(57)【要約】【課題】  伝送距離による光信号の強度の変化を制御することができる受動型光加入者網を提供する。【解決手段】  複数の下向光信号を生成する中央処理終端装置と、それぞれ該当の下向光信号を受信する複数の加入者装置と、を含む受動型光加入者網であって、各加入者装置は、中央処理終端装置から受信した該当の下向光信号３０１を第１の電圧信号に変換して出力する受信機３１０と、受信機３１０より出力された第１の電圧信号の強度から、中央処理終端装置との距離を算出し、当該算出された中央処理終端装置との距離により、調節された強度を有する上向光信号を生成する送信機３２０と、を含む。【選択図】  図３
2005318629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の下向光信号を生成する中央処理終端装置と、それぞれ該当の下向光信号を受信する複数の加入者装置と、を含む受動型光加入者網であって、
前記各加入者装置は、
前記中央処理終端装置から受信した該当の下向光信号を第１の電圧信号に変換して出力する受信機と、
前記受信機より出力された前記第１の電圧信号の強度から、前記中央処理終端装置との距離を算出し、前記算出された前記中央処理終端装置との距離により、調節された強度を有する上向光信号を生成する送信機と、
を含むことを特徴とする受動型光加入者網。
【請求項２】
前記受信機は、
該当下向光信号を第１の電流信号に変換するフォトダイオードと、
前記第１の電流信号を第１の電圧信号に変換する前置増幅器と、
前記第１の電圧信号を増幅する第１のリミッティング増幅器と、を備えること
を特徴とする請求項１記載の受動型光加入者網。
【請求項３】
前記送信機は、
第２の電圧信号を増幅する第２のリミッティング増幅器と、
前記第２の電圧信号を前記上向光信号に変換するレーザーダイオードと、
前記前置増幅器から受信した前記第１の電圧信号の強度を算出するピーク検出器と、
前記ピーク検出器で算出された前記第１の電圧信号の強度に従って、前記レーザーダイオードで生成される前記上向光信号の強度を制御する第１のＡＰＣ回路と、を備えること
を特徴とする請求項２記載の受動型光加入者網。
【請求項４】
前記送信機は、
前記レーザーダイオードの温度変化を補償するための温度補償回路と、
前記レーザーダイオードで生成された前記上向光信号が一定の強度を有するように制御する第２のＡＰＣ回路と、をさらに備えること
を特徴とする請求項３記載の受動型光加入者網。
【請求項５】
中央処理終端装置とそれぞれ送受信機を有する複数の加入者装置とを含む受動型光加入者網であって、前記送受信機は、
前記中央処理終端装置から受信した該当の下向光信号を第１の電流信号に変換し、該第１の電流信号を第１の電圧信号に変換する受信機と、
第２の電圧信号から前記中央処理終端装置に出力する上向光信号を生成するレーザーダイオードと、前記受信機から入力した前記第１の電圧信号の強度を検出するピーク検出器と、前記第１の電圧信号の強度に従って前記上向光信号の強度を制御する第１のＡＰＣ回路と、を含む送信機と、
を備えることを特徴とする送受信機。
【請求項６】
前記受信機は、
該当下向光信号を第１の電流信号に変換するフォトダイオードと、
前記第１の電流信号を第１の電圧信号に変換する前置増幅器と、
前記第１の電圧信号を増幅して出力する第１のリミッティング増幅器と、を備えること
を特徴とする請求項５記載の送受信機。
【請求項７】
前記送信機は、
第２の電圧信号を増幅する第２のリミッティング増幅器と、
前記第２の電圧信号を前記レーザーダイオードに出力し、前記第１のＡＰＣ回路の制御に従って前記レーザーダイオードで生成される前記上向光信号の強度を調節するレーザー駆動回路と、をさらに備えること
を特徴とする請求項５記載の送受信機。
【請求項８】
前記送信機は、
温度変化による前記レーザーダイオードの出力変化を補償するための温度補償回路と、
前記温度補償回路の指示に従って前記レーザー駆動回路を制御する第２のＡＰＣ回路と、をさらに備えること
を特徴とする請求項７記載の送受信機。
【請求項９】
中央処理終端装置とそれぞれ送受信機を有する複数の加入者装置とを含む受動型光加入者網であって、前記送受信機は、
前記中央処理終端装置から受信した該当の下向光信号を第１の電流信号に変換し、該第１の電流信号を第１の電圧信号に変換する受信機と、
第２の電圧信号から前記中央処理終端装置に出力する上向光信号を生成し、前記第１の電圧信号の強度に従って前記上向光信号の強度を調節する送信機と、
を備えることを特徴とする送受信機。
【請求項１０】
前記受信機は、
該当下向光信号を第１の電流信号に変換するフォトダイオードと、
前記第１の電流信号を第１の電圧信号に変換する前置増幅器と、
前記第１の電圧信号を増幅して出力させるための第１のリミッティング増幅器と、を含み、
前記前置増幅器は、前記第１の電圧信号の一部を前記送信機に出力し、前記第１の電圧信号の他の一部を前記第１のリミッティング増幅器に出力すること
を特徴とする請求項９記載の送受信機。
【請求項１１】
前記送受信機は、
前記受信機から入力した前記第１の電圧信号をディジタル信号に変換し、該当下向光信号の伝送距離を算出するためのＭＡＣ(Media Access Control)をさらに備えること
を特徴とする請求項９記載の送受信機。
【請求項１２】
前記送信機は、
受信された第２の電圧信号を増幅して出力する第２のリミッティング増幅器と、
前記第２の電圧信号を前記中央処理終端装置に出力するための前記上向光信号に変換するレーザーダイオードと、
前記上向光信号の強度を制御するための第１のＡＰＣ回路と、
前記第２のリミッティング増幅器から入力した前記第２の電圧信号を前記レーザーダイオードに出力し、前記第１のＡＰＣ回路の指示に従って前記レーザーダイオードを駆動するレーザー駆動回路と、をさらに含み、
前記レーザー駆動回路は、前記上向光信号の強度を調節すること
を特徴とする請求項９記載の送受信機。
【請求項１３】
前記送信機は、
前記ＭＡＣから受信した前記第１の電圧信号を出力し、前記ＭＡＣの指示に従って前記第１のＡＰＣ回路を制御するための制御信号を生成するＭＣＵ(Micro-controller unit)と、
前記ＭＣＵから入力した前記第１の電圧信号をアナログ信号に変換し、該アナログ信号を、前記ＭＣＵから入力した前記制御信号と共に前記第１のＡＰＣ回路に出力するＤＡＣ(Digital-to-Analogue converter)と、を備えること
を特徴とする請求項１１記載の送受信機。
【請求項１４】
前記送信機は、
温度変化に従う前記上向光信号の強度の変化を補償するための温度補償回路と、
前記温度補償回路の指示に従って前記レーザー駆動回路を制御する第２のＡＰＣ回路と、をさらに備えること
を特徴とする請求項１２記載の送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動型光加入者網に関し、特に、伝送距離による光信号の強度の変化を制御することができる受動型光加入者網に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、受動型光加入者網(Passive Optical Network；ＰＯＮ)は、サービスを提供するための中央処理終端装置(Optical Line Termination；ＯＬＴ)と、この中央処理終端装置からのサービスを利用する複数の加入者装置(Optical Network Unit；ＯＮＵ)と、中央処理終端装置を各加入者装置に接続するための地域基地局と、を含む。このような受動型光加入者網において、中央処理終端装置は、一本の光ファイバーを通じて地域基地局に接続され、この地域基地局は、加入者装置にそれぞれの光フ ァイバーを通じてリンク(Link)される。そして、中央処理終端装置は、加入者装置の各々に送信するための下向光信号を生成し、加入者装置の各々は、中央処理終端装置に出力するための上向光信号を生成する。
【０００３】
上述した受動型光加入者網においては、中央処理終端装置と各加入者装置との間の距離がそれぞれ相違するので、それぞれのＯＮＵからＯＬＴに伝送された上向光信号は、光信号の分散により、それぞれ異なる強度を有している。従って、ＯＬＴは、それぞれのＯＮＵから受信された上向光信号のそれぞれの強度に従って判別臨界値を変化させるための、バーストモード用光受信機をさらに含まなければならない。
【０００４】
図１は、従来の受動型光加入者網の中央処理終端装置に適用することができるバーストモード受信機の構成を示すブロック図である。図１に示すように、従来のバーストモード受信機１００は、フォトダイオード(Photodiode)１１０と、前置増幅器１２０と、第１のピーク検出器１３０と、第１のリミッティング増幅器１４０と、第２のピーク検出器１５０と、第２のリミッティング増幅器１６０と、エンベロープ検出器１８０と、比較器１９０と、バッファ(buffer)１７０と、を含む。
【０００５】
フォトダイオード１１０は、各加入者装置から受信された上向光信号を電流に変換し、さらに、前置増幅器１２０は、フォトダイオード１１０から受信された電流を電圧に変換して出力する。
【０００６】
第１のピーク検出器１３０は、前置増幅器１２０で変換された電圧のトップピーク(top-peak)値及びボトムピーク(bottom-peak)値を検出し、このトップピーク値とボトムピークとの間の中間値を算出する。第１のリミッティング増幅器１４０は、前置増幅器１２０から出力される電圧と第１のピーク検出器１３０で算出されたこの電圧の中間値とを差動増幅する。
【０００７】
第２のピーク検出器１５０は、第１のリミッティング増幅器１４０から供給された電圧のトップピーク値及びボトムピーク値を検出し、その２つ値の中間値を算出し、算出された中間値を第２のリミッティング増幅器１６０に供給する。第２のリミッティング増幅器１６０は、第２のピーク検出器１５０によって検出された電圧の中間値と、第１のリミッティング増幅器１４０によって差動増幅された電圧とを差動増幅し、この増幅された電圧をバッファ１７０に供給する。
【０００８】
バッファ１７０は、第２のリミッティング増幅器１６０で差動増幅された電圧をバッファリング(buffering)して出力し、エンベロープ検出器１８０は、バッファ１７０から出力された電圧についてパケット(packet)信号の有無を検出する。また、比較器１９０は、エンベロープ検出器１８０の出力電圧と予め設定された基準電圧とを比較し、リセット(reset)信号の極性と反対の極性を有する逆リセット信号を生成する。
【０００９】
しかしながら、バーストモード受信機を有する中央処理終端装置は、受信感度を満たすために、自動利得調節装置のような付加回路をさらに含まなければならない。また、判別臨界値を決定するためには、加入者装置の各々にリセット信号を生成することによって、ピーク検出器内の例えば充電用コンデンサーなどを放電させなければならない。従って、設計のときに考慮すべき要素が増加するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、中央処理終端装置内にバーストモード受信機が無くても、中央処理終端装置と各加入者装置との間の距離差によって相互に異なる強度を有する上向光信号が中央処理終端装置に入力される問題を防止することができる加入者装置側の送受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一の側面は、複数の下向光信号を生成する中央処理終端装置と、それぞれ該当の下向光信号を受信する複数の加入者装置と、を含む受動型光加入者網であって、各加入者装置は、中央処理終端装置から受信した該当の下向光信号を第１の電圧信号に変換して出力する受信機と、この受信機より出力された第１の電圧信号の強度から、中央処理終端装置との距離を算出し、当該算出された前記中央処理終端装置との距離により、調節された強度を有する上向光信号を生成する送信機と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の他の一の側面は、中央処理終端装置とそれぞれ送受信機を有する複数の加入者装置とを含む受動型光加入者網に用いられる送受信機であって、前記それぞれの送受信機は、中央処理終端装置から受信した該当の下向光信号を第１の電流信号に変換し、該第１の電流信号を第１の電圧信号に変換する受信機と、第２の電圧信号から中央処理終端装置に出力する上向光信号を生成するレーザーダイオードと、受信機から入力した第１の電圧信号の強度を検出するピーク検出器と、当該第１の電圧信号の強度に従って上向光信号の強度を制御する第１のＡＰＣ回路と、を含む送信機と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のさらに他の一の側面は、中央処理終端装置とそれぞれ送受信機を有する複数の加入者装置とを含む受動型光加入者網に用いられる送受信機であって、前記それぞれの送受信機は、中央処理終端装置から受信した該当の下向光信号を第１の電流信号に変換し、該第１の電流信号を第１の電圧信号に変換する受信機と、第２の電圧信号から中央処理終端装置に出力する上向光信号を生成し、第１の電圧信号の強度に従って上向光信号の強度を調節する送信機と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加入者装置側の各々が、中央処理終端装置から受信された下向光信号の強度から、中央処理終端装置との距離を算出し、算出された距離にしたがって、上向光信号の強度を調節することにより、中央処理終端装置がバーストモード受信器を含まなくても済むようになる。従って、中央処理終端装置がバーストモード受信器を用いないことにより、より経済的な受動型光加入者網の構成が可能であり、動作特性がさらに安定化するという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために、公知機能又は構成についての詳細な説明は省略する。
【００１６】
図２は、受動型光加入者網を説明するための概略ブロック図である。図２を参照すると、本発明に従う受動型光加入者網は、中央処理終端装置(Optical Line Termination)２１０と、複数の加入者装置２３０−１〜２３０−ｎを有する加入者装置側(Optical Network Unit-side)２３０と、加入者装置側２３０を中央処理終端装置２１０に接続するための光分配網２２０と、を備える。
【００１７】
中央処理終端装置２１０は、光源、光検出器、及び多重化/逆多重化器を含む。中央処理終端装置２１０において、光源は、加入者装置側２３０に送信されるように下向光信号（２０１）を生成し、光検出器は、各加入者装置側２３０から受信した上向光信号２０２を検出する。さらに、多重化/逆多重化器は、生成された下向光信号を多重化して光分配網２２０に出力し、また、光分配網２２０から受信した多重化された上向光信号を逆多重化して、各信号を対応（該当）する光検出器に出力する。
【００１８】
光分配網２２０は、中央処理終端装置２１０と加入者装置側２３０との間に配置され、中央処理終端装置２１０を加入者装置側２３０に接続する。すなわち、光分配網２２０は、光学スプリッタ(splitter)またはアレイ導波路回折格子(Arrayed waveguide grating)のような多重化器／逆多重化器を含み、中央処理終端装置２１０から受信した多重化された下向光信号を逆多重化した後に、各信号を、加入者装置側２３０の対応（該当）する加入者装置２３０−１〜２３０−ｎに出力し、加入者装置２３０−１乃至２３０−ｎの各々から受信した上向光信号を多重化して中央処理終端装置２１０に出力する。
【００１９】
図３は、本発明の第２の実施形態による送受信機の構成を示すブロック図である。すなわち、図３は、図２に示した各加入者装置に適用することができる送受信機の構成を示す。図２及び図３を参照すると、加入者装置側２３０の加入者装置２３０−１〜２３０−ｎの各々は、該当下向光信号３０１を第１の電圧信号３０３に変換して出力する受信機３１０と、受信機３１０から出力された第１の電圧信号３０３によって中央処理終端装置２１０との距離を算出し、この算出された距離に従って調節された強度を有する上向光信号３３３を生成する送信機３２０と、を有する送受信機を備える。すなわち、それぞれの送受信機は、中央処理終端装置２１０から受信した該当下向光信号３０１の強度によって中央処理終端装置２１０との距離を算出し、この算出された距離に従って、生成される上向光信号３３３の強度を調節する。
【００２０】
受信機３１０は、該当下向光信号３０１を第１の電流信号３０２に変換するためのフォトダイオード３１１と、第１の電流信号３０２を第１の電圧信号３０３に変換するための前置増幅器３１２と、第１の電圧信号３０３を増幅するための第１のリミッティング増幅器３１３と、を含む。
【００２１】
送信機３２０は、第２の電圧信号３３２を増幅する第２のリミッティング増幅器３２５と、第２の電圧信号３３２を上向光信号３３３に変換するレーザーダイオード３２３と、前置増幅器３１２から受信した第１の電圧信号３０３の強度を算出するピーク検出器３２２と、ピーク検出器３２２で算出された第１の電圧信号３０３の強度に従って、レーザーダイオード３２３で生成される上向光信号３３３の強度を制御する第１のＡＰＣ回路３２１と、を含む。また、送信機３２０は、レーザーダイオード３２３の温度変化を補償するための温度補償回路３２６と、レーザーダイオード３２３で生成される上向光信号３３３が一定の強度を有するように制御する第２のＡＰＣ回路３２７と、レーザーダイオード３２３で生成された上向光信号の強度を調節する図示しない可変光減衰器(Variable Optical Attenuator)と、をさらに含むことができる。
【００２２】
図４は、本発明の第３の実施形態による加入者装置(ＯＮＵ)の送受信機の構成を示すブロック図である。すなわち、図４は、図２に示した各加入者装置に適用することができる送受信機の構成を示す。図２及び図４を参照すると、本発明の第３の実施形態による送受信機は、該当下向光信号３０１を第１の電圧信号３０３に変換して出力する受信機５１０と、上向光信号３３３を生成し、受信機５１０から出力された第１の電圧信号３０３の強度に従って生成される上向光信号３３３の強度を制御する送信機５２０と、ＭＡＣ(Media Access Control)５３０と、を含む。
【００２３】
受信機５１０は、該当下向光信号３０１を第１の電流信号３０２に変換して出力するフォトダイオード５１１と、第１の電流信号３０２を第１の電圧信号３０３に変換する前置増幅器５１２と、第１の電圧信号３０３を増幅する第１のリミッティング増幅器５１３と、を含む。
【００２４】
送信機５２０は、第２のリミッティング増幅器５２５、レーザーダイオード５２３、第１のＡＰＣ回路５２１、レーザー駆動回路５２４、ＤＡＣ(Digital-to-Analogue converter)５２２、ＭＣＵ(Micro-controller unit)５２８、温度補償回路５２６、及び第２のＡＰＣ回路５２７を含む。
【００２５】
第２のリミッティング増幅器５２５は、受信された第２の電圧信号３３２を増幅してレーザー駆動回路５２４に出力する。レーザー駆動回路５２４は、第２の電圧信号３３２をレーザーダイオード５２３に出力し、第１のＡＰＣ回路５２１の指示に従ってレーザーダイオード５２３を駆動し、また、第１のＡＰＣ回路５２１の指示に従って上向光信号３３３の強度を調節する。
【００２６】
レーザーダイオード５２３は、レーザー駆動回路５２４から受信した第２の電圧信号３３２を、中央処理終端装置(ＯＬＴ)に出力するための上向光信号３３３に変換する。
【００２７】
ＭＡＣ５３０は、この送受信機から伝送されたディジタル情報を処理し、各ノードの間のリンクを決定する。ＭＡＣ５３０は、実際の通信に必要なデータのみならず、ノード間のリンク接続に必要な情報も送信機５２０及び受信機５１０を介して伝送する主な機能を遂行するので、ＭＡＣ５３０のデータには、ＯＬＴとＯＮＵの間の距離についての情報５０１を含めることができる。すなわち、ＭＡＣ５３０は、第１のリミッティング増幅器５１３から受信した第１の電圧信号３０３に、ＯＬＴとＯＮＵとの間の距離についての情報５０１を含めて、該情報５０１が含まれた第１の電圧信号３０３をＭＣＵ５２８に伝達する。ＭＣＵ５２８は、この情報５０１から第１のＡＰＣ回路５２１を制御するためのディジタルタイプの制御信号５０２を生成し、この制御信号５０２をＤＡＣ５２２に出力する。ＤＡＣ５２２は、第１のＡＰＣ回路５２１がアナログ信号によって制御される場合には、制御信号５０２をアナログ信号５０３に変換して第１のＡＰＣ回路５２１に出力する。すなわち、第１のＡＰＣ回路５２１は、制御信号５０２に従ってレーザー駆動回路５２４を制御し、それによって、上向光信号３３３の強度を制御する。
【００２８】
温度補償回路５２６は、温度変化による上向光信号３３３の強度の変化を補償し、第２のＡＰＣ回路５２７は、温度補償回路５２６の指示に従って、レーザー駆動回路５２４を制御する。
【００２９】
図５Ａ乃至図５Ｄは、図３及び図４に示した加入者装置から／に入出力される信号の波形を説明するグラフである。図５Ａ乃至図５Ｂを参照すると、ピーク検出器３２２は、前置増幅器３１２から入力した第１の電圧信号３０３のボトムピーク(bottom-peak)の値３０３ａを算出する。この算出されたボトムピーク値３０３ａは、中央処理終端装置２１０から受信された該当下向光信号３０１の強度に比例するので、この算出されたボトムピーク値３０３ａから、中央処理終端装置２１０と該当の加入者装置（２３０−１〜２３０−ｎ）との間の距離を算出することができる。すなわち、それぞれの加入者装置２３０−１〜２３０−ｎは、この算出された中央処理終端装置２１０と該当の加入者装置（２３０−１〜２３０−ｎ）との間の距離を考慮して、生成される上向光信号３３３の強度を調節することができる。
【００３０】
図５Ｃに示されるように、中央処理終端装置２１０で検出されるそれぞれの加入者装置２３０−１〜２３０−ｎから受信された上向光信号４０１は、中央処理終端装置２１０とそれぞれの加入者装置２３０−１〜２３０−ｎとの間の距離に基づいて、それぞれ異なる強度を有している。
【００３１】
図５Ｂを参照すると、中央処理終端装置２１０と該当加入者装置（２３０−１〜２３０−ｎ）との間の距離が基準距離よりも長い場合には、該当加入者装置（２３０−１〜２３０−ｎ）は、基準強度を有する上向光信号３３４よりも大きい強度を有する上向光信号３３３を生成する。その結果、加入者装置２３０−１〜２３０−ｎの各々は、中央処理終端装置２１０から離隔した距離に従って、生成される上向光信号４０２の強度を調節し、これによって、中央処理終端装置２１０に入力される上向光信号は、図５Ｄに示すように、一定の強度となるように制御されることができる。
【００３２】
以上、本発明を具体的な実施形態に則して詳細に説明したが、形式や細部についての種々の変更が、特許請求の範囲の記載により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われることが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。従って、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の受動型光加入者網の中央処理終端装置に適用することができるバーストモード受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による受動型光加入者網を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による加入者装置側の送受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による加入者装置側の送受信機の構成を示すブロック図である。
【図５Ａ】図３及び図４に示した送受信機から／に入出力される信号の波形を説明するグラフである。
【図５Ｂ】図３及び図４に示した送受信機から／に入出力される信号の波形を説明するグラフである。
【図５Ｃ】中央処理終端装置で検出されるそれぞれの加入者装置からの上向光信号の強度を示す図である。
【図５Ｄ】図３及び図４に示した送受信機から／に入出力される信号の波形を説明するグラフであり、中央処理終端装置で検出されるそれぞれの加入者装置からの上向光信号の強度を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
３１０，５１０  受信機
３２０，５２０  送信機
【図１】
2005318629.tif 000003
【図２】
2005318629.tif 000004
【図３】
2005318629.tif 000005
【図４】
2005318629.tif 000006
【図５Ａ】
2005318629.tif 000007
【図５Ｂ】
2005318629.tif 000008
【図５Ｃ】
2005318629.tif 000009
【図５Ｄ】
2005318629.tif 000010