(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光送信装置から各送信されるデジタル光信号を受信する受信手段と、該受信手段にて受信したデジタル光信号を電気信号に変換する光電変換手段とを備え、該光電変換手段により変換された電気信号と予め設定された閾値との大小を比較して前記デジタル光信号の識別を行う光受信装置において、
前記電気信号からハイレベル及びローレベルに対応した２つの信号レベルを検出する検出手段と、
検出された２つの信号レベルに基づいて光信号の受信レベル及び消光比を特定する手段と、
前記受信レベル及び消光比に基づき、前記閾値が前記２つの信号レベルの間の値となるように、前記光電変換手段の受信感度を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする光受信装置。
【請求項２】
前記光電変換手段は、バイアス電圧によって増倍率が変化するアバランシェフォトダイオードを備え、
前記制御手段は、前記アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を変化させる手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項３】
前記光電変換手段は、利得の制御が可能な光増幅器を備え、
前記制御手段は、前記光増幅器の利得を制御する手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項４】
受信したデジタル光信号に基づいて光送信装置毎に前記光電変換手段の受信感度を決定する手段と、
決定した受信感度を光送信装置を識別する識別情報に関連付けて記憶する記憶手段と、
デジタル光信号を受信した際、該デジタル光信号の送信元の光送信装置を特定する手段と、
特定した光送信装置の識別情報に関連付けられて記憶されている受信感度を前記記憶手段から読み出す手段と、
読み出した受信感度に基づいて前記受信感度を制御する手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信したデジタル光信号を識別する判定閾値を送信元に応じて変更する必要がない光受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ光通信システム（ＰＯＮ : Passive Optical Network）では、局側終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）との間で高速データ通信が行われる。局側終端装置と加入者側装置とを接続する光ファイバの途中に光スプリッタを設けて、伝送路を複数に分岐することによって、局側終端装置及び光ファイバを複数の加入者で共有することが可能である。
【０００３】
局側終端装置から送信される下り信号は、すべての加入者側装置へ伝送され、各加入者側装置は必要な信号だけを分離して受信する。各加入者側装置は、受信した下り信号に基づいてクロック信号を生成し、生成したクロック信号に同期した上り信号（バースト信号）を局側終端装置に送信する。各加入者側装置から送信される上り信号が互いに衝突しないようにするため、時分割多重方式が用いられる。
【０００４】
このようなＰＯＮ光通信システムでは、各加入者側装置と局側終端装置との間の伝送距離に応じて伝送ロスが異なるため、各加入者側装置が送信する信号の強度が一定であったとしても、局側終端装置にて受信する信号の強度は送信元の加入者側装置によって異なる。
【０００５】
したがって、局側終端装置では、受信した信号の論理レベル（１又は０）を識別するために、加入者側装置に応じて識別用の閾値を変更する必要が生じる。このため、従来では、バースト光信号を受信した際、受信したバースト光信号から、発光時のレベル（ハイレベル）と消光時のレベル（ローレベル）との時間平均を算出し、算出した時間平均に基づいて閾値に設定するようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−３０４２０２号公報
【特許文献２】特許第３８０２２３２号公報
【特許文献３】特許第３０４２６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように光信号の発光時及び消光時の時間平均に基づいて閾値を設定する構成とした場合、デューティー比が５０％に近いときにはハイレベルとローレベルとの中央値付近に閾値が設定され、信号の論理レベルを良好に判定することが可能であるが、デューティー比が５０％からずれたときには光受信レベルはみかけ上ハイレベルとローレベルとの中央ではなく、ハイレベル側にずれたり、ローレベル側にずれたりする。したがって、デューティー比が５０％からずれているときに閾値が設定された場合、信号の論理レベルを正しく判定することはできず、ビット誤り率が高くなるという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、デジタル光信号を識別するための閾値が、ハイレベル及びローレベルに対応した２つの信号レベルの間の値となるようにデジタル光信号の受信感度を制御する構成とすることにより、送信元に応じて閾値を設定せずに済み、ビット誤り率を低くすることができる光受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光受信装置は、複数の光送信装置から各送信されるデジタル光信号を受信する受信手段と、該受信手段にて受信したデジタル光信号を電気信号に変換する光電変換手段とを備え、該光電変換手段により変換された電気信号と予め設定された閾値との大小を比較して前記デジタル光信号の識別を行う光受信装置において、前記電気信号からハイレベル及びローレベルに対応した２つの信号レベルを検出する検出手段と、検出された２つの信号レベルに基づいて光信号の受信レベル及び消光比を特定する手段と、前記受信レベル及び消光比に基づき、前記閾値が前記２つの信号レベルの間の値となるように、前記光電変換手段の受信感度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、デジタル光信号を識別するための閾値が、ハイレベル及びローレベルに対応した２つの信号レベルの間の値となるように、前記２つの信号レベルから算出又は選択等によって特定される受信レベル及び消光比に基づき、デジタル光信号の受信感度を制御するようにしているため、ハイレベルとローレベルとの差が小さくなっている場合には、受信感度を制御してハイレベルとローレベルとの差を拡げることが可能である。その結果、デジタル光信号を識別するための閾値として一定の値を用いることが可能となる。また、受信したデジタル光信号を識別するための閾値は、デューティー比に依存しない値となる。
【００１２】
本発明に係る光受信装置は、前記光電変換手段は、バイアス電圧によって増倍率が変化するアバランシェフォトダイオードを備え、前記制御手段は、前記アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を変化させる手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を変化させることによって受信感度が制御される。
【００１４】
本発明に係る光受信装置は、前記光電変換手段は、利得の制御が可能な光増幅器を備え、前記制御手段は、前記光増幅器の利得を制御する手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、光増幅器の利得を制御することによって受信感度が制御される。
【００１６】
本発明に係る光受信装置は、受信したデジタル光信号に基づいて光送信装置毎に前記光電変換手段の受信感度を決定する手段と、決定した受信感度を光送信装置を識別する識別情報に関連付けて記憶する記憶手段と、デジタル光信号を受信した際、該デジタル光信号の送信元の光送信装置を特定する手段と、特定した光送信装置の識別情報に関連付けられて記憶されている受信感度を前記記憶手段から読み出す手段と、読み出した受信感度に基づいて前記受信感度を制御する手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、決定した受信感度を光送信装置に関連付けて記憶する構成としているため、デジタル光信号を受信した際、送信元に応じて受信感度を切り替えられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による場合は、複数の光送信装置夫々から送信されるデジタル光信号を識別するための閾値が、各光送信装置に応じた受信レベル及び消光比に応じて、ハイレベル及びローレベルに対応した２つの信号レベルの間の値となるようにデジタル光信号の受信感度を制御するようにしているため、ハイレベルとローレベルとの差が小さくなっている場合には、受信感度を制御してハイレベルとローレベルとの差を拡げることが可能である。その結果、デジタル光信号を識別するための閾値として一定の値を用いることが可能となる。また、受信したデジタル光信号を識別するための閾値を、デューティー比に依存しない値とすることができる。その結果、閾値の設定したときの状態に依らず、ビット誤り率を低く抑えることができる。
【００２０】
本発明による場合は、アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を変化させることによって受信感度を制御するため、例えば、ＣＰＵなどの演算手段を用いた制御が可能となる。本発明のハイレベルとローレベルとの比を用いて受信感度を制御する方式は、一般に使用されている受信レベル（ハイレベルとローレベルとの平均値）を検出して受信感度を制御する方式と比較してアバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を細かく制御することが可能であるため、受信感度をきめ細かく制御することができる。
【００２１】
本発明による場合は、光増幅器の利得を制御することによって受信感度が制御するため、例えば、ＣＰＵなどの演算手段を用いた制御が可能となる。本発明のハイレベルとローレベルとの比を用いて受信感度を制御する方式は、一般に使用されている受信レベル（ハイレベルとローレベルとの平均値）を検出して受信感度を制御する方式と比較してアバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を細かく制御することが可能であるため、受信感度をきめ細かく制御することができる。
【００２２】
本発明による場合は、決定した受信感度を光送信装置に関連付けて記憶する構成としているため、デジタル光信号を受信した際、送信元に応じて受信感度を切り替える。デジタル光信号の受信レベルは頻繁には変化しないため、送信元と設定すべき受信感度との関係をメモリに格納しておき、運用時にはメモリに格納された値に従って受信感度を切り替えることができ、ハードウェアへの負荷を軽減することができる。また、本発明では、毎回ハイレベル及びローレベルの受信レベルを検出する必要がなく、受信感度の制御時間はメモリから読み出す時間が支配的となり短縮できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る光受信装置をＰＯＮ光通信システムの局側終端装置（ＯＬＴ）に適用した実施の形態について図面を用いて具体的に説明する。
【００２４】
実施の形態１．
図１は本実施形態に係るＰＯＮ光通信システムの概略構成を示す模式図である。図中１は局側終端装置であり、この局側終端装置１には、光ファイバ及び複数の光スプリッタ２を介して複数の加入者側装置３が接続されている。局側終端装置１と加入者側装置３とを接続する光ファイバには、例えば、一芯のものが使用され、上り方向と下り方向とで波長が異なる光信号を用いることにより、双方向通信が行われる。例えば、上り方向の光信号の波長は１．３１μｍであり、下り方向の光信号の波長は１．５５μｍである。
【００２５】
局側終端装置１から送信される下り信号は、全ての加入者側装置３に送信され、各加入者側装置３は必要な信号だけを分離して受信する。加入者側装置３は、それぞれ受信した下り信号に基づいてクロック信号を生成し、生成したクロック信号に同期した上り信号（バースト信号）を局側終端装置１に送信する。各加入者側装置３から送信される上り信号が互いに衝突しないようにするため、伝送方式には時分割多重方式が用いられる。
【００２６】
図２は実施の形態１に係る局側終端装置の内部構成を説明するブロック図である。局側終端装置１は、上位層回路部１０、レベル変換回路２１、ＬＤドライバ２２（ＬＤ : Laser Diode）、ＬＤ２３、モニタフォトダイオード２４（以下、モニタＰＤ２４と称する）、ＡＰＣ回路２５（ＡＰＣ : Automatic Power Control）、ＷＤＭカップラ３０（ＷＤＭ : Wavelength Division Multiplexing）、アバランシェフォトダイオード３１（以下、ＡＰＤ３１と称する）、プリアンプ３２、ポストアンプ３３、信号レベル検出部３４、ＡＰＤバイアス電圧制御部４１、ＡＰＤバイアス電源４２を備える。
【００２７】
下り方向の送信信号は、上位層回路部１０内のフレームバッファ１１及びＰＨＹ１２を介してレベル変換回路２１に与えられ、レベル変換回路２１によって信号レベルが安定化された後、ＬＤドライバ２２に入力される。ＬＤドライバ２２は、レベル変換回路２１の出力信号に応じてＬＤ２３を駆動し、ＬＤ２３からＷＤＭカップラ３０に光信号が入力される。また、ＬＤ２３から出力する光信号を安定化させるためにＡＰＣ回路２５を備える。ＬＤ２３の出力光信号の一部をモニタ用のモニタＰＤで検出して直流電気信号に変換した後、ＡＰＣ回路２５内で基準値と比較し、出力光信号が一定となるようにＬＤドライバ２２の制御を行う。これにより、ＬＤ２３から出力される光信号を安定化させることができる。ＷＤＭカップラ３０は、ＬＤ２３からの光信号を下り方向の送信信号として加入者側装置３へ送信する。
【００２８】
加入者側装置３から受信した上り方向の信号（バースト信号）は、光ファイバを介してＷＤＭカップラ３０に与えられる。ＡＰＤ３１は、ＷＤＭカップラ３０からのバースト信号（光信号）を電流信号に変換する。ＡＰＤ３１により変換された電流信号は、プリアンプ３２でデジタルデータの「１」、「０」の２つのレベルに対応した電圧信号に変換される。プリアンプ３２から出力される電圧信号はＡＧＣ（自動ゲイン制御）機能を有するポストアンプ３３で増幅されて、上位層回路部１０のＰＨＹ１２により他の装置との通信のために復号される。復号された信号は一旦フレームバッファ１１でバッファリングされ、上位層回路部１０によりタイミング調節されて外部へ出力される。
【００２９】
本実施の形態に係る局側終端装置１は、受信した光信号の信号レベルを検出し、検出した信号レベルに基づいて受信感度を制御するように構成されている。具体的には、プリアンプ３２が出力する電圧信号が、信号レベル検出部３４に入力され、信号レベル検出部３４にて検出された信号レベルに基づき、上位層回路部１０のＣＰＵ１３がＡＰＤバイアス電圧制御部４１を制御し、ＡＰＤバイアス電源４２によりＡＰＤ３１に印加されるバイアス電圧を制御することで受信感度を制御を行う。
【００３０】
図３は局側終端装置１によるＡＰＤバイアス電圧の制御例を説明する説明図である。図３（ａ）はＡＰＤバイアス電圧を制御する前の受信レベルを示している。局側終端装置１が受信する光信号の受信レベルは加入者側装置３毎に異なるため、本来なら、デジタル信号の「１」又は「０」を識別するための判定閾値を加入者側装置３毎に設定する必要がある。図３（ａ）の例では、それぞれの加入者側装置に対して判定閾値をＶａ，Ｖｂ，Ｖｃに設定し、信号の識別を行っている様子を示している。
【００３１】
これに対し、本実施の形態では、加入者側装置３毎に判定閾値を変更しないで済むように、各加入者側装置３から送信された光信号に関して、発光時に対応した信号レベル（ハイレベル）と消光時に対応した信号レベル（ローレベル）とを検出し、設定する判定閾値が検出した２つの信号レベルの間の値となるように受信感度を制御する。より具体的には、検出した２つの信号レベルに基づいて光信号の受信レベルと消光比とを算出し、算出した受信レベル及び消光比に応じてＡＰＤ３１に印加するバイアス電圧を制御する。
【００３２】
図３（ｂ）はＡＰＤバイアス電圧制御部４１及びＡＰＤバイアス電源４２が行う制御の一例を示している。各加入者側装置３から送信される光信号の信号レベルに依らず、判定閾値が「１」に対応したハイレベルと「０」に対応したローレベルとの間の値をとるように、ＡＰＤバイアス電圧制御部４１はＡＰＤ３１に印加するバイアス電圧を制御する。図３（ｂ）に示した例では、光受信レベルが強く、かつ消光比が大きい場合、ＡＰＤ３１のバイアス電圧を小さな値に設定している。また、光受信レベルが弱く、かつ消光比が小さい場合、ＡＰＤ３１のバイアス電圧を大きな値に設定している。
【００３３】
図３（ｃ）はＡＰＤ３１のバイアス電圧を制御した後の受信レベルと判定閾値との関係を示している。上記のようにＡＰＤ３１のバイアス電圧を制御して、光信号の受信感度を加入者側装置３毎に設定することにより、光信号の受信レベルをおおよそ一定にすることができるため、一定の判定閾値Ｖ０を用いて信号の識別を行うことができる。
【００３４】
設定するバイアス電圧については、光受信レベル及び消光比に関して予め規則を定めておき、光信号を受信した際、この規則を適用することにより、ＡＰＤ３１のバイアス電圧を決定する構成とすればよい。下記の表１はＡＰＤ３１のバイアス電圧を決定する際に適用する規則の一例を示している。
【００３５】
【表１】
0004957567.tif 000002
【００３６】
表１に示した例では、光受信レベル及び消光比がそれぞれ強弱（大小）により３つに分類されており、光受信レベルの強弱及び消光比の大小に応じてＡＰＤバイアス電圧が定まることを示している。例えば、受信した光信号の光受信レベルが弱く、かつ消光比が小さい場合、ＡＰＤ３１のバイアス電圧がＶ１に定まる。また、受信した光信号の光受信レベルが強く、かつ消光比が大きい場合、ＡＰＤ３１のバイアス電圧がＶ５に定まる。他の光受信レベル及び消光比の光信号を受信した場合についても同様にしてＡＰＤ３１のバイアス電圧が定まる。なお、光受信レベルの強弱、消光比の大きさは、それぞれについて定めた閾値を用いて分類することができる。すなわち、表１に示した例では、光受信レベル及び消光比についてそれぞれ２つの閾値を使用することにより分類することが可能である。
【００３７】
表１において、ＡＰＤ３１に印加するバイアス電圧は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４＞Ｖ５の関係を満たすように予め値が定められる。このように定められたバイアス電圧を用いてＡＰＤ３１の受信感度を制御することにより、光信号のアイパターンを作成したときの「アイ」を広げるような制御を行うことができるため、加入者側装置３に依らず一定の判定閾値を用いることができる。
【００３８】
表１に示したような規則は、例えば、上位層回路部１０のメモリ１４内にテーブルとして格納される。上位層回路部１０のＣＰＵ１３は、メモリ１４内からこのテーブルを読み出して、受信信号（信号レベル検出部３４の検出結果）に適用することでＡＰＤ３１に印加するバイアス電圧を決定し、ＡＰＤバイアス電圧制御部４１を制御することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、光受信レベル及び消光比をそれぞれ強弱（大小）により３つに分類して、ＡＰＤバイアス電圧を決定する構成としたが、分類は３つに限定されないことは勿論のことである。また、本実施の形態では、印加するＡＰＤバイアス電圧の値を予め定めておくようにしたが、現在のバイアス電圧をベースとして増減値を設定する構成としてもよい。
【００４０】
図４は実施の形態１に係る局側終端装置１が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。各加入者側装置３から送信される光信号を局側終端装置１が受信した場合、受信した光信号をＡＰＤバイアス電源４２からバイアス電圧が印加されるＡＰＤ３１によって電流信号に変換し、プリアンプ３２により電圧信号に変換する（ステップＳ１１）。
【００４１】
信号レベル検出部３４は、プリアンプ３２により変換された電圧信号からハイレベルに対応した信号レベル（Ｐｏｎとする）と、ローレベルに対応した信号レベル（Ｐｏｆｆとする）とを検出する（ステップＳ１２）。信号レベル検出部３４による検出結果はＣＰＵ１３に通知され、一時的にメモリ１４に格納される。
【００４２】
ＣＰＵ１３は、信号レベル検出部３４が検出した２つの信号レベル（すなわち、Ｐｏｎ及びＰｏｆｆ）を用いて、受信した光信号の受信レベル及び消光比を算出する（ステップＳ１３）。受信レベルとしてＰｏｎそのものの値を用いることができる。また、消光比は、１０×ｌｏｇ10（Ｐｏｎ／Ｐｏｆｆ）により算出することができる。消光比は、この比率が高いほど符号誤り率ＢＥＲ（ビットエラーレート）に対する余裕が大きいことを示す。
消光比は、上記の公式によりＰｏｎ及びＰｏｆｆの値に対応したアドレスのメモリ１４上に計算結果を書き込んだテーブルを作成して、読み出す方式も可能である。また、本発明の実施の形態の一つとして、ピークホールド回路及びボトムホールド回路を用いてそれぞれプリアンプ３２が出力する電気信号からハイレベル及びローレベルを検出し、ハイレベル及びローレベルの比の値を上記の表１の如く分類（コンパレータ回路等でハイレベルの値とローレベルの値とを比較）する構成としてもよい。この場合、消光比の公式を直接適用して値を計算しなくてもシステムを構成することができ、回路の簡略化及び規模の縮小が可能である。
【００４３】
次いで、ＣＰＵ１３は、算出した光受信レベル及び消光比について適用する規則をメモリ１４から読み出し、設定するＡＰＤバイアス電圧を決定する（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ１３は、決定したＡＰＤバイアス電圧の値に応じてＡＰＤバイアス電圧制御部４１を制御することにより、ＡＰＤバイアス電源４２によりＡＰＤ３１に印加されるバイアス電圧が、ステップＳ１４で決定したＡＰＤバイアス電圧となるように制御する（ステップＳ１５）。
【００４４】
このように、本実施の形態では、各加入者側装置３から送信される光信号について発光時に対応した信号レベル（ハイレベル）と消光時に対応した信号レベル（ローレベル）とを検出し、信号を識別するための判定閾値が検出した２つの信号レベルの間の値となるように光信号の受信感度を制御する構成であるため、加入者側装置３毎に判定閾値を変更する必要がなくなる。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態１では、各加入者側装置３から送信される光信号を受信した際、ＡＰＤ３１に印加するバイアス電圧を制御することによって受信感度を制御する構成としたが、局側終端装置１にて受信する光信号の受信レベルは頻繁に変化するものではないため、受信感度を制御するための制御期間を設けておき、制御期間で制御されたバイアス電圧の値を加入者側装置３毎に記憶し、実際の運用時には記憶した加入者側装置３毎のバイアス電圧の値に従って受信感度を制御する構成としてもよい。
【００４６】
なお、ＰＯＮ光通信システムの構成、局側終端装置１の内部構成については実施の形態１と全く同様であるため、その説明を省略することとする。また、本実施の形態においては、各加入者側装置３から送信される光信号は各加入者側装置３を識別する識別情報を含むものとする。
【００４７】
図５は実施の形態２に係る局側終端装置１が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。まず、局側終端装置１は現在が制御期間であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。制御期間であるか否かの判断は、上位層回路部１０に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置（不図示）により制御期間であることを指定されたか否かを判断することによって行う。また、局側終端装置１に制御期間／非制御期間を切り替えるスイッチを設けて、このスイッチにより制御期間であることを指定してもよい。
【００４８】
局側終端装置１が制御期間であると判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、所定の信号を局側終端装置１へ送信させるための指示信号を各加入者側装置３に対して送信する（ステップＳ２２）。
【００４９】
局側終端装置１は、ある加入者側装置３から送信された光信号を受信した場合、受信した光信号をＡＰＤバイアス電源４２からバイアス電圧が印加されるＡＰＤ３１によって電流信号に変換し、プリアンプ３２により電圧信号に変換する（ステップＳ２３）。
【００５０】
プリアンプ３２により変換された電圧信号の一部は、ポストアンプ３３により増幅された後、上位層回路部１０のＰＨＹ１２により復号されてフレームバッファ１１にてバッファリングされる。ＣＰＵ１３はフレームバッファ１１にてバッファリングされた信号から光信号の送信元を識別する識別情報を取得する（ステップＳ２４）。
【００５１】
また、信号レベル検出部３４は、プリアンプ３２により変換された電圧信号からハイレベルに対応した信号レベル（Ｐｏｎとする）と、ローレベルに対応した信号レベル（Ｐｏｆｆとする）とを検出する（ステップＳ２５）。信号レベル検出部３４による検出結果はＣＰＵ１３に通知され、一時的にメモリ１４に格納される。
【００５２】
ＣＰＵ１３は、信号レベル検出部３４が検出した２つの信号レベル（すなわち、Ｐｏｎ及びＰｏｆｆ）を用いて、受信した光信号の受信レベル及び消光比を算出し（ステップＳ２６）、算出した光受信レベル及び消光比について適用する規則をメモリ１４から読み出し、設定するＡＰＤバイアス電圧を決定する（ステップＳ２７）。
【００５３】
次いで、ＣＰＵ１３は、ステップＳ２４で取得した識別情報、及びステップＳ２７で決定したＡＰＤバイアス電圧を互いに関連付けてメモリ１４に格納する（ステップＳ２８）。下記の表２は加入者側装置３の識別情報及びＡＰＤバイアス電圧の関連付けを記憶したテーブルの一例を示している。
【００５４】
【表２】
0004957567.tif 000003
【００５５】
表２に示した例では、「ＡＡ０００１」，「ＡＡ０００２」，「ＡＡ０００３」，…の識別情報（ＩＤ）を有する加入者側装置３に対してＡＰＤ３１のバイアス電圧をＶ１，Ｖ３，Ｖ５，…に設定することが示されている。
【００５６】
次いで、ＣＰＵ１３は、制御期間が終了したか否かを判断する（ステップＳ２９）。制御期間が終了したか否かの判断は、全加入者側装置３に対してＡＰＤバイアス電圧を決定したか否かを判断することによって行う。制御期間が終了していないと判断した場合（Ｓ２９：ＮＯ）、局側終端装置１の処理はステップＳ２３へ戻る。
【００５７】
ステップＳ２１で制御期間でないと判断した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、又はステップＳ２９で制御期間が終了したと判断した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、送信を許可する旨の信号を、各加入者側装置３へ送信する（ステップＳ３０）。
【００５８】
次いで、ＣＰＵ１３は、各加入者側装置３からの送信信号の受信タイミングに合わせて、それぞれの加入者側装置３に設定されているＡＰＤバイアス電圧の値をメモリ１４から読み出す（ステップＳ３１）。そして、ＣＰＵ１３は、読み出したＡＰＤバイアス電圧の値に応じてＡＰＤバイアス電圧制御部４１を制御することにより、ＡＰＤバイアス電源４２によりＡＰＤ３１に印加されるバイアス電圧が、読み出したＡＰＤバイアス電圧となるように制御する（ステップＳ３２）。
【００５９】
このように、本実施の形態では、光信号の受信感度を制御する制御期間を設け、実際の運用時にはメモリ１４に記憶されたＡＰＤバイアス電圧を用いて受信感度の制御が行えるため、受信感度の制御を光信号の受信毎に行わずに済み、上位層回路部１０にかかる負荷が軽減される。
【００６０】
なお、実施の形態１及び２では、光信号の消光比をＣＰＵ１３により算出する構成としたが、プリアンプ３２が出力する電圧信号に基づいて消光比を検出する消光比検出部を別途設ける構成としてもよい。
【００６１】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、ＡＰＤ３１に印加するバイアス電圧を制御して受信感度を制御する構成としたが、ＷＤＭカップラ３０に入力された上り方向の光信号を光増幅器により増幅する構成とし、この光増幅器の利得を制御することによって受信感度を制御する構成としてもよい。
【００６２】
図６は実施の形態３に係る局側終端装置１の内部構成を説明するブロック図である。実施の形態３に係る局側終端装置１は、上位層回路部１０、レベル変換回路２１、ＬＤドライバ２２、ＬＤ２３、モニタＰＤ２４、ＡＰＣ回路２５、ＷＤＭカップラ３０、プリアンプ３２、ポストアンプ３３、信号レベル検出部３４、光増幅器５１、フォトダイオード５２を備える。
【００６３】
局側終端装置１による光信号の送信手順は実施の形態１と全く同様である。また、加入者側装置３から受信した上り方向の信号（バースト信号）は、光ファイバを介してＷＤＭカップラ３０に与えられ、ＷＤＭカップラ３０からのバースト信号（光信号）は光増幅器５１により増幅される。光増幅器５１としては、例えば、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を用いることができる。
【００６４】
光増幅器５１により増幅された光信号は、フォトダイオード５２により電流信号に変換される。フォトダイオード５２により変換された電流信号は、プリアンプ３２でデジタルデータの「１」、「０」の２つのレベルに対応した電圧信号に変換される。プリアンプ３２から出力される電圧信号はＡＧＣ（自動ゲイン制御）機能を有するポストアンプ３３で増幅されて、上位層回路部１０のＰＨＹ１２により他の装置との通信のために復号される。復号された信号は一旦フレームバッファ１１でバッファリングされ、ＣＰＵ１３によりタイミング制御されて外部へ出力される。
【００６５】
また、プリアンプ３２が出力する電圧信号は、信号レベル検出部３４に入力され、信号レベル検出部３４にて検出された信号レベルに基づき、上位層回路部１０のＣＰＵ１３が光増幅器５１の利得を制御することによって光信号の受信感度を制御する。
【００６６】
制御手法は、実施の形態１と同様であり、各加入者側装置３から送信された光信号に関して、発光時に対応した信号レベル（ハイレベル）と消光時に対応した信号レベル（ローレベル）とを検出し、設定する判定閾値が検出した２つの信号レベルの間の値となるように受信感度を制御する。より具体的には、検出した２つの信号レベルに基づいて光信号の受信レベルと消光比とを算出し、算出した受信レベル及び消光比に応じて光増幅器５１の利得を制御することにより、光信号の受信感度を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施形態に係るＰＯＮ光通信システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態１に係る局側終端装置の内部構成を説明するブロック図である。
【図３】局側終端装置によるＡＰＤバイアス電圧の制御例を説明する説明図である。
【図４】実施の形態１に係る局側終端装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る局側終端装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。
【図６】実施の形態３に係る局側終端装置の内部構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  局側終端装置
２  光スプリッタ
３  加入者側装置
１０  上位層回路部
１１  フレームバッファ
１２  ＰＨＹ
１３  ＣＰＵ
１４  メモリ
２１  レベル変換回路
２２  ＬＤドライバ
２３  ＬＤ
２４  モニタフォトダイオード（モニタＰＤ）
２５  ＡＰＣ回路
３０  ＷＤＭカップラ
３１  アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）
３２  プリアンプ
３３  ポストアンプ
３４  信号レベル検出部
４１  ＡＰＤバイアス電圧制御部
４２  ＡＰＤバイアス電源
５１  光増幅器
５２  フォトダイオード
【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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