JP2008504754A - ホストに報告する前の光送受信機のデジタル診断情報の補正 - Google Patents

Abstract

光送受信機は、光送受信機に通信的に接続可能なホスト・コンピュータ・システム（以降単に「ホスト」と呼ばれる）に補正値を提供する前にデジタル診断の補正を実行するように構成される。光送受信機は、温度又は供給電圧のようなアナログ動作パラメータ信号を測定するセンサを含む。各アナログ信号は次に、アナログ−デジタル変換器によってデジタル・サンプルに変換される。プロセッサは、光送受信機に様々なサンプルの補正を実行させるマイクロコードを実行して、アナログ−デジタル変換の前又は最中にアナログ信号に加わる予測可能な誤差を補償する。光送受信機は次に、補正された結果をホストからアクセス可能な状態にする。

Description

本発明は一般に光送受信機及び光送受信機ホスト・コンピュータ・システム（今後単に「ホスト」と呼ばれる）に関する。より詳細には、本発明は補正された情報をホストに報告する前に光送受信機の診断情報を補正することに関する。

コンピュータ及びネットワーク技術はこの世界を変えてきた。ネットワーク上の情報通信量が増加するにつれ、高速送信はより重要になってきている。数多くの高速データ送信ネットワークにより、光ファイバ上で光信号の形で具体化されるデジタル・データを送信及び受信することを容易にするために、光送受信機及び類似のデバイスに依存する。光ネットワークは、小規模ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）のような小規模なものからインターネットの基幹回線のような大規模なものまで、多様な高速通信に応用されている。

典型的には、このようなネットワークのデータ送信は、レーザ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）のような光送信機（電光トランスデューサとも呼ばれる）を利用して実現される。電光トランスデューサは電流が流れたときに発光し、発光強度はトランスデューサを流れる電流の大きさの関数である。データ受信は、光ダイオードを例とする、光受信機（光電トランスデューサとも呼ばれる）を利用して一般に実現される。光電トランスデューサは光を受け取り、電流を生成する。生成された電流の大きさは受け取った光の強度の関数である。

様々な他の構成部品が、光送受信機に採用され、光送信及び受信構成部品の制御に加えて様々なデータ及び他の信号の処理に役立つ。例えば、このような光送受信機は、様々な制御入力に応答して光送信機の動作を制御するように構成され電光トランデューサ・ドライバ（例えばレーザ信号を駆動するために利用するときは、「レーザ・ドライバ」と呼ばれる）を典型的に含む。光送受信機はまた、光受信機により受信されたデータ信号のあるパラメータに関する様々な動作を実行するように構成される増幅器（例えば「後置増幅器」ともしばしば呼ばれる）を一般に含む。制御装置回路（以後「制御装置」と呼ぶ）はレーザ・ドライバ及び後置増幅器の動作を制御する。

加えて、制御装置はまた、送受信機の動作パラメータを測定することができる様々なセンサも含む。レーザ・ドライバ、後置増幅器、及び他の送受信機の構成部品に接続されたセンサも含まれる。これらの動作パラメータは、温度、送受信機への電圧、レーザ・バイアス電流、受信及び送信電力等を含む。

光送受信機の動作中に、様々な動作パラメータの診断をすることは有用である。診断を実行する典型的な方法は、センサに動作パラメータ値を測定させて、その値をアナログ−デジタル変換器に送ることであり、これらは制御装置内に設けられるか、或いは送受信機構成部品とは分離されていてもよい。アナログ−デジタル変換器は値をデジタル信号に変換し、値を送受信機モジュールに接続されたホスト・コンピュータ・システムに報告する。これにより、ユーザ又はホストは、次に様々な動作パラメータを評価することが可能になる。

しかし、ホストに報告される変換後のデジタル信号は正確な測定アナログ信号値を表わしていないことがある。このことは、アナログ−デジタル変換にしばしば固有の、ある予測可能な信号変化のせいである。

これらの問題を解消する一つの方法は、送受信機のアナログ−デジタル変換器から受け取るデジタル値の補正をホストに実行させることである。送受信機の製造業者は、利用者に予測可能な誤差が無い理想的なアナログ−デジタル変換器によるデジタル出力の方程式を提供する。利用者は次に、ホストにその方程式を利用して変換されたデジタル信号の補正を実行させる。こうして、信頼できるデジタル診断値を得ることができる。

しかし、ホストにデジタル診断情報の補正を実行させることにより、ホストの他の演算に必要な貴重なホスト資源が利用される。このことは補正演算の全体の速度及び性能に影響を与える可能性がある。このことは、複数の光送受信機を利用するホストにとっては特に当てはまる。加えて、ホストに補正を実行させることにより、より大きな又はより高速なマイクロプロセッサ或いは別のプロセッサを加える必要が生じることがある。

従って、診断値をホストに報告する前にデジタル診断の補正を内部で実行することができる光送受信機は有利であろう。

前記当該技術の問題は本発明の原理により克服され、本発明の原理は、光送受信機に通信的に結合可能なホスト・コンピュータ・システムに、補正された値が提供される前にデジタル診断の補正を実行するように構成される光送受信機に関する。光送受信機は、システム・メモリ及び少なくとも一つのプロセッサを含む。

光送受信機により、アナログの動作パラメータ信号が測定される。これらのアナログ信号は、送受信機の温度、送受信機にかかる電圧、レーザ・バイアス電流、及び受信及び送信電力等を含む。光送受信機により、アナログ信号からデジタル・サンプルが次に得られる。しかし、デジタル・サンプルは、アナログーデジタル変換によるか又は、恐らく、アナログ−デジタル変換器に到達する前にアナログ信号を感知又は処理する他の構成部品による、予測可能な誤差を含むことがある。この予測可能な誤差を補正するために、光送受信機は補正を行う。

特に、マイクロコードがシステム・メモリにロードされる。マイクロコードは、少なくとも一つのプロセッサによって実行されるときに、光送受信機に変換されたデジタル・サンプルの補正演算を実行させ、予測可能な誤差を取り除く。マイクロコードの実行により、光送受信機は補正を実行するための補正規則を実行する。送受信機は次に、補正された結果をホストからアクセス可能にする。

従って、本発明の原理により、送受信機によりデジタル診断情報がホストからアクセス可能になる前に、デジタル診断情報の補正が行われる。これにより、他のホスト演算のための貴重なホスト・コンピュータの資源が節約される。加えて、数多くのホストは信頼できる補正のために十分なサンプルにアクセスすることができない。このことはホストと送受信機との間の遅い通信チャンネルが原因である。光送受信機はより早く且つ効果的にサンプルにアクセスすることができ、且つ光送受信機自身が補正を実行するので、類似する補正はより効率がよい。

本発明の更なる特徴及び利点が以下の明細書で説明され、部分的には明細書から明らかであり、或いは本発明の実施により理解されるであろう。本発明の特徴及び利点は添付された請求項に特で指摘される構成及び組み合わせを利用して実現され且つ得られる。本発明のこれら又は他の特徴は、以下の明細書及び添付された請求項、又はこれ以降で説明される本発明を実施することによって理解することにより完全に明らかになるであろう。

本発明の上記及び他の利点及び特徴を更に明確にするために、本発明のより限定的な記載が、添付された図面で説明されるその限定的な実施形態を参照して表される。これらの図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しており、従って本発明の範囲を制限することが考えられていないということが認識される。本発明は、添付した図面の利用を介して更なる限定及び詳細と共に記載及び説明される。

本発明の原理は、光送受信機に通信的に接続可能なホスト・コンピュータ・システム（これ以降単に「ホスト」と呼ばれる）に補正された結果を提供する前に、デジタル診断の補正を実行するように構成される光送受信機に関する。光送受信機は温度又は供給電圧のようなアナログ動作パラメータ信号を測定するセンサを含む。各アナログ信号はアナログ−デジタル変換器によってデジタル・サンプルに、次に変換される。プロセッサは、光送受信機に様々なサンプルの補正を実行させるマイクロコードを実行して、アナログーデジタル変換の前又は最中にアナログ信号に加わる予測可能な誤差を補償する。光送受信機は次に、補正した結果をホストからアクセスできるようにする。このことは、ホストが補正した結果のために送受信機をポーリングすること及び／又は、送受信機がホストに補正した結果のログを書き込むことによって実行される。演算光送受信機の例が最初に記載される。次に本発明に従う動作が、動作環境に関して記載される。

図１には光送受信機１００が説明されており、本発明の原理が採用されている。光送受信機１００については詳細に説明されるが、光送受信機１００は説明のみを目的として記載されており、本発明の範囲を制限する目的で記載されているわけではない。本発明の原理は１Ｇ，２Ｇ，４Ｇ，８Ｇ，１０Ｇ及び更に高帯域の光ファイバ接続に適している。更に、本発明の原理はＸＦＰ，ＳＦＰ及びＳＦＦのような任意のフォーム・ファクタの光（例えばレーザ）送信機／受信機に、無制限に具体化される。このように、本発明の原理は光送受信機環境のみに制限されない。

光送受信機１００は光信号をファイバ１１０Ａから受信機１０１を利用して受信する。受信機１０１は光信号を電気信号に変換することにより光電トランスデューサとして機能する。受信機１０１は結果的に生じる電気信号を後置増幅器１０２に提供する。後置増幅器１０２は信号を増幅し、矢印１０２Ａで表される増幅された信号を外部ホスト１１１に提供する。外部ホスト１１１は光送受信機１００と通信をすることができる任意のコンピュータ・システムである。外部ホスト１１１はホスト・メモリ１１２を含み、ホスト・メモリ１１２は揮発性又は不揮発性メモリ・ソースである。一実施形態において、光送受信機１００はホスト１１１内のプリント基板又は他の構成部品／チップであってもよいが、そうである必要は無い。

光送受信機１００はまた、ホスト１１１からファイバ１１０Ｂ上で送信するための電気信号を受信する。特に、レーザ・ドライバ１０３は、電気信号を矢印１０３Ａによって表されるように受信し、送信機１０４（例えばレーザ又は発光ダイオード（ＬＥＤ））を信号で駆動して送信機１０４がホスト１１１によって提供される電気信号の情報を示す光信号をファイバ１１０Ｂ上に出力する。従って、送受信機１０４は電光トランスデューサとして機能する。

受信機１０１、後置増幅器１０２、レーザ・ドライバ１０３及び送信機１０４の動作はいくつかの要因により動的に変化する。例えば、温度変化、電力の変動及びフィードバック条件は各々これら構成部品の性能に影響する。従って、光送受信機１００は制御モジュール１０５を含み、制御モジュール１０５は温度及び電圧状態及び他の動作環境を評価し、後置増幅器１０２（矢印１０５Ａにより表示される）、及びレーザ・ドライバ１０３（矢印１０５Ｂにより表示される）から情報を受信する。このことにより、制御モジュール１０５が動的に変化する性能を最適化することが可能になり、且つ更に信号の損失が存在する場合に検出することが可能になる。

特に、制御モジュール１０５は、矢印１０５Ａ及び１０５Ｂによって表されるように後置増幅器１０２及び／又はレーザ・ドライバ１０３の設定を調整することにより、これらの変化と反対に作用する。これらの設定調整は温度又は電圧又は他の低頻度の変化が起こったときのみ成されるので、その調整は非常に間欠的である。

制御モジュール１０５はパーシスタント・メモリ１０６にアクセスし、一実施形態において、パーシスタント・メモリ１０６は電気的消去及び書き込み可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）である。パーシスタント・メモリ１０６及び制御モジュール１０５は一緒にパッケージ化されても、異なるパッケージであっても、制限はない。パーシスタント・メモリ１０６はまた任意の他の不揮発性メモリ・ソースであってもよい。

制御モジュール１０５にはアナログ部１０８とデジタル部１０９との両者を含む。この構成により制御モジュールがデジタル論理処理を行うことができ、一方で、アナログ信号を利用して光送受信機１００の残りと相互作用することができる。図２は制御モジュール１０５の例２００を更に詳細に概略を説明している。制御モジュール２００は、図１のアナログ部１０８の例を表すアナログ部２００Ａと図１のデジタル部１０９の例を表すデジタル部２００Ｂとを含む。

例えば、アナログ部２００Ａにはデジタル−アナログ変換器、アナログ−デジタル変換器、高速コンパレータ（例えばイベント検出）、電圧に基づいたリセット生成回路、電圧調整器、電圧基準器、クロック生成器及び他のアナログ構成部品が含まれる。例えば、アナログ部２００Ａはセンサ２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ、とりわけ3点２１１Ｄによって表されるセンサを含む。これらセンサの各々は、例えば供給電圧及び送受信機の温度のような、制御モジュール２００から測定される測定動作パラメータに応答的である。制御モジュールはまた、光送受信機内の他の構成部品から、例えば、レーザ・バイアス電流、送信電力、受信電力、レーザの波長、レーザの温度、及び熱電冷却（ＴＥＣ）電流のような、他の測定パラメータを表す外部のアナログ又はデジタル信号を受信する。二本の外部引き出し線２１２Ａ及び２１２Ｂがこのような外部アナログ信号の受信用に説明されているが、数多くのこのような線が存在してもよい。

内部センサにより、測定値を表すアナログ信号が生成される。加えて、外部から提供される信号もまたアナログ信号であってよい。この場合、アナログ信号はデジタル信号に変換されて、制御モジュール２００のデジタル部２００Ｂで更に処理をすることができる。もちろん、各アナログ・パラメータ値はアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）自信のパラメータを有していてもよい。しかし、チップの空間を節約するために、各信号はＡＤＣ２１４として説明されるような一つのＡＤＣを利用して、総当り(round robin)方式で周期的にサンプリングされる。この場合、各アナログ値はマルチプレクサ２１３に提供され、マルチプレクサ２１３により総当り方式で、ある時刻にＡＤＣ２１４によりサンプリングされるアナログ信号の一つが選択される。

前記のように、制御モジュール２００のアナログ部２００Ａはまた、例えば、デジタル−アナログ変換回路、他のアナログ−デジタル変換器、高速コンパレータ（例えばイベント検出）、電圧に基づいたリセット生成、電圧調整器、電圧基準器、クロック生成器及び他のアナログ構成部品のような他のアナログ構成部品２１５を含む。制御モジュール２００のデジタル部２００Ｂは、デジタル部２００Ｂにより利用される様々なタイミング信号を提供するタイマ・モジュール２０２を含む。このようなタイミング信号には、例えば、書き込み可能なプロセッサ・クロック信号が含まれる。タイマ・モジュール２０２はまた、ウォッチドッグ・タイマとしての役割も果たす。

二つの汎用プロセッサ２０３Ａ及び２０３Ｂもまた含まれる。プロセッサは、特定の命令集合に従う命令を認識し、シフト、分岐、加算、減算、乗算、除算、ブール演算、比較演算等のような通常の汎用演算を実行する。一実施形態において、汎用プロセッサ２０３Ａ及び２０３Ｂは各々１６ビット・プロセッサであり、個別に構成される。命令集合は特定のハードウェア環境に最適化されるが、命令集合の特定の構造は本発明の原理にとっては重要でなく、特定のハードウェア環境は本発明の原理にとっては重要ではない。

ホスト通信インターフェイス２０４はホスト１１１と通信するために利用され、図１において光送受信機１００上のシリアル・データ（ＳＤＡ）及びシリアル・クロック（ＳＣＬ）線として示される、I²Cのような二線インターフェイスを利用して具体化される。他のホスト通信インターフェイスが同様に具体化されていてもよい。制御モジュール１０５からホスト１１１に、このホスト通信インターフェイスを利用してデータが提供され、温度レベル、送信／受信電力レベル等のデジタル診断及び読み出しが可能になる。外部デバイス・インターフェイス２０５は、例えば、後置増幅器１０２、レーザ・ドライバ１０３又はパーシスタント・メモリ１０６のような、例えば、光送受信機１００内の他のモジュールと通信するために利用される。

内部制御システム・メモリ２０６（外部パーシステント・メモリ１０６とは混同してはいけない）はランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）又は不揮発性メモリである。メモリ制御装置２０７はプロセッサ２０３Ａ及び２０３Ｂの各々の間の制御システム・メモリ２０６へのアクセスを共有し、且つホスト通信インターフェイス２０４及び外部デバイス・インターフェイス２０５とのアクセスを共有する。一実施形態において、ホスト通信インターフェイス２０４はシリアル・インターフェイス制御装置２０１Ａを含み、且つ外部デバイス・インターフェイス２０５はシリアル・インターフェイス制御装置２０１Ｂを含む。二つのシリアル・インターフェイス制御装置２０１Ａ及び２０１ＢはI²Cのような二線インターフェイスを利用して通信するか、又はインターフェイスが両通信モジュールに認識される限り他のインターフェイスであってもよい。単一シリアル・インターフェイス制御装置（例えばシリアル・インターフェイス制御装置２０１Ｂ）はマスター構成部品であり、一方で他のシリアル・インターフェイス制御装置（例えばシリアル・インターフェイス制御装置２０１Ａ）はスレーブ構成部品である。

入力／出力マルチプレクサ２０８は制御モジュール２００の様々な入力／出力ピンを、制御モジュール２００内の様々な構成部品に多重化する。このことにより、制御回路２００の次に存在する動作環境に従って異なる構成部品にピンを動的に割り当てることが可能になる。従って、制御モジュール２００上に利用可能なピンよりも制御モジュール２００内に多くの入力／出力ノードが存在し、これにより、制御モジュール２００の設置面積が減少する。

レジスタ群２０９は複数の独立レジスタを含む。これらのレジスタはプロセッサ２０３により利用されて、光送受信機１００における高速比較を制御する、マイクロコードが生成したデータを書き込む。これとは別に、レジスタには比較のための演算パラメータを選択するデータが保持される。加えて、レジスタは、レーザ・バイアス電流又は送信電力のような成分の特性を制御するための光送受信機１００の様々な成分がマップされたメモリである。

図１及び図２に関する特定の環境について記載してきたが、この特定の環境は本発明の原理によって採用された無数の技術思想の一つにすぎないということが理解されるであろう。前記のように、本発明の原理が任意の特定の環境により制限されることは意図されていない。

本発明に従って、光送受信機により様々な動作パラメータの補正が実行される。動作パラメータは光送受信機の様々なアナログ・センサから測定される。光送受信機は各アナログ信号をデジタル・サンプルに変換し、光送受信機のプロセッサにより実行されるとき、プロセッサが光送受信機にデジタル・サンプルの補正を実行させるシステム・メモリに、マイクロコードを受信する。光送受信機は次に、補正された結果を、光送受信機に通信的に接続可能なホスト・コンピュータ・システム（以後、単に「ホスト」と呼ばれる）からアクセス可能な状態にする。

図３を参照すると、ホストに結果を報告する前に、光送受信機によりデジタル診断の補正が実行される方法３００のフローチャートが説明される。光送受信機によりアナログ信号からデジタル診断情報を表す複数のデジタル・サンプルが最初に得られる（動作３０１）。このことは、光送受信機のアナログ・センサにアナログ信号を測定することにより実行される。センサはアナログ信号をサンプリングのためにアナログーデジタル変換器に提供して、デジタル・サンプルを生成する。

光送受信機はマイクロコードを様々なソースからシステム・メモリにロードする（動作３０２）。マイクロコードは光送受信機のパーシスタント・メモリ、ホスト又はインターネットのようなネットワーク上でホスト又は光送受信機に接続される遠隔地のコンピュータ・システムからロードされる。マイクロコードはまた、光送受信機にマイクロコードを提供することができる他の任意のソースからもロードされる。図３に示されるように、光送受信機が実行する動作３０１及び動作３０２の順番は、本発明の原理にとっては重要ではない。動作は並行して或いは動作３０１又は動作３０２のいずれかが最初に行われる。

プロセッサは次に、マイクロコードを実行する（動作３０３）。光送受信機のプロセッサによって実行されたとき、光送受信機は動作３０３内に説明される動作を実行するように、マイクロコードは構造化される。特に、光送受信機はデジタル・サンプルにアクセスし（動作３２１）、且つデジタル・サンプルの補正演算を実行する（動作３２２）。次に補正されたデジタルの結果をホストからアクセス可能にするという選択肢もある（動作３２３）。

図１及び図２に関して記載され且つ説明される環境を参照して、特定の実施形態が次に記載される。図１を参照すると、ホスト１１１に通信的に接続可能な送受信機１００が示される。本明細書及び請求項において、二つの構成部品が「通信的に接続可能な」とは、これらが互いに通信的に接続されることが可能な場合のことである。本明細書及び請求項において、「通信的に接続可能な」とは、データを片道又は双方向いずれかで通信することが可能な状態として定義される。

図２を参照すると、アナログ・センサ２１１Ａ，２１１Ｂ及び２１１Ｃが示される。この明細書において、「アナログ・センサ」とは、アナログ測定をすることができ、且つ対応するアナログ信号を生成することができる任意のデバイスとして定義される。前記のように、アナログ・センサ２１１Ａ，２１１Ｂ及び２１１Ｃは、送受信機の温度及び供給電力のような光送受信機１００の様々なアナログ動作パラメータを測定するように構成される。これらのアナログ・センサにより測定パラメータ値に対応するアナログ信号が生成され、且つマルチプレクサ２１３に信号が送信される。例えば、センサ２１１Ａが温度を測定するように構成された場合、測定温度に対応するアナログ信号がマルチプレクサ２１３に送信される。

制御モジュール１０５の外部のアナログ動作パラメータを測定することもまた望ましい。これらにはレーザ・バイアス電流、送信電力、受信電力等が含まれる。アナログ・センサは、後置増幅器１０２及びレーザ・デバイス１０３に接続されて、所望の動作パラメータ測定が補償される。例えば、レーザ・ドライバ１０３に接続されているアナログ・センサはレーザ・バイアス電流又は他のレーザで動作するパラメータを測定する。アナログ・センサは所望の測定値を得るために光送受信機１００の任意の構成部品に接続される。外部の測定結果は、外部接続線２１２Ａ及び２１２Ｂの利用を介してマルチプレクサ２１３に送信される。

測定アナログ信号は、デジタル・サンプルに変換するためにＡＤＣ２１４に送信される。しかし、ＡＤＣ２１４からの出力であるサンプルには予測可能な誤差が含まれる。デジタル・サンプルにおける予測可能な誤差は多数の要因が原因である。例えば、多くの瞬間において予測可能な誤差はアナログーデジタル変換中に加わる。これは恐らく、最も一般的な予測可能な誤差である。予測可能な誤差はまた、変動する電力供給による温度変化のような環境の影響によっても生成される。加えて、予測可能な誤差は、信号がアナログ−デジタル変換を受ける前にアナログ信号に加わる。例えば、光送受信機がセンサの動作範囲の限界近くで動作しているとき、測定結果には予測可能な誤差が含まれる。加えて、センサとＡＤＣ２１４との間に中間回路が存在してもよく、この中間回路によってもまた信号が回路を伝播する間に予測可能な誤差が加わる。

例えば、制御モジュール１０５の外側に配置されたセンサに対して特に、線１２１Ａ及び２１２Ｂを信号が伝播する際の減衰が存在する。いくつかの場合、予測可能な誤差はこれらの要因の全て又は一部の組み合わせによって引き起こされる。更に、センサの感知能力は、温度及び電力供給の変動に従って悪化する。センサには、センサの経年変化に従う予測可能な誤差が加わる。光送受信機が現在の結果をホストから利用できるようにするために、予測可能な誤差は、その理由によらず補正されなければならない。

本発明の原理に従う補正は、デジタル値をＡＤＣ２１４から取得して、その値を補正演算に入力することにより実現される。本明細書及び請求項において、「補正」とは、少なくとも入力デジタル値に依存し、且つ例えば温度、光受信機の受信電力、電力供給等のような他の動的に変化する因子等に依存する予測可能な規則性を利用した、入力デジタル値の出力デジタル値への変換（又はマップ）を意味するように定義される。例えば、ＡＤＣからのデジタル値はこのような補正の対象である。予測可能な規則性のこれら集合は、プロセッサによって実行されるマイクロコードに含まれ、且つ予測可能な規則性のこれら集合は数式、数学関数、一つの値への値の表のような、値の範囲間の関係等であってもよい。

予測可能な規則性の集合に従う補正により、入力デジタル値は対応する出力デジタル値の集合に変換され、変換後の出力デジタル値の集合にはもはや予測可能な誤差が含まれない。多くの場合、予測可能な規則性は静的でないだけではなく、常に提供されなければならない動的な要因が含まれる。例えば、補正方程式は温度変化に応じて変化し、現在の温度を常に測定する必要がある。デジタル値に加わる誤差が少なくとも部分的に予測可能である限り、予測可能な規則性の集合が補正演算をするために案出され、予測可能な誤差を取り除くように実行される。

たとえ補正されるべき予測可能な値に誤差が存在しなくても、本発明に従う補正はまた、結果を解釈する者がより受け入れやすい形に補正された値を表すためにも利用される。例えば、ＡＤＣからのデジタル値は線型形式であるが、電力測定に対しては対数であるように、非線型形式で値を見ることが望ましい。線型値は補正演算により対応する非線型値に変換され、その後、ホストからアクセス可能になる。

図４を参照すると、本発明の原理を利用する補正の例が示される。図４には横（ｘ）軸上にアナログ・パラメータ値が、対する縦（ｙ）軸上に対応するデジタル値が示される。曲線４０１は、アナログ−デジタル変換器２１４からの、補正前の（すなわち、予測可能な誤差が含まれる）非線型出力曲線を表す。例示されるように、ＡＤＣからのサンプルはX²関数として一般に表される。このことは例のみを目的としている。出力はいかなるタイプの関数の形でもよく、線型、非線型、又はある範囲又は表の値のような値の関係でもよい。曲線４０２は一方で、補正後の曲線を表し、補正演算が成されて予測可能な誤差が取り除かれている。この場合、補正を受けた値はXの平方根関数のlog₁₀として一般に表される。

上記のように、プロセッサ２０３Ａ及び２０３Ｂは、補正を実行するために必要な汎用演算をすることができる汎用プロセッサである。プロセッサ２０３Ａ及び２０３Ｂは制御システム・メモリ２０６からマイクロコードを読み出す。この例において、マイクロコードはＡＤＣからのサンプルを変換する補正関数を含み、X²関数として一般に表されるサンプルをＸの平方根関数のlog₁₀として一般に表される関数に変換する。マイクロコードはパーシスタント１０６から制御システム・メモリ２０６にロードされ、制御システム・メモリ２０６においてプロセッサ２０３はマイクロコードの命令を実行し、補正演算を開始する。図４を参照すると、プロセッサは点ａ１の平方根を求めて次にlog₁₀を求める。これにより点ａ２が生成される。この手順が点ｂ１，ｃ１及びｄ１で繰り返されて各々点ｂ２，ｃ２及びｄ２が生成される。点ａ２，ｂ２，ｃ２及びｄ２にはもはや予測可能な誤差は含まれていないか又は、許容できる大きさの予測可能な誤差のみが含まれ、補正後の曲線上にマップされる。点ａ２，ｂ２，ｃ２及びｄ２は、測定アナログ・パラメータ値と予測可能な誤差が無いデジタル値との間の理想的な（又は理想に近い）関係を表す。この例により、ＡＤＣの補正前の非線型出力が非線型の補正後の結果にマップされることが示される。このことは、通常対数関数で表される電力のようなパラメータにとって特に便利である。

本発明の原理は、前記のように他のタイプの入力及び出力の関係に対しても等しく同様に機能する。例えば、補正後に非線型な関数にマップされるＡＤＣ２１４からの出力サンプルが補正前の線型関数として表されてもよい。逆に、補正後に線型な関数にマップされるＡＤＣ２１４からに出力が非線型関数として表されてもよい。恐らく最も一般的な関係は、ＡＤＣ２１４からの線型出力として表されるサンプルが、傾きとオフセットを調整することにより補正後の線型出力にマップされるものである。このことは非常に一般的であるので、この関係を以下に記載する。

図５を参照すると、図４に示されるように、横（ｘ）軸上にアナログ・パラメータ値が、対する縦（ｙ）軸上に対応するデジタル値が示される。直線５０１はアナログ・パラメータ値とデジタル出力との間の補正後の関係を表している。一方、直線５０２は、アナログ−デジタル変換によって生成される予測可能な誤差によるＡＤＣからの補正前の結果を示している。直線５０２には、補正後の直線５０１と比較してある差が存在することに注意されたい。更に、直線５０１と比較して直線５０２の傾きが異なることに注意されたい。

オフセットを取り除くために、アナログ−デジタル変換器２１４から得られるデジタル・サンプルとレジスタ群２０９に保存されたデジタル・サンプルとに基づいて、最小二乗曲線がプロセッサ２０３によって計算される。次に、この曲線が図５の縦軸と交わる点が決定される。次に、プロセッサ２０３は直線５０２の実際の交点と、通常は（０，０）である直線５０１の所望の交点との差を決定する。アナログ−デジタル変換器から得られる任意のデジタル値は次にこの差を利用して調整される。このことにはオフセットを差の大きさだけ直線５０２を下に平行移動する効果があり、これによりオフセットを相殺する。

平行移動後の直線５０２の傾きを補正するために、乗数が決定される。この乗数は、測定された直線５０２の傾きによって除算される理想直線５０１の傾きの逆数である。例えば、図５において、直線５０１の傾きはｂ／ａであり、直線５０２の傾きは（ｃ−オフセット）／ａである。従って、乗数はｂ／（ｃ−オフセット）である。アナログ−デジタル変換器から得られる任意のデジタル値は、上記オフセットの調整を受けた後にこの乗数が乗算される。このことは、平行移動後の直線５０２を実質的に直線５０１に一致させる効果がある。従って、調整された値はアナログ値から与えられる所望の値に非常に近くなる。

マイクロプロセッサ２０３Ａ及び２０３Ｂは前に説明したように、パーシスタント・メモリ１０６からマイクロコードを受け取る。プロセッサ２０３に補正演算を実行させることに加えて、マイクロコードはまたプロセッサ２０３に補正の結果をホスト１１１からアクセス可能な状態にさせる。このことは、ホストが送受信機にフィルタリングの結果をポーリングすること及び／又は送受信機がフィルタリングした結果のログをホストに直接書き込むことにより実行される。補正した結果をホストからアクセス可能な状態にすることにより、ユーザによる動作パラメータの容易な監視が可能になる。ホストが、他のユーザ定義の演算で補正されたデータを利用することも可能である。

従って、本発明の原理により、ホスト・コンピュータ・システムと通信する前にデジタル診断情報を補正する光送受信機が提供される。デジタル診断情報はデジタル−アナログ変換によって生成される既知のオフセットを取り除くことにより補正される。この手順により必要な基準に一致する結果が生成される。従って、デジタル診断情報は光送受信機の外部から直接提供されるように、確度が高い。これ以上の補正はホストで行われる必要が無く、従ってホストの処理用のリソースが節約され、且つ正確なデジタル診断情報を直ちにに利用することが可能になる。従って、本発明の原理には光送受信機の技術における重要な利点が存在する。

本発明は、本発明の技術思想又は本質的な特徴から乖離せずに他の特定の形態で実施されるかもしれない。記載された実施形態は全ての態様において説明としてのみ考えられるべきで、制限として考えられるべきではない。本発明の範囲は従って、明細書によってというよりはむしろ添付された請求項によって示される。請求項と均等である手段及び範囲内になる全ての変更は本発明の範囲に包含されるべきである。

本発明の特徴を具体化する光送受信機の実施例の概略図。 図１の制御モジュールの実施例の概略図。 本発明の原理に従う、ホスト・コンピュータ・システムに結果を報告する前にデジタル診断の補正を実行するための光送受信機用の方法のフロー図。 補正前の非線形曲線のグラフ及び補正後の非線形曲線のグラフ。 補正前の線型曲線のグラフ及び補正後の線型曲線のグラフ。

Claims (17)

1. ホスト・コンピュータ・システムに通信的に接続可能であり、且つ少なくとも一つのアナログーデジタル変換器、システム・メモリ及び少なくとも一つのプロセッサを含む光送受信機において、前記光送受信機に対して、前記ホスト・コンピュータ・システムと通信する前にデジタル診断情報の補正を実行するための方法であって、
   アナログ信号からデジタル・サンプルを得る動作と、
   前記少なくとも一つのプロセッサを利用して、前記光送受信機に、
   前記デジタル・サンプルを補正する動作
   を実行させるために前記マイクロコードを実行する動作と、
   を備える方法。
2. 前記補正されたデジタル・サンプルをホスト・コンピュータ・システムからアクセス可能な状態にする動作、
   を更に備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記デジタル・サンプルは第一の非線型関数に一致し、前記デジタル・サンプルを補正する前記動作は、
   前記デジタル・サンプルをマップして前記第一の非線型関数とは異なる第二の非線型関数に一般に一致する、補正後のデジタル・サンプルを生成する動作、
   を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記デジタル・サンプルは非線型関数に一致し、前記デジタル・サンプルを補正する前記動作は、
   前記デジタル・サンプルをマップして線型関数に一般に一致する補正後のデジタル・サンプルを生成する動作、
   を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記デジタル・サンプルは線型関数に一致し、前記デジタル・サンプルを補正する前記動作は、
   前記デジタル・サンプルをマップして非線型関数に一般に一致する補正後のデジタル・サンプルを生成する動作、
   を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記デジタル・サンプルは第一の線型関数に一致し、前記デジタル・サンプルを補正する前記動作は、
   前記デジタル・サンプルをマップして前記第一の線型関数とは異なる第二の線型関数に一般に一致する補正後のデジタル・サンプルを生成する動作、
   を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記アナログ信号は送受信機の温度、送受信機の供給電圧、レーザ・バイアス電流、送受信機の受信電力、又は送受信機の送信電力の一つである、請求項１に記載の方法。
8. 光送受信機であって、
   少なくとも一つのプロセッサと、
   アナログ信号から複数のデジタル・サンプルを取得するように構成されたアナログ−デジタル変換器と、
   マイクロコードを有するシステム・メモリであって、前記マイクロコードは、前記少なくとも一つ以上のプロセッサによって実行されるときに、前記光送受信機は前記デジタル・サンプルにアクセスして、前記デジタル・サンプルの補正演算を実行するように構造化される、システム・メモリと、
   を備える光送受信機。
9. 前記補正結果は、前記光送受信機に接続されたホスト・コンピュータ・システムからアクセス可能である、請求項８に記載の光送受信機。
10. 前記デジタル・サンプルは第一の非線型関数に一致し、補正演算を実行することは前記デジタル・サンプルをマップして、前記第一の非線型関数とは異なる第二の非線型関数に一致する補正後のデジタル・サンプルを生成することを含む、請求項８に記載の光送受信機。
11. 前記デジタル・サンプルは非線型関数に一致し、補正演算を実行することは前記デジタル・サンプルをマップして、線型関数に一致する補正後のデジタル・サンプルを生成することを含む、請求項８に記載の光送受信機。
12. 前記デジタル・サンプルは線型関数に一致し、補正演算を実行することにより前記デジタル・サンプルをマップして、非線型関数に一般に一致する補正後のデジタル・サンプルを生成することを含む、請求項８に記載の光送受信機。
13. 前記デジタル・サンプルは第一の線型関数に一致し、補正演算を実行することは前記デジタル・サンプルをマップして、前記第一の線型関数とは異なる第二の線型関数に一致する補正後のデジタル・サンプルを生成することを含む、請求項８に記載の光送受信機。
14. 前記アナログ信号は送受信機の温度、送受信機の供給電圧、レーザ・バイアス電流、送受信機の受信電力又は送受信機の送信電力の一つである、請求項８に記載の光送受信機。
15. 前記光送受信機は、１Ｇのレーザ送受信機、２Ｇのレーザ送受信機、４Ｇのレーザ送受信機、８Ｇのレーザ送受信機又は１０Ｇのレーザ送受信機の一つである、請求項８に記載の光送受信機。
16. 前記光送受信機は、１０Ｇを越える光ファイバ接続に適するレーザ送受信機である、請求項８に記載の光送受信機。
17. 前記光送受信機は、ＸＦＰレーザ送受信機、ＳＦＰレーザ送受信機又はＳＦＦレーザ送受信機の一つである、請求項８に記載の光送受信機。

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