(57)【要約】【課題】バースト信号に対する応答性を改善するバースト信号受信方法、バースト信号受信装置、局側装置、ＰＯＮシステムを提供する。【解決手段】２値信号に基づくバースト信号を受信するフォトダイオード１０１と、その出力を増幅する増幅器１０２と、増幅器１０２の出力するバースト信号に時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、当該時定数が可変である時定数回路１０５と、増幅器１０２の出力する信号電圧を第２の電圧として、これを、第１の電圧と比較した結果を出力として生じる比較器１０４とを設け、時定数回路１０５に対して時定数を設定可能な制御回路１０８とを備えたバースト信号受信装置とする。そして、制御回路１０８は、バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数が、信号後期に設定する時定数より短くなるように時定数切替を行う。【選択図】図３
2009177577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値信号に基づくバースト信号を受信してこれを増幅し、
増幅されたバースト信号に、可変な時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、
増幅されたバースト信号の信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じるバースト信号受信方法であって、
前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数が、信号後期に設定する時定数より短くなるように時定数切替を行うことを特徴とするバースト信号受信方法。
【請求項２】
前記バースト信号を受信しないバースト信号間区間に設定する時定数を、前記信号後期に設定する時定数より短くする請求項１記載のバースト信号受信方法。
【請求項３】
前記信号初期に設定する時定数をτ１、前記信号後期に設定する時定数をτ２、前記バースト信号間区間に設定する時定数をτ３として、τ３≦τ１＜τ２の関係となるよう設定する請求項２記載のバースト信号受信方法。
【請求項４】
バースト信号の送信元となる装置のディスカバリを行うときは、当該装置からディスカバリ用に長く設定されたプリアンブルを含む特別なバースト信号を送信させ、かつ、前記時定数切替を行うことなく、当該バースト信号に対する時定数を、前記信号初期に設定すべき時定数より長い一定値に維持する請求項１記載のバースト信号受信方法。
【請求項５】
２値信号に基づくバースト信号を受信する受信素子と、
前記受信素子の出力を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力するバースト信号に時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、当該時定数が可変である時定数回路と、
前記増幅器の出力する信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じる比較器と、
前記時定数回路に対して時定数を設定可能であって、前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数が、信号後期に設定する時定数より短くなるように時定数切替を行う制御回路と
を備えたことを特徴とするバースト信号受信装置。
【請求項６】
前記バースト信号を受信しないバースト信号間区間に設定する時定数を、前記信号後期に設定する時定数より短くする請求項５記載のバースト信号受信装置。
【請求項７】
前記信号初期に設定する時定数をτ１、前記信号後期に設定する時定数をτ２、前記バースト信号間区間に設定する時定数をτ３として、τ３≦τ１＜τ２の関係となるよう設定する請求項６記載のバースト信号受信装置。
【請求項８】
複数の宅側装置と共にＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、
２値信号に基づく光のバースト信号を受信して電気信号を出力する受信素子と、
前記受信素子の出力を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力するバースト信号に時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、当該時定数が３段に切替可能である時定数回路と、
前記増幅器の出力する信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じる比較器と、
前記時定数回路に対して時定数を設定可能であって、前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数をτ１、信号後期に設定する時定数をτ２、前記バースト信号を受信しないバースト信号間区間に設定する時定数をτ３として、τ３≦τ１＜τ２の関係となるよう設定する制御回路と
を備えたことを特徴とする局側装置。
【請求項９】
局側装置及び複数の宅側装置によって構成されるＰＯＮシステムであって、当該局側装置は、
２値信号に基づくバースト信号を受信する受信素子と、
前記受信素子の出力を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力するバースト信号に時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、当該時定数が可変である時定数回路と、
前記増幅器の出力する信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じる比較器と、
前記時定数回路に対して時定数を設定可能であって、前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数が、信号後期に設定する時定数より短くなるように時定数切替を行う制御回路とを備え、
宅側装置のディスカバリを行うときには、当該宅側装置は、ディスカバリ用に長く設定されたプリアンブルを含む特別なバースト信号を送信し、かつ、前記制御回路は、前記時定数切替を行うことなく、当該バースト信号に対する時定数を、前記信号初期に設定すべき時定数より長い一定値に維持することを特徴とするＰＯＮシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複数の宅側装置と共にＰＯＮ（Passive Optical Network）システムを構成する局側装置において宅側装置から間欠的に送信されてくるバースト信号を受信する方法及び装置、並びに、当該装置を使用する局側装置及びＰＯＮシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステムは、集約局としての局側装置と、複数の加入者宅に設置された宅側装置とを、１本の光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐する光ファイバ網によって、接続したものである（例えば、特許文献１参照。）。複数の宅側装置から同時に局側装置へ送信が行われると、送信データが衝突するため、局側装置は、宅側装置に対して送信時期及び送信データ量に関する許可を与える。この許可を受けて、宅側装置は、局側装置から許可されたタイミングで、かつ、許可された量の送信を、局側装置に対して行う。
【０００３】
宅側装置から送信されて来る信号は、０又は１の２値信号に基づく光のバースト信号である。局側装置と宅側装置との距離は、宅側装置の設置場所によって異なり、信号の強度は一定ではない。従って、局側装置には、複数の宅側装置から、種々の強度でバースト信号が間欠的に届く、ということになる。局側装置内には、光のバースト信号を受信して電気信号のバースト信号に変換するフォトダイオード、このフォトダイオードの出力するバースト信号を増幅する増幅器、及び、増幅されたバースト信号を閾値と比較して２値信号（ディジタル信号）を出力する比較器を備えたバースト信号受信装置が設けられる（例えば、特許文献２参照。）。バースト信号は、先頭のプリアンブル区間と、それに続くデータ区間とによって構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６４７４９号公報（図４）
【特許文献２】特開２００５−１７５５９６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来のバースト信号受信装置では、宅側装置ごとに送信されて来るバースト信号における信号振幅の中央（平均値）を求めて、これを閾値として、信号を０とするか１とするかの判定を行うことができる。信号振幅の中央を求めるには、時定数回路を使用することができるが、この場合、時定数はデータ区間のビット判定に支障を来さない程度に長く設定する必要がある。ところが、時定数が長いと、プリアンブル区間で信号振幅の中央を求めるのに手間取り、バースト信号に対する応答性が悪くなる。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、バースト信号に対する応答性を改善するバースト信号受信方法、バースト信号受信装置、局側装置、又は、ＰＯＮシステム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】
【０００６】
本発明のバースト信号受信方法は、２値信号に基づくバースト信号を受信してこれを増幅し、増幅されたバースト信号に、可変な時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、増幅されたバースト信号の信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じるバースト信号受信方法であって、前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数が、信号後期に設定する時定数より短くなるように時定数切替を行うことを特徴とする。
【０００７】
上記のようなバースト信号受信方法では、プリアンブルが含まれる信号初期の時定数を、信号後期の時定数より短く設定して、０又は１の判定の対象又は基準となる第１の電圧を迅速に検出することができる。
【０００８】
また、上記バースト信号受信方法において、バースト信号を受信しないバースト信号間区間に設定する時定数を、信号後期に設定する時定数より短くしてもよい。
この場合、信号強度（振幅）が大きなバースト信号を受信した直後でも、第１の電圧を無信号レベルに迅速に戻すことができる。従って、無信号期間を短縮することができ、帯域をより有効に活用することができる。
特に、信号初期に設定する時定数をτ１、信号後期に設定する時定数をτ２、バースト信号間区間に設定する時定数をτ３として、τ３≦τ１＜τ２の関係となるよう設定することにより、第１の電圧を無信号レベルに迅速に戻すことができる。
【０００９】
また、上記バースト信号受信方法において、バースト信号の送信元となる装置のディスカバリを行うときは、当該装置からディスカバリ用に長く設定されたプリアンブルを含む特別なバースト信号を送信させ、かつ、時定数切替を行うことなく、当該バースト信号に対する時定数を、信号初期に設定すべき時定数より長い一定値に維持するようにしてもよい。
この場合、ディスカバリ区間では、比較的長い時定数によりプリアンブル初期の第１の電圧の追従は遅くなるが、時定数に対して、長さに余裕のあるプリアンブルを含む特別なバースト信号が届くことにより、支障なくプリアンブルを受信することができる。これにより、送受信のタイミングの制御を行わなくても、ディスカバリの対象の装置から特別なバースト信号を受信することができる。
【００１０】
一方、本発明のバースト信号受信装置は、２値信号に基づくバースト信号を受信する受信素子と、前記受信素子の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力するバースト信号に時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、当該時定数が可変である時定数回路と、前記増幅器の出力する信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じる比較器と、前記時定数回路に対して時定数を設定可能であって、前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数が、信号後期に設定する時定数より短くなるように時定数切替を行う制御回路とを備えたものである。
【００１１】
上記のように構成されたバースト信号受信装置では、プリアンブルが含まれる信号初期の時定数を、信号後期の時定数より短く設定して、０又は１の判定の対象又は基準となる第１の電圧を迅速に検出することができる。
【００１２】
また、上記バースト信号受信装置において、バースト信号を受信しないバースト信号間区間に設定する時定数を、信号後期に設定する時定数より短くしてもよい。
この場合、信号強度（振幅）が大きなバースト信号を受信した直後でも、第１の電圧を無信号レベルに迅速に戻すことができる。従って、無信号期間を短縮することができ、帯域をより有効に活用することができる。
特に、信号初期に設定する時定数をτ１、信号後期に設定する時定数をτ２、バースト信号間区間に設定する時定数をτ３として、τ３≦τ１＜τ２の関係となるよう設定することにより、第１の電圧を無信号レベルに迅速に戻すことができる。
【００１３】
また、本発明は、複数の宅側装置と共にＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、２値信号に基づく光のバースト信号を受信して電気信号を出力する受信素子と、前記受信素子の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力するバースト信号に時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、当該時定数が３段に切替可能である時定数回路と、前記増幅器の出力する信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じる比較器と、前記時定数回路に対して時定数を設定可能であって、前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数をτ１、信号後期に設定する時定数をτ２、前記バースト信号を受信しないバースト信号間区間に設定する時定数をτ３として、τ３≦τ１＜τ２の関係となるよう設定する制御回路とを備えたものである。
【００１４】
上記のように構成された局側装置では、プリアンブルが含まれる信号初期の時定数を、信号後期の時定数より短く設定して、０又は１の判定の対象又は基準となる第１の電圧を迅速に検出することができる。
また、信号強度（振幅）が大きなバースト信号を受信した直後でも、第１の電圧を無信号レベルに迅速に戻すことができる。従って、無信号期間を短縮することができ、帯域をより有効に活用することができる。
【００１５】
また、本発明は、局側装置及び複数の宅側装置によって構成されるＰＯＮシステムであって、当該局側装置は、
２値信号に基づくバースト信号を受信する受信素子と、前記受信素子の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力するバースト信号に時定数をもって追従する第１の電圧を出力し、当該時定数が可変である時定数回路と、前記増幅器の出力する信号電圧及び一定の基準電圧のうちいずれか一方を第２の電圧として、これを、前記第１の電圧と比較した結果を出力として生じる比較器と、前記時定数回路に対して時定数を設定可能であって、前記バースト信号を受信したときの信号初期に設定する時定数が、信号後期に設定する時定数より短くなるように時定数切替を行う制御回路とを備え、
宅側装置のディスカバリを行うときには、当該宅側装置は、ディスカバリ用に長く設定されたプリアンブルを含む特別なバースト信号を送信し、かつ、前記制御回路は、前記時定数切替を行うことなく、当該バースト信号に対する時定数を、前記信号初期に設定する時定数より長い一定値に維持することを特徴とするものである。
【００１６】
上記のように構成されたＰＯＮシステムでは、プリアンブルが含まれる信号初期の時定数を、信号後期の時定数より短く設定して、０又は１の判定の対象又は基準となる第１の電圧を迅速に検出することができる。
また、ディスカバリ区間では、比較的長い時定数によりプリアンブル初期の第１の電圧の追従は遅くなるが、時定数に対して、長さに余裕のあるプリアンブルを含む特別なバースト信号が宅側装置から届くことにより、支障なくプリアンブルを受信することができる。これにより、送受信のタイミングの制御を行わなくても、ディスカバリの対象の宅側装置から特別なバースト信号を受信することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のバースト信号受信方法、バースト信号受信装置、局側装置及びＰＯＮシステムによれば、バースト信号に対する応答性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るバースト信号受信方法及びバースト信号受信装置並びに局側装置に関するＰＯＮシステムの接続図である。図において、局側装置１は、複数の宅側装置２〜４に対する集約局として設置される。宅側装置２〜４はそれぞれ、ＰＯＮシステムの加入者宅に設置される。局側装置１に接続された１本の光ファイバ５から光カプラ６を介して複数の光ファイバ（支線）７〜９に分岐した構成を成す光ファイバ網（５〜９）が構成され、分岐した光ファイバ７〜９の終端にそれぞれ宅側装置２〜４が接続されている。さらに、局側装置１は上位ネットワーク１１と接続され、宅側装置２〜４はそれぞれのユーザネットワーク１２〜１４と接続されている。
【００１９】
なお、図１では３個の宅側装置２〜４を示しているが、１つの光カプラ６から例えば３２分岐して３２個の宅側装置を接続することが可能である。また、図１では光カプラ６を１個だけ使用しているが、光カプラを縦列に複数段設けることにより、さらに多くの宅側装置を局側装置１と接続することができる。局側装置１から各宅側装置２〜４までの距離は一定ではなく、従って、各宅側装置２〜４から届く信号の強度も一定ではない。
【００２０】
図１において、各宅側装置２〜４から局側装置１への上り方向には波長λ1でデータが送信される。逆に、局側装置１から宅側装置２〜４への下り方向には波長λ2でデータが送信される。これらの波長λ1及びλ2は、例えばＧＥ−ＰＯＮの場合、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｈ−２００４のＣｌａｕｓｅ６０に基づいて定められる。
【００２１】
上記のようなＰＯＮシステムにおいて、局側装置１から宅側装置２〜４への送信は、随時行うことができる。一方、宅側装置２〜４から局側装置１への送信は、局側装置１の管理下で行われ、各宅側装置２，３，４は、送信許可を得た時刻において、送信許可を得たデータ量の送信を行う。
【００２２】
《第１実施形態》
図２は、局側装置１内に設けられる本発明の第１実施形態に係るバースト信号受信装置の回路図である。図において、受信素子としてのフォトダイオード１０１は、２値信号（ディジタル信号）に基づくバースト信号を受信し、これを電気信号に変換して出力する。フォトダイオード１０１の出力は、フィードバック抵抗１０３が入出力間に接続された増幅器１０２によって増幅される。増幅器１０２の出力する増幅されたバースト信号は、そのまま信号電圧として比較器１０４の一方の入力端子に入力される。また、当該バースト信号が時定数回路１０５を介して出力される電圧が、閾値電圧として比較器１０４の他方の入力端子に入力される。
【００２３】
上記時定数回路１０５は、抵抗値が外部からの制御により可変な抵抗１０６と、この抵抗１０６に一端が接続され、他端が接地電位であるコンデンサ１０７とによって構成されるローパスフィルタであり、抵抗１０６の抵抗値をＲ、コンデンサ１０７のキャパシタンスをＣとすると、時定数τは、τ＝Ｒ・Ｃ、となる。比較器１０４は、信号電圧と閾値電圧とを比較し、その比較結果を０又は１の２値信号（ディジタル信号）Ｄout 及びその論理反転信号として出力する。上記抵抗１０６の抵抗値は、制御回路１０８により、変化させることができる。制御回路１０８は、各宅側装置の送信を制御するものであって、各宅側装置からバースト信号が送られてくる時期や送信データ量（プリアンブル区間の長さ、データ区間の長さ）を常に把握している。
【００２４】
図３は、図２の時定数回路１０５において抵抗１０６を抵抗値可変とするための、さらに具体的な回路構成の一例を示す図である。図において、時定数回路１０５は、増幅器１０２の出力端子と接地電位との間に設けられた、抵抗Ｒ０（抵抗値Ｒ０）及びコンデンサ１０７の直列体と、抵抗Ｒ０に対して並列接続された抵抗Ｒ１（抵抗値Ｒ１）及びスイッチング素子（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ）１１１の直列体と、同様に抵抗Ｒ０に対して並列接続された抵抗Ｒ２（抵抗値Ｒ２）及びスイッチング素子１１２の直列体とを備えている。スイッチング素子１１１，１１２は、各制御端子（例えばＭＯＳ−ＦＥＴのゲート）に接続された制御回路１０８によって、オン・オフ制御される。
【００２５】
［制御例１］
図３の時定数回路１０５は、例えば以下の表１に示す制御例１のように制御される。また、図４は、バースト信号の一例を示す図である。各バースト信号は、プリアンブル（プリアンブル区間）とデータ（データ区間）とによって構成されている。制御回路１０８（図３）は、プリアンブルの部分を最初に受信し始める時刻ｔ１、データの部分を最初に受信し始める時刻ｔ３、及び、バースト信号の受信が終了する時刻ｔ４を予め把握している。また、無信号区間を経て、次のバースト信号が届き始める時刻ｔ５を予め把握している（以下同様。）。
【００２６】
【表１】
2009177577.tif 000003
【００２７】
図３，図４を参照しつつ、表１において、当該制御例１では、抵抗値Ｒ１，Ｒ２は、Ｒ２＜Ｒ１の関係とする。スイッチング素子１１１，１１２のオン・オフについては、バースト信号の信号初期、信号後期、及び、バースト信号の無信号区間ごとに異なる制御が行われる。まず、信号初期のプリアンブル区間の一部（時刻ｔ１〜ｔ２）では、スイッチング素子１１１はオン、スイッチング素子１１２はオフの状態とされる。これにより、スイッチング素子１１１のオン抵抗をＲｓ１とすると、時定数回路１０５は、抵抗Ｒ０と抵抗（Ｒ１＋Ｒｓ１）との並列抵抗にコンデンサ１０７（キャパシタンスＣ）が接続された形となり、この時定数τ１は、
τ１＝｛Ｒ０・（Ｒ１＋Ｒｓ１）／（Ｒ０＋Ｒ１＋Ｒｓ１）｝・Ｃ    ．．．（１）
となる。
なお、時刻ｔ２は、プリアンブルの終期である時刻ｔ３より少し前の所定の時刻を設定することができる。
【００２８】
続いて、信号後期のプリアンブル区間の他部（時刻ｔ２〜ｔ３）及びデータ区間（時刻ｔ３〜ｔ４））、すなわち時刻ｔ２〜ｔ４においては、スイッチング素子１１１，１１２が共にオフの状態とされる。これにより、時定数回路１０５の抵抗Ｒ１，Ｒ２は無効となり、抵抗Ｒ０のみとコンデンサ１０７（キャパシタンスＣ）とによる時定数となり、この時定数τ２は、
τ２＝Ｒ０・Ｃ    ．．．（２）
となる。
【００２９】
続いて無信号区間（時刻ｔ４〜ｔ５）では、スイッチング素子１１１がオフ、スイッチング素子１１２がオンの状態とされる。これにより、スイッチング素子１１２のオン抵抗をＲｓ２とすると、抵抗Ｒ０，Ｒ２＋Ｒｓ２の並列抵抗とコンデンサ１０７（キャパシタンスＣ）とによる時定数となり、この時定数τ３は、
τ３＝｛Ｒ０・（Ｒ２＋Ｒｓ２）／（Ｒ０＋Ｒ２＋Ｒｓ２）｝・Ｃ    ．．．（３）
となる。
【００３０】
上記（１）〜（３）式において、抵抗Ｒ０に他の抵抗（Ｒ１又はＲ２）を並列接続すると、並列抵抗全体としての抵抗値は、抵抗Ｒ０より小さくなり、また、並列に接続する抵抗値が小さいほど、並列抵抗全体としての抵抗値は小さくなる。従って、
τ３＜τ１＜τ２    ．．．（４）
となる。これを、時定数の長さの相対的な関係で言えば、信号初期は「中」、信号後期は「長」、そして、無信号区間は「短」となる。このような時定数の切替により、信号初期のプリアンブル区間（ｔ１〜ｔ２）では、信号後期に比べて相対的に時定数が短くなるので、時定数回路１０５の出力電圧である閾値電圧を、プリアンブルの中央値に迅速に追従させることができる。特に、プリアンブルに０，１，０，１，・・・のようなビット反転繰返し信号を使用する場合には、信号の周波数成分が高くなるため（同一符合が１ビットしか連続しない。）、時定数を短く設定することにより中央値を早く検出することができる。これにより、バースト信号に対する応答性を改善することができる。
【００３１】
一方、信号後期のプリアンブル区間の後半からデータ区間にかけては（ｔ２〜ｔ４）、データ区間の符号化形式に応じて、信号初期より時定数を長くする。これにより、データ区間での閾値電圧を、振幅の中央からずれないように安定させることができる。
さらに、無信号区間で時定数を最も短くすることにより、閾値電圧を迅速に、無信号レベルに戻すことができる。これにより、光信号強度（振幅）が大きなバースト信号を受信した直後でも、閾値電圧を無信号レベルに迅速に戻すことができる。従って、無信号期間を短縮することができ、帯域をより有効に活用することができる。
【００３２】
［制御例２］
図３の時定数回路１０５は、例えば以下の表２に示す制御例２のように制御することもできる。
【００３３】
【表２】
2009177577.tif 000004
【００３４】
図３，図４を参照しつつ、表２において、当該制御例２では、抵抗値Ｒ１，Ｒ２は、Ｒ２＜Ｒ１でなくてもよく、Ｒ１＝Ｒ２でもよいし、Ｒ１＜Ｒ２でもよい。スイッチング素子１１１，１１２のオン・オフについては、バースト信号の信号初期、信号後期、及び、バースト信号の無信号区間ごとに異なる制御が行われる。まず、信号初期のプリアンブル区間の一部（時刻ｔ１〜ｔ２）では、スイッチング素子１１１はオン、スイッチング素子１１２はオフの状態とされる。これにより、スイッチング素子１１１のオン抵抗をＲｓ１とすると、時定数回路は、抵抗Ｒ０と抵抗（Ｒ１＋Ｒｓ１）との並列抵抗にコンデンサ１０７（キャパシタンスＣ）が接続された形となり、この時定数τ１は、
τ１＝｛Ｒ０・（Ｒ１＋Ｒｓ１）／（Ｒ０＋Ｒ１＋Ｒｓ１）｝・Ｃ    ．．．（５）
となる（（１）式と同じ。）。
なお、時刻ｔ２は、プリアンブルの終期である時刻ｔ３より少し前の所定の時刻を設定することができる。
【００３５】
続いて、信号後期のプリアンブル区間の他部（時刻ｔ２〜ｔ３）及びデータ区間（時刻ｔ３〜ｔ４））、すなわち時刻ｔ２〜ｔ４においては、スイッチング素子１１１，１１２が共にオフの状態とされる。これにより、時定数回路１０５の抵抗Ｒ１，Ｒ２は無効となり、抵抗Ｒ０のみとコンデンサ１０７（キャパシタンスＣ）とによる時定数となり、この時定数τ２は、
τ２＝Ｒ０・Ｃ    ．．．（６）
となる（（２）式と同じ。）。
【００３６】
続いて無信号区間（時刻ｔ４〜ｔ５）では、スイッチング素子１１１，１１２が共にオンの状態とされる。これにより、スイッチング素子１１２のオン抵抗をＲｓ２とすると、抵抗Ｒ０，Ｒ１＋Ｒｓ１，Ｒ２＋Ｒｓ２の並列抵抗とコンデンサ１０７（キャパシタンスＣ）とによる時定数となり、この時定数τ３は、
τ３＝｛Ｒ０・（Ｒ１＋Ｒｓ１）・（Ｒ２＋Ｒｓ２）／（Ｒ０＋Ｒ１＋Ｒｓ１＋Ｒ２＋Ｒｓ２）｝・Ｃ    ．．．（７）
となる。
【００３７】
以上の（５）〜（７）式により、
τ３＜τ１＜τ２    ．．．（８）
となり（（４）式と同じ。）、制御例１の場合と同様の作用効果が得られる。
【００３８】
［制御例３］
また、図３の時定数回路１０５は、例えば以下の表３に示す制御例３のように制御することもできる。
【００３９】
【表３】
2009177577.tif 000005
【００４０】
図５は、既知の宅側装置からのバースト信号の他、ディスカバリ区間のバースト信号の一例も併せて示した図である。
図５を参照しつつ、表３において、当該制御例３は、制御例１に、ディスカバリに対応した制御を付加したものである。バースト信号の信号初期、信号後期、及び、無信号区間の制御については、制御例１と同様であるので説明を省略する。
【００４１】
新規に宅側装置がＰＯＮシステム（図１）に接続された初期状態では、まだ当該宅側装置が局側装置１（図１）の管理下に入っていないため、局側装置１には宅側装置からの信号を受信するタイミングがわからない。そこで、定期的に、新規な宅側装置を発見するための、ディスカバリ区間という特別の区間（帯域）を設けて、局側装置１は宅側装置からの送信を聞く状態とされる。また、新規な宅側装置には、既知の宅側装置の通常のプリアングルより長いプリアンブル、すなわち、ディスカバリ用に長く設定されたプリアンブルを含む特別なバースト信号を送信させるものとする。
【００４２】
図５において時刻ｔ６〜ｔ７は、ディスカバリ区間として用意され、この区間中、制御回路１０８（図３）は、スイッチング素子１１１，１１２（図３）を共にオフの状態とすることにより、時定数を通常のデータ区間と同じτ２とする。このように、ディスカバリ区間では、局側装置１は、時定数をデータ区間と同様に長い状態に固定し、その時定数τ２でバースト信号を待ち受ける。長い時定数τ２によりプリアンブル初期の閾値電圧の追従は遅くなるが、時定数τ２に対して、長さに余裕のあるプリアンブルのバースト信号が届くことにより、局側装置１は、支障なくプリアンブルを受信することができ、また、その後、時定数切替を行うことなく、データを受信することができる。これにより、送受信のタイミングの制御を行わなくても、ディスカバリの対象の宅側装置からバースト信号を受信することができる。
【００４３】
なお、ディスカバリが実行される頻度は少なく、ディスカバリ区間は、局側装置１と宅側装置との間での最大通信距離を光信号が到達するために必要な時間以上に設定されるので、プリアンブルが多少長くなっても、全体的な通信効率にはほとんど影響しない。
【００４４】
なお、上記の制御例１〜３では、３つの時定数の関係を、τ３＜τ１＜τ２としたが、τ３とτ１との大小関係を逆にして、τ１＜τ３＜τ２とすることも可能である。
また、上記の制御例１〜３ではいずれも、３つの時定数（τ１、τ２、τ３）に設定可能であるが、τ３＝τ１として２つの時定数（τ１，τ２）としてもよい。すなわち、τ１＜τ２の関係を満たすτ１を、無信号区間にも適用するようにしてもよい。この場合には、図３における抵抗Ｒ２とスイッチング素子１１２との直列体回路は不要となる。
【００４５】
《第２実施形態》
図６は、局側装置１内に設けられる本発明の第２実施形態に係るバースト信号受信装置の回路図である。図において、受信素子としてのフォトダイオード１０１は、２値信号（ディジタル信号）に基づくバースト信号を受信し、これを電気信号に変換して出力する。フォトダイオード１０１の出力は、フィードバック抵抗１０３が入出力間に接続された増幅器１０２によって増幅される。増幅器１０２の出力する増幅されたバースト信号は、時定数回路１０５を介して、比較器１０４の一方の入力端子に入力される。また、直流電源１１３から供給される一定電圧が、閾値電圧として比較器１０４の他方の入力端子に入力される。
【００４６】
上記時定数回路１０５は、抵抗値が外部からの制御により可変な抵抗１０６と、この抵抗１０６に一端が接続され、他端が増幅器１０２の出力端子に接続されるコンデンサ１０７とによって構成されるハイパスフィルタであり、抵抗１０６の抵抗値をＲ、コンデンサ１０７のキャパシタンスをＣとすると、時定数τは、τ＝Ｒ・Ｃ、となる。比較器１０４は、コンデンサ１０７と抵抗１０６との接続点の信号電圧と閾値電圧とを比較し、その比較結果を０又は１の２値信号（ディジタル信号）Ｄout 及びその論理反転信号として出力する。上記抵抗１０６の抵抗値は、制御回路１０８により、変化させることができる。制御回路１０８は、各宅側装置の送信を制御するものであって、各宅側装置からバースト信号が送られてくる時期や送信データ量（プリアンブル区間の長さ、データ区間の長さ）を常に把握している。
【００４７】
図７は、図６の時定数回路１０５において抵抗１０６を抵抗値可変とするための、さらに具体的な回路構成の一例を示す図である。図において、時定数回路１０５は、コンデンサ１０７と直流電源１０３との間に設けられた抵抗Ｒ０（抵抗値Ｒ０）と、抵抗Ｒ０に対して並列接続された抵抗Ｒ１（抵抗値Ｒ１）及びスイッチング素子（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ）１１１の直列体と、同様に抵抗Ｒ０に対して並列接続された抵抗Ｒ２（抵抗値Ｒ２）及びスイッチング素子１１２の直列体とを備えている。スイッチング素子１１１，１１２は、各制御端子（例えばＭＯＳ−ＦＥＴのゲート）に接続された制御回路１０８によって、オン・オフ制御される。
【００４８】
上記第２実施形態に係るバースト信号受信装置の制御例は、第１実施形態と同様であるので、省略する。
両実施形態の時定数回路１０５を対比すると、第１実施形態における時定数回路１０５（図３）は、増幅器１０２の出力するバースト信号に時定数をもって追従する閾値電圧を第１の電圧として出力し、当該時定数が可変である。また、第１実施形態における比較器１０４は、増幅器１０２の出力する信号電圧を第２の電圧として、これを、第１の電圧と比較した結果を出力として生じるよう構成されている。これに対して第２実施形態における時定数回路１０５（図７）は、増幅器１０２の出力するバースト信号に時定数をもって追従する信号電圧を第１の電圧として出力し、当該時定数が可変である。また、第２実施形態における比較器１０４は、一定の基準電圧（直流電源１１３の出力電圧）を第２の電圧（閾値電圧）として、これを、第１の電圧と比較した結果を出力として生じるよう構成されている。
【００４９】
《第３実施形態》
図８は、局側装置１内に設けられる本発明の第３実施形態に係るバースト信号受信装置の回路図である。第１実施形態に係るバースト信号受信装置と異なるのは時定数回路１０５をフィードバック型の回路構成としたことであり、その他の構成及び動作は同じである。図８において、この時定数回路１０５は、制御回路１０８からの制御により抵抗値が可変な抵抗１０６と、この抵抗１０６に一端が接続され、他端が接地電位であるコンデンサ１０７とによって構成されるローパスフィルタの他、差動増幅器１１４と、中点電位発生回路１１５とを備えている。
【００５０】
差動増幅器１１４には増幅器１０２からの電圧信号と、閾値電圧とが入力され、これら２入力の電位差に応じた出力信号（アナログ的なレベルの電圧信号）が、正相出力及び逆相出力の形で出力される。中点電位発生回路１１５は、差動増幅器１１４からの２出力の平均値すなわち中点電位を出力する。この中点電位により、抵抗１０６とコンデンサ１０７との接続点に閾値電圧が生じる。
【００５１】
このような時定数回路１０５は、閾値電圧がフィードバックにより与えられる回路構成となっている。具体的は、例えば、閾値電圧が、増幅器１０２からの電圧信号の中央値より小さい場合には、差動増幅器１１４の正相出力が逆相出力よりも大きくなり、これによって、閾値電圧は上昇する。他方、閾値電圧が、増幅器１０２からの電圧信号の中央値より大きい場合には、差動増幅器１１４の逆相出力が正相出力よりも大きくなり、これによって、閾値電圧は下降する。従って、最終的に、閾値電圧は、増幅器１０２からの電圧信号の中央値に時定数をもって追従する。
【００５２】
上記時定数回路１０５は、フィードバックループを形成するため、時定数はフィードバックループのオープンループ利得に依存する。図８における差動増幅器１１４への２入力（電圧信号、閾値電圧）の電位差をΔＶｉｎ、閾値電圧をΔＶｏｕｔとすると、周波数の関数であるオープンループ利得Ａ（ｆ）は、Ａ（ｆ）＝ΔＶｏｕｔ／ΔＶｉｎ  となる。また、抵抗１０６の抵抗値をＲ、コンデンサ１０７のキャパシタンスをＣとすると、上記時定数回路１０５の時定数τは、τ＝Ａ（ｆ）・Ｒ・Ｃ、となる。
【００５３】
ここで、差動増幅器１１４及び中点電位発生回路１１５の帯域を、抵抗１０６及びコンデンサ１０７によるローパスフィルタの帯域（１／（２π・Ｒ・Ｃ））よりも十分に広く設定しておくことにより、ローパスフィルタの帯域より低域ではＡ（ｆ）＝Ａ（一定値）とみなすことができる。従って、抵抗１０６の抵抗値Ｒを切り替える制御を行うことにより、上記時定数τを制御することができる。
【００５４】
上記第３実施形態に係るバースト信号受信装置の制御例は、第１実施形態と同様であるので、省略する。
両実施形態の時定数回路１０５を対比すると、増幅器１０２の出力するバースト信号に時定数をもって追従する閾値電圧を第１の電圧として出力し、当該時定数が可変である点、及び、比較器１０４は、増幅器１０２の出力する信号電圧を第２の電圧として、これを、第１の電圧と比較した結果を出力として生じるよう構成されている点において、同様である。
【００５５】
なお、図８では、電圧信号及び閾値信号が直接的には比較器１０４に入力されず、途中に差動増幅器１１４が介在する形となっているが、比較器１０４は差動増幅器の多段接続で構成することができるため、電圧信号及び閾値信号の入力に関しては、（差動増幅器１１４＋比較器１０４）を１つの比較器とみなすことができる。従って、例えば図９に示す回路も、図８と同等な回路である。比較器が多段の差動増幅器で構成される場合、回路規模をなるべくコンパクトにするためには、初段の出力をフィードバックすることが好ましい。
【００５６】
上記いずれの実施形態（第１〜３）も、プリアンブルが含まれる信号初期の時定数を、信号後期の時定数より短く設定して、０又は１の判定の対象又は基準となる第１の電圧を迅速に検出することができる。また、無信号区間の時定数も同様に短く設定して第１の電圧を迅速に無信号レベルに戻し、次のバースト信号に備えることができる。このようにして、バースト信号に対する応答性を改善することができる。
【００５７】
なお、上記各実施形態における「無信号区間」は、実際には、図１０に示すように、バースト信号送信側のレーザの発光／消光の過渡応答を考慮した発光区間Ｔon及び消光区間Ｔoffに利用される場合がある。この場合、厳密には「無信号」の区間ではないとも言えるが、このような場合も含めて、いわば「バースト信号間区間」に、時定数τ３を設定するものとする。
【００５８】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係るバースト信号受信方法及びバースト信号受信装置並びに局側装置に関するＰＯＮシステムの接続図である。
【図２】局側装置内に設けられる本発明の第１実施形態に係るバースト信号受信装置の回路図である。
【図３】図２の時定数回路において抵抗を抵抗値可変とするための、さらに具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図４】バースト信号の一例を示す図である。
【図５】既知の宅側装置からのバースト信号の他、ディスカバリ区間のバースト信号の一例も併せて示した図である。
【図６】局側装置内に設けられる本発明の第２実施形態に係るバースト信号受信装置の回路図である。
【図７】図６の時定数回路において抵抗を抵抗値可変とするための、さらに具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図８】局側装置内に設けられる本発明の第３実施形態に係るバースト信号受信装置の回路図である。
【図９】図８と同等な他の回路図である。
【図１０】バースト信号間区間を、バースト信号送信側のレーザの発光区間Ｔon及び消光区間Ｔoffに利用した一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    局側装置
２〜４    宅側装置
１０１    フォトダイオード
１０２    増幅器
１０４    比較器
１０５    時定数回路
１０８    制御回路
【図１】
2009177577.tif 000006
【図２】
2009177577.tif 000007
【図３】
2009177577.tif 000008
【図４】
2009177577.tif 000009
【図５】
2009177577.tif 000010
【図６】
2009177577.tif 000011
【図７】
2009177577.tif 000012
【図８】
2009177577.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2009177577.tif 000015