WO2024057651A1 - 光給電方法、光給電システム及び光給電装置 - Google Patents
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- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
Definitions
- the present invention relates to an optical power supply method, an optical power supply system, and an optical power supply device.
- FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of an optical power supply system using a conventional optical power supply method.
- an optical signal is transmitted from a light source installed in a station building, etc., to a power supply target area, which is an unelectrified area, through an optical power supply line using an optical fiber.
- a power supply target area which is an unelectrified area
- an SS (Single Star) configuration without branching is used in order to reduce branching loss.
- a PD Photodiode
- the received optical signal is converted into an electrical signal and supplied as power to devices within the power supply target area.
- the amount of power supplied is smaller than, for example, a general power feeding method using a commercial power supply, a metal wire, etc. Therefore, with conventional optical power supply methods, sufficient power may not be obtained to operate devices in the power supply target area.
- a method of increasing the amount of light from a light source can be considered, but in that case, there is a problem that safety may be compromised due to heating of the optical fiber.
- the present invention has been made in view of the above technical background, and aims to provide a technology that can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- One aspect of the present invention includes the step of a first light source transmitting a first optical signal for optical power supply to a first optical power supply line, and a step of the power supply unit transmitting the first optical signal using a first photodiode.
- receiving a signal and converting the first optical signal into an electrical signal to obtain a first electric power a step of transmitting the second optical signal to a power feeding line; and a step of the power feeding unit receiving the second optical signal by a second photodiode and converting the second optical signal into an electrical signal to obtain a second electric power.
- an optical power feeding method including the step of the power feeding unit outputting power that is a combination of the first power and the second power to a power feeding target device.
- one aspect of the present invention is an optical power supply system including a first light source, a second light source, and an optical power supply device, wherein the first light source is a first light source for optical power supply.
- the optical power supply device transmits a signal to a first optical power supply line
- the second light source transmits a second optical signal to a second optical power supply line, which is a line of a passive optical network
- the optical power supply device a first photodiode that receives a first optical signal and converts the received first optical signal into an electrical signal to obtain a first electric power; a second photodiode that converts the second optical signal into an electrical signal to obtain second power; and a second photodiode that outputs power that is a combination of the first power and the second power to the power supply target device.
- This is an optical power feeding system including a power feeding unit.
- one aspect of the present invention is to receive a first optical signal for optical power supply transmitted from a first light source and transmitted via a first optical power supply line, and to transmit the received first optical signal.
- a first photodiode that converts the signal into an electrical signal to obtain the first electric power
- a second photodiode that receives an optical signal and converts the received second optical signal into an electrical signal to obtain a second power
- a combination of the first power and the second power is an optical power supply device including a power supply unit that outputs the generated power to a power supply target device.
- one aspect of the present invention provides a step in which the light source sends the optical signal to an optical power supply line that is a line of a passive optical network, and a branching section of the passive optical network transmits the optical power supply line to at least a first path. and a step of branching the optical signal into a second path, the power feeding section receiving the optical signal transmitted through the first path by a first photodiode, and converting the received optical signal into an electrical signal. obtaining a first electric power by using a second photodiode, the power feeding section receives the optical signal transmitted through the second path, and converts the received optical signal into the electrical signal.
- This optical power supply method includes the steps of: obtaining a second power by using the power supply unit; and a step in which the power supply unit outputs power that is a combination of the first power and the second power to a power supply target device.
- one aspect of the present invention is an optical power supply system including a light source, a passive optical network, and an optical power supply device, wherein the light source sends an optical signal to an optical power supply line that is a line of the passive optical network.
- the passive optical network includes a branching section that branches the optical power supply line into at least a first route and a second route, and the optical power supply device is configured to transmit the optical signal transmitted through the first route.
- a first photodiode that receives the optical signal transmitted through the second path and converts the received optical signal into an electrical signal to obtain a first electric power
- a second photodiode that converts an optical signal into the electrical signal to obtain second power
- a power supply unit that outputs power that is a combination of the first power and the second power to a device to be powered
- one aspect of the present invention is a branching of the passive optical network that is transmitted from a light source to an optical power supply line that is a line of a passive optical network, and branches the optical power supply line into at least a first path and a second path.
- a first photodiode that receives the optical signal transmitted on the first path through the branching section, converts the received optical signal into an electrical signal to obtain a first electric power
- a second photodiode that receives the optical signal transmitted through the second path and converts the received optical signal into an electrical signal to obtain a second electric power
- the optical power supply device includes a power supply unit that outputs power combined with the second power to a power supply target device.
- the present invention makes it possible to increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1 according to a first embodiment of the present invention.
- 1 is a flowchart showing the operation of the optical power supply system 1 in the first embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a diagram for explaining the data capacity used in the PON of the optical power supply system 1a in the second embodiment of the present invention. It is a flow chart which shows operation of optical power supply system 1a in a 2nd embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1b according to a third embodiment of the present invention. It is an overall block diagram of the optical power feeding system 1c in the 4th Embodiment of this invention. It is a flow chart which shows operation of optical power supply system 1c in a 4th embodiment of the present invention.
- optical power supply system 1 is a diagram showing an example of the configuration of an optical power supply system using a conventional optical power supply method. It is an overall block diagram of optical power supply system 1d in a 5th embodiment of the present invention. It is a flow chart which shows operation of optical power feeding system 1d in a 5th embodiment of the present invention. It is an overall block diagram of the optical power feeding system 1e in the modification of the 5th Embodiment of this invention. It is an overall block diagram of the optical power feeding system 1f in the 6th Embodiment of this invention. It is a flow chart which shows operation of optical power supply system 1f in a 6th embodiment of the present invention. It is an overall block diagram of the optical power feeding system 1g in the 7th Embodiment of this invention. It is an overall block diagram of the optical power feeding system 1h in the 8th Embodiment of this invention.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1 according to a first embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1 is a system for supplying power by optical power supply to equipment that operates using electric power (hereinafter referred to as "power supply target equipment") that exists in a power supply target area, which is a non-electrified area, for example. be.
- the power supply target device is, for example, a device such as an ONU (Optical Network Unit) that requires a large amount of power to drive and is required to be driven for a long time.
- the optical power supply system 1 includes a light source 11, a light source 12, and an optical power supply section 2.
- the optical power supply unit 2 includes two PDs (Photodiodes). As shown in FIG. 1, the optical power supply unit 2 includes a PD 20-1 and a PD 20-2.
- the optical power supply section 2 is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that the PD 20-1 and the PD 20-2 may be provided together in the casing of one device, or may be provided in the casings of separate devices.
- the light source 11 is installed, for example, in a building such as a communication base station building. This station building, for example, exists in a location away from the power supply target area.
- the light source 11 sends out an optical signal for optical power supply.
- As the optical signal for optical power supply for example, a constantly lit optical signal may be used.
- the optical signal sent out by the light source 11 is transmitted to the optical power supply section 2 via the optical power supply line 51.
- the optical power supply line 51 is configured using an optical fiber.
- an SS (Single Star) configuration without branching is used for the purpose of reducing branching loss.
- the optical signal sent out by the light source 11 is received by the PD 20-1 of the optical power supply unit 2.
- the PD 20-1 obtains power by converting the received optical signal into an electrical signal.
- the light source 12 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building is, for example, located away from the power supply area and other station buildings where the light sources 11 are installed.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON (Passive Optical Network) configuration is used as a network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent from the light source 12 is split by an optical splitter installed on the network path, and is received by the ONU in the user's home.
- the optical splitter is installed on a telephone pole or the like and branches the optical signal transmitted from the light source 12 into eight directions.
- one of the plurality of network paths branched by the optical splitter is connected to the PD 20-2 of the optical power supply unit 2. Therefore, the optical signal sent out by the light source 12 is also received by the PD 20-2 of the optical power supply section 2.
- the PD 20-2 obtains power by converting the received optical signal into an electrical signal.
- the present embodiment is applicable to a case where at least one network path among a plurality of network paths branched by an optical splitter is not used for transmitting communication data to the user's home and is terminated unused.
- an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- optical signals flow to all terminals of a network path branched by an optical splitter, so this optical signal is transmitted to unused terminals. It is not utilized and is wasted.
- This embodiment attempts to utilize this wasted optical signal for optical power supply.
- the PD 20-2 obtains power by receiving an optical signal (existing signal) carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home.
- a PD to be connected to each of the plurality of unused network routes is prepared in the optical power supply unit 2. You may also do so. Thereby, the amount of power supplied to the power supply target area can be further increased.
- the network path connected from the light source 12 to the PD 20-2 is the optical power supply line 52 in FIG.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- PD20-1 and PD20-2 in the first embodiment are connected in series. As shown in Figure 1, the electric power obtained by PD20-1 is output to PD20-2, and the electric power obtained by PD20-1 and the electric power obtained by PD20-2 are combined in the power supply area. Output to the device to be powered. Note that the order in which the PDs 20-1 and 20-2 are connected in series may be reversed to the order shown in FIG.
- the optical power supply system 1 in the first embodiment uses the optical power supply line 51 of the SS configuration network that transmits the optical signal sent out from the light source 11 as the main optical power supply line, and the optical power supply line 51 that transmits the optical signal sent out from the light source 12
- the optical power supply line 52 which is one of the network paths of the PON configuration for transmitting optical signals, is used as a sub optical power supply line to supply optical power to the power supply target area.
- the network configuration of the optical power supply line 51 is not limited to the SS configuration, and may be other network configurations such as a PON configuration.
- FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the optical power supply system 1 in the first embodiment of the present invention.
- the light source 11 sends an optical signal for power supply to the PD 20-1 (first PD) via the optical power supply line 51 having the SS configuration (step S101).
- the PD 20-1 (first PD) receives the optical signal transmitted by the optical power supply line 51 having the SS configuration (step S102).
- the PD 20-1 (first PD) converts the received optical signal into an electrical signal and outputs the obtained power to the PD 20-2 (second PD) (step S103).
- the light source 12 sends out an optical signal, which is an existing signal for data communication, to the PON (step S104).
- the PD 20-2 receives the optical signal transmitted through the optical power supply line 52, which is one of the network paths branched by the optical splitter of the PON (step S105).
- PD20-2 converts the received optical signal into an electrical signal, and combines the obtained power with the power input from PD20-1 (first PD) to generate power within the power supply area. (Step S106). With this, the operation of the optical power supply system 1 shown in the flowchart of FIG. 2 is completed.
- the optical power supply system 1 in the first embodiment uses not only the power obtained by the optical power supply optical signal sent from the light source 11 but also the power obtained by the optical power supply optical signal transmitted from the light source 12 by the PON. Power can also be obtained from optical signals.
- the optical power supply system 1 according to the first embodiment is able to reduce the amount of power supplied in optical power supply, which is generally considered to have a smaller amount of power than a general power supply method using a commercial power source, metal wire, etc. can be increased.
- the optical power supply system 1 in the first embodiment there is no need to increase the light amount of the existing light source 11 and the light amount of the existing light source 12 in order to increase the amount of power supplied, so heating of the optical fiber etc. occurs. Not at all. Therefore, the optical power supply system 1 according to the first embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- power can also be obtained from the optical signal transmitted from the light source 12 by the PON, so conventionally, the setting is set to be high in order to obtain the desired large power.
- the optical power supply system 1 in the first embodiment can utilize the existing light source 11, the existing optical power supply line 51, and the existing PD 20-1. Furthermore, the optical power supply system 1 in the first embodiment can utilize the existing light source 12, existing optical splitter, etc. of the PON system. Therefore, in the optical power supply system 1 in the first embodiment, it is only necessary to newly install the PD 20-2 and connect an unused network path among the network paths branched by the optical splitter in the PON to the PD 20-2. .
- the optical power supply system 1 according to the first embodiment can be constructed without significantly modifying the existing system, and therefore the installation cost can be kept low. Furthermore, the optical power supply system 1 according to the first embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- PON There are multiple standards for PON, such as GE-PON (Gigabit Ethernet-Passive Optical Network) and 10G-EPON (10Gigabit-Ethernet-Passive Optical Network), but unused terminals of PONs of multiple standards are used. It is also conceivable to construct a structure in which a plurality of optical fibers are installed in the power supply target area.
- GE-PON Gigabit Ethernet-Passive Optical Network
- 10G-EPON 10Gigabit-Ethernet-Passive Optical Network
- the optical signal sent from the light source 12 is an existing signal for data communication
- the PD 20-2 extracts power from the optical signal that is the existing signal for data communication. It was a configuration that could be obtained.
- the optical power supply system according to the second embodiment described below hereinafter referred to as "optical power supply system 1a"
- the optical signal sent from the light source 12 is combined with the existing signal for data communication to provide optical power supply. This is an optical signal to which an additional signal is added. Therefore, in the second embodiment, it is assumed that there is sufficient free space in the data capacity that can be communicated through the PON.
- optical power supply system configuration The overall configuration of the optical power feeding system 1a in the second embodiment is the same as the overall configuration of the optical power feeding system 1 in the first embodiment described with reference to FIG. 1, so the description thereof will be omitted.
- the configuration of the optical power supply system 1a in the second embodiment differs from the configuration of the optical power supply system 1 in the second embodiment in that the light source 12 adds an additional signal for optical power supply to the existing signal for data communication. The point is to send the added optical signal to the PON.
- the additional signal for optical power supply for example, a constantly lit optical signal may be used as in the case of general optical power supply.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the data capacity used in the PON of the optical power supply system 1a in the second embodiment of the present invention. It is assumed that the capacity limit of the data capacity of the PON of the optical power feeding system 1a in the second embodiment is, for example, 1 Gbps.
- the graph on the left side of FIG. 3 shows an example of changes in the amount of data transmitted by the PON when an additional signal for optical power supply is not added to the existing signal for data communication. That is, it can be said that the graph on the left side of FIG. 3 represents an example of the change in the amount of data transmitted by the PON of the optical power supply system 1 in the first embodiment described above.
- the graph on the left side of Figure 3 shows a case where the amount of actually used data is only about 20 to 30% of the data capacity limit of the PON of the optical power supply system 1a, and there is sufficient free space in the data capacity. ing.
- the graph on the right side of FIG. 3 shows an example of the change in the amount of data transmitted by the PON when an additional signal for optical power supply is added to the existing signal for data communication.
- the graph on the right side of FIG. 3 shows a case where the amount of data of the optical signal for optical power supply added as an additional signal is approximately 0.5 Gbps.
- the optical power feeding system 1a in the second embodiment can increase the light amount of the light source 12 within a safe range compared to the optical power feeding system 1 in the first embodiment described above. Can be done.
- the optical power supply system 1a according to the second embodiment can supply more power to the power supply target devices existing in the power supply target area than the optical power supply system 1 according to the first embodiment described above. can.
- the optical power supply unit 2 may monitor the amount of data of the existing signal for data communication transmitted on the PON line at regular intervals.
- the optical power supply unit 2 may detect the availability status of the PON line from the maximum value of data amount in the most recent period.
- the optical power supply unit 2 may perform linear prediction based on the gradient of change in data amount, instead of making the determination based on the maximum value of the data amount, and predict the availability status from the predicted value. .
- the optical power supply unit 2 may predict the availability information based on the amount of data at the same time in the past.
- the optical power supply unit 2 may determine the data amount of the additional signal for optical power supply based on the detected availability status. At this time, the optical power supply unit 2 may provide a margin for the amount of data of the additional signal so as not to interfere with existing communication performed by the PON. For example, if the maximum amount of data in the most recent period in a 1 [Gbps] line is 0.2 [Gbps], the remaining 0.8 [Gbps] is vacant. In such a case, the optical power supply unit 2 sets a predetermined margin of 0.2 [Gbps], for example, and determines the data amount of the additional signal for optical power supply to 0.6 [Gbos]. Good too.
- the optical power supply unit 2 notifies the light source 12 of information indicating the determined amount of data.
- the light source 12 sends out to the PON an optical signal obtained by adding an additional signal for optical power supply to an existing signal for data communication, it adds the additional signal of the notified data amount.
- the function of detecting the availability status of the PON line and the function of determining the data amount of the additional signal described above are performed by a device on the light source 12 side or an individual installed device instead of the optical power supply section 2.
- the configuration may be included in the illustrated control device.
- FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the optical power supply system 1a in the second embodiment of the present invention.
- the light source 11 sends an optical signal for power supply to the PD 20-1 (first PD) via the optical power supply line 51 having the SS configuration (step S201).
- the PD 20-1 (first PD) receives the optical signal transmitted by the optical power supply line 51 having the SS configuration (step S202).
- the PD 20-1 (first PD) converts the received optical signal into an electrical signal and outputs the obtained power to the PD 20-2 (second PD) (step S203).
- the optical power supply unit 2 monitors the amount of data of the existing signal for data communication transmitted on the PON line at regular intervals.
- the optical power supply unit 2 detects the availability of the PON line from the maximum value of the data amount in each period, etc. (step S204).
- the optical power supply unit 2 determines the data amount of the additional signal for optical power supply based on the detected availability status (step S205).
- the optical power supply unit 2 notifies the light source 12 of information indicating the determined amount of data.
- the light source 12 (second light source) sends to the PON an optical signal in which an additional signal for optical power supply is added to an existing signal for data communication (step S206). At this time, the light source 12 adds an additional signal of the notified data amount.
- the PD 20-2 receives the optical signal transmitted through the optical power supply line 52, which is one of the network paths branched by the optical splitter of the PON (step S207).
- PD20-2 converts the received optical signal into an electrical signal, and combines the obtained power with the power input from PD20-1 (first PD) to generate power within the power supply area. (Step S208). Thereafter, the processes from step S204 to step S208 are repeated.
- the optical power supply system 1a in the second embodiment uses not only the power obtained by the optical power supply optical signal sent from the light source 11 but also the power obtained by the optical power supply optical signal transmitted from the light source 12 by the PON. Power can also be obtained from optical signals.
- the optical power supply system 1a according to the second embodiment can reduce the amount of power supplied in optical power supply, which is generally considered to have a smaller amount of power than a general power supply method using a commercial power source, metal wire, etc. can be increased.
- the optical power supply system 1a in the second embodiment there is no need to increase the light amount of the existing light source 11 in order to increase the amount of power supplied, and the light amount of the existing light source 12 can be adjusted to the data capacity of the PON. Since the increase is carried out safely within limits, heating of the optical fiber does not occur. Therefore, the optical power supply system 1a according to the second embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- electric power can also be obtained from the optical signal transmitted from the light source 12 by the PON.
- the optical power supply system 1a in the second embodiment can utilize the existing light source 11, the existing optical power supply line 51, and the existing PD 20-1. Further, in the optical power feeding system 1a in the second embodiment, the existing light source 12, existing optical splitter, etc. of the PON system can be utilized. Therefore, in the optical power supply system 1a in the second embodiment, a new PD 20-2 is installed, and an unused network path among the network paths branched by the optical splitter in the PON is connected to the PD 20-2, and data communication is performed. It is only necessary to have the light source 12 send out to the PON an optical signal in which an additional signal for optical power supply is added to the existing signal for the optical power supply.
- the optical power supply system 1a in the second embodiment can be constructed without significantly modifying an existing system, so installation costs can be kept low. Further, the optical power supply system 1a in the second embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- a third embodiment of the present invention will be described below.
- the optical power feeding system 1 in the first embodiment and the optical power feeding system 1a in the second embodiment described above in addition to the power obtained by the optical signal for optical power feeding sent from the light source 11, the light source of one PON The configuration was such that power was obtained from optical signals transmitted from 12.
- the optical power supply system 1b in the third embodiment described below in addition to the power obtained by the optical power supply optical signal sent from the light source 11, the power is transmitted from each of the light sources 12 of a plurality of PONs. This is a configuration that obtains power from optical signals.
- FIG. 5 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1b according to a third embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1b is a system for supplying power by optical power supply to power supply target devices that operate on electric power and are present in a power supply target area, which is a non-electrified area, for example.
- the optical power supply system 1b includes a light source 11, a plurality of (N-1) light sources 12, and an optical power supply section 2b.
- the optical power supply unit 2b includes N PDs. Note that N is an integer of 3 or more. As shown in FIG. 5, the optical power supply unit 2b includes PD20-1 to PD20-N. The optical power supply unit 2b is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that the PD20-1 to PD20-N may be provided together in the casing of one device, or may be provided in the casings of separate devices. Further, some of the PDs 20-1 to 20-N may be provided together in a housing of one device.
- the light source 11 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building, for example, exists in a location away from the power supply target area.
- the light source 11 sends out an optical signal for optical power supply.
- the optical signal sent out by the light source 11 is transmitted to the optical power supply unit 2b via the optical power supply line 51.
- the optical power supply line 51 is configured using an optical fiber.
- As the network configuration of the optical power supply line 51 for example, an SS configuration without branching is used for the purpose of reducing branching loss.
- the optical signal sent out by the light source 11 is received by the PD 20-1 of the optical power supply section 2b.
- the PD 20-1 obtains power by converting the received optical signal into an electrical signal.
- Each of the light sources 12 is installed in a building, such as a station building, for example.
- This station building is located away from, for example, the power supply target area, other station buildings where light sources 11 are installed, and other station buildings where other light sources 12 are installed.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON configuration is used as the network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent from the light source 12 is split by an optical splitter installed on the network path, and is received by the ONU in the user's home.
- one of the plurality of network paths branched by the optical splitter is connected to any one of PD20-2 to PD20-N of the optical power supply unit 2b. Therefore, the optical signal sent out by the light source 12 is also received by any one of the PDs 20-2 to 20-N of the optical power supply section 2.
- PD20-2 to PD20-N each receive optical signals transmitted by different PONs. The PD20-2 to PD20-N each obtain electric power by converting the received optical signal into an electrical signal.
- the optical splitter when at least one network path among the plurality of network paths branched by the optical splitter is not used for transmitting communication data to the user's home and is terminated as unused. is assumed.
- an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- the PDs 20-2 to 20-N obtain power by receiving optical signals carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home.
- the optical signal carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment, or may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment.
- the optical signal may be an optical signal in which an additional signal for optical power supply is added to an existing signal for data communication.
- optical splitters there are multiple PON optical splitters near the power supply area, it is up to you which optical splitter to use, but for example, select the desired optical splitter in order from the one installed closest to the power supply area. A number of optical splitters may be used.
- the network paths connected from the light source 12 to the PDs 20-2 to 20-N are the optical power supply lines 52 in FIG. 5.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- PD20-1 to PD20-N in the third embodiment are connected in series. As shown in FIG. 5, the power obtained by PD20-1 is output to PD20-2, and the power obtained by PD20-1 and the power obtained by PD20-2 are combined and output to PD20-3. Finally, all of the power obtained in PD20-1 to PD20-N is output to the power supply target devices within the power supply target area. Note that the order in which the PD20-1 to PD20-N are connected in series may be arbitrary.
- the optical power supply system 1b in the third embodiment can obtain power using all the optical signals sent out from the light sources 12 of the plurality of PONs.
- the optical power supply system 1b in the third embodiment can transmit more power to the power supply target area than the optical power supply system 1 in the first embodiment and the optical power supply system 1a in the second embodiment described above. It is possible to supply power to the target equipment located in the area.
- the optical power supply system 1b in the third embodiment uses the optical power supply line 51 of the SS configuration network that transmits the optical signal sent out from the light source 11 as the main optical power supply line, and the optical power supply line 51 that transmits the optical signal sent out from the light source 12.
- the optical power supply line 52 which is one of the network paths of each of the plurality of PON configurations that transmit optical signals, is used as a sub optical power supply line to supply optical power to the power supply target area.
- the network configuration of the optical power supply line 51 is not limited to the SS configuration, and may be other network configurations such as a PON configuration.
- the optical power supply system 1b in the third embodiment uses not only the power obtained by the optical power supply optical signal sent from the light source 11 but also the optical signal transmitted from the light sources 12 of a plurality of PONs. Electricity can also be obtained from each.
- the optical power supply system 1b according to the third embodiment can reduce the amount of power supplied in optical power supply, which is generally considered to have a smaller amount of power than a general power supply method using a commercial power source, metal wire, etc. can be increased.
- the optical power supply system 1b in the third embodiment there is no need to increase the light amount of the existing light source 11 and the light amount of the existing light source 12 in order to increase the amount of power supplied, so heating of the optical fiber etc. occurs. Not at all. Therefore, the optical power supply system 1b in the third embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- electric power can also be obtained from the optical signal transmitted from the light source 12 by the PON, so conventionally the power should be set high to obtain the desired large electric power.
- the optical power supply system 1b in the third embodiment can utilize the existing light source 11, the existing optical power supply line 51, and the existing PD 20-1. Furthermore, in the optical power supply system 1b in the third embodiment, the existing light source 12, existing optical splitter, etc. of the PON system can be utilized. Therefore, in the optical power supply system 1b in the third embodiment, PD20-2 to PD20-N are newly installed, and unused network paths branched by optical splitters in a plurality of PONs are connected to PD20-N. 2 to PD20-N, respectively.
- the optical power feeding system 1b in the third embodiment can be constructed without significantly modifying the existing system, and therefore the installation cost can be kept low. Furthermore, the optical power supply system 1b according to the third embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- the optical power feeding system 1 in the first embodiment, the optical power feeding system 1a in the second embodiment, and the optical power feeding system 1b in the second embodiment described above have a configuration in which a plurality of PDs are connected in series.
- An optical power supply system 1c in a fourth embodiment described below has a configuration in which a plurality of PDs are connected in parallel.
- FIG. 6 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1c according to a fourth embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1c is a system for supplying power by optical power supply to power supply target devices operated by electric power, which are present in a power supply target area, which is a non-electrified area, for example.
- the optical power supply system 1c includes a light source 11, a light source 12, and an optical power supply section 2c.
- the optical power supply unit 2c includes two PDs. As shown in FIG. 6, the optical power supply unit 2c includes a PD 20-1 and a PD 20-2. The optical power supply unit 2c is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that the PD 20-1 and the PD 20-2 may be provided together in the casing of one device, or may be provided in the casings of separate devices.
- the light source 11 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building, for example, exists in a location away from the power supply target area.
- the light source 11 sends out an optical signal for optical power supply.
- the optical signal sent out by the light source 11 is transmitted to the optical power supply unit 2c via the optical power supply line 51.
- the optical power supply line 51 is configured using an optical fiber.
- As the network configuration of the optical power supply line 51 for example, an SS configuration without branching is used for the purpose of reducing branching loss.
- the optical signal sent out by the light source 11 is received by the PD 20-1 of the optical power supply section 2c.
- the PD 20-1 obtains power by converting the received optical signal into an electrical signal.
- the light source 12 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building is, for example, located away from the power supply area and other station buildings where the light sources 11 are installed.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON configuration is used as the network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent from the light source 12 is split by an optical splitter installed on the network path, and is received by the ONU in the user's home.
- one of the plurality of network paths branched by the optical splitter is connected to the PD 20-2 of the optical power supply section 2c. Therefore, the optical signal sent out by the light source 12 is also received by the PD 20-2 of the optical power supply section 2.
- the PD 20-2 obtains power by converting the received optical signal into an electrical signal.
- the optical splitter when at least one network path among the plurality of network paths branched by the optical splitter is not used for transmitting communication data to the user's home and is terminated as unused. is assumed.
- an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- the PD 20-2 obtains power by receiving an optical signal carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home.
- the optical signal carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment, or may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment.
- the optical signal may be an optical signal in which an additional signal for optical power supply is added to an existing signal for data communication.
- the network path connected from the light source 12 to the PD 20-2 is the optical power supply line 52 in FIG.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- the PD20-1 and PD20-2 in the fourth embodiment are connected in parallel. As shown in FIG. 6, the power obtained by the PD 20-1 is output to the power supply target devices within the power supply target area. Furthermore, the power obtained by the PD 20-2 is also output to the power supply target devices within the power supply target area.
- the optical power supply system 1c in the fourth embodiment connects the PD20-1 and PD20-2 in parallel, the current can be increased more than when the PD20-1 and PD20-2 are connected in series. can be raised.
- the optical power feeding system 1 in the first embodiment, the optical power feeding system 1a in the second embodiment, and the optical power feeding system 1b in the third embodiment have a plurality of PDs connected in series. , the voltage can be increased more than when multiple PDs are connected in parallel.
- the optical power supply system 1c in the fourth embodiment uses the optical power supply line 51 of the SS configuration network that transmits the optical signal sent out from the light source 11 as the main optical power supply line, and the optical power supply line 51 that transmits the optical signal sent out from the light source 12 is
- the optical power supply line 52 which is one of the network paths of the PON configuration for transmitting optical signals, is used as a sub optical power supply line to supply optical power to the power supply target area.
- the network configuration of the optical power supply line 51 is not limited to the SS configuration, and may be other network configurations such as a PON configuration.
- FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the optical power supply system 1 in the first embodiment of the present invention.
- the light source 11 sends out an optical signal for power supply to the PD 20-1 (first PD) via the optical power supply line 51 having the SS configuration (step S401).
- the PD 20-1 (first PD) receives the optical signal transmitted by the optical power supply line 51 having the SS configuration (step S402).
- the PD 20-1 (first PD) converts the received optical signal into an electrical signal and supplies the obtained power to the power supply target device within the power supply target area (step S403).
- the light source 12 sends an optical signal to the PON (step S404).
- the optical signal sent from the light source 12 may be an existing signal for data communication, or an additional signal for optical power supply may be added to the existing signal for data communication. It may also be an optical signal.
- the PD 20-2 (second PD) receives the optical signal transmitted through the optical power supply line 52, which is one of the network paths branched by the optical splitter of the PON (step S405).
- the PD 20-2 (second PD) converts the received optical signal into an electrical signal and supplies the obtained power to the power supply target device within the power supply target area (step S406). With this, the operation of the optical power supply system 1c shown in the flowchart of FIG. 7 is completed.
- the optical power supply system 1c in the fourth embodiment uses, in addition to the power obtained by the optical signal for optical power supply sent from the light source 11, the power for data communication transmitted by the PON from the light source 12. Power can also be obtained from optical signals. As a result, the optical power supply system 1c in the fourth embodiment can reduce the amount of power supplied in optical power supply, which is generally considered to have a smaller amount of power than a general power supply method using a commercial power source, metal wire, etc. can be increased.
- the optical power supply system 1c in the fourth embodiment there is no need to increase the light amount of the existing light source 11 and the light amount of the existing light source 12 in order to increase the amount of power supplied, so heating of the optical fiber etc. occurs. Not at all. Therefore, the optical power supply system 1c in the fourth embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- electric power can also be obtained from the optical signal transmitted by the PON from the light source 12.
- the optical power supply system 1c in the fourth embodiment can utilize the existing light source 11, the existing optical power supply line 51, and the existing PD 20-1. Further, in the optical power supply system 1c in the fourth embodiment, the existing light source 12, existing optical splitter, etc. of the PON system can be utilized. Therefore, in the optical power feeding system 1c in the fourth embodiment, it is only necessary to newly install the PD 20-2 and connect an unused network path among the network paths branched by the optical splitter in the PON to the PD 20-2. .
- the optical power supply system 1c in the fourth embodiment can be constructed without significantly modifying the existing system, and therefore the installation cost can be kept low. Further, the optical power supply system 1c in the fourth embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- the optical power supply systems 1, 1b, and 1c in the first to fourth embodiments described above mainly supply power from the optical power supply line 51, which is a network with an SS configuration for optical power supply, and are used for both data transmission and optical power supply. It was a system that supplied power obtained as a sub-power supply from an optical power supply line 52, which was a PON-configured network. This ensured a sufficient amount of power supply.
- optical power supply line 51 with the SS configuration for optical power supply
- the optical power supply system in the fifth to eighth embodiments described below does not use the optical power supply line 51 of the SS configuration for optical power supply, and supplies power to the power supply target area only by power supply from the optical power supply line 52 of the PON configuration. This is a system that supplies power to target equipment.
- FIG. 9 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1d in the fifth embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1d is a system for supplying power by optical power supply to power supply target devices that operate on electric power and are present in a power supply target area, which is a non-electrified area, for example.
- the power supply target device is a device, such as an ONU, which requires a large amount of power to drive and is required to be driven for a long time.
- the optical power supply system 1d includes a light source 12 and an optical power supply section 2d. Note that the optical power supply system 1d in this embodiment does not have the light source 11 in each of the above-described embodiments, and therefore does not have the optical power supply line 51, which is a network with an SS configuration for optical power supply.
- the optical power supply unit 2d includes a plurality of (N) PDs 20. As shown in FIG. 9, the optical power supply unit 2d includes PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N. Note that N and n are integers of 1 or more, and N ⁇ n ⁇ 1.
- the optical power supply unit 2d is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that some or all of the PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N may be provided together in the case of one device, or may be provided in the case of separate devices. Each of them may be provided inside.
- the light source 12 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building exists, for example, inside or near the power supply area.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON configuration is used as the network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent out from the light source 12 is split by an optical splitter 30 installed on the network path, and is received by the ONU in the user's home.
- the optical splitter 30 is installed on a utility pole or the like, and splits the optical signal transmitted from the light source 12 into multiple directions. Note that the optical splitter 30 illustrated in FIG. 9 can split the optical signal transmitted from the light source 12 into eight directions.
- optical power supply systems 1, 1b, and 1c in the first to fourth embodiments described above only one route among the plurality of network routes branched by the optical splitter is connected to the PD 20 of the optical power supply unit. there were.
- the optical power feeding system 1d according to the fifth embodiment one or more of the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 are respectively connected to the PDs 20 of the optical power feeding unit 2d.
- N paths are respectively connected to PD20-1 to PD20-N of the optical power feeding section 2d.
- one of the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 is connected to the PD 20-1 of the optical power supply section 2d.
- the other one path is connected to the PD 20-n of the optical power supply section 2d.
- the other path is connected to the PD 20-N of the optical power supply section 2d.
- the optical signal sent out by the light source 12 is split by the optical splitter 30 and then received by the PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N of the optical power feeding section 2d, respectively.
- Each of the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . , PD 20-N obtains power by converting received optical signals into electrical signals.
- all unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side are connected to the PDs 20 of the optical power supply unit 2d, respectively.
- the number of unused terminals on the user's home side is N.
- the term "unused terminal” as used herein refers to an unused terminal that is not connected to the user's home among the terminals of the optical splitter 30 on the user's home side.
- At least one network path among the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 is not used for transmitting communication data to the user's home, and is terminated unused.
- an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- optical signals flow to all terminals of a network path branched by an optical splitter, so this optical signal is transmitted to unused terminals. It is not utilized and is wasted.
- This embodiment attempts to utilize this wasted optical signal for optical power supply.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can increase the power supplied to the power supply target area without using the optical power supply line 51 and light source 11 of the SS configuration for optical power supply in each of the above-described embodiments.
- the supply amount can be further increased.
- the optical signal carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment, or may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment.
- the optical signal may be an optical signal in which an additional signal for optical power supply is added to an existing signal for data communication.
- optical splitter 30 when there are multiple optical splitters 30 of the PON near the power supply target area, it is optional as to which optical splitter 30 to use, but for example, the optical splitter 30 installed closest to the power supply target area is used. You can do it like this.
- the network paths connected from the light source 12 to the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . , PD 20-N are the optical power supply lines 52 in FIG.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N in the fifth embodiment are connected in series.
- the order in which the PD20-1, . . . , PD20-n, . . . , PD20-N are connected in series may be reversed from the order shown in FIG.
- the optical power feeding system 1d in the fifth embodiment is connected to one or more unused terminals of the optical splitter 30 among the plurality of network paths in the PON configuration that transmit optical signals sent from the light source 12.
- Optical power is supplied to the power supply target area via a network path that passes through the optical power supply line 52 that has been installed.
- optical power supply lines 52 are connected to all unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side, and light is transmitted from all these unused terminals to the connected PDs 20. Power is supplied.
- FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the optical power supply system 1d in the fifth embodiment of the present invention.
- N the number of unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side
- the light source 12 sends out an optical signal, which is an existing signal for data communication, to the PON (step S501).
- the optical splitter 30 of the PON branches the optical signal sent from the light source 12, and sends the optical signal from all (here, two) unused terminals at the user's home to the optical power supply section 2d via the optical power supply line 52. are transmitted respectively (step 502).
- the PD 20-1 (first PD) receives an optical signal transmitted through the optical power supply line 52, which is one of the network paths branched by the optical splitter of the PON (step S503).
- the PD 20-1 (first PD) converts the received optical signal into an electrical signal and outputs the obtained power to the PD 20-2 (second PD) (step S504).
- the PD 20-2 receives the optical signal transmitted through the optical power supply line 52, which is one of the other network paths branched by the optical splitter of the PON (step S505).
- PD20-2 converts the received optical signal into an electrical signal, and combines the obtained power with the power input from PD20-1 (first PD) to generate power within the power supply area. (Step S506). With this, the operation of the optical power supply system 1d shown in the flowchart of FIG. 10 is completed.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can obtain electric power from the optical signal for data communication transmitted from the light source 12 by the PON.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment transmits the optical signal sent from the light source 12 through an optical power supply line 52 connected to an unused terminal of the optical splitter 30 among a plurality of network paths of a PON configuration.
- Optical power is supplied to the power supply target area via the network route.
- each of the plurality of unused network routes is The PDs 20 to be connected are respectively prepared in the optical power supply section 2d.
- optical power is supplied to the PDs 20 connected to all unused terminals of the optical splitter 30 of the PON.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can reduce the amount of power supplied in optical power supply, which is generally considered to have a smaller amount of power than a general power supply method using a commercial power source, metal wire, etc. can be increased. Further, the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can further increase the amount of power supplied to the power supply target area without using the optical power supply line 51 and the light source 11 of the SS configuration for optical power supply. Can be done.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment there is no need to increase the amount of light from the existing light source 12 in order to increase the amount of power supplied, so heating of the optical fiber does not occur. Therefore, the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- the optical signal transmitted by the PON from the light source 12 can be received via a plurality of network paths, and electric power can be obtained from each one.
- the light source 11 for optical power supply whose light intensity is set high in order to obtain the desired large power.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can improve safety.
- the existing light source 12, existing optical splitter 30, etc. of the PON system can be utilized. Therefore, in the optical power feeding system 1d in the fifth embodiment, it is only necessary to newly install the PD 20 and connect an unused network path among the network paths branched by the optical splitter 30 in the PON to the PD 20.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can be constructed without significantly modifying the existing system, so installation costs can be kept low. Further, the optical power supply system 1d in the fifth embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment described above has a configuration in which all unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side are connected to the PDs 20 of the optical power supply section 2d.
- all unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side are connected to the PDs 20 of the optical power supply section 2d.
- only some of the unused terminals are connected to the PD 20 of the optical power supply section 2d.
- the configuration may be such that they are connected.
- FIG. 11 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1e in a modification of the fifth embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1e includes a light source 12 and an optical power supply section 2e. Note that the optical power supply system 1e in this embodiment does not have the light source 11 in each of the embodiments described above, and therefore does not have the optical power supply line 51 of the SS configuration for optical power supply.
- the optical power supply unit 2e includes a plurality of PDs. As shown in FIG. 11, the optical power feeding unit 2e includes PD20-1, . . . , PD20-n, . Note that n is an integer greater than or equal to 1, and n ⁇ 1.
- the optical power supply unit 2e is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that some or all of the PD20-1, ..., PD20-n, ... may be provided together in the case of one device, or may be provided in the cases of separate devices. It may be.
- the light source 12 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building exists, for example, inside or near the power supply area.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON configuration is used as the network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent out from the light source 12 is split by an optical splitter 30 installed on the network path, and is received by the ONU in the user's home.
- the optical splitter 30 is installed on a utility pole or the like, and splits the optical signal transmitted from the light source 12 into multiple directions. Note that the optical splitter 30 illustrated in FIG. 11 can split the optical signal transmitted from the light source 12 into eight directions.
- one or more routes among the plurality of network routes branched by the optical splitter 30 are Each is connected to the PD 20 of the optical power supply section 2e.
- N paths are respectively connected to the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . of the optical power supply unit 2d.
- one of the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 is connected to the PD 20-1 of the optical power supply unit 2e.
- the other one path is connected to the PD 20-n of the optical power supply unit 2e.
- the optical signal sent out by the light source 12 is split by the optical splitter 30 and then received by the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . of the optical power feeding section 2e.
- the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . each obtain electric power by converting received optical signals into electrical signals.
- the optical power feeding system 1e uses only some of the unused terminals on the user's home side of the optical splitter 30 for power supply, so all the unused terminals are used for power supply.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment described above in which the used terminal is used for optical power supply although the amount of power supplied may be reduced, the cost of installing optical fibers can be reduced.
- a plurality of network routes among the plurality of network routes branched by the optical splitter 30 are not used for transmitting communication data to the user's home and are terminated as unused. I am assuming the case.
- an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- each of the partial routes among the plurality of unused network routes is A PD 20 to be connected to the optical power supply unit 2e is prepared respectively.
- the network path connected from the light source 12 to the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . is the optical power supply line 52 in FIG.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- PD20-1, ..., PD20-n, ... in the modification of the fifth embodiment are connected in series.
- the order in which the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . are connected in series may be reversed from the order shown in FIG.
- the optical power feeding system 1e in the modified example of the fifth embodiment is configured to connect an unused terminal of the optical splitter 30 among the plurality of network paths of the PON configuration for transmitting the optical signal sent from the light source 12.
- Optical power is supplied to the power supply target area via a network path that passes through the optical power supply line 52.
- the optical power supply line 52 is connected to each of the one or more unused terminals on the user home side of the optical splitter 30, and some of these unused terminals are connected to the optical power supply line 52.
- Optical power is supplied from the used terminals to the connected PDs 20, respectively.
- the optical power feeding system 1e in the modified example of the fifth embodiment is different from the optical power feeding system 1d in the above-described fifth embodiment in which all unused terminals are used for optical power feeding, for example. In comparison, the cost of installing optical fibers can be reduced.
- the optical power feeding system 1d in the fifth embodiment and the optical power feeding system 1e in a modification of the fifth embodiment have a configuration in which a plurality of PDs are connected in series.
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment described below has a configuration in which a plurality of PDs are connected in parallel.
- FIG. 12 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1f according to a sixth embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1f is a system for supplying power by optical power supply to power supply target devices that operate on electric power and are present in a power supply target area, which is a non-electrified area, for example.
- the optical power supply system 1f includes a light source 12 and an optical power supply section 2f. Note that the optical power supply system 1f in this embodiment does not have the light source 11 in each of the embodiments described above, and therefore does not have the optical power supply line 51 of the SS configuration for optical power supply.
- the optical power feeding unit 2f includes a plurality of (N) PDs 20. As shown in FIG. 12, the optical power feeding unit 2f includes PD20-1,..., PD20-n,..., PD20-N. Note that N and n are integers of 1 or more, and N ⁇ n ⁇ 1.
- the optical power supply section 2f is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that some or all of the PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N may be provided together in the case of one device, or may be provided in the case of separate devices. Each of them may be provided inside.
- the light source 12 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building exists, for example, inside or near the power supply area.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON configuration is used as the network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent out from the light source 12 is split by an optical splitter 30 installed on the network path, and is received by the ONU in the user's home.
- the optical splitter 30 is installed on a utility pole or the like, and splits the optical signal transmitted from the light source 12 into multiple directions. Note that the optical splitter 30 illustrated in FIG. 12 branches the optical signal transmitted from the light source 12 into eight directions.
- optical power supply systems 1, 1b, and 1c in the first to fourth embodiments described above only one route among the plurality of network routes branched by the optical splitter is connected to the PD 20 of the optical power supply unit. Ta.
- the optical power feeding system 1f in the sixth embodiment the optical power feeding system 1d in the fifth embodiment described above and the optical power feeding system 1e in the modified example of the fifth embodiment are divided by the optical splitter 30.
- One or more routes among the plurality of network routes created are each connected to the PD 20 of the optical power supply section 2f.
- N paths are connected to the PD20-1 to PD20-N of the optical power supply section 2f, respectively.
- one of the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 is connected to the PD 20-1 of the optical power supply section 2f.
- the other one path is connected to the PD 20-n of the optical power supply unit 2f.
- the other one path is connected to the PD 20-N of the optical power supply section 2f.
- the optical signal sent out by the light source 12 is split by the optical splitter 30, and then received by the PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N of the optical power feeding section 2f, respectively.
- Each of the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . , PD 20-N obtains power by converting received optical signals into electrical signals.
- optical power supply system 1f in the sixth embodiment all unused terminals on the user home side of the optical splitter 30 are connected to the optical power supply unit 2f, similar to the optical power supply system 1d in the fifth embodiment described above. Each is connected to the PD20.
- the number of unused terminals on the user's home side is N.
- the configuration is not limited to this, and as in the optical power feeding system 1e in the modification of the fifth embodiment described above, some of the unused terminals on the user's home side of the optical splitter 30 A configuration may be adopted in which only unused terminals of are connected to the PDs 20 of the optical power supply section 2f.
- At least one network path among the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 is not used for transmitting communication data to the user's home, and is terminated unused.
- an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- the PD 20 connected to each of the plurality of unused network paths is configured to provide optical power supply. They are respectively prepared in section 2f.
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment can reach the power supply target area without using the optical power supply line 51 and light source 11 of the SS configuration for optical power supply in the first to fourth embodiments described above. The amount of power supplied can be further increased.
- the optical signal carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment, or may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment.
- the optical signal may be an optical signal in which an additional signal for optical power supply is added to an existing signal for data communication.
- optical splitter 30 when there are multiple optical splitters 30 of the PON near the power supply target area, it is optional as to which optical splitter 30 to use, but for example, the optical splitter 30 installed closest to the power supply target area is used. You can do it like this.
- the network path connected from the light source 12 to the PD20-1, . . . , PD20-n, . . . , PD20-N is the optical power supply line 52 in FIG. 12.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N in the sixth embodiment are connected in parallel. As shown in FIG. 12, the power obtained by each of the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, .
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment has PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N connected in parallel, similar to the optical power supply system 1c in the fourth embodiment described above. Therefore, the current can be increased more than when the PD20-1, . . . , PD20-n, . . . , PD20-N are connected in series.
- the optical power feeding system 1 in the first embodiment since a plurality of PDs are connected in series, the voltage can be increased more than when a plurality of PDs are connected in parallel.
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment is connected to one or more unused terminals of the optical splitter 30 among the plurality of network paths in the PON configuration that transmit optical signals sent from the light source 12.
- Optical power is supplied to the power supply target area via a network path that passes through the optical power supply line 52 that has been installed.
- optical power supply lines 52 are connected to all unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side, and light is transmitted from all these unused terminals to the connected PDs 20. Power is supplied.
- FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the optical power supply system 1f in the sixth embodiment of the present invention.
- N the number of unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side
- the light source 12 sends an optical signal, which is an existing signal for data communication, to the PON (step S601).
- the optical splitter 30 of the PON branches the optical signal sent from the light source 12, and sends the optical signal from all (here, two) unused terminals at the user's home to the optical power supply section 2f via the optical power supply line 52. are transmitted respectively (step 602).
- the PD 20-1 (first PD) receives an optical signal transmitted through the optical power supply line 52, which is one of the network paths branched by the optical splitter of the PON (step S603).
- the PD 20-1 (first PD) converts the received optical signal into an electrical signal and supplies the obtained power to the power supply target device within the power supply target area (step S604).
- the PD 20-2 (second PD) receives the optical signal transmitted through the optical power supply line 52, which is one of the other network paths branched by the optical splitter of the PON (step S605).
- the PD 20-2 (second PD) converts the received optical signal into an electrical signal and supplies the obtained power to the power supply target equipment within the power supply target area (step S606). With this, the operation of the optical power supply system 1f shown in the flowchart of FIG. 13 is completed.
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment can obtain electric power from the optical signal for data communication transmitted from the light source 12 by the PON.
- the optical power feeding system 1f in the sixth embodiment uses an optical power feeding line 52 connected to an unused terminal of an optical splitter 30 among a plurality of network paths of a PON configuration that transmit optical signals sent from a light source 12. Optical power is supplied to the power supply target area via the network route.
- each of the plurality of unused network routes is The PDs 20 to be connected are respectively prepared in the optical power supply section 2f.
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment can reduce the amount of power supplied in optical power supply, which is generally considered to have a smaller amount of supplied power than a general power supply method using a commercial power source, a metal wire, etc. can be increased. Furthermore, the optical power supply system 1f in the sixth embodiment can further increase the amount of power supplied to the power supply target area without using the optical power supply line 51 and light source 11 of the SS configuration for optical power supply. Can be done.
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment there is no need to increase the amount of light from the existing light source 12 in order to increase the amount of power supplied, so heating of the optical fiber does not occur. Therefore, the optical power supply system 1f in the sixth embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- the optical power feeding system 1f in the sixth embodiment it is possible to receive the optical signal transmitted by the PON from the light source 12 via a plurality of network paths and obtain electric power from each one, which is different from the conventional method. In other words, there is no need to use the light source 11 for optical power supply, whose light intensity is set high in order to obtain the desired large power. With this, it can be said that the optical power supply system 1f in the fifth embodiment can improve safety.
- optical power supply system 1f in the sixth embodiment it is possible to utilize the existing light source 12, existing optical splitter 30, etc. of the PON system. Therefore, in the optical power feeding system 1f in the sixth embodiment, it is only necessary to newly install the PD 20 and connect an unused network path among the network paths branched by the optical splitter 30 in the PON to the PD 20.
- the optical power supply system 1f in the sixth embodiment can be constructed without significantly modifying the existing system, so the installation cost can be kept low. Furthermore, the optical power supply system 1f in the sixth embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- a seventh embodiment of the present invention will be described below.
- the optical power supply system 1d in the fifth embodiment described above the optical power supply system 1e in the modification of the fifth embodiment, and the optical power supply system 1f in the sixth embodiment, light is transmitted from the light source 12 of one PON. It was configured to obtain power from optical signals.
- an optical power feeding system 1g in a seventh embodiment described below like the optical power feeding system 1b in the third embodiment described above, uses optical signals transmitted from the light sources 12 of a plurality of PONs. This is a configuration to obtain electric power.
- FIG. 14 is an overall configuration diagram of an optical power feeding system 1g according to the seventh embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1g is a system for supplying power by optical power supply to power supply target devices that operate on electric power and are present in a power supply target area, which is a non-electrified area, for example.
- the optical power supply system 1g includes a plurality of light sources 12 and an optical power supply section 2g. Note that the optical power supply system 1g in this embodiment does not have the light source 11 in each of the embodiments described above, and therefore does not have the optical power supply line 51, which is a network with an SS configuration for optical power supply.
- the optical power feeding unit 2g includes a plurality of (N) PDs 20. As shown in FIG. 14, the optical power supply unit 2g includes PD20-1,..., PD20-n,..., PD20-N. Note that N and n are integers of 1 or more, and N ⁇ n ⁇ 1.
- the optical power supply section 2g is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that some or all of the PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N may be provided together in the case of one device, or may be provided in the case of separate devices. Each of them may be provided inside.
- Each of the light sources 12 is installed inside a building, such as a station building, for example.
- This station building exists, for example, inside or near the power supply area.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON configuration is used as the network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent out from the light source 12 is split by an optical splitter 30 installed on the network path, and is received by the ONU in the user's home.
- the optical splitter 30 is installed on a utility pole or the like, and splits the optical signal transmitted from the light source 12 into multiple directions.
- the optical power supply system 1g in the seventh embodiment includes the optical power supply system 1d in the fifth embodiment described above, the optical power supply system 1e in the modification of the fifth embodiment, and the optical power supply system 1e in the sixth embodiment.
- the optical power supply system 1f one or more of the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 are respectively connected to the PDs 20 of the optical power supply section 2g.
- the optical signal sent out by any of the light sources 12 is split by the optical splitter 30 in the same PON, and then sent to the PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20 of the optical power supply unit 2g. -N respectively.
- Each of the PDs 20-1, . . . , PD 20-n, . . . , PD 20-N obtains power by converting the received optical signal into an electrical signal.
- optical power supply system 1g in the seventh embodiment all unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side are connected to the PDs 20 of the optical power supply unit 2g, respectively.
- the configuration is not limited to this, and for example, as in the optical power feeding system 5e in the fifth embodiment described above, some of the unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side
- the structure may be such that only the used terminals are respectively connected to the PDs 20 of the optical power supply section 2g.
- At least one network path among the plurality of network paths branched by the optical splitter 30 is not used for transmitting communication data to the user's home, and is terminated unused.
- an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- the optical power supply system 1g in the seventh embodiment can increase the power supplied to the power supply target area without using the optical power supply line 51 and light source 11 of the SS configuration for optical power supply in each of the above-described embodiments. The supply amount can be further increased.
- the optical signal carrying communication data transmitted from the PON station to the user's home may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment, or may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment.
- the optical signal may be an optical signal in which an additional signal for optical power supply is added to an existing signal for data communication.
- optical splitters 30 of the PON near the power supply target area which optical splitter 30 to use is arbitrary, but for example, the optical splitters 30 installed in the vicinity of the power supply target area are selected in order. , a desired number of optical splitters may be used.
- the network paths connected from the light source 12 to the PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N are the optical power supply lines 52 in FIG. 14.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- PD20-1, ..., PD20-n, ..., PD20-N in the seventh embodiment are connected in series.
- the order in which the PD20-1, . . . , PD20-n, . . . , PD20-N are connected in series may be reversed from the order shown in FIG.
- the PD20-1, . . . , PD20-n, . . . , PD20-N may be connected in parallel.
- the optical power feeding system 1g in the seventh embodiment can obtain electric power using all the optical signals sent out from the light sources 12 of the plurality of PONs.
- the optical power supply system 1g in the seventh embodiment is the same as the optical power supply system 1d in the fifth embodiment described above, the optical power supply system 1e in the modification of the fifth embodiment, and the optical power supply system 1g in the sixth embodiment. Compared to the power supply system 1f, more power can be supplied to the power supply target devices present in the power supply target area.
- the optical power feeding system 1g in the seventh embodiment is configured to connect the optical power supply system 1g to the unused terminal of the optical splitter 30 among the network paths of each of the plurality of PON configurations that transmit the optical signals sent from the light source 12.
- Optical power is supplied to the power supply target area via a network path via the optical power supply line 52.
- optical power supply lines 52 are connected to all unused terminals of the optical splitter 30 on the user's home side, and light is transmitted from all these unused terminals to the connected PDs 20. Power is supplied.
- the optical power supply system 1g in the seventh embodiment can obtain power from the optical signals transmitted from the light sources 12 of a plurality of PONs.
- the optical power supply system 1g according to the seventh embodiment can reduce the amount of power supplied in optical power supply, which is generally considered to have a smaller amount of supplied power than a general power supply method using a commercial power source, metal wire, etc. can be increased.
- the optical power supply system 1g in the seventh embodiment can further increase the amount of power supplied to the power supply target area without using the optical power supply line 51 and the light source 11 of the SS configuration for optical power supply. Can be done.
- the optical power feeding system 1g in the seventh embodiment there is no need to increase the amount of light from the existing light source 12 in order to increase the amount of power supplied, so heating of the optical fiber does not occur. Therefore, the optical power supply system 1g in the seventh embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- the optical power supply system 1g in the seventh embodiment it is possible to receive the optical signal transmitted by the PON from the light source 12 via a plurality of network paths and obtain electric power from each one. In other words, there is no need to use the light source 11 for optical power supply, whose light intensity is set high in order to obtain the desired large power. Accordingly, it can be said that the optical power supply system 1g in the seventh embodiment can improve safety.
- optical power feeding system 1g in the seventh embodiment it is possible to utilize the existing light source 12, existing optical splitter 30, etc. of the PON system. Therefore, in the optical power feeding system 1g in the seventh embodiment, it is only necessary to newly install the PD 20 and connect an unused network path among the network paths branched by the optical splitter 30 in the PON to the PD 20.
- the optical power supply system 1g in the seventh embodiment can be constructed without significantly modifying the existing system, so installation costs can be kept low. Furthermore, the optical power supply system 1g in the seventh embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- the optical splitter 30 has one terminal on the station side and multiple terminals on the user's home side.
- the configuration was such that a device with one-to-many output was used.
- a multi-input multi-output optical coupler is generally used as an optical splitter used in a PON.
- An optical power feeding system 1h according to an eighth embodiment described below is configured to use a multi-input, multi-output optical splitter 30h, which has a plurality of terminals on the station side and a plurality of terminals on the user's home side.
- the light is transmitted from the light source 12 and transmitted via one or more unused terminals on the user's home side of the optical splitter 30 of the PON.
- the structure was such that power was obtained from each optical signal.
- an optical power supply system 1h in the eighth embodiment described below not only obtains power from an optical signal transmitted through an unused terminal on the user's home side of an optical splitter 30h of a PON, but also obtains power from an optical
- the configuration is such that power is also obtained from optical signals transmitted through one or more unused terminals on the station side of the splitter 30h.
- FIG. 15 is an overall configuration diagram of an optical power supply system 1h according to the eighth embodiment of the present invention.
- the optical power supply system 1h is a system for supplying power by optical power supply to power supply target devices that operate on electric power and are present in a power supply target area, which is a non-electrified area, for example.
- the optical power supply system 1h includes a light source 12 and an optical power supply section 2h. Note that the optical power supply system 1h in this embodiment does not have the light source 11 in the first to fourth embodiments described above, and therefore does not have the optical power supply line 51 of the SS configuration for optical power supply.
- the optical power supply unit 2h includes a plurality of PDs 20.
- the optical power supply section 2h shown in FIG. 15 includes five PDs 20, PD20-1 to PD20-5.
- the optical power supply unit 2h is installed, for example, inside or near the power supply target area. Note that some or all of these plurality of PDs 20 may be provided together in the casing of one device, or may be provided in the casings of separate devices.
- the light source 12 is installed, for example, in a building such as a station building. This station building exists, for example, inside or near the power supply area.
- the light source 12 is a light source for transmitting an optical signal carrying communication data from the station building to a plurality of users' homes.
- a PON configuration is used as the network configuration between the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical signal sent out from the light source 12 is split by an optical splitter 30h installed on the network path, and is received by an ONU in the user's home.
- the optical splitter 30h is installed on a utility pole or the like, and branches the optical signal (downstream signal) transmitted from the light source 12 and the optical signal (upstream signal) transmitted from the ONU in the user's home into multiple directions.
- different wavelength regions are used for uplink signal transmission and downlink signal transmission.
- a wavelength range of 1260 to 1360 [nm] is used for upstream signal transmission
- a wavelength range of 1480 to 1580 [nm] is used for downlink signal transmission.
- the optical splitter 30h in the eighth embodiment is a multiple-input, multiple-output optical coupler that has multiple terminals on the station side and multiple terminals on the user's home side.
- the optical splitter 30h illustrated in FIG. 15 is a 4-to-4 input/output optical coupler that has four terminals on the station side and four terminals on the user's home side. Therefore, as shown in FIG. 15, among the four terminals of the optical splitter 30h on the station side, one terminal is connected to the light source 12 of the station, and the remaining three terminals are unused terminals. . Further, in FIG. 15, two user homes are illustrated as an example. Therefore, of the four terminals on the user home side of the optical splitter 30h, two terminals are connected to the ONUs in the two user homes, and the remaining two terminals are unused terminals.
- a network path passes through a total of five unused terminals, consisting of three unused terminals on the central office side and two unused terminals on the user home side of the optical splitter 30h. are respectively connected to the five PDs 20 (PD20-1 to PD20-5) of the optical power supply section 2h.
- the optical signal (downlink signal) sent out by the light source 12 is received by the PD 20-4 and PD 20-5 of the optical power supply unit 2h, respectively, via the unused terminal on the user's home side of the optical splitter 30h. be done.
- the PDs 20-4 and 20-5 each obtain power by converting received optical signals into electrical signals.
- the optical signal (uplink signal) sent from the ONU at the user's home is received by the PD20-1 to PD20-3 of the optical power supply unit 2h, respectively, via the unused terminal on the station side of the optical splitter 30h.
- the PDs 20-1 to 20-3 each obtain power by converting received optical signals into electrical signals.
- the configuration is not limited to this, and among the plurality of unused terminals on the user home side and the station side of the optical splitter 30h, only some of the unused terminals are connected to the PD 20 of the optical power supply section 2h, respectively.
- the configuration may be such that they are connected.
- At least one network path among the plurality of network paths branched by the optical splitter 30h is not used for transmitting communication data to the user's home or to the central office. It is assumed that the terminal is unused and terminated. In this embodiment, for example, an unused network path in a PON installed near a power supply target area is utilized for optical power supply to the power supply target area.
- optical signals flow to all terminals of a network path branched by an optical splitter, so this optical signal is transmitted to unused terminals. It is not utilized and is wasted.
- This embodiment attempts to utilize this wasted optical signal for optical power supply.
- PD20-1 to PD20-5 transmit optical signals carrying communication data transmitted from the PON station to the ONU at the user's home, and optical signals carrying communication data transmitted from the ONU at the user's house to the station. Obtain electricity by receiving light.
- the optical power supply system 1h in the eighth embodiment can reach the power supply target area without using the optical power supply line 51 and light source 11 of the SS configuration for optical power supply in the first to fourth embodiments described above. The amount of power supplied can be further increased.
- an optical signal carrying communication data transmitted from the PON station building to the ONU at the user's home may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1 in the first embodiment, or may be an existing signal for data communication as in the optical power supply system 1a in the second embodiment. It may also be an optical signal to which an additional signal is added.
- optical splitters 30h of the PON near the power supply target area which optical splitter 30h to use is arbitrary, but for example, the optical splitter 30h installed closest to the power supply target area is used. You can do it like this.
- the network path connected from the light source 12 to the PDs 20-1 to 20-5 is the optical power supply line 52 in FIG. 15.
- the PON network including the optical power supply line 52 is constructed using optical fibers.
- PD20-1 to PD20-5 in the eighth embodiment are connected in series. As shown in FIG. 15, the power obtained by each of PD20-1 to PD20-5 is output together to the power supply target equipment within the power supply target area. Note that the order in which the PD20-1 to PD20-N are connected in series may be reversed from the order shown in FIG. Note that the PD20-1 to PD20-5 may be connected in parallel.
- the optical power supply system 1h in the eighth embodiment connects the unused terminals of the optical splitter 30h to the unused terminals of the optical splitter 30h among the plurality of network paths in the PON configuration that transmit optical signals sent from the light source 12 and the ONU in the user's home.
- Optical power is supplied to the power supply target area via a network path via the connected optical power supply line 52.
- the optical power supply line 52 is connected to one or more unused terminals on the user home side and the central office side of the optical splitter 30h, and the optical power supply line 52 is connected to each of the unused terminals toward the connected PD 20. Optical power supply is performed.
- the optical power supply system 1h in the eighth embodiment can obtain power from the optical signal for data communication transmitted by the PON from the light source 12 and the ONU in the user's home.
- the optical power supply system 1h in the eighth embodiment includes an optical power supply system 1h that connects an optical fiber connected to an unused terminal of an optical splitter 30h among a plurality of network paths of a PON configuration that transmit optical signals sent from a light source 12 and an ONU in a user's home.
- Optical power is supplied to the power supply target area via a network path via the power supply line 52.
- each of the plurality of unused network routes is The PDs 20 to be connected are respectively prepared in the optical power supply section 2h.
- optical power is supplied from all these unused terminals to the connected PDs 20, respectively.
- the optical power feeding system 1h according to the eighth embodiment is able to reduce the amount of power supplied in optical power feeding, which is generally considered to have a smaller amount of power than a general power feeding method using a commercial power source, metal wire, etc. can be increased. Further, the optical power supply system 1h in the eighth embodiment supplies power to the target area without using the optical power supply line 51 and the light source 11 of the SS configuration for optical power supply in the first to fourth embodiments described above. The amount of power supplied can be further increased.
- the optical power feeding system 1h in the eighth embodiment there is no need to increase the amount of light from the existing light source 12 in order to increase the amount of power supplied, so heating of the optical fiber etc. does not occur. Therefore, the optical power supply system 1h in the eighth embodiment can increase the amount of power supplied without compromising safety in optical power supply.
- the optical signal transmitted by the PON from the light source 12 can be received via a plurality of network paths, and electric power can be obtained from each one.
- the light source 11 for optical power supply whose light intensity is set to be high in order to obtain the desired large power.
- the optical power supply system 1h in the eighth embodiment can improve safety.
- the existing light source 12, existing optical splitter 30h, etc. of the PON system can be utilized. Therefore, in the optical power feeding system 1h in the eighth embodiment, it is only necessary to newly install the PD 20 and connect an unused network path among the network paths branched by the optical splitter 30h in the PON to the PD 20.
- the optical power feeding system 1h in the eighth embodiment can be constructed without significantly modifying the existing system, and therefore the installation cost can be kept low. Furthermore, the optical power supply system 1h in the eighth embodiment can effectively utilize wasteful optical signals flowing through unused network paths in the PON for optical power supply.
- optical splitters 30 and 30h used in each of the embodiments described above are assumed to be existing optical splitters (optical couplers) of PON, but are not limited to this. It is also possible to arbitrarily use existing splitters or couplers that have been introduced in the market.
- the unused terminals of the optical splitter are used for optical power supply, but the present invention is not limited to this.
- a method can be considered in which a branch end that is being used for another purpose or system is stopped from being used for that purpose or system, and is switched to be used as an optical power supply instead.
- the optical power supply system includes a first light source, a second light source, and an optical power supply device.
- the optical power supply system is the optical power supply system 1 and the optical power supply systems 1a to 1c in the embodiment
- the first light source is the light source 11 in the embodiment
- the second light source is the light source 12 in the embodiment.
- the optical power feeding device is the optical power feeding section 2 and the optical power feeding sections 2b to 2c in the embodiment.
- the first light source sends out a first optical signal for optical power supply to the first optical power supply line.
- the first optical power supply line is the optical power supply line 51 in the embodiment.
- the second light source sends out a second optical signal for optical power supply to a second optical power supply line, which is a line of a passive optical network.
- the second optical power supply line is the optical power supply line 52 in the embodiment.
- the optical power supply device includes a first photodiode, a second photodiode, and a power supply section.
- the first photodiode is PD20-1 in the embodiment
- the second photodiode is PD20-2 or PD20-2 to 20-N in the embodiment
- the power supply unit is PD20-1 in the embodiment. -2 or PD20-N.
- the first photodiode receives a first optical signal, converts the received first optical signal into an electrical signal, and obtains first electric power.
- the second photodiode receives the second optical signal, converts the received second optical signal into an electrical signal, and obtains second power.
- the power supply unit outputs power that is a combination of the first power and the second power to the power supply target device
- the power feeding unit outputs the first power from the first photodiode to the second photodiode, and outputs the first power from the first photodiode to the second photodiode.
- the combined power of the second photodiode and the second power may be outputted from the second photodiode to the power supply target device.
- first photodiode and the second photodiode are connected in parallel, and the power supply unit outputs the first power from the first photodiode to the power supply target device, and outputs the second power to the second power supply device.
- the photodiode may be configured to output power to the device to be powered.
- the first optical power feeding line may be a line with a single star configuration.
- the second optical signal may be a communication optical signal transmitted in a passive optical network.
- the second optical signal may be an optical signal in which an optical power supply optical signal is added to a communication optical signal transmitted in a passive optical network.
- the data amount of the second optical signal may be determined based on the line availability of the passive optical network.
- the optical power supply system includes a light source, a passive optical network, and an optical power supply device.
- the optical power supply system is the optical power supply system 1d to 1h in the embodiment
- the light source is the light source 12 in the embodiment
- the optical power supply device is the optical power supply unit 2d to 2h in the embodiment.
- the light source sends out an optical signal to an optical feed line, which is a line of a passive optical network.
- the optical power supply line is the optical power supply line 52 in the embodiment.
- Passive optical networks include branches.
- the branching section branches the optical power supply line into at least a first path and a second path.
- the branching section is the optical splitter 30, 30h in the embodiment.
- the optical power supply device includes a first photodiode, a second photodiode, and a power supply section.
- the first photodiode and the second photodiode are any of the PD20-1, ..., PD20-n, ..., 20-N in the embodiment
- the power supply unit is the PD20-N, ..., PD20-N in the embodiment, Or all of PD20-1,..., PD20-n,..., 20-N.
- the first photodiode receives the optical signal transmitted through the first path, converts the received optical signal into an electrical signal, and obtains first electric power.
- the second photodiode receives the optical signal transmitted through the second path, converts the received optical signal into an electrical signal, and obtains second electric power.
- the power supply unit outputs power that is a combination of the first power and the second power to the power supply target device.
- Part of the configuration of the optical power supply system 1 and the optical power supply systems 1a to 1h in the embodiments described above may be realized by a computer.
- a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed.
- the "computer system” herein includes hardware such as an OS and peripheral devices.
- the term "computer-readable recording medium” refers to portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into computer systems.
- a "computer-readable recording medium” refers to a storage medium that dynamically stores a program for a short period of time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It may also include a device that retains a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or client in that case. Further, the above-mentioned program may be one for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be one that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
- FPGA Field Programmable Gate Array
- Optical power supply system 1, 1a to 1h...
- Optical power supply system 2, 2b to 2h...
- Optical power supply unit 11, 12...
- Light source 20-1 to 20-N... PD, 30, 30h...
- Optical splitter 51, 52...
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Abstract
光給電方法は、第1の光源が、光給電用の第1の光信号を第1の光給電回線へ送出するステップと、給電部が、第1のフォトダイオードによって前記第1の光信号を受光し、前記第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を得るステップと、第2の光源が、第2の光信号を受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線へ送出するステップと、前記給電部が、第2のフォトダイオードによって前記第2の光信号を受光し、前記第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を得るステップと、前記給電部が、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力するステップとを有する。
Description
本発明は、光給電方法、光給電システム及び光給電装置に関する。
本願は、2022年9月13日に、日本に出願されたPCT/JP2022/034187号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2022年9月13日に、日本に出願されたPCT/JP2022/034187号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
受光端にある機器を長時間かつ大電力で駆動させるため、光給電を用いて供給電力量を増大させる技術がある。ここでいう受光端にある機器とは、例えばONU(Optical Network Unit)等の大電力を必要とする機器である。図8は、従来の光給電方法を用いた光給電システムの構成の一例を示す図である。図8に示されるように、従来の光給電方法では、局舎等に備えられた光源から光ファイバを用いた光給電回線によって、例えば非電化エリアである給電対象エリアへ光信号が伝送される。光給電回線のネットワーク構成としては、分岐損を減らすため、分岐を行わないSS(Single Star)構成が用いられる。給電対象エリアでは、光給電回線を介して伝送された光信号がPD(Photodiode)によって受光される。受光された光信号は、電気信号に変換され、給電対象エリア内の機器に対して電力として供給される。
喜多亮太,深田陽一,桂井宏明,吉田智暁, "IoT端末向け光給電装置の試作と,間欠動作時の電力収支評価", 電子情報通信学会 総合大会, B-8-12, 2022年3月
しかしながら、従来の光給電方法では、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて供給電力量が少ない。そのため、従来の光給電方法では、給電対象エリアにおいて機器を動作させるために十分な電力が得られないことがある。供給電力量を増やすためには、例えば光源の光量を増やす方法が考えられるが、その場合、光ファイバの加熱等が生じるため安全性が損なわれることがあるという課題があった。
本発明は、上記のような技術的背景に鑑みてなされたものであり、光給電において安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる技術を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、第1の光源が、光給電用の第1の光信号を第1の光給電回線へ送出するステップと、給電部が、第1のフォトダイオードによって前記第1の光信号を受光し、前記第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を得るステップと、第2の光源が、第2の光信号を受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線へ送出するステップと、前記給電部が、第2のフォトダイオードによって前記第2の光信号を受光し、前記第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を得るステップと、前記給電部が、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力するステップと、を有する光給電方法である。
また、本発明の一態様は、第1の光源と、第2の光源と、光給電装置と、を有する光給電システムであって、前記第1の光源は、光給電用の第1の光信号を第1の光給電回線へ送出し、前記第2の光源は、第2の光信号を受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線へ送出し、前記光給電装置は、前記第1の光信号を受光し、受光された前記第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を取得する第1のフォトダイオードと、前記第2の光信号を受光し、受光された前記第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を取得する第2のフォトダイオードと、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、を備える光給電システムである。
また、本発明の一態様は、第1の光源から送出され第1の光給電回線を介して伝送された光給電用の第1の光信号を受光し、受光された前記第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を取得する第1のフォトダイオードと、第2の光源から送出され受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線を介して伝送された第2の光信号を受光し、受光された前記第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を取得する第2のフォトダイオードと、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、を備える光給電装置である。
また、本発明の一態様は、光源が、光信号を受動光ネットワークの回線である光給電回線へ送出するステップと、前記受動光ネットワークの分岐部が、前記光給電回線を少なくとも第1の経路と第2の経路とに分岐させるステップと、給電部が、前記第1の経路で伝送された前記光信号を第1のフォトダイオードによって受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第1の電力を得るステップと、前記給電部が、前記第2の経路で伝送された前記光信号を、第2のフォトダイオードによって受光し、受光された前記光信号を前記電気信号に変換して第2の電力を得るステップと、前記給電部が、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力するステップと、を有する光給電方法である。
また、本発明の一態様は、光源と、受動光ネットワークと、光給電装置と、を有する光給電システムであって、前記光源は、光信号を受動光ネットワークの回線である光給電回線へ送出し、前記受動光ネットワークは、前記光給電回線を少なくとも第1の経路と第2の経路とに分岐させる分岐部を備え、前記光給電装置は、前記第1の経路で伝送された前記光信号を受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第1の電力を得る第1のフォトダイオードと、前記第2の経路で伝送された前記光信号を受光し、受光された前記光信号を前記電気信号に変換して第2の電力を得る第2のフォトダイオードと、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、を備える光給電システムである。
また、本発明の一態様は、光源から受動光ネットワークの回線である光給電回線へ送出され、前記光給電回線を少なくとも第1の経路と第2の経路とに分岐させる前記受動光ネットワークの分岐部を介して前記第1の経路で伝送された光信号を受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第1の電力を得る第1のフォトダイオードと、前記分岐部を介して前記第2の経路で伝送された前記光信号を受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第2の電力を得る第2のフォトダイオードと、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、を備える光給電装置である。
本発明により、光給電において安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることが可能になる。
以下、実施形態の光給電方法及び光給電システムについて、図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
[光給電システムの構成]
以下、第1の実施形態における光給電システム1の構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態における光給電システム1の全体構成図である。光給電システム1は、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する機器(以下、「給電対象機器」という。)に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。給電対象機器とは、例えば、ONU(Optical Network Unit)等の、駆動のために大電力を必要とし、長時間駆動することが要求される機器である。図1に示されるように、光給電システム1は、光源11と、光源12と、光給電部2とを備える。
以下、第1の実施形態における光給電システム1の構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態における光給電システム1の全体構成図である。光給電システム1は、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する機器(以下、「給電対象機器」という。)に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。給電対象機器とは、例えば、ONU(Optical Network Unit)等の、駆動のために大電力を必要とし、長時間駆動することが要求される機器である。図1に示されるように、光給電システム1は、光源11と、光源12と、光給電部2とを備える。
光給電部2は、2つのPD(Photodiode)を備える。図1に示されるように、光給電部2は、PD20-1と、PD20-2とを備える。光給電部2は、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、PD20-1と、PD20-2は、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。
光源11は、例えば通信基地局の局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば、給電対象エリアとは離れた場所に存在する。光源11は、光給電用の光信号を送出する。光給電用の光信号としては、例えば常時点灯の光信号を用いればよい。光源11によって送出された光信号は、光給電回線51を介して光給電部2へ伝送される。光給電回線51は、光ファイバを用いて構成される。光給電回線51のネットワーク構成としては、例えば分岐損を減らすことを目的として、分岐を行わないSS(Single Star)構成が用いられる。
光源11によって送出された光信号は、光給電部2のPD20-1によって受光される。PD20-1は、受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
光源12は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば、給電対象エリア、及び光源11が設置された他の局舎ビルとは離れた場所に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON(Passive Optical Network)構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタによって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。例えば、光スプリッタは、電柱等に設置され、光源12から伝送される光信号を8つの方向に分岐させる。
また、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち1つの経路は、光給電部2のPD20-2に接続される。そのため、光源12によって送出された光信号は、光給電部2のPD20-2によっても受光される。PD20-2は、受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
すなわち、本実施形態は、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち少なくとも1つのネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送には用いられておらず未使用で終端されているような場合を想定している。本実施形態は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。一般的に、PONを用いた光通信システムでは、光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の全ての端子へ光信号が流れる仕組みになっているため、未使用で終端されている端子ではこの光信号が活用されず、無駄になっている。本実施形態は、この無駄になっている光信号を光給電に活用しようとするものである。PD20-2は、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号(既存信号)を受光して電力を得る。
なお、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPDを光給電部2にそれぞれ用意するようにしてもよい。これにより、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
なお、給電対象エリアの近傍にPONの光スプリッタが複数ある場合、どの光スプリッタを用いるかについては任意であるが、例えば、給電対象エリアの最も近くに設置されている光スプリッタを用いるようにしてもよい。
光源12からPD20-2へ接続されるネットワーク経路は、図1における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第1の実施形態におけるPD20-1とPD20-2とは、直列に接続される。図1に示されるように、PD20-1によって得られた電力はPD20-2へ出力され、PD20-1によって得られた電力とPD20-2によって得られた電力とが合わせて給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。なお、PD20-1とPD20-2とが直列に接続される順序は、図1に示される順序とは逆であってもよい。
このように、第1の実施形態における光給電システム1は、光源11から送出される光信号を伝送するSS構成のネットワークの光給電回線51をメインの光給電回線とし、光源12から送出される光信号を伝送するPON構成のネットワーク経路の1つである光給電回線52をサブの光給電回線として、給電対象エリアへの光給電を行う。なお、光給電回線51のネットワーク構成はSS構成に限られるものではなく、例えばPON構成等のその他のネットワーク構成であってもよい。
[光給電システムの動作]
以下、第1の実施形態における光給電システム1の動作の一例について説明する。図2は、本発明の第1の実施形態における光給電システム1の動作を示すフローチャートである。
以下、第1の実施形態における光給電システム1の動作の一例について説明する。図2は、本発明の第1の実施形態における光給電システム1の動作を示すフローチャートである。
光源11(第1の光源)が、SS構成の光給電回線51によって、PD20-1(第1のPD)へ給電用の光信号を送出する(ステップS101)。PD20-1(第1のPD)が、SS構成の光給電回線51によって伝送された光信号を受光する(ステップS102)。PD20-1(第1のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力をPD20-2(第2のPD)へ出力する(ステップS103)。
光源12(第2の光源)が、PONにデータ通信用の既存信号である光信号を送出する(ステップS104)。PD20-2(第2のPD)が、PONの光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の一つである光給電回線52によって伝送された光信号を受光する(ステップS105)。PD20-2(第2のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力を、PD20-1(第1のPD)から入力された電力と合わせて、給電対象エリア内の給電対象機器へ供給する(ステップS106)。以上で、図2のフローチャートが示す光給電システム1の動作が終了する。
以上説明したように、第1の実施形態における光給電システム1は、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、光源12からPONによって伝送されるデータ通信用の光信号からも電力を得ることができる。これにより、第1の実施形態における光給電システム1は、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。
また、第1の実施形態における光給電システム1では、供給電力量を増大させるために既存の光源11の光量及び既存の光源12の光量を増加させる必要がないため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第1の実施形態における光給電システム1は、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第1の実施形態における光給電システム1によれば、光源12からPONによって伝送される光信号からも電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために高く設定されていた光源11の光量をより低く抑えることができる。これにより、例えば光源11のレーザーのクラスを落とすことができるため、第1の実施形態における光給電システム1は、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第1の実施形態における光給電システム1では、既存の光源11、既存の光給電回線51、及び既存のPD20-1を活用することができる。また、第1の実施形態における光給電システム1では、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ等を活用することができる。よって、第1の実施形態における光給電システム1では、新たにPD20-2を設置し、PONにおいて光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20-2に接続するだけでよい。
このように、第1の実施形態における光給電システム1は、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第1の実施形態における光給電システム1は、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
なお、PONには、GE-PON(Gigabit Ethernet-Passive Optical Network)、10G-EPON(10Gigabit-Ethernet-Passive Optical Network)等の複数の規格があるが、複数の規格のPONの未使用端子を使用して、複数の光ファイバを給電対象エリアに敷設する構成にすることも考えられる。
<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態における光給電システム1では、光源12から送出される光信号はデータ通信用の既存信号であり、PD20-2は、データ通信用の既存信号である光信号から電力を得る構成であった。これに対し、以下に説明する第2の実施形態における光給電システム(以下、「光給電システム1a」という。)では、光源12から送出される光信号は、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号である。そのため、第2の実施形態では、PONで通信可能なデータ容量に十分な空きがある場合を想定している。
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態における光給電システム1では、光源12から送出される光信号はデータ通信用の既存信号であり、PD20-2は、データ通信用の既存信号である光信号から電力を得る構成であった。これに対し、以下に説明する第2の実施形態における光給電システム(以下、「光給電システム1a」という。)では、光源12から送出される光信号は、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号である。そのため、第2の実施形態では、PONで通信可能なデータ容量に十分な空きがある場合を想定している。
[光給電システムの構成]
第2の実施形態における光給電システム1aの全体構成は、図1を参照しながら説明した第1の実施形態における光給電システム1の全体構成と同様であるため、説明を省略する。第2の実施形態における光給電システム1aの構成のうち、第2の実施形態における光給電システム1の構成と異なる点は、光源12が、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号を付加した光信号をPONへ送出する点である。光給電用の追加信号としては、例えば、一般的な光給電の場合と同様に、常時点灯の光信号を用いればよい。
第2の実施形態における光給電システム1aの全体構成は、図1を参照しながら説明した第1の実施形態における光給電システム1の全体構成と同様であるため、説明を省略する。第2の実施形態における光給電システム1aの構成のうち、第2の実施形態における光給電システム1の構成と異なる点は、光源12が、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号を付加した光信号をPONへ送出する点である。光給電用の追加信号としては、例えば、一般的な光給電の場合と同様に、常時点灯の光信号を用いればよい。
図3は、本発明の第2の実施形態における光給電システム1aのPONで使用されるデータ容量を説明するための図である。第2の実施形態における光給電システム1aのPONのデータ容量の容量限界は、例えば、1Gbpsであるものとする。
図3の左側のグラフは、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号を付加しない場合の、PONによって伝送されるデータのデータ量の推移の一例を示している。すなわち、図3の左側のグラフは、前述の第1の実施形態における光給電システム1のPONによって伝送されるデータのデータ量の推移の一例を表しているとも言える。図3の左側のグラフでは、光給電システム1aのPONのデータ容量の容量限界に対して、実利用データ量はその20~30%程度しかなく、データ容量に十分に空きがある場合が示されている。
一方、図3の右側のグラフは、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号を付加した場合の、PONによって伝送されるデータのデータ量の推移の一例を示している。図3の右側のグラフには、追加信号として付加される光給電用の光信号のデータ量はおよそ0.5Gbpsである場合が示されている。
以上のような構成を備えることで、第2の実施形態における光給電システム1aは、前述の第1の実施形態における光給電システム1と比べて、光源12の光量を安全な範囲で増大させることができる。これにより、第2の実施形態における光給電システム1aは、前述の第1の実施形態における光給電システム1と比べて、より多くの電力を給電対象エリアに存在する給電対象機器へ供給することができる。
なお、光給電部2は、一定期間ごとに、PONの回線で伝送されているデータ通信用の既存信号のデータ量を観測するようにしてもよい。光給電部2は、直近の期間におけるデータ量の最大値等からPONの回線の空き状況を検出するようにしてもよい。なお、光給電部2は、データ量の最大値に基づいて決定するのではなく、データ量の変化の勾配に基づいて線形予測を行い、その予測値から空き状況を予測するようにしてもよい。あるいは、光給電部2は、過去の同時刻におけるデータ量に基づいて空き情報を予測するようにしてもよい。
そして、光給電部2は、検出された空き状況に基づいて、光給電用の追加信号のデータ量を決定するようにしてもよい。このとき、光給電部2は、PONで行われている既存の通信を邪魔することがないように、追加信号のデータ量にマージンを設けるようにしてもよい。例えば、1[Gbps]の回線において直近の期間のデータ量の最大値が0.2[Gbps]だった場合、残りの0.8[Gbps]は空いている状況である。このような場合に、光給電部2は、例えば予め定められた0.2[Gbps]のマージンを設け、光給電用の追加信号のデータ量を0.6[Gbos]に決定するようにしてもよい。
光給電部2は、例えば、決定されたデータ量を示す情報を光源12へ通知する。光源12は、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号を付加した光信号をPONに送出する際に、上記通知されたデータ量の追加信号を付加する。
なお、上記のPON回線の空き状況を検出する機能、及び上記の追加信号のデータ量を決定する機能は、光給電部2の代わりに、光源12の側の装置、あるいは個別に設けられた不図示の制御装置に備えられている構成であってもよい。
[光給電システムの動作]
以下、第2の実施形態における光給電システム1aの動作の一例について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態における光給電システム1aの動作を示すフローチャートである。
以下、第2の実施形態における光給電システム1aの動作の一例について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態における光給電システム1aの動作を示すフローチャートである。
光源11(第1の光源)が、SS構成の光給電回線51によって、PD20-1(第1のPD)へ給電用の光信号を送出する(ステップS201)。PD20-1(第1のPD)が、SS構成の光給電回線51によって伝送された光信号を受光する(ステップS202)。PD20-1(第1のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力をPD20-2(第2のPD)へ出力する(ステップS203)。
光給電部2は、一定期間ごとに、PONの回線で伝送されているデータ通信用の既存信号のデータ量を観測する。光給電部2は、各期間におけるデータ量の最大値等からPONの回線の空き状況を検出する(ステップS204)。光給電部2は、検出された空き状況に基づいて、光給電用の追加信号のデータ量を決定する(ステップS205)。光給電部2は、光源12へ決定されたデータ量を示す情報を通知する。
光源12(第2の光源)が、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号を付加した光信号をPONに送出する(ステップS206)。このとき、光源12は、上記通知されたデータ量の追加信号を付加する。
PD20-2(第2のPD)が、PONの光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の一つである光給電回線52によって伝送された光信号を受光する(ステップS207)。PD20-2(第2のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力を、PD20-1(第1のPD)から入力された電力と合わせて、給電対象エリア内の給電対象機器へ供給する(ステップS208)。その後、ステップS204~ステップS208の処理が繰り返し行われる。
以上説明したように、第2の実施形態における光給電システム1aは、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、光源12からPONによって伝送されるデータ通信用の光信号からも電力を得ることができる。これにより、第2の実施形態における光給電システム1aは、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。
また、第2の実施形態における光給電システム1aでは、供給電力量を増大させるために既存の光源11の光量を増加させる必要がなく、かつ、既存の光源12の光量をPONのデータ容量の容量限界の範囲内で安全に増加させるため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第2の実施形態における光給電システム1aは、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第2の実施形態における光給電システム1aによれば、光源12からPONによって伝送される光信号からも電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために高く設定されていた光源11の光量をより低く抑えることができる。これにより、例えば光源11のレーザーのクラスを落とすことができるため、第2の実施形態における光給電システム1aは、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第2の実施形態における光給電システム1aでは、既存の光源11、既存の光給電回線51、及び既存のPD20-1を活用することができる。また、第2の実施形態における光給電システム1aでは、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ等を活用することができる。よって、第2の実施形態における光給電システム1aでは、新たにPD20-2を設置し、PONにおいて光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20-2に接続し、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号を付加した光信号を光源12からPONに送出させるだけでよい。
このように、第2の実施形態における光給電システム1aは、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第2の実施形態における光給電システム1aは、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
<第3の実施形態>
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態における光給電システム1及び第2の実施形態における光給電システム1aでは、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、1つのPONの光源12から伝送される光信号から電力を得る構成であった。これに対し、以下に説明する第3の実施形態における光給電システム1bは、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、複数のPONの光源12からそれぞれ伝送される光信号から電力を得る構成である。
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態における光給電システム1及び第2の実施形態における光給電システム1aでは、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、1つのPONの光源12から伝送される光信号から電力を得る構成であった。これに対し、以下に説明する第3の実施形態における光給電システム1bは、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、複数のPONの光源12からそれぞれ伝送される光信号から電力を得る構成である。
[光給電システムの構成]
以下、第3の実施形態における光給電システム1bの構成について説明する。図5は、本発明の第3の実施形態における光給電システム1bの全体構成図である。光給電システム1bは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図5に示されるように、光給電システム1bは、光源11と、複数の(N-1個の)光源12と、光給電部2bとを備える。
以下、第3の実施形態における光給電システム1bの構成について説明する。図5は、本発明の第3の実施形態における光給電システム1bの全体構成図である。光給電システム1bは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図5に示されるように、光給電システム1bは、光源11と、複数の(N-1個の)光源12と、光給電部2bとを備える。
光給電部2bは、N個のPDを備える。なお、Nは3以上の整数である。図5に示されるように、光給電部2bは、PD20-1~PD20-Nを備える。光給電部2bは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、PD20-1~PD20-Nは、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。また、PD20-1~PD20-Nの一部が、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよい。
光源11は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば、給電対象エリアとは離れた場所に存在する。光源11は、光給電用の光信号を送出する。光源11によって送出された光信号は、光給電回線51を介して光給電部2bへ伝送される。光給電回線51は、光ファイバを用いて構成される。光給電回線51のネットワーク構成としては、例えば分岐損を減らすことを目的として、分岐を行わないSS構成が用いられる。
光源11によって送出された光信号は、光給電部2bのPD20-1によって受光される。PD20-1は、受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
光源12の各々は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば、給電対象エリア、光源11が設置された他の局舎ビル、及び他の光源12が設置された他の局舎ビルとは離れた場所に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタによって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。
また、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち1つの経路は、光給電部2bのPD20-2~PD20-Nのいずれか1つに接続される。そのため、光源12によって送出された光信号は、光給電部2のPD20-2~PD20-Nのいずれか1つによっても受光される。PD20-2~PD20-Nは、別々のPONによって伝送された光信号をそれぞれ受光する。PD20-2~PD20-Nは、受光した光信号を電気信号に変換することにより、それぞれ電力を得る。
すなわち、本実施形態は、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち少なくとも1つのネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送には用いられておらず、未使用で終端されている場合を想定している。本実施形態は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。PD20-2~PD20-Nは、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号を受光して電力を得る。
なお、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号は、第1の実施形態における光給電システム1と同様にデータ通信用の既存信号であってもよいし、第2の実施形態における光給電システム1aと同様にデータ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号であってもよい。
なお、給電対象エリアの近傍にPONの光スプリッタが複数ある場合、どの光スプリッタを用いるかについては任意であるが、例えば、給電対象エリアの最も近くに設置されている光スプリッタから順に、所望の個数の光スプリッタを用いるようにしてもよい。
光源12からPD20-2~PD20-Nへそれぞれ接続されるネットワーク経路は、図5における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第3の実施形態におけるPD20-1~PD20-Nは、直列に接続される。図5に示されるように、PD20-1によって得られた電力はPD20-2へ出力され、PD20-1によって得られた電力とPD20-2によって得られた電力とが合わせてPD20-3へ出力され、最終的には、PD20-1~PD20-Nにおいて得られた電力の全てが合わせて給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。なお、PD20-1~PD20-Nが直列に接続される順序は、任意の順序で構わない。
このように、第3の実施形態における光給電システム1bは、複数のPONの光源12からそれぞれ送出された全ての光信号を用いて電力を得ることができる。これにより、第3の実施形態における光給電システム1bは、前述の第1の実施形態における光給電システム1及び第2の実施形態における光給電システム1aと比べて、より多くの電力を給電対象エリアに存在する給電対象機器へ供給することができる。
このように、第3の実施形態における光給電システム1bは、光源11から送出される光信号を伝送するSS構成のネットワークの光給電回線51をメインの光給電回線とし、光源12から送出される光信号を伝送する複数のPON構成の各々のネットワーク経路の1つである光給電回線52をサブの光給電回線として、給電対象エリアへの光給電を行う。なお、光給電回線51のネットワーク構成はSS構成に限られるものではなく、例えばPON構成等のその他のネットワーク構成であってもよい。
以上説明したように、第3の実施形態における光給電システム1bは、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、複数のPONの光源12から伝送される光信号からも電力をそれぞれ得ることができる。これにより、第3の実施形態における光給電システム1bは、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。
また、第3の実施形態における光給電システム1bでは、供給電力量を増大させるために既存の光源11の光量及び既存の光源12の光量を増加させる必要がないため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第3の実施形態における光給電システム1bは、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第3の実施形態における光給電システム1bによれば、光源12からPONによって伝送される光信号からも電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために高く設定されていた光源11の光量をより低く抑えることができる。これにより、例えば光源11のレーザーのクラスを落とすことができるため、第3の実施形態における光給電システム1bは、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第3の実施形態における光給電システム1bでは、既存の光源11、既存の光給電回線51、及び既存のPD20-1を活用することができる。また、第3の実施形態における光給電システム1bでは、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ等を活用することができる。よって、第3の実施形態における光給電システム1bでは、新たにPD20-2~PD20-Nを設置し、複数のPONにおいて光スプリッタによってそれぞれ分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20-2~PD20-Nにそれぞれ接続するだけでよい。
このように、第3の実施形態における光給電システム1bは、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第3の実施形態における光給電システム1bは、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
<第4の実施形態>
以下、本発明の第4の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態における光給電システム1、第2の実施形態における光給電システム1a、及び第2の実施形態における光給電システム1bでは、複数のPDが直列に接続された構成であった。以下に説明する第4の実施形態における光給電システム1cは、これら複数のPDが並列に接続された構成である。
以下、本発明の第4の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態における光給電システム1、第2の実施形態における光給電システム1a、及び第2の実施形態における光給電システム1bでは、複数のPDが直列に接続された構成であった。以下に説明する第4の実施形態における光給電システム1cは、これら複数のPDが並列に接続された構成である。
[光給電システムの構成]
以下、第4の実施形態における光給電システム1cの構成について説明する。図6は、本発明の第4の実施形態における光給電システム1cの全体構成図である。光給電システム1cは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図6に示されるように、光給電システム1cは、光源11と、光源12と、光給電部2cとを備える。
以下、第4の実施形態における光給電システム1cの構成について説明する。図6は、本発明の第4の実施形態における光給電システム1cの全体構成図である。光給電システム1cは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図6に示されるように、光給電システム1cは、光源11と、光源12と、光給電部2cとを備える。
光給電部2cは、2つのPDを備える。図6に示されるように、光給電部2cは、PD20-1と、PD20-2とを備える。光給電部2cは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、PD20-1と、PD20-2は、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。
光源11は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば、給電対象エリアとは離れた場所に存在する。光源11は、光給電用の光信号を送出する。光源11によって送出された光信号は、光給電回線51を介して光給電部2cへ伝送される。光給電回線51は、光ファイバを用いて構成される。光給電回線51のネットワーク構成としては、例えば分岐損を減らすことを目的として、分岐を行わないSS構成が用いられる。
光源11によって送出された光信号は、光給電部2cのPD20-1によって受光される。PD20-1は、受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
光源12は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば、給電対象エリア、及び光源11が設置された他の局舎ビルとは離れた場所に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタによって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。
また、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち1つの経路は、光給電部2cのPD20-2に接続される。そのため、光源12によって送出された光信号は、光給電部2のPD20-2によっても受光される。PD20-2は、受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
すなわち、本実施形態は、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち少なくとも1つのネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送には用いられておらず、未使用で終端されている場合を想定している。本実施形態は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。PD20-2は、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号を受光して電力を得る。
なお、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号は、第1の実施形態における光給電システム1と同様にデータ通信用の既存信号であってもよいし、第2の実施形態における光給電システム1aと同様にデータ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号であってもよい。
なお、給電対象エリアの近傍にPONの光スプリッタが複数ある場合、どの光スプリッタを用いるかについては任意であるが、例えば、給電対象エリアの最も近くに設置されている光スプリッタを用いるようにしてもよい。
光源12からPD20-2へ接続されるネットワーク経路は、図6における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第4の実施形態におけるPD20-1とPD20-2とは、並列に接続される。図6に示されるように、PD20-1によって得られた電力は給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。また、PD20-2によって得られた電力も給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。
第4の実施形態における光給電システム1cは、PD20-1とPD20-2とを並列に接続しているため、PD20-1とPD20-2とを直列に接続する場合と比べて、より電流を上げることができる。なお、前述の第1の実施形態における光給電システム1、第2の実施形態における光給電システム1a、及び第3の実施形態における光給電システム1bは、複数のPDを直列に接続しているため、複数のPDを並列に接続する場合と比べて、より電圧を上げることができる。
このように、第4の実施形態における光給電システム1cは、光源11から送出される光信号を伝送するSS構成のネットワークの光給電回線51をメインの光給電回線とし、光源12から送出される光信号を伝送するPON構成のネットワーク経路の1つである光給電回線52をサブの光給電回線として、給電対象エリアへの光給電を行う。なお、光給電回線51のネットワーク構成はSS構成に限られるものではなく、例えばPON構成等のその他のネットワーク構成であってもよい。
[光給電システムの動作]
以下、第4の実施形態における光給電システム1cの動作の一例について説明する。図7は、本発明の第1の実施形態における光給電システム1の動作を示すフローチャートである。
以下、第4の実施形態における光給電システム1cの動作の一例について説明する。図7は、本発明の第1の実施形態における光給電システム1の動作を示すフローチャートである。
光源11(第1の光源)が、SS構成の光給電回線51によって、PD20-1(第1のPD)へ給電用の光信号を送出する(ステップS401)。PD20-1(第1のPD)が、SS構成の光給電回線51によって伝送された光信号を受光する(ステップS402)。PD20-1(第1のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力を給電対象エリア内の給電対象機器へ供給する(ステップS403)。
光源12(第2の光源)が、PONに光信号を送出する(ステップS404)。なお、前述の通り、光源12(第2の光源)から送出される光信号は、データ通信用の既存信号であってもよいし、データ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号であってもよい。PD20-2(第2のPD)が、PONの光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の一つである光給電回線52によって伝送された光信号を受光する(ステップS405)。PD20-2(第2のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力を給電対象エリア内の給電対象機器へ供給する(ステップS406)。以上で、図7のフローチャートが示す光給電システム1cの動作が終了する。
以上説明したように、第4の実施形態における光給電システム1cは、光源11から送出される光給電用の光信号によって得られる電力に加えて、光源12からPONによって伝送されるデータ通信用の光信号からも電力を得ることができる。これにより、第4の実施形態における光給電システム1cは、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。
また、第4の実施形態における光給電システム1cでは、供給電力量を増大させるために既存の光源11の光量及び既存の光源12の光量を増加させる必要がないため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第4の実施形態における光給電システム1cは、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第4の実施形態における光給電システム1cによれば、光源12からPONによって伝送される光信号からも電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために高く設定されていた光源11の光量をより低く抑えることができる。これにより、例えば光源11のレーザーのクラスを落とすことができるため、第4の実施形態における光給電システム1cは、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第4の実施形態における光給電システム1cでは、既存の光源11、既存の光給電回線51、及び既存のPD20-1を活用することができる。また、第4の実施形態における光給電システム1cでは、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ等を活用することができる。よって、第4の実施形態における光給電システム1cでは、新たにPD20-2を設置し、PONにおいて光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20-2に接続するだけでよい。
このように、第4の実施形態における光給電システム1cは、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第4の実施形態における光給電システム1cは、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
以上説明した第1~第4の実施形態における光給電システム1,1b,1cは、光給電用のSS構成のネットワークである光給電回線51からの給電をメインとし、データ伝送及び光給電兼用のPON構成のネットワークである光給電回線52からの給電をサブとして得た電力を供給するシステムであった。これにより、十分な供給電力量が確保される構成であった。
しかしながら昨今、光給電部の省電力化が図られ、今後も更なる省電力化が進むことが予想される。この場合、光給電用のSS構成の光給電回線51の設置を省略して、PON構成の光給電回線52からの給電のみで電力を賄うようにすることも可能になり得る。以下に説明する第5~第8の実施形態における光給電システムは、光給電用のSS構成の光給電回線51を用いず、PON構成の光給電回線52からの給電のみで給電対象エリアの給電対象機器に対して電力を供給するシステムである。
<第5の実施形態>
以下、本発明の第5の実施形態について説明する。
以下、本発明の第5の実施形態について説明する。
[光給電システムの構成]
以下、第5の実施形態における光給電システム1dの構成について説明する。図9は、本発明の第5の実施形態における光給電システム1dの全体構成図である。光給電システム1dは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。給電対象機器とは、例えばONU等の、駆動のために大電力を必要とし、長時間駆動することが要求される機器である。図9に示されるように、光給電システム1dは、光源12と、光給電部2dとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1dは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成のネットワークである光給電回線51も有していない。
以下、第5の実施形態における光給電システム1dの構成について説明する。図9は、本発明の第5の実施形態における光給電システム1dの全体構成図である。光給電システム1dは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。給電対象機器とは、例えばONU等の、駆動のために大電力を必要とし、長時間駆動することが要求される機器である。図9に示されるように、光給電システム1dは、光源12と、光給電部2dとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1dは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成のネットワークである光給電回線51も有していない。
光給電部2dは、複数の(N個の)PD20を備える。図9に示されるように、光給電部2dは、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nを備える。なお、N及びnは1以上の整数であり、N≧n≧1である。光給電部2dは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nの一部又は全部は、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。
光源12は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば給電対象エリアの内部又は近傍に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタ30によって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。例えば、光スプリッタ30は、電柱等に設置され、光源12から伝送される光信号を複数の方向に分岐させる。なお、図9に例示された光スプリッタ30は、光源12から伝送される光信号を8つの方向に分岐させることができる。
前述の第1~第4の実施形態における光給電システム1,1b,1cでは、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち、1つの経路のみが光給電部のPD20に接続される構成であった。一方、第5の実施形態における光給電システム1dでは、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち1つ以上の経路が、光給電部2dのPD20にそれぞれ接続される。
例えば、図9では、光スプリッタ30によって8つに分岐されたネットワーク経路のうち、N個の経路が、光給電部2dのPD20-1~PD20-Nにそれぞれ接続されている。例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、1つの経路は、光給電部2dのPD20-1に接続されている。また例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、その他の1つの経路は、光給電部2dのPD20-nに接続されている。また例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、その他の1つの経路は、光給電部2dのPD20-Nに接続されている。
このような構成により、光源12によって送出された光信号は、光スプリッタ30によって分岐した後、光給電部2dのPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nによってそれぞれ受光される。PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nの各々は、受光した光信号を電気信号にそれぞれ変換することにより電力を得る。
なお、第5の実施形態における光給電システム1dでは、光スプリッタ30のユーザ宅側の全ての未使用端子が、光給電部2dのPD20にそれぞれ接続されている。例えば図9に示される光スプリッタ30の場合、ユーザ宅側の未使用端子の個数はN個である。ここでいう未使用端子とは、光スプリッタ30のユーザ宅側の端子のうち、ユーザ宅に接続されていない未使用の端子である。
すなわち、本実施形態は、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち少なくとも1つのネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送には用いられておらず、未使用で終端されているような場合を想定している。本実施形態は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。一般的に、PONを用いた光通信システムでは、光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の全ての端子へ光信号が流れる仕組みになっているため、未使用で終端されている端子ではこの光信号が活用されず、無駄になっている。本実施形態は、この無駄になっている光信号を光給電に活用しようとするものである。PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nは、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号を受光して電力を得る。
このように本実施形態では、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPD20が、光給電部2dにそれぞれ用意される。これにより、第5の実施形態における光給電システム1dは、前述の各実施形態における光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
なお、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号は、第1の実施形態における光給電システム1と同様にデータ通信用の既存信号であってもよいし、第2の実施形態における光給電システム1aと同様にデータ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号であってもよい。
なお、給電対象エリアの近傍にPONの光スプリッタ30が複数ある場合、どの光スプリッタ30を用いるかについては任意であるが、例えば、給電対象エリアの最も近くに設置されている光スプリッタ30を用いるようにしてもよい。
光源12からPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nへそれぞれ接続されるネットワーク経路は、図9における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第5の実施形態におけるPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nは、直列に接続される。図9に示されるように、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nによってそれぞれ得られた電力が合わせて給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。なお、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nが直列に接続される順序は、図9に示される順序とは逆であってもよい。
このように、第5の実施形態における光給電システム1dは、光源12から送出される光信号を伝送するPON構成の複数のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30の1つ以上の未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。また、第5の実施形態では、光スプリッタ30のユーザ宅側の全ての未使用端子にそれぞれ光給電回線52が接続されており、これら全ての未使用端子からそれぞれ接続されたPD20へ向けて光給電が行われる。
[光給電システムの動作]
以下、第5の実施形態における光給電システム1dの動作の一例について説明する。図10は、本発明の第5の実施形態における光給電システム1dの動作を示すフローチャートである。なお、ここでは一例として、光スプリッタ30のユーザ宅側の未使用端子が2つ(N=2)であるものとする。
以下、第5の実施形態における光給電システム1dの動作の一例について説明する。図10は、本発明の第5の実施形態における光給電システム1dの動作を示すフローチャートである。なお、ここでは一例として、光スプリッタ30のユーザ宅側の未使用端子が2つ(N=2)であるものとする。
光源12が、PONにデータ通信用の既存信号である光信号を送出する(ステップS501)。PONの光スプリッタ30が、光源12から送出された光信号を分岐し、ユーザ宅側の全ての(ここでは2つの)未使用端子から光給電部2dへ、光給電回線52を介して光信号をそれぞれ伝送する(ステップ502)。
PD20-1(第1のPD)が、PONの光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の一つである光給電回線52によって伝送された光信号を受光する(ステップS503)。PD20-1(第1のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力をPD20-2(第2のPD)へ出力する(ステップS504)。
PD20-2(第2のPD)が、PONの光スプリッタによって分岐されたその他のネットワーク経路の一つである光給電回線52によって伝送された光信号を受光する(ステップS505)。PD20-2(第2のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力を、PD20-1(第1のPD)から入力された電力と合わせて、給電対象エリア内の給電対象機器へ供給する(ステップS506)。以上で、図10のフローチャートが示す光給電システム1dの動作が終了する。
以上説明したように、第5の実施形態における光給電システム1dは、光源12からPONによって伝送されるデータ通信用の光信号から、電力を得ることができる。第5の実施形態における光給電システム1dは、光源12から送出される光信号を伝送するPON構成の複数のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30の未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。
第5の実施形態における光給電システム1dでは、PONの光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPD20が光給電部2dにそれぞれ用意される。第5の実施形態における光給電システム1dでは、PONの光スプリッタ30の全ての未使用端子にそれぞれ接続されたPD20へ向けて光給電が行われる。
これにより、第5の実施形態における光給電システム1dは、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。また、第5の実施形態における光給電システム1dは、光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
また、第5の実施形態における光給電システム1dでは、供給電力量を増大させるために既存の光源12の光量を増加させる必要がないため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第5の実施形態における光給電システム1dは、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第5の実施形態における光給電システム1dによれば、光源12からPONによって伝送される光信号を複数のネットワーク経路を介して受信して、それぞれ電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために光量が高く設定されていた光給電用の光源11を用いる必要がない。これにより、第5の実施形態における光給電システム1dは、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第5の実施形態における光給電システム1dでは、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ30等を活用することができる。よって、第5の実施形態における光給電システム1dでは、新たにPD20を設置し、PONにおいて光スプリッタ30によって分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20に接続するだけでよい。
このように、第5の実施形態における光給電システム1dは、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第5の実施形態における光給電システム1dは、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
なお、PONには、GE-PON、10G-EPON等の複数の規格があるが、複数の規格のPONの未使用端子を使用して、複数の光ファイバを給電対象エリアに敷設する構成にすることも考えられる。
(第5の実施形態の変形例)
以下、本発明の第5の実施形態の変形例について説明する。
以下、本発明の第5の実施形態の変形例について説明する。
前述の第5の実施形態における光給電システム1dでは、光スプリッタ30のユーザ宅側の全ての未使用端子が、光給電部2dのPD20にそれぞれ接続されている構成であった。しかしながら、以下に説明する第5の実施形態の変形例のように、光スプリッタ30のユーザ宅側の複数の未使用端子のうち、一部の未使用端子のみが光給電部2dのPD20にそれぞれ接続されているような構成であってもよい。
[光給電システムの構成]
以下、第5の実施形態の変形例における光給電システム1eの構成について説明する。図11は、本発明の第5の実施形態の変形例における光給電システム1eの全体構成図である。図11に示されるように、光給電システム1eは、光源12と、光給電部2eとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1eは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成の光給電回線51も有していない。
以下、第5の実施形態の変形例における光給電システム1eの構成について説明する。図11は、本発明の第5の実施形態の変形例における光給電システム1eの全体構成図である。図11に示されるように、光給電システム1eは、光源12と、光給電部2eとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1eは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成の光給電回線51も有していない。
光給電部2eは、複数のPDを備える。図11に示されるように、光給電部2eは、PD20-1、…、PD20-n、…を備える。なお、nは1以上の整数であり、n≧1である。光給電部2eは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、PD20-1、…、PD20-n、…の一部又は全部は、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。
光源12は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば給電対象エリアの内部又は近傍に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタ30によって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。例えば、光スプリッタ30は、電柱等に設置され、光源12から伝送される光信号を複数の方向に分岐させる。なお、図11に例示された光スプリッタ30は、光源12から伝送される光信号を8つの方向に分岐させることができる。
第5の実施形態における光給電システム1dと同様に、第5の実施形態の変形例における光給電システム1eでは、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、1つ以上の経路が、光給電部2eのPD20にそれぞれ接続される。
例えば、図11では、光スプリッタ30によって8つに分岐されたネットワーク経路のうち、N個の経路が、光給電部2dのPD20-1、…、PD20-n、…にそれぞれ接続されている。例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、1つの経路は、光給電部2eのPD20-1に接続されている。また例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、その他の1つの経路は、光給電部2eのPD20-nに接続されている。
このような構成により、光源12によって送出された光信号は、光スプリッタ30によって分岐した後、光給電部2eのPD20-1、…、PD20-n、…によってそれぞれ受光される。PD20-1、…、PD20-n、…は、それぞれ受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
また、第5の実施形態の変形例における光給電システム1eでは、光スプリッタ30のユーザ宅側の複数の未使用端子のうち、任意の一部の未使用端子のみが、光給電部2eのPD20にそれぞれ接続される。光給電部2eのPD20に接続されていない未使用端子については、未使用のまま残して終端される。このように、第5の実施形態の変形例における光給電システム1eは、光スプリッタ30のユーザ宅側の未使用端子のうち、一部の未使用端子のみを給電用に用いるため、全ての未使用端子を光給電のために用いる前述の第5の実施形態における光給電システム1dと比べて、供給電力量は減ることがあるものの、光ファイバの敷設コストを削減することができる。
すなわち、本変形例は、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち複数のネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送には用いられておらず未使用で終端されているような場合を想定している。本変形例は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。PD20-1、…、PD20-n、…は、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号を受光して電力を得る。
このように本変形例では、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の中の一部の経路の各々に接続させるPD20が、光給電部2eにそれぞれ用意される。
光源12からPD20-1、…、PD20-n、…へ接続されるネットワーク経路は、図11における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第5の実施形態の変形例におけるPD20-1、…、PD20-n、…は、直列に接続される。図11に示されるように、PD20-1、…、PD20-n、…によってそれぞれ得られた電力が合わせて給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。なお、PD20-1、…、PD20-n、…が直列に接続される順序は、図11に示される順序とは逆であってもよい。
このように、第5の実施形態の変形例における光給電システム1eは、光源12から送出される光信号を伝送するPON構成の複数のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30の未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。また、本実施形態では、光スプリッタ30のユーザ宅側の1つ以上の複数の未使用端子のうち、一部の未使用端子にそれぞれ光給電回線52が接続されており、これら一部の未使用端子からそれぞれ接続されたPD20へ向けて光給電が行われる。このような構成を備えることにより、第5の実施形態の変形例における光給電システム1eは、例えば全ての未使用端子を光給電のために用いる前述の第5の実施形態における光給電システム1dと比べて、光ファイバの敷設コストを削減することができる。
<第6の実施形態>
以下、本発明の第6の実施形態について説明する。前述の第5の実施形態における光給電システム1d、及び第5の実施形態の変形例における光給電システム1eでは、複数のPDが直列に接続された構成であった。以下に説明する第6の実施形態における光給電システム1fは、これら複数のPDが並列に接続された構成である。
以下、本発明の第6の実施形態について説明する。前述の第5の実施形態における光給電システム1d、及び第5の実施形態の変形例における光給電システム1eでは、複数のPDが直列に接続された構成であった。以下に説明する第6の実施形態における光給電システム1fは、これら複数のPDが並列に接続された構成である。
[光給電システムの構成]
以下、第6の実施形態における光給電システム1fの構成について説明する。図12は、本発明の第6の実施形態における光給電システム1fの全体構成図である。光給電システム1fは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図12に示されるように、光給電システム1fは、光源12と、光給電部2fとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1fは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成の光給電回線51も有していない。
以下、第6の実施形態における光給電システム1fの構成について説明する。図12は、本発明の第6の実施形態における光給電システム1fの全体構成図である。光給電システム1fは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図12に示されるように、光給電システム1fは、光源12と、光給電部2fとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1fは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成の光給電回線51も有していない。
光給電部2fは、複数の(N個の)PD20を備える。図12に示されるように、光給電部2fは、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nを備える。なお、N及びnは1以上の整数であり、N≧n≧1である。光給電部2fは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nの一部又は全部は、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。
光源12は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば給電対象エリアの内部又は近傍に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタ30によって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。例えば、光スプリッタ30は、電柱等に設置され、光源12から伝送される光信号を複数の方向に分岐させる。なお、図12に例示された光スプリッタ30は、光源12から伝送される光信号を8つの方向に分岐させる。
前述の第1~第4実施形態における光給電システム1,1b,1cでは、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち、1つの経路のみが光給電部のPD20に接続される構成であった。一方、第6の実施形態における光給電システム1fでは、前述の第5の実施形態における光給電システム1d、及び第5の実施形態の変形例における光給電システム1eと同様に、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち1つ以上の経路が、光給電部2fのPD20にそれぞれ接続される。
例えば、図12では、光スプリッタ30によって8つに分岐されたネットワーク経路のうち、N個の経路が、光給電部2fのPD20-1~PD20-Nにそれぞれ接続されている。例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、1つの経路は、光給電部2fのPD20-1に接続されている。また例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、その他の1つの経路は、光給電部2fのPD20-nに接続されている。また例えば、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち、その他の1つの経路は、光給電部2fのPD20-Nに接続されている。
このような構成により、光源12によって送出された光信号は、光スプリッタ30によって分岐した後、光給電部2fのPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nによってそれぞれ受光される。PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nの各々は、受光した光信号を電気信号にそれぞれ変換することにより電力を得る。
なお、第6の実施形態における光給電システム1fでは、前述の第5の実施形態における光給電システム1dと同様に、光スプリッタ30のユーザ宅側の全ての未使用端子が、光給電部2fのPD20にそれぞれ接続されている。例えば図12に示される光スプリッタ30の場合、ユーザ宅側の未使用端子の個数はN個である。但し、このような構成に限られるものではなく、前述の第5の実施形態の変形例における光給電システム1eのように、光スプリッタ30のユーザ宅側の複数の未使用端子のうち、一部の未使用端子のみが光給電部2fのPD20にそれぞれ接続されている構成であってもよい。
すなわち、本実施形態は、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち少なくとも1つのネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送には用いられておらず、未使用で終端されているような場合を想定している。本実施形態は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nは、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号を受光して電力を得る。
このように本実施形態では、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPD20が光給電部2fにそれぞれ用意される。これにより、第6の実施形態における光給電システム1fは、前述の第1~第4の実施形態における光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
なお、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号は、第1の実施形態における光給電システム1と同様にデータ通信用の既存信号であってもよいし、第2の実施形態における光給電システム1aと同様にデータ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号であってもよい。
なお、給電対象エリアの近傍にPONの光スプリッタ30が複数ある場合、どの光スプリッタ30を用いるかについては任意であるが、例えば、給電対象エリアの最も近くに設置されている光スプリッタ30を用いるようにしてもよい。
光源12からPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nへ接続されるネットワーク経路は、図12における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第6の実施形態におけるPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nは、並列に接続される。図12に示されるように、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nによってそれぞれ得られた電力は、給電対象エリア内の給電対象機器へそれぞれ出力される。
第6の実施形態における光給電システム1fは、前述の第4の実施形態における光給電システム1cと同様に、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nを並列に接続しているため、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nを直列に接続する場合と比べて、より電流を上げることができる。なお、前述の第1の実施形態における光給電システム1、第2の実施形態における光給電システム1a、及び第3の実施形態における光給電システム1b、第5の実施形態及びその変形例における光給電システム1d,1eは、複数のPDを直列に接続しているため、複数のPDを並列に接続する場合と比べて、より電圧を上げることができる。
このように、第6の実施形態における光給電システム1fは、光源12から送出される光信号を伝送するPON構成の複数のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30の1つ以上の未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。また、第6の実施形態では、光スプリッタ30のユーザ宅側の全ての未使用端子にそれぞれ光給電回線52が接続されており、これら全ての未使用端子からそれぞれ接続されたPD20へ向けて光給電が行われる。
[光給電システムの動作]
以下、第6の実施形態における光給電システム1fの動作の一例について説明する。図13は、本発明の第6の実施形態における光給電システム1fの動作を示すフローチャートである。なお、ここでは一例として、光スプリッタ30のユーザ宅側の未使用端子が2つ(N=2)であるものとする。
以下、第6の実施形態における光給電システム1fの動作の一例について説明する。図13は、本発明の第6の実施形態における光給電システム1fの動作を示すフローチャートである。なお、ここでは一例として、光スプリッタ30のユーザ宅側の未使用端子が2つ(N=2)であるものとする。
光源12が、PONにデータ通信用の既存信号である光信号を送出する(ステップS601)。PONの光スプリッタ30が、光源12から送出された光信号を分岐し、ユーザ宅側の全ての(ここでは2つの)未使用端子から光給電部2fへ、光給電回線52を介して光信号をそれぞれ伝送する(ステップ602)。
PD20-1(第1のPD)が、PONの光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の一つである光給電回線52によって伝送された光信号を受光する(ステップS603)。PD20-1(第1のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力を給電対象エリア内の給電対象機器へ供給する(ステップS604)。
PD20-2(第2のPD)が、PONの光スプリッタによって分岐されたその他のネットワーク経路の一つである光給電回線52によって伝送された光信号を受光する(ステップS605)。PD20-2(第2のPD)が、受光した光信号を電気信号に変換し、得られた電力を給電対象エリア内の給電対象機器へ供給する(ステップS606)。以上で、図13のフローチャートが示す光給電システム1fの動作が終了する。
以上説明したように、第6の実施形態における光給電システム1fは、光源12からPONによって伝送されるデータ通信用の光信号から、電力を得ることができる。第6の実施形態における光給電システム1fは、光源12から送出される光信号を伝送するPON構成の複数のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30の未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。
第6の実施形態における光給電システム1fでは、PONの光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPD20が光給電部2fにそれぞれ用意される。
これにより、第6の実施形態における光給電システム1fは、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。また、第6の実施形態における光給電システム1fは、光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
また、第6の実施形態における光給電システム1fでは、供給電力量を増大させるために既存の光源12の光量を増加させる必要がないため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第6の実施形態における光給電システム1fは、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第6の実施形態における光給電システム1fによれば、光源12からPONによって伝送される光信号を複数のネットワーク経路を介して受信して、それぞれ電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために光量が高く設定されていた光給電用の光源11を用いる必要がない。これにより、第5の実施形態における光給電システム1fは、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第6の実施形態における光給電システム1fでは、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ30等を活用することができる。よって、第6の実施形態における光給電システム1fでは、新たにPD20を設置し、PONにおいて光スプリッタ30によって分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20に接続するだけでよい。
このように、第6の実施形態における光給電システム1fは、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第6の実施形態における光給電システム1fは、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
<第7の実施形態>
以下、本発明の第7の実施形態について説明する。前述の第5の実施形態おける光給電システム1d、第5の実施形態の変形例における光給電システム1e、及び第6の実施形態における光給電システム1fでは、1つのPONの光源12から伝送される光信号から電力を得る構成であった。これに対し、以下に説明する第7の実施形態における光給電システム1gは、前述の第3の実施形態における光給電システム1bと同様に、複数のPONの光源12からそれぞれ伝送される光信号から電力を得る構成である。
以下、本発明の第7の実施形態について説明する。前述の第5の実施形態おける光給電システム1d、第5の実施形態の変形例における光給電システム1e、及び第6の実施形態における光給電システム1fでは、1つのPONの光源12から伝送される光信号から電力を得る構成であった。これに対し、以下に説明する第7の実施形態における光給電システム1gは、前述の第3の実施形態における光給電システム1bと同様に、複数のPONの光源12からそれぞれ伝送される光信号から電力を得る構成である。
[光給電システムの構成]
以下、第7の実施形態における光給電システム1gの構成について説明する。図14は、本発明の第7の実施形態における光給電システム1gの全体構成図である。光給電システム1gは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図14に示されるように、光給電システム1gは、複数の光源12と、光給電部2gとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1gは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成のネットワークである光給電回線51も有していない。
以下、第7の実施形態における光給電システム1gの構成について説明する。図14は、本発明の第7の実施形態における光給電システム1gの全体構成図である。光給電システム1gは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図14に示されるように、光給電システム1gは、複数の光源12と、光給電部2gとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1gは、前述の各実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成のネットワークである光給電回線51も有していない。
光給電部2gは、複数の(N個の)PD20を備える。図14に示されるように、光給電部2gは、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nを備える。なお、N及びnは1以上の整数であり、N≧n≧1である。光給電部2gは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nの一部又は全部は、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。
光源12の各々は、例えば局舎ビル等の建物の中にそれぞれ設置される。この局舎ビルは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタ30によって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。例えば、光スプリッタ30は、電柱等に設置され、光源12から伝送される光信号を複数の方向に分岐させる。
前述の第1~第4の実施形態における光給電システム1,1b,1cでは、光スプリッタによって分岐された複数のネットワーク経路のうち、1つの経路のみが光給電部のPD20に接続される構成であった。一方、第7の実施形態における光給電システム1gでは、前述の第5の実施形態における光給電システム1d、第5の実施形態の変形例における光給電システム1e、及び第6の実施形態における光給電システム1fと同様に、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち1つ以上の経路が、光給電部2gのPD20にそれぞれ接続される。
このような構成により、いずれかの光源12によって送出された光信号は、同一のPON内の光スプリッタ30によって分岐した後、光給電部2gのPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nによってそれぞれ受光される。PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nの各々は、それぞれ受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
なお、第7の実施形態における光給電システム1gでは、光スプリッタ30のユーザ宅側の全ての未使用端子が、光給電部2gのPD20にそれぞれ接続されている。但し、このような構成に限られるものではなく、例えば前述の第5の実施形態における光給電システム5eのように、光スプリッタ30のユーザ宅側の複数の未使用端子のうち、一部の未使用端子のみが光給電部2gのPD20にそれぞれ接続されているような構成であってもよい。
すなわち、本実施形態は、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち少なくとも1つのネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送には用いられておらず、未使用で終端されているような場合を想定している。本実施形態は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nは、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号を受光して電力を得る。
このように本実施形態では、光スプリッタ30によって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPD20が、光給電部2gにそれぞれ用意される。これにより、第7の実施形態における光給電システム1gは、前述の各実施形態における光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
なお、PONの局舎からユーザ宅へ伝送される通信データを載せた光信号は、第1の実施形態における光給電システム1と同様にデータ通信用の既存信号であってもよいし、第2の実施形態における光給電システム1aと同様にデータ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号であってもよい。
なお、給電対象エリアの近傍にPONの光スプリッタ30が複数ある場合、どの光スプリッタ30を用いるかについては任意であるが、例えば、給電対象エリアの最も近くに設置されている光スプリッタ30から順に、所望の個数の光スプリッタを用いるようにしてもよい。
光源12からPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nへそれぞれ接続されるネットワーク経路は、図14における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第7の実施形態におけるPD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nは、直列に接続される。図14に示されるように、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nによってそれぞれ得られた電力が合わせて給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。なお、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nが直列に接続される順序は、図14に示される順序とは逆であってもよい。なお、PD20-1、…、PD20-n、…、PD20-Nは、並列に接続されてもよい。
このように、第7の実施形態における光給電システム1gは、複数のPONの光源12からそれぞれ送出された全ての光信号を用いて電力を得ることができる。これにより、第7の実施形態における光給電システム1gは、前述の第5の実施形態における光給電システム1d、第5の実施形態の変形例における光給電システム1e、及び第6の実施形態における光給電システム1fと比べて、より多くの電力を給電対象エリアに存在する給電対象機器へ供給することができる。
このように、第7の実施形態における光給電システム1gは、光源12から送出される光信号を伝送する複数のPON構成の各々のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30の未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。また、第7の実施形態では、光スプリッタ30のユーザ宅側の全ての未使用端子にそれぞれ光給電回線52が接続されており、これら全ての未使用端子からそれぞれ接続されたPD20へ向けて光給電が行われる。
以上説明したように、第7の実施形態における光給電システム1gは、複数のPONの光源12から伝送される光信号から電力をそれぞれ得ることができる。これにより、第7の実施形態における光給電システム1gは、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。また、第7の実施形態における光給電システム1gは、光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
また、第7の実施形態における光給電システム1gでは、供給電力量を増大させるために既存の光源12の光量を増加させる必要がないため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第7の実施形態における光給電システム1gは、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第7の実施形態における光給電システム1gによれば、光源12からPONによって伝送される光信号を複数のネットワーク経路を介して受信して、それぞれ電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために光量が高く設定されていた光給電用の光源11を用いる必要がない。これにより、第7の実施形態における光給電システム1gは、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第7の実施形態における光給電システム1gでは、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ30等を活用することができる。よって、第7の実施形態における光給電システム1gでは、新たにPD20を設置し、PONにおいて光スプリッタ30によって分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20に接続するだけでよい。
このように、第7の実施形態における光給電システム1gは、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第7の実施形態における光給電システム1gは、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
なお、PONには、GE-PON、10G-EPON等の複数の規格があるが、複数の規格のPONの未使用端子を使用して、複数の光ファイバを給電対象エリアに敷設する構成にすることも考えられる。
<第8の実施形態>
以下、本発明の第8の実施形態について説明する。前述の第5~第7の実施形態における光給電システム1d,1e,1f,1gでは、光スプリッタ30は、局舎側の端子が1つであり、ユーザ宅側の端子が複数である、入出力が1対多の装置が用いられる構成であった。しかしながら、PONで使用される光スプリッタは、一般的に多入力多出力の光カプラが用いられることがある。以下に説明する第8の実施形態にける光給電システム1hは、局舎側の端子とユーザ宅側の端子とがいずれも複数である、多入力多出力の光スプリッタ30hを用いる構成である。
以下、本発明の第8の実施形態について説明する。前述の第5~第7の実施形態における光給電システム1d,1e,1f,1gでは、光スプリッタ30は、局舎側の端子が1つであり、ユーザ宅側の端子が複数である、入出力が1対多の装置が用いられる構成であった。しかしながら、PONで使用される光スプリッタは、一般的に多入力多出力の光カプラが用いられることがある。以下に説明する第8の実施形態にける光給電システム1hは、局舎側の端子とユーザ宅側の端子とがいずれも複数である、多入力多出力の光スプリッタ30hを用いる構成である。
前述の第5~第7の実施形態における光給電システム1d,1e,1f,1gでは、光源12から送出され、PONの光スプリッタ30のユーザ宅側の1つ以上の未使用端子を介して伝送される光信号から、それぞれ電力を得る構成であった。これに対し、以下に説明する第8の実施形態における光給電システム1hは、PONの光スプリッタ30hのユーザ宅側の未使用端子を介して伝送される光信号から電力を得るだけでなく、光スプリッタ30hの局舎側の1つ以上の未使用端子を介して伝送される光信号からも電力を得る構成である。
[光給電システムの構成]
以下、第8の実施形態における光給電システム1hの構成について説明する。図15は、本発明の第8の実施形態における光給電システム1hの全体構成図である。光給電システム1hは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図15に示されるように、光給電システム1hは、光源12と、光給電部2hとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1hは、前述の第1~第4の実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成の光給電回線51も有していない。
以下、第8の実施形態における光給電システム1hの構成について説明する。図15は、本発明の第8の実施形態における光給電システム1hの全体構成図である。光給電システム1hは、例えば非電化エリアである給電対象エリアに存在する、電力によって動作する給電対象機器に対して、光給電による電力を供給するためのシステムである。図15に示されるように、光給電システム1hは、光源12と、光給電部2hとを備える。なお、本実施形態における光給電システム1hは、前述の第1~第4の実施形態における光源11を有していないため、光給電用のSS構成の光給電回線51も有していない。
光給電部2hは、複数のPD20を備える。一例として、図15に示される光給電部2hは、PD20-1~PD20-5の5つのPD20を備えている。光給電部2hは、例えば、給電対象エリアの内部又は近傍に設置される。なお、これら複数のPD20の一部又は全部は、1つ装置の筐体の中にまとめて備えられていてもよいし、別々の装置の筐体の中にそれぞれ備えられていてもよい。
光源12は、例えば局舎ビル等の建物の中に設置される。この局舎ビルは、例えば給電対象エリアの内部又は近傍に存在する。光源12は、局舎ビルから複数のユーザ宅へ、通信データを載せた光信号を伝送するための光源である。光源12とユーザ宅内のONUとの間のネットワーク構成としては、PON構成が用いられる。光源12から送出された光信号は、ネットワーク経路上に設置された光スプリッタ30hによって分岐され、ユーザ宅内のONUによって受光される。
例えば、光スプリッタ30hは、電柱等に設置され、光源12から伝送される光信号(下り信号)、及びユーザ宅内のONUから伝送される光信号(上り信号)を複数の方向に分岐させる。なお、図15に示されるように、上り信号の伝送と下り信号の伝送とは互いに異なる波長領域が用いられる。図15では、一例として、上り信号の伝送には1260~1360[nm]の波長領域が用いられ、下り信号の伝送には1480~1580[nm]の波長領域が用いられる構成である。
第8の実施形態における光スプリッタ30hは、局舎側の端子とユーザ宅側の端子とがいずれも複数である、多入力多出力の光カプラである。図15に例示された光スプリッタ30hは、局舎側の端子とユーザ宅側の端子とが4つずつである4対4の入出力の光カプラである。そのため、図15に示されるように、光スプリッタ30hの局舎側の4つの端子のうち、1つの端子は局舎の光源12に接続され、残りの3つの端子は未使用端子となっている。また、図15には、一例として、2軒のユーザ宅が図示されている。そのため、光スプリッタ30hのユーザ宅側の4つの端子のうち、2つの端子は2つのユーザ宅のONUにそれぞれ接続され、残りの2つの端子は未使用端子となっている。
第8の実施形態における光給電システム1hでは、光スプリッタ30hの局舎側の3つの未使用端子及びユーザ宅側の2つの未使用端子からなる、合計5つの未使用端子をそれぞれ経由するネットワーク経路が、光給電部2hの5つのPD20(PD20-1~PD20-5)にそれぞれ接続されている。
このような構成により、光源12によって送出された光信号(下り信号)は、光スプリッタ30hのユーザ宅側の未使用端子を介して、光給電部2hのPD20-4及びPD20-5によってそれぞれ受光される。PD20-4及びPD20-5は、それぞれ受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。また、ユーザ宅のONUから送出された光信号(上り信号)は、光スプリッタ30hの局舎側の未使用端子を介して、光給電部2hのPD20-1~PD20-3によってそれぞれ受光される。PD20-1~PD20-3は、それぞれ受光した光信号を電気信号に変換することにより電力を得る。
なお、第8の実施形態における光給電システム1hでは、光スプリッタ30hのユーザ宅側及び局舎側の全ての未使用端子が、光給電部2hのPD20にそれぞれ接続されている。但し、このような構成に限られるものではなく、光スプリッタ30hのユーザ宅側及び局舎側の複数の未使用端子のうち、一部の未使用端子のみが、光給電部2hのPD20にそれぞれ接続されているような構成であってもよい。
すなわち、本実施形態は、光スプリッタ30hによって分岐された複数のネットワーク経路のうち少なくとも1つのネットワーク経路が、ユーザ宅への通信データの伝送又は局舎への通信データの伝送には用いられておらず、未使用で終端されているような場合を想定している。本実施形態は、例えば給電対象エリアの近傍に設置されているPONにおいて未使用になっているネットワーク経路を、給電対象エリアに対する光給電に活用しようとするものである。
一般的に、PONを用いた光通信システムでは、光スプリッタによって分岐されたネットワーク経路の全ての端子へ光信号が流れる仕組みになっているため、未使用で終端されている端子ではこの光信号が活用されず、無駄になっている。本実施形態は、この無駄になっている光信号を光給電に活用しようとするものである。PD20-1~PD20-5は、PONの局舎からユーザ宅のONUへ伝送される通信データを載せた光信号、及びユーザ宅のONUから局舎へ伝送される通信データを載せた光信号を受光して電力を得る。
このように本実施形態では、光スプリッタ30hによって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPD20が光給電部2hにそれぞれ用意される。これにより、第8の実施形態における光給電システム1hは、前述の第1~第4の実施形態における光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
なお、PONの局舎からユーザ宅のONUへ伝送される通信データを載せた光信号(下り信号)、及びユーザ宅のONUから局舎へ伝送される通信データを載せた光信号(上り信号)は、第1の実施形態における光給電システム1と同様にデータ通信用の既存信号であってもよいし、第2の実施形態における光給電システム1aと同様にデータ通信用の既存信号に光給電用の追加信号が付加された光信号であってもよい。
なお、給電対象エリアの近傍にPONの光スプリッタ30hが複数ある場合、どの光スプリッタ30hを用いるかについては任意であるが、例えば、給電対象エリアの最も近くに設置されている光スプリッタ30hを用いるようにしてもよい。
光源12からPD20-1~PD20-5へ接続されるネットワーク経路は、図15における光給電回線52である。光給電回線52を含むPONのネットワークは、光ファイバを用いて構成される。
第8の実施形態におけるPD20-1~PD20-5は、直列に接続される。図15に示されるように、PD20-1~PD20-5によってそれぞれ得られた電力が合わせて給電対象エリア内の給電対象機器へ出力される。なお、PD20-1~PD20-Nが直列に接続される順序は、図15に示される順序とは逆であってもよい。なお、PD20-1~PD20-5は、並列に接続された構成であってもよい。
このように、第8の実施形態における光給電システム1hは、光源12及びユーザ宅のONUから送出される光信号を伝送するPON構成の複数のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30hの未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。また、本実施形態では、光スプリッタ30hのユーザ宅側及び局舎側の1つ以上の未使用端子にそれぞれ光給電回線52が接続されており、未使用端子からそれぞれ接続されたPD20へ向けて光給電が行われる。
以上説明したように、第8の実施形態における光給電システム1hは、光源12及びユーザ宅のONUからPONによって伝送されるデータ通信用の光信号から電力を得ることができる。第8の実施形態における光給電システム1hは、光源12及びユーザ宅のONUから送出される光信号を伝送するPON構成の複数のネットワーク経路のうち、光スプリッタ30hの未使用端子に接続された光給電回線52を経由するネットワーク経路を介して、給電対象エリアへの光給電を行う。
第8の実施形態における光給電システム1hでは、PONの光スプリッタ30hによって分岐された複数のネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路が複数ある場合には、これら複数の未使用のネットワーク経路の各々に接続させるPD20が光給電部2hにそれぞれ用意される。第8の実施形態における光給電システム1hでは、これら全ての未使用端子からそれぞれ接続されたPD20へ向けて光給電が行われる。
これにより、第8の実施形態における光給電システム1hは、例えば商用電源やメタル線等を用いる一般的な給電方法と比べて一般的に供給電力量が少ないとされる光給電において、供給電力量を増大させることができる。また、第8の実施形態における光給電システム1hは、前述の第1~第4の実施形態における光給電用のSS構成の光給電回線51及び光源11を用いなくても、給電対象エリアに供給される電力の供給量をより増大させることができる。
また、第8の実施形態における光給電システム1hでは、供給電力量を増大させるために既存の光源12の光量を増加させる必要がないため、光ファイバの加熱等が生じることもない。そのため、第8の実施形態における光給電システム1hは、光給電において、安全性を損なうことなく供給電力量を増大させることができる。
また、第8の実施形態における光給電システム1hによれば、光源12からPONによって伝送される光信号を複数のネットワーク経路を介して受信して、それぞれ電力を得ることができるため、従来であれば所望の大電力を得るために光量が高く設定されていた光給電用の光源11を用いる必要がない。これにより、第8の実施形態における光給電システム1hは、安全性を向上させることができるとも言える。
また、第8の実施形態における光給電システム1hでは、PONシステムの既存の光源12及び既存の光スプリッタ30h等を活用することができる。よって、第8の実施形態における光給電システム1hでは、新たにPD20を設置し、PONにおいて光スプリッタ30hによって分岐されたネットワーク経路のうち未使用のネットワーク経路をPD20に接続するだけでよい。
このように、第8の実施形態における光給電システム1hは、既存のシステムを大きく改変することなく構築することができるため、設置コストを低く抑えることができる。また、第8の実施形態における光給電システム1hは、PONにおいて未使用のネットワーク経路を流れる無駄な光信号を、光給電に有効活用することができる。
なお、PONには、GE-PON、10G-EPON等の複数の規格があるが、複数の規格のPONの未使用端子を使用して、複数の光ファイバを給電対象エリアに敷設する構成にすることも考えられる。
なお、上述した各実施形態において用いられる光スプリッタ30,30hは、PONの既存光スプリッタ(光カプラ)であるものとしたが、これに限られるものではない。市中で導入されている既存のスプリッタ、あるいは既存のカプラを任意に用いることも可能である。
なお、上述した各実施形態では、光スプリッタ(光カプラ)の未使用端子が光給電に用いられるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、別の用途や別のシステムにて使用中であった分岐端について、当該用途や当該システムでの使用を辞めさせ、代わりに光給電として使用するように切り替えるような方法も考えられる。
上述した実施形態によれば、光給電システムは、第1の光源と、第2の光源と、光給電装置とを有する。例えば、光給電システムは、実施形態における光給電システム1及び光給電システム1a~1cであり、第1の光源は、実施形態における光源11であり、第2の光源は、実施形態における光源12であり、光給電装置は、実施形態における光給電部2及び光給電部2b~2cである。第1の光源は、光給電用の第1の光信号を第1の光給電回線へ送出する。例えば、第1の光給電回線は、実施形態における光給電回線51である。第2の光源は、光給電用の第2の光信号を受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線へ送出する。例えば、第2の光給電回線は、実施形態における光給電回線52である。光給電装置は、第1のフォトダイオードと、第2のフォトダイオードと、給電部とを備える。例えば、第1のフォトダイオードは、実施形態におけるPD20-1であり、第2のフォトダイオードは、実施形態におけるPD20-2又はPD20-2~20-Nであり、給電部は、実施形態におけるPD20-2又はPD20-Nである。第1のフォトダイオードは、第1の光信号を受光し、受光された第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を取得する。第2のフォトダイオードは、第2の光信号を受光し、受光された第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を取得する。給電部は、第1の電力と第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する。
なお、第1のフォトダイオードと第2のフォトダイオードとは直列に接続され、給電部は、第1の電力を第1のフォトダイオードから第2のフォトダイオードへ出力させ、第1の電力と第2の電力とを合わせた電力を第2のフォトダイオードから給電対象機器へ出力させるようにしてもよい。
なお、第1のフォトダイオードと第2のフォトダイオードとは並列に接続され、給電部は、第1の電力を第1のフォトダイオードから給電対象機器へ出力させ、第2の電力を第2のフォトダイオードから給電対象機器へ出力させるようにしてもよい。
なお、第1の光給電回線は、シングルスター構成の回線であってもよい。
なお、第2の光信号は、受動光ネットワークにおいて伝送される通信用の光信号であってもよい。
なお、第2の光信号は、受動光ネットワークにおいて伝送される通信用の光信号に光給電用の光信号が付加された光信号であってもよい。そして、第2の光信号のデータ量は、受動光ネットワークの回線の空き状況に基づいて決定されるようにしてもよい。
また、上述した実施形態によれば、光給電システムは、光源と、受動光ネットワークと、光給電装置とを有する。例えば、光給電システムは、実施形態における光給電システム1d~1hであり、光源は、実施形態における光源12であり、光給電装置は、実施形態における光給電部2d~2hである。光源は、光信号を受動光ネットワークの回線である光給電回線へ送出する。例えば、光給電回線は、実施形態における光給電回線52である。受動光ネットワークは、分岐部を備える。分岐部は、光給電回線を少なくとも第1の経路と第2の経路とに分岐させる。例えば、分岐部は、実施形態における光スプリッタ30,30hである。光給電装置は、第1のフォトダイオードと、第2のフォトダイオードと、給電部とを備える。例えば、第1のフォトダイオード及び第2のフォトダイオードは、実施形態におけるPD20-1,…,PD20-n,…,20-Nのいずれかであり、給電部は、実施形態におけるPD20-N、又はPD20-1,…,PD20-n,…,20-Nの全てである。第1のフォトダイオードは、第1の経路で伝送された光信号を受光し、受光された光信号を電気信号に変換して第1の電力を得る。第2のフォトダイオードは、第2の経路で伝送された光信号を受光し、受光された光信号を電気信号に変換して第2の電力を得る。給電部は、第1の電力と第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する。
上述した実施形態における光給電システム1及び光給電システム1a~光給電システム1hの構成の一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1,1a~1h…光給電システム、2,2b~2h…光給電部、11,12…光源、20-1~20-N…PD、30,30h…光スプリッタ、51,52…光給電回線
Claims (11)
- 第1の光源が、光給電用の第1の光信号を第1の光給電回線へ送出するステップと、
給電部が、第1のフォトダイオードによって前記第1の光信号を受光し、前記第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を得るステップと、
第2の光源が、第2の光信号を受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線へ送出するステップと、
前記給電部が、第2のフォトダイオードによって前記第2の光信号を受光し、前記第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を得るステップと、
前記給電部が、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力するステップと、
を有する光給電方法。 - 前記第1のフォトダイオードと前記第2のフォトダイオードとは直列に接続され、
前記給電部は、前記第1の電力を前記第1のフォトダイオードから前記第2のフォトダイオードへ出力させ、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた前記電力を前記第2のフォトダイオードから前記給電対象機器へ出力させる
請求項1に記載の光給電方法。 - 前記第1のフォトダイオードと前記第2のフォトダイオードとは並列に接続され、
前記給電部は、前記第1の電力を前記第1のフォトダイオードから前記給電対象機器へ出力させ、前記第2の電力を前記第2のフォトダイオードから前記給電対象機器へ出力させる
請求項1に記載の光給電方法。 - 前記第1の光給電回線は、シングルスター構成の回線である
請求項1から3のうちいずれか一項に記載の光給電方法。 - 前記第2の光信号は、前記受動光ネットワークにおいて伝送される通信用の光信号である
請求項1から3のうちいずれか一項に記載の光給電方法。 - 前記第2の光信号は、前記受動光ネットワークにおいて伝送される通信用の光信号に光給電用の光信号が付加された光信号であり、
前記第2の光信号のデータ量は、前記受動光ネットワークの回線の空き状況に基づいて決定される
請求項1から3のうちいずれか一項に記載の光給電方法。 - 第1の光源と、第2の光源と、光給電装置と、を有する光給電システムであって、
前記第1の光源は、光給電用の第1の光信号を第1の光給電回線へ送出し、
前記第2の光源は、第2の光信号を受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線へ送出し、
前記光給電装置は、
前記第1の光信号を受光し、受光された前記第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を取得する第1のフォトダイオードと、
前記第2の光信号を受光し、受光された前記第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を取得する第2のフォトダイオードと、
前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、
を備える
光給電システム。 - 第1の光源から送出され第1の光給電回線を介して伝送された光給電用の第1の光信号を受光し、受光された前記第1の光信号を電気信号に変換して第1の電力を取得する第1のフォトダイオードと、
第2の光源から送出され受動光ネットワークの回線である第2の光給電回線を介して伝送された第2の光信号を受光し、受光された前記第2の光信号を電気信号に変換して第2の電力を取得する第2のフォトダイオードと、
前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、
を備える光給電装置。 - 光源が、光信号を受動光ネットワークの回線である光給電回線へ送出するステップと、
前記受動光ネットワークの分岐部が、前記光給電回線を少なくとも第1の経路と第2の経路とに分岐させるステップと、
給電部が、前記第1の経路で伝送された前記光信号を第1のフォトダイオードによって受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第1の電力を得るステップと、
前記給電部が、前記第2の経路で伝送された前記光信号を、第2のフォトダイオードによって受光し、受光された前記光信号を前記電気信号に変換して第2の電力を得るステップと、
前記給電部が、前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力するステップと、
を有する光給電方法。 - 光源と、受動光ネットワークと、光給電装置と、を有する光給電システムであって、
前記光源は、光信号を受動光ネットワークの回線である光給電回線へ送出し、
前記受動光ネットワークは、
前記光給電回線を少なくとも第1の経路と第2の経路とに分岐させる分岐部
を備え、
前記光給電装置は、
前記第1の経路で伝送された前記光信号を受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第1の電力を得る第1のフォトダイオードと、
前記第2の経路で伝送された前記光信号を受光し、受光された前記光信号を前記電気信号に変換して第2の電力を得る第2のフォトダイオードと、
前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、
を備える
光給電システム。 - 光源から受動光ネットワークの回線である光給電回線へ送出され、前記光給電回線を少なくとも第1の経路と第2の経路とに分岐させる前記受動光ネットワークの分岐部を介して前記第1の経路で伝送された光信号を受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第1の電力を得る第1のフォトダイオードと、
前記分岐部を介して前記第2の経路で伝送された前記光信号を受光し、受光された前記光信号を電気信号に変換して第2の電力を得る第2のフォトダイオードと、
前記第1の電力と前記第2の電力とを合わせた電力を給電対象機器へ出力する給電部と、
を備える光給電装置。
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- 2022-09-13 WO PCT/JP2022/034187 patent/WO2024057393A1/ja unknown
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2023
- 2023-06-20 WO PCT/JP2023/022746 patent/WO2024057651A1/ja unknown
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