JP6744086B2 - 光給電システム及び光給電装置及び光給電方法 - Google Patents
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Description
本従来例では、図2、段落0036、0039に記載されているように、波長λ1の光信号108によって給電及び制御信号を各宅側装置に供給し、光ファイバに送出される光信号108の変調期間は、給電用の第1光信号109を送出する変調期間である給電期間と、制御用の第2光信号110を送出する変調期間である制御期間とを含んでいる。
本発明のひとつの課題は、子機の省電力モードへの移行と下り信号の受信についての課題である。光給電システムにおいては、子機の電力は親機からの光給電に頼っており、利用できる電力が限られている。特にN個(N>2)の子機が用いられる多ノード構成においては、限られた給電光をN個のノードに分割する必要があるため、特に省電力動作が重要となる。省電力化の手法のひとつとして、不要な時間に子機の電源を遮断して省電力モードに移行させることが有効かもしれないが、省電力モードに移行すると、その間は子機は親機からの通信を受信できなくなってしまう場合が想定される。これを避けるには、常時下り通信の受信回路の電源をオンとし必要な信号を受信した際に子機を通常の動作に復帰などの手法があるが、特殊な回路を必要とし構成が複雑になったり、省電力化に限界があるなどの課題がある。
図1に示すような例では、宅側装置101−1、101−2における省電力モードへの移行は考慮されていない。
光給電システムであって、
親機と、
前記親機と1本ないしは複数の光ファイバを介して接続されたN個(Nは2以上の整数)の子機と
を備え、
前記親機は、いずれか一本の光ファイバに給電光を送出してN個の前記子機に電力を供給し、
前記親機は、いずれか一本の光ファイバを利用してN個の前記子機に向けて下り通信光を送信して情報伝送を行い、
前記親機は、下り通信光をM個(MはN以上の整数)ごとに繰り返す一定時幅又は略一定時間幅の時間フレームで構成し、M個の時間フレーム中のN個の時間フレームのいずれかひとつ又は複数に、少なくともいずれか一つの前記子機に対応した子機識別情報及び前記子機に対応した通信情報を含め、
いずれか一つの前記子機は、自身に対応した子機識別番号を含む時間フレームを受信した時間だけ動作状態又はRUN状態とし、他の時間は非動作状態又はSLEEP状態とする
ことを特徴とした光給電システムが提供される。
光給電装置であって、
1本ないしは複数の光ファイバを介してN個(Nは2以上の整数)の子機と接続され、
いずれか一本の光ファイバに給電光を送出してN個の前記子機に電力を供給し、
いずれか一本の光ファイバを利用してN個の前記子機に向けて下り通信光を送信して情報伝送を行い、
下り通信光をM個(MはN以上の整数)ごとに繰り返す一定時幅又は略一定時間幅の時間フレームで構成し、M個の時間フレーム中のN個の時間フレームのいずれかひとつ又は複数に、少なくともいずれか一つの前記子機に対応した子機識別情報及び前記子機に対応した通信情報を含め、
いずれか一つの前記子機を、自身に対応した子機識別番号を含む時間フレームを受信した時間だけ動作状態又はRUN状態とさせ、他の時間は非動作状態又はSLEEP状態とさせる
ことを特徴とした光給電装置が提供される。
光給電方法であって、
1本ないしは複数の光ファイバを介してN個(Nは2以上の整数)の子機と接続し、
いずれか一本の光ファイバに給電光を送出してN個の前記子機に電力を供給し、
いずれか一本の光ファイバを利用してN個の前記子機に向けて下り通信光を送信して情報伝送を行い、
下り通信光をM個(MはN以上の整数)ごとに繰り返す一定時幅又は略一定時間幅の時間フレームで構成し、M個の時間フレーム中のN個の時間フレームのいずれかひとつ又は複数に、少なくともいずれか一つの前記子機に対応した子機識別情報及び前記子機に対応した通信情報を含め、
いずれか一つの前記子機を、自身に対応した子機識別番号を含む時間フレームを受信した時間だけ動作状態又はRUN状態とさせ、他の時間は非動作状態又はSLEEP状態とさせる
ことを特徴とした光給電方法が提供される。
A.概要
本実施例では、光給電システムに複数の子機を配置する際に、特に、「(1)子機の省電力モードへの移行」、「(2)上り通信衝突の回避」、「(3)下り通信の成分の検出」、「(4)通信容量の拡大」を簡易な構成で実現することを企図したものである。
発明が解決しようとする課題で説明したように、子機の省電力モードへの移行と下り信号の受信の課題に対しては、例えば、N個の子機を持つ光給電システムにおいて、下り通信光をM個(MはN以上)ごとに繰り返す一定時間幅の時間フレームで構成し、上記M個の時間フレーム中のN個の時間フレームには少なくともいずれか一つの子機に対応した子機識別情報及び該子機に対応した通信情報を含むことで解決できる。すなわち、親機から特定の子機に送信される通信情報はM個のタイムフレームごとに一定周期で間歇的に送信される時間フレームに収容されるため、子機は自身に対応した子機識別情報を含む時間フレームのみを受信すればよく、他の時間は親機からの通信の待ち受けが不要となり、必要に応じて省電力モードに移行して電力を節減することが可能となる。
本構成を実現するには、親機に下り通信光を送出する光送信機とN個の子機の識別情報および各子機に送信する通信データを時間多重して時間フレームを生成する時間フレーム生成回路を備え、時間フレーム生成回路から送出される時間フレームデータを光送信機に入力して下り通信光を変調する構成とすればよい。上記に用いる子機としては、下り通信光を受信する光受信器と次回の起動時間を指定する起動タイマ回路、次の自身の識別情報を含む時間フレームの先頭時間に起動するように設定する起動時刻設定回路を備えて、該タイマ回路と該起動時刻設定回路にて次回起動時刻を設定後に非動作状態に移行すればよい。
上述の構成を実現するにあたっては、親機と子機の動作タイミングが厳密には一致しておらず、徐々に子機の起動時間がずれる場合が想定される。これを防ぐには親機の下り通信の特定タイミングを抽出しと自機の起動タイミングと比較するタイミング比較回路を備え、両者のタイミングのずれが略ゼロとなるように自機の起動時刻ないしはタイマ係数を微調整する機能を備えればよい。
つぎに、上り通信の衝突に関しては、複数の子機が親に向かう上りの通信信号を送信した場合に、信号同士が重なって受信できなくなってしまう場合が想定される。衝突を避けるためには、例えば無線通信を用いるセンサネットワークでは互いに異なる周波数チャネルを使うなどの手法により通信の衝突を避けることが可能である。これに対し光給電システムにおいては、通信にも光ファイバを利用することが構成上最も簡易であり、この際に用いる光ファイバ通信はレーザの強度を情報伝送に利用する光強度変調であることが省電力化の課題となる。光強度変調において、無線通信同様に複数の子機に異なる周波数チャネルを割り当てようとすると、まず子機のレーザ光源を一定の強度で点灯しその上に正弦波変調を加えることが必要となる。しかしながら光ファイバ通信に広く用いられている半導体レーザ光源では、レーザを一定強度で点灯するためには一定電圧(一般に2V程度)で、一定の電流(一般にレーザ閾値電流の数倍、数10mA程度)を流す必要があり、通信に必要な所用電力が大となってしまう。また多くの無線・有線ネットワークでは、干渉が生じて情報が受信できなかった場合にはデータを再送する手法が取られるが、衝突の検出・親機からの再送要求など複雑な手続きが必要となり、消費電力も大となる。またPON(Passive Optical Network)などに代表される光ネットワークにおいては、互いに衝突が生じないようにタイムスロットを動的に割り当てる手法が取られるが、一般には子機側は常時電源がオンとなっており、タイムスロットの割り当てに複雑な手続きが必要となる場合が想定される。図1に示す従来例においても、宅側装置101−1、101−2においては従来のPONの利用が例示されており、上り信号の衝突回避において特別な手法は示されていない。
このような上り通信の衝突に対しては、さらにそれぞれの子機は自身に対応した子機識別情報を含む時間フレーム内にのみ、他の子機と互いに排他的に親機と上り及び下りの通信を行うことによって、他の子機の上り信号との衝突が生じなくなる。このためには、受信した下り通信光中の時間フレームから子機識別情報を分離する分離回路、自機の識別情報を保存するメモリ回路、分離回路から出力された時間フレーム中の識別情報とメモリ回路中の自機の識別情報を照合する照合回路を備え、両者が一致した場合にのみ上り通信動作を行うようにすればよい。
つぎに、各子機における下り通信成分の検出については、上記のような各子機が短時間の動作で省電力モードに移行する構成で省電力化の効果を高めるには、子機は起動後に短時間で親機からの下り信号を受信できるようにする必要がある。しかしながら子機が動作を停止している間にも親機のレーザの劣化や光ファイバ伝送路の曲げなどにより下り通信光の受信強度が大きく変化してしまう場合、子機の再起動直後は下り通信光が正常に受信できなくなってしまう可能性がある。これを防ぐにはあらかじめ一定時間、下り信号の受信回路を動作させて受信光の識別レベルを正しく設定する必要があるが、動作が複雑になったり起動時間が長くなることで電力が無駄になる場合が想定される。図1に示す従来例においては、本文中に下り信号をAC的に分離することが示されているが、本課題に示すような子機の電源断については考慮されていないため、受信光の識別レベルの設定について特段新しい技術は必要としていない。
このような下り通信の成分の検出に対しては、本システムにおいては、給電光と下り通信光に同一の光源の出力光を共用し、給電光に前記の時間フレームを割り当てて変調することによって下り通信を行うことで、さらに構成を簡素化できる。この際には、親機はN個の子機の識別情報および各子機に送信する通信データを時間多重して時間フレームを生成する時間フレーム生成回路を備えて、時間フレーム生成回路から送出される時間フレームデータをパルス化して該給電光信号の駆動電流に直流的に加算して給電光を変調すればよい。給電光と下り通信光を共有する場合、本実施例の子機装置においては、給電光の平均受信強度を測定する平均受信強度検出回路を備えて、該平均受信強度回路の出力信号を基準にして下り通信信号の識別レベルを算出することによって、起動直後から下り通信を正しく受信することが可能となる。
さらに、通信容量の拡大に関しては、本実施例の対象の一例とする遠隔監視・モニタリングシステムにおいては、監視対象の異常や特別なイベントが発生した際に、一部の子機においてのみ監視項目の増加や、データ・画像の取得頻度又は情報精度を上げる場合があり、このような際には上り通信に通常より多くの通信容量を割り当てることが望ましい。また、子機の故障やメンテナンス時などには、ソフトウェアダウンロードなどで通常より多くの下りの通信容量が必要となる場合もある。これに対し下り通信をもたないような多くのセンシングシステムでは、上り送信帯域は固定であり、上述のようなニーズに対応することができなかった。また多くのネットワークでは、通信帯域を可変とすると複雑な機構や折衝が必要となったり、データの衝突が発生しやすくなるなどの場合が想定される。本観点についても図1に示す従来例においては、解決法は示されていない。
このような通信容量の拡大に対しては、本実施例によると、子機の数Nが時間フレームの数Mを下回る場合には、どの子機も利用しない空き時間フレームが存在するため、この時間フレームを親機と特定の子機間の通信に一時的に割り当てることによって、特定の子機との上り下りの通信容量を一時的に増大することが可能となる。
図2は、第1の実施例における光給電システムを示す構成図である。本図は、親機120と3台の子機127−1、127−2、127−3が光ファイバ125と光分岐器126を介してスター状に接続された構成である。親機120中には給電用レーザ光源121(送信波長λp)、下り通信用光送信機122(送信波長λd)、上り通信用光受信機123(受信波長λu)が配置されており、これらは波長合分波器124によって低損失で一本の光ファイバに合波/分波される。またそれぞれの子機127中には、給電光受光器129(受信波長λp)、下り通信用光受信機130(受信波長λd)、上り通信用光送信機131(送信波長λu)が配置されており、おのおの送信光・受信光は波長合分波器124によって一本の光ファイバに合波/分波される。
給電用レーザ光源121から出力された強い給電光は、光分岐器126でほぼ等しい強度に3つに分割されて3台の子機中の給電光受信器129−1、129−2、129−3で受信され、各子機の動作電力として用いられる。なお、光分岐器126では、子機127の動作電力に応じて、特定の子機127に対する分岐比をあらかじめ定めた値に増減してもよい。また子機から親機に向かう上り通信は、子機から測定したセンサ情報などを親機に転送するために用いられる。各子機内の上り通信用光送信機131−1、131−2、131−3は、各子機から親機への通信情報を含む上り通信光を送信し、これらは光分岐器126で合成されて親機で一括して受信される。
本実施例においては、親機から子機に向かう下り通信光が親機から子機への情報伝送と共に、子機の動作タイミングを指定するために利用されている。親機内の下り通信用光通信機122で生成された下り通信光132は給電光と同様に光分岐器126で3つに分岐されて各子機内に配置された下り通信用光受信機130−1、130−2、130−3で受信される。図中に示すように下り通信信号132は一定時間幅の時間フレーム134の繰り返しで構成されており、各時間フレーム中には子機識別情報133が記入されている。
本図では子機数N=3、時間フレーム数M=3としているが、Nは2以上、MはN以上であればよく、原理上は子機数Nを数10〜数100個としても本質的な問題はない。
また図2では、光給電、上り通信光、下り通信光の波長をそれぞれ異なる波長λp、λd、λuを割り当てているがこれらの波長は光ファイバの損失やレーザ光源の特性などを鑑みて配置すればよい。例えば、給電光源の波長には大出力のレーザを安価で入手可能な1.48μmや0.98μm、あるいは、光ファイバ損失の少ない1.5μm近辺などを適宜割り当てればよく、また、光通信波長には0.85μm、1.3μm、1.5μmなどを適宜割り当てればよく、さらに、上り下りの通信などに同一の波長を利用してもかまわない。
時間フレーム134−1、134−2、134−3の白地の部分にはそれぞれ親機から子機127−1、127−2、127−3に送信される通信データが含まれる。このため子機127−1〜127−3はそれぞれ自機に対応した子機番号を含む時間フレーム127−1〜127−3を受信する時間だけ動作状態(又は、RUN)とすればよく、他の時間は非動作状態(又は、SLEEP)に移行するものとした。これにより各子機の動作時間は1サイクル中の1/Mで済み、下り通信及び上り通信の無駄な待ち受けが不要となり、簡易に省電力化を実現できる。
また、図では上り通信信号135は、各子機127−1、127−2、127−3の上り通信時間が、各子機の通信量に応じた時間幅となっている場合が示されている。なお、通信データが無い場合は、nullデータや予め定めたデータを挿入する等により、時間フレーム全体を用いてデータ伝送を行うようにしてもよい。
本例では子機識別情報は1〜3の整数を用いたが、実際に存在する子機との対応が識別できれば他の記号や数字を用いてもかまわない。例えば、飛び飛びの数字や任意の文字列、親機が各子機に割り当てた識別番号、子機のシリアル番号などを任意に利用することが可能である。
上り通信部は、波長合分波器124で分離された上り通信光(波長λu)は上り通信用光検出器147で電気信号に変換され、上り通信識別判定回路146に入力される。本実施例では各子機からの上り通信も各子機に対応した時間フレーム内で送信されるため、復号された上り通信信号を時間フレーム分離回路143に入力することで、簡易に対応する子機の上り通信情報を分離することが可能となる。分離された上り通信情報信号は、対応する子機ごとに上り通信受信用FIFO回路141−1に入力される。
また本構成では子機の内部に識別情報照合回路163が配置されている。本回路は、現在受信中の時間フレームから取り出された子機識別情報(ID)と、子機内のメモリ回路161に記憶された自機の識別情報(#i)を比較し、両者が一致する場合にのみ通信制御部164に許可信号を送り、上り通信信号の出力を許可している。
また起動時刻設定回路の設定時間165は、正常な動作中であっても厳密に上述の値(3Tf)や時間フレームの開始時刻と完全に一致する必要はなく必要な範囲で前後してもかまわない。一般に用いられるCPUのスリープ状態からの起動には、CPU中のタイマによる割り込み起動が利用されるが、起動後の動作開始までには、例えば数10マイクロ秒などの余分な時間がかかることが想定される。また送受信回路なども電源再投入後の正常な動作には若干の準備時間が必要になるため、これを考慮して起動時刻設定を多少短めにして早めに起動する方が望ましい。
また本例の構成図中では、起動時刻設定回路165や識別情報照合回路163などの機能要素を子機内部のCPU160の内部の回路として実現した例を示したが、これらは同一の機能を持つ要素であれば実現形態を制限するものではなく、例えば外部の回路やFPGAなどのデバイス、もしくはCPU内部のプログラムなどで実現してもかまわない。
図7は、第2の実施例の光給電システムにおける親機の構成図であり、給電光(波長λp)を給電と下り光通信に共用する構成である。本例では下り通信信号変調回路144から出力された変調電気信号は電流信号として出力され、給電光源駆動回路148から出力される給電電流分(電流値Ib)と電流加算回路149で直流的に加算され、給電用レーザ光源121の駆動信号として用いられている。
一般に光給電用に用いられるレーザ光源は高速変調には不向きであるが、例えば、数〜数100MHz程度の低速変調であれば通信にも利用することが可能である。
図8(c)は給電用レーザ光源132の駆動電流であり、給電電流分Ibに図8(a)の通信成分を直流的に加算することで生成している。このように直流的な加算を行うと、上述のように時間フレーム末尾などで下り通信データを止めても信号レベルの低周波変動が発生せず、受信側でのレベル識別を容易になり受信機の回路や動作が簡易化できる。
上述のように、図9には、光給電と下り通信の受信に用いる光検出器を共用する例を示したが、両者を別々の光検出器で検出しても構わない。図15のように、このような構成では、波長λpの給電光の一部を光分岐器169で分離し、図5と同様な構成で一方を給電光受光器129、他方を下り通信用光検出器150に入力すればよい。
図11は、第3の実施例における光給電システムを示す構成図であり、2つの子機127−1と127−2から出力された上り通信信号170−1及び170−2が光分岐器126で多重化され、多重化後の上り通信信号171が生成される様子を示している。本実施例では、各子機の上り通信時間を互いに排他的としているため、上り通信の衝突が起こらず簡易に上り通信信号が多重化が実現される。
本例では、子機127−2は空き時間フレーム3、4を利用して親機との通信を行っている例である。すなわち図中2段目に示すように、親機は、子機127−2とあらかじめ折衝をして、空き時間フレーム3及び4の利用権を確保し、空き時間フレーム3、4を利用して親機と子機127−2との通信に割り当てる。これにより、動作時間や通信時間を延長することが可能となり、本例では通常よりも3倍の大容量の通信が可能となる。
本例では、各ノードは上り通信の先頭に自機の識別情報を記入しているが、これによって親機は正しい子機と通信が行えていることを確認することが可能である。また本例では、子機127−2から送信される時間フレーム170−2においては、3つの連続する時間フレームをひとつの時間フレームとして合成して利用しているが、3つの時間フレームとして利用しても構わない。また、各3つの時間フレームにそれぞれ子機127−2の子機
識別情報133を含めてもよい。
図13は、第4の実施例の光給電システムにおける子機の構成図であり、下り通信信号の判定電圧Vthの自動設定機構と起動時刻の微調機構とを備えた例である。
後者の起動時刻の微調機構を実現するため、図13中には新たにタイミング比較回路167が配置されている。タイミング比較回路167は、下り通信用光受信機130から親機から送信された上り時間フレームの先頭タイミングを検出し、自機の起動タイマ166の出力する自機の起動タイミングとの時間差Tを抽出する機能を持つ。
本実施例では、親機と複数の子機の存在する光給電システムにおいて、簡易な構成で親機からの下り通信の無駄な待ち受け時間を削減し、子機を省電力モードに移行して電力を節減できるという効果がある。また、本実施例は、簡易な構成で上り通信の衝突を回避し、子機からの再送処理をなくすことで、子機の動作を単純化して動作信頼性を高め、子機の動作時間と電力を節減できるという効果がある。
さらに、本実施例は、下り通信と給電光を共用することで、親機及び子機の構成を簡素化するとともに、子機における下り通信の成分の閾値検出精度を高め、子機の下り通信受信器の立ち上げ時間を短縮できるという効果がある。また、本実施例は、空き時間フレームを必要な子機に割り当てることで、簡易な構成で上下の通信容量の増大、帯域増大が可能になるという効果もある。また、本実施例は、親機からの通信情報と給電情報を直流合成することで、下り通信を停止した場合のレベル変動を防ぎ、子機側での受信を容易にするとともに、時間フレームの先頭点の識別や電力節減を可能にするという効果もある。
本実施例は、光ファイバ給電技術を用いて親機から遠隔地に配置された複数の子機に向かって同時に給電と上下の光通信を行い、多点での監視やデータ収集・情報通信などを行う光給電システムに対して適用することが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
123:上り通信用光受信機、124:波長合分波器、
125:光ファイバ、126:光分岐器、
127:子機、128:波長合分波器、129:給電光受光器、
130:下り通信用光受信機、131:上り通信用光送信機、
132:下り通信信号、133:子機番号、134:時間フレーム、
140:下り通信送信用FIFO回路、141:上り通信受信用FIFO回路、
142:時間フレーム生成回路、143:時間フレーム分離回路、
144:下り通信信号変調回路、145:下り通信用レーザ光源、
146:上り通信識別判定回路、147:上り通信用光検出器、
148:給電光源駆動回路、149:電流加算回路、
150:下り通信用光検出器、151:下り通信識別判定回路、
152:上り通信用レーザ光源、153:上り通信用信号変調回路、
154:蓄電回路、155:上り通信送信用FIFO回路、
156:下り通信受信用FIFO回路、157:基準電圧源、
160:CPU、161:メモリ回路、162:子機識別情報分離回路、
163:識別情報照合回路、164:通信制御部、
165:起動時刻設定回路、166:起動タイマ、167:タイミング比較回路、
168:平均受信強度検出回路、
170:上り通信信号、171:多重化後の上り通信信号
Claims (11)
- 光給電システムであって、
親機と、
前記親機と1本ないしは複数の光ファイバを介して接続されたN個(Nは2以上の整数)の子機とを備え、
前記親機は、いずれか一本の光ファイバに常時一定強度の給電光を送出してN個の前記子機に電力を供給し、
前記親機は、いずれか一本の光ファイバを利用してN個の前記子機に向けて下り通信光を送信して情報伝送を行い、
前記親機は、下り通信光をM個(MはN以上の整数)ごとに繰り返す一定時幅又は略一定時間幅の時間フレームで構成し、M個の時間フレーム中のN個の時間フレームのいずれかひとつ又は複数に、少なくともいずれか一つの前記子機に対応した子機識別情報及び前記子機に対応した通信情報を含め、
いずれか一つの前記子機は、自身に対応した子機識別番号を含む時間フレームを受信した時間だけ動作状態又はRUN状態とし、他の時間は非動作状態又はSLEEP状態とするとともに、常時動作する給電光受光部を備えることを特徴とした光給電システム。 - 請求項1に記載の光給電システムにおいて、
それぞれの前記子機は、いずれか一本の共通の光ファイバを利用して前記親機に向けて上り通信光を送信して情報伝送を行い、
それぞれの前記子機は、自身に対応した子機識別情報を含む時間フレーム内に、他のひとつ又は複数の前記子機と互いに排他的に前記親機と上り及び下りの通信を行うことを特徴とする光給電システム。 - 請求項1に記載の光給電システムにおいて、
前記親機は、前記子機の数Nが時間フレームの数Mを下回る場合に、どの前記子機とも子機識別情報が対応しない時間フレームを、前記親機と特定の前記子機との通信に一時的に割り当てることを特徴とした光給電システム。 - 請求項1に記載の光給電システムにおいて、
前記親機は、特定の前記子機と予め折衝をして確保したひとつ又は複数の空き時間フレームを、前記親機と特定の前記子機との通信に割り当てることを特徴とした光給電システム。 - 請求項1に記載の光給電システムであって、
前記親機は、前記光ファイバを用いてN個の前記子機に向けて下り通信光を送出する光送信機と、
N個の前記子機の子機識別情報および各前記子機に送信する通信データを時間多重して時間フレームを生成する時間フレーム生成回路と、
前記時間フレーム生成回路から送出される時間フレームデータを前記光送信機に入力して下り通信光を変調する変調回路と、を備えたことを特徴とした光給電システム。 - 請求項1に記載の光給電システムにおいて、
前記親機、又は、ひとつ又は複数の前記子機は、時間フレームの途中でデータ通信を終了すること、又は、時間フレームの途中で動作状態又はRUNを打ち切って非動作状態又はSLEEPに移行すること、を特徴とした光給電システム。 - 請求項1に記載の光給電システムにおいて、
前記子機は、
下り通信光を受信する光受信機と、
前記子機の次回の起動時間を指定する起動タイマと、
次の自身の子機識別情報を含む時間フレームの先頭または略先頭の時間に起動するように起動時刻を設定する起動時刻設定回路
を備え、
前記起動タイマと前記起動時刻設定回路にて次回起動時刻を設定後に非動作状態に移行することを特徴とした光給電システム。 - 請求項7に記載の光給電システムにおいて、
前記子機は、
受信した下り通信光中の時間フレームから子機識別情報を分離する分離回路と、
自機の子機識別情報を保存するメモリ回路と、
前記分離回路から出力された時間フレーム中の子機識別情報と前記メモリ回路に保存された自機の子機識別情報を照合する照合回路と
を備え、前記照合回路により両者の子機識別情報が一致した場合にのみ通信動作を行うことを特徴とした光給電システム。 - 請求項7に記載の光給電システムにおいて、
前記子機は、
前記親機の下り通信の特定タイミングを抽出して自機の起動タイミングと比較するタイミング比較回路
を備え、
両者のタイミングのずれがゼロ又は予め定めた閾値以下又は略ゼロとなるように自機の起動時刻又はタイマ係数を調整することを特徴とした光給電システム。 - 光給電装置であって、
1本ないしは複数の光ファイバを介してN個(Nは2以上の整数)の子機と接続され、
いずれか一本の光ファイバに給電光を送出してN個の前記子機に電力を供給し、
特定の前記子機と予め折衝をして確保したひとつ又は複数の空き時間フレームを、前記光給電装置と特定の前記子機との通信に割り当て、
いずれか一本の光ファイバを利用してN個の前記子機に向けて下り通信光を送信して情報伝送を行い、
下り通信光をM個(MはN以上の整数)ごとに繰り返す一定時幅又は略一定時間幅の時間フレームで構成し、M個の時間フレーム中のN個の時間フレームのいずれかひとつ又は複数に、少なくともいずれか一つの前記子機に対応した子機識別情報及び前記子機に対応した通信情報を含め、
いずれか一つの前記子機を、自身に対応した子機識別番号を含む時間フレームを受信した時間だけ動作状態又はRUN状態とさせ、他の時間は非動作状態又はSLEEP状態とさせることを特徴とした光給電装置。 - 光給電方法であって、
1本ないしは複数の光ファイバを介してN個(Nは2以上の整数)の子機と接続し、
いずれか一本の光ファイバに給電光を送出してN個の前記子機に電力を供給し、
特定の前記子機と予め折衝をして確保したひとつ又は複数の空き時間フレームを、親機と特定の前記子機との通信に割り当て、
いずれか一本の光ファイバを利用してN個の前記子機に向けて下り通信光を送信して情報伝送を行い、
下り通信光をM個(MはN以上の整数)ごとに繰り返す一定時幅又は略一定時間幅の時間フレームで構成し、M個の時間フレーム中のN個の時間フレームのいずれかひとつ又は複数に、少なくともいずれか一つの前記子機に対応した子機識別情報及び前記子機に対応した通信情報を含め、
いずれか一つの前記子機を、自身に対応した子機識別番号を含む時間フレームを受信した時間だけ動作状態又はRUN状態とさせ、他の時間は非動作状態又はSLEEP状態とさせることを特徴とした光給電方法。
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