JP5196023B2 - 光伝送システムおよび光伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、フレーム分割したデータを多値変調方式の光信号に載せて送受信する光伝送システムおよび光伝送方法に関する。

近年、４０ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）や１００Ｇｂｐｓに対応した光伝送システムへの要求が高まっている。該光伝送システムの実現手段として、周波数利用効率や信号対雑音比（Signal-to-Noise Ratio：ＳＮＲ）耐力などに優れた様々な変調方式の採用が模索されており、特に、１シンボル時間（一通報）で多ビットの情報を伝送可能な多値変調方式が注目されている。例えば、多値の位相変調と偏波多重とを組み合わせた方式や、位相と振幅の組み合わせにより多値の直交振幅変調を行う方式などの検討が盛んである。

上記のような多値変調方式を採用した光伝送システムでは、伝送路の状態などのシステムの動作環境に依存して、受信側で復号される信号が、送信側で変調された原信号とは異なる状態で受信される場合がある。このため、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が発生して、送信データを正常に受信できない可能性があることが知られている。

上記のようなビットの論理反転および入れ替わりを検出して補償する技術として、例えば、特許文献１には、偏波多重を用いた多値変調方式の光伝送システムについて、１シンボル時間に伝送するビット数に応じて設定した特定のパターンを有する検出用ビットを送信信号に付与し、該送信信号に従って変調した光信号を光送信器から伝送路に送信し、光受信器において、受信信号に含まれる検出用ビットを用いて、受信データの論理反転またはビットスワップ（ビットの入れ替わり）を検出して補償する方式が開示されている。

また、上記のような送信信号および受信信号の各処理を高速に行うための関連技術として、所要のフレームに格納されたデータを複数の論理レーンに並べ替えてフレーム分割し、それぞれの論理レーン毎に信号処理を行う技術が知られている。このフレーム分割に関して、例えば特許文献２には、複数のフレームのデータを各論理レーンに分割する際に、論理レーンを回転させながらデータの並べ替えを行う手法が開示されている。

特開２００９−８９１９４号公報 米国特許第７３６２７７９号明細書

上記特許文献１に示された従来の補償方式において、検出用ビットのパターンは、論理反転およびビットスワップに依存しないように工夫されており、論理反転に依存しないパターンを受信側で識別することで、ビットスワップの発生状態が検出可能になる。また、ビットスワップに依存しないパターンを受信側で識別することで、論理反転の発生状態が検出可能になる。しかしながら、このような受信側での検出用ビットの処理、つまり、論理反転およびビットスワップのうちの一方に依存しないパターンを識別して、他方の発生状態を検出するという処理は、検出用ビット自体について論理反転およびビットスワップが発生し得るため、処理時間が長くなる。処理時間を短縮するために前述したフレーム分割による信号処理を適用することは有効ではあるが、これにより検出用ビット自体の論理反転およびビットスワップが発生しなくなる訳ではない。このため、従来の補償方式は、受信データに発生した論理反転およびビットスワップを早期に検出して補償することに限界があるという課題がある。

なお、上記従来の補償方式は偏波多重を用いた多値変調方式の光伝送システムを対象としているが、前述したような伝送路の状態などのシステムの動作環境に依存して受信データに発生するビットの論理反転および入れ替わりは、偏波多重を用いていない多値変調方式の光信号を送受信する場合にも発生する可能性があり、それを早期に検出して確実に補償することは、偏波多重が適用されるか否かに関係なく、多値変調方式に対応した光伝送システムに共通する課題である。

上記課題に対して、本出願人は、先願である特願２００９−１４６０５６号において、所定のフレームに格納されたデータを複数の論理レーンに並べ替えて、フレーム分割により信号処理の高速化を図ると共に、フレームのデータ列の先頭がフレーム分割後に複数の論理レーンのうちの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内の非スクランブル領域に挿入して、多値変調方式の光信号の伝送を行う技術を提案している。この先願発明によれば、システムの動作環境に依存して受信データに発生するビットの反転およびレーンの入れ替わりを、上記レーンＩＤを利用して早期に検出し、それを確実に補償することが可能である。

しかし、上記先願発明は、より高速な光信号の伝送を行う場合など、ビット誤りが比較的高い確率で発生し得る状況下において、受信側で上記レーンＩＤを正しく識別することが難しくなるという課題が残されている。

この課題について詳しく説明すると、先願発明の適用が想定される一般的な光伝送システムでは、送信ユニットにおいて、所要のＦＥＣ（Forward Error Correction）コードを付加したデータ信号に従って光の変調が行われ、該光信号が伝送路を介して受信ユニットに伝送される。受信ユニットにおいては、伝送路からの光信号を受光して復号処理した受信データに含まれるＦＥＣコードを利用して誤り訂正処理が実行される。この誤り訂正処理は、通常、受信データのレーン識別結果に基づいてデータ列を並べ替えてフレームを再生した後に実行される。このため、先願発明において受信データに含まれることになる上記レーンＩＤの識別処理は、ＦＥＣコードによる誤り訂正処理が実行される前の状態、すなわち、ビット誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）が比較的高い条件において、所望の識別精度を満たすことが要求される。しかしながら、先願発明におけるレーンＩＤは、基本的にフレーム番号に対応した連続値を割り当てているため、該連続値を表すデータにビット誤りが発生すると、論理レーンの配置が誤って識別されてしまうことになる。

本発明は上記の点に着目してなされたもので、１シンボル時間で多ビットの情報を伝送可能な多値変調方式の光信号を送受信する光伝送システムについて、ビット誤りが比較的高い確率で発生し得る状況下においても、システムの動作環境に依存して受信データに発生するビットの論理反転および入れ替わりを早期に検出して確実に補償できる伝送技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明の一態様は、１シンボル時間に多ビットの情報を伝送可能な多値変調方式の光信号を伝送路に送信する送信ユニットと、前記伝送路を伝搬した前記光信号を受信処理する受信ユニットと、を備えた光伝送システムを提供する。前記送信ユニットは、所定のフレームに格納されたデータ列を、複数の論理レーンに並べ替えてフレーム分割すると共に、前記フレームのデータ列の先頭が前記フレーム分割後に前記複数の論理レーンのうちの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、前記フレームのオーバーヘッド部内の非スクランブル領域に挿入するフレーム分割手段と、前記フレーム分割手段で複数の論理レーンに並べ替えられたデータ列を前記多値変調方式に応じて多重化し、該多重化したデータ信号に従って光を変調して前記多値変調方式の光信号を生成して前記伝送路に送信する光送信手段と、を備え、前記フレーム分割手段で挿入される前記レーンＩＤは、前記複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するレーンＩＤのみが、残りの論理レーンに該当するレーンＩＤとは異なるように設定されている。また、前記受信ユニットは、前記伝送路を伝搬した前記光信号を受信して電気信号に変換し、該電気信号の復号処理を行って受信データを再生した後、該受信データのビット列を前記複数の論理レーンと同数の物理レーンに分割する光受信手段と、前記光受信手段で分割された前記各物理レーンのデータ列に含まれる前記レーンＩＤを多数決判定方式に従ってそれぞれ識別し、該識別結果に基づいて、前記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前記各物理レーンのデータ列が前記各論理レーンのデータ列と同じ状態になるように補償し、該補償後の各論理レーンのデータ列を並べ替えて前記フレームを再生すると共に、前記レーンＩＤを前記非スクランブル領域から取り除くフレーム再生手段と、を備える。

上記のような光伝送システムによれば、所定のフレームに格納されたデータを複数の論理レーンに並べ替えて、フレーム分割により信号処理の高速化を図ると共に、前記フレームのオーバーヘッド部内の非スクランブル領域に挿入するレーンＩＤとして、複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するレーンＩＤのみが、残りの論理レーンに該当するレーンＩＤとは異なるように設定して、多値変調方式の光信号の伝送を行い、受信側でのレーンＩＤの識別処理を多数決判定方式により行うようにしたことにより、ビット誤りが比較的高い確率で発生し得る状況においても、レーンＩＤを高い精度で識別できるようになる。これにより、システムの動作環境に依存して受信データに発生するビットの反転およびレーンの入れ替わりを確実に補償することが可能になる。

光伝送システムの一実施形態における全体構成を示す図である。 上記実施形態におけるＯＴＵｋ伝送装置の構成例を示すブロック図である。 ＯＴＵｋフレームの具体的な構造を示す図である。 上記実施形態における送信ユニット内のＯＴＬ処理部および光送信部の構成例を示すブロック図である。 上記実施形態においてレーンＩＤの置き換えが行われたオーバーヘッド部の一例を示す図である。 上記実施形態におけるＯＴＵｋフレームの分割方法の一例を示した図である。 上記実施形態において分割したＯＴＵｋフレームを２０個の論理レーンに並べ替える方法を示した図である。 上記実施形態において各論理レーンのデータ列を多重化する方法を示す図である。 上記実施形態において各論理レーンのデータ列を多重化する他の方法を示す図である。 上記実施形態におけるＤＰ−ＱＰＳＫ方式に対応した光送信機の構成例を示すブロック図である。 上記実施形態における受信ユニット内の光受信部およびＯＴＬ処理部の構成例を示すブロック図である。 上記実施形態におけるＤＰ−ＱＰＳＫ方式に対応した光受信機の構成例を示すブロック図である。 上記実施形態におけるＤＰ−ＱＰＳＫ方式に対応した受信信号処理部の構成例を示すブロック図である。 ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号の送信状態および正常な受信状態を例示した図である。 ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号についてビットの反転および入れ替わりが発生した場合の受信状態を例示した図である。 ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号の伝送時に発生し得る受信状態の組み合わせ纏めた図である。 上記実施形態における識別補償部の回路構成の一例を示すブロック図である。 上記実施形態の識別補償部における具体的な処理の一例を示すフローチャートである。 複数の論理レーン間でＦＡＳが出現するタイミングを説明する図である。 上記実施形態におけるＢＥＲに対するレーンＩＤの確定確率の関係を先願発明とで比較した図である。 図８の多重化方法におけるビットの反転およびレーンの入れ替わりの一例を纏めて示した図である。 図２１における物理レーンと論理レーンの対応表を示す図である。 図９の多重化方法におけるビットの反転およびレーンの入れ替わりの一例を纏めて示した図である。 図２３における物理レーンと論理レーンの対応表を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明による光伝送システムの一実施形態における全体構成を示す図である。
図１において、本実施形態の光伝送システムは、例えば、複数のクライアント装置ＣＬが接続される２つのＯＴＵｋ伝送装置１，１と、該各ＯＴＵｋ伝送装置の間を互いに接続する伝送路２とを備える。

ＯＴＵｋ伝送装置１は、各々に接続されたクライアント装置ＣＬから送られてくるクライアント信号に対して、複数のオーバーヘッド情報等を付加することで、ＯＴＮ（Optical Transport Network）規格のＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）ｋに対応したフレーム構造にする。そして、ＯＴＵｋ伝送装置１は、ＯＴＵｋフレームに格納したデータ列を、ＯＴＬ（Optical channel Transport Line）に従って、複数の論理レーン（Logical Lane）からなるデータ列に並び替えてフレーム分割する。このとき、ＯＴＵｋ伝送装置１は、各論理レーンのデータ列に対して、ＯＴＵｋフレームのデータ列の先頭が複数の論理レーンのうちのいずれの論理レーンに配置されているかを、受信側で当該データを処理する際に識別可能にするレーンＩＤを挿入する。なお、上記各論理レーンは、ＯＴＵｋ伝送装置１において扱う高速な送信信号をシリアル−パラレル変換したパラレル信号のそれぞれに相当する。そして、論理レーン数は、パラレル信号数に相当する。更に、ＯＴＵｋ伝送装置１は、各論理レーンのデータ列を、伝送路２に送信する光信号の多値変調方式に応じて多重化し、該多重化した信号を用いて多値変調した光信号を伝送路２に送信する。

上記各論理レーンのデータ列に挿入されるレーンＩＤは、各々のレーン間における受信データのタイミングのずれを表すスキュー（skew）が、ＯＴＵｋフレームのフレーム長に相当する時間を論理レーン数で割った値の半分の時間以内にある場合に、複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するレーンＩＤの値のみが、残りの論理レーンに該当するレーンＩＤの値とは異なるように設定される。前述した先願発明においては、各論理レーンに該当するレーンＩＤとして、複数のフレームの配列順に付されたフレーム番号に対応する連続値が割り当てられており、本実施形態と先願発明ではレーンＩＤの設定方法が相違している。

また、ＯＴＵｋ伝送装置１は、伝送路２を伝搬した光信号を受信して電気信号に変換し、該電気信号の復号処理を行って受信データを再生した後、該受信データのビット列を送信側におけるフレーム分割時の論理レーンと同数の物理レーンに分割する。そして、ＯＴＵｋ伝送装置１は、各物理レーンのデータ列に含まれるＦＡＳをパターン検出すると共に、各々のＦＡＳに挿入されたレーンＩＤを多数決判定方式に従って識別し、該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の発生状態を判定して、その補償を行う。なお、上記各物理レーンは、受信信号処理を行う回路の構造に依存して決まる物理的なレーンであり、各物理レーンの順番は、送信側における各論理レーンの順番に関係なく任意である。更に、ＯＴＵｋ伝送装置１は、ビットの反転およびレーンの入れ替わりを補償した各データ列を用いてＯＴＵｋフレームを再生し、該ＯＴＵｋフレームに格納されたデータをクライアント信号に変換して対応するクライアント装置ＣＬに送信する。

なお、ＯＴＮは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）において標準化された光ネットワーク方式である。また、ＯＴＵｋは、ＯＴＮに規定された４０Ｇｂｐｓ対応のＯＴＵ３および１００Ｇｂｐｓ対応のＯＴＵ４のいずれかに該当する。さらに、ＯＴＬは、ＩＴＵ−Ｔで策定中のＧ．７０９において定義されたレーンを利用して信号処理を行う方式である。

図２は、上記ＯＴＵｋ伝送装置１の具体的な構成例を示すブロック図である。
図２において、ＯＴＵｋ伝送装置１は、複数のクライアント装置ＣＬから送られてくるクライアント信号（電気または光）を受けて伝送路２に多値変調方式の光信号を送信する送信ユニット１Ａと、伝送路２を伝搬した多値変調方式の光信号を受信してクライアント装置ＣＬにクライアント信号（電気または光）を送る受信ユニット１Ｂとを備える。

なお、ここでは１つのＯＴＵｋ伝送装置１が、送信ユニット１Ａおよび受信ユニット１Ｂの双方を備える一例を示したが、本発明はこれに限らず、伝送路２の一端に接続するＯＴＵｋ伝送装置１が送信ユニット１Ａを備え、伝送路２の他端に接続するＯＴＵｋ伝送装置１が受信ユニット１Ｂを備えるようにしてもよい。

送信ユニット１Ａは、例えば、複数のクライアント信号受信部１１、クライアント信号処理部１２、ＯＴＵｋフレーム処理部１３、フレーム分割手段としてのＯＴＬ処理部１４、および、光送信手段としての光送信部１５を有する。

各クライアント信号受信部１１は、ＯＴＵｋ伝送装置１に接続される各クライアント装置ＣＬにそれぞれ対応しており、各々のクライアント装置ＣＬから送られてくるクライアント信号を受信する。各クライアント信号受信部１１は、クライアント信号が電気信号の場合、該電気信号をクライアント信号処理部１２に出力し、クライアント信号が光信号の場合には、該光信号を電気信号に変換してクライアント信号処理部１２に出力する。

クライアント信号処理部１２は、各クライアント信号受信部１１からの出力信号の終端処理を行ってＯＴＵｋフレーム処理部１３に出力する。
ＯＴＵｋフレーム処理部１３は、ＯＴＵｋフレーム処理部１３で終端処理された各クライアント信号に対して、ＯＰＵ（Optical channel Payload Unit）に対応したオーバーヘッド情報およびＯＤＵ（Optical channel Data Unit）に対応したオーバーヘッド情報を付加し、更に、ＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）ｋに対応したオーバーヘッド情報および誤り訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）バイトを付加して、各クライアント信号をＯＴＵｋフレーム内に格納する。

図３は、ＯＴＵｋフレームの具体的な構造を示す図である。
図３の上段に示すように、ＯＴＵｋフレームは、１フレームが４０８０バイト×４行で構成される。各行のデータ列は、先頭から順に、オーバーヘッド部、ペイロード部およびＦＥＣ部が配置される。１行目のオーバーヘッド部には、１〜６バイト目にＦＡＳ（Frame Alignment Signal）が格納され、７〜１４バイト目にＯＴＵｋのオーバーヘッド情報（ＯＴＵｋ＿ＯＨ）が格納され、１５〜１６バイト目にＯＰＵ（Optical channel Payload Unit）のオーバーヘッド情報（ＯＰＵ＿ＯＨ）が格納される。２行目以降のオーバーヘッド部には、ＯＤＵ（Optical channel Data Unit）ｋのオーバーヘッド情報（ＯＤＵｋ＿ＯＨ）が格納される。各行のペイロード部には、クライアント信号が格納される。

図３の下段は、１行目のオーバーヘッド部を拡大して示したものである。先頭のＦＡＳは、フレーム同期パターンとして、１〜３バイト目が共通のＯＡ１、４〜６バイト目が共通のＯＡ２、つまり、先頭から順にＯＡ１，ＯＡ１，ＯＡ１，ＯＡ２，ＯＡ２，ＯＡ２のパターンを有する。ＯＡ１は、ＦＷ（Framing Word）として１６進数で「Ｆ６」の固定値（“１１１１０１１０”のビット列）が設定される。また、ＯＡ２は、ＦＷとして１６進数で「２８」の固定値（“００１０１０００”のビット列）が設定される。すなわち、ＯＴＵｋフレームのデータ列の先頭に配置されるＦＡＳは、「Ｆ６，Ｆ６，Ｆ６，２８，２８，２８」の固定パターンを持つ。また、このＦＡＳは、スクランブル処理を行わない非スクランブル領域に規定されている。言い換えると、ＯＴＵｋフレームにおけるＦＡＳ以外の領域は、スクランブル処理が可能である。

ＦＡＳに続くＯＴＵｋ＿ＯＨは、７バイト目にＭＦＡＳ（Multi Frame Alignment Signal）が格納され、８〜１０バイト目にＳＭ（Section Monitoring）情報が格納され、１１〜１２バイト目にＧＣＣ（General Communication Channel）情報が格納される。なお、１３〜１４バイト目は、ＲＳＥ（Reserved for future international standardization）であり、未使用である。

ＯＴＬ処理部１４（図２）は、例えば図４の左上に示すように、レーンＩＤ挿入部１４１、レーン分配部１４２および光送信部インターフェース１４３を有する。
レーンＩＤ挿入部１４１は、ＯＴＵｋフレーム処理部１３から出力される信号の各ＯＴＵｋフレームについて、オーバーヘッド部のＦＡＳに含まれる少なくとも１つのバイトをレーンＩＤに置き換える。このレーンＩＤは、後段のレーン分配部１４２でフレームデータを複数の論理レーンに並べ替えた後に、ＯＴＵｋフレームのデータ列の先頭が配置される論理レーンを識別可能とする情報である。ここでは、前述したように各論理レーン間のスキューが、ＯＴＵｋフレームのフレーム長に相当する時間を論理レーン数で割った値の半分の時間以内にある場合に、複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するＦＡＳの少なくとも１つのバイトを、残りの論理レーンに該当するＦＡＳの各バイトとは異なる値に設定する。

図５は、上記レーンＩＤの置き換えが行われたＦＡＳの設定例を示す図である。図５の上段に示す第１の設定例では、２０個の論理レーンのうちの第１〜第１９論理レーンに該当するＦＡＳは、前述したＯＴＵ標準の固定パターンである「Ｆ６，Ｆ６，Ｆ６，２８，２８，２８」とする一方、第２０論理レーンに該当するＦＡＳは、固定パターンの６バイト目の「２８」をビット反転させて「Ｄ７」（“１１０１０１１１”のビット列）とし、「Ｆ６，Ｆ６，Ｆ６，２８，２８，Ｄ７」のパターンに変更している。

なお、ここでは、２０個の論理レーンのうちの第２０論理レーンのＦＡＳを他の論理レーンのＦＡＳとは異なるパターンに変更するようにしたが、複数の論理レーンのうちの何番目の論理レーンのＦＡＳのパターンを変更するかは任意に決めることができる。

また、図５の中段に示す第２の設定例では、第１〜第１９論理レーンに該当するＦＡＳは、ＯＴＵ標準の固定パターンである「Ｆ６，Ｆ６，Ｆ６，２８，２８，２８」のとする一方、第２０論理レーンに該当するＦＡＳは、固定パターンの１バイト目の「Ｆ６」をビット反転させて「０９」（“００００１００１”のビット列）とすると共に、６バイト目の「２８」をビット反転させて「Ｄ７」とし、「０９，Ｆ６，Ｆ６，２８，２８，Ｄ７」のパターンに変更している。この第２の設定例のように、ＯＴＵ標準の固定パターンのうちの２つのバイトをビット反転させるようにすることで、上記第１の設定例に比べて、後述する多数決判定方式によるレーンＩＤの識別処理をより高い精度で行うことが可能になる。

なお、図５の下段は、先願発明におけるＦＡＳの一例を示しており、ＯＴＵ標準の固定パターンの６バイト目の「２８」をレーン番号に対応した連続値「ＸＸ」としている。このようなＦＡＳの設定では、第１〜第２０論理レーンのそれぞれに該当する各ＦＡＳのビットパターンが連続的に変化することになる。

レーン分配部１４２（図４）は、上記レーンＩＤ挿入部１４１でＦＡＳにレーンＩＤが挿入されたＯＴＵｋフレームを、ＯＴＬに従って、予め定められたバイト数毎に分割し、複数の論理レーンに並び替える。このレーン分配部１４２で複数の論理レーンに並び替えられたデータ列は、光送信部インターフェース１４３を介して、光送信部１５に送られる。

図６は、レーン分配部１４２におけるＯＴＵｋフレームの分割方法の一例を示した図である。この図６の例では、ＯＴＵｋの１つのフレーム（１〜１６３２０バイト）が、１６バイト毎に分割されることにより、２５５ブロック×４行の形に変換される。図中の「１：１６」〜「１６３０５：１６３２０」の表記は、各々のブロックにおける（開始バイトの位置）：（終了バイトの位置）を示している。例えば、左上の「１：１６」と表記されたブロックには、ＯＴＵｋフレームの１バイト目から１６バイト目までが格納されている。なお、ここではＯＴＵｋフレームを１６バイト毎に分割する一例を示したが、ＯＴＵｋフレームを何バイト毎に分割するかは設計事項として任意に決めることが可能である。

図７は、１６バイト毎に分割したＯＴＵｋフレーム（図６）の各ブロックを、２０個の論理レーンに並び替える方法を示した図である。まず、ｎ番目に位置するＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎについて、先頭の「１：１６（ＦＡＳ）」ブロックが、第１論理レーンＬＬ１の第１列＃１に配置され、続く「１７：３２」ブロックが、第２論理レーンＬＬ２の第１列＃１に配置される。以降同様にして、２０番目のブロックである「３０５：３２０」ブロックが、第２０論理レーンＬＬ２０の第１列＃１に配置される。各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０における第１列＃１の全てのブロックが埋まると、右隣の第２列に移り、上記第１列＃１の場合と同様にして、後続のブロックが第１論理レーンＬＬ１の第２列から第２０論理レーンＬＬ２０の第２列まで順番に配置される。この規則に従って、ｎ番目のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎの全てのブロックの並び替えが行われると、最後の「１６３０５：１６３２０」ブロックは、第２０論理レーンＬＬ２０の第５１列に配置される。上記並べ替えにより、ｎ番目のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎは、１つの論理レーンが５１ブロックを有する２０個の論理レーンからなるデータ列に変換される。

ここで、ＯＴＵｋフレームは、図３に示した通り、４０８０バイト×４＝１６３２０バイトである。そして、これを１６バイトずつのブロックとしたので、１つのＯＴＵｋフレームのブロック数は、１６３２０を１６で除した、１０２０である。つまり、「１６３０５：１６３２０」ブロックは、１０２０番目のブロックである。いま、論理レーン数を２０としているので、１０２０番目のブロックは、５１列に配置されることとなる。

図７の説明を続ける。ｎ＋１番目に位置するＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎ＋１について、先頭の「１：１６（ＦＡＳ）」ブロックが、１つ前のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎにおける先頭ブロックの位置するレーン番号を１つ進めたレーン、つまり、第２論理レーンＬＬ２の第１列＃１に配置される。続く「１７：３２」ブロックは、第３論理レーンＬＬ３の第１列＃１に配置され、以降同様にして、「２８９：３０４」ブロックが、第２０論理レーンＬＬ２０の第１列＃１に配置される。続く「３０５：３２０」ブロックは、第１列＃１で空きになっている第１論理レーンＬＬ１に配置される。各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０における第１列＃１の全てのブロックが埋まると、右隣の第２列に移り、上記第１列＃１の場合と同様にして、後続のブロックが、第２論理レーンＬＬ２の第２列から第２０論理レーンＬＬ２０の第２列まで順番に配置された後に、第１論理レーンＬＬ１の第２列に配置される。この規則に従い、ｎ＋１番目のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎ＋１の全てのブロックを並び替えると、最後の「１６３０５：１６３２０」ブロックは、第１論理レーンＬＬ１の第５１列に配置される。

上記のようにレーン分配部１４２によるＯＴＵｋフレームから論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０への並べ替え処理は、１つのＯＴＵｋフレームの並べ替えが終わり、次のＯＴＵｋフレームの並べ替えに移る際に、先頭の「１：１６（ＦＡＳ）」ブロック（図７中の斜線付きブロック）を配置する論理レーンを１つ先に進め、１フレーム毎に論理レーンを回転させるという規則に従って、ＯＴＵｋフレームのフレーム番号順に実行される。図７の例では、ｎ＋２０番目のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎ＋２０における先頭ブロックが、第２０論理レーンＬＬ２０の第１列＃１に配置されており、ｎ番目のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎからｎ＋２０番目のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎ＋２０までの並べ替えにより、第１論理レーンＬＬ１から第２０論理レーンＬＬ２０までのレーン回転が一巡することになる。このとき、前述の図５に示したＦＡＳの設定例では、第１〜第２０論理レーンＬＬ２０にそれぞれ配置されるＦＡＳのうち、最終の第２０論理レーンＬＬ２０に配置されるＦＡＳ、すなわち、ｎ＋２０番目のＯＴＵｋフレームＦＲ＿ｎ＋２０のＦＡＳのみが、他の論理レーンＬＬ１〜ＬＬ１９に配置されるＦＡＳとは異なるビット配列を持つことになる。

なお、上記の説明ではＯＴＵｋフレームに格納されたデータを２０個の論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０に分割して並列配置する一例を示したが、論理レーンの総数（並列数）は、信号処理回路の構成および動作速度に応じて適宜に設定することが可能である。論理レーンの総数を増やせば、動作速度が比較的低速の回路により信号処理を行うことができる。一方、論理レーンの総数を減らせば、回路の簡素化を図ることができる。例えば、ＯＴＵ３に対応したシステムの場合、ＯＴＵｋフレームを４つの論理レーンに分割することが規定されている。ＯＴＵ３では４０Ｇｂｓｐの光信号を送受信するので、１つの論理レーンあたりの動作速度は約１０Ｇｂｓｐとなる。これと同様にして、ＯＴＵ４に対応したシステムについて、ＯＴＵｋフレームを４つの論理レーンに分割した場合、ＯＴＵ４では１００Ｇｂｓｐの光信号を送受信するので、１つの論理レーンあたりの動作速度は２５Ｇｂｓｐ以上となる。このような高速な回路は現時点では非現実的であるため、論理レーンの数を増やして１つの論理レーンあたりの動作速度を抑えるのが有効である。

上記ＯＴＵ３に対応したシステムに関連して、ＯＴＵｋフレームを４つの論理レーンに分割する場合、ＯＴＵｋフレームのオーバーヘッド情報に含まれるＭＦＡＳ（図３参照）の下位２ビットを使用することで、ＯＴＵｋフレームのデータ列の先頭が４つの論理レーンうちのいずれに論理レーンに配置されているかを識別することは可能である。つまり、上記レーンＩＤの代わりに、既存のＭＦＡＳの下位２ビットを利用し得る。しかし、ＭＦＡＳの下位２ビットの利用は、論理レーンが４つの場合に限られるため、前述したような論理レーンの総数を増やして１つの論理レーンあたりの動作速度を抑えるといった措置をとることができない。先願発明や本実施形態で採用しているＦＡＳの一部をレーンＩＤに置き換えるという手法は、任意数の論理レーンに対応できるという利点があり、より高速な光信号への対応という観点で非常に有効である。そして、光信号の高速化によりビット誤りが比較的高い確率で発生し得る状況では、特に本実施形態の適用が有利となる。

光送信部１５（図２）は、例えば図４の右下に示すように、ＯＴＬ処理部インターフェース１５１、符号化処理部１５２、ビット多重部１５３および光送信機１５４を有する。
符号化処理部１５２は、ＯＴＬ処理部１４から出力される各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列がＯＴＬ処理部インターフェース１５１を介して入力され、該データ列に対して、伝送路２に送信する光信号の多値変調方式に対応した所要の符号化処理を実行する。この符号化処理部１５２は、送信データをスクランブル処理する必要がある場合、ＦＡＳを除いた領域のデータ列を、予め定めたスクランブリングコードを用いてスクランブルすることも可能である。

ビット多重部１５３は、上記符号化処理部１５２で処理された各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列を、伝送路２に送信する光信号の多値変調方式に対応させて多重化する。例えば、上記光信号の多値変調方式が、２ビット（４値）の位相変調と偏波多重とを組み合わせたＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying）方式の場合、４値の位相変調における同相（In-phase：Ｉ）成分および直交（Quadrature-phase：Ｑ）成分が、Ｘ偏波およびＹ偏波でそれぞれ伝送される。このため、ビット多重部１５３は、各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列を４種類のデータ列に多重化することにより、Ｘ偏波のＩ成分に対応したデータ信号Ｘ＿Ｉと、Ｘ偏波のＱ成分に対応したデータ信号Ｘ＿Ｑと、Ｙ偏波のＩ成分に対応したデータ信号Ｙ＿Ｉと、Ｙ偏波のＱ成分に対応したデータ信号Ｙ＿Ｑとを生成する。

図８は、各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列を４種類のデータ列に多重化する方法を例示した図である。この図８の例では、論理レーンＬＬ１〜ＬＬ５のデータ列が１つに多重化されてＸ偏波のＩ成分に対応したデータ信号Ｘ＿Ｉが生成され、論理レーンＬＬ６〜ＬＬ１０のデータ列が１つに多重化されてＸ偏波のＱ成分に対応したデータ信号Ｘ＿Ｑが生成される。また、論理レーンＬＬ１１〜ＬＬ１５のデータ列が１つに多重化されてＹ偏波のＩ成分に対応したデータ信号Ｙ＿Ｉが生成され、論理レーンＬＬ１６〜ＬＬ２０のデータ列が１つに多重化されてＹ偏波のＱ成分に対応したデータ信号Ｙ＿Ｑが生成される。このような多重化の方法は、ＩＴＵ−Ｔで規定されているＯＴＬ４．４に対応する。

図９は、各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列を４種類のデータ列に多重化する他の方法を例示した図である。この図９の例では、まず、２０の論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０の前後２つずつが多重化される。そして、１０個の論理レーンのデータ列が先頭から順番に４種類のデータ列に振り分けられることで、Ｘ偏波のＩ，Ｑ成分およびＹ偏波のＩ，Ｑ成分にそれぞれ対応したデータ信号が生成される。このような２段階の多重化方法は、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）１００ＧｂＥに規定されているＧｅａｒＢｏｘでのビット多重に対応する。なお、各論理レーンの多重化方法は、図８および図９の例に限定されるものではなく、適用する多値変調方式に対応させた任意の多重化方法を採用することができる。

光送信機１５４（図４）は、ビット多重部１５３から出力される各データ信号を用いて多値変調方式の光信号を生成し、該光信号を伝送路２に送信する。
図１０は、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式に対応した光送信機１５４の構成例を示すブロックである。図１０の構成例において、光送信機１５４は、光源（ＬＤ）１５４Ａ、偏波分離器１５４Ｂ、４つの位相変調器（ＰＭ）１５４Ｃ、２つの位相シフタ１５４Ｄおよび偏波合成器１５４Ｅを含む。この光送信機１５４では、光源１５４Ａから出力される光が偏波分離器１５４Ｂで直交する偏波成分に分離され、Ｘ偏波およびＹ偏波の各光が更に２分岐されて４つの位相変調器１５４Ｃにそれぞれ与えられる。各位相変調器１５４Ｃに入力された光は、ビット多重部１５３から出力される各データ信号Ｘ＿Ｉ，Ｘ＿Ｑ，Ｙ＿Ｉ，Ｙ＿Ｑにそれぞれ従って位相変調される。各位相変調器１５４Ｃで位相変調された光は、各偏波に対応した１組の光のうちの一方の光の位相が位相シフタ１５４Ｄでπ／２シフトされた後に他方の光と合成され、更に、偏波合成器１５４Ｅで各偏波の光が合成される。これによりＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号が光送信機１５４から伝送路２に送信される。

なお、ここでは光送信機１５４の具体的な構成例としてＤＰ−ＱＰＳＫ方式の場合を示したが、光送信機１５４の構成は上記に限らず、伝送路２に送信する光信号の多値変調方式に対応した公知の構成を適用することが可能である。

受信ユニット１Ｂ（図２）は、例えば、光受信手段としての光受信部２１、フレーム再生手段としてのＯＴＬ処理部２２、ＯＴＵｋフレーム処理部２３、クライアント信号処理部２４、および、複数のクライアント信号送信部２５を具備する。
光受信部２１は、例えば図１１の右上に示すように、光受信機２１１、受信信号処理部２１２、復号処理部２１３およびＯＴＬ処理部インターフェース２１４を有する。

光受信機２１１は、伝送路２を伝搬してきた光信号が入力され、該光信号を電気信号に変換して受信信号処理部２１２に出力する。
図１２は、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式に対応した光受信機２１１の構成例を示すブロックである。図１２の構成例において、光受信機２１１は、局部発振光源（ＬＤ）２１１Ａ、９０°ハイブリッド回路２１１Ｂおよび４つの光検出器（ＰＤ）２１１Ｃを含む。この光受信機２１１では、伝送路２からの光信号と局部発振光源２１１Ａから出力される局部発振光とが９０°ハイブリッド回路２１１Ｂに与えられ、該ハイブリッド回路２１１Ｂの各出力光が各光検出器２１１Ｃで電気信号に変換されて、受信信号処理部２１２に送られる。

受信信号処理部２１２（図１１）は、光受信機２１１からの出力信号を処理することで、受信した光信号のＸ偏波およびＹ偏波の各Ｉ，Ｑ成分に対応するデータをそれぞれ識別処理する。
図１３は、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式に対応した受信信号処理部２１２の構成例を示す機能ブロックである。図１３の構成例において、受信信号処理部２１２は、４つのＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２１２Ａ、波形歪み補償回路２１２Ｂ、偏波分離回路２１２Ｃ、Ｘ偏波用位相同期回路２１２Ｄ、Ｙ偏波用位相同期回路２１２Ｅ、Ｘ偏波用識別回路２１２ＦおよびＹ偏波用識別回路２１２Ｇを有する。

この受信信号処理部２１２では、光受信機２１１からの各出力信号が各ＡＤコンバータ２１２ＡでＡＤ変換された後に、波形歪み補償回路２１２Ｂおよび偏波分離回路２１２Ｃに順次与えられ、所要のデジタルフィルタ等を用いた信号処理により、伝送路２における波長分散や偏波モード分散、非線形効果等に起因して生じた受信信号の波形歪みの補償が行われ、該受信信号のＸ偏波およびＹ偏波にそれぞれ対応する成分が分離される。上記波形歪み補償回路２１２Ｂおよび偏波分離回路２１２Ｃでのデジタル信号処理は、後述するＯＴＬ処理部２２から出力される再トラッキング信号を受けて、デジタルフィルタの係数の設定等が変更される。そして、Ｘ偏波用およびＹ偏波用の各位相同期回路２１２Ｄ，２１２ＥにおいてＸ偏波のＩ，Ｑ成分およびＹ偏波のＩ，Ｑ成分の同期がとられ、各々の成分に対応したデータの識別処理が、Ｘ偏波用およびＹ偏波用の各識別回路２１２Ｆ，２１２Ｇで実行される。各識別回路２１２Ｆ，２１２Ｇでの識別結果を示す受信データは、復号処理部２１３（図１１）に伝えられる。

復号処理部２１３は、受信信号処理部２１２から出力されるＸ偏波およびＹ偏波の各受信データを用いて、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式に対応した復号化処理を行うことにより、受信した光信号のＸ偏波およびＹ偏波の各Ｉ，Ｑ成分にそれぞれ対応するデータ列を生成する。また、復号処理部２１３は、復号化した４つのデータ列を、送信側におけるフレーム分割時の論理レーンと同数の第１〜第２０物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０に対応したデータ列に分離する。各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０は、復号処理部２１３の回路構造により決まる物理的なレーンである。上記各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０のデータ列は、ＯＴＬ処理部インターフェース２１４を介して、ＯＴＬ処理部２２に出力される。

上述したように多値変調方式を採用した光伝送システムでは、システムの動作環境に依存して、１シンボル時間内でのビットの反転および入れ替わりが発生する可能性があり、受信側で復号される信号が送信時の原信号とは異なる状態となる場合がある。このため、上記光受信部２１からＯＴＬ処理部２２に出力される各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０のデータ列は、送信時における各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列とは必ずしも一致しない。これについて上記の例と同様にＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号を伝送する場合を想定して詳しく説明する。

図１４は、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号についての１シンボルの送信状態と、該光信号がビットの論理反転および入れ替わり無く正常に伝送された場合の受信状態とを例示した図である。図１４上段の送信状態において、光信号のＸ偏波（またはＹ偏波）は、Ｉ，Ｑ成分の位相により４つの状態Ａ〜Ｄをとる。状態Ａは、Ｉ，Ｑ成分の位相が共に０を示し、図中の実線矢印で示す軸Ｉに対して４５°の方向に対応する。状態Ｂは、Ｉ成分の位相が１、Ｑ成分の位相が０を示す、１３５°の方向に対応する。状態Ｃは、Ｉ，Ｑ成分の位相が共に１を示す、２２５°の方向に対応する。状態Ｄは、Ｉ成分の位相が０、Ｑ成分の位相が１を示す、３１５°の方向に対応する。図１４下段の正常な受信状態においては、図中の実線矢印で示す受信時の軸Ｉ_Ｒおよび軸Ｑ_Ｒと、破線矢印で示す送信時の軸Ｉ_Ｔおよび軸Ｑ_Ｔとの関係が一致しており、送信時および受信時の４つの状態Ａ〜Ｄが同一になる。

上記図１４に対して、図１５は、ビットの論理反転および入れ替わりが発生した場合の受信状態を例示している。図１５上段の受信状態は、受信時の軸Ｉ_Ｒおよび軸Ｑ_Ｒに対して、送信時の軸Ｉ_Ｔおよび軸Ｑ_Ｔが左回りに９０°回転した関係、すなわち、送信時の軸Ｉ_Ｔおよび軸Ｑ_Ｔが入れ替わり、かつ、軸Ｑ_Ｔの方向が反転した関係になっている。このため、受信時の４つの状態α〜δは、送信時の４つの状態Ａ〜Ｄとは相違する。送信時のＩ，Ｑ成分に対応したデータを（Ｉ，Ｑ）で表すと、受信時のデコード状態は（Ｑ’，Ｉ）となる。ただし、Ｑ’は、Ｑが論理反転した値を表し、以降、同様の方法により論理反転値を表記する。

図１５中段に示す受信状態は、受信時の軸Ｉ_Ｒおよび軸Ｑ_Ｒに対して、送信時の軸Ｉ_Ｔおよび軸Ｑ_Ｔが左回りに１８０°回転した関係、すなわち、送信時の軸Ｉ_Ｔおよび軸Ｑ_Ｔの方向が共に反転した関係になっている。このため、受信時の４つの状態α〜δは、送信時の４つの状態Ａ〜Ｄとは相違し、受信時のデコード状態は（Ｉ’，Ｑ’）となる。また、図１５下段に示す受信状態は、受信時の軸Ｉ_Ｒおよび軸Ｑ_Ｒに対して、送信時の軸Ｉ_Ｔおよび軸Ｑ_Ｔが左回りに２７０°回転した関係、すなわち、送信時の軸Ｉ_Ｔおよび軸Ｑ_Ｔが入れ替わり、かつ、軸Ｉ_Ｔの方向が反転した関係になっている。このため、受信時の４つの状態α〜δは、送信時の４つの状態Ａ〜Ｄとは相違し、受信時のデコード状態は（Ｑ，Ｉ’）となる。

上記のような受信状態の変化は、光送信機１５４内の位相変調器１５４Ｃのバイアス点、偏波分離器１５４Ｂと偏波合成器１５４Ｅの間における光路長差、伝送路２での偏波モード分散、非線形位相雑音、光受信機２１１内での偏波間光路長差、局部発振光源２１１Ａの位相変動、または、受信時の偏波チャネル（Ｘ偏波、Ｙ偏波）の入れ替わりなどが要因となって発生する。図１６は、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号の伝送時に発生し得る受信状態の組み合わせ纏めた図である。このように、Ｘ偏波およびＹ偏波の各Ｉ，Ｑ成分について、ビットの反転および入れ替わりにより、３２通りの受信状態が想定される。

ＯＴＬ処理部２２（図２）は、例えば図１１の左下に示すように、光受信部インターフェース２２１、識別補償部２２２およびＯＴＵｋフレーム再生部２２３を有し、上記光受信部２２から出力される各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０のデータ列が、光受信部インターフェース２２１を介して識別補償部２２２に与えられる。

識別補償部２２２は、各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０のデータ列について、ＦＡＳの検出を行うと共に、該ＦＡＳに含まれるレーンＩＤを多数決判定方式に従って識別する処理を実行し、該処理の結果に基づいてビットの論理反転およびレーンの入れ替わりを判定してその補償を行う。図１７は、識別補償部２２２の具体的な回路構成の一例を示すブロック図である。

図１７において、識別補償部２２２は、各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０のデータ列毎に、論理反転部２２２Ａ、ＦＡＳ検出部２２２ＢおよびレーンＩＤ識別部２２２Ｃをそれぞれ有する。

各論理反転部２２２Ａは、対応する物理レーンのデータ列を論理反転して、ＦＡＳ検出部２２２Ｂに出力する。
各ＦＡＳ検出部２２２Ｂは、対応する物理レーンのデータ列と、論理反転部２２２Ａで論理反転されたデータ列とが入力され、各々のデータ例についてＦＡＳの検出を行う。このＦＡＳ検出部２２２Ｂは、ＦＡＳの検出結果をＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄに伝えると共に、入力される非反転および反転データ列のうちで、ＦＡＳが検出された方のデータ列をレーンＩＤ識別部２２２Ｃに出力する。

各レーンＩＤ識別部２２２Ｃは、対応するＦＡＳ検出部２２２Ｂから出力されるデータ列について、ＦＡＳに挿入されたレーンＩＤを多数決判定方式に従って識別する。このレーンＩＤ識別部２２２Ｃは、レーンＩＤの識別結果をレーン配置判定部２２２Ｅに伝えると共に、レーンＩＤの識別を行ったデータ列をマトリクススイッチ部２２２Ｆに出力する。

ＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄは、各ＦＡＳ検出部２２２ＢでのＦＡＳの検出結果を基に、各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０に対応したデータ信号の間で、ＦＡＳが出現するタイミングの相対的な関係を判定し、該判定結果をレーン配置判定部２２２Ｅに伝える。

レーン配置判定部２２２Ｅは、各レーンＩＤ識別部２２２ＣでのレーンＩＤの識別結果と、ＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄでの判定結果とを基に、後述する物理レーンと論理レーンの対応表を作成し、送信時の論理レーンの順番に入れ替わりが発生している物理レーンを判定して、該入れ替わりが補償されるようにマトリクススイッチ部２２２Ｆを切り替えるための制御信号を生成する。

マトリクススイッチ部２２２Ｆは、物理レーンの数（ここでは２０レーン）に対応した入力ポートおよび該入力ポートと同数の出力ポートを有し、入出力ポート間の接続状態がレーン配置判定部２２２Ｅからの制御信号に従って切り替えられる。

ＯＴＵｋフレーム再生部２２３（図１１）は、識別補償部２２２から出力される、ビットの反転およびレーンの入れ替わりが補償された各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列を、送信側でのＯＴＬ処理とは逆に、１６バイト毎に並べ替え、レーンＩＤに置き換えていたＦＡＳのバイトを元に戻すことにより、ＯＴＵｋフレームを再生する。このＯＴＵｋフレーム再生部２２３で再生されたＯＴＵｋフレームは、ＯＴＵｋフレーム処理部２３（図２）に出力され、該ＯＴＵｋフレームのＦＥＣ部に格納されたＦＥＣバイトを利用して所要の誤り訂正処理が行われた後に、ＯＴＵｋフレームのオーバーヘッド情報に従ってクライアント信号が生成される。該クライアント信号は、クライアント信号処理部２４およびクライアント信号送信部２５を介して対応するクライアント装置ＣＬに送信される。

ここで、上記識別補償部２２２における具体的な処理の一例を図１８のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。
システムの立ち上げ時、または運用中の所要の処理サイクルにおいて、各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０のデータ列が識別補償部２２２に与えられると、各物理レーンＰＬ１〜ＰＬ２０に対応したＦＡＳ検出部２２２ＢにおいてＦＡＳの検出処理が開始される（図１８中のＳ１０）。

各々のＦＡＳ検出部２２２ＢでのＦＡＳの検出処理では、物理レーンのデータ列と論理反転部２２２Ａで論理反転されたデータ列とについて、上述の図５に示したＦＡＳのビット配列のうちのレーンＩＤに該当するバイトを除いた部分を対象とするパターン検出がそれぞれ行われる。論理反転部２２２Ａにより論理反転されていないデータ列、および、論理反転されたデータ列のいずれかについてＦＡＳが検出されると、その検出結果がＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄに伝えられる。このとき、上記２種類のデータ列のうちのＦＡＳが検出された方のデータ列が選択的にレーンＩＤ識別部２２２Ｃに出力される。これにより、システムの動作環境に応じて受信データに発生するビットの反転が補償されることになる。

上記各ＦＡＳ検出部２２２ＢでのＦＡＳの検出処理は、伝送路を伝搬して受信ユニット１Ｂで受信される信号光にエラーが付加されていることが想定され、誤り訂正処理が行われる前の受信データが各ＦＡＳ検出部２２２Ｂに与えられることになるため、ＦＡＳの検出結果について、期待したビット配列との一致または不一致の回数をカウントし、前方および後方の保護段数を設ける手法を採用して、ＦＡＳが４０８０×４バイトの時間周期で出現すること、つまり、個々の物理レーンのデータ列でフレーム同期が確立していることを検出するのがよい。

上記保護段数の値は、光伝送システムで想定されるビット誤り率（ＢＥＲ）の上限において、ＦＡＳの検出が正しく行われる期待値が所望の条件を満たすように設定される。一般的に、フレーム同期確立の期待値は、１フレーム時間あたり１に十分近い値が要求され、同期外れの平均時間は１０〜２０年以上となることが要求される。一方、主信号の疎通および復帰状態に移行するまでの時間とそのバラツキを小さくするために、保護段数の値は小さい方がシステム運用の観点からは好ましい。通常、同期確立までの後方保護段数は２段、同期外れまでの前方保護段数は１０段以下に設定される。また、光伝送システムで想定されるＢＥＲの上限は、ＯＴＮで規定されている機能の一つである誤り訂正方式の性能で規定するのが合理的であり、Ｇ．７０９規格において標準とされるＲＳ−ＦＥＣでは、ＢＥＲ≒２×１０^−４である。また、１００Ｇｂｐｓなどのより高速な光伝送システでは、Ｇ．７０９標準とは異なる高性能な誤り訂正方式が使用される可能性があり、その場合のＢＥＲの上限は、ＢＥＲ≒１０^−２までが想定される。

ＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄでは、各ＦＡＳ検出部２２２ＢにおけるＦＡＳの検出結果を基に、各物理レーンの間においてＦＡＳが出現するタイミングの相対的な関係が判定される（図１８中のＳ１１）。複数の論理レーン間でＦＡＳが出現するタイミングは、図１９の上段に示すように、スキューのない理想状態では、互いに隣り合う論理レーンＬＬｘ，ＬＬｙ，ＬＬｚの間でＦＡＳが所定の時間間隔ＴＩで順次出現する。この時間間隔ＴＩは、ＯＴＵｋフレームのフレーム長（４０８０×４バイト）に相当する時間をレーン数で割った値となる。本実施形態のシステムでは、図１９の下段に示すように、上記時間間隔ＴＩの半分の時間以内のスキューが許容される（例えば、ＴＩ＝１２５μｓの場合、スキューは６２．５μｓ以内）ので、該スキューを誤差として考慮した時間間隔で各論理レーンのＦＡＳが順次出現することになる。この関係を利用することにより、各物理レーンに対応したデータ信号においてＦＡＳが出現するタイミングの相対的な関係から、論理レーンの順番に対応した物理レーンの順番を判断することができる。そこで、ＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄでは、各ＦＡＳ検出部２２２ＢでのＦＡＳの検出タイミングの相対的な関係が判定され、該判定結果を示す信号がレーン配置判定部２２２Ｅに出力される。

各ＦＡＳ検出部２２２ＢでのＦＡＳ検出およびＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄでのタイミング判定に続いて、各々のＦＡＳの所定位置に挿入されたレーンＩＤの識別処理が各レーンＩＤ識別部２２Ｂにおいて実行される（図１８中のＳ１２）。各レーンＩＤ識別部２２Ｂには、前述したＦＡＳ検出部２２２Ｂの場合と同様に、誤り訂正処理が行われる前の受信データが与えられることになるため、ＦＡＳの所定位置より検出されるレーンＩＤのビット配列について、期待したビット配列との一致または不一致の回数をカウントし、前方および後方の保護段数を設ける手法を採用することが考えられる。

具体的に、レーンＩＤの検出の期待値と保護段数との関係を計算すると、ビット数ＮのレーンＩＤに１ビット以上のエラーが生じる確率ｒは、ｒ＝１−（１−ＢＥＲ）^Ｎで表される。後方の保護段数がＭ１のときに上記レーンＩＤが正しく確定する確率ｐは、ｐ＝（１−ｒ）^Ｍ１となる。また、前方の保護段数がＭ２、フレーム長がＬビット、各物理レーンでの信号速度がＳビット毎秒の場合の平均保持時間Ｔは、Ｔ＝｛（１−ｒ）^Ｍ２／（１−ｒ）ｒ^Ｍ２｝・（Ｌ／Ｓ）となる。

上記の関係について具体的な数値を代入してみると、例えば、Ｎ＝８［ｂｉｔｓ］，Ｌ＝１３０５６０［ｂｉｔｓ］，Ｓ＝１１１．８／２０×１０^９［ｂｐｓ］，Ｍ１＝２の条件下において、ＢＥＲ＝２×１０^−４の場合、レーンＩＤが正しく確定する確率はｐ＝０．９９７となる。また、この場合の平均保持時間は、Ｍ２＝５とすると、Ｔ＝７１年となる。さらに、同条件下において、ＢＥＲ＝１０^−２の場合、レーンＩＤが正しく確定する確率はｐ＝０．８５１となる。また、この場合の平均保持時間は、Ｍ２＝１２とすると、Ｔ＝１８年となる。

上記の計算結果は、ビット誤りが比較的高い確率で発生するＢＥＲ＝１０^−２の場合において、レーンＩＤが正しく確定する確率が大きく低下することを示している。また、ＢＥＲ＝１０^−２の場合には、前方の保護段数Ｍ２を比較的大きな値に設定することが必要になり、主信号の疎通および復帰状態に移行するまでの時間とそのバラツキに関して悪影響を及ぼすことも示している。

しかしながら、本実施形態では、スキューが所定の条件下において、複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するレーンＩＤの値のみが、残りの論理レーンに該当するレーンＩＤの値とは異なるように設定しているので、各レーンＩＤ識別部２２Ｂにおける処理に多数決判定方式を適用することが可能である。つまり、各レーンＩＤ識別部２２Ｂにおいて、ＦＡＳの６バイトのうちのレーンＩＤに割り当てられている少なくとも１バイトのビット配列が、ＯＴＵ標準の固定パターンにおいて対応するバイトのビット配列と一致するか否かを多数決判定方式により判定することで、複数の物理レーンにそれぞれ対応したレーンＩＤのうちで他とは異なるビット配列を有する１つのレーンＩＤを識別することができる。

ここで、多数決判定方式によりレーンＩＤの識別処理を行った場合におけるレーンＩＤの確定確率および保持時間について具体的に説明する。多数決判定方式において、レーンＩＤの識別（判定）を誤る確率ｒ’は、次式で表される。

後方の保護段数がＭ１のときにレーンＩＤが正しく確定する確率ｐ’は、ｐ’＝（１−ｒ’）^Ｍ１となる。また、前方の保護段数がＭ２、フレーム長がＬビット、各物理レーンでの信号速度がＳビット毎秒の場合の平均保持時間Ｔ’は、Ｔ’＝｛（１−ｒ’）^Ｍ２／（１−ｒ’）ｒ’^Ｍ２｝・（Ｌ／Ｓ）となる。

上記の関係について具体的な数値を代入して計算すると、例えば、レーンＩＤが１バイトのときはｎ＝３であり、Ｌ＝１３０５６０［ｂｉｔｓ］，Ｓ＝１１１．８／２０×１０^９［ｂｐｓ］の条件下において、ＢＥＲ＝２×１０^−４の場合、レーンＩＤが正しく確定する確率は、ｐ’＝１．０００となる。また、この場合の平均保持時間は、Ｍ２＝２とすると、Ｔ’≫２０年となる。さらに、同条件下において、ＢＥＲ＝１０^−２の場合、レーンＩＤが正しく確定する確率は、ｐ’＝１．０００となる。また、この場合の平均保持時間は、Ｍ２＝３とすると、Ｔ’≫２０年となる。

図２０は、ＢＥＲに対するレーンＩＤの確定確率の関係を本実施形態と先願発明とで比較した図である。図２０に示すように、レーンＩＤとしてフレーム番号に対応した連続値が設定される先願発明では、ＢＥＲが１０^−４よりも大きくなる状況において、レーンＩＤが正しく確定する確率の低下が顕著になる。これに対して本実施形態では、ＢＥＲが１０^−４より大きくなっても先願発明のようなレーンＩＤの確定確率の低下は発生しない。したがって、本実施形態におけるレーンＩＤの設定および識別処理の方法は、ＢＥＲが１０^−４よりも大きくなる状況下で特に有効である。

各レーンＩＤ識別部２２２Ｃにおける多数決判定方式によるレーンＩＤの識別結果は、レーン配置判定部２２２Ｅに伝えられる。レーン配置判定部２２２Ｅでは、各レーンＩＤ識別部２２２Ｃでの識別結果を受けて、複数の物理レーンにそれぞれ対応したレーンＩＤのうちで他とは異なるビット配列を有する１つのレーンＩＤが特定され、該レーンＩＤが複数の論理レーンのうちの最初（または最後）の論理レーンに対応すると判断される。そして、該判断結果と、ＦＡＳタイミング判定部２２２Ｄでの判定結果が示すＦＡＳの検出タイミングの相対的な関係とを組み合わせることにより、送信側での論理レーンの順番に対応する物理レーンの順番が判断されて、物理レーンと論理レーンの対応表が作成される（図１８中のＳ１３）。

図２１は、あるシステムの動作環境におけるビットの反転およびレーンの入れ替わりの様子を纏めて示した図である。この図２１の例は、上述の図８に示した送信側で各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列を５：１に多重化する場合に対応する。ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号の伝送により、Ｘ偏波のＩ成分およびＱ成分に対応する各データ信号Ｘ＿Ｉ，Ｘ＿Ｑが、Ｙ偏波のＱ成分およびＩ成分に対応する各データ信号Ｙ＿Ｑ，Ｙ＿Ｉと入れ替わり、かつ、Ｘ偏波のＩ成分およびＹ偏波のＱ成分にビットの反転が発生してデータ信号Ｘ＿Ｉ’，Ｙ＿Ｑ’となっている。

図２２は、上記図２１の状況においてＦＡＳ配置判定部２２２Ｅで作成される物理レーンと論理レーンの対応表である。例えば、物理レーンＰＬ１は、ビット反転したＹ偏波のＱ成分に対応するデータ信号Ｙ＿Ｑ’に含まれる論理レーンＬＬ１６’に該当し、論理反転部２２２Ａを通過したデータ列の方でＦＡＳが検出されるので、図２２の対応表では、論理レーンＬＬが１６、論理反転がｏｎとなる。また例えば、物理レーンＰＬ６は、Ｙ偏波のＩ成分に対応するデータ信号Ｙ＿Ｉに含まれる論理レーンＬＬ１１に該当し、論理反転部２２２Ａを通過していないデータ列の方でＦＡＳが検出されるので、図２２の対応表では、論理レーンＬＬが１１、論理反転がｏｆｆとなる。

上記図２１および図２２とは別の例として、図２３および図２４は、上述の図９に示した送信側で各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列を２：１に多重化した後に１０：４に多重化する場合を示している。この場合も、図２３に示すように、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光信号の伝送により、Ｘ偏波のＩ成分およびＱ成分に対応する各データ信号Ｘ＿Ｉ，Ｘ＿Ｑが、Ｙ偏波のＱ成分およびＩ成分に対応する各データ信号Ｙ＿Ｑ，Ｙ＿Ｉと入れ替わり、かつ、Ｘ偏波のＩ成分およびＹ偏波のＱ成分にビットの反転が発生してデータ信号Ｘ＿Ｉ’，Ｙ＿Ｑ’となっている。この状況において、例えば、物理レーンＰＬ１は、ビット反転したＹ偏波のＱ成分に対応するデータ信号Ｙ＿Ｑ’に含まれる論理レーンＬＬ７’に該当し、論理反転部２２２Ａを通過したデータ列の方でＦＡＳが検出されるので、図２４の対応表では、論理レーンＬＬが７、論理反転がｏｎとなる。また、物理レーンＰＬ２は、Ｘ偏波のＱ成分に対応するデータ信号Ｘ＿Ｑに含まれる論理レーンＬＬ１９に該当し、論理反転部２２２Ａを通過していないデータ列の方でＦＡＳが検出されるので、図２４の対応表では、論理レーンＬＬが１９、論理反転がｏｆｆとなる。

なお、各物理レーンに対応したＦＡＳ検出部２２２ＢまたはレーンＩＤ識別部２２２Ｃでの処理に異常が発生して、上記物理レーンと論理レーンの対応表の作成が困難な場合には、レーン配置判定部２２２Ｅは、波形歪み補償回路２１２Ｂおよび偏波分離回路２１２Ｃ（図１３）における処理の最適化（具体的には、デジタルフィルタの係数等の見直し）を受信信号処理部２１２に指示するための再トラッキング信号を生成する（図１８中のＳ１４，Ｓ１５）。受信信号処理部２１２では、レーン配置判定部２２２Ｅからの再トラッキング信号を受けて、波形歪み補償回路２１２Ｂおよび偏波分離回路２１２Ｃの最適化が行われ、前述したＦＡＳの検出処理およびレーンＩＤの識別処理が再度行われる（Ｓ１６）。

レーン配置判定部２２２Ｅにおいて物理レーンと論理レーンの対応表が正常に作成されると、続いて、レーン配置判定部２２２Ｅでは、該対応表を参照しながら、送信時の状態と異なる論理レーン間の入れ替えをマトリクススイッチ部２２２Ｆに指示する制御信号を生成する（Ｓ１７）。この制御信号によりマトリクススイッチ部２２２Ｆの入出力ポート間の接続状態が切り替えられることで（Ｓ１８）、送信時と同じ論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０に配置されたデータ列（図２１および図２３の右端参照）が、マトリクススイッチ部２２２ＦからＯＴＵｋフレーム再生部２２３に出力される。

ＯＴＵｋフレーム再生部２２３では、各論理レーンＬＬ１〜ＬＬ２０のデータ列が、送信側でのＯＴＬ処理とは逆の手順に従って１６バイト毎に並べ替えられ（図１８中のＳ１９）、また、レーンＩＤに置き換えられていたＦＡＳのバイトが元に戻される（Ｓ２０）。これにより、ＯＴＵｋフレームの同期が確認され（Ｓ２１）、該ＯＴＵｋフレームに格納されたデータ信号がＯＴＵｋフレーム処理部２３に出力される。

以上説明したように本実施形態の光伝送システムによれば、ＯＴＵｋフレームに格納されたデータを複数の論理レーンに並べ替えて、フレーム分割により信号処理の高速化を図ると共に、ＯＴＵｋフレームのデータ列の先頭が複数の論理レーンのうちのいずれの論理レーンに配置されているかを識別可能にするレーンＩＤとして、複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するＦＡＳの少なくとも１つのバイトを、残りの論理レーンに該当するＦＡＳの各バイトとは異なる値に設定して、多値変調方式の光信号の伝送を行い、受信側でのレーンＩＤの識別処理を多数決判定方式により行うようにしたことにより、ビット誤りが比較的高い確率で発生し得る状況においても、レーンＩＤを高い精度で識別することができるようになるため、システムの動作環境に依存して受信データに発生するビットの反転およびレーンの入れ替わりを確実に補償することが可能になる。

なお、上記実施形態では、各物理レーンに対応したレーンＩＤ識別部２２２ＣにおけるレーンＩＤの識別処理が多数決判定方式により行われる場合について説明したが、システムで想定されるＢＥＲの大小に応じて、レーンＩＤの設定および識別処理の方法を切り替えるようにしてもよい。例えば、システムに適用されるＦＥＣ方式に連動させて、本実施形態によるレーンＩＤの設定および識別処理の方法と、先願発明によるレーンＩＤの設定および識別処理の方法とを切り替えることが可能である。具体的には、上述したＯＴＮのＧ．７０９規格において標準とされるＲＳ−ＦＥＣ方式が適用される場合、レーンＩＤとしてフレーム番号に対応した連続値を設定し、受信側でパターン検出によるレーンＩＤの識別処理を行うモードにする。一方、上記ＲＳ−ＦＥＣ方式とは異なる高性能なＦＥＣ方式が適用される場合には、レーンＩＤとして複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するＦＡＳの少なくとも１つのバイトを、残りの論理レーンに該当するＦＡＳの各バイトとは異なる値に設定し、受信側で多数決判定によるレーンＩＤの識別処理を行うモードに切り替えるようにする。これにより、システムで想定されるＢＥＲに応じた柔軟な運用が可能になる。

また、上記実施形態では、多値変調方式としてＤＰ−ＱＰＳＫ方式の一例を挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、偏波多重を用いない多値の位相変調方式（例えば、８ＰＳＫ方式）や、位相と振幅を組み合わせた多値の直交振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation：ＱＡＭ）方式（例えば、１６ＱＡＭ方式）などにも適用可能である。

１…ＯＴＵｋ伝送装置
１Ａ…送信ユニット
１Ｂ…受信ユニット
２…伝送路
１１…クライアント信号受信部
１２，２４…クライアント信号処理部
１３，２３…ＯＴＵｋフレーム処理部
１４，２２…ＯＴＬ処理部
１５…光送信部
２１…光受信部
２５…クライアント信号送信部
１４１…レーンＩＤ挿入部
１４２…レーン分配部
１５２…符号化処理部
１５３…ビット多重部
１５４…光送信機
２１１…光受信機
２１２…受信信号処理部
２１２Ａ…ＡＤコンバータ
２１２Ｂ…波形歪み補償回路
２１２Ｃ…偏波分離回路
２１２Ｄ…Ｘ偏波用位相同期回路
２１２Ｅ…Ｙ偏波用位相同期回路
２１２Ｆ…Ｘ偏波用識別回路
２１２Ｅ…Ｙ偏波用識別回路
２１３…復号処理部
２２２…識別補償部
２２２Ａ…論理反転部
２２２Ｂ…ＦＡＳ検出部
２２２Ｃ…レーンＩＤ識別部
２２２Ｄ…ＦＡＳタイミング判定部
２２２Ｅ…レーン配置判定部
２２２Ｆ…マトリクススイッチ部
２２３…ＯＴＵｋフレーム再生部
ＣＬ…クライアント装置
ＬＬ１〜ＬＬ２０…論理レーン
ＰＬ１〜ＰＬ２０…物理レーン

Claims (8)

1. １シンボル時間に多ビットの情報を伝送可能な多値変調方式の光信号を伝送路に送信する送信ユニットと、前記伝送路を伝搬した前記光信号を受信処理する受信ユニットと、を備えた光伝送システムであって、
   前記送信ユニットは、
   所定のフレームに格納されたデータ列を、複数の論理レーンに並べ替えてフレーム分割すると共に、前記フレームのデータ列の先頭が前記フレーム分割後に前記複数の論理レーンのうちの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、前記フレームのオーバーヘッド部内の非スクランブル領域に挿入するフレーム分割手段と、
   前記フレーム分割手段で複数の論理レーンに並べ替えられたデータ列を前記多値変調方式に応じて多重化し、該多重化したデータ信号に従って光を変調して前記多値変調方式の光信号を生成して前記伝送路に送信する光送信手段と、を備え、
   前記フレーム分割手段で挿入される前記レーンＩＤは、前記複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するレーンＩＤのみが、残りの論理レーンに該当するレーンＩＤとは異なるように設定されており、
   前記受信ユニットは、
   前記伝送路を伝搬した前記光信号を受信して電気信号に変換し、該電気信号の復号処理を行って受信データを再生した後、該受信データのビット列を前記複数の論理レーンと同数の物理レーンに分割する光受信手段と、
   前記光受信手段で分割された前記各物理レーンのデータ列に含まれる前記レーンＩＤを多数決判定方式に従ってそれぞれ識別し、該識別結果に基づいて、前記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前記各物理レーンのデータ列が前記各論理レーンのデータ列と同じ状態になるように補償し、該補償後の各論理レーンのデータ列を並べ替えて前記フレームを再生すると共に、前記レーンＩＤを前記非スクランブル領域から取り除くフレーム再生手段と、を備えたことを特徴とする光伝送システム。
2. 請求項１に記載の光伝送システムであって、
   前記フレーム分割手段で挿入される前記レーンＩＤは、前記複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するレーンＩＤが、残りの論理レーンに該当するレーンＩＤのビット配列を反転させたビット配列を有することを特徴とする光伝送システム。
3. 請求項１または２に記載の光伝送システムであって、
   前記光受信手段で分割された前記各物理レーンのデータ列は、各々のレーン間のスキューが、前記フレームの長さに相当する時間を論理レーン数で割った値の半分の時間以内にあることを特徴とする光伝送システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の光伝送システムであって、
   前記フレーム分割手段は、ＩＴＵ−Ｔに規定されたＯＴＵｋフレームのＦＡＳに含まれる少なくとも１つのバイトを前記レーンＩＤに置き換えることを特徴とする光伝送システム。
5. 請求項４に記載の光伝送システムであって、
   前記フレーム再生手段は、
   前記各物理レーンのデータ列を論理反転させる複数の論理反転部と、
   前記各物理レーンのデータ列および前記各論理反転部から出力されるデータ列のそれぞれについて前記ＦＡＳのパターン検出を行い、ＦＡＳが検出された方のデータ列を出力する複数のＦＡＳ検出部と、
   前記各ＦＡＳ検出部でのＦＡＳの検出結果を基に、前記各物理レーンに対応したデータ列の間で、ＦＡＳが出現するタイミングの相対的な関係を判定するＦＡＳタイミング判定部と、
   前記各ＦＡＳ検出部から出力されるデータ列に含まれる前記レーンＩＤを多数決判定方式に従ってそれぞれ識別するレーンＩＤ識別部と、
   前記ＦＡＳタイミング判定部の判定結果および前記各レーンＩＤ識別部の識別結果を基に、前記物理レーンおよび前記論理レーンの対応関係を判定するレーン配置判定部と、
   前記物理レーンの数に対応した入力ポートおよび該入力ポートと同数の出力ポートを有し、前記各レーンＩＤ識別部を通過したデータ列が前記各入力ポートに与えられ、前記レーン配置判定部で判定された前記物理レーンおよび前記論理レーンの対応関係に従って、入出力ポート間の接続状態が切り替えられるマトリクススイッチ部と、
   を含むことを特徴とする光伝送システム。
6. 請求項４または５に記載の光伝送システムであって、
   前記フレーム分割手段は、前記ＦＡＳの６バイトのうちの第１番目のバイト若しくは第６番目のバイトのいずれか、または、第１番目のバイトと第６番目のバイトの双方を前記レーンＩＤに置き換えることを特徴とする光伝送システム。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の光伝送システムであって、
   前記受信ユニットで受信される光信号のビット誤り率が１０^−４よりも大きいことを特徴とする光伝送システム。
8. １シンボル時間に多ビットの情報を伝送可能な多値変調方式の光信号を伝送路に送信し、前記伝送路を伝搬した前記光信号を受信処理する光伝送方法であって、
   所定のフレームに格納されたデータ列を、複数の論理レーンに並べ替えてフレーム分割すると共に、前記フレームのデータ列の先頭が前記フレーム分割後に前記複数の論理レーンのうちの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、前記フレームのオーバーヘッド部内の非スクランブル領域に挿入し、かつ、該挿入するレーンＩＤについて、前記複数の論理レーンのうちのいずれか１つの論理レーンに該当するレーンＩＤのみが、残りの論理レーンに該当するレーンＩＤとは異なるように設定し、
   前記複数の論理レーンに並べ替えたデータ列を前記多値変調方式に応じて多重化し、該多重化したデータ信号に従って光を変調して前記多値変調方式の光信号を生成して前記伝送路に送信し、
   前記伝送路を伝搬した前記光信号を受信して電気信号に変換し、該電気信号の復号処理を行って受信データを再生した後、該受信データのビット列を前記複数の論理レーンと同数の物理レーンに分割し、
   前記各物理レーンのデータ列に含まれる前記レーンＩＤを多数決判定方式に従ってそれぞれ識別し、該識別結果に基づいて、前記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前記各物理レーンのデータ列が前記各論理レーンのデータ列と同じ状態になるように補償し、該補償後の各論理レーンのデータ列を並べ替えて前記フレームを再生すると共に、前記レーンＩＤを前記非スクランブル領域から取り除くことを特徴とする光伝送方法。

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