JP5560833B2 - 光インターフェイス装置および入力周波数偏差の異常監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、第１光伝送路から入力される第１光信号を、前記第１光伝送路とは異なる第２光伝送路で伝送可能な第２光信号に変換する光インターフェイス装置に関する。

図１は、一般的な波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）方式の光伝送システムの構成例を示す図である。このＷＤＭ光伝送システムでは、波長の異なる複数の光信号を合波したＷＤＭ信号光が、対向するＷＤＭ光伝送装置１の間で光伝送路（ＷＤＭ回線）２を介して双方向に伝送され、各ＷＤＭ光伝送装置１には、複数のクライアント装置３が光伝送路（クライアント回線）４を介してそれぞれ接続されている。ＷＤＭ光伝送装置１は、例えば図２に示すように光インターフェイス装置１０および光波長多重分離装置３０を具備し、クライアント回線４を伝送される各チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの光信号とＷＤＭ回線２を伝送されるＷＤＭ信号光との相互の変換処理を行う。

光インターフェイス装置１０は、複数の光インターフェイスユニット１０Ａ，１０Ｂ…を有しており、例えば、光インターフェイスユニット１０Ａは、クライアント回線４から入力される４チャネルの光信号をＷＤＭ回線２に対応した光信号に変換するとともに、その逆変換の処理を行う。また、光インターフェイスユニット１０Ｂは、クライアント回線４から入力される１チャネルの光信号をＷＤＭ回線２に対応した光信号に変換するとともに、その逆変換の処理を行う。

具体的に、光インターフェイスユニット１０Ａにおける光信号の変換処理では、クライアント回線４から入力される４つのチャネルＣＨ１〜ＣＨ４の光信号が、ＭＳＡ（Multi Source Agreement）に準拠した光トランシーバ１１で受信され、各々に対応したクライアント信号（データおよびクロック）が生成される。各光トランシーバ１１で生成されたクライアント信号は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９（Interfaces for the Optical Transport Network：ＯＴＮ）に規定されるデジタルラッパ（Digital Wrapper）１３により、ＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）に対応したフレームフォーマットに変換される。そして、デジタルラッパ１３でＯＴＵフレームに格納されたデータ列がＭＳＡ対応の光トランシーバ１５に与えられ、該データ列に従ってＷＤＭ波長帯の光が変調されて、当該光信号が光波長多重分離装置１１に出力される。光波長多重分離装置３０では、各光インターフェイスユニット１０Ａ，１０Ｂ…から出力される波長の異なる光信号が合波器３１で多重化され、当該ＷＤＭ信号光がポストアンプ３３で所要のレベルまで増幅されてＷＤＭ回線２に送出される。

上記デジタルラッパ１３で実行される処理は、クライアント回線４から入力される光信号に対応したクロック信号とＷＤＭ回線２側に送る光信号に対応したクロック信号とが非同期の場合、光インターフェイスユニット内の固定発振器等で生成した基準クロック信号に同期させてクライアント信号のフレーム化を行う。この際、クライアント信号のビットレート（クロック周波数）と基準クロック周波数との差分を補償するためにスタッフ処理が実行される。このスタッフ処理は、ＯＴＵフレーム内のＯＰＵ（Optical Channel Payload Unit）のオーバーヘッドに定義されたＮＪＯ（Negative Justification opportunity）バイトおよびＰＪＯ（Positive Justification Opportunity）バイトを使用し、クライアント信号のクロック周波数と基準クロック周波数との差分に応じて、ジャスティフケーションバイト（ゼロ）を挿入する正のスタッフ処理、または、クライアント信号の余剰データを格納する負のスタッフ処理を行う。そして、スタッフ処理された信号を受信側のデジタルラッパ１３で処理する際、上記ＯＰＵのオーバーヘッド情報に基づいてデスタッフ処理を行うことにより、送信側と同様のクライアント信号が復元される。

ところで、上記のようなＷＤＭ光伝送装置１において、光インターフェイス装置１０に入力されるクライアント側光信号は、そのクロック周波数がＩＴＵ−Ｔの規定により±２０ｐｐｍ以内の偏差を持つ。また、クライアント側光信号としてイーサネット（登録商標）に対応した光信号が光インターフェイス装置１０に入力される場合もあり、例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｓのイーサネット（以下、１０ＧｂＥと略記する）に対応した光信号については、そのクロック周波数がＩＥＥＥ８０２．３ａｅの規定により±１００ｐｐｍ以内の偏差を持つ。

このようなクライアント側光信号の周波数偏差に対応するための従来技術としては、例えば、スタッフ処理に関して、クライアント信号全体に新規オーバーヘッドを付加し、この新規オーバーヘッドに定義した複数のスタッフ処理用バイトを連携して用いることにより、広い周波数範囲でクライアント側光信号との同期を実現可能にする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００７／０７２９２１号パンフレット

しかし、上記のような従来のスタッフ処理技術を光インターフェイス装置に適用したとしても、システム上における異常の発生などにより、実際に光インターフェイス装置に入力されるクライアント側光信号のクロック周波数が前述した規格を超える偏差を持つようになると、当該光信号を回線の末端で受信するクライアント装置においてエラーが検出される場合がある。この場合、従来のＷＤＭ光伝送システムでは、周波数の異常が発生している箇所を特定することが難しいという課題がある。

例えば、上記図１の構成例において、クライアント装置３の光送信器（ＴＸ）からクライアント回線４を介してＷＤＭ光伝送装置１に送られる１０ＧｂＥ対応の光信号のクロック周波数に±１００ｐｐｍを超える偏差が生じている場合を想定してみる。この場合、ＷＤＭ回線２の両端に位置する各ＷＤＭ光伝送装置１内に具備される各光モジュールは上記クロック周波数の偏差に対する耐力を持つ一方、受信側のクライアント回線４の末端に位置するクライアント装置３内の光受信器（ＲＸ）は上記クロック周波数の偏差に対する耐力を持っていないときに、受信側のクライアント装置３でエラーが検出される。このとき、各ＷＤＭ光伝送装置１における処理は正常に行われるため、送信側のＷＤＭ光伝送装置１に入力されるクライアント側光信号のクロック周波数に異常が発生していることを特定できない。なお、各ＷＤＭ光伝送装置１内の光インターフェイスユニットで処理されるスタッフ量の限界は、前述した従来技術の適用などによって±１６０ｐｐｍ程度あるので、スタッフ処理の限界によりエラーが発生することもない。

また、従来のＷＤＭ光伝送装置１において、クライアント回線４から入力される１チャネルの光信号の変換処理を行う光インターフェイスユニット１０Ｂ（図２）に関しては、クライアント側光信号の変換処理に使用したクロック信号を、同じユニット内の対向回線側の受信光（ＷＤＭ回線２から入力される光信号）よりデータおよびクロックを再生する際の参照クロック信号として利用する場合がある。この場合、クライアント側の光信号のクロック周波数の偏差が増大すると、前述した回線末端でのエラー検出に関する課題に加えて、上記対向回線側の光受信処理における参照クロック信号の周波数偏差が耐力外となり、対向回線でもエラーが発生してしまう可能性があり問題となる。

本発明は上記の点に着目してなされたもので、クライアント側から入力される光信号の周波数偏差の異常監視を行う光インターフェイス装置および入力周波数偏差の異常監視方法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は、第１光伝送路から入力される第１光信号を、前記第１光伝送路とは異なる第２光伝送路で伝送可能な第２光信号に変換する光インターフェイス装置を提供する。この光インターフェイス装置の一態様は、前記第１光信号を受信し、該第１光信号に対応した第１データ信号および第１クロック信号を再生する光受信部と、前記第２光信号に対応した第２クロック信号を生成するクロック生成部と、前記第１および第２クロック信号の周波数の差分を検出し、該差分を補償するために前記第１データ信号に対して行われるスタッフ処理におけるスタッフ量に関する情報を生成する周波数差検出部と、前記第２クロック信号のタイミングに従い、前記周波数差検出部で生成された情報に応じて、前記第１データ信号に対するスタッフ処理を行うスタッフ処理部と、前記周波数差検出部で生成された情報に基づいて、前記第１クロック信号の周波数偏差に異常があるか否かを判断する演算部と、前記スタッフ処理部から出力されるデータ信号が入力され、前記演算部で周波数偏差の異常ありが判断されたときに、前記第２光伝送路を介して下流側に接続される他の装置に前記周波数偏差の異常を知らせるアラーム表示信号を生成し、該アラーム表示信号を前記データ信号の所定領域に挿入するアラーム生成部と、
前記アラーム生成部を通過したデータ信号を、前記第２光信号に対応したフレーム構成を有する第２データ信号に変換する変換部と、前記第２データ信号に従って光を変調して前記第２光信号を生成する光送信部と、を備える。

上記のような光インターフェイス装置では、第１光伝送路から入力される第１光信号に対応した第１データ信号に対してスタッフ処理部で行われるスタッフ処理におけるスタッフ量に注目して、上記第１光信号に対応した第１クロック信号の周波数偏差に異常があるか否かが判断される。そして、周波数偏差に異常がある場合には、その周波数偏差の異常を知らせるアラーム表示信号が第２データ信号の所定領域に挿入され、該第２データ信号に従って生成された第２光信号に載せてアラーム表示信号が下流側の他の装置に伝達される。これにより、末端の装置でエラーが検出されたときに、該装置は受信データに含まれるアラーム表示信号を基に周波数偏差の異常発生箇所を容易に特定することが可能になる。

ＷＤＭ光伝送システムの構成例を示す図である。 図１のＷＤＭ光伝送装置の構成例を示す図である。 第１実施形態による光インターフェイスユニットの構成を示すブロック図である。 ２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号の４チャンネルをＯＴＵ２に変換する場合のフレーム構成を示す図である。 ９．９５３２８［Ｇｂ／ｓ］若しくは１０ＧｂＥのクライアント側データ信号の４チャンネルをＯＴＵ３に変換する場合のフレーム構成を示す図である。 第２実施形態による光インターフェイスユニットの構成を示すブロック図である。 ２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号の１チャネルをＯＴＵ１に変換する場合のフレーム構成を示す図である。 ９．９５３２８［Ｇｂ／ｓ］若しくは１０ＧｂＥのクライアント側データ信号の１チャンネルをＯＴＵ２に変換する場合のフレーム構成を示す図である。 ３９．８１３１２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号の１チャンネルをＯＴＵ３に変換する場合のフレーム構成を示す図である。

以下、本発明の実施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３は、第１実施形態による光インターフェイスユニットの構成を示すブロック図である。この光インターフェイスユニット１００Ａは、上述の図２に示したＷＤＭ光伝送装置１を構成する光インターフェイス装置１０内の光インターフェイスユニット１０Ａに相当する。上記光インターフェイスユニット１００Ａは、クライアント回線４から入力される４チャネルの光信号をＷＤＭ回線２に対応した光信号に変換するとともに、その逆変換の処理を行う。なお、光インターフェイスユニット１００Ａを含むＷＤＭ光伝送装置１を用いたＷＤＭ光伝送システムは、例えば、上述の図１に示した場合と同様なシステム構成となる。

具体的に図３において、光インターフェイスユニット１００Ａは、例えば、クライアント回線４に接続されるＭＡＳ（Multi Source Agreement）に準拠した光トランシーバ１１０と、ＷＤＭ光伝送装置１を構成する光波長多重分離装置３０（図２）に接続されるＭＡＳに準拠した光トランシーバ１５０と、上記各光トランシーバ１１０，１５０に対して入出力される電気信号を処理するデジタルラッパ１３０とを備える。

光トランシーバ１１０は、クライアント側の４チャネルＣＨ１〜ＣＨ４にそれぞれ対応した光受信部（ＲＸ）１１１および光送信部（ＴＸ）１１２を有する。各光受信部１１１は、クライアント回線４（第１光伝送路）から入力される各チャネルの光信号（第１光信号）を受信して電気信号に変換してデータおよびクロックの再生処理を行う。各光受信部１１１で再生されたデータおよびクロックは、クライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃ１〜ＲｘＤＡＴｃ４（第１データ信号）およびクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１〜ＲｘＣＬＫｃ４（第１クロック信号）としてデジタルラッパ１３０に与えられる。各光送信部１１２は、デジタルラッパ１３０からクライアント側に向けて出力される、後述するクライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃ１〜ＴｘＤＡＴｃ４およびクライアント側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｃ１〜ＴｘＣＬＫｃ４に従い、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４に対応した光信号（第４光信号）を生成してクライアント回線４に送信する。

デジタルラッパ１３０は、光トランシーバ１１０の各光受信部１１１から出力されるクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１〜ＲｘＣＬＫｃ４のタイミングに従って、クライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃ１〜ＲｘＤＡＴｃ４のオーバーヘッド情報をそれぞれ監視するＯＨ監視回路１３１を含む。各ＯＨ監視回路１３１を通過したクライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃ１〜ＲｘＤＡＴｃ４は、デジタルラッパ１３０内の各ＦＩＦＯ１３２に送られる。

各ＦＩＦＯ１３２は、各ＯＨ監視回路１３１を通過したクライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃ１〜ＲｘＤＡＴｃ４を、各クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１〜ＲｘＣＬＫｃ４のタイミングに従ってそれぞれ書き込む。また、各ＦＩＦＯ１３２は、光インターフェイスユニット１００Ａ内に具備された固定発振器１６１で生成される基準クロック信号ＯＳＣ１に同期した、位相同期回路（Phase Locked Loop：ＰＬＬ）１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗ（第２クロック信号）のタイミングに従って、格納されている各クライアント側受信データ信号を読み出し、ＷＤＭ側に位置するＡＩＳ生成回路１３３に出力する。ＰＬＬ１６２は、出力クロック信号ＣＬＫｗを位相比較回路（ＰＦＤ）１６２Ａにフィードバックし、該位相比較回路１６２Ａで基準クロック信号ＯＳＣ１との位相誤差を検出して、該位相誤差信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）１６２Ｂを介して発振器（ＶＣＸＯ）１６２Ｃに供給する。

上記各ＦＩＦＯ１３２でのクライアント側受信データ信号の書き込みおよび読み出しの際に、各クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１〜ＲｘＣＬＫｃ４の周波数ｆｃ１〜ｆｃ４と、固定発振器１６２で生成される基準クロック信号ＯＳＣ１の周波数ｆｓとの差分を補償して同期化するスタッフ処理が行われる。具体的には、各ＦＩＦＯ１３２に与えられる、各クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１〜ＲｘＣＬＫｃ４およびＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗの一部が、１／Ｎ分周回路１３４および１／Ｍ分周回路１３５をそれぞれ介して周波数差検出回路１３６に与えられ、該周波数差検出回路１３６で各クロック周波数ｆｃ１〜ｆｃ４とクロック周波数ｆｓとの差分の検出が行われる。そして、周波数差検出回路１３６は、検出したクロック周波数の差分に応じてスタッフ量に関する情報ＩＮＦ_ＳＴＦを生成し、該スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦをＦＩＦＯ１３２に伝える。

上記スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦは、例えば、クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１の周波数ｆｃ１がＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗの周波数ｆｓよりも低い場合（ｆｃ１＜ｆｓ）、クライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃ１のデータ数が少ないことになるので、クロック周波数の差分に応じたデータの不足数を示す。一方、クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１の周波数ｆｃ１がＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗの周波数ｆｓよりも高い場合（ｆｃ１＞ｆｓ）には、クライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃ１のデータ数が多いことになるので、スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦはクロック周波数の差分に応じたデータの過剰数を示す。

周波数差検出回路１３６からのスタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦを受けたＦＩＦＯ１３２は、スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦがデータの不足を示すとき、当該不足数に対応したスタッフビットをクライアント側受信データ信号の所定領域に挿入する正のスタッフ処理を行う。また、スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦがデータの過剰を示すときには、当該過剰数に対応したクライアント側受信データ信号の余剰データをオーバーヘッド内の所定領域に格納する負のスタッフ処理を行う。ＦＩＦＯ１３２で行われたスタッフ処理に関する情報は、受信側でデスタッフ処理を行うための情報としてオーバーヘッド内に記録される。このようにＦＩＦＯ１３２は、スタッフ処理部としての機能を備える。

各ＡＩＳ生成回路１３３は、光インターフェイスユニット１００Ａ内に具備された演算回路１６３の出力信号に応じて、クライアント側光信号のクロック周波数の異常をＷＤＭ回線２を介して下流側に接続される他の装置に知らせるアラーム表示信号（Alarm Indication Signal：ＡＩＳ）を生成する。該ＡＩＳは、ＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗのタイミングに従って、対応するＦＩＦＯ１３２の出力データ信号のオーバーヘッド内の所定領域に挿入される。各ＡＩＳ生成回路１３３を通過したデータ信号は、変換回路（ＤＷ）１３７にそれぞれ入力される。

演算回路１６３には、光インターフェイスユニット１００Ａを含むＷＤＭ光伝送装置１を用いたＷＤＭ光伝送システムで伝送される各チャネルの光信号の運用状況に関する情報（以下、運用情報と呼ぶ）が図示を省略したシステム管理部等より伝えられるとともに、上記周波数差検出回路１３６で生成されたスタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦが伝えらえる。演算回路１６３は、運用情報を基に、クライアント回線４から光インターフェイスユニット１００Ａに入力される各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４の光信号の種別（対応規格やビットレート等）を確認した後、各チャネルに対応するスタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦが、周波数偏差の規格内で発生するスタッフ量を超える値を示す場合に、該チャネルに対応したクライアント側受信クロック信号の周波数異常を判断し、その結果を示す信号をＡＩＳ生成回路１３３に出力する。上記スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦを用いた周波数異常の判断は、具体的には、クライアント側の光信号の種別毎に、周波数偏差の規格に対応したスタッフ量の閾値を予め設定しておき、運用情報を基に光インターフェイスユニット１００Ａに入力される光信号の種別に対応した閾値を選択して、スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦの示す値が選択した閾値よりも大きい場合に、クライアント側のクロック周波数の異常を判断するようにしてもよい。上記のような処理を行う演算回路１６３は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を用いて構成することが可能である。

変換回路１３７は、ＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗのタイミングに従って、各ＡＩＳ生成回路１３３を通過したデータ信号を多重化してＯＴＵに対応したフレーム構成に変換する。該ＯＴＵフレームに格納されたデータ信号は、ＷＤＭ側送信データ信号ＴｘＤＡＴｗ（第２データ信号）として、ＷＤＭ側の光トランシーバ１５０に送られる。該光トランシーバ１５０には、ＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗをバッファ回路（ＢＵＦＦ）１３８に与えてＷＤＭ側送信データ信号ＴｘＤＡＴｗとのタイミングを調整したＷＤＭ側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｗが、ＷＤＭ側送信データ信号ＴｘＤＡＴｗと伴に送られる。

ここで、上記変換回路１３７における処理の詳細について具体例を挙げて説明する。
図４は、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号の４チャンネルをＯＴＵ２（Optical channel Transport Unit 2）に変換する場合のフレーム構成を示す図である。この場合、各チャネルのクライアント側データ信号は、図４の上段に示すＯＤＵ１（Optical channel Data Unit 1）に対応したフレームのペイロード領域にそれぞれ格納される。このＯＤＵ１にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号にオーバーヘッド（ＯＨ）が付加されることにより、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］×２３９／２３８＝２．４９８７８［Ｇｂ／ｓ］になる。そして、図４の中段に示すように、４チャネルのＯＤＵ１フレームが多重化されて、ＯＤＵ２に対応したフレームのペイロード領域に格納される。さらに、図４の下段に示すように、ＯＤＵ２フレームに対してＦＥＣ（Forward Error Correction）バイトが付加されることによりＯＴＵ２に対応したデータ信号に変換される。ＯＴＵ２にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、４チャネルの多重化、並びに、ＯＨおよびＦＥＣの付加によって、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］×４×２５５／２３７＝１０．７０９２２５［Ｇｂ／ｓ］と上昇する。

図５は、９．９５３２８［Ｇｂ／ｓ］若しくは１０．３１２４９６［Ｇｂ／ｓ］（１０ＧｂＥ）のクライアント側データ信号の４チャンネルをＯＴＵ３に変換する場合のフレーム構成を示す図である。この場合、各チャネルのクライアント側データ信号は、図５の上段に示すＯＤＵ２に対応したフレームのペイロード領域にそれぞれ格納される。このＯＤＵ１にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、例えば１０ＧｂＥのクライアント側データ信号にＯＨが付加されることにより、１０．３１２４９６［Ｇｂ／ｓ］×２３９／２３７＝１０．３９９５２１［Ｇｂ／ｓ］になる。そして、図５の中段に示すように、４チャネルのＯＤＵ２フレームが多重化されて、ＯＤＵ３に対応したフレームのペイロード領域に格納される。さらに、図５の下段に示すように、ＯＤＵ３フレームに対してＦＥＣバイトが付加されることによりＯＴＵ３に対応したデータ信号に変換される。ＯＴＵ３にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、４チャネルの１０ＧｂＥの多重化、並びに、ＯＨおよびＦＥＣの付加によって、１０．３１２４９６［Ｇｂ／ｓ］×４×２５５／２３６＝４４．５７０９５７［Ｇｂ／ｓ］と上昇する。

図３に戻って、光トランシーバ１５０は、デジタルラッパ１３０から出力されるＷＤＭ側送信データ信号ＴｘＤＡＴｗおよびＷＤＭ側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｗが入力される光送信部（ＴＸ）１５１と、光波長多重分離装置３０（図２）で分離された光信号が入力される光受信部（ＲＸ）１５２とを有する。光送信部１５１は、ＷＤＭ側送信データ信号ＴｘＤＡＴｗおよびＷＤＭ側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｗに従ってＷＤＭ波長帯の光を変調し、当該光信号（第２光信号）を光波長多重分離装置３０に出力する。光受信部１５２は、ＷＤＭ回線２を伝送されたＷＤＭ光を光波長多重分離装置３０で波長に応じて分離した１波の光信号（第３光信号）を受信し、該光信号を電気信号に変換してデータおよびクロックの再生処理を行う。該再生処理は、ＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗを参照クロック信号ＲｅｆＣＬＫとして使用して行うことが可能である。光受信部１５２で再生されたデータおよびクロックは、ＷＤＭ側受信データ信号ＲｘＤＡＴｗ（第３データ信号）およびＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗ（第３クロック信号）として、デジタルラッパ１３０に与えられる。

上記光受信部１５２からのＷＤＭ側受信データ信号ＲｘＤＡＴｗおよびＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗを受けたデジタルラッパ１３０では、逆変換回路（Ｄ−ＤＷ）１４１が、ＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗのタイミングに従い、ＷＤＭ側受信データ信号ＲｘＤＡＴｗに対して前述した変換回路１３７とは逆の変換を行うことで、クライアント側の４チャネルに対応したデータ信号を生成する。このとき、逆変換回路１４１は、逆変換した各データ信号のオーバーヘッドからデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦを取得して、各データ信号およびデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦを対応するＦＩＦＯ１４２にそれぞれ出力する。

各ＦＩＦＯ１４２は、ＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗのタイミングに従って、逆変換回路１４１から出力される各データ信号をそれぞれ書き込む。また、各ＦＩＦＯ１４２は、各ＰＬＬ１７２の出力クロック信号ＣＬＫｃ１〜ＣＬＫｃ４（第４クロック信号）のタイミングに従って、格納されている各データ信号を読み出して、対応するＡＩＳ転送回路１４３に出力する。このとき、各ＦＩＦＯ１４２は、逆変換回路１４１で取得されたデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦに応じて、送信側における正のスタッフ処理でオーバーヘッド内の所定領域に挿入されたスタッフビットを取り除くか、または、送信側における負のスタッフ処理でオーバーヘッド内の所定領域に格納された余剰データを元の位置に戻すデスタッフ処理を行う。このようにＦＩＦＯ１４２は、デスタッフ処理部としての機能を備える。

上記ＰＬＬ１７２は、クライアント側の各チャネルにそれぞれ対応したセレクタ回路（ＳＥＬ）１７２Ａ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１７２Ｂおよび発振器（ＶＣＸＯ）１７２Ｃを有する。各セレクタ回路１７２Ａには、光トランシーバ１５０の光受信部１５２から出力されるＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗと、光インターフェイスユニット１００Ａ内に具備された固定発振器１７１で生成される基準クロック信号ＯＳＣ２とが入力されるとともに、変換回路１３７で取得されたデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦ、およびＷＤＭ回線２から光波長多重分離装置３０への光信号の入力断を示す光入力断情報が与えられる。各セレクタ回路１７２Ａは、光入力断情報が光波長多重分離装置３０への光入力断状態を示す場合に、固定発振器１７１から出力される基準クロック信号ＯＳＣ２を選択し、それ以外の場合には、ＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗを選択する。そして、各セレクタ回路１７２Ａは、選択したクロック信号を基準としてデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦに応じた偏差を持つ位相誤差信号を生成する。各セレクタ回路１７２Ａで生成された位相誤差信号は、ローパスフィルタ１７２Ｂを介して発振器１７２Ｃに供給され、クライアント側の各チャネルに対応したクロック信号ＣＬＫｃ１〜ＣＬＫｃ４が各発振器１７２Ｃから出力される。

各ＡＩＳ転送回路１４３は、対応するＰＬＬ１７２の出力クロック信号ＣＬＫｃ１〜ＣＬＫｃ４のタイミングに従って、ＦＩＦＯ１４２から出力されるデータ信号のオーバーヘッドを監視し、送信側で挿入されたＡＩＳを識別してクロック周波数の異常を検出すると同時に、該ＡＩＳをクライアント側に転送する。なお、前述したＰＬＬ１７２において光入力断時に基準クロック信号ＯＳＣ２を選択して出力クロック信号ＣＬＫｃ１〜ＣＬＫｃ４を生成した場合には、各ＡＩＳ転送回路１４３がＷＤＭ回線２からの光入力断を示すＡＩＳを生成してクライアント側に送る。

各ＡＩＳ転送回路１４３を通過したデータ信号は、クライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃ１〜ＴｘＤＡＴｃ４（第４データ信号）として、対応する光トランシーバ１１０の光送信部１１２に送られる。各光トランシーバ１１０の光送信部１１２には、ＰＬＬ１７２の出力クロック信号ＣＬＫｃ１〜ＣＬＫｃ４をバッファ回路（ＢＵＦＦ）１４４に与えてクライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃ１〜ＴｘＤＡＴｃ４とのタイミングを調整したクライアント側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｃ１〜ＴｘＣＬＫｃ４が、クライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃ１〜ＴｘＤＡＴｃ４と伴に送られる。各光送信部１５１では、入力されるクライアント側送信データ信号およびクライアント側送信クロック信号に従って所要の波長帯の光が変調され、当該光信号（第４光信号）がクライアント回線４に送信される。

上記のような構成の光インターフェイスユニット１００Ａでは、周波数差検出回路１３６で生成されるスタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦ、すなわち、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４に対応したクライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃ１〜ＲｘＤＡＴｃ４に対して行うスタッフ処理におけるスタッフ量に注目して、各クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃ１〜ＲｘＣＬＫｃ４の周波数が規格外になるような異常が発生しているか否かの判断が演算回路１６３（判断回路１６３とも呼ぶ）により行われる。そして、演算回路１６３でクロック周波数の異常が判断されたときに、該周波数異常を示すＡＩＳが生成され、該ＡＩＳが対応するデータ信号のオーバーヘッドに載せてＷＤＭ側に送信される。このＡＩＳ情報は、ＷＤＭ回線２を通って受信側の光インターフェイスユニット１００Ａでクライアント側に転送され、当該光信号を回線の末端で受信するクライアント装置３（図１）に伝達される。また、ＷＤＭ回線２の受信端から光波長多重分離装置３０に入力される光信号が断状態にあるときには、該光入力断を示すＡＩＳが受信側の光インターフェイスユニット１００Ａ内で生成されて回線末端のクライアント装置３に伝達される。これにより、回線末端のクライアント装置３でエラーが検出されたときに、該クライアント装置３は、受信データのオーバーヘッド内に含まれるＡＩＳ情報に基づいて、クロック周波数の異常および光入力断の発生箇所を特定することが可能になる。

次に、第２実施形態による光インターフェイスユニットについて説明する。
図６は、第２実施形態の光インターフェイスユニットの構成を示す図である。この光インターフェイスユニット１００Ｂは、上述の図２に示したＷＤＭ光伝送装置１を構成する光インターフェイス装置１０内の光インターフェイスユニット１０Ｂに相当する。上記光インターフェイスユニット１００Ｂは、クライアント回線４から入力される１チャネルの光信号をＷＤＭ回線２に対応した光信号に変換するとともに、その逆変換の処理を行う。なお、第２実施形態の構成において、上述した第１実施形態の構成と同一または相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。また、光インターフェイスユニット１００Ｂを含むＷＤＭ光伝送装置１を用いたＷＤＭ光伝送システムは、例えば、上述の図１に示した場合と同様なシステム構成となる。

光インターフェイスユニット１００Ｂの構成が、上述した第１実施形態の光インターフェイスユニット１００Ａの構成と相違する部分は、クライアント回線４に対して入出力される光信号が４チャネルから１チャネルに減少したことに対応して、光トランシーバ１１０、デジタルラッパ１３０内のＯＨ監視回路１３１、ＦＩＦＯ１３２，１４２、ＡＩＳ生成回路１３３、ＡＩＳ転送回路１４３およびバッファ回路１４４、並びに、ＰＬＬ１７２がそれぞれ１つ設けられている。また、光インターフェイスユニット１００Ｂでは、固定発振器１６１およびＰＬＬ１６２の位相比較回路１６２Ａの間にセレクタ回路１６４が追設されている。

セレクタ回路１６４には、固定発振器１６１で生成される基準クロック信号ＯＳＣ１と、ＦＩＦＯ１３２に入力されるクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃの一部を取り出して１／Ｎ分周回路１３４で分周した信号とが入力される。セレクタ回路１６４は、上述した第１実施形態の場合と同様な演算回路１６３の出力信号に従って、クライアント側からの光信号にクロック周波数の異常が発生していない場合に、１／Ｎ分周回路１３４を通過したクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃを選択して位相比較回路１６２Ａに出力する。一方、クライアント側からの光信号にクロック周波数の異常が発生している場合には、セレクタ回路１６４は、固定発振器１６１からの基準クロック信号ＯＳＣ１を選択して位相比較回路１６２Ａに出力する。

位相比較回路１６２Ａには、ＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗが１／Ｍ分周回路１３５を介してフィードバックされている。位相比較回路１６２Ａは、セレクタ回路１６４から出力される選択クロック信号に対するＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗの位相誤差を検出し、その結果を示す位相誤差信号をローパスフィルタ１６２Ｂを介して発振器１６２Ｃに供給する。

さらに、光インターフェイスユニット１００Ｂでは、周波数差検出回路１３６に対して、固定発振器１６１および１／Ｍ分周回路１３５の各出力信号が入力されている。周波数差検出回路１３６は、基準クロック信号ＯＳＣ１の周波数とＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗの周波数との差分を検出する。そして、周波数差検出回路１３６は、検出したクロック周波数の差分に応じてスタッフ量に関する情報ＩＮＦ_ＳＴＦを生成し、該スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦをＦＩＦＯ１３２および演算回路１６３に伝える。

上記のような構成の光インターフェイスユニット１００Ｂでは、クライアント回線４から入力される１チャネルの光信号が、光トランシーバ１１０の光受信部１１１で受信されて、該光信号より再生されたクライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃおよびクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃがデジタルラッパ１３０に与えられる。デジタルラッパ１３０では、クライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃのオーバーヘッド情報がＯＨ監視回路１３１で監視された後に、クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃのタイミングに従って、クライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃがＦＩＦＯ１３２に書き込まれる。このとき、ＦＩＦＯ１３２に入力されるクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃの一部が１／Ｎ分周回路１３４を介してセレクタ回路１６４の一方の入力ポートに与えられる。セレクタ回路１６４の他方の入力ポートには、固定発振器１６１から出力される基準クロック信号ＯＳＣ１が与えられている。

セレクタ回路１６４では、通常モードにおいて、１／Ｎ分周回路１３４を通過したクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃが選択され、該選択クロック信号がＰＬＬ１６２に供給される。これにより、クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃに同期したＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗが生成される。このＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗは、１／Ｍ分周回路１３５を介して位相比較回路１６２Ａにフィードバックされるとともに、周波数差検出回路１３６にも与えられる。

周波数差検出回路１３６では、固定発振器１６１から出力される基準クロック信号ＯＳＣ１の周波数と、１／Ｍ分周回路１３５を通過したＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗの周波数との差分の検出が行われる。そして、検出されたクロック周波数の差分に応じてスタッフ量に関する情報ＩＮＦ_ＳＴＦが生成され、該スタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦが周波数差検出回路１３６からＦＩＦＯ１３２および演算回路１６３に伝えられる。

演算回路１６３では、上述した第１実施形態の場合と同様にして、周波数差検出回路１３６からのスタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦが周波数偏差の規格内で発生するスタッフ量を超える値を示す場合に、クライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃの周波数異常が判断され、その結果を示す信号がセレクタ回路１６４およびＡＩＳ生成回路１３３に出力される。演算回路１６３の出力信号によりクロック周波数の異常が伝えられたセレクタ回路１６４では、通常モードで選択されていたクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃが、固定発振器１６１から出力される基準クロック信号ＯＳＣ１に切り替えられ、該基準クロック信号ＯＳＣ１が選択クロック信号としてＰＬＬ１６２に供給される。これにより、クライアント側のクロック周波数の異常発生時には、基準クロック信号ＯＳＣ１に同期したＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗが生成される。

ＦＩＦＯ１３２に格納されたクライアント側受信データ信号ＲｘＤＡＴｃは、ＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗのタイミングに従って読み出されてＡＩＳ生成回路１３３に出力される。このとき、周波数差検出回路１３６からのスタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦに応じて、上述した第１実施形態の場合と同様なスタッフ処理が行われる。ＡＩＳ生成回路１３３では、演算回路１６３の出力信号がクロック周波数の異常を示す場合にＡＩＳが生成され、ＦＩＦＯ１３２から出力されるデータ信号のオーバーヘッド内の所定領域に上記ＡＩＳが挿入される。

ＡＩＳ生成回路１３３を通過したデータ信号は、変換回路１３７によりＯＴＵに対応したフレーム構成に変換されてＷＤＭ側送信データ信号ＴｘＤＡＴｗとなり、ＰＬＬ１６２の出力クロック信号ＣＬＫｗをバッファ１３８でタイミング調整したＷＤＭ側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｗと伴に、ＷＤＭ側の光トランシーバ１５０に送られる。該光トランシーバ１５０では、光送信部１５１において、ＷＤＭ側送信データ信号ＴｘＤＡＴｗおよびＷＤＭ側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｗに従ってＷＤＭ波長帯の光が変調され、当該光信号が光波長多重分離装置３０に出力される。

ここで、上記変換回路１３７における処理の詳細について、上述した第１実施形態の場合と同様に具体例を挙げて説明する。

図７は、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号の１チャネルをＯＴＵ１に変換する場合のフレーム構成を示す図である。この場合、１チャネルのクライアント側データ信号は、図７の上段に示すＯＤＵ１に対応したフレームのペイロード領域にそれぞれ格納される。このＯＤＵ１にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号にＯＨが付加されることにより、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］×２３９／２３８＝２．４９８７８［Ｇｂ／ｓ］になる。そして、図４の下段に示すように、ＯＤＵ１フレームに対してＦＥＣバイトが付加されることによりＯＴＵ１に対応したデータ信号に変換される。ＯＴＵ１にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、２．４８８３２［Ｇｂ／ｓ］×２５５／２３８＝２．６６６０５７［Ｇｂ／ｓ］に上昇する。

図８は、９．９５３２８［Ｇｂ／ｓ］若しくは１０．３１２４９６［Ｇｂ／ｓ］（１０ＧｂＥ）のクライアント側データ信号の１チャンネルをＯＴＵ２に変換する場合のフレーム構成を示す図である。この場合、１チャネルのクライアント側データ信号は、図８の上段に示すＯＤＵ２に対応したフレームのペイロード領域にそれぞれ格納される。このＯＤＵ２にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、例えば１０ＧｂＥのクライアント側データ信号にＯＨが付加されることにより、１０．３１２４９６［Ｇｂ／ｓ］×２３９／２３７＝１０．３９９５２１［Ｇｂ／ｓ］になる。そして、図８の下段に示すように、ＯＤＵ２フレームに対してＦＥＣバイトが付加されることによりＯＴＵ２に対応したデータ信号に変換される。ＯＴＵ２にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、１０．３１２４９６［Ｇｂ／ｓ］×２５５／２３７＝１１．０９５７２４［Ｇｂ／ｓ］に上昇する。

図９は、３９．８１３１２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号の１チャンネルをＯＴＵ３に変換する場合のフレーム構成を示す図である。この場合、１チャネルのクライアント側データ信号は、図９の上段に示すＯＤＵ３に対応したフレームのペイロード領域にそれぞれ格納される。このＯＤＵ３にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、３９．８１３１２［Ｇｂ／ｓ］のクライアント側データ信号にＯＨが付加されることにより、３９．８１３１２［Ｇｂ／ｓ］×２３９／２３６＝４０．３１９２１９［Ｇｂ／ｓ］になる。そして、図９の下段に示すように、ＯＤＵ３フレームに対してＦＥＣバイトが付加されることによりＯＴＵ３に対応したデータ信号に変換される。ＯＴＵ３にフレーム化されたデータ信号のビットレートは、３９．８１３１２［Ｇｂ／ｓ］×２５５／２３６＝４３．０１８４１４［Ｇｂ／ｓ］に上昇する。

図６に戻って、光トランシーバ１５０の光受信部１５２では、ＷＤＭ回線２を伝送されたＷＤＭ光を光波長多重分離装置３０で波長に応じて分離した１波の光信号が受信され、該光信号よりデータおよびクロックが再生される。この光受信部１５２での再生処理には、対向回線におけるクライアント側光信号の変換処理に使用したクロック信号ＣＬＫｗが参照クロック信号ＲｅｆＣＬＫｗとして利用される。この参照クロック信号ＲｅｆＣＬＫｗは、クライアント側のクロック周波数に異常が発生したとき、セレクタ回路１６４が切り替えられて固定発振器１６１が出力する基準クロック信号ＯＳＣ１に同期したクロック信号となるため、クロック周波数の偏差が光受信部１５２の耐力外になることが回避される。光受信部１５２で再生されたデータおよびクロックは、ＷＤＭ側受信データ信号ＲｘＤＡＴｗおよびＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗとして、デジタルラッパ１３０に与えられる。

デジタルラッパ１３０では、逆変換回路１４１によりＷＤＭ側受信データ信号ＲｘＤＡＴｗの逆変換が行われることで、クライアント側の１チャネルに対応したデータ信号が生成されるとともに、該データ信号のオーバーヘッドからデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦが取得され、上記データ信号およびデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦがＦＩＦＯ１４２に出力される。ＦＩＦＯ１４２では、ＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗのタイミングに従って、逆変換回路１４１から出力されるデータ信号が書き込まれるとともに、ＰＬＬ１７２の出力クロック信号ＣＬＫｃのタイミングに従って、格納されているデータ信号が読み出されてＡＩＳ転送回路１４３に出力される。このとき、逆変換回路１４１で取得されたデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦに応じてデータ信号に対するデスタッフ処理が行われる。

上記ＰＬＬ１７２では、セレクタ回路１７２Ａにより、光入力断情報が光波長多重分離装置３０への光入力断状態を示す場合に固定発振器１７１から出力される基準クロック信号ＯＳＣ２が選択され、それ以外の場合にはＷＤＭ側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｗが選択される。そして、該選択クロック信号を基準としてデスタッフ情報ＩＮＦ_ＤＳＴＦに応じた偏差を持つ位相誤差信号が生成され、該位相誤差信号がセレクタ回路１７２Ａからローパスフィルタ１７２Ｂを介して発振器１７２Ｃに供給される。これにより、クライアント側に対応したクロック信号ＣＬＫｃが発振器１７２Ｃから出力される。

ＡＩＳ転送回路１４３では、ＰＬＬ１７２の出力クロック信号ＣＬＫｃのタイミングに従って、ＦＩＦＯ１４２から出力されるデータ信号のオーバーヘッドが監視され、送信側で挿入されたＡＩＳの識別およびクライアント側への転送が行われる。なお、ＰＬＬ１７２において光入力断時に基準クロック信号ＯＳＣ２を選択して出力クロック信号ＣＬＫｃが生成された場合には、ＡＩＳ転送回路１４３でＷＤＭ回線２からの光入力断を示すＡＩＳが生成されてクライアント側に送られる。

ＡＩＳ転送回路１４３を通過したデータ信号は、クライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃとして光トランシーバ１１０の光送信部１１２に送られる。該光送信部１１２には、ＰＬＬ１７２の出力クロック信号ＣＬＫｃをバッファ回路１４４に与えてクライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃとのタイミングを調整したクライアント側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｃが、クライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃと伴に送られる。光送信部１５１では、クライアント側送信データ信号ＴｘＤＡＴｃおよびクライアント側送信クロック信号ＴｘＣＬＫｃに従って所要の波長帯の光が変調され、当該光信号がクライアント回線４に送信される。

上記のような光インターフェイスユニット１００Ｂによれば、上述した第１実施形態の場合と同様にして、周波数差検出回路１３６で生成されるスタッフ情報ＩＮＦ_ＳＴＦに注目して演算回路１６３でクライアント側受信クロック信号ＲｘＣＬＫｃの周波数異常が判断され、該周波数異常を示すＡＩＳがデータ信号のオーバーヘッドに載せて回線末端のクライアント装置３まで伝達される。また、ＷＤＭ回線２の受信端から光波長多重分離装置３０に入力される光信号が断状態にあるときには、該光入力断を示すＡＩＳが受信側の光インターフェイスユニット１００Ｂ内で生成されて回線末端のクライアント装置３に伝達される。これにより、回線末端のクライアント装置３でエラーが検出されたときに、該クライアント装置３は、受信データのオーバーヘッド内に含まれるＡＩＳ情報に基づいて、クロック周波数の異常および光入力断の発生箇所を特定することが可能になる。また、クライアント側光信号の変換処理に使用したクロック信号ＣＬＫｗが、同じ光インターフェイスユニット１００Ｂ内の対向回線側の光受信器１５２における参照クロック信号ＲｅｆＣＬＫｗとして利用される場合に、クライアント側のクロック周波数の偏差が増大しても、セレクタ回路１６４が切り替えられることで基準クロック信号ＯＳＣ１に同期した参照クロック信号ＲｅｆＣＬＫｗが光受信器１５２で用いられるようになるため、対向回線でのエラー発生を防止することも可能になる。

以上の各実施形態に関して、さらに以下の付記を開示する。
（付記１） 第１光伝送路から入力される第１光信号を、前記第１光伝送路とは異なる第２光伝送路で伝送可能な第２光信号に変換する光インターフェイス装置であって、
前記第１光信号を受信し、該第１光信号に対応した第１データ信号および第１クロック信号を再生する光受信部と、
前記第２光信号に対応した第２クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記第１および第２クロック信号の周波数の差分を検出し、該差分を補償するために前記第１データ信号に対して行われるスタッフ処理におけるスタッフ量に関する情報を生成する周波数差検出部と、
前記第２クロック信号のタイミングに従い、前記周波数差検出部で生成された情報に応じて、前記第１データ信号に対するスタッフ処理を行うスタッフ処理部と、
前記周波数差検出部で生成された情報に基づいて、前記第１クロック信号の周波数偏差に異常があるか否かを判断する演算部と、
前記スタッフ処理部から出力されるデータ信号が入力され、前記演算部で周波数偏差の異常ありが判断されたときに、前記第２光伝送路を介して下流側に接続される他の装置に前記周波数偏差の異常を知らせるアラーム表示信号を生成し、該アラーム表示信号を前記データ信号の所定領域に挿入するアラーム生成部と、
前記アラーム生成部を通過したデータ信号を、前記第２光信号に対応したフレーム構成を有する第２データ信号に変換する変換部と、
前記第２データ信号に従って光を変調して前記第２光信号を生成する光送信部と、
を備えたことを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記２） 付記１に記載の光インターフェイス装置であって、
前記光受信部は、前記第１光伝送路から非同期で入力される複数のチャネルの前記第１光信号を受信し、
前記周波数差検出部、前記スタッフ処理部および前記アラーム生成部が、前記複数のチャネルにそれぞれ対応させて複数個ずつ設けられ、
前記変換部は、前記複数個のアラーム生成部をそれぞれ通過した各データ信号を多重化して前記第２データ信号に変換することを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記３） 付記２に記載の光インターフェイス装置であって、
前記クロック生成部は、
前記第２光信号に対応した基準クロック信号を発生する固定発振器と、
前記固定発振器から出力される基準クロック信号に同期した前記第２クロック信号を出力する位相同期回路と、
を含むことを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記４） 付記１に記載の光インターフェイス装置であって、
前記光受信部は、前記第１光伝送路から入力される１つのチャネルの前記第１光信号を受信し、
前記変換部は、前記アラーム生成部を通過したデータ信号に、前記第２光信号に対応したオーバーヘッドおよび誤り訂正バイトを付加して前記第２データ信号に変換することを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記５） 付記４に記載の光インターフェイス装置であって、
前記クロック生成部は、
前記第２光信号に対応した基準クロック信号を発生する固定発振器と、
前記固定発振器から出力される基準クロック信号および前記光受信部で生成される第１クロック信号が入力され、前記演算部で周波数偏差の異常なしが判断されたときに前記第１クロック信号を選択し、前記演算部で周波数偏差の異常ありが判断されたときに前記基準クロック信号を選択し、当該選択クロック信号を出力するセレクタ回路と、
前記セレクタ回路から出力される選択クロック信号に同期した前記第２クロック信号を出力する位相同期回路と、を有し、
前記周波数差検出部は、前記固定発振器から出力される基準クロック信号の周波数と前記位相同期回路から出力される第２クロック信号の周波数との差分を検出することを特徴とする特徴とする光インターフェイス装置。

（付記６） 付記１〜５のいずれか１つに記載の光インターフェイス装置であって、
前記演算部は、前記周波数差検出部で生成された情報が、前記第１光信号の種別に対応した周波数偏差の規格内で発生するスタッフ量を超える値を示すときに前記第１クロック信号の周波数偏差に異常ありを判断し、該スタッフ量以内の値を示すときに前記第１クロック信号の周波数偏差に異常なしを判断することを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記７） 付記１〜６のいずれか１つに記載の光インターフェイス装置であって、
前記光送信部で生成された第２光信号とは反対方向に前記第２光伝送路を伝搬する第３光信号を受信し、該第３光信号に対応した第３データ信号および第３クロック信号を再生する対向側光受信部と、
前記第３データ信号に対して、前記変換部で行われる変換とは逆の変換を行うとともに、該逆変換したデータ信号に含まれるデスタッフ量に関する情報を取得する逆変換部と、
前記第３クロック信号および前記逆変換部で取得された情報を基に、前記第１光伝送路を伝送可能であって前記第１光信号とは反対方向に伝搬する第４光信号に対応した第４クロック信号を生成する対向側クロック生成部と、
前記第４クロック信号に従い、前記逆変換部で取得された情報に応じて、前記逆変換部から出力されるデータ信号に対するデスタッフ処理を行い、前記第４光信号に対応した第４データ信号を生成するデスタッフ処理部と、
前記第４データ信号に含まれる前記アラーム表示信号を識別して転送するアラーム転送部と、
前記アラーム転送部を通過した第４データ信号に従って光を変調して前記第４光信号を生成する対向側光送信部と、
を備えたことを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記８） 付記７に記載の光インターフェイス装置であって、
前記対向側光受信部は、前記第２クロック信号を参照クロック信号として、前記第３データ信号および前記第３クロック信号の再生を行うことを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記９） 付記７または８に記載の光インターフェイス装置であって、
前記対向側クロック生成部は、
前記第４光信号に対応した基準クロック信号を発生する固定発振器と、
前記固定発振器から出力される基準クロック信号および前記対向側光受信部で生成される第３クロック信号が入力され、前記対向側光受信部への第３光信号の入力があるとき前記第３クロック信号を選択し、前記対向側光受信部への第３光信号の入力が断状態にあるとき前記基準クロック信号を選択し、当該選択クロック信号を基準として前記逆変換部で取得された情報に応じた偏差を持つ位相誤差信号を用いて前記第４クロック信号を生成する位相同期回路と、
を有することを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記１０） 付記９に記載の光インターフェイス装置であって、
前記アラーム転送部は、前記対向側光受信部への第３光信号の入力が断状態にあるとき、前記第１光伝送路を介して下流側に接続される他の装置に前記第３光信号の入力断状態を知らせるアラーム表示信号を生成し、該アラーム表示信号を前記第４データ信号の所定領域に挿入することを特徴とする光インターフェイス装置。

（付記１１） 波長分割多重（ＷＤＭ）信号光が対向するＷＤＭ光伝送装置の間でＷＤＭ回線を介して伝送され、複数のクライアント装置がクライアント回線を介して前記各ＷＤＭ光伝送装置にそれぞれ接続されたＷＤＭ光伝送システムであって、
前記各ＷＤＭ光伝送装置が付記１〜１０のいずれか１つに記載の光インターフェイス装置をそれぞれ含み、前記ＷＤＭ回線が前記第２光伝送路により形成され、前記クライアント回線が前記第１光伝送路により形成されることを特徴とするＷＤＭ光伝送システム。

（付記１２） 第１光伝送路から入力される第１光信号を、前記第１光伝送路とは異なる第２光伝送路で伝送可能な第２光信号に変換する光インターフェイス装置において、前記第１光信号の周波数偏差の異常を監視する方法であって、
前記第１光信号を受信し、該第１光信号に対応した第１データ信号および第１クロック信号を再生し、
前記第２光信号に対応した第２クロック信号を生成し、
前記第１および第２クロック信号の周波数の差分を検出し、
該検出した周波数の差分を補償するために前記第１データ信号に対して行われるスタッフ処理におけるスタッフ量に関する情報を生成し、
前記第２クロック信号のタイミングに従い、前記スタッフ量に関する情報に応じて、前記第１データ信号に対するスタッフ処理を行い、
前記スタッフ量に関する情報に基づいて、前記第１クロック信号の周波数偏差に異常があるか否かを判断し、
前記第１クロック信号の周波数偏差に異常ありを判断したときに、前記第２光伝送路を介して下流側に接続される他の装置に前記周波数偏差の異常を知らせるアラーム表示信号を生成し、
該アラーム表示信号を前記スタッフ処理後のデータ信号の所定領域に挿入し、
前記アラーム表示信号を挿入したデータ信号を、前記第２光信号に対応したフレーム構成を有する第２データ信号に変換し、
前記第２データ信号に従って光を変調して前記第２光信号を生成することを特徴とする入力周波数偏差の異常監視方法。

１…ＷＤＭ光伝送装置
２…ＷＤＭ回線
３…クライアント装置
４…クライアント回線
１０…光インターフェイス装置
３０…光波長多重分離装置
１００Ａ，１００Ｂ…光インターフェイスユニット
１１０，１５０…光トランシーバ
１１１，１５２…光受信部（ＲＸ）
１１２，１５１…光送信部（ＴＸ）
１３０…デジタルラッパ
１３１…ＯＨ監視回路
１３２，１４２…ＦＩＦＯ
１３３…ＡＩＳ生成回路
１３４…１／Ｎ分周回路
１３５…１／Ｍ分周回路
１３６…周波数差検出回路
１３７…変換回路（ＤＷ）
１３８，１４４…バッファ回路（ＢＵＦＦ）
１４１…逆変換回路
１４３…ＡＩＳ転送回路
１６１，１７１…固定発振器
１６２，１７２…位相同期回路（ＰＬＬ）
１６３…演算回路
１６４…セレクタ回路
ＲｘＤＡＴｃ…クライアント側受信データ信号
ＲｘＣＬＫｃ…クライアント側受信クロック信号
ＴｘＤＡＴｗ…ＷＤＭ側送信データ信号
ＴｘＣＬＫｗ…ＷＤＭ側送信クロック信号
ＲｘＤＡＴｗ…ＷＤＭ側受信データ信号
ＲｘＣＬＫｗ…ＷＤＭ側受信クロック信号
ＴｘＤＡＴｃ…クライアント側送信データ信号
ＴｘＣＬＫｃ…クライアント側送信クロック信号
ＯＳＣ１，ＯＳＣ２…基準クロック信号
ＲｅｆＣＬＫｗ…参照クロック信号

Claims (10)

1. 第１光伝送路から入力される第１光信号を、前記第１光伝送路とは異なる第２光伝送路で伝送可能な第２光信号に変換する光インターフェイス装置であって、
   前記第１光信号を受信し、該第１光信号に対応した第１データ信号および第１クロック信号を再生する光受信部と、
   前記第２光信号に対応した第２クロック信号を生成するクロック生成部と、
   前記第１および第２クロック信号の周波数の差分を検出し、該差分を補償するために前記第１データ信号に対して行われるスタッフ処理におけるスタッフ量に関する情報を生成する周波数差検出部と、
   前記第２クロック信号のタイミングに従い、前記周波数差検出部で生成された情報に応じて、前記第１データ信号に対するスタッフ処理を行うスタッフ処理部と、
   前記周波数差検出部で生成された情報に基づいて、前記第１クロック信号の周波数偏差に異常があるか否かを判断する演算部と、
   前記スタッフ処理部から出力されるデータ信号が入力され、前記演算部で周波数偏差の異常ありが判断されたときに、前記第２光伝送路を介して下流側に接続される他の装置に前記周波数偏差の異常を知らせるアラーム表示信号を生成し、該アラーム表示信号を前記データ信号の所定領域に挿入するアラーム生成部と、
   前記アラーム生成部を通過したデータ信号を、前記第２光信号に対応したフレーム構成を有する第２データ信号に変換する変換部と、
   前記第２データ信号に従って光を変調して前記第２光信号を生成する光送信部と、
   を備えたことを特徴とする光インターフェイス装置。
2. 請求項１に記載の光インターフェイス装置であって、
   前記光受信部は、前記第１光伝送路から非同期で入力される複数のチャネルの前記第１光信号を受信し、
   前記周波数差検出部、前記スタッフ処理部および前記アラーム生成部が、前記複数のチャネルにそれぞれ対応させて複数個ずつ設けられ、
   前記変換部は、前記複数個のアラーム生成部をそれぞれ通過した各データ信号を多重化して前記第２データ信号に変換することを特徴とする光インターフェイス装置。
3. 請求項２に記載の光インターフェイス装置であって、
   前記クロック生成部は、
   前記第２光信号に対応した基準クロック信号を発生する固定発振器と、
   前記固定発振器から出力される基準クロック信号に同期した前記第２クロック信号を出力する位相同期回路と、
   を含むことを特徴とする光インターフェイス装置。
4. 請求項１に記載の光インターフェイス装置であって、
   前記光受信部は、前記第１光伝送路から入力される１つのチャネルの前記第１光信号を受信し、
   前記変換部は、前記アラーム生成部を通過したデータ信号に、前記第２光信号に対応したオーバーヘッドおよび誤り訂正バイトを付加して前記第２データ信号に変換することを特徴とする光インターフェイス装置。
5. 請求項４に記載の光インターフェイス装置であって、
   前記クロック生成部は、
   前記第２光信号に対応した基準クロック信号を発生する固定発振器と、
   前記固定発振器から出力される基準クロック信号および前記光受信部で生成される第１クロック信号が入力され、前記演算部で周波数偏差の異常なしが判断されたときに前記第１クロック信号を選択し、前記演算部で周波数偏差の異常ありが判断されたときに前記基準クロック信号を選択し、当該選択クロック信号を出力するセレクタ回路と、
   前記セレクタ回路から出力される選択クロック信号に同期した前記第２クロック信号を出力する位相同期回路と、を有し、
   前記周波数差検出部は、前記固定発振器から出力される基準クロック信号の周波数と前記位相同期回路から出力される第２クロック信号の周波数との差分を検出することを特徴とする特徴とする光インターフェイス装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の光インターフェイス装置であって、
   前記演算部は、前記周波数差検出部で生成された情報が、前記第１光信号の種別に対応した周波数偏差の規格内で発生するスタッフ量を超える値を示すときに前記第１クロック信号の周波数偏差に異常ありを判断し、該スタッフ量以内の値を示すときに前記第１クロック信号の周波数偏差に異常なしを判断することを特徴とする光インターフェイス装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の光インターフェイス装置であって、
   前記光送信部で生成された第２光信号とは反対方向に前記第２光伝送路を伝搬する第３光信号を受信し、該第３光信号に対応した第３データ信号および第３クロック信号を再生する対向側光受信部と、
   前記第３データ信号に対して、前記変換部で行われる変換とは逆の変換を行うとともに、該逆変換したデータ信号に含まれるデスタッフ量に関する情報を取得する逆変換部と、
   前記第３クロック信号および前記逆変換部で取得された情報を基に、前記第１光伝送路を伝送可能であって前記第１光信号とは反対方向に伝搬する第４光信号に対応した第４クロック信号を生成する対向側クロック生成部と、
   前記第４クロック信号に従い、前記逆変換部で取得された情報に応じて、前記逆変換部から出力されるデータ信号に対するデスタッフ処理を行い、前記第４光信号に対応した第４データ信号を生成するデスタッフ処理部と、
   前記第４データ信号に含まれる前記アラーム表示信号を識別して転送するアラーム転送部と、
   前記アラーム転送部を通過した第４データ信号に従って光を変調して前記第４光信号を生成する対向側光送信部と、
   を備えたことを特徴とする光インターフェイス装置。
8. 請求項７に記載の光インターフェイス装置であって、
   前記対向側光受信部は、前記第２クロック信号を参照クロック信号として、前記第３データ信号および前記第３クロック信号の再生を行うことを特徴とする光インターフェイス装置。
9. 波長分割多重（ＷＤＭ）信号光が対向するＷＤＭ光伝送装置の間でＷＤＭ回線を介して伝送され、複数のクライアント装置がクライアント回線を介して前記各ＷＤＭ光伝送装置にそれぞれ接続されたＷＤＭ光伝送システムであって、
   前記各ＷＤＭ光伝送装置が請求項１〜８のいずれか１つに記載の光インターフェイス装置をそれぞれ含み、前記ＷＤＭ回線が前記第２光伝送路により形成され、前記クライアント回線が前記第１光伝送路により形成されることを特徴とするＷＤＭ光伝送システム。
10. 第１光伝送路から入力される第１光信号を、前記第１光伝送路とは異なる第２光伝送路を伝送可能で第２光信号に変換する光インターフェイス装置において、前記第１光信号の周波数偏差の異常を監視する方法であって、
    前記第１光信号を受信し、該第１光信号に対応した第１データ信号および第１クロック信号を再生し、
    前記第２光信号に対応した第２クロック信号を生成し、
    前記第１および第２クロック信号の周波数の差分を検出し、
    該検出した周波数の差分を補償するために前記第１データ信号に対して行われるスタッフ処理におけるスタッフ量に関する情報を生成し、
    前記第２クロック信号のタイミングに従い、前記スタッフ量に関する情報に応じて、前記第１データ信号に対するスタッフ処理を行い、
    前記スタッフ量に関する情報に基づいて、前記第１クロック信号の周波数偏差に異常があるか否かを判断し、
    前記第１クロック信号の周波数偏差に異常ありを判断したときに、前記第２光伝送路を介して下流側に接続される他の装置に前記周波数偏差の異常を知らせるアラーム表示信号を生成し、
    該アラーム表示信号を前記スタッフ処理後のデータ信号の所定領域に挿入し、
    前記アラーム表示信号を挿入したデータ信号を、前記第２光信号に対応したフレーム構成を有する第２データ信号に変換し、
    前記第２データ信号に従って光を変調して前記第２光信号を生成することを特徴とする入力周波数偏差の異常監視方法。

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