JP5427584B2 - 光加入者端局装置及び光回線送受信システム - Google Patents

Description

本発明は光加入者端局装置及び光回線送受信システムに関し、特に増幅器直流バイアス最適化のバーストモデル光受信器を採用した光加入者端局装置及び光回線送受信システムに関する。

パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）において、複数の光回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）はツリー型トポロジーによって光加入者端局装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と接続し、時間多重の形式で上り帯域を共有する。光加入者端局装置は固定帯域割り当てまたは動的帯域割り当て（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を利用してそれぞれの光回線終端装置にタイムスロットを割り当てる。光回線終端装置は割り当てられたタイムスロットの中で光加入者端局装置にバーストデータパケットを送信するとともに、光加入者端局装置中の光受信器は異なる光回線終端装置から送信されるバーストデータパケットを受信する。

異なる光回線終端装置から光加入者端局装置に送信されるバーストデータパケットのパワーの大きさが異なるため、光加入者端局装置の光受信器はバーストデータパッケットを受信したときそのパワーに基づいて制限増幅器の判定閾値を調整して制限増幅を行うことで、デジタル信号の判定を正しく行う。或いは、光加入者端局装置の光受信器が制限増幅器の入力信号の直流バイアスを調整して制限増幅器の判定閾値の調整と同じ効果にすることでデジタル信号の判定を正しく行うことも可能である。ただし、従来の技術における連続モデル増幅器は通常入力端においてＡＣカップリングを使用し、その中のカップリングキャパシタの充放電過程は信号歪みを発生し、比較的長いハードウェア設定タイムを使って増幅器の判定閾値を調節しなければならない。しかし、バーストモデルでは一つのバーストデータパケットを受信するごとにこのような調節を行わなければならないので、帯域の利用率を低下させてしまうことになる。

一方、従来の技術におけるＡＣカップリングを使用する制限増幅器は通常自動バイアスフィードバック制御回路を用いて増幅器の判定閾値をゼロ電圧レベルに安定させる。ところで、特にバーストモデルでよく発生する入力信号パワーの過大による光電変換前端の飽和などの原因は、制限増幅器に送信される信号に別の種類の波形歪みを引き起こす。この歪み信号の最適受信判定閾値は、例えばゼロ電圧レベルより大きくなるが、自動バイアスフィードバック制御回路によって相変わらずゼロ電圧レベルの判定閾値に安定され、受信器はデジタル信号の最適受信から逸脱し、受信器の感度は低下してしまう。

公開特許文献１において光加入者端局装置のＭＡＣ制御部は、帯域割り当て情報を利用して次のバーストデータパケットのパワーを予測し、この予測パワーの大きさに基づいて信号の直流バイアスを制御し、キャパシタの充放電による直流成分と反対する直流信号を用いてキャパシタの充放電の影響を相殺することで、信号歪みを除去し増幅器のハードウェア設定タイムを短縮してシステムの効率を向上させる。しかし、この方法において、相変わらず従来のＡＣカップリング制限増幅器を使用し、その判定閾値は自動バイアスフィードバック制御回路によって決められ、信号直流バイアスはカップリングキャパシタによって決められる（ゼロに固定されている）。従って、信号波形状況に基づいて調整を行うことで最適受信を維持することができない。

また、この方法において直流バイアス制御信号を発生させるパラメータテーブルは固定された検索テーブルである。そのため、システムが例えば素子の老化や環境温度の変化などの原因で変化した場合、パラメータテーブル中のパラメータはその変化に応じて変えられないので、バースト受信器は最適状態から逸脱し、受信器の感度は低下する。

さらに、この方法において、システムの初期化時に光加入者端局装置が信号の送信を始めたばかりの未登録光回線終端装置の信号パワーをどのように予測するかについては説明をしていない。しかし、光加入者端局装置が比較的短いハードウェア設定タイムを使用する場合、このような未登録光回線終端装置の登録リクエストを成功に受信することができず、システムの初期化時或いは中断後の回復時の光回線終端装置の登録が難しくなってしまう。

公開特許文献２においては、フォワードエラーコレクションデコーダから出力されるエラーコード指示信号に基づいた制御信号を用いて増幅器の判定閾値を調節し、０／１と１／０のそれぞれのエラーコード数をつり合わせることで判定閾値を最適判定閾値点に維持し、システムの感度を向上させる。しかし、フォワードエラーコレクションデコーダとエラーコード指示信号を出力するのに比較的長い時間が必要であるため（例えば２０ｕｓ）、この方法は相対的に短い時間内に、例えば、パッシブ光ネットワークにおける一つのバーストデータパケットの開始から１／１０時間内（例えば１〜１０ｕｓ）にフィードバック制御を完成することは非常に困難である。

アメリカ公開特許ＵＳ２００７／０２６４０３１Ａ１号公報。 アメリカ公開特許番号ＵＳ６７１５１１３号公報。

上記の問題を解決するために、本発明はバーストモデル光受信器を有する光加入者端局装置を提供し、前記バーストモデル光受信器は増幅器直流バイアス最適化を利用してハードウェア設定タイムを短縮するとともに等価の増幅器判定閾値を最適判定閾値点に維持することで、システムの帯域効率と感度を同時に向上させる。また、前記光加入者端局装置は可変直流バイアス制御パラメータと可変ハードウェア設定タイムパラメータを記憶して、柔軟な直流バイアス制御とシステムの正常な初期化の能力を提供する。

本発明による最良の実施形態は、複数の光回線終端装置と接続する光加入者端局装置であって、光回線終端装置から受信した光信号を電気信号に変換し、直流バイアスを制御する直流バイアス制御信号を受信するとともに直流バイアスを監視する直流バイアス監視信号を出力する光受信器及び前記電気信号中のエラーコードを検出してエラーコード指示信号を出力するエラーコード検出器を有する光ネットワークインターフェースと、それぞれの光回線終端装置の直流バイアス制御パラメータに対応する直流バイアスを示す直流バイアステーブル、及びそれぞれの光回線終端装置に割り当てられた通信タイムスロット情報を示す動的帯域割り当て情報テーブルを記憶するストレージと、前記光受信器から出力される直流バイアス監視信号と前記エラーコード検出器から出力されるエラーコード指示信号を受信するとともに、直流バイアス制御信号を前記光受信器に出力することで、前記光ネットワークインターフェースと一つのフィードバック回路を形成する制御部と、を有することを特徴とする。

上記構成において、前記直流バイアス制御信号は、制御部が前記直流バイアス監視信号と前記エラーコード指示信号を受信し、ストレージ中の直流バイアステーブルから読み出した直流バイアス制御パラメータと動的帯域割り当て情報テーブルから読み出した通信タイムスロットに基づいて計算して得られた信号であることが好ましい。

上記構成において、エラーコード検出器はフォワードエラーコレクションデコーダであることが好ましい。

上記構成において、前記光受信器は、光回線終端装置から受信した光信号を電気信号に変換させるフォトダイオードと、前記フォトダイオードに接続されて前記フォトダイオードから出力される電気信号を増幅するトランスインピーダンス増幅器と、ＡＣカップリングのキャパシタを介して前記トランスインピーダンス増幅器と接続し、前記トランスインピーダンス増幅器の出力信号に対して制限増幅を行う制限増幅器と、前記トランスインピーダンス増幅器の出力端と前記制限増幅器の入力端を接続させて前記トランスインピーダンス増幅器と前記制限増幅器との間のＡＣカップリングを実現するカップリングキャパシタと、前記制限増幅器の入力端に接続されて前記制限増幅器に入力された信号に基づいて直流バイアス監視信号を出力する監視インターフェースと、をさらに含み、前記制限増幅器の入力信号は前記トランスインピーダンスの出力信号と直流バイアス制御信号との和であることが好ましい。

上記構成において、前記直流バイアステーブル中の直流バイアス制御パラメータには光回線終端装置を識別するユーザＩＤ、第一電圧パラメータと第二電圧パラメータ、及び時間定数が含まれており、動的帯域割り当て情報テーブル中の通信タイムスロット情報には光回線終端装置を識別するユーザＩＤ及び第一時間パラメータと第二時間パラメータが含まれていることが好ましい。

特に、前記制御部から出力される直流バイアス制御信号は、動的帯域割り当て情報テーブル中のユーザＩＤに対応する第一時間パラメータの示す時刻が直流バイアステーブル中の同じユーザＩＤに対応する第一電圧パラメータと等しく、且つ前記第一時間パラメータの示す時刻から直流バイアステーブル中の同じユーザＩＤに対応する時間定数によって決められた指数関係で増加して直流バイアステーブル中の同じユーザＩＤに対応する第二電圧パラメータに達し、前記第二電圧パラメータと等しい値を前記動的帯域割り当て情報テーブル中のユーザＩＤに対応する第二時間パラメータまで維持することが好ましい。

さらに、前記制御部は前記エラーコード指示信号の示すエラーコード率を最小化することで前記直流バイアス制御パラメータ中の第二電圧パラメータを最適化し、前記直流バイアス監視信号と前記第二電圧パラメータとの差を最小化することで前記直流バイアス制御パラメータ中の第一電圧パラメータを最適化することが好ましい。

上記構成において、前記ストレージにはそれぞれの光回線終端装置における光加入者端局装置の光受信器ハードウェアの設定に必要な時間に対応するハードウェア設定タイムを示すハードウェア設定タイムパラメータをさらに記憶することが好ましい。

特に、通信初期化の際にハードウェア設定タイムパラメータは比較的長い第一パラメータ値であり、光加入者端局装置が光回線終端装置の登録プロセスと直流バイアス制御パラメータの最適化プロセスを完了した後、前記光加入者端局装置はハードウェア設定タイムパラメータを比較的短い第二パラメータ値に変更するとともに、ハードウェア設定タイムメッセージによって前記第二パラメータ値を前記光回線終端装置に送信することが好ましい。

また、本発明の最良の実施形態に基づいて、上記発明中のいずれかに記載の光加入者端局装置及び前記光加入者端局装置に接続された光回線終端装置を有する光回線送受信システムを提供する。

特に、前記光回線送受信システムにおいて、前記光加入者端局装置は分光器と光ファイバから構成されたツリー型トポロジーリンクによって前記光回線終端装置に接続し、前記リンクを介して前記光回線終端装置にハードウェア設定タイムメッセージを送信する。

本発明による光加入者端局装置はバーストモデル光受信器を有し、前記バーストモデル光受信器は増幅器直流バイアス最適化を利用してハードウェア設定タイムを短縮するとともに等価の増幅器判定閾値を最適判定閾値点に維持することで、システムの帯域効率と感度を向上させることができる。また、前記光加入者端局装置は可変直流バイアス制御パラメータと可変ハードウェア設定タイムパラメータを記憶して、柔軟な直流バイアス制御とシステムの正常な初期化の能力を提供することができる。

光加入者端局装置の構成ブロック図である。 光加入者端局装置におけるＰＯＮインターフェースのブロック図である。 光加入者端局装置のＰＯＮインターフェースにおける光受信器のブロック図である。 直流バイアスの制御と最適化原理図（ＡＣカップリングの場合）である。 本発明及び従来技術におけるデータ信号、直流バイアス制御信号及び監視信号の概略的波形図（ＡＣカップリングの場合）である。 本発明及び従来技術における光加入者端局装置のストレージ中のテーブルである。 光加入者端局装置から光回線終端装置へ送信されたハードウェア設定タイムメッセージである。 ハードウェア設定タイムを変更するメッセージ時系列である。 光加入者端局装置において制御部が直流バイアス制御信号を設定するフローチャートである。 光加入者端局装置において制御部がＶｅｎｄを最適化するフローチャートである。 光加入者端局装置において制御部がＢＥを計算するフローチャートである。 光加入者端局装置において制御部がＶｓｔａｒｔを最適化するフローチャートである。 光回線終端装置において制御部がハードウェア設定タイムメッセージに基づいてハードウェア設定タイムを設定するフローチャートである。 光加入者端局装置において制御部がハードウェア設定タイムを設定するとともにハードウェア設定タイムメッセージを送信するフローチャートである。 直流バイアスの制御と最適化の原理図（ＡＣカップリングの場合）である。 本発明におけるデータ信号、直流バイアス制御信号及び監視信号の概略的波形図（ＡＣカップリングの場合）である。

以下、図面に基づいて本発明の具体的な実施形態ついて説明をする。

図１〜３は光加入者端局装置の構成、及び光加入者端局装置に含まれているＰＯＮインターフェースと光受信器の構成を示す。図１に示すように、光加入者端局装置１０は、業務側と通信を行う上りインターフェース１０１、上り／下りデータを交換するレイヤ２スイッチ（Ｌａｙｅｒ２ Ｓｗｉｔｃｈ）１０２、光ファイバリンクに接続して接続された光回線終端装置と通信を行うＰＯＮインターフェース（即ち、ネットワークインターフェース）１０３、直流バイアステーブル１０４１と動的帯域割り当て情報テーブル１０４２とハードウェア設定タイム１０４３とを記憶するストレージ１０４、そのほかのモジュールの動作を制御する（例えば、直流バイアス制御信号の出力や直流バイアステーブル１０４１の更新など）制御部１０５、及び電源を供給する電源１０６を含める。
図２に示すように、光加入者端局装置１０中のＰＯＮインターフェース１０３は、上りと下り信号に対して波長多重を行う波長多重用部材２０１、受信された上り信号に対して光電変換を行う光受信器２０２、送信しようとする下り信号に対して電光変換を行う光送信器２０３、クロックとデータをリカバリするとともに上りと下り信号に対してシリアル化／逆シリアル化を行うＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ（ＣＤＲ：Ｃｌｏｃｋ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ、ＳｅｒＤｅｓ：Ｓｅｒｉａｌｉｚｅ Ｄｅｓｅｒｉａｌｉｚｅ）２０４、フォワードエラーコレクション演算を行い、エラーコード指示信号Ｉｅｒｒを出力するフォワードエラーコレクションデコーダ（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）２０５、及びリンク層のデータ処理を行う媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）２０６をさらに含める。そのうち、光受信器２０２は制御部１０５から出力される直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを受信し、Ｖ_ＤＣに基づいて信号の直流バイアスを調整し、調整後の信号を監視して制御部１０５に直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎを出力する。

図３に示すように、光加入者端局装置１０のＰＯＮインターフェース１０３中の光受信器２０２は、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード３０１、変換された電気信号に対して初期増幅を行うトランスインピーダンス増幅器３０２、増幅された信号に対して制限増幅を行う制限増幅器３０３、トランスインピーダンス増幅器３０２と制限増幅器３０３を接続してＡＣカップリングを行うカップリングキャパシタ３０４、制限増幅器３０３の入力端に直流バイアスＶ_ＤＣを重ね合わせするバイアスポイント３０５、及び重ね合わせした信号を取り出して監視を行う監視インターフェース３０６をさらに含める。監視インターフェース３０６は例えばローパスフィルタリングを通して重ね合わせした後の信号の直流成分Ｖｍｏｎを取得し、Ｖｍｏｎを直流バイアス監視信号として制御部１０５に出力する。図３において、フォトダイオード３０１とトランスインピーダンス増幅器３０２からの上り方向の電気信号Ｖｓｉｇ１はカップリングキャパシタ３０４を経由してから電気信号Ｖｓｉｇ２になる。そして、Ｖｓｉｇ２はバイアスポイント３０５において制御部１０５からの直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを重ね合わせした後に制限増幅器３０３への入力信号Ｖｓｉｇ３になる（図５中の概略的信号波形を参照）。同時に、監視インターフェース３０６はＶｓｉｇ３を監視し、例えばローパスフィルタリングを通して制御部１０５に直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎを出力する。制限増幅器３０３により信号Ｖｓｉｇ３に対して増幅を行った後、信号はＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ２０４（未図示）に送信される。

図４は光加入者端局装置１０において直流バイアスの制御と最適化（ＡＣカップリングの場合）について原理的に説明をする。図４において、図１〜３と同じ素子は同じ符号を採用し、説明を省略する。

前文の図３に対する説明で記述したように、光受信器２０２中の素子は信号に対して光電変換、増幅、直流バイアス設置と制限増幅した後、信号をＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ２０４に送信してクロックとデータのリカバリと逆シリアル化を行う。そして、ＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ２０４は取得したデータ信号をＦＥＣ２０５に送信する。ＦＥＣ２０５は信号に対してフォワードエラーコレクションデコーディングを行い、デコーディングした後のデータ信号をＭＡＣ２０６に送信してリンク層データ処理を行い、エラーコード指示信号Ｉｅｒｒを生成して制御部１０５に送信する。制御部１０５はそれぞれ光受信器２０２中のバイアスポイント３０５と接続して直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを出力し、光受信器２０２中の監視インターフェース３０６と接続して直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎを入力する。直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎはアナログデジタル（ＡＤ）変換器１０５１によってアナログ信号即ち電圧からデジタル信号に変換された後に制御部１０５に入力され、直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣはデジタルアナログ（ＤＡ）変換器１０５２によってデジタル信号からアナログ信号即ち電圧に変換された後にバイアスポイント３０５に出力される。

また、制御部１０５はＦＥＣ２０５と接続してエラーコード指示信号Ｉｅｒｒを入力し、ストレージ１０４と接続して直流バイアステーブル１０４１とＤＢＡ情報テーブル１０４２の読み出しと書き込みをする。このようにして、制御部１０５、バイアスポイント３０５、制限増幅器３０３、ＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ２０４、ＦＥＣ２０５、及び監視インターフェース３０６は一つのフィードバック回路を形成する（図３中の光受信器２０２の詳細回路構成を参照）。制御部１０５はフィードバック信号に基づいて、即ち直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎとエラーコード指示信号Ｉｅｒｒ、及びストレージ１０４中の直流バイアステーブル１０４１とＤＢＡ情報テーブル１０４２から読み出した直流バイアス制御パラメータと通信タイムスロット情報（図６中の詳細なテーブルフォマットを参照）に基づいて直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを計算して取得する（図９中の制御プロセスフローチャートを参照）。そして、直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣはデータ信号に加えられ、信号Ｖｓｉｇ３の直流バイアスＶｍｏｎを変えて制限増幅器３０３の判定とＦＥＣ２０５のデコーディングによって得たエラーコード数Ｉｅｒｒを変え、ＶｍｏｎとＩｅｒｒをフィードバックとして制御部１０５に提供してフィードバック制御を完成する。同時に、制御部１０５はさらに以上のフィードバック情報に基づいて直流バイアス制御パラメータを最適化し（図１０〜１３中のパラメータ最適化プロセスフローチャートを参照）、最適化された直流バイアス制御パラメータをストレージ１０４中の直流バイアステーブル１０４１に書き込む。ストレージ１０４中のＤＢＡ情報テーブル１０４２は制御部の正常な動的帯域割り当てプロセスによって得られる（規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｈを参照）。

図５（ａ）〜図５（ｅ）は本発明におけるデータ信号、直流バイアス制御信号及び監視信号の概略的波形である（ＡＣカップリングの場合）。図５（ａ）はフォトダイオードとトランスインピーダンス増幅器から出力された電気信号Ｖｓｉｇ１であり、ＴｓｔａｒｔとＴｅｎｄの間の時間帯はバーストデータパケットのデータで、このバーストデータパケットと前／次のバーストデータパケットの間はプロテクションタイムスロットである。一つのデータパケットは通常数千またはもっと多いｂｉｔのデータが含まれているため、図にはバーストデータパケットのエンベロープのみを概略的に示し、具体的な個々のｂｉｔの波形は示していない。

上記信号はカップリングキャパシタ３０４を経由した後、図５（ｂ）に示すように、キャパシタの充放電によって信号歪みが生じ、歪み信号はＶｓｉｇ２である。ＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄまでの時間帯において、カップリングキャパシタ３０４は充電し、Ｖｓｉｇ２の直流成分はＶｓｉｇ１と等しい直流成分から（キャパシタの消耗を無視）段々ゼロまで下がり、このとき、カップリングキャパシタ３０４の両極電圧はＶｓｉｇ１の直流成分のマイナス値に等しい。その後、Ｖｓｉｇ２の直流成分はバーストデータパケットの終了まで即ちＴｅｎｄまでゼロを維持する。Ｔｅｎｄの後は、Ｖｓｉｇ１がゼロであるため、カップリングキャパシタ３０４は放電を行い、Ｖｓｉｇ２はＴｅｎｄ時のカップリングキャパシタ３０４の両極電圧から段々ゼロに戻り、次のバーストデータパケットが来ると上記のプロセスを繰り返す。

信号の直流バイアスを制御してＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの時間帯の信号歪みを同時に除去するとともにＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄまでの時間帯の信号の直流成分を最適デジタル受信に必要な値にさせるために、本発明は制御部１０５を用いてカップリングキャパシタ３０４後に位置するバイアスポイント３０５に直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを提供する。直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣの概略的波形は図５（ｃ）に示す通りである。プロテクションタイムスロット期間において、Ｖ_ＤＣは次のバーストデータパケットを送信する光回線終端装置に対応する直流バイアス制御パラメータＶｓｔａｒｔに等しい。Ｔｓｔａｒｔから、Ｖ_ＤＣは例えば（数１）の指数式で当該光回線終端装置に対応する直流バイアス制御パラメータＶｅｎｄに達するまで増加し、その後、Ｖ_ＤＣはＴｅｎｄまでＶｅｎｄを維持する。

［数１］
Ｖ_ＤＣ＝Ｖｓｔａｒｔ＊Ｅｘｐ（Ｔｓｔａｒｔ−ｔ）／ｔｃ

（数１）において、ｔｃは予め設定したパラメータである（例えば、５ｎｓ）。

図５（ｄ）はＶｓｉｇ２に上記直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを重ね合わせして得られた信号Ｖｓｉｇ３である。直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣの変化がカップリングキャパシタ３０４の充電による直流バイアスの変化を相殺するため、Ｖｓｉｇ３はＶｓｉｇ２に比べて信号歪みを取り除き、直流成分はＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの間にＶｅｎｄに維持され、制限増幅器の判定閾値が−Ｖｅｎｄシフトしたことに等価する。図においてＶｓｔａｒｔとＶｅｎｄはいずれもマイナス値であるが、実際の応用においてはそれに限定されるものではない。

図５（ｅ）は監視インターフェース３０６がローパスフィルタリングを通して出力される直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎを示す。上述したように、ＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの間において、信号の直流成分はＶｅｎｄに維持される。そのため、Ｖｍｏｎもこの期間中にＶｅｎｄに維持される。

図５（ｆ）〜（ｉ）は従来の技術を使用した場合、信号がカップリングキャパシタ３０４を経由する前に直流バイアス制御信号を重ね合わせした概略的信号波形を示す。図５（ｆ）はフォトダイオードとトランスインピーダンス増幅器から出力された電気信号Ｖ_Ａである。Ｖ_ＡはＶｓｉｇ１に似ているため、ここではその説明を省略する。

図５（ｇ）はカップリングキャパシタ３０４に重ね合わせする前の直流バイアス制御信号Ｖ’_ＤＣを示す。従来の技術において、プロテクション期間中にＶ’_ＤＣを次のバーストデータパケット信号の直流成分と同じく維持するので、カップリングキャパシタ３０４の充電過程を早めに完成することができ、ＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの間に安定を維持し信号歪みを発生させない。バーストデータパケットが到達するときから、即ちＴｓｔａｒｔから、Ｖ’_ＤＣをゼロに切り換えてＴｅｎｄまでゼロに維持する。

このような直流バイアス制御信号Ｖ’_ＤＣとバーストデータパケット信号Ｖ_Ａを重ね合わせして合成信号Ｖ_Ｂを得る。Ｖ_Ｂの直流成分は前のバーストデータパケットの終了から図５（ｈ）に示すように、本バーストデータパケットの終了まで変化しない。そのため、カップリングキャパシタ３０４を経由した後の出力信号Ｖ_Ｃの直流成分はＴｓｔａｒｔの前に安定状態に達する。言い換えると、ゼロに達し、なおＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの間に図５（ｉ）に示すように変化しない。これはＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄまでの時間帯の信号歪みを除去したことになる。しかし、図に示すように、カップリングキャパシタ３０４の隔離直流成分の効果（隔直効果とも称する）によって、最終的に得られる信号Ｖ_Ｃの直流成分はゼロにしかなれず、制限増幅器判定閾値がゼロにしかなれないことと等価になり、これは最適化のデジタル信号の受信を行うには不利である。

図６（ａ）と（ｂ）は本発明の光加入者端局装置のストレージに記憶された直流バイアステーブル１０４１及び動的帯域割り当て情報テーブル１０４２である。図６（ａ）に示すように、直流バイアステーブル１０４１には光回線終端装置を識別する論理リンク識別子（ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃ Ｌｉｎｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と直流バイアス制御パラメータが含まれている。例えば、直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣがプロテクションタイムスロット期間に取得する値を示すＶｓｔａｒｔ、Ｖ_ＤＣが安定期間に取得する値を示すＶｅｎｄ、Ｖ_ＤＣがＶｓｔａｒｔからＶｅｎｄに増加する速度を決める予め設定された時間定数ｔｃ（１００ｐｆの電気容量と５０ｏｍｈ負荷に対して５ｎｓに予め設定する。図５（ｃ）を参照）、合計エラーコード数を示すＮｅｒｒ及びエラーコードのカウントを開始してからの合計カウント時間Ｔｅｒｒなどが含まれている。

図６（ｂ）に示すように、動的帯域割り当て情報テーブル１０４２には光回線終端装置を示すＬＬＩＤと動的帯域割り当てパラメータが含まれている。例えば、ＬＬＩＤに対応する光回線終端装置に割り当てたタイムスロットの開始時間Ｔｓｔａｒｔと終了時間Ｔｅｎｄが含まれている。

図６（ｃ）と（ｄ）は従来技術のパラメータ検索テーブルと光回線終端装置ＲＳＳＩ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）テーブルである。図６（ｃ）において、パラメータ検索テーブルは前のバーストデータパケットのパワーを識別するパワーＸ、本バーストデータパケットのパワーを識別するパワーＹ、及びその二つのパワーに対応する関連パラメータを含む（ＵＳ２００７／０２６４０３１ Ａ１を参照）。図６（ｄ）において、光回線終端装置ＲＳＳＩテーブルは光回線終端装置のＯＮＵ、及び当該光回線終端装置に対応するパワーを示すパラメータを含める（ＵＳ２００７／０２６４０３１ Ａ１を参照）。図６（ｃ）中の固定検索テーブルに比べて、図６（ａ）中の本発明による直流バイアステーブルは変更可能で且つシステムの作動中に持続する最適化は最適値に維持されるため、もっと柔軟性を有する。

図７は光加入者端局装置１０から光回線終端装置４０に送信したハードウェア設定タイムメッセージの略図である。パッシブ光ネットワークシステムにおいて、光加入者端局装置１０は分路器２０と光ファイバ３０から構成されるツリー型トポロジーリンクを介して光回線終端装置４０と接続し、上記リンクを介して光回線終端装置４０にハードウェア設定タイムメッセージ５０を送信する。

図８は光加入者端局装置１０から光回線終端装置４０にハードウェア設定タイムメッセージ５０を送信してハードウェア設定タイムを変更するメッセージ時系列を示す。システムの初期化または光回線終端装置４０の再接続時に、光加入者端局装置１０は固定された周期的ディスカバリウィドウからすべての光回線終端装置４０にディスカバリメッセージ（Ｓ９０１）を送信すると同時に、光加入者端局装置１０と光回線終端装置４０はいずれもハードウェア設定タイムをデフォルト値、例えば８００ｎｓに設定する（Ｓ９０１とＳ９０２）。光回線終端装置４０はディスカバリメッセージを受信した後光加入者端局装置１０に登録リクエストを送信する（Ｓ９０３）。そして、光加入者端局装置１０は光回線終端装置４０に対して正常な登録プロセスを行い（規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｈを参照）、光回線終端装置４０に登録メッセージを送信して（Ｓ９０４）登録成功を示す。上記正常登録プロセスを完成した後、光加入者端局装置１０と光回線終端装置４０はＳ９０１及びＳ９０２で設定したハードウェア設定タイムを利用して通信を行い、その間に、光加入者端局装置１０は光回線終端装置４０に帯域割り当てメッセージを送信して光回線終端装置４０にタイムスロットを割り当て（Ｓ９０５）、光回線終端装置４０は割り当てられたタイムスロットで光加入者端局装置１０に上りデータとレポートを送信する（Ｓ９０６）。それと同時に、光加入者端局装置１０は直流バイアステーブルの直流バイアス制御パラメータに対して最適化と調整を行う（Ｓ９０７、図１０〜１３のパラメータ最適化プロセスフローチャートを参照）。パラメータ最適化の完成後、光加入者端局装置１０は自身のストレージに記憶されているハードウェア設定タイムを更新し（Ｓ９０８）、光加入者端局装置１０に更新後のハードウェア設定タイムが含まれているハードウェア設定タイムメッセージを送信する（Ｓ９０９）。光回線終端装置４０は当該メッセージを受信した後自身のストレージに記憶されているハードウェア設定タイムをメッセージに含まれているハードウェア設定タイムに更新する（Ｓ９１０）。そして、光加入者端局装置１０と光回線終端装置４０は新しいハードウェア設定タイムのデフォルト値を用いて通信を行い、その間に、光加入者端局装置１０は光回線終端装置４０に帯域割り当てメッセージを送信して光回線終端装置４０にタイムスロットを割り当て（Ｓ９１１）、光回線終端装置４０は割り当てられたタイムスロットで光加入者端局装置１０に上りデータとレポートを送信する（Ｓ９１２）。

図９は光加入者端局装置１０において制御部１０５の直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを設定するフローチャートである。上り方向データを受信すると、光加入者端局装置１０は一つのバーストデータパケット及び前のプロテクションタイムスロットを一つのプロセス周期とする。光加入者端局装置１０はまず前の周期の終了を待機し、即ち前のバーストデータパケットの終了を待機し（Ｓ１００１）、その後新しいプロセス周期を開始する。このとき、光加入者端局装置１０はＤＢＡ情報テーブル１０４２を検索して通信タイムスロット情報ＬＬＩＤ、Ｔｓｔａｒｔ及びＴｅｎｄを取得し（Ｓ１００２）、これによってもうすぐ到達するバーストデータパケットがどの光回線終端装置から送信されるか、及びその開始時間と終了時間を知る。そして、光加入者端局装置１０は直流バイアステーブル１０４１を検索し、上記ＬＬＩＤに対応する直流バイアス制御パラメータＶｓｔａｒｔ、Ｖｅｎｄ及びｔｃを取得する（Ｓ１００３）。続いて、光加入者端局装置１０はＶｓｔａｒｔと等しい直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを出力する（Ｓ１００４）とともに、次のバーストデータパケットの到達を待機する（Ｓ１００５）。即ち、ＤＢＡ情報テーブル１０４２から得られたＴｓｔａｒｔの識別する時刻を待機する。Ｔｓｔａｒｔから光加入者端局装置１０はＶｓｔａｒｔ／ｔｃ＊Δｔの刻みでＶ_ＤＣを増加させる（Ｓ１００６）とともに、Ｖ_ＤＣがＶｅｎｄ以上であるかを判断する（Ｓ１００７）。ステップＳ１００７において、判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、ステップＳ１００６に戻って引き続きＶ_ＤＣを増加させ、判定結果がはい（Ｙ）の場合は、安定状態に入り、このバーストデータパケットの終了時間ＴｅｎｄまでＶｅｎｄとＶｓｔａｒｔを最適化し（図１０と１３のパラメータ最適化フローチャートを参照）（Ｓ１００８）、その後は次のプロセス周期に入る。

図１０は光加入者端局装置１０において制御部１０５が直流バイアス制御パラメータＶｅｎｄを最適化するフローチャートである。光加入者端局装置１０が図９のステップＳ１００８の安定状態に入った後、直流バイアス制御パラメータＶｅｎｄとＶｓｔａｒｔの最適化を始める。まず、光加入者端局装置１０はＶｅｎｄの最適化プロセスに入り、一時的変数Ｖｅｎｄ１をＶｅｎｄと等しく設定する（Ｓ１１０１）。そして、光加入者端局装置１０はカレントタイムｔがカレントバーストデータパケットの終了時間Ｔｅｎｄ以上であるかを判断する（Ｓ１１０２）。ステップＳ１１０２において、判定結果がはい（Ｙ）の場合は、プログラムからログアウトする（Ｓ１１０３）。判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、次のステップに入り一時的変数ＢＥ１をエラーコード率ＢＥと等しく設定し、カレントエラーコード率ＢＥの計算と更新を行う（図１１のＢＥ計算フローチャートを参照）（Ｓ１１０４）。このステップＳ１１０４において、当該光回線終端装置のエラーコード率を初めて計算している場合、ＢＥとＢＥ１をともにゼロに初期化する。そして、光加入者端局装置１０はカレントエラーコード率ＢＥが古いエラーコード率ＢＥ１と等しいかを判断する（Ｓ１１０５）。ステップＳ１１０５において、判定結果がはい（Ｙ）の場合は、エラーコード率の変更なしを示し、ステップＳ１１０２に戻ってステップＳ１１０２、Ｓ１１０４及びＳ１１０５からなるサイクルを継続し、判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、次のステップに入ってカレントエラーコード率ＢＥが古いエラーコード率ＢＥ１より大きいかを判断し（Ｓ１１０６）、続いてカレントパラメータＶｅｎｄが古いパラメータＶｅｎｄ１より大きいかを判断する（Ｓ１１０７或いはＳ１１１０）。ステップＳ１１０６において、判定結果がはい（Ｙ）の場合は、エラーコード率の増加を示し、ステップＳ１１０７において、判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、Ｖｅｎｄが減少していること示し、あるいはステップＳ１１０６において判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、エラーコード率の減少を示し、なおステップＳ１１１０において、判定結果がはい（Ｙ）の場合は、Ｖｅｎｄを増加していることを示し、予め設定された刻みΔＶでＶｅｎｄを増加させる（Ｓ１１０８）。ステップＳ１１０６において判定結果がはい（Ｙ）の場合は、エラーコード率が増加することを示し、なおステップＳ１１０７において判定結果がはい（Ｙ）の場合は、Ｖｅｎｄを増加していることを示し、或いはステップＳ１１０６において判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、エラーコード率の減少を示し、なおステップＳ１１１０において判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、Ｖｅｎｄを減少していることを示し、予め設定された刻みΔＶでＶｅｎｄを減少させる（Ｓ１１０９）。そして、光加入者端局装置１０はステップＳ１１０８またはステップＳ１１０９で得られたＶｅｎｄに基づいて直流バイアステーブル１０４１を更新する（Ｓ１１１１）とともに、直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを更新する（Ｓ１１１２）。その後、光加入者端局装置１０はステップＳ１１０２に戻り、ステップＳ１１０２〜Ｓ１１１２から構成されるサイクルを継続する。

図１１は光加入者端局装置１０において制御部１０５がＢＥを計算するフローチャートである。図１０のステップＳ１１０４において、光加入者端局装置１０カレントエラーコード率ＢＥを計算するプロセスに入る（Ｓ１２０１）。光加入者端局装置１０はまずエラーコード指示信号Ｉｅｒｒがゼロであるか否かをチェックする（Ｓ１２０２）。ステップＳ１２０２において、判定結果がはい（Ｙ）の場合は、新しいエラーの発生がないことを示し、プログラムからログアウトする（Ｓ１２０３）。判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、次のステップに入り直流バイアステーブル１０４１を検索しカレント光回線終端装置ＬＬＩＤに対応する直流バイアス制御パラメータＮｅｒｒとＴｅｒｒを取得する（Ｓ１２０４）。Ｎｅｒｒは合計エラーコード数を示し、Ｔｅｒｒは合計カウント時間を示す。続いて、光加入者端局装置１０はＮｅｒｒの値を１増やし、Ｔｅｒｒの値をｔ−Ｔｓｔａｒｔ増やす（Ｓ１２０５）。そして、光加入者端局装置１０はカレントエラーコード率ＢＥ＝Ｎｅｒｒ／Ｔｅｒｒを計算し、直流バイアステーブル１０４１中のＮｅｒｒとＴｅｒｒを更新した（Ｓ１２０６）後（Ｓ１２０３）からログアウトする。

図１２は光加入者端局装置１０において制御部１０５が直流バイアス制御パラメータＶｓｔａｒｔを最適化するフローチャートである。光加入者端局装置１０が図９のステップＳ１００８中の安定状態に入った後、直流バイアス制御パラメータＶｅｎｄ及びＶｓｔａｒｔの最適化を開始する。Ｖｓｔａｒｔの最適化プロセスに入った（Ｓ１３０１）後、光加入者端局装置１０はカレントタイムｔがカレントバーストデータパケットの終了時間Ｔｅｎｄ以上であるかを判断する（Ｓ１３０２）。ステップＳ１３０２において、判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、（数２）を計算した（Ｓ１３０３）後、ステップＳ１３０２に戻ってステップＳ１３０２とＳ１３０３から構成されるサイクルを継続する。判定結果がはい（Ｙ）の場合は、次のステップに入り設定された信号の直流成分Ｖｅｎｄと検出された信号の直流成分Ｖｍｏｎとの間の差Ｍがゼロ以上であるかを判断する（Ｓ１３０４）。ステップＳ１３０４において、判定結果がはい（Ｙ）の場合は、予め設定された刻みΔＶでＶｓｔａｒｔを減少させる（Ｓ１３０５）。判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、予め設定された刻みΔＶでＶｓｔａｒｔを増加させる（Ｓ１３０６）。そして、光加入者端局装置１０は直流バイアステーブル１０４１中の直流バイアス制御パラメータＶｅｎｄとＶｓｔａｒｔを更新し（Ｓ１３０７）、プログラムからログアウトする。

図１３は光回線終端装置４０において制御部１０５がハードウェア設定タイムメッセージ５０に基づいてハードウェア設定タイムを設定するフローチャートである。光回線終端装置４０が電源オンで起動した（Ｓ１４０１）後、ハードウェア設定タイムをデフォルト値、例えば８００ｎｓに設定し（Ｓ１４０２）、その後正常な登録プロセスを行う（Ｓ１４０３、規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｈを参照）。登録が完了した後、光回線終端装置４０はそのハードウェア設定タイムを用いて光加入者端局装置１０と正常通信を行う（Ｓ１４０４）。通信期間中、光回線終端装置４０はハードウェア設定タイムメッセージ５０を受信したかをチェックする（Ｓ１４０５）。ステップＳ１４０５において、判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、ハードウェア設定タイムメッセージ５０を受信していないことを示し、ステップＳ１４０４に戻って正常通信を継続する。判定結果がはい（Ｙ）の場合は、ハードウェア設定タイムメッセージ５０を受信したことを示し、ハードウェア設定タイムを受信したハードウェア設定タイムメッセージ５０に含まれたハードウェア設定タイムに更新した（Ｓ１４０６）後、ステップＳ１４０４に戻って更新した後のハードウェア設定タイムを用いて正常通信を行う。光回線終端装置４０の通信過程においてステップＳ１４０４〜Ｓ１４０６から構成されるサイクルは常に維持される。

図１４は光加入者端局装置１０において制御部１０５がハードウェア設定タイムを設定するとともにハードウェア設定タイムメッセージ５０を送信するフローチャートである。光加入者端局装置１０が登録プロセスを始めた後、光回線終端装置４０からの登録リクエストを受信すると（Ｓ１５０１）、直流バイアステーブル１０４１において対応する光回線終端装置のために一つの記録ラインを初期化し、直流バイアス制御パラメータＶｓｔａｒｔ、Ｖｅｎｄ、ｔｃ、Ｎｅｒｒ、及びＴｅｒｒを予め設定した値、例えば、それぞれ０、０、５ｎｓ、０、０に設定し、ハードウェア設定タイムを第一の予め設定した値、即ちデフォルト値、例えば８００ｎｓに設定する（Ｓ１５０２）。そして、光加入者端局装置１０と光回線終端装置４０は正常な登録プロセスを完了する（Ｓ１５０３）。続いて、光加入者端局装置１０は直流バイアス制御をオンにした状況で、カレントハードウェア設定タイムを用いて光回線終端装置４０と正常通信を行い、同時に、直流バイアス制御パラメータＶｓｔａｒｔとＶｅｎｄを最適化する（Ｓ１５０４、図１０〜１３のパラメータ最適化フローチャートを参照）。毎回パラメータの最適化を完成した後、光加入者端局装置１０はパラメータ最適化過程で得られたＭ（Ｍは（数２）によって計算される）が予め設定した閾値以下であるかを判定する（Ｓ１５０５）。ステップＳ１５０５において、判定結果がいいえ（Ｎ）の場合は、ステップＳ１５０４に戻ってＭが予め設定した閾値以下になるまで最適化を継続する。判定結果がはい（Ｙ）の場合は、パラメータの最適化が安定状態に達したことを示し、光加入者端局装置１０はハードウェア設定タイムを第二の予め設定した値、例えば８ｎｓに変更し、光回線終端装置４０にハードウェア設定タイムメッセージ５０を送信する（Ｓ１５０６）。ハードウェア設定タイムメッセージ５０には更新されたハードウェア設定タイムが含まれている。そして、光加入者端局装置１０は新しいハードウェア設定タイムを用いて光回線終端装置４０と正常通信を行い、同時に、直流バイアス制御パラメータＶｓｔａｒｔ及びＶｅｎｄを最適化する（Ｓ１５０７、図１０〜１３のパラメータ最適化フローチャートを参照）。

以下、図１５と図１６を参照しながら本発明の実施例２について説明をする。本実施例における光加入者端局装置のブロック図、直流バイアスの制御と最適化の原理図、メッセージ時系列及び各フローチャートは実施例１におけるものと似ているので、説明を簡単にするために、これらの部分に対する説明を省略し、同じ部材に対する記述においては実施例１と同じ番号を使用する。

図１５に示すように、光加入者端局装置１０におけるＰＯＮインターフェース１０３中の光受信器２０２は、光信号を光電信号に変換するフォトダイオード３０１、変換された電気信号に対して初期増幅を行うトランスインピーダンス増幅器３０２、増幅された信号に対して制限増幅を行う制限増幅器３０３、制限増幅器３０３の入力端に直流バイアスＶ_ＤＣを重ね合わせするバイアスポイント３０５、及び重ね合わせした信号を取り出して監視を行う監視インターフェース３０６をさらに含める。図１５において、フォトダイオード３０１とトランスインピーダンス増幅器３０２からの上り方向の電気信号Ｖｓｉｇ１はバイアスポイント３０５において制御部１０５からの直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを重ね合わせした後制限増幅器３０３への入力信号Ｖｓｉｇ３になる（図１６中の概略的信号波形を参照）。同時に、監視インターフェース３０６はＶｓｉｇ３を監視し、例えばローパスフィルタリングを通して制御部１０５に直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎを出力する。制限増幅器３０３により信号Ｖｓｉｇ３に対して増幅を行った後、信号はＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ２０４（未図示）に送信される。

同様に、信号はＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ２０４とＦＥＣ２０５を経由した後ＭＡＣ２０６に送信されてリンク層データ処理を行い、同時にエラーコード指示信号Ｉｅｒｒは制御部１０５に送信される。制御部１０５、バイアスポイント３０５、制限増幅器３０３、ＣＤＲ／ＳｅｒＤｅｓ２０４、ＦＥＣ２０５、及び監視インターフェース３０６は一つのフィードバック制御ループを形成する。制御部１０５は直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎ、エラーコード指示信号Ｉｅｒｒ、直流バイアステーブル１０４１中の直流バイアス制御パラメータとＤＢＡ情報テーブル１０４２中の通信タイムスロット情報（図６中の詳細なテーブルフォマットを参照）に基づいて直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを計算して取得し（図９中の制御プロセスフローチャートを参照）、その得られた直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣをデータ信号に加える。同時に、制御部１０５はさらに以上のフィードバック情報に基づいて直流バイアス制御パラメータを最適化し（図１０〜１３中のパラメータ最適化プロセスフローチャートを参照）、最適化された直流バイアス制御パラメータをストレージ１０４中の直流バイアステーブル１０４１に書き込む。ストレージ１０４中のＤＢＡ情報テーブル１０４２は制御部の正常な動的帯域割り当てプロセスによって得られる（規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｈを参照）。

図１６（ａ）〜（ｄ）は本発明におけるデータ信号、直流バイアス制御信号及び監視信号の概略的波形である（ＡＣカップリングの場合）。図５（ａ）に示したものと類似に、図１６（ａ）はフォトダイオードとトランスインピーダンス増幅器から出力された電気信号Ｖｓｉｇ１を示し、ＴｓｔａｒｔとＴｅｎｄの間の時間帯はバーストデータパケットのデータで、このバーストデータパケットと前／次のバーストデータパケットの間はプロテクションタイムスロットである。バーストデータパケットの間において信号Ｖｓｉｇ１の直流成分はＶａｖｇである。

本実施例ではＤＣカップリングを採用するため、信号Ｖｓｉｇ１はバイアスポイント３０５において直接直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣと重ね合せする。直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣの概略的波形は図１６（ｂ）に示す通りである。プロテクションタイムスロット期間においてＶ_ＤＣは次のバーストデータパケットを送信する光回線終端装置に対応する直流バイアス制御パラメータＶｓｔａｒｔに等しく、ＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの間にＶｅｎｄに維持する。上記において、Ｖｓｔａｒｔはゼロに近い値であり、Ｖｅｎｄは−Ｖａｖｇに近い値である。

図１６（ｃ）はＶｓｉｇ１に直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣを重ね合せして得られた信号Ｖｓｉｇ３である。直流バイアス制御信号Ｖ_ＤＣの変化が信号Ｖｓｉｇ１の直流成分のジャンプを相殺するので、信号Ｖｓｉｇ３の直流成分は常にゼロ付近に維持される。特に、ＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの間ではＶａｖｇ＋Ｖｅｎｄに等しく、制限増幅器の判定閾値が−（Ｖａｖｇ＋Ｖｅｎｄ）シフトしたことに等価する。図においてはＶｓｔａｒｔとＶｅｎｄはいずれもマイナス値であるが、実際の応用においてはそれに限らない。

図１６（ｄ）は監視インターフェース３０６がローパスフィルタリングを経由して直流バイアス監視信号Ｖｍｏｎを出力することを示す。上述したように、ＴｓｔａｒｔからＴｅｎｄの間において、信号の直流成分は常にＶａｖｇ＋Ｖｅｎｄに維持されるため、Ｖｍｏｎもこの間にはＶａｖｇ＋Ｖｅｎｄに等しくなるように維持される。

すでに本発明の典型的な実施例を参照しながら本発明について具体的な説明をしたが、本分野の一般の技術者は、添付された特許請求の範囲に限定された本発明の思想と範囲を逸脱しないことを前提にして、これらの実施例に対して形式と詳細な部分に様々な変更が可能であることを理解しなければならない。

本発明の例示的な実施例において、本発明に係わる直流バイアス最適化機能を有するバースト受信器はパッシブ光ネットワークに応用されているが、本発明は光バーススイッチ（ＯＢＳ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｕｒｓｔ Ｓｗｉｔｃｈ）ネットワーク中のバースト受信器と無線通信システム中の無線受信器、及びそのほかの信号幅がバースト変化する信号を受信するデジタル信号受信システムにも応用可能である。

Claims (11)

1. 複数の光回線終端装置と接続する光加入者端局装置であって、
   光回線終端装置から受信した光信号を電気信号に変換し、直流バイアスを制御する直流バイアス制御信号を受信するとともに直流バイアスを監視する直流バイアス監視信号を出力する光受信器及び前記電気信号中のエラーコードを検出してエラーコード指示信号を出力するエラーコード検出器を有する光ネットワークインターフェースと、
   それぞれの光回線終端装置の直流バイアス制御パラメータに対応する直流バイアスを示す直流バイアステーブル、及びそれぞれの光回線終端装置に割り当てられた通信タイムスロット情報を示す動的帯域割り当て情報テーブルを記憶するストレージと、
   前記光受信器から出力される直流バイアス監視信号と前記エラーコード検出器から出力されるエラーコード指示信号を受信するとともに、直流バイアス制御信号を前記光受信器に出力することで、前記光ネットワークインターフェースと一つのフィードバック回路を形成する制御部と、を有することを特徴とする光加入者端局装置。
2. 前記直流バイアス制御信号は、制御部が前記直流バイアス監視信号と前記エラーコード指示信号を受信し、ストレージの中の直流バイアステーブルから読み出した直流バイアス制御パラメータと動的帯域割り当て情報テーブルから読み出した通信タイムスロットに基づいて計算して得られた信号であることを特徴とする請求項１に記載の光加入者端局装置。
3. 前記光受信器は、
   光回線終端装置から受信した光信号を電気信号に変換させるフォトダイオードと、
   前記フォトダイオードに接続されて前記フォトダイオードから出力される電気信号を増幅するトランスインピーダンス増幅器と、
   ＡＣカップリングのキャパシタを介して前記トランスインピーダンス増幅器と接続し、前記トランスインピーダンス増幅器の出力信号に対して制限増幅を行う制限増幅器と、
   前記トランスインピーダンス増幅器の出力端と前記制限増幅器の入力端を接続して前記トランスインピーダンス増幅器と前記制限増幅器との間のＡＣカップリングを実現するカップリングキャパシタと、
   前記制限増幅器の入力端に接続されて前記制限増幅器に入力された信号に基づいて直流バイアス監視信号を出力する監視インターフェースと、を含み、
   前記制限増幅器の入力信号は前記トランスインピーダンスの出力信号と直流バイアス制御信号との和であることを特徴とする請求項１に記載の光加入者端局装置。
4. 前記エラーコード検出器はフォワードエラーコレクションデコーダであることを特徴とする請求項１に記載の光加入者端局装置。
5. 前記直流バイアステーブル中の直流バイアス制御パラメータには光回線終端装置を識別するユーザＩＤ、第一電圧パラメータと第二電圧パラメータ、及び時間定数が含まれており、動的帯域割り当て情報テーブル中の通信タイムスロット情報には光回線終端装置を識別するユーザＩＤ、及び第一時間パラメータと第二時間パラメータが含まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光加入者端局装置。
6. 前記制御部から出力される直流バイアス制御信号は、動的帯域割り当て情報テーブル中のユーザＩＤに対応する第一時間パラメータの示す時刻が直流バイアステーブル中の同じユーザＩＤに対応する第一電圧パラメータと等しく、且つ前記第一時間パラメータの示す時刻から直流バイアステーブル中の同じユーザＩＤに対応する時間定数によって決められた指数関係で増加して直流バイアステーブル中の同じユーザＩＤに対応する第二電圧パラメータに達し、前記第二電圧パラメータと等しい値を前記動的帯域割り当て情報テーブル中のユーザＩＤに対応する第二時間パラメータまで維持することを特徴とする請求項５に記載の光加入者端局装置。
7. 前記制御部は前記エラーコード指示信号の示すエラーコード率を最小化することで前記直流バイアス制御パラメータ中の第二電圧パラメータを最適化し、前記直流バイアス監視信号と前記第二電圧パラメータとの差を最小化することで前記直流バイアス制御パラメータ中の第一電圧パラメータを最適化することを特徴とする請求項５に記載の光加入者端局装置。
8. 前記ストレージにはそれぞれの光回線終端装置における光加入者端局装置の光受信器ハードウェアの設定に必要な時間に対応するハードウェア設定タイムを示すハードウェア設定タイムパラメータをさらに記憶することを特徴とする請求項１に記載の光加入者端局装置。
9. 通信初期化の際にハードウェア設定タイムパラメータは比較的長い第一パラメータ値であり、光加入者端局装置が光回線終端装置の登録プロセスと直流バイアス制御パラメータの最適化プロセスを完了した後、前記光加入者端局装置はハードウェア設定タイムパラメータを比較的短い第二パラメータ値に変更するとともに、ハードウェア設定タイムメッセージによって前記第二パラメータ値を前記光回線終端装置に送信することを特徴とする請求項８に記載の光加入者端局装置。
10. 光回線送受信システムであって、
    請求項１〜９のいずれかに記載の光加入者端局装置及び前記光加入者端局装置に接続された光回線終端装置を有することを特徴とする光回線送受信システム。
11. 前記光加入者端局装置は分光器と光ファイバから構成されたツリー型トポロジーリンクによって前記光回線終端装置に接続し、前記リンクを介して前記光回線終端装置にハードウェア設定タイムメッセージを送信することを特徴とする請求項１０に記載の光回線送受信システム。

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