(57)【要約】【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。【選択図】図１
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【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。
【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
【図１】
2010098425.tif 000003
【図２】
2010098425.tif 000004
【図３】
2010098425.tif 000005
【図４】
2010098425.tif 000006
【図５】
2010098425.tif 000007
【図６】
2010098425.tif 000008
【図７】
2010098425.tif 000009
【図８】
2010098425.tif 000010
【図９】
2010098425.tif 000011
【図１０】
2010098425.tif 000012