JP5332311B2

JP5332311B2 - 光伝送装置

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Publication number: JP5332311B2
Application number: JP2008137462A
Authority: JP
Inventors: 久行小島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2013-11-06
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Description

本発明は、光通信システムの構成要素として用いられるトランスポンダ、リジェネレータ等の光伝送装置に関する。

光通信システムにおいては、大容量化のために光波長多重技術（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）が用いられている。ルータ等のクライアントノードではワイドバンドの光信号が用いられていることから、クライアントノードからの光信号を光スペクトラムが細い所定の光波長のナローバンドの光信号に変換し、反対に、多重側の所定の光波長のナローバンドの光信号をワイドバンドの光信号に変換するために、トランスポンダと呼ばれる光波長変換盤が用いられる。

図１は光通信システムにおけるトランスポンダの配置例を示す図である。

図１において、左側では、クライアントノードＮ１１、Ｎ１２、・・がそれぞれトランスポンダＴ１１、Ｔ１２、・・に接続され、トランスポンダＴ１１、Ｔ１２、・・は光波長多重／光波長分離部ＭＤ１に接続される。同様に、右側では、クライアントノードＮ２１、Ｎ２２、・・がそれぞれトランスポンダＴ２１、Ｔ２２、・・に接続され、トランスポンダＴ２１、Ｔ２２、・・は光波長多重／光波長分離部ＭＤ２に接続される。そして、光波長多重／光波長分離部ＭＤ１と光波長多重／光波長分離部ＭＤ２の間のＷＤＭ伝送区間では、往路に光アンプＡ１１、Ａ１２を介し、復路に光アンプＡ２１、Ａ２２を介して、長距離伝送が行われる。

図２はトランスポンダＴ（Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２、・・）の内部構成を示す図である。なお、クライアント側からネットワーク側（光波長多重／光波長分離部側）へ向かう信号の方向をアップストリーム方向、ネットワーク側からクライアント側へ向かう信号の方向をダウンストリーム方向と記述する。

図２において、トランスポンダＴは、クライアント側とワイドバンドの光信号によりやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う光送受信部１１０と、ネットワーク側とナローバンドの光信号によりやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う光送受信部１２０と、光送受信部１１０、１２０の間にあって、フレーム処理や誤り訂正処理等を行う電気信号処理部１３０とを備えている。ここで、電気信号処理部１３０において誤り訂正処理を行うのは、長距離伝送の際の波形劣化や光アンプでのＯＳＮＲ（Optical Signal Noise Ratio）の劣化によるエラーレート劣化を防ぐためであり、ネットワーク側に送信する信号に誤り訂正符号を付し、ネットワーク側からの受信時にその誤り訂正符号を用いてＦＥＣ（Forward Error Correction）を行う。従って、クライアント側の信号のビットレートに対し、誤り訂正符号を付加した分、ネットワーク側の信号のビットレートは若干アップする。

また、トランスポンダＴは、クライアント側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期したネットワーク側のクロックを生成するための送信ＰＬＬ（Phase Locked Loop）部１４０と、ネットワーク側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期したクライアント側のクロックを生成するための送信ＰＬＬ部１５０とを備えている。

光送受信部１２０は、アップストリーム方向に、通常時はクライアント側からの信号に基づく通常信号を出力する。同様に、光送受信部１１０は、ダウンストリーム方向に、通常時はネットワーク側からの信号に基づく通常信号を出力する。

ここで、光回線にファイバ断等の異常が発生した場合、北米の顧客等に提供する製品の場合、電気信号処理部１３０にて、障害が発生した旨を示すＡＩＳ（Alarm Indication Signal）信号を所定のフォーマットで送信方向に向けて送信しなければならない。すなわち、クライアント側で光入力断が発生した場合、電気信号処理部１３０の制御のもと、光送受信部１２０はＡＩＳ信号をアップストリーム方向に送信し、ネットワーク側で光入力断が発生した場合、電気信号処理部１３０の制御のもと、光送受信部１１０はＡＩＳ信号をダウンストリーム方向に送信しなければならない。

しかし、送信ＰＬＬ部１４０はクライアント側から到来した信号のクロックに基づき光送受信部１２０の使用するネットワーク側のクロックを生成し、送信ＰＬＬ部１５０はネットワーク側から到来した信号のクロックに基づき光送受信部１１０の使用するクライアント側のクロックを生成するものであるため、いずれも光入力断により正常にクロックが生成できなくなる。そのため、光入力断が検出された場合にはクロック源を切り替える必要がある。

図３は光入力断発生時のクロック切替機能を備えたトランスポンダＴの内部構成を示す図である。

図３において、トランスポンダＴには、アップストリーム側（アップストリーム方向の信号を処理する側）において、切替用クロックを発生する切替用クロック発振部１６１と、光送受信部１１０から光入力断検出信号を受け取ってクロック切替制御信号を発生するクロック切替制御部１６２と、クロック切替制御部１６２からのクロック切替制御信号に応じ、電気信号処理部１３０からのクロックと切替用クロック発振部１６１からのクロックのいずれか一方を選択（通常時は電気信号処理部１３０側、光入力断時は切替用クロック発振部１６１側）するセレクタ１６３と、セレクタ１６３の出力を分周して送信ＰＬＬ部１４０にクロックを与える分周部１６４とが、図２の構成に対して追加されている。また、ダウンストリーム側（ダウンストリーム方向の信号を処理する側）において、光送受信部１２０から光入力断検出信号を受け取ってクロック切替制御信号を発生するクロック切替制御部１７２と、クロック切替制御部１７２からのクロック切替制御信号に応じ、電気信号処理部１３０からのクロックと切替用クロック発振部１６１からのクロックのいずれか一方を選択（通常時は電気信号処理部１３０側、光入力断時は切替用クロック発振部１６１側）して送信ＰＬＬ部１５０にクロックを与えるセレクタ１７３とが追加されている。

なお、アップストリーム側において、セレクタ１６３の後段に分周部１６４を設けているのは、切替用クロック発振部１６１がクライアント側のビットレートに対応した周波数となっており、周波数の高い状態でセレクタ１６３により切替を行い、その後に分周を行うことができるためである。また、切替用クロック発振部１６１をクライアント側のビットレートに対応した周波数としているのは、クライアント側はＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）等のフレームであるため、汎用品の発振器を切替用クロック発振部１６１として用いることができ、コスト的に有利だからである。

図４はトランスポンダＴのクロック系統の内部構成を詳細に示す図であり、図３と対応する部分には同符号を付してある。

図４において、アップストリーム側のクロック切替制御部１６２は光送受信部１１０の光入力断検出部１１１から光入力断検出信号を受け取る。同様に、ダウンストリーム側のクロック切替制御部１７２は光送受信部１２０の光入力断検出部１２１から光入力断検出信号を受け取る。

また、アップストリーム側の送信ＰＬＬ部１４０（図３）は、分周部１４１、フリップフロップ１４２、ＥＸ−ＮＯＲゲート１４３、ローパスフィルタ１４４、電圧制御発振部１４５、ディバイダ１４６から構成されている。フリップフロップ１４２とＥＸ−ＮＯＲゲート１４３により位相比較器が構成される。同様に、ダウンストリーム側の送信ＰＬＬ部１５０（図３）は、分周部１５１、フリップフロップ１５２、ＥＸ−ＮＯＲゲート１５３、ローパスフィルタ１５４、電圧制御発振部１５５、ディバイダ１５６から構成されている。フリップフロップ１５２とＥＸ−ＮＯＲゲート１５３により位相比較器が構成される。

図３および図４において、通常時は、アップストリーム側において、セレクタ１６３は電気信号処理部１３０側を選択し、クライアント側から到来するクロックが分周部１６４を介し送信ＰＬＬ部１４０に供給され、このクロックに基づいてネットワーク側のクロックが生成され、光送受信部１２０から通常の信号をネットワーク側に送信する。同様に、通常時は、ダウンストリーム側において、セレクタ１７３は電気信号処理部１３０側を選択し、ネットワーク側から到来するクロックが送信ＰＬＬ部１５０に供給され、このクロックに基づいてクライアント側のクロックが生成され、光送受信部１１０から通常の信号をクライアント側に送信する。

また、クライアント側の光入力断時は、アップストリーム側において、セレクタ１６３は切替用クロック発振部１６１側を選択し、そのクロックが分周部１６４を介し送信ＰＬＬ部１４０に供給され、このクロックに基づいてネットワーク側のクロックが生成され、電気信号処理部１３０で生成されたＡＩＳ信号を光送受信部１２０からネットワーク側に送信する。同様に、ネットワーク側の光入力断時は、ダウンストリーム側において、セレクタ１７３は切替用クロック発振部１６１側を選択し、そのクロックが送信ＰＬＬ部１５０に供給され、このクロックに基づいてクライアント側のクロックが生成され、電気信号処理部１３０で生成されたＡＩＳ信号を光送受信部１１０からクライアント側に送信する。
特開２０００−２７８２６１号公報特開平８−８８８８号公報

従来のトランスポンダは上述したように構成され動作するものであったが、特に、ネットワーク側の光入力断時におけるダウンストリーム側の処理において、クロック切替直後にＰＬＬの周波数飛びが起こり、安定したクロックが得られないことから、ＡＩＳ信号が送信できないという問題があった。

以下、周波数が飛ぶメカニズムについて説明する。

図３および図４において、光送受信部１２０の光入力断検出部１２１による光入力断検出によりクロック切替制御部１７２が光入力断検出信号を受け、セレクタ１７３にクロック切替制御信号を出力し、セレクタ１７３は切替用クロック発振部１６１側を選択し、送信ＰＬＬ部１５０に切替用クロック発振部１６１からのクロック（適宜に分周されたクロック）を与える。

ここで、送信ＰＬＬ部１５０において位相比較器を構成するフリップフロップ１５２およびＥＸ−ＮＯＲゲート１５３は、電気信号処理部１３０を介して与えられる電圧制御発振部１５５のクロック（電圧制御発振部１５５の後に適宜に分周されたクロック）とセレクタ１７３により切り替えられた切替用クロック発振部１６１のクロック（切替用クロック発振部１６１の後に適宜に分周されたクロック）とを位相比較することとなるが、両者の周波数は同じであっても、非同期のクロックであるため、最大で１８０°の位相飛びが発生する。位相比較出力は出力ＤＵＴＹ（矩形波形のＨｉｇｈ側の領域の幅）の変化となって現れ、位相飛びにより出力ＤＵＴＹの急激な変化が発生する。これをローパスフィルタ１５４で平滑化して得た直流電圧は、安定状態から大きな差をもった値になり、その電圧値により発信周波数が制御される電圧制御発振部１５５の周波数が急激に変化し、周波数が飛ぶことになる。

図５はダウンストリーム方向におけるクロック切替時の送信ＰＬＬ部１５０の動作例を示す図であり、（ａ）は安定時の波形を示し、（ｂ）は切替直後の波形を示している。すなわち、（ａ）においては切替元のクロック（電気信号処理部１３０から与えられるクロック）がＨレベルの期間の中間点で電圧制御発振部１５５のクロックがＨレベルになるため、位相比較結果としては５０％の出力ＤＵＴＹとなり、ローパスフィルタ１５４で平滑化した直流電圧は電源電圧（３．３Ｖ）の中間点付近の値（１．６５Ｖ）になっている。これに対し、（ｂ）においては、切替相手のクロック（切替用クロック発振部１６１から与えられるクロック）が１８０°位相差（最悪の状態）があることにより、位相比較結果としては１００％の出力ＤＵＴＹとなり、ローパスフィルタ１５４で平滑化した直流電圧は電源電圧（３．３Ｖ）と同じ値になっている。

ここで、ＡＩＳ信号の送信に要求されるクロックの中心周波数の偏差としては、規格により２０ｐｐｍ以内としなければならない。切替用クロック発振部１６１として精度が２０ｐｐｍ以内の発振器が必要になるのは当然として、これに加え、図５（ｂ）の最悪の状態では、電圧制御発振部１５５の変調感度を１００ｐｐｍ／Ｖとした場合、周波数精度は＋１６５ｐｐｍとなり、到底規格内に抑えることはできない。時間の経過により周波数飛びもなくなり偏差は安定していき、２０ｐｐｍ以内に落ち着くことになるが、切替直後における使用には耐えないことになる。

また、ＰＬＬ応答の時定数を遅くすることにより、急激な変化を軽減することも可能であるが、基本的には回避することができない。

なお、上述した信号方向とは逆のアップストリーム側については、前述したように切替用クロック発振部１６１がクライアント側のビットレートに対応した周波数となっているため、セレクタ１６３でクロックを切り替えた後に分周部１６４で分周をすることが可能であり、切替直後に位相差が発生しても、分周比の比率で影響を低減することができる。従って、クロックの切替直後に周波数が飛ぶ現象は見られない。図６はアップストリーム方向におけるクロック切替時の送信ＰＬＬ部１４０の動作例を示す図であり、簡略のために分周比を１／１０としている。すなわち、分周元のクロック＃１（電気信号処理部１３０側から与えられるクロック）とクロック＃２（切替用クロック発振部１６１から与えられるクロック）の間に図示の位相変動量（最悪の１８０°を想定）があったとしても、分周した結果、その位相変動量は１周期に対して微々たる値となり、ほとんど影響がないものとなる。

一方、近年の通信機器のトラフィック拡大等で、従来の１０Ｇｂｐｓ光伝送に対して更なる高速化が要求されており、次世代の通信装置として４０Ｇｂｐｓの伝送速度の装置が規格制定され、開発が進んでいる。ＦＥＣ処理によるビットレートアップは１０Ｇｂｐｓと４０Ｇｂｐｓによって異なる比率で規格制定（ITU-T G.709）されており、それぞれのクライアント側とネットワーク側のビットレートは次の通りである。

Client側 Network側 Client : Network
10Gbps ヒ゛ットレート 9.953280Gbps 10.709225Gbps 237 : 255
40Gbps ヒ゛ットレート 39.81320Gbps 43.018500Gbps 236 : 255
ここで、１０Ｇｂｐｓの場合はクライアント側とネットワーク側のビットレートの比が２３７：２５５であり、最大公約数「３」が存在するため、ダウンストリーム側においてクロックの切替後に３分周することで、上述したアップストリーム側と同様の原理により、位相変動の影響を若干低減することが可能である。しかし、３分周では十分な改善とはならない。

また、今後の普及が期待される４０Ｇｂｐｓの場合は、クライアント側とネットワーク側のビットレートの比が２３６：２５５であり、この比率の最大公約数が存在しないため、上述したアップストリーム側と同様の原理を採用することはできない。すなわち、基準発振器の出力を分周し、周波数を合わせてからクロック切替を行わなければならないため、高速クロックの状態で切り替え、その後に分周することで位相変動の影響を低減することはできない。

なお、ネットワーク側の周波数に合わせた基準発振器を新たに搭載すれば、ダウンストリーム側の位相変動の影響はなくすことができる。しかし、前述したように、ネットワーク側の周波数はＳＤＨ等の一般レートとは異なる特殊品のビットレートとなり、更に、ＡＩＳ送信のための周波数安定の規格である２０ｐｐｍ以内の精度としなくてはならず、部品の新規開発が必要となり、高額部品による製品のコストアップをきたし、現実的な選択ではない。

一方、特許文献１には、ＩＳＤＮ接続装置のクロック切替制御回路において、多重クロック生成用のＰＬＬの入力クロック切替時の出力クロックの乱れを防止する技術が開示されている。また、特許文献２には、切替動作時に、出力クロック信号に瞬断が生じることを防止し、かつ位相変動をも低減することを可能とする技術が開示されている。

しかしながら、トランスポンダ等における上述したような特殊な状況を想定したものではなく、上述した問題を解決できるものではない。

上記の従来の問題点に鑑み、光入力断時におけるクロック切替に際し、クロックを安定させることのできる光伝送装置を提供することを目的とする。

この光伝送装置の一実施態様では、第１の入出力端に接続される装置と光信号のやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う第１の光送受信部と、第２の入出力端に接続される装置と光信号のやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う第２の光送受信部と、前記第１および第２の光送受信部の間に接続され、前記電気信号の処理を行う電気信号処理部と、前記第１の入出力端側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期した前記第２の光送受信部の送信用クロックを生成する第１の送信クロック生成部と、前記第２の入出力端側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期した前記第１の光送受信部の送信用クロックを生成する第２の送信クロック生成部と、前記第２の入出力端側からの光入力断時に、前記第１の送信クロック生成部の出力クロックを選択するセレクタ部と、当該セレクタ部の出力クロックを、当該出力クロックの周波数精度が、許容される周波数精度に圧縮される所定の数で分周し、前記第２の送信クロック生成部にクロックを供給する分周部とを備える。

好ましくは、前記光伝送装置は、前記第１の入出力端がクライアントノードに接続され、前記第２の入出力端がネットワーク側に接続される、前記クライアントノードのワイドバンドの光信号とネットワーク側に多重するためのナローバンドの光信号との光波長変換を行うトランスポンダである。

好ましくは、前記光伝送装置は、前記第２の入出力端がクライアントノードに接続され、前記第１の入出力端がネットワーク側に接続される、前記クライアントノードのワイドバンドの光信号とネットワーク側に多重するためのナローバンドの光信号との光波長変換を行うトランスポンダである。

好ましくは、前記光伝送装置は、前記第１の入出力端が第１のネットワーク側に接続され、前記第２の入出力端が第２のネットワーク側に接続される、伝送信号の再構築を行うリジェネレータである
。

好ましくは、前記光伝送装置は、前記第２の入出力端が第１のネットワーク側に接続され、前記第１の入出力端が第２のネットワーク側に接続される、伝送信号の再構築を行うリジェネレータである。

開示の光伝送装置にあっては、所定方向の光入力断時の切替用基準クロックを得るにあたり、逆側の方向のクロックを用いることで、高い周波数の状態で切替を行い、その後に分周することが可能となり、クロックを安定させることができる。

以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。

＜第１の実施形態＞
図７は本発明の第１の実施形態にかかるトランスポンダＴの内部構成例を示す図である。光通信システムにおけるトランスポンダＴの配置は図１に示したものと同様である。

図７において、トランスポンダＴは、クライアント側とワイドバンドの光信号によりやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う光送受信部１１０と、ネットワーク側とナローバンドの光信号によりやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う光送受信部１２０と、光送受信部１１０、１２０の間にあって、フレーム処理や誤り訂正処理等の電気信号の処理を行う電気信号処理部１３０とを備えている。また、トランスポンダＴは、クライアント側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期したネットワーク側のクロックを生成するための送信ＰＬＬ部（送信クロック生成部）１４０と、ネットワーク側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期したクライアント側のクロックを生成するための送信ＰＬＬ部（送信クロック生成部）１５０とを備えている。

また、トランスポンダＴは、アップストリーム側において、切替用クロックを発生する切替用クロック発振部１６１と、光送受信部１１０から光入力断検出信号を受け取ってクロック切替制御信号を発生するクロック切替制御部１６２と、クロック切替制御部１６２からのクロック切替制御信号に応じ、電気信号処理部１３０からのクロックと切替用クロック発振部１６１からのクロックのいずれか一方を選択（通常時は電気信号処理部１３０側、光入力断時は切替用クロック発振部１６１側）するセレクタ１６３と、セレクタ１６３の出力を分周して送信ＰＬＬ部１４０にクロックを与える分周部１６４とを備えている。

また、ダウンストリーム側において、光送受信部１２０から光入力断検出信号を受け取ってクロック切替制御信号を発生するクロック切替制御部１７２と、クロック切替制御部１７２からのクロック切替制御信号に応じ、電気信号処理部１３０からのクロックとアップストリーム側の送信ＰＬＬ部１４０からのクロックのいずれか一方を選択（通常時は電気信号処理部１３０側、光入力断時は送信ＰＬＬ部１４０側）するセレクタ１７３と、セレクタ１７３の出力を分周して送信ＰＬＬ部１５０にクロックを与える分周部１７４とを備えている。すなわち、ダウンストリーム方向の切替時のクロックを安定させるために、アップストリーム側の送信ＰＬＬ部１４０のクロックを切替用のクロックとして使用する。このクロックはネットワーク側ベースの周波数であるため、切り替える比率が合っており、高い周波数の状態でセレクタ１７３により切替を行い、その後に分周部１７４で分周することが可能となる。また、このクロックは主信号に同期がとれており、偏差が２０ｐｐｍ以内（ＳＤＨの主信号は２０ｐｐｍ以内）が保障されているとともに、光主信号が断となった場合でも確実に偏差が２０ｐｐｍ以内であるため、安定な基準発振器として使用可能である。

図８は第１の実施形態にかかるトランスポンダＴのクロック系統の内部構成を詳細に示す図であり、図７と対応する部分には同符号を付してある。

図８において、アップストリーム側のクロック切替制御部１６２は光送受信部１１０の光入力断検出部１１１から光入力断検出信号を受け取る。同様に、ダウンストリーム側のクロック切替制御部１７２は光送受信部１２０の光入力断検出部１２１から光入力断検出信号を受け取る。

また、アップストリーム側の送信ＰＬＬ部１４０（図７）は、分周部１４１、フリップフロップ１４２、ＥＸ−ＮＯＲゲート１４３、ローパスフィルタ１４４、電圧制御発振部１４５、ディバイダ１４６から構成されている。フリップフロップ１４２とＥＸ−ＮＯＲゲート１４３により位相比較器が構成される。同様に、ダウンストリーム側の送信ＰＬＬ部１５０（図７）は、分周部１５１、フリップフロップ１５２、ＥＸ−ＮＯＲゲート１５３、ローパスフィルタ１５４、電圧制御発振部１５５、ディバイダ１５６から構成されている。フリップフロップ１５２とＥＸ−ＮＯＲゲート１５３により位相比較器が構成される。

図７および図８において、ネットワーク側でダウンストリーム方向の光入力断が発生した場合は、光送受信部１２０の光入力断検出部１２１にて光入力断を検出し、クロック切替制御部１７２に光入力断検出信号が与えられ、クロック切替制御部１７２はセレクタ１７３をそれまでの電気信号処理部１３０側から送信ＰＬＬ部１４０の出力側（アップストリーム側の電圧制御発振部１４５の出力を４分周したクロック）に切り替える。それまでの電気信号処理部１３０側のクロックと送信ＰＬＬ部１４０の出力側のクロックの周波数はほぼ同じであるが、位相は異なるクロックであるため、切替直後は位相が急激に変化する。しかし、セレクタ１７３の後段において、その位相が変化した状態のクロックを分周部１７４により２５５分周するために、位相変動量は１／２５５に圧縮される。従って、フリップフロップ１５２およびＥＸ−ＮＯＲゲート１５３により位相比較出力したパルス出力は、ほとんど位相が変化していない様に見える。位相が変化していないので、ローパスフィルタ１５４により平滑化された直流電圧は変化せず、電圧制御発振部１５５の周波数は安定したままである。そのため、このクロックを使用して電気信号処理部１３０および光送受信部１１０が動作することで、安定にＡＩＳ信号を送信することが可能である。

なお、図５（ｂ）に示した従来技術においては、ローパスフィルタ１５４の出力電圧が安定状態の１．６５Ｖから切替直後に３．３Ｖに変化した場合、電圧制御発振部１５５の変調感度を１００ｐｐｍ／Ｖとして、周波数精度は＋１６５ｐｐｍであった。これに対し、本実施形態では、偏差が１／２５５に圧縮されるため、ＰＬＬ時定数が極限まで早いケースでも０．６４７ｐｐｍが最大値となり、ＳＤＨ規格の２０ｐｐｍ以内という規格に対して影響を与えないものとなる。

このように、本実施形態では、光入力断時のダウンストリーム方向の切替用基準クロックを得るにあたり、逆側のアップストリーム方向のクロックを用いることで、切替時の周波数安定精度を満足することが可能である。また、元々存在しているクロックであるため、新たな周波数の発振器を追加する必要はなく、コストアップすることなく性能向上を図ることができる。

＜第２の実施形態＞
図９は本発明の第２の実施形態にかかるトランスポンダＴの内部構成例を示す図であり、逆方向のクロックを使用するという原理に基づき、アップストリーム側に適用した例である。前述した第１の実施形態では、切替用の基準発振器がクライアント側のビットレートに対応した周波数になっているものとしたが、切替用の基準発振器がネットワーク側のビットレートに対応した周波数となっている場合には、この第２の実施形態が有効となる。

図９においては、トランスポンダＴのダウンストリーム側に切替用クロック発振部１７１が設けられ、アップストリーム側の切替用クロック発振部１６１（図７）が除去されている。また、ダウンストリーム側のセレクタ１７３には切替用クロック発振部１７１から切替用のクロックが与えられ、アップストリーム側のセレクタ１６３にはダウンストリーム側の送信ＰＬＬ部１５０からクロックが与えられる。

図１０は第２の実施形態にかかるトランスポンダＴのクロック系統の内部構成を詳細に示す図であり、図９と対応する部分には同符号を付してある。

＜第３の実施形態＞
上述した第１および第２の実施形態では、光伝送装置としてトランスポンダを対象としていたが、第３および第４の実施形態では、光伝送装置として、伝送信号の再構築を行うリジェネレータ（中継タイプのトランスポンダ）を対象としている。リジェネレータはネットワークの途中に配置されるものであるため、トランスポンダの場合のようにクライアント側とネットワーク側とでビットレートが異なるということは原則としてないが、トランスポンダとリジェネレータの基本構成の共通化を図ることにより、設計、製造、メンテナンスの容易化を図ることができる。

図１１は光通信システムにおけるリジェネレータの配置例を示す図である。

図１１において、左側のクライアントノードＮ１１、Ｎ１２、・・から光波長多重／光波長分離部ＭＤ１まで、および、右側のクライアントノードＮ２１、Ｎ２２、・・から光波長多重／光波長分離部ＭＤ２までは図１に示したものと同様である。そして、光波長多重／光波長分離部ＭＤ１と光波長多重／光波長分離部ＭＤ２の間のＷＤＭ伝送区間の途中に他の光波長多重／光波長分離部ＭＤ３、ＭＤ４が接続され、その間にリジェネレータＲＧ１、ＲＧ２、・・・が接続される。

図１２は本発明の第３の実施形態にかかるリジェネレータＲＧのクロック系統の内部構成を詳細に示す図である。なお、より抽象度の高い機能ブロックとしては、第１の実施形態における図７と同様となる。

図１２における構成要素は図８とほぼ同様となるが、リジェネレータＲＧは左右両側がＷＤＭ区間のネットワークとなるため、ビットレートは左右両側で同じとなり、それに応じ、クロックの周波数および分周器の分周数が若干異なっている。なお、リジェネレータＲＧは左右両側がネットワークであるため、厳密な意味でのアップストリーム／ダウンストリームという概念は存在しないが、前述した実施形態との対応関係をわかりやすくするため、右側に向く信号の流れをアップストリーム、左側に向く信号の流れをダウンストリームと図示している。

本実施形態では、光入力断時のダウンストリーム方向の切替用基準クロックを得るにあたり、逆側のアップストリーム方向のクロックを用いることで、切替時の周波数安定精度を満足することが可能である。

＜第４の実施形態＞
図１３は本発明の第４の実施形態にかかるリジェネレータＲＧのクロック系統の内部構成を詳細に示す図であり、逆方向のクロックを使用するという原理に基づき、アップストリーム側に適用した例である。なお、より抽象度の高い機能ブロックとしては、第２の実施形態における図９と同様となる。

本実施形態では、光入力断時のアップストリーム方向の切替用基準クロックを得るにあたり、逆側のダウンストリーム方向のクロックを用いることで、切替時の周波数安定精度を満足することが可能である。

＜総括＞
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
（付記１）
第１の入出力端に接続される装置と光信号のやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う第１の光送受信部と、
第２の入出力端に接続される装置と光信号のやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う第２の光送受信部と、
前記第１および第２の光送受信部の間に接続され、前記電気信号の処理を行う電気信号処理部と、
前記第１の入出力端側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期した前記第２の光送受信部の送信用クロックを生成する第１の送信クロック生成部と、
前記第２の入出力端側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期した前記第１の光送受信部の送信用クロックを生成する第２の送信クロック生成部と、
前記第２の入出力端側からの光入力断時に、前記第１の送信クロック生成部の出力クロックを選択するセレクタ部と、
当該セレクタ部の出力クロックを分周し、前記第２の送信クロック生成部にクロックを供給する分周部と
を備えたことを特徴とする光伝送装置。
（付記２）
前記光伝送装置は、前記第１の入出力端がクライアントノードに接続され、前記第２の入出力端がネットワーク側に接続される、前記クライアントノードのワイドバンドの光信号とネットワーク側に多重するためのナローバンドの光信号との光波長変換を行うトランスポンダである
ことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
（付記３）
前記光伝送装置は、前記第２の入出力端がクライアントノードに接続され、前記第１の入出力端がネットワーク側に接続される、前記クライアントノードのワイドバンドの光信号とネットワーク側に多重するためのナローバンドの光信号との光波長変換を行うトランスポンダである
ことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
（付記４）
前記光伝送装置は、前記第１の入出力端が第１のネットワーク側に接続され、前記第２の入出力端が第２のネットワーク側に接続される、伝送信号の再構築を行うリジェネレータである
ことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
（付記５）
前記光伝送装置は、前記第２の入出力端が第１のネットワーク側に接続され、前記第１の入出力端が第２のネットワーク側に接続される、伝送信号の再構築を行うリジェネレータである
ことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。

光通信システムにおけるトランスポンダの配置例を示す図である。トランスポンダの内部構成を示す図である。光入力断発生時のクロック切替機能を備えたトランスポンダの内部構成を示す図である。トランスポンダのクロック系統の内部構成を詳細に示す図である。ダウンストリーム方向におけるクロック切替時の送信ＰＬＬ部の動作例を示す図である。アップストリーム方向におけるクロック切替時の送信ＰＬＬ部の動作例を示す図である。本発明の第１の実施形態にかかるトランスポンダの内部構成例を示す図である。第１の実施形態にかかるトランスポンダのクロック系統の内部構成を詳細に示す図である。本発明の第２の実施形態にかかるトランスポンダの内部構成例を示す図である。第２の実施形態にかかるトランスポンダのクロック系統の内部構成を詳細に示す図である。光通信システムにおけるリジェネレータの配置例を示す図である。本発明の第３の実施形態にかかるリジェネレータのクロック系統の内部構成を詳細に示す図である。本発明の第４の実施形態にかかるリジェネレータのクロック系統の内部構成を詳細に示す図である。

符号の説明

Ｔトランスポンダ
ＲＧリジェネレータ
１１０光送受信部
１１１光入力断検出部
１２０光送受信部
１２１光入力断検出部
１３０電気信号処理部
１４０送信ＰＬＬ部
１４１分周部
１４２フリップフロップ
１４３ＥＸ−ＮＯＲゲート
１４４ローパスフィルタ
１４５電圧制御発振部
１４６ディバイダ
１５０送信ＰＬＬ部
１５１分周部
１５２フリップフロップ
１５３ＥＸ−ＮＯＲゲート
１５４ローパスフィルタ
１５５電圧制御発振部
１５６ディバイダ
１６１切替用クロック発振部
１６２クロック切替制御部
１６３セレクタ
１６４分周部
１７１切替用クロック発振部
１７２クロック切替制御部
１７３セレクタ
１７４分周部

Claims

第１の入出力端に接続される装置と光信号のやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う第１の光送受信部と、
第２の入出力端に接続される装置と光信号のやりとりを行い、光信号と電気信号の間の変換を行う第２の光送受信部と、
前記第１および第２の光送受信部の間に接続され、前記電気信号の処理を行う電気信号処理部と、
前記第１の入出力端側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期した前記第２の光送受信部の送信用クロックを生成する第１の送信クロック生成部と、
前記第２の入出力端側から到来した信号のクロックに基づき、所定の比率の周波数で、かつ同期した前記第１の光送受信部の送信用クロックを生成する第２の送信クロック生成部と、
前記第２の入出力端側からの光入力断時に、前記第１の送信クロック生成部の出力クロックを選択するセレクタ部と、
当該セレクタ部の出力クロックを、当該出力クロックの周波数精度が、許容される周波数精度に圧縮される所定の数で分周し、前記第２の送信クロック生成部にクロックを供給する分周部と
を備えたことを特徴とする光伝送装置。
前記光伝送装置は、前記第１の入出力端がクライアントノードに接続され、前記第２の入出力端がネットワーク側に接続される、前記クライアントノードのワイドバンドの光信号とネットワーク側に多重するためのナローバンドの光信号との光波長変換を行うトランスポンダである
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
前記光伝送装置は、前記第２の入出力端がクライアントノードに接続され、前記第１の入出力端がネットワーク側に接続される、前記クライアントノードのワイドバンドの光信号とネットワーク側に多重するためのナローバンドの光信号との光波長変換を行うトランスポンダである
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
前記光伝送装置は、前記第１の入出力端が第１のネットワーク側に接続され、前記第２の入出力端が第２のネットワーク側に接続される、伝送信号の再構築を行うリジェネレータである
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
前記光伝送装置は、前記第２の入出力端が第１のネットワーク側に接続され、前記第１の入出力端が第２のネットワーク側に接続される、伝送信号の再構築を行うリジェネレータである
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。