特許 7168266 オンラインアップグレード設定をサポートする調整可能な双方向伝送マイクロ光電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】オンラインアップグレード設定をサポートする調整可能な双方向伝送マイクロ光電システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/40 20130101AFI20221101BHJP

   H04B 10/2575 20130101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

H04B10/40

H04B10/2575

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021521103

(86)(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-14

(86)【国際出願番号】 CN2020078274

(87)【国際公開番号】W WO2020220829

(87)【国際公開日】2020-11-05

【審査請求日】2021-04-16

(31)【優先権主張番号】201910355189.9

(32)【優先日】2019-04-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201920606928.2

(32)【優先日】2019-04-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521098892

【氏名又は名称】杭州芯耘光電科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100166729

【弁理士】

【氏名又は名称】武田 幸子

(72)【発明者】

【氏名】王 宗旺

(72)【発明者】

【氏名】夏 暁亮

【審査官】船越 亮

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０７０１７９４８（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３６１８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １０／４０

Ｈ０４Ｂ １０／２５７５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システムであって、
高速電気信号のインターフェース及びシステムの内部と外部との情報インタラクションに用いられるゴールドフィンガ、送信端クロックデータリカバリチップ（ＣＤＲ）、受信端ＣＤＲ、マイクロプロセッサ、及び光信号を送受信するための内部光システムが設けられた、基板、を含み、
ゴールドフィンガと送信端ＣＤＲとの間、送信端ＣＤＲと内部光システムとの間、内部光システムと受信端ＣＤＲとの間、受信端ＣＤＲとゴールドフィンガとの間は高速電気信号リンクによって接続され、マイクロプロセッサがゴールドフィンガ、送信端ＣＤＲ、受信端ＣＤＲ及び内部光システムとの間は通信可能に接続され、
前記マイクロ光電システムの内部には特定のデータフォーマットにマッチングするプログラムが埋め込まれており、該プログラムは、前記マイクロ光電システムがホストコンピュータからのデータを受信した時に、該データが通常の通信業務データであるか、システムに対するアップグレード設定データであるかを認識するために用いられるものであり、ここで、前記システムに対するアップグレード設定データは、アップグレードと設定が必要である情報を前記特定のデータフォーマットでパッケージしてアップグレード設定が必要であるマイクロ光電システムに送信されるものであり、前記データがシステムに対するアップグレード設定データである場合に、該アップグレード設定が必要であるマイクロ光電システムのチャネルの通常の通信業務が中断されて、該チャネルを通じてアップグレード及び設定しようとするコンテンツが該マイクロ光電システムに書き込まれる、
ことを特徴とするオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項2】

前記内部光システムは、レーザドライバ、レーザ、レーザ基板、送信端光学フィルタ、４５度光学反射器、反射鏡、受信端光学フィルタ、ＰＤアレイ、及びトランスインピーダンスアンプとコアを含み、
レーザドライバはレーザを駆動するのに用いられ、レーザはレーザ基板に設置され、レーザより射出されたレーザ光は送信端光学フィルタによってフィルタリングされた後、４５度光学反射器によって反射され、反射鏡によって受信端光学フィルタに伝送され、受信端光学フィルタはフィルタリングするのに用いられ、最後にレーザ光はＰＤアレイに伝送され、コアは同時にレーザドライバ、トランスインピーダンスアンプ及び外部のマイクロプロセッサに通信可能に接続され、トランスインピーダンスアンプは信号を増幅するのに用いられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項3】

前記内部光システムは、さらに、レーザドライバ、レーザ基板とレーザの動作温度を制御するための半導体熱電クーラー（ＴＥＣ）を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項4】

前記内部光システムは、さらに、入射した光波をマイクロ光電システムに結合させ、射出された光波を光ファイバに結合させるアダプタを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項5】

前記内部光システムは、さらに、入射した光波をマイクロ光電システムに結合させ、射出された光波を光ファイバに結合させるアダプタを含む、
ことを特徴とする請求項３に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項6】

さらに、光ファイバによって接続されるマイクロ光電システムを有するアクティブアンテナ処理ユニット（ＡＡＵ）と分布ユニット（ＤＵ）を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項7】

さらに、光ファイバによって接続されるマイクロ光電システムを有するアクティブアンテナ処理ユニット（ＡＡＵ）と分布ユニット（ＤＵ）を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項8】

前記マイクロ光電システムはホストコンピュータのアドレス付与ネットワークによって制御される、
ことを特徴とする請求項６に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【請求項9】

前記マイクロ光電システムはホストコンピュータのアドレス付与ネットワークによって制御される、
ことを特徴とする請求項７に記載のオンラインアップグレード設定をサポートする双方向伝送マイクロ光電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光通信技術分野に関し、特にオンラインアップグレード設定をサポートする調整可能な双方向伝送マイクロ光電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

５Ｇ無線通信の到来に伴って、５Ｇの様々な業務ニーズを満足するため、ネットワークをより柔軟に、スマートに、統合的に、オープンにするのに、４Ｇ無線ネットワークに比べ、５Ｇネットワークは業務に対して改めてスライス処理を行うことが避けられない需要であり、ＢＢＵベースバンド部分は、ＣＵとＤＵ２つのロジックユニットに分割され、ＰＤＣＰ層とそれ以上のプロトコル機能はＣＵによって実現され、ＰＤＣＰ以下の無線プロトコル機能はＤＵによって実現され、無線周波数ユニット、一部のベースバンドの物理層機能及びアンテナがＡＡＵを構成する。５Ｇ ＲＡＮアーキテクチャの変化に基づき、５Ｇの基幹ネットワーク（Ｂａｃｋｂｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）はフロントホール（ＡＡＵ－ＤＵ）、ミドルホール（ＤＵ－ＣＵ）、バックホール（ＣＵ－コアネットワーク）３つの部分により構成される。５Ｇネットワークの高速度、低遅延、高信頼性と高精度同期などの性能は、フロントホール、ミドルホール又はバックホールのいずれの関連機器も迅速、効果的且つ最低遅延の業務変換が実行できることを要求する。５Ｇの初期は、ビジネス機器の５Ｇ配置要求を満足することに基づき、ＡＡＵとＤＵの重要な構成ユニットのマイクロ光電システムに対し様々な業務設定を要求する。現在、５Ｇ実験試験局におけるフロントホールの主要案は１００Ｇ ＣＷＤＭ４と１００Ｇ ＷＤＭ ＰＯＮの案であり、その案にある課題は、１００Ｇ ＣＷＤＭ４案が大きな光ファイバリソースを必要とすると同時に基本的にオンラインアップグレードと設定機能がなく、マイクロ光電システムに対し最下層のアップグレードを設定する時に改めてプラグインする操作を実行する必要があることであり、１００Ｇ ＷＤＭ ＰＯＮ案が専用のＭＡＣ層とＣＰＲＩの業務変換を必要とすると同時に上記設定可能な機能がないことである。

【発明の概要】

【0003】

本発明の目的は従来技術におけるマイクロ光電システムに対し最下層のアップグレードを設定する時に改めてプラグインする必要があり、使用上の不便を来す欠陥を解消するための、オンラインアップグレード設定をサポートする調整可能な双方向伝送マイクロ光電システムを提供することである。

【0004】

本発明の目的は下記の技術的解決手段によって実現される。

【0005】

オンラインアップグレード設定をサポートする調整可能な双方向伝送マイクロ光電システムであって、高速電気信号のインターフェース及びシステムの内部と外部との情報インタラクションに用いられるゴールドフィンガ（金端子）、送信端クロックデータリカバリチップ（ＣＤＲ）、受信端ＣＤＲ、マイクロプロセッサ、及び光信号を送受信するための内部光システムが設けられた基板を含み、ゴールドフィンガと送信端ＣＤＲとの間、送信端ＣＤＲと内部光システムとの間、内部光システムと受信端ＣＤＲとの間、受信端ＣＤＲとゴールドフィンガとの間は、高速電気信号リンクによって接続され、マイクロプロセッサとゴールドフィンガ、送信端ＣＤＲ、受信端ＣＤＲ及び内部光システムとの間は通信可能に接続される。

【0006】

送信端ＣＤＲの機能はシングルボードにより入力される高速電気信号を再び回復成形し内部光システムに送信することである。受信端ＣＤＲの役割は内部光システムにより出力される高速電気信号を回復成形してからゴールドフィンによってシングルボードに送信することである。マイクロプロセッサは、システム全体の状態の検出、送信端ＣＤＲと受信端ＣＤＲに対する設定、内部マイクロ光電システムに対する設定と制御を担当し、同時にゴールドフィンガを通じて外部マザーボードと通信する。基板の役割は上記に使用される機能ブロックを支えるとともに接続チャネルを提供することである。

【0007】

１つの好ましい解決手段として、前記内部光システムは、レーザドライバ、レーザ、レーザ基板、送信端光学フィルタ、４５度光学反射器、反射鏡、受信端光学フィルタ、ＰＤアレイ、及びトランスインピーダンスアンプ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とコアを含み、レーザドライバはレーザを駆動するのに用いられ、レーザはレーザ基板に設置され、レーザにより射出されたレーザ光は送信端光学フィルタによってフィルタリングされた後、４５度光学反射器によって反射され、反射鏡によって受信端光学フィルタに伝送され、受信端光学フィルタはフィルタリングに用いられ、最後にレーザ光はＰＤアレイに伝送され、コアは同時にレーザドライバ、トランスインピーダンスアンプ及び外部のマイクロプロセッサに通信可能に接続され、トランスインピーダンスアンプは信号を増幅するのに用いられる。コアの機能は、レーザドライバを設定することにより、正常な動作機能を実現しその動作状態を検出し、トランスインピーダンスアンプを設定することにより、正常な動作機能を実現しその動作状態を検出すると同時に、レーザとＰＤアレイの動作状態を検出することである。トランスインピーダンスアンプの役割は、ＰＤアレイにより発生される小信号をフロントエンド増幅することである。通信インターフェースの機能は、マイクロプロセッサとその接続されたその他のサブシステムとの間に通信すると同時に、マザーボードとの通信機能も担うことである。ＰＤアレイの機能は、入力された光信号を電気信号に変換しトランスインピーダンスアンプに送信することである。受信端光学フィルタの機能は、波長を選択的に通過させ、受信端の無駄な光波をフィルタリングし、受信端の設定された光波をＰＤアレイに伝送させることである。反射鏡の機能は、入射した光波を受信端光学フィルタに平行に反射することである。レーザドライバの機能は、正常に発光するようにレーザを駆動すると同時に、電気信号をレーザに変調することである。レーザ基板はレーザのキャリアとして存在する。送信端光学フィルタの機能は、レーザより射出される設定光波が正常に伝送されるようにし、その他の光波がレーザを干渉しないようにすることである。４５度光学反射器の役割は、入射した光波を反射鏡に反射させることである。

【0008】

１つの好ましい解決手段として、前記内部光システムは、さらに、レーザドライバ、レーザ基板とレーザの動作温度を制御するための、半導体熱電クーラー（ＴＥＣ、ＴｈｅｒｍｏＥｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｏｌｅｒ）を含む。

【0009】

１つの好ましい解決手段として、前記内部光システムは、さらに、入射した光波をマイクロ光電システムに結合し、射出された光波を光ファイバに結合させるためのアダプタを含む。

【0010】

１つの好ましい解決手段として、該調整可能な双方向伝送マイクロ光電システムは、さらに、光ファイバによって接続されるマイクロ光電システムを有するアクティブアンテナ処理ユニット（ＡＡＵ）と分布ユニット（ＤＵ）を含む。

【0011】

１つの好ましい解決手段として、前記マイクロ光電システムはホストコンピュータのアドレス付与ネットワークによって制御される。

【0012】

本発明の好適な効果は以下のとおりである。

【0013】

１、マイクロ光電システムは単芯双方向で伝送することにより、光ファイバの使用量を低下させ、ＤＵとＡＡＵとの間のブラインドプラグインを実現する。

【0014】

２、あるチャネルの受信端に基づいてシステムを設定アップグレードし、業務端末とマイクロシステムのプラグインを必要としない。

【0015】

３、リモートアップグレード設定の管理を実現することができ、労働力を節約する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のシステムを示す図である。

【0017】

【図2】本発明のマイクロ光電システムのリモートアップグレード設定を示す図である。

【0018】

１、ゴールドフィンガ
２、高速電気信号リンク
３、送信端クロックデータリカバリチップ（ＣＤＲ）
４、受信端ＣＤＲ
５、マイクロプロセッサ
６、内部光システム
７、半導体熱電クーラー（ＴＥＣ）
８、コア
９、トランスインピーダンスアンプ
１０、通信可能に接続
１１、ＰＤアレイ
１２、受信端光学フィルタ
１３、反射鏡
１４、レーザドライバ
１５、レーザ基板
１６、レーザ
１７、送信端光学フィルタ
１８、４５度光学反射器
１９、アダプタ
２０、基板
２１、アクティブアンテナ処理ユニット（ＡＡＵ）
２２、光ファイバ
２３、分布ユニット（ＤＵ）
２４、ホストコンピュータ

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面と実施例に合わせて本発明をさらに説明する。

【0020】

実施例：オンラインアップグレード設定をサポートする調整可能な双方向伝送マイクロ光電システムであって、図１に示すように、高速電気信号のインターフェース及びシステムの内部と外部との情報インタラクションに用いられるゴールドフィンガ１、送信端ＣＤＲ３、受信端ＣＤＲ４、マイクロプロセッサ５、及び光信号を送受信するための内部光システム６が設けられた基板２０を含み、ゴールドフィンガと送信端ＣＤＲとの間、送信端ＣＤＲと内部光システムとの間、内部光システムと受信端ＣＤＲとの間、受信端ＣＤＲとゴールドフィンガとの間は高速電気信号リンクによって接続され、マイクロプロセッサがゴールドフィンガ、送信端ＣＤＲ、受信端ＣＤＲ及び内部光システムとの間は通信可能に接続される１０。内部光システムは、レーザドライバ１４、レーザ１６、レーザ基板１５、送信端光学フィルタ１７、４５度光学反射器１８、反射鏡１３、受信端光学フィルタ１２、ＰＤアレイ１１、及びトランスインピーダンスアンプ９とコア８を含み、レーザドライバはレーザを駆動するのに用いられ、レーザはレーザ基板に設置され、レーザより射出されたレーザ光は送信端光学フィルタによってフィルタリングされた後、４５度光学反射器によって反射され、反射鏡によって受信端光学フィルタに伝送され、受信端光学フィルタはフィルタリングするのに用いられ、最後にレーザ光はＰＤアレイに伝送され、コアは同時にレーザドライバ、トランスインピーダンスアンプと外部のマイクロプロセッサに通信可能に接続され、トランスインピーダンスアンプは信号を増幅するのに用いられる。内部光システムは、さらに、レーザドライバ、レーザ基板とレーザの動作温度を制御するための、半導体熱電クーラー（ＴＥＣ）７を含む。内部光システムは、さらに、入射した光波をマイクロ光電システムに結合し、射出された光波を光ファイバに結合させるアダプタ１９を含む。

【0021】

送信端ＣＤＲの機能は、シングルボードにより入力される高速電気信号を改めて回復成形し内部光システムに伝送することである。受信端ＣＤＲの役割は、内部光システムにより出力される高速電気信号を回復成形してからゴールドフィンを通じてシングルボードに伝送することである。マイクロプロセッサは、システム全体の状態の検出、送信端ＣＤＲと受信端ＣＤＲに対する設定、内部マイクロ光電システムに対する設定と制御を担当すると同時に、ゴールドフィンガを通じて外部マザーボードと通信する。基板の役割は、上記に使用される機能ブロックを支えるとともに接続チャネルを提供することである。コアの機能は、レーザドライバを設定することにより、正常な動作機能を実現し動作状態を検出し、トランスインピーダンスアンプを設定することにより、正常な動作機能を実現し動作状態を検出すると同時に、レーザとＰＤアレイの動作状態を検出することである。トランスインピーダンスアンプの役割は、ＰＤアレイ１１により発生される小さい信号をフロントエンド増幅することである。通信インターフェースの機能は、マイクロプロセッサとその接続されたその他のサブシステムとの間で通信させると同時に、マザーボードとの通信機能も担うことである。ＰＤアレイの機能は、入力された光信号を電気信号に変換しトランスインピーダンスアンプに伝送することである。受信端光学フィルタの機能は、波長を選択的に通過させ、受信端の無駄な光波をフィルタリングすることにより、受信端の設定された光波をＰＤアレイに伝送させることである。反射鏡の機能は、入射した光波を受信端光学フィルタに平行に反射させることである。レーザドライバの機能は、正常に発光するようにレーザを駆動すると同時に、電気信号をレーザに変調させることである。レーザ基板は、レーザのキャリアとして存在する。送信端光学フィルタの機能は、レーザにより射出される設定光波が正常に伝送され、その他の光波がレーザを干渉しないようにすることである。４５度光学反射器の役割は、入射した光波を反射鏡に反射させることである。

【0022】

図２に示すように、該調整可能な双方向伝送マイクロ光電システムは、さらに、光ファイバ２２によって接続されるマイクロ光電システムを有するＡＡＵ２１とＤＵ２３を含み、マイクロ光電システムはホストコンピュータ２４のアドレス付与ネットワークによって制御される。５Ｇフロントホールの原理は以下の通りである。アップリンクにおいて、端末ＡＡＵは、受信した無線周波数信号をｅＣＰＲＩプロトコルに従ってマルチチャネル光信号に変換し、マルチチャネル光信号はＭＵＸによって合波された後、光ファイバを通じてローカル端ＤＭＵＸに伝送され分波し、分波された後の光信号はローカル端ＤＵユニットに１つずつ伝送され、各ＤＵユニットはＤＵリングを構成する。ダウンリンクにおいて、ローカル端ＤＵユニットはインバウンド信号をマルチチャネルの光信号に変換した後、ＭＵＸによって合波された後、ファイバを通じて端末ＤＭＵＸに伝送され分波し、分波された後の信号は端末ＡＡＵに１つずつ伝送された後、無線信号で送信される。

【0023】

ホストコンピュータはネットワークケーブルを通じてシステム全体に対する設定管理を行う。ホストコンピュータはネットワークケーブルを通じてＡＡＵとＤＵにプラグされた各マイクロ光電システムにアドレスを付与することができ、例えば、ＡＡＵとＤＵ上のあるマイクロ光電システムに対するアップグレード設定が必要である場合、マイクロ光電システムをＡＡＵとＤＵから外す必要なく、１つのファイバチャネルを使用することによって、アップグレードと設定が必要である情報を特定のデータフォーマットでパッケージしてアップグレード設定が必要であるマイクロ光電システムに送信し、マイクロ光電システムの内部に上記データフォーマットにマッチングするプログラムを埋め込み、マイクロ光電システムがデータを受信した時にそれが通常通りの通信業務データであるか、システムに対するアップグレード設定データであるかを認識する。システムに対するアップグレード設定データである場合、マイクロ光電システムは自動的にその他のリンクの通常通りの通信業務が中断しないように維持すると同時に、該リンクの通常の通信業務を中断させ、該リンクを通じてアップグレード及び設定しようとするコンテンツをマイクロ光電システムに書き込む。さらなる説明が必要なことは、本願は調整可能な双方向伝送マイクロ光電システムに基づきオンラインアップグレードと設定を実現することであり、そのアップグレードは、最下層ドライバのアップグレード、レジスタ情報のアップグレード、ユーザ情報エリアのアップグレードなどのアップグレードを含むが、上記アップグレード内容に限定されず、その設定可能な部分は波長調整設定、専用レジスタｄｅｂｕｇ設定、一部のマイクロシステムの機能モジュールの性能調整設定などの設定を含むが、同じく上記設定内容に限定されない。実現方法としては、本願の上記受信端によって実現することができ、ゴールドフィンガの電気的インターフェースによって実現することもできるが、具体的な実現方法はユーザの実際のアプリケーションシーンのニーズに基づいて柔軟に調整することができる。

【0024】

上記実施例は本発明の１つの好ましい解決手段に過ぎず、本発明に対する如何なる形式的な限定ではなく、請求項に記載の技術的解決手段を超えない前提でその他の変形及び改良を行うことができる。

【図1】

【図2】