JP5510673B2 - Drive circuit, optical transceiver, communication system, and communication control method - Google Patents

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本発明は、駆動回路、光トランシーバ、通信システムおよび通信制御方法に関し、特に、光信号を送信するための発光素子を駆動する駆動回路、それを備えた光トランシーバ、ならびに発光素子を用いる通信システムおよび通信制御方法に関する。   The present invention relates to a drive circuit, an optical transceiver, a communication system, and a communication control method, and in particular, a drive circuit for driving a light emitting element for transmitting an optical signal, an optical transceiver including the same, and a communication system using the light emitting element. The present invention relates to a communication control method.

近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。これに伴って、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)およびFTTH(Fiber To The Home)等のブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。   In recent years, the Internet has become widespread, and users can access various information on sites operated in various parts of the world and obtain the information. Along with this, devices capable of broadband access such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and FTTH (Fiber To The Home) are rapidly spreading.

IEEE Std 802.3ah(登録商標)−2004(非特許文献1)には、複数の宅側装置(ONU:Optical Network Unit)が光通信回線を共有して局側装置(OLT:Optical Line Terminal)とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク(PON:Passive Optical Network)の1つの方式が開示されている。すなわち、PONを通過するユーザ情報およびPONを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット(登録商標)フレームの形式で通信されるEPON(Ethernet(登録商標) PON)と、EPONのアクセス制御プロトコル(MPCP(Multi-Point Control Protocol))およびOAM(Operations Administration and Maintenance)プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でMPCPフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献1では、MPCPメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割り当て要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。   In IEEE Std 802.3ah (registered trademark) -2004 (non-patent document 1), a plurality of home side devices (ONU: Optical Network Unit) share an optical communication line, and a station side device (OLT: Optical Line Terminal). One method of a passive optical network (PON), which is a medium-sharing communication that performs data transmission with the network, is disclosed. That is, EPON (Ethernet (registered trademark) PON) in which all information is communicated in the form of an Ethernet (registered trademark) frame, including user information passing through the PON and control information for managing and operating the PON, and EPON An access control protocol (MPCP (Multi-Point Control Protocol)) and an OAM (Operations Administration and Maintenance) protocol are defined. By exchanging MPCP frames between the station side device and the home side device, the home side device joins and leaves, and uplink access multiplexing control is performed. Non-Patent Document 1 describes a registration method for a new home device, a report indicating a bandwidth allocation request, and a gate indicating a transmission instruction using an MPCP message.

なお、1ギガビット/秒の通信速度を実現するEPONであるGE−PON(Giga Bit Ethernet(登録商標) Passive Optical Network)の次世代の技術として、IEEE802.3av(登録商標)−2009として標準化が行なわれた10G−EPONすなわち通信速度が10ギガビット/秒相当のEPONにおいても、アクセス制御プロトコルはMPCPが前提となっている。   In addition, IEEE 802.3av (registered trademark) -2009 is standardized as the next generation technology of GE-PON (Giga Bit Ethernet (registered trademark) Passive Optical Network), which is an EPON realizing a communication speed of 1 gigabit / second. Even in the 10 G-EPON, that is, the EPON corresponding to a communication speed of 10 gigabits / second, the access control protocol is premised on MPCP.

ここで、光通信の送信機に用いられるレーザ駆動回路が、特開2010―267924号公報(特許文献1)に開示されている。すなわち、レーザ駆動回路は、入力するバーストデータに応じてレーザダイオードに変調電流を供給する変調回路と、レーザダイオードにバイアス電流を与えるバイアス回路と、レーザダイオードに所望の発光強度と消光比が得られるように上記変調電流および上記バイアス電流を制御するAPC回路とを備える。送信イネーブル信号がオンのときレーザダイオードが入力するバーストデータに応じてバースト駆動され、送信イネーブル信号がオフのときレーザダイオードが消光する。変調回路は、送信イネーブル信号がオフのとき上記変調電流を遮断する変調電流カットオフ回路を含み、バイアス回路は、送信イネーブル信号がオフのとき上記バイアス電流を遮断するバイアス電流カットオフ回路を含む。   Here, a laser drive circuit used in a transmitter for optical communication is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-267924 (Patent Document 1). That is, the laser drive circuit can obtain a modulation circuit for supplying a modulation current to the laser diode in accordance with the input burst data, a bias circuit for supplying a bias current to the laser diode, and a desired emission intensity and extinction ratio for the laser diode. And an APC circuit for controlling the modulation current and the bias current. When the transmission enable signal is on, burst driving is performed according to burst data input by the laser diode, and when the transmission enable signal is off, the laser diode is extinguished. The modulation circuit includes a modulation current cut-off circuit that cuts off the modulation current when the transmission enable signal is off, and the bias circuit includes a bias current cut-off circuit that cuts off the bias current when the transmission enable signal is off.

IEEE Std 802.3ah(登録商標)-2004IEEE Std 802.3ah (registered trademark) -2004

特開2010―267924号公報JP 2010-267924 A

ところで、PONシステムでは、宅側装置から局側装置への上り方向の通信方式として時分割多重方式が採用されている。この時分割多重方式では、宅側装置はバースト信号を局側装置へ送信する。このため、宅側装置では、光信号を送信すべき期間においてレーザダイオード等の発光素子に電流を供給し、それ以外の期間では当該電流の供給を停止する必要がある。   By the way, in the PON system, a time division multiplexing system is adopted as an upstream communication system from the home side apparatus to the station side apparatus. In this time division multiplexing system, the home side device transmits a burst signal to the station side device. For this reason, in the home apparatus, it is necessary to supply a current to a light emitting element such as a laser diode during a period in which an optical signal is to be transmitted, and to stop supplying the current in other periods.

特許文献1に記載のレーザ駆動回路をPONシステムの宅側装置において使用すると仮定した場合において、たとえばバイアス電流の供給を停止する構成としては、トランジスタをオフすることによってバイアス回路を開放状態にする方法、あるいはバイアス回路の出力電流をゼロに制御する方法が考えられる。   When it is assumed that the laser drive circuit described in Patent Document 1 is used in a home device of a PON system, for example, as a configuration for stopping supply of a bias current, a method of opening a bias circuit by turning off a transistor Alternatively, a method of controlling the output current of the bias circuit to zero can be considered.

一方、バースト信号の送信を開始する際には、光通信回線へ不要な光出力および不安定な光出力がなされないように、レーザダイオードに変調電流を供給するのに先立って、レーザダイオードに供給するバイアス電流を安定させる必要がある。   On the other hand, when starting transmission of burst signals, supply modulation current to the laser diode before supplying modulation current to the laser diode so that unnecessary optical output and unstable optical output are not made to the optical communication line. It is necessary to stabilize the bias current.

しかしながら、上記バイアス電流を停止するためのいずれの構成でも、バイアス電流供給を停止した状態から所望のバイアス電流が供給されるまでの時間が、寄生パラメータによる応答速度の低下に起因して長くなってしまう可能性がある。   However, in any configuration for stopping the bias current, the time from when the bias current supply is stopped until the desired bias current is supplied becomes longer due to a decrease in response speed due to parasitic parameters. There is a possibility.

すなわち、バイアス電流が安定するまでの待ち時間が必要となるため、時分割多重方式が採用される宅側装置から局側装置への上り方向の通信において、各宅側装置からのバースト信号の間隔が長くなってしまい、PONシステムのスループットが低下してしまうという問題点があった。   That is, since a waiting time is required until the bias current is stabilized, the interval between burst signals from each home side device in the upstream communication from the home side device to the station side device adopting the time division multiplexing method. However, there is a problem that the throughput of the PON system is lowered.

特に、10G−EPONでは、GE−PONと比べて、回線速度の高速化によって各宅側装置からのバースト信号の送信時間が短くなり、局側装置に接続可能な宅側装置の数が多くなることから、各宅側装置からのバースト信号の間隔が長くなると、PONシステムのスループットが大幅に低下してしまう。   In particular, in 10G-EPON, as compared with GE-PON, the transmission time of burst signals from each home side device is shortened by increasing the line speed, and the number of home side devices that can be connected to the station side device is increased. For this reason, if the interval between burst signals from each home-side device is increased, the throughput of the PON system is significantly reduced.

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、時分割多重方式を採用する通信システムにおいて、スループットの向上を図ることが可能な駆動回路、光トランシーバ、通信システムおよび通信制御方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drive circuit, an optical transceiver, a communication system, and a communication circuit that can improve throughput in a communication system that employs a time division multiplexing system. It is to provide a communication control method.

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる駆動回路は、複数の宅側装置から局側装置への光信号が時分割多重される通信システムにおける宅側装置に用いられる駆動回路であって、上記光信号を送信するための発光素子に供給すべきバイアス電流を生成するためのバイアス電流源と、上記バイアス電流源によって生成される上記バイアス電流を上記発光素子に供給するためのバイアス電流供給回路と、上記バイアス電流供給回路による上記バイアス電流の供給に遅延時間を与えるための遅延回路とを備え、上記バイアス電流供給回路は、上記バイアス電流の生成が開始されてから上記遅延時間が経過すると、上記バイアス電流を上記発光素子に供給する。   In order to solve the above problems, a drive circuit according to an aspect of the present invention is a drive circuit used in a home side device in a communication system in which optical signals from a plurality of home side devices to a station side device are time-division multiplexed. A bias current source for generating a bias current to be supplied to the light emitting element for transmitting the optical signal, and a bias for supplying the bias current generated by the bias current source to the light emitting element. A current supply circuit; and a delay circuit for giving a delay time to supply of the bias current by the bias current supply circuit, wherein the bias current supply circuit has the delay time after the generation of the bias current is started. When the time has elapsed, the bias current is supplied to the light emitting element.

このような構成により、光信号の安定出力の応答速度を向上させることができる。これにより、局側装置において、ある宅側装置から有効な上りデータは送信されてこないが当該宅側装置から光通信回線へ不要な光が出力されており、他の宅側装置から有効な上りデータを送信させることができない期間を短縮することができる。すなわち、遅延時間が与えられる期間において、バイアス電流は発光素子に供給されないことから、当該期間において、光通信回線へ不要な光出力および不安定な光出力がなされることを防ぐことができる。これにより、局側装置は、当該期間において他の宅側装置から上り光信号を送信させることができるため、各宅側装置からのバースト信号の間隔を短くすることができ、通信システムのスループットを向上させることができる。   With such a configuration, the response speed of the stable output of the optical signal can be improved. As a result, effective upstream data is not transmitted from a certain home-side device in the station-side device, but unnecessary light is output from the home-side device to the optical communication line, and effective upstream data is transmitted from other home-side devices. The period during which data cannot be transmitted can be shortened. That is, since the bias current is not supplied to the light emitting element in the period in which the delay time is given, unnecessary light output and unstable light output to the optical communication line can be prevented in the period. As a result, the station-side device can transmit an upstream optical signal from another home-side device during the period, so that the interval of burst signals from each home-side device can be shortened, and the throughput of the communication system can be reduced. Can be improved.

好ましくは、上記バイアス電流源は、上記局側装置へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流の上記発光素子への供給に先立って上記バイアス電流を生成し、上記遅延時間は、上記バイアス電流の上記発光素子への供給開始タイミングが、上記変調電流の上記発光素子への供給開始タイミングの前または同時になるように設定されている   Preferably, the bias current source generates the bias current prior to supplying the light emitting element with a modulation current having a level corresponding to data to be transmitted to the station-side device, and the delay time is the bias time The supply start timing of the current to the light emitting element is set to be before or simultaneously with the supply start timing of the modulation current to the light emitting element.

このような構成により、ダミーデータまたはプリアンブル等、正常に送信できなくても問題がないかまたは影響の少ないデータが、局側装置へ送信すべきデータの先頭に付与されない場合でも、各宅側装置からのバースト信号の間隔を短くすることができ、通信システムのスループットを向上させることができる。   With such a configuration, each home-side device can be used even if data such as dummy data or preamble, which has no problem even if it cannot be transmitted normally or has little influence, is not added to the head of the data to be transmitted to the station-side device. , The interval between burst signals can be shortened, and the throughput of the communication system can be improved.

好ましくは、上記バイアス電流供給回路は、上記バイアス電流源が含まれ、かつ上記発光素子が含まれない第1の電流経路を形成することにより、上記バイアス電流源を動作させて上記第1の電流経路を通して上記バイアス電流を流す動作、および上記発光素子および上記バイアス電流源が含まれる第2の電流経路を形成することにより、上記バイアス電流源を動作させて上記第2の電流経路を通して上記バイアス電流を流す動作を切り替え可能である。   Preferably, the bias current supply circuit includes the bias current source and forms a first current path that does not include the light-emitting element, thereby operating the bias current source to generate the first current. An operation of flowing the bias current through the path, and a second current path including the light emitting element and the bias current source are formed to operate the bias current source and to operate the bias current through the second current path. The operation of flowing can be switched.

このように、電流経路の切り替えによって発光素子への電流供給の有無を切り替える構成により、寄生パラメータによる回路の応答速度の低下の影響を低減し、発光素子へのバイアス電流供給先の切り替えを安定して迅速に行なうことができる。   In this way, by switching the current path to switch the presence or absence of current supply to the light-emitting element, the influence of a decrease in the response speed of the circuit due to parasitic parameters is reduced, and switching of the bias current supply destination to the light-emitting element is stabilized. Can be done quickly.

より好ましくは、上記バイアス電流供給回路は、電源電圧が供給されるノードと上記バイアス電流源との間に接続され、オンすることにより上記第1の電流経路を形成するための第1のスイッチと、電源電圧が供給されるノードと上記バイアス電流源との間において上記発光素子と直列接続され、オンすることにより上記第2の電流経路を形成するための第2のスイッチとを含む。   More preferably, the bias current supply circuit is connected between a node to which a power supply voltage is supplied and the bias current source, and is turned on to form a first current path. And a second switch that is connected in series with the light emitting element between a node to which a power supply voltage is supplied and the bias current source, and forms the second current path by being turned on.

このように、バイアス電流供給回路をスイッチ対からなる差動回路で構成することにより、簡易な構成で、発光素子へのバイアス電流供給の有無を迅速に切り替えることができる。   In this way, by configuring the bias current supply circuit with a differential circuit including a switch pair, it is possible to quickly switch the presence / absence of supply of the bias current to the light emitting element with a simple configuration.

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる光トランシーバは、複数の宅側装置から局側装置への光信号が時分割多重される通信システムにおける宅側装置に対して脱着可能な光トランシーバであって、上記光信号を送信するための発光素子と、上記発光素子を駆動するための駆動回路とを備え、上記駆動回路は、上記発光素子に供給すべきバイアス電流を生成するためのバイアス電流源と、上記バイアス電流源によって生成される上記バイアス電流を上記発光素子に供給するためのバイアス電流供給回路と、上記バイアス電流供給回路による上記バイアス電流の供給に遅延時間を与えるための遅延回路とを含み、上記バイアス電流供給回路は、上記バイアス電流の生成が開始されてから上記遅延時間が経過すると、上記バイアス電流を上記発光素子に供給し、上記光トランシーバは、さらに、上記遅延時間を記憶し、上記遅延時間が上記宅側装置から読み出し可能な記憶部を備える。   In order to solve the above problems, an optical transceiver according to an aspect of the present invention is detachable from a home-side device in a communication system in which optical signals from a plurality of home-side devices to a station-side device are time-division multiplexed. An optical transceiver, comprising: a light emitting element for transmitting the optical signal; and a drive circuit for driving the light emitting element, wherein the drive circuit generates a bias current to be supplied to the light emitting element. A bias current source, a bias current supply circuit for supplying the bias current generated by the bias current source to the light emitting element, and a delay time for supplying the bias current by the bias current supply circuit The bias current supply circuit includes a delay circuit, and the bias current supply circuit, when the delay time elapses after generation of the bias current is started, The current supplied to the light emitting element, the optical transceiver is further configured to store the delay time, the delay time is provided readable storage unit from the optical network unit.

このように、宅側装置に対して脱着可能な光トランシーバに遅延時間が記憶され、遅延時間を宅側装置が読み出す構成により、遅延時間が異なる新たな光トランシーバへの交換が行なわれても、適切な遅延時間を局側装置に通知することができる。   In this way, the delay time is stored in the optical transceiver that can be attached to and detached from the home-side device, and the home-side device reads the delay time, so that even if a replacement with a new optical transceiver with a different delay time is performed, An appropriate delay time can be notified to the station side device.

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、複数の宅側装置と、各上記宅側装置と光信号を送受信するための局側装置とを備える通信システムであって、上記各宅側装置から上記局側装置への上記光信号が時分割多重されるように上記各宅側装置からの上記光信号の送信計画を作成するための送信計画部と、上記宅側装置から上記局側装置への上記光信号の送信に先立って上記宅側装置において必要となる準備時間、または上記宅側装置における上記準備時間の短縮可否を上記送信計画部へ通知するための送信準備情報通知部とを備え、上記送信計画部は、上記送信準備情報通知部からの上記通知に基づいて上記送信計画を作成し、上記準備時間は、上記宅側装置の備える上記光信号を送信するための発光素子に、上記局側装置へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流、およびバイアス電流を供給する準備のために必要な時間である。   In order to solve the above-described problem, a communication system according to an aspect of the present invention is a communication system including a plurality of home-side devices and a station-side device for transmitting and receiving optical signals to and from each home-side device. A transmission planning unit for creating a transmission plan of the optical signals from the home devices so that the optical signals from the home devices to the station devices are time-division multiplexed; Transmission for notifying the transmission planning unit of preparation time required in the home side device prior to transmission of the optical signal from the device to the station side device, or whether or not the preparation time in the home side device can be shortened A preparation information notification unit, wherein the transmission plan unit creates the transmission plan based on the notification from the transmission preparation information notification unit, and the preparation time transmits the optical signal included in the home-side device. Light emitting device Is the time required for preparation for supplying modulation current and a bias current having a level corresponding to the data to be transmitted to the station side device.

このような構成により、局側装置において、ある宅側装置から有効な上りデータは送信されてこないが当該宅側装置から光通信回線へ不要な光が出力されており、他の宅側装置から有効な上りデータを送信させることができない期間の短縮が可能か否か、またはその短縮時間を各宅側装置から取得することができる。これにより、局側装置において、各宅側装置からのバースト信号の間隔を短くした送信計画を作成することができるため、通信システムのスループットを向上させることができる。   With such a configuration, in the station-side device, valid uplink data is not transmitted from a certain home-side device, but unnecessary light is output from the home-side device to the optical communication line. It is possible to obtain from each home-side apparatus whether or not it is possible to shorten the period during which valid uplink data cannot be transmitted. As a result, the station side device can create a transmission plan in which the interval of burst signals from each home side device is shortened, so that the throughput of the communication system can be improved.

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の宅側装置と、各上記宅側装置と光信号を送受信し、かつ上記各宅側装置から上記局側装置への上記光信号が時分割多重されるように上記各宅側装置からの上記光信号の送信計画を作成するための局側装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、上記宅側装置が、上記局側装置への上記光信号の送信に先立って必要となる準備時間、または上記準備時間の短縮可否を上記局側装置へ通知するステップと、上記局側装置が、上記宅側装置からの上記通知に基づいて上記送信計画を作成するステップとを含み、上記準備時間は、上記宅側装置の備える上記光信号を送信するための発光素子に、上記局側装置へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流、およびバイアス電流を供給する準備のために必要な時間である。   In order to solve the above-described problem, a communication control method according to an aspect of the present invention includes a plurality of home-side devices, and transmission / reception of optical signals to / from each home-side device and from each home-side device to the station-side device. A communication control method in a communication system comprising: a station side device for creating a transmission plan of the optical signal from each home side device so that the optical signal to be time-division multiplexed; A step of notifying the station side device of a preparation time required prior to transmission of the optical signal to the station side device, or whether or not the preparation time can be shortened; Creating the transmission plan based on the notification from the device, and the preparation time should be transmitted to the station-side device to a light emitting element for transmitting the optical signal provided in the home-side device Have a level depending on the data Modulation current, and the time required for preparation for supplying a bias current.

このような構成により、局側装置において、ある宅側装置から有効な上りデータは送信されてこないが当該宅側装置から光通信回線へ不要な光が出力されており、他の宅側装置から有効な上りデータを送信させることができない期間の短縮が可能か否か、またはその短縮時間を各宅側装置から取得することができる。これにより、局側装置において、各宅側装置からのバースト信号の間隔を短くした送信計画を作成することができるため、通信システムのスループットを向上させることができる。   With such a configuration, in the station-side device, valid uplink data is not transmitted from a certain home-side device, but unnecessary light is output from the home-side device to the optical communication line. It is possible to obtain from each home-side apparatus whether or not it is possible to shorten the period during which valid uplink data cannot be transmitted. As a result, the station side device can create a transmission plan in which the interval of burst signals from each home side device is shortened, so that the throughput of the communication system can be improved.

本発明によれば、時分割多重方式を採用する通信システムにおいて、スループットの向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve throughput in a communication system that employs time division multiplexing.

本発明の実施の形態に係るPONシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the PON system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るPONシステムにおける宅側装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the home side apparatus in the PON system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る宅側装置における光トランシーバの送信側の構成を詳細に示す図である。It is a figure which shows in detail the structure by the side of the transmission of the optical transceiver in the home side apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る宅側装置の光トランシーバにおける光出力、制御信号および各回路の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the optical output in the optical transceiver of the home side apparatus which concerns on embodiment of this invention, a control signal, and each circuit. 本発明の実施の形態に係るPONシステムにおける局側装置および宅側装置間のデータの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the data between the station side apparatus in a PON system which concerns on embodiment of this invention, and a home side apparatus.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の実施の形態に係るPONシステムの構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a PON system according to an embodiment of the present invention.

図1を参照して、PONシステム301は、たとえば10G−EPONであり、宅側装置202A,202B,202C,202Dと、局側装置201と、スプリッタSP1,SP2とを備える。宅側装置202A,202B,202Cと局側装置201とは、スプリッタSP1およびSP2ならびに光ファイバOPTFを介して接続され、互いに光信号を送受信する。宅側装置202Dと局側装置201とは、スプリッタSP2および光ファイバOPTFを介して接続され、互いに光信号を送受信する。PONシステム301では、宅側装置202A,202B,202C,202Dから局側装置201への光信号が時分割多重される。   Referring to FIG. 1, a PON system 301 is, for example, a 10G-EPON, and includes home-side devices 202A, 202B, 202C, and 202D, a station-side device 201, and splitters SP1 and SP2. Home-side devices 202A, 202B, 202C and station-side device 201 are connected via splitters SP1 and SP2 and optical fiber OPTF, and transmit / receive optical signals to / from each other. The home side apparatus 202D and the station side apparatus 201 are connected via the splitter SP2 and the optical fiber OPTF, and transmit / receive optical signals to / from each other. In the PON system 301, optical signals from the home side devices 202A, 202B, 202C, 202D to the station side device 201 are time-division multiplexed.

図2は、本発明の実施の形態に係るPONシステムにおける宅側装置の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a home device in the PON system according to the embodiment of the present invention.

図2を参照して、宅側装置202は、光トランシーバ21と、PON受信処理部22と、バッファメモリ23と、UN送信処理部24と、UNI(User Network Interface)ポート25と、UN受信処理部26と、バッファメモリ27と、PON送信処理部28と、制御部29とを備える。   Referring to FIG. 2, home device 202 includes optical transceiver 21, PON reception processing unit 22, buffer memory 23, UN transmission processing unit 24, UNI (User Network Interface) port 25, and UN reception processing. Unit 26, buffer memory 27, PON transmission processing unit 28, and control unit 29.

光トランシーバ21は、宅側装置202に対して脱着可能である。光トランシーバ21は、局側装置201から送信される下り光信号を受信し、電気信号に変換して出力する。   The optical transceiver 21 is detachable from the home device 202. The optical transceiver 21 receives the downstream optical signal transmitted from the station-side device 201, converts it into an electrical signal, and outputs it.

PON受信処理部22は、光トランシーバ21から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じて制御部29またはUN送信処理部24にフレームを振り分ける。具体的には、PON受信処理部22は、データフレームをバッファメモリ23経由でUN送信処理部24へ出力し、制御フレームを制御部29へ出力する。   The PON reception processing unit 22 reconstructs a frame from the electrical signal received from the optical transceiver 21 and distributes the frame to the control unit 29 or the UN transmission processing unit 24 according to the type of the frame. Specifically, the PON reception processing unit 22 outputs the data frame to the UN transmission processing unit 24 via the buffer memory 23 and outputs the control frame to the control unit 29.

制御部29は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、UN送信処理部24へ出力する。   The control unit 29 generates a control frame including various control information and outputs the control frame to the UN transmission processing unit 24.

UN送信処理部24は、PON受信処理部22から受けたデータフレームおよび制御部29から受けた制御フレームをUNIポート25経由で図示しないパーソナルコンピュータ等のユーザ端末へ送信する。   The UN transmission processing unit 24 transmits the data frame received from the PON reception processing unit 22 and the control frame received from the control unit 29 to a user terminal such as a personal computer (not shown) via the UNI port 25.

UN受信処理部26は、UNIポート25経由でユーザ端末から受信したデータフレームをバッファメモリ27経由でPON送信処理部28へ出力し、UNIポート25経由でユーザ端末から受信した制御フレームを制御部29へ出力する。   The UN reception processing unit 26 outputs the data frame received from the user terminal via the UNI port 25 to the PON transmission processing unit 28 via the buffer memory 27, and the control frame 29 receives the control frame received from the user terminal via the UNI port 25. Output to.

制御部29は、MPCPおよびOAM等、局側装置201および宅側装置202間のPON回線の制御および管理に関する宅側処理を行なう。すなわち、PON回線に接続されている局側装置201とMPCPメッセージおよびOAMメッセージをやりとりすることによって、アクセス制御等の各種制御を行なう。制御部29は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、PON送信処理部28へ出力する。また、制御部29は、宅側装置202における各ユニットの各種設定処理を行なう。   The control unit 29 performs home-side processing related to control and management of the PON line between the station-side device 201 and the home-side device 202, such as MPCP and OAM. That is, various controls such as access control are performed by exchanging MPCP messages and OAM messages with the station-side apparatus 201 connected to the PON line. The control unit 29 generates a control frame including various control information and outputs it to the PON transmission processing unit 28. In addition, the control unit 29 performs various setting processes for each unit in the home device 202.

PON送信処理部28は、UN受信処理部26から受けたデータフレームおよび制御部29から受けた制御フレームを光トランシーバ21へ出力する。   The PON transmission processing unit 28 outputs the data frame received from the UN reception processing unit 26 and the control frame received from the control unit 29 to the optical transceiver 21.

光トランシーバ21は、PON送信処理部28から受けたデータフレームおよび制御フレームを光信号に変換し、局側装置201へ送信する。   The optical transceiver 21 converts the data frame and control frame received from the PON transmission processing unit 28 into optical signals and transmits them to the station apparatus 201.

図3は、本発明の実施の形態に係る宅側装置における光トランシーバの送信側の構成を詳細に示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing in detail the configuration of the transmission side of the optical transceiver in the home-side apparatus according to the embodiment of the present invention.

図3を参照して、光トランシーバ21は、プリバッファ回路61と、イコライザ回路62と、出力バッファ回路63と、電源64〜66と、タイミング回路67と、バイアス回路(駆動回路)68と、発光回路75と、マスタI/F(インタフェース)91と、CPU(Central Processing Unit)92と、スレイブI/F93と、制御レジスタ94と、キャパシタC1,C2とを含む。プリバッファ回路61は、終端抵抗R11を含む。発光回路75は、発光素子LDと、インダクタL1,L2とを含む。バイアス回路68は、遅延回路71と、インバータ72と、レベルシフト回路81と、バイアス電流供給回路82と、バイアス電流源83と、抵抗R3とを含む。レベルシフト回路81は、トランジスタTR4,TR5と、抵抗R1,R2と、キャパシタC3とを含む。バイアス電流供給回路82は、トランジスタTR2,TR3を含む。バイアス電流源83は、トランジスタTR1と、定電流源73とを含む。CPU92は、たとえばEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)である記憶部95を含む。   Referring to FIG. 3, the optical transceiver 21 includes a pre-buffer circuit 61, an equalizer circuit 62, an output buffer circuit 63, power supplies 64-66, a timing circuit 67, a bias circuit (drive circuit) 68, and light emission. A circuit 75, a master I / F (interface) 91, a CPU (Central Processing Unit) 92, a slave I / F 93, a control register 94, and capacitors C1 and C2 are included. The prebuffer circuit 61 includes a termination resistor R11. The light emitting circuit 75 includes a light emitting element LD and inductors L1 and L2. Bias circuit 68 includes a delay circuit 71, an inverter 72, a level shift circuit 81, a bias current supply circuit 82, a bias current source 83, and a resistor R3. Level shift circuit 81 includes transistors TR4 and TR5, resistors R1 and R2, and a capacitor C3. Bias current supply circuit 82 includes transistors TR2 and TR3. Bias current source 83 includes a transistor TR1 and a constant current source 73. The CPU 92 includes a storage unit 95 that is, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory).

プリバッファ回路61は、UN受信処理部26からのデータフレームおよび制御部29からの制御フレームである送信データを、キャパシタC1およびC2を介して終端抵抗R11において受け、当該送信データを増幅して出力する。たとえば、プリバッファ回路61は、当該送信データを、信号線INP,INNからバランス信号として受ける。   The pre-buffer circuit 61 receives the transmission data, which is the data frame from the UN reception processing unit 26 and the control frame from the control unit 29, via the capacitors C1 and C2, and receives and amplifies the transmission data. To do. For example, the prebuffer circuit 61 receives the transmission data from the signal lines INP and INN as a balance signal.

イコライザ回路62は、プリバッファ回路61から受けた送信データの波形整形たとえば位相歪みの補正を行なって出力する。   The equalizer circuit 62 performs waveform shaping of the transmission data received from the pre-buffer circuit 61, for example, corrects phase distortion and outputs the result.

出力バッファ回路63は、たとえば2つのトランジスタからなる差動回路を含み、イコライザ回路62から受けた送信データに基づいて、発光回路75に変調電流を供給する。この変調電流は、局側装置201へ送信すべきデータの論理値に応じたレベルを有する。   The output buffer circuit 63 includes, for example, a differential circuit composed of two transistors, and supplies a modulation current to the light emitting circuit 75 based on transmission data received from the equalizer circuit 62. This modulation current has a level corresponding to the logical value of data to be transmitted to the station side device 201.

発光回路75は、上り光信号を局側装置201へ送信する。発光回路75において、発光素子LDは、電源電圧Vcc2の供給される電源ノードにインダクタL1を介して接続され、また、バイアス回路68にインダクタL2を介して接続されている。発光素子LDは、バイアス回路68から供給されたバイアス電流、および出力バッファ回路63から供給された変調電流に基づいて発光し、かつ発光強度を変更する。   The light emitting circuit 75 transmits the upstream optical signal to the station side device 201. In the light emitting circuit 75, the light emitting element LD is connected to the power supply node to which the power supply voltage Vcc2 is supplied via the inductor L1, and is connected to the bias circuit 68 via the inductor L2. The light emitting element LD emits light based on the bias current supplied from the bias circuit 68 and the modulation current supplied from the output buffer circuit 63, and changes the light emission intensity.

電源64〜66は、プリバッファ回路61、イコライザ回路62および出力バッファ回路63にそれぞれ電力としてたとえば電流を供給し、電力供給の開始および停止を制御することが可能である。より詳細には、電源64〜66は、制御部29から受けた送信イネーブル信号に基づいて、プリバッファ回路61、イコライザ回路62および出力バッファ回路63に電流を供給するか否かをそれぞれ切り替える。   The power supplies 64 to 66 can supply, for example, current as power to the pre-buffer circuit 61, the equalizer circuit 62, and the output buffer circuit 63, respectively, and control the start and stop of power supply. More specifically, the power supplies 64 to 66 switch whether to supply current to the pre-buffer circuit 61, the equalizer circuit 62, and the output buffer circuit 63 based on the transmission enable signal received from the control unit 29.

具体的には、電源64〜66は、送信イネーブル信号が活性化されている場合にプリバッファ回路61、イコライザ回路62および出力バッファ回路63への電力供給をそれぞれ行ない、送信イネーブル信号が非活性化されている場合に当該電力供給を停止する。   Specifically, the power supplies 64 to 66 supply power to the pre-buffer circuit 61, the equalizer circuit 62, and the output buffer circuit 63, respectively, when the transmission enable signal is activated, and the transmission enable signal is deactivated. If this is the case, the power supply is stopped.

また、タイミング回路67は、出力バッファ回路63から発光素子LDへの変調電流の供給を強制的に停止する制御を行なう。   The timing circuit 67 performs control to forcibly stop the supply of the modulation current from the output buffer circuit 63 to the light emitting element LD.

バイアス回路68は、発光回路75に電力としてバイアス電流を供給する。また、バイアス回路68は、制御部29から受けた送信イネーブル信号に基づいて、発光回路75にバイアス電流を供給するか否かを切り替える。   The bias circuit 68 supplies a bias current as power to the light emitting circuit 75. The bias circuit 68 switches whether to supply a bias current to the light emitting circuit 75 based on the transmission enable signal received from the control unit 29.

発光回路75において、インダクタL1は、電源電圧Vcc2の供給される電源ノードに接続された第1端と、第2端とを有する。発光素子LDは、たとえばレーザダイオードであり、インダクタL1の第2端に接続されたアノードと、インダクタL2の第1端に接続されたカソードとを有する。出力バッファ回路63から出力された変調電流は、発光素子LDのアノードからカソードへ流れる。   In light emitting circuit 75, inductor L1 has a first end connected to a power supply node to which power supply voltage Vcc2 is supplied, and a second end. The light emitting element LD is a laser diode, for example, and has an anode connected to the second end of the inductor L1 and a cathode connected to the first end of the inductor L2. The modulation current output from the output buffer circuit 63 flows from the anode to the cathode of the light emitting element LD.

バイアス回路68において、抵抗R3は、電源電圧Vcc2の供給される電源ノードに接続された第1端と、第2端とを有する。レベルシフト回路81において、トランジスタTR4は、たとえばNPNトランジスタであり、抵抗R3の第2端に接続されたコレクタと、抵抗R1、抵抗R2、キャパシタC3およびトランジスタTR5の接続ノードに接続されたベースと、エミッタとを有する。抵抗R1は、電源電圧Vcc1の供給される電源ノードに接続された第1端と、第2端とを有する。抵抗R2は、抵抗R1の第2端に接続された第1端と、接地電圧の供給される接地ノードに接続された第2端とを有する。キャパシタC3は、抵抗R1の第2端に接続された第1端と、接地電圧の供給される接地ノードに接続された第2端とを有する。トランジスタTR5は、たとえばNPNトランジスタであり、インダクタL2の第2端に接続されたコレクタと、抵抗R1、抵抗R2、キャパシタC3およびトランジスタTR4の接続ノードに接続されたベースと、エミッタとを有する。   In bias circuit 68, resistor R3 has a first end connected to a power supply node supplied with power supply voltage Vcc2, and a second end. In level shift circuit 81, transistor TR4 is, for example, an NPN transistor, a collector connected to the second end of resistor R3, and a base connected to a connection node of resistor R1, resistor R2, capacitor C3, and transistor TR5; And an emitter. Resistor R1 has a first end connected to a power supply node supplied with power supply voltage Vcc1, and a second end. Resistor R2 has a first end connected to the second end of resistor R1, and a second end connected to a ground node to which a ground voltage is supplied. Capacitor C3 has a first end connected to the second end of resistor R1, and a second end connected to a ground node to which a ground voltage is supplied. Transistor TR5 is an NPN transistor, for example, and has a collector connected to the second end of inductor L2, a base connected to a connection node of resistors R1, R2, capacitor C3 and transistor TR4, and an emitter.

バイアス電流供給回路82において、トランジスタTR2は、たとえばNPNトランジスタであり、トランジスタTR4のエミッタに接続されたコレクタと、インバータ72からの信号を受けるベースと、エミッタとを有する。トランジスタTR3は、たとえばNPNトランジスタであり、トランジスタTR5のエミッタに接続されたコレクタと、遅延回路71からの信号を受けるベースと、エミッタとを有する。   In bias current supply circuit 82, transistor TR2 is an NPN transistor, for example, and has a collector connected to the emitter of transistor TR4, a base that receives a signal from inverter 72, and an emitter. Transistor TR3 is, for example, an NPN transistor, and has a collector connected to the emitter of transistor TR5, a base for receiving a signal from delay circuit 71, and an emitter.

バイアス電流源83において、トランジスタTR1は、たとえばNPNトランジスタであり、トランジスタTR2およびTR3のエミッタに接続されたコレクタと、制御部29からの送信イネーブル信号を受けるベースと、定電流源73に接続されたエミッタとを有する。定電流源73は、トランジスタTR1のエミッタと、接地電圧の供給される接地ノードとの間に接続されている。   In bias current source 83, transistor TR1 is an NPN transistor, for example, and is connected to a collector connected to the emitters of transistors TR2 and TR3, a base that receives a transmission enable signal from control unit 29, and constant current source 73. And an emitter. The constant current source 73 is connected between the emitter of the transistor TR1 and a ground node to which a ground voltage is supplied.

電源電圧Vcc2は、電源電圧Vcc1よりもレベルが高い。電源電圧Vcc1は、たとえばプリバッファ回路61、イコライザ回路62および出力バッファ回路63にも供給される。   The power supply voltage Vcc2 is higher in level than the power supply voltage Vcc1. The power supply voltage Vcc1 is also supplied to, for example, the pre-buffer circuit 61, the equalizer circuit 62, and the output buffer circuit 63.

遅延回路71は、制御部29から受けた送信イネーブル信号を、遅延時間TDLだけ遅延させて出力する。具体的には、たとえば、遅延回路71は、送信イネーブル信号が活性化されるタイミングを遅延時間TDLだけ遅らせた送信イネーブル信号を出力する。この遅延時間TDLは、たとえば数十ナノ秒である。   Delay circuit 71 delays the transmission enable signal received from control unit 29 by delay time TDL and outputs the delayed signal. Specifically, for example, the delay circuit 71 outputs a transmission enable signal obtained by delaying the timing at which the transmission enable signal is activated by a delay time TDL. This delay time TDL is, for example, several tens of nanoseconds.

インバータ72は、遅延回路71から受けた送信イネーブル信号の論理レベルを反転して出力する。   Inverter 72 inverts the logic level of the transmission enable signal received from delay circuit 71 and outputs the result.

レベルシフト回路81は、バイアス電流供給回路82およびバイアス電流源83側に電源電圧Vcc2よりもレベルの低い電圧が印加されるように、レベルシフトを行なう。すなわち、レベルシフト回路81は、電源電圧Vcc1を抵抗R1およびR2によって分圧した電圧から、トランジスタTR4およびTR5のベース−エミッタ間電圧を差し引いた電圧を、バイアス電流供給回路82およびバイアス電流源83側に印加する。これにより、バイアス電流供給回路82およびバイアス電流源83側に過大なレベルの電圧が印加されることを防ぐことができる。   Level shift circuit 81 performs level shift so that a voltage lower than power supply voltage Vcc2 is applied to bias current supply circuit 82 and bias current source 83 side. That is, the level shift circuit 81 obtains a voltage obtained by subtracting the base-emitter voltage of the transistors TR4 and TR5 from the voltage obtained by dividing the power supply voltage Vcc1 by the resistors R1 and R2, and the bias current supply circuit 82 and the bias current source 83 side. Apply to. Thereby, it is possible to prevent an excessive level of voltage from being applied to the bias current supply circuit 82 and the bias current source 83 side.

バイアス電流源83は、光信号を送信するための発光素子LDに供給すべきバイアス電流を、送信イネーブル信号に基づき、出力バッファ回路63による変調電流の発光素子LDへの供給に先立って生成する。   The bias current source 83 generates a bias current to be supplied to the light emitting element LD for transmitting the optical signal, based on the transmission enable signal, prior to supply of the modulation current to the light emitting element LD by the output buffer circuit 63.

バイアス電流源83において、トランジスタTR1は、制御部29から受けた送信イネーブル信号が活性化されている場合にオンし、非活性化されている場合にオフする。   In the bias current source 83, the transistor TR1 is turned on when the transmission enable signal received from the control unit 29 is activated, and turned off when the transmission enable signal is deactivated.

定電流源73は、バイアス電流を生成する。ここで、光トランシーバ21では、変調電流が発光素子LDに供給されていない状態において、バイアス電流が発光素子LDに供給されると発光素子LDが発光するように、バイアス電流の値が設定される。   The constant current source 73 generates a bias current. Here, in the optical transceiver 21, the value of the bias current is set so that the light emitting element LD emits light when the bias current is supplied to the light emitting element LD in a state where the modulation current is not supplied to the light emitting element LD. .

バイアス電流供給回路82は、たとえば2つのトランジスタTR2,TR3からなる差動回路である。バイアス電流供給回路82は、バイアス電流源83によって生成されるバイアス電流の発光素子LDへの供給を制御する。   The bias current supply circuit 82 is a differential circuit composed of, for example, two transistors TR2 and TR3. The bias current supply circuit 82 controls the supply of the bias current generated by the bias current source 83 to the light emitting element LD.

バイアス電流供給回路82において、トランジスタTR2は、インバータ72から受けた送信イネーブル信号が活性化されている場合にオンし、非活性化されている場合にオフする。トランジスタTR3は、遅延回路71から受けた送信イネーブル信号が活性化されている場合にオンし、非活性化されている場合にオフする。すなわち、トランジスタTR2およびTR3は、相補的にオンおよびオフする。   In the bias current supply circuit 82, the transistor TR2 is turned on when the transmission enable signal received from the inverter 72 is activated and turned off when the transmission enable signal is deactivated. The transistor TR3 is turned on when the transmission enable signal received from the delay circuit 71 is activated, and turned off when the transmission enable signal is deactivated. That is, transistors TR2 and TR3 are turned on and off in a complementary manner.

遅延回路71は、バイアス電流供給回路82によるバイアス電流の供給に前述の遅延時間TDLを与える。この遅延時間TDLは、バイアス電流の発光素子LDへの供給開始タイミングが、変調電流の発光素子LDへの供給開始タイミングの前または同時になるように設定されている。   The delay circuit 71 gives the aforementioned delay time TDL to the supply of the bias current by the bias current supply circuit 82. The delay time TDL is set so that the supply start timing of the bias current to the light emitting element LD is before or simultaneously with the supply start timing of the modulation current to the light emitting element LD.

バイアス電流供給回路82は、バイアス電流の生成が開始されてから遅延時間TDLが経過すると、バイアス電流を発光素子LDに供給する。   The bias current supply circuit 82 supplies the bias current to the light emitting element LD when the delay time TDL elapses after the generation of the bias current is started.

バイアス電流供給回路82は、バイアス電流源83が含まれ、かつ発光素子LDが含まれない電流経路Aを形成することにより、バイアス電流源83を動作させて電流経路Aを通してバイアス電流を流す動作、および発光素子LDおよびバイアス電流源83が含まれる電流経路Bを形成することにより、バイアス電流源83を動作させて電流経路Bを通してバイアス電流を流す動作を切り替え可能である。   The bias current supply circuit 82 includes a bias current source 83 and forms a current path A that does not include the light emitting element LD, thereby operating the bias current source 83 to flow a bias current through the current path A. By forming the current path B including the light emitting element LD and the bias current source 83, the operation of operating the bias current source 83 and flowing the bias current through the current path B can be switched.

より詳細には、電流経路Aは、電源電圧Vcc2が供給される電源ノードから、抵抗R3、トランジスタTR4、トランジスタTR2、トランジスタTR1、および定電流源73を経由する接地ノードへの経路である。また、電流経路Bは、電源電圧Vcc2が供給される電源ノードから、インダクタL1、発光素子LD、インダクタL2、トランジスタTR5、トランジスタTR3、トランジスタTR1、および定電流源73を経由する接地ノードへの経路である。   More specifically, current path A is a path from a power supply node supplied with power supply voltage Vcc2 to a ground node via resistor R3, transistor TR4, transistor TR2, transistor TR1, and constant current source 73. The current path B is a path from the power supply node to which the power supply voltage Vcc2 is supplied to the ground node via the inductor L1, the light emitting element LD, the inductor L2, the transistor TR5, the transistor TR3, the transistor TR1, and the constant current source 73. It is.

バイアス電流供給回路82において、トランジスタTR2は、電源電圧Vcc2が供給されるノードとバイアス電流源83との間に接続され、オンすることにより電流経路Aを形成する。また、トランジスタTR3は、電源電圧Vcc2が供給されるノードとバイアス電流源83との間においてインダクタL2およびトランジスタTR5を介して発光素子LDと直列接続され、オンすることにより電流経路Bを形成する。   In the bias current supply circuit 82, the transistor TR2 is connected between the node to which the power supply voltage Vcc2 is supplied and the bias current source 83, and forms a current path A when turned on. The transistor TR3 is connected in series with the light emitting element LD via the inductor L2 and the transistor TR5 between the node to which the power supply voltage Vcc2 is supplied and the bias current source 83, and forms a current path B by being turned on.

なお、電流経路Aにおける電源電圧すなわち抵抗R3が接続される電源ノードに供給される電源電圧と、電流経路Bにおける電源電圧すなわちインダクタL1が接続される電源ノードに供給される電源電圧とは異なる電源電圧であってもよい。ただし、図3に示すように電流経路A,Bの電源電圧を同じにする構成により、発光素子LDへのバイアス電流供給の前後すなわち電流経路AおよびBの切り替え前後において、バイアス電流の値を略等しくすることができるため、回路動作を安定させることができる。   Note that the power supply voltage in the current path A, that is, the power supply voltage supplied to the power supply node connected to the resistor R3, and the power supply voltage in the current path B, that is, the power supply voltage supplied to the power supply node connected to the inductor L1 are different. It may be a voltage. However, as shown in FIG. 3, with the configuration in which the power supply voltages of the current paths A and B are the same, the value of the bias current before and after the bias current supply to the light emitting element LD, that is, before and after the switching of the current paths A and B is substantially Since they can be made equal, the circuit operation can be stabilized.

CPU92は、たとえば、信号線SCLおよび信号線SDAからなるI2Cバス経由で制御部29との間で各種データをやりとりする。また、CPU92における記憶部95は、遅延時間TDLを記憶する。   For example, the CPU 92 exchanges various data with the control unit 29 via an I2C bus including the signal line SCL and the signal line SDA. The storage unit 95 in the CPU 92 stores the delay time TDL.

マスタI/F91は、CPU92およびI2Cバス間のインタフェース機能を提供する。   The master I / F 91 provides an interface function between the CPU 92 and the I2C bus.

スレイブI/F93は、CPU92および制御レジスタ94間のインタフェース機能を提供する。   The slave I / F 93 provides an interface function between the CPU 92 and the control register 94.

CPU92は、スレイブI/F93を介して種々の制御データを制御レジスタ94に書き込む。   The CPU 92 writes various control data to the control register 94 via the slave I / F 93.

電源66は、制御レジスタ94に書き込まれた制御データAPC1に基づいて、出力バッファ回路63への供給電流量を変更する。   The power supply 66 changes the amount of current supplied to the output buffer circuit 63 based on the control data APC1 written in the control register 94.

バイアス回路68は、制御レジスタ94に書き込まれた制御データAPC2に基づいて、発光回路75への供給電流量を変更する。   The bias circuit 68 changes the amount of current supplied to the light emitting circuit 75 based on the control data APC2 written in the control register 94.

[動作]
次に、本発明の実施の形態に係る駆動回路が発光素子への電流供給制御を行なう際の動作について図面を用いて説明する。
[Operation]
Next, the operation when the drive circuit according to the embodiment of the present invention controls the current supply to the light emitting element will be described with reference to the drawings.

図4は、本発明の実施の形態に係る宅側装置の光トランシーバにおける光出力、制御信号および各回路の状態を示す図である。図4において、光出力Aは、本発明の実施の形態に係る駆動回路において、発光素子LDへのバイアス電流供給に遅延時間を与えないと仮定した場合における光出力である。また、光出力Bは、本発明の実施の形態に係る駆動回路を用いた場合における光出力である。なお、光出力の波形において、「データ」で示している部分は、実際には、送信データの論理値に応じて「バイアス」部分のみのレベルと「バイアス」部分および「データ」部分を合わせたレベルとで変化する波形となる。   FIG. 4 is a diagram showing the optical output, the control signal, and the state of each circuit in the optical transceiver of the home-side apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, an optical output A is an optical output when it is assumed that no delay time is given to the bias current supply to the light emitting element LD in the driving circuit according to the embodiment of the present invention. The light output B is the light output when the drive circuit according to the embodiment of the present invention is used. In the optical output waveform, the portion indicated by “data” is actually the level of only the “bias” portion, the “bias” portion, and the “data” portion in accordance with the logical value of the transmission data. The waveform changes with the level.

図4を参照して、まず、局側装置201から上り光信号の送信を許可されていない期間において、送信イネーブル信号は非活性化される。この場合、トランジスタTR1はオフ状態であり、トランジスタTR2はオン状態であり、トランジスタTR3はオフ状態である。このため、定電流源73は動作せず、バイアス電流は生成されない。   Referring to FIG. 4, first, the transmission enable signal is deactivated in a period in which transmission of the upstream optical signal is not permitted from station-side apparatus 201. In this case, the transistor TR1 is in an off state, the transistor TR2 is in an on state, and the transistor TR3 is in an off state. For this reason, the constant current source 73 does not operate and no bias current is generated.

次に、局側装置201から上り光信号の送信が許可され、宅側装置202から上り光信号を送信するために、送信イネーブル信号が活性化される。そうすると、トランジスタTR1がオンする。また、トランジスタTR2はオン状態のままであり、トランジスタTR3はオフ状態のままである。これにより、電流経路Aが形成され、定電流源73が動作を開始し、バイアス電流を生成する。   Next, transmission of the upstream optical signal is permitted from the station side device 201, and the transmission enable signal is activated in order to transmit the upstream optical signal from the home side device 202. Then, the transistor TR1 is turned on. Further, the transistor TR2 remains on, and the transistor TR3 remains off. As a result, a current path A is formed, the constant current source 73 starts operating, and a bias current is generated.

また、送信イネーブル信号が活性化されると、電源64〜66が動作を開始し、それぞれプリバッファ回路61、イコライザ回路62および出力バッファ回路63に電流が供給される。ただし、出力バッファ回路63からの変調電流は、タイミング回路67の制御により、発光素子LDには供給されない(タイミングt1)。   When the transmission enable signal is activated, the power supplies 64 to 66 start operating, and current is supplied to the pre-buffer circuit 61, the equalizer circuit 62, and the output buffer circuit 63, respectively. However, the modulation current from the output buffer circuit 63 is not supplied to the light emitting element LD under the control of the timing circuit 67 (timing t1).

次に、タイミングt1から遅延時間TDL経過後のタイミングt2において、遅延回路71の出力信号が活性化される。そうすると、トランジスタTR2がオフし、トランジスタTR3がオンする。また、トランジスタTR1はオン状態のままである。これにより、バイアス電流の電流経路が電流経路Aから電流経路Bへ切り替えられ、発光素子LDにバイアス電流が供給される(タイミングt2)。   Next, at timing t2 after the delay time TDL has elapsed from timing t1, the output signal of the delay circuit 71 is activated. Then, the transistor TR2 is turned off and the transistor TR3 is turned on. Further, the transistor TR1 remains on. As a result, the current path of the bias current is switched from the current path A to the current path B, and the bias current is supplied to the light emitting element LD (timing t2).

ここで、定電流源73が動作を開始し、バイアス電流が流れ始めるタイミングt1から遅延時間TDLが経過したタイミングt2においては、バイアス電流は、所定のレベルで安定しており、発光素子LDを安定して発光させることが可能な状態となっている。ただし、バイアス電流による発光素子LDからの光出力は、タイミングt2から少し後に所定レベルに達し、安定する。これは、電流経路Bにおける回路が安定するまでに若干の時間を要するからである。   Here, at the timing t2 when the delay time TDL has elapsed from the timing t1 at which the constant current source 73 starts to operate and the bias current starts to flow, the bias current is stable at a predetermined level, and the light emitting element LD is stabilized. Thus, light can be emitted. However, the light output from the light emitting element LD due to the bias current reaches a predetermined level a little after the timing t2, and is stabilized. This is because it takes some time for the circuit in the current path B to become stable.

タイミング回路67は、タイミングt1からタイミングt2、およびタイミングt2から時間TA経過後のタイミングt3までの期間、出力バッファ回路63から発光素子LDへの変調電流の供給を強制的に停止する。これにより、バイアス電流のレベルが不安定な状態で変調電流が流れることに起因するオーバーシュート等の発生を防ぐことができるため、回路動作を安定させることができる。   The timing circuit 67 forcibly stops the supply of the modulation current from the output buffer circuit 63 to the light emitting element LD during the period from the timing t1 to the timing t2 and from the timing t2 to the timing t3 after the elapse of time TA. As a result, it is possible to prevent the occurrence of overshoot or the like caused by the modulation current flowing in a state where the level of the bias current is unstable, so that the circuit operation can be stabilized.

なお、電流経路Aから電流経路Bへの切り替えに伴う回路の安定時間を考慮しなくても問題の無い場合には、タイミング回路67は、タイミングt1からタイミングt2までの期間だけ、出力バッファ回路63から発光素子LDへの変調電流の供給を強制的に停止する構成であってもよい。   If there is no problem even if the circuit stabilization time associated with switching from the current path A to the current path B is not considered, the timing circuit 67 outputs the output buffer circuit 63 only during the period from the timing t1 to the timing t2. Alternatively, the supply of the modulation current to the light emitting element LD may be forcibly stopped.

次に、発光素子LDへの変調電流の供給が開始されると、無効データであるプリアンブルが送信され始め、その後、有効なデータの送信が開始される(タイミングt3)。   Next, when the supply of the modulation current to the light emitting element LD is started, a preamble which is invalid data starts to be transmitted, and thereafter, transmission of valid data is started (timing t3).

次に、宅側装置202からの上り光信号の送信を停止するために、送信イネーブル信号が非活性化される。そうすると、トランジスタTR1がオフし、トランジスタTR2がオンし、トランジスタTR3がオフする。これにより、定電流源73が動作を停止し、バイアス電流の生成が停止される(タイミングt4)。   Next, in order to stop transmission of the upstream optical signal from the home side apparatus 202, the transmission enable signal is deactivated. Then, the transistor TR1 is turned off, the transistor TR2 is turned on, and the transistor TR3 is turned off. As a result, the constant current source 73 stops operating, and the generation of the bias current is stopped (timing t4).

ここで、光出力Aの場合には、発光素子LDへのバイアス電流供給に遅延時間TDLを与えないことから、定電流源73がバイアス電流の生成を開始するタイミングt1の時点で、バイアス電流が発光素子LDに供給される。そうすると、タイミングt1からバイアス電流が安定して発光素子LDに供給され、かつ変調電流が発光素子LDに供給されるタイミングt3まで、光通信回線へ不要な光出力または不安定な光出力がなされることになる。このタイミングt1からタイミングt3までの期間TWAITが、局側装置201にとって、ある宅側装置202から有効な上りデータは送信されてこないが当該宅側装置202から光ファイバOPTFへ不要な光が出力されており、他の宅側装置202から有効な上りデータを送信させることができない期間となる。   Here, in the case of the optical output A, since the delay time TDL is not given to the supply of the bias current to the light emitting element LD, the bias current is equal to the timing t1 when the constant current source 73 starts generating the bias current. The light is supplied to the light emitting element LD. Then, an unnecessary light output or an unstable light output is made to the optical communication line until a timing t3 when the bias current is stably supplied to the light emitting element LD from the timing t1 and the modulation current is supplied to the light emitting element LD. It will be. During the period TWAIT from timing t1 to timing t3, no valid uplink data is transmitted from a certain home device 202 to the station device 201, but unnecessary light is output from the home device 202 to the optical fiber OPTF. This is a period during which valid uplink data cannot be transmitted from the other home side apparatus 202.

これに対して、光出力Bでは、タイミングt1からタイミングt2までの期間、バイアス電流が発光素子LDに供給されないことから、当該期間において、光通信回線へ不要な光出力または不安定な光出力がなされることを防ぐことができる。その一方で、タイミングt1の時点でバイアス電流の生成は開始されていることから、即座に所定レベルの安定したバイアス電流を発光素子LDに供給することができる。   On the other hand, in the optical output B, since the bias current is not supplied to the light emitting element LD during the period from the timing t1 to the timing t2, unnecessary optical output or unstable optical output is output to the optical communication line during the period. Can be prevented. On the other hand, since the generation of the bias current is started at the timing t1, a stable bias current of a predetermined level can be immediately supplied to the light emitting element LD.

図5は、本発明の実施の形態に係るPONシステムにおける局側装置および宅側装置間のデータの流れを示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a data flow between the station side device and the home side device in the PON system according to the embodiment of the present invention.

図5を参照して、局側装置201において、宅側装置202Aが未登録であり、宅側装置202Bが登録済みである状態を考える。局側装置201は、ディスカバリゲートフレームを各宅側装置202へ送信する。このディスカバリゲートフレームにより、未登録の宅側装置202Aに対して上り光信号の送信タイミングが通知される。また、局側装置201は、このディスカバリゲートフレームに、図4に示す期間TWAITを短縮できるか否かの問い合わせを含める(ステップS1)。   Referring to FIG. 5, let us consider a state in which the home device 202A is unregistered and the home device 202B is registered in the station device 201. The station-side device 201 transmits a discovery gate frame to each home-side device 202. With this discovery gate frame, the transmission timing of the upstream optical signal is notified to the unregistered home device 202A. Further, the station side device 201 includes an inquiry as to whether or not the period TWAIT shown in FIG. 4 can be shortened in this discovery gate frame (step S1).

次に、未登録の宅側装置202Aは、局側装置201からディスカバリゲートフレームを受信して、ディスカバリゲートフレームが示す送信タイミングにおいて、局側装置201に対する登録要求であるレジスタ要求フレームを局側装置201へ送信する。   Next, the unregistered home-side device 202A receives the discovery gate frame from the station-side device 201, and transmits a register request frame that is a registration request to the station-side device 201 at the transmission timing indicated by the discovery-gate frame. To 201.

ここで、宅側装置202Aは、ディスカバリゲートフレームが示す問い合わせに対して、自己が期間TWAITを短縮できるか否か、すなわち発光素子LDへのバイアス電流供給に遅延時間を与える構成を有しているか否かの回答をレジスタ要求フレームに含める。   Here, in response to the inquiry indicated by the discovery gate frame, home device 202A has a configuration that determines whether or not itself can shorten period TWAIT, that is, provides a delay time for supplying bias current to light emitting element LD. The answer of NO is included in the register request frame.

なお、宅側装置202は、期間TWAITを短縮できる場合には、その短縮時間、すなわち遅延時間TDLを当該回答に含めてもよい。具体的には、たとえば、宅側装置202における制御部29は、期間TWAITを短縮できるか否かの情報、または遅延時間TDLをたとえば光トランシーバ21における記憶部95から取得する(ステップS2)。   If the home side device 202 can shorten the period TWAIT, it may include the shortened time, that is, the delay time TDL in the answer. Specifically, for example, the control unit 29 in the home-side apparatus 202 acquires information about whether or not the period TWAIT can be shortened, or the delay time TDL from the storage unit 95 in the optical transceiver 21 (step S2).

次に、局側装置201は、宅側装置202Aからレジスタ要求フレームを受信して、レジスタフレームを宅側装置202Aへ送信する。このレジスタフレームにより、未登録の宅側装置202Aに対して、登録結果としてLLID(Logical Link Identification)が通知される(ステップS3)。   Next, the station side device 201 receives the register request frame from the home side device 202A and transmits the register frame to the home side device 202A. With this register frame, LLID (Logical Link Identification) is notified as a registration result to the unregistered home device 202A (step S3).

次に、局側装置201は、宅側装置202Aから受信したレジスタ要求フレームが示す回答に基づいて、各宅側装置202の送信計画を作成する、具体的には、各宅側装置202の送信帯域および送信タイミングを算出する(ステップS4)。なお、ステップS3およびステップS4の実行順序は逆であってもよい。   Next, the station-side device 201 creates a transmission plan for each home-side device 202 based on the answer indicated by the register request frame received from the home-side device 202A. A bandwidth and transmission timing are calculated (step S4). Note that the execution order of step S3 and step S4 may be reversed.

次に、局側装置201は、ゲートフレームを各宅側装置202へ送信する。このゲートフレームにより、各宅側装置202に対して上り光信号の送信帯域および送信タイミングが通知される(ステップS5)。   Next, the station side device 201 transmits a gate frame to each home side device 202. With this gate frame, each home-side device 202 is notified of the transmission band and transmission timing of the upstream optical signal (step S5).

次に、LLIDが通知された宅側装置202Aは、局側装置201からゲートフレームを受信して、当該ゲートフレームが示す送信タイミングにおいて、レジスタフレームの受信応答であるレジスタACKフレームを局側装置201へ送信する(ステップS6)。   Next, the home apparatus 202A notified of the LLID receives the gate frame from the station apparatus 201, and transmits a register ACK frame, which is a reception response of the register frame, at the transmission timing indicated by the gate frame. (Step S6).

ところで、特許文献1に記載のレーザ駆動回路をPONシステムの宅側装置において使用すると仮定した場合において、たとえばバイアス電流の供給を停止する構成としては、トランジスタをオフすることによってバイアス回路を開放状態にする方法、あるいはバイアス回路の出力電流をゼロに制御する方法が考えられる。   By the way, when it is assumed that the laser driving circuit described in Patent Document 1 is used in the home device of the PON system, for example, as a configuration for stopping supply of the bias current, the bias circuit is opened by turning off the transistor. Or a method of controlling the output current of the bias circuit to zero.

しかしながら、上記バイアス電流を停止するためのいずれの構成でも、バイアス電流供給を停止した状態から所望のバイアス電流が供給されるまでの時間が、寄生パラメータによる応答速度の低下に起因して長くなってしまう可能性がある。   However, in any configuration for stopping the bias current, the time from when the bias current supply is stopped until the desired bias current is supplied becomes longer due to a decrease in response speed due to parasitic parameters. There is a possibility.

すなわち、バイアス電流が安定するまでの待ち時間が必要となるため、時分割多重方式が採用される宅側装置から局側装置への上り方向の通信において、各宅側装置からのバースト信号の間隔が長くなってしまい、PONシステムのスループットが低下してしまうという問題点があった。   That is, since a waiting time is required until the bias current is stabilized, the interval between burst signals from each home side device in the upstream communication from the home side device to the station side device adopting the time division multiplexing method. However, there is a problem that the throughput of the PON system is lowered.

これに対して、本発明の実施の形態に係る駆動回路では、バイアス電流源83は、光信号を送信するための発光素子LDに供給すべきバイアス電流を、局側装置201へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流の発光素子LDへの供給に先立って生成する。遅延回路71は、バイアス電流供給回路82によるバイアス電流の供給に遅延時間TDLを与える。バイアス電流供給回路82は、バイアス電流の生成が開始されてから遅延時間TDLが経過すると、バイアス電流を発光素子LDに供給する。そして、遅延時間TDLは、バイアス電流の発光素子LDへの供給開始タイミングが、変調電流の発光素子LDへの供給開始タイミングの前または同時になるように設定されている。   On the other hand, in the drive circuit according to the embodiment of the present invention, the bias current source 83 uses the bias current to be supplied to the light emitting element LD for transmitting the optical signal to be transmitted to the station side device 201. Is generated prior to the supply of the modulation current having a level corresponding to the light emitting element LD. The delay circuit 71 gives a delay time TDL to the supply of the bias current by the bias current supply circuit 82. The bias current supply circuit 82 supplies the bias current to the light emitting element LD when the delay time TDL elapses after the generation of the bias current is started. The delay time TDL is set so that the supply start timing of the bias current to the light emitting element LD is before or simultaneously with the supply start timing of the modulation current to the light emitting element LD.

具体的には、たとえば、定電流源73の上段にスイッチ回路すなわちトランジスタTR1を設ける。そして、送信イネーブル信号が活性化され、バイアス電流供給の停止状態から復帰する際に、まず、トランジスタTR1をオンし、バイアス回路68の逆相側すなわち電流経路Aを通してバイアス電流を流す。その後、遅延回路71を通過した送信イネーブル信号がトランジスタTR3へ入力され、バイアス回路68の正相側すなわち電流経路Bを通してバイアス電流が流れる。この電流経路の切り替え時、バイアス電流源83によって生成されるバイアス電流は既に安定しているので、光信号の安定出力の応答速度を向上させることができる。   Specifically, for example, a switch circuit, that is, a transistor TR1 is provided in the upper stage of the constant current source 73. When the transmission enable signal is activated and returns from the bias current supply stop state, first, the transistor TR1 is turned on, and a bias current flows through the opposite phase side of the bias circuit 68, that is, through the current path A. Thereafter, the transmission enable signal that has passed through the delay circuit 71 is input to the transistor TR3, and a bias current flows through the positive phase side of the bias circuit 68, that is, through the current path B. Since the bias current generated by the bias current source 83 is already stable at the time of switching the current path, the response speed of the stable output of the optical signal can be improved.

このような構成により、局側装置201において、ある宅側装置202から有効な上りデータは送信されてこないが当該宅側装置202から光ファイバOPTFへ不要な光が出力されており、他の宅側装置202から有効な上りデータを送信させることができない期間を短縮することができる。   With such a configuration, effective upstream data is not transmitted from a certain home-side device 202 in the station-side device 201, but unnecessary light is output from the home-side device 202 to the optical fiber OPTF. It is possible to shorten a period during which valid uplink data cannot be transmitted from the side device 202.

すなわち、遅延時間TDLが与えられる期間において、バイアス電流は発光素子LDに供給されないことから、当該期間において、光通信回線へ不要な光出力および不安定な光出力がなされることを防ぐことができる。これにより、局側装置201は、当該期間において他の宅側装置202から上り光信号を送信させることができるため、各宅側装置からのバースト信号の間隔を短くすることができ、PONシステムのスループットを向上させることができる。   In other words, since the bias current is not supplied to the light emitting element LD during the period in which the delay time TDL is given, unnecessary light output and unstable light output can be prevented from being made to the optical communication line during the period. . As a result, the station-side device 201 can transmit the upstream optical signal from the other home-side device 202 during the period, so that the interval of the burst signal from each home-side device can be shortened. Throughput can be improved.

また、本発明の実施の形態に係る駆動回路では、バイアス電流供給回路82は、バイアス電流源83が含まれ、かつ発光素子LDが含まれない電流経路Aを形成することにより、バイアス電流源83を動作させて電流経路Aを通してバイアス電流を流す動作、および発光素子LDおよびバイアス電流源83が含まれる電流経路Bを形成することにより、バイアス電流源83を動作させて電流経路Bを通してバイアス電流を流す動作を切り替え可能である。   Further, in the drive circuit according to the embodiment of the present invention, the bias current supply circuit 82 includes the bias current source 83 and forms a current path A that does not include the light emitting element LD. And the bias current source 83 is operated to generate a bias current through the current path B by forming the current path B including the light emitting element LD and the bias current source 83. The flow operation can be switched.

このように、電流経路の切り替えによって発光素子LDへの電流供給の有無を切り替える構成により、寄生パラメータによる回路の応答速度の低下の影響を低減し、発光素子LDへのバイアス電流供給先の切り替えを安定して迅速に行なうことができる。   In this way, by switching the current path to switch the presence / absence of current supply to the light emitting element LD, the influence of a decrease in the response speed of the circuit due to the parasitic parameter is reduced, and the bias current supply destination to the light emitting element LD is switched. It can be performed stably and quickly.

また、本発明の実施の形態に係る駆動回路では、バイアス電流供給回路82において、トランジスタTR2は、電源電圧Vcc2が供給されるノードとバイアス電流源83との間に接続され、オンすることにより電流経路Aを形成する。トランジスタTR3は、電源電圧Vcc2が供給されるノードとバイアス電流源83との間において発光素子LDと直列接続され、オンすることにより電流経路Bを形成する。   In the drive circuit according to the embodiment of the present invention, in the bias current supply circuit 82, the transistor TR2 is connected between the node to which the power supply voltage Vcc2 is supplied and the bias current source 83, and is turned on so that the current flows. A path A is formed. The transistor TR3 is connected in series with the light emitting element LD between the node to which the power supply voltage Vcc2 is supplied and the bias current source 83, and forms a current path B by being turned on.

このように、バイアス電流供給回路82をスイッチ対からなる差動回路で構成することにより、簡易な構成で、発光素子LDへのバイアス電流供給の有無を迅速に切り替えることができる。   In this way, by configuring the bias current supply circuit 82 with a differential circuit including a switch pair, it is possible to quickly switch the presence / absence of supply of the bias current to the light emitting element LD with a simple configuration.

また、たとえば宅側装置202に用いられる光トランシーバ21が複数のメーカによって製造される場合には、光トランシーバ21の製造元によって光トランシーバ21における遅延時間TDLが異なる可能性がある。   For example, when the optical transceiver 21 used in the home device 202 is manufactured by a plurality of manufacturers, the delay time TDL in the optical transceiver 21 may be different depending on the manufacturer of the optical transceiver 21.

これに対して、本発明の実施の形態に係る光トランシーバでは、記憶部95は、遅延回路71が与える遅延時間TDLを記憶し、遅延時間TDLが宅側装置202における制御部29から読み出し可能である。   On the other hand, in the optical transceiver according to the embodiment of the present invention, the storage unit 95 stores the delay time TDL provided by the delay circuit 71, and the delay time TDL can be read from the control unit 29 in the home side apparatus 202. is there.

このように、宅側装置202に対して脱着可能な光トランシーバ21に遅延時間TDLが記憶され、遅延時間TDLを制御部29が読み出す構成により、遅延時間TDLが異なる新たな光トランシーバへの交換が行なわれても、適切な遅延時間を局側装置201に通知することができる。   As described above, the delay time TDL is stored in the optical transceiver 21 that can be attached to and detached from the home-side apparatus 202, and the control unit 29 reads the delay time TDL, so that the optical transceiver 21 can be replaced with a new optical transceiver having a different delay time TDL. Even if it is performed, the station-side apparatus 201 can be notified of an appropriate delay time.

また、本発明の実施の形態に係るPONシステムでは、局側装置201は、各宅側装置202から局側装置201への光信号が時分割多重されるように各宅側装置202からの光信号の送信計画を作成する。宅側装置202は、局側装置201への光信号の送信に先立って必要となる準備時間、または当該準備時間の短縮可否を局側装置201へ通知する。局側装置201は、宅側装置202からの通知に基づいて上記送信計画を作成する。そして、上記準備時間は、宅側装置202の備える光信号を送信するための発光素子LDに、局側装置201へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流、およびバイアス電流を供給する準備のために必要な時間である。   Further, in the PON system according to the embodiment of the present invention, the station side device 201 transmits the optical signal from each home side device 202 so that the optical signal from each home side device 202 to the station side device 201 is time-division multiplexed. Create a signal transmission plan. The home apparatus 202 notifies the station apparatus 201 of the preparation time required prior to the transmission of the optical signal to the station apparatus 201 or whether the preparation time can be shortened. The station side device 201 creates the transmission plan based on the notification from the home side device 202. The preparation time is a preparation for supplying a modulation current having a level corresponding to data to be transmitted to the station side device 201 and a bias current to the light emitting element LD for transmitting the optical signal provided in the home side device 202. Is the time needed for.

このような構成により、局側装置201において、ある宅側装置202から有効な上りデータは送信されてこないが当該宅側装置202から光通信回線へ不要な光が出力されており、他の宅側装置202から有効な上りデータを送信させることができない期間の短縮が可能か否か、またはその短縮時間を各宅側装置202から取得することができる。これにより、局側装置201において、各宅側装置202からのバースト信号の間隔を短くした送信計画を作成することができるため、PONシステムのスループットを向上させることができる。   With such a configuration, in the station-side device 201, valid uplink data is not transmitted from a certain home-side device 202, but unnecessary light is output from the home-side device 202 to the optical communication line. Whether or not it is possible to shorten the period during which valid uplink data cannot be transmitted from the side device 202 can be obtained from each home device 202. Thereby, in the station side apparatus 201, the transmission plan which shortened the space | interval of the burst signal from each home side apparatus 202 can be created, Therefore The throughput of a PON system can be improved.

なお、本発明の実施の形態に係る駆動回路では、局側装置201から上り光信号の送信を許可されていない期間において、バイアス電流の生成を停止する構成であるとしたが、これに限定するものではない。当該期間においてバイアス電流を発光素子LDに供給しても発光素子LDが発光しないようなレベルにバイアス電流を設定すればよく、当該期間におけるバイアス電流をゼロとする構成には限られない。   In the drive circuit according to the embodiment of the present invention, the generation of the bias current is stopped in a period in which transmission of the upstream optical signal is not permitted from the station side device 201. However, the configuration is limited to this. It is not a thing. The bias current may be set to a level at which the light emitting element LD does not emit light even if the bias current is supplied to the light emitting element LD in the period, and the bias current in the period is not limited to zero.

また、本発明の実施の形態に係る駆動回路では、バイアス電流源83は、光信号を送信するための発光素子LDに供給すべきバイアス電流を、局側装置201へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流の発光素子LDへの供給に先立って生成し、また、遅延時間TDLは、バイアス電流の発光素子LDへの供給開始タイミングが、変調電流の発光素子LDへの供給開始タイミングの前または同時になるように設定されている構成であるとしたが、これに限定するものではない。ダミーデータまたはプリアンブル等、正常に送信できなくても問題がないかまたは影響の少ないデータが、局側装置201へ送信すべきデータの先頭に付与される構成であってもよい。この場合、バイアス電流源83は、バイアス電流を変調電流の発光素子LDへの供給に先立って生成しなくてもよく、また、遅延時間TDLは、バイアス電流の発光素子LDへの供給開始タイミングが、変調電流の発光素子LDへの供給開始タイミングの前または同時になるように設定されていなくてもよい。   In the drive circuit according to the embodiment of the present invention, the bias current source 83 corresponds to the bias current to be supplied to the light emitting element LD for transmitting the optical signal according to the data to be transmitted to the station side device 201. The modulation current having a level is generated prior to the supply to the light emitting element LD, and the delay time TDL is a timing at which the supply start timing of the bias current to the light emitting element LD is the same as the supply start timing of the modulation current to the light emitting element LD. Although it is assumed that the configuration is set to be before or at the same time, the configuration is not limited to this. The configuration may be such that dummy data, preamble, or the like, which has no problem even if it cannot be transmitted normally or has little influence, is added to the head of the data to be transmitted to the station-side apparatus 201. In this case, the bias current source 83 does not have to generate the bias current prior to supplying the modulation current to the light emitting element LD, and the delay time TDL is the timing at which supply of the bias current to the light emitting element LD is started. Further, it may not be set before or at the same time as the supply start timing of the modulation current to the light emitting element LD.

また、本発明の実施の形態に係るPONシステムでは、宅側装置202が送信準備情報通知部として上記準備時間の短縮可否または短縮時間を通知し、局側装置201が送信計画部として当該通知に基づいて各宅側装置202からの上り光信号の送信計画を作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。PONシステム301における宅側装置202および局側装置201以外の図示しない装置において、上記のような通知、および送信計画の作成の少なくとも一方が実行される構成であってもよい。   Further, in the PON system according to the embodiment of the present invention, the home apparatus 202 notifies the transmission preparation information notification section of whether or not the preparation time can be shortened or the shortening time, and the station apparatus 201 notifies the notification as the transmission planning section. Based on the above, it is assumed that the transmission plan of the upstream optical signal from each home-side apparatus 202 is created. However, the present invention is not limited to this. A configuration in which at least one of the notification and the creation of a transmission plan is executed in a device (not shown) other than the home device 202 and the station device 201 in the PON system 301 may be employed.

すなわち、PONシステム301において、送信計画部は、各宅側装置202から局側装置201への光信号が時分割多重されるように各宅側装置202からの光信号の送信計画を作成する。送信準備情報通知部は、宅側装置202から局側装置201への光信号の送信に先立って宅側装置202において必要となる準備時間、または宅側装置202における準備時間の短縮可否を送信計画部へ通知する。そして、送信計画部は、送信準備情報通知部からの通知に基づいて送信計画を作成する。上記準備時間は、宅側装置202の備える光信号を送信するための発光素子LDに、局側装置201へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流、およびバイアス電流を供給する準備のために必要な時間である。   That is, in the PON system 301, the transmission planning unit creates a transmission plan of optical signals from each home side device 202 so that the optical signals from each home side device 202 to the station side device 201 are time-division multiplexed. The transmission preparation information notifying unit transmits the preparation time required in the home device 202 prior to transmission of the optical signal from the home device 202 to the station device 201 or whether or not the preparation time in the home device 202 can be shortened. Notify the department. The transmission planning unit creates a transmission plan based on the notification from the transmission preparation information notification unit. The preparation time is for preparing to supply a modulation current having a level corresponding to data to be transmitted to the station apparatus 201 and a bias current to the light emitting element LD for transmitting the optical signal provided in the home apparatus 202. It is time necessary for.

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

21 光トランシーバ
22 PON受信処理部
23 バッファメモリ
24 UN送信処理部
25 UNIポート
26 UN受信処理部
27 バッファメモリ
28 PON送信処理部
29 制御部
61 プリバッファ回路
62 イコライザ回路
63 出力バッファ回路
64〜66 電源
67 タイミング回路
68 バイアス回路(駆動回路)
71 遅延回路
72 インバータ
73 定電流源
75 発光回路
81 レベルシフト回路
82 バイアス電流供給回路
83 バイアス電流源
91 マスタI/F(インタフェース)
92 CPU
93 スレイブI/F
94 制御レジスタ
95 記憶部
201 局側装置
202A,202B,202C,202D 宅側装置
301 PONシステム
C1,C2,C3 キャパシタ
R1,R2,R3 抵抗
TR1,TR2,TR3,TR4,TR5 トランジスタ
R11 終端抵抗
LD 発光素子
L1,L2 インダクタ
SP1,SP2 スプリッタ
OPTF 光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Optical transceiver 22 PON reception process part 23 Buffer memory 24 UN transmission process part 25 UNI port 26 UN reception process part 27 Buffer memory 28 PON transmission process part 29 Control part 61 Prebuffer circuit 62 Equalizer circuit 63 Output buffer circuit 64-66 Power supply 67 Timing circuit 68 Bias circuit (Drive circuit)
71 Delay circuit 72 Inverter 73 Constant current source 75 Light emitting circuit 81 Level shift circuit 82 Bias current supply circuit 83 Bias current source 91 Master I / F (interface)
92 CPU
93 Slave I / F
94 control register 95 storage unit 201 station side device 202A, 202B, 202C, 202D home side device 301 PON system C1, C2, C3 capacitor R1, R2, R3 resistance TR1, TR2, TR3, TR4, TR5 transistor R11 termination resistance LD light emission Element L1, L2 Inductor SP1, SP2 Splitter OPTF Optical fiber

Claims (9)

複数の宅側装置から局側装置への光信号が時分割多重される通信システムにおける宅側装置に用いられる駆動回路であって、
前記光信号を送信するための発光素子に供給すべきバイアス電流を生成するためのバイアス電流源と、
前記バイアス電流源によって生成される前記バイアス電流を前記発光素子に供給するためのバイアス電流供給回路と、
前記バイアス電流供給回路による前記バイアス電流の供給に遅延時間を与えるための遅延回路とを備え、
前記バイアス電流供給回路は、前記バイアス電流の生成が開始されてから前記遅延時間が経過すると、前記バイアス電流を前記発光素子に供給し、
前記宅側装置において、前記遅延時間を与える構成を有しているか否かに関する情報が記憶されており、前記情報が前記局側装置に通知可能である、駆動回路。
A drive circuit used in a home-side device in a communication system in which optical signals from a plurality of home-side devices to a station-side device are time-division multiplexed,
A bias current source for generating a bias current to be supplied to a light emitting element for transmitting the optical signal;
A bias current supply circuit for supplying the light emitting element with the bias current generated by the bias current source;
A delay circuit for giving a delay time to the supply of the bias current by the bias current supply circuit,
The bias current supply circuit supplies the bias current to the light emitting element when the delay time elapses after generation of the bias current is started ,
Wherein the optical network units, information on whether it has a structure that gives the delay time has is stored, said information Ru notifiable der the station side device, the drive circuit.
前記バイアス電流源は、前記局側装置へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流の前記発光素子への供給に先立って前記バイアス電流を生成し、
前記遅延時間は、前記バイアス電流の前記発光素子への供給開始タイミングが、前記変調電流の前記発光素子への供給開始タイミングの前または同時になるように設定されている、請求項1に記載の駆動回路。
The bias current source generates the bias current prior to supplying the modulation current having a level corresponding to data to be transmitted to the station side device to the light emitting element,
2. The driving according to claim 1, wherein the delay time is set such that a supply start timing of the bias current to the light emitting element is set before or simultaneously with a supply start timing of the modulation current to the light emitting element. circuit.
複数の宅側装置から局側装置への光信号が時分割多重される通信システムにおける宅側装置に用いられる駆動回路であって、
前記光信号を送信するための発光素子に供給すべきバイアス電流を生成するためのバイアス電流源と、
前記バイアス電流源によって生成される前記バイアス電流を前記発光素子に供給するためのバイアス電流供給回路とを備え、
ダミーデータまたはプリアンブルを、前記局側装置へ送信すべきデータの先頭に付与し、
前記宅側装置において、前記バイアス電流供給回路による前記バイアス電流の供給に遅延時間を与える構成を有しているか否かに関する情報が記憶されており、前記情報が前記局側装置に通知可能である、駆動回路。
A drive circuit used in a home-side device in a communication system in which optical signals from a plurality of home-side devices to a station-side device are time-division multiplexed,
A bias current source for generating a bias current to be supplied to a light emitting element for transmitting the optical signal;
A bias current supply circuit for supplying the light emitting element with the bias current generated by the bias current source;
Add dummy data or preamble to the head of data to be transmitted to the station side device ,
Information on whether or not the home side apparatus has a configuration for providing a delay time to supply the bias current by the bias current supply circuit is stored, and the information can be notified to the station side apparatus. Drive circuit.
前記バイアス電流供給回路は、前記バイアス電流源が含まれ、かつ前記発光素子が含まれない第1の電流経路を形成することにより、前記バイアス電流源を動作させて前記第1の電流経路を通して前記バイアス電流を流す動作、および前記発光素子および前記バイアス電流源が含まれる第2の電流経路を形成することにより、前記バイアス電流源を動作させて前記第2の電流経路を通して前記バイアス電流を流す動作を切り替え可能である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の駆動回路。   The bias current supply circuit includes the bias current source and forms a first current path that does not include the light emitting element, thereby operating the bias current source and passing the first current path through the first current path. An operation of flowing a bias current, and an operation of operating the bias current source to flow the bias current through the second current path by forming a second current path including the light emitting element and the bias current source. 4. The drive circuit according to claim 1, wherein the drive circuit can be switched. 前記バイアス電流供給回路は、
電源電圧が供給されるノードと前記バイアス電流源との間に接続され、オンすることにより前記第1の電流経路を形成するための第1のスイッチと、
電源電圧が供給されるノードと前記バイアス電流源との間において前記発光素子と直列接続され、オンすることにより前記第2の電流経路を形成するための第2のスイッチとを含む、請求項4に記載の駆動回路。
The bias current supply circuit includes:
A first switch connected between a node to which a power supply voltage is supplied and the bias current source and turning on to form the first current path;
5. A second switch connected in series with the light emitting element between a node to which a power supply voltage is supplied and the bias current source, and forming the second current path by being turned on. The driving circuit described in 1.
前記バイアス電流源は、前記局側装置への光信号の送信を許可されていない期間において、前記バイアス電流の生成を停止する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の駆動回路。   6. The drive circuit according to claim 1, wherein the bias current source stops generation of the bias current in a period in which transmission of an optical signal to the station-side device is not permitted. . 複数の宅側装置から局側装置への光信号が時分割多重される通信システムにおける宅側装置に対して脱着可能な光トランシーバであって、
前記光信号を送信するための発光素子と、
前記発光素子を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、
前記発光素子に供給すべきバイアス電流を生成するためのバイアス電流源と、
前記バイアス電流源によって生成される前記バイアス電流を前記発光素子に供給するためのバイアス電流供給回路と、
前記バイアス電流供給回路による前記バイアス電流の供給に遅延時間を与えるための遅延回路とを含み、
前記バイアス電流供給回路は、前記バイアス電流の生成が開始されてから前記遅延時間が経過すると、前記バイアス電流を前記発光素子に供給し、
前記光トランシーバは、さらに、
前記遅延時間を与える構成を有しているか否かに関する情報を記憶し、前記情報が前記宅側装置から読み出し可能な記憶部を備え、
前記情報が前記局側装置に通知可能である、光トランシーバ。
An optical transceiver detachable from a home side device in a communication system in which optical signals from a plurality of home side devices to a station side device are time-division multiplexed,
A light emitting element for transmitting the optical signal;
A drive circuit for driving the light emitting element,
The drive circuit is
A bias current source for generating a bias current to be supplied to the light emitting element;
A bias current supply circuit for supplying the light emitting element with the bias current generated by the bias current source;
A delay circuit for giving a delay time to the supply of the bias current by the bias current supply circuit,
The bias current supply circuit supplies the bias current to the light emitting element when the delay time elapses after generation of the bias current is started,
The optical transceiver further includes:
The store information about whether it has a structure that gives a delay time, Bei give a readable storage unit the information from the optical network unit,
Said information Ru notifiable der the station side device, the optical transceiver.
複数の宅側装置と、
各前記宅側装置と光信号を送受信するための局側装置とを備える通信システムであって、
前記各宅側装置から前記局側装置への前記光信号が時分割多重されるように前記各宅側装置からの前記光信号の送信計画を作成するための送信計画部と、
前記宅側装置から前記局側装置への前記光信号の送信に先立って前記宅側装置において必要となる準備時間、または前記宅側装置における前記準備時間の短縮可否を前記送信計画部へ通知するための送信準備情報通知部とを備え、
前記送信計画部は、前記送信準備情報通知部からの前記通知に基づいて前記送信計画を作成し、
前記準備時間は、前記宅側装置の備える前記光信号を送信するための発光素子に、前記局側装置へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流、およびバイアス電流を供給する準備のために必要な時間である、通信システム。
A plurality of home-side devices;
A communication system comprising each of the home side devices and a station side device for transmitting and receiving optical signals,
A transmission planning unit for creating a transmission plan of the optical signal from each home side device so that the optical signal from each home side device to the station side device is time-division multiplexed;
Prior to transmission of the optical signal from the home side device to the station side device, the transmission planning unit is notified of the preparation time required in the home side device or whether the preparation time in the home side device can be shortened. A transmission preparation information notifying unit for
The transmission plan unit creates the transmission plan based on the notification from the transmission preparation information notification unit,
The preparation time is for preparing to supply a modulation current having a level corresponding to data to be transmitted to the station side device and a bias current to a light emitting element for transmitting the optical signal provided in the home side device. Communication system, which is the time required for
複数の宅側装置と、
各前記宅側装置と光信号を送受信し、かつ前記各宅側装置から前記局側装置への前記光信号が時分割多重されるように前記各宅側装置からの前記光信号の送信計画を作成するための局側装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、
前記宅側装置が、前記局側装置への前記光信号の送信に先立って必要となる準備時間、または前記準備時間の短縮可否を前記局側装置へ通知するステップと、
前記局側装置が、前記宅側装置からの前記通知に基づいて前記送信計画を作成するステップとを含み、
前記準備時間は、前記宅側装置の備える前記光信号を送信するための発光素子に、前記局側装置へ送信すべきデータに応じたレベルを有する変調電流、およびバイアス電流を供給する準備のために必要な時間である、通信制御方法。
A plurality of home-side devices;
A transmission plan of the optical signal from each home side device is transmitted and received with each home side device, and the optical signal from each home side device to the station side device is time-division multiplexed. A communication control method in a communication system comprising a station side device for creating,
The home side device notifying the station side device of preparation time required prior to transmission of the optical signal to the station side device, or whether or not the preparation time can be shortened;
The station side device creating the transmission plan based on the notification from the home side device,
The preparation time is for preparing to supply a modulation current having a level corresponding to data to be transmitted to the station side device and a bias current to a light emitting element for transmitting the optical signal provided in the home side device. Communication control method, which is the time required for communication.
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