説明

バースト光信号受信装置、バースト光信号処理装置およびバースト光信号受信方法

【課題】新たな光信号の生成および処理を行うことなく、バースト光信号の受信効率の低下を抑えることが可能なバースト光信号受信装置、バースト光信号処理装置およびバースト光信号受信方法を提供する。
【解決手段】容量手段を介して処理装置と接続されるバースト光信号受信装置は、バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換手段と、電気信号のパルス信号を生成する生成手段と、前記バースト信号が出力されている場合には、当該バースト信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供し、前記バースト信号を出力されていない場合には、前記パルス信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する提供手段と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バースト光信号受信装置、バースト光信号処理装置およびバースト光信号受信方法に関し、特には、コンデンサ等の容量手段を介して処理装置と接続されるバースト光信号受信装置、それを備えたバースト光信号処理装置、および、バースト光信号受信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、FTTH(Fiber To The Home)サービスの1つとして、PON(Passive optical network)を用いたPoint to Multi Point(ポイントトゥーマルチポイント)サービスが知られている。
【0003】
PONシステムでは、局所装置OLT(Optical Line Terminal)から加入者装置ONU(Optical Network Unit)へ伝送する下り信号として、通常の光通信と同様の連続信号が用いられる。
【0004】
一方、加入者装置ONUから局所装置OLTへ伝送する上り信号には、TDMA(Time Division Multiple Access)方式が採用されている。よって、上り信号として、ユーザごとに個別に送信されるバースト状のパケット信号を時分割多重した光信号、つまり、間欠的なバースト光信号が用いられる。
【0005】
そのため、局所装置OLTは、間欠的なバースト光信号を受信することが要求される。
【0006】
局所装置OLTでは、バースト光信号受信装置が、バースト光信号を受信し、そのバースト光信号を電気信号のバースト信号に変換し、後段のPON MAC(Media Access Control)をはじめとする論理LSI(Large Scale Integration)つまり処理装置が、そのバースト信号について論理処理を行う。
【0007】
バースト光信号受信装置の主要部分は、アナログ回路である。また、例えば、10Gbpsクラス以上の高速通信が行われる場合には、CML(Current Mode Logic)回路が、アナログ回路の基本回路として用いられる。
【0008】
一方、論理LSI(処理装置)の主要部分は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)回路によって実現されている。
【0009】
近年、微細化プロセス技術の進展により、CMOS回路にて構成されるLSIの高集積化および高速化が実現されている。微細化によって、トランジスタの耐圧は低下する。このため、CMOS回路にて構成されるLSIの電源電圧は、3.3Vから、2.5V、1.8Vへと変化し、最近では1.3Vとなっている。この傾向は今後も続くと考えられる。電源電圧の低下によって、消費電力も低下するというメリットもある。
【0010】
その一方、アナログ回路は、CMOS Logic回路と異なり、微細化によって電源電圧が低下していくことはない。
【0011】
このため、バースト光信号受信装置と論理LSI(処理装置)との間で、電気信号であるバースト信号の受け渡しをする場合、両者の電源電圧が違うため、バースト信号の受け渡しを、DC結合ではなく、AC結合で実現しなければならない。
【0012】
AC結合では、コンデンサ等の容量素子が用いられるため、その容量素子を構成要素とするハイパスフィルター(High Pass Filter)回路(以下「HPF」と称する)が形成される。
【0013】
このHPFが、バースト信号の受け渡しに関して、以下のような問題を発生する。
【0014】
通常、伝送信号の“1”と“0”の割合は平均化されるため、平均マーク率は0.5となる。
【0015】
バースト光信号受信装置が、平均マーク率0.5のパケットに対応するバースト光信号と、それに続くガードタイム(無信号)と、を受信し、電気信号のバースト信号と、ガードタイムに応じた電気信号つまり無信号と、を順番に出力すると、ガードタイムに応じた無信号の発生に伴って、HPFの時定数に依存したDCレベルのドリフトが発生する。
【0016】
このDCレベルのドリフトによって、次のパケット先頭部(バースト信号の先頭部)が、信号振幅の減少と同等の影響を受ける。
【0017】
この影響が緩和するまでには、HPFの時定数に依存した時間を要する。
【0018】
このため、論理LSI(処理装置)は、この時間分、バースト信号を正確に受信することができず、伝送効率が低下するという問題があった。
【0019】
以下、図9および図10を参照して、HPFの時定数に依存したDCレベルのドリフトと、次のパケット先頭部での信号振幅の減少と、を説明する。
【0020】
図9は、関連技術のバースト光信号処理装置を示した説明図である。
【0021】
図9において、バースト光信号受信装置1000からの出力信号は、コンデンサ1160を介して、AC結合で、論理LSI等の処理回路1170に提供される。また、コンデンサ1160と、処理回路1170内の終端抵抗1170aと、によって、HPFが形成される。
【0022】
バースト光信号受信装置1000は、光電変換部であるAPD(Avalanche Photo Diode)1110と、増幅回路であるTIA/LA 1120と、を含む。なお、「TIA」は、Trans Impedance Amplifier(トランスインピーダンスアンプ)を意味し、「LA」は、Limiter Amplifier(リミッタアンプ)を意味する。
【0023】
図10は、関連技術のバースト光信号処理装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0024】
図10(a)において、波形1101は、APD1110へ入力される光信号の波形であり、さらに、TIA/LA1120からの出力信号(電気信号)の波形でもある。波形1101は、バースト光信号(バースト信号)1101aと、ガードタイム(無信号)1101bと、を含む。
【0025】
波形1101cは、波形1101に伴う平均電圧を示す波形である。波形1101cに示すように、ガードタイム(無信号)1101bが発生すると、HPFの時定数に応じて、平均電圧が変化する。
【0026】
図10(b)において、波形1161は、HPFを通過した波形である。
【0027】
波形1161に示したように、ガードタイム(無信号)1101bに応じた電気信号の発生に伴って、HPFの時定数に依存したDCレベルのドリフトが発生し、次のパケット先頭部で、信号振幅の減少と同等の影響を受ける。
【0028】
HPFの時定数を短くすることで、上記緩和時間を短縮することが可能である。
【0029】
しかしながら、HPFの時定数を短くすることは、同時に伝送信号の同符号連続bit耐力を制限することと等価である。すなわち、緩和時間の短縮と同符号連続耐力を両立させることができないという問題があった。
【0030】
特許文献1および2には、HPFに起因して伝送効率が低下するという問題を解決可能な技術が記載されている。
【0031】
特許文献1には、バースト光信号とバースト光信号の間、つまり、ガードタイム(無信号)のところに、ダミー光パルス列を挿入するバースト光信号受信装置が記載されている。
【0032】
また、特許文献2には、バースト光信号とバースト光信号の間、つまり、ガードタイム(無信号)のところに、光クロック信号を注入する、バースト信号光受信装置が記載されている。
【特許文献1】特開2006−304070号公報
【特許文献2】特開2004−222116号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0033】
特許文献1に記載の技術および特許文献2に記載の技術によれば、バースト光信号の受信効率の低下を抑えることが可能になる。
【0034】
しかしながら、特許文献1に記載の技術および特許文献2に記載の技術では、バースト光信号と異なる光信号(特許文献1に記載の技術ではダミー光パルス、特許文献2に記載の技術では光クロック信号)が生成され、バースト光信号受信装置が、バースト光信号と、バースト光信号と異なる光信号と、を受け付ける。
【0035】
このため、電気信号より取扱いが困難な光信号を新たに生成し、バースト光信号の他に、その新たに生成された光信号も処理しなければならないという課題がある。
【0036】
よって、例えば、光信号の生成に伴うコストが上昇する。また、バースト光信号受信装置は、バースト光信号と、バースト光信号と異なる光信号と、を受け付けるため、光通信線を介して光信号を受け付けることになる。このため、光信号が光通信線を通るときに、光損失が発生してしまう。
【0037】
本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能なバースト光信号受信装置、バースト光信号処理装置およびバースト光信号受信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0038】
本発明のバースト光信号受信装置は、容量手段を介して処理装置と接続されるバースト光信号受信装置であって、バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換手段と、電気信号のパルス信号を生成する生成手段と、前記バースト信号が出力されている場合には、当該バースト信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供し、前記バースト信号が出力されていない場合には、前記パルス信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する提供手段と、を含む。
【0039】
本発明のバースト光信号処理装置は、上記バースト光信号受信装置と、容量手段と、前記容量手段を介して、前記バースト光信号受信装置から、前記バースト信号と前記パルス信号とを受け付け、当該バースト信号を抽出し処理する処理装置と、を含む。
【0040】
本発明のバースト光信号処理装置は、バースト光信号受信装置と、容量手段と、前記容量手段を介して前記バースト光信号受信装置と接続する処理装置と、を含むバースト光信号処理装置であって、前記バースト光信号受信装置は、バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換手段と、電気信号のパルス信号を生成する生成手段と、前記バースト信号に前記パルス信号を重畳して重畳信号を生成し、当該重畳信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する重畳手段と、を含み、前記処理装置は、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する抽出手段を、含む。
【0041】
本発明のバースト光信号受信方法は、容量手段を介して処理装置と接続されるバースト光信号受信装置が行うバースト光信号受信方法であって、バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換ステップと、電気信号のパルス信号を生成する生成ステップと、前記バースト信号が出力されている場合には、当該バースト信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供し、前記バースト信号が出力されていない場合には、前記パルス信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する提供ステップと、を含む。
【0042】
本発明のバースト光信号受信方法は、バースト光信号受信装置と、容量手段と、前記容量手段を介して前記バースト光信号受信装置と接続する処理装置と、を含むバースト光信号処理装置が行うバースト光信号受信方法であって、前記バースト光信号受信装置が、バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換ステップと、前記バースト光信号受信装置が、電気信号のパルス信号を生成する生成ステップと、前記バースト光信号受信装置が、前記バースト信号に前記パルス信号を重畳して重畳信号を生成し、当該重畳信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する重畳ステップと、前記処理装置が、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する抽出ステップと、を含む。
【発明の効果】
【0043】
本発明によれば、新たな光信号の生成および処理を行うことなく、バースト光信号の受信効率の低下を抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0044】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【0045】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。
【0046】
図1において、バースト光信号処理装置1は、バースト光受信器100と、コンデンサ160と、論理回路170と、を含む。
【0047】
バースト光受信器100は、一般的にバースト光信号受信装置と呼ぶことができる。コンデンサ160は、一般的に容量手段と呼ぶことができる。論理回路170は、一般的に処理装置と呼ぶことができる。バースト光受信器100は、コンデンサ160を介して、論理回路170と接続されている。
【0048】
バースト光受信器100は、光電変換部(以下「APD」と称する)110と、増幅回路(以下「TIA/LA」と称する)120と、ダミー信号用発振回路(以下、単に「発振回路」と称する)130と、セレクタ140と、パケット検出回路150と、を含む。
【0049】
なお、「APD」は、Avalanche Photo Diode(アバランシュフォトダイオード)を意味し、「TIA」は、Trans Impedance Amplifier(トランスインピーダンスアンプ)を意味し、「LA」は、Limiter Amplifier(リミッタアンプ)を意味する。
【0050】
APD110とTIA/LA120とは、変換部100aに含まれる。セレクタ140とパケット検出回路150は、提供部100bに含まれる。
【0051】
変換部100aは、一般的に変換手段と呼ぶことができる。
【0052】
変換部100aは、バースト光信号を受光すると、そのバースト光信号を電気信号のバースト信号に変換し、そのバースト信号を出力する。なお、本実施形態では、バースト光信号は、パケットに応じた光信号である。
【0053】
APD110は、バースト光信号を受光すると、そのバースト光信号を電気信号のバースト信号に変換してTIA/LA120に出力する。
【0054】
TIA/LA120は、バースト信号を受け付けると、そのバースト信号を増幅し、その増幅されたバースト信号(つまり、バースト信号)を出力する。
【0055】
発振回路130は、一般的に生成手段と呼ぶことができる。
【0056】
発振回路130は、電気信号のパルス信号(以下「ダミー信号」と称する)を生成する。なお、発振回路130は、ダミー信号として、コンデンサ160と論理回路170内の終端抵抗170aにて構成されるフィルタ(HPF)を通過する周波数をもつ信号を生成する。
【0057】
本実施形態では、発振回路130の発振周波数は、コンデンサ160と終端抵抗170aにて構成されるフィルタ(HPF)の低域カットオフに比べて高い(例えば、十分高い)。
【0058】
提供部100bは、一般的に提供手段と呼ぶことができる。
【0059】
提供部100bは、バースト信号が変換部100aから出力されている場合には、そのバースト信号を、コンデンサ160を用いたAC結合で論理回路170に提供する。
【0060】
一方、バースト信号が変換部100aから出力されていない場合には、提供部100bは、発振回路130からのダミー信号を、コンデンサ160を用いたAC結合で論理回路170に提供する。
【0061】
パケット検出回路150は、一般的に判定手段と呼ぶことができる。
【0062】
パケット検出回路150は、TIA/LA120からの出力信号に基づいて、バースト信号が変換部100aから出力されているか否かを判定する。パケット検出回路150は、判定結果をセレクタ140に提供する。本実施形態では、パケット検出回路150は、判定結果を、論理回路170にも提供する。
【0063】
図2は、パケット検出回路150の一例を示したブロック図である。
【0064】
図2において、パケット検出回路150は、ピーク検出回路151と、コンパレータ152と、を含む。
【0065】
ピーク検出回路151は、TIA/LA120からの出力信号のピークを検出し、その検出結果をコンパレータ152に出力する。
【0066】
コンパレータ152は、ピーク検出回路151の検出結果と、参照電圧(Ref.)と、を比較する。
【0067】
ピーク検出回路151の検出結果が、参照電圧以上である場合、コンパレータ152は、判定結果として“1”を出力する。一方、ピーク検出回路151の検出結果が、参照電圧未満である場合、コンパレータ152は、判定結果として“0”を出力する。
【0068】
よって、ピーク検出回路151は、変換部100aがバースト信号を出力している場合、つまり、変換部100aがパケットに対応するバースト光信号を受信している場合、判定結果として“1”を出力する。一方、変換部100aがバースト信号を出力していない場合、つまり、変換部100aがパケットに対応するバースト光信号を受信していない場合、判定結果として“0”を出力する。
【0069】
図1に戻って、セレクタ140は、一般的に切り替え手段と呼ぶことができる。
【0070】
セレクタ140は、パケット検出回路150からの判定結果に基づいて、論理回路170へ出力する信号を、バースト信号とダミー信号との間で切り替える。
【0071】
本実施形態では、セレクタ140は、判定結果が、バースト信号が出力されていることを示す場合、つまり、判定結果が“1”の場合、バースト信号を、コンデンサ160を介してAC結合で論理回路170に提供する。
【0072】
一方、判定結果が、バースト信号が出力されていないことを示す場合、つまり、判定結果が“0”の場合、セレクタ140は、ダミー信号を、コンデンサ160を介してAC結合で論理回路170に提供する。
【0073】
論理回路170は、コンデンサ160を介して、セレクタ140の出力信号を受け付けると、その出力信号から、バースト信号を抽出し、そのバースト信号について論理処理を行う。
【0074】
論理回路170は、受付回路170bと、処理回路170cと、を含む。
【0075】
受付回路170bは、終端抵抗170aを含み、コンデンサ160を介して、セレクタ140の出力信号を受け付ける。受付回路170bは、セレクタ140の出力信号を、処理回路170cに出力する。
【0076】
処理回路170cは、受付回路170bを介して、セレクタ140の出力信号を受け付けると、その出力信号から、バースト信号を検出し、そのバースト信号について論理処理を行う。
【0077】
なお、処理回路170cは、パケット検出回路150からの判定結果を用いて、セレクタ140の出力信号から、バースト信号を検出する。
【0078】
本実施形態では、処理回路170cは、判定結果が“1”の場合、セレクタ140の出力信号をバースト信号として検出し、判定結果が“0”の場合、セレクタ140の出力信号を削除して、セレクタ140の出力信号を無信号状態にする。
【0079】
次に、動作を説明する。
【0080】
図3(a)〜図3(c)は、バースト光受信器100の動作を説明するためのタイミングチャートである。以下、図3(a)〜図3(c)を参照して、バースト光受信器100の動作を説明する。
【0081】
図3(a)において、波形301は、APD110へ入力される光信号の波形であり、さらに、TIA/LA120からの出力信号(電気信号)の波形でもある。波形301は、バースト光信号(バースト信号)301aと、ガードタイム(無信号)301bと、を含む。図3(b)において、波形302は、パケット検出回路150の出力波形(判定結果)である。図3(c)において、波形303は、論理回路170への入力波形である。
【0082】
波形301に示すように、バースト信号と次のバースト信号の間の、無信号状態では、TIA/LA120の出力信号の平均電圧値は、低下していく。また、波形302に示すように、無信号状態では、パケット検出回路150の出力は、無パケットの信号を意味する“0”となる。
【0083】
セレクタ140は、パケット検出回路150から“0”を受け付けると、コンデンサ160を介して論理回路170に提供する信号を、TIA/LA120からの信号から、発振回路130からの信号に、切り替える。
【0084】
パケット検出回路150の判定結果は、論理回路170にも入力される。
【0085】
このため、論理回路170は、判定結果を参照することによって、コンデンサ160を介して受信している信号が、バースト信号であるか、無信号状態のダミー信号であるかを判別することができる。
【0086】
一方、無信号状態が終わり、バースト信号が入力した場合、パケット検出回路150の出力波形302は、“1”となる。
【0087】
セレクタ140は、パケット検出回路150から“1”を受け付けると、コンデンサ160を介して論理回路170に提供する信号を、発振回路130からの信号から、TIA/LA120からの信号に、切り替える。
【0088】
コンデンサ160と終端抵抗170aによって構成されるHPFの低域カットオフに比べて、発振回路130の発振周波数は高い(例えば、十分に高い)。このため、セレクタ140の出力信号がAC結合によって論理回路170に提供されても、その平均電圧は、後段(この実施形態の場合では、論理回路170)での受信に影響を及ぼすほど、変動せず、安定した受信動作をすることができる。
【0089】
次に、本実施形態の効果を説明する。
【0090】
本実施形態によれば、AC結合を有するバースト光信号受信装置において、AC結合のHPFによる緩和時間に依存せず正確な信号の受信を実現することが可能になる。このため、伝送効率が低下せず、かつ、伝送信号の同符号連続bit耐力を犠牲にすることのない低コスト方式のバースト光信号受信装置を有効に活用できる。
【0091】
AC結合が適用できることによって、電源電圧が異なる回路間の接続が可能となり、その回路間での信号伝送が可能になる。
【0092】
また、本実施形態をPONシステムの局所装置OLTに用いることによって、効率的な10GbpsクラスのPONシステムの上り信号を受信する局所装置OLTを実現可能となる。
【0093】
本実施形態によれば、提供部100bは、バースト光信号から変換された電気信号のバースト信号が出力されている場合、バースト信号を、コンデンサ160を介して論理回路170に提供し、また、バースト信号を出力されていない場合、発振回路130が生成したダミー信号(パルス信号)を、コンデンサ160を介して論理回路170に提供する。
【0094】
このため、無信号状態の期間に必要となるダミー信号(パルス信号)を、光信号ではなく、電気信号で生成し、電気信号のバースト信号と電気信号のダミー信号とを択一的に出力する。
【0095】
よって、新たな光信号の生成および処理を行うことなく、バースト光信号の受信効率の低下を抑えることが可能になる。
【0096】
本実施形態では、発振回路130は、ダミー信号(パルス信号)として、コンデンサ160と論理回路170内の終端抵抗170aにて構成されるフィルタを通過する周波数をもつ信号を生成する。
【0097】
このため、ダミー信号によって、セレクタ140の出力信号の平均電圧の変動を少なくすることが可能になる。よって、この平均電圧の変動に伴う伝送効率の低下を抑えることが可能になる。
【0098】
本実施形態では、生成手段として、発振器である発振回路130が用いられている。この場合、簡単な構成の生成手段を用いることが可能になる。
【0099】
本実施形態では、パケット検出回路150は、判定結果を、論理回路170に提供する。この場合、論理回路170は、その判定結果を用いて、バースト信号を検出することが可能になる。
【0100】
(第2実施形態)
図4は、本発明の第2の実施の形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。図4において、図1に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
【0101】
図4に示したバースト光信号処理装置1Aでは、図1に示した発振回路130が、擬似ランダムパターン生成回路131に置き換えられている。
【0102】
図5は、擬似ランダムパターン生成回路131の一例を示したブロック図である。
【0103】
擬似ランダムパターン生成回路131からの擬似ランダム信号の最低周波数は、コンデンサ160と終端抵抗170aによって構成されるHPFの低域カットオフに比べて高い(例えば、十分に高い)。このため、本実施形態でも、第1の実施の形態と同様の動作および効果が実現できる。
【0104】
(第3実施形態)
図6は、本発明の第3の実施の形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。図6において、図1に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
【0105】
図6において、バースト光信号処理装置1Bは、バースト光受信器200と、コンデンサ160および160Bと、論理回路270と、を含む。
【0106】
バースト光受信器200は、一般的にバースト光信号受信装置と呼ぶことができる。コンデンサ160および160Bは、一般的に容量手段と呼ぶことができる。論理回路270は、一般的に処理装置と呼ぶことができる。バースト光受信器200は、コンデンサ160および160Bを介して、論理回路270と接続されている。
【0107】
バースト光受信器200は、APD110と、TIA/LA120と、ダミー信号生成回路132と、排他的論理和回路240と、を含む。
【0108】
ダミー信号生成回路132は、一般的に生成手段と呼ぶことができる。
【0109】
ダミー信号生成回路132は、電気信号のパルス信号(以下「ダミー信号」と称する)を生成する。なお、ダミー信号生成回路132は、ダミー信号として、コンデンサ160と論理回路270内の終端抵抗170aにて構成されるフィルタ(HPF)を通過する周波数をもつ信号を生成する。
【0110】
本実施形態では、ダミー信号生成回路132の発振周波数は、コンデンサ160と終端抵抗170aにて構成されるフィルタ(HPF)の低域カットオフに比べて高い(例えば、十分高い)。
【0111】
排他的論理和回路240は、一般的に重畳手段と呼ぶことができる。
【0112】
排他的論理和回路240は、バースト信号にダミー信号生成回路132からのダミー信号を重畳して重畳信号を生成し、その重畳信号を、コンデンサ160を介してAC結合で論理回路270に提供する。
【0113】
本実施形態では、排他的論理和回路240は、バースト信号とダミー信号生成回路132からのダミー信号との排他的論理和を演算し、その演算の結果を、重畳信号として、コンデンサ160を介してAC結合で論理回路270に提供する。
【0114】
また、ダミー信号生成回路132は、ダミー信号を、コンデンサ160Bを介して、論理回路270に提供する。
【0115】
論理回路270は、排他的論理和回路241と、受付回路170bと、処理回路170cと、を含む。
【0116】
排他的論理和回路241は、一般的に抽出手段と呼ぶことができる。
【0117】
排他的論理和回路241は、コンデンサ160を介して受信した重畳信号からバースト信号を抽出する。例えば、排他的論理和回路241は、コンデンサ160Bを介して受信したダミー信号を用いて、重畳信号からバースト信号を抽出する。
【0118】
本実施形態では、排他的論理和回路241は、重畳信号とダミー信号との排他的論理和を演算して、重畳信号からバースト信号を抽出する。つまり、この演算結果が、バースト信号を表す。
【0119】
次に、動作を説明する。
【0120】
図7(a)〜図7(c)は、バースト光信号処理装置1Bの動作を説明するためのタイミングチャートである。以下、図7(a)〜図7(c)を参照して、バースト光信号処理装置1Bの動作を説明する。
【0121】
図7(a)において、波形701は、図3(a)に示した波形301と同様である。図7(b)において、波形702は、排他的論理和回路240の出力波形である。図7(c)において、波形703は、排他的論理和回路241の出力波形である。
【0122】
排他的論理和回路240は、変換部100aからの信号(波形701参照)と、ダミー信号生成回路132からのダミー信号と、の排他的論理和を演算し、その演算結果(波形702参照)を、コンデンサ160を介して、論理回路270に提供する。
【0123】
論理回路270では、排他的論理和回路241が、AC結合によって、バースト光受信器200からの信号と、ダミー信号生成回路132からの出力信号と、を受信し、両信号の排他的論理和を演算する。この演算結果(波形703)、すなわち、バースト信号は、受付回路170bに提供され、その後、処理回路170cで論理処理を行われる。
【0124】
ここで、ダミー信号生成回路132から、排他的論理和回路240およびコンデンサ160を経由して排他的論理和回路241までの経路の遅延と、ダミー信号生成回路132から、コンデンサ160Bを経由して排他的論理和回路241までの経路の遅延は、同じことが必要である。
【0125】
本実施形態によれば、排他的論理和回路240は、バースト信号にダミー信号を重畳して重畳信号を生成し、その重畳信号を、コンデンサ160を介して論理回路270に提供する。排他的論理和回路241は、重畳信号からバースト信号を抽出する。
【0126】
この場合、無信号状態の期間に必要となるダミー信号(パルス信号)が、光信号ではなく、電気信号で生成され、無信号状態の期間、電気信号のダミー信号が、コンデンサ160を介して論理回路270に提供される。
【0127】
よって、新たな光信号の生成および処理を行うことなく、バースト光信号の受信効率の低下を抑えることが可能になる。
【0128】
本実施形態では、ダミー信号生成回路132は、ダミー信号を論理回路270に提供し、排他的論理和回路241は、ダミー信号生成回路132からのダミー信号を用いて、重畳信号からバースト信号を抽出する。
【0129】
この場合、ダミー信号生成回路132からのダミー信号を用いて、信号の重畳と抽出を行うことが可能になる。
【0130】
本実施形態では、排他的論理和回路240は、バースト信号とダミー信号との排他的論理和を演算し、その演算の結果を、重畳信号として、コンデンサ160を介して論理回路270に提供する。排他的論理和回路241は、重畳信号とダミー信号との排他的論理和を演算して、重畳信号からバースト信号を抽出する。
【0131】
この場合、排他的論理和回路を用いて、信号の重畳と抽出を行うことが可能になる。
【0132】
(第4実施形態)
図8は、本発明の第4の実施の形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。図8において、図6に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
【0133】
図8に示したバースト光信号処理装置1Cでは、論理回路270が、ダミー信号生成回路133を含んでおり、ダミー信号生成回路132および133に、同時に、リセット信号(Sync.)を入力することで、両回路を同期させる。
【0134】
ダミー信号生成回路133は、一般的に抽出用信号生成手段と呼ぶことができる。
【0135】
ダミー信号生成回路133は、ダミー信号生成回路132からのダミー信号と同一波形かつそのダミー信号と同期したダミー信号(抽出用信号)を生成する。
【0136】
排他的論理和回路241は、ダミー信号生成回路133からのダミー信号を用いて、重畳信号からバースト信号を抽出する。
【0137】
本実施形態では、排他的論理和回路241は、重畳信号とダミー信号生成回路133からのダミー信号との排他的論理和を演算して、重畳信号からバースト信号を抽出する。
【0138】
本実施形態では、第3実施形態と同様に、新たな光信号の生成および処理を行うことなく、バースト光信号の受信効率の低下を抑えることが可能になり、また、排他的論理和回路を用いて、信号の重畳と抽出を行うことが可能になる。
【0139】
また、本実施形態によれば、第3実施形態では、ダミー信号生成回路132から、排他的論理和回路240、コンデンサ160を経由して排他的論理和回路241までの経路の遅延と、ダミー信号生成回路132から、コンデンサ160Bを経由して排他的論理和回路241までの経路の遅延は同じことが必要であったのに対し、本実施形態では、そのような遅延設計が不要であるというメリットがある。
【0140】
なお、上記各実施形態は、光スイッチを用いたネットワークシステムに適用可能であり、特に、時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)を用いた光アクセスシステムに適用可能である。
【0141】
また、上記各実施形態は、PONシステムのバースト光送信器および光受信器に適用可能である。さらに、光パケットスイッチシステムや光バースト通信システム一般に適用可能である。
【0142】
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0143】
【図1】本発明の第1実施形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。
【図2】パケット検出回路150の一例を示したブロック図である。
【図3】バースト光受信器100の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図4】本発明の第2実施形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。
【図5】擬似ランダムパターン生成回路131の一例を示したブロック図である。
【図6】本発明の第3実施形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。
【図7】バースト光信号処理装置1Bの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図8】本発明の第4実施形態のバースト光信号処理装置を示したブロック図である。
【図9】関連技術のバースト光信号処理装置を示した説明図である。
【図10】関連技術のバースト光信号処理装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【0144】
1、1A、1B、1C バースト光信号処理装置
100、200 バースト光受信器
100a 変換部
100b 提供部
110 APD
120 TIA/LA
130 ダミー信号用発振回路
131 擬似ランダムパターン生成回路
132、133 ダミー信号生成回路
131−1、131−2、131−3、131−4、131−5、131−6、131−7 D型F/F
131−10 排他的論理和回路
140 セレクタ
150 パケット検出回路
151 ピーク検出回路
152 コンパレータ
160、160A コンデンサ
170、270 論理回路
170a 終端抵抗
170b 受付回路
170c 処理回路
240 241 排他的論理和回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
容量手段を介して処理装置と接続されるバースト光信号受信装置であって、
バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換手段と、
電気信号のパルス信号を生成する生成手段と、
前記バースト信号が出力されている場合には、当該バースト信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供し、前記バースト信号が出力されていない場合には、前記パルス信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する提供手段と、を含むバースト光信号受信装置。
【請求項2】
請求項1に記載のバースト光信号受信装置において、
前記生成手段は、前記パルス信号として、前記容量手段と前記処理装置内の抵抗とで構成されるフィルタを通過する周波数をもつ信号を生成する、バースト光信号受信装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載のバースト光信号受信装置において、
前記生成手段は、発振器である、バースト光信号受信装置。
【請求項4】
請求項1または2に記載のバースト光信号受信装置において、
前記生成手段は、前記パルス信号として、最低周波数が前記容量手段と前記処理装置内の抵抗とで構成されるフィルタを通過する周波数である信号を生成する擬似ランダムパターン生成回路である、バースト光信号受信装置。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載のバースト光信号受信装置において、
前記提供手段は、
前記バースト信号が出力されているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果が、前記バースト信号が出力されていることを示す場合には、当該バースト信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供し、前記判定手段の判定結果が、前記バースト信号が出力されていないことを示す場合には、前記パルス信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する切り替え手段と、を含み、
前記判定手段は、前記判定結果を、前記処理装置に提供する、バースト光信号受信装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか1項に記載のバースト光信号受信装置と、
容量手段と、
前記容量手段を介して、前記バースト光信号受信装置から、前記バースト信号と前記パルス信号とを受け付け、当該バースト信号を抽出して処理する処理装置と、を含むバースト光信号処理装置。
【請求項7】
バースト光信号受信装置と、容量手段と、前記容量手段を介して前記バースト光信号受信装置と接続する処理装置と、を含むバースト光信号処理装置であって、
前記バースト光信号受信装置は、
バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換手段と、
電気信号のパルス信号を生成する生成手段と、
前記バースト信号に前記パルス信号を重畳して重畳信号を生成し、当該重畳信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する重畳手段と、を含み、
前記処理装置は、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する抽出手段を、含む、バースト光信号処理装置。
【請求項8】
請求項7に記載のバースト光信号処理装置において、
前記生成手段は、前記パルス信号として、前記容量手段と前記処理装置内の抵抗とで構成されるフィルタを通過する周波数をもつ信号を生成する、バースト光信号処理装置。
【請求項9】
請求項7または8に記載のバースト光信号処理装置において、
前記生成手段は、前記パルス信号を、前記処理装置に提供し、
前記抽出手段は、前記生成手段から提供されたパルス信号を用いて、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する、バースト光信号処理装置。
【請求項10】
請求項7または8に記載のバースト光信号処理装置において、
前記処理装置は、前記パルス信号と同一波形かつ当該パルス信号と同期した抽出用信号を生成する抽出用信号生成手段をさらに含み、
前記抽出手段は、前記抽出用信号を用いて、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する、バースト光信号処理装置。
【請求項11】
請求項9に記載のバースト光信号処理装置において、
前記重畳手段は、前記バースト信号と前記パルス信号との排他的論理和を演算し、当該演算の結果を、前記重畳信号として、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する排他的論理和回路であり、
前記抽出手段は、前記重畳信号と前記パルス信号との排他的論理和を演算して、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する排他的論理和回路である、バースト光信号処理装置。
【請求項12】
請求項10に記載のバースト光信号処理装置において、
前記重畳手段は、前記バースト信号と前記パルス信号との排他的論理和を演算し、当該演算の結果を、前記重畳信号として、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する排他的論理和回路であり、
前記抽出手段は、前記重畳信号と前記抽出用信号との排他的論理和を演算して、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する排他的論理和回路である、バースト光信号処理装置。
【請求項13】
容量手段を介して処理装置と接続されるバースト光信号受信装置が行うバースト光信号受信方法であって、
バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換ステップと、
電気信号のパルス信号を生成する生成ステップと、
前記バースト信号が出力されている場合には、当該バースト信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供し、前記バースト信号が出力されていない場合には、前記パルス信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する提供ステップと、を含むバースト光信号受信方法。
【請求項14】
請求項13に記載のバースト光信号受信方法において、
前記生成ステップでは、前記パルス信号として、前記容量手段と前記処理装置内の抵抗とで構成されるフィルタを通過する周波数をもつ信号を生成する、バースト光信号受信方法。
【請求項15】
バースト光信号受信装置と、容量手段と、前記容量手段を介して前記バースト光信号受信装置と接続する処理装置と、を含むバースト光信号処理装置が行うバースト光信号受信方法であって、
前記バースト光信号受信装置が、バースト光信号を受光すると、当該バースト光信号を電気信号のバースト信号に変換して出力する変換ステップと、
前記バースト光信号受信装置が、電気信号のパルス信号を生成する生成ステップと、
前記バースト光信号受信装置が、前記バースト信号に前記パルス信号を重畳して重畳信号を生成し、当該重畳信号を、前記容量手段を介して前記処理装置に提供する重畳ステップと、
前記処理装置が、前記重畳信号から前記バースト信号を抽出する抽出ステップと、を含む、バースト光信号受信方法。
【請求項16】
請求項15に記載のバースト光信号受信方法において、
前記生成ステップでは、前記パルス信号として、前記容量手段と前記処理装置内の抵抗とで構成されるフィルタを通過する周波数をもつ信号を生成する、バースト光信号受信方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−98425(P2010−98425A)
【公開日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−266194(P2008−266194)
【出願日】平成20年10月15日(2008.10.15)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】