ったときには送信信号パワーを大きくする。   Specifically, the reception amplification gain is lowered when information indicating that the power of the optical input signal is high, and the reception amplification gain is increased when information indicating that the power of the optical input signal is low is received. Furthermore, the transmission signal power is reduced when information indicating that the power of the optical input signal is high, and the transmission signal power is increased when information indicating that the power of the optical input signal is low is received.

また、PMD10は受信信号の信号特性として入力光信号(受信信号)パワーを検知し、この特性情報を制御信号C2としてPMA/PCS20に送信する。   The PMD 10 detects the input optical signal (reception signal) power as the signal characteristic of the reception signal, and transmits this characteristic information to the PMA / PCS 20 as the control signal C2.

PMA/PCS20はこの特性情報を制御信号C4としてMAC30に送信する。   The PMA / PCS 20 transmits this characteristic information to the MAC 30 as the control signal C4.

MAC30は現在の受信信号特性を記憶し、次の受信信号特性と比較し、PMD10の受信増幅利得を変化させるための情報を含む制御信号C3を生成する。   The MAC 30 stores the current reception signal characteristic, compares it with the next reception signal characteristic, and generates a control signal C3 including information for changing the reception amplification gain of the PMD 10.

具体的には、受信信号パワーが現行記憶値よりも大きいときには受信増幅利得を低くし、受信信号パワーが現行記憶値よりも小さいときには受信増幅利得を高くする。   Specifically, the reception amplification gain is lowered when the received signal power is larger than the current stored value, and the reception amplification gain is increased when the received signal power is smaller than the current stored value.

(PMDの第一実施例)
第一実施例のPMD10の構成を図2に示す。PMD10は、入力光信号(受信信号)を電流信号に変換するフォトダイオード11と、この電流信号を受信し、電圧信号に変換するトランスインピーダンス増幅回路12と、この電圧信号の振幅を一定に制限された電圧信号に変換する振幅制限増幅回路13と、この電圧信号からクロックを抽出し、データのリタイミングと再生とを行うクロック/データリカバリ回路14とから構成される。
(First Example of PMD)
The configuration of the PMD 10 of the first embodiment is shown in FIG. The PMD 10 includes a photodiode 11 that converts an input optical signal (received signal) into a current signal, a transimpedance amplifier circuit 12 that receives the current signal and converts it into a voltage signal, and the amplitude of the voltage signal is limited to a certain level. An amplitude limiting amplifier circuit 13 for converting into a voltage signal, and a clock / data recovery circuit 14 for extracting a clock from the voltage signal and performing data retiming and reproduction.

本実施例のPMD10は、振幅制限増幅回路13がPMA/PCS20からの制御信号C1に基づき利得特性を切り替えることを特徴とする。   The PMD 10 of the present embodiment is characterized in that the amplitude limiting amplifier circuit 13 switches the gain characteristic based on the control signal C1 from the PMA / PCS 20.

本実施例のPMD10の動作を図3のフローチャートを参照して説明する。PMD10はPMA/PCS20より制御信号C1を受信し(ST1)、制御信号C1が自律モードである場合には(ST2)、PMD10が検知している入力信号パワーに基づき、振幅制限増幅回路13の利得を設定し(利得a)(ST3)、制御信号C1がシステム制御モードである場合には(ST2)、制御信号C1の利得信号に基づき(ST4)、振幅制限増幅回路13の利得を設定(利得bまたはc、b≠c)する(ST5またはST6)。   The operation of the PMD 10 of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The PMD 10 receives the control signal C1 from the PMA / PCS 20 (ST1), and when the control signal C1 is in the autonomous mode (ST2), the gain of the amplitude limiting amplifier circuit 13 is based on the input signal power detected by the PMD 10. Is set (gain a) (ST3), and when the control signal C1 is in the system control mode (ST2), the gain of the amplitude limiting amplifier circuit 13 is set (gain) based on the gain signal of the control signal C1 (ST4). b or c, b ≠ c) (ST5 or ST6).

本実施例は、入力光信号の振幅がフレーム毎に大きく変動する場合に、振幅制限増幅回路13の増幅特性が制御可能であることが利点である。   The present embodiment has an advantage that the amplification characteristic of the amplitude limiting amplifier circuit 13 can be controlled when the amplitude of the input optical signal varies greatly from frame to frame.

(PMDの第二実施例)
第二実施例のPMD10の構成を図4に示す。基本的構成は、第一実施例と同じであるが、本実施例では、トランスインピーダンス増幅回路12を制御信号C1により制御するところが第一実施例と異なる。
(Second embodiment of PMD)
The configuration of the PMD 10 of the second embodiment is shown in FIG. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, but this embodiment is different from the first embodiment in that the transimpedance amplifier circuit 12 is controlled by the control signal C1.

第一実施例のように、振幅制限増幅回路13を制御することにより、出力振幅と雑音特性とを制御することができるが、第二実施例のように、トランスインピーダンス増幅回路12を制御することにより、出力振幅と雑音特性とを制御する際のダイナミックレンジを大きくすることができる。   The output amplitude and the noise characteristic can be controlled by controlling the amplitude limiting amplifier circuit 13 as in the first embodiment, but the transimpedance amplifier circuit 12 is controlled as in the second embodiment. Thus, the dynamic range when controlling the output amplitude and the noise characteristic can be increased.

本実施例は、入力光信号の光パワーがフレーム毎に大きく変動する場合に、トランスインピーダンス増幅回路12の増幅特性が制御可能であることが利点である。   This embodiment has an advantage that the amplification characteristic of the transimpedance amplifier circuit 12 can be controlled when the optical power of the input optical signal varies greatly from frame to frame.

(PMDの第三実施例)
第三実施例のPMD10の構成を図5に示す。本実施例は、第一および第二実施例の双方の利点を採り入れることができる実施例である。すなわち、振幅制限増幅回路13による制御と、トランスインピーダンス増幅回路12による制御とを併用することができる。
(Third embodiment of PMD)
The configuration of the PMD 10 of the third embodiment is shown in FIG. This embodiment is an embodiment that can incorporate the advantages of both the first and second embodiments. That is, the control by the amplitude limiting amplifier circuit 13 and the control by the transimpedance amplifier circuit 12 can be used in combination.

例えば、トランスインピーダンス増幅回路12により十分な増幅特性を実現できない場合には、振幅制限増幅回路13によりこの不足分を補うことができる。   For example, when the transimpedance amplifier circuit 12 cannot realize sufficient amplification characteristics, the shortage can be compensated for by the amplitude limit amplifier circuit 13.

本実施例は、増幅特性の制御の幅を広くとることができることが利点である。   The present embodiment is advantageous in that the control range of the amplification characteristic can be widened.

本発明は、高速に入力光信号を安定した電気信号に変換することができるため、光伝送システムの高速化に利用できる。また、バースト先頭を検出する必要がないため、プリアンブル長やフレーム間長を短縮することができ、スループットを向上させることに利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can convert an input optical signal into a stable electrical signal at high speed, and can be used for speeding up an optical transmission system. Further, since there is no need to detect the burst head, the preamble length and the interframe length can be shortened, which can be used to improve the throughput.

本実施例の光送受信回路の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an optical transmission / reception circuit according to the present embodiment. 第一実施例のPMDの構成図。The block diagram of PMD of a 1st Example. 第一実施例のPMDの動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of PMD of a 1st Example. 第二実施例のPMDの構成図。The block diagram of PMD of a 2nd Example. 第三実施例のPMDの構成図。The block diagram of PMD of a 3rd Example. PONシステムの構成図。The block diagram of a PON system.

符号の説明Explanation of symbols

10 PMD
11 フォトダイオード
12 トランスインピーダンス増幅回路
13 振幅制限増幅回路
14 クロック/データリカバリ回路
20 PMA/PCS
30 MAC
101 局側装置(OLT)
102−1〜102−n 宅側装置(ONU)
103 光カプラ
104 光ファイバ
C1〜C4 制御信号
R1、R2 受信信号
S1、S2 送信信号
10 PMD
11 Photodiode 12 Transimpedance Amplifier 13 Amplitude Limiting Amplifier 14 Clock / Data Recovery Circuit 20 PMA / PCS
30 MAC
101 Station side equipment (OLT)
102-1 to 102-n Home unit (ONU)
103 optical coupler 104 optical fibers C1 to C4 control signals R1, R2 received signals S1, S2 transmitted signals

Claims (9)

光信号を送受信するPMD(Physical Medium Dependent)と、光信号を多重化および多重分離化を行うと共に、光信号を符号化および復号化を行うPMA(Physical Medium Attachment)/PCS(Physical Coding Sub layer)と、フレーム信号を送受信するMAC(Media Access Control)とを備え、前記PMDと前記PMA/PCSとの間および前記PMA/PCSと前記MACとの間で相互にデータ信号を送受信する光送受信回路において、
前記MACは、
上位レイヤから通知された次に受信するフレームの特性の情報を保持する手段と、
当該情報に基づき制御信号を生成し、当該制御信号を前記PMA/PCSを介して前記PMDに送信する手段と
を備え、
前記PMDは、
前記PMA/PCSを介して前記MACから送信された前記制御情報に基づき受信特性を変化させる手段と、
受信信号の信号特性を検知してその特性情報を前記PMA/PCSを介して前記MACに送信する手段と
を備え、
前記MACは、前記特性情報と前記保持する手段に保持された次に受信するフレームの特性の情報とを比較した結果に基づき前記制御信号を生成する手段を備えた
ことを特徴とする光送受信回路。
PMD (Physical Medium Dependent) for transmitting and receiving optical signals and PMA (Physical Medium Attachment) / PCS (Physical Coding Sub layer) for multiplexing and demultiplexing optical signals and encoding and decoding optical signals And a MAC (Media Access Control) that transmits and receives frame signals, and an optical transmission and reception circuit that transmits and receives data signals between the PMD and the PMA / PCS and between the PMA / PCS and the MAC. ,
The MAC is
Means for holding information on the characteristics of the next frame received from the higher layer;
Means for generating a control signal based on the information and transmitting the control signal to the PMD via the PMA / PCS;
The PMD is
Means for changing reception characteristics based on the control information transmitted from the MAC via the PMA / PCS;
Means for detecting a signal characteristic of a received signal and transmitting the characteristic information to the MAC via the PMA / PCS;
The MAC includes means for generating the control signal based on a result of comparing the characteristic information with the characteristic information of a frame to be received next held in the holding means. .
前記生成する手段は、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも大きいときには受信増幅利得を低くし、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも小さいときには受信増幅利得を高くするように制御信号を生成する請求項1記載の光送受信回路。   The generating means lowers the reception amplification gain when the received signal power obtained from the characteristic information is larger than the received signal power obtained from the characteristic information of the next received frame, and from the characteristic information 2. The optical transmission / reception circuit according to claim 1, wherein when the received signal power obtained is smaller than the received signal power obtained from the held characteristic information of the next received frame, the control signal is generated so as to increase the reception amplification gain. . 前記PMDは、前記制御情報に基づき送信特性を変化させる手段を備えた請求項1または2記載の光送受信回路。   The optical transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the PMD includes means for changing transmission characteristics based on the control information. 前記PMDは、
受信信号を電流信号に変換するフォトダイオードと、
この電流信号を受信し、電圧信号に変換するトランスインピーダンス増幅回路と、
この電圧信号の振幅を一定に制限された電圧信号に変換する振幅制限増幅回路と、
この電圧信号からクロックを抽出し、データのリタイミングと再生とを行うクロック/データリカバリ回路と
を備え、
前記振幅制限増幅回路が前記PMA/PCSからの制御信号に基づき特性を変化させる
請求項1ないし3のいずれかに記載の光送受信回路。
The PMD is
A photodiode that converts a received signal into a current signal;
A transimpedance amplifier that receives this current signal and converts it into a voltage signal;
An amplitude limiting amplifier circuit that converts the amplitude of the voltage signal into a voltage signal that is constant, and
A clock / data recovery circuit that extracts a clock from this voltage signal and performs data retiming and recovery,
The optical transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the amplitude limiting amplifier circuit changes characteristics based on a control signal from the PMA / PCS.
前記PMDは、
受信信号を電流信号に変換するフォトダイオードと、
この電流信号を受信し、電圧信号に変換するトランスインピーダンス増幅回路と、
この電圧信号の振幅を一定に制限された電圧信号に変換する振幅制限増幅回路と、
この電圧信号からクロックを抽出し、データのリタイミングと再生とを行うクロック/データリカバリ回路と
を備え、
前記トランスインピーダンス増幅回路が前記PMA/PCSからの制御信号に基づき特性を変化させる
請求項1ないし3のいずれかに記載の光送受信回路。
The PMD is
A photodiode that converts a received signal into a current signal;
A transimpedance amplifier that receives this current signal and converts it into a voltage signal;
An amplitude limiting amplifier circuit that converts the amplitude of the voltage signal into a voltage signal that is constant, and
A clock / data recovery circuit that extracts a clock from this voltage signal and performs data retiming and recovery,
The optical transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the transimpedance amplifier circuit changes characteristics based on a control signal from the PMA / PCS.
前記PMDは、
受信信号を電流信号に変換するフォトダイオードと、
この電流信号を受信し、電圧信号に変換するトランスインピーダンス増幅回路と、
この電圧信号の振幅を一定に制限された電圧信号に変換する振幅制限増幅回路と、
この電圧信号からクロックを抽出し、データのリタイミングと再生とを行うクロック/データリカバリ回路と
を備え、
前記振幅制限増幅回路または前記トランスインピーダンス増幅回路が前記PMA/PCSからの制御信号に基づき特性を変化させる
請求項1ないし3のいずれかに記載の光送受信回路。
The PMD is
A photodiode that converts a received signal into a current signal;
A transimpedance amplifier that receives this current signal and converts it into a voltage signal;
An amplitude limiting amplifier circuit that converts the amplitude of the voltage signal into a voltage signal that is constant, and
A clock / data recovery circuit that extracts a clock from this voltage signal and performs data retiming and recovery,
The optical transmission / reception circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the amplitude limiting amplifier circuit or the transimpedance amplifier circuit changes characteristics based on a control signal from the PMA / PCS.
光信号を送受信するPMDと、光信号を多重化および多重分離化を行うと共に、光信号を符号化および復号化を行うPMA/PCSと、フレーム信号を送受信するMACとを備え、前記PMDと前記PMA/PCSとの間および前記PMA/PCSと前記MACとの間で相互にデータ信号を送受信する光送受信回路が行う受信特性制御方法において、
前記MACが、上位レイヤから通知された次に受信するフレームの特性の情報を保持し、当該情報に基づき制御信号を生成し、当該制御信号を前記PMA/PCSを介して前記PMDに送信し、
前記PMDが、前記PMA/PCSを介して前記MACから送信された前記制御情報に基づき受信特性を変化させると共に、受信信号の信号特性を検知してその特性情報を前記PMA/PCSを介して前記MACに送信し、
前記MACが、前記特性情報と前記保持された次に受信するフレームの特性の情報とを比較した結果に基づき前記制御信号を生成する
ことを特徴とする受信特性制御方法。
A PMD that transmits and receives an optical signal; a PMA / PCS that multiplexes and demultiplexes an optical signal and encodes and decodes an optical signal; and a MAC that transmits and receives a frame signal. In a reception characteristic control method performed by an optical transmission / reception circuit that transmits / receives data signals to / from PMA / PCS and between the PMA / PCS and the MAC
The MAC holds information on the characteristics of the next frame received from the higher layer, generates a control signal based on the information, transmits the control signal to the PMD via the PMA / PCS,
The PMD changes reception characteristics based on the control information transmitted from the MAC via the PMA / PCS, detects signal characteristics of a received signal, and transmits the characteristic information via the PMA / PCS. Send to MAC,
The reception characteristic control method, wherein the MAC generates the control signal based on a result of comparing the characteristic information with the held characteristic information of the next frame to be received.
前記制御信号を生成する際は、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも大きいときには受信増幅利得を低くし、前記特性情報から得られる受信信号パワーが前記保持された次に受信するフレームの特性の情報から得られる受信信号パワーよりも小さいときには受信増幅利得を高くするように制御信号を生成する請求項7記載の受信特性制御方法。   When generating the control signal, when the received signal power obtained from the characteristic information is larger than the received signal power obtained from the held characteristic information of the next received frame, the reception amplification gain is lowered, 8. The control signal is generated so that a reception amplification gain is increased when reception signal power obtained from characteristic information is smaller than reception signal power obtained from characteristic information of the held next received frame. Reception characteristics control method. 前記PMDが、前記制御情報に基づき受信特性を変化させるのに伴い送信特性も併せて変化させる請求項7または8記載の受信特性制御方法。   The reception characteristic control method according to claim 7 or 8, wherein the PMD changes the transmission characteristic as the reception characteristic is changed based on the control information.
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