JP2016220094A - 光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】 搭載されているホスト装置からの電力供給が停止されたり不安定になった場合においても、搭載されているホスト装置と外部との通信を安定的に継続させることができる光トランシーバを提供する。
【解決手段】 本発明の光トランシーバ１０は、搭載されるホスト装置から電気コネクタ５０を介して入力された送信電気信号を用いて送信光信号を生成し、生成した送信光信号を送信する送信手段２０、受信した受信光信号を光電変換し、受信電気信号を電気コネクタ５０を介してホスト装置へ出力する受信手段３０、ホスト装置から電気コネクタ５０を介して供給された電力を蓄電し、該蓄電した電力を送信手段２０および受信手段３０へ供給する蓄電手段４０、および、ホスト装置との間で電力、送信電気信号および受信電気信号を授受する電気コネクタ５０を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ホスト装置に搭載される光トランシーバに関し、特に、搭載されているホスト装置から電源が供給される光トランシーバに関する。

着脱可能（プラガブル）な多数の光トランシーバを搭載する加入者向けの光通信装置が知られている。１台の光通信装置には、例えば、１０〜２０台の光トランシーバが同時に搭載される。

加入者向けの光通信装置等に搭載される光トランシーバは、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１の光トランシーバは、ホスト装置である通信装置のホストボード上に配置されたケージ内に収納され、ホストボード上に実装された電気コネクタと電気的に接続する。そして、光トランシーバは、ＬＤ素子を駆動して、通信装置より入力された電気信号を光信号に変換し、光伝送路へ送出する。また、光トランシーバは、受光した光信号をフォトダイオードによって電気信号に変換して通信装置へ出力する。

さらに、特許文献１の光トランシーバは、光トランシーバの異常の検知する異常検出部を備え、異常検出部が光トランシーバの異常の検知した場合、ＬＥＤ点灯用バッテリのスイッチを入れてＬＥＤを点灯してユーザへ報知すると共に、光トランシーバを自動的にホスト装置である通信装置から取り外す。

特開２０１０−１１８９５３号公報

ここで、光トランシーバは、ホスト装置から全ての電力が供給される。従って、瞬時電圧低下が発生する等によってホスト装置からの電力供給が停止したり不安定になったりした場合、ホスト装置や光トランシーバの通信機能に異常がない場合であっても、光トランシーバにおける必要な電力が不足し、外部との通信を安定的に継続させることができなくなる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、搭載されているホスト装置からの電力供給が停止されたり不安定になった場合においても、搭載されているホスト装置と外部との通信を安定的に継続させることができる光トランシーバを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る光トランシーバは、搭載されるホスト装置から電気コネクタを介して入力された送信電気信号を用いて送信光信号を生成し、生成した送信光信号を送信する送信手段と、受信した受信光信号を光電変換し、受信電気信号を前記電気コネクタを介して前記ホスト装置へ出力する受信手段と、前記ホスト装置から前記電気コネクタを介して供給された電力を蓄電し、該蓄電した電力を前記送信手段および前記受信手段へ供給する蓄電手段と、前記ホスト装置との間で電力、送信電気信号および受信電気信号を授受する電気コネクタと、を備える。

上述した本発明の態様によれば、搭載されているホスト装置からの電力供給が停止されたり不安定になった場合においても、搭載されているホスト装置と外部との通信を安定的に継続させることができる。

第１の実施形態に係る光トランシーバ１０のブロック構成図である。 第２の実施形態に係る光トランシーバ１００のブロック構成図である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る光トランシーバのブロック構成図を図１に示す。図１において、光トランシーバ１０は、送信手段２０、受信手段３０、蓄電手段４０および電気コネクタ５０を備え、加入者向けの光通信装置等のホスト装置に着脱自在に実装される。ここで、ホスト装置は複数の光トランシーバ１０を搭載できる。

送信手段２０は、搭載されている光通信装置から電気コネクタ５０を介して入力された送信電気信号を用いて送信光信号を生成し、生成した送信光信号を外部へ送信する。図１に、通信信号の流れを実線で示す。

受信手段３０は、外部から受信した受信光信号を光電変換し、受信電気信号を搭載されている光通信装置へ電気コネクタ５０を介して出力する。

蓄電手段４０は、搭載されている光通信装置から電気コネクタ５０を介して入力された電力を蓄電しておく。そして、蓄電手段４０は、送信手段２０および受信手段３０の動作時に、蓄電している電力を送信手段２０および受信手段３０へ供給する。図１に、電力の流れを点線で示す。

電気コネクタ５０は、搭載されている光通信装置との間で電力、送信電気信号および受信電気信号を授受する。

上記のように構成された光トランシーバ１０は、搭載されている光通信装置から供給された電力をいったん蓄電手段４０において蓄電し、蓄電手段４０から送信手段２０および受信手段３０へ供給する。この場合、瞬時電圧低下等が発生して搭載されている光通信装置からの電力供給が停止されたり不安定になったりした場合であっても、蓄電手段４０から送信手段２０および受信手段３０へ安定的に電力を供給することができる。従って、本実施形態に係る光トランシーバ１０は、搭載されている光通信装置からの電力供給が停止されたり不安定になった場合においても、送信手段２０および受信手段３０を安定的に駆動して、搭載されている光通信装置と外部との通信を継続させることができる。

ここで、一般的な光トランシーバは、駆動時に１〜２Ｗ／台の電力を消費する。光通信装置において全ての光トランシーバへリアルタイムに電力を供給する場合、１０台の光トランシーバを搭載可能な光通信装置には１０〜２０Ｗの電力供給能力が要求され、２０台の光トランシーバを搭載可能な光通信装置には２０〜４０Ｗの電力供給能力が要求される。この場合、光通信装置の電力供給能力への要求が厳しくなると共に、個々の光トランシーバに対する消費電力の低減要求が厳しくなる。電力供給能力要求や消費電力低減要求が厳しくなることにより、生産における歩留りへの影響も無視できなくなる。これに対して、個々の光トランシーバ１０に蓄電手段４０を配置する場合、光通信装置から光トランシーバ１０にリアルタイムに供給する電力を大幅に低減することができ、光通信装置の電力供給能力要求が緩和されると共に、個々の光トランシーバに対する消費電力低減要求が緩和される。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る光トランシーバの構成図を図２に示す。図２において、光トランシーバ１００は、電気コネクタ１１０、送信ＩＣ１２０、光送信素子１３０、光受信素子１４０、受信ＩＣ１５０、コントローラ１６０および蓄電池１７０を備える。ここで、図２に、通信信号の流れを実線で、制御信号の流れを一点鎖線で、電力の流れを点線で示す。

図２の光トランシーバ１００は、ホスト装置２００に搭載され、ホスト装置２００の運用が開始されると光トランシーバ１００の動作が開始される。本実施形態において、光トランシーバ１００は、ホスト装置２００から送信用電気信号を受け取り、受け取った送信用電気信号に所定の処理を施した後、図２には図示しない対向する光トランシーバ１００’へ送信光信号を送信する。また、光トランシーバ１００は、対向する光トランシーバ１００’から受信した受信光信号に所定の処理を施し、ホスト装置２００へ受信用電気信号を渡す。以下、各部について詳細に説明する。

電気コネクタ１１０は、光トランシーバ１００とホスト装置２００とを繋ぐ電気インターフェースであり、光トランシーバ１００とホスト装置２００との間で電力および通信用の電気信号を授受する。

送信ＩＣ１２０には、電気コネクタ１１０を介して、ホスト装置２００から出力された送信用電気信号が入力される。送信ＩＣ１２０は、入力された送信用電気信号の強度をコントローラ１６０から入力された設定値（平均光強度および振幅）に基づいて調整し、光送信素子駆動信号を光送信素子１３０へ出力する。

光送信素子１３０は、入力された光送信素子駆動信号を用いて送信光信号を生成し、図２には図示しない対向する光トランシーバ１００’へ送信する。例えば、光送信素子１３０は、光を出力する発光素子を備え、入力された光送信素子駆動信号を用いて出力した光を変調することによって送信光信号を生成する。

光受信素子１４０は、対向する光トランシーバ１００’の光送信素子１３０’から送信された受信光信号を受信し、電気信号の受信ＩＣ駆動信号に光電変換して受信ＩＣ１５０へ出力する。

ここで、図２に図示しない光トランシーバ１００’は、図２の光トランシーバ１００と同様に構成される。すなわち、光トランシーバ１００’の光受信素子１４０’は、光トランシーバ１００から送信された光信号を受信処理する。また、光トランシーバ１００’の光送信素子１３０’は、搭載されているホスト装置２００’から入力された電気信号を用いて生成した光信号を、光トランシーバ１００へ送信する。

受信ＩＣ１５０は、入力された受信ＩＣ駆動信号の振幅をコントローラ１６０から入力された設定値に基づいて増幅し、受信用電気信号を電気コネクタ１１０を介して搭載されているホスト装置２００へ出力する。

コントローラ１６０は、光トランシーバ１００内部の電気制御全般を司る。また、本実施形態に係るコントローラ１６０は、ホスト装置２００から入力された送信用電気信号の平均強度および振幅を制御するための設定値を決定して送信ＩＣ１２０へ出力する。また、コントローラ１６０は、対向する光トランシーバ１００’から受信した受信光信号が光電変換された受信ＩＣ駆動信号の振幅を所望レベルに増幅するための設定値を決定して受信ＩＣ１５０へ出力する。

蓄電池１７０には、電気コネクタ１１０を介してホスト装置２００から電力が供給され、供給された電力を内部に蓄える。そして、蓄電池１７０は、内部に蓄えている電力を、送信ＩＣ１２０、光送信素子１３０、光受信素子１４０、受信ＩＣ１５０およびコントローラ１６０の各部へ供給する。すなわち、本実施形態において、送信ＩＣ１２０、光送信素子１３０、光受信素子１４０、受信ＩＣ１５０およびコントローラ１６０は、蓄電池１７０から供給される電力によって駆動される。ここで、蓄電池１７０としては、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池などを適用することができる。

上記のように構成された光トランシーバ１００は、ホスト装置２００から供給された電力をいったん蓄電池１７０において蓄電し、蓄電池１７０から各部へ供給する。この場合、瞬時電圧低下等が発生してホスト装置２００からの電力供給が停止されたり不安定になった場合においても、蓄電池１７０から各部へ安定的に電力を供給することができる。

また、光トランシーバ１００に蓄電池１７０を配置することにより、ホスト装置２００の電力供給能力を低減させることができる。具体的には、ホスト装置２００から直接、光トランシーバ１００の各部へ電力を供給する場合、全ての光トランシーバ１００が動作した時に必要となる電力を供給できる能力をホスト装置２００に持たせる必要がある。例えば、各光トランシーバ１００が、ホスト装置２００から受け取った送信用電気信号に所定の処理を施して対向する光トランシーバ１００’へ送信光信号を送信する処理、および、対向する光トランシーバ１００’から受信した受信光信号に所定の処理を施してホスト装置２００へ受信用電気信号を渡す処理を実施するのに、２Ｗ程度の電力を必要とする場合、ホスト装置２００がＮ台の光トランシーバ１００を搭載している場合、一度に「Ｎ×２」Ｗの電力を供給できる能力を有する必要がある。

これに対して、ホスト装置２００から供給された電力を蓄電池１７０にいったん蓄電させ、蓄電池１７０から光トランシーバ１００の各部へ電力供給する場合、蓄電池１７０において蓄電されている電力を並行して使用できることから、ホスト装置２００から各光トランシーバ１００へ半分程度の電力を蓄電池１７０へ供給すれば良く、ホスト装置２００は一度に「Ｎ×１」Ｗの電力を供給できる能力を有すれば良い。

さらに、各光トランシーバ１００が蓄電池１７０を有する場合、Ｎ台の光トランシーバ１００へ同時に電力供給する必要がない。例えば、ホスト装置２００は、Ｎ台の光トランシーバ１００をＭ組に分割し、ホスト装置２００から同時にＮ／Ｍ台の蓄電池１７０へ電力供給するようにすることもできる。

従って、本実施形態に係る複数の光トランシーバ１００へ電力供給するホスト装置２００の電力供給能力は、蓄電池１７０を備えない複数の光トランシーバ１００の各部へ電力供給する必要があるホスト装置２００’の電力供給能力の半分以下とすることができる。

以上のように、本実施形態に係る光トランシーバ１００は、ホスト装置２００から供給される電力が変動した場合、例えば、瞬時電圧低下により必要な電力が一時的に供給されない場合においても、蓄電池１７０の機能により電力供給が維持される。従って、通信状態が遮断されることなく、光トランシーバ１００を安定的に動作させることができる。また、搭載されるホスト装置２００の必要とされる電力供給能力は、搭載している全光トランシーバ１００の蓄電池１７０における充電電力を維持できれば良く、各光トランシーバ１００に蓄電池１７０を配置しない場合の半分以下にすることができる。

本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。

１０ 光トランシーバ
２０ 送信手段
３０ 受信手段
４０ 蓄電手段
５０ 電気コネクタ
１００ 光トランシーバ
１１０ 電気コネクタ
１２０ 送信ＩＣ
１３０ 光送信素子
１４０ 光受信素子
１５０ 受信ＩＣ
１６０ コントローラ
１７０ 蓄電池
２００ ホスト装置

Claims (3)

1. 搭載されるホスト装置から電気コネクタを介して入力された送信電気信号を用いて送信光信号を生成し、生成した送信光信号を送信する送信手段と、
   受信した受信光信号を光電変換し、受信電気信号を前記電気コネクタを介して前記ホスト装置へ出力する受信手段と、
   前記ホスト装置から前記電気コネクタを介して供給された電力を蓄電し、該蓄電した電力を前記送信手段および前記受信手段へ供給する蓄電手段と、
   前記ホスト装置との間で電力、送信電気信号および受信電気信号を授受する電気コネクタと、
   を備える光トランシーバ。
2. 前記蓄電手段から供給された電力によって駆動し、前記送信手段および前記受信手段へ制御値を出力する制御手段をさらに備え、
   前記送信手段は、入力された前記制御値に基づいて前記送信電気信号の平均強度および振幅を調整し、
   前記受信手段は、入力された前記制御値に基づいて前記受信電気信号の振幅を所望レベルまで増幅する、
   請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記送信手段は、入力された前記制御値に基づいて前記送信電気信号の平均強度および振幅を調整する送信ＩＣおよび前記送信電気信号を用いて前記送信光信号を生成して送信する光送信素子によって構成され、
   前記受信手段は、入力された受信光信号を光電変換して前記受信電気信号を出力する光受信素子および入力された前記制御値に基づいて前記受信電気信号の振幅を所望レベルまで増幅する受信ＩＣによって構成される、
   請求項２に記載の光トランシーバ。

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