CN117716641A - 光网络系统、中继设备、发送设备、接收设备和光网络控制设备 - Google Patents

Abstract

使得能够将来自发送设备的发送数据转换为与路径的通信速度对应的数据量，并将其发送到接收设备，而不会导致功率的增加和时延的增加。光网络控制设备构建从发送设备到接收设备的路径。在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据转换单元，该数据转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量。光网络控制设备基于所构建的路径的通信速度来控制数据量转换单元中的数据减少量。

Description

光网络系统、中继设备、发送设备、接收设备和光网络控制 设备

技术领域

本技术涉及光网络系统、中继设备、发送设备、接收设备和光网络控制设备，更具体地，涉及其中光网络控制设备构建从发送设备到接收设备的路径的光网络系统等。

背景技术

传统上，已知用于数据发送的光网络系统(例如，参见专利文献1)。这里，考虑一种光网络系统，其中管理光网络的控制设备(控制中心)构建从发送设备到接收设备的路径，此后开始从发送设备到接收设备的数据发送。

在这样的光网络系统中，在从发送设备向多个接收设备发送高分辨率视频数据的情况下，存在取决于路径的通信速度，无法接收高分辨率视频数据的可能性。

于是，例如，在MPEG-DASH等中，提出了一种技术，其中通过光网络上的云数据中心等为原始高分辨率视频数据准备多个分辨率压缩视频数据，以按照路径的通信速度发送最佳的视频数据。然而，在这种情况下，在云数据中心中需要用于分辨率压缩的电转换和数据处理，从而使用的功率增加，并且时延增加。

引文列表

专利文献

专利文献1：WO 2017/057152

发明内容

本发明要解决的问题

本技术的目的是使得能够将来自发送设备的发送数据转换为与路径的通信速度对应的数据量，并将其发送到接收设备，而不会导致功率的增加和时延的增加。

问题的解决方案

本技术的概念是

一种光网络系统，包括：

发送设备；接收设备；存在于所述发送设备和所述接收设备之间的多个中继设备；和光网络控制设备，所述光网络控制设备构建从所述发送设备到所述接收设备的路径，其中

在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且

所述光网络控制设备基于所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

本技术是具备发送设备、接收设备、存在于发送设备和接收设备之间的多个中继设备、以及构建从发送设备到接收设备的路径的光网络控制设备的光网络系统。这里，在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，该数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量。光网络控制设备基于所构建的路径的通信速度来控制数据量转换单元中的数据减少量。

例如，从发送设备发送的发送数据可以是能够通过间除来减少其数据量的数据，并且在减少发送数据的数据量的情况下，数据量转换单元可以通过间除来减少数据量。于是，数据量转换单元可以容易地通过间除来减少数据量。

在这种情况下，例如，可以将管理数据添加到从发送设备发送的发送数据，该管理数据用于使接收设备能够判断由接收设备接收到的发送数据中的由间除引起的数据减少量。于是，接收设备可以容易地判断接收到的发送数据中的由间除引起的数据减少量，并且可以适当地对发送数据进行诸如插值处理之类的处理。

例如，从发送设备发送的发送数据可以是经受过用于进行间除的比特数据重排处理的视频数据。于是，数据量转换单元可以通过间除容易地减少视频数据的数据量。

在这种情况下，例如，比特数据重排处理可以是在作为一组的多个帧之间或者在帧内作为一组的多个像素之间的比特数据的重排。在这种情况下，通过帧间除或像素间除可以容易地减少数据量。

这里，例如，在比特数据重排处理是作为一组的多个帧之间的重排的情况下，可以将管理数据添加到从发送设备发送的发送数据，该管理数据用于使接收设备能够判断由接收设备接收到的最初的比特数据是所述多个帧中的哪个帧的比特数据。于是，接收设备可以容易地判断接收到的视频数据的最初的比特数据是多个帧中的哪个帧的比特数据，并且可以适当地对接收到的发送数据进行诸如数据累积处理和数据插值处理之类的处理。

这样，在本技术中，在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，该数据量转换单元被配置为基于由光网络控制设备构建的路径的通信速度，按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且光网络控制设备控制该数据量转换单元中的数据减少量，并且可以将来自发送设备的发送数据转换为取决于路径的通信速度的数据量，以发送到接收设备，而不会导致功率增加和时延增加。

注意，在本技术中，例如，光网络控制设备可被配置为基于接收设备的能力以及所构建的路径的通信速度来控制数据量转换单元中的数据减少量。于是，在数据量转换单元中，可以考虑到接收设备的能力更适当地减少数据量。

此外，本技术的另一个概念是

一种中继设备，包括：

数据量转换单元，所述数据量转换单元转换发送数据的数据量，其中

所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量。

本技术包括转换发送数据的数据量的数据量转换单元。然后，数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量。例如，数据量转换单元可以通过使用光学运算电路来形成。

这样，本技术包括转换发送数据的数据量的数据量转换单元，并且数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且可以减少要发送到下一级的发送数据的数据量，而不会导致功率增加或时延增加。

注意，在本技术中，例如，在减少发送数据的数据量的情况下，数据量转换单元可以通过间除来减少数据量。于是，数据量转换单元可以通过间除容易地减少数据量。

此外，本技术例如还可以包括分光器，其中数据量转换单元可以转换由分光器分割的发送数据的数据量。于是，可以通过数据量转换单元减少多个分割的发送数据中的每一个的数据量并输出。

此外，本技术的另一个概念是

一种发送设备，包括：

数据输出单元，所述数据输出单元输出能够通过间除来减少其数据量的发送数据，和

数据发送单元，所述数据发送单元发送所述发送数据。

在本技术中，数据输出单元输出能够通过间除来减少其数据量的发送数据。然后，数据发送单元发送该发送数据。

这样，本技术输出可以通过间除来减少其数据量的发送数据，并发送该发送数据，并且可以在到接收设备的路径上，按照该路径的通信速度，按光信号的原样通过间除来容易地减少发送数据的数据量。

注意，在本技术中，例如，可以将管理数据添加到发送数据，该管理数据用于使接收设备能够判断接收设备接收到的发送数据中的由间除引起的数据减少量。于是，接收设备可以容易地判断接收到的发送数据中的由间除引起的数据减少量，并且可以适当地对发送数据进行诸如插值处理之类的处理。

此外，在本技术中，例如，发送数据可以是经受过用于进行间除的比特数据重排处理的视频数据。于是，在到接收设备的路径上，可以按照路径的通信速度通过间除来容易地减少视频数据的数据量。

在这种情况下，例如，比特数据重排处理可以是在作为一组的多个帧之间或者在帧内作为一组的多个像素之间的比特数据的重排。在这种情况下，通过帧间除或像素间除可以容易地减少数据量。

这里，例如，在比特数据重排处理是作为一组的多个帧之间的重排的情况下，可以将管理数据添加到发送数据，该管理数据用于使接收设备能够判断由接收设备接收到的最初的比特数据是所述多个帧中的哪个帧的比特数据。于是，接收设备可以容易地判断接收到的最初的比特数据是多个帧中的哪个帧的比特数据，并且可以适当地对接收到的发送数据进行处理。

此外，本技术的另一个概念是

一种接收设备，包括：

数据接收单元，所述数据接收单元接收添加了用于判断数据减少量的管理数据的发送数据；

判断单元，所述判断单元基于所述管理数据来判断数据减少量；和

数据处理单元，所述数据处理单元基于所判断的数据减少量来处理接收到的所述发送数据。

在本技术中，接收单元接收添加了用于判断数据减少量的管理数据的发送数据。此外，判断单元基于管理数据来判断数据减少量。然后，数据处理单元基于所判断的数据减少量来处理接收到的发送数据。例如，接收到的发送数据可以是经由数据转换单元发送的发送数据，该数据转换单元被配置为按光信号的原样通过间除来减少数据量。

这样，在本技术中，基于由添加到发送数据的管理数据判断的数据减少量来处理接收到的发送数据，并且可以相对于接收到的发送数据的数据量，适当地对接收到的发送数据进行处理，例如累积处理，显示处理等。

此外，本技术的另一个概念是：

一种光网络控制设备，包括：

路径构建单元，所述路径构建单元在光网络上构建经由预定数量的中继设备从发送设备到接收设备的路径，其中

在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且

还包括数据减少量控制单元，所述数据减少量控制单元基于所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

在本技术中，路径构建单元在光网络上构建经由预定数量的中继设备从发送设备到接收设备的路径。这里，在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，该数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量。数据减少量控制单元基于所构建的路径的通信速度控制数据量转换单元中的数据减少量。

这样，在本技术中，基于所构建的路径的通信速度来控制在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备中的数据量转换单元中的数据减少量，该数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且来自发送设备的发送数据可以被转换为取决于路径的通信速度的数据量，并被发送到接收设备，而不会引起功率增加或时延增加。

注意，在本技术中，例如，数据减少量控制单元可被配置为基于接收设备的能力以及所构建的路径的通信速度来控制数据量转换单元中的数据减少量。于是，在数据量转换单元中，可以考虑到接收设备的能力，例如，数据处理能力、数据累积能力、视频数据情况下的显示能力等，更适当地减少数据量。

附图说明

图1是图解说明光网络系统的例子的示图。

图2是用于图解说明能够减轻对可以通信的数据量的限制的方式的例子的示图。

图3是图解说明光网络系统的例子的示图。

图4是用于图解说明在使用波分复用方式的情况下光网络系统的操作的示图。

图5是图解说明其中发送侧设备和接收侧设备经由网络连接的网络系统的例子的示图。

图6是图解说明其中发送侧设备和接收侧设备经由网络连接的网络系统的例子的示图。

图7是图解说明作为实施例的光网络系统的构成例子的示图。

图8是图解说明包括分光器和转换器的交换机/路由器的构成例子的示图。

图9是图解说明转换器的构成例子的示图。

图10是图解说明作为从发送设备发送的发送数据的原始数据的构成例子的示图。

图11是用于图解说明视频数据的比特重排处理的例子的示图。

图12是用于图解说明由对于比特数据重排之后的视频数据的间除所引起的数据量减少的示图。

图13是用于图解说明包括在管理数据中的数据减少量判断数据的示图。

图14是用于图解说明包括在管理数据中的数据开始帧判断数据的示图。

图15是图解说明发送设备的构成例子的示图。

图16是图解说明接收设备的构成例子的示图。

图17是用于图解说明接收设备的数据处理单元中的处理的示图。

具体实施方式

在下文中，将描述用于实施本发明的模式(在下文中称为“实施例”)。注意，将按照以下顺序进行描述。

1.实施例

2.变形例

<1.实施例>

“相关技术的描述”

首先，将描述与本技术相关的技术。例如，考虑诸如无源光网络(PON)之类当前的网络接入网。如图1中图解所示，通过使用分光器，可以在基站侧的光线路终端(OLT)和多个用户侧的光网络单元(ONU)之间进行通信。OLT通过一根光纤连接到分光器，并通过分光器分离的光连接到各个用户。

在如图1的(a)中图解所示的上行通信的情况下，从每个用户侧的ONU输出的数据(在图解所示的例子中为D1、D2和D3)通过分光器被复用。为了避免重复，在ONU之间控制数据发送定时和数据发送量的情况下，这些数据在时间轴方向上被复用。在如图1的(b)中图解所示的下行通信的情况下，从OLT输出的数据(即，在图解所示的例子中通过在时间轴方向上复用D1、D2和D3而获得的数据)经由分光器被共同发送到每个用户侧的ONU。此时，每个用户侧的ONU只提取寻址到该ONU自身的数据。注意，上行通信和下行通信的光信号的波长彼此不同，使得即使数据在时间轴上重叠，也可以无干扰地进行通信。

如上所述，在当前的网络接入网中，每个用户侧的设备和网络之间的连接在时间轴方向上叠加(时分复用)，以便避免与大量设备的冲突，从而可以通信的数据量受到限制。

已经进行了研究，以减轻上面所述的对可以通信的数据量的限制。图2图解说明能够减轻对可以通信的数据量的限制的方式的例子。图2的(a)图解说明波分复用(WDM)方式，该方式使用光在波长不同时不干涉的特性，将数据添加到多个波长中的每个波长，使得能够利用一根光纤进行多个数据的通信，从而增加可以通信的数据量。

图2的(b)图解说明偏分复用(PDM)方式，该方式使用光具有在垂直振动时前进的分量和在水平振动时前进的分量，并且这两个分量彼此不干涉的特性，将数据添加到两个分量中的每一个，使得能够利用一根光纤进行两个数据的通信，从而增加可以通信的数据量。

图2的(c)图解说明空分复用(SDM)方式，其中在一根光纤中设置多个芯，以使得能够没有物理干扰地进行多个数据的通信，从而增加可以通信的数据量。注意，通过组合这些方式，可以进一步增加可以通信的数据量。

这样，多个数据可以叠加在一根光纤上而不会相互干扰。例如，在使用波分复用方式的情况下，如图3中图解所示，来自ONU的多个波长的光线可以通过分光器捆绑成一束，并向OLT侧发送。即，不需要进行时分复用，且可以使用每个波长作为专用线路在ONU和OLT之间进行通信。注意，在使用多芯光纤组合波分复用方式和空分复用方式的情况下，随着芯数的增加可以进一步扩展频带。

图4图解说明例如在使用波分复用方式的情况下，在基站侧的OLT和多个用户侧的ONU之间的通信的例子。在如图4的(a)中图解所示的上行链路通信的情况下，从每个用户侧的ONU输出的数据(在图解所示的例子中为D1、D2和D3)具有不同的波长，使得它们即使由分光器捆绑成束时也不会干扰，并且可以利用一根光纤发送到OLT。于是，每个用户侧的设备可以通过充分利用时间来发送数据，而不考虑与其他设备的冲突。这在如图4的(b)中图解所示的下行通信的情况下也是类似的。

注意，图4图解说明使用波分复用方式的情况的例子，但是这在使用偏分复用方式或空分复用方式的情况下也是类似的，此外，这在组合使用各种方式的情况下也是类似的。

在实现使用上述的波分复用方式、偏分复用方式或空分复用方式或者这些方式的组合的系统(在下文中称为“新网络系统”)的情况下，作为经由网络的设备之间的连接，也可以实现接近对等(P2P)连接形状，如图5的网络系统中图解所示。

当每个交换机/路由器进行路径选择时，在上位层各个信号通常被捆绑成束，即，被时分复用以便被发送；然而，如果使用新网络系统，则可以作为它们自己的专用线路用于发送的线路的数量急剧增加，从而降低了时分复用的必要性；在极端情况下，经由网络的设备可以经由类似P2P连接的专用线路相互连接。

此外，随着光复用和光交换技术的进步，网络路径可以只使用光而不使用电转换来构建。此时，由于从设备发送的数据没有被电转换，因此网络交换机不能判断连接目的地信息。于是，如图5中图解所示，网络由作为网络控制设备的控制中心管理。

在这种情况下，当设备被连接，例如，设备A被连接到设备B和C时，设备和控制中心首先彼此通信，并且在控制中心的控制下对想要连接的区间进行通过光交换的连接，从而构建作为网络路径的光路径。然后，设备在此之后开始数据发送。

例如，在向多人发送高分辨率视频数据的情况下，存在取决于发送目的地网络的通信速度，无法接收庞大数据的可能性。于是，如图6中图解所示，诸如MPEG-基于HTTP的动态自适应流(DASH)之类的技术通过在网络上的云数据中心等中为原始数据准备多个分辨率压缩数据，并按照发送目的地的通信速度分发最佳数据来支持接收。此时，由于在云数据中心需要电转换和数据处理，因此发生功率的增加和时延的增加。

在本技术中，当经由作为构建的路径(网络路径)的光路径将发送数据从发送设备发送到接收设备时，按照路径的通信速度按光信号的原样减少数据量，从而实现由于不进行电转换而引起的功率降低和时延改善。

“光网络系统的构成例子”

图7图解说明作为实施例的光网络系统10的构成例子。光网络系统10包括发送设备100、接收设备200A、接收设备200B、多个交换机/路由器300和控制中心400，所述多个交换机/路由器300形成存在于发送设备100与接收设备200A和200B之间的光网络，所述控制中心400构建从发送设备100到接收设备200A和200B的路径(网络路径)。

控制中心400与设备通信，并通过光交换进行连接来构建路径。交换机/路由器300形成中继设备。此外，控制中心400形成光网络控制设备。注意，发送设备100及接收设备200A和200B分别经由ONU 310连接到对应的交换机/路由器300。此外，在图解所示的例子中，只例示了多个交换机/路由器300当中，形成光网络的在从发送设备100到接收设备200A和200B的路径中包括的交换机/路由器300，以便简化附图。

在从发送设备100到接收设备200A和200B的路径中包括的预定数量的交换机/路由器300中的至少任何一个具有能够按光信号的原样减少发送数据的数据量的功能。在图解所示的例子中，例如，假设位于发送数据的分割点的交换机/路由器300(在下文中称为“交换机/路由器300X”)具有此功能。

从发送设备100到接收设备200A和200B的路径中的交换机/路由器300X中的数据减少量基于各个路径的通信速度，通过控制中心400的控制来控制。在这种情况下，数据减少量被控制为在路径的通信速度内；然而，在原始数据的数据量在光路径的通信速度内的情况下，数据减少量被设定为0。控制中心400基于在初始网络构建时掌握的各个网络设备之间的通信速度来掌握每个路径的通信速度。

在图解所示的例子中，由于在从发送设备100到接收设备200A的路径中可以进行高速通信，因此从交换机/路由器300X向接收设备200B发送相对于原始数据的数据减少量较小的数据A，另一方面，由于Wi-Fi通信限制了速度，从而在从发送设备100到接收设备200B的路径中不可能进行高速通信，因此从交换机/路由器300X向接收设备200B发送相对于原始数据的数据减少量较大的数据B。

在本实施例中，从发送设备100发送的发送数据是可以通过间除来减少其数据量的数据，并且在减少发送数据的数据量的情况下，交换机/路由器300X通过间除来减少数据量。在本实施例中，下面将描述发送数据是视频数据的情况，但是可以通过间除来减少其数据量的数据不限于视频数据。

图8图解说明交换机/路由器300X的构成例子。在图解所示的例子中，仅例示了与从发送设备100到接收设备200A和200B的路径相关的部分。交换机/路由器300X包括分光器301以及转换器302A和302B。转换器302A和302B中的每一个形成数据量转换单元。

分光器301将原始数据分割为光信号。转换器302A包括在从发送设备100到接收设备200A的路径中，按照该路径的通信速度，按光信号的原样减少由分光器301分割的原始数据的数据量，并将其作为数据A输出。转换器302B包括在从发送设备100到接收设备200B的路径中，按照该路径的通信速度，按光信号的原样减少由分光器301分割的原始数据的数据量，并将其作为数据B输出。

图9图解说明转换器302(302A、302B)的构成例子。转换器302例如包括已知的flip-flop(触发器)光学运算电路，其详细描述被省略。在这种情况下，输入原始数据，通过光学时钟锁存，并输出转换后的数据。在光学时钟的频率与原始数据的频率相同的情况下，转换后的数据与原始数据相同。另一方面，在光学时钟的频率低于原始数据的频率的情况下，对原始数据进行间除作为转换后的数据，并且转换后数据的数据量相对于原始数据的数据量减少。

图10图解说明作为从发送设备100发送的发送数据的原始数据的构成例子。原始数据具有管理数据被添加到视频数据的构成。管理数据包括数据减少量判断数据和数据开始帧判断数据。管理数据布置在管理数据时段中，该管理数据时段紧接在视频数据所布置的视频数据时段之前设置。

将描述视频数据。视频数据经受过了用于进行间除的比特数据重排处理。在本实施例中，比特数据重排处理是在作为一组的多个帧之间(这里在四个帧之间)的重排。通过以这种方式在作为一组的多个帧之间进行重排，可以容易地通过帧间除来减少数据量。注意，众所周知，每个帧数据包括垂直同步信号、水平同步信号和诸如同步信息之类的信息。

例如，在一个像素由红、绿和蓝各10比特表示的情况下，每个像素包括30比特数据。图11的(a)图解说明F1、F2、F3和F4四个帧的数据的比特串。这里，“Fa[b-c]”指示帧Fa的第b个像素的第c个比特的比特数据。

图11的(b)图解说明比特数据重排之后的视频数据。在该视频数据中，比特数据被顺序排列为F1[1-1]、F2[1-1]，F3[1-1]、F4[1-1]。F1[1-2]，F2[1-2]、F3[1-2]、F4[1-2]，…从而成为数据。

如上所述，将描述通过间除比特数据重排之后的视频数据而引起的数据量减少。图12的(a)图解说明比特数据重排后的视频数据(原始数据)，“F1、F2、F3、F4、F1、F2、F3、F4、…”的比特数据阵列。这里，“Fx”指示帧x的比特数据。

图12的(b)图解说明数据量没有减少的情况，用于间除的光学时钟的频率与原始数据的频率相同的情况。在这种情况下，接收侧接收数据是“F1、F2、F3、F4、F1、F2、F3、F4、…”，不存在数据量的减少。

图12的(c)图解说明数据量减少到1/2的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/2的情况。在这种情况下，在光学时钟中不存在相移的情况下，接收侧接收数据是“F1、F3、F1、F3、…”，而在光学时钟中存在1/2周期的相移的情况下，接收侧接收数据是“F2、F4、F2、F4、…”，并且在任何一种情况下，数据量都减少到1/2。

图12的(d)图解说明数据量减少到1/3的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/3的情况。在这种情况下，在光学时钟中不存在相移的情况下，接收侧接收数据是“F1、F4、F3、F2、…”，在光学时钟中存在1/3周期的相移的情况下，接收侧接收数据是“F2、F1、F4、F3、…”，而在光学时钟中存在2/3周期的相移的情况下，接收侧接收数据是“F3、F2、F1、F4、…”，并且在任何一种情况下，数据量都减少到1/3。

图12的(e)图解说明数据量减少到1/4的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/4的情况。在这种情况下，在光学时钟中不存在相移的情况下，接收侧接收数据是“F1、F1，…”，在光学时钟中存在1/4周期的相移的情况下，接收侧接收数据是“F2、F2、…”，在光学时钟中存在2/4周期的相移的情况下，接收侧接收数据是“F3、F3、…”，而在光学时钟中存在3/4周期的相移的情况下，接收侧接收数据是“F4、F4，…”，并且在任何一种情况下，数据量都减少到1/4。

将描述在管理数据中包括的数据减少量判断数据。在管理数据时段中布置数据减少量判断数据的时段形成数据减少量判断时段。数据减少量判断数据是唯一的比特数据阵列的数据，其中在数据量被间除到1/2、1/3、1/4等而被减少的情况下，包括指示减少量的数据串。在本实施例中，数据减少量判断数据例如是诸如“0000111100001111…”之类的比特数据阵列的数据，如图13的(a)中图解所示。

图13的(b)图解说明数据量没有减少的情况，用于间除的光学时钟的频率与原始数据的频率相同的情况。在这种情况下，接收侧接收数据是“0000111100001111…”，并且接收侧可以判断数据量没有减少。

图13的(c)图解说明数据量减少到1/2的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/2的情况。在这种情况下，接收侧接收数据是“0011001100110011…”，即使在光学时钟的相位偏移1/2周期的情况下也是相同的，并且接收侧可以判断数据量减少到1/2。

图13的(d)图解说明数据量减少到1/3的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/3的情况。在这种情况下，接收侧接收数据在光学时钟中不存在相移的情况下是“0010110100101101…”，在光学时钟的相位中存在1/3周期的相移的情况下是“0110100101101001…，而在光学时钟的相位中存在2/3周期的相移的情况下是“0100101101001011…”。这样，在任何一种情况下，接收侧接收数据共同包括例如“01101001011”的数据串，并且接收侧可以判断数据量减少到1/3。

图13的(e)图解说明数据量减少到1/4的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/4的情况。在这种情况下，接收侧接收数据是“0101010101010101…”，即使在光学时钟的相位偏移1/4周期、2/4周期和3/4周期的情况下也是相同的，并且接收侧可以判断数据量减少到1/4。

注意，还可以设想的是，接收侧判断数据量没有减少、减少到1/2或减少到1/4，并且在除这些情况以外的情况下判断数据量减少到1/3。

这样，通过将数据减少量判断数据添加到视频数据中，接收侧(接收设备)可以容易地判断由接收到的视频数据中的间除引起的数据减少量，并且可以适当地对发送数据进行诸如插值处理之类的处理。

将描述在管理数据中包括的数据开始帧判断数据。数据开始帧判断数据布置在上述数据减少量判断数据和视频数据之间。在管理数据时段中布置数据开始帧判断数据的时段形成数据开始帧判断时段。

数据开始帧判断数据是包括唯一的比特数据阵列的数据，其中包括在通过间除将数据量减少到1/2、1/3和1/4的情况下，指示最初的比特数据是上述四个帧F1、F2、F3和F4中的哪个帧的比特数据的数据串。

在本实施例中，数据开始帧判断数据例如是诸如“11…11111111000011001011011000000000”之类的数据，如图14的(a)中图解所示，并且在排列预定数量的比特“1”的数据之后排列诸如“0000110010111011000000000”之类唯一的比特数据。

图14的(b)图解说明数据量没有减少的情况，用于间除的光学时钟的频率与原始数据的频率相同的情况。在这种情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“000011001011011000000000”，并且接收侧可以基于唯一的比特数据串判断数据开始帧是F1，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F1、F2、F3、F4、F1、F2…的顺序跟随。

图14的(c)图解说明数据量减少到1/2的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/2的情况。在这种情况下，在光学时钟中不存在相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“001011010000”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F1，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F1、F3、F1、F3、…的顺序跟随。

此外，在这种情况下，在光学时钟中存在1/2周期的相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“001001100000”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F2，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F2、F4、F2、F4、…的顺序跟随。

图14的(d)图解说明数据量减少到1/3的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据的频率的1/3的情况。在这种情况下，在光学时钟中不存在相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“00000000”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F1，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F1、F4、F3、F2、F1、F4、F3、F2、…的顺序跟随。

此外，在这种情况下，在光学时钟中存在1/3周期的相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“01011000”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F2，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F2、F1、F4、F3、F2、F1，F4、F3、…的顺序跟随。

此外，在这种情况下，在光学时钟中存在2/3周期的相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“01111000”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F3，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F3、F2、F1、F4、F3、F2，F1、F4、…的顺序跟随。

图14的(e)图解说明数据量减少到1/4的情况，用于间除的光学时钟的频率是原始数据频率的1/4的情况。在这种情况下，在光学时钟中不存在相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“011000”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F1，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F1、F1、F1、F1、…的顺序跟随。

此外，在这种情况下，在光学时钟中存在1/4周期的相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“010100”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F2，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F2、F2、F2、F2、…的顺序跟随。

此外，在这种情况下，在光学时钟中存在2/4周期的相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“001100”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F3，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F3、F3、F3，F3、…的顺序跟随。

此外，在这种情况下，在光学时钟中存在3/4周期的相移的情况下，与上述唯一的比特数据阵列对应的接收侧接收数据是“001000”，并且接收侧可以基于该唯一的比特数据串判断数据开始帧是F3，且可以识别出视频数据的每个比特数据的帧按照F4、F4、F4、F4、…的顺序跟随。

这样，通过将比特数据的帧判断数据添加到视频数据，接收侧(接收设备)可以容易地判断接收到的视频数据的最初的比特数据是多个帧中的哪个帧的比特数据，并且可以适当地对接收到的视频数据进行诸如数据累积处理和数据插值处理之类的处理。

图15图解说明发送设备100的构成例子。发送设备100包括控制单元101、视频数据输出单元102、发送数据生成单元103和发送单元104。控制单元101控制发送设备100的每个单元的操作。

视频数据输出单元102输出要发送的视频数据。视频数据被提供给发送数据生成单元103。此外，包括数据减少量判断数据和数据开始帧判断数据的管理数据从控制单元101提供给发送数据生成单元103。

发送数据生成单元103对从视频数据输出单元102提供的视频数据进行用于间除的比特数据重排处理(参见图11)。此外，发送数据生成单元103将管理数据添加到重排处理之后的视频数据中，以生成发送数据(参见图10)。发送单元104将由发送数据生成单元103生成的发送数据发送到光网络。

图16图解说明接收设备200(200A、200B)的构成例子。接收设备200包括控制单元201、接收单元202、数据处理单元203和显示单元204。控制单元201控制接收设备200的每个单元的操作。

接收单元202接收经由光网络发送的发送数据。与图10中图解所示的从发送设备100发送的发送数据类似，接收单元202接收到的数据是通过将包括数据减少量判断数据和数据开始帧判断数据的管理数据添加到视频数据中获得的；然而，在交换机/路由器300X(参见图7)中，根据需要通过间除减少了数据量(参见图13和图14)。

接收单元202接收到的数据被提供给数据处理单元203。数据处理单元203从接收单元202接收到的数据中提取管理数据。管理数据被提供给控制单元201。

控制单元201基于包括在管理数据中的数据减少量判断数据来判断数据减少量。此外，控制单元201基于包括在管理数据中的数据开始帧判断数据来判断接收到的视频数据的最初的比特数据是哪个帧的比特数据。

数据处理单元203基于上述的控制单元201的判断结果对接收到的视频数据进行处理，例如，数据累积处理、数据插值处理等，从而获得显示用图像数据。

例如，图17的(a)图解说明在不存在数据减少的情况下累积在数据缓冲器中的视频数据。注意，如上所述，例示了一个像素由红、绿和蓝各10比特表示，并且每个像素包括30比特数据的情况的例子。

在这种情况下，接收到的视频数据的数据开始帧是F1，并且每个比特数据的帧是F1、F2、F3、F4、F1、F2、…。即，比特数据被顺序排列为F1[1-1]、F2[1-1]，F3[1-1]、F4[1-1]、F1[1-2]，F2[1-2]、F3[1-2]、F4[1-2]、…从而成为数据(参见图11的(b))。

数据处理单元203将接收到的每个视频数据的比特数据依次累积在对应帧缓冲器的对应像素位置中，并且如图17的(a)中图解所示，重新构建F1、F2、F3和F4中的每一帧的视频数据。在这种情况下，进行与发送设备100中的比特重排处理相反的处理。然后，数据处理单元203依次读取以这种方式累积在数据缓冲器中的各帧的视频数据，并将其作为显示用视频数据输出。

此外，例如，图17的(b)图解说明在数据量减少到1/2的情况下累积在数据缓冲器中的视频数据。在这种情况下，在接收到的视频数据中，例如，数据开始帧是F1，并且每个比特数据的帧是F1、F3、F1、F3、…。即，比特数据被顺序排列为F1[1-1]、F3[1-1]，F1[1-2]、F3[1-2]、…从而成为数据。

数据处理单元203将接收到的每个视频数据的比特数据依次累积在对应帧缓冲器的对应像素位置中，并且如图17的(b)中图解所示，重新构建F1和F3中的每一帧的视频数据。然后，数据处理单元203依次读取以这种方式累积在数据缓冲器中的各帧的视频数据，并将其原样设定为显示用视频数据，或者进一步通过插值处理对帧F2和F4的视频数据进行插值，然后将其作为显示用视频数据输出。

注意，在数据量减少到1/3或1/4的情况下，详细描述被省略，但是与上面描述的数据量减少到1/2的情况类似，数据处理单元203将接收到的视频数据的每个比特数据依次累积在对应帧缓冲器的对应像素位置中，并且根据需要进行数据插值处理以获得显示用视频数据。

返回图16，由数据处理单元203获得的显示用视频数据被提供给显示单元204。显示单元204基于从数据处理单元203提供的显示用视频数据显示视频。

如上所述，在图7中图解所示的光网络系统10中，在由控制中心400形成的路径中包括的交换机/路由器300X被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且数据减少量由控制中心400基于路径的通信速度来控制。于是，可以将来自发送设备100的发送数据转换为与路径的通信速度对应的数据量，并将其发送到接收设备200A和200B，而不会导致功率或时延的增加。

<2.变形例>

注意，在上述实施例中，描述了其中在作为一组的多个帧(例如，四个帧)之间重排从发送设备100发送的视频数据，作为用于进行间除的比特数据重排处理的例子。然而，为了进行间除而对视频数据进行的重排处理不限于此。

例如，还可以设想设定多个像素，例如，4个像素(2×2)或16个像素(4×4)，并在这些像素之间进行重排，作为为了进行间除而对视频数据进行的重排处理。通过以这种方式在作为一组的多个像素之间进行重排，可以容易地通过间除像素来减少数据量。

例如，在设定16个像素(4×4)并在它们之间重排像素的情况下，对于8K视频数据，例如，在没有间除从而数据量没有减少的情况下，可以作为8K视频数据原样发送，在通过间除将数据量减少到1/4的情况下，可以作为4K视频数据发送，而在通过间除将数据量减少到1/16的情况下可以进一步作为2K视频数据发送。

此外，在上述实施例中，描述了控制中心400基于每个路径的通信速度，控制从发送设备100到接收设备200A和200B的路径中交换机/路由器300X中的数据减少量的例子。然而，可以设想的是，控制中心400还控制接收设备200A和200B的能力。这里，接收设备200A和200B的能力例如包括数据处理能力、数据累积能力、视频显示能力等。

例如，在从发送设备发送的作为原始数据的视频数据的帧速率是120Hz的情况下，即使作为从发送设备100到接收设备200A的路径的通信速度，支持120Hz的视频数据的发送的高速通信是可能的，如果接收设备200A只能处理高达60Hz的视频数据，则控制中心400也进行控制，以使交换机/路由器X中从发送设备100到接收设备200A的路径中的数据减少量为1/2减少(减少以使数据量为1/2)。

此外，例如，在从发送设备发送的作为原始数据的视频数据是8K视频数据的情况下，即使作为从发送设备100到接收设备200A的路径的通信速度，支持8K视频数据的发送的高速通信是可能的，如果接收设备200A只能显示4K视频，则控制中心400也进行控制，以使从发送设备100到接收设备200A的路径中交换机/路由器300X中的数据减少量为1/4减少(减少以使数据量为1/4)。

这样，控制中心400基于接收设备200A和200B的能力以及从发送设备100到接收设备200A和200B的路径的通信速度来控制交换机/路由器300X中的每个路径的数据减少量，从而可以在考虑接收设备200A和200B的能力的情况下进行更适当的控制，可以抑制浪费的数据发送，并且可以消除网络资源的浪费使用和电力的浪费使用。

此外，参考附图详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开的技术范围不限于这样的例子。显然，本公开所属技术领域的普通技术人员可以在权利要求书所记载的技术思想的范围内实现各种变化或修改，并且自然应理解的是，这些变化或修改也属于本公开的技术范围。

此外，记载在本说明书中的效果仅仅是说明性的或示例性的，而不是限制性的。即，除了上述效果之外或者代替上述效果，按照本公开的技术可以表现出根据本说明书的描述，对本领域技术人员来说明显的其他效果。

此外，本技术也可以具有以下构成。

(1)一种光网络系统，包括：

发送设备；接收设备；存在于所述发送设备和所述接收设备之间的多个中继设备；和光网络控制设备，所述光网络控制设备构建从所述发送设备到所述接收设备的路径，其中

在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且

所述光网络控制设备基于所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

(2)按照上述(1)所述的光网络系统，其中

从所述发送设备发送的发送数据是能够通过间除来减少其数据量的数据，并且

在减少所述发送数据的数据量的情况下，所述数据量转换单元通过间除来减少数据量。

(3)按照上述(2)所述的光网络系统，其中

管理数据被添加到从所述发送设备发送的发送数据，该管理数据用于使所述接收设备能够判断由所述接收设备接收到的发送数据中的由所述间除引起的数据减少量。

(4)按照上述(2)或(3)所述的光网络系统，其中

从所述发送设备发送的发送数据是经受过用于进行所述间除的比特数据重排处理的视频数据。

(5)按照上述(4)所述的光网络系统，其中

所述比特数据重排处理是在作为一组的多个帧之间或者在帧内作为一组的多个像素之间的比特数据的重排。

(6)按照上述(5)所述的光网络系统，其中

在比特数据重排处理是作为一组的多个帧之间的重排的情况下，管理数据被添加到从所述发送设备发送的发送数据，该管理数据用于使所述接收设备能够判断由所述接收设备接收到的最初的比特数据是所述多个帧中的哪个帧的比特数据。

(7)按照(1)～(6)任意之一所述的光网络系统，其中

所述光网络控制设备基于所述接收设备的能力连同所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

(8)一种中继设备，包括：

数据量转换单元，所述数据量转换单元转换发送数据的数据量，其中

所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少所述发送数据的数据量。

(9)按照上述(8)所述的中继设备，其中

所述数据量转换单元通过使用光学运算电路来形成。

(10)按照上述(8)或(9)所述的中继设备，其中

在减少所述发送数据的数据量的情况下，所述数据量转换单元通过间除来减少数据量。

(11)按照上述(8)～(10)任意之一所述的中继设备，还包括：

分光器，其中

所述数据量转换单元转换由所述分光器分割的发送数据的数据量。

(12)一种发送设备，包括：

数据输出单元，所述数据输出单元输出能够通过间除来减少其数据量的发送数据；和

数据发送单元，所述数据发送单元发送所述发送数据。

(13)按照上述(12)所述的发送设备，其中

管理数据被添加到所述发送数据，该管理数据用于使接收设备能够判断由接收设备接收到的发送数据中的由所述间除引起的数据减少量。

(14)按照上述(12)或(13)所述的发送设备，其中

发送数据是经受过用于进行所述间除的比特数据重排处理的视频数据。

(15)按照上述(14)所述的发送设备，其中

所述比特数据重排处理是在作为一组的多个帧之间或者在帧内作为一组的多个像素之间的比特数据的重排。

(16)按照上述(15)所述的发送设备，其中

在比特数据重排处理是作为一组的多个帧之间的重排的情况下，管理数据被添加到所述发送数据，该管理数据用于使所述接收设备能够判断由所述接收设备接收到的最初的比特数据是所述多个帧中的哪个帧的比特数据。

(17)一种接收设备，包括：

数据接收单元，所述数据接收单元接收添加了用于判断数据减少量的管理数据的发送数据；

判断单元，所述判断单元基于所述管理数据来判断数据减少量；和

数据处理单元，所述数据处理单元基于所判断的数据减少量来处理接收到的所述发送数据。

(18)按照上述(17)所述的接收设备，其中

接收到的所述发送数据是经由数据转换单元发送的发送数据，所述数据转换单元被配置为按光信号的原样通过间除来减少数据量。

(19)一种光网络控制设备，包括：

路径构建单元，所述路径构建单元在光网络上构建经由预定数量的中继设备从发送设备到接收设备的路径，其中

在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且

还包括数据减少量控制单元，所述数据减少量控制单元基于所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

(20)按照上述(19)所述的光网络控制设备，其中

所述数据减少量控制单元基于所述接收设备的能力连同所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

附图标记列表

10 光网络系统

100 发送设备

101 控制单元

102 视频数据输出单元

103 发送数据生成单元

104 发送单元

200,200A,200B接收设备

201 控制单元

202 接收单元

203 数据处理单元

204 显示单元

300,300X交换机/路由器

301分光器

302,302A,302B转换器

310ONU

400控制中心

Claims (20)

1.一种光网络系统，包括：

发送设备；接收设备；存在于所述发送设备和所述接收设备之间的多个中继设备；和光网络控制设备，所述光网络控制设备构建从所述发送设备到所述接收设备的路径，其中

在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且

所述光网络控制设备基于所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

2.按照权利要求1所述的光网络系统，其中

从所述发送设备发送的发送数据是能够通过间除来减少其数据量的数据，并且

在减少所述发送数据的数据量的情况下，所述数据量转换单元通过间除来减少数据量。

3.按照权利要求2所述的光网络系统，其中

管理数据被添加到从所述发送设备发送的发送数据，该管理数据用于使所述接收设备能够判断由所述接收设备接收到的发送数据中的由所述间除引起的数据减少量。

4.按照权利要求2所述的光网络系统，其中

从所述发送设备发送的发送数据是经受过用于进行所述间除的比特数据重排处理的视频数据。

5.按照权利要求4所述的光网络系统，其中

所述比特数据重排处理是在作为一组的多个帧之间或者在帧内作为一组的多个像素之间的比特数据的重排。

6.按照权利要求5所述的光网络系统，其中

在比特数据重排处理是作为一组的多个帧之间的重排的情况下，管理数据被添加到从所述发送设备发送的发送数据，该管理数据用于使所述接收设备能够判断由所述接收设备接收到的最初的比特数据是所述多个帧中的哪个帧的比特数据。

7.按照权利要求1所述的光网络系统，其中

所述光网络控制设备基于所述接收设备的能力连同所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

8.一种中继设备，包括：

数据量转换单元，所述数据量转换单元转换发送数据的数据量，其中

所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少所述发送数据的数据量。

9.按照权利要求8所述的中继设备，其中

所述数据量转换单元通过使用光学运算电路来形成。

10.按照权利要求8所述的中继设备，其中

在减少所述发送数据的数据量的情况下，所述数据量转换单元通过间除来减少数据量。

11.按照权利要求8所述的中继设备，还包括：

分光器，其中

所述数据量转换单元转换由所述分光器分割的发送数据的数据量。

12.一种发送设备，包括：

数据输出单元，所述数据输出单元输出能够通过间除来减少其数据量的发送数据；和

数据发送单元，所述数据发送单元发送所述发送数据。

13.按照权利要求12所述的发送设备，其中

管理数据被添加到所述发送数据，该管理数据用于使接收设备能够判断由接收设备接收到的发送数据中的由所述间除引起的数据减少量。

14.按照权利要求12所述的发送设备，其中

发送数据是经受过用于进行所述间除的比特数据重排处理的视频数据。

15.按照权利要求14所述的发送设备，其中

所述比特数据重排处理是在作为一组的多个帧之间或者在帧内作为一组的多个像素之间的比特数据的重排。

16.按照权利要求15所述的发送设备，其中

在比特数据重排处理是作为一组的多个帧之间的重排的情况下，管理数据被添加到所述发送数据，该管理数据用于使接收设备能够判断由所述接收设备接收到的最初的比特数据是所述多个帧中的哪个帧的比特数据。

17.一种接收设备，包括：

数据接收单元，所述数据接收单元接收添加了用于判断数据减少量的管理数据的发送数据；

判断单元，所述判断单元基于所述管理数据来判断数据减少量；和

数据处理单元，所述数据处理单元基于所判断的数据减少量来处理接收到的所述发送数据。

18.按照权利要求17所述的接收设备，其中

接收到的所述发送数据是经由数据转换单元发送的发送数据，所述数据转换单元被配置为按光信号的原样通过间除来减少数据量。

19.一种光网络控制设备，包括：

路径构建单元，所述路径构建单元在光网络上构建经由预定数量的中继设备从发送设备到接收设备的路径，其中

在所构建的路径中包括的预定数量的中继设备中的至少任何一个中继设备包括数据量转换单元，所述数据量转换单元被配置为按光信号的原样减少发送数据的数据量，并且

还包括数据减少量控制单元，所述数据减少量控制单元基于所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。

20.按照权利要求19所述的光网络控制设备，其中

所述数据减少量控制单元基于所述接收设备的能力连同所构建的路径的通信速度来控制所述数据量转换单元中的数据减少量。