JP2017130790A - 光伝送装置および光伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 第１の変調方式よりも変調多値数が少なくてノイズに強い第２の変調方式を用い、第１の変調方式と同じボーレートで変調しても第１の変調方式と同じ伝送レートでＯＴＵフレームを伝送できる。【解決手段】 送信部は、ＯＴＵフレームをｎ分割（ｎは２または４）し、各分割ＯＴＵフレームのオーバーヘッドの所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、第２の変調方式で変調した各分割ＯＴＵフレームの光信号を、ｎ波長を用いて並列伝送する。受信部は、ｎ波長を用いて並列伝送された各分割ＯＴＵフレームの光信号を第２の変調方式で復調し、フレーム同期情報を用いて各分割ＯＴＵフレームのフレーム同期をとる。波長間スキュー調整情報を用いて、同期をとった各分割ＯＴＵフレームに対する波長間スキューを調整し、各分割ＯＴＵフレームを結合してＯＴＵフレームを復元する。【選択図】 図１

Description

本発明は、光伝送装置および光伝送方法に関し、特に、光伝送ユニットフレームに変換したデータをディジタル変調した光信号に乗せて送受信する光伝送装置および光伝送方法に関する。

高速光伝送方式として、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector）は、勧告Ｇ．７０９で光伝送ネットワーク（ＯＴＮ：Optical Transport Network）の技術を規定している。ＯＴＮによる光伝送は、クライアント信号をＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレームに収容した複数の光信号を波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）して大容量の伝送を可能にしている。なお、クライアント信号とは、伝送システムと外部ネットワークとの間において入出力される信号を意味する。

また、ＷＤＭ光伝送装置では、多値変調方式のＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）と偏波多重分離技術を併用した偏波多重ＱＰＳＫを採用して、１チャネルあたり４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送が一般的となっている。偏波多重ＱＰＳＫはＰＤＭ-ＱＰＳＫとも称し、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）で光信号の光波を４つの異なる位相で変調する方式に、光ファイバーのＸ偏波とＹ偏波に異なる信号を乗せて多重分離する偏波分割多重方式を併用したものである。なお、ＰＤＭは「Polarization Division Multiplexing」の略称である。

ＩＴＵ−ＴのＧ．７０９勧告に規定されているＯＴＮに関する技術が特許文献１乃至３に開示されている。

特許文献１は、ＷＤＭ光伝送装置において、ＯＴＵフレームの伝送速度を増加させるにあたり、ペイロードのデータ量に比べて十分に少ないオーバーヘッドおよびＦＥＣの各データを分けて伝送することで、帯域の利用効率を向上させる技術を開示する。なお、ＯＴＵフレームはＯＴＮで伝送される光信号フレームで、ＯＴＵは「Optical channel Transport Unit」の略称である。ＯＴＵフレームは、制御情報であるオーバーヘッド、クライアント信号を含むペイロード、およびエラー訂正符号のＦＥＣ（Forward Error Correction）の各領域で構成される。

特許文献１が開示する技術では、ペイロードの受信処理に必要がない情報をペイロードから切り離し、ペイロードとは異なる論理レーンを介して送信する。そして、ペイロードを伝送する帯域を多く確保して、帯域の利用効率を向上させている。

特許文献２は、多値変調方式を採用した光伝送システムにおいて、伝送路の状態など動作環境に依存して受信データに発生する１シンボル時間内でのビットの論理反転および入れ替わりを早期に発見して確実に補償する技術を開示する。

特許文献２が開示する技術では、送信側は、フレームのデータ列の先頭がフレーム分割後にいずれの論理レーンに配置されるかを識別可能にするレーンＩＤを、フレームのオーバーヘッド部分に挿入する。受信側では、論理レーンに対応する各物理レーンのデータ列に含まれるレーンＩＤを識別し、その識別結果に基づいて物理レーン毎にビットの反転およびレーンの入れ替わりを検出して補償する。

特許文献３は、複数種類の低速信号を高速信号の同一フレームに混載収容して伝送する光信号伝送技術を開示する。

特許文献３が開示する技術では、伝送速度がより低速な第１クライアント信号をＩＴＵ−Ｔ勧告のＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームにマッピングし、さらに６４Ｂ／６６Ｂ符号化を施す。そして、第２クライアント信号とこの６４Ｂ／６６Ｂ符号化を施された第１クライアント信号とをＩＴＵ−Ｔ勧告のＯＴＮ準拠のフレームに多重化して１波長の光信号として同一のフレームに混載収容して伝送する。

国際公開第2014/147743号 特開2011-004207号公報 特開2008-092130号公報

ＷＤＭ光伝送装置の大容量化に向けては、現在のＰＤＭ−ＱＰＳＫから変調の更なる多値化、例えばＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直角位相振幅変調）等、の採用が求められるだろう。しかし、変調の多値化により伝送効率は良くなるものの、外部環境や伝送媒体に起因するエラー耐力が低下する。

一方、海底ケーブルを使用したＷＤＭ光伝送装置では、より安定して長距離伝送させることが必須の条件となる。伝送媒体である光ファイバーは長距離伝送になる程、より顕著な分散性や非線形性を示す為、ＷＤＭ光伝送装置で更なる長距離伝送を実現するには、これに適した耐力を有する適切な変調方式の選択が必要となる。そのため、１０，０００ｋｍを超えるロング・ホール（Long Haul）と呼ばれる長距離伝送領域では、ＱＰＳＫに比較して伝送媒体の分散性や非線形性に対する耐力のあるＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）を用いたＰＤＭ−ＢＰＳＫ変調方式が採用される。

ＢＰＳＫ変調方式は２位相偏移変調であって、光信号の光波を２つの異なる位相で変調する。ＢＰＳＫ変調方式では、ＯＴＵフレームに変換したデータをＱＰＳＫ変調方式と同じボーレートで変調した場合はＱＰＳＫ変調方式に対して伝送レートが半減して伝送効率が悪い。そこで、ノイズに強いＢＰＳＫ変調方式を採用した場合であってもＱＰＳＫ変調方式と同じ伝送効率でＯＴＵフレームを伝送する技術が求められる。

特許文献１乃至３は、ＩＴＵ−ＴのＧ．７０９勧告に規定されているＯＴＮに関する技術を開示するが、ノイズに強いＢＰＳＫ変調方式を採用し、かつ、ＱＰＳＫ変調方式と同じ伝送レートでＯＴＵフレームを伝送する技術を開示するものではない。

本発明は、変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第１の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる光伝送装置および光伝送方法を提供する。

上記の目的を実現するために、本発明の一形態である光伝送装置は、変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、前記第１の変調方式と同じボーレートで変調した光信号をｎ波長で並列伝送する送信手段と、送信する光伝送ユニットフレームをｎ分割し、該ｎ分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、それぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを前記ｎ波長の各波長に対応させて前記送信手段に出力するフレーム分割処理手段を含む送信部と、前記ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第２の変調方式で復調する受信手段と、前記フレーム同期情報を用いて、前記ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとるフレーム同期手段と、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する波長間スキュー調整手段と、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元するフレーム結合処理手段を含む受信部を含むことを特徴とする。

また、本発明の他の形態である光伝送方法は、変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、送信側は、送信する光伝送ユニットフレームをｎ分割し、該ｎ分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、それぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対応する光信号を、前記第２の変調方式を用いて前記第１の変調方式と同じボーレートで変調し、変調したそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を、ｎ波長の各波長に対応させて並列伝送し、受信側は、前記ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第２の変調方式で復調し、前記フレーム同期情報を用いて、復調されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとり、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整し、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元することを特徴とする。

本発明は、変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）であるノイズ耐力がより強い第２の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第１の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信することができる。

本発明の第１の実施形態の光伝送装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の光伝送方法の動作を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置を送信部と受信部に分けた構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置のＯＴＵフレーム変換部の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置の動作を示すフロー図である。 ＯＴＵフレームの構成を示す図である。 ＯＴＵフレーム変換部が実施するＯＴＵフレームの分割例を説明する図である。 ＯＴＵフレーム変換部が実施する波長間スキューの調整方法を説明する図である。 ＯＴＵフレーム変換部が実施するＯＴＵフレームの結合例を説明する図である。 ＯＴＵフレーム変換部の変形例の構成を示すブロック図である。 ＯＴＵフレームのその他の分割例を説明する図である。 本発明の第３の実施形態のＷＤＭ光伝送装置の構成を示すブロック図である。

本発明を実施するための形態について以下に図面を参照して詳細に説明する。

なお、実施の形態は例示であり、開示の装置及び方法は、以下の実施の形態の構成には限定されない。

（第１の実施形態）
本実施形態では、第１の変調方式よりも変調多値数が少なくノイズ耐力がより強い第２の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第１の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる構成を開示する。第２の変調方式の変調多値数は、第１の変調方式の変調多値数の１／ｎ（ｎは２または４）であるとする。

第１の変調方式を用いた場合と同等の伝送レートを得るために、本実施形態では、１つの光伝送ユニットフレームをｎ分割して、データ量が１／ｎの分割光伝送ユニットフレームをｎ個生成する。そして、ｎ個の分割光伝送ユニットフレームのそれぞれを第２の変調方式で変調した光信号を、ｎ個の波長を用いて並列伝送する。

並列伝送するｎ個の分割光伝送ユニットフレームの送受信に際して、受信側にてデータを認識させるためにはフレーム構成を取る必要がある。また、伝送路遅延により波長間のデータには必ず遅延差が発生する。そのため、並列伝送されたｎ個の分割光伝送ユニットフレームには波長間スキューが生じて、分割光伝送ユニットフレームを結合して復元する際にはスキュー調整が必要になる。

これらの問題を解決するために、それぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。

図１を参照して第１の実施形態の光伝送装置の構成を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態の光伝送装置の構成を示すブロック図である。

第１の実施形態の光伝送装置１０は、変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、第１の変調方式と同じボーレートで変調して、第１の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信する光伝送装置である。

図１において、実線で送信側信号を示し、点線で受信側信号を示している。送信側信号とは、図の左側から右側に流れる信号で、受信側信号とは図の右側から左側に流れる信号である。

光伝送装置１０は、光信号を第２の変調方式で変調して伝送路に出力する送信部１１と、伝送路から入力した光信号を第２の変調方式で復調する受信部１２を備える。

送信部１１は、フレーム分割処理手段１１０と送信手段１１１を含む構成となっている。

送信手段１１１は、変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、第１の変調方式と同じボーレートで変調した光信号をｎ波長で並列伝送するように構成されている。

フレーム分割処理手段１１０は、送信する光伝送ユニットフレームをｎ分割し、該ｎ分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。そして、それぞれの分割光伝送ユニットフレームをｎ波長の各波長に対応させて送信手段１１１に出力する。

受信部１２は、受信手段１２０、フレーム同期手段１２１、波長間スキュー調整手段１２２およびフレーム結合処理手段１２３を含む構成となっている。

受信手段１２０は、ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して第２の変調方式で復調する。

フレーム同期手段１２１は、オーバーヘッド部の所定の位置に設定されたフレーム同期情報を用いて、ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとる。

波長間スキュー調整手段１２２は、オーバーヘッド部の所定の位置に設定された波長間スキュー調整情報を用いて、同期をとったそれぞれの分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する。

フレーム結合処理手段１２３は、波長間スキューが調整されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームを結合して光伝送ユニットフレームを復元する。

続いて、図２を参照して第１の実施形態の光伝送方法を説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態の光伝送方法の動作を示すフロー図である。

図２において、送信側の動作をステップＳ１０１乃至Ｓ１０４に示し、受信側の動作をステップＳ２０１乃至Ｓ２０５に示す。

送信側の動作は次のようになる。

変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、送信する光伝送ユニットフレームをｎ分割する（Ｓ１０１）。

該ｎ分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する（Ｓ１０２）。

それぞれの分割光伝送ユニットフレームに対応する光信号を、第２の変調方式を用いて第１の変調方式と同じボーレートで変調する（Ｓ１０３）。

そして、変調したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームの光信号を、ｎ波長の各波長に対応させて並列伝送する（Ｓ１０４）。

一方、受信側では、ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信する（Ｓ２０１）。

受信したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームを第２の変調方式で復調する（Ｓ２０２）。

オーバーヘッド部の所定の位置に設定されたフレーム同期情報を用いて、復調されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとる（Ｓ２０３）。

オーバーヘッド部の所定の位置に設定された波長間スキュー調整情報を用いて、同期をとったそれぞれの分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する（Ｓ２０４）。

波長間スキューが調整されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームを結合して光伝送ユニットフレームを復元する（Ｓ２０５）。

以上のように、本実施形態では、１つの光伝送ユニットフレームをｎ（ｎは２または４）分割して、データ量が１／ｎの分割光伝送ユニットフレームをｎ個生成する。

そして、ｎ個の分割光伝送ユニットフレームのそれぞれを第２の変調方式で変調した光信号を、ｎ個の波長を用いて並列伝送する。これにより、１シンボルで送信するビット数が第１の変調方式の１／ｎとなる第２の変調方式で変調しても、送信時にはｎ個の波長を用いて並列伝送するので、第１の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信することができる。

また、送信時にそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定することで、受信時のフレーム同期や波長間スキューの調整を行うことができる。そして、波長間スキュー調整された各分割光伝送ユニットフレームを結合することで光伝送ユニットフレームの復元ができる。

このように、本実施形態は、変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）であるノイズ耐力がより強い第２の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第１の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態は、ＩＴＵ−ＴのＧ．７０９勧告に規定されているＯＴＵフレームを伝送するＷＤＭ光伝送装置である。このＷＤＭ光伝送装置は、長距離伝送領域で使用されるＰＤＭ−ＢＰＳＫ変調方式を用いて、ＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調方式と同じボーレートで変調してもＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調方式と同じ伝送レートでデータの送受信ができる。

なお、本実施形態のＷＤＭ光送受信機は偏波分割多重（ＰＤＭ）方式が採用されているものとするが、以降の説明においては偏波分割多重に関する言及は省略するものとする。

図３乃至１２を参照して第２の実施形態を説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置の構成を示すブロック図である。

ＷＤＭ光伝送装置２０は、主信号処理を実行する構成として、クライアント側光送受信機２１０、ＯＴＵ信号多重分離部２２０、ＯＴＵフレーム変換部２３０およびＷＤＭ側光送受信機２４０を含む構成になっている。

本実施形態では、第１の変調方式をＱＰＳＫ変調で第２の変調方式をＢＰＳＫ変調としているのでｎ＝２となり、異なる２波長（波長ａ、波長ｂ）を用いるために各波長に対応する２ユニットのＷＤＭ側光送受信機２４０が設けられている。

図示していないが、図３の左側は、例えば基幹通信網が接続され、クライアント側光信号が送受信される。図３の右側は１０，０００ｋｍを超える、例えば海底長距離伝送のような、長距離伝送領域となっており、ＷＤＭ側光信号が送受信される。また、図３において、実線で送信側信号を示し、点線で受信側信号を示している。この場合、送信側信号とは、図の左側（クライアント側）から右側（ＷＤＭ側）に流れる信号で、受信側信号とは図の右側（ＷＤＭ側）から左側（クライアント側）に流れる信号である。

クライアント側光送受信機２１０は、クライアント側光信号に対する光信号／電気信号変換を実施する。つまり、クライアント側光送受信機２１０から左側は光信号の領域で、右側は電気信号（ディジタル主信号）の領域である。

ＯＴＵ信号多重分離部２２０は、クライアント側から受信したクライアント信号のＯＴＵフレームへの多重（ＯＴＵフレーム形成）、ＷＤＭ側から受信したＯＴＵフレームのクライアント信号への分離（ＯＴＵフレーム分離）を司る。ＯＴＵフレーム形成に際しては、オーバーヘッドやＦＥＣ（Forward Error Correction）コードの付加、およびこれらを付加したことによる信号のレート変更を行なう。また、ＯＴＵフレーム分離に際しては、ＷＤＭ側からの受信信号の誤り訂正を実施し、分離後の信号のレート変更を行なう。

ＯＴＵフレーム変換部２３０は、ＯＴＵ信号多重分離部２２０が形成したＯＴＵフレームを入力し、該ＯＴＵフレームを２分割（ｎ＝２）して分割ＯＴＵフレームを形成する。そして、２つの分割ＯＴＵフレームのそれぞれを各波長（波長ａ／波長ｂ）に対応するＷＤＭ側光送受信機２４０に出力する。また、ＯＴＵフレーム変換部２３０は、２つのＷＤＭ側光送受信機２４０がそれぞれ出力する、ＷＤＭ側から受信した分割ＯＴＵフレームを入力し、２つの分割ＯＴＵフレームを結合してＯＴＵフレームを復元してＯＴＵ信号多重分離部２２０に出力する。

ＷＤＭ側光送受信機２４０は、ＷＤＭ側光信号に対する光信号／電気信号変換を実施する。つまり、ＷＤＭ側光送受信機２４０から右側は光信号の領域で、左側は電気信号（ディジタル主信号）の領域である。それぞれのＷＤＭ側光送受信機２４０は、ＯＴＵフレーム変換部２３０が出力する２つの分割ＯＴＵフレームに対し、それぞれ波長ａ、波長ｂを用いてＢＰＳＫ変調を行ってＷＤＭ側光信号を出力する。また、それぞれのＷＤＭ側光送受信機２４０は、それぞれの波長に対応するＷＤＭ側光信号を受信して、ＢＰＳＫ復調を行ってディジタル主信号を出力する。さらに、ＷＤＭ側光送受信機２４０は、ＱＰＳＫ変調方式と同じボーレートで変調／復調を行う。

上記の構成において、クライアント側光送受信機２１０、ＯＴＵ信号多重分離部２２０、ＷＤＭ側光送受信機２４０の各機能は当業者には周知であるため、その詳細な説明は省略する。

また、図３に示したＷＤＭ光伝送装置の構成では、送信と受信を送受信として表現しているが、ＷＤＭ光伝送装置は送信部と受信部のそれぞれで構成されている。図４は、図３で示したＷＤＭ光伝送装置２０を送信部２１と受信部２２とに分けた構成を示すブロック図である。

つまり、図３のクライアント側光送受信機２１０は図４の送信部２１のクライアント側光受信機２１１と受信部２２のクライアント側光送信機２１２である。同様に、図３のＯＴＵ信号多重分離部２２０は、図４の送信部２１のＯＴＵ信号多重部２２１と受信部２２のＯＴＵ信号分離部２２２である。図３のＯＴＵフレーム変換部２３０は図４の送信部２１の送信側ＯＴＵフレーム変換部２３１と受信部２２の受信側ＯＴＵフレーム変換部２３２に相当する。そして、図３のＷＤＭ側光送受信機２４０は図４の送信部２１のＷＤＭ側光送信機２４１と受信部２２のＷＤＭ側光受信機２４２を意味する。

なお、以降の説明は、図３に示した構成に基づくものとする。

図５を参照して、ＯＴＵフレーム変換部２３０の詳細を説明する。

図５は、本発明の第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置２０のＯＴＵフレーム変換部２３０の構成を示すブロック図である。

ＯＴＵフレーム変換部２３０は、ＷＤＭ光信号を送信する方向の構成として、ＯＴＵフレーム同期回路２３１０、デスクランブル回路２３１１、ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２および分割ＯＴＵフレームスクランブル回路２３１３を含む。

ＯＴＵフレーム同期回路２３１０は、ＯＴＵ信号多重分離部２２０が出力するＯＴＵフレームの同期をとり、処理すべきＯＴＵフレームとしての信号を特定する。

デスクランブル回路２３１１は、零／１連続抑制のために送信データに施されたスクランブル処理を解除する。スクランブル処理は予め定められた生成多項式を用いて行っているので、それを元に戻す処理を行う。

ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２は、ＢＰＳＫ変調方式により変調して２波長でデータを送信するためにＯＴＵフレームを２分割し、２つの分割ＯＴＵフレームを出力する。

分割ＯＴＵフレームスクランブル回路２３１３は、ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２が出力した各分割ＯＴＵフレームに対してスクランブル処理を行う。つまり、分割ＯＴＵフレームスクランブル回路２３１３は２ユニットが設けられ、各ユニットは各波長（波長ａ／波長b）に対応する。波長ａに対応する分割ＯＴＵフレームスクランブル回路２３１３は、スクランブル処理した分割ＯＴＵフレームを波長ａに対応するＷＤＭ側光送受信機２４０に出力する。そして、波長ｂに対応する分割ＯＴＵフレームスクランブル回路２３１３は、スクランブル処理した分割ＯＴＵフレームを波長ｂに対応するＷＤＭ側光送受信機２４０に出力する。

一方、受信方向の構成として、分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０、分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１、波長間スキュー調整回路２３２２、ＯＴＵフレーム結合処理回路２３２３およびスクランブル回路２３２４が含まれる。

なお、分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０および分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１は、受信した各波長（波長ａ／波長b）に対応するユニットが設けられている。つまり、波長ａに対応するＷＤＭ側光送受信機２４０から受信した分割ＯＴＵフレームは、波長ａに対応する分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０および分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１で処理される。一方、波長ｂに対応するＷＤＭ側光送受信機２４０から受信した分割ＯＴＵフレームは、波長ｂに対応する分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０および分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１で処理される。

分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０は、対応する波長のＷＤＭ側光送受信機２４０から受信した分割ＯＴＵフレームの同期をとり、処理すべき分割ＯＴＵフレームとしての信号を特定する。

分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１は、対応する波長の分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０が出力したデータのスクランブル処理を解除する。

波長間スキュー調整回路２３２２は、各波長に対応する分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１が出力する２つの分割ＯＴＵフレームを入力し、伝送遅延に伴う波長間の信号のスキューを吸収する波長間スキュー調整を行う。波長間スキュー調整回路２３２２は波長間スキュー調整を行って先頭をそろえた２つの分割ＯＴＵフレームを出力する。

ＯＴＵフレーム結合処理回路２３２３は、２つの分割ＯＴＵフレームを結合して本来のＯＴＵフレームに復元する。

スクランブル回路２３２４は、ＯＴＵフレームの所定の領域のデータに対してスクランブル処理を行って、ＯＴＵ信号多重分離部２２０に出力する。

なお、上記の構成は、ＯＴＵ信号多重分離部２２０において、送信側ではスクランブル処理を、受信側ではデスクランブル処理を行う構成になっていることを想定している。言い換えれば、ＱＰＳＫ変調方式を採用しているＷＤＭ光伝送装置において、ＯＴＵ信号多重分離部とＷＤＭ側光送受信機との間にＯＴＵフレーム変換部２３０を追加してＢＰＳＫ変調方式に変更した構成を想定している。つまり、ＯＴＵ信号多重分離部とＷＤＭ側光送受信機が直結されていた構成から、ＯＴＵフレーム変換部２３０を追加挿入した構成に変更した場合を想定している。もちろん、この場合、ＷＤＭ側光送受信機（ＱＰＳＫ変調方式）は、２波長を用いて送受信するために２ユニットのＷＤＭ側光送受信機（ＢＰＳＫ変調方式）に変更される。

従って、ＯＴＵ信号多重分離部２２０において当初からスクランブル／デスクランブル処理を行うように構成していない場合には、デスクランブル回路２３１１とスクランブル回路２３２４を削除してもよい。

上記のように構成された本実施形態のＷＤＭ光伝送装置２０の動作を図６乃至１０を参照して説明する。

図６は、本発明の第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置２０の動作を示すフロー図である。本フロー図は、特にＯＴＵフレーム変換部２３０の動作に主眼を置いたフロー図である。つまり、送信側の動作は、ＯＴＵ信号多重分離部２２０が出力するＯＴＵフレームを入力し、該ＯＴＵフレームを分割処理してＷＤＭ側光送受信機２４０でＷＤＭ側に送信する動作である。そして、受信側の動作は、ＷＤＭ側光送受信機２４０でＷＤＭ側から受信した分割ＯＴＵフレームの結合処理を行って、復元したＯＴＵフレームをＯＴＵ信号多重分離部２２０に出力する動作である。

図６において、クライアント側からＷＤＭ側への送信側の動作をステップＳ３０１乃至Ｓ３０５に示し、逆方向のＷＤＭ側からクライアント側への受信側の動作をステップＳ４０１乃至Ｓ４０６に示す。

まず、送信側の動作を説明する。

クライアント側光送受信機２１０で光信号／電気信号変換されたクライアント信号は、ＯＴＵ信号多重分離部２２０でＯＴＵフレームに形成されてＯＴＵフレーム変換部２３０に入力する。

ＯＴＵフレーム変換部２３０に入力したＯＴＵフレームは、ＯＴＵフレーム同期回路２３１０で、オーバーヘッドに設定されているフレーム同期パタンに基づいてフレーム同期が確立される。そして、同期が確立したＯＴＵフレームはデスクランブル回路２３１１においてデスクランブル処理が施される（ステップＳ３０１）。なお、このとき実行されるデスクランブル処理の範囲は、前段装置であるＯＴＵ信号多重分離部２２０で行ったスクランブル処理の範囲と同じ範囲の処理を行う。また、前述したように、前段装置であるＯＴＵ信号多重分離部２２０においてスクランブル処理を行わないように構成した場合には、デスクランブル回路２３１１は削除し、この段階でのデスクランブル処理は行わなくてもよい。

続いて、ＯＴＵフレームはＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２に入力する。

ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２では、ステップＳ３０２とステップＳ３０３の処理を行う。

ステップＳ３０２とステップＳ３０３の説明の前に、ＯＴＵフレームの構成について図７を参照して説明する。

図７にＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９に規定されているＯＴＵフレームの構成を示す。

ＯＴＵフレームは４０８０バイトの４つのｒｏｗ（横列）で構成され、制御情報を含むオーバーヘッド、クライアント信号を含むペイロードおよびエラー訂正のＦＥＣ（Forward Error Correction）の３つの領域を含む構成になっている。図７では、１〜１６バイトがオーバーヘッド領域、１７〜３８２４バイトがペイロード領域、３８２４〜４０８０バイトがＦＥＣ領域であることを示している。

オーバーヘッド領域は、ＯＴＵオーバーヘッド、ＯＤＵ（Optical channel Date Unit）オーバーヘッドおよびＯＰＵ（Optical channel Payload Unit）オーバーヘッドを含み、それぞれ各種の制御情報を含む。

図７には、１〜１４バイトのＯＴＵオーバーヘッドおよびＯＤＵオーバーヘッドを構成する制御情報を示している。

ｒｏｗ１を構成するＯＴＵオーバーヘッドにはフレーム・アライメントを行うＦＡＳ（Frame Alignment Signal）オーバーヘッド（ｒｏｗ１の１〜７バイト）が含まれている。ＦＡＳオーバーヘッドは、ＦＡＳおよびＭＦＡＳ（Multi-Frame Alignment Signal）を含み、受信時のフレーム同期に用いられる。ＦＡＳオーバーヘッドは、ＯＴＵフレームの先頭を示す固有パターンデータとなっている。

また、ｒｏｗ１の８〜１４バイトのＯＴＵオーバーヘッドは監視機能を提供し、ＳＭ（Section Monitoring）、ＧＣＣ（General Communication Channel）０、ＲＥＳ（Reserved for future international standardization）を含む。

ｒｏｗ２〜ｒｏｗ４に構成されるＯＤＵオーバーヘッドは、ＲＥＳ、ＴＣＭＡＣＴ（Tandem Connection Monitoring Activation）、ＴＣＭ１〜６、ＦＴＦＬ（Fault type & Fault Location reporting channel）を含む。ＯＤＵオーバーヘッドは、ＰＭ（Path Monitoring）、ＥＸＰ（Experimental）、ＧＣＣ１、ＧＣＣ２、ＡＰＳ（Automatic Protection Switching coordination Channel）／ＰＣＣ（Protection Communication Channel）をさらに含む。

上記の各制御情報の詳細については、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９に規定されている。

ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２では、入力したＯＴＵフレームを２分割して、それぞれの分割ＯＴＵフレームが受信側でフレームとして認識されるようにオーバーヘッド部分を加工する。

図８は、ＯＴＵフレーム変換部２３０が実施するＯＴＵフレームの分割例を説明する図である。この処理は、ＯＴＵフレーム変換部２３０のＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２で実行される。

図６に戻って、ステップＳ３０２の処理を説明すると次のようになる。

ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２は、入力したＯＴＵフレームをｒｏｗ１とｒｏｗ２で構成される分割ＯＴＵフレーム、およびｒｏｗ３とｒｏｗ４で構成される分割ＯＴＵフレームの２つに分割する。ここで、ｒｏｗ１とｒｏｗ２で構成される分割ＯＴＵフレームは波長ａに対応する信号、ｒｏｗ３とｒｏｗ４で構成される分割ＯＴＵフレームは波長ｂに対応する信号として使用される。

ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２は、２分割したそれぞれの分割ＯＴＵフレームのオーバーヘッドの予備（リザーブ）バイトとなっているＲＥＳバイトを図８に示すようにして並び替える。

まず、図８（１）は、分割と並び替えを行う前の状態である。

図８（２）は、２分割したそれぞれの分割ＯＴＵフレームについて、ｒｏｗ２のＲＥＳバイトとｒｏｗ３のＥＸＰバイトを入れ換えた状態を示す。

その後、ｒｏｗ３のＴＣＭ３バイトおよびＴＣＭ２バイトを、ｒｏｗ４にあるＲＥＳバイトと入れ換える。また、ｒｏｗ３の１３−１４バイトのＲＥＳバイトを７−８バイトに移動する。この移動にともない、ｒｏｗ３のＴＣＭ１バイト、ＰＭバイトをｒｏｗ３の９バイト目から１４バイト目に移動する。この入れ替え、移動の処理により図８（３）の状態になる。

以上の処理により、ｒｏｗ３とｒｏｗ４で構成される分割ＯＴＵフレームの先頭位置にＲＥＳバイトが設定される。

続いて、図６のステップＳ３０３の処理は次のようになる。

図８（３）の状態でｒｏｗ３の１−８バイトにはＲＥＳバイトが設定されたことになる。そして、ＲＥＳバイトのうちのｒｏｗ３の１−６バイトにｒｏｗ１のＦＡＳバイトのデータを、ｒｏｗ３の７バイト目にｒｏｗ１のＭＦＡＳバイトのデータをそれぞれコピーして設定する。この設定処理により図８（４）の状態になる。

以上の処理により、ｒｏｗ１とｒｏｗ２で構成される分割ＯＴＵフレーム、およびｒｏｗ３とｒｏｗ４で構成される分割ＯＴＵフレームのそれぞれの所定の位置にＦＡＳバイトとＭＦＡＳバイトが設定されたことになる。

これにより、それぞれの分割ＯＴＵフレームが受信側でフレームとして認識されるようになる。つまり、ＦＡＳバイトでフレーム同期を確立し、ＭＦＡＳバイトで波長間のスキューを調整することができる。

なお、上記の入れ替えや移動の処理により、規定された本来のパラメータ位置と異なる設定になるが、これらのパラメータはＯＴＵ信号多重分離部２２０で使用されるものなので、後述するように受信側で復元すれば問題はない。

図６のステップＳ３０４の処理は次のようになる。

ＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２で分割されたそれぞれの分割ＯＴＵフレームは、対応する波長の分割ＯＴＵフレームスクランブル回路２３１３でスクランブル処理されて、対応する波長のＷＤＭ側光送受信機２４０に出力される。なお、スクランブル処理は同期情報であるＦＡＳバイトを除いた部分に対して行われる。そして、ＷＤＭ側光送受信機２４０は、分割ＯＴＵフレームに対し、それぞれ波長ａまたは波長ｂを用いてＢＰＳＫ変調を行う。

それぞれのＷＤＭ側光送受信機２４０でＢＰＳＫ変調された光信号が２波長で対向する装置に並列伝送される（Ｓ３０５）。

続いて、ＷＤＭ側からクライアント側への受信側の動作を図６のステップＳ４０１乃至Ｓ４０６を参照して説明する。

２波長で並列伝送された分割ＯＴＵフレームの光信号を、それぞれの波長に対応するＷＤＭ側光送受信機２４０で受信する（Ｓ４０１）。

各ＷＤＭ側光送受信機２４０は、受信した分割ＯＴＵフレームの光信号をＢＰＳＫ変調方式で復調し、ディジタル主信号を出力する（Ｓ４０２）。

各ＷＤＭ側光送受信機２４０が出力する分割ＯＴＵフレームのディジタル主信号は、それぞれの波長に対応する分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０に入力する。

各分割ＯＴＵフレーム同期回路２３２０では、入力した分割ＯＴＵフレームの先頭の同期情報であるＦＡＳバイトの一定回数の受信を確認して、フレーム同期の確立を行う。同期が確立した分割ＯＴＵフレームは、対応する分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１に送られ、デスクランブル処理が施される（Ｓ４０３）。デスクランブル処理される範囲は、送信側でスクランブル処理する分割ＯＴＵフレームスクランブル回路２３１３が実行するスクランブル範囲と同じとする。

各分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路２３２１でデスクランブル処理された２つの分割ＯＴＵフレームは、波長間スキュー調整回路２３２２に送られて、波長間での伝送路遅延を吸収するスキュー調整が実行される（Ｓ４０４）。

図９は、図６のステップＳ４０４に相当する、ＯＴＵフレーム変換部２３０において波長間スキュー調整回路２３２２が実施する波長間スキューの調整方法を説明する図である。

図９に示すように、スキュー調整は各分割ＯＴＵフレームのオーバーヘッドに設定されたＭＦＡＳバイトの一致を確認することにより行われる。ＭＦＡＳバイトには、０から２５５までの異なる値がフレーム単位に設定されるので、２つの分割ＯＴＵフレームには同一の値が設定されている。

波長間スキュー調整回路２３２２は、波長ａ側と波長ｂ側のそれぞれから受信した分割ＯＴＵフレームをバッファに保持し、ＭＦＡＳバイトの設定情報の一致を確認してから２つの分割ＯＴＵフレームの先頭をそろえて後段に出力する。

波長間スキュー調整回路２３２２から出力された２つの分割ＯＴＵフレームは、ＯＴＵフレーム結合処理回路２３２３に入力し、ＯＴＵフレーム結合処理回路２３２３で本来のＯＴＵフレームへの復元処理が行われる（Ｓ４０５）。

図１０は、図６のステップＳ４０５に相当する、ＯＴＵフレーム変換部２３０においてＯＴＵフレーム結合処理回路２３２３が実施するＯＴＵフレームの結合例を説明する図である。

ここでは、図８を参照して説明したＯＴＵフレームの分割と逆の方法により、２つの分割ＯＴＵフレームのオーバーヘッドの各制御情報が再配置され、結合されて本来のＯＴＵフレームに復元される。

図１０（１）は、２つの分割ＯＴＵフレームがＯＴＵフレーム結合処理回路２３２３に入力したときの状態である。

この状態から、オーバーヘッドの制御情報を規定の位置に再配置する。

まず、ｒｏｗ３のＦＡＳバイト（本来のＲＥＳバイト）を、ｒｏｗ４のＴＣＭ３バイトおよびＴＣＭ２バイトと入れ替える。そして、ｒｏｗ３の７−８バイトのＭＦＡＳバイト（本来のＲＥＳバイト）とＲＥＳバイトを、ｒｏｗ３の１３−１４バイトに移動する。この移動にともない、ｒｏｗ３のＴＣＭ１バイト、ＰＭバイトをｒｏｗ３の７バイト目から１２バイト目に移動する。この入れ替え、移動の処理により図１０（２）の状態になる。

更に、ｒｏｗ２の１−２バイトのＥＸＰバイトとｒｏｗ３の１３−１４バイトに移動したＲＥＳバイトを入れ換える。この入れ替えにより、図１０（３）の状態になる。

そして、２つの分割ＯＴＵフレームを結合することにより、元のＯＴＵフレームに戻すことができる。図１０（４）は、復元された状態を示す。

このとき、波長ｂ側のＦＡＳバイト、ＭＦＡＳバイトとして使用したＲＥＳバイトの値は、予め定められた所定の値に戻しておけばよい。また、このとき、ＯＴＵ信号多重分離部２２０が出力してくるＯＴＵフレームに設定されているＲＥＳバイトの値を参照して戻しておくように構成してもよい。

以上のようにして復元されたＯＴＵフレームに対し、スクランブル回路２３２４でスクランブル処理を施してＯＴＵ信号多重分離部２２０に出力する（Ｓ４０６）。

なお、このとき実行されるスクランブル処理の範囲は、後段装置であるＯＴＵ信号多重分離部２２０で行うデスクランブル処理の範囲と同じ範囲の処理を行う。これは、デスクランブル回路２３１１で行うデスクランブル処理の範囲とも同じである。また、前述したように、後段装置であるＯＴＵ信号多重分離部２２０においてデスクランブル処理を行わないように構成した場合には、スクランブル回路２３２４は削除し、この段階でのスクランブル処理は行わなくてもよい。

ＯＴＵ信号多重分離部２２０は、受信したＯＴＵフレームの受信信号の誤り訂正を実行し、ＯＴＵフレームをクライアント信号に分離してクライアント側光送受信機２１０に出力する。

クライアント側光送受信機２１０は、クライアント信号に対する電気信号／光信号変換を行って、クライアント側光信号を出力する。

以上のように、本実施形態においては、ＯＴＵフレームを２分割し、分割した各分割ＯＴＵフレームのオーバーヘッドのＲＥＳバイトを使用して、並列伝送された２つの分割ＯＴＵフレームを受信側で復元できるように構成した。これにより、変調方式をＱＰＳＫ変調方式から、よりノイズ耐力のあるＢＰＳＫ変調方式に変更し、同じボーレートで変調してもＱＰＳＫ変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる構成を実現することができる。

このことは、ＱＰＳＫ変調方式を採用しているＷＤＭ光伝送装置において、本実施形態のＯＴＵフレーム変換部を追加し、ＢＰＳＫ変調方式のＷＤＭ光送受信機を２ユニット設けることで、容易にＢＰＳＫ変調方式への変更も可能になる。つまり、ＯＴＵフレーム変換部はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の１つのデバイスで実現が可能であり、またボーレートの変更が不要であるため、ＷＤＭ光送受信機の周辺回路の変更も不要となる。そのため、ＱＰＳＫ変調方式のＷＤＭ光伝送装置をＢＰＳＫ変調方式に変更する場合であっても、ハードウェア構成の変更規模を最小で実現することができる。

（変形例）
図１１は、ＯＴＵフレーム変換部の変形例の構成を示すブロック図である。第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置の変形例として図１１に示すＯＴＵフレーム変換部２３３を備えてもよい。

このＯＴＵフレーム変換部２３３は、送信側においてはＯＴＵフレーム分割処理回路２３１２の後段に、そして受信側においては波長間スキュー調整回路２３２２の後段に、それぞれインターリーブ回路２３３０を設置した構成になっている。インターリーブ回路２３３０は、エラーが分散するようにビットまたはバイト単位でデータを入れ換える処理を実施し、光伝送路で発生したバーストエラーのＯＴＵ信号多重分離部２２０での訂正処理を可能にする。

また、図１２は、ＯＴＵフレームのその他の分割例を説明する図である。

図８と図１０を参照した説明では、ｒｏｗ２とｒｏｗ４のＲＥＳバイトを使用してＦＡＳバイトとＭＦＡＳバイトを波長ｂ対応の分割ＯＴＵフレームに設定した。

図１２では、ｒｏｗ１の１３−１４バイトのＲＥＳバイトとｒｏｗ４の９−１４バイトのＲＥＳバイトを用いて波長ｂ対応の分割ＯＴＵフレーム用のＦＡＳバイトとＭＦＡＳバイトを設定するようにしたものである。この例では、ｒｏｗ１の１３−１４バイトのＲＥＳバイトをｒｏｗ３のＥＸＰバイトと入れ替えることで図１２（２）の状態にする以外は、図８で説明した入れ替え、移動と同じである。

更に、第２の実施形態ではＱＰＳＫ変調方式とＢＰＳＫ変調方式を例にして説明したが、変調多値数が第１の変調方式の１／２となる第２の変調方式であればこれに限ることはない。例えば、第１の変調方式が１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）変調方式で第２の変調方式が８ＱＡＭ変調方式であってもよい。

以上のように、趣旨を逸脱しない範囲で変形しても本実施形態での発明の実施は可能である。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の変調方式と第２の変調方式の変調多値数の比率が１／４となるような場合の実施形態である。例えば、第１の変調方式が８ＱＡＭ変調方式で第２の変調方式がＢＰＳＫ変調方式の場合や、第１の変調方式が１６ＱＡＭ変調方式で第２の変調方式がＱＰＳＫ変調方式の場合などが想定される。

図１３は、第３の実施形態のＷＤＭ光伝送装置２１の構成を示すブロック図である。第３の実施形態のＷＤＭ光伝送装置２１では、分割して並列伝送する分割ＯＴＵフレームの数が４であることが第２の実施形態のＷＤＭ光伝送装置２０と異なる。ＷＤＭ光伝送装置２１は、送信側ではＯＴＵフレームを４つの分割ＯＴＵフレームに分割して４波長で並列伝送し、受信側では４波長で並列伝送された４つの分割ＯＴＵフレームを受信して本来のＯＴＵフレームに復元する構成となる。

そのため、ＷＤＭ光伝送装置２１は、第２の実施形態のＯＴＵフレーム変換部２３０の代わりに、ＯＴＵフレーム変換部２３４を備える。また、ＷＤＭ光伝送装置２１は、４ユニットのＷＤＭ側光送受信機２５０を備え、４波長（波長ａ、波長ｂ、波長ｃ、波長ｄ）で分割ＯＴＵフレームの光信号を送受信する。

ＯＴＵフレーム変換部２３４の構成は、図５に示した第２の実施形態のＯＴＵフレーム変換部２３０の構成と類似するので、その図示と詳細な説明は省略する。分割ＯＴＵフレームスクランブル回路、分割ＯＴＵフレーム同期回路および分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路がそれぞれ４ユニット設けられていることと、分割／結合処理する分割ＯＴＵフレームの数が４であることが相違するのみである。

本実施形態では、ＯＴＵフレームを４分割して、各分割ＯＴＵフレームをｒｏｗ１、ｒｏｗ２、ｒｏｗ３、ｒｏｗ４で構成する。そして、これらの分割ＯＴＵフレームに対して、第２の実施形態で説明した処理と同様の処理が実行される。

なお、本実施形態の場合、４つの各分割ＯＴＵフレームのオーバーヘッドにはフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を次のように設定すればよい。

まず、フレーム同期情報としてＦＡＳバイトを使用することは第２の実施形態と同じであるが、実際のフレーム同期はフレームの先頭の４バイトをモニタして実施しているので、ＦＡＳを４バイトとして使用する。波長間スキュー調整情報はＭＦＡＳバイトを１バイト使用する。従って、第３の実施形態では、各ｒｏｗの先頭の５バイトをフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報として設定する。

ｒｏｗ２では、ｒｏｗ１のＲＥＳバイトを移動して、ｒｏｗ２のＲＥＳバイトと共に使用してフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。

ｒｏｗ３では、ＴＣＭ１乃至６のいずれかを予備として定義づけて、ＦＡＳを４バイトとして使用することで浮いた２バイトと共に使用してフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。

ｒｏｗ４では、ｒｏｗ４のＲＥＳバイトを移動してフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。

以上のように、ＯＴＵフレームを４分割しても、分割した各分割ＯＴＵフレームのオーバーヘッドにフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、並列伝送された４つの分割ＯＴＵフレームを受信側で復元することができる。

これにより、変調方式を８ＱＡＭ変調方式から、よりノイズ耐力のあるＢＰＳＫ変調方式に変更し、同じボーレートで変調しても８ＰＳＫ変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる構成を実現することができる。また、第１の変調方式が１６ＱＡＭ変調方式で第２の変調方式がＱＰＳＫ変調方式の場合も同様の効果を得ることができる。

１０ 光伝送装置
１１、２１ 送信部
１２、２２ 受信部
２０、２１ ＷＤＭ光伝送装置
１１０ フレーム分割処理手段
１１１ 送信手段
１２０ 受信手段
１２１ フレーム同期手段
１２２ 波長間スキュー調整手段
１２３ フレーム結合処理手段
２１０ クライアント側光送受信機
２１１ クライアント側光受信機
２１２ クライアント側光送信機
２２０ ＯＴＵ信号多重分離部
２２１ ＯＴＵ信号多重部
２２２ ＯＴＵ信号分離部
２３０、２３３ ＯＴＵフレーム変換部
２３１ 送信側ＯＴＵフレーム変換部
２３２ 受信側ＯＴＵフレーム変換部
２４０、２５０ ＷＤＭ側光送受信機
２４１ ＷＤＭ側光送信機
２４２ ＷＤＭ側光受信機
２３１０ ＯＴＵフレーム同期回路
２３１１ デスクランブル回路
２３１２ ＯＴＵフレーム分割処理回路
２３１３ 分割ＯＴＵフレームスクランブル回路
２３２０ 分割ＯＴＵフレーム同期回路
２３２１ 分割ＯＴＵフレームデスクランブル回路
２３２２ 波長間スキュー調整回路
２３２３ ＯＴＵフレーム結合処理回路
２３２４ スクランブル回路
２３３０ インターリーブ回路

Claims (14)

1. 変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、前記第１の変調方式と同じボーレートで変調した光信号をｎ波長で並列伝送する送信手段と、送信する光伝送ユニットフレームをｎ分割し、該ｎ分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、それぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを前記ｎ波長の各波長に対応させて前記送信手段に出力するフレーム分割処理手段を含む送信部と、
   前記ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第２の変調方式で復調する受信手段と、前記フレーム同期情報を用いて、前記ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとるフレーム同期手段と、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する波長間スキュー調整手段と、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元するフレーム結合処理手段を含む受信部
   を備えることを特徴とする光伝送装置。
2. 前記光伝送ユニットフレームは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector）勧告Ｇ．７０９が規定する光伝送ネットワーク（ＯＴＮ：Optical Transport Network）で伝送されるＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレームであって、
   前記フレーム分割処理手段は、前記ＯＴＵフレームを、該ＯＴＵフレームを構成するｒｏｗ（横列）を単位としてｎ個の分割ＯＴＵフレームに分割するフレーム分割処理回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記フレーム分割処理回路は、前記ＯＴＵフレームのオーバーヘッドに含まれる制御情報を並び替え、前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれの先頭位置に、同一の前記フレーム同期情報と前記波長間スキュー調整情報を設定することを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
4. 前記フレーム分割処理回路は、前記ＯＴＵフレームのオーバーヘッドに含まれる制御情報のうちの予備バイトを用いて、ＦＡＳ（Frame Alignment Signal）バイトを前記フレーム同期情報として、ＭＦＡＳ（Multi-Frame Alignment Signal）バイトを前記波長間スキュー調整情報として設定することを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
5. 前記フレーム同期手段は、前記受信手段から入力した前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれに対し、前記ＦＡＳバイトを用いてフレーム同期を確立する分割フレーム同期回路を含み、前記波長間スキュー調整手段は、フレーム同期が確立した前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれを入力し、前記ＭＦＡＳバイトの設定値の一致を確認して前記各分割ＯＴＵフレームに対する波長間スキューを調整する波長間スキュー調整回路を含み、前記フレーム結合処理手段は、波長間スキュー調整された前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれを入力し、前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれのオーバーヘッドに含まれる制御情報を再配置して前記ＯＴＵフレームを復元するフレーム結合処理回路を含むことを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置。
6. 前記第１の変調方式はＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式で前記第２の変調方式はＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式、または第１の変調方式が１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）変調方式で第２の変調方式が８ＱＡＭ変調方式であって、
   前記フレーム分割処理回路は、前記ＯＴＵフレームをｒｏｗ１とｒｏｗ２、およびｒｏｗ３とｒｏｗ４の、それぞれが２つのｒｏｗよりなる２つの分割ＯＴＵフレームに分割することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかの請求項に記載の光伝送装置。
7. 前記第１の変調方式は８ＱＡＭ方式で前記第２の変調方式はＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式、または前記第１の変調方式は１６ＱＡＭ方式で前記第２の変調方式はＱＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式であって、
   前記フレーム分割処理回路は、前記ＯＴＵフレームをｒｏｗ１乃至ｒｏｗ４の各ｒｏｗよりなる４つの分割ＯＴＵフレームに分割することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかの請求項に記載の光伝送装置。
8. 変調多値数が第１の変調方式の１／ｎ（ｎは２または４）である第２の変調方式を用い、
   送信側は、送信する光伝送ユニットフレームをｎ分割し、該ｎ分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、それぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対応する光信号を、前記第２の変調方式を用いて前記第１の変調方式と同じボーレートで変調し、変調したそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を、ｎ波長の各波長に対応させて並列伝送し、
   受信側は、前記ｎ波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第２の変調方式で復調し、前記フレーム同期情報を用いて、復調されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとり、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整し、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元する
   ことを特徴とする光伝送方法。
9. 前記光伝送ユニットフレームは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector）勧告Ｇ．７０９が規定する光伝送ネットワーク（ＯＴＮ：Optical Transport Network）で伝送されるＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレームであって、
   前記送信側は、前記ＯＴＵフレームを、該ＯＴＵフレームを構成するｒｏｗ（横列）を単位としてｎ個の分割ＯＴＵフレームに分割することを特徴とする請求項８に記載の光伝送方法。
10. 前記送信側は、前記ＯＴＵフレームのオーバーヘッドに含まれる制御情報を並び替え、前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれの先頭位置に、同一の前記フレーム同期情報と前記波長間スキュー調整情報を設定することを特徴とする請求項９に記載の光伝送方法。
11. 前記送信側は、前記ＯＴＵフレームのオーバーヘッドに含まれる制御情報のうちの予備バイトを用いて、ＦＡＳ（Frame Alignment Signal）バイトを前記フレーム同期情報として、ＭＦＡＳ（Multi-Frame Alignment Signal）バイトを前記波長間スキュー調整情報として設定することを特徴とする請求項１０に記載の光伝送方法。
12. 前記受信側は、受信して前記第２の変調方式で復調した前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれに対し、前記ＦＡＳバイトを用いてフレーム同期を確立し、フレーム同期が確立した前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれに対し、前記ＭＦＡＳバイトの設定値の一致を確認して前記各分割ＯＴＵフレームに対する波長間スキューを調整し、波長間スキュー調整された前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれに対し、前記分割ＯＴＵフレームのそれぞれのオーバーヘッドに含まれる制御情報を再配置して前記ＯＴＵフレームを復元することを特徴とする請求項１１に記載の光伝送方法。
13. 前記第１の変調方式はＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式で前記第２の変調方式はＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式、または第１の変調方式が１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）変調方式で第２の変調方式が８ＱＡＭ変調方式であって、
    前記送信側は、前記ＯＴＵフレームをｒｏｗ１とｒｏｗ２、およびｒｏｗ３とｒｏｗ４の、それぞれが２つのｒｏｗよりなる２つの分割ＯＴＵフレームに分割することを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかの請求項に記載の光伝送方法。
14. 前記第１の変調方式は８ＱＡＭ（８Quadrature Amplitude Modulation ）方式で前記第２の変調方式はＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式、または前記第１の変調方式は１６ＱＡＭ方式で前記第２の変調方式はＱＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式であって、
    前記送信側は、前記ＯＴＵフレームをｒｏｗ１乃至ｒｏｗ４の各ｒｏｗよりなる４つの分割ＯＴＵフレームに分割することを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかの請求項に記載の光伝送方法。

Images