JP2021061575A - Relay system, transmission device, and reception device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、中継システム、送信装置、及び受信装置に関する。 The present disclosure relates to a relay system, a transmitting device, and a receiving device.
モバイル通信ネットワークに含まれるモバイルフロントホール(MFH)、モバイルミッドホール(MMH)、及びモバイルバックホール(MBH)において光通信システムが利用される場合がある。例えば、特許文献1には、PON(Passive Optical Network)を用いた、MFHにおける中継伝送システムが開示されている。
Optical communication systems may be used in mobile fronthaul (MFH), mobile midhaul (MMH), and mobile backhaul (MBH) included in mobile communication networks. For example,
モバイル通信ネットワークに光通信システムを適用するにあたり、既設のダークファイバが利用されることが考えられる。例えばMFHの長さは一般的に20km未満である。しかし、ダークファイバを利用する場合、30km〜40kmに拡張することが考えられる。その一方で、4G(第4世代移動通信システム)で利用されるCPRI(Common Public Radio Interface)における通信速度は2.4576Gbps(option2)〜9.8304Gbps(option5)であったが、5G(第5世代移動通信システム)で利用されるeCPRI(enhanced CPRI)では25.78125Gbpsに高速化する。通信速度の高速化に伴い、光トランシーバの受信感度が悪化し、また分散ペナルティが増加する。このため、パワーバジェットが悪化し、長距離の光ファイバケーブルの利用が困難となる。 In applying the optical communication system to the mobile communication network, it is conceivable that the existing dark fiber will be used. For example, the length of MFH is generally less than 20 km. However, when using dark fiber, it is conceivable to extend it to 30 km to 40 km. On the other hand, the communication speed in CPRI (Common Public Radio Interface) used in 4G (4th generation mobile communication system) was 2.4576 Gbps (option 2) to 9.8304 Gbps (option 5), but 5 G (fifth). The speed of eCPRI (enhanced CPRI) used in (generational mobile communication systems) will be increased to 25.78125 Gbps. As the communication speed increases, the reception sensitivity of the optical transceiver deteriorates and the dispersion penalty increases. Therefore, the power budget deteriorates, and it becomes difficult to use a long-distance optical fiber cable.
本開示の一態様に係る中継システムは、第1装置と第2装置との間の通信を中継する中継システムであって、前記第1装置から送信される原信号を受信し、受信される前記原信号に応じた光信号を送信する送信装置と、前記送信装置から送信される前記光信号を受信し、受信される前記光信号に基づいて復元される前記原信号を前記第2装置へ送信する受信装置と、を備え、前記送信装置は、前記原信号を、前記原信号より低速の複数の低レート信号へ変換する第1データレート変換部と、前記第1データレート変換部によって得られる前記低レート信号を低レート光信号に変換して送信する複数の光送信器と、前記複数の光送信器から送信される複数の前記低レート光信号を多重化し、多重化光信号として送信するマルチプレクサと、を含み、前記第1データレート変換部は、前記原信号をブロック単位で振り分けることによって複数の分割データを生成し、生成される前記分割データの各々を低レート信号として、前記第1速度より低速な第2速度で出力し、前記受信装置は、前記マルチプレクサによって送信される前記多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号を、前記複数の低レート光信号に変換するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサによって生成される前記低レート光信号を前記低レート信号へ変換する、前記光送信器と同数の光受信器と、複数の前記光受信器によって得られる複数の前記低レート信号に基づいて、前記原信号を復元する第2データレート変換部と、を含み、前記第2データレート変換部は、キューと、前記複数の光受信器のそれぞれから出力される前記低レート信号を前記分割データに変換し、前記分割データを前記キューに前記第2速度で順次書き込む書込部と、前記キューから前記分割データを前記第1速度で順次読み出し、前記分割データを組み合わせて前記原信号を復元する読出部と、を含む。 The relay system according to one aspect of the present disclosure is a relay system that relays communication between the first device and the second device, and receives the original signal transmitted from the first device and receives the original signal. A transmission device that transmits an optical signal corresponding to the original signal, and a transmission device that receives the optical signal transmitted from the transmission device and transmits the original signal that is restored based on the received optical signal to the second device. The transmitting device is obtained by a first data rate conversion unit that converts the original signal into a plurality of low-rate signals slower than the original signal, and the first data rate conversion unit. A plurality of optical transmitters that convert the low-rate signal into a low-rate optical signal and transmit the data, and a plurality of the low-rate optical signals transmitted from the plurality of optical transmitters are multiplexed and transmitted as a multiplexed optical signal. The first data rate conversion unit includes a multiplexer and generates a plurality of divided data by distributing the original signal in block units, and each of the generated divided data is used as a low rate signal, and the first data rate conversion unit is used. Output at a second speed slower than the speed, the receiving device receives the multiplexed optical signal transmitted by the multiplexer, and converts the received multiplexed optical signal into the plurality of low-rate optical signals. The demultiplexer, the same number of optical receivers as the optical transmitter that converts the low-rate optical signal generated by the demultiplexer into the low-rate signal, and the plurality of the optical receivers obtained by the plurality of the optical receivers. The second data rate converter includes a second data rate converter that restores the original signal based on the low rate signal, and the second data rate converter is the low output from each of the queue and the plurality of optical receivers. A writing unit that converts a rate signal into the divided data and sequentially writes the divided data to the queue at the second speed, and a writing unit that sequentially reads the divided data from the queue at the first speed and combines the divided data. It includes a reading unit that restores the original signal.
本開示の一態様に係る送信装置は、第1装置から送信される原信号を受信し、受信される前記原信号に応じた光信号を送信する送信装置であって、前記原信号を、前記原信号より低速の複数の低レート信号へ変換する第1データレート変換部と、前記第1データレート変換部によって得られる前記低レート信号を低レート光信号に変換して送信する複数の光送信器と、前記複数の光送信器から送信される複数の前記低レート光信号を多重化し、多重化光信号として送信するマルチプレクサと、を備え、前記第1データレート変換部は、前記原信号をブロック単位で振り分けることによって複数の分割データを生成し、生成される前記分割データの各々を低レート信号として、前記第1速度より低速な第2速度で出力する。 The transmission device according to one aspect of the present disclosure is a transmission device that receives an original signal transmitted from the first device and transmits an optical signal corresponding to the received original signal, and the original signal is transmitted to the original signal. A first data rate conversion unit that converts a plurality of low-rate signals slower than the original signal, and a plurality of optical transmissions that convert the low-rate signal obtained by the first data rate conversion unit into a low-rate optical signal and transmit the signal. The first data rate conversion unit includes a device and a multiplexer that multiplexes the plurality of low-rate optical signals transmitted from the plurality of optical transmitters and transmits them as a multiplexed optical signal, and the first data rate conversion unit converts the original signal. A plurality of divided data are generated by distributing the divided data in block units, and each of the generated divided data is output as a low rate signal at a second speed lower than the first speed.
本開示の一態様に係る受信装置は、原信号に基づいて生成される多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号に基づいて復元される前記原信号を第2装置へ送信する受信装置であって、前記多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号を、複数の低レート光信号に変換するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサによって生成される前記低レート光信号を低レート信号へ変換する複数の光受信器と、複数の前記光受信器によって得られる複数の前記低レート信号に基づいて、前記原信号を復元する第2データレート変換部と、を備え、前記第2データレート変換部は、キューと、前記複数の光受信器のそれぞれから出力される前記低レート信号を分割データに変換し、前記分割データを前記キューに第1速度より低速の第2速度で順次書き込む書込部と、前記キューから前記分割データを前記第1速度で順次読み出し、前記分割データを組み合わせて前記原信号を復元する読出部と、を含む。 The receiving device according to one aspect of the present disclosure receives the multiplexed optical signal generated based on the original signal, and transmits the original signal restored based on the received multiplexed optical signal to the second device. A demultiplexer that receives the multiplexed optical signal and converts the received multiplexed optical signal into a plurality of low-rate optical signals, and the low-rate light generated by the demultiplexer. It includes a plurality of optical receivers that convert a signal into a low-rate signal, and a second data rate converter that restores the original signal based on the plurality of the low-rate signals obtained by the plurality of optical receivers. The second data rate conversion unit converts the low rate signal output from each of the queue and the plurality of optical receivers into divided data, and converts the divided data into the queue at a speed lower than the first speed. It includes a writing unit that sequentially writes at two speeds, and a reading unit that sequentially reads the divided data from the queue at the first speed and restores the original signal by combining the divided data.
本開示は、上記のような特徴的な構成を備える送信装置として実現することができるだけでなく、送信装置における特徴的な処理をステップとする送信方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。本開示は、上記のような特徴的な構成を備える受信装置として実現することができるだけでなく、受信装置における特徴的な処理をステップとする受信方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。さらに、送信装置の一部又は全部を半導体集積回路として実現したり、受信装置の一部又は全部を半導体集積回路として実現したり、送信装置及び受信装置を含む中継システムとして実現したりすることができる。 The present disclosure can be realized not only as a transmission device having a characteristic configuration as described above, but also as a transmission method in which a characteristic process in the transmission device is a step, or a computer is made to execute such a step. It can be realized as a computer program for. The present disclosure can be realized not only as a receiving device having a characteristic configuration as described above, but also as a receiving method in which characteristic processing in the receiving device is a step, or a computer is made to execute such a step. It can be realized as a computer program for. Further, a part or all of the transmitting device may be realized as a semiconductor integrated circuit, a part or all of the receiving device may be realized as a semiconductor integrated circuit, or a relay system including a transmitting device and a receiving device may be realized. it can.
本開示によれば、高速通信と長距離光ファイバケーブルの利用との両方を実現することができる。 According to the present disclosure, both high-speed communication and the use of long-distance optical fiber cables can be realized.
<本開示の実施形態の概要>
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
<Outline of Embodiments of the present disclosure>
Hereinafter, the outlines of the embodiments of the present disclosure will be listed and described.
(1) 本実施形態に係る中継システムは第1装置と第2装置との間の通信を中継する中継システムであって、前記第1装置から送信される原信号を受信し、受信される前記原信号に応じた光信号を送信する送信装置と、前記送信装置から送信される前記光信号を受信し、受信される前記光信号に基づいて復元される前記原信号を前記第2装置へ送信する受信装置と、を備え、前記送信装置は、前記原信号を、前記原信号より低速の複数の低レート信号へ変換する第1データレート変換部と、前記第1データレート変換部によって得られる前記低レート信号を低レート光信号に変換して送信する複数の光送信器と、前記複数の光送信器から送信される複数の前記低レート光信号を多重化し、多重化光信号として送信するマルチプレクサと、を含み、前記第1データレート変換部は、前記原信号をブロック単位で振り分けることによって複数の分割データを生成し、生成される前記分割データの各々を低レート信号として、前記第1速度より低速な第2速度で出力し、前記受信装置は、前記マルチプレクサによって送信される前記多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号を、前記複数の低レート光信号に変換するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサによって生成される前記低レート光信号を前記低レート信号へ変換する、前記光送信器と同数の光受信器と、複数の前記光受信器によって得られる複数の前記低レート信号に基づいて、前記原信号を復元する第2データレート変換部と、を含み、前記第2データレート変換部は、キューと、前記複数の光受信器のそれぞれから出力される前記低レート信号を前記分割データに変換し、前記分割データを前記キューに前記第2速度で順次書き込む書込部と、前記キューから前記分割データを前記第1速度で順次読み出し、前記分割データを組み合わせて前記原信号を復元する読出部と、を含む。上記構成により、送信装置は原信号から低速の低レート光信号を複数生成し、複数の低レート光信号を多重化した多重化光信号を送信する。受信装置は多重化光信号を受信し、多重化光信号から複数の低レート光信号を抽出し、複数の低レート光信号から高速の原信号を復元する。つまり、送信装置と受信装置との間では、低速の光通信が行われる。このため、パワーバジェットの悪化(分散ペナルティの増加、および受信感度の悪化)が抑制され、高速通信と長距離光ファイバケーブルの利用との両方を実現することができる。 (1) The relay system according to the present embodiment is a relay system that relays communication between the first device and the second device, and receives the original signal transmitted from the first device and receives the original signal. A transmission device that transmits an optical signal corresponding to the original signal, and a transmission device that receives the optical signal transmitted from the transmission device and transmits the original signal that is restored based on the received optical signal to the second device. The transmitting device is obtained by a first data rate conversion unit that converts the original signal into a plurality of low-rate signals slower than the original signal, and the first data rate conversion unit. A plurality of optical transmitters that convert the low-rate signal into a low-rate optical signal and transmit the data, and a plurality of the low-rate optical signals transmitted from the plurality of optical transmitters are multiplexed and transmitted as a multiplexed optical signal. The first data rate conversion unit includes a multiplexer and generates a plurality of divided data by distributing the original signal in block units, and each of the generated divided data is used as a low rate signal, and the first data rate conversion unit is used. Output at a second speed slower than the speed, the receiving device receives the multiplexed optical signal transmitted by the multiplexer, and converts the received multiplexed optical signal into the plurality of low-rate optical signals. The demultiplexer, the same number of optical receivers as the optical transmitter that converts the low-rate optical signal generated by the demultiplexer into the low-rate signal, and the plurality of the optical receivers obtained by the plurality of the optical receivers. The second data rate converter includes a second data rate converter that restores the original signal based on the low rate signal, and the second data rate converter is the low output from each of the queue and the plurality of optical receivers. A writing unit that converts a rate signal into the divided data and sequentially writes the divided data to the queue at the second speed, and a writing unit that sequentially reads the divided data from the queue at the first speed and combines the divided data. It includes a reading unit that restores the original signal. With the above configuration, the transmitting device generates a plurality of low-speed low-rate optical signals from the original signal, and transmits a multiplexed optical signal obtained by multiplexing the plurality of low-rate optical signals. The receiving device receives the multiplexed optical signal, extracts a plurality of low-rate optical signals from the multiplexed optical signal, and restores a high-speed original signal from the plurality of low-rate optical signals. That is, low-speed optical communication is performed between the transmitting device and the receiving device. Therefore, deterioration of the power budget (increase in dispersion penalty and deterioration in reception sensitivity) is suppressed, and both high-speed communication and use of a long-distance optical fiber cable can be realized.
(2) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記第1データレート変換部は、前記原信号を所定ビット数のブロック単位で分割し、前記分割データを生成し、前記第2データレート変換部は、前記低レート信号における前記ブロックの境界を検出する境界検出部をさらに含み、前記書込部は、前記境界検出部によって前記ブロックの境界が検出された前記低レート信号を前記分割データに変換してもよい。ブロック単位で処理することにより、分割データの同期が容易となる。 (2) In the relay system according to the present embodiment, the first data rate conversion unit divides the original signal into blocks of a predetermined number of bits to generate the divided data, and the second data rate conversion unit The writing unit further includes a boundary detecting unit for detecting the boundary of the block in the low rate signal, and the writing unit converts the low rate signal in which the boundary of the block is detected by the boundary detecting unit into the divided data. You may. By processing in block units, synchronization of divided data becomes easy.
(3) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記原信号は、所定ビット数の符号ブロックを複数含む前方誤り訂正符号化された信号であり、前記第1データレート変換部は、前記原信号に含まれる前記符号ブロックに基づいて前記原信号を前記ブロックに分割してもよい。これにより、前方誤り訂正符号化された信号(以下、「FEC信号」という)に含まれる符号ブロックを利用してブロックの境界を容易に検出することができる。FEC信号では、符号化においてDCバランスが調整されているため、分割データにおいて適切なDCバランスが保持される。 (3) In the relay system according to the present embodiment, the original signal is a forward error correction-encoded signal including a plurality of code blocks having a predetermined number of bits, and the first data rate conversion unit converts the original signal into the original signal. The original signal may be divided into the blocks based on the included code blocks. Thereby, the boundary of the block can be easily detected by using the code block included in the forward error correction coded signal (hereinafter, referred to as “FEC signal”). In the FEC signal, since the DC balance is adjusted in the coding, an appropriate DC balance is maintained in the divided data.
(4) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記原信号は、RS(528,514)FECによって符号化された信号であり、前記第1データレート変換部は、前記原信号に含まれるコードワードマーカーに基づいて前記原信号に含まれる複数のブロックの境界を検出し、前記原信号を前記ブロック単位で分割してもよい。コードワードマーカーを使用することにより、FECでエンコードされた原信号をデコードすることなく迅速にブロックの境界を検出することができる。 (4) In the relay system according to the present embodiment, the original signal is a signal encoded by RS (528,514) FEC, and the first data rate conversion unit is a code word included in the original signal. The boundary of a plurality of blocks included in the original signal may be detected based on the marker, and the original signal may be divided into the block units. By using codeword markers, block boundaries can be quickly detected without decoding the FEC-encoded original signal.
(5) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記境界検出部は、前記低レート信号に含まれる前記コードワードマーカーを検出し、検出された前記コードワードマーカーに基づいて前記ブロックの境界を検出してもよい。コードワードマーカーを使用することにより、FECでエンコードされた低レート信号をデコードすることなく迅速にブロックの境界を検出することができる。 (5) In the relay system according to the present embodiment, the boundary detection unit detects the code word marker included in the low rate signal, and detects the boundary of the block based on the detected code word marker. You may. By using codeword markers, block boundaries can be quickly detected without decoding FEC-encoded low-rate signals.
(6) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記第1データレート変換部は、前記原信号において順番に並ぶ、1024の倍数であるN個の前記ブロック又は前記ブロックが分割された分割ブロックのうちの一部の前記ブロック又は前記分割ブロックを含む第1低レート信号と、前記N個の前記ブロック又は前記分割ブロックのうち、前記第1低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックを除く前記ブロック又は前記分割ブロックを含む第2低レート信号を、第1条件、第2条件、及び第3条件を満たす割り当て規則にしたがって生成し、前記第1条件は、前記第1低レート信号が、前記N個の前記ブロック又は前記分割ブロックのうち連続する2つの前記ブロック又は前記分割ブロックを含むことであり、前記第2条件は、前記第1低レート信号及び前記第2低レート信号のそれぞれにおいて、前記原信号における前記ブロック又は前記分割ブロックの順番を入れ替えないことであり、前記第3条件は、前記第1低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数はN/2又はN/2+1であり、前記第2低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数はN/2又はN/2−1であることであり、前記第2データレート変換部は、第1キューと第2キューとを含み、前記書込部は、前記第1低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックを前記第1キューに書き込み、前記第2低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックを前記第2キューに書き込み、前記読出部は、前記第1キュー及び前記第2キューのそれぞれから、前記割り当て規則に基づいて前記ブロック又は前記分割ブロックを読み出し、読み出された前記ブロック又は前記分割ブロックを順番に組み合わせて前記原信号を復元してもよい。上記構成とすることにより、2つのキューに交互にコードワードマーカーが割り当てられる。したがって、どのチャンネルにおいてもFECでエンコードされた低レート信号をデコードすることなく迅速にブロックの境界を検出することができる。 (6) In the relay system according to the present embodiment, the first data rate conversion unit is among N blocks or divided blocks in which the blocks are divided, which are arranged in order in the original signal and are multiples of 1024. The first low rate signal including a part of the block or the divided block, and the block or the divided block included in the first low rate signal among the N blocks or the divided blocks are excluded. A second low rate signal including the block or the divided block is generated according to an allocation rule that satisfies the first condition, the second condition, and the third condition, and the first condition is that the first low rate signal is the said. The block includes two consecutive blocks or the division block among the N blocks or the division block, and the second condition is that the first low rate signal and the second low rate signal are included in each of the first low rate signal and the second low rate signal. The order of the blocks or the divided blocks in the original signal is not changed, and the third condition is that the number of the blocks or the divided blocks included in the first low rate signal is N / 2 or N / 2 + 1. The number of the block or the divided block included in the second low rate signal is N / 2 or N / 2-1. The second data rate conversion unit is the first queue and the first queue. The writing unit includes two queues, the writing unit writes the block or the divided block included in the first low rate signal to the first queue, and the block or the divided block included in the second low rate signal. Is written to the second queue, and the reading unit reads the block or the divided block from each of the first queue and the second queue based on the allocation rule, and the read block or the divided block. The original signal may be restored by combining blocks in order. With the above configuration, codeword markers are alternately assigned to the two queues. Therefore, block boundaries can be quickly detected on any channel without decoding the FEC-encoded low-rate signal.
(7) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記第1データレート変換部は、前記原信号において順番に並ぶ複数の前記ブロック又は前記ブロックが分割された分割ブロックを、1024の約数のうち1及び1024以外の数であるK個の低レート信号に第1条件、第2条件、及び第3条件を満たす割り当て規則にしたがって分配し、前記第1条件は、前記K個の低レート信号のそれぞれにおいて、前記原信号における前記ブロック又は前記分割ブロックの順番を入れ替えないことであり、前記第2条件は、前記原信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数が1024の倍数であるNである場合に、前記K個の低レート信号のそれぞれに含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数はN/K又はN/K±1であることであり、前記第3の条件は、前記コードワードマーカーが前記K個の低レート信号に順番に割り当てられることであり、前記第2データレート変換部は、K個のキューを含み、前記書込部は、前記K個の低レート信号のそれぞれを、前記K個のキューのそれぞれに対応させ、前記低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックを、対応する前記キューに順番に書き込み、前記読出部は、前記K個のキューのそれぞれから前記割り当て規則に基づいて前記ブロック又は前記分割ブロックを読み出し、読み出された前記ブロック又は前記分割ブロックを順番に組み合わせて前記原信号を復元してもよい。上記構成とすることにより、K個のキューに順番にCWMが割り当てられる。したがって、受信装置においてCWMを検出することで、K個のチャンネルのそれぞれをFECデコードする必要がなく、迅速にFECブロックを復元することができる。 (7) In the relay system according to the present embodiment, the first data rate conversion unit divides a plurality of the blocks arranged in order in the original signal or a divided block obtained by dividing the blocks into one out of about 1024. And K low-rate signals other than 1024 are distributed according to the allocation rules satisfying the first condition, the second condition, and the third condition, and the first condition is each of the K low-rate signals. The second condition is that the order of the blocks or the divided blocks in the original signal is not changed, and the second condition is N in which the number of the blocks or the divided blocks included in the original signal is a multiple of 1024. In this case, the number of the blocks or the divided blocks included in each of the K low-rate signals is N / K or N / K ± 1, and the third condition is the code word marker. Is sequentially assigned to the K low-rate signals, the second data rate conversion unit includes K queues, and the writing unit receives each of the K low-rate signals. Corresponding to each of the K queues, the block or the divided block included in the low rate signal is sequentially written to the corresponding queue, and the reading unit assigns the block from each of the K queues. The block or the divided block may be read out according to a rule, and the read block or the divided block may be combined in order to restore the original signal. With the above configuration, CWMs are sequentially assigned to K queues. Therefore, by detecting the CWM in the receiving device, it is not necessary to FEC decode each of the K channels, and the FEC block can be quickly restored.
(8) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記光送信器のそれぞれは、初期化信号を先頭に付加された前記低レート光信号を送信し、前記読出部は、前記初期化信号に基づいて、前記キューから読み出される順番で前記ブロックを組み合わせて前記原信号を復元してもよい。これにより、第2読出部が、初期化信号を用いることで正しい順番でブロックを読み出すことができる。したがって、1ブロックの伝送時間が、低レート信号の伝送チャンネル間における伝送遅延差と同等又はこれより短い場合においても、当該伝送遅延差を吸収して低レート信号間で分割データの読み出しタイミングの同期を取ることができる。 (8) In the relay system according to the present embodiment, each of the optical transmitters transmits the low-rate optical signal to which the initialization signal is added at the head, and the reading unit is based on the initialization signal. , The original signal may be restored by combining the blocks in the order of being read from the queue. As a result, the second reading unit can read the blocks in the correct order by using the initialization signal. Therefore, even when the transmission time of one block is equal to or shorter than the transmission delay difference between the transmission channels of the low-rate signal, the transmission delay difference is absorbed and the read timing of the divided data is synchronized between the low-rate signals. Can be taken.
(9) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記原信号は、66ビットブロックを複数含む64B/66B符号化された信号であり、前記第1データレート変換部は、前記原信号に含まれる前記66ビットブロックに基づいて前記原信号を前記ブロックに分割してもよい。これにより、64B/66B符号化された信号(以下、「64B/66B信号」という)に含まれる符号ブロックを利用してブロックの境界を容易に検出することができる。さらに、誤り訂正符号が含まれないため、原信号の中継において低遅延を実現することができる。 (9) In the relay system according to the present embodiment, the original signal is a 64B / 66B encoded signal including a plurality of 66-bit blocks, and the first data rate conversion unit is included in the original signal. The original signal may be divided into the blocks based on the 66-bit block. Thereby, the boundary of the block can be easily detected by using the code block included in the 64B / 66B coded signal (hereinafter, referred to as “64B / 66B signal”). Further, since the error correction code is not included, low delay can be realized in the relay of the original signal.
(10) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記第1速度は、25.78125Gbpsであり、前記第2速度は、12.890625Gbpsであってもよい。これにより、送信装置と受信装置との間における多重化光信号の伝送速度が12.890625Gbpsとなる。したがって、20kmを超えるような長距離の光ファイバケーブルを利用しても、パワーバジェットを確保することができる。 (10) In the relay system according to the present embodiment, the first speed may be 25.78125 Gbps and the second speed may be 12.890625 Gbps. As a result, the transmission speed of the multiplexed optical signal between the transmitting device and the receiving device becomes 12.890625 Gbps. Therefore, the power budget can be secured even if a long-distance optical fiber cable exceeding 20 km is used.
(11) 本実施形態に係る中継システムにおいて、前記送信装置は、n個の前記原信号を受信し、n個の前記第1データレート変換部を含み、1つの前記第1データレート変換部に対してm個の前記光送信器が設けられ、前記マルチプレクサは、前記光送信器から送信されるn×m個の低レート光信号を多重化し、前記多重化光信号として送信し、前記受信装置は、n個の前記第2データレート変換部を含み、1つの前記第2データレート変換部に対してm個の前記光受信器が設けられ、前記デマルチプレクサは、前記多重化光信号を、前記n×m個の低光レート信号に変換し、前記低レート光信号のそれぞれを前記光受信器のそれぞれに入力してもよい。これにより、パワーバジェットの悪化を抑制しつつ、n×m個の低レート光信号を多重化して伝送することができる。また、分散ペナルティを抑えることができるため、波長分散の大きい波長帯でも利用でき、自由度の高い波長選択ができる。 (11) In the relay system according to the present embodiment, the transmission device receives n of the original signals, includes n of the first data rate conversion units, and combines the first data rate conversion unit with one. On the other hand, m of the optical transmitters are provided, and the multiplexer multiplexes n × m low-rate optical signals transmitted from the optical transmitter and transmits them as the multiplexed optical signals, and the receiving device. Includes n second data rate converters, m are provided for one second data rate converter, and the demultiplexer delivers the multiplexed optical signal. It may be converted into the n × m low-rate optical signals, and each of the low-rate optical signals may be input to each of the optical receivers. As a result, n × m low-rate optical signals can be multiplexed and transmitted while suppressing deterioration of the power budget. Further, since the dispersion penalty can be suppressed, it can be used even in a wavelength band having a large wavelength dispersion, and a wavelength can be selected with a high degree of freedom.
(12) 本実施形態に係る送信装置は、第1装置から送信される原信号を受信し、受信される前記原信号に応じた光信号を送信する送信装置であって、前記原信号を、前記原信号より低速の複数の低レート信号へ変換する第1データレート変換部と、前記第1データレート変換部によって得られる前記低レート信号を低レート光信号に変換して送信する複数の光送信器と、前記複数の光送信器から送信される複数の前記低レート光信号を多重化し、多重化光信号として送信するマルチプレクサと、を備え、前記第1データレート変換部は、前記原信号をブロック単位で振り分けることによって複数の分割データを生成し、生成される前記分割データの各々を低レート信号として、前記第1速度より低速な第2速度で出力する。上記構成により、送信装置は原信号から低速の低レート光信号を複数生成し、複数の低レート光信号を多重化した多重化光信号を送信する。つまり、送信装置からは、低速の多重化光信号が伝送される。このため、分散ペナルティの増加が抑制され、高速通信と長距離光ファイバケーブルの利用との両方を実現することができる。 (12) The transmission device according to the present embodiment is a transmission device that receives the original signal transmitted from the first device and transmits an optical signal corresponding to the received original signal, and the original signal is transmitted. A first data rate conversion unit that converts a plurality of low-rate signals slower than the original signal, and a plurality of lights that convert the low-rate signal obtained by the first data rate conversion unit into a low-rate optical signal and transmit the signal. The first data rate conversion unit includes a transmitter and a multiplexer that multiplexes the plurality of low-rate optical signals transmitted from the plurality of optical transmitters and transmits them as a multiplexed optical signal. Is distributed in block units to generate a plurality of divided data, and each of the generated divided data is output as a low rate signal at a second speed lower than the first speed. With the above configuration, the transmitting device generates a plurality of low-speed low-rate optical signals from the original signal, and transmits a multiplexed optical signal obtained by multiplexing the plurality of low-rate optical signals. That is, a low-speed multiplexed optical signal is transmitted from the transmitting device. Therefore, the increase in the dispersion penalty is suppressed, and both high-speed communication and the use of a long-distance optical fiber cable can be realized.
(13) 本実施形態に係る受信装置は、原信号に基づいて生成される多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号に基づいて復元される前記原信号を第2装置へ送信する受信装置であって、前記多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号を、複数の低レート光信号に変換するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサによって生成される前記低レート光信号を低レート信号へ変換する複数の光受信器と、複数の前記光受信器によって得られる複数の前記低レート信号に基づいて、前記原信号を復元する第2データレート変換部と、を備え、前記第2データレート変換部は、キューと、前記複数の光受信器のそれぞれから出力される前記低レート信号を分割データに変換し、前記分割データを前記キューに第1速度より低速の第2速度で順次書き込む書込部と、前記キューから前記分割データを前記第1速度で順次読み出し、前記分割データを組み合わせて前記原信号を復元する読出部と、を含む。上記構成により、受信装置は多重化光信号を受信し、多重化光信号から複数の低レート光信号を抽出し、複数の低レート光信号から高速の原信号を復元する。つまり、受信装置では、低速の多重化光信号が受信される。このため、受信感度の悪化が抑制され、高速通信と長距離光ファイバケーブルの利用との両方を実現することができる。 (13) The receiving device according to the present embodiment receives the multiplexed optical signal generated based on the original signal, and transfers the original signal restored based on the received multiplexed optical signal to the second device. A receiving device for transmitting, which receives the multiplexed optical signal and converts the received multiplexed optical signal into a plurality of low-rate optical signals, and the low-rate generated by the demultiplexer. A plurality of optical receivers that convert an optical signal into a low-rate signal, and a second data rate converter that restores the original signal based on the plurality of the low-rate signals obtained by the plurality of optical receivers. The second data rate conversion unit converts the low rate signal output from each of the queue and the plurality of optical receivers into divided data, and converts the divided data into the queue at a speed lower than the first speed. It includes a writing unit that sequentially writes at a second speed, and a reading unit that sequentially reads the divided data from the queue at the first speed and restores the original signal by combining the divided data. With the above configuration, the receiving device receives the multiplexed optical signal, extracts a plurality of low-rate optical signals from the multiplexed optical signal, and restores a high-speed original signal from the plurality of low-rate optical signals. That is, the receiving device receives the low-speed multiplexed optical signal. Therefore, deterioration of reception sensitivity is suppressed, and both high-speed communication and use of a long-distance optical fiber cable can be realized.
<本開示の実施形態の詳細>
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
<Details of Embodiments of the present disclosure>
Hereinafter, the details of the embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.
[1.中継システムの構成]
図1は、本実施形態に係る通信システム10の構成の一例を示す模式図である。図1に示される通信システム10は、モバイルフロントホールである。通信システム10は、遠隔無線ヘッド(以下、「RRH」という)20と、ベースバンド装置(以下、「BBU」という)30とを備える。RRH20は無線基地局のアンテナであり、例えば電波送受信範囲が120°のRRH20を3台、電波送受信範囲を360°とするように設置される。BBU30は、無線基地局の信号処理部であり、例えば1台のBBU30に対して複数台(図1の例では3台)のRRH20が接続される。
[1. Relay system configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the
通信システム10は、RRH20とBBU30との間に中継システム100を含む。中継システム100は、RRH20とBBU30との間の通信を中継する。なお、本実施形態ではMFHに適用される中継システム100が説明されるが、これに限定されない。MBH又はMMHに中継システム100を適用してもよい。
The
中継システム100は、WDM集線装置200A,200Bを含む。WDM集線装置200Aは、3台のRRH20のそれぞれに光ファイバケーブル21によって接続される。WDM集線装置200Bは、BBU30に3本の光ファイバケーブル31によって接続される。WDM集線装置200A及び200Bは、1本の光ファイバケーブル201を介して互いに接続される。光ファイバケーブル201は、例えば20km以上の長さを有する。光ファイバケーブル201には、例えばダークファイバが利用される。
The
図2は、本実施形態に係る中継システム100の構成を示すブロック図である。図2に示すように、WDM集線装置200Aは、3個の光トランシーバ210Aと、3個のデータレート変換回路220Aと、6個の光トランシーバ231A,232Aと、1個のマルチプレクサ240Aとを含む。WDM集線装置200Bは、3個の光トランシーバ210Bと、3個のデータレート変換回路220Bと、6個の光トランシーバ231B,232Bと、1個のマルチプレクサ240Bとを含む。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
光トランシーバ210A,231A,232A,210B,231B,232Bは、光信号と電気信号とを相互変換する。すなわち、光トランシーバ210A,231A,232A,210B,231B,232Bのそれぞれは、入力される光信号を電気信号に変換して出力し、入力される電気信号を光信号に変換して出力する。光トランシーバ210A,231A,232A,210B,231B,232Bのそれぞれは、光送信器であり、光受信器でもある。光送信器は、入力される電気信号を光信号に変換して出力する。光受信器は、入力される光信号を電気信号に変換して出力する。
The
データレート変換回路220A,220Bは、信号処理回路である。データレート変換回路220A,220Bは、例えば、特定の情報処理が可能となるように設計された論理回路デバイスよりなり、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)及びFPGA(Field Programmable Gate Array)のうちの少なくとも1つを含む。
The data
WDM集線装置200Aについて説明する。光トランシーバ210Aのそれぞれは、光ファイバケーブル21を介してRRH20に接続される(図1参照)。1台のRRH20に対して、1個の光トランシーバ210Aと、1個のデータレート変換回路220Aと、2個の光トランシーバ231A,232Aとが対応している。つまり、1台のRRH20から送信される原信号は、このRRH20に対応する1個の光トランシーバ210Aを通じて1個のデータレート変換回路220Aに与えられる。データレート変換回路220Aでは、原信号が当該原信号の半分の速度の2つの低レート信号に分離され、2個の光トランシーバ231A,232Aにそれぞれ出力される。光トランシーバ231A,232Aは、電気信号である低レート信号を低レート光信号へ変換し、2つの低レート光信号をマルチプレクサ240Aへ出力する。マルチプレクサ240Aは、波長分割多重(WDM)によって複数の低レート光信号を多重化し、多重化光信号として出力する。つまり、3つのデータレート変換回路220Aから出力される6つの低レート信号の波長はそれぞれ異なっている。マルチプレクサ240Aは、光ファイバケーブル201を介して対向装置であるWDM集線装置200Bに接続される。マルチプレクサ240Aから出力される多重化光信号は、光ファイバケーブル201を原信号の1/2の速度で伝送され、WDM集線装置200Bに与えられる。
The
マルチプレクサ240Aはデマルチプレクサとしての機能も有する。WDM集線装置200Bから送信される多重化光信号は、マルチプレクサ240Aによって6つの低レート光信号に分離され、それぞれ光トランシーバ231A,232Aに与えられる。1個のデータレート変換回路220Aに対応する光トランシーバ231A,232Aは、光信号である低レート光信号を電気信号である低レート信号へ変換し、2つの低レート信号をデータレート変換回路220Aへ出力する。データレート変換回路220Aでは、2つの低レート信号が結合されて当該低レート信号の2倍の速度の1つの原信号が復元され、1個の光トランシーバ210Aに出力される。光トランシーバ210Aは、電気信号である原信号を光信号へ変換し、RRH20へ送信する。
The
次に、WDM集線装置200Bについて説明する。光トランシーバ210Bのそれぞれは、3本の光ファイバケーブル31を介してBBU30に接続される(図1参照)。BBU30からは、3本の光ファイバケーブル31のそれぞれに異なる光信号(原信号)が出力される。1本の光ファイバケーブル31に対して、1個の光トランシーバ210Bと、1個のデータレート変換回路220Bと、2個の光トランシーバ231B,232Bとが対応している。つまり、一本の光ファイバケーブル31から送信される原信号は、この光ファイバケーブル31に対応する1個の光トランシーバ210Bを通じて1個のデータレート変換回路220Bに与えられる。データレート変換回路220Bでは、原信号が当該原信号の半分の速度の2つの低レート信号に分離され、2個の光トランシーバ231B,232Bにそれぞれ出力される。光トランシーバ231B,232Bは、電気信号である低レート信号を低レート光信号へ変換し、2つの低レート光信号をマルチプレクサ240Bへ出力する。マルチプレクサ240Aは、波長分割多重(WDM)によって複数の低レート光信号を多重化し、多重化光信号として出力する。つまり、3つのデータレート変換回路220Bから出力される6つの低レート信号の波長はそれぞれ異なっている。マルチプレクサ240Bは、光ファイバケーブル201を介して対向装置であるWDM集線装置200Aに接続される。マルチプレクサ240Bから出力される多重化光信号は、光ファイバケーブル201を原信号の1/2の速度で伝送され、WDM集線装置200Aに与えられる。
Next, the
マルチプレクサ240Bはデマルチプレクサとしての機能も有する。WDM集線装置200Aから送信される多重化光信号は、マルチプレクサ240Bによって6つの低レート光信号に分離され、それぞれ光トランシーバ231B,232Bに与えられる。1個のデータレート変換回路220Bに対応する光トランシーバ231B,232Bは、光信号である低レート光信号を電気信号である低レート信号へ変換し、2つの低レート信号をデータレート変換回路220Bへ出力する。データレート変換回路220Bでは、2つの低レート信号が結合されて当該低レート信号の2倍の速度の1つの原信号が復元され、1個の光トランシーバ210Aに出力される。光トランシーバ210Bは、電気信号である原信号を光信号へ変換し、BBU30へ送信する。
The multiplexer 240B also has a function as a demultiplexer. The multiplexed optical signal transmitted from the
WDM集線装置200A及び200Bは、互いに同様の構成を有する。すなわち、光トランシーバ210Aの構成は、光トランシーバ210Bの構成と同様であり、光トランシーバ231A,232Aの構成は、光トランシーバ231B,232Bの構成と同様である。データレート変換回路220Aの構成は、データレート変換回路220Bの構成と同様である。さらに、マルチプレクサ240Aの構成は、マルチプレクサ240Bの構成と同様である。以下、WDM集線装置200A,200BをWDM集線装置200と総称し、光トランシーバ210A,210Bを光トランシーバ210と総称し、光トランシーバ231A,231Bを光トランシーバ231と総称し、光トランシーバ232A,232Bを光トランシーバ232と総称し、データレート変換回路220A,220Bをデータレート変換回路220と総称し、マルチプレクサ240A,240Bをマルチプレクサ240と総称する。
なお、光トランシーバ231A,232A、及び231B,232Bから送信される低レート光信号にはそれぞれ異なる波長を設定して、波長分割多重(WDM)によって多重化する。
The WDM concentrators 200A and 200B have similar configurations to each other. That is, the configuration of the
Different wavelengths are set for the low-rate optical signals transmitted from the
ここでは、例えば5Gモバイルフロントホールにおいて、複数の25ギガビットイーサネット(「イーサネット」は登録商標)チャンネル(以下、「25GEチャンネル」という)の信号をWDMにより多重化するハーフレート変換(以下、「HRC」という)システムについて説明する。各25GEチャンネルにおいて、WDM集線装置200Aが25.78125Gbps(以下、「25.8Gbps」と略す)の単一のストリームを12.890625Gbps(以下、「12.9Gbps」と略す)の2つのストリームに分割し、WDMにより多重化して送信する。WDM集線装置200Bが多重化信号を受信すると、2つの12.9Gbpsストリームを結合し、単一の25.8Gbpsストリームに逆変換する。このようなHRCにより、変換のボーレートが低下するため、分散ペナルティが低減し、受信感度が向上する。理論上、12.9GbpsのNRZ(non-return-to-zero)変調の分散ペナルティは、ボーレートの二乗に比例し、10.3GbpsのNRZ変調の分散ペナルティの1.56(=(12.9/10.3)2)倍であり、10GBASE−ZRに相当するトランスミッタは、パワーバジェットが許されれば、50kmの伝送距離をサポートすることができる。
Here, for example, in a 5G mobile front hall, half-rate conversion (hereinafter, “HRC”) for multiplexing signals of a plurality of 25 Gigabit Ethernet (“Ethernet” is a registered trademark) channel (hereinafter, “25GE channel”) by WDM. The system will be explained. In each 25GE channel, the
[2.送信装置]
WDM集線装置200は、対向装置である受信装置に対して光信号を送信する送信装置としての機能を有する。図3は、本実施形態に係るWDM集線装置200の送信装置としての機能の一例を示す機能ブロック図である。データレート変換回路220は、パラレル変換部311と、境界検出部312と、書込部313と、キュー314a,314bと、読出部315と、シリアル変換部316a,316bとの各機能を有する。
[2. Transmitter]
The WDM concentrating device 200 has a function as a transmitting device that transmits an optical signal to a receiving device that is an opposite device. FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the function of the WDM concentrator 200 according to the present embodiment as a transmission device. The data
ここでは、RRH20から、eCPRIに準拠するRS−FEC(Reed-Solomon Forward Error Correction)符号化データ(以下、「eCPRI信号」ともいう)を、25GEによって送信し、BBU30において、eCPRI信号を25.8Gbpsで受信する例について説明する。 Here, RS-FEC (Reed-Solomon Forward Error Correction) encoded data (hereinafter, also referred to as “eCPRI signal”) conforming to eCPRI is transmitted from RRH20 by 25GE, and the eCPRI signal is transmitted at 25.8 Gbps in BBU30. An example of receiving with will be described.
光トランシーバ210は、IEEE802.3に規定される25GBASE−LRに準拠している。光トランシーバ210は、シリアル信号であるeCPRI光信号を受信し、シリアル電気信号(eCPRI信号)へ変換して出力する。光トランシーバ210から出力されるeCPRI信号の伝送速度は25.8Gbpsである。
The
シリアル信号のeCPRI信号は、パラレル変換部311に与えられる。パラレル変換部311は、シリアル信号のeCPRI信号からクロックデータを抽出し、タイミング再生し、シリアルデータをパラレルデータ(以下、「再生データ」という)に25.8Gbpsのクロックレートで変換する。なお、25.8Gbpsのクロックレートとは、例えば66ビットのパラレルデータの場合、25.8/66GHzを意味するものとする。
The eCPRI signal of the serial signal is given to the
本実施形態では、25GBASE−Rに定義されるコードワードマーカー(CWM)を用いて2つのストリームが結合される。25GEにはRS(528,514)FECが用いられる。RS(528,514)FECのブロック長は5280ビットであり、1024ブロック毎にCWMが配置される。CWMは257ビットの固定データであり、本実施形態では、受信側がCWMを検出することによって符号化ブロック(以下、「FECブロック」という)を識別する。1つの25.8Gbpsストリームを2つの12.9Gbpsストリームへ分割する処理においてCWMを両方のストリームに交互に分配する。さらに、12.9GbpsストリームからCWMを検出することによってストリーム中のFECブロックの境界を検出し、単一の25.8Gbpsストリームに正しく結合する。これにより、FECをデコードしなくてもFECブロックの境界を検出することができるため、低遅延の処理が可能となる。 In this embodiment, the two streams are combined using a codeword marker (CWM) as defined in 25GBASE-R. RS (528,514) FEC is used for 25GE. The block length of the RS (528,514) FEC is 5280 bits, and a CWM is arranged every 1024 blocks. The CWM is 257-bit fixed data, and in the present embodiment, the receiving side identifies the coded block (hereinafter, referred to as “FEC block”) by detecting the CWM. In the process of dividing one 25.8 Gbps stream into two 12.9 Gbps streams, the CWM is alternately distributed to both streams. In addition, it detects the boundaries of FEC blocks in the stream by detecting CWM from the 12.9 Gbps stream and correctly combines it into a single 25.8 Gbps stream. As a result, the boundary of the FEC block can be detected without decoding the FEC, so that low-delay processing becomes possible.
再生データは、境界検出部312に与えられる。境界検出部312は、再生データに含まれるCWMを検出する。図4は、CWMを用いたHRCの概要を説明するための図である。RS−FEC RS(528,514)符号化データであるeCPRI信号は、複数のFECブロックが並んだ構成を有する。CWMでは、1024個のFECブロックのそれぞれに対して#1〜#1024の番号が割り当てられる。#1〜#1023のFECブロックにCWMは含まれず、#1024のFECブロックにのみCWMが含まれる。#1024のFECブロックにおける最初の257ビットがCWMである。
The reproduced data is given to the
境界検出部312は、与えられた再生データからCWMを検出し、FECブロックの境界を検出する。境界検出部312は再生データをFECブロック毎に分割し、分割データを生成する。境界検出部312は、CWMが所定の位置に配置されるように各分割データ(FECブロック)を書込部313へ出力する。すなわち、本実施形態においては、CWMの先頭ビットがパラレルデータの先頭ビットに配置されるように、各分割データが調整される。書込部313は、与えられた分割データを2個のキュー314a,314bに25.8Gbpsのクロックレートで書き込む。キュー314a,314bのそれぞれは、2ブロック分以上のデータ容量を有する。
The
図5は、本実施形態に係るWDM集線装置200の送信装置としての機能による信号処理の一例を示すタイミングチャートである。境界検出部312は、再生データをブロック単位で分割する。書込部313は、パラレルデータのFECブロック(分割データ)を交互に2つのキュー314a,314bに書き込む。ただし、#1024のFECブロックと、次の再生データの#1のFECブロックとは同じキューに書き込まれる。このような書き込み動作によって、CWMが含まれる#1024のFECブロックが、キュー314a,314bに交互に割り当てられる。
FIG. 5 is a timing chart showing an example of signal processing by the function of the WDM concentrator 200 according to the present embodiment as a transmission device. The
なお、再生データをFECブロック毎に分割し、各FECブロックをキュー314a,314bに交互に振り分けなくてもよい。FECブロックがさらに分割されたデータ(分割ブロック)を、キュー314a,314bに振り分けてもよい。具体的な一例では、FECブロックをさらに2分割した2640ビットの分割ブロック(以下、「1/2FECブロック」という)毎に再生データを分割し、各1/2FECブロックをキュー314a,314bに交互に振り分けることができる。この場合、CWMが含まれる1/2FECブロックが、直前の1/2FECブロックと同じキューに書き込まれる。FECブロックの分割数は2に限られない。分割ブロックにCWMを含むことができればよいため、分割ブロックのサイズが257ビット以上であればよい。すなわち、FECブロックの分割数は20以下であればよい。さらに、キュー314a,314bのそれぞれは、分割ブロック2つ分以上のデータ容量があればよい。
It is not necessary to divide the reproduced data into FEC blocks and allocate each FEC block to the
再び図3を参照する。読出部315は、2つのキュー314a,314bのそれぞれからFECブロック又は分割ブロックを12.9Gbpsのクロックレートで読み出す。25.8Gbpsのクロックレートは、第1速度の一例であり、12.9Gbpsのクロックレートは、第2速度の一例である。キュー314a,314bに対しては、FIFO(First In, First Out)によってFECブロック又は分割ブロックの書き込み及び読出しが実行される。キュー314a,314bはユーザデータ(ブロック)が書込部313から書き込まれた順に読出部315によって読み出される一時記憶部であり、例えば、2ブロック分以上のデータを保持できるバッファでもよい。この場合、データレート変換回路220は、二つのバッファ(A,Bとする)を備え、書込部313がブロックデータをバッファA,Bに第1レートで交互に書き込み(ただし、#1024のCWMを含むFECブロック又は分割ブロックは直後のブロック(FECブロックの場合、#1のブロック)と同じバッファに書き込まれる)、読出部315がバッファA,Bに書き込まれたブロックデータを第2レートで読み出すものでもよい。
See FIG. 3 again. The
読出部315は、2つのキュー314a,314bのそれぞれから読み出されたFECブロック又は分割ブロックを対応するチャンネルに出力する。すなわち、キュー314aから読み出されたFECブロック又は分割ブロックが1つの信号としてシリアル変換部316aに出力され、キュー314bから読み出されたFECブロック又は分割ブロックがもう1つの信号としてシリアル変換部316bに出力される。これにより、2つの低レート信号(パラレル信号)が12.9Gbpsのクロックレートで生成される。読出部315は、12.9Gbpsの2つのパラレル信号をシリアル変換部316a,316bのそれぞれに与える。シリアル変換部316a,316bのそれぞれは、パラレル信号をシリアル信号に変換し、変換後の低レート信号を光トランシーバ231,232のそれぞれへ出力する。なお、1つの読出部315ではなく、2チャンネルのそれぞれで個別に読出部を設けてもよい。
The
光トランシーバ231,232のそれぞれは、電気信号の低レート信号を低レート光信号へ変換して出力する。すなわち、光トランシーバ231,232は2つの低レート光信号の伝送チャネルの一部であり、光トランシーバ231,232からは、2つのデータストリームが出力される。光トランシーバ210から出力される低レート光信号の伝送速度は12.9Gbpsである。低レート信号は、FECブロック又は分割ブロックを1つおきに組み合わせる(#1024のCWMを含むFECブロック又は分割ブロックのみ、直後のブロックと連続して組み合わせる)ことによって生成される。図5の例で説明すると、奇数番目のFECブロック(FEC_1,FEC_3,FEC_5,FEC_7,…)を組み合わせて1つの低レート信号が生成され、偶数番目のFECブロック(FEC_2,FEC_4,FEC_6,FEC_8,…)を組み合わせてもう1つの低レート信号が生成される。図示されていないが、1024番目のFECブロックFEC_1024は、続く奇数番目のFECブロックFEC_1,FEC_3,FEC_5,FEC_7,…と組み合わされ、1023番目のFECブロックFEC_1023は、続く偶数番目のFECブロックFEC_2,FEC_4,FEC_6,FEC_8,…と組み合わされる。
Each of the
再び図5を参照する。対向装置において原信号を復元する際に、チャネル間のデータ結合でデータの不足、欠落が発生しないように、キュー314a,314bに対するFECブロックの書込タイミング及び読出タイミングが決定される。キュー314aへのFECブロックの書込開始タイミングからキュー314aからの当該FECブロックの読出開始タイミングの遅延をTa、キュー314bへのFECブロックの書込開始タイミングからキュー314bからの当該FECブロックの読出開始タイミングの遅延をTb、キュー314aからのFECブロックの読出開始タイミングから、次のFECブロックのキュー314bからの読出開始タイミングの遅延をTdiff、キュー314a,314bへの1つのFECブロックの書込開始タイミングから書込終了タイミングまでの時間をTblock、Tdiffの伝送遅延差による揺らぎ成分をαとする。連続するFECブロックの順番が保たれる条件は式(1)で表され、復元される原信号において連続するFECブロックの間に隙間が生じない条件は式(2)で表される。
さらにTdiffは式(3)で与えられる。
式(1)〜(3)により、式(4)が導かれる。
Further, T diff is given by the equation (3).
Equation (4) is derived from equations (1) to (3).
光ファイバケーブル201の長さが40km、低レート光信号の波長差が20nmの場合にはαが20ns未満となり、また、RS−FEC RS(528,514)ではFECブロックのブロック長が5280ビットであり、25.8Gbpsでの伝送に要する時間Tblock=204.85nsである。これはαに対して十分に長く、Ta=Tbと設定すれば、式(4)を満足する。
When the length of the
本実施形態に係る中継システム100では、複数(6つ)の低レート信号が波長分割多重化されて得られる多重化光信号がWDM集線装置200A,200B間で伝送される。波長分割多重(WDM)には、CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)、DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)等が利用される。
In the
WDM光通信では、互いに異なる複数の波長の信号が多重化されるが、光ファイバには、波長によって信号の伝送速度に差が生じるという特性がある。つまり、WDM光通信において、2つの信号に相対遅延(遅延差)が生じ、この相対遅延が通信に悪影響(ブロックの順番間違い、ブロック間に隙間が生じる等)を及ぼす可能性がある。図6は、光ファイバにおける信号波長と相対遅延の関係の一例を示すグラフである。図6において横軸は波長を示し、縦軸は相対遅延を示している。光ファイバにおける信号波長と相対遅延との関係は、式(5),(6)で与えられる。
ただし、Delaymaxは最大遅延を、Delayminは最小遅延を、λは波長を示し、Aは定数である。上記の最大遅延が図6において実線で示され、最小遅延が破線で示される。図6より、波長1320nm付近で相対遅延が0(ゼロ分散)となる。波長が1320nm付近から大きくなるにしたがって最大遅延及び最小遅延共に増加し、分散が増加することが分かる。
In WDM optical communication, signals having a plurality of wavelengths different from each other are multiplexed, but an optical fiber has a characteristic that the transmission speed of signals differs depending on the wavelength. That is, in WDM optical communication, a relative delay (delay difference) occurs between the two signals, and this relative delay may adversely affect the communication (incorrect block order, gap between blocks, etc.). FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the signal wavelength and the relative delay in the optical fiber. In FIG. 6, the horizontal axis represents the wavelength and the vertical axis represents the relative delay. The relationship between the signal wavelength and the relative delay in the optical fiber is given by Eqs. (5) and (6).
However, Delay max indicates the maximum delay, Delay min indicates the minimum delay, λ indicates the wavelength, and A is a constant. The maximum delay is shown by a solid line in FIG. 6 and the minimum delay is shown by a broken line. From FIG. 6, the relative delay becomes 0 (zero dispersion) near the wavelength of 1320 nm. It can be seen that both the maximum delay and the minimum delay increase as the wavelength increases from around 1320 nm, and the dispersion increases.
図7は、波長λに対して±10nmの2つの波長における相対遅延の一例を示すグラフである。図7において横軸は波長λ±10nmを示し、縦軸は相対遅延を示している。CWDMの場合、波長差が20nmであり、図7はCWDMが採用された場合における伝送遅延差の検討に用いることができる。図7に示されるように、λ=1260〜1620nmの範囲において、最大で17.3nsの遅延差が発生することが分かる。つまり、CWDMが採用される場合、2つの信号間においてワーストケースで17.3nsの遅延差が生じる。 FIG. 7 is a graph showing an example of relative delay at two wavelengths of ± 10 nm with respect to the wavelength λ. In FIG. 7, the horizontal axis represents the wavelength λ ± 10 nm, and the vertical axis represents the relative delay. In the case of CWDM, the wavelength difference is 20 nm, and FIG. 7 can be used for examining the transmission delay difference when CWDM is adopted. As shown in FIG. 7, it can be seen that a delay difference of 17.3 ns at the maximum occurs in the range of λ = 1260 to 1620 nm. That is, when CWDM is adopted, a delay difference of 17.3 ns occurs between the two signals in the worst case.
再び図5を参照する。FECブロックのブロック長は5280ビットであり、25.8Gbpsでの伝送に要する時間は約205nsである。このため、Tblock=204.8ns、α=17.3ns(CWMDにおけるワースト値)とすると、例えばTa=Tbに設定すれば、式(4)を満足する。 See FIG. 5 again. The block length of the FEC block is 5280 bits, and the time required for transmission at 25.8 Gbps is about 205 ns. Therefore, T block = 204.8ns, When α = 17.3ns (worst value in CWMD), for example, be set to T a = T b, satisfying the equation (4).
[3.受信装置]
WDM集線装置200は、対向装置である送信装置から送信される光信号を受信する受信装置としての機能を有する。図8は、本実施形態に係るWDM集線装置200の受信装置としての機能の一例を示す機能ブロック図である。データレート変換回路220は、パラレル変換部321a,321bと、境界検出部322a,322bと、書込部323と、キュー324a,324bと、読出部325と、シリアル変換部325との各機能を有する。
[3. Receiver]
The WDM concentrator 200 has a function as a receiving device for receiving an optical signal transmitted from a transmitting device which is an opposite device. FIG. 8 is a functional block diagram showing an example of the function of the WDM concentrator 200 according to the present embodiment as a receiving device. The data
光トランシーバ231,232は、送信装置から送信される低レート光信号をそれぞれ受信する。光トランシーバ231,232は、低レート光信号をシリアル電気信号である低レート信号に変換する。光トランシーバ231,232のそれぞれから出力される低レート信号の伝送速度は12.9Gbpsである。
The optical transceivers 231,232 receive each of the low-rate optical signals transmitted from the transmitter. Optical transceivers 231,232 convert low-rate optical signals into low-rate signals, which are serial electrical signals. The transmission speed of the low-rate signal output from each of the
シリアル信号の2つの低レート信号のそれぞれは、パラレル変換部321a,321bに与えられる。パラレル変換部321a,321bのそれぞれは、シリアル信号の低レート信号からクロックデータを抽出し、タイミング再生し、シリアルデータをパラレルデータ(以下、「再生データ」ともいう)に12.9Gbpsのクロックレートで変換する。
Each of the two low-rate signals of the serial signal is given to the
パラレルデータである再生データは、境界検出部322a,322bに与えられる。境界検出部322a,322bのそれぞれは、再生データに含まれるCWMを検出し、2つの再生データ(低レート信号)のそれぞれにおいて送信装置と同じ分割単位でFECブロック又は分割ブロック(分割データ)の境界を検出する。さらに境界検出部312は、各FECブロック又は分割ブロックを書込部323へ出力する。境界検出部312は、CWMを含む#1024のFECブロック又は分割ブロックには印(情報)を付加する。この印は、読出部325がCWMを含むFECブロック又は分割ブロックを識別するために用いられる。書込部323は、境界検出部322a,322bからそれぞれ出力された2チャンネルのFECブロック又は分割ブロックを対応するキュー324a,324bに12.9Gbpsのクロックレートでそれぞれ書き込む。
The reproduced data, which is parallel data, is given to the
読出部325は、2つのキュー324a,324bのそれぞれからFECブロックを25.8Gbpsのクロックレートで読み出す。ここで、読出部325は、境界検出部312が付加した印によって、#1024のCWMを含むFECブロック又は分割ブロックを識別する。#1024のCWMを含むFECブロック又は分割ブロックと、その直後のブロックとは、同じキューから連続して読み出される。読出部325は、読み出されたFECブロックを組み合わせてパラレル信号であるeCPRI信号(原信号)を復元する。
The
図9は、本実施形態に係るWDM集線装置200の受信装置としての機能による信号処理の一例を示すタイミングチャートである。この例では、分割データをFECブロックとしている。受信装置は、2チャネルの低レート光信号を受信する。2チャネルの低レート光信号は、光トランシーバ231,232のそれぞれによって受信され、シリアル電気信号である低レート信号に変換されてパラレル変換部321a,321bに与えられる。
FIG. 9 is a timing chart showing an example of signal processing by the function of the WDM concentrator 200 according to the present embodiment as a receiving device. In this example, the divided data is an FEC block. The receiving device receives a two-channel low-rate optical signal. The two-channel low-rate optical signal is received by each of the
パラレル変換部321a,321bのそれぞれは、低レート信号をシリアル信号からパラレル信号に変換する。
Each of the
境界検出部322a,322bは、隣接するFECブロックの境界を検出する。FECブロックのブロック長は5280ビットであるので、境界検出部322a,322bが#1024のCWMを検出し、FECブロックの境界を検出すれば、FECブロックのデコードを行わなくても5280ビット毎に境界を検出することができる。
なお、境界検出部322a,322bは、FECブロックの正常性をチェックしてもよい。例えば、境界検出部322a,322bは、FECブロックをデコードして正しくデコードできない状態が継続した場合、FECブロックの境界を正しく処理できていないと判断することができる。
The
The
境界検出部322a,322bのそれぞれは、分割されたFECブロックを書込部323へ出力する。つまり、境界検出部322aは一方のチャンネルのFECブロックを書込部323へ出力し、境界検出部322bは他方のチャンネルのFECブロックを書込部323へ出力する。境界検出部322a,322bのそれぞれは、CWMを含む#1024のFECブロックに印(CWMを含むブロックであることを示す情報)を付加する。書込部323は、パラレルデータのFECブロック(分割データ)を2つのキュー324a,324bのそれぞれに書き込む。すなわち、境界検出部322aから出力されたFECブロックはキュー324aに書き込まれ、境界検出部322bから出力されたFECブロックはキュー324bに書き込まれる。CWMを含むブロックであることを示す印は、キュー324a,324bとは異なるキュー(図示せず)を用いて読出部325に渡すことができる。
Each of the
読出部325は、2つのキュー324a,324bのそれぞれからFECブロックを25.8Gbpsのクロックレートで順次読み出す。読出部325は、一方のチャンネルのFECブロックをキュー324aから順番に読み出し、他方のチャンネルのFECブロックをキュー324bから順番に読み出す。さらに読出部325は、2つのキュー324a,324bから交互にFECブロックを読み出す。これにより、FEC_1,FEC_2,FEC_3,…の順番でFECブロックが逐次読み出される。FECブロックのブロック長は、遅延揺らぎに対して十分大きいため、2つのチャネルにおいてFECブロックの追い越しが生じる蓋然性は極めて低い。さらに読出部325は、CWMを含むブロックであることを示す印が付されたFECブロック、すなわち#1024のFECブロックと、その次の#1のFECブロックとを同一のキューから連続して読み出す。
The
読出部325は、読み出されたFECブロックを組み合わせることにより、パラレル信号であるeCPRI信号(原信号)を25.8Gbpsのクロックレートで復元する。ここで、#2〜#1024のFECブロックは2つのキュー324a,324bから交互に読み出されるが、#1024のFECブロック及び続く#1のFECブロックは連続して同じキューから読み出される。具体的な一例では、読出部325は、#1024のFECブロックを上述した印によって識別し、同じキューから直後の(#1の)FECブロックを読み出す。読み出されたFECブロックが組み合わされ、#1〜#1024のFECブロックが順番に並んだeCPRI信号が復元される。読出部325は、復元されたeCPRI信号をシリアル変換部326に与える。シリアル変換部326は、パラレル信号をシリアル信号に変換し、変換後のeCPRI信号を光トランシーバ210へ出力する。光トランシーバ210は、電気信号のeCPRI信号を光信号へ変換して出力する。
なお、読出部325は、読み出されたブロックの正常性をチェックしてもよい。例えば、分割データをFECブロックとした場合において、読出部325は、FECブロックをデコードして正しくデコードできない状態が継続したとき、FECブロックの境界を正しく処理できていないと判断することができる。
The
The
[4.変形例]
[4−1.第1変形例]
CWMを含むFECブロックと、その直後のブロックとを1つの低レート信号に含めるだけでなく、CWMを含むFECブロックの直後のFECブロック(#1のFECブロック)と、さらにその直後のFECブロック(#2のFECブロック)とを1つの低レート信号に含めてもよい。この場合、読出部325は、#1024のFECブロックを識別すると、#1024のFECブロックを読み出したキューとは異なるキューから#1及び#2のFECブロックを連続して読み出す。さらに、1つの低レート信号に含められる連続する2つのFECブロックは、任意に設定されてもよい。例えば、1024個のFECブロックのうちの連続する2つのFECブロック(ただし、2つのFECブロックはCWMを含まない)と、前記2つのFECブロックを除く1022個のFECブロックにおいて1つおきに並ぶ511個のFECブロックとを1つの低レート信号(第1低レート信号)に含め、残りの512個のFECブロックを、前記1つの低レート信号とは異なる低レート信号(第2低レート信号)に含めてもよい。このように連続する2つのFECブロックを1つの低レート信号に含めることにより、2つの低レート信号にCWMが交互に配分される。
[4. Modification example]
[4-1. First modification]
Not only the FEC block containing CWM and the block immediately after it are included in one low rate signal, but also the FEC block immediately after the FEC block containing CWM (# 1 FEC block) and the FEC block immediately after that (# 1 FEC block). # 2 FEC block) may be included in one low rate signal. In this case, when the
FECブロックを複数の分割ブロックに分割する場合において、CWMを含む分割ブロックの直後の分割ブロックと、さらにその直後の分割ブロックとを1つの低レート信号に含めてもよい。さらに、1つの低レート信号に含められる連続する2つの分割ブロックは、任意に設定されてもよい。例えば、連続するN個(ただし、Nは1024の倍数)の分割ブロックのうちの連続する2つの分割ブロック(ただし、前記2つの分割ブロックはCWMを含まない)と、前記2つの分割ブロックを除くN−2個の分割ブロックにおいて1つおきに並ぶ(N−2)/2個の分割ブロックとを1つの低レート信号(第1低レート信号)に含め、残りのN/2個の分割ブロックを、前記1つの低レート信号とは異なる低レート信号(第2低レート信号)に含めてもよい。一般化すると、原信号において順番に並ぶ、1024の倍数であるN個のFECブロック又は分割ブロックを、次のような条件A、条件B、及び条件Cを満たす割り当て規則にしたがって、第1低レート信号及び第2低レート信号に割り当てればよい。第1データレート変換部と第2データレート変換部が同じ割り当て規則に従うことで、N個のFECブロック又は分割ブロックの順序が復元される。
条件A:第1低レート信号が、N個のFECブロック又は分割ブロックのうち連続する2つのブロック又は分割ブロックを含む。
条件B:第1低レート信号及び第2低レート信号のそれぞれにおいて、原信号におけるFECブロック又は分割ブロックの順番を入れ替えない。
条件C:第1低レート信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックの数はN/2又はN/2+1であり、第2低レート信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックの数はN/2又はN/2−1である。
条件Cにおいて、第1低レート信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックの数をN/2+1とし、第2低レート信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックの数をN/2−1とした場合は、たとえばつぎのN個のFECブロック又は分割ブロックにおいて、第1低レート信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックの数をN/2−1とし、第2低レート信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックの数をN/2+1とすることにより、第1低レート信号と第2低レート信号を同じレートにすることができる。
When the FEC block is divided into a plurality of divided blocks, the divided block immediately after the divided block including the CWM and the divided block immediately after that may be included in one low rate signal. Further, two consecutive divided blocks included in one low rate signal may be arbitrarily set. For example, two consecutive division blocks (however, the two division blocks do not include CWM) out of N consecutive division blocks (where N is a multiple of 1024) and the two division blocks are excluded. Include every other (N-2) / 2 division blocks in N-2 division blocks in one low rate signal (first low rate signal), and the remaining N / 2 division blocks. May be included in a low rate signal (second low rate signal) different from the one low rate signal. Generalized, N FEC blocks or division blocks, which are multiples of 1024, arranged in order in the original signal, are placed at the first low rate according to the allocation rules that satisfy the following conditions A, B, and C. It may be assigned to the signal and the second low rate signal. When the first data rate conversion unit and the second data rate conversion unit follow the same allocation rule, the order of N FEC blocks or division blocks is restored.
Condition A: The first low rate signal includes two consecutive blocks or split blocks out of N FEC blocks or split blocks.
Condition B: In each of the first low rate signal and the second low rate signal, the order of the FEC block or the divided block in the original signal is not changed.
Condition C: The number of FEC blocks or division blocks included in the first low-rate signal is N / 2 or N / 2 + 1, and the number of FEC blocks or division blocks included in the second low-rate signal is N / 2 or N. / 2-1.
In condition C, when the number of FEC blocks or division blocks included in the first low-rate signal is N / 2 + 1, and the number of FEC blocks or division blocks included in the second low-rate signal is N / 2-1. For example, in the following N FEC blocks or division blocks, the number of FEC blocks or division blocks included in the first low-rate signal is N / 2-1 and the FEC blocks or division blocks included in the second low-rate signal. By setting the number of to N / 2 + 1, the first low rate signal and the second low rate signal can be set to the same rate.
さらに、原信号を2より大きい数の低レート信号に分割してもよい。この場合、低レート信号(及び低レート光信号)の伝送速度は、低レート信号の数に応じた速度となる。例えば、低レート信号の数は、隣り合うCWMが含まれるFECブロックの間隔である1024の約数とすることができる。例えば、低レート信号の数を4個にする場合、低レート信号の伝送速度は原信号の伝送速度の1/4にすることができる。N個のFECブロック又は分割ブロックを4つの低レート信号(A〜D)に低レート信号Aからラウンドロビン順で割り当てるとともに、次のN個のFECブロック又は分割ブロックをたとえば低レート信号Bからラウンドロビン順で割り当てることにすれば(そのつぎはCから、以下同様)、CWMが含まれるFECブロック又は分割ブロックを4つの低レート信号(A〜D)に割り当てることができる。
一般化すると、K個(ただし、Kは1及び1024を除く1024の約数)の低レート信号を生成する場合、次のような条件a、条件b、及び条件cを満たす割り当て規則にしたがって、各低レート信号にFECブロック又は分割ブロックを割り当てればよい。第1データレート変換部と第2データレート変換部が同じ割り当て規則に従うことで、N個のFECブロック又は分割ブロックの順序が復元される。
条件a:K個の低レート信号のそれぞれにおいて、原信号におけるFECブロック又は分割ブロックの順番を入れ替えない。
条件b:原信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックの数が1024の倍数であるNである場合に、K個の低レート信号のそれぞれに含まれるFECブロック又は分割ブロックの数はN/K又はN/K±1である。
条件c:CWMがK個の低レート信号に配分される。
Further, the original signal may be divided into a number of low rate signals larger than 2. In this case, the transmission speed of the low-rate signal (and the low-rate optical signal) is a speed corresponding to the number of low-rate signals. For example, the number of low-rate signals can be a divisor of 1024, which is the spacing between FEC blocks containing adjacent CWMs. For example, when the number of low-rate signals is set to 4, the transmission speed of the low-rate signal can be 1/4 of the transmission speed of the original signal. N FEC blocks or division blocks are assigned to the four low rate signals (A to D) in the order of round robin from the low rate signal A, and the next N FEC blocks or division blocks are assigned to the next N FEC blocks or division blocks, for example, from the low rate signal B to the round. If the allocation is made in Robin order (then from C, and so on), the FEC block or division block containing the CWM can be assigned to the four low-rate signals (A to D).
Generalized, when generating K low-rate signals (where K is a divisor of 1024 excluding 1 and 1024), according to the allocation rules that satisfy the following conditions a, b, and c: An FEC block or a split block may be assigned to each low rate signal. When the first data rate conversion unit and the second data rate conversion unit follow the same allocation rule, the order of N FEC blocks or division blocks is restored.
Condition a: For each of the K low-rate signals, the order of the FEC block or the divided block in the original signal is not changed.
Condition b: When the number of FEC blocks or division blocks included in the original signal is N, which is a multiple of 1024, the number of FEC blocks or division blocks included in each of the K low-rate signals is N / K or N / K ± 1.
Condition c: CWM is allocated to K low rate signals.
上記の場合、チャンネル数はK個となる。すなわち、WDM集線装置200A,200BのそれぞれにおいてK個のキューが設けられ、K個のキューのそれぞれに、K個の低レート信号のそれぞれが割り当てられる。WDM集線装置200Aでは、原信号から分割されたFECブロック又は分割ブロックがK個のキューのそれぞれに書き込まれ、各キューからFECブロック又は分割ブロックが読み出されてK個の低レート信号が生成される。WDM集線装置200Bでは、K個の低レート信号のそれぞれにK個のキューのそれぞれが対応付けられ、低レート信号に含まれるFECブロック又は分割ブロックが対応するキューに順番に書き込まれる。各キューからはFECブロック又は分割ブロックが読み出され、読み出されたFECブロック又は分割ブロックが元の順番で組み合わされて原信号が復元される。
In the above case, the number of channels is K. That is, K cues are provided in each of the
[4−2.第2変形例]
FECブロックの検出にCWMが用いられなくてもよい。例えば、再生データに対してFECのデコードを実行し、FECブロックの境界を検出することもできる。境界検出部312及び境界検出部322a,322bのそれぞれが、FECのデコードを実行し、FECブロックの境界を検出する。
[4-2. Second variant]
CWM may not be used to detect FEC blocks. For example, it is possible to perform FEC decoding on the reproduced data and detect the boundary of the FEC block. Each of the
[4−3.第3変形例]
上述したように、2チャネルの低レート信号を波長差20nmで40km伝送した場合、最大で17.3nsの遅延差が発生する。その一方で、FECブロックを正しい順番及び適切なタイミングでキュー324a,324bから読み出さなければ、eCPRI信号を正確に復元することができない。そこで、本変形例では、例えば符号長が短いFEC符号が使用される場合に、低レート信号間の遅延差を吸収してチャネル間でFECブロックの読出しタイミングの同期を取るために、初期化信号が利用される。
[4-3. Third variant]
As described above, when a two-channel low-rate signal is transmitted for 40 km with a wavelength difference of 20 nm, a delay difference of 17.3 ns at the maximum occurs. On the other hand, the eCPRI signal cannot be accurately restored unless the FEC blocks are read from the
図10は、実施形態に係るWDM集線装置200の受信装置としての機能による信号処理の第2変形例を示すタイミングチャートである。送信装置(対向装置)であるWDM集線装置200は、低レート信号の先頭に初期化ブロック(初期化信号)を付加し、低レート光信号を送信する。初期化ブロックは、実データを含むFECブロックとの識別可能な情報を含むブロックである。初期化ブロックのブロック長は予め規定されている。受信装置は、初期化ブロックが付加された2チャネルの低レート光信号を受信する。2チャネルの低レート光信号は、光トランシーバ231,232のそれぞれによって受信され、シリアル電気信号である低レート信号に変換されてパラレル変換部321a,321bに与えられる。
FIG. 10 is a timing chart showing a second modification of signal processing by the function of the WDM concentrator 200 according to the embodiment as a receiving device. The WDM concentrator 200, which is a transmission device (opposite device), adds an initialization block (initialization signal) to the head of a low-rate signal and transmits a low-rate optical signal. The initialization block is a block containing information that can be distinguished from an FEC block containing actual data. The block length of the initialization block is predetermined. The receiving device receives a two-channel low-rate optical signal to which an initialization block is added. The two-channel low-rate optical signal is received by each of the
パラレル変換部321a,321bのそれぞれは、初期化ブロック及び低レート信号をシリアル信号からパラレル信号に変換する。
Each of the
境界検出部322a,322bは、初期化ブロックを読み出し、初期化処理を実行する。初期化処理では、初期化ブロックの終端、すなわち初期化ブロックと最初のFECブロックとの境界が検出される。この境界の検出には、初期化ブロックのブロック長が用いられる。すなわち、境界検出部322a,322bは、データ受信を開始すると、既知である初期化ブロックのブロック長だけ後が初期化ブロックの終端であると判断する。初期化ブロックの終端の後は、5280ビット(FECブロックのブロック長)毎にFECブロックの境界が繰り返されるため、初期化ブロックの終端が検出されることにより、以降のFECブロックの境界が検出される。
The
書込部323は、初期化ブロックをキュー324a,324bに書き込まず、最初のFECブロック(FEC_1)のキュー324aへの書込を開始する。書込部323は、FEC_1の半分、すなわち、2640ビットをキュー324aに書き込んだ時点以降に、初期化の完了を読出部325に通知する。書込部323は、FEC_1,FEC_2,FEC_3,FEC_4,…の順番で、パラレルデータのFECブロック(分割データ)を交互に2つのキュー324a,324bに書き込む。
The
読出部325は、初期化完了の通知を受けると、キュー324aからのFEC_1の読出しを開始する。書込部323によるFECブロックのキュー324aへの書込速度は12.9Gbpsであり、読出部325によるFECブロックのキュー324aからの読出速度は25.8Gbpsである。上述のように、FEC_1の半分、すなわち、2640ビットがキュー324aに書き込まれた時点以降に、初期化完了が通知されるため、読出部325によるFEC_1の読み出しが、書込部323によるFEC_1の書き込みを追い越すことがない。読出部325は、2つのキュー324a,324bのそれぞれからFECブロックを25.8Gbpsのクロックレートで順次読み出す。
Upon receiving the notification of the completion of initialization, the
読出部325は、読み出されたFECブロックを組み合わせることにより、パラレル信号であるeCPRI信号(原信号)を25.8Gbpsのクロックレートで復元する。読出部325は、復元されたeCPRI信号をシリアル変換部326に与える。シリアル変換部326は、パラレル信号をシリアル信号に変換し、変換後のeCPRI信号を光トランシーバ210へ出力する。光トランシーバ210は、電気信号のeCPRI信号を光信号へ変換して出力する。
The
[4−4.第4変形例]
上記の実施形態では、RS−FECによって符号化されたeCPRI信号を中継したが、これに限定されない。5Gにおいては低遅延が求められるため、誤り訂正符号化が施されていないデータの通信も想定される。ここではその一例として、誤り訂正符号化が施されていない64B/66B符号化データの中継を説明する。
[4-4. Fourth modified example]
In the above embodiment, the eCPRI signal encoded by RS-FEC is relayed, but the present invention is not limited to this. Since low delay is required in 5G, communication of data without error correction coding is also assumed. Here, as an example, relay of 64B / 66B coded data without error correction coding will be described.
図11は、実施形態に係るWDM集線装置200の送信装置としての機能による信号処理の第3変形例を示すタイミングチャートである。64B/66B符号化データであるeCPRI信号は、複数の符号化ブロック(以下、「66Bブロック」という)が並んだ構成を有する。664/66B符号化では、64ビット毎に、2ビットの同期ヘッダが付加される。同期ヘッダを先頭に含む66ビットのビット列が66Bブロックである。同期ヘッダは、“01”又は“10”の値を交互に取る。したがって、同期ヘッダは66Bブロックの境界であり、同期ヘッダを検出することにより、各66Bブロックを切り分けることができる。 FIG. 11 is a timing chart showing a third modification example of signal processing by the function of the WDM concentrator 200 according to the embodiment as a transmission device. The eCPRI signal, which is 64B / 66B coded data, has a configuration in which a plurality of coded blocks (hereinafter, referred to as “66B blocks”) are arranged side by side. In 664 / 66B coding, a 2-bit synchronization header is added every 64 bits. The 66-bit bit string including the synchronization header at the beginning is the 66B block. The synchronization header takes alternating values of "01" or "10". Therefore, the synchronization header is the boundary of 66B blocks, and each 66B block can be separated by detecting the synchronization header.
送信装置の境界検出部312は、再生データにおける66Bブロックの境界を検出し、書込部313は、再生データをブロック単位で分割する。書込部313は、パラレルデータの66Bブロック(分割データ)を交互に2つのキュー314a,314bに書き込む。
The
読出部315は、2つのキュー314a,314bのそれぞれから66Bブロックを12.9Gbpsのクロックレートで読み出す(図3参照)。読出部315は、読み出された66Bブロックを1つおきに組み合わせることにより、2つの低レート信号(パラレル信号)を12.9Gbpsのクロックレートで生成する。すなわち、1つの低レート信号は、66B_1,66B_3,66B_5,…の順番で66Bブロックが結合されて生成され、もう1つの低レート信号は、66B_2,66B_4,66B_6,…の順番で66Bブロックが結合されて生成される。これは、対向装置である受信装置において、2つの低レート信号を結合してeCPRI信号を復元する際に、2つのチャネルの66Bブロックの前後が入れ替わらないようにするためである。
The
ここで、読出部315は、低レート信号の先頭に初期化ブロックを付加することができる。例えば、初期化ブロックは64B/66B符号の/E/コードであってもよい。
Here, the
読出部315は、12.9Gbpsのパラレル信号である2つの低レート信号をシリアル変換部316a,316bのそれぞれに与える。シリアル変換部316a,316bのそれぞれは、パラレル信号をシリアル信号に変換し、変換後の低レート信号を光トランシーバ231,232のそれぞれへ出力する。
The
光トランシーバ231,232のそれぞれは、電気信号の低レート信号を低レート光信号へ変換して出力する。光トランシーバ210から出力される低レート光信号の伝送速度は12.9Gbpsである。
Each of the
図12は、実施形態に係るWDM集線装置200の受信装置としての機能による信号処理の第3変形例を示すタイミングチャートである。66Bブロックの場合、25.8Gbpsでの伝送に要する時間Tblock=2.56nsである。これは40km伝送時を波長差20nmの低レート光信号で伝送した場合の揺らぎα=17.3nsよりも短くなる。このため、式(4)を満足するTaとTbの設定はなく、チャネル間で受信タイミングが3〜4ブロックずれる可能性がある。
送信装置(対向装置)であるWDM集線装置200は、低レート信号の先頭に初期化ブロック(初期化信号)を付加し、低レート光信号を送信する。初期化ブロックは、実データを含む66Bブロックとの識別可能な情報を含むブロックである。初期化ブロックのブロック長は予め規定されている。受信装置は、初期化ブロックが付加された2チャネルの低レート光信号を受信する。2チャネルの低レート光信号は、光トランシーバ231,232のそれぞれによって受信され、シリアル電気信号である低レート信号に変換されてパラレル変換部321a,321bに与えられる。
FIG. 12 is a timing chart showing a third modification of signal processing by the function of the WDM concentrator 200 according to the embodiment as a receiving device. In the case of 66B block, the time required for transmission at 25.8 Gbps is Tblock = 2.56 ns. This is shorter than the fluctuation α = 17.3 ns when a low-rate optical signal having a wavelength difference of 20 nm is transmitted during 40 km transmission. Therefore, there is no setting of Ta and T b that satisfy the equation (4), and the reception timing may be shifted by 3 to 4 blocks between the channels.
The WDM concentrator 200, which is a transmission device (opposite device), adds an initialization block (initialization signal) to the head of a low-rate signal and transmits a low-rate optical signal. The initialization block is a block containing information that can be distinguished from a 66B block containing actual data. The block length of the initialization block is predetermined. The receiving device receives a two-channel low-rate optical signal to which an initialization block is added. The two-channel low-rate optical signal is received by each of the
パラレル変換部321a,321bのそれぞれは、初期化ブロック及び低レート信号をシリアル信号からパラレル信号に変換する。
Each of the
境界検出部322a,322bは、初期化ブロックを読み出し、初期化処理を実行する。初期化処理では、初期化ブロックの終端、すなわち初期化ブロックと最初の66Bブロックとの境界が検出される。この境界の検出には、初期化ブロックのブロック長が用いられる。すなわち、境界検出部322a,322bは、データ受信を開始すると、既知である初期化ブロックのブロック長だけ後が初期化ブロックの終端であると判断する。初期化ブロックの終端の後は、66ビット(66Bブロックのブロック長)毎に66Bブロックの境界(同期ヘッダ)が繰り返されるため、初期化ブロックの終端が検出されることにより、以降の66Bブロックの境界が検出される。
The
書込部323は、初期化ブロックをキュー324a,324bに書き込まず、初期化ブロックに続く66Bブロック(66B_1,66B_3,66B_5,…)をキュー324aへ順次書き込む。2つ目のチャネルの低レート信号は、1つ目(低レート信号の受信開始タイミングが先行する方)のチャネルよりも3〜4ブロック程遅れる可能性がある。このため、書込部323は、ブロックの書き込みが先行するキュー324aに6つの66Bブロックの書き込みが完了した時点以降に、初期化の完了を読出部325に通知する。
The
読出部325は、初期化完了の通知を受けると、キュー324aからの66B_1の読出しを開始する。書込部323による66Bブロックのキュー324aへの書込速度は12.9Gbpsであり、読出部325によるFECブロックのキュー324aからの読出速度は25.8Gbpsである。上述のように、先行するチャネルのキュー324aに6つの66Bブロックが書き込まれた時点以降に、初期化完了が通知されるため、復元されるeCPRI信号において、ブロックの順番が入れ替わったり、ブロック間に隙間が生じたりすることが防止される。読出部325は、2つのキュー324a,324bのそれぞれから66Bブロックを25.8Gbpsのクロックレートで順次読み出す。
Upon receiving the notification of the completion of initialization, the
読出部325は、読み出された66Bブロックを組み合わせることにより、パラレル信号であるeCPRI信号(原信号)を25.8Gbpsのクロックレートで復元する。読出部325は、復元されたeCPRI信号をシリアル変換部326に与える。シリアル変換部326は、パラレル信号をシリアル信号に変換し、変換後のeCPRI信号を光トランシーバ210へ出力する。光トランシーバ210は、電気信号のeCPRI信号を光信号へ変換して出力する。
The
なお、読出部325は、読み出されたブロックの並び順をチェックしてもよい。例えば、読出部325は、イーサネットフレームにおいて先頭を示す/S/コードを含むブロック(以下、「Sブロック」という)、終端を示す/T/コードを含むブロック(以下、「Tブロック」という)、及び/I/コード(アイドルコード)を含むブロック(以下、「Iブロック」という)の前後関係を確認することで、ブロックの並び順をチェックすることができる。図13は、ブロックの並び順チェックの一例を説明するための図である。図13に示されるように、イーサネットフレームにおいては、一又は複数のIブロックの後にSブロックが続き、さらに実データのブロック(以下、「データブロック」という)が続く。最後のデータブロックの後にはTブロックが続き、さらにIブロックが続く。このように、Sブロックの前はIブロックであり(ただし、Tブロックの場合もある)、Sブロックの後にはIブロックではない。例えば、Sブロックの直前がIブロック及びTブロック以外のブロックであったり、Sブロックの直後がIブロックであったりする場合には、ブロックの並び順が適切ではないと判断することができる。
The
[5.その他の変形例]
第3変形例では、ブロック長が短い64B/66B符号化のため初期化信号によってブロックの順番が入れ替わることを抑制したが、初期化信号を用いなくてもよい。例えば、2ビットの同期ヘッドを所定の間隔で“00”(データの場合)又は“11”(制御情報を含む場合)に置換することで、初期化信号を用いなくても、チャネル間の同期を取り、ブロックの順番の入れ替わりを防止することができる。
[5. Other variants]
In the third modification, since the block length is short 64B / 66B coding, it is suppressed that the order of the blocks is changed by the initialization signal, but the initialization signal may not be used. For example, by replacing the 2-bit synchronization head with "00" (in the case of data) or "11" (in the case of including control information) at predetermined intervals, synchronization between channels can be performed without using an initialization signal. It is possible to prevent the order of blocks from being changed.
RS−FEC及び64B/66B符号化のブロックではなく、独自に規定したビット数Nのブロックを用いてもよい。具体的な一例では、Nビット毎に2ビットの同期ヘッダ(例えば、「00」又は「11」)を付加することができる。しかし、例えば、N=264とすると、Nは66の倍数であるため、66Bブロックの同期ヘッダと区別することができない。このため、Nは66の倍数以外に設定される。例えば、N=128とすると、Nは66の倍数ではないため、66Bブロックの同期ヘッダと混同されず、ブロックの境界を正しく検出することができる。 Instead of the RS-FEC and 64B / 66B coding blocks, a block having an independently specified number of bits N may be used. In a specific example, a 2-bit synchronization header (for example, "00" or "11") can be added for every N bits. However, for example, if N = 264, since N is a multiple of 66, it cannot be distinguished from the synchronization header of the 66B block. Therefore, N is set to a value other than a multiple of 66. For example, when N = 128, since N is not a multiple of 66, it is not confused with the synchronization header of the 66B block, and the block boundary can be detected correctly.
上記の実施形態では、データレート変換回路220をハードウェアロジック回路によって構成したが、これに限定されない。例えば、データレート変換回路をCPU(Central Processing Unit)によって構成してもよい。すなわち、CPUがコンピュータプログラムを実行することにより、データレート変換回路の機能を実現してもよい。
In the above embodiment, the data
[6.効果]
以上のように、実施形態に係る中継システム100は、RRH20とBBU30との間の通信を中継する中継システムである。中継システム100は、送信装置と、受信装置とを備える。送信装置は、RRH20(又はBBU30)から送信される原信号を受信し、受信される原信号に応じた光信号を送信する。受信装置は、送信装置から送信される光信号を受信し、受信される光信号に基づいて復元される原信号をBBU30(又はRRH20)へ送信する。送信装置は、データレート変換回路220(第1データレート変換部)と、光トランシーバ231,232(光送信器)と、マルチプレクサ240とを含む。データレート変換回路220は、原信号を、原信号より低速の複数の低レート信号へ変換する。光トランシーバ231,232は、データレート変換回路220によって得られる低レート信号を低レート光信号に変換して送信する。マルチプレクサ240は、複数の光トランシーバ231,232から送信される複数の低レート光信号を多重化し、多重化光信号として送信する。データレート変換回路220は、原信号をブロック単位で振り分けることによって複数の分割データを生成し、生成される分割データの各々を低レート信号として、第1速度より低速な第2速度で出力する。受信装置は、マルチプレクサ240(デマルチプレクサ)と、光トランシーバ231,232(光受信器)と、データレート変換回路220(第2データレート変換部)とを含む。マルチプレクサ240は、送信装置のマルチプレクサ240によって送信される多重化光信号を受信し、受信される多重化光信号を、複数の低レート光信号に変換する。光トランシーバ231,232は、マルチプレクサ240によって生成される低レート光信号を低レート信号へ変換する。送信装置の光トランシーバ231,232の数と、受信装置の光トランシーバ231,232の数とは同じである。データレート変換回路220は、光トランシーバ231,232によって得られる複数の低レート信号に基づいて、原信号を復元する。データレート変換回路220は、キュー324a,324bと、書込部323と、読出部325とを含む。書込部323は、光トランシーバ231,232のそれぞれから出力される低レート信号を分割データに変換し、分割データを複数のキュー324a,324bに第2速度で順次書き込む。読出部325は、キュー324a,324bから分割データを第1速度で順次読み出し、分割データを組み合わせて原信号を復元する。上記構成により、送信装置は原信号から低速の低レート光信号を複数生成し、複数の低レート光信号を多重化した多重化光信号を送信する。受信装置は多重化光信号を受信し、多重化光信号から複数の低レート光信号を抽出し、複数の低レート光信号から高速の原信号を復元する。つまり、送信装置と受信装置との間では、低速の光通信が行われる。このため、パワーバジェットの悪化(分散ペナルティの増加、および受信感度の悪化)が抑制され、高速通信と長距離光ファイバケーブルの利用との両方を実現することができる。
[6. effect]
As described above, the
データレート変換回路220Aは、原信号を所定ビット数のブロック単位で分割し、分割データを生成してもよい。データレート変換回路220Bは、低レート信号におけるブロックの境界を検出する境界検出部322a,322bをさらに含んでもよい。書込部323は、境界検出部322a,322bによってブロックの境界が検出された低レート信号を分割データに変換してもよい。ブロック単位で処理することにより、分割データの同期が容易となる。
The data
原信号は、所定ビット数の符号ブロックを複数含む前方誤り訂正符号化された信号であってもよい。データレート変換回路220は、原信号に含まれる符号ブロックに基づいて原信号をブロックに分割してもよい。これにより、FEC信号に含まれる符号ブロックを利用してブロックの境界を容易に検出することができる。FEC信号では、符号化においてDCバランスが調整されているため、分割データにおいて適切なDCバランスが保持される。
The original signal may be a forward error correction encoded signal including a plurality of code blocks having a predetermined number of bits. The data
原信号は、RS(528,514)FECによって符号化された信号であってもよい。データレート変換回路220Aは、原信号に含まれるCWMに基づいて原信号に含まれる複数のブロックの境界を検出し、原信号をブロック単位で分割してもよい。CWMを使用することにより、FECでエンコードされた原信号をデコードすることなく迅速にブロックの境界を検出することができる。
The original signal may be a signal encoded by RS (528,514) FEC. The data
境界検出部322a,322bは、低レート信号に含まれるCWMを検出し、検出されたCWMに基づいてブロックの境界を検出してもよい。CWMを使用することにより、FECでエンコードされた低レート信号をデコードすることなく迅速にブロックの境界を検出することができる。
The
データレート変換回路220Aは、原信号において順番に並ぶ、1024の倍数であるN個のブロック又はブロックが分割された分割ブロックのうちの一部のブロック又は分割ブロックを含む第1低レート信号と、N個のブロック又は分割ブロックのうち、第1低レート信号に含まれるブロック又は分割ブロックを除くブロック又は分割ブロックを含む第2低レート信号を、条件A、条件B、及び条件Cを満たす割り当て規則にしたがって生成してもよい。条件Aは、第1低レート信号が、N個のブロック又は分割ブロックのうち連続する2つのブロック又は分割ブロックを含むことであり、条件Bは、第1低レート信号及び第2低レート信号のそれぞれにおいて、原信号におけるブロック又は分割ブロックの順番を入れ替えないことであり、条件Cは、第1低レート信号に含まれるブロック又は分割ブロックの数はN/2又はN/2+1であり、第2低レート信号に含まれるブロック又は分割ブロックの数はN/2又はN/2−1であることであってもよい。データレート変換回路220Bは、2つのキュー324a,324bを含んでもよい。書込部323は、第1低レート信号に含まれるブロック又は分割ブロックをキュー324a(又は324b)に書き込み、第2低レート信号に含まれるブロック又は分割ブロックをキュー324b(又は324a)に書き込んでもよい。読出部325は、キュー324a,324bのそれぞれから、割り当て規則に基づいてブロック又は分割ブロックを読み出し、読み出されたブロック又は分割ブロックを順番に組み合わせて原信号を復元してもよい。割り当て規則に基づくブロック又は分割ブロックの読み出しは、連続する2つのブロック又は分割ブロックを除くN−2個のブロック又は分割ブロックを、2つのキュー324a,324bのそれぞれから読み出し、連続する2つのブロック又は分割ブロックをキュー324a(又は324b)から連続して読み出すこととすることができる。上記構成とすることにより、2つのキュー324a,324bに交互にCWMが割り当てられる。したがって、受信装置においてCWMを検出することで、2つのチャンネルのそれぞれをFECデコードする必要がなく、迅速にFECブロックを復元することができる。
The data
データレート変換回路200Aは、原信号において順番に並ぶ複数のブロック又はブロックが分割された分割ブロックを、1024の約数のうち1及び1024以外の数であるK個の低レート信号に条件a、条件b、及び条件cを満たす割り当て規則にしたがって分配してもよい。条件aは、K個の低レート信号のそれぞれにおいて、原信号におけるブロック又は分割ブロックの順番を入れ替えないことであり、条件bは、原信号に含まれるブロック又は分割ブロックの数が1024の倍数であるNである場合に、K個の低レート信号のそれぞれに含まれるブロック又は分割ブロックの数はN/K又はN/K±1であることであり、条件cは、CWMがK個の低レート信号に順番に割り当てられることであってもよい。データレート変換回路200Bは、K個のキューを含んでもよい。書込部323は、K個の低レート信号のそれぞれを、K個のキューのそれぞれに対応させ、低レート信号に含まれるブロック又は分割ブロックを、対応するキューに順番に書き込んでもよい。読出部325は、K個のキューのそれぞれから割り当て規則に基づいてブロック又は分割ブロックを読み出し、読み出されたブロック又は分割ブロックを順番に組み合わせて原信号を復元してもよい、上記構成とすることにより、K個のキューに順番にCWMが割り当てられる。したがって、受信装置においてCWMを検出することで、K個のチャンネルのそれぞれをFECデコードする必要がなく、迅速にFECブロックを復元することができる。
The data
光トランシーバ231,232のそれぞれは、先頭に初期化ブロック(初期化信号)を付加された低レート光信号を送信してもよい。読出部325は、初期化ブロックに基づいて、キュー324a,324bから読み出される順番でブロックを組み合わせて原信号を復元してもよい。これにより、読出部325が、初期化信号を用いることで正しい順番でブロックを読み出すことができる。したがって、低レート光信号の伝送チャネル間における伝送遅延差が大きい場合においても、当該伝送遅延差を吸収して低レート信号間で分割データの読み出しタイミングの同期を取ることができる。
Each of the
原信号は、66ビットブロックを複数含む64B/66B符号化された信号であってもよい。データレート変換回路220は、原信号に含まれる66ビットブロックに基づいて原信号をブロックに分割してもよい。これにより、64B/66B信号に含まれる符号ブロックを利用してブロックの境界を容易に検出することができる。さらに、誤り訂正符号が含まれないため、原信号の中継において低遅延を実現することができる。
The original signal may be a 64B / 66B encoded signal including a plurality of 66-bit blocks. The data
第1速度は、25.78125Gbpsであり、第2速度は、12.890625Gbpsであってもよい。これにより、送信装置と受信装置との間における多重化光信号の伝送速度が12.890625Gbpsとなる。したがって、20kmを超えるような長距離の光ファイバケーブルを利用しても、パワーバジェットを確保することができる。 The first speed may be 25.78125 Gbps and the second speed may be 12.890625 Gbps. As a result, the transmission speed of the multiplexed optical signal between the transmitting device and the receiving device becomes 12.890625 Gbps. Therefore, the power budget can be secured even if a long-distance optical fiber cable exceeding 20 km is used.
送信装置は、n個の原信号を受信し、n個のデータレート変換回路220を含み、1つのデータレート変換回路に対してm個の光トランシーバ231,232が設けられてもよい。マルチプレクサ240は、光トランシーバ231,232から送信されるn×m個の低レート光信号を多重化し、1つの多重化光信号として送信してもよい。受信装置は、n個のデータレート変換回路220を含み、1つのデータレート変換回路220に対してm個の光トランシーバ231,232が設けられてもよい。マルチプレクサ240は、多重化光信号を、n×m個の低光レート信号に変換し、低レート光信号のそれぞれを光トランシーバ231,232のそれぞれに入力してもよい。これにより、パワーバジェットの悪化を抑制しつつ、n×m個の低レート光信号を多重化して伝送することができる。また、分散ペナルティを抑えることができるため、波長分散の大きい波長帯でも利用でき、自由度の高い波長選択ができる。
The transmitting device receives n original signals, includes n data
[7.補記]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。
[7. Supplement]
The embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of rights of the present invention is indicated by the scope of claims rather than the above-described embodiment, and includes meaning equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope thereof.
10 通信システム
20 RRH
30 BBU
21,31,201 光ファイバケーブル
100 中継システム
200,200A,200B WDM集線装置(送信装置、受信装置)
210,210A,210B 光トランシーバ
220,220A,220B データレート変換回路(第1データレート変換部、第2データレート変換部)
231,232,231A,232A,231B,232B 光トランシーバ(光送信器、光受信器)
240,240A,240B マルチプレクサ(デマルチプレクサ)
311 パラレル変換部
312 境界検出部
313 書込部
314a,314b キュー
315 読出部
316a,316b シリアル変換部
321a,321b パラレル変換部
322a,322b 境界検出部
323 書込部
324a,324b キュー
325 読出部
326 シリアル変換部
10
30 BBU
21,31,201
210, 210A,
231,232,231A, 232A, 231B, 232B Optical transceiver (optical transmitter, optical receiver)
240, 240A, 240B multiplexer (demultiplexer)
311
Claims (13)
前記第1装置から送信される原信号を受信し、受信される前記原信号に応じた光信号を送信する送信装置と、
前記送信装置から送信される前記光信号を受信し、受信される前記光信号に基づいて復元される前記原信号を前記第2装置へ送信する受信装置と、
を備え、
前記送信装置は、
前記原信号を、前記原信号より低速の複数の低レート信号へ変換する第1データレート変換部と、
前記第1データレート変換部によって得られる前記低レート信号を低レート光信号に変換して送信する複数の光送信器と、
前記複数の光送信器から送信される複数の前記低レート光信号を多重化し、多重化光信号として送信するマルチプレクサと、
を含み、
前記第1データレート変換部は、前記原信号をブロック単位で振り分けることによって複数の分割データを生成し、生成される前記分割データの各々を低レート信号として、前記第1速度より低速な第2速度で出力し、
前記受信装置は、
前記マルチプレクサによって送信される前記多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号を、前記複数の低レート光信号に変換するデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサによって生成される前記低レート光信号を前記低レート信号へ変換する、前記光送信器と同数の光受信器と、
複数の前記光受信器によって得られる複数の前記低レート信号に基づいて、前記原信号を復元する第2データレート変換部と、
を含み、
前記第2データレート変換部は、前記複数の光受信器のそれぞれから出力される前記低レート信号を前記分割データに変換し、
前記第2データレート変換部は、
キューと、
前記分割データを前記キューに前記第2速度で順次書き込む書込部と、
前記キューから前記分割データを前記第1速度で順次読み出し、前記分割データを組み合わせて前記原信号を復元する読出部と、
を含む、
中継システム。 A relay system that relays communication between the first device and the second device.
A transmission device that receives the original signal transmitted from the first device and transmits an optical signal corresponding to the received original signal.
A receiving device that receives the optical signal transmitted from the transmitting device and transmits the original signal restored based on the received optical signal to the second device.
With
The transmitter is
A first data rate converter that converts the original signal into a plurality of low-rate signals that are slower than the original signal.
A plurality of optical transmitters that convert the low-rate signal obtained by the first data rate conversion unit into a low-rate optical signal and transmit the signal.
A multiplexer that multiplexes the plurality of the low-rate optical signals transmitted from the plurality of optical transmitters and transmits them as a multiplexed optical signal.
Including
The first data rate conversion unit generates a plurality of divided data by distributing the original signal in block units, and each of the generated divided data is used as a low rate signal, and the second speed is lower than the first speed. Output at speed,
The receiving device is
A demultiplexer that receives the multiplexed optical signal transmitted by the multiplexer and converts the received multiplexed optical signal into the plurality of low-rate optical signals.
An optical receiver having the same number as the optical transmitter, which converts the low-rate optical signal generated by the demultiplexer into the low-rate signal.
A second data rate converter that restores the original signal based on the plurality of low-rate signals obtained by the plurality of optical receivers.
Including
The second data rate conversion unit converts the low rate signal output from each of the plurality of optical receivers into the divided data.
The second data rate conversion unit is
Queue and
A writing unit that sequentially writes the divided data to the queue at the second speed,
A reading unit that sequentially reads the divided data from the queue at the first speed and combines the divided data to restore the original signal.
including,
Relay system.
前記第2データレート変換部は、前記低レート信号における前記ブロックの境界を検出する境界検出部をさらに含み、
前記境界検出部は、前記ブロックの境界が検出された前記低レート信号を前記分割データに変換する、
請求項1に記載の中継システム。 The first data rate conversion unit divides the original signal into blocks having a predetermined number of bits to generate the divided data.
The second data rate conversion unit further includes a boundary detection unit that detects the boundary of the block in the low rate signal.
The boundary detection unit converts the low-rate signal in which the boundary of the block is detected into the divided data.
The relay system according to claim 1.
前記第1データレート変換部は、前記原信号に含まれる前記符号ブロックに基づいて前記原信号を前記ブロックに分割する、
請求項2に記載の中継システム。 The original signal is a forward error correction coded signal including a plurality of code blocks having a predetermined number of bits.
The first data rate conversion unit divides the original signal into the blocks based on the code block included in the original signal.
The relay system according to claim 2.
前記第1データレート変換部は、前記原信号に含まれるコードワードマーカーに基づいて前記原信号に含まれる複数のブロックの境界を検出し、前記原信号を前記ブロック単位で分割する、
請求項2に記載の中継システム。 The original signal is a signal encoded by RS (528,514) FEC.
The first data rate conversion unit detects the boundaries of a plurality of blocks included in the original signal based on the code word marker included in the original signal, and divides the original signal into the block units.
The relay system according to claim 2.
請求項4に記載の中継システム。 The boundary detection unit detects the codeword marker included in the low-rate signal, and detects the boundary of the block based on the detected codeword marker.
The relay system according to claim 4.
前記第1条件は、前記第1低レート信号が、前記N個の前記ブロック又は前記分割ブロックのうち連続する2つの前記ブロック又は前記分割ブロックを含むことであり、
前記第2条件は、前記第1低レート信号及び前記第2低レート信号のそれぞれにおいて、前記原信号における前記ブロック又は前記分割ブロックの順番を入れ替えないことであり、
前記第3条件は、前記第1低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数はN/2又はN/2+1であり、前記第2低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数はN/2又はN/2−1であることであり、
前記第2データレート変換部は、第1キューと第2キューとを含み、
前記書込部は、前記第1低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックを前記第1キューに書き込み、前記第2低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックを前記第2キューに書き込み、
前記読出部は、前記第1キュー及び前記第2キューのそれぞれから、前記割り当て規則に基づいて前記ブロック又は前記分割ブロックを読み出し、読み出された前記ブロック又は前記分割ブロックを順番に組み合わせて前記原信号を復元する、
請求項5に記載の中継システム。 The first data rate conversion unit includes the N blocks or the division blocks obtained by dividing the blocks, which are N multiples of 1024, which are arranged in order in the original signal, or the division blocks. A first low-rate signal and a second low-rate signal including the block or the divided block excluding the block included in the first low-rate signal or the divided block among the N blocks or the divided blocks. Is generated according to the allocation rules that satisfy the first condition, the second condition, and the third condition.
The first condition is that the first low-rate signal includes two consecutive blocks or the split blocks of the N blocks or the split blocks.
The second condition is that the order of the block or the divided block in the original signal is not changed in each of the first low rate signal and the second low rate signal.
The third condition is that the number of the block or the divided block included in the first low rate signal is N / 2 or N / 2 + 1, and the block or the divided block included in the second low rate signal. The number is N / 2 or N / 2-1
The second data rate conversion unit includes a first queue and a second queue.
The writing unit writes the block or the divided block included in the first low-rate signal to the first queue, and the block or the divided block included in the second low-rate signal is put into the second queue. writing,
The reading unit reads the block or the divided block from each of the first queue and the second queue based on the allocation rule, and sequentially combines the read blocks or the divided blocks to form the original. Restore the signal,
The relay system according to claim 5.
前記第1条件は、前記K個の低レート信号のそれぞれにおいて、前記原信号における前記ブロック又は前記分割ブロックの順番を入れ替えないことであり、
前記第2条件は、前記原信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数が1024の倍数であるNである場合に、前記K個の低レート信号のそれぞれに含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックの数はN/K又はN/K±1であることであり、
前記第3の条件は、前記コードワードマーカーが前記K個の低レート信号に割り当てられることであり、
前記第2データレート変換部は、K個のキューを含み、
前記書込部は、前記K個の低レート信号のそれぞれを、前記K個のキューのそれぞれに対応させ、前記低レート信号に含まれる前記ブロック又は前記分割ブロックを、対応する前記キューに順番に書き込み、
前記読出部は、前記K個のキューのそれぞれから前記割り当て規則に基づいて前記ブロック又は前記分割ブロックを読み出し、読み出された前記ブロック又は前記分割ブロックを順番に組み合わせて前記原信号を復元する、
請求項5に記載の中継システム。 The first data rate conversion unit divides a plurality of the blocks arranged in order in the original signal or a divided block obtained by dividing the blocks into K low rates, which is a number other than 1 and 1024 out of divisors of 1024. Distribute the signal according to the allocation rules that satisfy the first, second, and third conditions,
The first condition is that the order of the block or the divided block in the original signal is not changed in each of the K low-rate signals.
The second condition is that when the number of the block or the divided block included in the original signal is N, which is a multiple of 1024, the block or the divided block included in each of the K low-rate signals. The number of is N / K or N / K ± 1.
The third condition is that the codeword marker is assigned to the K low-rate signals.
The second data rate conversion unit includes K queues.
The writing unit associates each of the K low-rate signals with each of the K queues, and sequentially assigns the block or the divided block included in the low-rate signal to the corresponding queue. writing,
The reading unit reads the block or the divided block from each of the K queues based on the allocation rule, and restores the original signal by sequentially combining the read blocks or the divided blocks.
The relay system according to claim 5.
前記読出部は、前記初期化信号に基づいて、前記キューから読み出される順番で前記ブロックを組み合わせて前記原信号を復元する、
請求項2に記載の中継システム。 Each of the optical transmitters transmits the low-rate optical signal prefixed with an initialization signal.
Based on the initialization signal, the reading unit restores the original signal by combining the blocks in the order of reading from the queue.
The relay system according to claim 2.
前記第1データレート変換部は、前記原信号に含まれる前記66ビットブロックに基づいて前記原信号を前記ブロックに分割する、
請求項2に記載の中継システム。 The original signal is a 64B / 66B encoded signal including a plurality of 66-bit blocks.
The first data rate conversion unit divides the original signal into the blocks based on the 66-bit block included in the original signal.
The relay system according to claim 2.
前記第2速度は、12.890625Gbpsである、
請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の中継システム。 The first speed is 25.78125 Gbps.
The second speed is 12.890625 Gbps.
The relay system according to any one of claims 1 to 9.
1つの前記第1データレート変換部に対してm個の前記光送信器が設けられ、
前記マルチプレクサは、前記光送信器から送信されるn×m個の低レート光信号を多重化し、前記多重化光信号として送信し、
前記受信装置は、n個の前記第2データレート変換部を含み、
1つの前記第2データレート変換部に対してm個の前記光受信器が設けられ、
前記デマルチプレクサは、前記多重化光信号を、前記n×m個の低光レート信号に変換し、前記低レート光信号のそれぞれを前記光受信器のそれぞれに入力する、
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の中継システム。 The transmitter receives n of the original signals and includes n of the first data rate converters.
The m optical transmitters are provided for one first data rate converter.
The multiplexer multiplexes n × m low-rate optical signals transmitted from the optical transmitter and transmits them as the multiplexed optical signals.
The receiving device includes n of the second data rate converters.
The m optical receivers are provided for one second data rate converter.
The demultiplexer converts the multiplexed optical signal into the n × m low optical rate signals, and inputs each of the low rate optical signals to each of the optical receivers.
The relay system according to any one of claims 1 to 10.
前記原信号を、前記原信号より低速の複数の低レート信号へ変換する第1データレート変換部と、
前記第1データレート変換部によって得られる前記低レート信号を低レート光信号に変換して送信する複数の光送信器と、
前記複数の光送信器から送信される複数の前記低レート光信号を多重化し、多重化光信号として送信するマルチプレクサと、
を備え、
前記第1データレート変換部は、前記原信号をブロック単位で振り分けることによって複数の分割データを生成し、生成される前記分割データの各々を低レート信号として、前記第1速度より低速な第2速度で出力する、
送信装置。 A transmission device that receives an original signal transmitted from the first device and transmits an optical signal corresponding to the received original signal.
A first data rate converter that converts the original signal into a plurality of low-rate signals that are slower than the original signal.
A plurality of optical transmitters that convert the low-rate signal obtained by the first data rate conversion unit into a low-rate optical signal and transmit the signal.
A multiplexer that multiplexes the plurality of the low-rate optical signals transmitted from the plurality of optical transmitters and transmits them as a multiplexed optical signal.
With
The first data rate conversion unit generates a plurality of divided data by distributing the original signal in block units, and each of the generated divided data is used as a low rate signal, and the second speed is lower than the first speed. Output at speed,
Transmitter.
前記多重化光信号を受信し、受信される前記多重化光信号を、複数の低レート光信号に変換するデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサによって生成される前記低レート光信号を低レート信号へ変換する複数の光受信器と、
複数の前記光受信器によって得られる複数の前記低レート信号に基づいて、前記原信号を復元する第2データレート変換部と、
を備え、
前記第2データレート変換部は、前記複数の光受信器のそれぞれから出力される前記低レート信号を前記分割データに変換し、
前記第2データレート変換部は、
キューと、
前記分割データを前記キューに第1速度より低速の第2速度で順次書き込む書込部と、
前記キューから前記分割データを前記第1速度で順次読み出し、前記分割データを組み合わせて前記原信号を復元する読出部と、
を含む、
受信装置。
A receiving device that receives a multiplexed optical signal generated based on the original signal and transmits the restored original signal based on the received multiplexed optical signal to the second device.
A demultiplexer that receives the multiplexed optical signal and converts the received multiplexed optical signal into a plurality of low-rate optical signals.
A plurality of optical receivers that convert the low-rate optical signal generated by the demultiplexer into a low-rate signal,
A second data rate converter that restores the original signal based on the plurality of low-rate signals obtained by the plurality of optical receivers.
With
The second data rate conversion unit converts the low rate signal output from each of the plurality of optical receivers into the divided data.
The second data rate conversion unit is
Queue and
A writing unit that sequentially writes the divided data to the queue at a second speed lower than the first speed,
A reading unit that sequentially reads the divided data from the queue at the first speed and combines the divided data to restore the original signal.
including,
Receiver.
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