JP6131698B2 - 光通信モジュールおよび動作更新方法 - Google Patents

光通信モジュールおよび動作更新方法 Download PDF

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Description

本発明は、光通信モジュールおよび動作更新方法に関し、特に、通信部の動作を変更する光通信モジュールおよび動作更新方法に関する。
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。
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フレームをやり取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。
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。
PONシステム等の光通信システムにおける局側装置および宅側装置では、光信号を送受信するための光通信モジュールが用いられる。光通信モジュールの一例として、たとえば、特許文献1(特許第4657291号公報)には、以下のような構成が開示されている。すなわち、光電トランシーバをモニタリングするための回路であって、前記回路は、光電トランシーバをホスト装置に接続するように構成された、ホストアダプタを備え、前記ホストアダプタは、光電トランシーバから分離され、かつ光電トランシーバとは別体のデバイスであって、前記ホストアダプタは、前記光電トランシーバの動作状況をモニタリングするための電源電圧、内部トランシーバ温度、レーザバイアス電流、トランスミッタ出力パワー、受信光パワーが含まれる、前記光電トランシーバの動作条件に対応するデジタル値を、前記光電トランシーバから受信するための、トランシーバインタフェースと、前記光電トランシーバから受信した前記デジタル値を記憶するための、1つまたは複数のメモリアレイを含むメモリと、前記デジタル値を制限値と比較してフラグ値を生成するように構成された比較ロジックであって、前記フラグ値は、前記光電トランシーバの動作中に前記メモリ内の事前定義されたフラグ記憶位置に記憶される、比較ロジックと、前記ホスト装置から受信したコマンドに従って、前記事前定義されたフラグ記憶位置を含む、前記ホスト装置により指定された前記メモリ内の位置から、ホスト装置が読み出すことを可能にするように構成された、ホストインタフェースとを含む回路である。
また、光通信モジュールの製造段階において、光通信モジュールの検査および調整を行なう必要がある。たとえば、特許文献2(特開2011―53114号公報)には、以下のような構成が開示されている。すなわち、光トランシーバの温度を調節する温度調節装置と、検査用の電気信号を発生し、該検査用の電気信号を光源に入力して前記光源を駆動する受信側信号発生器と、前記光源からの光信号を受信した前記光トランシーバの受光素子から出力される出力電気信号を受信し、該出力電気信号と前記検査用の電気信号とを比較してエラー発生率を検出するエラー検出器と、前記光トランシーバの受光素子に入力される光信号の光強度を測定するための受信側光パワーメータと、前記温度調節装置を制御して前記光トランシーバの温度を制御するとともに、前記エラー検出器で検出したエラー発生率と、前記受信側光パワーメータで測定した光信号の光強度とを基に、前記光トランシーバの受信温度特性を求める温度特性検出部とを備えた光トランシーバ検査システムにおいて、前記受信側信号発生器および前記エラー検出器として、信号発生機能およびエラー検出カウント機能を有するセルフテスト機能内蔵ICを用いる。
IEEE Std 802.3ah(登録商標)-2004
特許第4657291号公報 特開2011―53114号公報
光通信モジュールでは、通常運用時、温度等の外部環境の変化による特性変化を抑制するために、たとえば各回路の動作設定値を温度変化に応じて変更する処理が行なわれる。そして、光通信モジュールでは、温度変化に追随するために、このような動作設定値の変更処理を繰り返し行なう必要がある。ただし、通常、温度変化は時間的に緩やかであることから、このような変更処理を行なう間隔は、処理負荷および消費電力等の観点から比較的長い時間に設定される。
一方、光通信モジュールの検査時には、動作設定値の変更処理の間隔として長い時間が設定されると、光通信モジュールの調整を行なう際に、動作設定を行ってから光通信モジュールの特性に反映されるまでに長時間を要することとなり、検査時間が長くなり、一定時間あたりの光通信モジュールの製造可能台数が制限されてしまう。
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、通常運用時において光通信モジュールを良好に動作させるとともに、光通信モジュールの検査時間を短縮することが可能な光通信モジュールおよび動作更新方法を提供することである。
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通信モジュールは、光信号を送信または受信するための通信部と、前記通信部の温度に前記通信部を適応させるために前記通信部の動作を更新するための設定部とを備え、前記設定部は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記設定部による更新時間を一時的に短くする。
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動作更新方法は、光信号を送信または受信するための通信部を備える光通信モジュールにおける動作更新方法であって、前記通信部の温度に前記通信部を適応させるために前記通信部の動作を更新するステップと、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記通信部の動作の更新時間を一時的に短くするステップとを含む。
本発明によれば、通常運用時において光通信モジュールを良好に動作させるとともに、光通信モジュールの検査時間を短縮することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの構成を示す図である。 図2は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおけるコントローラ回路の構成を示す図である。 図3は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの調整検査系の一例を示す図である。 図4は、本発明の実施の形態に係る調整検査系において、調整検査用PCが光通信モジュールの調整検査を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。 図5は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの動作設定の手順を定めたフローチャートである。 図6は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの更新時間設定処理の手順を定めたフローチャートである。 図7は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールが受信する即時反映モード用コマンド1および2の一例を示す図である。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
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通信モジュールは、光信号を送信または受信するための通信部と、前記通信部の温度に前記通信部を適応させるために前記通信部の動作を更新するための設定部とを備え、前記設定部は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記設定部による更新時間を一時的に短くする。
このような構成により、通常運用時は動作設定の更新間隔をある程度長い時間に維持するとともに、調整検査時は動作設定の更新間隔を短くし、設定の反映タイミングを早めることができるため、光通信モジュールの製造に要する時間を短縮することができる。そして、光通信モジュールの調整検査の完了後は、動作設定の更新間隔を長い時間に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを防ぐことができる。これにより、通常運用時において、設定の更新頻度を必要以上に上げることに起因する消費電力の増加、リソース使用量の増加および誤動作の発生を抑制することができる。したがって、通常運用時において光通信モジュールを良好に動作させるとともに、光通信モジュールの検査時間を短縮することができる。また、更新時間変更命令の到着間隔の条件を小さい値に設定することにより、調整検査専用の機器またはソフトウェア以外での意図的な設定および偶然による設定を防ぐことができる。たとえば、光通信モジュールの特定アドレスに設定値が書き込まれた場合に設定値を即時反映する構成と比べて、意図的な設定および偶然による設定をより確実に防ぐことができる。また、光通信モジュールに検査用の設定値を書き込んで反映させた後は当該設定値が電源オフまで維持され、光通信モジュールの電源が再投入されるとデフォルト値に戻る構成と比べて、たとえば光通信モジュールを恒温槽に入れたままの状態で設定値の迅速な変更を可能とし、変更後に通常運用時の設定頻度に速やかに戻すことができるため、通常運用時に近い正しい検査結果が得られ、また、光通信モジュールの検査時間を短縮することができる。
好ましくは、前記設定部は、前記更新時間を短くした後、新たな前記更新時間変更命令を所定時間以内に受信しなかった場合、前記更新時間を変更前に戻す。
このような構成により、光通信モジュールの調整検査に要する時間を目安に上記所定時間を設定し、光通信モジュールの調整検査が完了すれば速やかに動作設定の更新間隔を長い時間に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを確実に防ぐことができる。
好ましくは、前記設定部は、受信した複数の前記更新時間変更命令に所定の情報が含まれ、かつ前記複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記更新時間を短くする。
このような構成により、更新時間変更命令のデータ列を、光通信モジュールのユーザでは知り得ない、偶然もしくは類推により容易に導き出せないデータ列に設定し、調整検査専用の機器またはソフトウェア以外での意図的な設定および偶然による設定をより確実に防ぐことができる。
好ましくは、前記設定部は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、設定命令を受信してから前記設定命令に基づいて前記通信部の動作を変更するまでの待ち時間を一時的に短くする。
このような構成により、通常運用時は設定反映までの待ち時間をある程度長い時間に維持するとともに、調整検査時は設定反映までの待ち時間を短くし、設定の反映タイミングを早めることができるため、光通信モジュールの製造に要する時間を短縮することができる。そして、光通信モジュールの調整検査の完了後は、設定反映までの待ち時間を長い時間に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを防ぐことができる。これにより、通常運用時において、設定の更新頻度を必要以上に上げることに起因する消費電力の増加、リソース使用量の増加および誤動作の発生を抑制することができる。
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動作更新方法は、光信号を送信または受信するための通信部を備える光通信モジュールにおける動作更新方法であって、前記通信部の温度に前記通信部を適応させるために前記通信部の動作を更新するステップと、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記通信部の動作の更新時間を一時的に短くするステップとを含む。
これにより、通常運用時は動作設定の更新間隔をある程度長い時間に維持するとともに、調整検査時は動作設定の更新間隔を短くし、設定の反映タイミングを早めることができるため、光通信モジュールの製造に要する時間を短縮することができる。そして、光通信モジュールの調整検査の完了後は、動作設定の更新間隔を長い時間に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを防ぐことができる。これにより、通常運用時において、設定の更新頻度を必要以上に上げることに起因する消費電力の増加、リソース使用量の増加および誤動作の発生を抑制することができる。したがって、通常運用時において光通信モジュールを良好に動作させるとともに、光通信モジュールの検査時間を短縮することができる。また、更新時間変更命令の到着間隔の条件を小さい値に設定することにより、調整検査専用の機器またはソフトウェア以外での意図的な設定および偶然による設定を防ぐことができる。たとえば、光通信モジュールの特定アドレスに設定値が書き込まれた場合に設定値を即時反映する構成と比べて、意図的な設定および偶然による設定をより確実に防ぐことができる。また、光通信モジュールに検査用の設定値を書き込んで反映させた後は当該設定値が電源オフまで維持され、光通信モジュールの電源が再投入されるとデフォルト値に戻る構成と比べて、たとえば光通信モジュールを恒温槽に入れたままの状態で設定値の迅速な変更を可能とし、変更後に通常運用時の設定頻度に速やかに戻すことができるため、通常運用時に近い正しい検査結果が得られ、また、光通信モジュールの検査時間を短縮することができる。
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。
図1は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの構成を示す図である。
図1を参照して、光通信モジュール101は、コントローラ回路(設定部)14と、通信部15とを備える。通信部15は、光デバイス11と、受信回路12と、送信回路13とを含む。
光通信モジュール101は、たとえばPONシステムにおける局側装置または宅側装置において用いられる。
光通信モジュール101は、局側装置または宅側装置の本体側(以下、装置本体側とも称する。)から受けた送信データを光信号に変換して光ネットワークへ送信するとともに、光ネットワークから受信した光信号から電気信号である受信データを再生して装置本体側へ出力する。
光通信モジュール101において、光デバイス11は、たとえばレーザダイオードである発光素子と、たとえばフォトダイオードである受光素子を含む。受光素子は、光ネットワークから受信した光信号を受信電気信号たとえば電流に変換して受信回路12へ出力する。
受信回路12は、光デバイス11の受光素子から受けた受信電気信号から受信データを生成して装置本体側へ出力する。より詳細には、受信回路12は、たとえば、受光素子から受けた電流を電圧に変換し、2値化および増幅器による増幅等を行って受信データを生成する。
送信回路13は、装置本体側から受けた送信データを送信電気信号に変換して光デバイス11の発光素子へ出力する。より詳細には、送信回路13は、たとえば、装置本体側から受けた送信データの論理値に応じた大きさの電流を発光素子に供給し、また、バイアス電流を発光素子に供給する。
光デバイス11の発光素子は、送信回路13から受けた送信電気信号を光信号に変換して光ネットワークへ送信する。より詳細には、発光素子は、たとえば、送信回路13から供給されたバイアス電流および変調電流に基づいて発光し、かつ発光強度を変更することにより、光信号を生成する。
コントローラ回路14は、装置本体側の制御部または調整検査用PC等のホストとたとえばI2C方式に従って通信を行なう。コントローラ回路14は、ホストから受けた設定命令に基づいて受信回路12または送信回路13へ設定情報を出力する。
受信回路12および送信回路13は、コントローラ回路14から受けた設定情報に基づいて自己の動作を変更するか、または光デバイス11における回路の動作を変更する。具体的には、たとえば、受信回路12は、設定情報に基づいて、自己の増幅器に供給する電圧、ならびに光デバイス11における受光素子に供給する電圧および電流等を変更する。また、送信回路13は、設定情報に基づいて、自己の増幅器に供給する電圧、ならびに光デバイス11における発光素子に供給する電圧および電流等を変更する。
また、コントローラ回路14は、受信回路12および送信回路13ならびに光デバイス11を監視する。具体的には、たとえば、受信回路12は、光デバイス11における受光素子の出力電流をモニタし、コントローラ回路14からのモニタ要求に従い、モニタ結果を示す信号をコントローラ回路14へ出力する。また、送信回路13は、光デバイス11における発光素子の発光強度をモニタし、コントローラ回路14からのモニタ要求に従い、モニタ結果を示す信号をコントローラ回路14へ出力する。なお、コントローラ回路14は、送信回路13のレジスタおよび受信回路12のレジスタにアクセスすることによりモニタ結果を取得する構成であってもよい。
コントローラ回路14は、たとえばホストから状態報告要求を受けて、受信回路12および送信回路13から受けたモニタ結果を示すモニタ情報をホストへ送信する。
図2は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおけるコントローラ回路の構成を示す図である。
図2を参照して、コントローラ回路14は、制御部21と、温度センサ22と、データバスインタフェース23と、不揮発性メモリ24と、揮発性メモリ25と、A/Dコンバータ26と、D/Aコンバータ27と、データバスインタフェース28と、ロジックポート29とを含む。なお、コントローラ回路14は、1つの半導体集積回路に含まれてもよいし、複数の半導体集積回路に分割して含まれてもよい。
A/Dコンバータ26、D/Aコンバータ27、データバスインタフェース28およびロジックポート29であるデバイス側インタフェース回路は、たとえば受信回路12および送信回路13に接続されている。
制御部21は、たとえばCPUであり、デバイス側インタフェース回路を介して制御信号および各種情報を受信回路12および送信回路13とやり取りする。これらの制御信号および各種情報は、制御部21における割り込み処理によって突発的に生成される場合があり、また、一定間隔で実施されるループ処理によって生成される場合がある。
具体的には、たとえば、A/Dコンバータ26は、受信回路12または送信回路13から受けたモニタ結果を示すアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部21へ出力する。また、たとえば、D/Aコンバータ27は、制御部21から受けた設定値のデジタル信号をアナログ信号である制御電圧に変換して受信回路12または送信回路13へ出力する。また、たとえば、制御部21は、受信回路12または送信回路13のレジスタ設定用のデジタル信号をデータバスインタフェース28経由で受信回路12または送信回路13へ出力する。また、たとえば、制御部21は、受信回路12または送信回路13のレジスタの値をデータバスインタフェース28経由で読み出す。また、たとえば、制御部21は、光デバイス11の受光動作および発光動作等を制御するためのデジタル信号をロジックポート29経由で受信回路12および送信回路13へそれぞれ出力する。また、たとえば、制御部21は、異常検知を示すデジタル信号をロジックポート29経由で受信回路12または送信回路13から受ける。
不揮発性メモリ24は、受信回路12および送信回路13の動作、ならびに制御部21の処理等の設定のデフォルト値を記憶し、また、制御部21が実行するプログラムを記憶している。
揮発性メモリ25は、設定値およびモニタ値等を一時保存するためのキューを保持し、また、カウンタ値等、制御部21が各種演算に用いる変数の値を保持する。
制御部21は、たとえばホストから状態報告要求を受けて、受信回路12および送信回路13から受けたモニタ結果、ならびに温度センサ22の温度検出結果を示すモニタ情報をホストへ送信する。
また、制御部21は、温度センサ22の温度検出結果に基づいて、光通信モジュール101の温度に応じた各種設定値の変更、および光通信モジュール101の温度に応じた各回路のモニタ情報の生成を行なう。
図3は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの調整検査系の一例を示す図である。
図3を参照して、調整検査系201は、送信信号発生器31と、ビットエラーレートテスタ32と、受信テスト光源33と、WDMフィルタ34と、カプラ35と、光オシロスコープ36と、パワーメータ37と、調整検査用PC38とを備える。
光信号の送信系において、送信信号発生器31は、送信データを生成して光通信モジュール101へ出力する。
光通信モジュール101は、送信信号発生器31から受けた送信データを送信光信号に変換してWDMフィルタ34へ出力する。
WDMフィルタ34は、受けた光信号の波長に基づくフィルタ処理を行い、光通信モジュール101から受けた送信光信号をカプラ35へ出力する。
カプラ35は、WDMフィルタ34から受けた送信光信号を分岐して光オシロスコープ36およびパワーメータ37へ出力する。
光オシロスコープ36は、カプラ35から受けた送信光信号の波形を測定し、測定結果を示す信号を調整検査用PC38へ出力する。
パワーメータ37は、カプラ35から受けた送信光信号のパワーを測定し、測定結果を示す信号を調整検査用PC38へ出力する。
光信号の受信系において、ビットエラーレートテスタ32は、テストデータを生成して受信テスト光源33へ出力する。
受信テスト光源33は、ビットエラーレートテスタ32から受けたテストデータを受信光信号に変換してWDMフィルタ34へ出力する。
WDMフィルタ34は、受けた光信号の波長に基づくフィルタ処理を行い、受信テスト光源33から受けた受信光信号を光通信モジュール101へ出力する。
光通信モジュール101は、WDMフィルタ34から受けた受信光信号から受信データを生成してビットエラーレートテスタ32へ出力する。
ビットエラーレートテスタ32は、光通信モジュール101から受けた受信データとテストデータとを比較することにより、光通信モジュール101の受信性能を示すエラーレートを算出し、算出したエラーレートを示す信号を調整検査用PC38へ出力する。
調整検査用PC38は、通信バスを介して光通信モジュール101、送信信号発生器31、ビットエラーレートテスタ32、受信テスト光源33、光オシロスコープ36およびパワーメータ37と通信する。
より詳細には、調整検査用PC38は、光通信モジュール101ならびに調整検査系201における各装置の設定を行なうとともに、各装置から測定結果を取得する。具体的には、たとえば、調整検査用PC38は、エラーレート、発光素子の消光比および発光素子の発光強度を取得し、これらの値と目標値とを比較し、比較結果に基づいて光通信モジュール101の新たな動作設定値を決定するフィードバック制御を行なう。
図4は、本発明の実施の形態に係る調整検査系において、調整検査用PCが光通信モジュールの調整検査を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図4は、光通信モジュール101を恒温槽に入れて調整検査を行なう場合を示している。
図4を参照して、まず、調整検査用PCは、たとえばユーザの開始命令に従い、光通信モジュール101から温度モニタ値を取得する(ステップS1)。
次に、調整検査用PCは、たとえば恒温槽の設定温度と温度モニタ値とを比較し、温度モニタ値が設定温度と一致するように温度補正値を算出し、光通信モジュール101に設定する。以後、光通信モジュール101は、設定された温度補正値を用いて温度センサ22の温度検出結果を補正し、補正後の温度検出結果をホストに通知する(ステップS2)。
次に、調整検査用PCは、光通信モジュール101の温度に対応する設定値を光通信モジュール101へ出力することにより、光通信モジュール101の動作設定を行なう(ステップS3)。
次に、調整検査用PCは、設定反映待ち時間だけ待機し、設定反映待ち時間が経過すると(ステップS4)、調整検査系201における各装置からエラーレート、発光素子の消光比および発光素子の発光強度等の測定値を取得する(ステップS5)。
次に、調整検査用PCは、取得した測定値と目標値とを比較し、測定値が目標値に達していない場合には(ステップS6でNO)、現在の設定値からたとえば少量変更した設定値を光通信モジュール101へ出力することにより、光通信モジュール101の動作設定を再び行なう(ステップS3)。
一方、調整検査用PCは、取得した測定値と目標値とを比較し、測定値が目標値に達している場合であって(ステップS6でYES)、全温度では未だ光通信モジュール101の動作設定が完了していないときには(ステップS7でNO)、恒温槽の温度を変更し(ステップS8)、光通信モジュール101の動作設定を行なう(ステップS3〜S6)。
ここで、「全温度」とは、光通信モジュール101が動作可能であることが要求される環境温度の範囲を意味し、たとえば、常温、低温および高温の3種類が設定される。
また、調整検査用PCは、取得した測定値と目標値とを比較し、測定値が目標値に達している場合であって(ステップS6でYES)、全温度で光通信モジュール101の動作設定が完了したときには(ステップS7でYES)、たとえば上記3種類の温度における設定値を用いた演算により、他の温度における光通信モジュール101の設定値を決定する(ステップS9)。
次に、調整検査用PCは、調整検査系201における各装置からたとえば発光素子の発光強度および受光素子の出力電流の測定値を取得する(ステップS10)。
次に、調整検査用PCは、光通信モジュール101からたとえば発光素子の発光強度および受光素子の出力電流等のモニタ情報を取得する(ステップS11)。
次に、調整検査用PCは、取得した測定値とモニタ情報とを比較し、比較結果に基づいて、光通信モジュール101のモニタ係数を算出し、光通信モジュール101に設定する。以後、光通信モジュール101は、設定されたモニタ係数を用いてモニタ結果を補正し、補正後のモニタ結果を示すモニタ情報をホストへ送信する。これにより、光通信モジュール101からより正確なモニタ情報を得ることが可能となる(ステップS12)。
なお、調整検査用PCは、1種類の温度における上記比較結果に基づいてモニタ係数の算出を行ってもよいし、複数種類の温度における上記比較結果に基づいてモニタ係数の算出を行ってもよい。
以上により、光通信モジュール101の調整検査が完了し、調整検査用PCは、新たな光通信モジュール101の調整検査を行なう(ステップS13)。
ここで、光通信モジュール101の検査側からの要望は、たとえば以下のようなものである。すなわち、光通信モジュールの調整検査は、図4で説明したように、設定→測定→再設定のループを繰り返すことが主な処理になり、たとえば1日あたりの光通信モジュール101の製造可能台数は、当該ループの所要時間で決まる。
そして、当該ループの所要時間の大部分を占めるのが、光通信モジュール101に設定を行ってから、設定内容が光送信波形および受信特性等に反映されるまでの時間である。すなわち、一定時間あたりの光通信モジュールの製造可能台数を増やすためには、光通信モジュール101の設定が即時に反映されることが望ましい。たとえば、光通信モジュール101における各回路の設定値を変更してから特性が安定するまでの時間を考慮して、設定値の更新間隔は数十ミリ秒〜数百ミリ秒が要求される。
一方、光通信モジュールの事情は、たとえば以下の(1)〜(4)がある。
(1)温度などの環境の変化は緩やかであり、設定値の更新間隔は多少長くても支障はない。たとえば、温度変化が2℃/分である場合、光通信モジュール101の動作設定の更新間隔は、1分以内であれば十分である。
(2)光通信モジュール101の製造コストを削減するために、CPUの速度およびメモリ容量等のリソースは少ないものにせざるを得ず、設定内容を即時に反映させるようなルーチンをCPUに追加で組み込むことは、リソースを要するため避けたい。
(3)外部環境の変化に対応する上で、更新を繰り返し実施するのは必要である。
(4)設定動作自体も、たとえば光通信モジュール101の内部におけるIC間の通信によって行なわれる場合もあり、光通信モジュール101の外部の都合で設定頻度が上昇することで通信密度が上がると、設定対象のICでの処理が間に合わないことで通信が失敗し、誤動作が発生する可能性が上昇する。また、CPUの処理負荷が増大し、消費電力が増大する。
また、光通信モジュール101のユーザに対する課題としては、以下のようなものがある。すなわち、光信号の送受信制御および各種モニタ等、ユーザによる光通信モジュール101への通信の頻度は未知数であり、これにより光通信モジュール101の設定頻度を上げることのリスクはさらに上昇する。このため、設定頻度は、光通信モジュール101の調整検査後は速やかに元の値に戻し、かつユーザには設定頻度が変えられないようにしておく必要がある。
そこで、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、以下のような構成および動作により、以上のような課題を解決する。
すなわち、光通信モジュール101において、コントローラ回路14は、通信部15の温度に通信部15を適応させるために通信部15の動作を更新する。たとえば、コントローラ回路14は、たとえばホストから受信した設定命令に基づいて通信部15の動作を設定する。そして、コントローラ回路14は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、通信部15の動作の更新時間すなわち更新間隔を一時的に短くする。
図5は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの動作設定の手順を定めたフローチャートである。
図5を参照して、光通信モジュール101が起動されると、まず、コントローラ回路14における制御部21は、光通信モジュール101における各回路および自己の処理の設定のデフォルト値を不揮発性メモリ24から読み出して設定する。たとえば、制御部21は、設定値の反映処理に用いる待ちカウンタの値を初期値T0に設定する。初期値T0は、ゼロより大きい値である(ステップS21)。
次に、制御部21は、ホストからコマンドを受信したか否か、具体的には揮発性メモリ25に保持されているキューにデータが入っているか否かを確認して待ちカウンタの初期値を変更する更新時間設定処理を行なう。なお、この更新時間設定処理において、受信回路12および送信回路13ならびに光デバイス11に対するホストからの設定命令も取得される(ステップS22)。
次に、制御部21は、受信回路12および送信回路13ならびに光デバイス11から新たなモニタ結果を取得し、更新されたモニタ結果を示すモニタ情報をホストへ送信する状態監視更新処理を行なう(ステップS23)。
次に、制御部21は、待ちカウンタの値がゼロでない場合には(ステップS24でNO)、待ちカウンタの値を1減らし(ステップS27)、タイマ割り込みが発生するまで待機する(ステップS28でNO)。
次に、制御部21は、タイマ割り込みが発生すると(ステップS28でYES)、再び更新時間設定処理および状態監視更新処理を行い(ステップS22およびS23)、待ちカウンタの値を確認する(ステップS24)。
一方、制御部21は、待ちカウンタの値がゼロである場合には(ステップS24でYES)、更新時間設定処理において取得したホストからの設定命令に従い、受信回路12および送信回路13ならびに光デバイス11等の設定を行なう(ステップS25)。
次に、制御部21は、待ちカウンタの値を初期値T0に戻し(ステップS26)、タイマ割り込みが発生するまで再び待機する(ステップS28でNO)。ここで、更新時間設定処理において即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0が取得された場合、初期値T0は、デフォルト値とは異なる値に設定される。即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0は、デフォルト値よりも小さい値である。
すなわち、制御部21は、タイマ割り込みの(T0+1)回の発生ごとに1回だけ、受信回路12および送信回路13ならびに光デバイス11等の設定を更新する。そして、検査時には通常運用時と比べて初期値T0を小さい値とすることにより、制御部21は、設定値が即時反映されるような状態すなわち即時反映モードへ移行する。
図6は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールの更新時間設定処理の手順を定めたフローチャートである。図6は、図5に示すフローチャートにおける更新時間設定処理の詳細を示している。
たとえば、コントローラ回路14は、通信部15の動作の更新時間を短くした後、新たな更新時間変更命令を所定時間以内に受信しなかった場合、上記更新時間を変更前に戻す。
また、たとえば、コントローラ回路14は、受信した複数の更新時間変更命令に所定の情報が含まれ、かつ当該複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、上記更新時間を短くする。
具体的には、図6を参照して、まず、制御部21は、ホストからパケットを受信した場合には(ステップS31でYES)、当該パケットに含まれるアドレスおよびデータを参照し(ステップS32)、当該パケットの種類を判別する(ステップS33)。
制御部21は、受信したパケットが即時反映モード用コマンド1である場合には(ステップS33でYES)、設定期限カウンタの値を初期値A0に設定し(ステップS34)、更新時間設定処理を終了する。
一方、制御部21は、受信したパケットが即時反映モード用コマンド1でない場合には(ステップS33でNO)、設定期限カウンタの値を1減らす(ステップS35)。
次に、制御部21は、受信したパケットが即時反映モード用コマンド2である場合であって(ステップS36でYES)、設定期限カウンタの値が1以上であるときには(ステップS37でYES)、即時反映モード用コマンド2に含まれる即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0を取得する(ステップS38)。
次に、制御部21は、モード解除カウンタの値を初期値B0に設定し(ステップS39)、更新時間設定処理を終了する。
また、制御部21は、ホストからパケットを受信していなかった場合には(ステップS31でNO)、設定期限カウンタの値およびモード解除カウンタの値を1減らす(ステップS41)。すなわち、ホストからパケットを受信しない間、設定期限カウンタおよびモード解除カウンタは、タイマ割り込みが発生するたびにカウントダウンする。なお、設定期限カウンタおよびモード解除カウンタの値がゼロである場合には、カウント値をゼロのまま維持する。
次に、制御部21は、モード解除カウンタの値が1以上である場合には(ステップS42でNO)、更新時間設定処理を終了する。
一方、制御部21は、モード解除カウンタの値がゼロである場合には(ステップS42でYES)、待ちカウンタの初期値T0を、不揮発性メモリ24に記憶されたデフォルト値に戻し(ステップS43)、更新時間設定処理を終了する。すなわち、モード解除カウンタは、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0の有効期間を決めるためのカウンタである。
また、制御部21は、受信したパケットが即時反映モード用コマンド2である場合であって(ステップS36でYES)、設定期限カウンタの値がゼロであるときには(ステップS37でNO)、設定タイムアウトとなり、即時反映モード用コマンド2に含まれる即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0は取得されず、無視される。すなわち、設定期限カウンタは、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0の設定処理についてタイムアウトを判定するためのカウンタである。
また、制御部21は、受信したパケットが即時反映モード用コマンド1でなく(ステップS33でNO)、かつ即時反映モード用コマンド2でない場合(ステップS36でNO)、たとえば設定命令である場合には、当該設定命令に含まれる設定値を取得し、たとえば揮発性メモリ25に保存する(ステップS40)。
図7は、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールが受信する即時反映モード用コマンド1および2の一例を示す図である。
図7を参照して、ホストから光通信モジュール101へ送信されるコマンドは、たとえばI2C方式の通信で用いられるデータ形式のパケットである。
即時反映モード用コマンド1は、スタートビットと、デバイスアドレス1と、ライトフラグWと、メモリアドレス1と、データ1〜4と、ストップビットとを含む。即時反映モード用コマンド2は、スタートビットと、デバイスアドレス2と、ライトフラグWと、メモリアドレス2と、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0と、ストップビットとを含む。
メモリアドレス1および2は、たとえばCPUである制御部21の設定する仮想アドレス空間におけるアドレスである。
デバイスアドレス1および2は、たとえば光通信モジュール101のアドレスが1種類である場合、同じ値であってもよい。
図6のフローチャートの示す処理、具体的には待ちカウンタの初期値T0の変更処理および復帰処理は、以下の(1)〜(3)の内容に整理することができる。
(1)即時反映モード用コマンド1の認証
(1−1)即時反映モード用コマンド1を受信し、メモリアドレス1およびデータ1〜4の値が正しいか否かを検証する。
(1−2)即時反映モード用コマンド1として値が正しい場合、設定期限カウンタに初期値A0を設定する。
(1−3)設定期限カウンタの値は、即時反映モード用コマンド1が到着したときだけ初期値A0に戻される。他の場合は、タイマ割り込みが発生するたびに1ずつ減らされ、ゼロになるとそれ以上下がらない。
(2)即時反映モード用コマンド2の認証
(2−1)即時反映モード用コマンド2を受信し、メモリアドレス2および初期値T0の設定値が正しいか否かを検証する。
(2−2)即時反映モード用コマンド2として値が正しい場合、設定期限カウンタの値を確認する。
(2−3)設定期限カウンタの値が正の場合、時間内にコマンド送信が間に合ったので、取得した即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0を待ちカウンタの初期値として設定し、モード解除カウンタに初期値B0を設定する。
(2−4)初期値T0が通常運用時と比べて小さい値に設定されることで、設定値の反映される時間が短くなり、設定が即時反映されるようになる。
(3)設定が即時反映されるモードからの復帰処理
(3−1)モード解除カウンタの値は、即時反映モード用コマンド1が受信されてから即時反映モード用コマンド2が所定時間内で到着したときだけ初期値B0に戻される。他の場合は、タイマ割り込みが発生するたびに1ずつ減らされ、ゼロになるとそれ以上下がらない。
(3−2)モード解除カウンタが0になった場合、即時反映モードを終了し、待ちカウンタの初期値T0をデフォルト値に戻す。これにより、設定の反映される時間が通常に戻る。
(1)〜(3)を組み合わせることにより、前述の課題を解決可能な設定間隔の変更処理および復帰処理が実現される。
なお、ホストから光通信モジュール101へ2種類の即時反映モード用コマンドが送信される構成に限らず、1種類または3種類以上の即時反映モード用コマンドを用いてもよい。
また、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0は、即時反映モード用コマンドに含まれる構成に限らず、たとえば不揮発性メモリ24に予め保存され、制御部21が、即時反映モードへ移行したときに読み出して設定する構成であってもよい。
また、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0は、即時反映モード用コマンドに含まれる構成に限らず、即時反映モード用コマンドに含まれる情報から制御部21が演算により求める構成であってもよい。
また、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0は、即時反映モード用コマンド1に含まれてもよい。
また、ホストから光通信モジュール101へ即時反映モード用コマンドという特定のコマンドが送信される構成に限らず、制御部21は、何らかのパケットを所定時間以下の間隔でホストから受信した場合に、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0を設定する構成であってもよい。
以上のように、光通信モジュール101の制御部21では、光通信モジュール101の動作設定処理を通常運用時と検査時とで共通化することにより、検査時における設定値の即時反映を、最小限の処理の追加すなわち最小限のリソース使用により実現することができる。
また、光通信モジュール101の制御部21では、タイマ割り込み処理において各回路の設定値の取得および設定を行い、タイマ割り込みの発生回数を設定反映の条件とし、当該発生回数具体的には待ちカウンタの初期値T0を、通常運用時と比べて検査時には短くすることにより、設定値の即時反映を可能とする。
すなわち、調整検査時は設定値の反映タイミングを早めて光通信モジュール101の製造に要する時間を短縮することにより、通常運用時における過頻度設定すなわち設定値の更新頻度を必要以上に上げることに起因するCPU等の消費電力の増加および各回路の設定時における誤動作の発生を抑制することができる。
そして、ホストから短時間で複数のコマンドを光通信モジュール101へ連続送信することにより、通常運用時の設定反映条件から検査用の設定反映条件への変更を可能とする。具体的には、即時反映モード用コマンド1を受信して設定期限カウンタの値を初期値A0に設定した後、設定期限カウンタの値がゼロになるまでの間に、ホストから即時反映モード用コマンド2を送信することにより、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0への変更を可能とする。
即時反映モード用コマンド1の送信から即時反映モード用コマンド2の送信までの時間をたとえば10ミリ秒〜50ミリ秒以内とすることにより、調整専用の機器およびプログラムでのみ実現できる条件であって、光通信モジュール101のユーザには実現困難な条件を設定することができる。具体的には、設定期限カウンタの初期値A0をたとえば10ミリ秒〜50ミリ秒相当の値に設定することにより、自動プログラムでなければ即時反映モード用コマンドを送信できない短い間隔を条件とし、専用の調整検査ソフトウェア以外での意図的な設定および偶然による設定を防ぐことができる。
また、即時反映モード用コマンド1,2を、光通信モジュール101のユーザでは知り得ない、偶然もしくは類推により容易に導き出せないデータ列に設定する。すなわち、即時反映モード用コマンドという特殊な内容のコマンドの受信を条件とする構成により、光通信モジュール101のユーザには実現困難な条件を設定することができる。
また、光通信モジュール101に対して設定反映の条件の変更が行なわれない状態が所定時間たとえば10秒継続した場合には、検査用の設定反映条件は直ちに通常運用時の設定反映条件に戻る。具体的には、モード解除カウンタの初期値B0をたとえば10秒相当の値に設定する。制御部21は、モード解除カウンタの値が初期値B0からゼロになるまでに、即時反映モード用の待ちカウンタの初期値T0が新たに取得されない場合には、待ちカウンタの初期値T0をデフォルト値に戻す。
これにより、光通信モジュール101の調整検査が完了すれば速やかに動作設定の更新間隔を大きい値に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを確実に防ぐことができる。
また、コントローラ回路14は、以下のような構成であってもよい。すなわち、コントローラ回路14は、上記更新時間として、設定命令を受信してから当該設定命令に基づいて通信部15の動作を変更するまでの待ち時間、を変更する構成であってもよい。そして、コントローラ回路14は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、上記待ち時間を一時的に変更する。
たとえば、コントローラ回路14は、自己の実行する複数のプロセスのうち、設定命令に基づいて通信部15の動作を変更するプロセスの優先順位を上げて他のプロセスよりも処理を優先させることにより、上記待ち時間を短くする。
ところで、光通信モジュールでは、通常運用時、温度等の外部環境の変化による特性変化を抑制するために、たとえば各回路の動作設定値を温度変化に応じて変更する処理が行なわれる。そして、光通信モジュールでは、温度変化に追随するために、このような動作設定値の変更処理を繰り返し行なう必要がある。ただし、通常、温度変化は時間的に緩やかであることから、このような変更処理を行なう間隔は、処理負荷および消費電力等の観点から比較的長い時間に設定される。一方、光通信モジュールの検査時には、動作設定値の変更処理の間隔として長い時間が設定されると、光通信モジュールの調整を行なう際に、動作設定を行ってから光通信モジュールの特性に反映されるまでに長時間を要することとなり、検査時間が長くなり、一定時間あたりの光通信モジュールの製造可能台数が制限されてしまう。
これに対して、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、コントローラ回路14は、通信部15の温度に通信部15を適応させるために通信部15の動作を更新する。そして、コントローラ回路14は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、通信部15の動作の更新時間すなわち更新間隔を一時的に短くする。
すなわち、複数の命令を制限時間内に連続して光通信モジュール101に与えることにより、一時的に動作設定の反映タイミングを早める。
このような構成により、通常運用時は動作設定の更新間隔をある程度長い時間に維持するとともに、調整検査時は動作設定の更新間隔を短くし、設定の反映タイミングを早めることができるため、光通信モジュール101の製造に要する時間を短縮することができる。そして、光通信モジュール101の調整検査の完了後は、動作設定の更新間隔を長い時間に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを防ぐことができる。これにより、通常運用時において、設定の更新頻度を必要以上に上げることに起因する消費電力の増加、リソース使用量の増加および誤動作の発生を抑制することができる。したがって、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、通常運用時において光通信モジュールを良好に動作させるとともに、光通信モジュールの検査時間を短縮することができる。
また、更新時間変更命令の到着間隔の条件を小さい値に設定することにより、調整検査専用の機器またはソフトウェア以外での意図的な設定および偶然による設定を防ぐことができる。
たとえば、光通信モジュールの特定アドレスに設定値が書き込まれた場合に設定値を即時反映する構成と比べて、意図的な設定および偶然による設定をより確実に防ぐことができる。
また、光通信モジュールに検査用の設定値を書き込んで反映させた後は当該設定値が電源オフまで維持され、光通信モジュールの電源が再投入されるとデフォルト値に戻る構成と比べて、たとえば光通信モジュールを恒温槽に入れたままの状態で設定値の迅速な変更を可能とし、変更後に通常運用時の設定頻度に速やかに戻すことができるため、通常運用時に近い正しい検査結果が得られ、また、光通信モジュールの検査時間を短縮することができる。
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、コントローラ回路14は、上記更新時間を変更した後、新たな更新時間変更命令を所定時間以内に受信しなかった場合、上記更新時間を変更前に戻す。
このような構成により、光通信モジュール101の調整検査に要する時間を目安に上記所定時間を設定し、光通信モジュール101の調整検査が完了すれば速やかに動作設定の更新間隔を長い時間に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを確実に防ぐことができる。
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、コントローラ回路14は、受信した複数の更新時間変更命令に所定の情報が含まれ、かつ当該複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、上記更新時間を短くする。
このような構成により、更新時間変更命令のデータ列を、光通信モジュール101のユーザでは知り得ない、偶然もしくは類推により容易に導き出せないデータ列に設定し、調整検査専用の機器またはソフトウェア以外での意図的な設定および偶然による設定をより確実に防ぐことができる。
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールでは、コントローラ回路14は、受信した設定命令に基づいて通信部15の動作を設定する。そして、コントローラ回路14は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、設定命令を受信してから当該設定命令に基づいて通信部15の設定を変更するまでの待ち時間を一時的に短くする。
このような構成により、通常運用時は設定反映までの待ち時間をある程度長い時間に維持するとともに、調整検査時は設定反映までの待ち時間を短くし、設定の反映タイミングを早めることができるため、光通信モジュール101の製造に要する時間を短縮することができる。そして、光通信モジュール101の調整検査の完了後は、設定反映までの待ち時間を長い時間に戻すことができるため、検査用の条件設定が出荷後も誤って維持され、通常運用時において設定処理が短時間で繰り返されることを防ぐことができる。これにより、通常運用時において、設定の更新頻度を必要以上に上げることに起因する消費電力の増加、リソース使用量の増加および誤動作の発生を抑制することができる。
なお、本発明の実施の形態では、光信号の送信および受信が可能な光通信モジュールを例示したが、光信号の送信のみが可能な光通信モジュールに本発明を適用することも可能であるし、また、光信号の受信のみが可能な光通信モジュールに本発明を適用することも可能である。
また、本発明の実施の形態に係る光通信モジュールにおいて、コントローラ回路14は、ホストから受信した設定命令に限らず、温度センサ22の温度検出結果に基づいて自ら生成した設定命令に基づいて通信部15の動作を変更する構成であってもよい。
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。
11 光デバイス
12 受信回路
13 送信回路
14 コントローラ回路(設定部)
15 通信部
21 制御部
22 温度センサ
23 データバスインタフェース
24 不揮発性メモリ
25 揮発性メモリ
26 A/Dコンバータ
27 D/Aコンバータ
28 データバスインタフェース
29 ロジックポート
31 送信信号発生器
32 ビットエラーレートテスタ
33 受信テスト光源
34 WDMフィルタ
35 カプラ
36 光オシロスコープ
37 パワーメータ
38 調整検査用PC
101 光通信モジュール
201 調整検査系

Claims (5)

  1. 光信号を送信または受信するための通信部と、
    前記通信部の温度に前記通信部を適応させるために前記通信部の動作設定を更新するための設定部とを備え、
    前記設定部は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記設定部による前記動作設定の反映タイミングを一時的に早める、光通信モジュール。
  2. 前記設定部は、前記反映タイミング早めた後、新たな前記更新時間変更命令を所定時間以内に受信しなかった場合、前記反映タイミングを変更前に戻す、請求項1に記載の光通信モジュール。
  3. 前記設定部は、受信した複数の前記更新時間変更命令に所定の情報が含まれ、かつ前記複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記反映タイミング早める、請求項1または請求項2に記載の光通信モジュール。
  4. 前記設定部は、複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、設定命令を受信してから前記設定命令に基づいて前記通信部の動作を変更するまでの待ち時間を一時的に短くする、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光通信モジュール。
  5. 光信号を送信または受信するための通信部を備える光通信モジュールにおける動作更新方法であって、
    前記通信部の温度に前記通信部を適応させるために前記通信部の動作設定を更新するステップと、
    複数の更新時間変更命令を所定時間以下の間隔で受信した場合、前記動作設定の反映タイミングを一時的に早めるステップとを含む、動作更新方法。


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