JP5824119B1

JP5824119B1 - 光回線終端装置

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Publication number: JP5824119B1
Application number: JP2014152247A
Authority: JP
Inventors: 智宏寺井; 明浩大高; 茂雄大津; 裕一山根; 阿部　拓也; 拓也阿部
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2034-07-25
Also published as: JP2016032131A

Abstract

【課題】より小型化された光回線終端装置を提供する。【解決手段】ノード装置から電源回線を介して電源を受電する電源供給部と、前記ノード装置から供給回線を介して電源の電圧値を取得することで電源が切断されたことを検出し、前記電源が切断されたことを示す制御信号を出力する検出部と、前記制御信号を取得した場合に前記電源が切断されたことを示す電源切断通知情報を送信する通信処理部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、光回線終端装置に関する。

従来、卓上型の光回線終端装置（ＯＮＵ）は、電源供給が切断された場合を故障等が発生した場合と区別してセンタ側に通知できるように、ＤｙｉｎｇＧａｓｐの処理が行われているものが知られている(特許文献１)。

図５は、従来の卓上型の光回線終端装置９００を示す図である。従来の光回線終端装置９００は、ダイオード９１１、コンデンサ９１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１３、検出部９１４、シリアル／パラレル変換部９１５、通信処理部９１６及び光トランシーバ９１７を備える。
光回線終端装置９００には、電源変換アダプタ９０２でＡＣ１００ＶからＤＣ５Ｖに変換された直流電源が供給される。電源変換アダプタ９０２から供給されたＤＣ５Ｖの電源は、ダイオード９１１を経由してＤＣ／ＤＣコンバータ９１３に入力される。また、コンデンサ９１２には静電容量Ｃに比例する大きさの電荷が蓄積される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ９１３は、ＤＣ５Ｖの電源をＤＣ３．３Ｖに変換する。ＤＣ３．３Ｖの電源は、光回線終端装置９００内の各回路やチップ等に供給されて消費される。光回線終端装置９００は、電源変換アダプタ９０２から供給される電源が切断されると、電源の切断を検出部９１４で検出する。そして、コンデンサ９１２に蓄積された電荷が放出されて光回線終端装置９００内の各回路やチップ等に供給される。この際、コンデンサ９１２に蓄積された電荷は、ダイオード９１１により外部に流出せずに光回線終端装置９００内で消費される。これにより、所定の期間だけ光回線終端装置９００を動作させることが可能となる。すなわち、この所定の時間に電源が切断されることを示すＤｙｉｎｇＧａｓｐ信号を通信処理部９１６及び光トランシーバ９１７を介してＯＬＴ９０１に出力する。

特開２００８−２４４５８３号公報

しかしながら、上述の光回線終端装置において、ＤｙｉｎｇＧａｓｐの処理を実現させるためには大きな静電容量コンデンサ９１２が必要となる。このコンデンサ９１２は、比較的寸法の大きな部品である。卓上型ではなく、光ノード装置のポートに活線挿抜（pluggable）可能なＳＦＰ（Small Form factor Pluggable）型の光回線終端装置は、ＭＳＡ規格によってサイズが決められている。そのため、ＳＦＰ型の光回線終端装置では、上記静電容量の大きいコンデンサ９１２を配置するスペースを確保することが難しい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、より小型化された光回線終端装置を提供することである。

本発明の一態様は、ノード装置から電源回線と供給回線との２つの回線を介して電源が供給されるＯＮＵであって、前記ノード装置から前記電源回線を介して前記電源を当該ＯＮＵの駆動電源として受電する電源供給部と、前記ノード装置の電源が切断された場合に前記ノード装置から供給回線を介して電源の電圧値を取得することで電源が切断されたことを検出し、前記ノード装置の電源が切断されたことを検出した後に前記電源が切断された後に前記ノード装置に備えられたコンデンサに蓄積された電力を前記電源回線を介して受電し、受電したコンデンサに蓄積された電力を利用することで前記電源が切断されたことを示す制御信号を出力する検出部と、前記制御信号を取得した場合に前記電源が切断されたことを示す電源切断通知情報を送信する通信処理部と、を備える光回線終端装置である。

また、本発明の一態様は、上述した光回線終端装置であって、前記ノード装置は、外部の交流電源を第１の直流電圧の電源に変換する電源変換アダプタと、前記第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換する電力変換部と、前記電力変換部に接続された前記供給回線と、前記電力変換部にアノードが接続されたダイオードと、前記ダイオードのカソードに一端が接続され、他端が接地された前記コンデンサと、を有する電源回線と、を有し、前記通信処理部は、前記供給回線から供給される電源の電圧値が所定の閾値以下である場合、前記電源切断通知情報をセンタ側の光回線終端装置に送信する。

また、本発明の一態様は、上述した光回線終端装置であって、前記コンデンサが所定の大きさ以上の静電容量を有し、少なくとも前記通信処理部が前記検出部から制御信号を取得し、前記電源切断通知情報を前記センタ側の光回線終端装置に送信するまで、前記コンデンサから電源が供給される。

以上説明したように、本発明によれば、より小型化された光回線終端装置を提供することができる。

第１の実施形態の光回線終端装置を用いたＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。第１の実施形態のノード装置３０Ａ及びＯＮＵ２０Ａのブロック図を示す図である。第１の実施形態におけるＯＮＵ２０Ａの動作を示す図である。第１の実施形態の変形例を示す図である。従来の光回線終端装置を用いたＰＯＮシステムの構成を示す図である。

以下に、実施形態における光回線終端装置を用いたＰＯＮシステムを、図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態における光回線終端装置について、図面を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の光回線終端装置を用いたパッシブ光通信ネットワーク（ＰＯＮ：Passive Optical Network）システム１（以下、「ＰＯＮシステム」という。）の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、ＰＯＮシステム１は、収容局側（センタ側）の光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Termination：加入者線端局装置）１０、複数のＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者宅側光回線終端装置）２０（ＯＮＵ２０Ａ〜２０Ｃ）、複数のノード装置３０（ノード装置３０Ａ〜３０Ｃ）及び光スプリッタ４０を備える。なお、本実施形態においては、ＯＮＵ及びノード装置が３つである場合を説明するが、勿論この数に限られるものではない。

ＯＬＴ１０は、事業者サービスネットワークの上位装置（不図示）に接続されている。ＯＬＴ１０は、光ファイバを介して光スプリッタ４０に接続されている。
光スプリッタ４０は、ＯＬＴ１０からの光ファイバ５０を複数の光ファイバ６０Ａ〜６０Ｃに分岐する。光ファイバ６０Ａ〜６０Ｃは、それぞれＯＮＵ２０Ａ〜２０Ｃに接続されている。

ＯＮＵ２０Ａ〜２０Ｃは、それぞれノード装置３０Ａ〜３０Ｃに接続されている。ＯＮＵ２０は、ノード装置３０に活線挿抜可能なモジュール型の光回線終端装置である。活線挿抜可能なモジュール型とは、ＭＳＡ規格で規定されたものであり、例えばＳＦＰ（Small Form-factor Pluggable）型である。ＯＮＵ２０には、ノード装置３０に挿入されることで、ノード装置３０から電源が供給される。

ノード装置３０は、ＯＮＵ２０を挿入するＭＳＡポート３００を有する。ＭＳＡポート３００は、ＭＳＡ（Multi Source Agreement）規格対応のポートであり、例えばＳＦＰポートである。ノード装置３０は、ＭＳＡポート３００の他に複数のポートを有している。ノード装置３０は、その複数のポートを介して不図示の端末機器を接続される。端末装置は、通信可能な装置であり、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話機、テレビ受像機、ゲーム装置などの装置である。

図２は、ノード装置３０Ａ及びＯＮＵ２０Ａのブロック図を示す図である。なお、ノード装置３０Ｂ及び３０Ｃは、図２に示すノード装置Ａの構成例と同様の構成を有している。また、ＯＮＵ２０Ｂ及びＯＮＵ２０Ｃの構成は、図２に示すＯＮＵ２０Ａの構成例と同様の構成を有している。
ノード装置３０Ａは、電力変換部３１、ダイオード３２、コンデンサ３３及び通信処理部３４を備える。

電力変換部３１は、外部電源から電源を受電する。外部電源は、例えば電源変換アダプタや商用電源である。本実施形態では、外部電源が電源変換アダプタである場合を説明する。電源変換アダプタ７０は、ＡＣ１００Ｖの電源を受電する。電源変換アダプタ７０は、受電したＡＣ１００Ｖを例えばＤＣ５Ｖの電圧（第１の直流電圧）に変換する。電源変換アダプタ７０は変換した電圧を電力変換部３１に出力する。
電力変換部３１は、電源変換アダプタ７０から受電した電源を自装置の使用電圧（第２の直流電圧）に変換する。電力変換部３１は、変換した電圧を供給回線を介して接続端子３６に接続されている。

ダイオード３２は、電源回線に直列に接続されている。ダイオード３２は、アノードが電力変換部３１に接続されている。また、ダイオード３２は、カソードが接続端子３７に接続されている。
コンデンサ３３は、静電容量Ｃを有する。コンデンサ３３は、一端が電源回線に接続されている。具体的には、コンデンサ３３は、ダイオード３２と接続端子３７との間に接続されている。また、コンデンサ３３は、他端がグランド電位に接続されている。このように、電源回線にダイオード３２及びコンデンサ３３が接続されているため、電源変換アダプタ７０から電源が供給される場合、コンデンサ３３には静電容量Ｃに比例する大きさの電荷が蓄積される。また、電源変換アダプタ７０から電源が供給されなくなる場合、コンデンサ３３に蓄積されていた電荷が放出される。放出された電荷は、ダイオード３２が設けられているため、電力変換部３１側には流れない。すなわち、コンデンサ３３から放出される電荷は接続端子３７を介して電源供給部２７内にすべて供給される。その結果、ＯＮＵ２０Ａは、電源変換アダプタ７０からの電源供給が停止しても、所定の期間（以下、「電荷供給時間」という。）だけ動作することができる。

通信処理部３４は、接続端子３５に接続されている。通信処理部３４は、接続端子３５を介してＯＬＴ１０からのデータを受信する。通信処理部３４は、受信したデータに基づいて、自装置内の各部を制御する。

ＯＮＵ２０Ａは、ＭＳＡコネクタ２１、光トランシーバ部２２、通信処理部２３、シリアル／パラレル変換部２４、記憶部２５、電力監視部２６、電源供給部２７を備える。
ＭＳＡコネクタ２１は、複数の接続端子２１１〜２１４を備える。接続端子２１１〜２１４は、例えば回路基板の上に所定の間隔で形成された銅薄膜パターンである。ＭＳＡコネクタ２１は、ノード装置３０Ａに設けられているＭＳＡポート３００に完全に挿入された状態（装着状態）で両者の端子が電気的に接続される。すなわち、ＭＳＡコネクタ２１がＭＳＡポート３００に挿入されることで、接続端子２１１〜２１４は、それぞれ接続端子３５〜３８と係合する。
光トランシーバ部２２は、ＯＬＴ１０に接続されている。光トランシーバ部２２は、Ｒｘ部とＴｘ部とを有する。Ｒｘ部は、ＯＬＴ１０から供給された光信号を電気信号に変換する。そして、Ｒｘ部は、変換した電気信号を通信処理部２３に出力する。Ｔｘ部は、通信処理部２３から電気信号を受信する。Ｔｘ部は、受信した電気信号を光信号に変換する。Ｔｘ部は、変換した電気信号をＯＬＴ１０に出力する。

通信処理部２３は、ＯＬＴ１０とノード装置３０Ａとの間で伝送されるデータ信号の終端処理を行う。また、通信処理部２３は、電力監視部２６から制御信号を受信する。通信処理部２３は、制御信号を受信すると、記憶部２５から電源切断通知情報を取得する。通信処理部２３は、この電源切断通知情報を光トランシーバ部２２のＴｘに出力する。電源切断通知情報は、電源が切断されたことを示す情報であり、例えばＤｙｉｎｇＧａｓｐである。例えば、通信処理部２３は、半導体チップ、演算処理装置（ＣＰＵ）、ロジック回路である。

シリアル／パラレル変換部２４は、シリアル信号とパラレル信号とを相互に変換する。シリアル／パラレル変換部２４は、通信処理部２３からのパラレル信号をシリアル信号に変換して通信処理部３４に出力する。また、シリアル／パラレル変換部２４は、通信処理部３４からのシリアル信号をパラレル信号に変換して通信処理部２３に出力する。

電力監視部２６は、接続端子２１２に接続されている。電力監視部２６には、ＭＳＡコネクタ２１がＭＳＡポート３００に挿入されると、ノード装置３０Ａの供給回線を介して電源が供給される。電力監視部２６は、ノード装置３０Ａから供給される電源が切断されたことを検出する。例えば、電力監視部２６は、ノード装置３０Ａから供給される電源の電圧値が所定の閾値以下になった場合、電源が切断されたと判定する。電力監視部２６は、電源の切断を検出すると、通信処理部２３に電源が切断されたことを示す制御信号を出力する。
電源供給部２７は、接続端子２１３に接続されている。電源供給部２７には、ＭＳＡコネクタ２１がＭＳＡポート３００に挿入されると、ノード装置３０Ａの電源回線を介して電源が供給される。電源供給部２７は、ＯＮＵ２０Ａの各部に電源を供給する。

次に本実施形態のＯＮＵ２０Ａの動作について、フローチャートに基づいて説明する。図３は、本実施形態におけるＯＮＵ２０Ａの動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、ＯＮＵ２０Ａは、ノード装置３０ＡのＭＳＡポート３００に挿入される。そして、電源変換アダプタ７０がＡＣ１００Ｖの電源に接続されると、電力変換部３１に電圧が供給される。電力変換部３１は、供給された電圧を所定の電圧に変換する。所定の電圧は、自装置で使用される電圧であり、例えば３．３Ｖである。電力監視部２６は、電力変換部３１から供給回線を介して電圧を取得する。また、電源供給部２７は、電力変換部３１から電源回線を介して電圧を取得する。電源供給部２７は、ノード装置３０Ａの各部に電源を供給する。

ステップＳ１０２において、電力監視部２６は、ノード装置３０Ａから供給される電源が切断されたか否かを判定する。例えば電力監視部２６は、ノード装置３０Ａから供給される電源の電圧値が所定の閾値以下か否かを判定する。電力監視部２６は、ノード装置３０Ａから供給される電源の電圧値が所定の閾値以下である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。一方、電力監視部２６は、ノード装置３０Ａから供給される電源の電圧値が所定の閾値を上回る場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、電力変換部３１から供給回線を介して電圧を再度取得する。なお、本実施形態において、ノード装置３０Ａから供給される電源が切断される場合とは、電源変換アダプタ７０から電源が供給されなくなった場合であるとする。

ステップＳ１０３において、電力監視部２６は、通信処理部２３に制御信号を出力する。
ステップＳ１０４において、電源変換アダプタ７０から電源が供給されなくなる場合、コンデンサ３３に蓄積されていた電荷が放出される。放出された電荷は、ダイオード３２が設けられているため、外部に流出せずに電力変換部３１側には流れない。すなわち、電源供給部２７は、電源回線を介して、コンデンサ３３から放出された電荷が供給される。そして、電源供給部２７は、その電荷をノード装置３０Ａの各部に供給する。

ステップＳ１０５において、通信処理部２３は、電源が切断されたことを電源供給部２７からコンデンサ３３の電荷が供給されている間にＯＬＴ１０に通知する。すなわち、通信処理部２３は、電力監視部２６から制御信号を受信する。通信処理部２３は、制御信号を受信すると、記憶部２５から電源切断通知情報を取得する。通信処理部２３は、この電源切断通知情報を光トランシーバ部２２のＴｘ部に出力する。Ｔｘ部は、電源切断通知情報を光信号に変換する。Ｔｘ部は、光信号に変換した電源切断通知情報を光ファイバを介してＯＬＴ１０に出力する。

上述したように、電源切断時にＯＮＵ２０の各部に電荷を供給するコンデンサ３３をノード装置３０に配置することで、本実施形態のＯＮＵ２０内にコンデンサ３３を配置するスペースの削減が可能になる。これより、ＯＮＵ２０をより小型化することができる。また、本実施形態のＯＮＵ２０は、ノード装置３０の供給回線と電源回線との２系統から電源を受電する。電力監視部２６は、供給回線の電源を監視し、その電源の切断を検知する。そして、電力監視部２６は、電源の切断を検知した場合、通信処理部２３に制御信号を出力する。また、電源供給部２７は、電源回線から電源をＯＮＵ２０の各部に供給する。電源供給部２７は、電源の切断された場合において、ノード装置３０内にあるコンデンサ３３から電荷を受電し、受電した電荷をＯＮＵ２０の各部に送信する。これにより、ノード装置３０の電力変換部３１からの電源供給が切断された場合、通信処理部２３は、コンデンサ３３の電荷が供給されることで、電源が切断されたことをＯＬＴ１０に通知することができる。

以上述べた実施形態は全て本発明の実施形態を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。

図４は、本実施形態における第１の変形例である。図４に示すように、ノード装置３０Ａに制御部８１とスイッチ８０とを設ける。スイッチ８０は、一端を供給回線に接続し、他端をグランド電位に接続する。制御部８１は、スイッチ８０に接続される。制御部８１は、電力変換部３１からの電源供給が切断されると、スイッチ８０に制御信号を出力する。スイッチ８０は、制御信号を受信すると、一端と他端とが電気的に接続される。すなわち、制御部８１は、スイッチ８０に制御信号を出力し、スイッチ８０をＯＮ状態とする。上述したように、電力変換部３１からの電源供給が切断されると、制御部８１はスイッチ８０をＯＮ状態とし、供給回線の電位をグランド電位に落とす。

電力変換部３１からの電源供給が切断された場合、供給回線のインピーダンスや寄生容量等で供給回線の電圧がゆるやかに減衰する。このため、電力監視部２６は、電源供給が切断された場合、すぐには電源供給の切断を検知することができない。よって、電源供給が切断された時間から電力監視部２６が電源供給の切断を検知する時間までの間、コンデンサ３３に蓄積された電荷は消費されてしまう。しかしながら、上述したように、電源供給が切断された際に、スイッチ８０を用いて供給回線の電位をグランド電位に落とす構成とすることで、コンデンサ３３に蓄えられたより多くの電荷を電源断通知の電源として使用することができる。

また、上述した実施形態において、供給回線からの電圧を電源断の検知用として使用したが、これに限定されない。例えば、供給回線からの電圧を電源としてＯＮＵ２０の各部に供給してもよい。

１ＰＯＮシステム
１０ＯＬＴ
２０ＯＮＵ
３０ノード装置
４０光スプリッタ
５０、６０光ファイバ
２１ＭＳＡコネクタ
２２光トランシーバ部
２３通信処理部
２４シリアル／パラレル変換部
２５記憶部
２６電力監視部
２７電源供給部
３１電力変換部
３２ダイオード
３３コンデンサ
３４通信処理部
８０スイッチ
８１制御部

Claims

ノード装置から電源回線と供給回線との２つの回線を介して電源が供給されるＯＮＵであって、
前記ノード装置から前記電源回線を介して前記電源を当該ＯＮＵの駆動電源として受電する電源供給部と、
前記ノード装置の電源が切断された場合に前記ノード装置から供給回線を介して電源の電圧値を取得することで電源が切断されたことを検出し、前記ノード装置の電源が切断されたことを検出した後に前記ノード装置に備えられたコンデンサに蓄積された電力を前記電源回線を介して受電し、受電したコンデンサに蓄積された電力を利用することで前記電源が切断されたことを示す制御信号を出力する検出部と、
前記制御信号を取得した場合に前記電源が切断されたことを示す電源切断通知情報を送信する通信処理部と、
を備える光回線終端装置。
前記ノード装置は、
外部の交流電源を第１の直流電圧の電源に変換する電源変換アダプタと、
前記第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換する電力変換部と、
前記電力変換部に接続された前記供給回線と、
前記電力変換部にアノードが接続されたダイオードと、前記ダイオードのカソードに一端が接続され、他端が接地された前記コンデンサと、を有する電源回線と、
を有し、
前記通信処理部は、前記供給回線から供給される電源の電圧値が所定の閾値以下である場合、前記電源切断通知情報をセンタ側の光回線終端装置に送信する請求項１に記載の光回線終端装置。
前記コンデンサが所定の大きさ以上の静電容量を有し、
少なくとも前記通信処理部が前記検出部から制御信号を取得し、前記電源切断通知情報を前記センタ側の光回線終端装置に送信するまで、前記コンデンサから電源が供給される請求項２に記載の光回線終端装置。