JP6264758B2 - Optical transceiver - Google Patents
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Description
本発明は、光通信システムで用いられる光トランシーバに関するものである。 The present invention relates to an optical transceiver used in an optical communication system.
近年、光通信システムにおいて用いられる光トランシーバには、高機能化および小型化が要求されてきている。例えば、光トランシーバは、1300nmの波長帯の4波長を使用して2芯双方向で光信号の送受信を行う。この光トランシーバにおいて、送信側は波長ごとに25Gbpsのデータ速度で電気−光変換を行った後に、4波長を合波して1つの波長多重信号を出力し、受信側は1つの波長多重信号を受信して、それを4波長に分波し、波長ごとに25Gbpsのデータ速度で光−電気変換を行う。このような光トランシーバの外径、端子配置、電気的特性、及び光学的特性に関する規格は、MSA(Multi-Source Agreement)規格のCFP(100G Form-factor Pluggable)によって規定されている。 In recent years, optical transceivers used in optical communication systems have been required to have high functionality and small size. For example, an optical transceiver transmits and receives an optical signal in two-core bidirectional using four wavelengths in a wavelength band of 1300 nm. In this optical transceiver, the transmitting side performs electro-optical conversion at a data rate of 25 Gbps for each wavelength, and then combines four wavelengths to output one wavelength multiplexed signal, and the receiving side outputs one wavelength multiplexed signal. It receives it, demultiplexes it into four wavelengths, and performs photoelectric conversion at a data rate of 25 Gbps for each wavelength. Standards relating to the outer diameter, terminal arrangement, electrical characteristics, and optical characteristics of such optical transceivers are defined by MSA (Multi-Source Agreement) standard CFP (100G Form-factor Pluggable).
CFPの場合、外部のホスト装置と光トランシーバとはMDIO(Management Data Input/Output)バスを介して接続される。MDIOバスは、クロック信号MDCとデータ信号MDIOの2本の信号線からなる。このバスを介した通信は、フレームと呼ばれる64ビット長のデータを単位として行われ、目的に応じてアドレス設定、書き込み、読み出し(2種類)の4つのタイプがある。いずれのタイプであるかはホスト装置からフレーム内のOPコードによって指定される。 In the case of CFP, an external host device and an optical transceiver are connected via an MDIO (Management Data Input / Output) bus. The MDIO bus is composed of two signal lines, a clock signal MDC and a data signal MDIO. Communication via this bus is performed in units of 64-bit data called frames, and there are four types of address setting, writing, and reading (two types) depending on the purpose. Which type is specified by the host device by the OP code in the frame.
ここで、光トランシーバには、通信状態の監視機能の1つとして、信号喪失(LOS:Loss of Signal)を検出してLOS信号を発出する機能が要求される。一般的には、光トランシーバは、1個のフォトダイオードと1個のトランスインピーダンスアンプが実装された光受信デバイス(ROSA : Receiver Optical Sub-assembly)を波長ごとに使用する場合には、内蔵するCPUは、波長ごとに個々にLOS信号を受けて、いずれの波長にLOSが発生したかを識別し、専用信号線によってホスト装置にアラーム信号を送る。一方で、CFPには、ホスト装置へのアラームの発出時間は、LOS発生から100μsec以内と規定され、MDCの最大周波数は4MHzとされている。 Here, the optical transceiver is required to have a function of detecting a loss of signal (LOS) and issuing a LOS signal as one of the communication state monitoring functions. In general, an optical transceiver has a built-in CPU when an optical receiver device (ROSA: Receiver Optical Sub-assembly) in which one photodiode and one transimpedance amplifier are mounted is used for each wavelength. Receives the LOS signal individually for each wavelength, identifies which wavelength the LOS has occurred, and sends an alarm signal to the host device via the dedicated signal line. On the other hand, in CFP, the alarm issuing time to the host device is defined as within 100 μsec from the occurrence of LOS, and the maximum frequency of MDC is 4 MHz.
現在、通信システムの高速化、大容量化の要求とともに、光トランシーバの小型化も市場から継続的に要求されている。具体的には、CFPからさらに小型化されたCFP2、CFP4といったMSA規格の検討が進められている。 Currently, along with demands for higher speed and larger capacity of communication systems, there is a continuous demand for miniaturization of optical transceivers from the market. Specifically, studies on MSA standards such as CFP2 and CFP4, which are further miniaturized from CFP, are underway.
光受信デバイス(ROSA)の小型化には、1つのパッケージ内に光分波器と複数(例えば、4つ)のフォトダイオードと複数チャネル対応のトランスインピーダンスアンプとを実装すると効果的である。この場合は、端子数の制約から内蔵CPUへのLOS信号の通知用の信号線は1本に集約される必要があり、少なくとも1つの波長でLOSが発生したことが内蔵CPUに通知される。しかしながら、内蔵CPUは、どの波長でLOSが発生したかを知るために、シリアルバス等を用いてトランスインピーダンスアンプ内のレジスタに格納された情報を読み出す必要がある。 In order to reduce the size of the optical receiving device (ROSA), it is effective to mount an optical demultiplexer, a plurality of (for example, four) photodiodes, and a transimpedance amplifier corresponding to a plurality of channels in one package. In this case, the signal lines for notifying the LOS signal to the built-in CPU need to be integrated into one because of the limitation on the number of terminals, and the built-in CPU is notified that LOS has occurred at at least one wavelength. However, the built-in CPU needs to read information stored in a register in the transimpedance amplifier using a serial bus or the like in order to know at which wavelength the LOS has occurred.
一方で、外部のホスト装置は、光トランシーバから専用信号線を介してアラーム信号を受けると、CPU内のMDIOレジスタの値をMDIOバスを介して読み出すことで、LOSの発生した波長を把握する。このLOSの発生通知のための通信は上記のCFP等の規格に適合して行われることが要求されるが、ROSAの小型化に伴って必要とされるCPUのレジスタの読み出し処理の時間によっては、その要求に応えられない場合がある。 On the other hand, when an external host device receives an alarm signal from the optical transceiver via a dedicated signal line, it reads the value of the MDIO register in the CPU via the MDIO bus to grasp the wavelength at which the LOS has occurred. Communication for this LOS occurrence notification is required to be performed in conformity with the above-mentioned standards such as CFP, but depending on the CPU register read processing time required with the downsizing of ROSA In some cases, the request cannot be met.
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、デバイスを小型化した場合であってもLOSの発生通知で整合性を確保して処理を高速に実行することが可能な光トランシーバを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a problem. Even when the device is downsized, an optical device capable of executing processing at high speed while ensuring consistency by notification of occurrence of LOS. An object is to provide a transceiver.
上記課題を解決するため、本発明の一側面に係る光トランシーバは、光入力信号を波長の異なる複数の光出力信号に分波する分波器と、複数の光出力信号の異常を検出されたタイミングで、複数の光出力信号毎の異常発生状態を示す異常情報を記憶する記憶回路部と、を有する光受信デバイスと、光受信デバイスと警報信号線及び通信バスを介して接続されたマイクロコンピュータと、を備え、光受信デバイスは、複数の光出力信号のうちの少なくとも1つで異常を検出したときに、警報信号線を介してマイクロコンピュータに警報信号を送出するとともに、該異常の発生に対応した異常情報を記憶回路部に記憶し、マイクロコンピュータは、警報信号を光受信デバイスから受信したときに、記憶回路部から異常情報を通信バスを介して読み出す。 In order to solve the above-described problem, an optical transceiver according to an aspect of the present invention has a duplexer that demultiplexes an optical input signal into a plurality of optical output signals having different wavelengths, and an abnormality in the plurality of optical output signals is detected. A memory circuit unit that stores abnormality information indicating an abnormality occurrence state for each of a plurality of optical output signals at a timing, and a microcomputer connected to the optical reception device via an alarm signal line and a communication bus The optical receiving device, when detecting an abnormality in at least one of the plurality of optical output signals, sends an alarm signal to the microcomputer via the alarm signal line, and prevents the occurrence of the abnormality. Corresponding abnormality information is stored in the storage circuit unit, and the microcomputer reads the abnormality information from the storage circuit unit via the communication bus when the alarm signal is received from the optical receiving device. It is.
或いは、本発明の別の側面に係る光トランシーバは、光入力信号を波長の異なる複数の光出力信号に分波する分波器と、複数の光出力信号毎に異常を検出する検出回路部と、を有する光受信デバイスと、光受信デバイスと警報信号線を介して接続されたマイクロコンピュータと、を備え、光受信デバイスは、複数の光出力信号のうちの少なくとも1つで異常を検出したときに、該異常の発生に対応した異常情報を基に複数の光出力信号毎の異常発生状態を特定し、複数の光出力信号毎の異常発生状態を示すパルス信号を、警報信号線を介してマイクロコンピュータに送出し、マイクロコンピュータは、パルス信号を光受信デバイスから受信したときに、パルス信号を基に複数の光出力信号毎の異常発生状態を特定する。 Alternatively, an optical transceiver according to another aspect of the present invention includes a duplexer that demultiplexes an optical input signal into a plurality of optical output signals having different wavelengths, and a detection circuit unit that detects an abnormality for each of the plurality of optical output signals. When the optical receiving device detects an abnormality in at least one of the plurality of optical output signals, the optical receiving device has a microcomputer connected to the optical receiving device via an alarm signal line. In addition, the abnormality occurrence state for each of the plurality of optical output signals is identified based on the abnormality information corresponding to the occurrence of the abnormality, and a pulse signal indicating the abnormality occurrence state for each of the plurality of optical output signals is transmitted via the alarm signal line. When the pulse signal is received from the optical receiving device, the microcomputer specifies an abnormality occurrence state for each of the plurality of optical output signals based on the pulse signal.
本発明によれば、デバイスを小型化した場合であってもLOSの発生通知で整合性を確保して処理を高速に実行可能な光トランシーバを提供することができる。 According to the present invention, even when the device is downsized, it is possible to provide an optical transceiver capable of executing processing at high speed while ensuring consistency by an LOS occurrence notification.
以下、添付図面を参照しながら本発明による光トランシーバの実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of an optical transceiver according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る光トランシーバの概略構成を示すブロック図である。この光トランシーバ1は、光通信システムで光信号を送受信するために使用される機器であり、光合波機能、光分波機能、光−電気相互変換機能、電気波形整形機能等を備える。同図に示すように、光トランシーバ1は、外部のホスト装置50と通信バスを介して接続されており、CDR(Clock Data Recovery)回路部3,5、LDD(Laser Diode Driver)回路部7、光送信デバイスであるTOSA(Transmitter Optical Sub-assembly)9、光受信デバイスであるROSA(Receiver OpticalSub-assembly)11、及びマイクロコンピュータであるCPU13を含んで構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical transceiver according to the first embodiment of the present invention. The
TOSA9は、4チャネルの発光素子である4つのレーザダイオード(以下、「LD」と言う。)15と、光合波器17とを内蔵しており、4チャネルのLD15は、外部からの4つ電気信号TXを基にそれぞれ波長の異なる光信号を生成し、光合波器17はそれらの光信号を合波して出力する。CDR回路部3は、外部から例えば10Gbps、25Gbpsのデータ転送速度の4つの電気信号TXの入力を受け、それらの電気信号TXを波形整形する。LDD回路部7は、CDR回路部3から4つの電気信号TXを受けて、その4つの電気信号を基に4つのLD15をそれぞれ変調し光信号を出力させる。これにより、TOSA9からは、40Gbps又は100Gbpsのデータ転送速度の光信号Ooutが出力される。また、LDD回路部7は、CPU13からの制御信号に応じて、4つのLD15からの光信号の出力を選択的に遮断する機能も有する。
The TOSA 9 incorporates four laser diodes (hereinafter referred to as “LDs”) 15 that are four-channel light emitting elements and an
ROSA11は、4チャネルの受光素子である4つのフォトダイオード(以下、「PD」と言う。)19と、光分波器21と、トランスインピーダンスアンプ(以下、「TIA」と言う。)23を内蔵する、いわゆる、「集積ROSA」である。光分波器21は、外部から光入力信号Oinを受け、光入力信号Oinを波長の異なる4チャネルの光出力信号に分波する。4つのPD19は、それぞれ、光分波器21から出力された4チャネルの光出力信号を受光して、それらの光信号を光電流に変換する。TIA23は、4チャネルのPD19から出力された4つの光電流のそれぞれを電気信号RXに変換する。このTIA23は、光トランシーバ1の小型化のために4つのPD19に対して共通に接続されてROSA11内に集積されて設けられ、4チャネル分の光電流を処理する。また、TIA23は、光トランシーバ1の高機能化に伴い、チャネル毎の電気信号RXのオン/オフ機能、各チャネルでのLOS発生時にそのチャネルの電気信号RXをオフする機能、及び、後述するLOS発生時の異常情報の参照機能が含まれている。CDR回路部5は、ROSA11から4チャネルの電気信号RXを受けて波形整形することにより、外部に向けて例えば10Gbps、25Gbps等のデータ転送速度の4チャネルの電気信号RXを出力する。
The ROSA 11 includes four photodiodes (hereinafter referred to as “PD”) 19, an
なお、CDR回路部3,5及びLDD回路部7は、4チャネル分の機能を内蔵しているが、1チャネルごと別々の回路部で構成されていてもよい。また、CDR回路部3,5は、一体化されていてもよいし、光トランシーバ1の外部に設けられてもよい。さらに、CDR回路部3は、例えばデータ転送速度10Gbpsの10本の電気信号を、例えばデータ転送速度25Gbpsの4本の電気信号に合成・分離する機能を有していてもよく、これに対応して、CDR回路部5は、例えばデータ転送速度25Gbpsの4本の電気信号を、例えばデータ転送速度10Gbpsの10本の電気信号に合成・分離する機能を有していてもよい。
Although the
また、ROSA11は、光トランシーバ1の4チャネル毎の入力信号断(LOS)を常時検出する検出回路部としての機能を有し、その検出結果を記憶回路部として機能するTIA23内のレジスタに記憶する。すなわち、ROSA11は、TIA23で生成される4チャネルの電気信号RXを監視し、それらの4チャネルの電気信号RX毎に異常発生状態を検出し、いずれかのチャネルでLOS発生を検出したタイミングで4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態に対応した異常情報を記憶する。例えば、TIA23においては、異常情報として、各チャネル毎に設けられたレジスタのアドレスにLOSの発生有無を示すフラグビット(“0”or“1”)が記憶される。
Further, the
CPU13は、光トランシーバ1の全体の制御や監視を行うための制御回路である。CPU13は、ワンチップのマイクロコンピュータには限定されず、複数のCPU、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)等から構成されてもよい。
The
また、光トランシーバ1には、内部の回路部間、及び外部装置との間に、監視及び制御のための各種信号線も設けられている。すなわち、CPU13とROSA11との間は、I2C等のシリアル通信バスL1、及びLOSの発生を通知するLOS信号(警報信号)伝達用の警報信号線L2によって接続されている。ここで、警報信号線L2は、他の電源線、グラウンド接続線等の配線(図示せず)の存在、及び省スペース、小型化の観点から、最低限の1本に制限されている。また、CPU13とLDD回路部7との間は、ホスト装置50からの制御による各チャネルの光信号の遮断を指示する信号伝達用の信号線L3によって接続されている。また、CPU13と外部のホスト装置50との間は、光トランシーバ1の制御用の制御信号線L4、I2CやMDIO等のシリアル通信バスL5、光トランシーバ1から各種アラーム信号を伝送するための警報信号線L6、及び、光トランシーバ1からLOSの発生を通知するためLOS信号(警報信号)を伝達する警報信号線L7によって接続されている。図2には、CPU13とROSA11との間の接続構成を抜粋して示している。このように、CPU13とROSA11との間の信号線は2本に削減される。
The
次に、図3を参照しながら、本実施形態の光トランシーバ1のLOS発生時のホスト装置50へのLOS通知時の動作について説明する。図3は、光トランシーバ1とホスト装置50との間のLOS信号の通知動作の手順を示すシーケンス図である。
Next, the operation at the time of LOS notification to the
まず、ROSA11において4チャネルの電気信号RXのうちのいずれかでLOSの事象が検出されたときに、警報信号線L2を介してCPU13にLOS信号が送出される(ステップS01)。それと同時に、ROSA11において、4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態を示す異常情報がTIA23内のレジスタR0に記憶される。例えば、レジスタR0においては、1ch〜4chに対応するアドレスA1〜A4にLOSの発生有無を示すフラグビット(“1”or“0”)が記憶される。
First, when an event of LOS in any of the electrical signals RX of four channels in ROSA11 is detected, LOS signal is sent to the CPU13 via the alarm signal line L 2 (step S01). At the same time, in the
これに対して、CPU13は、ROSA11からLOS信号を受信したときには、割り込みを検知して、TOSA11内のTIA23から異常情報を読み出すように動作する(ステップS02)。このとき、CPU13は、シリアル通信バスL1を介して、TIA23のレジスタにアクセスして、レジスタ内のアドレスA1〜A4からLOSの発生有無を示すフラグビットを読出し、それらのフラグビットをCPU13内のレジスタに記憶する。なお、この読出し動作および記憶動作は、1バイト(8ビット)あるいは1ワード(2バイトあるいは4バイト)を単位をして行われる場合もある。
On the other hand, when receiving the LOS signal from the
ステップS02の動作の終了直後に、CPU13は、ホスト装置50に対して、警報信号線L2とは別の警報信号線L7を介して、いずれかのチャネルでのLOS発生を通知するLOS信号を送出する(ステップS03)。これに対して、ホスト装置50は、CPU13内のレジスタから異常情報を読み出すように動作する(ステップS04)。このとき、ホスト装置50は、シリアル通信バスL5を介して、CPU13のレジスタにアクセスして、各チャネルに対応するLOSの発生有無を示すフラグビットを読出し、それらのフラグビットをホスト装置50内のレジスタR1に記憶する。なお、この読出し動作および記憶動作は、1バイト(8ビット)あるいは1ワード(2バイトあるいは4バイト)を単位として行われる場合もある。
Immediately after completion of the operation in step S02,
このような光トランシーバ1のLOS信号の通知動作によれば、CPU13は、ホスト装置50からシリアル通信バスL5を経由して各チャネルのLOS発生状態が要求された際に、正確な情報を提供できる。ただし、CFP規格によれば、LOS事象の発生から上位ホスト装置へのLOS信号の通知までは100μsec以内で完了することが要求されている。LOS事象発生からTIA23からCPU13へのLOS信号提供までに約50μsecかかる場合には、シリアル通信バスL1の通信速度が例えば1MHzであれば36μsec程度でCPU13にチャネル毎の詳細LOS情報、つまり、異常情報を提供でき、100μsec以内の要求に応えることができる。逆に言えば、シリアル通信バスL1の通信速度は1MHz程度以上のある程度高速であることが必要である。
According to the notification operation of the
以上説明した光トランシーバ1によれば、ROSA11において4チャネルの電気信号RXのうちの少なくとも1つで異常が検出されたときには、警報信号線L2を介して内部のCPU13にLOS信号が送出されるとともに、4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態を示す異常情報がTIA23内のレジスタに記憶される。さらに、CPU13により、LOS信号の受信に応じてTIA23からシリアル通信バスL1を介して異常情報が予め読み出される。これにより、ホスト装置50にLOS信号が送出された後に、ホスト装置50がCPU13から即座にそのときのLOS発生状態に対応した異常情報を読み出すことができ、ROSA11等のデバイスの小型化のためにTIAを共通化し、警報信号線も削減した場合であっても、ホスト装置50に対するLOS信号の通知を所定の時間内に効率的に実行することができる。その結果、LOS信号の通知の整合性を確保して処理を高速に実行することができる。
According to the
また、CPU13は、LOS信号をROSA11から受信したときに、TIA23から異常情報をシリアル通信バスL1を介して読み出した後に、警報信号線L7を介してホスト装置50にLOS信号を通知する。これにより、LOS信号送出直後のホスト装置50からの詳細LOS情報の読み出し要求に対して、CPU13がそのときのLOS発生状態に対応した適切な詳細情報を返すことができる。
Further, when the
ここで、本実施形態における効果を、比較例と比較しつつさらに説明する。図8は、比較例に係る光トランシーバ801の概略構成を示すブロック図である。同図に示す光トランシーバ801の本実施形態の光トランシーバ1との相違点は、ROSA811内にTIAは内蔵されておらず、個別の回路部としてのTIA823が設けられている点、TIA823からCPU813に各チャネル毎のLOS発生を通知するための警報信号線L2が4本設けられている点、TIA823からホスト装置50にLOS信号を伝達するための警報信号線L7が警報信号線L2から分岐してホスト装置50に接続されている点である。このような構成の光トランシーバ801においては、各チャネル毎のLOS事象発生がTIA823によって検出され、各チャネル毎のLOS発生を示すLOS信号が4本の警報信号線L2を経由してCPU813に通知される。それと同時に、いずれかのチャネルでのLOS発生を示すLOS信号がTIA823から警報信号線L7を経由して直接ホスト装置50に提供される(CPU813経由で提供されてもよい)。その後、ホスト装置50が、どのチャネルでLOSが発生したかを特定するために、CPU813にシリアル通信バスL5を介して詳細LOS情報を要求することになるが、CPU813は既に各チャネル毎のLOS信号を取り込んでいるためにすぐに詳細LOS情報を提供できる。しかしながら、この光トランシーバ801の構成は、TIA823がROSA811とは別の個別の回路であり、警報信号線の設置のためのスペースの確保も必要なために小型化が難しい。
Here, the effect in this embodiment is further demonstrated, comparing with a comparative example. FIG. 8 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an
また、図9は、別の変形例の光トランシーバにおける光受信デバイス側の構成を抜粋して示すブロック図である。この変形例では、チャネル毎に4つのROSA911a,911b,911c,911dが設けられ、光分波器921はROSAとは別のパッケージに収められた部品として設けられ、それぞれのROSA911a,911b,911c,911dには、PD919a,919b,919c,919dとTIA923a,923b,923c,923dが内蔵されている。そして、各ROSA911a,911b,911c,911dからCPU913に各チャネル毎のLOS発生を通知するための警報信号線L2が4本設けられる。このような変形例においても、各チャネル毎のLOS信号が4本の警報信号線L2を経由してCPU913に通知される。その直後に、いずれかのチャネルでのLOS発生を示すLOS信号がCPU913から警報信号線L7を経由してホスト装置50に提供される。その後、ホスト装置50が、CPU913にシリアル通信バスL5を介して詳細LOS情報を要求することになるが、CPU913はすぐに詳細LOS情報を提供できる。しかしながら、この比較例の構成は、光分波器921がROSAとは別のパッケージに収められた部品であり、ROSAが4チャネル個別の構成であり、警報信号線の設置のためのスペースの確保も必要なために小型化が難しい。
FIG. 9 is a block diagram showing an extracted configuration of the optical receiving device in an optical transceiver according to another modification. In this modification, four
また、光トランシーバ1は、図3に示したLOS通知動作に代えて、図10に示すような手順で動作することも考えられる。すなわち、図10においては、ROSA11がいずれかのチャネルでLOSの事象を検出したときにCPU13にLOS信号を送出し(ステップS901)、その直後にCPU13がホスト装置50にLOS信号を通知する(ステップS902)。その後、CPU13は、TIA23のレジスタR0から4チャネル毎のLOS発生状態を示す異常情報を読出し、異常情報をCPU13内のレジスタに記憶する(ステップS904)。これに対して、ホスト装置50は、LOS信号の通知(ステップS902)を受けて、CPU13内のレジスタから異常情報を読み出すように動作する(ステップS903、905)が、その読み出しの要求タイミングがCPU13内のレジスタへの最新の異常情報の反映タイミングの前に来ることが起こりうる。例えば、いずれかのチャネルでLOSが発生しているにもかかわらず、全てのチャネルでのLOSが発生していないという詳細LOS情報が提供されてしまう場合がある。そのため、図10に示す動作手順では、現在のLOS発生状況を反映していない不正確な詳細LOS情報が提供されてしまう。
In addition, the
これらの比較例に比較して、本実施形態の光トランシーバ1は、TIA23がTOSA11に内蔵され、警報信号線の数も削減されているので、小型化が容易である。それに加えて、警報信号線を削減しても、ホスト装置50からの読み出し要求に対してそのときのLOS発生状態に対応した適切な詳細情報を迅速に返すことができる。
Compared to these comparative examples, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態における光トランシーバの構成は第1実施形態に係る光トランシーバ1と同様である。図4には、本実施形態の光トランシーバ1のLOS発生時のホスト装置50へのLOS通知動作の手順を示し、図5(a)には、LOS通知動作時にROSA11からCPU13に伝送されるLOS信号の時間波形、図5(b)には、LOS通知動作時にCPU13からホスト装置50に伝送されるLOS信号の時間波形を示している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the optical transceiver in this embodiment is the same as that of the
まず、ROSA11において4チャネルの電気信号RXのうちのいずれかでLOSの事象が検出されたときには、4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態を示す異常情報がTIA23内のレジスタR0に記憶される。それと同時に、ROSA11は、TIA23内のレジスタR0に記憶された異常情報を基に、4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態を特定する。その直後に、ROSA11は、4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態を示す波形のパルス信号を生成し、当該パルス信号をLOS信号として警報信号線L2を介してCPU13に送出する(ステップS11)。
First, when an LOS event is detected in any one of the four-channel electrical signals RX in the
このとき、ROSA11が生成するLOS信号は、図5(a)に示すような波形に設定される。このLOS信号は、LOS発生の検知タイミングT1に合わせてローレベルからハイレベルに立ち上がり、その立ち上がりタイミングT1の直後に、4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態に対応したパルス数の矩形パルスP1が繰り返されるような波形を有する。
At this time, the LOS signal generated by the
図4に戻って、ステップS11の動作に応じて、CPU13は、警報信号線L2を介してLOS信号の取り込みを開始するとともに、警報信号線L2を介した他の信号の外部割込みの受け付けを禁止する。これにより、CPU13は、通常時に実施される外部割込みに対する既定の処理を、矩形パルスP1の繰り返しに対して重複して行わないようにされる。そして、CPU13は、外部割込みの受け付け禁止後の所定時間の間、LOS信号をキャプチャして立ち上がりタイミング後のパルス数をカウントする。次に、CPU13は、カウントしたパルス数を基に、各チャネル毎のLOS発生状態の組み合わせを特定し、それらの組み合わせに対応する異常情報をCPU13内のレジスタに記憶する。その直後に、CPU13は、ホスト装置50に対して、警報信号線L2とは別の警報信号線L7を介して、いずれかのチャネルでのLOS発生を通知するLOS信号を送出する(ステップS12)。その後、CPU13は、他の信号の外部割込みの受け付けを許可するように動作する。このとき、CPU13が生成するLOS信号は、図5(b)に示すように、CPU13におけるLOS発生の検知タイミングT2に合わせてローレベルからハイレベルに立ち上がるような波形に設定される。
Returning to FIG. 4, in response to the operation of step S < b > 11, the
これに対して、ホスト装置50は、CPU13内のレジスタからシリアル通信バスL5を介して異常情報を読み出すように動作する(ステップS13)。このとき、ホスト装置50は、読み出した異常情報をホスト装置50内のレジスタR1に記憶する。
In contrast, the
図6には、本実施形態のROSA11によって設定されるLOS信号における矩形パルスP1のパルス数と、各チャネルのLOS発生状態との対応を示している。このように、4チャネルのLOS発生状態の16通りの組み合わせに対して、パルス数が0〜15で設定される。例えば、チャネル“1”〜“4”のLOS発生状態が全て“0(無し)”の組み合わせに対しては、パルス数“0”に設定され、チャネル“1”〜“4”のLOS発生状態が全て“1(有り)”の組み合わせに対しては、パルス数“15”に設定される。ここで、図6における各チャネルのLOS発生状態の組み合わせに対するパルス数の対応は一例であり、パルス数の対応を逆順にしてもよいし、発生確率の高いLOS発生状態の組み合わせに対するパルス数が少なくなるようにしてもよい。また、ROSA11内のTIA23自体にLOS信号のパルス数を設定する機能を実装させてもよい。さらに、そのような場合に、全て”0”の組合せに対しても少なくとも一つのパルスが出力されるように対応を変更して、CPU13がカウントとしたパルス数がゼロであった場合に、CPU13が回路の誤動作あるいは故障を検出できるようにしても良い。
Figure 6 shows the number of pulses of the rectangular pulse P 1 in the LOS signal set by the ROSA11 the present embodiment, the correspondence between the LOS occurrence state of each channel. In this way, the number of pulses is set to 0 to 15 for 16 combinations of LOS occurrence states of 4 channels. For example, for the combination of all “0 (none)” LOS occurrence states of channels “1” to “4”, the number of pulses is set to “0”, and the LOS occurrence states of channels “1” to “4” Are all set to “15” for a combination of “1 (present)”. Here, the correspondence of the number of pulses to the combination of the LOS generation states of each channel in FIG. 6 is an example, the correspondence of the number of pulses may be reversed, or the number of pulses for the combination of the LOS generation states having a high occurrence probability is small. It may be made to become. In addition, a function for setting the number of pulses of the LOS signal may be implemented in the
図7は、本実施形態のCPU13におけるLOS通知動作の手順を示すフローチャートである。CPU13は、ROSA11からLOS信号を受けLOS信号の立ち上がりを検知すると、LOS通知動作を開始し、その後の警報信号線L2を介した外部割込みの受け付けを禁止する(ステップS21)。次に、CPU13は、LOS信号の立ち上がりタイミングからLOS信号のキャプチャを開始し(ステップS22)、所定の時間(例えば、33μsec)のタイマー割り込みを開始する(ステップS23)。その後、CPU13は、タイマー割り込みが終了し所定時間が経過したタイミングで、LOS信号における立ち上がりタイミングからキャプチャされた矩形パルスP1の数を取り込むことにより、各チャネルのLOS発生状態の組み合わせを特定する(ステップS24)。同時に、CPU13は、各チャネルのLOS発生状態の組み合わせを示す異常情報を内部のレジスタに書き込む。次に、CPU13は、警報信号線L7を介してホスト装置50にLOS信号を送出するとともに(ステップS25)、その後の警報信号線L2を介した他の信号の外部割込みの受け付けを許可する(ステップS26)。このように、CPU13は、ROSA11から外部割り込みを受け付けた時には、ROSA11から全チャネルのLOS発生状態の組み合わせに対応した最大のパルス数の矩形パルスP1を受信するのに必要な時間内は外部割込みの受け付けを禁止する。例えば、LOS信号に設定される矩形パルスP1の時間幅が2μsecと設定され、最大15個の矩形パルスP1がLOS信号に設定される場合には、LOS信号における矩形パルスP1の設定区間の長さは最大で30μsecとなる。このような場合は、CPU13では、LOS信号の立ち上がりを検知してから33μsecのタイマーを設定し、その時間内での外部割込みの受け付けは行わない。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the LOS notification operation in the
以上説明した第2実施形態によれば、ROSA11において4チャネルの電気信号RXのうちのいずれかで異常が検出されたときには、警報信号線L2を介してCPU13に、4チャネルの電気信号RX毎のLOS発生状態に対応した波形のLOS信号が送出される。さらに、CPU13により、LOS信号の受信に応じて4チャネル電気信号RX毎の異常発生状態が予め特定される。これにより、CPU13からホスト装置50にLOS信号が送出された後に、ホスト装置50がCPU13から即座にそのときの異常発生状態に対応した詳細なLOS情報を読み出すことができ、デバイスを小型化した場合であってもホスト装置50に対するLOS発生通知を所定の時間内に効率的に実行することができる。その結果、LOS信号の通知の整合性を確保して処理を高速に実行することができる。
According to the second embodiment described above, when an abnormality is detected in any of the electrical signals RX of four channels in ROSA11 is the CPU13 via the alarm
例えば、LOS信号に設定される矩形パルスP1の時間幅を2μsecとし、CPU13では、LOS信号の立ち上がりを検知してから33μsecのタイマーを設定し、その時間の間LOS信号のパルス数をカウントするものとする。仮に、全チャネルでLOSが発生し、最大15個の矩形パルスP1がLOS信号に設定された場合は、LOS信号における矩形パルスP1の設定区間の長さは30μsecとなる。このとき、TIA23でのLOS事象の発生からLOS検出時までの時間が50μsecであった場合でも、ホスト装置50へのLOS信号発出を100μsec以内にするという要求に応えることができる。
For example, the time width of the rectangular pulse P 1 set in the LOS signal is set to 2 μsec, and the
ここで、ROSA11は複数のチャネルのLOS発生状態の組み合わせに対応してLOS信号のパルス数を設定するので、CPU13が受信したLOS信号の波形から適切に詳細なLOS発生状態を特定することができる。
Here, since the
さらに、CPU13は、警報信号線L2を介した外部割込みを受けたときに、少なくとも、所定数の矩形パルスP1を受信するのに必要な時間内は外部割込みの受け付けを禁止するので、CPU13がLOS信号の受信時の他の処理の割り込みを防止でき、ホスト装置50へのLOSの発生通知を正しく実行させることができる。
Further,
以上、本発明に係る好適な実施形態について図示し説明してきたが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。 The preferred embodiments according to the present invention have been illustrated and described above, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above. That is, it is easily recognized by those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.
1…光トランシーバ、11…ROSA(光受信デバイス)、13…CPU(マイクロコンピュータ)、21…光分波器、23…TIA(記憶回路部、検出回路部)、50…ホスト装置、L1…シリアル通信バス、L2…警報信号線、L7…(外部)警報信号線、Oin…光入力信号、RX…電気信号。 1 ... optical transceiver, 11 ... ROSA (light receiving device), 13 ... CPU (microcomputer), 21 ... optical demultiplexer, 23 ... TIA (storage circuit section, detection circuit section), 50 ... host device, L 1 ... Serial communication bus, L 2 ... alarm signal line, L 7 ... (external) alarm signal line, O in ... optical input signal, RX ... electric signal.
Claims (3)
前記光受信デバイスと警報信号線を介して接続されたマイクロコンピュータと、を備え、
前記光受信デバイスは、前記複数の光出力信号のうちの少なくとも1つで異常を検出したときに、該異常の発生に対応した異常情報を基に前記複数の光出力信号毎の異常発生状態を特定し、前記複数の光出力信号毎の前記異常発生状態を示すパルス信号を、前記警報信号線を介して前記マイクロコンピュータに送出し、
前記マイクロコンピュータは、前記パルス信号を前記光受信デバイスから受信したときに、前記パルス信号を基に前記複数の光出力信号毎の前記異常発生状態を特定する、光トランシーバ。 An optical receiving device comprising: a demultiplexer that demultiplexes an optical input signal into a plurality of optical output signals having different wavelengths; and a detection circuit unit that detects an abnormality for each of the plurality of optical output signals.
A microcomputer connected to the optical receiving device via an alarm signal line,
The optical receiving device detects an abnormality occurrence state for each of the plurality of optical output signals based on abnormality information corresponding to the occurrence of the abnormality when detecting an abnormality in at least one of the plurality of optical output signals. Identify and send a pulse signal indicating the abnormality occurrence state for each of the plurality of optical output signals to the microcomputer via the alarm signal line;
The microcomputer is an optical transceiver that identifies the abnormality occurrence state for each of the plurality of optical output signals based on the pulse signal when receiving the pulse signal from the optical receiving device.
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