(57)【要約】【課題】  バーストパケット終了後に生じる裾引き電流に起因するバーストパケットの誤再生を防止した光バースト信号受信装置及びバーストパケット検出方法を提供する。【解決手段】  光バースト信号受信装置１は、ＡＴＣ−ＩＣ１２０へ入力される電気バースト信号をバーストパケット検出部２２に直接入力せずに、微分回路３０を設けて電気バースト信号を入力し、その出力信号をバーストパケット検出部２２へ入力する構成とする。【選択図】  図１
2007081510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置において、
前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号を入力し低周波成分をキャンセルして前記バーストパケット検出部へ出力する微分回路を具備することを特徴とする光バースト信号受信装置。
【請求項２】
前記微分回路へ入力される電気バースト信号を入力しインピーダンス変換を行って前記微分回路へ出力するインプットバッファをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の光バースト信号受信装置。
【請求項３】
前記微分回路は入力端子と出力端子に両端が接続された容量素子と一端が該出力端子に接続され他端が電源に接続された抵抗とを具備し、前記微分回路から前記バーストパケット検出部へ入力される信号と前記微分回路の電源との電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力するゲインバッファをさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の光バースト信号受信装置。
【請求項４】
前記微分回路の抵抗は可変抵抗であることを特徴とする請求項３に記載の光バースト信号受信装置。
【請求項５】
光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置において、
前記光モジュールは電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号を出力し、
前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号の一方を入力し低周波成分をキャンセルして出力する第１の微分回路と、
前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号の他方を入力し低周波成分をキャンセルして出力する第２の微分回路と、
前記第１の微分回路の出力信号と前記第２の微分回路の出力信号との電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力するゲインバッファと、
を具備することを特徴とする光バースト信号受信装置。
【請求項６】
前記第１の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第１の微分回路へ出力するインプットバッファと、
前記第２の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第２の微分回路へ出力するインプットバッファと、
をさらに具備することを特徴とする請求項５に記載の光バースト信号受信装置。
【請求項７】
光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置を用いたバーストバケット検出方法において、
前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号を微分回路へ入力し、低周波成分をキャンセルして前記バーストパケット検出部へ出力する過程を有することを特徴とするバーストバケット検出方法。
【請求項８】
前記微分回路へ入力される電気バースト信号をインプットバッファへ入力し、インピーダンス変換を行って前記微分回路へ出力する過程をさらに有することを特徴とする請求項７に記載のバーストバケット検出方法。
【請求項９】
前記微分回路は入力端子と出力端子に両端が接続された容量素子と一端が該出力端子に接続され他端が電源に接続された抵抗とを具備し、前記微分回路から前記バーストパケット検出部へ入力される信号と前記微分回路の電源とをゲインバッファに入力し、これらの電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力する過程をさらに有することを特徴とする請求項７又は８に記載のバーストバケット検出方法。
【請求項１０】
前記微分回路の抵抗は可変抵抗であることを特徴とする請求項９に記載のバーストパケット検出方法。
【請求項１１】
光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置を用いたバーストバケット検出方法において、
前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号の一方を第１の微分回路に入力し低周波成分をキャンセルして出力するとともに、前記２つの信号の他方を第２の微分回路に入力し低周波成分をキャンセルして出力する第１の過程と、
前記第１の微分回路の出力信号と前記第２の微分回路の出力信号とをゲインバッファに入力し、これらの電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力する第２の過程と、
を有することを特徴とするバーストバケット検出方法。
【請求項１２】
前記第１の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第１の微分回路へ出力するインプットバッファと、
前記第２の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第２の微分回路へ出力するインプットバッファと、
をさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載のバーストバケット検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号列がある区間ごとに並んでいるバーストパケットの検出信号を生成する光バースト信号受信装置及びバーストパケット検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、FTTH(Fiber To The Home)、FTTB/C(Fiber To The Building/Curb)、FTTCab(Fiber To The Cabinet)サービスのネットワーク構成とアクセス回線の方式にPON(Passive Optical Network)方式が採用されることが多い。PON方式は局側終端装置のOLT(Optical Line Terminal)とユーザ側終端装置のONU(Optical Network Unit)で光通信網を設ける。ここで、ONUからOLTへの光伝送信号の形式はバースト信号であり、OLTは光バースト信号受信装置としての機能を持たなければならない。PON方式にはATM(Asynchronous Transfer Mode)-PON方式、B(Broadband)-PON方式、E(Ethernet(登録商標))-PON方式等の様々な方式があるが、OLTの受信信号は全てにおいてバースト信号である。
【０００３】
図９に代表的な光バースト信号受信装置９のブロック図を示す。光バースト信号受信装置９は、主に、光入力信号を電気バースト信号に変換する光モジュール１０とその電気バースト信号を等価増幅するＡＴＣ−ＩＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２０から構成される。このＡＴＣ−ＩＣ２０は、主に、バースト信号を等価増幅する主信号再生部２１、バーストパケットを検出するバーストパケット検出部２２、主信号再生部２１によって等価増幅されたバースト信号のうちバーストパケット検出部２２によってバーストパケットが検出された区間のみバースト信号を出力するセレクタ部２３から構成される。
【０００４】
このＡＴＣ−ＩＣ２０の各部における信号の波形を図１０に示す。Ａ点（図９）において（ａ）に示す波形の信号がＡＴＣ−ＩＣ２０へ入力されると、ＡＴＣ−ＩＣ２０の内部で２分岐されて一方は主信号再生部２１（図９）へ、他方はバーストパケット検出部２２（図９）へ入力される。主信号再生部２１で等価増幅された信号であるＢ点の信号は（ｂ）に示す波形となり、バーストパケット間の無信号区間には図示しないノイズが出力される。バーストパケット検出部２２の出力信号であるＣ点の信号は（ｃ）に示す波形となり、検出したバーストパケット区間においてハイレベル、無信号区間においてローレベルとなる。Ｂ点及びＣ点の信号はこれらの後段に設けたセレクタ部２３（図９）に入力され、バーストパケット検出信号であるＣ点の信号を利用して、主信号再生部２１の出力信号であるＢ点の信号をマスクすることで、前述のノイズを消したバースト信号を生成する。このセレクタ部２３の出力信号であるＤ点の信号の波形を（ｄ）に示す。
なお、従来技術として特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１０−１６３８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、上記のように光モジュール１０の出力信号はバーストパケット検出部２２に直接入力される。この構成における課題は次のようなものである。
図９の光モジュール１０に設けられたフォトダイオード１１は光入力信号の強度に応じた電流を出力するが、バーストパケットの後ろ、すなわちバーストパケットが終了して無信号区間に移るときに裾引き電流を生じる。この電流がプリアンプ１２で電圧に変換されると低周波電圧信号が生じ、無信号であるにもかかわらず電圧のレベルが上昇する。例えば、フォトダイオード１１が図１１（ａ）に示す波形の光入力信号を受信したときに、光モジュール１０から出力される電気信号は図１１（ｂ）に示す波形となる。
【０００６】
従来、光モジュール１０の出力信号はバーストパケット検出部２２に直接入力され、バーストパケット検出部２２を構成する増幅器であるゲインアンプにより増幅される。上記のようにバーストパケット区間、無信号区間、裾引き電流による信号成分区間の３種が混在した電気バースト信号をゲインアンプにより増幅させる際、裾引き電流による信号が引き起こす影響について図１２を参照して説明する。一般に、ゲインアンプでは（ａ）の実線で示す入力信号の電圧を破線で示すリファレンス値と比較し、その差分を増幅して出力する。このとき裾引き電流による信号が混在した無信号区間もリファレンス値との差分が増幅して出力されるため、無信号区間であるにもかかわらず（ｂ）に示すように誤再生されてハイレベルとなってしまう。
【０００７】
一般に、バーストパケット検出においては、光バースト信号受信装置で再生可能な光バースト信号が入力されているにもかかわらず、バーストパケット検出信号が出力されないことがないようにマージンをとる必要がある。実用的には、再生可能な光バースト信号の最小値よりさらに−３ｄＢ程度小さいバーストパケットを検出できることが望ましいが、上記のような理由により正しくバーストパケットを検出することが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、バーストパケット終了後に生じる裾引き電流に起因するバーストパケットの誤再生を防止した光バースト信号受信装置及びバーストパケット検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置において、前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号を入力し低周波成分をキャンセルして前記バーストパケット検出部へ出力する微分回路を具備することを特徴とする光バースト信号受信装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光バースト信号受信装置において、前記微分回路へ入力される電気バースト信号を入力しインピーダンス変換を行って前記微分回路へ出力するインプットバッファをさらに具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光バースト信号受信装置において、前記微分回路は入力端子と出力端子に両端が接続された容量素子と一端が該出力端子に接続され他端が電源に接続された抵抗とを具備し、前記微分回路から前記バーストパケット検出部へ入力される信号と前記微分回路の電源との電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力するゲインバッファをさらに具備することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光バースト信号受信装置において、前記微分回路の抵抗は可変抵抗であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置において、前記光モジュールは電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号を出力し、前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号の一方を入力し低周波成分をキャンセルして出力する第１の微分回路と、前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号の他方を入力し低周波成分をキャンセルして出力する第２の微分回路と、前記第１の微分回路の出力信号と前記第２の微分回路の出力信号との電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力するゲインバッファと、を具備することを特徴とする光バースト信号受信装置である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光バースト信号受信装置において、前記第１の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第１の微分回路へ出力するインプットバッファと、前記第２の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第２の微分回路へ出力するインプットバッファと、をさらに具備することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置を用いたバーストバケット検出方法において、前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号を微分回路へ入力し、低周波成分をキャンセルして前記バーストパケット検出部へ出力する過程を有することを特徴とするバーストバケット検出方法である。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のバーストバケット検出方法において、前記微分回路へ入力される電気バースト信号をインプットバッファへ入力し、インピーダンス変換を行って前記微分回路へ出力する過程をさらに有することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載のバーストバケット検出方法において、前記微分回路は入力端子と出力端子に両端が接続された容量素子と一端が該出力端子に接続され他端が電源に接続された抵抗とを具備し、前記微分回路から前記バーストパケット検出部へ入力される信号と前記微分回路の電源とをゲインバッファに入力し、これらの電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力する過程をさらに有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のバーストパケット検出方法において、前記微分回路の抵抗は可変抵抗であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、光バースト信号を入力し電気バースト信号に変換して出力する光モジュールと、前記電気バースト信号を入力し等価増幅して出力する主信号再生部と、前記電気バースト信号を入力しバーストバケット検出信号を出力するバーストパケット検出部とを具備する光バースト信号受信装置を用いたバーストバケット検出方法において、前記バーストパケット検出部へ入力される電気バースト信号の正相信号と逆相信号の２つの信号の一方を第１の微分回路に入力し低周波成分をキャンセルして出力するとともに、前記２つの信号の他方を第２の微分回路に入力し低周波成分をキャンセルして出力する第１の過程と、前記第１の微分回路の出力信号と前記第２の微分回路の出力信号とをゲインバッファに入力し、これらの電圧の差分を増幅して前記バーストパケット検出部へ出力する第２の過程と、を有することを特徴とするバーストバケット検出方法である。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のバーストバケット検出方法において、前記第１の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第１の微分回路へ出力するインプットバッファと、前記第２の微分回路へ入力される信号を入力しインピーダンス変換を行って前記第２の微分回路へ出力するインプットバッファと、をさらに具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、バーストパケット終了後に生じる裾引き電流が原因で電気バースト信号に生じる低周波信号成分をキャンセルして波形を再生することができる。また、消光比の値が小さい光バースト信号を受信したときに光モジュールが出力する電気信号に含まれるバイアス成分をキャンセルして波形を再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態における光バースト信号受信装置１の構成を示すブロック図である。この光バースト信号受信装置１は、ＡＴＣ−ＩＣ１２０へ入力される電気バースト信号をバーストパケット検出部２２に直接入力せずに、微分回路３０を設けて電気バースト信号を入力し、この微分回路３０の出力信号をバーストパケット検出部２２へ入力する構成とした点が従来の光バースト信号受信装置９と異なる。
【００２３】
微分回路３０は図２に示すように静電容量Ｃの容量素子であるコンデンサ３１、抵抗値Ｒの抵抗３２、電圧ＶＴの電源３３から構成される。入力端子３４にはＡＴＣ−ＩＣ１２０（図１）へ入力される電気バースト信号が入力され、出力端子３５から出力される信号はバーストパケット検出部２２へ入力される。この微分回路３０は、高周波成分を通過させ低周波成分を減衰させるハイパスフィルタの効果を有する。減衰量はコンデンサ３１の容量Ｃと抵抗２３の抵抗値Ｒに応じて、（１／２πＣＲ）Ｈｚ以上の周波数成分は０ｄＢ、（１／４πＣＲ）Ｈｚの周波数成分は−６ｄＢ、（１／２０πＣＲ）Ｈｚの周波数成分は−２０ｄＢとなる。図３に示すように、一般に、光モジュール１０（図１）から出力される電気信号のバーストパケットはバースト信号列であるため５０Ｍ〜１．２５ＧＨｚの高周波成分を有するのに対し、裾引き電流による信号は１００ｋ〜２ＭＨｚの低周波成分を有する。従って、コンデンサ３１の容量Ｃと抵抗２３の抵抗値Ｒを選択することにより、図４に示すように微分回路３０（図１）において裾引き電流による信号の周波数成分をカットし、バーストパケットを正常に再生してバーストパケット検出部２２（図１）へ出力することができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は第２の実施形態における光バースト信号受信装置２の構成を示すブロック図である。この光バースト信号受信装置２は、ＡＴＣ−ＩＣ２２０へ入力される電気バースト信号をインプットバッファ４０へ入力し、この出力信号を微分回路３０へ入力する構成とした点が第１の実施形態における光バースト信号受信装置１と異なる。なお、図５においては、図１に示す主信号再生部２１、バーストパケット検出部２２、セレクタ部２３を省略し、ＡＴＣ−ＩＣ２２０への入力信号を２分岐した一方がバーストパケット検出部２２へ入力される前までの構成のみ示す。すなわち、微分回路３０の出力端子はバーストパケット検出部２２に接続される。
図５のインプットバッファ４０は、光モジュール１０から出力される電気信号を低出力インピーダンスに変換して微分回路３０に入力する。これにより、信号電力の伝達効率を向上させることができる。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は第３の実施形態における光バースト信号受信装置３の構成を示すブロック図である。この光バースト信号受信装置３は、第２の実施形態における光バースト信号受信装置２の微分回路３０の後段にゲインバッファ５０を設けたものである。このゲインバッファ５０の一方の入力端子には微分回路３０の出力信号が入力され、他方の入力端子には微分回路３０を構成する電圧ＶＴの電源３３が接続される。この構成によりゲインバッファ５０は電圧ＶＴをリファレンス値として利用して微分回路３０の出力信号の電圧と電圧ＶＴとの差分を増幅して出力する。その他の構成は光バースト信号受信装置２と同様である。
【００２６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図７は第４の実施形態における光バースト信号受信装置４の構成を示すブロック図である。この光バースト信号受信装置４の光モジュール４１０は、従来の光バースト信号受信装置９の光モジュール１０においてさらにバッファ１３を設けたものであり、プリアンプ１２の出力信号をこのバッファ１３へ入力して正相信号と逆相信号を出力する。
【００２７】
ＡＴＣ−ＩＣ４２０は、この光モジュール４１０が出力する電気バースト信号の正相信号と逆相信号を入力する。正相信号はインプットバッファ４０ａに入力され、その出力信号が微分回路３０ａに入力される。一方、逆相信号はインプットバッファ４０ｂに入力され、その出力信号が微分回路３０ｂに入力される。微分回路３０ａ及び３０ｂの後段にはゲインバッファ５０が設けられ、ゲインバッファ５０の一方の入力端子には微分回路３０ａの出力信号が入力され、他方の入力端子には微分回路３０ｂの出力信号が入力される。ゲインバッファ５０は、これらの入力信号の電圧の差分を増幅して出力する。その他の構成は光バースト信号受信装置２と同様である。これにより、第３の実施形態における光バースト信号受信装置３と比較してゲインバッファ５０のゲインを２倍にすることができる。
【００２８】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図８は第５の実施形態における光バースト信号受信装置５の構成を示すブロック図である。この光バースト信号受信装置５のＡＴＣ−ＩＣ５２０の微分回路３０ｃは、図６における光バースト信号受信装置３のＡＴＣ−ＩＣ３２０の微分回路３０の抵抗３２を可変抵抗３８に置き換え、ＡＴＣ−ＩＣ５２０に設けた端子３６及び３７にこの可変抵抗３８の両端を外部から接続する構成としたものである。前述の通り、微分回路３０における低帯域遮断周波数はコンデンサの容量と抵抗の抵抗値で決定される。そこで微分回路３０ｃのように可変抵抗３８をＡＴＣ−ＩＣ５２０の外部に設け抵抗値を調整可能とすることにより低帯域遮断周波数を適切に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、光バースト信号受信装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態における光バースト信号受信装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】微分回路３０の構成を示す図である。
【図３】光モジュール１０が出力する電気信号の波形を示す図である。
【図４】微分回路３０の入力信号及び出力信号の波形を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における光バースト信号受信装置２の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における光バースト信号受信装置３の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態における光バースト信号受信装置４の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第５の実施形態における光バースト信号受信装置５の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の光バースト信号受信装置９の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の光バースト信号受信装置９の各部における信号の波形を示す図である。
【図１１】光モジュール１０に入力される光信号及び出力される電気信号の波形を示す図である。
【図１２】バーストパケット検出部２２を構成するゲインアンプの入力信号及び出力信号の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、２、３、４、５、９…光バースト信号受信装置
１０、４１０…光モジュール
１１…フォトダイオード
１２…プリアンプ
１３…バッファ
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０…ＡＴＣ−ＩＣ
２１…主信号再生部
２２…バーストパケット検出部
２３…セレクタ部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…微分回路
３１…コンデンサ
３２…抵抗
３３…電源
３４…入力端子
３５…出力端子
３６、３７…端子
３８…可変抵抗
４０、４０ａ、４０ｂ…インプットバッファ
５０…ゲインバッファ
【図１】
2007081510.tif 000003
【図２】
2007081510.tif 000004
【図３】
2007081510.tif 000005
【図４】
2007081510.tif 000006
【図５】
2007081510.tif 000007
【図６】
2007081510.tif 000008
【図７】
2007081510.tif 000009
【図８】
2007081510.tif 000010
【図９】
2007081510.tif 000011
【図１０】
2007081510.tif 000012
【図１１】
2007081510.tif 000013
【図１２】
2007081510.tif 000014