JP5299558B2 - Optical communication apparatus, optical communication system, optical signal control method, and program - Google Patents

Optical communication apparatus, optical communication system, optical signal control method, and program Download PDF

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Abstract

There are included a transmission path length measurement signal generating unit (120) for generating, as transmission path length measurement signals, a plurality of pulse signals having different frequencies; an optical signal transmitting/receiving unit (110) for transmitting/receiving optical signals including the transmission path length measurement signals; an amplitude information extracting unit (130) for extracting the amplitude information of the plurality of pulse signals included in the transmission path length measurement signals; a transmission path length deriving unit (140) for deriving, from the amplitude information, the distance of an optical transmission path; and an optical signal output control unit (150) for controlling, based on the transmission path length, the transmission output of the optical signals. Even for an optical transmission path of a short distance, the transmission path length is measured and an optimization of the transmission output is executed in accordance with the characteristic of the transmission path, whereby the degradation of communication quality caused by the mode dispersion of optical signals can be suppressed.

Description

本発明は、光通信装置、光通信システム光信号制御方法およびプログラムに関し、特に、コンピュータシステム等によって構成される情報処理装置などの筐体間通信における光通信装置、光通信システム光信号制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an optical communication apparatus, an optical communication system , an optical signal control method, and a program , and in particular, an optical communication apparatus, an optical communication system , and an optical signal control in inter-housing communication such as an information processing apparatus configured by a computer system or the like. It relates to a method and a program .

近年、コンピュータシステム等によって構成される情報処理装置に求められる性能は飛躍的に向上している。
コンピュータシステムの一例として、複数のCPU(中央演算処理装置)カードを筐体に搭載し、連携処理するブレードサーバといったコンピュータシステムがある。一般的なブレードサーバの構成を図6に示す。図6に示すように、CPUカードは、演算処理や命令処理を行うCPU部、メモリ部などの高速バスを有するデバイスとCPU部とを接続するためのノースブリッジ部、ノースブリッジ部経由でI/O部などの低速バスを有するデバイスとCPU部とを接続するためのサウスブリッジ部から構成されている。
In recent years, performance required for an information processing apparatus constituted by a computer system or the like has been dramatically improved.
As an example of a computer system, there is a computer system such as a blade server in which a plurality of CPU (Central Processing Unit) cards are mounted in a casing and perform cooperative processing. A configuration of a general blade server is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the CPU card is a CPU unit that performs arithmetic processing and instruction processing, a north bridge unit for connecting a device having a high-speed bus such as a memory unit and the CPU unit, and an I / O via the north bridge unit. A south bridge unit for connecting a device having a low-speed bus such as the O unit and the CPU unit.

また、CPUカード間を接続するスイッチカードは、CPUカードからのデータを受信するI/O部、所望のCPUカードがどのスイッチポートに接続されているかの情報が保持されている経路テーブル部、I/O部と接続され経路テーブル部を参照してポート接続を行うスイッチ部から構成されており、CPUカード間の接続はスイッチカード経由で実現される。
ここで、I/O部の詳細を図7に示す。図7に示すように、I/O部は、サウスブリッジ側からのデータを受信し、データ伝送の取り決めを行うプロトコル処理部、送/受信部や伝送路などの伝送媒体に適したビット列に変換する物理層部、伝送路とのインターフェースである送/受信部から構成される。ここで、通信プロトコルに関しては、例えば、CPU間の通信に広く用いられているPCI−Express(Peripheral Component Interconnect−Express)や筐体内または筐体間のデータ伝送に広く用いられているイーサネット(登録商標)がある。
The switch card for connecting the CPU cards includes an I / O unit that receives data from the CPU card, a route table unit that stores information about which switch port the desired CPU card is connected to, and I The switch unit is connected to the / O unit and performs port connection with reference to the route table unit, and the connection between the CPU cards is realized via the switch card.
Details of the I / O unit are shown in FIG. As shown in FIG. 7, the I / O unit receives data from the south bridge side, and converts it into a bit string suitable for a transmission medium such as a protocol processing unit, a transmission / reception unit, or a transmission path that performs data transmission arrangements. The transmission / reception unit is an interface with a physical layer unit and a transmission path. Here, with regard to the communication protocol, for example, PCI-Express (Peripheral Component Interconnect-Express) widely used for communication between CPUs and Ethernet (registered trademark) widely used for data transmission within or between cases. )

近年の情報処理装置の高性能化に伴い、コンピュータシステムに内蔵されるCPUカードなどの筐体間の伝送データ量が増大するにつれ、筐体間のデータ伝送として光通信の採用が進んでいる。一例として、筐体間伝送に100m程度の距離を要する場合においては、筐体間のデータ伝送に光通信を用いて筐体間のデータ伝送が実行されている。
また、PCI−Expressの様な筐体内の通信では、通信距離、すなわち、データ伝送距離が1m程度の短距離であるため、現在では電気伝送が主流である。しかし、データ伝送速度がより高速な場合では(伝送速度が5Gbps、将来的には8Gbpsが想定されている。)、より大容量通信が可能な光によるデータ伝送の利用が想定されている。
As the amount of data transmitted between cases such as a CPU card built in a computer system increases with the performance enhancement of information processing apparatuses in recent years, the use of optical communication is progressing as data transmission between cases. As an example, when a distance of about 100 m is required for transmission between cases, data transmission between cases is executed using optical communication for data transmission between cases.
In addition, in communication within a housing such as PCI-Express, since the communication distance, that is, the data transmission distance is a short distance of about 1 m, electrical transmission is currently mainstream. However, when the data transmission rate is higher (the transmission rate is assumed to be 5 Gbps and 8 Gbps in the future), it is assumed that data transmission using light capable of larger capacity communication is used.

上記したような大容量データ伝送を実行するコンピュータシステムでは、高性能なCPUを用いることによる電力消費の増大や高速データ通信を実現するために消費される電力の増大により、システム全体での消費電力の増大が懸念されており、大容量のデータ演算処理およびデータ伝送を実現するコンピュータシステムの低消費電力化が課題となっている。   In a computer system that performs large-capacity data transmission as described above, the power consumption of the entire system increases due to the increase in power consumption by using a high-performance CPU and the increase in power consumed to realize high-speed data communication. The increase in power consumption of computer systems that realize large-capacity data processing and data transmission is a problem.

このような課題を解決するためには、情報処理(演算処理や命令処理など)に係わる消費電力とデータ伝送に係わる消費電力と、それぞれの消費電力を抑制することが重要であり、盛んに研究開発が進められている。
例えば、情報処理の低消費電力化については、よりクロック数の低いCPUを複数連携させることで性能劣化せずに発熱量を抑える技術の研究開発が進められている。
データ伝送の低消費電力化については、プロトコルレベルでの低消費電力化の研究開発が行われており、例えば、PCI−Expressの用にデータ量に応じて伝送路の電圧制御を行う技術などが知られている(非特許文献1)。
In order to solve such problems, it is important to control the power consumption related to information processing (arithmetic processing, instruction processing, etc.) and the power consumption related to data transmission, and the respective power consumption is actively researched. Development is underway.
For example, to reduce the power consumption of information processing, research and development of technology that suppresses the amount of heat generated without causing performance degradation by linking a plurality of CPUs with lower clock numbers is underway.
As for the reduction in power consumption of data transmission, research and development for reducing power consumption at the protocol level has been conducted. For example, a technology for controlling the voltage of a transmission line according to the amount of data for PCI-Express, etc. It is known (Non-Patent Document 1).

また、光通信におけるデータ伝送の省電力化については、光通信における送信部の省電力化の方法として特許文献1〜5が知られている。
ここで、特許文献1に記載された技術の動作原理を概念的に説明した図を図16に示す。特許文献1に記載されている技術は、親局(ノードA)81と子局(ノードB)82間の光通信実行時に、ノードB82で受信したノードA81から送信される信号のパワーを予め記憶しているノードA81の送信信号パワーと比較することにより伝送路における損失分を算出し、算出した損失分に基づいて伝送路長に応じた送信パワーの調整を行うものである。
Regarding power saving of data transmission in optical communication, Patent Documents 1 to 5 are known as methods of power saving of a transmission unit in optical communication.
Here, FIG. 16 is a diagram conceptually illustrating the operation principle of the technique described in Patent Document 1. In FIG. The technique described in Patent Document 1 stores in advance the power of the signal transmitted from the node A 81 received by the node B 82 when optical communication between the master station (node A) 81 and the slave station (node B) 82 is executed. The loss in the transmission path is calculated by comparing with the transmission signal power of the node A81, and the transmission power is adjusted according to the transmission path length based on the calculated loss.

また、特許文献2に記載された技術の動作原理を概念的に説明した図を図17に示す。特許文献2に記載されている技術は、ノードA91とノードB92間の光通信実行時に、ノードA91から送信された信号をノードB92が受信して受信信号パワーを検知し、検知した受信信号パワーをノードA91に通知することにより、ノードB92において受信信号パワーが最適となるようノードA91の送信パワーの調整を行うものである。   FIG. 17 conceptually illustrates the operation principle of the technique described in Patent Document 2. In the technique described in Patent Document 2, when optical communication between the node A 91 and the node B 92 is executed, the node B 92 receives the signal transmitted from the node A 91 and detects the received signal power, and the detected received signal power is detected. By notifying the node A91, the transmission power of the node A91 is adjusted so that the received signal power is optimal at the node B92.

特許文献3に記載されている技術は、光通信システムにおける親局と子局間に発生する伝送遅延時間に基づいて親局と子局間の伝送路長を推定し、推定した伝送路長に応じて子局の送信パワーを調節するものである。
特許文献4に記載されている技術は、ノード間の距離を測定するための測定信号を用いてノード間の距離を測定するとともに伝送損失を算出して、測定した距離と算出した伝送損失とに基づいて送信信号パワーを決定するものである。
特許文献5に記載されている技術は、測定元のノードから送信されたパルス信号が測定目標であるノードまでの距離を往復して送信元のノードにより受信されるまでに要した時間の測定を複数回実行して、測定精度を高めるものである。
The technique described in Patent Document 3 estimates the transmission path length between the master station and the slave station based on the transmission delay time generated between the master station and the slave station in the optical communication system. Accordingly, the transmission power of the slave station is adjusted accordingly.
The technique described in Patent Document 4 measures the distance between nodes using a measurement signal for measuring the distance between the nodes and calculates the transmission loss, and calculates the measured distance and the calculated transmission loss. Based on this, the transmission signal power is determined.
The technique described in Patent Document 5 measures the time required for the pulse signal transmitted from the measurement source node to be received by the transmission source node after reciprocating the distance to the measurement target node. It is executed multiple times to improve measurement accuracy.

特開平08−274719号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-274719 特開平11−234209号公報JP-A-11-234209 特開平11−068707号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-068707 特開2008−054244号公報JP 2008-054444 A 特開平10−153660号公報JP-A-10-153660

PCI-Express Base Specification Revision 1.x pp.231〜272PCI-Express Base Specification Revision 1.x pp.231 ~ 272

しかしながら、上述したような本発明に関連する技術では、いずれもノード間の伝送路長によって生じる伝送損失を考慮して送信信号の光出力を最適化するための技術であり、伝送路間で発生する光信号のモード分散に起因した伝送損失を考慮した送信信号の光出力を最適化する技術ではない。すなわち、伝送路長によって生じる伝送損失が小さいが伝送路間で発生する光信号のモード分散に起因した伝送損失が発生するといった伝送路長が数十センチメートル程度の短距離である場合、本発明に関連する技術では送信信号出力の最適化ができないといった問題があった。   However, all of the techniques related to the present invention as described above are techniques for optimizing the optical output of the transmission signal in consideration of the transmission loss caused by the transmission path length between the nodes. This is not a technique for optimizing the optical output of a transmission signal in consideration of transmission loss caused by mode dispersion of the optical signal. That is, when the transmission path length is a short distance of about several tens of centimeters such that the transmission loss caused by the transmission path length is small but the transmission loss due to the mode dispersion of the optical signal generated between the transmission paths occurs. The technology related to the problem that the transmission signal output cannot be optimized.

具体的には、例えば、測定元から送信したパルス信号が目標までの伝送路を往復して送信元で受信されるまでに要する時間を利用した本発明に関連する技術では、マルチモードレーザ光による短距離光通信において伝送路長が数十センチメートル程度の場合、パルス信号の往復時間が装置のクロック周波数以下となるため伝送路長を測定することができない。
さらに、ブレードサーバのようなコンピュータシステムのように、筐体間の伝送路長が100メートル程度のマルチモードレーザ光による短距離光通信において、伝送路長に起因する送信信号の伝送損失(パワー損失)は軽微(約1dB程度)であり、送信信号の劣化への影響は大きなものではない。一方、伝送路に用いられる光ファイバの特性に応じて発生するマルチモードレーザ光の各モードの伝送速度の差異に起因するモード分散は、送信信号に時間軸方向の波形歪みを発生させて送信信号の劣化を招き、通信品質の悪化につながる。
Specifically, for example, in the technique related to the present invention using the time required for the pulse signal transmitted from the measurement source to be received at the transmission source by reciprocating the transmission path to the target, the multi-mode laser beam is used. When the transmission path length is about several tens of centimeters in short-distance optical communication, the round trip time of the pulse signal is less than or equal to the clock frequency of the apparatus, so that the transmission path length cannot be measured.
Furthermore, in short-distance optical communication using multimode laser light with a transmission path length of about 100 meters, such as a computer system such as a blade server, transmission loss (power loss) of a transmission signal due to the transmission path length. ) Is insignificant (about 1 dB), and the influence on the deterioration of the transmission signal is not significant. On the other hand, mode dispersion caused by the difference in transmission speed of each mode of multimode laser light generated according to the characteristics of the optical fiber used in the transmission path causes the waveform distortion in the time axis direction to occur in the transmission signal. Will lead to deterioration of communication quality.

よって、伝送路長に起因する送信信号の伝送損失を補償する本発明に関連する技術では、光通信における短距離間の伝送路長を測定できないために、送信信号出力の最適化が実行されず、光信号のモード分散に起因する通信品質の悪化を防ぐことはできなかった。
そこで、本発明は上述の課題を解決すべく、短距離間の伝送路においても伝送路長を測定して伝送路の特性に応じた送信信号出力の最適化を実行して、光信号のモード分散に起因する通信品質の悪化を抑制する光通信装置を提供することを目的とする。
Therefore, the technique related to the present invention that compensates for transmission loss of the transmission signal due to the transmission path length cannot measure the transmission path length over a short distance in optical communication, and therefore the transmission signal output is not optimized. However, it was not possible to prevent deterioration in communication quality due to optical signal mode dispersion.
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention measures the length of a transmission line even in a transmission line over a short distance, optimizes the transmission signal output according to the characteristic of the transmission line, and performs an optical signal mode. An object of the present invention is to provide an optical communication apparatus that suppresses deterioration of communication quality due to dispersion.

上述の目的を達成するために、本発明にかかる光通信装置は、通信相手との間で光信号伝送路を介して光信号を送受信する光信号送受信部と、周波数がそれぞれ異なる複数のパルス信号を含む伝送路長測定信号を生成し、この伝送路長測定信号を前記光信号送受信部に出力する伝送路長測定信号生成部と、前記通信相手から送信されて前記光信号送受信部によって受信された光信号に伝送路長測定信号が含まれる場合、前記伝送路長測定信号に含まれる前記複数のパルス信号の振幅情報をそれぞれ抽出する振幅情報抽出部と、前記光信号伝送路の距離に応じて受信信号の振幅と周波数との関係を表した伝送路長情報を記憶し、前記振幅情報抽出部により抽出された前記複数のパルス信号の各周波数に対応した振幅情報と前記伝送路長情報とに基づいて前記光信号伝送路の距離を導出する伝送路長導出部と、伝送可能な光信号の周波数帯域によって区別される伝送路種別と伝送路長とに応じた前記光信号送受信部の送信出力を示す光信号出力制御情報を記憶し、前記伝送路長導出部によって導出された前記光信号伝送路の距離と前記光信号伝送路の前記伝送路種別と前記光信号出力制御情報とに基づいた前記光信号送受信部から送信される光信号の送信出力を制御する光信号出力制御部とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an optical communication apparatus according to the present invention includes an optical signal transmitting / receiving unit that transmits and receives an optical signal to and from a communication partner via an optical signal transmission path, and a plurality of pulse signals having different frequencies. And a transmission path length measurement signal generator that outputs the transmission path length measurement signal to the optical signal transmitter / receiver, and is transmitted from the communication partner and received by the optical signal transmitter / receiver. When an optical signal includes a transmission path length measurement signal, an amplitude information extraction unit that extracts amplitude information of each of the plurality of pulse signals included in the transmission path length measurement signal and a distance between the optical signal transmission path Transmission path length information representing the relationship between the amplitude and frequency of the received signal, and amplitude information corresponding to each frequency of the plurality of pulse signals extracted by the amplitude information extraction unit, and the transmission path length information, In Therefore, a transmission path length deriving unit for deriving the distance of the optical signal transmission path, and a transmission output of the optical signal transmitting / receiving unit according to the transmission path type and the transmission path length distinguished by the frequency band of the transmittable optical signal The optical signal output control information is stored, and is based on the distance of the optical signal transmission path derived by the transmission path length deriving unit, the transmission path type of the optical signal transmission path, and the optical signal output control information And an optical signal output control unit that controls a transmission output of an optical signal transmitted from the optical signal transmission / reception unit.

また、本発明にかかる光通信制御方法は、周波数がそれぞれ異なる複数のパルス信号を伝送路長測定信号として生成するステップと、前記伝送路長測定信号を含んだ光信号を光信号伝送路を介して通信相手に送信するステップと、受信した光信号に前記伝送路長測定信号が含まれる場合、前記伝送路長測定信号に含まれる前記複数のパルス信号の振幅情報をそれぞれ抽出するステップと、前記光信号伝送路の距離に応じて受信信号の振幅と周波数との関係を示す伝送路長情報と、前記振幅情報とに基づいて前記光信号伝送路の距離を導出するステップと、伝送可能な光信号の周波数帯域によって区別される伝送路種別と光信号伝送路の距離とに応じた前記光信号伝送路へ出力される光信号の送信出力の関係を示す光信号出力制御情報と、前記光信号伝送路の距離と、前記光信号伝送路の前記伝送路種別とに基づいて、前記光信号の送信出力を決定するステップと、前記光信号伝送路へ出力される光信号の送信出力を、前記光信号出力制御情報と前記光信号伝送路の拒理と前記伝送路種別とに基づいて決定された送信出力へ制御するステップとを備えることを特徴とする。   The optical communication control method according to the present invention includes a step of generating a plurality of pulse signals having different frequencies as a transmission path length measurement signal, and an optical signal including the transmission path length measurement signal via the optical signal transmission path. Transmitting to the communication partner, and if the received optical signal includes the transmission path length measurement signal, extracting each of amplitude information of the plurality of pulse signals included in the transmission path length measurement signal; and A step of deriving the distance of the optical signal transmission path based on the transmission path length information indicating the relationship between the amplitude and frequency of the received signal according to the distance of the optical signal transmission path, and the amplitude information; Optical signal output control information indicating the relationship of the transmission output of the optical signal output to the optical signal transmission path according to the transmission path type and the distance of the optical signal transmission path distinguished by the frequency band of the signal, and The step of determining the transmission output of the optical signal based on the distance of the signal transmission path and the transmission path type of the optical signal transmission path, and the transmission output of the optical signal output to the optical signal transmission path, And a step of controlling to a transmission output determined based on the optical signal output control information, the rejection of the optical signal transmission path, and the transmission path type.

また、本発明にかかる光通信システムは、少なくとも1つの光信号伝送路を介して接続される複数の光通信装置を備え、前記複数の光通信装置のそれぞれは、通信相手との間で光信号伝送路を介して光信号を送受信する光信号送受信部と、周波数がそれぞれ異なる複数のパルス信号を含む伝送路長測定信号を生成し、この伝送路長測定信号を前記光信号送受信部に出力する伝送路長測定信号生成部と、前記通信相手から送信されて前記光信号送受信部によって受信された光信号に伝送路長測定信号が含まれる場合、前記伝送路長測定信号に含まれる前記複数のパルス信号の振幅情報をそれぞれ抽出する振幅情報抽出部と、前記光信号伝送路の距離に応じて受信信号の振幅と周波数との関係を表した伝送路長情報を記憶し、前記振幅情報抽出部により抽出された前記複数のパルス信号の各周波数に対応した振幅情報と前記伝送路長情報とに基づいて前記光信号伝送路の距離を導出する伝送路長導出部と、伝送可能な光信号の周波数帯域によって区別される伝送路種別と伝送路長とに応じた前記光信号送受信部の送信出力を示す光信号出力制御情報を記憶し、前記伝送路長導出部によって導出された前記光信号伝送路の距離と前記光信号伝送路の前記伝送路種別と前記光信号出力制御情報とに基づいた前記光信号送受信部から送信される光信号の送信出力を制御する光信号出力制御部とを備えることを特徴とする。   The optical communication system according to the present invention includes a plurality of optical communication devices connected via at least one optical signal transmission path, and each of the plurality of optical communication devices communicates with a communication partner. An optical signal transmission / reception unit that transmits / receives an optical signal via a transmission line and a transmission line length measurement signal including a plurality of pulse signals having different frequencies are generated, and the transmission line length measurement signal is output to the optical signal transmission / reception unit When the transmission path length measurement signal is included in the transmission path length measurement signal generation unit and the optical signal transmitted from the communication partner and received by the optical signal transmission / reception unit, the plurality of the transmission path length measurement signals included in the transmission path length measurement signal An amplitude information extraction unit that extracts amplitude information of each pulse signal, and transmission path length information that represents a relationship between the amplitude and frequency of the received signal according to the distance of the optical signal transmission path, and stores the amplitude information A transmission path length deriving unit for deriving a distance of the optical signal transmission path based on amplitude information corresponding to each frequency of the plurality of pulse signals extracted and the transmission path length information; and Storing optical signal output control information indicating a transmission output of the optical signal transmission / reception unit according to a transmission path type and a transmission path length distinguished by a frequency band, and the optical signal transmission derived by the transmission path length deriving unit An optical signal output control unit configured to control a transmission output of an optical signal transmitted from the optical signal transmission / reception unit based on a path distance, the transmission path type of the optical signal transmission path, and the optical signal output control information. It is characterized by that.

本発明によれば、異なる周波数を有する伝送路長測定信号の振幅情報に基づいて伝送路長を測定し、測定した伝送路長と伝送路特性に基づいて光信号の送信出力を制御することにより、短距離間の伝送路においても光信号の送信出力の最適化が実行できる。よって、伝送路長によって生じる伝送損失よりも伝送路間で発生する光信号のモード分散に起因した伝送損失が支配的な短距離間の光通信において、光信号のモード分散に起因する通信品質の悪化を抑制することができる。   According to the present invention, the transmission path length is measured based on the amplitude information of the transmission path length measurement signals having different frequencies, and the transmission output of the optical signal is controlled based on the measured transmission path length and the transmission path characteristics. In addition, the transmission output of the optical signal can be optimized even in the transmission path between short distances. Therefore, in optical communication over short distances where transmission loss due to optical signal mode dispersion occurring between transmission lines is more dominant than transmission loss caused by transmission line length, communication quality due to optical signal mode dispersion is reduced. Deterioration can be suppressed.

図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、第1の実施の形態にかかる光通信装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the optical communication apparatus according to the first embodiment. 図3は、本発明の第2の実施の形態にかかる光通信装置を含んだ大容量筐体内光通信システムの概略を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an outline of a large-capacity optical communication system including the optical communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図4は、第2の実施の形態における大容量筐体内光通信システムの筐体断面を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-section of the large-capacity optical communication system in the second embodiment. 図5は、第2の実施の形態における大容量筐体内光通信システムのバックプレーンの構成をしめす図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the backplane of the large-capacity optical communication system in the second embodiment. 図6は、第2の実施の形態にかかる光通信装置を含んだ大容量筐体内光通信システムの機能ブロックを示す図である。FIG. 6 is a functional block diagram of the large-capacity optical communication system including the optical communication apparatus according to the second embodiment. 図7は、第2の実施の形態にかかる光通信装置を含んだ大容量筐体内光通信システムのI/O部の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an I / O unit of an optical communication system in a large-capacity housing that includes the optical communication apparatus according to the second embodiment. 図8は、第2の実施の形態にかかる光通信装置を含んだ大容量筐体内光通信システムの各カード間の接続トポロジーの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a connection topology between cards of an optical communication system in a large-capacity housing that includes the optical communication apparatus according to the second embodiment. 図9は、第2の実施の形態にかかる光通信装置を含んだ大容量筐体内光通信システムの各カード間の接続トポロジーの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a connection topology between cards in an optical communication system within a large-capacity housing including the optical communication apparatus according to the second embodiment. 図10は、第2の実施の形態にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of the configuration of the optical communication apparatus according to the second embodiment. 図11は、第2の実施の形態にかかる光通信装置が送信ノードおよび受信ノードとして構成される光通信システムを示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating an optical communication system in which the optical communication apparatus according to the second embodiment is configured as a transmission node and a reception node. 図12は、第2の実施の形態にかかる光通信装置の光信号送受信部により受信されるパルス信号の波形を概念的に説明する図である。FIG. 12 is a diagram conceptually illustrating a waveform of a pulse signal received by the optical signal transmission / reception unit of the optical communication apparatus according to the second embodiment. 図13は、第2の実施の形態における伝送路長情報を概念的に説明する図である。FIG. 13 is a diagram for conceptually explaining the transmission path length information in the second embodiment. 図14は、第2の実施の形態にかかる光通信装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating the operation of the optical communication apparatus according to the second embodiment. 図15は、本発明の第3の実施の形態にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an optical communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図16は、本発明に関連する技術における光通信システムの構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system in the technology related to the present invention. 図17は、本発明に関連する技術における光通信システムの構成を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system in the technology related to the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる光通信装置は、受信した異なる周波数を有する複数のパルス信号の振幅情報から伝送路長を測定し、測定した伝送路長に基づいて光信号の送信出力を制御するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. The optical communication apparatus according to the present embodiment measures the transmission path length from amplitude information of a plurality of received pulse signals having different frequencies, and controls the transmission output of the optical signal based on the measured transmission path length. is there.

図1に示すように、本実施の形態にかかる光通信装置10は、光信号送受信部110と、伝送路長測定信号生成部120と、振幅情報抽出部130と、伝送路長導出部140と、光信号出力制御部150とから構成されている。
光信号送受信部110は、通信相手である光通信装置との間で光信号伝送路Aを介して光信号の送受信を実行する。
伝送路長測定信号生成部120は、異なる周波数を有する少なくとも2つのパルス信号を伝送路長測定信号として生成し、この伝送路長測定信号を光信号送受信部110に送信させる。伝送路長測定信号は、周波数がそれぞれ異なる3つ以上のパルス信号としても良い。
As shown in FIG. 1, the optical communication apparatus 10 according to the present embodiment includes an optical signal transmission / reception unit 110, a transmission path length measurement signal generation unit 120, an amplitude information extraction unit 130, and a transmission path length derivation unit 140. , And an optical signal output control unit 150.
The optical signal transmission / reception unit 110 performs transmission / reception of an optical signal via the optical signal transmission path A with an optical communication apparatus that is a communication partner.
The transmission path length measurement signal generation unit 120 generates at least two pulse signals having different frequencies as transmission path length measurement signals, and causes the optical signal transmission / reception unit 110 to transmit the transmission path length measurement signals. The transmission path length measurement signal may be three or more pulse signals having different frequencies.

振幅情報抽出部130は、光信号送受信部110を介して受信した光信号に伝送路長測定信号が含まれる場合、受信した伝送路長測定信号に含まれるパルス信号の振幅情報を周波数毎に抽出する。
伝送路長導出部140は、光信号伝送路の距離に応じて受信したパルス信号の振幅と周波数との関係を表した伝送路長情報を記憶し、振幅情報抽出部130によって抽出されたパルス信号の各週端数に対応した振幅情報と伝送路長情報とに基づいて光信号伝送路の距離を導出する。
When the transmission path length measurement signal is included in the optical signal received via the optical signal transmission / reception section 110, the amplitude information extraction unit 130 extracts the amplitude information of the pulse signal included in the received transmission path length measurement signal for each frequency. To do.
The transmission path length deriving unit 140 stores transmission path length information representing the relationship between the amplitude and frequency of the received pulse signal according to the distance of the optical signal transmission path, and the pulse signal extracted by the amplitude information extracting unit 130 The distance of the optical signal transmission line is derived on the basis of the amplitude information corresponding to each week number and the transmission line length information.

光信号出力制御部150は、伝送路長と伝送可能な光信号の周波数帯域毎に区別される伝送路種別とに応じて光信号送受信部110から送信される光信号の送信出力を記憶した光信号出力制御情報を記憶し、伝送路長導出部140によって導出された光信号伝送路の距離と光信号出力制御情報とに基づいて光信号送受信部110から送信される光信号の送信出力を決定する。   The optical signal output control unit 150 stores the transmission output of the optical signal transmitted from the optical signal transmission / reception unit 110 according to the transmission path length and the transmission path type distinguished for each frequency band of the transmittable optical signal. Stores the signal output control information, and determines the transmission output of the optical signal transmitted from the optical signal transmission / reception unit 110 based on the distance of the optical signal transmission path derived by the transmission path length deriving unit 140 and the optical signal output control information To do.

なお、本実施の形態にかかる光通信装置10の各機能は、光通信装置10に搭載されたCPU(中央演算装置)やメモリ、インターフェースを備えたコンピュータにコンピュータプログラム(ソフトウエア)をインストールすることによって実現され、上述した光通信装置10の各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラムとが協働することによって実現される。
また、上記コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供されても良く、電気通信回線を介してコンピュータが読み取り可能な状態で提供されても良い。
Each function of the optical communication apparatus 10 according to the present embodiment is that a computer program (software) is installed in a computer having a CPU (central processing unit), a memory, and an interface mounted on the optical communication apparatus 10. The various functions of the optical communication apparatus 10 described above are realized by the cooperation of various hardware resources of the computer and the computer program.
The computer program may be provided in a state of being stored in a computer-readable recording medium, or may be provided in a state of being readable by the computer via an electric communication line.

次に、本実施の形態にかかる光通信装置10の動作について、図2に示すフローチャートを参照して説明する。
図2に示すように、本実施の形態にかかる光通信装置10は、伝送路長測定信号生成部120によって異なる周波数の複数のパルス信号を含んだ伝送路長測定信号を生成し、この伝送路長測定信号を光信号送受信部110に送信させる(ステップS101)。
Next, the operation of the optical communication apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the optical communication apparatus 10 according to the present embodiment generates a transmission path length measurement signal including a plurality of pulse signals of different frequencies by the transmission path length measurement signal generator 120, and this transmission path The length measurement signal is transmitted to the optical signal transmission / reception unit 110 (step S101).

光通信装置10は、光信号伝送路Aを介して受信した光信号が伝送路長測定信号であるか否かを判定する(ステップS102)。
受信した光信号が伝送路長測定信号であった場合(ステップS102で「Yes」)、振幅情報抽出部130は、受信した伝送路長測定信号に含まれるパルス信号の各周波数に対応した振幅情報を抽出し、この振幅情報を含んだ光信号を光信号送受信部110に送信させる(ステップS103)。
一方、受信した光信号が伝送路長測定信号でなかった場合(ステップS102で「No」)、光通信装置10は、受信した光信号に振幅情報抽出部130によって抽出された振幅情報が含まれているか否かを判定する(Sステップ104)。
The optical communication device 10 determines whether the optical signal received via the optical signal transmission path A is a transmission path length measurement signal (step S102).
When the received optical signal is a transmission path length measurement signal (“Yes” in step S102), the amplitude information extraction unit 130 performs amplitude information corresponding to each frequency of the pulse signal included in the received transmission path length measurement signal. And the optical signal including the amplitude information is transmitted to the optical signal transmitting / receiving unit 110 (step S103).
On the other hand, when the received optical signal is not a transmission path length measurement signal (“No” in step S102), the optical communication device 10 includes the amplitude information extracted by the amplitude information extraction unit 130 in the received optical signal. It is determined whether or not (S step 104).

受信した光信号に振幅情報が含まれていない場合(Sステップ104で「No」)、光通信装置10は、受信した光信号に伝送路長測定信号が含まれているか否かの判定待機状態となる(Sステップ102)。
一方、受信した光信号に振幅情報が含まれている場合(Sステップ104で「Yes」)、伝送路長導出部140は、受信した光信号に含まれる振幅情報と予め記憶している伝送路長情報とに基づいて、光信号の伝送路長を導出する(Sステップ105)。
伝送路長導出部140によって光信号の伝送路長が導出されると、光信号出力制御部は、予め記憶している光信号出力制御情報と伝送路長導出部140によって導出された伝送路長とに基づいて、光信号送受信部110から出力される光信号の送信出力を決定して光信号の送信出力を制御する(Sステップ106)。
When amplitude information is not included in the received optical signal (“No” in step S104), the optical communication apparatus 10 is in a standby state for determining whether or not a transmission path length measurement signal is included in the received optical signal. (S step 102).
On the other hand, when amplitude information is included in the received optical signal (“Yes” in S104), the transmission path length deriving unit 140 stores the amplitude information included in the received optical signal and the transmission path stored in advance. Based on the length information, the transmission path length of the optical signal is derived (S step 105).
When the transmission path length of the optical signal is derived by the transmission path length deriving unit 140, the optical signal output control unit transmits the optical signal output control information stored in advance and the transmission path length derived by the transmission path length deriving unit 140. Based on the above, the transmission output of the optical signal output from the optical signal transmission / reception unit 110 is determined to control the transmission output of the optical signal (S step 106).

このように、本実施の形態にかかる光通信装置によれば、異なる周波数を有する伝送路長測定信号の振幅情報に基づいて伝送路長を測定し、測定した伝送路長と伝送路特性に基づいて光信号の送信出力を制御することにより、短距離間の伝送路においても光信号の送信出力の最適化が実行できる。   Thus, according to the optical communication apparatus according to the present embodiment, the transmission path length is measured based on the amplitude information of the transmission path length measurement signals having different frequencies, and based on the measured transmission path length and transmission path characteristics. By controlling the transmission output of the optical signal, the transmission output of the optical signal can be optimized even in a transmission path over a short distance.

[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態にかかる光通信装置は、受信した異なる周波数を有する複数のパルス信号の振幅情報から伝送路長を測定し、測定した伝送路長と伝送路の種別とに基づいて光信号の送信出力を制御するものであって、特に、複数のCPUカードを筐体内に搭載してこれらCPUカード間でデータ伝送や演算処理といった情報処理を連携し実行するコンピュータシステムに搭載され、CPUカード間の伝送路長と伝送路の種別とに基づいて光信号の送信出力を制御する光通信装置である。
[Second Embodiment]
The optical communication apparatus according to the second embodiment of the present invention measures a transmission path length from amplitude information of a plurality of received pulse signals having different frequencies, and based on the measured transmission path length and transmission path type. In particular, it is installed in a computer system in which a plurality of CPU cards are mounted in a casing and information processing such as data transmission and arithmetic processing is performed in cooperation between these CPU cards. The optical communication device controls the transmission output of the optical signal based on the transmission path length between the CPU cards and the type of the transmission path.

図3は、本実施の形態にかかる光通信装置を含んだコンピュータシステム1の全体図であり、このコンピュータシステムは、筐体1の中に複数のCPUカード2と少なくとも1つのスイッチカード3とが搭載されることにより構成されている。
また、本実施の形態におけるコンピュータシステムの筐体内データ伝送は、CPUカード2およびスイッチカード3それぞれの間で実行される大容量かつ高速の主信号データ転送に光通信を、管理データなどの低速/小容量のデータ伝送に電気通信を用いることができる。以下、本実施の形態におけるコンピュータシステムの筐体内データ伝送のうち、上記した主信号データ転送に用いられる光通信を「大容量筐体内光通信」とし、この大容量筐体内光通信を実現するシステムを「大容量筐体内光通信システム」と表す。
FIG. 3 is an overall view of a computer system 1 including the optical communication apparatus according to the present embodiment. This computer system includes a plurality of CPU cards 2 and at least one switch card 3 in a housing 1. It is configured by being mounted.
In the case of data transmission within the housing of the computer system in the present embodiment, optical communication is performed for large-capacity and high-speed main signal data transfer executed between the CPU card 2 and the switch card 3, and low-speed / Telecommunications can be used for small capacity data transmission. Hereinafter, the optical communication used for the main signal data transfer described above in the data transmission within the case of the computer system according to the present embodiment is referred to as “large-capacity case optical communication”, and this large-capacity case optical communication is realized. Is represented as “a large capacity optical communication system”.

次に、図4および図5を参照して、本実施の形態にかかるコンピュータシステムの筐体1の内部構造について説明する。
図4は、筐体1の断面図であり、CPUカード2およびスイッチカード3には少なくとも1つの光コネクタ4−11,電源コネクタ4−21,電気コネクタ4−23が搭載されている。
筐体1には、光バックプレーン4−1および電気バックプレーン4−2が搭載されており、さらに、光バックプレーン4−1上には、少なくとも1つの光コネクタ4−12が光コネクタ4−11と対向するように搭載されている。同様に、電気バックプレーン4−2上には、少なくとも1つの電源コネクタ4−22,電気コネクタ4−24が電源コネクタ4−21,電気コネクタ4−23と対向するように搭載されている。
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the internal structure of the casing 1 of the computer system according to the present embodiment will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the housing 1. At least one optical connector 4-11, power connector 4-21, and electrical connector 4-23 are mounted on the CPU card 2 and the switch card 3.
An optical backplane 4-1 and an electrical backplane 4-2 are mounted on the housing 1, and at least one optical connector 4-12 is provided on the optical backplane 4-1. 11 is mounted so as to face 11. Similarly, at least one power connector 4-22 and electrical connector 4-24 are mounted on the electrical backplane 4-2 so as to face the power connector 4-21 and the electrical connector 4-23.

本実施の形態におけるコンピュータシステムは、CPUカード2およびスイッチカード3が筐体1に挿入されると、光コネクタ4−11と4−12、電源コネクタ4−21と4−22、電気コネクタ4−23と4−24が勘合する構造となっている。各カード間の光接続は、光バックプレーン4−1に搭載されている光コネクタ4−12に接続されている光ファイバ4−13によってなされ、この光ファイバ4−13を介して光通信が実行される。なお、電気バックプレーン4−2上には、図示していないパターン配線が実装されており、このパターンに沿ってカード間の電気配線が実現されている。
図5に、光バックプレーン4−1および電気バックプレーン4−2を正面から見た図を示す。CPUカード2はCPUカードスロット5−1へ、スイッチカード3はスイッチカードスロット5−2へそれぞれ挿入されることにより、光コネクタ4−11と4−12、電源コネクタ4−21と4−22、電気コネクタ4−23と4−24それぞれのコネクタ勘合がなされる。
In the computer system according to the present embodiment, when the CPU card 2 and the switch card 3 are inserted into the housing 1, the optical connectors 4-11 and 4-12, the power connectors 4-21 and 4-22, the electrical connector 4- 23 and 4-24 are fitted. The optical connection between the cards is made by an optical fiber 4-13 connected to an optical connector 4-12 mounted on the optical backplane 4-1, and optical communication is performed via the optical fiber 4-13. Is done. Note that pattern wiring (not shown) is mounted on the electric backplane 4-2, and electrical wiring between cards is realized along this pattern.
FIG. 5 shows a view of the optical backplane 4-1 and the electrical backplane 4-2 as seen from the front. The CPU card 2 is inserted into the CPU card slot 5-1, and the switch card 3 is inserted into the switch card slot 5-2, so that the optical connectors 4-11 and 4-12, the power connectors 4-21 and 4-22, The electrical connectors 4-23 and 4-24 are engaged with each other.

次に、本実施の形態における大容量筐体内光通信システムの構成について図6を参照して説明する。
本実施の形態における大容量筐体内通信システムは、図6に示すように筐体1の中にCPUカード2とスイッチカード3とが搭載され構成されている。
複数のCPUカード2(以下、便宜上「CPUカード2−1n」とする)は、演算処理や命令処理を行うCPU部611と、データやプログラムなどの記憶するメモリ部612と、高速のデータバスによりデータの送受信を行うデバイスとCPU部611とを接続するノースブリッジ部613と、スイッチカード3など外部カードとのインターフェースであるI/O部614と、ノースブリッジ部613を経由してCPU部611とI/O部614とを接続するサウスブリッジ部615とから構成されている。
スイッチカード3は、CPUカード2−1nとのインターフェースであるI/O部621と、CPUカード2−1nのそれぞれが接続されているポートを記憶して経路情報として管理する経路テーブル部622と、経路情報を参照して所望のCPUカードを選択的に接続するスイッチ部623とから構成されている。
Next, the configuration of the optical communication system with large capacity in this embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the large-capacity communication system in the present embodiment has a configuration in which a CPU card 2 and a switch card 3 are mounted in a housing 1.
A plurality of CPU cards 2 (hereinafter referred to as “CPU card 2-1n” for the sake of convenience) include a CPU unit 611 that performs arithmetic processing and instruction processing, a memory unit 612 that stores data and programs, and a high-speed data bus. A north bridge unit 613 that connects a device that transmits and receives data and the CPU unit 611, an I / O unit 614 that is an interface with an external card such as the switch card 3, and the CPU unit 611 via the north bridge unit 613 A south bridge unit 615 that connects the I / O unit 614 is configured.
The switch card 3 includes an I / O unit 621 that is an interface with the CPU card 2-1n, a route table unit 622 that stores a port to which each of the CPU cards 2-1n is connected, and manages the information as route information. The switch unit 623 selectively connects a desired CPU card with reference to the path information.

ここで、CPUカード2−1nとスイッチカード3との間で実行されるデータ伝送のインターフェースであるI/O部614,621について、特にCPUカード2−1nのI/O部614を例に図7を参照して説明する。
I/O部614は、伝送される信号を所望の伝送フォーマットへ変換するプロトコル処理部71と、伝送される信号を符号化して伝送媒体に適したビット列信号へ変換する物理層部72と、光通信伝送路とのインターフェースである光送信部73および光受信部74とから構成されている。
例えば、CPUカード2からスイッチカード3に対してデータ伝送を実行する場合、I/O部614は、サウスブリッジ部615から受けた信号をプロトコル処理部71によって所望の伝送フォーマット(例えば、イーサネットやPCI−Expressなどのデータ伝送方式に適合した伝送フォーマット)へ変換し、物理層部72によって伝送信号を符号化(イーサネットでは8B/10Bや64B/66Bなどの符号化手段が知られている)して伝送媒体に適したビット列信号が生成され、光送信部73によってビット列信号に対応した光信号が光通信伝送路へ出力される。
Here, the I / O units 614 and 621 which are interfaces for data transmission executed between the CPU card 2-1n and the switch card 3 are illustrated by taking the I / O unit 614 of the CPU card 2-1n as an example. This will be described with reference to FIG.
The I / O unit 614 includes a protocol processing unit 71 that converts a signal to be transmitted into a desired transmission format, a physical layer unit 72 that encodes the signal to be transmitted and converts it into a bit string signal suitable for the transmission medium, The optical transmission unit 73 and the optical reception unit 74 are interfaces with the communication transmission path.
For example, when data transmission is performed from the CPU card 2 to the switch card 3, the I / O unit 614 receives a signal received from the south bridge unit 615 by the protocol processing unit 71 in a desired transmission format (for example, Ethernet or PCI). -A transmission format adapted to a data transmission method such as Express), and the transmission signal is encoded by the physical layer unit 72 (in Ethernet, encoding means such as 8B / 10B and 64B / 66B are known) A bit string signal suitable for the transmission medium is generated, and an optical signal corresponding to the bit string signal is output to the optical communication transmission path by the optical transmitter 73.

ブレードサーバのようなコンピュータシステムにおいて、CPUカード2−1nとスイッチカード3との接続は、一般的にスタートポロジーで結線され、この場合、複数のCPUカード2−1n間のデータ送信における伝送路とデータ受信における伝送路とは対称であり、伝送距離も同一である。図8に、一般的なCPUカードとスイッチカードの接続トポロジーを示す。
一方、複数のCPUカード2−1nと複数のスイッチカード3で構成される大容量筐体内光通信システムの場合、複数のCPUカード2−1n間のデータ送受信における伝送路は複数のスイッチカード3を経由するために、送受信で伝送路が非対称となる場合があり、伝送距離に差異が発生する場合がある。図9に、大容量筐体内光通信システムにおける複数のスイッチカード3でネットワークが構成された場合のCPUカード2−nnとスイッチカード3−nの接続トポロジーの一例を示す。
In a computer system such as a blade server, the connection between the CPU card 2-1n and the switch card 3 is generally connected in a star topology, and in this case, a transmission path for data transmission between a plurality of CPU cards 2-1n The transmission path for data reception is symmetrical and the transmission distance is the same. FIG. 8 shows a general connection topology between a CPU card and a switch card.
On the other hand, in the case of a large-capacity optical communication system composed of a plurality of CPU cards 2-1n and a plurality of switch cards 3, a transmission path for data transmission / reception between the plurality of CPU cards 2-1n includes a plurality of switch cards 3. Therefore, the transmission path may be asymmetric in transmission and reception, and there may be a difference in transmission distance. FIG. 9 shows an example of a connection topology between the CPU card 2-nn and the switch card 3-n when a network is configured by a plurality of switch cards 3 in the optical communication system with a large capacity.

例えば、図9に示すように、CPUカード2−1nとCPUカード2−3nとの間でデータ伝送が実行される場合、CPUカード2−1nからCPUカード2−3nへ送信されるデータの伝送路は、スイッチカード3−aからスイッチカード3−bとスイッチカード3−nを経由してCPUカード2−3nへ伝送されるが、CPUカード2−3nから送信されCPUカード2−1nが受信するデータの伝送路は、スイッチカード3−nからスイッチカード3−cとスイッチカード3−aを経由するため、送受信の伝送路が非対称となり伝送路長に差異が発生する可能性がある。   For example, as shown in FIG. 9, when data transmission is executed between the CPU card 2-1n and the CPU card 2-3n, data transmitted from the CPU card 2-1n to the CPU card 2-3n is transmitted. The path is transmitted from the switch card 3-a to the CPU card 2-3n via the switch card 3-b and the switch card 3-n, but transmitted from the CPU card 2-3n and received by the CPU card 2-1n. Since the data transmission path to be transmitted passes from the switch card 3-n to the switch card 3-c and the switch card 3-a, there is a possibility that the transmission / reception transmission path becomes asymmetric and the transmission path length varies.

このように、大容量筐体内光通信システムにおいて、送受信の伝送路が非対称となり送受信の伝送路長に差異が発生すると、光通信の光源として用いられるマルチモードレーザ光のモード分散に起因する伝送信号の劣化にばらつきが発生して通信品質の悪化につながる。よって、各カード間の光通信伝送路の伝送路長を計測して、伝送路長に応じた光信号の送信制御を行うことが、大容量筐体内光通信システムのデータ伝送における通信品質の向上に必要となる。
そこで、本実施の形態にかかる光通信装置は、大容量筐体内光通信システムに搭載されるCPUカード2−1nとスイッチカード3間のインターフェースであるI/O部614,621に実装され、各カード間の伝送路長を計測して伝送路長に応じた光信号の送信制御を行うことにより、大容量筐体内光通信システムのデータ伝送における通信品質を向上させるものである。
As described above, in a large-capacity optical communication system, when a transmission / reception transmission path becomes asymmetric and a difference occurs in the transmission / reception transmission path length, a transmission signal resulting from mode dispersion of a multimode laser beam used as a light source for optical communication Variations in the degradation of the network will lead to degradation of communication quality. Therefore, measuring the transmission path length of the optical communication transmission path between each card and performing transmission control of the optical signal according to the transmission path length improves the communication quality in the data transmission of the optical communication system in the large capacity enclosure. Is required.
Therefore, the optical communication apparatus according to the present embodiment is mounted on the I / O units 614 and 621 that are interfaces between the CPU card 2-1n and the switch card 3 mounted in the large-capacity optical communication system. By measuring the transmission path length between cards and performing transmission control of an optical signal according to the transmission path length, the communication quality in data transmission of an optical communication system in a large-capacity housing is improved.

図10に、本実施の形態にかかる光通信装置20の構成を表すブロック図を示す。なお、本実施の形態にかかる光通信装置20の構成要素について、第1の実施形態において説明した光通信装置10と同一の構成および機能を有するものは、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施の形態にかかる光通信装置20は、光信号送受信部210と、伝送路長測定信号生成部120と、振幅情報抽出部130と、伝送路長導出部240と、光信号出力制御部250とから構成されている。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the optical communication apparatus 20 according to the present embodiment. In addition, about the component of the optical communication apparatus 20 concerning this Embodiment, what has the same structure and function as the optical communication apparatus 10 demonstrated in 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and the detail Description is omitted.
The optical communication apparatus 20 according to the present embodiment includes an optical signal transmission / reception unit 210, a transmission path length measurement signal generation unit 120, an amplitude information extraction unit 130, a transmission path length derivation unit 240, and an optical signal output control unit 250. It consists of and.

光信号送受信部210は、光信号を送信する光送信部211と光信号を受信する光受信部212と光送信部211から送信される伝送信号を生成するとともに光受信部212によって受信された伝送信号に内包された通信パケットを復元する物理層部213とから構成される。
なお、光送信部211は、マルチモードレーザ光を発光するレーザ素子部(以下「LD」とする。)211−1と、LD211−1を駆動させるLDドライバー(以下、「LDD」とする。)211−2とからなる構成としても良く、また、光受信部212は、光信号を電流信号へ変換する光受信素子部(以下、「PD」とする。)212−1と、PD212−1から出力される電流信号を電圧信号に変換する増幅部212−2とからなる構成としても良い。さらに、増幅部212−2は、電流信号を電圧信号へ変換するトランスインピーダンスアンプと、トランスインピーダンスアンプからの出力について波形形成を行うリミティングアンプとを用いることにより実現することができる。以下、増幅部212−2をLA/TIA212−2と表現する。
The optical signal transmission / reception unit 210 generates an optical transmission unit 211 that transmits an optical signal, an optical reception unit 212 that receives an optical signal, and a transmission signal that is transmitted from the optical transmission unit 211 and transmission received by the optical reception unit 212. And a physical layer unit 213 for restoring a communication packet included in the signal.
The optical transmission unit 211 includes a laser element unit (hereinafter referred to as “LD”) 211-1 that emits multimode laser light, and an LD driver (hereinafter referred to as “LDD”) that drives the LD 211-1. The optical receiving unit 212 may include an optical receiving element unit (hereinafter referred to as “PD”) 212-1 that converts an optical signal into a current signal, and a PD 212-1. It is good also as a structure which consists of the amplifier 212-2 which converts the output electric current signal into a voltage signal. Further, the amplifying unit 212-2 can be realized by using a transimpedance amplifier that converts a current signal into a voltage signal and a limiting amplifier that forms a waveform for the output from the transimpedance amplifier. Hereinafter, the amplification unit 212-2 is expressed as LA / TIA 212-2.

伝送路長測定信号生成部120は、異なる周波数の少なくとも2つのパルス信号を伝送路長測定信号として生成し、生成した伝送路長測定信号を物理層部213へ出力する。
振幅情報抽出部130は、物理層部213によって通信パケットに復元された受信信号に伝送路長測定信号が含まれている場合、伝送路長測定信号(異なる周波数の複数のパルス信号)の振幅情報を抽出して、抽出した振幅情報を物理層部213へ出力する。
伝送路長導出部240は、物理層部213によって通信パケットに復元された受信信号に振幅情報が含まれている場合、受信した振幅情報と予め記憶している伝送路長情報とから伝送路長を導出する。
The transmission path length measurement signal generation unit 120 generates at least two pulse signals having different frequencies as transmission path length measurement signals, and outputs the generated transmission path length measurement signals to the physical layer unit 213.
The amplitude information extraction unit 130, when the transmission path length measurement signal is included in the received signal restored to the communication packet by the physical layer unit 213, the amplitude information of the transmission path length measurement signal (a plurality of pulse signals having different frequencies). And the extracted amplitude information is output to the physical layer unit 213.
When the amplitude information is included in the received signal restored to the communication packet by the physical layer unit 213, the transmission path length deriving unit 240 determines the transmission path length from the received amplitude information and the previously stored transmission path length information. Is derived.

光信号出力制御部250は、光信号出力制御情報を記憶する光信号出力制御テーブル251を備え、光送信部211から送信される光信号の出力レベルが伝送路長導出部240によって導出された伝送路長と、予め記憶している光信号出力制御情報とから、光送信部211から送信される光信号の出力レベルを決定し、決定した出力で光信号を出力させるよう制御する。
光信号出力制御情報は、光信号伝送路における伝送距離と光信号伝送路の種別(例えば、伝送可能な周波数帯域に応じた光ファイバの種別)とに対応して、光送信部211から送信される光信号の出力情報が記憶されているデータである。光信号出力制御情報が記憶されている光信号出力制御テーブル251の一例を、以下に表1として示す。
The optical signal output control unit 250 includes an optical signal output control table 251 for storing optical signal output control information, and the transmission level derived by the transmission path length deriving unit 240 in which the output level of the optical signal transmitted from the optical transmission unit 211 is derived. The output level of the optical signal transmitted from the optical transmitter 211 is determined from the path length and the optical signal output control information stored in advance, and control is performed so that the optical signal is output with the determined output.
The optical signal output control information is transmitted from the optical transmission unit 211 corresponding to the transmission distance in the optical signal transmission path and the type of the optical signal transmission path (for example, the type of optical fiber corresponding to the frequency band that can be transmitted). This is data in which output information of the optical signal is stored. An example of the optical signal output control table 251 in which optical signal output control information is stored is shown in Table 1 below.

Figure 0005299558
Figure 0005299558

ここで、本実施の形態にかかる光通信装置20の伝送路長導出240による伝送路長の導出機能および光信号出力制御部250による光信号の送信出力制御機能について、図11〜図13,表1を参照して詳細に説明する。
図11は、大容量筐体内光通信システムにおいて、例えば、図9に示すようにCPUカード2−1nとスイッチカード3−aとが接続され、これらの間で伝送路長の距離を測定する場合、各カードの構成の一例を示すブロック図である。
Here, the transmission path length derivation function by the transmission path length derivation 240 and the optical signal transmission output control function by the optical signal output control unit 250 of the optical communication apparatus 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. This will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 11 shows a case where a CPU card 2-1n and a switch card 3-a are connected, for example, as shown in FIG. It is a block diagram which shows an example of a structure of each card | curd.

図11に示す用に、CPUカード2−1nを伝送路長測定のマスタノードとなる光通信装置(以下、単に「マスタノード」とする。)20−a、スイッチカード3−aを伝送路長の測定対象ノードとなる光通信装置(以下、単に「測定対象ノード」とする。)20−bとし、マスタノード20−aと測定対象ノード20−bは、光信号伝送路Aを介して接続されている。
マスタノード20−aは、測定対象ノード20−bとの間の光信号伝送路Aの距離を測定するため、伝送路長測定信号生成部120−aに伝送路長測定信号を生成させ、この伝送路長測定信号を光送信部211−aから送信させる。例えば、伝送路長測定信号生成部120−aは、周波数が50MHzの0/1矩形波(第1のパルス信号)と周波数が5GHzの0/1矩形波(第2のパルス信号)とを伝送路長測定信号として生成する場合、物理層部213−aに対して第1のパルス信号と第2のパルス信号とを出力する。
As shown in FIG. 11, the CPU card 2-1n is an optical communication device (hereinafter, simply referred to as “master node”) 20-a serving as a transmission path length measurement master node, and the switch card 3-a is a transmission path length. The optical communication device (hereinafter simply referred to as “measurement target node”) 20-b, which is a measurement target node, is connected to the master node 20-a and the measurement target node 20-b via the optical signal transmission line A. Has been.
The master node 20-a causes the transmission path length measurement signal generation unit 120-a to generate a transmission path length measurement signal in order to measure the distance of the optical signal transmission path A to the measurement target node 20-b. A transmission path length measurement signal is transmitted from the optical transmitter 211-a. For example, the transmission path length measurement signal generation unit 120-a transmits a 0/1 rectangular wave (first pulse signal) having a frequency of 50 MHz and a 0/1 rectangular wave (second pulse signal) having a frequency of 5 GHz. When generating as a path length measurement signal, the first pulse signal and the second pulse signal are output to the physical layer unit 213-a.

物理層部213−aは、伝送路長測定信号生成部120−aからの出力された第1のパルス信号と第2のパルス信号とを含んだ伝送路長測定信号を符号化およびビット列変換してLDD211−2aへ出力し、LDD211−2はLD211−1aを駆動させて伝送路長測定信号に対応した光信号を光信号伝送路Aに出力する。   The physical layer unit 213-a encodes and converts the transmission path length measurement signal including the first pulse signal and the second pulse signal output from the transmission path length measurement signal generation unit 120-a and converts the bit string. The LDD 211-2a drives the LD 211-1a to output an optical signal corresponding to the transmission path length measurement signal to the optical signal transmission path A.

マスタノード20−aから送信された伝送路長測定信号に対応した光信号を光信号伝送路Aを介して測定対象ノード20−bの光送受信部210−bが受信すると、受信した光信号は、光受信部212−bのPD212−1bにより電流信号へ変換され、LA/TIA212−2bにより電流信号から電圧信号へ変換されて振幅情報抽出部130−bへ出力される。
振幅情報抽出部130−bは、光電変換された電圧信号から、第1のパルス信号と第2のパルス信号の電圧値、すなわち、第1のパルス信号と第2のパルス信号それぞれの振幅情報を抽出する。この抽出した振幅情報を、測定対象ノード20−bは、マスタノード20−aへ返送する。
When the optical transmission / reception unit 210-b of the measurement target node 20-b receives the optical signal corresponding to the transmission path length measurement signal transmitted from the master node 20-a via the optical signal transmission path A, the received optical signal is The current signal is converted into a current signal by the PD 212-1b of the optical receiving unit 212-b, and the current signal is converted into a voltage signal by the LA / TIA 212-2b and output to the amplitude information extracting unit 130-b.
The amplitude information extraction unit 130-b obtains the voltage values of the first pulse signal and the second pulse signal from the photoelectrically converted voltage signal, that is, the amplitude information of each of the first pulse signal and the second pulse signal. Extract. The measurement target node 20-b returns the extracted amplitude information to the master node 20-a.

マスタノード20−aによって光信号伝送路Aを介して測定対象ノード20−bから送信された光信号が受信されると、伝送路長同種粒240−aは、測定対象ノード20−bから送信された第1のパルス信号と第2のパルス信号の振幅情報と、予め記憶している伝送路長情報とから、光信号伝送路Aの距離を導出する。   When the master node 20-a receives the optical signal transmitted from the measurement target node 20-b via the optical signal transmission path A, the transmission path length homogeneous particle 240-a is transmitted from the measurement target node 20-b. The distance of the optical signal transmission line A is derived from the amplitude information of the first pulse signal and the second pulse signal and the transmission path length information stored in advance.

<伝送路情報について>
ここで、伝送路長情報について、具体的に説明する。
光信号伝送路を伝送されたマルチモード光の光信号は、モード分散に起因して光信号伝送路の距離に応じて光電変換後の信号波形に歪みが発生する。伝送距離と信号波形の関係を概念的に説明する図を、図12に示す。図12に示すように、伝送距離が1センチメートルの信号波形(i)には歪みがほとんど発生していないが、伝送距離が1m、100mと長距離であるほど信号波形(ii)〜(iii)に歪みが発生している。
<About transmission path information>
Here, the transmission path length information will be specifically described.
The optical signal of the multimode light transmitted through the optical signal transmission path is distorted in the signal waveform after photoelectric conversion according to the distance of the optical signal transmission path due to mode dispersion. FIG. 12 conceptually illustrates the relationship between the transmission distance and the signal waveform. As shown in FIG. 12, the signal waveform (i) having a transmission distance of 1 centimeter is hardly distorted, but the signal waveforms (ii) to (iii) are longer as the transmission distance is 1 m and 100 m. ) Is distorted.

また、マルチモード光の光信号におけるモード分散に起因する信号波形の歪みは、送信信号の周波数が低いほど小さく、周波数が高いほど大きいといった性質も有している。図13は、光信号伝送路の距離毎に受信信号の振幅に対する周波数特性(iv)〜(vi)を表す図である。図13に示すように、光信号伝送路の距離が長いほど受信信号の振幅劣化が大きく、同様に、送信信号の周波数が高いほど受信信号の振幅劣化が大きい。   Further, the distortion of the signal waveform due to the mode dispersion in the optical signal of the multimode light has such a property that the lower the frequency of the transmission signal is, the smaller the distortion is, and the higher the frequency is. FIG. 13 is a diagram illustrating frequency characteristics (iv) to (vi) with respect to the amplitude of the received signal for each distance of the optical signal transmission path. As shown in FIG. 13, the longer the distance of the optical signal transmission path, the greater the amplitude degradation of the received signal. Similarly, the higher the frequency of the transmission signal, the greater the amplitude degradation of the received signal.

例えば、図11に示すように、マスタノード20−aから50MHzのパルス信号をマルチモード光の光信号で送信する場合、測定対象ノード20−bで受信される光信号の光電変換後の電気信号の振幅は、光信号伝送路Aの距離に応じてA1〜A3へ変化する。同様に、5GHzのパルス信号をマルチモード光の光信号で送信する場合では、光信号伝送路Aの距離に応じて受信波形の振幅はB1〜B3へ変化する。   For example, as shown in FIG. 11, when a 50 MHz pulse signal is transmitted as a multimode optical signal from the master node 20-a, the electrical signal after photoelectric conversion of the optical signal received by the measurement target node 20-b. The amplitude of A1 changes from A1 to A3 according to the distance of the optical signal transmission line A. Similarly, when a 5 GHz pulse signal is transmitted as a multimode optical signal, the amplitude of the received waveform changes from B1 to B3 according to the distance of the optical signal transmission path A.

図13に示すような、マルチモード光による光信号によって送信された送信信号の振幅に対する周波数特性は、光信号伝送路の種別と光信号伝送路の距離とによって一定の傾きを表す。このような特性を利用して、伝送路長情報は、図13に示すような光信号伝送路の種別と距離とによって定まる伝送信号の振幅に対する周波数特性、すなわち、光信号伝送路の種別毎に光信号伝送路の距離に応じた伝送信号の周波数に対する振幅の傾きを表す情報とすることができる。
したがって、距離測定の対象である光信号伝送路を介して伝送された伝送信号の周波数特性を求め、求めた周波数特性と予め記憶している伝送路情報とを比較することにより、光信号伝送路の距離を推定することができる。
As shown in FIG. 13, the frequency characteristic with respect to the amplitude of the transmission signal transmitted by the optical signal based on the multimode light has a certain inclination depending on the type of the optical signal transmission path and the distance of the optical signal transmission path. By utilizing such characteristics, the transmission path length information is obtained as shown in FIG. 13 for the frequency characteristics with respect to the amplitude of the transmission signal determined by the type and distance of the optical signal transmission path, that is, for each type of optical signal transmission path. It can be information representing the slope of the amplitude with respect to the frequency of the transmission signal in accordance with the distance of the optical signal transmission path.
Therefore, the optical signal transmission path is obtained by obtaining the frequency characteristics of the transmission signal transmitted through the optical signal transmission path that is the object of distance measurement and comparing the obtained frequency characteristics with previously stored transmission path information. Can be estimated.

マスタノード20−aの伝送路長導出部240−aは、伝送路情報として光信号伝送路の種別毎に、特定の伝送距離における伝送信号の振幅に対する周波数特性(例えば、図13に示すように、1センチメートル,1メートル,100メートル毎の振幅の周波数特性(iv)〜(vi))を記憶する。
マスタノード20−aによって送信され光信号伝送路Aを介して測定対象ノード20−bにおいて受信された第1のパルス信号(周波数:50MHz)と第2のパルス信号(周波数:5GHz)とからなる伝送路長測定信号に対応した光信号の第1のパルス信号と第2のパルス信号の振幅情報に基づいて、伝送路長導出部240−aは、光信号伝送路Aにおける伝送信号の振幅に対する周波数特性を算出して、予め記憶している伝送路長情報と比較することにより光信号伝送路Aの距離を推定する。
例えば、図13に示すように、50MHzの第1のパルス信号の振幅情報が表す振幅値がC1であり、5GHzの第2のパルス信号の振幅情報が表す振幅値がC2であったならば、伝送路長導出部240−aは、光信号伝送路Aにおける伝送信号の周波数に対する振幅の傾きをC3として算出することができ、予め記憶している伝送路長情報と算出した伝送信号の周波数に対する振幅の傾きC3とを比較することで光信号伝送路Aの距離を推定できる。
The transmission path length deriving unit 240-a of the master node 20-a has frequency characteristics with respect to the amplitude of the transmission signal at a specific transmission distance for each type of optical signal transmission path as transmission path information (for example, as shown in FIG. 13). The frequency characteristics (iv) to (vi) of the amplitude every 1 centimeter, 1 meter, and 100 meters are stored.
It consists of a first pulse signal (frequency: 50 MHz) and a second pulse signal (frequency: 5 GHz) transmitted by the master node 20-a and received by the measurement target node 20-b via the optical signal transmission line A. Based on the amplitude information of the first pulse signal and the second pulse signal of the optical signal corresponding to the transmission path length measurement signal, the transmission path length deriving unit 240-a corresponds to the amplitude of the transmission signal in the optical signal transmission path A. The frequency characteristic is calculated, and the distance of the optical signal transmission line A is estimated by comparing it with transmission line length information stored in advance.
For example, as shown in FIG. 13, if the amplitude value represented by the amplitude information of the first pulse signal of 50 MHz is C1, and the amplitude value represented by the amplitude information of the second pulse signal of 5 GHz is C2, The transmission path length deriving unit 240-a can calculate the slope of the amplitude with respect to the frequency of the transmission signal in the optical signal transmission path A as C3, and can store the transmission path length information stored in advance and the calculated transmission signal frequency. The distance of the optical signal transmission line A can be estimated by comparing the amplitude gradient C3.

伝送路長導出部240−aによって光信号伝送路Aの距離が導出されると、光信号出力制御部250−aは、導出された光信号伝送路Aの距離と光信号出力制御テーブル251−aに記憶されている光信号出力制御情報とに基づいて、光送信部211−aから送信される光信号の出力レベルを決定し、決定した出力レベルで光信号を送信するようLDD211−2aに対して制御する。
例えば、伝送路長導出240−aによって導出された光信号伝送路Aの距離が、図13にC3で示す伝送信号の振幅の周波数特性から5メートルで、かつ、光信号伝送路Aの種別が光ファイバのクラスがOM3であった場合、光信号出力制御部250−aは、光信号出力制御テーブル251−aに記憶されている、表1に示す光信号出力制御情報から、光信号伝送路Aの距離である5メートルと光信号伝送路Aの種別であるOM3とに対応する光信号の出力レベルを選択する。選択した光信号の出力レベルによってLD211−1aから光信号が出力されるよう、光信号出力制御部250−aはLDD211−2aを制御する。
When the distance of the optical signal transmission path A is derived by the transmission path length deriving section 240-a, the optical signal output control section 250-a determines the derived distance of the optical signal transmission path A and the optical signal output control table 251-. The output level of the optical signal transmitted from the optical transmitter 211-a is determined based on the optical signal output control information stored in a, and the LDD 211-2a is transmitted to transmit the optical signal at the determined output level. Control.
For example, the distance of the optical signal transmission path A derived by the transmission path length derivation 240-a is 5 meters from the frequency characteristic of the amplitude of the transmission signal indicated by C3 in FIG. 13, and the type of the optical signal transmission path A is When the class of the optical fiber is OM3, the optical signal output control unit 250-a uses the optical signal output control information shown in Table 1 stored in the optical signal output control table 251-a as the optical signal transmission path. The optical signal output level corresponding to the distance A of 5 meters and the optical signal transmission line A type OM3 is selected. The optical signal output control unit 250-a controls the LDD 211-2a so that the optical signal is output from the LD 211-1a according to the output level of the selected optical signal.

なお、ここでは、マスタノード20−aと測定対象ノード20−bとして、それぞれノード毎に機能を分けて説明したが、全てのノードにマスタノードおよび測定対象ノード双方の機能を備えることとしても良い。
また、本実施の形態にかかる光通信装置20の各機能は、光通信装置20に搭載されたCPU(中央演算装置)やメモリ、インターフェースを備えたコンピュータにコンピュータプログラム(ソフトウエア)をインストールすることによって実現され、上述した光通信装置20の各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラムとが協働することによって実現される。
また、上記コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供されても良く、電気通信回線を介してコンピュータが読み取り可能な状態で提供されても良い。
Here, the master node 20-a and the measurement target node 20-b have been described with the functions divided for each node. However, all the nodes may have the functions of both the master node and the measurement target node. .
Each function of the optical communication device 20 according to the present embodiment is that a computer program (software) is installed in a computer (CPU), memory, and interface equipped in the optical communication device 20. The various functions of the optical communication device 20 described above are realized by the cooperation of various hardware resources of the computer and the computer program.
The computer program may be provided in a state of being stored in a computer-readable recording medium, or may be provided in a state of being readable by the computer via an electric communication line.

次に、本実施の形態にかかる光通信装置20の動作について、光信号伝送路長の測定マスタノードをノードA、測定対象ノードをノードBとして、図14に示すフローチャートを参照して説明する。
図14に示すように、ノードAにおいて伝送路長測定信号の送信回数の設定が完了すると(Sステップ201)、ノードAは、最初の伝送路長測定信号を測定に用いる伝送路長測定信号を生成してノードBに対して送信する(Sステップ202)。
Next, the operation of the optical communication apparatus 20 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 14 with the optical signal transmission path length measurement master node as node A and the measurement target node as node B.
As shown in FIG. 14, when the setting of the number of transmissions of the transmission path length measurement signal is completed in node A (S201), node A determines the transmission path length measurement signal used for the measurement of the first transmission path length measurement signal. It is generated and transmitted to the node B (S step 202).

ノードAは、伝送路長測定信号をノードBに対して送信した後に、伝送路長測定信号の送信回数が、予め設定した送信回数に達しているか否かを判定する(Sステップ203)。
送信回数に達している場合(Sステップ203で「Yes」)、ノードAによる伝送路長測定信号の生成と送信動作は終了する(Sステップ205)。
一方、送信回数に達していない場合(Sステップ203で「No」)ノードAは、設定した送信回数に達するまで伝送路長測定信号を生成して、生成した伝送路測定信号をノードBに対して送信する。
After transmitting the transmission path length measurement signal to the node B, the node A determines whether or not the transmission count of the transmission path length measurement signal has reached a preset transmission count (S203).
If the number of times of transmission has been reached (“Yes” in step S203), the generation and transmission operation of the transmission path length measurement signal by the node A ends (step S205).
On the other hand, if the number of transmissions has not been reached (“No” in step S203), node A generates a transmission line length measurement signal until the set number of transmissions is reached, and sends the generated transmission line measurement signal to node B. To send.

ノードAから送信された伝送路長測定信号がノードBによって受信されると、ノードBは、受信した伝送路長測定信号に含まれるパルス信号の電圧情報、すなわち、振幅情報を抽出する(Sステップ206)。伝送路長測定信号には、異なる周波数の複数のパルス信号が含まれることから、ノードBは、伝送路長測定信号に含まれる全てのパルス信号を受信したか否かを判定する(Sステップ207)。
全てのパルス信号を受信していない場合(Sステップ207で「No」)、ノードBは、受信した伝送路長測定信号に含まれるパルス信号の振幅情報の抽出を全てのパルス信号に対して完了するまで継続する(Sステップ206)。
When the transmission path length measurement signal transmitted from the node A is received by the node B, the node B extracts voltage information, that is, amplitude information of the pulse signal included in the received transmission path length measurement signal (S step). 206). Since the transmission path length measurement signal includes a plurality of pulse signals having different frequencies, the node B determines whether or not all pulse signals included in the transmission path length measurement signal have been received (Sstep 207). ).
When all the pulse signals are not received (“No” in step S207), the node B completes the extraction of the amplitude information of the pulse signals included in the received transmission path length measurement signal for all the pulse signals. It continues until it does (Sstep 206).

一方、全てのパルス信号を受信している場合(Sステップ207で「Yes」)、ノードBは、ノードAから送信される伝送路長測定信号が全て送信されたか否かを判定する(Sステップ208)。 ここで、ノードBによる伝送路長測定信号の送信回数の判定は、例えば、ノードAに
おいて予め設定した送信回数に達する伝送路長測定信号(最後の伝送路長測定信号)に、最後の伝送路長測定信号であることを表す情報を付加してノードAから送信し、ノードBは、受信した伝送路長測定信号にであることを判定することができる。
On the other hand, when all the pulse signals have been received (“Yes” in step S207), the node B determines whether or not all the transmission path length measurement signals transmitted from the node A have been transmitted (step S). 208). Here, the determination of the number of transmissions of the transmission path length measurement signal by the node B is performed, for example, by changing the transmission path length measurement signal (the last transmission path length measurement signal) reaching the preset transmission count in the node A to the last transmission path. Information indicating that it is a length measurement signal is added and transmitted from node A, and node B can determine that it is the received transmission path length measurement signal.

ノードAから送信された全ての伝送路長測定信号を受信した場合(Sステップ208で「Yes」)、ノードBは、全ての振幅情報をノードAに対して送信する(Sステップ210)。一方、ノードAから送信される全ての伝送路長測定信号を受信していない場合(Sステップ208で「No」)ノードBは、ノードAから送信される最後の伝送路長測定信号を受信するまで、受信した伝送路長測定信号から振幅情報を抽出する。   When all transmission path length measurement signals transmitted from node A are received (“Yes” in step S208), node B transmits all amplitude information to node A (Sstep 210). On the other hand, when all the transmission path length measurement signals transmitted from node A have not been received (“No” in step S208), node B receives the last transmission path length measurement signal transmitted from node A. Until the amplitude information is extracted from the received transmission path length measurement signal.

ノードBから振幅情報を含んだ光信号が送信されノードAにおいてこの光信号が受信されると、ノードAは、受信した振幅情報からノードAとノードBとを接続する光信号伝送路における伝送信号の振幅の周波数特性を算出し、予め記憶されている伝送路長情報と算出した周波数特性とに基づいて、ノードAとノードBと間の光信号伝送路の距離を導出する(Sステップ211)。   When an optical signal including amplitude information is transmitted from node B and this optical signal is received at node A, node A transmits a transmission signal in an optical signal transmission path connecting node A and node B from the received amplitude information. Is calculated, and the distance of the optical signal transmission path between the node A and the node B is derived based on the transmission path length information stored in advance and the calculated frequency characteristic (S 211). .

ノードAとノードBと間の光信号伝送路の距離が導出されると、ノードAは、導出した光信号伝送路の距離と、予め記憶している光信号出力制御情報とに基づいて、光信号の送信出力を決定し(Sステップ212)、ノードAから送信される光信号の出力を決定した送信出力となるよう制御する(Sステップ213)。
なお、ノードAからノードBに対して送信される最初の伝送路長測定信号は、ノードAの起動時に生成され送信されても良く、ノードAとノードBとの間で実行される光通信におけるデータ伝送の所定のタイミングで送信されてもよい。
When the distance of the optical signal transmission path between the node A and the node B is derived, the node A generates an optical signal based on the derived distance of the optical signal transmission path and the optical signal output control information stored in advance. The transmission output of the signal is determined (S step 212), and control is performed so that the output of the optical signal transmitted from the node A becomes the determined transmission output (S step 213).
Note that the first transmission path length measurement signal transmitted from the node A to the node B may be generated and transmitted when the node A is activated, and in the optical communication performed between the node A and the node B. It may be transmitted at a predetermined timing of data transmission.

このように、本実施の形態によれば、異なる周波数の複数のパルス信号を含む伝送路長測定信号の振幅情報から光信号伝送路における伝送信号の振幅の周波数特性を算出し、算出した周波数特性に基づいて光信号伝送路の距離を測定するとともに、光信号伝送路の特性と距離とに基づいて光信号の送信出力を制御することにより、短距離間の伝送路においても光信号の送信出力の最適化を実行することができる。
したがって、光信号伝送路の距離に応じて生じる伝送損失よりも伝送路内で発生する光信号のモード分散に起因した伝送損失が支配的な短距離間の光通信においても、光信号のモード分散に起因する伝送データの劣化を抑制し、所望のエラーレートを実現して通信品質を保つことができる。
Thus, according to the present embodiment, the frequency characteristic of the amplitude of the transmission signal in the optical signal transmission path is calculated from the amplitude information of the transmission path length measurement signal including a plurality of pulse signals of different frequencies, and the calculated frequency characteristics The optical signal transmission path is measured based on the optical signal transmission path, and the optical signal transmission output is controlled based on the characteristics and distance of the optical signal transmission path. Optimization can be performed.
Therefore, even in short-distance optical communications where transmission loss due to optical signal mode dispersion occurring in the transmission line is more dominant than transmission loss caused by the optical signal transmission line distance, optical signal mode dispersion It is possible to suppress the deterioration of transmission data caused by the above, realize a desired error rate, and maintain communication quality.

[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態にかかる光通信装置を含む大容量筐体内光通信システムについて、図15を参照して説明する。
なお、本実施の形態にかかる光通信装置の構成要素について、第2の実施の形態において説明した光通信装置20と同一の機能および構成を有するものには同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, an optical communication system with a large capacity including an optical communication apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In addition, about the component of the optical communication apparatus concerning this Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to what has the same function and structure as the optical communication apparatus 20 demonstrated in 2nd Embodiment, and the detailed description Is omitted.

図15は、本実施の形態における大容量筐体内光通信システムにおいて、伝送路長の測定マスタノードとなる光通信装置30−aと伝送路長の測定対象ノードとなる光通信装置30−bとの構成を示すブロック図である。
ここでは、第2の実施の形態において説明した大容量筐体内光通信システムにおける各カードの構成との相違点である伝送路長測定信号の送受信の構成および振幅情報の抽出機能について重点的に説明をする。
FIG. 15 illustrates an optical communication device 30-a serving as a transmission path length measurement master node and an optical communication device 30-b serving as a transmission path length measurement target node in the large-capacity intra-casing optical communication system according to the present embodiment. It is a block diagram which shows the structure of these.
Here, the transmission / reception length transmission signal transmission / reception configuration and the amplitude information extraction function, which are different from the configuration of each card in the large-capacity optical communication system described in the second embodiment, are mainly described. do.

図15に示すように、マスタノード30−aは、光信号を送受信する光送受信部210−aと、異なる波長の光信号の各波長を合波する波長合波部360−aと、測定対象ノード30−bから送信される複数波長のレーザ光の光信号を受信し、受信した光信号を各波長に分波する波長分波部370−aと、振幅情報抽出部130−aと、伝送路長導出部240−aと、光信号出力制御部250とから構成され、第2の実施の形態において説明したマスタノード20−aとは異なり、振幅情報抽出部130−aをマスタノード30−aに備える。   As illustrated in FIG. 15, the master node 30-a includes an optical transmission / reception unit 210-a that transmits and receives optical signals, a wavelength multiplexing unit 360-a that combines wavelengths of optical signals having different wavelengths, and a measurement target. A wavelength demultiplexing unit 370-a that receives an optical signal of laser light having a plurality of wavelengths transmitted from the node 30-b, demultiplexes the received optical signal into each wavelength, an amplitude information extraction unit 130-a, and a transmission Unlike the master node 20-a described in the second embodiment, the path length deriving unit 240-a and the optical signal output control unit 250 are different from the master node 20-a. Prepare for a.

一方、測定対象ノード30−bには、マスタノード30−aから送信される複数波長のレーザ光の光信号を受信し、受信した光信号を各波長に分波する波長分波部370−bと、異なる波長の光信号の波長を合波する波長合波部360−bと、光信号を送受信する光信号送受信部210−bとから構成される。
波長分波部370−bは、マスタノード30−aから送信された光信号を分波した光信号のうち、伝送路長測定信号が内包される光信号を選択して、選択した光信号を波長合波部360−bに直接入力する構成を備える。
ここで、波長合波部360−a,bおよび波長分波部370−a,bには、例えば、AWG(アレイ導波路グレーティング:Array Waveguide Grating)が利用できる。
On the other hand, the measurement target node 30-b receives the optical signal of the laser light having a plurality of wavelengths transmitted from the master node 30-a, and demultiplexes the received optical signal into each wavelength. And a wavelength combining unit 360-b for combining wavelengths of optical signals having different wavelengths and an optical signal transmitting / receiving unit 210-b for transmitting and receiving optical signals.
The wavelength demultiplexing unit 370-b selects an optical signal including the transmission path length measurement signal from the optical signals demultiplexed from the optical signal transmitted from the master node 30-a, and selects the selected optical signal. A configuration is provided in which the wavelength multiplexing unit 360-b is directly input.
Here, for example, AWG (Array Waveguide Grating) can be used for the wavelength multiplexing units 360-a and b and the wavelength demultiplexing units 370-a and b.

次に、本実施の形態における大容量筐体内光通信システムにおいて、マスタノード30−aと測定対象ノード30−bとによる光信号伝送路の距離の導出動作について、引き続き図15を参照して詳細に説明する。
マスタノード30−aの光送受信部210−aは、伝送路長測定信号とその他のパケットとを異なる波長で送信するとともに、光送受信部210−aから出力された異なる波長の光信号を、波長合波部360−aによって1の光信号に合波して、光信号伝送路Aへ出力する。
Next, in the optical communication system with large capacity in this embodiment, the operation of deriving the distance of the optical signal transmission path by the master node 30-a and the measurement target node 30-b will be described in detail with reference to FIG. Explained.
The optical transmission / reception unit 210-a of the master node 30-a transmits the transmission path length measurement signal and other packets at different wavelengths, and outputs optical signals of different wavelengths output from the optical transmission / reception unit 210-a. The optical signal is multiplexed into one optical signal by the multiplexing unit 360-a and output to the optical signal transmission line A.

測定対象ノード30−bは、光信号伝送路Aを介してマスタノード30−aから送信された光信号を波長分波部370−bによって各波長の光信号へ分波する。
波長分波部370−bは、分波した光信号のうち、伝送路長測定信号が内包された光信号を選択してこの光信号を波長合波部360−bへ出力し、他の光信号は、光送受信部210−bの光受信部212−bへ出力する。
波長合波部360−bは、光送受信部210−bの光送信部211−bから出力された光信号と、波長分波部370−bから出力された伝送路長測定信号を内包した光信号とを合波して、合波した光信号を光信号伝送路Aへ出力する。
The measurement target node 30-b demultiplexes the optical signal transmitted from the master node 30-a via the optical signal transmission path A into the optical signal of each wavelength by the wavelength demultiplexing unit 370-b.
The wavelength demultiplexing unit 370-b selects an optical signal including the transmission path length measurement signal from among the demultiplexed optical signals, and outputs this optical signal to the wavelength multiplexing unit 360-b. The signal is output to the optical receiver 212-b of the optical transceiver 210-b.
The wavelength multiplexing unit 360-b is an optical signal that includes the optical signal output from the optical transmission unit 211-b of the optical transmission / reception unit 210-b and the transmission path length measurement signal output from the wavelength demultiplexing unit 370-b. The signals are combined, and the combined optical signal is output to the optical signal transmission line A.

測定対象ノード30−bから出力された光信号は、マスタノードAの波長分波部370−aによって各波長の光信号へ分波された後に、光信号送受信部210−aによって光電変換され受信される。
また、波長分波部370−aによって分波された光信号のうち、測定対象ノード30−bから転送された伝送路長測定信号が内包された光信号は、光受信部212−aによって電圧信号に変換された後、振幅情報抽出部130−aに入力される。
The optical signal output from the measurement target node 30-b is demultiplexed into optical signals of each wavelength by the wavelength demultiplexing unit 370-a of the master node A, and then photoelectrically converted and received by the optical signal transmitting / receiving unit 210-a. Is done.
In addition, among the optical signals demultiplexed by the wavelength demultiplexing unit 370-a, the optical signal including the transmission path length measurement signal transferred from the measurement target node 30-b is converted into a voltage by the optical receiving unit 212-a. After being converted into a signal, it is input to the amplitude information extraction unit 130-a.

振幅情報抽出部130−aは、入力された電圧信号から、測定対象ノード30−bから転送された伝送路長測定信号の振幅情報を抽出して、抽出した振幅情報を伝送路長導出部240−aへ出力し、伝送路長導出部240−aおよび光信号出力制御部250−aによって、光信号伝送路長の導出および光信号の送信レベル制御が実行される。   The amplitude information extracting unit 130-a extracts amplitude information of the transmission path length measurement signal transferred from the measurement target node 30-b from the input voltage signal, and the extracted amplitude information is transmitted to the transmission path length deriving unit 240. -A, and the transmission path length deriving section 240-a and the optical signal output control section 250-a perform the derivation of the optical signal transmission path length and the transmission level control of the optical signal.

なお、本実施の形態においては、マスタノード30−aにおいて伝送路長測定信号とその他の通信パケットとを異なる波長で送信し、測定対象ノード30−bではAWGなどの波長分波部370−bにより伝送路長測定信号を内包した光信号を分波した後他の通信パケットへ合波してマスタノード30−aへ折り返しているが、マスタノード30−aにおいて伝送路長測定信号とその他の通信パケットとを同一の波長で送信し、光スイッチなどの動的に経路を切り替えるスイッチ部を測定対象ノード30−bに搭載して、伝送路長測定信号をマスタノード30−aへ折り返すことも可能である。   In the present embodiment, the master node 30-a transmits a transmission path length measurement signal and other communication packets at different wavelengths, and the measurement target node 30-b transmits a wavelength demultiplexing unit 370-b such as an AWG. , The optical signal containing the transmission path length measurement signal is demultiplexed and then multiplexed to another communication packet and returned to the master node 30-a. In the master node 30-a, the transmission path length measurement signal and other It is also possible to transmit a communication packet at the same wavelength, mount a switch unit such as an optical switch that dynamically switches the path in the measurement target node 30-b, and return the transmission path length measurement signal to the master node 30-a. Is possible.

また、本実施の形態にかかる光通信装置30−a,bの各機能は、光通信装置30−a,bに搭載されたCPU(中央演算装置)やメモリ、インターフェースを備えたコンピュータにコンピュータプログラム(ソフトウエア)をインストールすることによって実現され、上述した光通信装置30−a,bの各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラムとが協働することによって実現される。
また、上記コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供されても良く、電気通信回線を介してコンピュータが読み取り可能な状態で提供されても良い。
Each function of the optical communication devices 30-a and 30b according to the present embodiment is a computer program stored in a computer (CPU), memory, and interface mounted on the optical communication devices 30-a and 30b. (Software) is installed, and the various functions of the optical communication devices 30-a and 30b described above are realized by the cooperation of the various hardware resources of the computer and the computer program.
The computer program may be provided in a state of being stored in a computer-readable recording medium, or may be provided in a state of being readable by the computer via an electric communication line.

複数のCPUカードを筐体内に搭載してこれらCPUカード間でデータ伝送や演算処理といった情報処理を連携し実行するコンピュータシステムの各カード間の大容量データ通信システムに利用可能である。   The present invention can be used for a large-capacity data communication system between cards of a computer system in which a plurality of CPU cards are mounted in a casing and information processing such as data transmission and arithmetic processing is performed in cooperation between the CPU cards.

10…光通信装置、110…光信号送受信部、120…伝送路長測定信号生成部、130…振幅情報抽出部、140…伝送路長導出部、150…光信号出力制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical communication apparatus, 110 ... Optical signal transmission / reception part, 120 ... Transmission path length measurement signal generation part, 130 ... Amplitude information extraction part, 140 ... Transmission path length derivation part, 150 ... Optical signal output control part.

Claims (9)

通信相手との間で光信号伝送路を介して光信号を送受信する光信号送受信部と、
周波数がそれぞれ異なる複数のパルス信号を含む伝送路長測定信号を生成し、この伝送路長測定信号を前記光信号送受信部に出力する伝送路長測定信号生成部と、
前記通信相手から送信されて前記光信号送受信部によって受信された光信号に伝送路長測定信号が含まれる場合、前記伝送路長測定信号に含まれる前記複数のパルス信号の振幅情報をそれぞれ抽出する振幅情報抽出部と、
前記光信号伝送路の距離に応じて受信信号の振幅と周波数との関係を表した伝送路長情報を記憶し、前記振幅情報抽出部により抽出された前記複数のパルス信号の各周波数に対応した振幅情報と前記伝送路長情報とに基づいて前記光信号伝送路の距離を導出する伝送路長導出部と、
伝送可能な光信号の周波数帯域によって区別される伝送路種別と伝送路長とに応じた前記光信号送受信部の送信出力を示す光信号出力制御情報を記憶し、前記伝送路長導出部によって導出された前記光信号伝送路の距離と前記光信号伝送路の前記伝送路種別と前記光信号出力制御情報とに基づいた前記光信号送受信部から送信される光信号の送信出力を制御する光信号出力制御部と
を備えることを特徴とする光通信装置。
An optical signal transmission / reception unit for transmitting / receiving an optical signal to / from a communication partner via an optical signal transmission path;
A transmission path length measurement signal generation unit that generates a transmission path length measurement signal including a plurality of pulse signals having different frequencies, and outputs the transmission path length measurement signal to the optical signal transmission / reception unit;
When a transmission path length measurement signal is included in an optical signal transmitted from the communication partner and received by the optical signal transmission / reception unit, amplitude information of the plurality of pulse signals included in the transmission path length measurement signal is extracted. An amplitude information extraction unit;
Stores transmission path length information representing the relationship between the amplitude and frequency of the received signal according to the distance of the optical signal transmission path, and corresponds to each frequency of the plurality of pulse signals extracted by the amplitude information extraction unit. A transmission path length deriving unit for deriving a distance of the optical signal transmission path based on amplitude information and the transmission path length information;
Stores optical signal output control information indicating the transmission output of the optical signal transmission / reception unit according to the transmission path type and transmission path length distinguished by the frequency band of the transmittable optical signal, and is derived by the transmission path length deriving unit An optical signal for controlling the transmission output of the optical signal transmitted from the optical signal transmission / reception unit based on the distance of the optical signal transmission path, the transmission path type of the optical signal transmission path, and the optical signal output control information An optical communication device comprising: an output control unit.
請求項1に記載された光通信装置において、
前記光信号送受信部から出力され、波長がそれぞれ異なる複数の光信号を、一の光信号へ合波して前記光信号伝送路を介し前記通信相手へ出力する波長合波部と、
前記光信号伝送路を介して受信され、それぞれ異なる波長を含んだ一の光信号を、波長ごとに複数の光信号へ分波して前記光信号送受信部へ出力する波長分波部とをさらに備え、
前記光信号送受信部は、前記伝送路長測定信号と他の信号とをそれぞれ異なる波長の光信号で前記波長合波部へ出力するように構成されていることを特徴とする光通信装置。
The optical communication device according to claim 1,
A plurality of optical signals output from the optical signal transmission / reception unit, each having a different wavelength, are combined into one optical signal and output to the communication partner via the optical signal transmission path; and
A wavelength demultiplexing unit that demultiplexes one optical signal received through the optical signal transmission path and including different wavelengths into a plurality of optical signals for each wavelength, and outputs the demultiplexed signal to the optical signal transmitting / receiving unit; Prepared,
The optical signal transmission / reception unit is configured to output the transmission path length measurement signal and other signals to the wavelength multiplexing unit as optical signals having different wavelengths.
請求項2に記載された光通信装置において、
前記波長分波部は、分波された前記複数の光信号に前記伝送路長測定信号が含まれる場合、この伝送路長測定信号に対応した光信号を前記波長合波部へ出力するように構成され、
前記波長合波部は、前記光信号送受信部から出力される前記複数の光信号と、前記波長分波部から出力される前記伝送路長測定信号に対応した前記光信号とを合波するように構成されていることを特徴とする光通信装置。
The optical communication device according to claim 2,
The wavelength demultiplexing unit, when the transmission path length measurement signal is included in the demultiplexed optical signals, outputs an optical signal corresponding to the transmission path length measurement signal to the wavelength multiplexing unit Configured,
The wavelength multiplexing unit multiplexes the plurality of optical signals output from the optical signal transmission / reception unit and the optical signal corresponding to the transmission path length measurement signal output from the wavelength demultiplexing unit. An optical communication device comprising:
請求項1に記載された光通信装置において、
前記光信号送受信は、
レーザ光を発行するレーザ素子と、電気信号を光信号へ変換して前記レーザ素子を駆動させるレーザ素子駆動部とを含む光信号送信部と、
光信号を受光して電流信号へ変換する受光素子と、電流信号を電圧信号へ変換するトランスインピーダンスアンプと、このトランスインピーダンスアンプから出力される電圧信号の波形形成を行うリミティングアンプとを有する光信号受信部と
を備えることを特徴とする光通信装置。
The optical communication device according to claim 1,
The optical signal transmission / reception unit includes:
An optical signal transmission unit including a laser element that emits laser light, and a laser element driving unit that converts an electrical signal into an optical signal to drive the laser element;
Light having a light receiving element that receives an optical signal and converts it into a current signal, a transimpedance amplifier that converts the current signal into a voltage signal, and a limiting amplifier that forms a waveform of the voltage signal output from the transimpedance amplifier An optical communication device comprising: a signal receiving unit.
周波数がそれぞれ異なる複数のパルス信号を伝送路長測定信号として生成するステップと、
前記伝送路長測定信号を含んだ光信号を光信号伝送路を介して通信相手に送信するステップと、
受信した光信号に前記伝送路長測定信号が含まれる場合、前記伝送路長測定信号に含まれる前記複数のパルス信号の振幅情報をそれぞれ抽出するステップと、
前記光信号伝送路の距離に応じて受信信号の振幅と周波数との関係を示す伝送路長情報と、前記振幅情報とに基づいて前記光信号伝送路の距離を導出するステップと、
伝送可能な光信号の周波数帯域によって区別される伝送路種別と光信号伝送路の距離とに応じた前記光信号伝送路へ出力される光信号の送信出力の関係を示す光信号出力制御情報と、前記光信号伝送路の距離と、前記光信号伝送路の前記伝送路種別とに基づいて、前記光信号の送信出力を決定するステップと、
前記光信号伝送路へ出力される光信号の送信出力を、前記光信号出力制御情報と前記光信号伝送路の距離と前記伝送路種別とに基づいて決定された送信出力へ制御するステップと
を備えることを特徴とする光信号制御方法。
Generating a plurality of pulse signals having different frequencies as transmission path length measurement signals;
Transmitting an optical signal including the transmission path length measurement signal to a communication partner via the optical signal transmission path;
When the received optical signal includes the transmission path length measurement signal, extracting each of amplitude information of the plurality of pulse signals included in the transmission path length measurement signal;
Deriving the distance of the optical signal transmission path based on the transmission path length information indicating the relationship between the amplitude and frequency of the received signal according to the distance of the optical signal transmission path, and the amplitude information;
Optical signal output control information indicating the relationship of the transmission output of the optical signal output to the optical signal transmission path according to the transmission path type and the distance of the optical signal transmission path that are distinguished by the frequency band of the optical signal that can be transmitted; Determining the transmission output of the optical signal based on the distance of the optical signal transmission path and the transmission path type of the optical signal transmission path;
Controlling the transmission output of the optical signal output to the optical signal transmission path to a transmission output determined based on the optical signal output control information, the distance of the optical signal transmission path, and the transmission path type. An optical signal control method comprising:
請求項5に記載の光信号制御方法において、
波長がそれぞれ異なる複数の光信号を、一の光信号へ合波するステップと、
それぞれ異なる波長を含んだ一の光信号を、波長ごとに複数の光信号へ分波するステップと
をさらに備え、
合波するステップは、それぞれ異なる波長の前記伝送路長測定信号と他の信号とを一の光信号へ合波するステップを備え、
送信するステップは、前記伝送路長測定信号と他の信号とが合波された一の信号を光信号伝送路を介して通信相手に送信するステップを備えることを特徴とする光信号制御方法。
The optical signal control method according to claim 5,
Combining a plurality of optical signals having different wavelengths into one optical signal;
Demultiplexing one optical signal including different wavelengths into a plurality of optical signals for each wavelength, and
The step of combining comprises the step of combining the transmission path length measurement signal and other signals of different wavelengths into one optical signal,
The step of transmitting comprises the step of transmitting one signal obtained by multiplexing the transmission path length measurement signal and another signal to a communication partner via the optical signal transmission path.
請求項6に記載の光信号制御方法において、
分波するステップは、分波された前記複数の光信号に前記伝送路長測定信号が含まれる場合、この伝送路長測定信号に対応した光信号を合波される光信号として出力するステップを備えることを特徴とする光信号制御方法。
The optical signal control method according to claim 6,
The step of demultiplexing includes a step of outputting an optical signal corresponding to the transmission path length measurement signal as an optical signal to be multiplexed when the transmission path length measurement signal is included in the plurality of demultiplexed optical signals. An optical signal control method comprising:
コンピュータに、
周波数がそれぞれ異なる複数のパルス信号を伝送路長測定信号として生成するステップと、
前記伝送路長測定信号を含んだ光信号を光信号伝送路を介して通信相手に送信するステップと、
受信した光信号に前記伝送路長測定信号が含まれる場合、前記伝送路長測定信号に含まれる前記複数のパルス信号の振幅情報をそれぞれ抽出するステップと、
前記光信号伝送路の距離に応じて受信信号の振幅と周波数との関係を示す伝送路長情報と、前記振幅情報とに基づいて前記光信号伝送路の距離を導出するステップと、
伝送可能な光信号の周波数帯域によって区別される伝送路種別と光信号伝送路の距離とに応じた前記光信号伝送路へ出力される光信号の送信出力の関係を示す光信号出力制御情報と、前記光信号伝送路の距離と、前記光信号伝送路の前記伝送路種別とに基づいて、前記光信号の送信出力を決定するステップと、
前記光信号伝送路へ出力される光信号の送信出力を、前記光信号出力制御情報と前記光信号伝送路の距離と前記伝送路種別とに基づいて決定された送信出力へ制御するステップと
を実行させるプログラム。
On the computer,
Generating a plurality of pulse signals having different frequencies as transmission path length measurement signals;
Transmitting an optical signal including the transmission path length measurement signal to a communication partner via the optical signal transmission path;
When the received optical signal includes the transmission path length measurement signal, extracting each of amplitude information of the plurality of pulse signals included in the transmission path length measurement signal;
Deriving the distance of the optical signal transmission path based on the transmission path length information indicating the relationship between the amplitude and frequency of the received signal according to the distance of the optical signal transmission path, and the amplitude information;
Optical signal output control information indicating the relationship of the transmission output of the optical signal output to the optical signal transmission path according to the transmission path type and the distance of the optical signal transmission path that are distinguished by the frequency band of the optical signal that can be transmitted; Determining the transmission output of the optical signal based on the distance of the optical signal transmission path and the transmission path type of the optical signal transmission path;
Controlling the transmission output of the optical signal output to the optical signal transmission path to a transmission output determined based on the optical signal output control information, the distance of the optical signal transmission path, and the transmission path type. program to be executed.
少なくとも1つの光信号伝送路を介して接続される複数の光通信装置を備え、
前記複数の光通信装置のそれぞれは、
通信相手との間で光信号伝送路を介して光信号を送受信する光信号送受信部と、
周波数がそれぞれ異なる複数のパルス信号を含む伝送路長測定信号を生成し、この伝送路長測定信号を前記光信号送受信部に出力する伝送路長測定信号生成部と、
前記通信相手から送信されて前記光信号送受信部によって受信された光信号に伝送路長測定信号が含まれる場合、前記伝送路長測定信号に含まれる前記複数のパルス信号の振幅情報をそれぞれ抽出する振幅情報抽出部と、
前記光信号伝送路の距離に応じて受信信号の振幅と周波数との関係を表した伝送路長情報を記憶し、前記振幅情報抽出部により抽出された前記複数のパルス信号の各周波数に対応した振幅情報と前記伝送路長情報とに基づいて前記光信号伝送路の距離を導出する伝送路長導出部と、
伝送可能な光信号の周波数帯域によって区別される伝送路種別と伝送路長とに応じた前記光信号送受信部の送信出力を示す光信号出力制御情報を記憶し、前記伝送路長導出部によって導出された前記光信号伝送路の距離と前記光信号伝送路の前記伝送路種別と前記光信号出力制御情報とに基づいた前記光信号送受信部から送信される光信号の送信出力を制御する光信号出力制御部と
を備えることを特徴とする光通信システム。
Comprising a plurality of optical communication devices connected via at least one optical signal transmission line;
Each of the plurality of optical communication devices is
An optical signal transmission / reception unit for transmitting / receiving an optical signal to / from a communication partner via an optical signal transmission path;
A transmission path length measurement signal generation unit that generates a transmission path length measurement signal including a plurality of pulse signals having different frequencies, and outputs the transmission path length measurement signal to the optical signal transmission / reception unit;
When a transmission path length measurement signal is included in an optical signal transmitted from the communication partner and received by the optical signal transmission / reception unit, amplitude information of the plurality of pulse signals included in the transmission path length measurement signal is extracted. An amplitude information extraction unit;
Stores transmission path length information representing the relationship between the amplitude and frequency of the received signal according to the distance of the optical signal transmission path, and corresponds to each frequency of the plurality of pulse signals extracted by the amplitude information extraction unit. A transmission path length deriving unit for deriving a distance of the optical signal transmission path based on amplitude information and the transmission path length information;
Stores optical signal output control information indicating the transmission output of the optical signal transmission / reception unit according to the transmission path type and transmission path length distinguished by the frequency band of the transmittable optical signal, and is derived by the transmission path length deriving unit An optical signal for controlling the transmission output of the optical signal transmitted from the optical signal transmission / reception unit based on the distance of the optical signal transmission path, the transmission path type of the optical signal transmission path, and the optical signal output control information An optical communication system comprising: an output control unit.
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