JP5903133B2 - Optical transmission / reception device control method, optical transmission / reception device, and optical communication system - Google Patents

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本発明は、光送受信装置を省電力化する制御方法、その光送受信装置、及びこれを備える光通信システムに関する。   The present invention relates to a control method for saving power in an optical transmission / reception device, an optical transmission / reception device, and an optical communication system including the same.

光アクセスシステムの代表的な網構成として、加入者側装置(Optical network unit:ONU)と局側装置(Optical line terminal:OLT)とが1対1で接続されるシングルスター構成(Single star:SS)と、複数のONUが1つのOLTに接続される受動光ネットワーク(Passive optical network:PON)構成とがある。   As a typical network configuration of an optical access system, a single star configuration (Single star: SS) in which a subscriber side device (Optical network unit: ONU) and a station side device (Optical line terminal: OLT) are connected one-to-one. ) And a passive optical network (PON) configuration in which a plurality of ONUs are connected to one OLT.

SS方式においてはONUがOLTを占有できるので高速通信が可能であるが、装置コストが高いという欠点がある。一方PON方式においては複数のONUが1つのOLTや光ファイバ設備を共有するために経済性に優れるという理由から、多くの光アクセスシステムではPON方式が採用されている。   In the SS system, the ONU can occupy the OLT, so that high-speed communication is possible, but there is a disadvantage that the apparatus cost is high. On the other hand, in the PON system, the PON system is adopted in many optical access systems because a plurality of ONUs share one OLT and optical fiber equipment and are excellent in economic efficiency.

PON方式の下り伝送は連続モードで、各ONUへの信号は時分割多重(Time division multiplexing:TDM)されて伝送される。下り信号は全てのONUにブロードキャストされ、各ONUは自分宛の信号のみ選択受信する。一方上り伝送では、時分割多元接続(Time division multiple access:TDMA)によって、信号の衝突を避けるために各ONUはOLTから指定されたタイミングで信号を伝送する。ONUとOLT間の伝送距離がONU毎に異なるために、各ONUからの上り信号は互いに強度と位相の異なる間欠的であるという特徴があり、上り信号はバーストモードと呼ばれる。   PON downlink transmission is a continuous mode, and signals to each ONU are transmitted by time division multiplexing (TDM). The downstream signal is broadcast to all ONUs, and each ONU selectively receives only the signal addressed to itself. On the other hand, in uplink transmission, each ONU transmits a signal at a timing designated by the OLT in order to avoid a collision of signals by time division multiple access (TDMA). Since the transmission distance between the ONU and the OLT is different for each ONU, the upstream signal from each ONU has a feature that it is intermittent with different strength and phase, and the upstream signal is called a burst mode.

ONUとOLTはそれぞれ、光信号を送受信するために光送受信装置を有する。光送受信装置は一般に、入力される光信号を受信する“光受信器”と、光信号を出力する“光送信器”とを有する。光受信器は一般にフォトダイオード(Photodiode:PD)、等化増幅器(Equalizing amplifier:EQA)、クロックデータ再生器(Clock and data recovery:CDR)を一般に有するが、伝送装置の機能分担という観点から、CDRを光受信器に持たせず、光受信器後段の論理回路部が有することもある。EQAはインピーダンス変換増幅器(Transimpedance amplifier:TIA)と振幅制限増幅器(Limiting amplifier:LIA)を有し、CDRはクロック再生回路(Clock recovery circuit:CRC)と識別再生回路(Decision circuit:DEC)を有する。   Each of the ONU and the OLT has an optical transmission / reception device for transmitting / receiving an optical signal. In general, an optical transceiver includes an “optical receiver” that receives an input optical signal and an “optical transmitter” that outputs an optical signal. In general, an optical receiver includes a photodiode (PD), an equalizing amplifier (EQA), and a clock data regenerator (CDR). From the viewpoint of sharing of functions of a transmission apparatus, the optical receiver includes a CDR. May not be provided in the optical receiver, but may be provided in the logic circuit section in the subsequent stage of the optical receiver. The EQA includes an impedance conversion amplifier (TIA) and an amplitude limiting amplifier (LIA), and the CDR includes a clock recovery circuit (CRC) and an identification recovery circuit (Decision circuit).

光受信器への入力光信号はPDによって電流信号に、TIAにおいて電圧信号にそれぞれ変換される。LIAにおいては後段のCDRで識別再生可能なレベルに振幅制限されて増幅される。CDRにおいてはCRCが入力信号からクロック信号を抽出・再生し、その再生クロックによって与えられる識別タイミングでDECが入力信号を識別再生し、後段の論理回路部へと送られる。   An input optical signal to the optical receiver is converted into a current signal by the PD and a voltage signal in the TIA. In the LIA, the amplitude is limited and amplified to a level that can be discriminated and reproduced by the subsequent CDR. In the CDR, the CRC extracts and reproduces the clock signal from the input signal, and the DEC discriminates and reproduces the input signal at the identification timing given by the reproduction clock, and is sent to the logic circuit section in the subsequent stage.

下り信号は連続モードであり、各ONUがOLTから受信する光信号強度は原理的に一定であるが、大抵はユーザ毎には異なる。例えば、互いにOLTからの距離が異なる加入者Aと加入者Bとが任意のPON網においてOLTに接続されている際、各々がOLTから受信する光信号強度をそれぞれP_down_A、P_down_Bとすると、P_down_A≠P_down_Bであるが、P_down_AおよびP_down_Bはそれぞれ原理的には変化しない。但し、光部品性能の経時変化によっては起こりえる。ONU用光受信器は、OLTからの伝送距離、すなわち伝送路損失が大きく異なる加入者全てに供される可能性があるため、入力光強度が大きく異なる光信号に対して動作することが要求される。   The downstream signal is a continuous mode, and the optical signal intensity received by each ONU from the OLT is constant in principle, but is usually different for each user. For example, when a subscriber A and a subscriber B having different distances from the OLT are connected to the OLT in an arbitrary PON network, assuming that the optical signal strengths received from the OLT are P_down_A and P_down_B, respectively, P_down_A ≠ Although P_down_B, P_down_A and P_down_B do not change in principle. However, this may occur depending on changes in optical component performance over time. Since the ONU optical receiver may be provided to all subscribers whose transmission distance from the OLT, that is, transmission path loss, is greatly different, it is required to operate on optical signals having greatly different input light intensity. The

上り光信号はバーストモードであるため、OLT光受信器を構成するTIA、LIAは強度の著しく異なるバースト信号を歪み無く増幅し、CRCは互いに異なる位相のバースト信号からクロック信号を抽出する必要がある。その際にはバースト信号毎に各々の受信回路は最適化される必要があるが、各回路はある一定の応答時間を必要とする。上り通信サービスを提供するという観点からは、広域収容のために大きな伝送路損失をサポートする必要があるため、等化増幅器には高感度かつ広ダイナミックレンジな受信性能が求められる。   Since the upstream optical signal is in burst mode, the TIA and LIA that constitute the OLT optical receiver amplify burst signals having significantly different intensities without distortion, and the CRC needs to extract a clock signal from burst signals having different phases. . In this case, each receiving circuit needs to be optimized for each burst signal, but each circuit requires a certain response time. From the viewpoint of providing an uplink communication service, it is necessary to support a large transmission line loss for wide-area accommodation, and therefore, an equalization amplifier is required to have a high sensitivity and a wide dynamic range reception performance.

一方、昨今の通信機器に対する省電力化要求は厳しく、光アクセスにおいても同様である。その際には光通信ネットワークにおける消費電力の60%を占めると言われている、ONUの消費電力を削減することが有効である。任意のONUに対するトラヒックが無い時に、該ONUを構成する光トランシーバの電源を落とすことによって省電力化を達成するメカニズムが議論されている(例えば、非特許文献1を参照。)。議論されているのは、周期的に光送信器のみをシャットダウンする“Dozing”と、光送信器および光受信器双方をシャットダウンする“Cyclic sleep”である。   On the other hand, recent demands for power saving for communication devices are severe, and the same applies to optical access. In that case, it is effective to reduce the power consumption of the ONU, which is said to account for 60% of the power consumption in the optical communication network. A mechanism for achieving power saving by turning off the power of an optical transceiver constituting the ONU when there is no traffic to any ONU has been discussed (for example, see Non-Patent Document 1). What is discussed is “Dozing” that periodically shuts down only the optical transmitter, and “Cyclic sleep” that shuts down both the optical transmitter and the optical receiver.

“Study and Demonstration of Sleep and Adaptive Link Rate Control Mechanisms for Energy Efficient 10G−EPON” IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking Vol.2, No.9, pp.716−729, September 2010“Study and Demonstration of Sleep and Adaptive Link Rate Control Mechanical for Energy Efficient 10G-EPON” IEEE / OSA Journal of Optical Opt. 2, no. 9, pp. 716-729, September 2010

非特許文献1のDozing、Cyclic sleepにおいて課題となるのは、電源の立ち下げおよび立ち上げ時に、素子が正常動作するまでに要する応答時間である。なぜならば、素子の応答時間中はOLT−ONU間通信ができないためにPONシステムにおける共有リソースを有効利用できず、利用効率が低下してしまうからである。また、応答時間が長すぎる場合、光送受信装置に入力されるトラヒック間隔によっては素子のシャットダウンすらできない。つまり、PONにおける省電力化の実現にあたっては、部品の応答時間短縮が大きな課題の1つであった。   The problem in Dosing and Cyclic sleep in Non-Patent Document 1 is the response time required for the device to operate normally when the power is turned off and on. This is because the OLT-ONU communication cannot be performed during the response time of the element, so that the shared resource in the PON system cannot be effectively used, and the utilization efficiency is lowered. If the response time is too long, even the device cannot be shut down depending on the traffic interval input to the optical transceiver. That is, in realizing power saving in the PON, shortening the response time of components has been one of the major issues.

また、OLTとONUとの伝送距離に応じてONUおよびOLTが有する光受信器の受信パワーが変化することになる。OLTからの伝送距離が短いONUにおいては、送信光パワーを小さくし、該ONUが有する光送信器のLD駆動電流を削減することにより、該光送信器の消費電力を更に減らすことが可能である。なぜならば、OLTが有する光受信器は、伝送距離が長くて伝送路損失が大きいONUからの光信号を誤り無く受信するために、広い入力ダイナミックレンジを有しているからである。   In addition, the reception power of the optical receiver included in the ONU and the OLT changes according to the transmission distance between the OLT and the ONU. In an ONU having a short transmission distance from the OLT, it is possible to further reduce the power consumption of the optical transmitter by reducing the transmission optical power and reducing the LD drive current of the optical transmitter of the ONU. . This is because the optical receiver of the OLT has a wide input dynamic range in order to receive an optical signal from an ONU having a long transmission distance and a large transmission path loss without error.

そこで、上記課題を解決するために、本願は、部品の電源の立ち下げ、立ち上げ時に、素子が正常動作するまでに要する応答時間を短くすることができる光送受信装置の制御方法、光送受信装置、及び光通信システムを提供することを第一の目的とする。また、本願は、伝送距離に応じた光強度の設定が容易である光送受信装置の制御方法、光送受信装置、及び光通信システムを提供することを第二の目的とする。   Accordingly, in order to solve the above-described problem, the present application relates to a method for controlling an optical transmission / reception device, an optical transmission / reception device, which can shorten a response time required for a normal operation of an element when a component power supply is turned off and on. The first object is to provide an optical communication system. In addition, a second object of the present application is to provide a method of controlling an optical transmission / reception device, an optical transmission / reception device, and an optical communication system that allow easy setting of light intensity according to a transmission distance.

第一の目標を達成するため、関連する発明は、光受信器が有する等化増幅器の自動利得制御機能で用いる制御電圧値を情報保持機能を有するテーブルに記憶しておくことにより、部品の再起動時における制御電圧再設定時間を短縮することとした。   In order to achieve the first goal, the related invention relates to the reconfiguration of parts by storing the control voltage value used in the automatic gain control function of the equalizing amplifier of the optical receiver in a table having an information holding function. The control voltage resetting time at start-up was shortened.

具体的には、関連する発明に係る光送受信装置の制御方法は、光伝送路に光信号を送信する光送信器と、前記光伝送路からの光信号をフォトダイオードで電気信号に変換し、前記フォトダイオードが出力する電気信号を増幅回路で増幅して受信する光受信器と、を備える光送受信装置の制御方法であって、
光信号を送受信可能である通常モードと光信号を送受信不可である省電力モードとを監視し、前記通常モードにおいて前記光受信器の増幅条件を光受信器動作条件テーブルに記憶させ、前記省電力モードから前記通常モードに切り換える時に前記光受信器動作条件テーブルが記憶する増幅条件を前記光受信器に設定する起動制御を行う。
Specifically, the control method of the optical transceiver according to the related invention includes: an optical transmitter that transmits an optical signal to an optical transmission line; and an optical signal from the optical transmission line is converted into an electric signal by a photodiode; An optical receiver comprising: an optical receiver that amplifies and receives an electrical signal output from the photodiode by an amplifier circuit;
The normal mode in which the optical signal can be transmitted and received and the power saving mode in which the optical signal cannot be transmitted and received are monitored, and the amplification condition of the optical receiver is stored in the optical receiver operating condition table in the normal mode, and the power saving is performed. When the mode is switched from the normal mode to the normal mode, activation control is performed to set the amplification condition stored in the optical receiver operation condition table in the optical receiver.

また、関連する発明に係る光送受信装置は、光伝送路に光信号を送信する光送信器と、前記光伝送路からの光信号をフォトダイオードで電気信号に変換し、前記フォトダイオードが出力する電気信号を増幅回路で増幅して受信する光受信器と、前記起動制御を行う制御器と、を備える。   An optical transmitter / receiver according to a related invention includes an optical transmitter that transmits an optical signal to an optical transmission line, and an optical signal from the optical transmission line is converted into an electric signal by a photodiode, and the photodiode outputs the electric signal. An optical receiver that amplifies and receives an electrical signal by an amplifier circuit, and a controller that performs the start-up control.

光受信器は等化増幅器を持っていて、等化増幅器の自動利得制御器(Automatic gain controller:AGC)や自動オフセット補償器(Automatic offset compensation: AOC)の制御電圧をテーブルに記憶する。省電力モードから通常モードへ復帰する際、テーブルの値を等化増幅器に速やかに再設定できるので素子起動時間を短縮でき、したがって光受信器の省電力モードの時間を増やすことで省電力化が可能となる。   The optical receiver has an equalizing amplifier, and stores control voltages of an automatic gain controller (AGC) and an automatic offset compensator (AOC) of the equalizing amplifier in a table. When returning from the power saving mode to the normal mode, the table values can be quickly reset in the equalization amplifier, so that the element start-up time can be shortened. Therefore, the power saving mode time of the optical receiver can be increased to save power. It becomes possible.

従って、関連する発明は、第一の目的である、部品の電源の立ち下げ、立ち上げ時に、素子が正常動作するまでに要する応答時間を短くすることができる光送受信装置の制御方法及び光送受信装置を提供することができる。   Accordingly, the related invention is the first object, a method of controlling an optical transceiver capable of shortening the response time required until the element operates normally at the time of turning off and on the power supply of components, and the optical transceiver An apparatus can be provided.

関連する発明に係る光送受信装置及びその制御方法の前記起動制御では、前記光受信器に光信号が入力したときから前記増幅回路の応答時間を経過した後の前記光受信器の増幅条件を前記光受信器動作条件テーブルに記憶させることを特徴とする。等化増幅器の安定化に要する時間を考慮することで正確なAGC及びAOCの制御電圧をテーブルに記憶させることができる。   In the start-up control of the optical transceiver according to the related invention and the control method thereof, the amplification condition of the optical receiver after the response time of the amplifier circuit has elapsed from when the optical signal is input to the optical receiver is It is stored in an optical receiver operating condition table. Considering the time required for stabilization of the equalizing amplifier, accurate AGC and AOC control voltages can be stored in the table.

第二の目標を達成するため、本発明は、光受信器が受信する光信号のパワーと光伝送路の損失に基づく光送信器の動作条件を記憶しておくことで、光送信器が出力する光信号のパワーを最適化することとした。   In order to achieve the second goal, the present invention stores the operating conditions of the optical transmitter based on the power of the optical signal received by the optical receiver and the loss of the optical transmission path, so that the optical transmitter outputs We decided to optimize the power of the optical signal.

具体的には、本発明に係る光送受信装置の制御方法は、光伝送路に光信号を送信する光送信器と、前記光伝送路からの光信号をフォトダイオードで電気信号に変換し、前記フォトダイオードが出力する電気信号を増幅回路で増幅して受信する光受信器と、を備える光送受信装置の制御方法であって、
前記光受信器へ入力する光信号のパワー、前記光伝送路の伝送路損失、並びに前記パワー及び前記伝送路損失に対する前記光送信器の動作条件を光送信器動作条件テーブルに予め記憶しておき、前記光伝送路からの光信号のパワーを監視し、前記光伝送路からの光信号のパワーに対する前記光送信器の動作条件を前記光送信器動作条件テーブルから読み出して前記光送信器に設定する省電力制御を行う。
Specifically, the control method of the optical transceiver according to the present invention includes an optical transmitter that transmits an optical signal to an optical transmission line, an optical signal from the optical transmission line is converted into an electrical signal by a photodiode, An optical receiver comprising: an optical receiver that amplifies and receives an electrical signal output from a photodiode by an amplifier circuit;
The power of the optical signal input to the optical receiver, the transmission path loss of the optical transmission path, and the operating conditions of the optical transmitter with respect to the power and the transmission path loss are stored in advance in the optical transmitter operating condition table. Monitoring the power of the optical signal from the optical transmission line, and reading out the operating condition of the optical transmitter with respect to the power of the optical signal from the optical transmission line from the optical transmitter operating condition table and setting it in the optical transmitter Perform power saving control.

また、本発明に係る光送受信装置は、光伝送路に光信号を送信する光送信器と、前記光伝送路からの光信号をフォトダイオードで電気信号に変換し、前記フォトダイオードが出力する電気信号を増幅回路で増幅して受信する光受信器と、前記省電力制御を行う制御器と、を備える。   An optical transmitter / receiver according to the present invention includes an optical transmitter that transmits an optical signal to an optical transmission line, an optical signal from the optical transmission line that is converted into an electric signal by a photodiode, and an electric signal that is output from the photodiode. An optical receiver that amplifies a signal by an amplifier circuit and receives the signal, and a controller that performs the power saving control.

光送信器は自動パワー制御器を持つ。また、光受信器は入力信号強度通知器(Received signal strength indicator:RSSI)を持つ。さらに、光送受信装置は受信する光信号のパワーと伝送路損失依存性に関する光送信器のLD駆動条件の情報を記憶するテーブルも有している。伝送路損失に関する情報はRSSIから容易に取得できる。これにより、OLTから近いONUのLD送信パワー(=駆動電流)を削減できるので、ONUの省電力化が可能になる。   The optical transmitter has an automatic power controller. In addition, the optical receiver has a received signal strength indicator (RSSI). Furthermore, the optical transmission / reception apparatus also has a table for storing information on the LD driving conditions of the optical transmitter regarding the power of the received optical signal and the transmission path loss dependency. Information on transmission line loss can be easily obtained from RSSI. Thereby, since the LD transmission power (= drive current) of the ONU close to the OLT can be reduced, the power saving of the ONU can be achieved.

従って、本発明は、第二の目的である、伝送距離に応じた光強度の設定が容易である光送受信装置の制御方法及び光送受信装置を提供することができる。   Therefore, the present invention can provide a control method for an optical transmission / reception device and an optical transmission / reception device, which are the second object, and the light intensity can be easily set according to the transmission distance.

なお、本発明に係る光送受信装置及びその制御方法は上述した起動制御と省電力制御を組み合わせて制御することができる。   The optical transmission / reception apparatus and the control method thereof according to the present invention can be controlled by combining the above-described start control and power saving control.

また、前記光送受信装置と、前記光送受信装置間を接続し、双方向通信を可能とする光伝送路と、を備える光通信システムとすれば、省電力化が可能なシステムとすることができる。   In addition, if the optical communication system includes the optical transmission / reception apparatus and an optical transmission path that connects the optical transmission / reception apparatuses and enables bidirectional communication, a system capable of saving power can be obtained. .

関連する発明は、部品の電源の立ち下げ、立ち上げ時に、素子が正常動作するまでに要する応答時間を短くすることができる光送受信装置の制御方法、光送受信装置、及び光通信システムを提供することができる。
また、本発明は、伝送距離に応じた光強度の設定が容易である光送受信装置の制御方法、光送受信装置、及び光通信システムを提供することができる。
The related invention provides an optical transmission / reception device control method, an optical transmission / reception device, and an optical communication system capable of shortening a response time required until a device operates normally when a component power supply is turned off and on. be able to.
In addition, the present invention can provide an optical transmission / reception device control method, an optical transmission / reception device, and an optical communication system, in which the setting of the light intensity according to the transmission distance is easy.

実施形態1に係る光送受信器の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the optical transmitter-receiver which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る光送受信器の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the optical transmitter-receiver which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る光受信器の動作を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the optical receiver according to the first embodiment. 実施形態2に係る光送受信器の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the optical transmitter-receiver which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る光送信器の動作を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the optical transmitter according to the second embodiment. 実施形態2に係る光送受信器を用いたOLTの光受信器入力光電流を説明する図である。It is a figure explaining the optical receiver input photocurrent of OLT using the optical transceiver which concerns on Embodiment 2. FIG.

添付の図面を参照して本願の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本願の実施例であり、本願は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。また、枝番号を付さずに説明している場合は、当該符号の全ての枝番号に共通する説明である。   Embodiments of the present application will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present application, and the present application is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components. Moreover, when it demonstrates without attaching a branch number, it is description common to all the branch numbers of the said code | symbol.

(実施形態1)
本実施形態は、トラヒックが少ない時に構成部品をシャットダウンするといった省電力メカニズムを適用した光送受信装置に対して、部品の電源の立ち下げ、立ち上げ時に、素子が正常動作するまでに要する応答時間を短くする起動制御を行っている。
(Embodiment 1)
In this embodiment, the response time required for the device to operate normally when the power of the component is turned off and on is applied to an optical transceiver that applies a power saving mechanism such as shutting down a component when traffic is low. Start control is shortened.

図1は、実施形態1の光送受信装置301を説明する図である。光送受信装置301は、光伝送路100に光信号を送信する光送信器10と、光伝送路100からの光信号をフォトダイオード21で電気信号に変換し、フォトダイオード21が出力する電気信号を増幅回路22で増幅して受信する光受信器20と、起動制御を行う制御器31と、を備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating an optical transmission / reception device 301 according to the first embodiment. The optical transmitter / receiver 301 converts the optical signal transmitted from the optical transmission line 100 to the optical transmission line 100 and the optical signal from the optical transmission line 100 by the photodiode 21, and outputs the electrical signal output from the photodiode 21. The optical receiver 20 which amplifies and receives by the amplifier circuit 22 and the controller 31 which performs starting control are provided.

制御器31が行う起動制御は、光受信器20について光信号を送受信可能である通常モードと光信号を送受信不可である省電力モードとを監視し、通常モードにおいて光受信器20の増幅条件を光受信器動作条件テーブル41に記憶させ、省電力モードから通常モードに切り換える時に光受信器動作条件テーブル41が記憶する増幅条件を光受信器20に設定する。すなわち、起動制御は、光受信器が有する増幅回路22の自動利得制御機能を動作させるための制御電圧値を記憶しておくことにより、部品の再起動時における制御電圧再設定時間を短縮する。   The start-up control performed by the controller 31 monitors the normal mode in which the optical signal can be transmitted / received for the optical receiver 20 and the power saving mode in which the optical signal cannot be transmitted / received, and the amplification condition of the optical receiver 20 is determined in the normal mode. The amplification condition stored in the optical receiver operating condition table 41 and stored in the optical receiver operating condition table 41 when switching from the power saving mode to the normal mode is set in the optical receiver 20. That is, the start control stores a control voltage value for operating the automatic gain control function of the amplifier circuit 22 included in the optical receiver, thereby shortening the control voltage resetting time when the component is restarted.

図1に示すように、ONU用光送受信装置301は光送信器(Optical transmitter:Tx)10、光受信器(Optical receiver:Rx)20、WDMフィルタ50、光受信器動作条件テーブル(Operation condition table:Table_op)41、制御器(Controller:CTRL)31を有する。Tx10は上り光信号をOLTに対して送信し、Rx20はOLTからの下り光信号を受信する。   As shown in FIG. 1, an ONU optical transceiver 301 includes an optical transmitter (Tx) 10, an optical receiver (Rx) 20, a WDM filter 50, an optical receiver operating condition table (Operation condition table). : Table_op) 41 and a controller (CTRL) 31. Tx10 transmits an upstream optical signal to the OLT, and Rx20 receives a downstream optical signal from the OLT.

Tx10はレーザダイオード(Laser diode:LD)11、LDドライバ(LD driver:LDD)12、自動パワー制御器(Automatic power controller:APC)13を有する。APC13はLD11の出力光強度を一定に制御する機能を有する。LDD12は上り信号に従ってLD11を駆動する機能を有する。   The Tx 10 includes a laser diode (LD) 11, an LD driver (LDD) 12, and an automatic power controller (APC) 13. The APC 13 has a function of controlling the output light intensity of the LD 11 to be constant. The LDD 12 has a function of driving the LD 11 in accordance with the uplink signal.

Rx20はフォトダイオード(PD)21、増幅回路22を有する。増幅回路22は、例えば、等化増幅器(Equalizing amplifier:EQA)である。以下、増幅回路22をEQA22と記載する。EQA22はインピーダンス変換増幅器(Transimpedance amplifier:TIA)23、振幅制限増幅器(Limiting amplifier:LIM)24を有する。   The Rx 20 includes a photodiode (PD) 21 and an amplifier circuit 22. The amplifier circuit 22 is, for example, an equalizing amplifier (EQA). Hereinafter, the amplifier circuit 22 is referred to as EQA 22. The EQA 22 includes an impedance conversion amplifier (TIA) 23 and an amplitude limiting amplifier (LIM) 24.

光受信器動作条件テーブル41は、例えば不揮発性メモリのような記憶素子であってEQA22と接続され、EQA22を構成するTIAやLIMの動作条件に関する情報が格納される。光受信器動作条件テーブル41の詳細な動作については別途説明する。   The optical receiver operation condition table 41 is a storage element such as a non-volatile memory, and is connected to the EQA 22 and stores information related to the operation conditions of the TIA and LIM constituting the EQA 22. Detailed operation of the optical receiver operating condition table 41 will be described separately.

図2に、本実施形態のTIA23およびLIM24の構成図を示す。TIA23はTIAコア61、利得制御部(Controller:CTRL)62、シングルバランス変換器(Single−to−balance converter:S/B)63、自動オフセット補償器(AOC)64を有する。TIAコア61は自動利得制御(AGC)機能を有し、TIAに入力される電流信号の強弱に応じて利得を制御することによって高感度受信かつ広入力ダイナミックレンジ化を実現する。利得制御は帰還抵抗値(Feedback resistor:Rf)65を利得制御部62によって変化させることで実現する。Rx20への入力光信号強度Pinが大きい時、すなわちTIA23への入力電流振幅Iinが大きい時はTIAコア61の出力電圧振幅Vout_tiaが大きくなるため、利得制御部62はVout_tiaが小さくなるようにTIAコア61のRf65をフィードバック制御する。Rx20への入力光信号強度Pinが小さい時、すなわちTIA23への入力電流振幅Iinが小さい時はTIAコア61の出力電圧振幅Vout_tiaが小さくなるため、利得制御部62はVout_tiaが大きくなるようにTIAコア61のRf65をフィードバック制御する。   In FIG. 2, the block diagram of TIA23 and LIM24 of this embodiment is shown. The TIA 23 includes a TIA core 61, a gain controller (CTRL) 62, a single-balance converter (S / B) 63, and an automatic offset compensator (AOC) 64. The TIA core 61 has an automatic gain control (AGC) function, and realizes high sensitivity reception and wide input dynamic range by controlling the gain according to the strength of the current signal input to the TIA. Gain control is realized by changing a feedback resistance (Rf) 65 by a gain control unit 62. When the input optical signal intensity Pin to Rx20 is large, that is, when the input current amplitude Iin to the TIA 23 is large, the output voltage amplitude Vout_tia of the TIA core 61 becomes large, so that the gain control unit 62 makes the TIA core so that Vout_tia becomes small. 61 Rf65 is feedback controlled. When the input optical signal intensity Pin to the Rx 20 is small, that is, when the input current amplitude Iin to the TIA 23 is small, the output voltage amplitude Vout_tia of the TIA core 61 becomes small, so that the gain control unit 62 makes the TIA core so that Vout_tia becomes large. 61 Rf65 is feedback controlled.

同相雑音耐性向上のため、S/B63によって信号のインターフェイスを差動化するが、その際にはAOC64を用いたフィードバック制御によって差動対間直流オフセット電圧をキャンセルする。LIM24はスケルチ(Squelch:SQH)25を有しており、LIM24に対する入力信号の有無を検出する機能を有する。図2の構成では、SQH25はLIM24の出力からRx20に光信号が入っているか否かを検出する。   In order to improve the common-mode noise resistance, the signal interface is differentiated by the S / B 63. At this time, the DC offset voltage between the differential pairs is canceled by feedback control using the AOC 64. The LIM 24 has a squelch (SQH) 25 and has a function of detecting the presence or absence of an input signal to the LIM 24. In the configuration of FIG. 2, the SQH 25 detects whether an optical signal is input to the Rx 20 from the output of the LIM 24.

利得制御部62、AOC64はそれぞれ光受信器動作条件テーブル41と接続されており、AGC制御電圧であるVCTRL、AOC制御電圧であるVAOCがそれぞれ光受信器動作条件テーブル41に出力される。SQH25は遅延線26を介し、時間的な遅延tsqhの後光受信器動作条件テーブル41に接続される。遅延tsqhは、AGCやAOCの応答時間を考慮するものであり、tsqh>tresponse_AOC1である。ここで、tresponse_AOC1はONU1のAOCの安定化に要する時間を意味する。すなわち、SQH25がRx20に光信号が入ったことを検出した後、遅延線26で制御系の応答時間分の遅延を持たせ、光受信器動作条件テーブル41にVCTRL及びVAOCの書き込みを可能とする。 The gain control unit 62 and the AOC 64 are respectively connected to the optical receiver operation condition table 41, and V CTRL which is an AGC control voltage and V AOC which is an AOC control voltage are output to the optical receiver operation condition table 41, respectively. The SQH 25 is connected to the optical receiver operating condition table 41 after the time delay t sqh via the delay line 26. The delay t sqh considers the response time of AGC and AOC, and t sqh > t response_AOC1 . Here, t response_AOC1 means the time required to stabilize the AOC of ONU1. That is, after the SQH 25 detects that an optical signal has entered Rx20, the delay line 26 provides a delay corresponding to the response time of the control system, and V CTRL and V AOC can be written to the optical receiver operating condition table 41. And

次に、光送受信装置301をPONシステムを構成する任意のONUに適用した時の動作を説明する。このPONシステムにおいては省電力メカニズムが実装されており、完全に光送受信装置301がアクティブな“通常モード”と、任意のONUにおいてトラヒックが少ない時に光送受信装置の一部もしくは全てをシャットダウンする“省電力モード”とを有する。なお、省電力モードから通常モードへの復帰は、ONUへの入力トラヒック発生をトリガとしても良い。上りならばユーザネットワークインタフェース(User−Network Interface:UNI)側からの上りトラヒックの入力をトリガとし、下りならばOLTに対して上位であるサービスノードインタフェース(Service Node Interface:SNI)側からの下りトラヒックの入力をトリガとしても良い。また、光通信システムのオペレータ側の指示・設定によって、省電力モードから通常モードに復帰することもある。   Next, an operation when the optical transceiver 301 is applied to an arbitrary ONU constituting the PON system will be described. In this PON system, a power saving mechanism is implemented, and a “normal mode” in which the optical transceiver 301 is completely active and a part or all of the optical transceiver are shut down when there is little traffic in an arbitrary ONU. Power mode ". The return from the power saving mode to the normal mode may be triggered by the occurrence of input traffic to the ONU. If it is upstream, it is triggered by the input of upstream traffic from the user network interface (UNI) side. If it is downstream, downstream traffic from the service node interface (Service Node Interface: SNI) side that is higher than the OLT. The input may be used as a trigger. Further, the normal mode may be returned from the power saving mode according to an instruction / setting by the operator of the optical communication system.

図3は、Rx20を構成する各部品のノードにおける状態の時間的推移を示す。まず、初期状態である時刻tにおいてはRx20が省電力モードにあり、電源電圧が印加されていない状態にあるとする。時刻tにおいて通常モードに入る。Rx20に電源電圧が印加されると、時刻tになって動作に必要な電源電圧Vccに達する。その後、AGCの安定化に要する時間tresponse_AGC1後の時刻tにTIA23の利得がONUの最適値Ztに収束し、その際のAGC制御電圧はVCTRL1である。 FIG. 3 shows the temporal transition of the state at the node of each part constituting Rx20. First, RX20 at time t 0 is the initial state is in the power saving mode, and in a state where the power supply voltage is not applied. It enters the normal mode at time t 1. When the power supply voltage is applied to RX20, it becomes a time t 2 reaches the power supply voltage Vcc necessary for operation. Thereafter, the gain of the TIA 23 converges to the optimum value Zt 1 of the ONU 1 at time t 3 after the time t response_AGC 1 required for stabilization of AGC, and the AGC control voltage at that time is V CTRL1 .

AGCが定常状態に収束しないとAOCも収束しない。AOC動作の安定化には時刻tからAOCの安定化に要する時間tresponse_AOC1経過後の時刻tまで要し、その際のAOC制御電圧はVAOC1であるとする。ただし、tresponse_AGC1<tresponse_AOC1とする。 If AGC does not converge to a steady state, AOC will not converge. Taken from the time t 2 is the stabilization of AOC operation until time t 4 after time t Response_AOC1 lapse required for stabilization of the AOC, the AOC control voltage at that time is V AOC1. However, t response_AGC1 <t response_AOC1 .

SQH25はLIM24の出力電圧振幅が閾値Vthを超えるとVout_sqhを出力する。制御器31はVout_sqhを読み出し、遅延tsqhの後tに、光受信器動作条件テーブル41が内部に有する特定のメモリ領域に、例えばfield_sqhの値が“0”であれば該領域に“1”を書き込み、光受信器動作条件テーブル41は書き込まれた情報を保持する。一方、field_sqhの値が既に“1”であるならば、制御器31は何もしない。また、tのタイミングでVCTRLおよびVAOCもそれぞれVout_sqh が内部に有する特定のメモリ領域、例えばfield_AGCおよびfield_AOCにそれぞれVCTRL1およびVAOC1をそれぞれ書き込み、保持する。 SQH25 outputs V Out_sqh the output voltage amplitude of LIM24 exceeds the threshold V th. The controller 31 reads V out_sqh, and at t 5 after the delay t sqh , the optical receiver operating condition table 41 has a specific memory area inside, for example, if the value of field_sqh is “0”, “ 1 ″ is written, and the optical receiver operating condition table 41 holds the written information. On the other hand, if the value of field_sqh is already “1”, the controller 31 does nothing. The write certain memory areas V CTRL and V AOC also each V Out_sqh having inside at the timing t 5, for example field_AGC and field_AOC in the V CTRL1 and V AOC1 each respectively held.

次に、ONUが再び省電力モードに入り、時刻tにおいて電源がシャットダウンされ、時刻tにおいて電源電圧が0に収束するとする。次いで時刻tにおいて再び通常モードに入り、時刻tで電源電圧がVccに達する。この時、光受信器動作条件テーブル41は、ONUにおける最適なAGC制御電圧VCTRL1およびAOC制御電圧VAOC1を保持しているために、瞬時にRx20を最適条件に設定できる。 Next, ONU i enters the power saving mode again, the power is shut down at time t 6, the power supply voltage at time t 7 is to converge to 0. Then reenters the normal mode at time t 8, the power supply voltage reaches Vcc at time t 9. At this time, since the optical receiver operation condition table 41 holds the optimal AGC control voltage V CTRL1 and AOC control voltage V AOC1 in the ONU i , Rx20 can be instantaneously set to the optimal condition.

本実施形態において、S/B63はTIA23が有しているが、LIM24がその入力段に有していても良いし、LIM24の入力段および出力段双方に有していても良い。また、今回は光アクセスシステムを構成するONUの光受信器について説明したが、本起動制御はONUに限らず、電源を繰り返しオン、オフするような光受信器にも適用できる。   In this embodiment, the S / B 63 is included in the TIA 23, but the LIM 24 may be included in the input stage thereof, or may be included in both the input stage and the output stage of the LIM 24. Although the ONU optical receiver constituting the optical access system has been described this time, this activation control is not limited to the ONU, but can be applied to an optical receiver that repeatedly turns the power on and off.

本実施形態の光送受信装置301においてTx10、Rx20が互いに異なる波長の光信号を送信および受信する際には、WDMフィルタ50によって各々の信号が干渉しないように分離しなければならないが、光通信システムによっては必ずしもWDMフィルタを有する必要はない。例えば方向多重(Direction Duplex Multiplexing:DDM)方式を用いた双方向光通信システムにおいてはWDMフィルタは不要となる。本実施例においてはPON方式を構成するONUへの適用例について説明したがそれに限定されるものではなく、Single starなどポイント・トゥ・ポイント型光通信ネットワークを構成する光送受信装置に対しても適用可能である。   In the optical transmission / reception apparatus 301 of this embodiment, when Tx10 and Rx20 transmit and receive optical signals having different wavelengths, each signal must be separated by the WDM filter 50 so as not to interfere with each other. It is not always necessary to have a WDM filter. For example, a WDM filter is not required in a bidirectional optical communication system using a directional multiplexing (Direction Duplex Multiplexing: DDM) system. In this embodiment, the application example to the ONU constituting the PON system has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is also applicable to an optical transmission / reception apparatus constituting a point-to-point type optical communication network such as a single star. Is possible.

(実施形態2)
本実施形態は、光送信器の出力光パワーを最適化することによって光送信器のバイアス及び駆動電流を削減する省電力制御を行っている。
(Embodiment 2)
In this embodiment, power saving control is performed to reduce the bias and drive current of the optical transmitter by optimizing the output optical power of the optical transmitter.

図4は、実施形態2の光送受信装置302を説明する図である。光送受信装置302は、光伝送路100に光信号を送信するTx10と、光伝送路100からの光信号をフォトダイオード21で電気信号に変換し、フォトダイオード21が出力する電気信号をEQA22で増幅して受信するRx20と、省電力制御を行う制御器32と、を備える。   FIG. 4 is a diagram illustrating the optical transmission / reception device 302 according to the second embodiment. The optical transmission / reception device 302 converts Tx10 that transmits an optical signal to the optical transmission line 100, converts the optical signal from the optical transmission line 100 into an electrical signal by the photodiode 21, and amplifies the electrical signal output by the photodiode 21 by the EQA 22 Rx20 received and a controller 32 that performs power saving control.

制御器32が行う省電力制御は、光受信器に対する入力光パワー及び伝送路損失に対する光送信器の動作条件を光送信器動作条件テーブル42に予め記憶しておき、光伝送路100からの光信号のパワーを監視し、光伝送路100からの光信号のパワーに対するTx10の動作条件を光送信器動作条件テーブル42から読み出してTx10に設定する。すなわち、省電力制御は、光送信器動作条件テーブルを参照し、光受信器が受信する光信号に基づいて適切なパワーの光信号を出力することで省電力化を達成する。   In the power saving control performed by the controller 32, the operating conditions of the optical transmitter with respect to the input optical power to the optical receiver and the transmission path loss are stored in the optical transmitter operating condition table 42 in advance, and the light from the optical transmission path 100 is stored. The power of the signal is monitored, and the operation condition of Tx10 with respect to the power of the optical signal from the optical transmission line 100 is read from the optical transmitter operation condition table 42 and set to Tx10. That is, the power saving control achieves power saving by referring to the optical transmitter operation condition table and outputting an optical signal having an appropriate power based on the optical signal received by the optical receiver.

本実施形態の省電力制御を、PON方式を構成する任意のONU光送受信装置に適用したときの動作で説明する。図4に示すように、光送受信装置302はTx10、Rx20、WDMフィルタ50、光送信器動作条件テーブル(Operation condition table:Table_op)42、LD駆動条件の制御器(Controller:CTRL)32を有する。Tx10、Rx20はそれぞれ上り光信号をOLTに対して送信し、OLTからの下り光信号を受信する。Tx10はレーザダイオード(Laser diode:LD)11、LDドライバ(LD driver:LDD)12、自動パワー制御器(Automatic power controller:APC)13を有する。APC13はLD11の出力光強度を一定に制御する機能を有する。LDD12は上り信号に従ってLD11を駆動する機能を有する。   The operation when the power saving control of the present embodiment is applied to an arbitrary ONU optical transmission / reception apparatus constituting the PON system will be described. As shown in FIG. 4, the optical transceiver 302 includes Tx10, Rx20, a WDM filter 50, an optical transmitter operation condition table (Table_op) 42, and an LD drive condition controller (CONTROL: CTRL) 32. Each of Tx10 and Rx20 transmits an upstream optical signal to the OLT, and receives a downstream optical signal from the OLT. The Tx 10 includes a laser diode (LD) 11, an LD driver (LDD) 12, and an automatic power controller (APC) 13. The APC 13 has a function of controlling the output light intensity of the LD 11 to be constant. The LDD 12 has a function of driving the LD 11 in accordance with the uplink signal.

Rx20はフォトダイオード(PD)21、等化増幅器(Equalizing amplifier:EQA)22、入力信号強度通知器(Received signal strength indicator:RSSI)27を有する。RSSI27はPD21に流れる光電流強度をモニタする機能を有する。   The Rx 20 includes a photodiode (PD) 21, an equalizing amplifier (EQA) 22, and an input signal strength indicator (Received signal strength indicator: RSSI) 27. The RSSI 27 has a function of monitoring the intensity of photocurrent flowing through the PD 21.

光送信器動作条件テーブル42は、例えば不揮発性メモリのような記憶素子であって、PD21に流れる光電流値やLD駆動条件に関する情報が格納される。制御器32は光送信器動作条件テーブル42、APC13、RSSI27それぞれに接続されており、RSSI27から読み出したPD21の光電流値を光送信器動作条件テーブル42に書き込み、また、光送信器動作条件テーブル42にセットされたLD駆動条件を読み込み、LD11の駆動条件をAPC13に対して設定する。   The optical transmitter operation condition table 42 is a storage element such as a non-volatile memory, for example, and stores information on the value of the photocurrent flowing through the PD 21 and the LD drive condition. The controller 32 is connected to the optical transmitter operating condition table 42, the APC 13, and the RSSI 27, and writes the photocurrent value of the PD 21 read from the RSSI 27 to the optical transmitter operating condition table 42. Also, the optical transmitter operating condition table The LD drive condition set in 42 is read, and the drive condition of the LD 11 is set for the APC 13.

次に、PONシステムを構成する任意のONUに対して光送受信装置302を適用した時の動作について、図5、6に示すタイムチャートを用いて具体的に説明する。ここでは、OLTからの距離が互いに異なるONUとONUの動作を説明する。ここでONUの方がONUよりもOLTからの伝送距離が長く、伝送路損失が大きいものとする。 Next, an operation when the optical transmission / reception apparatus 302 is applied to an arbitrary ONU constituting the PON system will be specifically described with reference to time charts shown in FIGS. Here, the operation of ONU 1 and ONU 2 having different distances from the OLT will be described. Here, it is assumed that ONU 1 has a longer transmission distance from OLT than ONU 2 and has a larger transmission path loss.

時刻tが初期状態とし、時刻tでONUおよびONUに電源が入り、時刻tから正常動作し始めるものとする。ONUのRSSI27は時刻tからONUに対する入力光電流値Iin_1を出力し、制御器32によって読み出され、時刻tまでに光送信器動作条件テーブル42に書き込まれる。制御器32は光送信器動作条件テーブル42を参照し、LD11の最適バイアス電流Ibias_1および駆動電流idrv_1を、時刻tまでにLDD12及びAPC13に設定する。 It is assumed that time t 0 is in an initial state, ONU 1 and ONU 2 are turned on at time t 0 , and normal operation starts from time t 1 . RSSI27 of ONU 1 outputs the input light current value I IN_1 from time t 1 for the ONU 1, read out by the controller 32, and written to the optical transmitter operating condition table 42 by time t 2. Controller 32 refers to the optical transmitter operating condition table 42, the optimum bias current I Bias_1 and the drive current i Drv_1 the LD 11, by time t 3 is set to LDD12 and APC13.

ONUの動作も同様で、ONUが有するRSSI27は時刻tからONUに対する入力光電流値Iin_2を出力し、制御器32によって読み出され、時刻tまでに光送信器動作条件テーブル42に書き込まれる。制御器32は光送信器動作条件テーブル42を参照し、ONUのLD11の最適バイアス電流Ibias_2および駆動電流idrv_2を、時刻tまでにLDD12及びAPC13に設定する。 Operation of ONU 2 also similar, RSSI27 having the ONU 2 outputs the input light current value I IN_2 from time t 1 for the ONU 2, the controller 32 is read by an optical transmitter operating condition table by time t 2 42 is written. Controller 32 refers to the optical transmitter operating condition table 42, the optimum bias current I Bias_2 and the drive current i Drv_2 the LD11 of ONU 2, by time t 3 is set to LDD12 and APC13.

ONUは時刻tから上り信号の送信をOLTから許可されているとする。時刻tまでにONUのTx10がセットアップを終え、時刻tまで上りデータを送信し、時刻tまでの間にONUのLD11は発光を終える。 It is assumed that ONU 1 is permitted from the OLT to transmit an upstream signal from time t 3 . Finished Tx10 the ONU 1 is set up to time t 4, and transmits the uplink data up to time t 5, LD 11 of ONU 1 until time t 6 ends the emission.

ONUの動作もほぼ同様である。ONUは時刻tから上り信号の送信をOLTから許可されているとする。時刻tまでにONUのTx10がセットアップを終え、時刻tまで上りデータを送信し、時刻t10までの間にONUのLD11は発光を終える。 The operation of the ONU 2 is almost the same. ONU 2 is from the time t 7 is allowed to transmit an uplink signal from the OLT. Until time t 8 Tx10 of ONU 1 has finished setup, and transmits the uplink data up to time t 9, LD 11 of ONU 1 until time t 10 ends the emission.

次に、本発明の技術をONU、ONUに対して用いた際のOLT光送受信装置が有する光受信器の動作を図6を用いて説明する。時刻t12からONUの上りデータがOLT光受信器に入力され、一定の応答時間の後、t13からt14までの間、正味のデータを受信する。時刻t15からONUの上りデータがOLT光受信器に入力され、一定の応答時間の後、t17からt18までの間、正味のデータを受信する。OLT光受信器における入力光パワー、すなわち入力光電流は、ONU1からの光信号もONU2からの光信号もIrcv_1であり、いずれのONUからの上り光信号も誤り無く受信することができる。 Next, the operation of the optical receiver included in the OLT optical transceiver when the technique of the present invention is applied to ONU 1 and ONU 2 will be described with reference to FIG. From the time t 12 upstream data ONU 1 is inputted to the OLT optical receiver, after a certain response time, between the t 13 to t 14, receives a net data. From the time t 15 upstream data ONU 2 is input to the OLT optical receiver, after a certain response time, during the period from t 17 to t 18, receives a net data. The input optical power in the OLT optical receiver, that is, the input photocurrent, is Ircv_1 for both the optical signal from the ONU 1 and the optical signal from the ONU 2, and the upstream optical signal from any ONU can be received without error.

本発明によればOLTから伝送距離が短いONUのレーザバイアス電流および駆動電流を削減できるため、レーザ駆動器のみならず、光アクセスシステム全体での省電力化が可能である。   According to the present invention, it is possible to reduce the laser bias current and the drive current of the ONU having a short transmission distance from the OLT, so that not only the laser driver but also the entire optical access system can be saved.

光送受信装置302ではWDMフィルタ50を用いたが、光通信システムによっては必ずWDMフィルタを必要とするわけではなく、例えば方向多重(Direction Duplex Multiplexing:DDM)方式を適用する光通信システムの場合にはWDMフィルタが不要になる。また、ONU数としては2台を例に説明したが、3台以上でも可能である。   Although the WDM filter 50 is used in the optical transmission / reception apparatus 302, the WDM filter is not necessarily required depending on the optical communication system. For example, in the case of an optical communication system that applies a Direction Duplex Multiplexing (DDM) system. A WDM filter becomes unnecessary. Moreover, although the number of ONUs has been described as an example, three or more may be used.

(その他の実施形態)
実施形態1で説明した起動制御と実施形態2で説明した省電力制御は、組み合わせて実施できる。すなわち、図1の光送受信装置301の構成に図4のRSSI27、制御器32、及び光送信器動作条件テーブル42を接続することで、起動制御と省電力制御の双方が行える光送受信装置となる。
(Other embodiments)
The activation control described in the first embodiment and the power saving control described in the second embodiment can be implemented in combination. That is, by connecting the RSSI 27, the controller 32, and the optical transmitter operation condition table 42 in FIG. 4 to the configuration of the optical transceiver 301 in FIG. 1, an optical transmission / reception device that can perform both startup control and power saving control is obtained. .

このような光送受信装置を用いてSSやPONの光通信ネットワークを構成することで、光通信システム全体の省電力化を図ることができる。   By configuring an SS or PON optical communication network using such an optical transmission / reception apparatus, it is possible to save power in the entire optical communication system.

以下は、図1及び図4の光送受信装置の構成要素を説明したものである。
(1)
光受信器、光送信器を有する光送受信装置であって、該光受信器はフォトダイオード、等化増幅器を有し、該等化増幅器はインピーダンス変換増幅器、振幅制限増幅器を有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧および自動オフセット補償制御電圧を電源オン時だけでなく電源オフ時にも保持しておくテーブルを有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧値および自動オフセット補償制御電圧値を前記テーブルに書き込み、前記テーブルから読み出す制御器を有し、
該制御器は前記2つの制御電圧値を電源再投入時に速やかに前記テーブルから読み出して前記等化増幅器に対して再設定する機能を有することを特徴とする光送受信装置。
The following describes the components of the optical transceiver of FIGS.
(1)
An optical transmitter / receiver having an optical receiver and an optical transmitter, the optical receiver having a photodiode and an equalizing amplifier, the equalizing amplifier having an impedance conversion amplifier and an amplitude limiting amplifier,
A table for holding the automatic gain control voltage and the automatic offset compensation control voltage of the equalization amplifier not only when the power is turned on but also when the power is turned off;
A controller for writing an automatic gain control voltage value and an automatic offset compensation control voltage value of the equalization amplifier to the table and reading from the table;
The controller has a function of quickly reading out the two control voltage values from the table when the power is turned on again and resetting the equalizing amplifier.

(2)
ポイント・トゥ・マルチポイント型光通信ネットワークにおいて用いられる光送受信装置であって、光送受信装置は光受信器、光送信器を有し、該光受信器はフォトダイオード、等化増幅器、入力信号強度通知器を有し、前記光送信器はレーザダイオード、レーザダイオード駆動器、自動パワー制御器を有し、前記光送受信装置は受信光パワー、該光受信器が接続された伝送路損失、およびそれらに応じたレーザダイオード駆動器のバイアス電流および駆動電流値を保持しておくテーブルを有し、
該テーブルに記載の動作条件に基づき該レーザダイオード駆動器のバイアス電流および駆動電流値を前記テーブルから読み出し、前記自動パワー制御器に対して設定する制御器を有することを特徴とする光送受信装置。
(2)
An optical transceiver used in a point-to-multipoint optical communication network, wherein the optical transceiver includes an optical receiver and an optical transmitter, and the optical receiver includes a photodiode, an equalizing amplifier, and an input signal strength. The optical transmitter includes a laser diode, a laser diode driver, and an automatic power controller, the optical transmitter / receiver receives received optical power, a transmission line loss to which the optical receiver is connected, and those A table for holding the bias current and the drive current value of the laser diode driver according to
An optical transmission / reception apparatus comprising: a controller that reads out a bias current and a drive current value of the laser diode driver from the table based on operating conditions described in the table and sets the values for the automatic power controller.

(3)
上記(2)に記載の光送受信装置であって、該光送受信装置が有する光受信器はフォトダイオード、等化増幅器を有し、該等化増幅器はインピーダンス変換増幅器、振幅制限増幅器を有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧および自動オフセット補償制御電圧を電源オン時だけでなく電源オフ時にも保持しておくテーブルを有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧値および自動オフセット補償制御電圧値を前記テーブルに書き込み、前記テーブルから読み出す制御器を有し、
該制御器は前記2つの制御電圧値を電源再投入時に速やかに前記テーブルから読み出して前記等化増幅器に対して再設定する機能を有することを特徴とする光送受信装置。
(3)
The optical transceiver according to (2) above, wherein the optical receiver included in the optical transceiver includes a photodiode and an equalizing amplifier, and the equalizing amplifier includes an impedance conversion amplifier and an amplitude limiting amplifier.
A table for holding the automatic gain control voltage and the automatic offset compensation control voltage of the equalization amplifier not only when the power is turned on but also when the power is turned off;
A controller for writing an automatic gain control voltage value and an automatic offset compensation control voltage value of the equalization amplifier to the table and reading from the table;
The controller has a function of quickly reading out the two control voltage values from the table when the power is turned on again and resetting the equalizing amplifier.

(4)
光送受信装置の省電力化方法であって、該光送受信装置は光受信器、光送信器を有し、該光受信器はフォトダイオード、等化増幅器を有し、該等化増幅器はインピーダンス変換増幅器、振幅制限増幅器を有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧および自動オフセット補償制御電圧を電源オン時だけでなく電源オフ時にも保持しておくテーブルを有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧値および自動オフセット補償制御電圧値を前記テーブルに書き込み、前記テーブルから読み出す制御器を有し、
該制御器は前記2つの制御電圧値を電源再投入時に速やかに前記テーブルから読み出して前記等化増幅器に対して再設定することによって前記光送受信装置を省電力化することを特徴とする光送受信装置の省電力化方法。
(4)
A power saving method for an optical transmission / reception device, the optical transmission / reception device having an optical receiver and an optical transmitter, the optical receiver having a photodiode and an equalizing amplifier, and the equalizing amplifier converting impedance An amplifier, an amplitude limiting amplifier,
A table for holding the automatic gain control voltage and the automatic offset compensation control voltage of the equalization amplifier not only when the power is turned on but also when the power is turned off;
A controller for writing an automatic gain control voltage value and an automatic offset compensation control voltage value of the equalization amplifier to the table and reading from the table;
The controller reads the two control voltage values from the table promptly when power is turned on again and resets the equalization amplifier to save power in the optical transceiver. Method for saving power in the device.

(5)
ポイント・トゥ・マルチポイント型光通信ネットワークにおいて用いられる光送受信装置の省電力化方法であって、該光送受信装置は光送信器および光受信器を有し、該光受信器はフォトダイオード、等化増幅器、入力信号強度通知器を有し、前記光送信器はレーザダイオード、レーザダイオード駆動器、自動パワー制御器を有し、前記光送受信装置は受信光パワー、該光受信器が接続された伝送路損失、およびそれらに応じたレーザダイオード駆動器のバイアス電流および駆動電流値を保持しておくテーブル、レーザ駆動条件制御器を有し、
該レーザ駆動条件制御器は、該テーブルに記載の動作条件に基づき該レーザダイオード駆動器のバイアス電流および駆動電流値を前記テーブルから読み出し、前記自動パワー制御器に対して設定することにより光送受信装置を省電力化する方法。
(5)
A power saving method for an optical transceiver used in a point-to-multipoint optical communication network, the optical transceiver having an optical transmitter and an optical receiver, the optical receiver being a photodiode, etc. The optical transmitter includes a laser diode, a laser diode driver, and an automatic power controller, and the optical transmitter / receiver receives the received optical power, and the optical receiver is connected to the optical transmitter. A transmission line loss, and a table for holding the bias current and drive current value of the laser diode driver corresponding to them, a laser drive condition controller,
The laser driving condition controller reads out a bias current and a driving current value of the laser diode driver from the table based on the operating conditions described in the table, and sets the values for the automatic power controller, thereby transmitting and receiving the optical transceiver How to save power.

(6)
上記(5)に記載の光送受信装置を省電力化する方法であって、該光送受信装置が有する光受信器はフォトダイオード、等化増幅器を有し、該等化増幅器はインピーダンス変換増幅器、振幅制限増幅器を有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧および自動オフセット補償制御電圧を電源オン時だけでなく電源オフ時にも保持しておくテーブルを有し、
前記等化増幅器の自動利得制御電圧値および自動オフセット補償制御電圧値を前記テーブルに書き込み、前記テーブルから読み出す制御器を有し、
該制御器は前記2つの制御電圧値を電源再投入時に速やかに前記テーブルから読み出して前記等化増幅器に対して再設定することにより光送受信装置を省電力化する方法。
(6)
A method for saving power in the optical transmission / reception device according to (5), wherein the optical receiver included in the optical transmission / reception device includes a photodiode and an equalization amplifier, the equalization amplifier including an impedance conversion amplifier, an amplitude A limiting amplifier,
A table for holding the automatic gain control voltage and the automatic offset compensation control voltage of the equalization amplifier not only when the power is turned on but also when the power is turned off;
A controller for writing an automatic gain control voltage value and an automatic offset compensation control voltage value of the equalization amplifier to the table and reading from the table;
The controller reads out the two control voltage values from the table promptly when the power is turned on again and resets the equalization amplifier to save power in the optical transceiver.

(7)
上記(1)に記載の光送受信装置を用いて双方向通信を行うことを特徴とする光通信システム。
(8)
上記(1)〜(3)に記載の光送受信装置を用いて双方向通信を行うことを特徴とするスター型光通信システム。
(7)
An optical communication system that performs bidirectional communication using the optical transmission / reception device according to (1).
(8)
A star-type optical communication system, wherein bidirectional communication is performed using the optical transmission / reception device according to any one of (1) to (3) above.

10:光送信器(Tx)
11:レーザダイオード(LD)
12:LDドライバ(LDD)
13:自動パワー制御器(APC)
20:光受信器(Rx)
21:フォトダイオード(PD)
22:増幅回路、等化増幅器(EQA)
23:インピーダンス変換増幅器(TIA)
24:振幅制限増幅器(LIM)
25:スケルチ(SQH)
26:遅延線
27:入力信号強度通知器(RSSI)
31、32:制御器
41:光受信器動作条件テーブル
42:光送信器動作条件テーブル
50:WDMフィルタ
61:TIAコア
62:利得制御部
63:シングルバランス変換器(S/B)
64:自動オフセット補償器(AOC)
65:帰還抵抗値(Rf)
100:光伝送路
301、302:光送受信装置
10: Optical transmitter (Tx)
11: Laser diode (LD)
12: LD driver (LDD)
13: Automatic power controller (APC)
20: Optical receiver (Rx)
21: Photodiode (PD)
22: Amplifier circuit, equalizing amplifier (EQA)
23: Impedance conversion amplifier (TIA)
24: Amplitude limiting amplifier (LIM)
25: Squelch (SQH)
26: Delay line 27: Input signal strength indicator (RSSI)
31, 32: Controller 41: Optical receiver operating condition table 42: Optical transmitter operating condition table 50: WDM filter 61: TIA core 62: Gain controller 63: Single balance converter (S / B)
64: Automatic offset compensator (AOC)
65: Feedback resistance value (Rf)
100: Optical transmission path 301, 302: Optical transceiver

Claims (3)

光伝送路に光信号を送信する光送信器と、
前記光伝送路からの光信号をフォトダイオードで電気信号に変換し、前記フォトダイオードが出力する電気信号を増幅回路で増幅して受信する光受信器と、
を備える光送受信装置の制御方法であって、
前記光受信器へ入力する光信号のパワー及び前記パワー対する前記光送信器の動作条件を光送信器動作条件テーブルに予め記憶し、電源オン時だけではなく電源オフ時にも保持しておき、前記光伝送路からの光信号のパワーを監視し、前記光伝送路からの光信号のパワーに対する前記光送信器の動作条件を電源再投入時に速やかに前記光送信器動作条件テーブルから読み出して前記光送信器に設定する省電力制御を行う光送受信装置の制御方法。
An optical transmitter for transmitting an optical signal to the optical transmission line;
An optical receiver that converts an optical signal from the optical transmission path into an electrical signal with a photodiode, and amplifies and receives an electrical signal output from the photodiode with an amplifier circuit;
A method for controlling an optical transceiver comprising:
The operating conditions of the optical transmitter against the power and the power of the optical signal to be input to the optical receiver stored in advance in the optical transmitter operating condition table, may be held even when the power is turned off not only when the power is turned on, The power of the optical signal from the optical transmission line is monitored, and the operating condition of the optical transmitter with respect to the power of the optical signal from the optical transmission path is quickly read from the optical transmitter operating condition table when the power is turned on again. A method for controlling an optical transmitter / receiver that performs power saving control set in an optical transmitter.
光伝送路に光信号を送信する光送信器と、
前記光伝送路からの光信号をフォトダイオードで電気信号に変換し、前記フォトダイオードが出力する電気信号を増幅回路で増幅して受信する光受信器と、
請求項1に記載の省電力制御を行う制御器と、
を備える光送受信装置。
An optical transmitter for transmitting an optical signal to the optical transmission line;
An optical receiver that converts an optical signal from the optical transmission path into an electrical signal with a photodiode, and amplifies and receives an electrical signal output from the photodiode with an amplifier circuit;
A controller for performing power saving control according to claim 1;
An optical transceiver comprising:
請求項2に記載の光送受信装置と、
前記光送受信装置間を接続し、双方向通信を可能とする光伝送路と、
を備えるポイント・トゥ・マルチポイント型の光通信システム。
An optical transceiver according to claim 2;
An optical transmission line that connects the optical transceivers and enables bidirectional communication;
A point-to-multipoint optical communication system.
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