JP5956378B2 - 誤り率推定方法、及び誤り率推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、光通信システムにおける誤り率推定方法、及び誤り率推定装置に関する。

現在、広域な光転送網として非特許文献１に記載されたＯＴＮ（Optical Transport Network）が広く用いられようとしている。図４は、ＯＴＮにて使用されるフレーム構造を示す図である。同図に示すように、フレームは、４行×４０８０列で表すことができ、１行目の１列目から４０８０列目のデータ、２行目の１列目から４０８０列目のデータ（４０８１番目から８１６０番目のデータ）、３行目の１列目から４０８０列目のデータ（８１６１番目から１２２４０番目のデータ）、４行目の１列目から４０８０列目のデータ（１２２４１番目のデータから１６３２０番目のデータ）という順序で送信される。

光通信システムにおいて送信されるクライアントのデータは、１７列目から３８２４列目までのＯＰＵ（Optical channel Payload Unit）にマッピングされる。フレームの１５列目から１６列目にはＯＰＵ−ＯＨ（Optical channel Payload Unit Overhead）が挿入される。ＯＰＵ−ＯＨには、クライアント信号のマッピングとデマッピングとに必要な情報が格納される。２行目から４行目までの１列目から１４列目には、ＯＤＵ−ＯＨ（Optical channel Data Unit Overhead）が挿入される。ＯＤＵ−ＯＨには、光伝達パスの管理運用情報が格納される。

１行目の１列目から７列目までには、フレーム同期に必要なＦＡＳ（Frame Alignment Signal）情報、及びマルチフレーム同期に必要なＭＦＡＳ（Multi-Frame Alignment Signal）情報が格納される。ＭＦＡＳは２５６マルチフレームで情報のやり取りを行う際に用いられる。１行目の８列目から１４列目には、光セクションの監視運用情報を格納するＯＴＵ−ＯＨ（Optical channel Transport Unit Overhead）が挿入される。各行の３８２５列目から４０８０列目までには、誤り訂正ＦＥＣ（Forward Error Correction）のチェックバイトが挿入される。

図５及び図６は、ＯＴＵ−ＯＨとＯＤＵ−ＯＨとの構造を示す図である。図５に示すように、１行目の８列目から１４列目のＯＴＵ−ＯＨにおいて、８列目から１０列目にＳＭ（Section Monitoring）バイトが配置されている。ＳＭ−ＯＨの１バイト目には、ＴＴＩ（Trail Trace Identifier）が設定されている。ＴＴＩはセクショントレースの監視を行うためのものである。ＴＴＩは、セクションの始点を示すＳＡＰＩ（Source Access Point Identifier）と、セクションの終点を示すＤＡＰＩ（Destination Access Point Identifier）とを含む情報である。

ＳＭ−ＯＨの２バイト目にはＢＩＰ−８（Bit Interleaved Parity-level 8）が配置されている。図７は、ＢＩＰ−８が配置されている位置とＢＩＰ−８に対応するＯＰＵデータとを示す図である。同図に示すように、送信側において２フレーム前のＯＰＵデータについての８ビットのパリティ（ＢＩＰ−８）が算出され、算出されたパリティがＢＩＰ−８に挿入される。受信側において、ＯＰＵデータから算出したＢＩＰ−８と、ＳＭ−ＯＨに挿入されているＢＩＰ−８とを比較し、セクション監視区間において発生したエラーを検出する。ＯＤＵ−ＯＨ内のＴＣＭ（Tandem Connection Monitoring）バイト及びＰＭ（Path Monitoring）バイトも、ＳＭ−ＯＨと同様にトレース監視バイト、ＢＩＰ−８バイト、及びパスの状態を表示、転送するためのバイトが定義されている。ＯＴＮフレームにおける各ＯＨ（Overhead）情報を用いて光通信ネットワークの管理、運用が行われる。

伝送速度の高速化に伴い４０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓクラスの光伝送についてはシリアルフレームをパラレルレーンに分割し伝送する方式が標準化されている。これをマルチレーン分割と呼ぶ。ＯＴＮの場合はＯＴＮ−ＭＬＤ（Multi-Lane Distribution）と呼ばれる。１００ＧｂｐｓのＯＴＵ４フレームについては２０の論理レーンに分割し、２０論理レーンを基準としたフレーム方式が標準化されている。この方式について図８及び図９を参照して説明する。図８は、１６バイトごとに分割されたＯＴＵ４フレームを示す図である。図９は、ＯＴＬ４．２０フレームの構造を示す図である。

この方式では、ＯＴＵ４フレームの各データを１６バイトごとに分け、１６バイトを１つの固まりであるとして取り扱う。ＯＴＵ４フレームを構成する各１６バイトの固まりを、図９に示すように２０論理レーンに順番にマッピングする。このとき、１フレーム分のマッピングが終了した後は、マッピングを開始するスタートレーンを１レーン分シフトして、各１６バイトの固まりを順番にマッピングする。

一般には、１００Ｇｂｐｓの信号を扱う光モジュールとのインタフェースには、１０Ｇｂｐｓ又は２５Ｇｂｐｓの電気信号をパラレル化したしたものが用いられる。この場合、２０論理レーンの信号をビットごとにビット多重化を行い、１０Ｇｂｐｓ電気信号の場合は５Ｇｂｐｓ×２０レーンを１０Ｇｂｐｓ×１０レーンにビット多重化により変換を用いることにより実現している。２５Ｇｂｐｓ電気信号の場合は同様に２０：４のビット多重化を行うことによりインタフェースを実現している。この場合、受信側では、１０Ｇｂｐｓの場合１０：２０のビット分離、２５Ｇｂｐｓの場合は４：２０のビット分離を行い、元々の２０論理レーンを復元し、各論理レーンにて同期確立、レーン識別を行った後、シリアルのＯＴＵ４フレームを復元する。この場合、すべてのマルチレーン信号が１：１で接続されており、パラレル伝送後に元々のシリアルＯＴＵ４フレームに復元し、ＢＩＰ−８バイトを用いてパラレル伝送に伴う信号品質の劣化等を監視することができる。

ITU-T G.709/Y.1331, "Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", December 2009.

将来的には、超長距離伝送を安定して行うために１波長ごと伝送速度を下げて伝送することが考えられる。この場合、伝送すべきバルク信号を各パラレルレーンに対応するパラレル信号に展開した後、展開したパラレル信号を複数のグループに分割して、グループごとに複数の波長の光信号を用いて伝送する可能性がある。この場合、各グループのパラレル信号を送信する送信機又は送信部は、送信するすべてのパラレル信号を処理しないことになる。送信するパラレル信号の品質監視が各種故障の切り分けのために要求されることが考えられるが、前述の送信機又は送信部では送信するすべてのパラレル信号を処理しないため、前述のＢＩＰ−８などを用いた信号品質の監視を行うことができないという問題がある。

上記事情に鑑み、本発明は、バルク信号を複数のパラレルレーンに分けたパラレル信号から誤り率を推定して信号品質を監視するための誤り率推定方法、及び誤り率推定装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、バルク信号を複数のパラレルレーンの信号に分割して伝送するパラレル伝送における誤り率推定方法であって、前記パラレルレーンごとに、パラレルレーンの信号に含まれる予め定められた固定パターンを検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出した前記固定パターンにおける誤りの数と前記固定パターンの長さとに基づいて、前記固定パターンが検出されたパラレルレーンにおける信号の誤り率を推定する推定ステップとを有することを特徴とする誤り率推定方法である。

また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている１００ＧのＯＴＵ４フレームの信号であり、前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ４．４の４つの物理レーンに分けられた信号又はＯＴＬ４．１０の１０の物理レーンに分けられた信号であり、前記検出ステップでは、前記物理レーンの信号に含まれる論理レーンの信号ごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている４０ＧのＯＴＵ３フレームの信号であり、前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ３．４の４つの物理レーンであって論理レーンに対応する物理レーンに分けられた信号であり、前記検出ステップでは、前記論理レーンごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、バルク信号を複数のパラレルレーンの信号に分割して伝送するパラレル伝送において用いられる誤り率推定装置であって、前記パラレルレーンごとに、パラレルレーンの信号に含まれる予め定められた固定パターンを検出する信号検出部と、前記信号検出部が検出した前記固定パターンにおける誤りの数と前記固定パターンの長さとに基づいて、前記固定パターンが検出されたパラレルレーンにおける信号の誤り率を算出するエラーレート算出部とを備えることを特徴とする誤り率推定装置である。

また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている１００ＧのＯＴＵ４フレームの信号であり、前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ４．４の４つの物理レーンに分けられた信号又はＯＴＬ４．１０の１０の物理レーンに分けられた信号であり、前記信号検出部は、前記物理レーンの信号に含まれる論理レーンの信号ごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている４０ＧのＯＴＵ３フレームの信号であり、前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ３．４の４つの物理レーンであって論理レーンに対応する物理レーンに分けられた信号であり、前記信号検出部は、前記論理レーンごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出することを特徴とする。

本発明によれば、バルク信号をすべて参照せずとも、パラレルレーンの信号に含まれる固定パターンに基づいて、各パラレルレーンにおける誤り率を算出することができ、誤り率により信号品質を監視することができる。

本実施形態における誤り率推定方法を適用した送信装置１００の構成を示すブロック図である。 ＯＴＬ４．１０信号とＯＴＬ４．２０信号との関係を示す図である。 本実施形態における５０Ｇ信号処理回路１２０−１の構成を示すブロック図である。 ＯＴＮにて使用されるフレーム構造を示す図である。 ＯＴＵ−ＯＨとＯＤＵ−ＯＨとの構造を示す第１の図である。 ＯＴＵ−ＯＨとＯＤＵ−ＯＨとの構造を示す第２の図である。 ＢＩＰ−８が配置されている位置とＢＩＰ−８に対応するＯＰＵデータとを示す図である。 １６バイトごとに分割されたＯＴＵ４フレームを示す図である。 ＯＴＬ４．２０フレームの構造を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における誤り率推定方法、及び誤り率推定装置を説明する。図１は、本実施形態における誤り率推定方法を適用した送信装置１００の構成を示すブロック図である。送信装置１００は、光通信システムにおいて電気信号であるクライアント信号を２系統の光信号に変換して送信する装置である。本実施形態では、クライアント信号（バルク信号）が１００Ｇのイーサネット（登録商標）（１００ＧｂＥ）であり、１００ＧｂＥの信号を２つの５０Ｇの信号に分割して送信する場合について説明する。クライアント信号（バルク信号）は、送信装置１００内の処理においてパラレル信号に分割される前の信号である。

送信装置１００は、１００Ｇフレーマ回路１１０、２つの５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２、並びに、２つの５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ（Dual Polarization - Binary Phase Shift Keying）送信回路１３０−１及び１３０−２を備えている。１００Ｇフレーマ回路１１０は、送信装置１００に入力されるクライアント信号としての１００ＧｂＥ信号をＯＰＵ４（Optical channel Payload Unit-4）ペイロードへの収容を行う。ここでは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication standardization sector）のＧ．７０９に規定されているＧＭＰ（Generic Mapping Procedure）という方式によりＯＰＵ４ペイロードと１００ＧｂＥ信号との間の速度差（伝送容量差）に応じてスタッフバイトの挿入が行われる。１００Ｇフレーマ回路１１０は、ＯＰＵ４ペイロードに収容した１００ＧｂＥ信号に対してＯＤＵ−ＯＨ、ＯＴＵ−ＯＨ、及び誤り訂正符号（ＦＥＣ）を付加した後に、ＯＴＬ４．１０信号に変換して５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２に入力する。すなわち、１００Ｇフレーマ回路１１０は、バルク信号を複数のパラレルレーンの信号（ＯＴＬ４．１０信号）に分割して５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２に入力する。

１００Ｇフレーマ回路１１０から出力されるＯＴＬ４．１０信号は１０Ｇｂｐｓ級の１０レーンの信号である。本実施形態では、１０レーンの信号を５レーンずつの信号に分けて、２つの５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２に入力する。５０Ｇ信号処理回路１２０−１と５０Ｇ信号処理回路１２０−２とは同じ構成を有している。ここでは、５０Ｇ信号処理回路１２０−１について説明し、５０Ｇ信号処理回路１２０−２についての説明を省略する。

５０Ｇ信号処理回路１２０−１は、入力される５レーンの信号それぞれに対してクロックデータリカバリを行い、クロックとデータとの再生を行う。５０Ｇ信号処理回路１２０−１は、クロックデータリカバリにより再生したデータの信号に対して１：２の分離処理をレーンごとに行う。１：２の分離処理により得られる信号は、元々の２０論理レーンから構成されるＯＴＬ４．２０のフレーム構造の信号になる。ＯＴＬ４．２０信号の各論理レーンの信号には、図９に示したように、フレーム同期用の信号（ＦＡＳ）が必ず一定周期ごとに現れる。このフレーム同期用の信号であるＦＡＳの６バイト目には、論理レーンのレーン番号を示すマーカ信号が挿入されている。

このマーカ信号は、ＬＬＭ（Logical Lane Marker）と呼ばれており、論理レーンのレーン番号の識別に用いられている。また、ＦＡＳはフレームの境界を示す信号であり、各論理レーンのＦＡＳを用いることにより、パラレル伝送されるレーン間の遅延時間差を検出することができる。５０Ｇ信号処理回路１２０−１は、ＦＡＳ及びＬＬＭにより得られるレーン番号と遅延時間差とを用いて、入力される５レーンの信号を５０Ｇのバルク信号に一旦変換した後に、必要に応じて誤り訂正符号の挿入や伝送路状況推定のためのトレーニング信号の挿入、差動エンコーディングなどを行い、２レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ（Optical Transport Unit-Multi Lane Distribution）形式の信号に変換する。５０Ｇ信号処理回路１２０−１は、２レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号を５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ送信回路１３０−１に入力する。

ここで、ＯＴＬ４．１０信号とＯＴＬ４．２０信号との関係を図２に示す。図２は、ＯＴＬ４．１０信号とＯＴＬ４．２０信号との関係を示す図である。１００Ｇフレーマ回路１１０では、２０論理レーンのＯＴＬ４．２０信号を２つずつの信号の組に分け、２つの信号から交互に１ビットずつデータを選択して出力することにより１０レーンのＯＴＬ４．１０信号に変換している。

図１に戻って送信装置１００の構成の説明を続ける。
５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ送信回路１３０−１は、５０Ｇ信号処理回路１２０−１から入力される２レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号を、直交するＸ偏波とＹ偏波とに割り当て、それぞれの信号に対してＢＰＳＫ変調を行って光信号に変換して出力する。また、５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ送信回路１３０−２も、５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ送信回路１３０−１と同様に、５０Ｇ信号処理回路１２０−２から入力される２レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号を、直交するＸ偏波とＹ偏波とに割り当て、それぞれの信号に対してＢＰＳＫ変調を行って光信号に変換して出力する。

送信装置１００は、前述のように、１００ＧｂＥのバルク信号をＢＰＳＫ変調方式で変調された２つの５０Ｇｂの光信号として送信することができる。これにより、より長距離の伝送を行うことが可能となる。なお、本実施形態では、２つのレーンＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号に変換し、直交するＸＹの２つの偏波に対応した２つのＢＰＳＫ変調方式を用いる構成を示したが、４レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号を２つの偏波に対応したＩ−Ｑ変調器を用いた構成としてもよい。

図３は、本実施形態における５０Ｇ信号処理回路１２０−１の構成を示すブロック図である。５０Ｇ信号処理回路１２０−１は、入力される５つの論理レーンの信号に対応するクロックデータリカバリ部１２１−１〜１２１−５及びデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１２２−１〜１２２−５、フレーム同期部１２３−１〜１２３−１０、フレーム変換・送信デジタル処理部１２４、フレーム同期信号検出部１２５、誤り判定部１２６、フレーム計数部１２７、並びに、エラーレート算出部１２８を有している。

クロックデータリカバリ部１２１−１〜１２１−５それぞれには、５つ論理レーンの信号のうちいずれかの信号であって異なる信号が入力される。クロックデータリカバリ部１２１−１〜１２１−５は、入力される信号に対してクロックデータリカバリを行い、クロックとデータとを分離する。クロックデータリカバリ部１２１−１〜１２１−５は、それぞれ対応するデマルチプレクサ１２２−１〜１２２−５にデータを出力する。

デマルチプレクサ１２２−１〜１２２−５は、クロックデータリカバリ部１２１−１〜１２１−５から出力されるデータを２つのレーンに交互に振り分けることにより、１つのレーンのデータを２つのレーンのデータにする。具体的には、図２に示した処理の逆処理を行うことになる。デマルチプレクサ１２２−１は、２つのレーンのデータのうち一方のデータをフレーム同期部１２３−１に出力し、他方のデータをフレーム同期部１２３−２に出力する。デマルチプレクサ１２２−２〜１２２−５は、デマルチプレクサ１２２−１と同様に、２つのレーンのデータのうち一方のデータをフレーム同期部１２３−３、１２３−５、１２３−７、１２３−９に出力し、他方のデータをフレーム同期部１２３−４、１２３−６、１２３−８、１２３−１０に出力する。デマルチプレクサ１２２−１〜１２２−５は、クロックデータリカバリ部１２１−１〜１２１−５において復元された１０Ｇのデータに対して１：２の分離処理を行うことにより、２０論理レーンの信号に変換する。

フレーム同期部１２３−１〜１２３−１０は、それぞれがデータからＦＡＳを検出し、他のフレーム同期部１２３−１〜１２３−１０と同期を確立してデータを出力する。フレーム同期部１２３−１〜１２３−１０それぞれから出力される同期したデータは、フレーム変換・送信デジタル処理部１２４、フレーム同期信号検出部１２５、及び、フレーム計数部１２７に入力される。

フレーム変換・送信デジタル処理部１２４は、入力される１０論理レーンのデータを５０Ｇのバルク信号に一旦変換した後に、必要に応じて誤り訂正符号の挿入や伝送路状況推定のためのトレーニング信号の挿入、差動エンコーディングなどを行い、２レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号に変換する。フレーム変換・送信デジタル処理部１２４は、変換により得られた２レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号を５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ送信回路１３０−１に出力する。なお、５０Ｇ信号処理回路１２０−２が有するフレーム変換・送信デジタル処理部１２４は、２レーンのＯＴＮ−ＭＬＤ形式の信号を５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ送信回路１３０−２に出力する。

フレーム同期信号検出部１２５は、入力される１０論理レーンのデータそれぞれにおけるＦＡＳを検出し、検出したＦＡＳを誤り判定部１２６に出力する。各論理レーンにおけるフレーム同期用のＦＡＳ（６バイト）は、フレームの先頭に設けられている。ＦＡＳのうち最後の６バイト目には、論理レーンのマーカ信号が割り当てられている。他の５バイトには、予め定められた固定値が割り当てられている。この固定値を検出することにより、フレーム同期部１２３−１〜１２３−１０などはフレームの先頭を検出することができる。

なお、フレーム同期信号検出部１２５は、各論理レーンのデータにおいて、固定値との一致率が所定の割合以上である６バイトのデータをＦＡＳとして検出するようにしてもよい。これにより、ＦＡＳのパターンに誤り含まれている場合であっても、ＦＡＳを検出することができる。この場合、ＦＡＳと見なされた複数のパターンが検出される可能性があるが、検出されたパターン間のデータ長に基づいて、誤って検出されたパターンを除外することができる。

誤り判定部１２６は、ＦＡＳを構成する６バイトのうちマーカ信号を含む最後の６バイト目以外の５バイトの値（パターン）が予め定められた値（パターン）と一致しているか否かを判定する。また、誤り判定部１２６は、値が一致していない場合、異なっているビット数を検出する。すなわち、誤り判定部１２６は、５バイト（４０ビット）における誤りビット数を検出する。誤り判定部１２６は、検出した論理レーンごとの誤りビット数をエラーレート算出部１２８に出力する。なお、値が一致している場合は、誤りビット数として０がエラーレート算出部１２８に出力される。

フレーム計数部１２７は、入力される１０論理レーンのデータにおけるフレーム数を検出し、検出したフレーム数をエラーレート算出部１２８に出力する。エラーレート算出部１２８は、誤り判定部１２６から入力される各論理レーンにおける誤りビット数と、フレーム計数部１２７から入力されるフレーム数とに基づいて、１フレームあたりのエラーレートの推定値を算出する。

本実施形態では、ＯＴＮで規定されているフレーム同期用のパターンが固定値であることを利用し、固定値からのずれが誤りであることを利用している。フレーム同期用のバイトの誤り率を求め、その誤り率が各論理レーンの誤り率であると推定している。本実施形態において説明した方法では、パラレル信号をすべて受信してシリアル信号に戻すことなく信号の誤り率を推定でき、信号品質の劣化を把握することができる。

具体的には、送信装置１００において５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２は、２０論理レーンそれぞれのフレームの先頭に配置されているＦＡＳ（６バイト）のうち固定値が割り当てられている５バイト（４０ビット）における誤っているビット数を検出する。５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２は、ＦＡＳにおいて誤っているビット数からフレームごとのＦＡＳにおける誤り率を求め、複数フレームを平均化することにより、その論理レーンにおける誤り率を推定することが可能となる。また、推定した誤り率に基づいて、信号の品質監視や装置等の故障の検出などを行うことができる。また、パラレル信号それぞれに対して誤り率を推定することができるため、送信装置１００内の機能部を特定した故障の検出も可能となる。

ここでは、ＦＡＳにおける誤り率とフレーム全体の誤り率とが同程度であること、すなわちバースト的なエラーがなくランダムな誤りであることを前提としている。しかし、バースト的なエラーが発生する場合であっても、誤り率の推定精度が落ちるがフレーム構造に変更を加えることなく、複数のパラレルレーンに分けられたパラレル信号に対する誤り率を推定することができる。

本実施形態では１００ＧのＯＴＵ４フレームを用いてそのパラレル伝送フレームのＯＴＬ４．１０を５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２に入力する構成を説明したが、ＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されているＯＴＬ４．４の場合も同様であり、２５Ｇの４物理レーンで伝送された信号それぞれに対して１：５の分離処理により２０論理レーンの信号に変換することにより、固定パターンのＦＡＳが各論理レーンに現れる。この場合においても、ＦＡＳのパターンを用いてフレーム同期を確立するだけでなく、ＦＡＳのパターンにおけるビット誤り数を検出し、全体の誤り率を推定することができる。

また、ＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている４０ＧのＯＴＵ３フレームに対するパラレル伝送フレームであるＯＴＬ３．４の場合においても同様の処理が可能である。この場合、４０Ｇの信号を１０Ｇの４つの物理レーンの信号に分割する方式であるが、１０Ｇの各物理レーンに同期確立用のＦＡＳが必ず含まれているため、ＦＡＳのパターンを用いて同期確立するだけでなく、ＦＡＳのパターンにおけるビット誤り数を検出し、各物理レーンにおける誤り率を推定することができる。

また、本実施形態では、標準化された光伝送フレームであるＯＴＵフレームを用いる構成について説明したが、非標準のフレームパターンにおいてもフレーム先頭からの位置情報や固定パターン情報が予め定められていれば、同様に誤り率を推定することができる。また、本実施形態ではパラレル信号の一部のパラレルレーンの信号を用いて誤り率を推定する構成を説明したが、すべての論理レーンの信号に基づいて誤り率を推定するようにしてもよい。

エラーレートに関して、ＢＩＰ−８を用いた場合にはＯＴＵフレームのＯＰＵ部のエラーをモニタすることができ、フレームあたり最大８個のエラーを検出する。これをビットエラーレートに換算すると８／（３８１０×４×８）≒６．６×１０−５となる。つまり、１×１０−５よりビットエラーレートが悪くなった場合には検出できないことになる。
これに対して、本実施形態における誤り率の推定では、ＯＴＵフレームのＦＡＳのパターンにおける５バイト（４０ビット）を用いて、そのビット誤り数からエラーレートを求めている。例えば、１０個エラーが存在する場合でも、フレーム同期が確立できるように保護時間を十分に設けることにより、１０／４０＝０．２５までのエラーレートにも対応することができる。すなわち、エラーレートがかなり悪い状況であっても、誤り率の推定を行うことが可能である。

上述した実施形態における５０Ｇ信号処理回路１２０−１及び１０２−２が行う誤り率を推定する処理をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、誤り率の推定に用いる固定パターンとしてＦＡＳを用いる構成を説明したが、誤り率を推定する対象のレーンに含まれる固定パターンであれば、いかなる固定パターンを用いてもよい。また、実施形態では、送信装置１００の内部において発生する誤りに対する誤り率を推定する構成について説明したが、光信号を受信する受信装置において用いるようにしてもよく、受信した光信号からＯＴＵフレームを復元する前の段階において固定パターンの誤りビット数に基づいて誤り率を推定するようにしてもよい。

また、光通信システムで用いられる送信装置や、受信装置、中継装置において光信号からＯＴＵフレームを復元する前の段階において固定パターンの誤りビット数に基づいて誤り率を推定するようにしてもよい。この場合、フレーム同期信号検出部１２５、誤り判定部１２６、フレーム計数部１２７、及びエラーレート算出部１２８を１つの装置、例えば誤り推定装置として構成してもよい。

光通信システムにおいて複数のパラレルレーンに分けられたパラレル信号における誤り率を検出が要求される用途にも適用できる。

１００…送信装置
１１０…１００Ｇフレーマ回路
１２０−１、１２０−２…５０Ｇ信号処理回路
１３０−１、１３０−２…５０ＧＤＰ−ＢＰＳＫ送信回路
１２１−１、１２１−２、１２１−３、１２１−４、１２１−５…クロックデータリカバリ部
１２２−１、１２２−２、１２２−３、１２２−４、１２２−５…デマルチプレクサ
１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４、１２３−５、１２３−６、１２３−７、１２３−８、１２３−９、１２３−１０…フレーム同期部
１２４…フレーム変換・送信デジタル処理部
１２５…フレーム同期信号検出部
１２６…誤り判定部
１２７…フレーム計数部
１２８…エラーレート算出部

Claims (6)

1. バルク信号を複数のパラレルレーンの信号に分割して伝送するパラレル伝送における誤り率推定方法であって、
   前記パラレルレーンごとに、パラレルレーンの信号に含まれる予め定められた固定パターンを検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにおいて検出した前記固定パターンにおける誤りの数と前記固定パターンの長さとに基づいて、前記固定パターンが検出されたパラレルレーンにおける信号の誤り率を推定する推定ステップと
   を有することを特徴とする誤り率推定方法。
2. 請求項１に記載の誤り率推定方法において、
   前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている１００ＧのＯＴＵ４フレームの信号であり、
   前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ４．４の４つの物理レーンに分けられた信号又はＯＴＬ４．１０の１０の物理レーンに分けられた信号であり、
   前記検出ステップでは、
   前記物理レーンの信号に含まれる論理レーンの信号ごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出する
   ことを特徴とする誤り率推定方法。
3. 請求項１に記載の誤り率推定方法において、
   前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている４０ＧのＯＴＵ３フレームの信号であり、
   前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ３．４の４つの物理レーンであって論理レーンに対応する物理レーンに分けられた信号であり、
   前記検出ステップでは、
   前記論理レーンごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出する
   ことを特徴とする誤り率推定方法。
4. バルク信号を複数のパラレルレーンの信号に分割して伝送するパラレル伝送において用いられる誤り率推定装置であって、
   前記パラレルレーンごとに、パラレルレーンの信号に含まれる予め定められた固定パターンを検出する信号検出部と、
   前記信号検出部が検出した前記固定パターンにおける誤りの数と前記固定パターンの長さとに基づいて、前記固定パターンが検出されたパラレルレーンにおける信号の誤り率を算出するエラーレート算出部と
   を備えることを特徴とする誤り率推定装置。
5. 請求項４に記載の誤り率推定装置において、
   前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている１００ＧのＯＴＵ４フレームの信号であり、
   前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ４．４の４つの物理レーンに分けられた信号又はＯＴＬ４．１０の１０の物理レーンに分けられた信号であり、
   前記信号検出部は、
   前記物理レーンの信号に含まれる論理レーンの信号ごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出する
   ことを特徴とする誤り率推定装置。
6. 請求項４に記載の誤り率推定装置において、
   前記バルク信号はＩＴＵ−ＴのＧ．７０９にて規定されている４０ＧのＯＴＵ３フレームの信号であり、
   前記パラレルレーンの信号はＯＴＬ３．４の４つの物理レーンであって論理レーンに対応する物理レーンに分けられた信号であり、
   前記信号検出部は、
   前記論理レーンごとに、ＦＡＳのパターンを前記固定パターンとして検出する
   ことを特徴とする誤り率推定装置。

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