(57)【要約】光送受信器は、送受信器の機器や光送受信器に接続された光学ネットワークを診断し、通過モードでは送受信器からデータを出力させるためのループバック経路と通過経路とを備える。ループバック経路は送受信器内の選択数の機器がループバック経路内に含まれるよう選択的に構成されている。１つ以上のループバック経路が設定されている場合、ネットワーク管理者は所望のテストをする機器を選択し、意図したループバック経路に信号が戻されるかどうかに基づいて、選択した機器が正常に動作するかどうかを判断する。ループバック経路は送受信器の電気側では入力ポートから出力ポート、あるいは、光学側では受信器から送信器まで接続できるよう構成する。通過経路は送受信器を別の装置へ接続するのに利用される。
2007500458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト装置を光学ネットワークに接続するのに使用するための送受信器であって、
前記光学ネットワークへ送信するための光信号を生成する光送信器に接続されて、ホスト装置から電気信号を受信する入力ポートと、
前記光学ネットワークから光信号を受信し前記光信号を電気信号に変換する光受信器に接続された、前記ホスト装置へ電気信号を送信する出力ポートと、
入力電気信号を前記入力ポートから前記出力ポートに選択的に結合させるループバック経路とを備える送受信器。
【請求項２】
ポスト増幅器とレーザドライバとを備える集積チップを更に備え、前記ループバック経路が前記集積チップ上の導電体経路を備える請求項１の送受信器。
【請求項３】
前記ループバック経路は前記ポスト増幅器と前記レーザドライバの少なくとも１つを通過する請求項２の送受信器。
【請求項４】
前記ループバック経路は前記ポスト増幅器または前記レーザドライバを通過しない請求項２の送受信器。
【請求項５】
前記集積チップは受信器側アイオープナーおよび送信器側アイオープナーを更に備える請求項２の送受信器。
【請求項６】
前記ループバック経路は前記受信器側アイオープナーと前記送信器側アイオープナーの少なくとも１つを通過する請求項５の送受信器。
【請求項７】
前記ループバック経路は前記受信器側アイオープナーまたは前記送信器側アイオープナーを通過しない請求項５の送受信器。
【請求項８】
前記受信器側アイオープナーは、クロック及びデータ回復器、ＲＴ、及びバッファの少なくとも１つを備え、
前記送信器側アイオープナーは、クロック及びデータ回復器、ＲＴ、及びバッファの少なくとも１つを備え、
前記ループバック経路は、前記受信器側アイオープナー内のクロック及びデータ回復器、ＲＴ、及びバッファの少なくとも１つ、及び、前記送信器側アイオープナー内のクロック及びデータ回復器、ＲＴ、及びバッファの少なくとも１つのうちの、少なくとも一つを通過する請求項５の送受信器。
【請求項９】
前記送受信器内の異なる機器を評価するため、前記受信器側アイオープナー内のクロック及びデータ回復器、ＲＴ、及びバッファの少なくとも１つ、及び、前記送信器側アイオープナー内のクロック及びデータ回復器、ＲＴ、及びバッファの少なくとも１つのうちの１つ以上を電気信号が通るようにネットワーク管理者が選択的にルーティングできるような複数のループバック経路を更に備える請求項８の送受信器。
【請求項１０】
前記送受信器は、
入力電気信号が前記入力ポートから前記入力電気信号に応答した光出力を生成する光送信器へと送られる通常モードと、
入力電気信号が前記光送信器を迂回して前記出力ポートへと送られるループバックモードと、
入力電気信号が前記入力ポートから通過ポートへと選択的に結合される通過モードと
のうちの１つのモードになるように遠隔制御可能である請求項１の送受信器。
【請求項１１】
前記ループバック経路は、ホスト装置、前記送受信器、及び前記ホスト装置と前記送受信器とを相互接続する光学機器の動作を診断するように構成されている請求項１の送受信器。
【請求項１２】
ホスト装置を光学ネットワークに接続するための送受信器であって、
光送信器の入力端子に供給された入力電気信号に応答して光出力を生成する光送信器と、
光入力に応答して受信器出力端子で出力電気信号を生成する光受信器と、
前記出力電気信号を前記光受信器から前記光送信器の前記入力端子に選択的に結合させるループバック経路とを備える送受信器。
【請求項１３】
前記ループバック経路は、送受信器出力ポートを迂回し、前記出力電気信号を前記光送信器入力端子へ結合するように構成されている請求項１２の送受信器。
【請求項１４】
前記ループバック経路は、遠隔ホスト装置、前記送受信器、及び前記遠隔ホスト装置と前記送受信器とを相互接続する光学機器の動作を診断するように構成されている請求項１２の送受信器。
【請求項１５】
ポスト増幅器とレーザドライバとを備える集積チップを更に備え、前記ループバック経路は前記集積チップ上の導電体経路を備える請求項１２の送受信器。
【請求項１６】
前記ループバック経路は、前記ポスト増幅器と前記レーザドライバの少なくとも１つを通過する請求項１５の送受信器。
【請求項１７】
前記集積チップは受信器側アイオープナーと送信器側アイオープナーとを更に備える請求項１５の送受信器。
【請求項１８】
光学ネットワーク内の機器の動作を遠隔で診断する方法であって、
通常動作においてデータ信号を入力端子から第１の出力端子へ伝達する光学機器において、前記光学機器が制御信号を受信する工程と、
前記制御信号に応答して前記光学機器を信号経路変更モードに設定する工程と、
前記データ信号が前記入力端子から第２の出力端子へ送られるように、前記光学機器の信号経路を選択する工程とを備える動作診断方法。
【請求項１９】
前記選択された信号経路は、
前記データ信号を前記第２の出力端子からその発信源へ戻すループバック経路と、
前記第２の出力端子が前記データ信号を別の光学機器宛にする通過ポートを備える通過経路と
からなる群から選択される請求項１８の動作診断方法。
【請求項２０】
前記光学機器は光送受信器を備え、前記入力端子は電気信号入力ポートを備え、前記第１の出力端子は光送信器を備え、前記第２の出力端子は電気信号出力ポートを備える請求項１８の動作診断方法。
【請求項２１】
前記光学機器は光送受信器を備え、前記入力端子は光受信器を備え、前記第１の出力端子は電気信号出力ポートを備え、前記第２の出力端子は光送信器を備える請求項１８の動作診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して光送受信器モジュールに関し、特に入力電気信号や光入力信号を経路変更させるための光送受信器モジュール内のループバック経路と通過経路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク技術の発展や重要性は良く知られている。増え続けるネットワーク帯幅の拡大要請はネットワーク内でのデータ伝送量を増加させる技術の発展に繋がっている。変調技術、符号化アルゴリズム、エラー訂正などの進歩はデータ速度を著しく増加させた。例えば、数年前には、ネットワークを流れるデータの伝送速度は毎秒１ギガビット（Ｇｂ／ｓ）程度であった。伝送速度は現在では１０倍も上昇しており、ＥｔｈｅｒｎｅｔやＳＯＮＥＴ（同期式光学ネットワーク）でのデータ伝送速度は１０Ｇｂ／ｓ以上である。例えば、ＸＦＰ（１０ギガビット小波形率）接続可能モジュールマルチソース合意は１０Ｇｂ／ｓ程度で動作可能な送受信器に向けられている。
【０００３】
図１は、光データ伝送システム１００の標準的構成を示す。システム１００において、送受信器モジュール１０２が、ネットワーク１０４、および、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）カードやＳＯＮＥＴフレーマなどのホスト装置１０６に接続されている。送受信器モジュール１０２は、ネットワークインターフェイス１１０に接続された受信器１０８を有する。受信器１０８は、ネットワーク１０２から光入力を受け取って、電気出力信号に変換し、送受信器モジュール１０２での追加処理の後、電気信号はホスト装置１０６へ転送される。送受信器モジュール１０２は、ネットワークインターフェイス１１４に接続された送信器１１２を有する。送信器１１２は、ホスト装置１０６から送受信器モジュール１０２の別の追加処理装置を経て電気入力を受信し、ネットワークインターフェイス１１４からネットワーク１０４へ送信される光信号を生成する。その光信号は、送受信器モジュール１０２と同じ構成の送受信器モジュール１２０で受信される。送受信器モジュール１２０は、送受信器モジュール１０２がネットワーク１０４やホスト装置１０６と相互動作するのと同じように、ネットワーク１０４や遠隔のホスト装置１２２と相互動作する。それゆえ、例えば、ホスト装置１０６が生成した電気信号を、送受信器モジュール１０２へ送信し、光信号に変換することができる。送受信器モジュール１２０へ送られる光信号は、高速度でネットワーク１０４を伝送される。送受信器モジュール１２０で光信号が受信されると、電気信号に変換されるが、光信号は更に別の遠隔のホスト装置１２０へと送られる。当然ながら、逆方向へのデータ送信や、異なる送受信器とホスト装置のあいだのデータ送受信も同様に行われる。
【０００４】
送受信器モジュールには、パラレルシリアル変換器／シリアルパラレル変換器（ＳＥＲＤＥＳ）などの別の装置が含まれる。それゆえ、送受信器モジュール１０２が受信した光学シリアルデータストリームは、受信器１０８により電気シリアルデータストリームに変換される。電気シリアルデータストリームはＳＥＲＤＥＳで、シリアルパラレル変換されて４つのチャンネル信号となり、パラレルバスを経由してホスト装置１０６に送られて処理される。
【０００５】
同様のシリアルパラレル変換が、送受信器モジュール１０２の送信側でも同じ理由から行われる。その場合、シリアルパラレル電気信号はパラレルバス経由でホスト装置１０６から別のＳＥＲＤＥＳへと送られる。そしてＳＥＲＤＥＳにより、電気信号がパラレルシリアル変換されるのである。送信器１１２は、そのシリアル電気信号を光信号に変換してネットワークへ出力する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した伝送システム１００の問題の１つは、システム動作をデバッグ処理しメインテナンス操作する場合の問題である。ホスト装置１０６と遠隔のホスト装置１２０との間でデータ伝送不良が発生した場合、システム内の接続リンクをテストするためネットワーク管理者を現場に派遣することなく、その不良の発生場所を正確に特定することがほぼ不可能である。例えば、ネットワーク管理者にとっては、ホスト装置１０６、データ接続線やバス１２２、送受信器モジュール１０２、光ファイバ１２４、ネットワーク１０４上の装置、他方の光ファイバ１２６、他方の送受信器モジュール１２０、データファイバまたはバス１２８、遠隔ホスト装置１２０のそれぞれを個別に分離してテストすることが必要となる。その作業は、システム内の不良場所がすぐには特定できなければ、まちがいなく煩雑でコストのかかる作業である。
【０００７】
そのような場合にシステム診断に使われる構成つまり対策がループバックである。ループバックは、データ信号をその発信源や接続装置へ戻すように伝送するため、システム内に挿入された信号経路である。例えば、信号をその発信源や検知器へ戻すように伝送するため、ネットワーク管理者は接続線に手動でタップ点を設ける場合がある。もしデータが発信源から検出点まで問題なく伝送されると、ネットワーク管理者は、その信号経路における機器動作は正常であると判断できる。そして、異なる信号経路での複数のループバックを診断して、ネットワーク管理者は、システム内でのシステム不良の発生場所の特定が可能となる。システム不良の発生場所の特定に加えて、ループバックは、下流側光学部品が未接続の機器のテストにも利用されている。例えば、機器の出荷前の製造工程中のバーンイン処理にて、機器が正しく動作するかを確認することが望まれる。
【０００８】
しかしながら、テストが必要なたびに、ネットワーク接続システムにループバックを手動で挿入する作業のため、ネットワーク管理者を派遣することは、非常にコストがかかる。同様に、製造工程での装置組立における、一時的なループバック挿入による機器のテストから派生するコストや時間遅延も、望ましくない。それゆえ、光学システムの各機器をテストするため、手動によるループバック経路の脱着を行うことなく、そのようなシステム不良の発生場所を迅速に検出する支援を行い、機器の動作信頼性を評価する方法や装置を提供することが、データ伝送分野における最新技術となりえる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施例は、概して、光学ネットワーク内の装置やシステムを診断するための、光送受信器のループバック経路および方法に関する。本発明は、特に、複数の信号経路を備え、所定の経路や機器が正確に動作しているかを判断するため、入力信号の通常の経路とは異なる経路への変更を遠隔操作で選択する実施例に関する。
【００１０】
本発明の別の実施例として、複数の通過経路を備え、電気入力または光入力から受け取った信号を別の機器へ伝送するため、「通過モード」では前記信号を経路伝送できる設定の通過ポートへ前記信号を伝送する。そのような例は、例えば、ディジーチェイン式送受信器や、分析のため選定機器へ信号を送信したりするのに適用できる。
【００１１】
本発明の実施例は大きく２つのカテゴリに分けられる、本説明では、「光学的ループバック経路」と「電気的ループバック経路」と呼ぶ。名称から判るように、光学的ループバックは、光源などの光学装置から電気信号を受信する経路である。従来のように送受信器出力ポートへ信号を直接に伝送する代わりに、光学的ループバックにより、例えば、送受信器の送信器または別の出力ポートへ信号を迂回させるのである。同様に、電気的ループバックは、送受信器入力ポートなどの電気入力源から電気信号を受信する経路であり、従来のように送信器へ伝送する代わりに、電気信号を送受信器出力ポートへ迂回させる。
【００１２】
本発明の実施例の目的は、所定の機器の不良場所を特定するために、送受信器モジュールとそれに接続されたネットワークとの両方から、複数の機器およびデータ経路をテストするために利用可能な複数のループバック経路を提供することにある。
【００１３】
従って、本発明の一実施例としての光送受信器は、入力電気信号を受信する入力ポートと、出力電気信号を転送する出力ポートと、前記入力ポートからの入力電気信号を、前記出力ポートに選択的に接続するループバック経路とを備える。本発明の別の実施例としての光送受信器は、光送信器と、光受信器と、前記光受信器からの出力電気信号を前記光送信器の入力端子に選択的に接続するループバック経路とを備える。本発明の更に別の実施例としての光送受信器は、入力電気信号を入力ポートから出力ポートまで選択的に接続するループバック経路、および、光受信器からの出力電気信号を送信器の入力端子まで選択的に接続するループバック経路の両方を備える。
【００１４】
各実施例の光送受信器は、更に、集積チップ上に搭載されたポスト増幅器と、レーザドライバと、受信器アイオープナーと、送信器アイオープナーと、その他の送受信器用機器を一つ以上備えることも可能である。前記ループバック経路は、機器を選択的に診断つまりテストするため、前記ポスト増幅器、レーザドライバ、受信器アイオープナー、送信器アイオープナー、その他の送受信器用機器のいずれか、または、全部を通過するようにあるいは通過しないように構成される。
【００１５】
本発明の更にまた別の実施例としての光送受信器は、光送信器と、入力光信号から出力電気信号を生成する光受信器と、入力電気信号を受信する送受信器入力ポートと、送受信器出力ポートと、通過ポートと、単数または複数の通過経路とを備える。前記通過経路は、通過モードでは、前記入力電気信号を前記入力ポートから前記通過ポートへ選択的に接続できるよう、または、前記光受信器からの出力電気信号を前記通過ポートへ選択的に接続できるように構成されている。前記通過経路は、信号を通常の経路とは違う経路で、送受信器などの別の装置へ転送するのにも利用できる。
【００１６】
本発明のさらなる特徴や長所は、以下に記載されており、それから部分的に明白であり、または、本発明の実施から確認できる。また、本発明の特徴や長所は、特許請求範囲に記載した機器や組み合わせから実現するものであり、獲得できるものである。本発明のさらなる特徴は、以下の記載や特許請求範囲からより完全に明白となり、記載されているような実施例から確認できる。
【００１７】
本発明の前記特徴や長所をより明確にするため、添付した図面に示された実施例を参照してより詳細な説明を行う。添付した図面は、本発明の実施例を説明するものであり、特許請求の範囲を制限するものではない。以下、本発明の実施例を、添付した図面を使って具体的に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施例は、概して、光学ネットワークにおける装置やシステムを診断するための光送受信器のループバック経路およびループバックモードに関するものである。特に、複数の信号経路が準備されており、所定の経路や装置の機能動作を確認するため、通常の経路とは違う入力信号の経路を遠隔制御により選択する実施例に関する。
【００１９】
以下で説明する本発明の実施例は「光学的ループバック」と「電気的ループバック」と称する２つのカテゴリに分けられる。「光学的ループバック」および「電気的ループバック」は、ループバック経路での信号の実際の特性ではなく、経路変更されるデータ信号源に関係する用語である。従って、光学的ループバック経路にも電気信号伝送が含まれることが、当業者には理解できる。名称から判るように、光学的ループバックは、光受信器などの光源から信号を受信する。従来のように送受信器出力ポートへ信号を直接に伝送するのではなく、光学的ループバックにより、例えば、信号は送受信器の送信器や別の出力ポートに迂回伝送されるのである。同様に、電気的ループバックは、送受信器入力ポートから電気信号を受信して、従来のように送信器へ電気信号を直接に伝送するのではなく、送受信器出力ポートに迂回伝送する。
【００２０】
前記ループバック経路の選択は、例えば、制御線やデジタル制御で行うことができる。所定の組み合わせを利用すれば、自己テスト、データリンクの診断、ホスト装置の診断などを、送受信器で実行することも可能である。
【００２１】
本発明の実施例の１つの特徴として、所定の機器の不良場所を特定するために、送受信器モジュールとそれに接続されたネットワークとの両方から、複数の機器およびデータ経路をテストするために利用可能な、複数のループバック経路を備える。
【００２２】
本発明の別の実施例として、複数の通過経路を備え、電気入力または光入力から受け取った信号を別の機器へ伝送するため、「通過モード」で前記信号を経路伝送できる設定の通過ポートへ前記信号を伝送する。そのような例は、例えば、ディジーチェイン式送受信器や、分析のため選定機器へ信号を送信したりするのに適用できる。
【００２３】
以下、本発明の実施例の内容を添付した図面を参照して説明する。添付した図面は、本発明の実施例の概略的およびグラフ的に表示したものであり、本発明を制限するものではなく、図面スケールも便宜上のものである。
【００２４】
下記の記載において、特定の詳細部分は、本発明の理解を支援するための記述である。それゆえ、それら特定の詳細部分なしでも本発明が実現可能なのも、当業者には明白であろう。更に、ネットワークシステムの周知の要素も、本発明の説明が不必要に曖昧になるのを避けるため、特に詳しい説明を省略している。
【００２５】
「一実施例」または「ある実施例」という記述も、その実施例に関して説明した特徴、構成、特性が、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。本明細書の様々な部分に記述の「別の実施例として」という表現も、必ずしも同じ実施例を意図するものではない。
【００２６】
図２に示すのは、本発明の実施例によるホスト装置２０２と接続された送受信器モジュール２００（例として、１０Ｇｂ／ｓＸＦＰモジュール）の概略図である。受信経路は、ネットワーク２０６に接続された受信器２０４を含む。受信器２０４は、例えば、光信号を受信して電気信号に変換する受信器光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）で構成される。ＲＯＳＡに接続しているのは、電気信号を所定レベルまで増幅するポスト増幅器２０８である。
【００２７】
送信経路はネットワーク２０６に接続された送信器２１０を含む。送信器２１０は、電気信号を受信して光信号に変換し、ネットワークへと出力する送信器光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）を含む。更に、ＴＯＳＡ内のレーザを制御したり、電気信号内のデータ変調を光信号に変換するレーザドライバ２１２も含まれる。ＴＯＳＡ内のレーザは、レーザドライバの内部または外側に搭載可能な専用バイアス制御回路を使って、適切な動作電流へバイアスがかけられる。
【００２８】
図２に示すように、ループバック経路はデータ信号を通常の経路から迂回させるように多様に構成される。図２の例は、ループバック経路の一例である。当業者であればその他のループバック経路を構成することができる。ループバック経路は、送受信器から出力させる前に、データ信号を所望の送受信器の機器に通過させる。従って、図２の実施例のループバック経路２２０は、送受信器入力ポート２３０からの入力電気データ信号を、レーザドライバ２１２あるいはポスト分析器２０８を通過させずに、送受信器出力ポート２３２へ戻すように伝送する。ループバック経路２２２は、送受信器出力ポートに向けられる前に、データ信号をレーザドライバ２１２とポスト分析器２０８の両方を通過させるように伝送する。更に、ループバック経路２２４は、データ信号を、送受信器出力ポートへ出力する前に、ポスト分析器２０８を通過させずに、レーザドライバ２１２のみを通過させる。そして、ループバック経路２２６は、データ信号を、送受信器出力ポートへ出力する前に、ポスト分析器２０８を通過させるが、レーザドライバ２１２を通過させない。当然ながら、集積回路上の別の機器を通過させるように信号を方向付けることは、それら機器で信号を変調することを必ずしも意味する訳ではなく、よって、信号はそれら機器を透過的に通過するだけでもよい。
【００２９】
図２に示すのと同様に、光学的ループバック経路は、送受信器の外部に向けて戻す前に光入力信号（電気信号に変換される）を所望の送受信器の機器を通過させることのできる様々な構成にすることができる。従って、図示した例では、ループバック経路２４０は、受信器２０４からの入力データ信号を、ポスト分析器２０８とレーザドライバ２１２を経由して送信器２１０へ伝送する。ループバック経路２４２は、送信器２１０へ伝送する前に、ポスト分析器２０８を通過させることなく、入力データ信号をレーザドライバ２１２に直接に送る。
【００３０】
それゆえ、特定の送受信器の構成に応じて、ネットワーク管理者は、送受信機の外部にループバックする前の送受信器のどの段階でデータ信号を通過させるかを選択することができる。これにより、ネットワーク管理者は、指向させられた信号が通過するに際し、送受信器のどの段階が適切に動作するのかを判断することができる。
【００３１】
前記実施例で説明したループバック経路２２０、２２２、２２４、２２６、２４０、２４２は、ポスト増幅器２０８やレーザドライバ２１２と共に、単一の集積チップに集積される。しかしながら、前記の構成を複数のチップに分離してもよいことは当業者であれば理解できる。例えば、ポスト増幅器２０８とレーザドライバ２１２を別々のチップに搭載するのが一般的である。その場合、ループバック経路は両チップを接続する導電体を含んでもよい。
【００３２】
当然ながら、ループバック経路は必要に応じて光送受信器内の別の機器を通過させたり、迂回させてもよい。図３Ａを参照すれば、送受信器モジュール３００（例として、１０Ｇｂ／ｓＸＦＰ送受信機）とホスト装置３０６とを含むシステムの概略図が示されている。送受信器モジュール３００は二重アイオープナー３０８、３１０を含む。アイオープナー３０８、３１０は高周波ジッタを除去するように設計されており、例えば、光送受信器のシリアルデータストリームのアイダイヤグラムを「開ける」。アイオープナー３０８、３１０に低電力モード（出力ダウンモード）を備えて、制御ピンを経由、あるいは、デジタルバスや２線式インターフェイスを経由させる構成とすることも可能である。アイオープナー３０８、３１０がＢＥＲＴ機能を持つことにより、アイオープナー内のＢＥＲＴエンジンにデータを生成させたり、および／または、エラー検出器が入力データをデータストリームのエラーを検知するための所定パターンに整合させることも可能である。
【００３３】
本実施例の受信経路は、受信器側アイオープナー３０８とネットワークに接続された受信器３１２とを含む。受信器３１２は、光信号を受信して電気信号に変換する受信器光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）３１４を含む。受信器３１２は、電気信号を所定のレベルまで増幅するポスト増幅器３１６を含む。アイオープナー３０８とＲＯＳＡ３１４が多様な方法で製造し実装されることが当業者には理解される。例えば、アイオープナー３０８とＲＯＳＡ３１４は１個のＡＳＩＣに集積したり、別々に製造することができる。
【００３４】
送信経路はネットワークに結合された送信器３１７と、送信器側アイオープナー３１０とを含む。送信器アイオープナー３１０は、ホスト装置３０６からシリアル経路３０４（１０Ｇ／ｓ伝送線など）を通って伝送された電気信号から劣化したクロックとデータ値をリカバーする。電気信号はシリアル経路３０４に沿って劣化することがあるので、アイオープナー３１０はこの劣化を補償してその電気信号を送信器３１７へ送る。図示した送信器３１７は電気信号を光信号に変換してネットワークに出力する送信器光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）３１８を含む。送信器３１７はＴＯＳＡ３１８内のレーザと電気信号を光信号に変換するデータ変調を制御するレーザドライバ３２０を含むことが好ましい。ＴＯＳＡ３１８内のレーザは、レーザドライバの内部または外部に配置される専用のバイアス制御回路を使って、適切な動作電流へバイアスされる。送信器３１７は、パッケージ構成や設計構造に応じてアイオープナー３１０を含んでもよい。
【００３５】
送受信器モジュール３００は、送受信器モジュール３００とホスト装置３０６との間のシリアル接続３０２、３０４を可能にする。特に、受信器及び送信器アイオープナー３０８、３１０は、１０Ｇｂ／ｓ程度またはそれ以上の高データ速度のシリアル接続３０２、３０４に生じる信号劣化を補償する。
【００３６】
前記実施例でのポスト分析器２０８とレーザドライバ２１２について説明したように、ループバック経路は、シリアル入力ポート３０４とシリアル出力ポート３０２との途中で、２個のアイオープナー３０８、３１０の一方または両方を通過しないように光信号を指向させるように構成することができる。同様に、ポスト分析器２０８とレーザドライバ２１２について説明した説明したように、光学的ループバック経路は、受信器３１２と送信器３１７との途中で、２個のアイオープナー３０８、３１０の一方または両方を通過しないように光信号を指向させるように構成することができる。組み合わせによっては、これらの特徴は、送受信器モジュールが自己診断、データリンク診断、またはホスト装置診断を行うことを可能にする。
【００３７】
詳しく言えば、第１のループバック経路３３０は、送信器アイオープナー３１０の入力端子３２２から受信器アイオープナー３０８の出力端子３２４へ延びる。第１ループバック経路３３０により、ホスト装置３０６は、ホスト基板の機能を点検し、送受信器モジュール３００が正しくコネクタに接続されて正しく電力供給されているかを点検することができる。第１のループバック経路３３０は送受信器モジュール３００と一体化されているため、組立作業員は、送受信器モジュール３００が正しく組み込まれているか、あるいは、送受信器モジュール３００内の不良か、ホスト装置３０６内の不良かを迅速に判断することができる。
【００３８】
第２のループバック経路３３２は、本発明の別の実施例に従う２個のアイオープナーと一体化形成されており、送信器アイオープナー３１０の入力端子３２２から受信器アイオープナー３０８の入力端子３２８へ延びる。第２ループバック経路３３２により、ホスト装置３０６は、受信器アイオープナー３０８が正しく動作するかを点検し、かつ、送受信器モジュール３００が正しくコネクタに接続されて電力供給されているかを点検することができる。第２のループバック経路３３２は送受信器モジュール３００に一体化されているため、製造作業員は、出荷前に受信器アイオープナー３０８の集積状態を迅速にテストでき、ネットワーク管理者は、送受信器モジュール３００の組立後でも、受信器アイオープナー３０８を簡単に点検することができる。
【００３９】
図３Ａの例では第３のループバック経路３３４は本発明の別の実施例に従う２個のアイオープナーと一体化されている。第３のループバック経路３３４は、送信器アイオープナー３１０の出力端子３２６から受信器アイオープナー３０８の出力端子３２４へ走っている。第３ループバック経路３３４により、ホスト装置３０６は、送信器アイオープナー３１０が正しく動作するかを点検し、かつ、送受信器モジュール３００が正しくコネクタに接続されて電力供給されているかを点検することができる。第３のループバック経路３３４は送受信器モジュール３００に一体化されているため、製造作業員は、出荷前に送信器アイオープナー３１０の集積状態を迅速にテストでき、ネットワーク管理者は、送受信器モジュール３００の組立後でも、送信器アイオープナー３１０を簡単に点検することができる。
【００４０】
同じく図３Ａの例では第４のループバック経路３３６は本発明の別の実施例に従う２個のアイオープナーと一体化されている。ループバック経路３２４は、送信器アイオープナー３１０の出力端子３２６から受信器アイオープナー３０８の入力端子３２８へ走っている。第４のループバック経路３３４により、ホスト装置３０６は、送信器アイオープナー３１０が正しく動作するかを点検し、受信器アイオープナー３０８が正しく動作するかを点検し、かつ、送受信器モジュール３００が正しくコネクタに接続されて電力供給されているかを点検することができる。第４のループバック経路３３６は送受信器モジュール３００に一体化されているため、製造作業員は、出荷前に受信器アイオープナー３０８および送信器アイオープナー３１０の集積状態を迅速にテストでき、ネットワーク管理者は、送受信器モジュール３００の組立後でも、受信器側と送信器側の両方のアイオープナー３０８、３１０を簡単に点検することができる。
【００４１】
図３Ｂに示すのは、送受信器モジュール３００におけるループバック経路の更に別の構成例である。図３のループバック経路は、いずれも２個のアイオープナー３０８、３１０と一体化されている。これらのループバック経路により、送受信器モジュール３００の光学フロントエンド機器をテストすることができる。ループバック経路３５０は、受信器アイオープナー３０８の出力端子３２４から送信器アイオープナー３１０の出力端子３２６へ延びる。ループバック経路３５０により、送受信器モジュール３００のフロントエンド機器、受信器アイオープナー３０８、及びネットワークの光データ経路をテストすることができる。
【００４２】
ループバック経路３５２は、受信器アイオープナー３０８の出力端子３２４から送信器アイオープナー３１０の入力端子３２２へ延びる。ループバック経路３５２により、送受信器モジュール３００の光学フロントエンド機器、受信器アイオープナー３０８、送信器アイオープナー３１０、及びネットワークの光データ経路をテストすることができる。ループバック経路３５４は、受信器アイオープナー３０８の入力端子３２８から送信器アイオープナー３１０の出力端子３２６へ延びる。ループバック経路３５４により、送受信器モジュール３００の光学フロントエンド機器や、ネットワークの光データ経路をテストすることができる。別のループバック経路３５６は、受信器アイオープナー３０８の入力端子３２８から送信器アイオープナー３１０の入力端子３２２へ延びる。ループバック経路３５４６により、送受信器モジュール３００の光学フロントエンド機器、送信器アイオープナー３１０、及びネットワークの光データ経路をテストすることができる。
【００４３】
上述したループバック経路は、送受信器モジュール３００と一体化されるループバックの例であり、全ての可能なループバック経路を含むことを意味していない。搭載される機器の種類に応じて、その他のデータ経路および／または機器自体をテストするための、更に別のループバック経路を送受信器モジュール３００と一体化することができる。そのような経路は、一例として、ポスト分析器３１６、レーザドライバ３２０、送受信器内のその他の装置や機器を含む構成や、含まない構成で実現しても構わない。
【００４４】
図４Ａ乃至図５Ｂに示すのは、二重アイオープナーＩＣを有する光送受信器内のループバック経路の様々な実施例の詳細図である。上述した実施例のように、通常動作ではデータ経路において透過的ないくつかの機器は説明の明確化のために省略した。
【００４５】
図４Ａに示すように、送受信器モジュール４００の二重アイオープナーＩＣ４０２は、受信器アイオープナー４０４と送信器アイオープナー４０６を含む。ループバック経路では、バッファ４０８の入力端子はホスト装置から送信器アイオープナー４０６へのデータ経路を受承し、クロック／データ回復器（ＣＤＲ）４１０の入力端子はバッファ４０８の出力端子からのデータ経路を受承する。受信器アイオープナーでは、ＲＴ４１２の入力端子はＣＤＲ４１０の出力端子からのデータ経路を受承し、バッファ４１４の入力端子はＲＴ４１２の出力端子からのデータ経路を受承し、ホスト装置へデータが戻される。
【００４６】
前ここに開示したループバック経路の長所は、特定の機器の組み合わせが応答動作することを、ホスト装置で確認できることである。別の実施例として、データ経路における機器の数を削減するためデータ経路を変更することにより、機器応答のより正確な確認が可能となる。例えば、別の実施例では、ループバック経路４２０により、ＲＴ４１２の出力端子ではなくバッファ４０８の入力端子を、バッファ４１４の入力端子に接続する。その場合、バッファ４０８、ＣＤＲ４１０、ＲＴ４１２をデータ経路から除外して、残りの機器をテストできる。その第１の形態ではエラーで、第２の形態では正常である場合には、第１バッファの応答動作が不良であると判断できる。
【００４７】
それゆえ、ループバック経路の数や多様性は、バッファ４０８、ＣＤＲ４１０、ＲＴ４１１、バッファ４１４の各機器を含む構成や除外する構成など、前記実施例の説明から、容易に設定することが可能であることがわかる。上述したループバック経路の例は一例であって、全ての可能な適用例を含むものではない。
【００４８】
図４Ｂに示すのは、送受信器モジュール４５０の二重アイオープナー４５２を通る別のループバック経路の実施例である。送信器アイオープナー４５４では、バッファ４５６の入力端子がホスト装置からのデータ経路を受承し、ＣＤＲ４５８の入力端子がバッファ４５６の出力端子からのデータ経路を受承し、ＲＴ４６０の入力端子がＣＤＲ４５８の出力端子からのデータ経路を受承する。受信器アイオープナー４５３では、バッファ４６４の入力端子がＲＴ４６０の出力端子からの入力を受信し、データをホスト装置へ戻す。図４Ａのように、本実施例も一例にすぎず、あらゆる可能な適用例を含むものではない。それゆえ、本例でのループバック経路の数や多様性は、バッファ４５６、ＣＤＲ４５８、ＲＴ４６０、バッファ４６４の各機器を含む構成や除外する構成など、前記実施例の説明から、簡単に設定することが可能であるのがわかる。
【００４９】
図５Ａと５Ｂに示すのは、二重アイオープナーＩＣによる光学的ループバック経路のいくつかの実施例である。図５Ａに示すように、送受信器モジュール５００では、受信器５０２の入力端子はネットワークからのデータ経路を受承する。二重アイオープナーＩＣ５０６の受信器アイオープナー５０４では、バファ５０８の入力端子は受信器５０２の出力端子からのデータ経路を受承し、ＣＤＲ５１０の入力端子はバッファ５０８の出力端子からのデータ経路を受承する。送信器アイオープナー５１２では、ＲＴ５１４の入力端子は、ＣＤＲ５１０の出力端子から繋がるデータ経路を受承し、バッファ５１６の入力端子は、ＲＴ５１４の出力端子からの入力を受信する。送信器５１８の入力端子はバッファ５１６の出力端子からのデータ経路を受承し、データを光信号としてネットワークへ出力する。図４Ａ及び図４Ｂと同様に、本実施例のループバック経路も一例にすぎず、あらゆる可能な適用例を含むものではない。それゆえ、本例でのループバック経路の数や多様性は、バッファ５０８、ＣＤＲ５１０、ＲＴ５１４、バッファ５１６の各機器を含む構成や除外する構成など、前記実施例の説明から、簡単に設定することが可能であるのがわかる。
【００５０】
図５Ｂに示すのは、送受信器モジュール５５０上の二重アイオープナーＩＣチップ５５２の別のループバック経路のデータ経路の実施例である。受信器５５６の入力端子は、ネットワークからのデータ経路を受承する。受信器アイオープナー５５４では、バッファ５５８の入力端子は受信器５５６の出力端子からのデータ経路を受承し、ＣＤＲ５６０の入力端子はバッファ５５８の出力端子からのデータ経路を受承し、ＲＴ５６２の入力端子はＣＤＲ５６０の出力端子からのデータ経路を受承する。送信器アイオープナー５６４では、バッファ５６６の入力端子はＲＴ５６２の出力端子からの入力を受信する。送信器５６８の入力端子は、最終的にバッファ５６６の出力端子からのデータ経路に接続して、データを光信号としてネットワークへ出力する。前記実施例と同様に、本実施例も一例にすぎず、あらゆる可能な適用例を含むものではない。それゆえ、本例でのループバック経路の数や多様性も、バッファ５５８、ＣＤＲ５６０、ＲＴ５６２、バッファ５６６の各機器を含む構成や除外する構成など、前記実施例の説明から、簡単に設定することが可能であるのがわかる。
【００５１】
図６に示すのは、本発明の別の実施例であり、ループバック経路を送受信器出力ポートあるいは送信器へ直接に接続するのではなく、別の１つまたは複数のポートに接続させて、通過経路として利用する例である。例えば、送受信器モジュール６００の入力ポート６０２にデータ信号が入力された場合、出力ポート６０８あるいは送信器６１２へ伝送するのではなく、通過経路６０４を経由して通過ポート６０６へ送る。同様に、光学通過経路により、受信器６１０で受信された光データ信号は、（電気データ信号に変換した後）出力ポート６０８や送信器６１２へ伝送されるのではなく、通過経路６１４を経由して通過ポート６１６へ送る。このような方法により、送受信器モジュールを、ディジーチェイン構造などの別の機器位置へ、データ信号を影響なく転送するのに利用できる。このような、データ信号を通過経路を経由させて通過ポートへと送る送受信器モジュールの利用は、必要に応じて、ネットワーク管理者により遠隔制御できる。
【００５２】
前記本発明の実施例の光学的ループバック経路は、遠隔ユーザや遠隔装置により、様々な機器や方法を使って設定できる。例えば、ホスト装置から送受信器モジュールなどの光学装置へ信号を送り、その信号に続くデータ信号が、その信号が決めたループバック経路あるいは通過経路を経て伝送されるよう、送受信器モジュールをループバックモード、あるいは、通過モードに設定することが可能である。その後に、別の信号を送って、送受信器を元の動作モードに戻す。別の方法として、送受信器モジュールに光学側の入力信号か電気側の入力信号かを分析するフィルターを備え、所定のデータ単位をループバック経路や通過経路を通過させることを示すデータ「フラグ」を特定することも可能である。その場合、ホスト装置により、ループバック経路や通過経路の選択のためのフラグをデータポケットに取り付けることができる。
【００５３】
そのような光学ネットワーク内の機器の動作を遠隔で診断する方法は、光学機器で制御信号を受信し、光学機器を制御信号に基づいた信号経路モード（ループバックモードや通過モード）に設定し、光学機器の信号経路を選択する工程とからなり、それゆえ、その後の入力データ信号を入力端子から第２の出力端子まで伝送できる。選択信号経路は、例えば、データ信号を第２出力端子から発信源へ戻すループバック経路や、データ信号を別の光学機器へ転送するための、第２出力端子が通過ポートとなる通過経路から選択できる。例えば一例として、光学機器が光送受信器であって、その入力端子が電気入力ポートであり、第１の出力端子が光送信器であり、第２の出力端子が電気出力ポートである構成をもつ。別の例として、光学機器が光送受信器であって、その入力端子が光受信器であり、第１の出力端子が電気出力ポートであり、第２の出力端子が光送信器である構成をもつ。
【００５４】
本発明によるループバック経路利用の長所は、遠隔ホスト装置に信号が到達しない場合でも、そのホストネットワーク内でデバッグ処理が行えることである。ユーザは、ネットワーク管理者を派遣して接続線を分解し、コネクタを挿入し、動作テストを行い、元通りに組み立てすることなく、送受信器モジュールで信号が受信されたかどうかを判断できる。むしろネットワーク管理者はソフトウェアを使って信号を遠隔送信し、ネットワークの状態に従って、フィードバック信号を受信しその結果を評価する。
【００５５】
本発明によるループバック経路を利用する別の長所として、ホスト装置間での通常の光学通信中に、特定のソフトウェアプロトコル使用の厳格な要請があっても、ループバック経路を使えば、ホスト装置から別のホスト装置への通信がなくせるためそのような特定のソフトウェアプロトコル使用の必要がなくなる。つまり、説明したループバック経路では構成に関わらず信号を伝送できるため、プロトコルが重要視されないからである。
【００５６】
本発明の更に別の実施例として、前記ループバック経路を利用すれば、送受信器をリフレクタ動作モードにすることも可能である。ネットワーク技術者は、例えば、送受信器をリフレクタ動作モードにすれば、送受信器が停止中でもアクセスできる。このモードは、システムの一部を動作継続させておき、光送受信器などの他の部分を停止する場合などに好適である。その場合、送受信器がリフレクタとして作用し、データを発信源に戻すのである。送受信器をリフレクタとして使用することは、システム保守作業中などに有効である。
【００５７】
本発明を送受信器として説明してきたが、本発明の実施例として同様にトランスポンダーにも適用できることが理解される。
本発明の実施例は、例えば、特に製造工程に適用することも有効である。光送受信器を備える光学システムの製造工程において、送受信器を取り付ける前に、光学システムをテストする、つまり「バーンイン」するのが普通である。バーンインは、新規の機器を所定時間のあいだ高温下で作動させて、初期不良をピンポイントで検知する操作である。一般的に、このバーンインを行うためには、製造工程の複数の段階で、一時的にループバック線を接続する必要がある。しかし、そのような一時的なループバック線の接続は、製造工程に追加工程の付加を必要とするだけでなく、不良の原因が光学システムなのか、あるいは、ループバック線自体なのか製造作業者を迷わせる結果を生ずる恐れがある。従って、別途追加のループバック線の代わりに、前述したようなループバック経路を一体化形成した送受信器を利用すれば、光送受信器を含まない光学システムのバーンイン点検を行うことができる。その結果、製造作業者は、別途のループバック線の接続作業を行うことなく、送受信器を取り付けることができ、送受信器のループバック経路へデータ信号を送ることができる。それゆえ、送受信器が光学システムに影響を与えることがないので、一時的な検査用接続線を取り付けることなく、隔離状態で、光学システムの動作信頼性を評価することが可能となる。
【００５８】
本発明は、その精神や基本的特徴から逸脱することなく、別の形態で実施できるものである。それゆえ、前述の実施例の説明は単なる説明のための例であって、それら実施例に限定されるものではない。本発明の範囲は、本明細書の記載ではなく、添付した特許請求の範囲に記載されているとおりである。特許請求の範囲に記載された意味や内容の変更例も本発明の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来の光データ伝送システムの図である。
【図２】本発明の一実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図３Ａ】本発明の別の実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図３Ｂ】本発明の更に別の実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図４Ａ】本発明の更にまた別の実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図４Ｂ】本発明の更にまた別の実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図５Ａ】本発明の更にまた別の実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図５Ｂ】本発明の更にまた別の実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図６】本発明の更にまた別の実施例による送受信器モジュールを備えたシステムの図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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