JP2009232224A - 光信号分割伝送システム、光送信機、光受信機及び光信号分割伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クライアント信号を１／ＮのビットレートにＮ分割してＮの光波パスで伝送する光信号分割伝送システムにおける信頼性の向上。
【解決手段】光信号分割伝送システムは、Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスの状態を判断する障害判定部２７と、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に設けられた予備の光波パスを用いて、前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正データλ（Ｐ）を伝送する誤り訂正データ伝送機構と、を備える。いずれかの光波パスに障害が発生した時には、正常データと訂正データλ（Ｐ）とを用いて、誤り訂正を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光信号分割伝送システム、光送信機、光受信機及び光信号分割伝送方法に関し、特に、入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで伝送する光信号分割伝送システム、光送信機、光受信機及び光信号分割伝送方法に関する。

光伝送システムにおいては、伝送路として用いられている光ファイバの波長分散等により主信号の劣化が生じる。この劣化は伝送路となる光ファイバの特性が悪いほど、また、主信号のビットレートが高くなればなるほど大きくなり、例えば、１０Ｇｂｐｓや４０Ｇｂｐｓといった高速ビットレート信号を、特性の悪いファイバで伝送するとその劣化が顕著であり、伝送可能な距離が短くなる。

そこで、クライアント信号をＮ分割してビットレート１／Ｎにして、Ｎの光波パスで長距離伝送させる方式が用いられる場合がある。例えば、特許文献１に、当該方式を用いた場合における通信時の遅延時間を短縮するための構成が開示されている。

また、特許文献２にも、高速・大容量のトリビュタリ信号の伝送可能距離を延ばすべく、トリビュタリ信号を多重分離して伝送し、受信側で多重分離された信号を多重化してトリビュタリ信号を復元する構成が開示されている。

また、特許文献３には、それぞれ複数の端局装置が接続された波長多重光伝送用送受信装置において、異常検出時に切り替える予備系のトランスポンダを持つ構成が開示されている。

特開２００３−５１８１１号公報 特開２００２−１５８６３８号公報 特開閉１０−２１０００８号公報

上記特許文献１、２のように、クライアント信号を１／ＮのビットレートにＮ分割してＮの光波パスで伝送する構成では、１つの光波パスで障害が発生した場合、他の光波パスが正常であるにもかかわらず、クライアント信号が断となってしまう問題点がある。

また、特許文献３の構成では、複数の端局装置から送信された光信号を波長多重して送信するものであるため、受信側において復元処理は不要である。従って、ある光波パスに異常が発生したとしても、当該トランスポンダを利用する端局装置にのみ影響が及び、他の端局装置に影響が及ぶことは無い。

本発明の第１の視点によれば、入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで伝送する光信号分割伝送システムであって、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に追加の光波パスが設けられ、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスに障害が発生しても、前記追加の光波パスを用いて、前記Ｎ分割した光信号の伝送を継続可能とした光信号分割伝送システムが提供される。

本発明の第２の視点によれば、入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで伝送する光信号分割伝送システムであって、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスの状態を判断する障害判断部と、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に設けられた予備の光波パスを用いて、前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正データを伝送する誤り訂正データ伝送機構と、を備え、前記誤り訂正データを用いた前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正機能を有する光信号分割伝送システムが提供される。

本発明の第３の視点によれば、入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで伝送する光信号分割伝送システムであって、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスの状態を判断する障害判断部と、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスに障害が発生した場合に、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に設けられた予備の光波パスを用いて、前記障害が発生した光波パスの伝送信号を送信する光波パス切り替え機構と、を備える光信号分割伝送システムが提供される。

本発明の第４の視点によれば、上記した光信号分割伝送システムの光送信機及び光受信機が提供される。

本発明の第５の視点によれば、入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで送信する光送信機と、光送信機から送信された光信号を受信する光受信機とを含む光信号分割伝送システムにおける光信号分割伝送方法であって、前記光送信機が、入力光信号をＮ分割するとともに、該Ｎ分割した信号の誤り訂正データを生成して、前記Ｎ分割した信号とともに送信し、前記光受信機が、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスの状態を監視し、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスに障害が発生した場合に、前記誤り訂正データを用いて、前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正を実行し、前記光受信機が、前記光送信機より受信した光信号、又は、前記誤り訂正データを用いて復元した光信号を多重して入力光信号を復元する光信号分割伝送方法が提供される。

本発明の第６の視点によれば、入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで送信する光送信機と、光送信機から送信された光信号を受信する光受信機とを含む光信号分割伝送システムにおける光信号分割伝送方法であって、前記光送信機が、入力光信号をＮ分割して送信し、前記光受信機が、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスの状態を監視し、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスに障害が発生した場合に、前記光受信機が、前記光送信機に、前記障害が発生した光波パスを、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に設けられた予備の光波パスに切り替えるよう通知し、前記光送信機が、前記障害発生が通知された光波パスを、前記予備の光波パスに切り替えて、前記Ｎ分割した光信号を送信し、前記光受信機が、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パス、又は、前記予備の光波パスを介して受信した光信号を多重して入力光信号を復元する光信号分割伝送方法が提供される。

本発明によれば、光波パスに障害が発生した場合にも、クライアント信号を正常に伝送することが可能になる。Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に、予備の光波パスを設け、障害発生時に利用する構成を採用したことにある。

続いて、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光信号分割伝送システムの構成を説明するための図である。図１を参照すると、クライアント送信装置１１から入力された入力光信号（クライアント信号）をＮ（Ｎは１以上の整数）分割して伝送用光ファイバ１３に出力する光送信機１２と、伝送用光ファイバ１３を経由してＮ分割されたクライアント信号を受信・復元し、クライアント受信装置１５に出力する光受信機１４とが示されている。

上記した光送信機１２と光受信機１４との間には、クライアント信号を１／Ｎの伝送レートにＮ分割してＮの光波パスで伝送する場合に、少なくとも１つの追加の光波パスが設けられる。

例えば、当該追加の光波パスを含むＮ＋１以上の光波パスを用いて、Ｎ分割したデータと、Ｎ分割したデータの誤り訂正データとを伝送する機構（誤り訂正データ伝送機構）が備えることができる。かくて、Ｎの光波パスのいずれかに障害が発生した場合にも、その誤り訂正能力の範囲で誤り訂正を行い、クライアント信号を正常に伝送することが可能となる。以下、上記誤り訂正機能を実現するための詳細構成について説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る光送信機１２の詳細構成を示す図である。図２を参照すると、光／電気変換部２１と、電気信号処理部（送信側）２２と、電気／光変換部２３と、を備えた光送信機１２の構成が示されている。

光／電気変換部２１は、クライアント送信装置１１から入力された入力光信号（クライアント信号）を電気信号に変換し、電気信号処理部２２に出力する。

電気信号処理部２２は、電気信号に変換されたクライアント信号をＮ分割し、ビットレートが１／Ｎの、同期情報により同期された同期電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）と、同一タイミングにおけるＤ（１）〜Ｄ（Ｎ）のパリティを格納した電気信号Ｄ（Ｐ）と、を生成して、これら電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）及びＤ（Ｐ）を電気／光変換部２３へ出力する。

電気／光変換部２３は、電気信号処理部２２より入力された電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）及びＤ（Ｐ）を、所定の波長成分λ（１）〜λ（Ｎ）、λ（Ｐ）を持つ光信号に変換して出力する。

この光信号は、伝送用光ファイバ１３の手前に設けられた光波長合波処理部（図示省略）より波長多重され、または、そのまま伝送用光ファイバ１３に入力され、光受信機１４側に伝送される。光信号が波長多重された場合、光受信機１４側に設けられた光波長分波処理部（図示省略）により、波長多重された光信号を分波し、波長成分λ（１）〜λ（Ｎ）、λ（Ｐ）を持つ光信号に戻す処理が行われる。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る光受信機１４の詳細構成を示す図である。図３を参照すると、光／電気変換部２４と、電気信号処理部（受信側）２５と、電気／光変換部２６と、障害判定部２７とを備えた光受信機１４の構成が示されている。

光／電気変換部２４は、入力された波長成分λ（１）〜λ（Ｎ）、λ（Ｐ）を持つ光信号を電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）及びＤ（Ｐ）に変換し、電気信号処理部２５に出力する。

障害判定部２７は、各光波パスの状態を監視し、障害のあった光波パスを電気信号処理部２５に通知する。例えば、障害判定部２７は、特許文献３に記載の波長多重光伝送受信装置のように、電気／光変換部２３に搭載しているレーザが故障した場合等に光送信機１２側から発せられる監視制御信号により、障害の発生した光波パスを特定し、電気信号処理部２５に通知する。

電気信号処理部２５は、光／電気変換部２４より入力された同期電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）を多重し、クライアント信号を復元して、電気／光変換部２６に出力する。ここで、同期電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）が伝送された光波パスのいずれにも障害がない場合は、パリティを格納した電気信号Ｄ（Ｐ）は使用しない。

一方、同期電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）が伝送された光波パスのいずれかに障害があった場合、電気信号処理部２５は、障害判定部２７にて特定された障害のあった光波パスの電気信号（例えば、Ｄ（Ｍ）とする。）を、パリティを格納した電気信号Ｄ（Ｐ）を用いて復元した後、電気信号Ｄ（Ｍ）を含む同期電気信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｎ）を多重し、クライアント信号を復元して、電気／光変換部２６に出力する。

電気／光変換部２６は、電気信号処理部２５より復元されたクライアント信号を、クライアント受信装置１５により決められた仕様の光信号に変換して、クライアント受信装置１５に出力する。

以上のように、本実施形態に係る光信号分割伝送システムによれば、クライアント信号を分割して伝送しているいずれか一つの光波パスに障害が発生した場合においても、当該障害が発生した光波パスの情報を復元し、クライアント信号を正常に伝送することができる。また、本実施形態では、光波パスの切替等が不要であるため、特許文献３と比較しても、障害発生時、速やかにクライアント信号を復旧することが可能である。

なお、上記した実施形態において、波長成分λ（Ｐ）を伝送する光波パスを固定するものとして説明したが、例えば、所定の規則に従って、波長成分λ（Ｐ）を伝送する光波パスを分散させる構成も採用可能である。

［第２の実施形態］
続いて、上記した第１の実施形態に変更を加えた本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、図２、図３を用いて説明した第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、正常運用状態では、予備の光波パスは未使用状態となるが、光送信機１２が、障害発生時に、予備の光波パスに切り替えて、当該障害が発生した光波パスのデータの送信を継続できるようにしている。

例えば、図２、図３の波長成分λ（２）の光波パスに障害が発生した場合、光送信機１２の電気信号処理部２２は、波長成分λ（２）に対応する電気信号Ｄ（２）を、波長成分λ（Ｐ）を出力する電気／光変換部２３に出力する。

光受信機１４は、光／電気変換部２４にて、入力された波長成分λ（Ｐ）から電気信号Ｄ（２）を取り出し、電気信号処理部２５にてＤ（１）〜Ｄ（Ｎ）同期電気信号を多重し、クライアント信号を復元する。

以上のように、本実施形態では、パリティ生成・復元処理を不要とし、電気信号処理部２２、２５の構成を簡略化することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、上記した実施形態では、パリティを用いた誤り訂正を行なうものとして説明したが、その他の誤り訂正データを用いた誤り訂正機能を備えるようにすることも可能である。

また、上記した実施形態では、予備の光波パスが一つであるものとして説明したが、２以上の予備の光波パスを設ければ、誤り訂正能力を向上させることができる。また、上記第２の実施形態で説明したように、障害が発生した光波パスのデータを送信するとともに、上記第１の実施形態で説明したパリティの送信を継続するといった構成も採用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る光信号分割伝送システムの構成を説明するための図である。 図１の光送信機の詳細構成を説明するための図である。 図１の光受信機の詳細構成を説明するための図である。

符号の説明

１１ クライアント送信装置
１２ 光送信機
１３ 伝送用光ファイバ
１４ 光受信機
１５ クライアント受信装置
２１ 光／電気変換部
２２ 電気信号処理部
２３ 電気／光変換部
２４ 光／電気変換部
２５ 電気信号処理部
２６ 電気／光変換部
２７ 障害判定部

Claims (12)

1. 入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで伝送する光信号分割伝送システムであって、
   前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に追加の光波パスが設けられ、
   前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスに障害が発生しても、前記追加の光波パスを用いて、前記Ｎ分割した光信号の伝送を継続可能としたこと、
   を特徴とする光信号分割伝送システム。
2. 前記追加の光波パスを用いて、前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正データを伝送する誤り訂正データ伝送機構を備え、
   前記誤り訂正データを用いて前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正を実行可能としたことを特徴とする請求項１に記載の光信号分割伝送システム。
3. 送信側より出力された光信号を波長多重して光伝送区間に出力する光波長合波処理部と、前記光伝送区間より入力された光信号を波長毎に多重分離して受信側に入力する光波長分波処理部と、を備え、光伝送区間を波長多重して伝送する請求項１又は２に記載の光信号分割伝送システム。
4. 前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスの状態を判断する障害判断部を備えるとともに、
   前記誤り訂正データ伝送機構に代えて、
   前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスに障害が発生した場合に、前記追加の光波パスを用いて、前記障害が発生した光波パスの伝送信号を送信する光波パス切り替え機構を備える請求項２又は３に記載の光信号分割伝送システム。
5. 入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで伝送する光信号分割伝送システムの光送信機であって、
   前記入力光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、
   前記変換された電気信号をＮ分割するとともに、前記Ｎ分割した電気信号の誤り訂正データを生成する電気信号処理部と、
   前記Ｎ分割した電気信号及び前記誤り訂正データを光信号に変換し、光波パスに出力する電気／光変換部と、を備え、
   受信側で、前記誤り訂正データを用いて、前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正を実行可能としたこと、
   を特徴とする光送信機。
6. 入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで伝送する光信号分割伝送システムの光送信機であって、
   前記入力光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、
   前記変換された電気信号をＮ分割する電気信号処理部と、
   前記Ｎ分割した電気信号を光信号に変換し、光波パスに出力する電気／光変換部と、
   受信側より光波パスの障害が通知された場合に、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に設けられた予備の光波パスに切り替えて、前記Ｎ分割した光信号の送信を継続する光波パス切り替え機構と、を備えたこと、
   を特徴とする光送信機。
7. 前記電気／光変換部より出力された光信号を波長多重して光伝送区間に出力する光波長合波処理部を備える請求項５又は６に記載の光送信機。
8. 光伝送区間を介して、請求項５に記載の光送信機と接続される光受信機であって、
   前記光送信機より光信号を受信するための光波パスの状態を判断する障害判断部と、
   前記光送信機より受信した光信号及び誤り訂正データを電気信号に変換する光／電気変換部と、
   前記変換された電気信号を多重して入力光信号相当の電気信号を復元する電気信号処理部と、
   前記復元した電気信号を光信号に変換する電気／光変換部と、を備え、
   前記電気信号処理部は、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスに障害が発生した場合に、前記誤り訂正データを用いて、前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正を実行すること、
   を特徴とする光受信機。
9. 光伝送区間を介して、請求項６に記載の光送信機と接続される光受信機であって、
   前記光送信機より光信号を受信するための光波パスの状態を判断する障害判断部と、
   前記光送信機より受信した光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、
   前記変換された電気信号を多重して入力光信号相当の電気信号を復元する電気信号処理部と、
   前記復元した電気信号を光信号に変換する電気／光変換部と、
   前記障害判断部により障害が検出された場合に、前記光送信機に対して、前記障害が発生した光波パスを、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に設けられた予備の光波パスに切り替えるよう通知するとともに、前記予備の光波パスを用いて、前記Ｎ分割された光信号の受信を継続する光波パス切り替え機構と、を備えたこと、
   を特徴とする光受信機。
10. 前記光送信機より受信した信号が波長多重されており、
    前記光送信機より受信した信号を波長毎に多重分離し、前記光／電気変換部に出力する光波長分波処理部を備える請求項８又は９に記載の光受信機。
11. 入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで送信する光送信機と、光送信機から送信された光信号を受信する光受信機とを含む光信号分割伝送システムにおける光信号分割伝送方法であって、
    前記光送信機が、入力光信号をＮ分割するとともに、該Ｎ分割した信号の誤り訂正データを生成して、前記Ｎ分割した信号とともに送信し、
    前記光受信機が、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスの状態を監視し、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスに障害が発生した場合に、前記誤り訂正データを用いて、前記Ｎ分割した光信号の誤り訂正を実行し、
    前記光受信機が、前記光送信機より受信した光信号、又は、前記誤り訂正データを用いて復元した光信号を多重して入力光信号を復元すること、
    を特徴とする光信号分割伝送方法。
12. 入力光信号をＮ分割して１／Ｎの伝送レートで送信する光送信機と、光送信機から送信された光信号を受信する光受信機とを含む光信号分割伝送システムにおける光信号分割伝送方法であって、
    前記光送信機が、入力光信号をＮ分割して送信し、
    前記光受信機が、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスの状態を監視し、前記光送信機より光信号を受信するための光波パスに障害が発生した場合に、
    前記光受信機が、前記光送信機に、前記障害が発生した光波パスを、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パスとは別に設けられた予備の光波パスに切り替えるよう通知し、前記光送信機が、前記障害発生が通知された光波パスを、前記予備の光波パスに切り替えて、前記Ｎ分割した光信号を送信し、
    前記光受信機が、前記Ｎ分割した光信号を伝送するための光波パス又は前記予備の光波パスを介して受信した光信号を多重して入力光信号を復元すること、
    を特徴とする光信号分割伝送方法。

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