JP2015167287A - 光受信装置、及び光受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模を縮小することである。
【解決手段】光受信装置２０は、ＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２とＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３とバレルシフト部２４とＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５とＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６とを有する。ＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２は、受信されたＯＴＵＣｎフレームＦ１に含まれる、第１レイヤの先頭位置を検出する。ＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３は、受信されたＯＴＵＣｎフレームＦ１に含まれる、第２レイヤの先頭位置を検出する。バレルシフト部２４は、第１レイヤの先頭位置と第２レイヤの先頭位置とが所定位置となる様に、ＯＴＵＣｎフレームＦ１をシフトさせる。ＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５は、シフト後のＯＴＵＣｎフレームＦ１から、第１レイヤのヘッダを抽出する。ＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６は、シフト後のＯＴＵＣｎフレームＦ１から、第２レイヤのヘッダを抽出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光受信装置、及び光受信方法に関する。

従来、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union−Telecommunication standardization sector）におけるＯＴＮ（Optical Transport Network）伝送では、より高速な光伝送を実現するため、フレームの多重化が行われることがある。すなわち、ＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレームを構成するＯＤＵ（Optical channel Data Unit）フレームでは、ペイロードの中に、クライアント信号の他に、更に下位レイヤのＯＤＵフレームが多重化されることがある。以下、この様なＯＤＵフレームを、該フレームを格納する側のＨＯ（Higher Order）−ＯＤＵフレームと区別して、「ＬＯ（Lower Order）−ＯＤＵフレーム」と記す。

例えば、光受信装置が、４００ＧｂＥ（４００Ｇｂｐｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））のクライアント信号を、１００Ｇｂｐｓの４つの信号に分割して伝送する場合、まず、４レーンで構成されるＯＤＵ４Ｃｎ（ｎ＝４）のＬＯ−ＯＤＵフレームに、上記クライアント信号をマッピングする。その後、光受信装置は、ＯＤＵ４Ｃｍ（ｍ＝４）のＨＯ−ＯＤＵフレーム側に、上記クライアント信号をマッピングすることで、４００Ｇｂｐｓでの高速伝送が可能なＯＴＵフレームを生成する。ＯＴＮ伝送では、信号が階層化されており、各レイヤのビットレートも異なるため、通常、保守監視等の信号処理は、レイヤ単位で行われる。

また、光受信装置は、受信されたＯＴＵフレームのＯＨ（Over Head）を参照して、保守監視等の信号処理（以下、「ＯＨ処理」と記す。）を行う。ＯＨ処理は、光受信装置内のデバイス（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等）により実現されるが、装置内デバイスは、１００Ｇｂｐｓに追従するクロック（例えば、１００ＧＨｚ）では動作することができない。このため、装置内デバイスは、ＯＴＵフレームに対するＯＨ処理を、２００〜４００ＭＨｚ程度のパラレル処理により実行する。

図７は、ＯＴＵフレームのＯＨ処理に先立ち、データが並び替えられる様子を示す図である。図７に示す様に、ＯＴＵフレームＦ１００は、受信後、シリアル・パラレル変換される（Ｓ１０１）。ところが、ＯＴＵフレームＦ１００は、連続して受信されるため、変換のタイミングによっては、処理対象のＯＨが、必ずしもデータの先頭側に位置するとは限らない。その結果、ＯＨの位置の特定が困難となる。そこで、処理対象となるＯＨが、常時、パラレル信号上の所定の位置（例えば、１ビット目の先頭部分）に出現する様に、ＯＴＵフレームＦ１００の並び替え（シフト）が行われる（Ｓ１０２）。該並び替え後、パラレル信号としてのＯＴＵフレームＦ１００に対し、ＯＨ位置の特定、及びＯＨ処理が実行される（Ｓ１０３）。

特開２０１２−６５３４２号公報

しかしながら、従来のフレーム処理では、並び替え処理がレイヤ毎に個別に実行されることから、回路の規模が増大してしまうという問題があった。以下、図８を参照して、詳細に説明する。図８は、従来技術におけるレイヤ単位のフレーム処理を説明するための図である。図８に示す様に、従来、デマッピング側のフレーム処理において、上述したデータの並び替えは、レイヤ単位で行われていた。

図８において、ＯＴＵＣｎフレームＦ２００は、第１レイヤのフレームであり、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００は、第２レイヤのフレームである。ＯＴＵＣｎフレームＦ２００は、ペイロード部の他に、ＯＨ部Ｆ２１０とＦＥＣ（Forward Error Correction）部Ｆ２２０とを有し、ペイロード部には、ＯＨ部Ｆ３１０を有するＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００が多重化されている。なお、ＯＴＵＣｎフレームＦ２００、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００の塗り潰し部分（黒色部分）は、各フレームの先頭位置を示すＦＡＳ（Frame Alignment Signal）を示す。

光受信装置により受信されたＯＴＵＣｎフレームＦ２００は、クロックレートを下げるため、シリアル・パラレル変換された後（Ｓ２０１）、先頭位置が検出される（Ｓ２０２）。Ｓ２０３では、第１並び替え処理が実行される。すなわち、ＯＴＵＣｎフレームＦ２００に対し、後段のＯＨ処理が実行し易い様に、上記先頭位置が、パラレルデータの先頭部分（例えば、ＭＳＢ：Most Significant Bit）にくる様に、ＯＴＵＣｎフレームＦ２００が並び替えられる。そして、第１レイヤのＯＴＵＣｎフレームＦ２００に対するＯＨ処理が実行される（Ｓ２０４）。

第２並び替え処理では、ＯＴＵＣｎフレームＦ２００から、ＯＨ部Ｆ２１０とＦＥＣ部Ｆ２２０とが削除された後、後段においてレイヤ間のフレーム変換処理が実行し易い様に、ペイロード部を構成するパラレルデータが長方形となる様に整形される（Ｓ２０５、Ｓ２０６）。次に、整形後のＯＴＵＣｎフレームＦ２００から、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００が抽出される。

Ｓ２０７では、上記Ｓ２０２と同様に、抽出されたＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００から、該フレームの先頭位置が検出される。Ｓ２０８では、第３並び替え処理が実行される。すなわち、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００に対し、後段のＯＨ処理が実行し易い様に、上記先頭位置が、パラレルデータの先頭部分（例えば、ＭＳＢ）にくる様に、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００が並び替えられる。Ｓ２０９では、上記Ｓ２０４と同様に、第２レイヤのＯＤＵ４ＣｎフレームＦ３００に対するＯＨ処理が実行される。

上述した様に、従来のフレーム処理では、並び替え処理が、第１及び第２の各レイヤ毎に個別に実行される。並び替え処理は、セレクタ回路や制御回路により実行されることから、並び替え処理の増加に伴い、光受信装置の回路規模は増大する。特に、１００Ｇｂｐｓ超の高速伝送では、６４０本以上のパラレル数が見込まれるため、並び替え処理の増加は、回路規模に多大な影響を与えることとなる。このことが、ＦＰＧＡ等の既存のデバイスによるフレーム処理を困難とする要因となる。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、回路規模を縮小することができる光受信装置、及び光受信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する光受信装置は、一つの態様において、受信部と第１検出部と第２検出部とシフト部と第１抽出部と第２抽出部とを有する。前記受信部は、フレームを受信する。前記第１検出部は、前記受信部により受信されたフレームに含まれる、第１レイヤの先頭位置を検出する。前記第２検出部は、前記受信部により受信されたフレームに含まれる、第２レイヤの先頭位置を検出する。前記シフト部は、前記第１検出部により検出された、前記第１レイヤの先頭位置と、前記第２検出部により検出された、前記第２レイヤの先頭位置とが、所定位置となる様に、前記フレームをシフトさせる。前記第１抽出部は、前記シフト部によるシフト後のフレームから、前記第１レイヤのヘッダを抽出する。前記第２抽出部は、前記シフト部によるシフト後のフレームから、前記第２レイヤのヘッダを抽出する。

本願の開示する光受信装置の一つの態様によれば、回路規模を縮小することができる。

図１は、本実施例に係る光受信装置を有する光伝送システムの構成を示す図である。 図２は、本実施例に係る光受信装置の構成を示すブロック図である。 図３は、光受信装置により受信されるＯＴＵＣｎフレームのデータ構成例を示す図である。 図４Ａは、ＯＴＵＣｎフレームから第１レイヤの先頭位置が検出される様子を示す図である。 図４Ｂは、ＯＴＵＣｎフレームから第２レイヤの有効範囲が特定される様子を示す図である。 図４Ｃは、ＯＴＵＣｎフレームから第２レイヤの先頭位置が検出される様子を示す図である。 図５Ａは、ＯＴＵＣｎフレームから第１並び替え用バレルシフト量が算出される様子を示す図である。 図５Ｂは、ＯＴＵＣｎフレームから削除用バレルシフト量が算出される様子を示す図である。 図５Ｃは、ＯＴＵＣｎフレームから第２並び替え用バレルシフト量が算出される様子を示す図である。 図６Ａは、第１レイヤのＯＴＵＣｎフレーム及び第２レイヤのＯＤＵ４Ｃｎフレームがシフトされる様子を示す図である。 図６Ｂは、第１レイヤ及び第２レイヤのＯＨの位置を示す信号が生成される様子を示す図である。 図７は、ＯＴＵフレームのＯＨ処理に先立ち、データが並び替えられる様子を示す図である。 図８は、従来技術におけるレイヤ単位のフレーム処理を説明するための図である。

以下に、本願の開示する光受信装置、及び光受信方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する光受信装置、及び光受信方法が限定されるものではない。

まず、本願の開示する一実施例に係る光受信装置の構成を説明する。図１は、本実施例に係る光受信装置２０を有する光伝送システム１の構成を示す図である。図１に示す様に、光伝送システム１では、光信号送信側の光送信装置１０と光信号受信側の光受信装置２０とが、光ファイバＦにより接続されている。

光送信装置１０は、信号処理部１０ａ、１０ｂ、１０ｃと多重処理部１０ｄとＥ／Ｏ（Electric／Optic）変換部１０ｅとを有する。信号処理部１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、受信されるクライアント信号を監視及び終端すると共に、ネットワーク上で処理可能なフレーム（ＯＤＵフレーム）へのマッピングを行う。多重処理部１０ｄは、複数の上記ＯＤＵフレームを、更にハイレートのＯＤＵフレームに多重化してマッピングすると共に、該ＯＤＵフレームにＦＥＣとＯＨとを付加する。Ｅ／Ｏ変換部１０ｅは、電気信号を光信号に変換する。なお、上記クライアント信号は、例えば、イーサネット（登録商標）、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）、ファイバチャネルにより伝送可能な信号である。

光受信装置２０は、Ｏ／Ｅ（Optic／Electric）変換部２０ａとＮＷ（NetWork）信号処理部２０ｂと分離処理部２０ｃと信号処理部２０ｄ、２０ｅ、２０ｆとを有する。Ｏ／Ｅ変換部２０ａは、光ファイバＦ経由で受信された光信号を、受光素子により電気変換して復調し、元の電気信号を復元する。ＮＷ信号処理部２０ｂは、上記ＯＤＵフレームを終端する。分離処理部２０ｃは、光送信装置１０にて多重化されたＯＤＵフレームを分離し、デマッピングする。信号処理部２０ｄ、２０ｅ、２０ｆは、上記ＯＤＵフレームを、クライアント信号にマッピングする。

次に、光受信装置２０の構成について、より詳細に説明する。図２は、本実施例に係る光受信装置２０の構成を示すブロック図である。図２に示す様に、光受信装置２０は、シリアル・パラレル変換部２１とＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２とＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３とバレルシフト部２４とＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５とＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６とを有する。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。

図２に示す様に、第１レイヤ（ＨＯ）のＯＴＵＣｎフレームＦ１は、先頭にＯＨ部Ｆ１１を有し、末尾にＦＥＣ部Ｆ１２を有する。また、ペイロード部分に、第２レイヤ（ＬＯ）のＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２を有する。なお、ＯＴＵＣｎフレームＦ１の塗り潰し部分（黒色部分）は、該フレームの先頭位置を示すＦＡＳＦ１ａを示す。同様に、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２の塗り潰し部分（黒色部分）は、該フレームの先頭位置を示すＦＡＳＦ２ａを示す。

シリアル・パラレル変換部２１は、１００Ｇｘ４のＯＴＵＣｎフレームＦ１を各々パラレル変換して、光受信装置２０内のデバイス（例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ）により処理可能なクロックレートまで低下させる。ＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２は、ＯＴＵＣｎフレームＦ１の先頭位置を検出し、第１先頭位置情報を取得する。ＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３は、第１先頭位置情報を基に第２レイヤ有効範囲２３ａを特定した後、該第２レイヤ有効範囲２３ａから、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２の先頭位置を検出し、第２先頭位置情報を取得する。

バレルシフト部２４は、ＯＴＵＣｎフレームＦ１及びＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２の先頭位置情報を用いて、データ並び替え時のシフト量（先頭位置をずらす量）をレイヤ単位で切り替える。これにより、バレルシフト部２４は、１つの回路により実現される。具体的には、バレルシフト部２４は、シフト量算出部２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃとシフト制御部２４２とシフト動作部２４３とを有する。

シフト量算出部２４１ａは、第１先頭位置情報を用いて、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から第１レイヤのＯＨを抽出するための第１並び替え用バレルシフト量を算出する。シフト量算出部２４１ｂは、第１先頭位置情報を用いて、ＯＴＵＣｎフレームＦ１からＯＨ部Ｆ１１とＦＥＣ部Ｆ１２とを削除するための削除用バレルシフト量を算出する。シフト量算出部２４１ｃは、第２先頭位置情報と第１並び替え用バレルシフト量と削除用バレルシフト量とを用いて、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２から第２レイヤのＯＨを抽出するための第２並び替え用バレルシフト量を算出する。

シフト制御部２４２は、各シフト量算出部２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃから入力されるシフト量に基づき、シフト動作部２４３の動作を制御する。また、シフト制御部２４２は、第１レイヤにおけるＯＨの位置を示す情報をＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５に出力する。同様に、シフト制御部２４２は、第２レイヤにおけるＯＨの位置を示す情報をＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６に出力する。

シフト動作部２４３は、Ｎ：１セレクタ２４３−１〜２４３−ＮをＮ個有し、第１レイヤ有効範囲２２ａにおいて、第１並び替え用バレルシフト量と削除用バレルシフト量とに基づく第１シフト動作を行う。また、シフト動作部２４３は、第２レイヤ有効範囲２３ａにおいて、第２並び替え用バレルシフト量に基づく第２シフト動作を行う。なお、Ｎは２以上の整数であり、例えば１２８である。

ＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５は、上記第１シフト動作に従い、第１レイヤにおけるＯＨの位置を示す情報を用いたＯＨ処理を実行する。ＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６は、上記第２シフト動作に従い、第２レイヤにおけるＯＨの位置を示す情報を用いたＯＨ処理を実行する。

続いて、図３〜図６Ａを参照しながら、光受信装置２０の動作を説明する。

図３は、光受信装置２０により受信されるＯＴＵＣｎフレームＦ１のデータ構成例を示す図である。図３において、ｘ軸（横軸）には時間（クロック）が規定され、ｙ軸（縦軸）にはビット数が規定されている。本実施例では、１クロック分のＯＴＵＣｎフレームであるＯＴＵＣｎフレームＦ１に着目する。ＯＴＵＣｎフレームＦ１において、斜線及びドットで示す矩形の領域は、第１レイヤ有効範囲２２ａに相当し、ドットで示す領域は、第２レイヤ有効範囲２３ａに相当する。図３に示す様に、第１レイヤ有効範囲２２ａには、６０ビット目を先頭位置として、第１レイヤのＦＡＳＦ１ａが設定されている。同様に、第２レイヤ有効範囲２３ａには、５０ビット目を先頭位置として、第２レイヤのＦＡＳＦ２ａが設定されている。なお、各レイヤのＦＡＳＦ１ａ、Ｆ２ａは、それぞれ４０ビットのビット幅を有する。

図３に示したＯＴＵＣｎフレームＦ１は、第１レイヤ及び第２レイヤの階層構造を有し、光受信装置２０により受信された後、１２８ビット毎にパラレル処理される。

図４Ａは、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から第１レイヤの先頭位置が検出される様子を示す図である。図４Ａに示す様に、光受信装置２０のＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２は、ＯＴＵＣｎフレームＦ１の第１レイヤ有効範囲２２ａから、第１レイヤの先頭位置を示すＦＡＳＦ１ａを検出する。なお、図４Ａでは、１クロック分のＯＴＵＣｎフレームＦ１について例示したが、ＦＡＳＦ１ａの検出は、各クロック毎に行われる。

図４Ｂは、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から第２レイヤの有効範囲が特定される様子を示す図である。図４Ｂに示す様に、光受信装置２０のＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３は、検出されたＦＡＳＦ１ａの位置とＦＥＣの位置とを基に、ＯＴＵＣｎフレームＦ１の第１レイヤ有効範囲２２ａから、第２レイヤ有効範囲２３ａを特定する。

図４Ｃは、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から第２レイヤの先頭位置が検出される様子を示す図である。図４Ｃに示す様に、光受信装置２０のＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３は、特定された第２レイヤ有効範囲２３ａから、第２レイヤの先頭位置を示すＦＡＳＦ２ａを検出する。なお、図４Ｃでは、１クロック分のＯＴＵＣｎフレームＦ１について例示したが、ＦＡＳＦ２ａの検出は、各クロック毎に行われる。

図５Ａは、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から第１並び替え用バレルシフト量が算出される様子を示す図である。図５Ａに示す様に、光受信装置２０のシフト量算出部２４１ａは、第１レイヤの先頭位置を示すＦＡＳＦ１ａ（図４Ａ参照）を用いて、ＦＡＳＦ１ａをＭＳＢにシフトさせるためのシフト量（第１並び替え用バレルシフト量）を算出する。図５Ａに示す例では、ＦＡＳＦ１ａは６０ビット目から始まるので、シフト量算出部２４１ａは、上記シフト量を＋６９（＝１２９−６０）ビットとすることで、ＦＡＳＦ１ａをＭＳＢの位置に移動させることができる。

図５Ｂは、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から削除用バレルシフト量が算出される様子を示す図である。図５Ｂに示す様に、光受信装置２０のシフト量算出部２４１ｂは、第１レイヤの先頭位置を示すＦＡＳＦ１ａ（図４Ａ参照）を用いて、ＯＴＵＣｎフレームＦ１の第１レイヤ有効範囲２２ａから第１レイヤのＯＨ、ＦＥＣを削除するためのシフト量（削除用バレルシフト量）を算出する。すなわち、シフト量算出部２４１ｂは、ＯＨ、ＦＥＣを削除しても、第２レイヤの先頭位置を示すポインタＰ１がＭＳＢの位置にくる様なシフト量を算出する。図５Ｂに示す例では、ＦＡＳＦ１ａは６０ビット目から始まるので、シフト量算出部２４１ｂは、上記シフト量を＋１５７（＝１２９−（６０＋４０）＋１２８）ビットとすることで、ポインタＰ１をＭＳＢの位置に移動させることができる。同様に、シフト量算出部２４１ｂは、ＯＨ、ＦＥＣを削除しても、次の第１レイヤの先頭位置を示すポインタＰ２がＭＳＢの位置にくる様なシフト量を算出する。図５Ｂに示す例では、ＦＡＳＦ１ａは６０ビット目から始まるので、シフト量算出部２４１ｂは、上記シフト量を＋６６９（＝１２９−（６０＋４０）＋１２８＊５）ビットとすることで、ポインタＰ２をＭＳＢの位置に移動させることができる。

図５Ｃは、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から第２並び替え用バレルシフト量が算出される様子を示す図である。図５Ｃに示す様に、光受信装置２０のシフト量算出部２４１ｃは、ＦＡＳＦ２ａ（図４Ｃ参照）と第１並び替え用バレルシフト量（図５Ａ参照）と削除用バレルシフト量（図５Ｂ参照）とを用いて、ＦＡＳＦ２ａをＭＳＢにシフトさせるためのシフト量（第２並び替え用バレルシフト量）を算出する。図５Ｃに示す例では、ＦＡＳＦ２ａは５０ビット目から始まるので、シフト量算出部２４１ｃは、上記シフト量を＋２０７（＝１２９−５０＋１２８）ビットとすることで、ＦＡＳＦ２ａをＭＳＢの位置に移動させることができる。より具体的には、削除用バレルシフト量は、第２レイヤ有効範囲２３ａを１２８ビットパラレルの矩形に整形するためのシフト量である。従って、第２並び替え用バレルシフト量は、該シフト量（１２８ビット）に対し、１２９ビットからＦＡＳＦ２ａのビット位置（５０ビット）を減算した値（７９ビット）を加算することにより算出される。

図６Ａは、第１レイヤのＯＴＵＣｎフレームＦ１及び第２レイヤのＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２がシフトされる様子を示す図である。図６Ａに示す様に、光受信装置２０のシフト動作部２４３は、ＯＴＵＣｎフレームＦ１を構成するデータ列に対し、第１並び替え用バレルシフト量（図５Ａ参照）に従い、第１レイヤのＯＨをシフトさせる。また、シフト動作部２４３は、削除用バレルシフト量（図５Ｂ参照）に従い、ＯＴＵＣｎフレームＦ１からＦＥＣを削除する。更に、シフト動作部２４３は、第２並び替え用バレルシフト量（図５Ｃ参照）に従い、第１レイヤのＯＨ、ＦＥＣ以外の第２レイヤのＯＨをシフトさせる。その結果、第１レイヤ及び第２レイヤのＯＨは何れも、１２８ビットパラレルデータの先頭位置（ＭＳＢの位置）に揃う。

図６Ｂは、第１レイヤ及び第２レイヤのＯＨの位置を示す信号が生成される様子を示す図である。図６Ｂに示す様に、光受信装置２０のシフト制御部２４２は、第１並び替え用バレルシフト量（図５Ａ参照）と削除用バレルシフト量（図５Ｂ参照）と第２並び替え用バレルシフト量（図５Ｃ参照）とを用いて、各レイヤのＯＨ位置を示す信号を生成する。具体的には、第１レイヤに関し、シフト制御部２４２は、ＯＴＵＣｎフレームＦ１のＦＡＳＦ１ａを基に、第１並び替え用バレルシフト量と削除用バレルシフト量とを用いて、ＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５が第１レイヤのＯＨの位置を特定するための第１補助信号を生成する。続いて、第２レイヤに関し、シフト制御部２４２は、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２のＦＡＳＦ２ａを基に、第２並び替え用バレルシフト量を用いて、ＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６が第２レイヤのＯＨの位置を特定するための第２補助信号を生成する。

次に、ＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５は、上記第１補助信号により、第１レイヤのＯＨの位置を特定し、ＯＴＵＣｎフレームＦ１から、ＯＨ処理の対象となるＯＨを抽出する。ＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６は、上記第２補助信号により、第２レイヤのＯＨの位置を特定し、ＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２から、ＯＨ処理の対象となるＯＨを抽出する。抽出された各レイヤのＯＨは、保守監視等の信号処理（ＯＨ処理）に使用される。

以上説明した様に、光伝送システム１は、光送信装置１０と光受信装置２０とを有する。光受信装置２０は、シリアル・パラレル変換部２１とＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２とＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３とバレルシフト部２４とＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５とＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６とを有する。シリアル・パラレル変換部２１は、ＯＴＵＣｎフレームＦ１を受信する。ＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２は、シリアル・パラレル変換部２１により受信されたＯＴＵＣｎフレームＦ１に含まれる、第１レイヤの先頭位置を検出する。ＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３は、シリアル・パラレル変換部２１により受信されたＯＴＵＣｎフレームＦ１に含まれる、第２レイヤの先頭位置を検出する。バレルシフト部２４は、ＯＴＵＣｎ先頭位置検出部２２により検出された、上記第１レイヤの先頭位置と、ＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部２３により検出された、上記第２レイヤの先頭位置とが、所定位置となる様に、ＯＴＵＣｎフレームＦ１をシフトさせる。ＯＴＵＣｎＯＨ抽出部２５は、バレルシフト部２４によるシフト後のＯＴＵＣｎフレームＦ１から、上記第１レイヤのヘッダを抽出する。ＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部２６は、バレルシフト部２４によるシフト後のＯＴＵＣｎフレームＦ１から、上記第２レイヤのヘッダを抽出する。

換言すれば、光受信装置２０は、フレームの並び替え（シフト）処理を、第１レイヤのＯＴＵＣｎと第２レイヤのＯＤＵ４Ｃｎとで共用して、１つのバレルシフト回路により実現する。これにより、従来３つの回路で行っていた第１〜第３の並び替え処理（図８参照）が、１つの回路（バレルシフト部２４）により実行可能となる。従って、光受信装置２０は、従来のフレーム処理機能を維持しつつ、回路規模を縮小することができる。その結果、消費電力やコストの低減が可能となる。より具体的には、回路規模の縮小により、例えば、従来では２チップのＦＰＧＡでしか実現できなかった光受信装置２０が、１チップのみで実現可能となる。これにより、ＦＰＧＡを搭載するＰＣＢ（Printed Circuit Board）の実装面積が削減され、実装設計工数の短縮を図ることができる。また、消費電力についても、ＦＰＧＡ１チップ分（例えば１０Ｗ程度）の低減が可能となる。

なお、上記実施例では、光伝送システム１は、マッピング側の先頭（ＦＡＳ）挿入位置に制約を与えなかったが、上記第１レイヤの先頭位置または上記第２レイヤの先頭位置は、ＯＴＵＣｎフレームＦ１の受信前に、ビット位置に制約が加えられるものとしてもよい。光伝送システム１は、この様な制約を加えることで、デマッピング側の光受信装置２０のシフト動作部２４３の有するＮ：１セレクタの段数を減少させることができる。その結果、更なる回路規模の縮小が可能となる。例えば、マッピング側において、光送信装置１０が、上記先頭挿入位置を、１２８パラレルビット中の１、９、１７、…、１１３、１２１という様に、８個飛びのビット位置とする制約を加えてもよい。かかる態様では、デマッピング側のデータ並び替え動作に必要な上記Ｎ：１セレクタの数は、理論上１／８（例えば、１２８段から１６段）に減少する。これに伴い、光受信装置２０のシフト動作部２４３の回路規模も１／８に縮小可能となる。また、上記制約の対象は、第１レイヤの先頭位置に限らず、第２レイヤの先頭位置、あるいは双方のレイヤの先頭位置であってもよい。

また、上記実施例に係る光受信装置２０は、Ｂｅｙｏｎｄ１００Ｇ伝送フレームに限らず、既存の伝送フレームに対しても適用することができる。すなわち、第１レイヤのＯＴＵＣｎフレームＦ１は、例えば、現行のＯＴＮ規格（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９）に定義されているＯＴＵｋフレームであってもよい。同様に、第２レイヤのＯＤＵ４ＣｎフレームＦ２は、例えば、上記ＯＴＮ規格に定義されているＯＤＵｊフレームであってもよい。なお、ｊ＜ｋである。上記実施例では、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）として、フレームを想定したが、これに限らない。例えば、ネットワーク種別に応じて、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）のパケット、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）のセル等、他のＰＤＵに対して、上記実施例を適用してもよい。更に、上記実施例では、レイヤ数を２レイヤとしたが、３レイヤ以上であってもよい。また、レイヤ構成は、必ずしも階層構成でなくてもよく、例えば、入れ子構成であってもよい。

また、ＯＴＵＣｎフレームＦ１を構成するパラレルデータのビット数は、１２８ビットに限らず、他のビット（例えば、６４ビット、２５６ビット）であってもよい。

更に、上記実施例においては、光受信装置２０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、バレルシフト部２４のシフト量算出部２４１ａとシフト量算出部２４１ｂ、あるいは、シフト制御部２４２とシフト動作部２４３を、それぞれ１つの構成要素として統合してもよい。反対に、シフト動作部２４３に関し、第１並び替え用バレルシフト量と削除用バレルシフト量とに基づき第１シフト動作を行う部分と、第２並び替え用バレルシフト量に基づき第２シフト動作を行う部分とに分散してもよい。更に、フレームやシフト量を記憶するメモリを、光受信装置２０の外部装置として、ネットワークやケーブル経由で接続する様にしてもよい。

１ 光伝送システム
１０ 光送信装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 信号処理部
１０ｄ 多重処理部
１０ｅ Ｅ／Ｏ変換部
２０ 光受信装置
２０ａ Ｏ／Ｅ変換部
２０ｂ ＮＷ信号処理部
２０ｃ 分離処理部
２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ 信号処理部
２１ シリアル・パラレル変換部
２２ ＯＴＵＣｎ先頭位置検出部
２２ａ 第１レイヤ有効範囲
２３ ＯＤＵ４Ｃｎ先頭位置検出部
２３ａ 第２レイヤ有効範囲
２４ バレルシフト部
２５ ＯＴＵＣｎＯＨ抽出部
２６ ＯＤＵ４ＣｎＯＨ抽出部
２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ シフト量算出部
２４２ シフト制御部
２４３ シフト動作部
２４３−１、２４３−２、２４３−３、・・・、２４３−Ｎ Ｎ：１セレクタ
Ｆ 光ファイバ
Ｆ１ 第１レイヤ（ＨＯ）のＯＴＵＣｎフレーム
Ｆ１ａ、Ｆ２ａ ＦＡＳ
Ｆ２ 第２レイヤ（ＬＯ）のＯＤＵ４Ｃｎフレーム
Ｆ１１ ＯＨ部
Ｆ１２ ＦＥＣ部
Ｆ１００ ＯＴＵフレーム
Ｆ２００ ＯＴＵＣｎフレーム
Ｆ２１０ ＯＨ部
Ｆ２２０ ＦＥＣ部
Ｆ３００ ＯＤＵ４Ｃｎフレーム
Ｆ３１０ ＯＨ部
Ｐ１、Ｐ２ ポインタ

Claims (6)

1. フレームを受信する受信部と、
   前記受信部により受信されたフレームに含まれる、第１レイヤの先頭位置を検出する第１検出部と、
   前記受信部により受信されたフレームに含まれる、第２レイヤの先頭位置を検出する第２検出部と、
   前記第１検出部により検出された、前記第１レイヤの先頭位置と、前記第２検出部により検出された、前記第２レイヤの先頭位置とが、所定位置となる様に、前記フレームをシフトさせるシフト部と、
   前記シフト部によるシフト後のフレームから、前記第１レイヤのヘッダを抽出する第１抽出部と、
   前記シフト部によるシフト後のフレームから、前記第２レイヤのヘッダを抽出する第２抽出部と
   を有することを特徴とする光受信装置。
2. 前記シフト部は、前記第１レイヤの先頭位置と、前記第２レイヤの先頭位置と、前記フレームから前記第１レイヤのヘッダを抽出するための第１シフト量と、前記フレームから前記第１レイヤのヘッダを削除するための第２シフト量とを用いて、前記フレームをシフトさせることを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
3. 前記シフト部は、前記第１シフト量と前記第２シフト量とを用いて、前記第１抽出部が前記第１レイヤのヘッダの位置を特定するための第１信号を生成すると共に、前記フレームから前記第２レイヤのヘッダを抽出するための第３シフト量を用いて、前記第２抽出部が前記第２レイヤのヘッダの位置を特定するための第２信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の光受信装置。
4. 前記第１レイヤの先頭位置または前記第２レイヤの先頭位置は、前記フレームの受信前に、ビット位置に制約が加えられることを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
5. 前記フレームは、前記第１レイヤにＯＴＵＣｎフレームを有し、前記第２レイヤにＯＤＵ４Ｃｎフレームを有することを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
6. 光受信装置が、
   フレームを受信し、
   受信されたフレームに含まれる、第１レイヤの先頭位置を検出し、
   受信されたフレームに含まれる、第２レイヤの先頭位置を検出し、
   検出された、前記第１レイヤの先頭位置と、検出された、前記第２レイヤの先頭位置とが、所定位置となる様に、前記フレームをシフトさせ、
   前記シフト後のフレームから、前記第１レイヤのヘッダを抽出し、
   前記シフト後のフレームから、前記第２レイヤのヘッダを抽出する
   ことを特徴とする光受信方法。

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