JP4092634B2

JP4092634B2 - Wavelength converter

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Publication number: JP4092634B2
Application number: JP2002303819A
Authority: JP
Inventors: 幸一須釜; 隆二萱山; 恵一横山; 吉弘小野田; 幸男片柳; 光史北島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP2004140626A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光波長分割多重方式（ＤＷＤＭ；ＤｅｎｓｅＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用した伝送システムに於ける波長変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＷＤＭ方式により光波長多重及び分離を行う為には、光信号の中心波長やスペクトル幅等が、ＩＴＵ−Ｔ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎ−ＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎＳｅｃｔｏｒ）により標準化された規格に従ったものであることが必要である。しかし、現在は、総ての光通信装置がその規格を満足しているものではない。このような規格を満足していない光通信装置の光信号に対してもＤＷＤＭ方式に取り込む為に、又は中継伝送する為に、波長変換装置（トランスポンダ）が使用されている。
【０００３】
波長変換装置は、中継装置に類似した機能を有するもので、波形整形（Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ）と、リタイミング（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）と、識別再生（Ｒｅｇｅｎｒａｔｉｎｇ）との３Ｒ機能を有する構成が一般的である。しかし、波形整形と識別再生との２Ｒ機能を有する構成も適用されている。
【０００４】
図１０は従来の３Ｒ機能を有する波長変換装置を示し、１００−１〜１００−ｎは送信部、２００−１〜２００−ｎは受信部、１０１は電光変換部（Ｏ／Ｅ）、１０２は波形整形部、１０３はクロック抽出部、１０４は波形再生処理部、１０５はセレクタ（ＳＥＬ）、１０６は電光変換部（Ｅ／Ｏ）、１０７は制御部、１０８は入力断検出部、１０９はクロック再生検出部、１１０はエラーレート検出部、１１１は警報情報生成部、１１２は波長多重部（ＭＵＸ）、１１３は外部インタフェース部（ＩＦ）、１１４は光通信装置を示す。
【０００５】
又２０１は光電変換部（Ｏ／Ｅ）、２０２は波形整形部、２０３はクロック抽出部、２０４は波形再生処理部、２０５はセレクタ（ＳＥＬ）、２０６は電光変換部（Ｅ／Ｏ）、２０７は制御部、２０８は入力断検出部、２０９はクロック再生検出部、２１０はエラーレート検出部、２１１は警報情報生成部、２１２は波長分離部（ＤＭＵＸ）、２１３は外部インタフェース部（ＩＦ）、２１４は光通信装置を示す。
【０００６】
送信部１００−１〜１００−ｎ及び受信部２００−１〜２００−ｎは、ｎ個の光通信装置１１４，２１４対応のもので、それぞれ波長λ₁〜λ_nの光信号を多重化して送受信を行うものである。例えば、送信部１００−１は、光通信装置１１４からの光信号を受信して、光電変換部１０１により電気信号に変換し、波形整形部１０２により波形等化処理し、クロック抽出部１０３により波形等化した信号からクロックＣＬＫを抽出し、そのクロックＣＬＫとデータＤＡＴＡとを波形再生処理部１０４に入力する。波形再生処理部１０４に於いては、クロックＣＬＫを基にデータＤＡＴＡの波形を再生し、セレクタ１０５を介して電光変換部１０６に入力し、波長λ₁の光信号に変換して波長多重部１１２に入力し、送信部１００−１〜１００−ｎからの波長λ₁〜λ_nの光信号を多重化して光伝送路に送出する。
【０００７】
又受信部２００−１は、波長分離部２１２により波長λ₁〜λ_nの光信号を多重分離し、例えば、波長λ₁の光信号を光電変換部２０１により電気信号に変換し、波形整形部２０２により波形等化処理し、クロック抽出部２０３により波形等化した信号からクロックＣＬＫを抽出し、そのクロックＣＬＫとデータＤＡＴＡとを波形再生処理部２０４に入力する。波形再生処理部１０４に於いては、クロックＣＬＫを基にデータＤＡＴＡの波形を再生し、セレクタ１０５を介して電光変換部１０６に入力し、光通信装置２１４に対する波長の光信号に変換して、光伝送路に送出する。
【０００８】
又入力断検出部１０８，２０８は、波形整形部１０２，２０２に於いて電気信号としてのレベルが所定値より低い等により波形整形処理ができない入力信号の場合に、入力断と判定し、その検出信号を制御部１０７，２０７に転送する。又クロック再生検出部１０９，２０９は、クロック抽出部１０３，２０３に於いてクロックＣＬＫを抽出できない場合を検出し、その検出信号を制御部１０７，２０７に転送する。又エラーレート検出部１１０，２１０は波形再生処理部１０４，２０４により再生されたデータのエラーレートを検出し、その検出信号を制御部１０７，２０７に転送する。
【０００９】
制御部１０７，２０７は、外部インタフェース１１３，２１３から各種の設定を行うことが可能の構成を有し、又入力断検出部１０８，２０８からの入力断検出信号又はクロック再生検出部１０９，２０９からのクロック再生不可検出信号又はエラーレート検出部１１０，２１０からの許容値以上のエラーレートの場合のエラー検出信号に従った警報情報を警報情報生成部１１１，２１１により生成させ、この警報情報をセレクタ１０５，２０５を制御して電光変換部１０６，２０６に入力し、警報情報を光信号として送信する。
【００１０】
図１１は警報情報の説明図であり、ＯＰＴ入力断ＡＬＭは光信号の入力断検出信号、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭはクロック再生不可検出信号、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭは、フレーム同期不可検出信号、ＥＲＲレートモニターは、エラーレート検出部１１０，２１０によるエラーレートを示し、Ａは検出信号有り、Ｎは検出信号無しの正常通信状態を示す。又選択信号は、制御部１０７，２０７からセレクタ１０５，２０５を制御する信号を示す。その場合の警報は、警報生成部１１１，２１１からの警報情報をセレクタ１０５，２０５から選択出力することを示し、又３Ｒは、波形再生処理部１０４により再生されたデータを選択出力する３Ｒ機能動作を行う場合を示す。
【００１１】
図１２は従来の２Ｒ機能を有する波長変換装置の説明図であり、図１０と同一符号は同一の機能部分を示し、１１５，２１５は通信インタフェース部を示す。図１０に比較して、クロック抽出部１０３，２０３と、波形再生処理部１０４，２０４と、セレクタ１０５，２０５と、制御部１０７，２０７と、クロック再生検出部出部１０９，２０９と、エラーレート検出部１１０，１１１と、警報情報生成部１１１，２１１とを省略し、通信インタフェース部１１５，２１５を設け、外部インタフェース部１１３，２１３を介して監視装置等との間の通信を行う構成を有するものである。即ち、３Ｒ機能の中のタイミング抽出機能を省略して２Ｒ機能としたものである。
【００１２】
図１０に示す３Ｒ機能を有する波長変換装置は、位相同期ループ回路（ＰＬＬ）によりクロック再生を行うものであり、それにより、ジッタ抑圧効果があるから、伝送品質の改善が可能となる。しかし、ユーザ側の光通信装置によっては、このクロック再生手段を適用できない場合がある。その場合には、図１２に示す２Ｒ機能を有する波長変換装置を用いることになる。
【００１３】
又ギガビット・イーサネット（登録商標）（１０００ＢＡＳＥ−Ｔ，１０ＧＢＡＳＥ−Ｘ）に於けるルータは、伝送速度等についてオートネゴシェーションを行うものであり、このオートネゴシェーション中は、断続的に送信を中止するものである。従って、光通信装置１１４，２１４をルータとし、波長変換装置を介してオートネゴシェーションを行う場合に、信号が中断されている期間内では、位相同期ループ回路（ＰＬＬ）は正確にクロック再生ができないことになる。又ルータはオートネゴシェーションが完了した後は、連続的に光信号を送受信することになる。
【００１４】
図１３は、前述のルータ間のオートネゴシェーションの説明図であり、このオートネゴシェーションは、例えば、ルータ間で通信する為の伝送速度が相互に許容できる最高速度となるように順次低速側から打合せを行うことにより、最適な通信モードに設定する為の機能を含むものであり、ＩＥＥＥ８０２．３によって規定されている通信内容は、半二重・全二重設定、通信フロー制御、リモートフォルトビット、アクノリッジである。このようなオートネゴシェーションを行うルータ間に対しては、前述のように、正確なクロック再生ができないことにより、２Ｒ機能の波長変換装置を用いる必要がある。しかし、オートネゴシェーション後は、連続的な光信号を送信するものであるから、その場合は３Ｒ機能の波長変換装置を用いることも可能となる。
【００１５】
又光信号を、例えば、ＮＲＺ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）符号により伝送する場合、信号波形の変化点が少ないことにより、クロック再生が容易でなくなるから、２Ｒ機能の波長変換装置を用いることになる。これに対して、ＲＺ（ＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）符号により伝送する場合は、信号波形の変化点が多いから、クロック生成が容易となり、３Ｒ機能の波長変換装置を用いることができる。
【００１６】
光波長分割多重方式に於ける３Ｒ機能の波長変換装置として、光信号の状態で波形整形する構成も知られている。この場合、光電変換手段を適用することができることも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−２４９３７１号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
波形整形（Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ）と、リタイミング（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）と、識別再生（Ｒｅｇｅｎｒａｔｉｎｇ）との３Ｒ機能の波長変換装置を用いた場合は、前述のように、伝送品質を改善することができるが、ルータ間通信のように、オートネゴシェーションを行う場合には、３Ｒ機能の波長変換装置を適用できないことになる。従って、ルータ間通信に適用する場合は、リタイミング（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）機能を含まない２Ｒ機能の波長変換装置を用いることになる。即ち、光通信装置の種類等に対応して、３Ｒ機能の波長変換装置と２Ｒ機能の波長変換装置とを設けることになり、コストアップとなる問題がある。
【００１９】
本発明は、２Ｒ機能と３Ｒ機能とを含む構成とし、自動的に最適機能で光波長分割多重信号を処理することを目的とする。
【００２０】
本発明の波長変換装置は、図１を参照して説明すると、複数の光通信装置１１からの光信号の波長をそれぞれ異なる波長λ_１〜λ_ｎに変換する複数の送信部１０− 1 〜１０−ｎと、これら複数の送信部１０− 1 〜１０−ｎからのそれぞれ異なる波長λ _１〜λ _ｎの光信号を多重化した光波長分割多重信号を送出する波長多重部８とを含む光信号送信手段と、光波長分割多重信号を受信してそれぞれ異なる波長の光信号λ _１〜λ _ｎに分離する波長分離部２８と、この波長分離部２８により分離された波長対応の複数の光信号λ _１〜λ _ｎを、複数の光通信装置３１対応の波長の光信号に変換する受信部２０−１〜２０−ｎとを含む光信号受信手段とを有する波長変換装置に於いて、複数の送信部１０− 1 〜１０−ｎ及び複数の受信部２０−１〜２０−ｎは、入力された光信号を電気信号に変換する光電変換部１，２１と、この光電変換部１，２１により変換された電気信号によるデータを入力して、このデータの波形を整形する波形整形部２，２２と、この波形整形部２，２２により波形整形したデータを入力して、このデータに同期したクロックを再生するクロック再生部３，２３と、波形整形したデータと前記クロック再生部３，２３からのクロックとを入力してそのデータをクロックによりリタイミングするリタイミング部４，２４と、このリタイミング部４，２４からのデータと、波形整形部２，２２からのデータとを入力するセレクタ５，２５と、このセレクタ５，２５から選択出力されたデータを光信号に変換する電光変換部６，２６と、２Ｒ機能動作時に、波形整形部２，２２からのデータを選択出力し、３Ｒ機能動作時に、リタイミング部４，２４からのデータを選択出力するように、セレクタ５，２５を制御する制御部７，２７とを備えている。
【００２１】
又図２を参照して説明すると、入力光信号の断を検出して入力断検出信号を出力する入力断検出部１２，３２と、クロック再生部３，２３に於けるクロック再生が不可能の時にクロック再生不可検出信号を出力するクロック再生検出部１３，３３と、リタイミング部４，１４の出力データを入力してフレーム同期引込み及びエラー検出を行い、フレーム同期引込みが不可能の時にフレーム同期不可検出信号を出力するデータ処理部１４，３４と、データ処理部１４，３４のエラー検出パルスを入力してエラーレートを求め、このエラーレートが設定閾値を超えた時にエラー検出信号を出力するエラーレート検出部１５，３５と、入力断検出信号が入力されない状態で、クロック再生不可検出信号とフレーム同期不可検出信号とエラー検出信号との何れか一つ又は複数が入力された時に、セレクタ５，２５を制御して、波形整形部２，２２からのデータを選択出力させて２Ｒ機能動作を行わせ、入力断検出信号とクロック再生不可検出信号とフレーム同期不可検出信号とエラー検出信号とが総て入力されない時に、セレクタ５，２５を制御して、リタイミング部４，２４からデータ処理部１４，３４を介したデータを選択出力させて３Ｒ機能動作を行わせる制御部７，２７とを備えている。
【００２２】
又制御部７，２７は、ルータ間のオートネゴシェーションに伴う入力光信号の断続による入力断検出信号に対する検出保護時間と、クロック再生不可検出信号とフレーム同期不可検出信号とエラー検出信号とに対する解除保護時間とを設定して、２Ｒ機能と３Ｒ機能とをセレクタ５，２５を制御して切替える構成を有する。
【００２３】
又無効データ又は警報表示信号を出力する警報情報生成部１６，３６を設け、制御部７，２７は、少なくとも入力断検出信号が入力された時に、警報情報生成部１６，３６からの無効データ又は警報表示信号を、電光変換部６，２６に入力するように、セレクタ５，２５を制御する構成とすることができる。又制御部７，２７は、３Ｒ機能に設定した時は、入力断検出信号とクロック再生不可検出信号とフレーム同期不可検出信号との何れか一つでも入力された時に、警報情報生成部１６，３６からの警報表示信号を選択出力して電光変換部６，２６に入力し、それ以外はデータ処理部１４，３４からのデータを選択出力して電光変換部６，２６に入力するようにセレクタ５，２５を制御し、２Ｒ機能に設定した時は、入力断検出信号が入力された時に、警報情報生成部１６，３６からの警報表示信号を選択出力して電光変換部６，２６に入力し、それ以外は波形整形部２，２２からのデータを選択出力して電光変換部６，２６に入力するように、セレクタ５，２５を制御する構成とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の態様】
図１は本発明の原理説明図であり、１０−１〜１０−ｎは送信部、２０−１〜２０−ｎは受信部、１，２１は光電変換部（Ｏ／Ｅ）、２，２２は波形整形部、３，２３はクロック再生部、４，２４はリタイミング部、５，２５はセレクタ（ＳＥＬ）、６，２６は電光変換部（Ｅ／Ｏ）、７，２７は制御部、８は波長λ_１〜λ_ｎの光信号を多重化する波長多重部（ＭＵＸ）、２８は波長λ_１〜λ_ｎの光信号を分離する波長分離部（ＤＭＵＸ）、９，２９は外部インタフェース部（ＩＦ）、１１，３１は光通信装置を示す。
【００２５】
送信部１０−１〜１０−ｎは同一構成を有し、それぞれ光通信装置１１からの光信号を受信し、光電変換部１により電気信号に変換し、波形整形部２に於いて波形等化やレベル識別等によりデータ波形に整形し、クロック再生部３によりデータ波形の変化点等を基にクロックＣＬＫを再生し、そのクロックＣＬＫをデータＤＡＴＡと共にリタイミング部４に入力し、リタイミング部４により、データＤＡＴＡをクロックＣＬＫに従ったタイミングとなるようにリタイミング処理し、制御部７により選択制御されるセレクタ５を介して電光変換部６に入力し、例えば、波長λ_１の光信号に変換して波長多重部８に入力し、他の送信部１０−２〜１０−ｎから波長λ_２〜λ_ｎの光信号に変換して波長多重部８に入力し、波長λ_１〜λ_ｎの光波長多重信号として光伝送路に送出する。この波長多重部８と複数の送信部１０−１〜１０ｎとを含む構成により光信号送信手段を構成し、又後述の波長分離部２８と複数の受信部２０−１〜２０−ｎとを含む構成により光信号受信手段を構成する。
【００２６】
この場合に、例えば、制御部７によりセレクタ５を制御して、波形整形部２の出力信号を選択して電光変換部６に入力すると、リタイミングを行わない２Ｒ機能の波長変換装置の構成となる。又セレクタ５を制御して、リタイミング部４の出力信号を選択して電光変換部６に入力すると、３Ｒ機能の波長変換装置の構成となる。この制御部７に、外部インタフェース部９を介して２Ｒ機能とするか３Ｒ機能とするかの選択制御情報を入力するか、又は光通信装置１１からの光信号の特性を判断して、セレクタ５を制御して、波形整形（Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ）とリタイミング（Ｒｅｔｉｍｉｎｇ）と識別再生（Ｒｅｇｅｎｒａｔｉｎｇ）との３Ｒ機能と、波形整形（Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ）と識別再生（Ｒｅｇｅｎｒａｔｉｎｇ）との２Ｒ機能との選択切替制御を行う構成とすることができる。
【００２７】
又受信部２０−１〜２０−ｎは同一構成を有し、波長λ₁〜λ_nの光波長多重信号を波長分離部２８により分離し、波長λ₁〜λ_n対応の受信部２０−１〜２０−ｎに入力し、光電変換部２１により電気信号に変換し、波形整形部２２により信号波形を等化整形し、クロック再生部２３によりデータＤＡＴＡとクロックＣＬＫとを分離抽出し、リタイミング部２４により、データＤＡＴＡをクロックＣＬＫに従ったタイミングとし、制御部２７により選択制御されるセレクタ２５を介して電光変換部２６に入力し、光信号に変換して光通信装置３１に光伝送路を介して送信する。
【００２８】
この場合も、送信部と同様に、セレクタ２５を制御部２７により制御して、波形整形部２２の出力信号を選択して電光変換部２６に入力する場合は、２Ｒ機能の波長変換装置の構成となり、又リタイミング部２４の出力信号を選択して電光変換部２６に入力する場合は、３Ｒ機能の波長変換装置の構成となる。この場合の制御部２７は、送信部の制御部７による制御内容と同様に、外部インタフェース部２９を介して設定された選択制御情報に従ってセレクタ２５を制御する構成とすることができる。又は受信光信号の特性を判断して、セレクタ２５を制御する構成とすることができる。
【００２９】
図２は本発明の第１の実施の形態の説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、１２，３２は入力断検出部、１３，３３はクロック再生検出部、１４，３４はデータ処理部、１５，３５はエラーレート検出部、１６，３６は警報情報生成部、４０は光増幅器を示す。
【００３０】
入力断検出部１２，３２は、波形整形部２，２２に於ける受信信号の波形等化出力信号が得られない状態の時に入力断と判定し、その入力断検出信号を制御部７，１７に入力する。又クロック再生検出部１３，３３は、クロック再生部３，２３に於いてクロック抽出が不可能の場合の検出信号を、クロック再生不可検出信号として制御部７，１７に入力する。又データ処理部１４，３４は、リタイミング部４，２４からのデータＤＡＴＡとクロックＣＬＫとを基に、フレーム同期の監視、受信信号符号則の判定、エラー監視等の機能を備え、フレーム同期引込みができない時の検出信号を、フレーム同期不可検出信号として制御部７，１７に入力する。又データ処理部１４，３４からのエラーパルスをエラーレート検出部１５，３５に入力し、エラーレート検出部１５，３５は、制御部７，２７から設定された閾値と比較して、この閾値を超えたエラーレートの場合に、エラー検出信号として制御部７，２７に入力する。
【００３１】
制御部７，２７は、入力された入力断検出信号、クロック再生不可検出信号、フレーム同期不可検出信号、エラー検出信号に従って、セレクタ５，２５を制御し、少なくとも入力断検出信号が入力された場合には、警報情報生成部１６，３６からの無効データ又は警報表示信号（ＡＩＳ）を選択出力させて電光変換部６，２６に入力して光信号に変換し、光伝送路に送出する。この場合、波長多重部８により光波長分割多重化された光信号を光増幅器４０により所定のレベルに増幅して光伝送路に送出する場合を示す。なお、受信部側にも光増幅器を設けることができる。
【００３２】
セレクタ５，２５は、波形整形部２，２２からのデータと、データ処理部１４，３４からのデータと、警報情報生成部１６，３６からの無効データ又は警報表示信号との何れかを、制御部７，２７の制御によって選択出力して、電光変換部６，２６に入力するもので、制御部７，２７に外部インタフェース部９，２９を介して又は直接的に、２Ｒ機能として動作するか、３Ｒ機能として動作するか、又は自動的に２Ｒ機能と３Ｒ機能との切替制御動作するかを設定することができる。自動切替制御動作に設定した場合は、入力断検出信号が入力されない状態では、波形整形部２，２２からのデータをセレクタ５，２５から選択出力して電光変換部６，２６に入力させる２Ｒ機能とし、更にクロック再生不可検出信号とフレーム同期不可検出信号とエラー検出信号とが入力されない状態では、データ処理部１４，３４からのデータをセレクタ５，２５から選択出力して電光変換部６，２６に入力させる３Ｒ機能とし、少なくとも入力断検出信号が入力された状態では、警報情報生成部１６，３６からの無効データ又は警報表示信号を選択出力して電光変換部６，２６に入力させる警報発生状態とすることができる。
【００３３】
従って、光通信装置１１，３１を例えばルータとして、オートネゴシェーションにより、ルータ間の最適通信モード設定を行う場合、前述のように、送信部及び受信部に対しての入力信号が断続するものであり、３Ｒ機能として動作することができない。そこで、前述のように、入力信号を検出して２Ｒ機能に切替え、オートネゴシェーションを可能とし、このオートネゴシェーション終了による連続通信時に、自動的に３Ｒ機能に切替えて通信品質の良いルータ間の通信を可能とすることができる。
【００３４】
図３は制御動作説明図であり、（Ａ）は２Ｒ機能と３Ｒ機能との自動切替制御を行う場合の制御動作、（Ｂ）は２Ｒ機能の制御動作、（Ｃ）はエラーレート検出部１６，３６に対する閾値の設定値を示す。又ＯＰＴ入力断ＡＬＭは、入力断検出部１２，３２による入力断検出信号、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭは、クロック再生検出部１３，３３によるクロック再生不可検出信号、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭは、データ処理部１４，３４に於けるフレーム同期処理によるフレーム同期不可検出信号、ＥＲＲＡＬＭは、エラーレート検出部１５，３５からのエラー検出信号を示す。このＥＲＲＡＬＭ検出の為の閾値の一例を（Ｃ）に示すもので、１０^-2〜１０^-6の閾値の中の１０^-3をデフォルト値とした場合を示し、例えば、外部インタフェース部９，２９から設定することができる。
【００３５】
エラーレート検出部１５，３５に、図３の（Ｃ）に示す何れか一つの閾値を、外部インタフェース部９，２９を介して、又は制御部７，２７の制御によって設定し、データ処理部１４，３４からのエラーパルスを計数し、所定時間毎の計数値が閾値を超えた場合に、エラー検出信号を制御部７，２７に入力する。又Ａは検出信号による警報状態、Ｎは正常状態を示す。又選択信号のＦＦ００は、警報情報生成部１５，３５からの無効データ“ＦＦ００”を送出する状態を示す。
【００３６】
図３の（Ａ）に示すように、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ａ、即ち、入力断検出部１２，３２により入力断を検出した場合（自動切替制御動作を行う場合は、保護時間を設定し、その保護時間を超えて、入力断検出信号が継続した場合、及び入力有りの場合も保護時間を超えて継続した場合の検出信号を用いる）、無効データ“ＦＦ００”をセレクタ５，２５から選択送出する。又ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ｎ、即ち、入力有りの場合は、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ＝Ａ、又はフレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ＝Ａ、又はＥＲＲＡＬＭ＝Ａの状態であっても、２Ｒ機能を選択する。即ち、セレクタ５，２５により波形整形部２，２２からデータを選択出力して電光変換部６，２６に入力する。
【００３７】
そして、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ｎ、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ＝Ｎ、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ＝Ｎ、ＥＲＲＡＬＭ＝Ｎの状態、即ち、総て正常通信状態となると、制御部７，２７は、セレクタ５，２５を制御して、データ処理部１４，３４からのデータを選択出力して電光変換部６，２６に入力する。即ち、２Ｒ機能から３Ｒ機能に切替えることができる。従って、ルータ間のオートネゴシェーション中は２Ｒ機能で動作し、オートネゴシェーション終了後は、３Ｒ機能に切替えて、通信品質の良い通信を行わせることができる。
【００３８】
又図３の（Ｂ）に示すように、２Ｒ機能の動作に設定した場合は、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ａ、即ち、入力断検出部１２，３２により入力断を検出した場合のみ、無効データ“ＦＦ００”を選択送出し、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ｎの状態となると、このＯＰＴ入力断ＡＬＭ以外のＣＬＫ再生不可ＡＬＭと、フレーム同期ＬＯＳＡＬＭと、ＥＲＲＡＬＭとが何れもＮ（正常状態）でなくても、制御部７，２７は、セレクタ５，２５を制御して、波形整形部２，２２からのデータを選択出力して電光変換部６，２６に入力し、光信号に変換して送出する。即ち、２Ｒ機能を選択して動作する。
【００３９】
図４は３Ｒ機能動作の説明図であり、自動切替制御動作を行う場合を示すもので、（ａ）は入力信号（ＤＡＴＡ）、（ｂ）は即時入力断検出信号、（ｃ）は検出保護期間後の入力断検出信号、（ｄ）は即時クロック再生不可検出信号、（ｅ）は検出保護期間後のクロック再生不可検出信号、（ｆ）は即時フレーム同期不可検出信号、（ｇ）は検出保護期間後のフレーム同期不可検出信号、（ｈ）はエラー検出信号、（ｉ）は保護期間後のエラー検出信号、（ｊ）は動作状態の２Ｒ，３Ｒ，及び警報情報生成部１６，３７からの送出する“ＦＦ００”の無効データを示す。
【００４０】
又Ｔａはオートネゴシェーション期間、Ｔｂは正常通信期間、Ｔｃは入力断期間、Ｔｄは正常通信期間、Ｔｍａｘ１はオートネゴシェーション期間中の入力データ無しの最大期間、Ｔｍａｘ２はオートネゴシェーション期間中の入力データ有りの最大期間、ｔ１は入力断警報解除時間、ｔ２はクロック再生不可警報解除時間、ｔ３はフレーム同期不可検出警報解除時間、ｔ４はエラー検出警報解除時間、ｔ５は入力断検出時間、ｔ６はクロック再生不可検出時間、ｔ７はフレーム同期不可検出時間、ｔ８はエラー検出時間、ｔ１１は検出保護時間、ｔ１２〜ｔ１４は解除保護時間を示す。この場合、ｔ１１＞Ｔｍａｘ１、ｔ１２〜ｔ１４＞Ｔｍａｘ２の関係に設定する。
【００４１】
最初は、即時入力断検出信号（ｂ）と、入力断検出信号（ｃ）と、即時クロック再生不可検出信号（ｄ）と、クロック再生不可検出信号（ｅ）と、即時フレーム同期不可検出信号（ｆ）と、フレーム同期不可検出信号（ｇ）と、エラー検出信号（ｈ），（ｉ）とは、何れも警報状態を示す“１”（ハイレベル）であり、従って、制御部７，２７は、警報情報生成部１６，３６からの無効データ“ＦＦ００”をセレクタ５，２５から選択出力させる状態となる。又図３の（Ａ）のＯＰＴ入力断ＡＬＭ、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ、ＥＲＲＡＬＭは、それぞれ保護時間ｔ１１〜ｔ１４によって保護された入力断検出信号（ｃ）と、クロック再生不可検出信号（ｅ）と、フレーム同期不可検出信号（ｇ）と、エラー検出信号（ｉ）とに対応し、又図３の（Ａ）のＡは“１”に対応して、Ｎは“０”に対応する。
【００４２】
オートネゴシェーション期間Ｔａに入り、入力信号（ＤＡＴＡ）により、入力断検出警報解除時間ｔ１後に、即時入力断検出信号（ｂ）及び入力断検出信号（ｃ）は“０”（ローレベル）となる。又クロック再生部３，２３によりクロック再生が可能となると、クロック再生不可警報解除時間ｔ２後に、クロック再生に従って、即時クロック再生不可検出信号（ｄ）は“０”（ローレベル）となる。又即時フレーム同期不可検出信号（ｆ）は、フレーム同期検出に従って、フレーム同期不可検出警報解除時間ｔ３後に“０”となる。又エラー検出信号（ｈ）は、閾値以下のエラーレートによって、エラー検出警報解除時間ｔ４後に“０”となる。
【００４３】
又保護時間ｔ１１は、オートネゴシェーション期間Ｔａに於ける入力無し最大期間Ｔｍａｘ１より長い時間とする。それにより、オートネゴショーション期間Ｔａに於いては、入力断検出信号（ｃ）は“０”を継続する。又保護時間ｔ１２〜ｔ１４は、入力有りの最大期間Ｔｍａｘ２より長い時間とする。それにより、オートネゴシェーション期間Ｔａに於いては、クロック再生不可検出信号（ｅ）と、フレーム同期不可検出信号（ｇ）と、エラー検出信号（ｉ）とは“１”を継続する。
【００４４】
この状態に於いては、図３の（Ａ）に於けるＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ｎ、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ＝Ａ、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ＝Ａ、ＥＲＲＡＬＭ＝Ａとなるから、２Ｒ機能で動作する状態とする。即ち、制御部７，２７は、セレクタ５，２５を制御して、波形整形部２，２２からのデータを選択出力して電光変換部６，２６に入力する。
【００４５】
オートネゴシェーション期間Ｔａが終了して、正常通信期間Ｔｂとなると、保護時間ｔ１２〜ｔ１４後に、クロック再生不可検出信号（ｅ）と、フレーム同期不可検出信号（ｇ）と、エラー検出信号（ｉ）とが“０”となる。この状態に於いては、図３の（Ａ）に於けるＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ｎ、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ＝Ｎ、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ＝Ｎ、ＥＲＲＡＬＭ＝Ｎとなるから、３Ｒ機能で動作する状態に切替える。即ち、制御部７，２７は、セレクタ５，２５を制御して、データ処理部１４，３４からのデータを選択出力して電光変換部６，２６に入力する。従って、２Ｒ機能から３Ｒ機能に自動的に切替えることができる。
【００４６】
又正常通信期間Ｔｂから入力断による入力断期間Ｔｃとなると、クロック再生不可検出信号（ｅ）と、フレーム同期不可検出信号（ｇ）と、エラー検出信号（ｉ）とは、それぞれ検出時間ｔ２〜ｔ４後に“１”となる。この時、入力断検出信号（ｃ）は、保護時間ｔ１１を経過するまで“０”の状態であるから、図３の（Ａ）のＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ａ以外の状態となり、２Ｒ機能の動作状態に切替える。そして、保護時間ｔ１１経過後に、入力断検出信号（ｃ）は“１”となるから、図３の（Ａ）のＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ａの状態となり、無効データ“ＦＦ００”を送出する状態に切替える。再び入力信号有りとなると、前述の動作に従って２Ｒ機能の動作状態に切替える。
【００４７】
従って、３Ｒ機能の動作に切替制御できるように設定すると、例えば、ルータ間のオートネゴシェーション期間Ｔａに於いては、それぞれの検出信号に従って、制御部７，２７によりセレクタ５，２５を制御して、無効データ“ＦＦ００”送出状態から２Ｒ機能の動作状態に切替え、オートネゴシェーション終了により、クロック再生及びフレーム同期引込みが行われると、制御部７，２７によりセレクタ５，２５を制御して、２Ｒ機能の動作状態から３Ｒ機能の動作状態に切替えることができる。
【００４８】
又２Ｒ機能として動作するように設定した場合は、図５に示すような動作が行われる。同図に於いて、（ａ）は入力信号（ＤＡＴＡ）、（ｂ）は即時入力断検出信号、（ｃ）は即時クロック再生不可検出信号、（ｄ）は即時フレーム同期不可検出信号、（ｅ）はエラー検出信号、（ｆ）は動作状態を示し、ｔ１〜ｔ８は、図４に於けるｔ１〜ｔ８と同様の解除時間及び検出時間を示す。又Ｔｂ，Ｔｄは正常通信期間、Ｔｃは入力信号断期間を示す。この場合は、保護時間ｔ１１〜ｔ１４の設定は行わない。
【００４９】
正常通信期間Ｔｂの前は、無効データ“ＦＦ００”送出状態で、入力信号（ＤＡＴＡ）を検出することにより、即時入力断検出信号（ｂ）は、解除時間ｔ１後に“０”となる。又入力信号（ＤＡＴＡ）からクロックを再生し、又フレーム同期引込みを行うことにより、即時クロック再生不可検出信号（ｃ）は、解除時間ｔ２後に“０”となる。又即時フレーム同期不可検出信号（ｄ）は、解除時間ｔ３後に“０”となる。又エラー検出信号（ｅ）は、解除時間ｔ４後に“０”となる。この場合、図３の（Ｂ）に示すように、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ（入力断検出信号）＝Ａ（“１”）以外は、２Ｒ機能の動作状態とするものであるから、図４の（ｊ）の２Ｒ動作状態に切替える。即ち、制御部７，２７は、セレクタ５，２５を制御し、警報情報生成部１６，３６からの無効データの選択出力状態から、波形整形部２，２２からのデータの選択出力状態に切替える。
【００５０】
又入力信号（ａ）が断となり、正常通信期間Ｔａから入力信号断期間Ｔｃに入ると、解除時間ｔ５後に、即時入力断検出信号（ｂ）が“１”、又解除時間ｔ６後に、即時クロック再生不可検出信号（ｃ）が“１”、又解除時間ｔ７後に、即時フレーム同期不可検出信号（ｄ）が“１”、又解除時間ｔ８後に、エラー検出信号（ｅ）が“１”となる。この場合、即時入力断検出信号（ｂ）が“１”となることにより、図３の（Ｂ）に示すように、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ（入力断検出信号）がＡ（“１”）の状態となるから、制御部７，２７は、セレクタ５，２５を制御して、波形整形部２，２２からのデータの選択出力状態から、警報情報生成部１６，３６からの無効データ“ＦＦ００”の選択出力状態に切替える。この状態は、図３の（Ｂ）のＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ａの状態に相当する。そして、正常通信期間Ｔｄとなると、前の正常通信期間Ｔａに於ける動作が繰り返されて、２Ｒ機能の動作状態に切替える。
【００５１】
前述のように、外部インタフェース部９，２９から制御部７，２７に対して、或いは、予め、制御部７，２７に、自動切替制御可能の３Ｒ機能の動作状態とするか、又は２Ｒ機能の動作状態とするかを設定することができるもので、自動切替制御可能の３Ｒ機能の動作状態に設定すると、入力信号の状態に対応して、制御部７，２７によってセレクタ５，２５を制御し、自動的に、無効データ“ＦＦ００”送出状態と、波形整形部２，２２からのデータを送出する２Ｒ機能の動作状態と、データ処理部１４，３４からのデータを送出する３Ｒ機能の動作状態とに切替えることができる。
【００５２】
又図２に於ける光通信装置１１，３１を、ＳＤＨ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｉｇｉｔａｌＨｉｅｒａｒｃｈｙ）装置又はＳＯＮＥＴ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）装置とした場合、前述のオートネゴシェーション期間を必要としないものである。そして、入力断検出等の場合の警報情報として、警報表示信号ＡＩＳ（ＡｌａｒｍＩｎｄｉｃａｔｉｏｎＳｉｇｎａｌ）を送出するものである。図６は、光通信装置１１，３１として、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ装置を接続した場合の制御動作説明図であり、（Ａ）は３Ｒ機能として動作する場合、（Ｂ）は２Ｒ機能として動作する場合、（Ｃ）は図３の（Ｃ）と同様のエラーレートに対する閾値をそれぞれ示す。
【００５３】
図６の（Ａ）に於いて、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ａ、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ＝Ａ、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ＝Ａのそれぞれ何れか一つでも検出信号が制御部７，２７に入力された状態に於いては、警報情報生成部１６，３６からＡＩＳ（警報表示信号）をセレクタ５，２５を介して送出する。このＡＩＳの受信側は、送信側の異常発生として処理する。従って、受信部２０−１〜２０−ｎにＡＩＳの検出部を設けて、ＡＩＳ受信検出により、警報情報生成部１６，３６に於いて生成したＡＩＳを送出する構成とすることも可能である。又ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ｎ、ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ＝Ｎ、フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ＝Ｎの状態に於いては、制御部７，２７は、セレクタ５，２５を制御して、データ処理部１４，３４からのデータを選択出力する３Ｒ機能の動作状態とする。
【００５４】
又２Ｒ機能として動作させる場合は、図６の（Ｂ）に示すように、ＯＰＴ入力断ＡＬＭ＝Ａの状態に於いてのみ、警報情報生成部１６，３６からのＡＩＳをセレクタ５，２５を介して送出し、その他の状態では、２Ｒ機能の動作を行うように、セレクタ５，２５を制御し、波形整形部２，２２からのデータを選択出力する状態とする。
【００５５】
又波長変換装置を介して通信する光通信装置が同一波長の例えばλ₁とすると、受信部２０−１に於いては、波長分離部２８により分離した波長λ₁の光信号を、波長変換することなく、そのまま光通信装置３１に対して送出する構成とすることも可能である。
【００５６】
図７は前述の３Ｒ機能として動作する場合を示すもので、（ａ）は入力信号（ＤＡＴＡ）、（ｂ）は入力断検出信号、（ｃ）はクロック再生不可検出信号、（ｄ）はフレーム同期不可検出信号、（ｅ）はエラー検出信号、（ｆ）は動作状態を示す。又Ｔｂ，Ｔｄは正常通信期間、Ｔｃは入力断期間、ｔ１〜ｔ４は解除時間、ｔ５〜ｔ８は検出時間を示す。なお、オートネゴシェーション期間を含まないことにより、入力信号の断続に従った保護時間を設定することなく、図４に於ける即時入力断検出信号（ｂ）と、即時クロック再生不可検出信号（ｄ）と、即時フレーム同期不可検出信号（ｆ）と、即時エラー検出信号（ｈ）とを用いることができる。
【００５７】
そして、波長変換装置は、３Ｒ機能として動作する場合は、制御部７，２７は、入力断検出信号（ｂ）と、クロック再生不可検出信号（ｃ）と、フレーム同期不可検出信号（ｄ）とが、それぞれ“０”となる正常通信期間Ｔｂ，Ｔｄに於いては、３Ｒ機能として動作する状態にセレクタ７，２７を切替制御し、又入力信号が断となる入力断期間Ｔｃに於いては、検出時間ｔ５後に、入力断検出信号（ｂ）が“１”となると、制御部７，２７は、ＡＩＳ送出状態となるようにセレクタ７，２７を切替制御する。
【００５８】
図８は２Ｒ機能として動作する場合を示し、図７と同一符号は同一名称部分を示す。入力信号（ａ）により、アラームとしての解除時間ｔ１後に、入力断検出信号（ｂ）は“０”となる。それにより、ＡＩＳ送出状態から２Ｒ機能動作状態になるように、制御部７，２７によってセレクタ５，２５を切替制御する。
【００５９】
２Ｒ機能動作状態に於いては、図６の（Ｂ）に示すように、クロック再生不可検出信号（ｃ）（ＣＬＫ再生不可ＡＬＭ）と、フレーム同期不可検出信号（ｄ）（フレーム同期ＬＯＳＳＡＬＭ）と、エラー検出信号（ｅ）（ＥＲＲＡＬＭ）とに関係なく、入力断検出信号（ｂ）（ＯＰＴ入力断ＡＬＭ）が“１”の場合に、ＡＩＳ送出状態となり、入力断検出信号（ｂ）（ＯＰＴ入力断ＡＬＭ）が“０”となると、２Ｒ機能動作状態となる。
【００６０】
図９は本発明の第２の実施の形態の説明図であり、図２と同一符号は同一部分を示し、１８，３８は入力断検出部を示す。この入力断検出部１８，３８は、図２に於ける入力断検出部１２，３２と同様に、入力断検出を行うもので、例えば、光電変換部１，２１の変換出力レベルが所定値以下に低下した時に、入力断と判定して、入力断検出信号を制御部７，２７に入力する。或いは、入力光信号レベルを判定して、所定値以下に低下した時に、入力断と判定して、入力断検出信号を制御部７，２７に入力する構成とすることもできる。
【００６１】
従って、制御部７，２７は、光通信装置１１，３１をルータとして、前述のように、オートネゴシェーションを行う場合に、入力信号が断続するオートネゴシェーション期間では２Ｒ機能となるようにセレクタ５，２５を制御し、オートネゴシェーション終了後の正常通信期間に於いては、３Ｒ機能となるようにセレクタ５，２５を制御し、自動的に２Ｒ機能と３Ｒ機能との切替えを行うことができる。又光通信装置１１，３１をＳＤＨ装置又はＳＯＮＥＴ装置とし、２Ｒ機能として動作させるか、又は３Ｒ機能として動作させるかを制御部７，２７に設定することができる。
【００６２】
本発明は、前述の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々付加変更することが可能であり、制御部７，２７の機能は、プロセッサ等の処理機能によって実現することも可能であり、光増幅器４０は、波長多重数に対応して利得制御を行う構成とすることも可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、通信状態に対応して制御部７，２７によりセレクタ５，２５を制御して、２Ｒ機能と３Ｒ機能と更には無効データ又は警報表示信号送出との切替制御を行うもので、２Ｒ機能の波長変換装置と、３Ｒ機能の波長変換装置との２種類の波長変換装置を用いることなく、１種類の波長変換装置を、２Ｒ機能と３Ｒ機能とに切替えて、光波長分割多重方式による光信号の伝送を行うことができ、システムの経済化を図ることができる。又ルータ間のオートネゴシェーションに対しては、保護時間の設定により２Ｒ機能の継続と、３Ｒ機能への自動切替えとを可能とし、伝送品質を劣化させることなく、光波長分割多重通信を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図３】制御動作説明図である。
【図４】３Ｒ機能動作の説明図である。
【図５】２Ｒ機能に設定した時の動作説明図である。
【図６】制御動作説明図である。
【図７】３Ｒ機能動作の説明図である。
【図８】２Ｒ機能動作の説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図１０】従来の３Ｒ機能を有する波長変換装置の説明図である。
【図１１】警報情報の説明図である。
【図１２】従来の２Ｒ機能を有する波長変換装置の説明図である。
【図１３】オートネゴシェーションの説明図である。
【符号の説明】
１，２１光電変換部（Ｏ／Ｅ）
２，２２波形整形部
３，２３クロック再生部
４，２４リタイミング部
５，２５セレクタ（ＳＥＬ）
６，２６電光変換部（Ｅ／Ｏ）
７，２７制御部
８波長多重部（ＭＵＸ）
２８波長分離部（ＤＭＵＸ）
９，２９外部インタフェース部（ＩＦ）
１０−１〜１０−ｎ送信部
２０−１〜２０−ｎ受信部
１１，３１光通信装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wavelength conversion apparatus in a transmission system to which an optical wavelength division multiplexing (DWDM) is applied.
[0002]
[Prior art]
In order to perform optical wavelength multiplexing and demultiplexing by the DWDM method, the center wavelength, spectrum width, etc. of the optical signal must conform to the standard standardized by ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector). is necessary. However, not all optical communication apparatuses currently satisfy the standard. A wavelength converter (transponder) is used to capture an optical signal of an optical communication apparatus that does not satisfy such a standard in the DWDM system or to perform relay transmission.
[0003]
The wavelength conversion device has a function similar to that of the relay device, and generally has a configuration having 3R functions of waveform shaping (Reshaping), retiming (Retiming), and identification reproduction (Regenrating). However, a configuration having a 2R function of waveform shaping and identification reproduction is also applied.
[0004]
FIG. 10 shows a conventional wavelength conversion device having a 3R function, where 100-1 to 100-n are transmission units, 200-1 to 200-n are reception units, 101 is an electro-optic conversion unit (O / E), and 102 is Waveform shaping unit, 103 is a clock extraction unit, 104 is a waveform reproduction processing unit, 105 is a selector (SEL), 106 is an electro-optic conversion unit (E / O), 107 is a control unit, 108 is an input interruption detection unit, 109 is a clock A reproduction detection unit, 110 an error rate detection unit, 111 an alarm information generation unit, 112 a wavelength multiplexing unit (MUX), 113 an external interface unit (IF), and 114 an optical communication device.
[0005]
Reference numeral 201 denotes a photoelectric conversion unit (O / E), 202 denotes a waveform shaping unit, 203 denotes a clock extraction unit, 204 denotes a waveform reproduction processing unit, 205 denotes a selector (SEL), 206 denotes an electro-optical conversion unit (E / O), 207 Is a control unit, 208 is an input interruption detection unit, 209 is a clock regeneration detection unit, 210 is an error rate detection unit, 211 is an alarm information generation unit, 212 is a wavelength separation unit (DMUX), 213 is an external interface unit (IF), Reference numeral 214 denotes an optical communication apparatus.
[0006]
The transmission units 100-1 to 100-n and the reception units 200-1 to 200-n correspond to n optical communication devices 114 and 214, and each have a wavelength λ.₁~ Λ_nThe optical signal is multiplexed and transmitted / received. For example, the transmission unit 100-1 receives the optical signal from the optical communication device 114, converts the optical signal into an electric signal by the photoelectric conversion unit 101, performs waveform equalization processing by the waveform shaping unit 102, and waveform by the clock extraction unit 103. The clock CLK is extracted from the equalized signal, and the clock CLK and data DATA are input to the waveform reproduction processing unit 104. In the waveform reproduction processing unit 104, the waveform of the data DATA is reproduced based on the clock CLK, and is input to the electro-optic conversion unit 106 via the selector 105, and the wavelength λ₁Wavelength signal λ from the transmission units 100-1 to 100-n.₁~ Λ_nAre multiplexed and sent to the optical transmission line.
[0007]
In addition, the receiving unit 200-1 receives the wavelength λ by the wavelength separating unit 212.₁~ Λ_nFor example, wavelength λ₁The optical signal is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion unit 201, the waveform equalization process is performed by the waveform shaping unit 202, the clock CLK is extracted from the waveform equalized signal by the clock extraction unit 203, and the clock CLK and the data DATA Is input to the waveform reproduction processing unit 204. In the waveform reproduction processing unit 104, the waveform of the data DATA is reproduced based on the clock CLK, input to the electro-optic conversion unit 106 via the selector 105, converted into an optical signal having a wavelength for the optical communication device 214, Send to the optical transmission line.
[0008]
The input disconnection detection units 108 and 208 determine that the input has been interrupted when the waveform shaping units 102 and 202 cannot perform waveform shaping processing due to the level of the electric signal being lower than a predetermined value. The signal is transferred to the control units 107 and 207. The clock recovery detection units 109 and 209 detect a case where the clock extraction unit 103 and 203 cannot extract the clock CLK, and transfer the detection signal to the control units 107 and 207. The error rate detection units 110 and 210 detect the error rate of the data reproduced by the waveform reproduction processing units 104 and 204, and transfer the detection signals to the control units 107 and 207.
[0009]
The control units 107 and 207 are configured to be able to perform various settings from the external interfaces 113 and 213, and from the input break detection signals from the input break detection units 108 and 208 or from the clock regeneration detection units 109 and 209. The alarm information generation units 111 and 211 generate alarm information according to the error detection signal in the case of the clock reproduction impossible detection signal or the error rate signal exceeding the allowable value from the error rate detection units 110 and 210, and this alarm information is selected by the selector. 105 and 205 are controlled and input to the electro-optic conversion units 106 and 206, and alarm information is transmitted as an optical signal.
[0010]
FIG. 11 is an explanatory diagram of alarm information. OPT input interruption ALM is an optical signal input interruption detection signal, CLK reproduction impossible ALM is clock reproduction impossible detection signal, frame synchronization LOSS ALM is frame synchronization impossible detection signal, and ERR rate monitor. Indicates an error rate by the error rate detection units 110 and 210, A indicates a detection signal, and N indicates a normal communication state without a detection signal. The selection signal indicates a signal for controlling the selectors 105 and 205 from the control units 107 and 207. In this case, the alarm indicates that alarm information from the alarm generation units 111 and 211 is selectively output from the selectors 105 and 205, and 3R functions to selectively output the data reproduced by the waveform reproduction processing unit 104. The case of performing is shown.
[0011]
FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional wavelength conversion device having a 2R function. The same reference numerals as those in FIG. 10 denote the same functional parts, and 115 and 215 denote communication interface units. Compared to FIG. 10, the clock extraction units 103 and 203, the waveform reproduction processing units 104 and 204, the selectors 105 and 205, the control units 107 and 207, the clock reproduction detection unit output units 109 and 209, and the error rate. The detection units 110 and 111 and the alarm information generation units 111 and 211 are omitted, communication interface units 115 and 215 are provided, and communication with a monitoring device or the like is performed via the external interface units 113 and 213. Is. That is, the 2R function is obtained by omitting the timing extraction function in the 3R function.
[0012]
The wavelength conversion device having the 3R function shown in FIG. 10 performs clock recovery by a phase-locked loop circuit (PLL) and thereby has a jitter suppression effect, so that transmission quality can be improved. However, depending on the optical communication apparatus on the user side, this clock recovery means may not be applicable. In that case, the wavelength converter having the 2R function shown in FIG. 12 is used.
[0013]
The router in Gigabit Ethernet (registered trademark) (1000BASE-T, 10GBASE-X) performs auto-negotiation on the transmission speed and the like, and intermittently stops transmission during this auto-negotiation. Is. Therefore, when the optical communication devices 114 and 214 are used as routers and auto-negotiation is performed via the wavelength conversion device, the phase-locked loop circuit (PLL) cannot accurately reproduce the clock within a period in which the signal is interrupted. It will be. The router continuously transmits and receives an optical signal after auto negotiation is completed.
[0014]
FIG. 13 is an explanatory diagram of the above-described auto-negotiation between routers. For example, this auto-negotiation is performed sequentially from the low-speed side so that the transmission speed for communication between routers becomes the maximum allowable speed. It includes a function to set the optimal communication mode by making a meeting. The communication contents specified by IEEE802.3 are half duplex / full duplex setting, communication flow control, remote fault bit. , Acknowledge. As described above, it is necessary to use a 2R function wavelength conversion device between routers that perform such auto-negotiation because accurate clock recovery is not possible. However, since a continuous optical signal is transmitted after auto-negotiation, a 3R function wavelength converter can be used in that case.
[0015]
Further, when an optical signal is transmitted by, for example, an NRZ (Non Return to Zero) code, since there are few change points of the signal waveform, it becomes difficult to regenerate the clock, so that a 2R function wavelength converter is used. On the other hand, when transmission is performed using an RZ (Return to Zero) code, since there are many signal waveform changing points, clock generation is facilitated, and a 3R function wavelength converter can be used.
[0016]
As a wavelength conversion device having a 3R function in an optical wavelength division multiplexing system, a configuration for shaping a waveform in the state of an optical signal is also known. In this case, it is also known that photoelectric conversion means can be applied (see, for example, Patent Document 1).
[0017]
[Patent Document 1]
JP 2001-249371 A
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
When a 3R function wavelength conversion device of waveform shaping (Reshaping), retiming (Retiming), and identification reproduction (Regenrating) is used, transmission quality can be improved as described above. When performing auto-negotiation as in communication, a 3R function wavelength converter cannot be applied. Accordingly, when applied to inter-router communication, a 2R function wavelength converter that does not include a retiming function is used. That is, there is a problem that the cost increases because the wavelength conversion device with 3R function and the wavelength conversion device with 2R function are provided corresponding to the type of optical communication device.
[0019]
The present invention has a configuration including a 2R function and a 3R function, and an object thereof is to automatically process an optical wavelength division multiplexed signal with an optimum function.
[0020]
  The wavelength conversion device according to the present invention will be described with reference to FIG.₁~ Λ_nConversion toA plurality of transmitting units 10- 1 -10-n and the plurality of transmitters 10- 1 10 to n different wavelengths λ ₁ ~ Λ _n An optical signal transmission means including an optical wavelength division multiplexing signal 8 for transmitting an optical wavelength division multiplexed signal obtained by multiplexing the optical signals of the optical signals; ₁ ~ Λ _n And a plurality of optical signals λ corresponding to the wavelengths separated by the wavelength separation unit 28. ₁ ~ Λ _n Optical signal receiving means including receiving units 20-1 to 20-n that convert optical signals into optical signals having wavelengths corresponding to the plurality of optical communication devices 31.In the wavelength converter,Multiple transmitters 10- 1 -10-n and the plurality of receiving units 20-1 to 20-n,Converts input optical signals into electrical signalsPhotoelectricConversion units 1 and 21 and thisPhotoelectricBy the electric signal converted by the converters 1 and 21Enter data and this dataWaveform shaping sections 2 and 22 for shaping the waveform ofThe waveform shaping units 2 and 22Waveform shaped dataEnter this dataClock recovery units 3 and 23 for recovering a clock synchronized with the signal, and waveform-shaped dataAnd the clock from the clock regenerators 3 and 23 and input the dataFrom the retiming units 4 and 24 for retiming by the clock, the selectors 5 and 25 for inputting the data from the retiming units 4 and 24 and the data from the waveform shaping units 2 and 22, and the selectors 5 and 25 The electro-optic converters 6 and 26 for converting the selected output data into optical signals, and the data from the waveform shaping units 2 and 22 are selectively output when the 2R function is operated, and the retiming units 4 and 24 are operated when the 3R function is operated. And control units 7 and 27 for controlling the selectors 5 and 25 so as to selectively output the data.
[0021]
Referring to FIG. 2, the input interruption detection units 12 and 32 for detecting the interruption of the input optical signal and outputting the input interruption detection signal, and the clock recovery in the clock recovery units 3 and 23 are impossible. Sometimes, the clock recovery detection units 13 and 33 for outputting the clock recovery impossible detection signal and the output data of the retiming units 4 and 14 are input to perform frame synchronization pull-in and error detection. An error that outputs an error detection signal when the error rate exceeds a set threshold by inputting an error detection pulse of the data processing units 14 and 34 that outputs a failure detection signal and an error detection pulse of the data processing units 14 and 34 In the state where the rate detection units 15 and 35 and the input interruption detection signal are not input, the clock regeneration impossible detection signal, the frame synchronization impossible detection signal, and the error detection signal When one or more of these are input, the selectors 5 and 25 are controlled to selectively output the data from the waveform shaping units 2 and 22 to perform the 2R function operation, and the input break detection signal and the clock recovery. When all of the failure detection signal, the frame synchronization failure detection signal, and the error detection signal are not input, the selectors 5 and 25 are controlled to selectively output data from the retiming units 4 and 24 via the data processing units 14 and 34. And control units 7 and 27 for performing the 3R function operation.
[0022]
Further, the control units 7 and 27 cancel the detection protection time for the input interruption detection signal due to the interruption of the input optical signal accompanying the auto-negotiation between the routers, the clock reproduction impossible detection signal, the frame synchronization impossible detection signal, and the error detection signal. The protection time is set and the 2R function and the 3R function are switched by controlling the selectors 5 and 25.
[0023]
Also, alarm information generation units 16 and 36 for outputting invalid data or alarm display signals are provided, and the control units 7 and 27 are configured to output invalid data or data from the alarm information generation units 16 and 36 at least when an input disconnection detection signal is input. It can be set as the structure which controls the selectors 5 and 25 so that an alarm display signal may be input into the electro-optic conversion parts 6 and 26. FIG. When the control units 7 and 27 are set to the 3R function, when any one of the input interruption detection signal, the clock regeneration inability detection signal and the frame synchronization inability detection signal is input, A selector that selectively outputs the alarm display signal from 36 and inputs it to the electro-optic conversion units 6 and 26, and otherwise selects and outputs the data from the data processing units 14 and 34 to the electro-optic conversion units 6 and 26. 5 and 25 are controlled and set to the 2R function, when an input interruption detection signal is input, the alarm display signals from the alarm information generation units 16 and 36 are selectively output and input to the electro-optic conversion units 6 and 26. Otherwise, the selectors 5 and 25 can be controlled so that the data from the waveform shaping units 2 and 22 are selectively output and input to the electro-optic conversion units 6 and 26.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. 10-1 to 10-n are transmitting units, 20-1 to 20-n are receiving units, 1 and 21 are photoelectric conversion units (O / E), and 2,22. Are waveform shaping units, 3, 23 are clock recovery units, 4, 24 are retiming units, 5, 25 are selectors (SEL), 6,26Is an electro-optic conversion unit (E / O), 7 and 27 are control units, and 8 is a wavelength λ.₁~ Λ_nA wavelength multiplexing unit (MUX) for multiplexing the optical signals of₁~ Λ_n, 9 and 29 are external interface units (IF), 11 and 29, respectively.31Indicates an optical communication device.
[0025]
  The transmission units 10-1 to 10-n have the same configuration, each receive an optical signal from the optical communication device 11, convert it to an electrical signal by the photoelectric conversion unit 1, and perform waveform equalization in the waveform shaping unit 2 And shaping the data waveform by level identification, etc., and the clock recovery unit 3 reproduces the clock CLK based on the change point of the data waveform, etc.The clock CLKData is input to the retiming unit 4 together with the data DATA, the retiming unit 4 performs retiming processing so that the data DATA has a timing according to the clock CLK, and the light is converted through the selector 5 that is selected and controlled by the control unit 7. For example, the wavelength λ₁And is input to the wavelength multiplexing unit 8, and the wavelength λ is transmitted from the other transmission units 10-2 to 10-n.₂~ Λ_nWavelength multiplexing part converted to optical signal8Into the wavelength λ₁~ Λ_nIs sent to the optical transmission line as an optical wavelength multiplexed signal.An optical signal transmission means is configured by the configuration including the wavelength multiplexing unit 8 and the plurality of transmission units 10-1 to 10n, and includes a wavelength separation unit 28 and a plurality of reception units 20-1 to 20-n which will be described later. The optical signal receiving means is configured by the configuration.
[0026]
In this case, for example, when the control unit 7 controls the selector 5 to select the output signal of the waveform shaping unit 2 and input it to the electro-optic conversion unit 6, the configuration of the 2R function wavelength conversion device that does not perform retiming Become. Further, when the selector 5 is controlled to select the output signal of the retiming unit 4 and input it to the electro-optic conversion unit 6, the configuration of the wavelength conversion device having the 3R function is obtained. The control unit 7 is supplied with selection control information for selecting the 2R function or the 3R function via the external interface unit 9, or the characteristics of the optical signal from the optical communication device 11 are determined, and the selector 5 Is controlled to switch between the 3R function of waveform shaping (Reshaping), retiming (Retiming), and identification reproduction (Regenrating), and the 2R function of waveform shaping (Reshaping) and identification reproduction (Regenrating). It can be configured.
[0027]
The receiving units 20-1 to 20-n have the same configuration and have a wavelength λ.₁~ Λ_nAre separated by the wavelength separation unit 28, and the wavelength λ₁~ Λ_nThe signal is input to the corresponding receiving units 20-1 to 20-n, converted into an electric signal by the photoelectric conversion unit 21, the signal waveform is equalized by the waveform shaping unit 22, and the data DATA and the clock CLK are converted by the clock reproduction unit 23. The retiming unit 24 sets the data DATA to a timing according to the clock CLK, and inputs it to the light-to-light conversion unit 26 through the selector 25 that is selected and controlled by the control unit 27, converts it into an optical signal, and converts it into an optical signal. It transmits to the communication apparatus 31 via an optical transmission line.
[0028]
In this case, similarly to the transmission unit, when the selector 25 is controlled by the control unit 27 and the output signal of the waveform shaping unit 22 is selected and input to the electro-optic conversion unit 26, the configuration of the 2R function wavelength conversion device Further, when the output signal of the retiming unit 24 is selected and input to the electro-optic conversion unit 26, the configuration of the 3R function wavelength converter is obtained. In this case, the control unit 27 can be configured to control the selector 25 in accordance with the selection control information set via the external interface unit 29, similarly to the control content by the control unit 7 of the transmission unit. Alternatively, the selector 25 can be controlled by determining the characteristics of the received optical signal.
[0029]
FIG. 2 is an explanatory diagram of the first embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts, 12 and 32 are input disconnection detectors, 13 and 33 are clock recovery detectors, and Is a data processing unit, 15 and 35 are error rate detection units, 16 and 36 are alarm information generation units, and 40 is an optical amplifier.
[0030]
The input disconnection detection units 12 and 32 determine that the input disconnection is detected when the waveform shaping units 2 and 22 cannot obtain the waveform equalization output signal of the received signal. To enter. The clock regeneration detection units 13 and 33 input a detection signal when the clock regeneration is not possible in the clock regeneration units 3 and 23 to the control units 7 and 17 as a clock regeneration impossibility detection signal. The data processing units 14 and 34 have functions such as frame synchronization monitoring, reception signal coding rule determination, and error monitoring based on the data DATA and clock CLK from the retiming units 4 and 24. A detection signal when the image cannot be transmitted is input to the control units 7 and 17 as a frame synchronization impossible detection signal. The error pulses from the data processing units 14 and 34 are input to the error rate detection units 15 and 35. The error rate detection units 15 and 35 compare the threshold value set by the control units 7 and 27 with this threshold value. When the error rate exceeds the limit, it is input to the control units 7 and 27 as an error detection signal.
[0031]
The control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 according to the input disconnection detection signal, the clock regeneration disabled detection signal, the frame synchronization disabled detection signal, and the error detection signal, and at least when the input disconnection detection signal is input In this case, invalid data or alarm display signals (AIS) from the alarm information generation units 16 and 36 are selectively output, input to the electro-optic conversion units 6 and 26, converted into optical signals, and sent to the optical transmission line. In this case, a case where the optical signal multiplexed by the wavelength division unit 8 by the wavelength multiplexing unit 8 is amplified to a predetermined level by the optical amplifier 40 and sent to the optical transmission line is shown. An optical amplifier can also be provided on the receiving unit side.
[0032]
The selectors 5 and 25 control any of the data from the waveform shaping units 2 and 22, the data from the data processing units 14 and 34, and the invalid data or the alarm display signal from the alarm information generation units 16 and 36. Is selected and output under the control of the units 7 and 27, and is input to the electro-optic conversion units 6 and 26. Is the controller 7 and 27 operated as the 2R function via the external interface units 9 and 29 or directly? It is possible to set whether to operate as the 3R function or to automatically perform the switching control operation between the 2R function and the 3R function. When the automatic switching control operation is set, the 2R function for selectively outputting the data from the waveform shaping units 2 and 22 from the selectors 5 and 25 and inputting the data to the electro-optic conversion units 6 and 26 in a state where the input break detection signal is not input. In addition, in a state in which the clock regeneration impossible detection signal, the frame synchronization impossible detection signal, and the error detection signal are not input, the data from the data processing units 14 and 34 are selectively output from the selectors 5 and 25 and the electro-optic conversion units 6 and 26 are output. 3R function to be input to the alarm, and at least in the state that the input disconnection detection signal is input, the alarm generation that selectively outputs the invalid data or the alarm display signal from the alarm information generation units 16 and 36 and inputs it to the electro-optic conversion units 6 and 26 State.
[0033]
Therefore, when the optical communication devices 11 and 31 are used as routers, for example, and the optimum communication mode is set between the routers by auto-negotiation, as described above, input signals to the transmission unit and the reception unit are intermittent. Yes, cannot operate as 3R function. Therefore, as described above, the input signal is detected and switched to the 2R function to enable auto-negotiation. During continuous communication due to the end of the auto-negotiation, the switch is automatically switched to the 3R function and between routers with good communication quality. Communication can be enabled.
[0034]
3A and 3B are explanatory diagrams of the control operation, in which FIG. 3A is a control operation when automatic switching control between the 2R function and the 3R function is performed, FIG. 3B is a control operation of the 2R function, and FIG. , 36 are set threshold values. The OPT input disconnection ALM is an input disconnection detection signal by the input disconnection detection units 12 and 32, the CLK regeneration impossible ALM is a clock regeneration impossible detection signal by the clock regeneration detection units 13 and 33, and the frame synchronization LOSS ALM is a data processing unit 14. , 34 indicates an error detection signal from the error rate detectors 15, 35. An example of the threshold for this ERRALM detection is shown in FIG.^-2-10^-610 out of the threshold^-3Can be set from the external interface units 9 and 29, for example.
[0035]
In the error rate detection units 15 and 35, any one threshold value shown in FIG. 3C is set through the external interface units 9 and 29 or under the control of the control units 7 and 27, and the data processing unit 14 , 34 are counted, and an error detection signal is input to the control units 7 and 27 when the count value for each predetermined time exceeds a threshold value. A indicates an alarm state based on a detection signal, and N indicates a normal state. The selection signal FF00 indicates a state in which invalid data “FF00” from the alarm information generation units 15 and 35 is transmitted.
[0036]
As shown in FIG. 3A, when OPT input disconnection ALM = A, that is, when input disconnection is detected by the input disconnection detection units 12 and 32 (when performing automatic switching control operation, a protection time is set, When the input disconnection detection signal continues beyond the protection time, and when the input is present, the detection signal is used when the input interruption detection signal continues beyond the protection time), and invalid data “FF00” is selectively transmitted from the selectors 5 and 25. To do. When the OPT input is interrupted ALM = N, that is, when the input is present, the 2R function is selected even when the CLK regeneration disabled ALM = A, the frame synchronization LOSS ALM = A, or the ERR ALM = A. That is, the selectors 5 and 25 select and output data from the waveform shaping units 2 and 22 and input them to the electro-optic conversion units 6 and 26.
[0037]
Then, when the OPT input interruption ALM = N, the CLK non-reproducible ALM = N, the frame synchronization LOSS ALM = N, and the ERR ALM = N, that is, all are in the normal communication state, the control units 7 and 27 are connected to the selectors 5 and 5. 25, the data from the data processing units 14 and 34 are selectively output and input to the electro-optic conversion units 6 and 26. That is, the 2R function can be switched to the 3R function. Accordingly, it is possible to operate with the 2R function during auto-negotiation between routers, and to switch to the 3R function after completion of auto-negotiation to perform communication with good communication quality.
[0038]
Further, as shown in FIG. 3B, when the operation of the 2R function is set, the invalid data “only” when the OPT input disconnection ALM = A, that is, when the input disconnection detecting units 12 and 32 detect the input disconnection. When FF00 "is selectively transmitted and the OPT input disconnection ALM = N state, the CLK non-reproducible ALM, the frame synchronization LOS ALM, and the ERR ALM other than the OPT input disconnection ALM are not N (normal state). However, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 to select and output the data from the waveform shaping units 2 and 22, input them to the electro-optic conversion units 6 and 26, convert them into optical signals, and send them out. To do. That is, the 2R function is selected and operated.
[0039]
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the 3R function operation. FIG. 4A shows a case where an automatic switching control operation is performed. FIG. 4A shows an input signal (DATA), FIG. 4B shows an immediate input disconnection detection signal, and FIG. (D) is an immediate clock recovery impossible detection signal, (e) is a clock recovery impossible detection signal after the detection protection period, (f) is an immediate frame synchronization impossible detection signal, and (g) is detected. (H) is an error detection signal, (i) is an error detection signal after the protection period, and (j) is from the 2R and 3R operating states and the alarm information generators 16 and 37. Indicates invalid data of “FF00” to be transmitted.
[0040]
In addition, Ta is an auto negotiation period, Tb is a normal communication period, Tc is an input disconnection period, Td is a normal communication period, Tmax1 is a maximum period without input data during the auto negotiation period, and Tmax2 is an input during the auto negotiation period. Maximum period with data, t1 is input break alarm release time, t2 is clock regeneration impossible alarm release time, t3 is frame synchronization impossible detection alarm release time, t4 is error detection alarm release time, t5 is input break detection time, t6 is Clock regeneration impossibility detection time, t7 indicates frame synchronization impossibility detection time, t8 indicates error detection time, t11 indicates detection protection time, and t12 to t14 indicate release protection time. In this case, the relationship of t11> Tmax1, t12 to t14> Tmax2 is set.
[0041]
Initially, an immediate input interruption detection signal (b), an input interruption detection signal (c), an immediate clock regeneration impossible detection signal (d), a clock regeneration impossible detection signal (e), and an immediate frame synchronization impossible detection signal ( f), the frame synchronization disabled detection signal (g), and the error detection signals (h), (i) are all “1” (high level) indicating an alarm state. Is in a state where the invalid data “FF00” from the alarm information generation units 16 and 36 is selectively output from the selectors 5 and 25. In addition, the OPT input interruption ALM, CLK reproduction impossible ALM, frame synchronization LOSS ALM, and ERR ALM shown in FIG. 3A are the input interruption detection signal (c) protected by the protection times t11 to t14 and the clock reproduction impossible detection, respectively. 3 corresponds to the signal (e), the frame synchronization impossible detection signal (g), and the error detection signal (i), A in FIG. 3A corresponds to “1”, and N is “0”. Corresponding to
[0042]
The auto-negotiation period Ta is entered, and the input disconnection detection signal (b) and the input disconnection detection signal (c) become “0” (low level) by the input signal (DATA) after the input disconnection detection alarm release time t1. . When the clock recovery unit 3 and 23 enable clock recovery, the immediate clock recovery disabled detection signal (d) becomes “0” (low level) according to clock recovery after the clock recovery disabled alarm canceling time t2. The immediate frame synchronization impossible detection signal (f) becomes “0” after the frame synchronization disabled detection alarm release time t3 in accordance with the frame synchronization detection. The error detection signal (h) becomes “0” after the error detection alarm release time t4 due to the error rate below the threshold.
[0043]
The protection time t11 is longer than the no-input maximum period Tmax1 in the auto negotiation period Ta. As a result, the input break detection signal (c) continues to be “0” during the auto negotiation period Ta. The protection times t12 to t14 are longer than the maximum period Tmax2 with input. Thereby, in the auto negotiation period Ta, the clock regeneration impossible detection signal (e), the frame synchronization impossible detection signal (g), and the error detection signal (i) continue to be “1”.
[0044]
In this state, the OPT input disconnection ALM = N, CLK unreproducible ALM = A, frame synchronization LOSS ALM = A, and ERR ALM = A in FIG. State. That is, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 to selectively output data from the waveform shaping units 2 and 22 and input the data to the electro-optic conversion units 6 and 26.
[0045]
When the auto negotiation period Ta ends and the normal communication period Tb is reached, after the protection time t12 to t14, the clock regeneration impossible detection signal (e), the frame synchronization impossible detection signal (g), and the error detection signal (i) And become “0”. In this state, the OPT input disconnection ALM = N, CLK unreproducible ALM = N, frame synchronization LOSS ALM = N, and ERR ALM = N in FIG. Switch to state. That is, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 to selectively output data from the data processing units 14 and 34 and input the data to the electro-optic conversion units 6 and 26. Therefore, the 2R function can be automatically switched to the 3R function.
[0046]
When the normal communication period Tb is followed by the input interruption period Tc due to the input interruption, the clock regeneration impossible detection signal (e), the frame synchronization impossible detection signal (g), and the error detection signal (i) are respectively detected by detection times t2 to t2. It becomes “1” after t4. At this time, the input disconnection detection signal (c) is in a state of “0” until the protection time t11 elapses, so that the state is other than OPT input disconnection ALM = A in FIG. Switch to state. Then, after the protection time t11 elapses, the input disconnection detection signal (c) becomes “1”, so that the state of OPT input disconnection ALM = A in FIG. 3A is set, and invalid data “FF00” is transmitted. Switch. When there is an input signal again, the operation state is switched to the 2R function according to the above-described operation.
[0047]
Accordingly, when setting is made so that the switching to the operation of the 3R function can be performed, for example, in the auto negotiation period Ta between routers, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 according to the respective detection signals. When the invalid data “FF00” transmission state is switched to the 2R function operation state and clock regeneration and frame synchronization pull-in are performed by the end of auto negotiation, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 to control the 2R function. The operation state of the function can be switched to the operation state of the 3R function.
[0048]
When the 2R function is set to operate, the operation shown in FIG. 5 is performed. In the figure, (a) is an input signal (DATA), (b) is an immediate input disconnection detection signal, (c) is an immediate clock regeneration impossible detection signal, (d) is an immediate frame synchronization impossible detection signal, (e) ) Indicates an error detection signal, (f) indicates an operating state, and t1 to t8 indicate release times and detection times similar to t1 to t8 in FIG. Tb and Td are normal communication periods, and Tc is an input signal interruption period. In this case, the protection times t11 to t14 are not set.
[0049]
Before the normal communication period Tb, by detecting the input signal (DATA) in the invalid data “FF00” transmission state, the immediate input disconnection detection signal (b) becomes “0” after the release time t1. Further, by recovering the clock from the input signal (DATA) and performing frame synchronization pull-in, the immediate clock recovery impossible detection signal (c) becomes “0” after the release time t2. The immediate frame synchronization impossible detection signal (d) becomes “0” after the release time t3. The error detection signal (e) becomes “0” after the release time t4. In this case, as shown in FIG. 3B, since the operation state of the 2R function is set except for the OPT input disconnection ALM (input disconnection detection signal) = A (“1”), Switch to the 2R operation state of j). That is, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 to switch from the invalid data selection output state from the alarm information generation units 16 and 36 to the data selection output state from the waveform shaping units 2 and 22.
[0050]
When the input signal (a) is cut off and the input signal cut-off period Tc is entered from the normal communication period Ta, the immediate input cut-off detection signal (b) is “1” after the release time t5, and the immediate clock after the release time t6. The reproduction impossible detection signal (c) is “1”, the immediate frame synchronization impossible detection signal (d) is “1” after the release time t7, and the error detection signal (e) is “1” after the release time t8. . In this case, when the immediate input disconnection detection signal (b) becomes “1”, the OPT input disconnection ALM (input disconnection detection signal) is in the state of A (“1”) as shown in FIG. Therefore, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 to select the invalid data “FF00” from the alarm information generation units 16 and 36 from the selected output state of the data from the waveform shaping units 2 and 22. Switch to the selected output state. This state corresponds to the state of OPT input interruption ALM = A in FIG. When the normal communication period Td is reached, the operation in the previous normal communication period Ta is repeated to switch to the operation state of the 2R function.
[0051]
As described above, the external interface units 9 and 29 are set to the control units 7 and 27 or in advance to the control units 7 and 27 so that the operation state of the 3R function capable of automatic switching control is set. The operation state can be set. When the operation state of the 3R function capable of automatic switching control is set, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 in accordance with the state of the input signal. Automatically, invalid data “FF00” transmission state, operation state of 2R function for transmitting data from waveform shaping units 2, 22, operation state of 3R function for transmission of data from data processing units 14, 34 Can be switched to.
[0052]
Further, when the optical communication apparatuses 11 and 31 in FIG. 2 are SDH (Synchronous Digital Hierarchy) apparatuses or SONET (Synchronous Optical Network) apparatuses, the above-described autonegotiation period is not required. Then, an alarm display signal AIS (Alarm Indication Signal) is transmitted as alarm information in the case of input disconnection detection or the like. 6A and 6B are explanatory diagrams of control operations when an SDH / SONET device is connected as the optical communication devices 11 and 31, where (A) operates as a 3R function, and (B) operates as a 2R function. (C) shows thresholds for error rates similar to those in (C) of FIG.
[0053]
6A, the detection signal is input to the control units 7 and 27 even if any one of OPT input interruption ALM = A, CLK unreproducible ALM = A, and frame synchronization LOSS ALM = A. In this case, an AIS (alarm display signal) is transmitted from the alarm information generation units 16 and 36 via the selectors 5 and 25. The receiving side of this AIS handles the occurrence of an abnormality on the transmitting side. Therefore, it is possible to provide an AIS detector in the receivers 20-1 to 20-n so that the AIS generated in the alarm information generators 16 and 36 is transmitted by AIS reception detection. When the OPT input is interrupted ALM = N, the CLK unreproducible ALM = N, and the frame synchronization LOSS ALM = N, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 to control the data processing units 14 and 34. The operation state of the 3R function for selectively outputting data from is set.
[0054]
When the 2R function is operated, as shown in FIG. 6B, the AIS from the alarm information generators 16 and 36 is passed through the selectors 5 and 25 only when the OPT input is interrupted ALM = A. In other states, the selectors 5 and 25 are controlled so that the operation of the 2R function is performed, and the data from the waveform shaping units 2 and 22 are selectively output.
[0055]
Also, the optical communication device that communicates via the wavelength converter has the same wavelength, for example, λ₁Then, in the receiving unit 20-1, the wavelength λ separated by the wavelength separating unit 28 is set.₁The optical signal can be sent to the optical communication device 31 as it is without wavelength conversion.
[0056]
FIG. 7 shows a case where the above 3R function is operated. (A) is an input signal (DATA), (b) is an input disconnection detection signal, (c) is a clock regeneration impossible detection signal, and (d) is a frame. A synchronization impossible detection signal, (e) shows an error detection signal, and (f) shows an operating state. Tb and Td are normal communication periods, Tc is an input interruption period, t1 to t4 are release times, and t5 to t8 are detection times. Since the auto-negotiation period is not included, the immediate input interruption detection signal (b) and the immediate clock regeneration impossible detection signal (d) in FIG. 4 are set without setting the protection time according to the interruption of the input signal. ), An immediate frame synchronization impossible detection signal (f), and an immediate error detection signal (h).
[0057]
When the wavelength conversion device operates as the 3R function, the control units 7 and 27 detect the input interruption detection signal (b), the clock regeneration impossible detection signal (c), and the frame synchronization impossible detection signal (d). However, in the normal communication periods Tb and Td that become “0”, respectively, the selectors 7 and 27 are controlled to switch to a state of operating as the 3R function, and in the input disconnect period Tc in which the input signal is interrupted. When the input disconnection detection signal (b) becomes “1” after the detection time t5, the control units 7 and 27 switch and control the selectors 7 and 27 so as to be in the AIS transmission state.
[0058]
FIG. 8 shows a case of operating as a 2R function, and the same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same names. With the input signal (a), the input disconnection detection signal (b) becomes “0” after the release time t1 as an alarm. Thereby, the selectors 5 and 27 are switched and controlled by the control units 7 and 27 so that the 2R function operation state is changed from the AIS transmission state.
[0059]
In the 2R function operation state, as shown in FIG. 6B, a clock regeneration impossible detection signal (c) (CLK regeneration impossible ALM) and a frame synchronization impossible detection signal (d) (frame synchronous LOSS ALM). Regardless of the error detection signal (e) (ERR ALM), when the input disconnection detection signal (b) (OPT input disconnection ALM) is “1”, the AIS transmission state is established and the input disconnection detection signal (b) When (OPT input interruption ALM) becomes “0”, the 2R function operation state is entered.
[0060]
FIG. 9 is an explanatory diagram of the second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same parts, and 18 and 38 denote input disconnection detectors. The input disconnection detection units 18 and 38 detect the input disconnection in the same manner as the input disconnection detection units 12 and 32 in FIG. 2. For example, the conversion output levels of the photoelectric conversion units 1 and 21 are below a predetermined value. When the voltage drops to, it is determined that the input is cut off, and an input cut detection signal is input to the control units 7 and 27. Alternatively, when the input optical signal level is determined and falls below a predetermined value, it may be determined that the input is disconnected, and the input disconnection detection signal is input to the control units 7 and 27.
[0061]
Therefore, when the auto-negotiation is performed using the optical communication devices 11 and 31 as routers as described above, the control units 7 and 27 select the selector 5 so that the 2R function is achieved during the auto-negotiation period in which the input signal is intermittent. , 25 are controlled, and in the normal communication period after the auto negotiation, the selectors 5 and 25 are controlled so as to become the 3R function, and the 2R function and the 3R function can be automatically switched. . Further, the optical communication devices 11 and 31 can be SDH devices or SONET devices, and can be set in the control units 7 and 27 to operate as the 2R function or the 3R function.
[0062]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various additions and modifications can be made. The functions of the control units 7 and 27 can also be realized by processing functions such as a processor. The optical amplifier 40 may be configured to perform gain control corresponding to the number of wavelength multiplexing.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the control units 7 and 27 control the selectors 5 and 25 in accordance with the communication state to control switching between the 2R function, the 3R function, and the invalid data or alarm display signal transmission. Without using two types of wavelength conversion devices, a 2R function wavelength conversion device and a 3R function wavelength conversion device, one type of wavelength conversion device is switched between a 2R function and a 3R function, Optical signals can be transmitted by the optical wavelength division multiplexing system, and the system can be made economical. For auto-negotiation between routers, it is possible to continue the 2R function and automatically switch to the 3R function by setting the protection time, enabling optical wavelength division multiplex communication without degrading the transmission quality. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a control operation.
FIG. 4 is an explanatory diagram of 3R function operation;
FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation when the 2R function is set.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a control operation.
FIG. 7 is an explanatory diagram of 3R function operation;
FIG. 8 is an explanatory diagram of 2R function operation;
FIG. 9 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional wavelength conversion device having a 3R function.
FIG. 11 is an explanatory diagram of alarm information.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional wavelength conversion device having a 2R function.
FIG. 13 is an explanatory diagram of auto negotiation.
[Explanation of symbols]
1,21 Photoelectric converter (O / E)
2,22 Waveform shaping part
3,23 Clock recovery unit
4,24 Retiming section
5,25 Selector (SEL)
6,26 Lightning conversion part (E / O)
7, 27 Control unit
8 Wavelength multiplexing part (MUX)
28 Wavelength separation unit (DMUX)
9, 29 External interface (IF)
10-1 to 10-n transmitter
20-1 to 20-n receiver
11, 31 Optical communication device

Claims

Wavelengths for transmitting optical wavelength division multiplexing signals obtained by multiplexing optical signals of different wavelengths from a plurality of transmission units, and optical signals of different wavelengths from the plurality of transmission units, respectively. An optical signal transmitting means including a multiplexing unit, a wavelength demultiplexing unit that receives an optical wavelength division multiplexed signal and separates it into optical signals of different wavelengths, and a plurality of different lights corresponding to wavelengths separated by the wavelength demultiplexing unit In a wavelength converter having an optical signal receiving means including a receiver that converts a signal into an optical signal having a wavelength compatible with a plurality of optical communication devices ,
Wherein the plurality of transmission portions and the plurality of receiving portions, and a photoelectric converter for converting an input optical signal into an electrical signal, the waveform of the data to input data according to the converted electrical signal by the photoelectric conversion portion input a waveform shaping section for shaping a clock reproduction unit for reproducing a clock synchronized to the data inputs the data waveform shaping by the waveform shaping unit, and a clock from the said waveform shaping data clock reproducing unit A retiming unit for retiming the data by the clock, a selector for inputting the data from the retiming unit and the data from the waveform shaping unit, and the data selected and output from the selector as an optical signal. The light-to-light conversion unit for conversion and the data from the waveform shaping unit are selectively output when the 2R function is operated, and the data from the retiming unit are operated when the 3R function is operated. Wavelength conversion apparatus characterized by comprising a control unit for controlling said selector to select an output.

The plurality of transmission units and the plurality of reception units are configured to detect an input optical signal disconnection and output an input disconnection detection signal, and a clock when the clock recovery in the clock recovery unit is impossible. A clock recovery detection unit that outputs a non-recoverable detection signal, and data that outputs frame synchronization pull-in and error detection by inputting the output data of the retiming unit, and outputs a frame synchronization non-detection signal when frame synchronous pull-in is impossible A processing unit, an error rate detection unit for inputting an error detection pulse of the data processing unit to obtain an error rate, and outputting an error detection signal when the error rate exceeds a set threshold, and the input disconnection detection signal is input Any one or more of the clock regeneration impossible detection signal, the frame synchronization impossible detection signal, and the error detection signal are input in a state where the signal is not generated. Sometimes, the selector is controlled to selectively output data from the waveform shaping unit to perform the 2R function operation, and the input disconnection detection signal, the clock regeneration impossible detection signal, the frame synchronization impossible detection signal, and the error detection are detected. A control unit that controls the selector to selectively output data via the data processing unit from the retiming unit to perform 3R function operation when all signals are not input. The wavelength conversion device according to claim 1.

The control unit is configured to detect a detection protection time for the input disconnection detection signal due to intermittent input optical signals associated with auto-negotiation between routers, the clock regeneration disabled detection signal, the frame synchronization disabled detection signal, and the error detection signal. The wavelength conversion device according to claim 1 or 2, wherein a release protection time is set, and the 2R function and the 3R function are switched by controlling the selector.

The plurality of transmission units and the plurality of reception units include an alarm information generation unit that outputs invalid data or an alarm display signal, and the control unit generates the alarm information generation unit at least when the input disconnection detection signal is input. The wavelength converter according to claim 1, 2 or 3, wherein the selector is controlled to input invalid data or an alarm display signal from the input to the electro-optic converter.

When the control unit is set to the 3R function, when any one of the input disconnection detection signal, the clock regeneration impossibility detection signal, and the frame synchronization impossibility detection signal is input, the alarm information generation unit The selector is controlled so that the alarm display signal from is selectively output and input to the electro-optic converter, and otherwise the data from the data processor is selectively output and input to the electro-optic converter, and the 2R When the function is set, when the input disconnection detection signal is input, the alarm display signal from the alarm information generation unit is selectively output and input to the electro-optic conversion unit, and otherwise, from the waveform shaping unit 2. The wavelength converter according to claim 1, wherein the selector is controlled so that data is selectively output and input to the electro-optic converter.