JP5797834B2 - 単一ファイバ双方向光モジュール、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、通信技術の分野に関し、特に、単一ファイバ双方向光モジュール、並びにこれに基づく移送システム及び方法に関する。

光通信技術の発達に伴い、光モジュールは、ますます広範に適用されている。一般的な光モジュールは、スモールフォームファクタ（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ、略称：ＳＦＦ）、スモールフォームファクタプラガブル（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ−ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ、略称：ＳＦＰ）、エンハンストスモールフォームファクタプラガブル（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ−ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ、略称：ＥＳＦＰ）、及び単一ファイバ双方向光モジュールを含む。

機能的には、ＳＦＦはＳＦＰに類似している。図１ａは、移送システムにおける既存のＳＦＰ、ＥＳＦＰ、及びＳＦＦ光モジュールの適用手法を示す概略図である。図１ａに示すように、送信ファイバは受信ファイバから分離され、ルーセントコネクタ（Ｌｕｃｅｎｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ、ＬＣ）ファイバが使用される。違いは、ＳＦＦが、固定され、そのピンが固定された後に使用され、ホットプラギングをサポートしないのに対して、ＳＦＰが、ホットプラギングをサポートするという点にある。ＥＳＦＰの基本機能は、ＳＦＰの基本機能に類似している。しかし、ＳＦＰと比較して、ＥＳＦＰは、光モジュールの電流及び電圧などの、性能に関する監視機能を有する。

送信ファイバと受信ファイバとが分離されているため、前述のいくつかの光モジュールは、全て、ファイバリソースを浪費し、更に、送信ファイバと受信ファイバとが分離されているため、時間同期適用例において、ファイバの非対称性補償が必要とされる。

ＳＦＰ、ＥＳＦＰ、及びＳＦＦ光モジュールと比較して、単一ファイバ双方向（Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｉｂｅｒ Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ、ＳＦＰ）光モジュールは、はるかに少ないファイバリソースを占有する。単一ファイバ双方向光モジュールは、送信及び受信の両方のために１本のＬＣファイバを使用し、ホットプラギングをサポートし、光モジュールの電流及び電圧などの、性能に関する監視機能をサポートする。図１ｂは、移送システムにおける既存の単一ファイバ双方向光モジュールの適用手法を示す概略図である。図１ｂに示すように、単一ファイバ双方向光モジュールは、同じファイバ内で異なる波長を使用して、相互に干渉しない２つのチャネル（チャネル＿１及びチャネル＿２）を確立してもよい。

しかし、単一ファイバ双方向光モジュールでは、送信エンド及び受信エンドにおける光モジュールは、ペアで使用されなければならない。例えば、ローカル光モジュールＡの送信チャネルの波長は、１３１０ｎｍであり、その受信チャネルの波長は、１４９０ｎｍであり、ピア光モジュールＢが、ローカル光モジュールＡとペアで使用される場合、ピア光モジュールＢでは、送信チャネルの波長は、１４９０ｎｍである必要があり、受信チャネルの波長は、１３１０ｎｍである必要がある。

従って、既存の単一ファイバ双方向光モジュールは、いくつかの問題を有する場合がある。例えば、相互に通信している２つの光モジュールは、一般に、同じ場所にはないため、ポートファイバ設置の間、光モジュールをペアリングし、ペアリング及び相互接続が成功したかどうかを確認する必要がある。光モジュールペアが多くなればなるほど、設置はより複雑になり、より容易にエラーが発生する。従って、設置の信頼性が減少し、設置及び保守コストが増加する。

本発明の実施形態は、従来技術における単一ファイバ双方向光モジュールの設置における、複雑な設置、及び数の多さという欠点を解決し、これにより、容易な設置を実施し、装置数、及び保守コストを減少させるための、単一ファイバ双方向光モジュール、並びにこれに基づく移送システム及び方法を提供する。

本発明の一実施形態は、送信選択回路及び受信選択回路にそれぞれ接続された、自己サーチ回路を含む、単一ファイバ双方向光モジュールを提供し、ここで、
自己サーチ回路は、チャネルをサーチし、チャネルサーチ結果に従って、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信するよう送信選択回路に指示するように構成され、ここで、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は異なり、
自己サーチ回路は、チャネルサーチ結果に従って、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信するよう受信選択回路に指示するように更に構成され、ここで、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長に一致する。

本発明の一実施形態は、第１の単一ファイバ双方向光モジュールと、第２の単一ファイバ双方向光モジュールとを含む、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムを更に提供し、ここで、
第１の単一ファイバ双方向光モジュールは、本発明の実施形態によって提供される単一ファイバ双方向光モジュールのうちの任意の１つであり、第２の単一ファイバ双方向光モジュールは、本発明の実施形態によって提供される単一ファイバ双方向光モジュールのうちの任意の１つであり、光信号が、通信ファイバを介して、第１の単一ファイバ双方向光モジュールと、第２の単一ファイバ双方向光モジュールとの間を移送され、ここで、
第１の単一ファイバ双方向光モジュールの送信選択回路は、第２の単一ファイバ双方向光モジュールの受信選択回路に、光信号を送信するように構成され、
第１の単一ファイバ双方向光モジュールの受信選択回路は、第２の単一ファイバ双方向光モジュールの送信選択回路によって送信された光信号を受信するように構成される。

本発明の一実施形態は、
単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路によって、チャネルをサーチし、
チャネルサーチ結果に従って、単一ファイバ双方向光モジュールによって、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して、光信号を送信し、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して、光信号を受信すること
を含み、ここで、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は異なり、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長に一致する、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法を提供する。

本発明の実施形態における、単一ファイバ双方向光モジュール、並びにこれに基づく移送システム及び方法では、単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路が、ローカル単一ファイバ双方向光モジュールと、ピア単一ファイバ双方向光モジュールとの間の光通信チャネルの選択を制御してもよい。従って、光ラインのローカルエンド及びピアエンドにおける単一ファイバ双方向光モジュールは、同じ構成を有してもよく、単一ファイバ双方向光モジュールはペアで使用される必要はなく、従って、装置数、及び保守コストが減少する。

本発明の実施形態における、又は従来技術における技術的解決法をより明確に説明するために、以下では、実施形態又は従来技術を説明するために必要とされる添付の図面について簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示すものにすぎず、当業者は、これらの添付の図面から、創造的な活動を行うことなく、その他の図面を更に導き出すことが可能である。
移送システムにおける既存のＳＦＰ、ＥＳＦＰ、及びＳＦＦ光モジュールの適用手法を示す概略図である。 移送システムにおける既存の単一ファイバ双方向光モジュールの適用手法を示す概略図である。 本発明の実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である。 本発明の別の実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である。 本発明の別の実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である。 本発明の別の実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である。 本発明の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムの概略構成図である。 本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムのチャネル関係を示す概略図である。 本発明の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法のフローチャートである。 本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法のフローチャートである。 本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法におけるシフトレジスタの概略状態図である。 本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法における状態マシンの概略図である。

本発明の実施形態の目的、技術的解決法、及び利点をより理解しやすくするために、以下では、本発明の実施形態における技術的解決法について、本発明の実施形態における添付の図面を参照して、明確かつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、一部にすぎない。当業者によって、本発明の実施形態に基づいて、創造的な活動を行うことなく取得される全てのその他の実施形態は、本発明の保護範囲内に入る。

図２は、本発明の一実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である。図２に示すように、単一ファイバ双方向光モジュールは、送信選択回路３１及び受信選択回路３５にそれぞれ接続された、自己サーチ回路３３を含む。

自己サーチ回路３３は、チャネルをサーチし、チャネルサーチ結果に従って、送信選択回路３１に、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信するよう指示するように構成され、ここで、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は異なる。

自己サーチ回路３３は、チャネルサーチ結果に従って、受信選択回路３５に、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信するよう指示するように更に構成される。

光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長に一致する。

この実施形態では、単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路は、ローカル単一ファイバ双方向光モジュールと、ピア単一ファイバ双方向光モジュールとの間の光通信チャネルの選択を制御してもよい。従って、光ラインのローカルエンド及びピアエンドにおける単一ファイバ双方向光モジュールは、同じ構成を有してもよく、各単一ファイバ双方向光モジュールのポートに現場で接続される必要があるファイバは1本のみであり、従って、設置の信頼性が向上し、設置及び保守のコストが減少する。

必要に応じて、本発明の別の実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である図３に示すように、送信選択回路３１は、送信駆動回路３１３と、少なくとも２つの送信ユニット３１１とを含んでもよく（説明を容易にするために、図３及び後続の関連する図面では、２つの送信ユニットの場合のみを示す）、ここで、少なくとも２つの送信ユニット３１１によって送信される光信号の波長は異なる。送信駆動回路３１３は、自己サーチ回路３３の指示に従って、少なくとも２つの送信ユニットのうちの１つを、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信するために、選択及び駆動するように構成される。

必要に応じて、送信駆動回路３１３は、第１の選択回路３１２を介して、少なくとも２つの送信ユニット３１１に接続されてもよい。送信駆動回路３１３は、自己サーチ回路３３の指示に従って、第１の選択回路３１２を介して、少なくとも２つの送信ユニット３１１のうちの１つを、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信するために、選択及び駆動するように構成される。少なくとも２つの送信ユニット３１１は、通信ファイバに外部接続され、送信駆動回路３１３によって、通信ファイバを介して光信号を送信するために駆動される。

必要に応じて、図３に示すように、受信選択回路３５は、受信駆動回路３５３と、少なくとも２つの受信ユニット３５１とを含んでもよい（説明を容易にするために、図３及び後続の関連する図面では、２つの受信ユニットの場合のみを示す）。少なくとも２つの受信ユニットによって受信される光信号の波長は異なる。受信駆動回路３５３は、自己サーチ回路３３の指示に従って、少なくとも２つの受信ユニット３５１のうちの１つを、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信するために、選択及び駆動するように構成される。

必要に応じて、受信駆動回路３５３は、第２の選択回路３５２を介して、少なくとも２つの受信ユニット３５１に接続されてもよい。受信駆動回路３５３は、自己サーチ回路３３の指示に従って、第２の選択回路３５２を介して、少なくとも２つの受信ユニット３５１のうちの１つを、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信するために、選択及び駆動するように構成される。少なくとも２つの受信ユニット３５１は、通信ファイバに外部接続され、受信駆動回路３５３によって、通信ファイバを介して光信号を受信するために駆動される。

少なくとも２つの送信ユニット３１１の波長は、それぞれ、少なくとも２つの受信ユニット３５１の波長と、相応じて等しい。

自己サーチ回路３３は、送信選択回路３１及び受信選択回路３５にそれぞれ接続され、チャネルサーチ結果に従って、送信選択回路３１に、光信号を送信するよう指示し、受信選択回路３５に、光信号を受信するよう指示して、単一ファイバ双方向光モジュールを、ピア単一ファイバ双方向光モジュールとの異なる波長の光通信チャネルを確立するよう制御するように構成される。

この実施形態では、単一ファイバ双方向光モジュールは、チャネル自己サーチ機能を有し、そして、自己サーチ回路を介して、ローカル単一ファイバ双方向光モジュールと、ピア単一ファイバ双方向光モジュールとの間の光通信チャネルの選択を制御してもよい。従って、単一ファイバ双方向光モジュールはペアで使用される必要はなく、設置の信頼性が向上し、設置及び保守のコストが減少する。

図４は、本発明の別の実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である。図４に示すように、単一ファイバ双方向光モジュールは、標準ピンを使用してもよく、ここで、各ピンの特定の意味は以下の通りである。

ピン１６は、送信パワーサプライであり、ピン１、１７、及び２０は、送信グラウンドであり、ピン１８は、送信正データ入力であり、ピン１９は、送信負データ入力であり、ピン３は、送信ディセーブルであり、ピン２は、送信障害であり、ピン５は、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（１）Ｉ２Ｃクロック線であり、ピン４は、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（２）Ｉ２Ｃデータ線であり、ピン８は、ＬＯＳ信号出力であり、ピン６は、ＭＯＤ＿ＤＥＦ（０）であり、ピン７は、非接続であり、ピン１２は、受信負データ出力であり、ピン１３は、受信正データ出力であり、ピン１５は、受信パワーサプライであり、ピン９、１０、１１、及び１４は、受信グラウンドである。

図４に示す単一ファイバ双方向光モジュールでは、送信駆動回路３１３の入力端は、送信正データ入力ピン１８、及び送信負データ入力ピン１９に相応じて接続され、送信駆動回路３１３の出力端は、第１の選択回路３１２を介して少なくとも２つの送信ユニットに接続される。この例では、送信ユニットは、電気／光変換器である。

第１の電気／光変換器４１、及び第２の電気／光変換器４３の入力端は、それぞれ、第１の選択回路３１２に接続され、第１の電気／光変換器４１、及び第２の電気／光変換器４３の出力端は、それぞれ、通信ファイバに接続される。第１の電気／光変換器４１、及び第２の電気／光変換器４３は、異なる波長を使用する。２つの波長の信号が相互に干渉しない限り、波長選択範囲は、本発明の実施形態によって限定されない。例えば、第１の電気／光変換器の波長は、１３１０ｎｍであり、第２の電気／光変換器４３の波長は、１４９０ｎｍである。

送信駆動回路３１３は、自己サーチ回路の選択指示に従って、ホストの信号に対して電気／光変換を実行し通信ファイバを介して光信号を送信するように電気／光変換器４１又は第２の電気／光変換器４３を第１の選択回路３１２を介して選択及び駆動するように構成される。もちろん、必要に応じて、送信ディセーブル信号が有効である場合、第１の電気／光変換器４１、及び第２の電気／光変換器４３は、オフにされる。この例では、送信駆動回路３１３は、自動温度制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＡＴＣ）、自動パワー制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＡＰＣ）、及びドライブの組であってもよく、そして、２−ｔｏ−１選択回路、すなわち、第１の選択回路３１２を更に含んでもよい。もちろん、第１の選択回路３１２、及び送信駆動回路３１３は、別個に配置されてもよい。通常の動作では、送信駆動回路３１３は、第１の電気／光変換器４１、及び第２の電気／光変換器４３のうちの一方を、送信状態であるように、そして、他方を、オフ状態であるように、選択及び駆動する。外部送信ディセーブル信号が有効である場合、２つの電気／光変換器は、両方ともオフにされてもよい。

図４に示す単一ファイバ双方向光モジュールでは、受信駆動回路３５３の２つの出力端は、受信負データ出力ピン１２、及び受信正データ出力ピン１３に相応じて接続され、受信駆動回路３５３の入力端は、第２の選択回路３５２を介して、少なくとも２つの受信ユニットに接続される。この例では、受信ユニットは、光／電気変換器である。

第１の光／電気変換器５１、及び第２の光／電気変換器５３の入力端は、それぞれ、通信ファイバに接続される。第１の光／電気変換器５１、及び第２の光／電気変換器５３は、光信号を受信し、光／電気変換を実行してもよい。第１の光／電気変換器５１、及び第２の光／電気変換器５３は、異なる波長を使用する。第１の光／電気変換器５１の波長は、第１の電気／光変換器４１の波長に一致し、第２の光／電気変換器５３の波長は、第２の電気／光変換器４３の波長に一致する。例えば、第１の光／電気変換器５１の波長は、１３１０ｎｍであり、第２の光／電気変換器５３の波長は、１４９０ｎｍである。

受信駆動回路３５３は、自己サーチ回路の選択指示に従って、通信ファイバを介して受信された光信号に対して光／電気変換を実行するように第１の光／電気変換器５１又は第２の光／電気変換器５３を、第２の選択回路３５２を介して選択及び駆動するように構成される。この例では、受信駆動回路３５３は、光／電気変換器によって変換された信号を増幅してもよく、そして、２−ｔｏ−１選択回路、すなわち、第２の選択回路３５２を更に含んでもよい。もちろん、第２の選択回路３５２、及び受信駆動回路３５３は、別個に配置されてもよい。通常の動作では、受信駆動回路３５３は、第１の光／電気変換器５１、又は第２の光／電気変換器５３の信号を選択して、増幅を実行する。

必要に応じて、自己サーチ回路３３は、受信選択回路３５が光信号を受信する際に何らかの例外が発生したかどうかを検出するように更に構成されてもよく、更に、受信選択回路３５が光信号を受信する際に例外が発生した場合、自己サーチ回路３３は、送信選択回路３１及び受信選択回路３５に、光信号を受信するための現在のチャネル及び光信号を送信するための現在のチャネルを切り換えるよう指示するように構成される。例えば、光信号の受信中、損失又は劣化が発生したことが検出された場合、自己サーチ回路３３は、送信選択回路３１及び受信選択回路３５に、受信のための現在のチャネル、及び送信のための現在のチャネルを切り換えるための再選択を行うよう指示する。

加えて、更に、本発明の別の実施形態による単一ファイバ双方向光モジュールの概略構成図である図５に示すように、単一ファイバ双方向光モジュールは、基準クロック信号に従って自己サーチ回路３３にタイミング信号を提供するように構成されたタイマ３６と、タイマ３６に基準クロック信号を提供するように構成されたクロック回路３７とを更に含んでもよい。

この実施形態では、単一ファイバ双方向光モジュールは、チャネル自己サーチ機能を有し、そして、自己サーチ回路を介して、ローカル単一ファイバ双方向光モジュールと、ピア単一ファイバ双方向光モジュールとの間の光通信チャネルの選択を制御してもよい。従って、ローカル及びピア単一ファイバ双方向光モジュールは、同じ構成を有してもよく、各単一ファイバ双方向光モジュールのポートに現場で接続される必要があるファイバは1本のみである。設置は単純であり、モジュールはペアで使用される必要はなく、従って、装置数、及び保守コストが減少する。

図６は、本発明の一実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムの概略構成図である。図６に示すように、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムは、第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡと、第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢとを含んでもよい。

光信号が、通信ファイバを介して、第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡと、第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢとの間を移送される。

第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡ、及び第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢは、本発明の実施形態によって提供される任意の構成の単一ファイバ双方向光モジュールである。

光信号が、通信ファイバを介して、第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡと、第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢとの間を移送される。

第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡの送信選択回路は、第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢの受信選択回路に、光信号を送信するように構成される。

第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡの受信選択回路は、第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢの送信選択回路によって送信された光信号を受信するように構成される。

図７は、本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムの別の概略図である。図７に示すように、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムでは、第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡ内の少なくとも２つの送信ユニットは、電気／光変換器であり、第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡ内の少なくとも２つの受信ユニットは、光／電気変換器である。第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢ内の少なくとも２つの送信ユニットは、電気／光変換器であり、第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢ内の少なくとも２つの受信ユニットは、光／電気変換器である。

この実施形態における、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムでは、単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路が、第１の単一ファイバ双方向光モジュールと、第２の単一ファイバ双方向光モジュールとの間の光通信チャネルの選択を制御してもよい。従って、第１の単一ファイバ双方向光モジュール、及び第２の単一ファイバ双方向光モジュールの構成は同じであってもよく、単一ファイバ双方向光モジュールはペアで使用される必要はなく、従って、装置数、及び保守コストが減少し、現場設置の信頼性が向上する。更に、少なくとも２つの送信ユニット、及び少なくとも２つの受信ユニットが使用されるため、それらのうちの１つのチャネルが、送信又は受信部品の障害により利用できない場合、チャネル自己サーチ機能が再始動されて、切り換えが実施されてもよく、これにより、チャネルレベルの保護が実施され、信頼性が向上する。

図８は、本発明の一実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法のフローチャートである。図８に示すように、この方法は以下を含む。

１００．単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路が、チャネルをサーチする。

単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路による、チャネルのサーチは、
光信号の受信中、何らかの例外が発生したかどうかを検出し、
光信号の受信中、例外が発生した場合、光信号を受信するための現在のチャネル、及び光信号を送信するための現在のチャネルを切り換えることを特に含んでもよい。

１０１．チャネルサーチ結果に従って、単一ファイバ双方向光モジュールは、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信し、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信する。

光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は異なり、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルの光波長は、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルの光波長に一致する。

この実施形態では、単一ファイバ双方向光モジュールは、チャネル自己サーチ機能を有し、そして、自己サーチ回路を介して、ローカル単一ファイバ双方向光モジュールと、ピア単一ファイバ双方向光モジュールとの間の光通信チャネルの選択を制御してもよい。従って、ローカル及びピア単一ファイバ双方向光モジュールは、同じ構成を有してもよく、各単一ファイバ双方向光モジュールのポートに現場で接続される必要があるファイバは1本のみである。設置は単純であり、モジュールはペアで使用される必要はなく、従って、装置数及び保守コストが減少する。

必要に応じて、本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法のフローチャートである図９に示すように、前述の方法におけるチャネルサーチプロセスは、以下を含んでもよい。

２００．プロセスを開始し、光モジュールのチャネル自己サーチを始動する。

２０１．第１のモードＡ＿ＭＯＤＥ状態に入り、Ａ＿ＭＯＤＥ状態において、光信号を送信するために第１のチャネルを選択し、光信号を受信するために第２のチャネルを選択する。

２０２．Ａ＿ＭＯＤＥ状態において、チャネル切り換えが必要とされる場合、第２のモードＢ＿ＭＯＤＥ状態に切り換え、Ｂ＿ＭＯＤＥ状態において、光信号を送信するために第２のチャネルを選択し、光信号を受信するために第１のチャネルを選択する。

例えば、光信号の受信中、損失又は劣化が発生した場合、チャネル切り換えが必要とされる。実際の適用例では、チャネル切り換えは、他の理由により必要とされる可能性もあり、これについては本明細書中では網羅的には説明しない。

２０３．Ｂ＿ＭＯＤＥ状態において、チャネル切り換えが必要とされる場合、Ａ＿ＭＯＤＥ状態に切り換えて戻し、光信号を送信するために第１のチャネルを選択し、光信号を受信するために第２のチャネルを選択する。

必要に応じて、Ｂ＿ＭＯＤＥ状態において、チャネル切り換えが必要とされる場合、第３のモードＣ＿ＭＯＤＥ状態に切り換えることも許可され、Ｃ＿ＭＯＤＥ状態において、光信号を送信するために第３のチャネルを選択し、光信号を受信するために第４のチャネルを選択する。

信号の受信が正常になるまで、ステップ２０１〜２０３が繰り返される。

２０４．光モジュールは、チャネル自己サーチを終了する。

必要に応じて、両エンドにおける単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路がチャネルを正しく選択することを保証するために、アルゴリズムが、両エンドにおける単一ファイバ双方向光モジュールのチャネル切り換えを制御するために使用されてもよい。例えば、１１ビットのリニアフィードバックシフトレジスタＳ［１０：０］が、疑似ランダム系列を生成するために使用されてもよい。図１０は、本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法におけるシフトレジスタの概略状態図であり、ここで、シフトレジスタのＳ［１０］が検出点であり、Ｓ［１０］及びＳ［８］の値に対してＸＮＯＲ演算が実行されて、Ｓ［０］が取得される。表１は、異なるクロック周期におけるシフトレジスタＳ［１０：０］の特定の内容を示す例である。

表１を参照すると、第１の単一ファイバ双方向光モジュールＡ、及び第２の単一ファイバ双方向光モジュールＢは、シフトレジスタを使用して、チャネル切り換えが必要とされるかどうかを決定してもよい。例えば、自己サーチ回路が、信号が失われていないことを検出した場合、現在選択されている送信及び受信チャネルが維持される。信号が失われた場合、シフトレジスタの検出点のＳ［１０］の値に従って、チャネル切り換えが必要とされるかどうかが決定されてもよい。各モードの切り換え指示は、Ｓ［１０］の異なる値に対応してもよい。例えば、Ｓ［１０］＝０は、第２のモードに切り替えることを意味し、Ｓ［１０］＝１は、第１のモードに切り替えることを意味する。

上記の表１を参照して、以下では、チャネル自己サーチ状態マシンの特定の動作原理について説明する。図１１は、本発明の別の実施形態による、単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法における状態マシンの概略図である。具体的には、以下が含まれてもよい。

（１）光モジュールが電源投入された後、外部入力された送信ディセーブルＴＸ＿Ｄｉｓａｂｌｅが有効である場合（例えば、ＴＸ＿Ｄｉｓａｂｌｅ＝ｔｒｕｅ、これは送信がディセーブルされることを示す）、第１の電気／光変換器、及び第２の電気／光変換器をオフにし、（１）の実行に戻る。それ以外の場合、（２）を実行して、チャネル自己サーチ状態に入る。（１）は省略可能なステップである。ＴＸ＿Ｄｉｓａｂｌｅを使用して光モジュールの自己サーチの始動を制御する代わりに、光モジュールのチャネル自己サーチは、デフォルトで、又は他の手法で始動されてもよい。

（２）光モジュールの外部入力された送信ディセーブルＴＸ＿Ｄｉｓａｂｌｅが無効である場合（例えば、ＴＸ＿Ｄｉｓａｂｌｅ＝ｆａｌｓｅ、これは送信が許可されることを示す）、第１のモードＡ＿ＭＯＤＥ状態に入り、第１のチャネルを送信のために選択し、第２のチャネルを受信のために選択し、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマを始動させる。

（３）Ａ＿ＭＯＤＥ状態において、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマのタイミングがその所定の値に達した（例えば、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅが有効）、かつ、シフトレジスタの検出点が、第１のモードの切り換え指示である（例えば、Ｓ［１０］（Ｄｅｔ＿ｐｏｉｎｔ）＝０の場合）、又は、ＬＯＳ＿Ｄｅｔ＝ｔｒｕｅが検出された（すなわち、信号が正常に受信されている）場合、現在のチャネル自己サーチを終了し、現在のＡ＿ＭＯＤＥ状態を維持し、同時に、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマを再始動させる。従って、チャネル自己サーチ結果は、Ａ＿ＭＯＤＥ状態において、第１のチャネルを送信のために選択し、第２のチャネルを受信のために選択する、ということである。Ｓａｍｐｌｉｎｇ＿ｔｉｍｅｒタイマは、信号が正しく検出されることを保証するのに十分な長さのサンプリングウィンドウを提供してもよい。この時間は、チャネルサーチ時間に直接影響を及ぼす。この時間は、最長の送信距離の状況下で、実際の測定及び検証によって調節されることが推奨される。タイマ期間は約５０ｍｓであることが推奨される。Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅは、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマのタイミングがその所定の値に達した場合に有効になる。

（４）Ａ＿ＭＯＤＥ状態において、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマのタイミングがその所定の値に達した（Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅが有効）、かつ、シフトレジスタの検出点が、第２のモードの切り換え指示である（例えば、Ｓ［１０］（Ｄｅｔ＿ｐｏｉｎｔ）＝１の場合）、かつ、ＬＯＳ＿Ｄｅｔ＝ｆａｌｓｅが検出された（すなわち、信号の受信中に損失が発生した）場合、第２のモードＢ＿ＭＯＤＥ状態に切り換え、第２のチャネルを送信のために選択し、第１のチャネルを受信のために選択し、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマを再始動させる（すなわち、Ｓｔａｒｔ Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒ）。

（５）Ｂ＿ＭＯＤＥ状態において、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマのタイミングがその所定の値に達した（例えば、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅが有効）、かつ、シフトレジスタの検出点が、第２のモードの切り換え指示である（例えば、Ｓ［１０］（Ｄｅｔ＿ｐｏｉｎｔ）＝１の場合）、又は、ＬＯＳ＿Ｄｅｔ＝ｔｒｕｅが検出された（すなわち、信号が正常に受信されている）場合、現在のチャネル自己サーチを終了し、現在のＢ＿ＭＯＤＥ状態を維持し、同時に、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマを再始動させる。従って、チャネル自己サーチ結果は、Ｂ＿ＭＯＤＥ状態において、第２のチャネルを送信のために選択し、第１のチャネルを受信のために選択する、ということである。

（６）Ｂ＿ＭＯＤＥ状態において、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒタイマのタイミングがその所定の値に達した（Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅｒ＿ｄｏｎｅが有効）、かつ、シフトレジスタの検出点が、第１のモードの切り換え指示である（例えば、Ｓ［１０］（Ｄｅｔ＿ｐｏｉｎｔ）＝０の場合）、かつ、ＬＯＳ＿Ｄｅｔ＝ｆａｌｓｅが検出された（すなわち、信号の受信中に損失が発生した）場合、再度Ａ＿ＭＯＤＥ状態に切り換え、第１のチャネルを送信のために選択し、第２のチャネルを受信のために選択する。信号が正常に受信されるまで、これを繰り返す。次に、チャネル自己サーチは終了する。

（７）Ａ＿ｔｉｍｅタイマのタイミングがその所定の値に達した（Ａ＿ｔｉｍｅ＿ｄｏｎｅが有効）、かつ、ＬＯＳ＿Ｄｅｔ＝ｆａｌｓｅ、すなわち、信号の受信中に損失が発生した場合、Ａ＿Ｍｏｄｅ状態に入り、第１のチャネルを送信のために選択し、第２のチャネルを受信のために選択し、Ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅタイマを始動させる。信号が正常に受信されるまで、（３）〜（６）を繰り返す。次に、チャネル自己サーチは終了する。Ａ＿ｔｉｍｅｒは、初期状態に戻るための状態マシンとして使用されるフリーランタイマである。このタイマは、２つのノードが同じ送信及び受信チャネルを同時に選択した場合にチャネルサーチがデッドロック状態に入る可能性を減少させるために使用される。タイマ期間は約１．３ｓであることが推奨される。Ａ＿ｔｉｍｅｒタイマのタイミングがその所定の値に達した場合、Ａ＿Ｔｉｍｅ＿ｄｏｎｅが有効になる。

好ましくは、本発明の実施形態における、両エンドにおける単一ファイバ双方向光モジュールのために追加されるチャネル自己サーチ機能のイネーブル及びディセーブルは、外部から制御されてもよい。機能は、デフォルトでイネーブルにされる。第１のチャネル及び第２のチャネルの送信エンドは、オフにされ、別個に照会されてもよい。外部光モジュールによって送信される送信ディセーブル制御信号ＴＸ＿Ｄｉｓａｂｌｅが、最高の優先度を有する。従って、外部ターンオフ制御信号が、送信がイネーブルにされることを示す場合、ＴＸ＿Ｄｉｓａｂｌｅレジスタが、送信エンドのターンオフを独立して制御してもよい。外部ターンオフ制御信号が、送信がイネーブルにされないことを示す場合、２つのチャネルの送信エンドは両方ともオフにされる。加えて、送信チャネルが選択されてもよい。異なる送信チャネルの出力光インタフェースインジケータがテストされる前に、対応する送信チャネルが選択されてもよい。動作の前に、チャネルサーチ機能をディセーブルにする必要がある。現在選択されている送信及び受信チャネルが照会されてもよい。

この実施形態における単一ファイバ双方向光モジュールは、光通信チャネルの選択を制御してもよい。従って、２つの通信エンドの単一ファイバ双方向光モジュールの構成は同じであってもよく、単一ファイバ双方向光モジュールはペアで使用される必要はなく、従って、装置数、及び保守コストが減少し、現場設置の信頼性が向上する。

最後に、前述の実施形態は、本発明を限定することではなく、本発明の技術的解決法を説明することを意図するものにすぎない、ということに留意されたい。本発明について、前述の実施形態を参照して詳細に説明したが、当業者は、本発明の実施形態の技術的解決法の範囲から逸脱することなく、前述の実施形態で説明された技術的解決法に対して更に修正を行うこと、又は、そのいくつかの技術的特徴に対して等価な置換を行うことが可能である、ということを理解するであろう。

Claims (8)

1. 単一ファイバ双方向光モジュールであって、
   送信選択回路、受信選択回路、及びタイマにそれぞれ接続された自己サーチ回路を備え、ここで、
   前記自己サーチ回路は、チャネルをサーチし、チャネルサーチ結果に従って、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信するよう前記送信選択回路に指示するように構成され、
   ここで、光信号を送信するための前記少なくとも２つのチャネルの光波長は異なり、
   前記自己サーチ回路は、チャネルサーチ結果に従って、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信するよう前記受信選択回路に指示するように更に構成され、
   ここで、光信号を受信するための前記少なくとも２つのチャネルの光波長は、光信号を送信するための前記少なくとも２つのチャネルの前記光波長に一致し、
   前記自己サーチ回路は、前記受信選択回路が前記光信号を受信する際に何らかの例外が発生したかどうかを検出するように更に構成され、
   前記タイマは、基準クロック信号に従って前記自己サーチ回路にタイミング信号を提供するように構成され、
   ここで、現在のモード状態において、前記タイマのタイミングが所定の値に達した、かつ、シフトレジスタの検出点が、現在のモードの切り換え指示である場合、又は信号が正常に受信されている場合、前記自己サーチ回路は、前記現在のモード状態を維持するよう前記送信選択回路及び前記受信選択回路に指示し、前記タイマを再始動させるように更に構成され、
   ここで、前記現在のモード状態において、前記タイマのタイミングが所定の値に達した、かつ、前記シフトレジスタの前記検出点が、別のモードの切り換え指示である場合、かつ、信号の受信中に損失が発生した場合、前記自己サーチ回路は、別のモード状態に切り換えるよう前記送信選択回路及び前記受信選択回路に指示し、前記タイマを再始動させるように更に構成され、
   ここで、前記現在のモード状態において、送信のために第１のチャネルが使用され、受信のために第２のチャネルが使用される場合、前記別のモード状態において、受信のために前記第１のチャネルが使用され、送信のために前記第２のチャネルが使用され、
   ここで、前記現在のモード状態において、受信のために前記第１のチャネルが使用され、送信のために前記第２のチャネルが使用される場合、前記別のモード状態において、送信のために前記第１のチャネルが使用され、受信のために前記第２のチャネルが使用される、
   単一ファイバ双方向光モジュール。
2. 前記送信選択回路は、送信駆動回路と、少なくとも２つの送信ユニットとを備え、ここで、前記少なくとも２つの送信ユニットによって送信される光信号の波長は異なり、
   ここで、
   前記送信駆動回路は、前記自己サーチ回路の指示に従って、光信号を送信するための前記少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信するように、前記少なくとも２つの送信ユニットのうちの１つを選択及び駆動するように構成される、
   請求項１に記載の単一ファイバ双方向光モジュール。
3. 前記送信駆動回路は、第１の選択回路を介して前記少なくとも２つの送信ユニットに接続され、
   前記送信駆動回路は、前記自己サーチ回路の前記指示に従って、光信号を送信するための前記少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信するように、前記少なくとも２つの送信ユニットのうちの１つを前記第１の選択回路を介して選択及び駆動するように構成される、
   請求項２に記載の単一ファイバ双方向光モジュール。
4. 前記受信選択回路は、受信駆動回路と、少なくとも２つの受信ユニットとを備え、ここで、前記少なくとも２つの受信ユニットによって受信される光信号の波長は異なり、
   ここで、
   前記受信駆動回路は、前記自己サーチ回路の前記指示に従って、光信号を受信するための前記少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信するように、前記少なくとも２つの受信ユニットのうちの１つを選択及び駆動するように構成される、
   請求項２に記載の単一ファイバ双方向光モジュール。
5. 前記受信駆動回路は、第２の選択回路を介して前記少なくとも２つの受信ユニットに接続され、
   前記受信駆動回路は、前記自己サーチ回路の前記指示に従って、光信号を受信するための前記少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信するように、前記少なくとも２つの受信ユニットのうちの１つを前記第２の選択回路を介して選択及び駆動するように構成される、
   請求項４に記載の単一ファイバ双方向光モジュール。
6. 前記送信ユニットは、電気／光変換器であり、前記受信ユニットは、光／電気変換器である、請求項４又は５に記載の単一ファイバ双方向光モジュール。
7. 単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システムであって、
   第１の単一ファイバ双方向光モジュールと、
   第２の単一ファイバ双方向光モジュールとを備え、ここで、
   前記第１の単一ファイバ双方向光モジュールは、請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記単一ファイバ双方向光モジュールであり、
   前記第２の単一ファイバ双方向光モジュールは、請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記単一ファイバ双方向光モジュールであり、
   光信号が、通信ファイバを介して、前記第１の単一ファイバ双方向光モジュールと、前記第２の単一ファイバ双方向光モジュールとの間を移送され、ここで、
   前記第１の単一ファイバ双方向光モジュールの送信選択回路は、前記第２の単一ファイバ双方向光モジュールの受信選択回路に光信号を送信するように構成され、
   前記第１の単一ファイバ双方向光モジュールの受信選択回路は、前記第２の単一ファイバ双方向光モジュールの送信選択回路によって送信された光信号を受信するように構成される、
   単一ファイバ双方向光モジュールに基づく移送システム。
8. 単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法であって、
   前記単一ファイバ双方向光モジュールの自己サーチ回路によって、チャネルをサーチすることと、
   チャネルサーチ結果に従って、前記単一ファイバ双方向光モジュールによって、光信号を送信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を送信することと、光信号を受信するための少なくとも２つのチャネルのうちの１つを介して光信号を受信することと、
   ここで、光信号を送信するための前記少なくとも２つのチャネルの光波長は異なり、光信号を受信するための前記少なくとも２つのチャネルの光波長は、光信号を送信するための前記少なくとも２つのチャネルの前記光波長に一致し、
   前記光信号を受信する際に何らかの例外が発生したかどうかを、前記単一ファイバ双方向光モジュールの前記自己サーチ回路によって検出することと、
   前記単一ファイバ双方向光モジュールのタイマによって、基準クロック信号に従って前記単一ファイバ双方向光モジュールの前記自己サーチ回路にタイミング信号を提供することと、
   現在のモード状態において、前記単一ファイバ双方向光モジュールの前記タイマのタイミングが所定の値に達した、かつ、シフトレジスタの検出点が、現在のモードの切り換え指示である場合、又は信号が正常に受信されている場合、前記単一ファイバ双方向光モジュールによって、前記現在のモード状態を維持し、前記単一ファイバ双方向光モジュールの前記自己サーチ回路によって、前記タイマを再始動させることと、
   前記現在のモード状態において、前記単一ファイバ双方向光モジュールの前記タイマのタイミングが所定の値に達した、かつ、前記シフトレジスタの前記検出点が、別のモードの切り換え指示である場合、かつ、信号の受信中に損失が発生した場合、前記単一ファイバ双方向光モジュールの前記自己サーチ回路によって、別のモード状態に切り換え、前記タイマを再始動させることと、
   を含み、
   ここで、前記現在のモード状態において、送信のために第１のチャネルが使用され、受信のために第２のチャネルが使用される場合、前記別のモード状態において、受信のために前記第１のチャネルが使用され、送信のために前記第２のチャネルが使用され、
   ここで、前記現在のモード状態において、受信のために前記第１のチャネルが使用され、送信のために前記第２のチャネルが使用される場合、前記別のモード状態において、送信のために前記第１のチャネルが使用され、受信のために前記第２のチャネルが使用される、
   単一ファイバ双方向光モジュールに基づく光信号移送方法。

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