JP5463679B2

JP5463679B2 - 光トランシーバ

Info

Publication number: JP5463679B2
Application number: JP2009024676A
Authority: JP
Inventors: 康祐田中
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-02-05
Also published as: JP2010182068A

Description

本発明は、光通信に用いられるＳＦＰ（Small Form-factor Pluggable）型の光トランシーバに関する。

光ファイバとの間で光信号を送受する光トランシーバの需要が高まっている。２芯の光ファイバ（送信／受信）に対して同時に光信号のやりとりが行なえる全２重の光トランシーバについて、その電気的仕様、外観仕様等を決めたＭＳＡ（Multi Source Agreement）が締結され、このＭＳＡ規格に基づいた光トランシーバが作製されている（特許文献１、非特許文献１参照）。

このＭＳＡ規格で定めるうちのＳＦＰ（Small Form-factor Pluggable）型の光トランシーバは、システム機器が「ｏｎ」になっている状態でも、ＳＦＰ型光トランシーバを抜き差しできるようになっているものをいう。
ここで、ＭＳＡ規格において、ＳＦＰ型光トランシーバに搭載するＥＥＰＲＯＭには製造情報を書き込むことが義務化されている。このＥＥＰＲＯＭに書き込んだ製造情報は、第３者によるデータの書き換えもしくは消去を防止するために保護されることが望ましく、大部分のＥＥＰＲＯＭには書き込み禁止機能が設けられている。

従って、ＥＥＰＲＯＭへの製造情報書込み工程においては書き込み禁止を解除し、一方、出荷段階では書き込んだ製造情報の改変を防止するために書き込み禁止をかける必要がある。
しかし、ＳＦＰ型光トランシーバでは外部に出ているエッジコネクタ端子の役割は予め決まっており、外部端子から信号を入力することはできない。また、ＳＦＰ型光トランシーバは、金属カバー等で覆われるため、内部に直接電圧を加えることはできない。

このような問題点に対して、光モジュール及びホストシステム機器では、例えば図３に示すように、通常「Ｌｏｗ」状態になる外部端子ＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）を、反転バッファを経由して、光トランシーバ内のＥＥＰＲＯＭの書き込み禁止端子に接続した上で、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）を「Ｈｉｇｈ」状態にすることにより、外部端子の数が制限されているＳＦＰ仕様の中で、端子数を増やすことなく、ＥＥＰＲＯＭへのデータの書き込み可／不可を外部のシステム機器側から容易に切り替え可能としている。

特開２００５−４６９８号公報

SFF Committee、「ＳＦＰ型光トランシーバ用仕様書（INF-8074i, "Specification for SFP(Small Form-factor Pluggable) Transceiver"）第１.０版」、［online］、２００１年５月１２日、［平成２１年１月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ: ftp://ftp.seagate.com/sff/INF-8074.PDF＞

しかしながら、ＳＦＰ型光トランシーバ（非特許文献１）の規格が拡張されるなどして、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）端子を他の目的に使用する必要が生じた場合には、上述した従来の手法は適用できない。例えば、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）端子をバースト信号受信時に入力光パワーを検出するための新たな「RSSI trigger」と呼ぶ制御信号に割り当てられている例があり、書き込み可／不可の制御信号を入力する端子として利用することができない。

本発明は、上述のごとき実情を考慮してなされたものであり、光トランシーバに内蔵するＲＯＭへのデータ書き込みに対して、ＳＦＰ仕様の変更に柔軟に対応できる光トランシーバを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の光トランシーバは、光信号を送出する送信部と、光信号を受信する受信部と、データ書き込みの保護端子を有するメモリと、前記メモリに設定された設定値に基づいて前記送信部と前記受信部を制御する監視制御部と、を備え、前記送信部と前記メモリと前記監視制御部とに電源電圧を供給する第１電源端子と、前記受信部と前記保護端子に電源電圧を供給する第２電源端子を有し、前記第１電源端子および前記第２電源端子に電源電圧が印加されているときに、前記メモリへのデータの書き込みが不可となっており、前記第１電源端子に電源電圧が印加され、かつ、前記第２電源端子に電源電圧が印加されていないか、あるいは、０（Ｖ）電圧とされているときに、前記メモリへのデータの書き込みを可としている。

また、本発明の光トランシーバは、上述の非特許文献１で規定されたＳＦＰ（Small Form-factor Pluggable）型光トランシーバあるいはＳＦＦ（Small Form Factor）型光トランシーバに適用することができる。

本発明によれば、光トランシーバに内蔵されたＲＯＭ内のデータを書き換えるときに、ＳＦＰ仕様で規定されている端子を利用しないので、ＳＦＰ仕様の変更に柔軟に対応することができる。
また、通常の使用において受信側の電源電圧を０Ｖにすることはないため、ＲＯＭのデータが誤って書き換えられることもなくなる。

本発明の一実施形態に係るＳＦＰ型光トランシーバの内部回路の一例を示すブロック図である。光トランシーバをシステム機器に接続した状態を示すブロック図である。従来のＳＦＰ型光トランシーバの内部回路を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の光トランシーバに係る好適な実施形態について説明する。本実施形態における光トランシーバは、ＳＦＰ（Small Form-factor Pluggable）型光トランシーバであり、上記の非特許文献１の仕様に沿って製作されるものとする。尚、本実施形態の説明においてＳＦＰ型光トランシーバを代表例として説明するものであるが、本発明は、ＳＦＦ（Small Form Factor）型光トランシーバにも同様に適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る光トランシーバの内部回路の一例を示すブロック図で、光トランシーバ１は、送信部１０と受信部２０と制御部３０とからなっている。
送信部１０は、発光部制御回路１１と発光部１２を有し、これらにはＶｃｃＴｘ端子（第１電源端子）から例えば３．３Ｖの電源電圧が供給される。
発光部１２は、例えば、発光素子としてＬＤ（Laser Diode）が用いられ、発光部制御回路１１から駆動信号を受けて光信号を生成して、光トランシーバ１の外へ出力する。

発光部制御回路１１には、光トランシーバ１の外部からデータ信号と停止信号をそれぞれ受けるＴｘＤａｔａ端子とＴｘＤｉｓａｂｌｅ端子、および、光トランシーバ１の外部へ故障信号を出すＴｘＦａｕｌｔ端子を備えている。
発光部制御回路１１は、ＴｘＤａｔａ端子からデータ信号を受け、発光部１２を駆動して光ファイバに対して信号光を出力させる。この駆動は、監視制御部３１からの指示により、発光部１２から発する光信号のパワーをＲＯＭ３２内の設定値に対応する値になるように、フィードバック型の自動パワー制御（ＡＰＣ：Auto Power Control）がなされる。

また、発光部制御回路１１は、ＴｘＤｉｓａｂｌｅ端子から停止信号を受け取ると、発光部１２における発光を強制的に停止させる。また、発光部制御回路１１は、発光部１２あるいは監視制御部３１等にエラーが発生し、このＡＰＣ制御ループが正常に機能していないことを知らせる信号をＴｘＦａｕｌｔ端子から外部に出力する。

受信部２０は、受信部制御回路２１と受光部２２を有し、ＶｃｃＲｘ端子（第２電源端子）から例えば３．３Ｖの電源電圧が供給される。また、ＶｃｃＲｘ端子から供給される電源電圧は、制御部３０の非反転バッファ３３の入力端子にも供給される。

受光部２２は、例えば、受光素子としてＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）が用いられ、受信部制御回路２１からバイアス電圧を受けて動作し、光ファイバからの光信号入力を電気信号に変換する。
受信部制御回路２１は、受光部２２で変換された電気信号を増幅すると共に、データ信号を再生してＲｘＤａｔａ端子を介して光トランシーバ１の外部に出力する。

制御部３０は、監視制御部３１、ＲＯＭ３２、非反転バッファ３３を有し、これらにはＶｃｃＴｘ端子から例えば３．３Ｖの電源電圧が供給される。
監視制御部３１は、ＲＯＭ３２内に記憶されている設定値に基づいて、ケース内の温度や発光部１２のパワーや受光部２２からの電気信号を監視して、発光部制御回路１１および受信部制御回路２１の動作を制御する。

ＲＯＭ３２（メモリ）は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）が用いられ、光トランシーバ１の端子のうち制御用に用いるＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）〜（２）のなかで、クロック用のＭＯＤ＿ＤＥＦ（１）と、１ビットのデータ用のＭＯＤ＿ＤＥＦ（２）に対する端子が確保されているが、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）は、抵抗を介して接地されている。
また、ＲＯＭ３２には、書き込み禁止端子（ＷＰ端子）としての保護端子が確保されており、例えば、非反転バッファ３３から供給された信号が「Ｈｉｇｈ」状態のときにＲＯＭ３２への書き込みが不可となり、「Ｌｏｗ」状態のときにＲＯＭ３２への書き込みが許可となる。このＲＯＭ３２は、光トランシーバが出荷される前に書き込みが許可され、例えば、非特許文献１のＳＦＰ仕様で規定されたシリアルＩＤ、伝送距離、伝送速度、ベンダ名等の製造情報、および、送信部１０や受信部２０の制御情報が書き込まれ、その後に書き込みが禁止され、出荷後には、必要に応じてこれらの値を読み出すことだけができる。

非反転バッファ３３は、受信部２０のＶｃｃＲｘ端子から電源電圧が供給されたときに、その出力信号が「Ｈｉｇｈ」状態とされ、ＲＯＭ３２の書き込みが禁止される。
そして、受信部２０のＶｃｃＲｘ端子から電源電圧が供給されなかったり、０Ｖの電圧とされたときに、その出力信号が「Ｌｏｗ」状態とされ、ＲＯＭ３２の書き込みが許容される。

次に、上記の光トランシーバ１のＲＯＭ３２にデータを書き込む方法について説明する。
図２は、光トランシーバ１をシステム機器５０に接続した状態を示すブロック図である。図２において、ＲＯＭ３２に書き込むデータを保持したシステム機器５０のケージ内に光トランシーバ１を正常に挿入すると、システム機器５０側のＶｃｃＴｘ信号線とＶｃｃＲｘ信号線とＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）信号線とＭＯＤ＿ＤＥＦ（１）信号線とＭＯＤ＿ＤＥＦ（２）信号線が、光トランシーバ１の対応するそれぞれの端子に接続される。

システム機器５０に電源が投入されると、ＶｃｃＴｘ信号線とＶｃｃＲｘ信号線に電源電圧＋３．３Ｖが供給され、非反転バッファ３３の出力信号は「Ｈｉｇｈ」状態になり、通常の使用ではＲＯＭ３２への書き込みが不可となり、ＲＯＭ３２内のデータが保護されることになる。

システム機器５０から光トランシーバ１のＲＯＭ３２にデータを書き込むときには、ＶｃｃＲｘ端子からの電源電圧を０Ｖ乃至はＶｃｃＲｘ端子への電源電圧の供給を停止する。これにより、非反転バッファ３３の出力信号は「Ｌｏｗ」状態になり、光トランシーバ１のＲＯＭ３２の書き込み禁止端子での書き込みが許可となる。

ＲＯＭ３２の書き換えは、光トランシーバを出荷する前に行うので、光信号を受信する必要がない状態であるため、受信側の電源電圧を０Ｖにしても実用上の支障は無い。
また、微弱な信号を扱う受信側へ与えるノイズの悪影響を避けるために、光トランシーバ内部のＲＯＭなどのデジタル回路は送信側のＶｃｃＴｘ端子から電源電圧を供給されることが一般的であり、受信側の電源電圧を０ＶとしてもＲＯＭ３２の書き換え中に動作しなければならないＲＯＭ３２や非反転バッファ３３は正常に動作するので問題はない。

システム機器５０は、Ｉ^２Ｃ等のシリアルインターフェースでシステム機器５０内のメモリに記憶したデータをＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）〜（２）の信号線を介して光トランシーバ１に転送する。この転送は、まず、ＲＯＭ３２内の転送先に該当するビットに対するアドレス信号を１ビットの直列信号として送信し、次いで、このアドレスに書き込む８ビット並列データを１ビットの直列信号として送信して、所定の時間が経過したあと、同様に繰り返して次のデータを転送する。
光トランシーバ１では、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（２）の信号線で送られてきたアドレス信号とデータ信号を受け取って、ＲＯＭ３２の該当アドレスにデータを書き込む。

システム機器５０では、すべてのデータを転送した後、電源電圧＋３．３ＶをＶｃｃＲｘ信号線に供給することにより、非反転バッファ３３の出力信号が「Ｈｉｇｈ」状態になり、光トランシーバ１のＲＯＭ３２の書き込み禁止端子が書き込み不可となり、ＲＯＭ３２のデータが保護されることになる。あるいは、ユーザがシステム機器５０から光トランシーバ１を取り外すとしても同様な効果がある。

以上のような実施形態の光トランシーバでは、ＲＯＭ内のデータを書き換えるときに、ＳＦＰ仕様で規定されている端子を利用しないので、ＳＦＰ仕様の変更に柔軟に対応することができる。また、通常の使用において受信側の電源電圧を０Ｖにすることはないため、ＲＯＭのデータが誤って書き換えられることもなくなる。

１…光トランシーバ、１０…送信部、１１…発光部制御回路、１２…発光部、２０…受信部、２１…受信部制御回路、２２…受光部、３０…制御部、３１…監視制御部、３２…ＲＯＭ、３３…非反転バッファ、５０…システム機器。

Claims

光信号を送出する送信部と、光信号を受信する受信部と、データ書き込みの保護端子を有するメモリと、前記メモリに設定された設定値に基づいて前記送信部と前記受信部を制御する監視制御部と、を備え、前記送信部と前記メモリと前記監視制御部とに電源電圧を供給する第１電源端子と、前記受信部と前記保護端子に電源電圧を供給する第２電源端子を有し、前記第１電源端子および前記第２電源端子に電源電圧が印加されているときに、前記メモリへのデータの書き込みが不可となっており、前記第１電源端子に電源電圧が印加され、かつ、前記第２電源端子に電源電圧が印加されていないか、あるいは、０（Ｖ）電圧とされているときに、前記メモリへのデータの書き込みが可となっていることを特徴とする光トランシーバ。