JP6235987B2 - 光伝送システム及び光伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、光伝送システム及び光伝送方法に関する。

大容量の広域光転送網であるＯＴＮ（Optical Transport Network）では、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）やイーサネット（登録商標）などの様々なクライアント信号を収容して転送する。近年では、クライアント信号のトラヒックの増加が顕著であり、それに伴いＯＴＮも高速化に対応するよう標準化が進められてきた（例えば、非特許文献１参照）。そして現在では、１００Ｇ超（Ｂ１００Ｇ、Ｇはギガビット毎秒）のＯＴＮ技術であるＯＴＵＣｎ（Ｃｎは１００Ｇ×ｎを表す。）が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。ＯＴＵＣｎでは、１光チャネルの伝送容量が従来のＯＴＵよりも広帯域となる。しかし、光信号の送受信機に用いられる電子回路の動作速度の関係から、これまでのように１光チャネルの帯域においてシングルキャリア伝送を拡張して大容量化を図ることは困難である。そこで、ＯＴＵＣｎでは、１光チャネルの帯域において複数の光サブキャリアを用いたマルチキャリア伝送によって大容量化を実現することが検討されている。

マルチキャリア伝送において、複数の光サブキャリア（物理リンク）を束ねて一つの大きな論理チャネル（論理リンク）を構成する場合、束ねる光サブキャリアの数が増えるにつれ、論理チャネルの信頼性は低下する。例えば、稼働率が０．９である５つの光サブキャリアを束ねた論理チャネルの稼働率は、（０．９）^５≒０．５９となる。そのため、広帯域の伝送を安定して運用するためには、チャネルに対して種々の高信頼化手法を適用して稼働率を向上させることが必要となる。

マルチキャリア伝送の高信頼化のために、１＋１冗長方式（特許文献１）や、（Ｍ／Ｎ）冗長を適用する方式であるＭ／Ｎ冗長方式（非特許文献３）、現用系で伝送されるデータから算出されたパリティを予備の伝送路にて伝送する方式（以下、パリティ伝送方式という。）（特許文献２）などを適用することで、稼働率を向上させることが行われる。

１＋１冗長方式では、送信端で送信する信号を２つにコピーし、一方の信号を現用系の伝送路で伝送し、他方の信号を予備系の伝送路で伝送して通信を行う。現用系の伝送路にて障害が発生した場合には、受信端にて信号断を検出し、通信に用いる伝送路を現用系の伝送路から予備系の伝送路に切り替えることにより、通信が継続して行われる。通常、障害が発生して通信に用いられる伝送路が予備系の伝送路に切り替えられた後、現用系の伝送路における障害が設備の補修又は交換などで復旧したとしても通信に用いられる伝送路を現用系の伝送路に戻す「切り戻し」は行われず、復旧後は現用系の伝送路を予備系の伝送路として運用を継続する形態が一般的である。

（Ｍ／Ｎ）冗長方式では、Ｍ本の現用系伝送路に対してＲ本（Ｒ＝Ｎ−Ｍ）の予備系伝送路を予め設ける。（Ｍ／Ｎ）冗長方式は、全体でＮ本の伝送路のうちＭ本の伝送路が正常稼働している限りは、通信を継続することが可能な方式である。通常Ｍ本の現用系伝送路よりも少ないＲ本の予備系伝送路を設けるので、１＋１冗長方式よりも経済化を図ることが可能である。（Ｍ／Ｎ）情報方式は、１＋１冗長方式と異なり、現用系伝送路が正常である場合にはＲ本の予備系伝送路に現用系伝送路のデータをコピーして伝送することは行われず、現用系伝送路に障害が発生した際にＲ本の予備系伝送路からいずれかを選択して送信端と受信端とで伝送路を切り替えることで通信を復旧するものである。障害が発生した伝送路が障害から復旧した際には、予備系伝送路から現用系伝送路へと通信経路を戻す「切り戻し」が送信端と受信端との両方で行われる。

パリティ伝送方式は、Ｍ本の現用系伝送路に対してＲ本の予備系伝送路を設ける。（Ｍ／Ｎ）冗長方式とは異なり、パリティ伝送方式は、Ｍ本の現用系伝送路において伝送されるデータから算出される消失訂正符号（パリティ）をＲ本の予備系伝送路で伝送する。障害発生時には、受信端において、障害が発生していない現用系伝送路及び予備系伝送路それぞれのデータから障害が発生している現用系伝送路のデータを生成することで復旧を行うものである。（Ｍ／Ｎ）冗長方式と異なり、パリティ伝送方式においては障害発生時及び障害発生チャネルの復旧時のいずれにおいても受信端のみにおいて切り替えと切り戻しとが行われる。

図２５は、上述した３つの方式をマルチキャリア伝送にて用いた場合の例を示す図である。同図には、４本のサブキャリアを束ねたチャネル＃１と、２本のサブキャリアを束ねたチャネル＃２とが伝送されている場合が示されている。

１＋１冗長方式を適用した場合（図２５（ａ））、現用系のみで伝送を行う場合の帯域に対して２倍の帯域（１２サブキャリア分の帯域）が必要になる。また、それに伴い送受信機などの設備リソースも２倍の量が必要となる。１＋１冗長方式を適用した場合、それぞれの現用系伝送路において１重障害の発生までは予備系へと切り替えることにより通信を継続することができる。

（Ｍ／Ｎ）冗長方式を適用した場合（図２５（ｂ）にはＲ＝１として予備系を設けた構成が示している）、チャネル＃１とチャネル＃２とに対する予備系伝送路を共有することが可能である。図示するように、１＋１冗長方式よりも波長リソースや設備リソースを抑えることができる。現用系伝送路のチャネル＃１又はチャネル＃２のいずれかで障害が発生すると、障害が発生したチャネルの伝送が予備系伝送路に切り替わるため、それ以降に発生する障害に耐性を持たない。

パリティ伝送方式を適用した場合（図２５（ｃ）にはチャネル＃１及びチャネル＃２に含まれる６本のサブキャリアの伝送データから２サブキャリア分のパリティデータを生成する構成が示されている）、パリティデータを予備系伝送路で伝送する。パリティ伝送方式を適用した場合、１＋１冗長方式及び（Ｍ／Ｎ）冗長方式よりも波長リソース及び設備リソースを抑えることができる。また、図２５（ｃ’）に示すように、１＋１冗長方式や（Ｍ／Ｎ）冗長方式を適用した場合には、チャネル＃１又はチャネル＃２に含まれるいずれのサブキャリアに障害が発生してもチャネル接続断とされ、予備系伝送路への切り替えが発生する。これに対して、パリティ伝送方式では、サブキャリア単位での障害復旧が可能である。更に、チャネル＃１及びチャネル＃２に含まれるどの２つのサブキャリアに障害が発生しても復旧が可能であり、１＋１冗長方式及び（Ｍ／Ｎ）冗長方式よりも高い信頼性を担保することが可能である。

図２６は、マルチキャリア伝送による光通信でパリティ伝送方式を適用した光伝送システムの構成例を示す図である。この光伝送システムでは、Ｍ本のチャネルが現用系パスとして伝送されており、チャネル＃ｍはＬｍ本（ｍ＝１，２，…，Ｍ）のサブキャリアが含まれている。送信ノードにおいて、各サブキャリアの送信機９１に入力される伝送データは２つにコピーされ、一方の伝送データはサブキャリアごとに設けられた送信機９１に入力され、他方の伝送データは送信パリティ生成器９２に入力される。各送信機９１に入力された伝送データは、現用系パスのＭ本のチャネルのデータとして伝送される。送信パリティ生成器９２は、入力される伝送データから、Ｍ本のチャネルのデータに相当する量のパリティデータを生成し、共有予備系パスのＲ本のサブキャリアで伝送される。コピーされた伝送データの送信パリティ生成器９２への引き回しは、入力ポートと送信パリティ生成器９２とを直接配線するか、電気クロスコネクト装置を用いることにより行われる。

受信ノードにおいて、各サブキャリアに障害が発生していないときは各受信機９３が受信する伝送データをスイッチ（ＳＷ）９４を介してクライアント側へ出力する。なお、各受信機９３が出力する伝送データは、２つにコピーされ、一方の伝送データがスイッチ９４に入力され、他方の伝送データが受信パリティ生成復号器９５にも入力される。共有予備系パスのサブキャリアで伝送され、各受信機９３が受信するパリティデータも受信パリティ生成復号器９５に入力される。現用系パスのサブキャリアにおいて障害が発生した際には、障害が発生していない現用系パスのサブキャリア及び共有予備系のサブキャリアで伝送される伝送データ及びパリティデータが受信パリティ生成復号器９５に入力される。受信パリティ生成復号器９５は、障害が発生したサブキャリアの伝送データを復号する。障害が発生したサブキャリアの受信機９３に接続されたスイッチ９４は、当該受信機９３が出力する伝送データに代えて、受信パリティ生成復号器９５が復号した伝送データをクライアント側へ出力する。コピーされた伝送データの受信パリティ生成復号器９５への引き回しと、受信パリティ生成復号器９５で復号された伝送データのスイッチ９４への引き回しとは、直接配線するか、電気クロスコネクト装置を用いることにより行われる。

上述の光伝送システムでは、以下の問題が生じる可能性がある。一つ目は、送信パリティ生成器９２及び受信パリティ生成復号器９５に回路規模や入力ポート数の上限があるため、現用系パスのチャネル数Ｍやチャネル＃ｍに含まれるサブキャリア数Ｌｍに対する拡張性に欠け、チャネル数の増加や各チャネルにおけるサブキャリア数の増加に対応することができない可能性がある。二つ目は、送信パリティ生成器９２に入力する伝送データの数はＭ本のチャネルそれぞれに含まれるサブキャリア数Ｌｍの総和（Ｌ＝ΣＬｍ，ｍ＝１，２，…，Ｍ）であり、サブキャリア数が増加に応じて伝送データを引き回すための配線が増加し、また電気クロスコネクト装置を用いる際にはスループットが著しく消費されてしまうという問題がある。また、受信パリティ生成復号器９５から出力される復号された伝送データの各スイッチ９４への引き回しに関しても同様である。

特開平９−３６８２６号公報 国際公開第２０１４／０４５９０６号

"Interfaces for the optical transport network", ITU-T G.709/Y.1331, February 2012 大原拓也、「ＯＴＮインタフェース技術および標準化動向」、２０１４年 電子情報通信学会総合大会 通信講演論文集２、ＢＩ−５−１、ＳＳ−４７−ＳＳ−４８、２０１４年３月 ＪＩＳＺ８１１５ ディペンダビリティ（信頼性）用語

上述した事情に鑑み、本発明は、マルチキャリア伝送による光通信において信頼性を維持したサブキャリア増加への対応を容易にすることができる光伝送システム及び光伝送方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う光伝送システムであって、前記複数のサブキャリアを分けたグループごとに設けられる第１の部分パリティ生成部であって当該グループに含まれるサブキャリアで伝送する伝送データに対して消失訂正符号を用いて第１の部分パリティを生成する第１の部分パリティ生成部と、前記複数のサブキャリアごとに設けられる第１の送信部であってサブキャリアで伝送する伝送データを光変調して送信する第１の送信部と、前記複数のサブキャリアと異なる予備系サブキャリアごとに設けられる第２の送信部であって前記第１の部分パリティ生成部それぞれにより生成された第１の部分パリティが合成された結合パリティを光変調して送信する第２の送信部と、前記第１の送信部から受信した光信号を光復調して伝送データを取得する第１の受信部と、前記第２の送信部から受信した光信号を光復調して結合パリティを取得する第２の受信部と、前記グループごとに設けられる第２の部分パリティ生成部であって当該グループに含まれるサブキャリアで伝送された伝送データに対して消失訂正符号を用いて第２の部分パリティを生成する第２の部分パリティ生成部と、前記第２の部分パリティ生成部により生成された第２の部分パリティと、前記第２の受信部により取得された結合パリティとを結合して受信パリティを生成する受信パリティ結合部と、前記複数のサブキャリアのいずれかにおいて障害が発生した際に、障害が発生したサブキャリアで伝送する伝送データを前記受信パリティから復号する復号部と、を備えることを特徴とする光伝送システムである。

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記第１の部分パリティ生成部それぞれにより生成された第１の部分パリティを結合して前記結合パリティを生成する送信パリティ結合部を更に備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記第１の部分パリティ生成部それぞれは、伝送データが伝送される際のフレームごとに前記第１の部分パリティを生成し、前記送信パリティ結合部は、前記第１の部分パリティ生成部それぞれにより生成される第１の部分パリティを同期させた後に結合して結合パリティを生成することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、複数の前記第１の部分パリティ生成部に対して順序が予め定められており、前記第１の部分パリティ生成部は、前記順序に従い、他の第１の部分パリティ生成部から出力されるパリティと自身が生成した第１の部分パリティとを結合して得られるパリティを出力し、前記第２の送信部は、最後の前記第１の部分パリティ生成部が出力するパリティを前記結合パリティとして送信することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記第１の部分パリティ生成部は、伝送データが伝送される際のフレームごとに前記第１の部分パリティを生成し、他の前記第１の部分パリティ生成部が出力するパリティと、自身が生成した第１の部分パリティとを同期させた後に結合することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、複数の前記第２の部分パリティ生成部それぞれにより生成された第２の部分パリティと、前記第２の受信部により取得された結合パリティとを入力し、入力した複数の第２の部分パリティ及び結合パリティを結合して受信パリティを生成することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、複数の前記第２の部分パリティ生成部に対して順序が予め定められており、前記第２の部分パリティ生成部は、前記順序に従い、他の第２の部分パリティ生成部から出力されるパリティと自身が生成した第２の部分パリティとを結合して得られるパリティを出力し、前記受信パリティ結合部は、最後の前記第２の部分パリティ生成部が出力するパリティと、前記第２の受信部により取得された結合パリティとを結合して受信パリティを生成することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う光伝送システムにおける光伝送方法であって、前記複数のサブキャリアを分けたグループごとに当該グループに含まれるサブキャリアで伝送する伝送データに対して消失訂正符号を用いて第１の部分パリティを生成する第１の部分パリティ生成ステップと、伝送データを前記複数のサブキャリアで送信する第１の送信ステップと、前記第１の部分パリティ生成ステップにおいて生成された第１の部分パリティが合成された結合パリティを前記複数のサブキャリアと異なる予備系サブキャリアで送信する第２の送信ステップと、前記複数のサブキャリアで送信された伝送データを受信する第１の受信ステップと、前記予備系サブキャリアで送信された前記結合パリティを受信する第２の受信ステップと、前記グループごとに当該グループに含まれるサブキャリアで伝送された伝送データに対して消失訂正符号を用いて第２の部分パリティを生成する第２の部分パリティ生成ステップと、前記第２の部分パリティ生成ステップにおいて生成された第２の部分パリティと、前記第２の受信ステップにおいて受信した結合パリティとを結合して受信パリティを生成する受信パリティ結合ステップと、前記複数のサブキャリアのいずれかにおいて障害が発生した際に、障害が発生したサブキャリアで伝送する伝送データを前記受信パリティから復号する復号ステップと、を有することを特徴とする光伝送方法である。

本発明によれば、マルチキャリア伝送による光通信において信頼性を維持したサブキャリア増加への対応を容易にすることができる。

本発明の実施形態を適用可能なＯＴＮフレーマ１００の機能ブロック図である。 ＯＴＵＣｎのフレーム構造を示す図である。 ＯＴＬＣｎ．ｎのフレーム構造を示す図である。 光信号の伝送に用いられる光チャネルを示す図である。 本発明の実施形態における光伝送システムの基本構成を示す図である。 第１の実施形態における送信システム３の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態における送信システム３の動作を示す図である。 第２の実施形態における送信システム３Ａの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態における送信システム３Ａの動作を示す図である。 第３の実施形態における送信システム３Ｂの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態における送信システム３Ｂの動作を示す図である。 第４の実施形態における送信システム４の構成を示すブロック図である。 第５の実施形態における受信システム５の構成例を示すブロック図である。 第５の実施形態における受信システム５の動作を示す図である。 第６の実施形態における受信システム５Ａの構成を示すブロック図である。 第６の実施形態における受信システム５Ａの動作を示す図である。 第７の実施形態における送信システム６の構成を示す図である。 マッピングデータの一例を示す図である。 第８の実施形態における送信システム６Ａの構成を示す図である。 第９の実施形態における送信システム６Ｂの構成を示す図である。 第１０の実施形態における受信システム７の構成を示す図である。 サブキャリアにおいて障害が発生した場合におけるフレームの概要を示す図である。 第１１の実施形態における受信システム７Ａの構成を示す図である。 第１２の実施形態における受信システム７Ｂの構成を示す図である。 ３つの方式をマルチキャリア伝送にて用いた場合の例を示す図である。 マルチキャリア伝送による光通信でパリティ伝送方式を適用した光伝送システムの構成例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態を適用可能なＯＴＮフレーマ１００の機能ブロック図である。同図に示すＯＴＮフレーマ１００は、１００Ｇ超（Ｂ１００Ｇ、Ｇはギガビット毎秒）の伝送を行うためのＯＴＮ（Optical Transport Network）の規格であるＯＴＵＣｎ（Ｃｎは１００Ｇ×ｎを表す。ｎは２以上の整数。）により通信を行う。同図においては、ｎ＝４の場合、すなわち、ＯＴＮフレーマ１００がＯＴＵＣ４により通信を行う場合の例を示している。

ＯＴＮトランスポート技術では、様々な通信方式のクライアント信号を収容し、光伝送により転送する。ＯＴＮでは、固定フレーム構造を利用し、ＧｂＥ（ギガビット・イーサネット（登録商標））を収容できる最小単位のＯＤＵ０（ＯＤＵ：Optical Channel Data Unit）により、１．２５ＧのＴＳ（Tributary Slot、タイムスロットともいう。）単位で（すなわち、その倍数により）クライアント信号を扱う。ＯＴＮは、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）と同様のパス管理、ＯＡＭ（Operations, Administration, Maintenance）機能、プロテクション機能を提供する。

ＯＴＮフレーマ１００は、複数のクライアント信号が多重されたｎ×１００Ｇの１光チャネルの信号を分離し、ｎ個の１００Ｇのパラレル信号を生成する。これらのｎ個のパラレル信号は複数の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送されるが、物理的には、１つのパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送されてもよく、複数のパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送されてもよい。マルチキャリア伝送とは、１チャネルの信号を複数のサブキャリア（搬送波）を使ってパラレル伝送することにより、１チャネルを大容量化する通信方式である。マルチキャリア伝送では、対地（接続先）ごとにサブキャリアを高密度多重し、電気的に分離する。１つのパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は１００Ｇであり、２つのパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は２００Ｇである。光伝送には、４ＳＣ−ＤＰ−ＱＰＳＫ（4 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying）や、２ＳＣ−ＤＰ−１６ＱＡＭ（2 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Amplitude Modulation）などが用いられる。

図１に示すように、ＯＴＮフレーマ１００は、送信処理部１１０と受信処理部１５０とを備える。送信処理部１１０は、クライアント信号受信部１２０と、多重処理部１３０と、ライン側送信処理部１４０とを備える。

クライアント信号受信部１２０は、受信部１２１と、マッピング部１２２と、ＯＨ処理部１２３とを備える。受信部１２１は、クライアント信号を受信する。マッピング部１２２は、受信部１２１が受信した１クライアント信号をＬＯ−ＯＤＵ（Lower Order Optical Channel Data Unit）フレームのペイロードにマッピングする。ＯＨ処理部１２３は、マッピング部１２２がクライアント信号を設定したＬＯ−ＯＤＵフレームにＯＨ（オーバーヘッド）を付加する。ＯＨ処理部１２３は、ＬＯ−ＯＤＵフレームの電気パス信号を、ＯＤＵ−スイッチ（以下、「ＯＤＵ−ＳＷ」と記載）２１０に出力する。ＯＤＵ−ＳＷ２１０は、他のＯＴＮフレーマ１００とも接続されており、電気パス信号のパス交換を行う。

多重処理部１３０は、多重化部１３１とフレーミング部１３２とを備える。多重化部１３１は、ＯＤＵ−ＳＷ２１０から受信した電気パス信号をＬＯ−ＯＤＵフレームに設定する。多重処理部１３０は、ＬＯ−ＯＤＵフレームを一旦ＯＤＴＵ（Optical Channel Data Tributary Unit）フレームにマッピングした後、複数のＯＤＴＵフレームを時間多重してＨＯ−ＯＤＵ（Higher Order ODU）であるＯＤＵＣｎフレームを生成する。フレーミング部１３２は、多重処理部１３０が生成したＯＤＵＣｎフレームにＯＨとＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）を付加してＯＴＵＣｎフレームを生成する。フレーミング部１３２は、ＯＴＵＣｎフレームの信号をライン側送信処理部１４０に出力する。

ライン側送信処理部１４０は、インタリーブ部１４１と、ＯＨ処理部１４２−１〜１４２−ｎと、マルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎとを備える。
インタリーブ部１４１は、多重処理部１３０からＯＴＵＣｎフレームの信号を受信し、受信したｎ×１００ＧのＯＴＵＣｎフレームの信号をバイトインタリーブして、ｎ個のＯＴＬＣｎ．ｎフレームの信号を生成する。ＯＴＬＣｎ．ｎフレームは、１００Ｇのパラレル信号のフレームである。ｉ個目のＯＴＬＣｎ．ｎフレームを、ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレーム（ｉは１以上ｎ以下の整数）と記載する。インタリーブ部１４１は、生成したｎ個のＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームをそれぞれＯＨ処理部１４２−ｉに出力する。

ＯＨ処理部１４２−１〜１４２−ｎは、インタリーブ部１４１から受信したＯＴＬＣｎ．ｎフレームにＯＨを設定する。ＯＨ処理部１４２−ｉは、ＯＨを設定したＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームを、マルチレーン送信部１４３−ｉに出力する。
マルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎは、ＯＨ処理部１４２−１〜１４２−ｎから受信したＯＴＬＣｎ．ｎフレームのパラレル信号を送信機２２０に出力する。例えば、マルチレーン送信部１４３−ｉは、４本の２８Ｇの電気配線を使用してパラレルにＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームのパラレル信号を送信機２２０に出力する。各送信機２２０は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアを使用する。送信機２２０は、受信したパラレル信号を電気信号から光信号に変換し、マルチキャリア伝送する。なお、複数のマルチレーン送信部１４３−ｉが１つの送信機２２０に接続されてもよい。ｊ個（ｊは２以上ｎ以下）のマルチレーン送信部１４３−ｉが１つの送信機２２０に接続される場合、その送信機２２０は、ｊ×１００Ｇの光サブキャリアによりｊ個のパラレル信号を伝送する。

受信処理部１５０は、ライン側受信処理部１６０と、分離処理部１７０と、クライアント信号送信部１８０とを備える。

ライン側受信処理部１６０は、マルチレーン受信部１６１−１〜１６１−ｎと、ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−ｎと、デインタリーブ部１６３とを備える。
マルチレーン受信部１６１−１〜１６１−ｎは、受信機２３０がマルチキャリア伝送により受信した光信号を電気信号により受信する。受信機２３０は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアにより光信号を受信する。マルチレーン受信部１６１−ｉは、例えば４本の２８Ｇの電気配線を使用して受信機２３０からパラレルに受信した電気信号を、ＯＨ処理部１６２−ｉに出力する。

ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−ｎは、受信した信号からＯＴＬＣｎ．ｎフレームのＯＨに設定されているＦＡＳ（frame alignment signal）やＭＦＡＳ（multiframe alignment signal）に基づいてフレームの先頭を認識する。ＯＨ処理部１６２−ｉは、先頭位置を検出することにより、遅延時間差を補償して受信信号からＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームを抽出し、デインタリーブ部１６３に出力する。
デインタリーブ部１６３は、ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−ｎから受信したＯＴＬＣｎ．ｎ＃１フレーム〜ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｎフレームをデインタリーブし、１つのＯＴＵＣｎフレームを生成する。

分離処理部１７０は、デフレーミング部１７１及び逆多重化部１７２を備える。
デフレーミング部１７１は、デインタリーブ部１６３が生成したＯＴＵＣｎフレームの信号をＦＥＣ復号し、復号したＯＴＵＣｎフレームからＬＯ−ＯＤＵフレームが時間多重されたＯＤＵＣｎフレームを抽出して逆多重化部１７２に出力する。
逆多重化部１７２は、デフレーミング部１７１が抽出したＯＤＵＣｎフレームの信号から各クライアント信号が設定されたＬＯ−ＯＤＵフレームを抽出し、ＬＯ−ＯＤＵフレームの電気パス信号をＯＤＵ−ＳＷ２１０に出力する。

クライアント信号送信部１８０は、ＯＨ処理部１８１と、デマッピング部１８２と、送信部１８３とを備える。
ＯＨ処理部１８１は、ＯＤＵ−ＳＷ２１０から電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からＬＯ−ＯＤＵフレームを復号する。ＯＨ処理部１８１は、ＬＯ−ＯＤＵフレームに対してＯＨに関する処理を行い、デマッピング部１８２に出力する。
デマッピング部１８２は、ＯＨ処理部１８１からＬＯ−ＯＤＵフレームの電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からクライアント信号を抽出して送信部１８３に出力する。
送信部１８３は、デマッピング部１８２が抽出したクライアント信号を送信する。

なお、クライアント信号受信部１２０と多重処理部１３０、及び、分離処理部１７０とクライアント信号送信部１８０がＯＤＵ−ＳＷ２１０を介さずに接続されてもよい。

図２は、ＯＴＵＣｎのフレーム構造を示す図である。ＯＴＵＣｎは、ＯＤＵＣｎに、ＦＡＣｎ ＯＨ、ＯＴＵＣｎ ＯＨ、ＯＰＵＣｎ ＯＨ、及び、ＯＴＵＣｎＦＥＣを付加して生成される。ＯＴＵＣｎは、４行、４０８０×ｎ列で標記される。
ＯＴＵＣｎの（１６×ｎ＋１）〜３８２４×ｎ列目のＯＰＵＣｎペイロード（Payload）には、クライアント信号がマッピングされる。ＯＴＵＣｎフレームの１〜１６×ｎ列目には、ＯＨが設定される。１行目の１〜７×ｎ列目には、ＦＡＣｎ ＯＨが設定される。ＦＡＣｎ ＯＨは、フレーム同期に必要な情報を含む。（７×ｎ＋１）〜１４×ｎ列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するＯＴＵＣｎ ＯＨが挿入される。２〜４行目の１〜１４×ｎ列目には、ＯＤＵＣｎ ＯＨが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。（１４×ｎ＋１）〜１６×ｎ列目には、ＯＰＵＣｎ ＯＨが挿入され、クライアント信号のマッピング／デマッピングに必要な情報などが収容される。３８２４×ｎ＋１〜４０８０×ｎ列目のＯＰＵＣｎ ＦＥＣには、ＦＥＣ用のパリティチェックバイトが付加される。

図３は、ＯＴＬＣｎ．ｎのフレーム構造を示す図である。
ＯＴＬＣｎ．ｎは、４行、４０８０列で標記される。ＯＴＬＣｎ．ｎ＃１〜ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｎは、バイトインタリーブによりＯＴＵＣｎフレームを分割して得られる。
ＯＴＵＣｎのＯＰＵＣｎペイロードは、ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉの１７〜３８２４列目のＯＰＵＣｎ．ｎ＃ｉペイロードにマッピングされる。
ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉの１〜１６列目には、ＯＨが設定される。ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのＯＨは、ＯＴＵＣｎ ＯＨ等に基づいて設定される。１行目の１〜７列目には、ＦＡＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが設定される。ＦＡＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨは、フレーム同期に必要な情報を含む。８〜１４列目には、光チャネルのセクション監視情報を収容するＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが挿入される。２〜４行目の１〜１４×ｎ列目には、ＯＤＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。１５〜１６列目には、ＯＰＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが挿入され、クライアント信号のマッピング／デマッピングに必要な情報などが収容される。３８２５〜４０８０列目のＯＴＵＣ＃ｉ ＦＥＣには、ＦＥＣ用のパリティチェックバイトが付加される。

図４は、光信号の伝送に用いられる光チャネルを示す図である。図４（ａ）は、４００Ｇの光信号を１光周波数（シングルキャリア）によりシリアル伝送する場合の光チャネルを示す図であり、図４（ｂ）は、４００Ｇの光信号を４つの光サブキャリアによりパラレル伝送（マルチキャリア伝送）する場合の光チャネルを示す図である。従来の電子回路では、動作速度の制約から、図４（ａ）に示すように、１光周波数によりシリアル伝送することができる帯域を、１００Ｇを超えて拡張し続けていくことは困難である。そこでＯＴＵＣｎでは、１００Ｇ超の帯域を複数の光サブキャリアによりパラレル伝送することにより、電子回路の制約を受けずに広帯域伝送を実現する。このパラレル伝送には、偏波多重、多値変調などが用いられる。変調方式によって、光サブキャリアの帯域は異なる。図４（ｂ）は、４００Ｇの１光チャネルを、１００Ｇの４光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例であり、図４（ｃ）は、４００Ｇの１光チャネルを、２００Ｇの２光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例である。また、ｎを変化させることにより、図４（ｄ）に示すように、１００Ｇ単位で伝送帯域を増加させていくことができるフレキシビリティを有する。

（本発明の概要）
図５は、本発明の実施形態における光伝送システムの基本構成を示す図である。同図に示すように、光伝送システムは、送信ノードにおける送信システム１と、受信ノードにおける受信システム２とを備える。同図に示す光伝送システムは、Ｍ本のチャネルを収容し、各チャネル＃ｍ（ｍ＝１，２，…，Ｍ）はＬｍ本のサブキャリアを含む構成となっている。また、光伝送システムは、共有予備系パスを有しており、共有予備系パスはＲ本のサブキャリアを含んでいる。すなわち、光伝送システムは、（Ｌ＋Ｒ）本のサブキャリアを用いて伝送を行う。なお、Ｌは、各チャネル＃ｍが含むサブキャリア数の総和（ΣＬｍ，ｍ＝１，２，…，Ｍ）である。

送信システム１は、（Ｌ＋Ｒ）個の送信機１１、複数の部分パリティ生成器１２及び送信パリティ結合器１３を備える。部分パリティ生成器１２それぞれは、所定数Ｋ本のサブキャリアで伝送されるＫ個の伝送データを入力し、入力するＫ個の伝送データからＲ個の部分パリティを算出する。部分パリティ生成器１２それぞれは、算出したＲ個の部分パリティを送信パリティ結合器１３へ出力する。

送信パリティ結合器１３は、部分パリティ生成器１２それぞれから出力される部分パリティを結合してＲ個のパリティを生成する。送信パリティ結合器１３は、生成したＲ個のパリティを、（Ｌ＋Ｒ）個の送信機１１のうちＲ個の送信機１１へ出力する。このＲ個の送信機１１それぞれは、共有予備系パスのＲ本のサブキャリアに一対一に対応して設けられており、対応するサブキャリアで伝送するパリティを入力する。Ｒ個の送信機１１それぞれは、入力したパリティを用いた光変調により得られた光信号を受信ノードにおける受信システム２へ送信する。

（Ｌ＋Ｒ）個の送信機１１のうちＬ個の送信機１１それぞれは、Ｌ本のサブキャリアに一対一に対応して設けられており、対応するサブキャリアで伝送する伝送データを入力する。Ｌ個の送信機１１それぞれは、入力した伝送データを用いた光変調により得られた光信号を受信ノードにおける受信システム２へ送信する。

受信システム２は、（Ｌ＋Ｒ）個の受信機２１、複数の部分パリティ生成器２２、受信パリティ結合器２３、復号器２４及びスイッチ（ＳＷ）２５を備える。（Ｌ＋Ｒ）個の受信機２１は、（Ｌ＋Ｒ）本のサブキャリアに対して一対一に対応して設けられており、対応するサブキャリアの光信号を受信し、受信した光信号を光復調して得られた伝送データとパリティとを出力する。（Ｌ＋Ｒ）個の受信機２１のうちＬ個の受信機２１それぞれは、伝送データを２つにコピーして、一方の伝送データを部分パリティ生成器２２へ出力し、他方の伝送データをスイッチ２５へ出力する。（Ｌ＋Ｒ）個の受信機２１のうちＲ個の受信機２１それぞれは、光信号を復調して得られたパリティを受信パリティ結合器２３へ出力する。

部分パリティ生成器２２は、所定数Ｋ本のサブキャリアごとに設けられており、対応するＫ本のサブキャリアで伝送された伝送データを受信機２１から入力し、入力するＫ個の伝送データからＲ個の部分パリティを生成する。部分パリティ生成器２２それぞれは、生成したＲ個の部分パリティを受信パリティ結合器２３へ出力する。

受信パリティ結合器２３は、部分パリティ生成器２２から出力される部分パリティと、受信機２１から出力される部分パリティとを入力し、入力する部分パリティを結合して復号器２４へ出力する。復号器２４は、受信パリティ結合器２３により結合された部分パリティから、障害の生じたサブキャリアに対応する伝送データを復号し、当該サブキャリアに対応するスイッチ２５へ出力する。

スイッチ２５は、Ｌ本のサブキャリアに一対一に対応して設けられており、対応するサブキャリアの受信機２１から伝送データを入力する。また、スイッチ２５は、復号器２４から伝送データを入力する。スイッチ２５は、対応するサブキャリアにおいて障害が生じていない場合、受信機２１から入力する伝送データを外部の装置（例えばクライアント装置）へ出力し、対応するサブキャリアにおいて障害が生じている場合、復号器２４から入力する伝送データを外部の装置へ出力する。

図５に示す構成では、送信ノード（送信端）において必要であった送信パリティ生成器の機能を、複数の部分パリティ生成器１２と送信パリティ結合器１３とで実現する。また、受信ノード（受信端）において必要であった受信パリティ生成復号器の機能を、複数の部分パリティ生成器２２と受信パリティ結合器２３と復号器２４とで実現する。以下、部分パリティの生成、部分パリティの結合、伝送データの復号について説明する。

共有予備系パスに含まれるＲ本のサブキャリアで伝送されるパリティは、式（１）を用いて算出される。式（１）において、Ｘ_ｌ（ｌ＝１，２，…Ｌ）は現用系パスに含まれるＬ本のサブキャリアで伝送される伝送データであり、Ｚ_ｒ（ｒ＝１，２，…，Ｒ）は共有予備系パスのサブキャリアで伝送されるパリティであり、行列［Ｐ_ｉｊ］（ｉ＝１，２，…，Ｌ；ｊ＝１，２，…，Ｒ）はパリティ生成行列である。パリティ生成符号化にはＭＤＳ（maximum distance separable）符号化などの消失訂正符号化に用いられるパリティ生成行列を用いる。

送信パリティ生成器を、複数の部分パリティ生成器１２と送信パリティ結合器１３とで実現する際の機能分割の要領を式（２−１）、式（２−２）及び式（２−３）を用いて説明する。

まず、式（２−１）のように現用系パスに含まれるサブキャリアの伝送データＸ_ｌ及びパリティ行列［Ｐ_ｉｊ］それぞれをＨ個の行となるように区分化する。区分化後の行列をまとめたものが式（２−２）であり、これを整理すると式（２−３）のとおりとなる。式（２−３）の各項は区分化された現用系パスのサブキャリアＹ_ｈ（ｈ＝１，２，…，Ｈ）に関するＲ個の成分からなるベクトルとなり、送出されるパリティはそれらＨ個のベクトルを足し合わせたものである。ここで扱う数学はガロア拡大体の演算であるため、加算はすべて排他的論理和で扱うことができる。

部分パリティ生成器１２は、Ｒ個の成分からなる各ベクトル（Ｙ_ｈＱ_ｈ，１ Ｙ_ｈＱ_ｈ，２ … Ｙ_ｈＱ_ｈ，Ｒ）（ｈ＝１，２，…，Ｈ）を算出する機能ブロックであり、算出されたベクトルを部分パリティと称することとする。また、送信パリティ結合器１３は、部分パリティ生成器１２で算出されたＨ個の部分パリティの排他的論理和演算を行い、Ｒ本のサブキャリア分のデータ量を有するパリティを算出する機能ブロックである。

送信ノードにおいてＲ本のサブキャリアを含む共有予備系パスをＭ本のチャネルから生成する場合、部分パリティ生成器１２は、Ｋ本以下の現用系パスに含まれるサブキャリアからそれぞれＲ本分の部分パリティを算出し、算出した部分パリティを送信パリティ結合器１３へ出力する。送信パリティ結合器１３は、部分パリティ生成器１２それぞれから入力される部分パリティを結合し、結合して得られたパリティをＲ個の送信機１１へ出力して伝送路へと送出する。

次に、受信ノードにおける処理を説明する。式（３）において、ベクトルＥｘは現用系パスの各サブキャリアにおける障害の有無を表すベクトルである。ベクトルＥｚは共有予備系パスの各サブキャリアにおける障害の有無を表すベクトルである。ベクトルＥｘ、Ｅｚにおける要素はサブキャリアに対応し、対応するサブキャリアにおいて障害が発生している場合に要素の値を１とし、障害が発生していない場合に要素の値を０とする。

式（２−１）はベクトルＥｘ、Ｅｚを導入することで、式（４）のように表せる。なお、式（４）における演算子「＊」はベクトルの対応する要素同士の掛け算を表し、例えばベクトルａ＝（ａ_１，ａ_２，ａ_３），ｂ＝（ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３）がある場合にａ＊ｂ＝（ａ_１×ｂ_１，ａ_２×ｂ_２，ａ_３×ｂ_３）となる。式（４）におけるＥｘ及びＥｚそれぞれの上に「￣（オーバーライン）」が付されたものは、Ｅｘ及びＥｚそれぞれの０と１とを反転させたものを意味する。また、式（４）において、左辺は伝送経路において障害が発生して消失したサブキャリアのデータを表し、右辺は受信できたサブキャリアのデータを表している。このとき後述の通り、逆行列演算により、式（４）を解くことができる。式（４）の右辺第二項は、式（２−３）のように部分パリティ生成器とパリティ結合器とを設けることにより機能分割が可能である。また、障害が発生したサブキャリアにおいては部分パリティ生成器に「０」を入力し続けるだけでよいことが分かる。

上述の逆行列演算について説明する。共有予備系パスがＲ個のサブキャリアを有する場合、現用系パス及び共有予備系パスに含まれるサブキャリアのうちＲ本のサブキャリアに障害が発生しても通信を正常に継続することができる。ここで、｜Ｅｘ｜を現用系パスにおける障害が発生したサブキャリアの数とし、｜Ｅｚ｜を共有予備系パスにおける障害が発生したサブキャリアの数とする。

（ｉ）｜Ｅｘ｜＋｜Ｅｚ｜＜Ｒの場合
Ｅｚ＝０のときは、式（４）の左辺第一項が消去可能である。このとき｜Ｅｘ｜本の消去したサブキャリアに関する式を行列操作により抽出し、消失したサブキャリアのデータ（Ｘ_ｓ…Ｘ_ｔ）は、式（５）及び式（６）により求めることができる。

例えば、５本のサブキャリアを有する現用系パスと、４本のサブキャリアを有する共有予備系パスとがある場合に、現用系パスのサブキャリアＸ_１，Ｘ_２に障害が発生した場合の復号について説明する。このとき、ベクトルＥｘ、Ｅｚは式（７）で表される。ベクトルＥｘ、Ｅｚを式（５）に代入することにより、式（８）が得られる。

障害が発生したサブキャリアのデータを復元する方法として、式（６）における任意の２式を選択し逆行列を求める方法と、受信した現用系パスのサブキャリアの１つに障害が発生したこととして扱い障害発生数によらず常に式（８）、式（９）及び式（１０）の３つの式を用いる方法とがある。

｜Ｅｚ｜≠０のときには、（Ｚ_１，…，Ｚ_Ｒ）のうち障害が発生したサブキャリアと同じ列以外のパリティ生成行列を抽出することで、結局は式（１０）の形へと帰着させることができる。例えば、先の例同様に、５サブキャリアを有する現用系パスと、４サブキャリアを有する共有予備系パスとがある場合、現用系パスのサブキャリアＸ_１，Ｘ_２と共有予備系パスのサブキャリアＺ_１とに障害が発生したときの復号を式（１１）、式（１２）及び式（１３）で表す。

（ｉｉ）｜Ｅｘ｜＋｜Ｅｚ｜＝Ｒの場合
Ｅｚ＝０のときには、式（４）の左辺第一項が消去可能である。このときＲ本の消去したサブキャリアに関する式を行列操作により抽出すると式（１４）が得られる。また、消失したサブキャリアのデータ（Ｘ_ｓ…Ｘ_ｔ）は、式（１５）により求めることができる。このとき、式（５）と異なり、パリティ生成行列に関してはＲ列すべての要素について求められる。

例えば、５本のサブキャリアを有する現用系パスと、４本のサブキャリアを有する共有予備系パスとがある場合において、現用系パスのサブキャリアＸ_１，Ｘ_２，Ｘ_３，Ｘ_４に障害が発生したときの復号を式（１６）、式（１７）及び式（１８）に示す。

｜Ｅｚ｜≠０のとき、（Ｚ_１，…，Ｚ_Ｒ）のうち障害が発生したサブキャリアと同じ列以外のパリティ生成行列を抽出することで、式（８）の形へと帰着させることができる。

また、５本のサブキャリアを有する現用系パスと、４本のサブキャリアを有する共有予備系パスとがある場合において、現用系パスのサブキャリアＸ_１，Ｘ_２と共有予備系パスのサブキャリアＺ_１，Ｚ_２とに障害が発生した場合の復号を式（１９）、式（２０）及び式（２１）に示す。

上述の復号処理と受信システム２における動作との対応を説明する。現用系パスのサブキャリアの伝送データは、各受信機２１で受信された後、障害が発生していないサブキャリアの伝送データに関してはスイッチ２５を通過してクライアント側へと伝達される。このとき、これらの伝送データは、コピーされて複数のサブキャリアごとに部分パリティ生成器２２へ入力される。部分パリティ生成器２２は、式（４）の右辺第二項の演算を行う。先に述べたように、障害が発生したサブキャリアの伝送データについては「０」が部分パリティ生成器２２へ入力される。受信パリティ結合器２３において、部分パリティ生成器２２それぞれで算出された部分パリティは、共有予備系パスで伝送されたパリティと結合されることにより、式（４）の右辺の演算が行われる。復号器２４において、逆行列演算が行われることにより、障害が発生して消失した伝送データの復号が行われる。

以下、送信システムの構成例を第１〜第４の実施形態において説明し、受信システムの構成例を第５及び第６の実施形態において説明する。光伝送システムとして、送信ノードと受信ノードとを組み合わせる際には、第１〜第４の実施形態における送信システムのいずれかと、第５及び第６の実施形態におけるいずれかとを任意に組み合わせることが可能である。また、第７の実施形態から第１２の実施形態に光伝送に用いるプロトコルとしてＯＴＮを用いた例を示すが、この際にも同様に送信システムと受信システムとにおける構成の組み合わせは任意の組み合わせを選ぶことができる。

（第１の実施形態）
図６は、第１の実施形態における送信システム３の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、光伝送システムに用いられる送信システム３は、電気クロスコネクト装置３１、２個のボード３２（３２−１及び３２−２）、位相整合器３３、送信パリティ結合器３４、８個の送信機３５及び光クロスコネクト装置３６を備える。同図に示す例では、４つのクライアント＃１〜＃４から伝送するデータを取得し、クライアント＃１及び＃２から取得したデータを４本のサブキャリアを有するチャネル＃１で伝送し、クライアント＃３及び＃４から取得したデータを２本のサブキャリアを有するチャネル＃２で伝送し、２本のサブキャリアを有する共有予備系パスでパリティを伝送する。すなわち、送信システム３は、８本のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う。送信機３５は、サブキャリアに一対一に対応して設けられている。ボード３２−１は、時分割多重器３２１と部分パリティ生成器３２２とを備える。ボード３２−２は、時分割多重器３２５と部分パリティ生成器３２６とを備える。

電気クロスコネクト装置３１は、クライアント＃１及び＃２から取得されるデータを時分割多重器３２１へ出力し、クライアント＃３及び＃４から取得されるデータを時分割多重器３２５へ出力する。また、電気クロスコネクト装置３１は、部分パリティ生成器３２２及び部分パリティ生成器３２６から出力される部分パリティを入力し、位相整合器３３へ出力する。

時分割多重器３２１は、電気クロスコネクト装置３１を介してクライアント＃１及び＃２から取得されるデータを時分割多重して、４つのサブキャリアそれぞれで伝送する４つの伝送データ（フレーム）を生成する。時分割多重器３２１で生成された４つの伝送データそれぞれは、２つにコピーされて部分パリティ生成器３２２と送信機３５とへ入力される。部分パリティ生成器３２２は、時分割多重器３２１から入力する４つの伝送データそれぞれのペイロード部分から２本のサブキャリアで伝送可能なデータ量の部分パリティを生成する。部分パリティ生成器３２２は、電気クロスコネクト装置３１を介して、２サブキャリア分の部分パリティを位相整合器３３へ出力する。

時分割多重器３２５は、電気クロスコネクト装置３１を介してクライアント＃３及び＃４から取得されるデータを時分割多重して、２つのサブキャリアそれぞれで伝送する２つの伝送データを生成する。時分割多重器３２５で生成された２つの伝送データそれぞれは、２つにコピーされて部分パリティ生成器３２６と送信機３５とへ入力される。部分パリティ生成器３２６は、時分割多重器３２５から入力する２つの伝送データそれぞれのペイロード部分から２本のサブキャリアで伝送可能なデータ量の部分パリティを生成する。部分パリティ生成器３２６は、電気クロスコネクト装置３１を介して、２サブキャリア分の部分パリティを位相整合器３３へ出力する。

位相整合器３３は、部分パリティ生成器３２２から出力される部分パリティと、部分パリティ生成器３２６から出力される部分パリティとのフレーム位相を同期させて送信パリティ結合器３４へ出力する。送信パリティ結合器３４は、部分パリティ生成器３２２で生成された２サブキャリア分の部分パリティと、部分パリティ生成器３２６で生成された２サブキャリア分の部分パリティと結合して、２サブキャリア分の結合パリティを生成する。送信パリティ結合器３４は、生成した２サブキャリア分のパリティを送信機３５へ出力する。

送信機３５それぞれは、時分割多重器３２１及び３２５から出力される伝送データと、送信パリティ結合器３４から出力されるパリティとを光変調し、光変調で得られた光信号を送出する。光クロスコネクト装置３６は、送信機３５それぞれから送出された光信号を伝送路ごとに分けるなどして送出する。

位相整合器３３における部分パリティのフレーム位相の検出には、部分パリティ生成器３２２及び３２５において付与される専用のヘッダーを用いてもよいし、又は位相の先頭を指示するための信号線を新たに設け、当該信号線を用いてもよい。

なお、送信システム３において、時分割多重器３２１及び３２５と、光クロスコネクト装置３６とを備えなくともよい。また、電気クロスコネクト装置３１を設けずに、部分パリティ生成器３２２及び３２６と位相整合器３３とはバスなどにより直接配線されも構わない。また、図６においては、４本のサブキャリアを有するチャネル＃１と２本のサブキャリアを有するチャネル＃２とそれぞれから、２本のサブキャリア分の部分パリティが生成され、送信パリティ結合器３４にて２本のサブキャリア分のパリティが生成され、共有予備系パスで伝送される構成が示されている。しかし、共有予備系パスにおいてパリティを伝送するサブキャリア数は、パリティを生成する際に用いるパリティ生成行列のサイズ内であれば任意の数で構わない。

また、送信システム３は、チャネルごとに部分パリティ生成器３２２、３２６が配置されているが、チャネルを複数のサブキャリア単位に分割して部分パリティを生成したり、チャネルを跨がったサブキャリアにおける伝送データを用いて部分パリティを生成したりしても構わない。

図７は、第１の実施形態における送信システム３の動作を示す図である。チャネル＃１のサブキャリア＃１−１〜＃１−４において伝送する伝送データは、時分割多重器３２１において生成される。チャネル＃２のサブキャリア＃２−１〜＃２−２において伝送するデータは、時分割多重器３２５において生成される。部分パリティ生成器３２２は、サブキャリア＃１−１〜＃１−４の伝送データのペイロード部分から部分パリティ＃１−１及び＃１−２を生成する。部分パリティ生成器３２６は、サブキャリア＃２−１〜＃２−２の伝送データのペイロード部分から部分パリティ＃２−１及び＃２−２を生成する。部分パリティ＃１−１〜＃１−２及び＃２−１〜＃２−２は、電気クロスコネクト装置３１を介して位相整合器３３へと伝達される。

位相整合器３３は、部分パリティ＃１−１〜＃１−２と部分パリティ＃２−１〜＃２−２とのフレーム位相を同期させる。送信パリティ結合器３４は、部分パリティ＃１−１と部分パリティ＃２−１とを結合して結合パリティ＃１を生成し、部分パリティ＃１−２と部分パリティ＃２−２とを結合して結合パリティ＃２を生成する。結合パリティ＃１と結合パリティ＃２とは、送信機３５によりそれぞれ伝送される。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態における送信システム３Ａの構成を示すブロック図である。同図に示すように、光伝送システムに用いられる送信システム３Ａは、電気クロスコネクト装置３１、２個のボード３２（３２−１及び３２−２）、送信パリティ結合器３７、８個の送信機３５及び光クロスコネクト装置３６を備える。送信システム３Ａは、第１の実施形態における送信システム３（図６）の変形例であり、送信システム３と同様に、４つのクライアント＃１〜＃４から伝送するデータを取得し、クライアント＃１及び＃２から取得したデータを４本のサブキャリアを有するチャネル＃１で伝送し、クライアント＃３及び＃４から取得したデータを２本のサブキャリアを有するチャネル＃２で伝送し、２本のサブキャリアを有する共有予備系パスでパリティを伝送する。なお、送信システム３Ａにおいて、送信システム３が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

送信パリティ結合器３７は、部分パリティ生成器３２２により生成された部分パリティと部分パリティ生成器３２６により生成された部分パリティとを、電気クロスコネクト装置３１を介して入力する。送信パリティ結合器３７は、入力する部分パリティそれぞれの位相同期を合わせずに、入力した順序で部分パリティを結合して結合パリティを生成する。送信パリティ結合器３７は、生成した結合パリティをフレームのペイロード部分に割り当てた後に送信機３５に出力する。

図９は、第２の実施形態における送信システム３Ａの動作を示す図である。チャネル＃１のサブキャリア＃１−１〜＃１−４において伝送する伝送データは、時分割多重器３２１において生成される。チャネル＃２のサブキャリア＃２−１〜＃２−２において伝送するデータは、時分割多重器３２５において生成される。部分パリティ生成器３２２は、サブキャリア＃１−１〜＃１−４の伝送データのペイロード部分から部分パリティ＃１−１及び＃１−２を生成する。部分パリティ生成器３２６は、サブキャリア＃２−１〜＃２−２の伝送データのペイロード部分から部分パリティ＃２−１及び＃２−２を生成する。部分パリティ＃１−１〜＃１−２及び＃２−１〜＃２−２は、電気クロスコネクト装置３１を介して送信パリティ結合器３７へ伝達される。

送信パリティ結合器３７は、入力される部分パリティを時間軸上で分割し、送信機３５へ出力するフレームに割り当てる際に結合してマッピングする。図９に示す例では、送信パリティ結合器３７は、部分パリティ＃１−１と部分パリティ＃２−１と結合して結合パリティ＃１を生成し、部分パリティ＃１−２と部分パリティ＃２−２とを結合して結合パリティ＃２を生成する。結合パリティ＃１と結合パリティ＃２とは、送信機３５によりそれぞれ伝送される。どのように分割された部分パリティが結合され結合パリティを構成しているかというマッピングデータは、結合パリティを伝送するフレームのペイロードとは別にオーバーヘッドなどで伝送される。マッピングの際の部分パリティのフレーム位相の検出には、専用のヘッダーを新たに付与してもよいし、位相の先頭を表現するための信号線を新たに設けることで検出してもよい。

（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態における送信システム３Ｂの構成を示すブロック図である。同図に示すように、光伝送システムに用いられる送信システム３Ｂは、電気クロスコネクト装置３１、２個のボード３２Ａ（３２Ａ−１及び３２Ａ−２）、８個の送信機３５及び光クロスコネクト装置３６を備える。送信システム３Ｂは、第１の実施形態における送信システム３（図６）の変形例であり、送信システム３と同様に、４つのクライアント＃１〜＃４から伝送するデータを取得し、クライアント＃１及び＃２から取得したデータを４本のサブキャリアを有するチャネル＃１で伝送し、クライアント＃３及び＃４から取得したデータを２本のサブキャリアを有するチャネル＃２で伝送し、２本のサブキャリアを有する共有予備系パスでパリティを伝送する。なお、送信システム３Ｂにおいて、送信システム３が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

ボード３２Ａ−１は、時分割多重器３２１と部分パリティ生成結合器３２８とを備える。ボード３２Ａ−２は、時分割多重器３２５と部分パリティ生成結合器３２９とを備える。部分パリティ生成結合器３２８は、時分割多重器３２１から入力する４つの伝送データそれぞれのペイロード部分から２本のサブキャリアで伝送可能なデータ量の部分パリティを生成する。部分パリティ生成結合器３２８は、電気クロスコネクト装置３１を介して、２サブキャリア分の部分パリティをボード３２Ａ−２の部分パリティ生成結合器３２９へ出力する。部分パリティ生成結合器３２９は、時分割多重器３２５から入力する２つの伝送データそれぞれのペイロード部分から２本のサブキャリアで伝送可能なデータ量の部分パリティを生成する。部分パリティ生成結合器３２９は、生成した２つの部分パリティと、部分パリティ生成結合器３２８から入力した部分パリティとを結合して、２サブキャリア分の結合パリティを生成する。部分パリティ生成結合器３２９は、生成した結合パリティを、共有予備系パスの伝送を行う送信機３５へ出力する。

図１１は、第３の実施形態における送信システム３Ｂの動作を示す図である。チャネル＃１のサブキャリア＃１−１〜＃１−４において伝送する伝送データは、時分割多重器３２１において生成される。チャネル＃２のサブキャリア＃２−１〜＃２−２において伝送するデータは、時分割多重器３２５において生成される。部分パリティ生成結合器３２８は、サブキャリア＃１−１〜＃１−４の伝送データのペイロード部分から部分パリティ＃１−１及び＃１−２を生成する。部分パリティ生成結合器３２９は、サブキャリア＃２−１〜＃２−２の伝送データのペイロード部分から部分パリティ＃２−１及び＃２−２を生成する。また、部分パリティ生成結合器３２９は、生成した部分パリティ＃２−１及び＃２−２と、部分パリティ生成結合器３２８が生成した部分パリティ＃１−１及び＃１−２とを結合して結合パリティ＃１及び＃２を生成する。結合パリティ＃１と結合パリティ＃２とは、送信機３５によりそれぞれ伝送される。

上述のように、第３の実施形態における送信システム３Ｂは、第１及び第２の実施形態における送信システム３及び３Ａと異なり、部分パリティを結合する構成要素を一元的に備えるのではなく、部分パリティを生成する処理と部分パリティを結合する処理とを実施する部分パリティ生成結合器３２８を備える。部分パリティ生成結合器３２８は、所定の順序でカスケード接続されており、部分パリティの生成と部分パリティの結合とを繰り返すことで、伝送する結合パリティを生成する。

なお、部分パリティ生成結合器３２８内に第１の実施形態における位相整合器３３を設けて、ペイロードのフレーム位相を同期させた後に部分パリティを結合するようにしてもよい。また、第２の実施形態のように、位相整合器３３を設けずに部分パリティを時間軸上で分割した後に結合して結合パリティを生成し、マッピングデータをペイロードとは別に伝送するようにしてもよい。部分パリティのフレーム位相の検出のために、専用のヘッダーを新たに付与してもよいし、位相の先頭を表現するための信号線を新たに設けてもよい。

（第４の実施形態）
図１２は、第４の実施形態における送信システム４の構成を示すブロック図である。同図に示すように、光伝送システムに用いられる送信システム４は、３個の部分パリティ生成器４１−１〜４１−３、電気クロスコネクト装置４２、送信パリティ結合器４３、４個の時分割多重器４４−１〜４４−４、８個の送信機４５及び光クロスコネクト装置４６を備える。同図に示す例では、４つのクライアント＃１及び＃２から伝送するデータを取得し、クライアント＃１から取得したデータを４本のサブキャリアを有するチャネル＃１で伝送し、クライアント＃２から取得したデータを２本のサブキャリアを有するチャネル＃２で伝送し、２本のサブキャリアを有する共有予備系パスでパリティを伝送する。すなわち、送信システム３は、８本のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う。送信機４５は、サブキャリアに一対一に対応して設けられている。

部分パリティ生成器４１−１は、クライアント＃１から伝送するデータを取得し、取得したデータを電気クロスコネクト装置４２へ出力する。また、部分パリティ生成器４１−１は、取得したデータから部分パリティを生成し、生成した部分パリティを電気クロスコネクト装置４２へ出力する。部分パリティ生成器４１−２は、部分パリティ生成器４１−１がクライアント＃１から取得するデータと異なるデータをクライアント＃１から取得し、取得したデータを電気クロスコネクト装置４２へ出力する。また、部分パリティ生成器４１−２は、取得したデータから部分パリティを生成し、生成した部分パリティを電気クロスコネクト装置４２へ出力する。部分パリティ生成器４１−３は、クライアント＃２から伝送するデータを取得し、取得したデータを電気クロスコネクト装置４２へ出力する。また、部分パリティ生成器４１−３は、取得したデータから部分パリティを生成し、生成した部分パリティを電気クロスコネクト装置４２へ出力する。

電気クロスコネクト装置４２は、部分パリティ生成器４１−１から入力されるデータを時分割多重器４４−１へ出力し、部分パリティ生成器４１−２から入力されるデータを時分割多重器４４−２へ出力し、部分パリティ生成器４１−３から入力されるデータを時分割多重器４４−３へ出力する。また、電気クロスコネクト装置４２は、部分パリティ生成器４１−１〜４１−３それぞれから入力される部分パリティを送信パリティ結合器４３へ出力する。

送信パリティ結合器４３は、部分パリティ生成器４１−１〜４１−３それぞれから出力される部分パリティを結合して結合パリティを生成する。送信パリティ結合器４３は、生成した結合パリティを時分割多重器４４−４へ出力する。時分割多重器４４−４は、入力される結合パリティを時分割多重して、２本のサブキャリアで伝送可能なデータ量の２つの伝送データを生成する。時分割多重器４４−４は、生成した２つ伝送データを送信機４５へ出力する。

時分割多重器４４−１は、電気クロスコネクト装置４２を介して部分パリティ生成器４１−１から入力されるデータを時分割多重して、２本のサブキャリアそれぞれで伝送する２つの伝送データ（フレーム）を生成する。時分割多重器４４−１は、生成した伝送データを送信機４５へ出力する。時分割多重器４４−２は、電気クロスコネクト装置４２を介して部分パリティ生成器４１−２から入力されるデータを時分割多重して、２本のサブキャリアそれぞれで伝送する２つの伝送データを生成する。時分割多重器４４−２は、生成した伝送データを送信機４５へ出力する。時分割多重器４４−３は、電気クロスコネクト装置４２を介して部分パリティ生成器４１−３から入力されるデータを時分割多重して、２本のサブキャリアそれぞれで伝送する２つの伝送データを生成する。時分割多重器４４−３は、生成した伝送データを送信機４５へ出力する。

送信機４５それぞれは、時分割多重器４４−１〜４４−４から出力される伝送データを光変調し、光変調で得られた光信号を送出する。光クロスコネクト装置４６は、送信機４５それぞれから送出された光信号を伝送路ごとに分けるなどして送出する。

なお、図１２に示す構成では、４本のサブキャリアを有するチャネル＃１及び２本のサブキャリアを有するチャネル＃２それぞれで伝送するデータに対する時分割多重を行う前に部分パリティを生成し、生成したパリティを結合した後に時分割多重して２本のサブキャリアを有する共有予備系パスを用いて伝送している。しかし、共有予備系パスのサブキャリア数は、パリティ生成のためのパリティ生成行列のサイズ内である限り任意の数で構わない。また、図１２に示す構成では、チャネルごとに部分パリティ生成器が設けられているが、チャネルを複数のサブキャリア単位に分割して部分パリティを生成したり、チャネルに跨がったサブキャリアで伝送されるデータを用いて部分パリティを生成したりしても構わない。

（第５の実施形態）
図１３は、第５の実施形態における受信システム５の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、光伝送システムに用いられる受信システム５は、光クロスコネクト装置５１、８個の受信機５２、制御装置５３、ボード５４、ボード５５、受信パリティ結合器５６、復号器５７及び電気クロスコネクト装置５８を備える。同図に示す例では、４本のサブキャリアを有する現用系パスのチャネル＃１と、２本のサブキャリアを有する現用系パスのチャネル＃２と、２本のサブキャリアを有する共有予備系パスとの光信号を受信する。すなわち、受信システム５は、８本のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う。受信機５２は、サブキャリアに一対一に対応して設けられている。ボード５４は、部分パリティ生成器５４１、スイッチ５４２及び時分割分離器５４３を備える。ボード５５は、部分パリティ生成器５５１、スイッチ５５２及び時分割分離器５５３を備える。

光クロスコネクト装置５１は、受信システム５に伝送される光信号を、各光信号に対応する受信機５２へ出力する。チャネル＃１の光信号を受信する受信機５２は、受信する光信号を光復調して得られた伝送データをボード５４へ出力する。チャネル＃２の光信号を受信する受信機５２は、受信する光信号を光復調して得られた伝送データをボード５５へ出力する。共有予備系パスの光信号に対応する受信機５２は、受信する光信号を復調して得られた結合パリティを受信パリティ結合器５６へ出力する。

ボード５４において、受信機５２から入力される４つの伝送データは、それぞれが２つにコピーされて部分パリティ生成器５４１とスイッチ５４２とへ入力される。部分パリティ生成器５４１は、入力する４つの伝送データから２サブキャリア分の部分パリティを算出し、算出した部分パリティを電気クロスコネクト装置５８へ出力する。

スイッチ５４２は、入力する４つの伝送データと電気クロスコネクト装置５８を介して復号器５７から入力する２つの伝送データとのうち、正常に復号された４つの伝送データを時分割分離器５４３へ出力する。スイッチ５４２は、入力する４つの伝送データに対応するサブキャリアに障害が発生していない場合、当該４つの伝送データを時分割分離器５４３へ出力し、入力する４つの伝送データに対応するサブキャリアに障害が発生している場合、入力する４つの伝送データのうち障害が発生していないサブキャリアの伝送データと、復号器５７から入力する伝送データとを時分割分離器５４３へ出力する。

時分割分離器５４３は、４つの伝送データに対して時分割分離を行い、クライアント＃１宛のデータとクライアント＃２宛のデータとに分離する。時分割分離器５４３は、分離して得られたクライアント＃１宛及びクライアント＃２宛のデータを電気クロスコネクト装置５８へ出力する。

ボード５５において、受信機５２から入力される２つの伝送データは、それぞれが２つにコピーされて部分パリティ生成器５５１とスイッチ５５２とへ入力される。部分パリティ生成器５５１は、入力する２つの伝送データから２サブキャリア分の部分パリティを算出し、算出した部分パリティを電気クロスコネクト装置５８へ出力する。

スイッチ５５２は、入力する２つの伝送データと電気クロスコネクト装置５８を介して復号器５７から入力する２つの伝送データとのうち、正常に復号された２つの伝送データを時分割分離器５５３へ出力する。スイッチ５５２は、入力する２つの伝送データに対応するサブキャリアに障害が発生していない場合、当該２つの伝送データを時分割分離器５５３へ出力し、入力する２つの伝送データに対応するサブキャリアに障害が発生している場合、入力する２つの伝送データのうち障害が発生していないサブキャリアの伝送データと、復号器５７から入力する伝送データとを時分割分離器５５３へ出力する。

時分割分離器５５３は、２つの伝送データに対して時分割分離を行い、クライアント＃３宛のデータとクラインと＃４宛のデータとに分離する。時分割分離器５５３は、分離して得られたクライアント＃３宛及びクライアント＃４宛のデータを電気クロスコネクト装置５８へ出力する。

受信パリティ結合器５６は、部分パリティ生成器５４１及び部分パリティ生成器５５１で生成された部分パリティを、電気クロスコネクト装置５８を介して入力する。受信パリティ結合器５６は、共有予備系パスで伝送された結合パリティと、入力した部分パリティとを結合して得られたパリティを復号器５７へ出力する。なお、受信パリティ結合器５６は、部分パリティ及び結合パリティを結合する際に、フレームの位相を検出して同期させた後に結合を行ってもよい。また、受信パリティ結合器５６は、受信機５２それぞれから位相の先頭を指示する信号を取得して同期させた後に結合を行ってもよい。復号器５７は、制御装置５３の制御を受けて、障害が発生しているサブキャリアに対応する伝送データを、受信パリティ結合器５６から入力したパリティに基づいて復号する。復号器５７は、復号した伝送データを電気クロスコネクト装置５８へ出力する。

電気クロスコネクト装置５８は、復号器５７から入力される伝送データを、ボード５４のスイッチ５４２とボード５５のスイッチ５５２とへ出力する。また、電気クロスコネクト装置５８は、ボード５４の時分割分離器５４３から入力されるデータを、当該データの宛先に応じてクライアント＃１とクライアント＃２とへ送出する。また、電気クロスコネクト装置５８は、ボード５５の時分割分離器５５３から入力されるデータを、当該データの宛先に応じてクライアント＃３とクライアント＃４とへ送出する。

なお、受信システム５において、部分パリティ生成器５４１及び５５１で生成された部分パリティを、電気クロスコネクト装置５８を介して受信パリティ結合器５６へ入力することに代えて、部分パリティ生成器５４１及び５５１と受信パリティ結合器５６とを直接バス接続して当該バスで入力してもよい。復号器５７とスイッチ５４２及び５５２との間は、電気クロスコネクト装置５８を介さずに直接バスにより接続しても構わない。

図１４は、第５の実施形態における受信システム５の動作を示す図である。光信号の受信前に部分パリティ生成器５４１及び５５１、スイッチ５４２及び５５２、受信パリティ結合器５６、復号器５７は、制御装置５３からのメッセージにより初期化される。部分パリティ生成器５４１及び５５１は部分パリティ生成のためのパラメタを制御装置５３から取得する。スイッチ５４２及び５５２は、受信データを現用系パスから受け取り、時分割分離器５４３及び５５３へ出力するように設定される。受信パリティ結合器５６は、共有予備系パスの結合パリティと、部分パリティ生成器５４１及び５５１からの部分パリティとをどのように結合させるのかを示すマッピングデータが設定される。復号器５７は、復号演算のためのパラメタが設定される。初期設定以降、部分パリティ生成器５４１及び５５１は、障害が発生していないサブキャリアの伝送データから部分パリティの生成を開始する。受信パリティ結合器５６は、共有予備系パスの結合パリティと、生成された部分パリティとの結合を開始する。

あるサブキャリアにおいて障害が発生した際には、障害が発生したサブキャリアで光信号を受信している受信機５２から制御装置５３へ障害発生が通知される。制御装置５３は、いずれのチャネルのどのサブキャリアで障害が発生したかを、部分パリティ生成器５４１及び５５１と復号器５７と電気クロスコネクト装置５８とに通知する。これにより、部分パリティ生成器５４１又は部分パリティ生成器５５１は、障害が発生したサブキャリアの伝送データを部分パリティの生成から除外し、障害が発生していないサブキャリアの伝送データから部分パリティを生成する。障害が発生したサブキャリアの伝送データを入力するスイッチ５４２又はスイッチ５５２は、復号器５７により復号された伝送データを取得し、時分割分離器５４３又は時分割分離器５５３へ出力するように設定される。復号器５７は、障害が発生したサブキャリアの伝送データを復号するための演算を行い、復号された伝送データは電気クロスコネクト装置５８及びスイッチ５４２、５５２を介して時分割分離器５４３、５５３へ入力される。

障害が発生したサブキャリアの伝送路における部品交換などにより伝送路が復旧した場合、当該サブキャリアの受信機５２において障害復旧が検出されると、復旧通知が制御装置５３を介して部分パリティ生成器５４１及び５５１、スイッチ５４２及び５５２、復号器５７及び電気クロスコネクト装置５８へと入力される。制御装置５３に入力される復旧通知は、ネットワーク全体を制御する上位の装置から入力されても構わない。通知を受けた部分パリティ生成器５４１及び５５１は、復旧したサブキャリアの伝送データも含めて部分パリティを生成する。また、スイッチ５４２及び５５２は、受信機５２で受信した伝送データをそのまま時分割分離器５４３及び５５３へ出力するように切り戻しを行う。復号器５７は復旧したサブキャリアの伝送データの復号を停止し、電気クロスコネクト装置５８は復号された伝送データのスイッチ５４２又はスイッチ５５２への転送を停止する。

（第６の実施形態）
図１５は、第６の実施形態における受信システム５Ａの構成を示すブロック図である。同図に示すように、光伝送システムに用いられる受信システム５Ａは、光クロスコネクト装置５１、８個の受信機５２、制御装置５３、ボード５４Ａ及び５５Ａ、受信パリティ結合器５６Ａ、復号器５７及び電気クロスコネクト装置５８を備える。受信システム５Ａは、第５の実施形態における受信システム５（図１３）の変形例であり、受信システム５と同様に、４本のサブキャリアを有する現用系パスのチャネル＃１と、２本のサブキャリアを有する現用系パスのチャネル＃２と、２本のサブキャリアを有する共有予備系パスとの光信号を受信する。なお、受信システム５Ａにおいて、受信システム５が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

ボード５４Ａは、部分パリティ生成結合器５４５、スイッチ５４２及び時分割分離器５４３を備える。ボード５４Ａは、部分パリティ生成器５４１に代えて部分パリティ生成結合器５４５を備えている点が、第１の実施形態におけるボード５４と異なる。部分パリティ生成結合器５４５は、受信機５２から入力する４つの伝送データから２サブキャリア分の部分パリティを算出し、算出した部分パリティをボード５５へ出力する。

ボード５５Ａは、部分パリティ生成結合器５５５、スイッチ５５２及び時分割分離器５５３を備える。ボード５５Ａは、部分パリティ生成器５５１に代えて部分パリティ生成結合器５５５を備えている点が、第１の実施形態におけるボード５５と異なる。部分パリティ生成結合器５５５は、受信機５２から入力する２つの伝送データから２サブキャリア分の部分パリティを算出する。また、部分パリティ生成結合器５５５は、算出した２サブキャリア分の部分パリティと、ボード５４Ａの部分パリティ生成結合器５４５から出力される２サブキャリア分の部分パリティとを結合する。部分パリティ生成結合器５５５は、結合により得られた結合パリティを受信パリティ結合器５６Ａへ出力する。

受信パリティ結合器５６Ａは、部分パリティ生成結合器５５５から出力される結合パリティと、共有予備系パスで伝送された結合パリティとを結合して得られたパリティを復号器５７へ出力する。

第６の実施形態における受信システム５Ａでは、部分パリティ生成結合器５５５は、接続されている受信機５２それぞれから入力する伝送データから部分パリティを生成するとともに、カスケード接続された部分パリティ生成結合器５４５により生成された部分パリティとを結合して結合パリティを生成する。ボード５４及び５５に備えられた部分パリティ生成結合器５４５及び５５５のように、部分パリティの生成と新たな結合パリティの生成とを行う部分パリティ生成結合器５５５をカスケード接続して、受信パリティ結合器５６Ａへ出力する結合パリティを生成することで、ボード５５Ａの増設が容易になる。

図１６は、第６の実施形態における受信システム５Ａの動作を示す図である。光信号の受信前を部分パリティ生成結合器５４５及び５５５と復号器５７とは、制御装置５３からのメッセージにより初期化される。部分パリティ生成結合器５４５及び５５５は、部分パリティ生成のためのパラメタと、生成した部分パリティと入力した結合パリティとを結合するためのマッピングデータとを制御装置５３から取得する。スイッチ５４２及び５５２は、現用系パスから入力した伝送データを時分割分離器５４３及び５５３へ出力するように設定される。受信パリティ結合器５６Ａは、共有予備系パスの結合パリティと部分パリティ生成結合器５５５から入力する結合パリティとをどのように結合させるのかを示すマッピングデータが設定される。復号器５７は、復号演算のためのパラメタが設定される。初期設定以降、部分パリティ生成結合器５４５及び５５５は、障害が発生していないサブキャリアの伝送データを用いた部分パリティの生成を開始し、受信パリティ結合器５６Ａは、共有予備系パスの結合パリティと、部分パリティ生成結合器５５５が生成した結合パリティと結合を開始する。

あるサブキャリアにおいて障害が発生した際には、障害が発生したサブキャリアで光信号を受信している受信機５２から制御装置５３へ障害発生が通知される。制御装置５３は、いずれのチャネルのどのサブキャリアで障害が発生したかを、部分パリティ生成結合器５４５及び５５５と復号器５７と電気クロスコネクト装置５８とに通知する。これにより、部分パリティ生成結合器５４５又は部分パリティ生成結合器５５５は、障害が発生したサブキャリアの伝送データを部分パリティの生成から除外し、障害が発生していないサブキャリアの伝送データから部分パリティを生成する。障害が発生したサブキャリアの伝送データを入力するスイッチ５４２又はスイッチ５５２は、復号器５７により復号された伝送データを取得し、時分割分離器５４３又は時分割分離器５５３へ出力するように設定される。復号器５７は、障害が発生したサブキャリアのデータを復号するための演算を行い、復号された伝送データは電気クロスコネクト装置５８及びスイッチ５４２、５５２を介して時分割分離器５４３、５５３へ入力される。

障害発生したサブキャリアの伝送路における部品交換などにより伝送路が復旧した場合、当該サブキャリアの受信機５２において障害復旧が検出されると、復旧通知が制御装置５３を介して部分パリティ生成結合器５４５及び５５５、スイッチ５４２及び５５２、復号器５７及び電気クロスコネクト装置５８へと入力される。制御装置５３に入力される復旧通知は、ネットワーク全体を制御する上位の装置から入力されても構わない。通知を受けた部分パリティ生成結合器５４５及び５５５は、復旧したサブキャリアの伝送データも含めて部分パリティを生成する。また、スイッチ５４２及び５５２は、受信機５２で受信した伝送データをそのまま時分割分離器５４３及び５５３へ出力するように切り戻しを行う。復号器５７は復旧したサブキャリアの伝送データの復号を停止し、電気クロスコネクト装置５８は復号された伝送データのスイッチ５４２又はスイッチ５５２への転送を停止する。

（第７の実施形態）
図１７は、第７の実施形態における送信システム６の構成を示す図である。同図に示す送信システム６は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９によって約１００Ｇｂｉｔ／ｓを単位とした複数の物理リンクを束ねて１つの広帯域の論理リンクを構成するＯＴＵＣｎを用いたマルチキャリア伝送を行う構成である。同図に示すように、送信システム６は、マッピング部６０５、ＯＨ処理部６１０、ＯＤＵ−ＳＷ６１５、多重化部６２０、フレーミング部６２５、インタリーブ部６３０、複数のＯＨ処理部６３５、複数のマルチレーン送信部６４０、複数の部分パリティ生成器６４５、送信パリティ結合器６５０、インタリーブ部６５５、ＯＨ処理部６６０及び複数のマルチレーン送信部６６５を備える。送信システム６は、４つのサブキャリアを有する現用系パス（チャネル＃１及びチャネル＃２）と、２つのサブキャリアを有する共有予備系パス（チャネル＃３）とを用いた伝送を行う。

マッピング部６０５は、クライアント信号を入力し、当該クライアント信号をＬＯ−ＯＤＵ（Lower Order ODU）にマッピングする。ＯＨ処理部６１０は、マッピング部６０５によりクライアント信号がマッピングされたＬＯ−ＯＤＵにオーバーヘッド処理を行う。多重化部６２０は、ＯＨ処理部６１０によりオーバーヘッド処理が行われたＬＯ−ＯＤＵフレームをＯＤＵＣｎフレームにマッピングした後、複数のＯＤＴＵフレームを時間多重してＯＤＵＣｎフレームを生成する。フレーミング部６２５は、多重化部６２０により生成されたＯＤＵＣｎフレームにオーバーヘッド処理とＦＥＣの付加とを行うことによりＯＴＵＣｎフレームを生成する。インタリーブ部６３０は、フレーミング部６２５により生成されたＯＴＵＣｎフレームの信号をバイトインタリーブして、現用系パスのサブキャリア数である４つのレーン分のＯＴＬＣｎ．ｎフレームを生成する。複数のＯＨ処理部６３５それぞれは、インタリーブ部６３０において生成されたＯＴＬＣｎ．ｎフレームに、オーバーヘッド処理を行ってマルチレーン送信部６４０へ出力する。マルチレーン送信部６４０は、ＯＨ処理部６３５から出力される信号を現用系パスのサブキャリアで伝送する信号として出力する。マルチレーン送信部６４０から出力される信号は、ＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉの信号として送出される。

複数の部分パリティ生成器６４５それぞれは、フレーミング部６２５により生成されたＯＴＵＣｎフレームのペイロード部分のデータから部分パリティを生成する。送信パリティ結合器６５０は、各部分パリティ生成器６４５において生成された部分パリティを結合して結合パリティを生成する。インタリーブ部６５５は、送信パリティ結合器６５０により生成された結合パリティをバイトインタリーブして、共有予備系パスのサブキャリア数である２つのレーン分のＯＴＬＣｎ．ｎフレームを生成する。２つのＯＨ処理部６６０それぞれは、インタリーブ部６５５で生成されたＯＴＬＣｎ．ｎフレームに、オーバーヘッド処理を行ってマルチレーン送信部６６５へ出力する。マルチレーン送信部６６５は、ＯＨ処理部６６０から出力される信号を共有予備系パスのサブキャリアで伝送する信号として出力する。マルチレーン送信部６６５から出力される信号は、ＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉの信号として送出される。

なお、送信パリティ結合器６５０における部分パリティの結合は、第１の実施形態における処理のように部分パリティの位相を整合させた後に結合してもよいし、第２の実施形態における処理のように部分パリティの位相を整合させずに時分割することで複数のフレームに跨がるようにマッピングして結合してもよい。また、部分パリティのフレーム位相の検出には、部分パリティ生成器６４５において位相検出用のヘッダーを新たに付与してもよいし、部分パリティ生成器６４５から送信パリティ結合器６５０へ位相の先頭を表す信号線を新たに設けてもよい。また、第３の実施形態における処理のように、部分パリティ生成結合器をカスケード接続して部分パリティの生成及び結合を繰り返すことで結合パリティを生成するようにしてもよい。

ＯＴＮのフレームに含まれるオーバーヘッド（ＯＨ）、ペイロード及びＦＥＣに対するパリティの生成方法、マッピング方法や、パリティを伝送しているサブキャリアの識別は、特許文献２に記載されている第九の実施形態の処理に準じることで実現可能である。また、ペイロード部分のパリティを生成する際に、第２の実施形態のように部分パリティを複数のフレームにマッピングした後に結合する場合、マッピングデータを伝送する必要がある。例えば、図１８に示すテーブルをマッピングデータとして共有予備系パスでフレームごと送出したり、ＭＦＡＳ（Multi-Frame Alignment Signal）を用いたマルチフレーム転送をしたりすることにより、外部手段を用いることなく格納情報の設定や更新を行うことが可能である。図１８は、マッピングデータの一例を示す図である。マッピングデータには、チャネル番号とサブキャリア番号とフレーム位相との組み合わせが対応付けて記憶されている。

（第８の実施形態）
図１９は、第８の実施形態における送信システム６Ａの構成を示す図である。同図に示す送信システム６Ａは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９によって約１００Ｇｂｉｔ／ｓを単位とした複数の物理リンクを束ねて１つの広帯域の論理リンクを構成するＯＴＵＣｎを用いたマルチキャリア伝送を行う構成である。同図に示すように、送信システム６Ａは、マッピング部６０５、ＯＨ処理部６１０、ＯＤＵ−ＳＷ６１５、多重化部６２０、フレーミング部６２５、インタリーブ部６３０、複数のＯＨ処理部６３５、複数のマルチレーン送信部６４０、複数の部分パリティ生成器６４５、送信パリティ結合器６５０、ＯＨ処理部６６０及び複数のマルチレーン送信部６６５を備える。送信システム６Ａは、第７の実施形態における送信システム６（図１７）の変形例であり、送信システム６と同様に、４つのサブキャリアを有する現用系パス（チャネル＃１及びチャネル＃２）と、２つのサブキャリアを有する共有予備系パス（チャネル＃３）とを用いた伝送を行う。なお、送信システム６Ａにおいて、送信システム６が備える構成要素に対しては同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

複数の部分パリティ生成器６４５それぞれは、インタリーブ部６３０により生成されたＯＴＵＣｎ．ｎフレームのペイロード部分のデータから部分パリティを生成する。送信パリティ結合器６５０は、各部分パリティ生成器６４５において生成された部分パリティを結合して結合パリティを生成し、共有予備系パスのサブキャリア数である２つのレーン分のＯＴＬＣｎ．ｎフレームを生成する。２つのＯＨ処理部６６０それぞれは、送信パリティ結合器６５０で生成されたＯＴＬＣｎ．ｎフレームに、オーバーヘッド処理を行ってマルチレーン送信部６６５へ出力する。マルチレーン送信部６６５は、ＯＨ処理部６６０から出力される信号を共有予備系パスのサブキャリアで伝送する信号として出力する。マルチレーン送信部６６５から出力される信号は、ＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉの信号として送出される。

なお、送信パリティ結合器６５０における部分パリティの結合は、第１の実施形態における処理のように部分パリティの位相を整合させた後に結合してもよいし、第２の実施形態における処理のように部分パリティの位相を整合させずに時分割することで複数のフレームに跨がるようにマッピングして結合してもよい。また、部分パリティのフレーム位相の検出には、部分パリティ生成器６４５において位相検出用のヘッダーを新たに付与してもよいし、部分パリティ生成器６４５から送信パリティ結合器６５０へ位相の先頭を表す信号線を新たに設けてもよい。また、第３の実施形態における処理のように、部分パリティ生成結合器をカスケード接続して部分パリティの生成及び結合を繰り返すことで結合パリティを生成するようにしてもよい。

ＯＴＮのフレームに含まれるオーバーヘッド（ＯＨ）、ペイロード及びＦＥＣに対するパリティの生成方法、マッピング方法や、パリティを伝送しているサブキャリアの識別は、特許文献２に記載されている第九の実施形態の処理に準じることで実現可能である。また、ペイロード部分のパリティを生成する際に、第２の実施形態のように部分パリティを複数のフレームにマッピングした後に結合する場合、マッピングデータを伝送する必要が場合には第７の実施形態の処理に準じることで実現可能である。

（第９の実施形態）
図２０は、第９の実施形態における送信システム６Ｂの構成を示す図である。同図に示す送信システム６Ｂは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９によって約１００Ｇｂｉｔ／ｓを単位とした複数の物理リンクを束ねて１つの広帯域の論理リンクを構成するＯＴＵＣｎを用いたマルチキャリア伝送を行う構成である。同図に示すように、送信システム６Ｂは、マッピング部６０５、ＯＨ処理部６１０、ＯＤＵ−ＳＷ６１５、多重化部６２０、フレーミング部６２５、インタリーブ部６３０、複数のＯＨ処理部６３５、複数のマルチレーン送信部６４０、複数の部分パリティ生成器６４５、送信パリティ結合器６５０及び複数のマルチレーン送信部６６５を備える。送信システム６Ｂは、第７の実施形態における送信システム６（図１７）の変形例であり、送信システム６と同様に、４つのサブキャリアを有する現用系パス（チャネル＃１及びチャネル＃２）と、２つのサブキャリアを有する共有予備系パス（チャネル＃３）とを用いた伝送を行う。なお、送信システム６Ｂにおいて、送信システム６が備える構成要素に対しては同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

複数の部分パリティ生成器６４５それぞれは、ＯＨ処理部６３５により生成されたＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームのペイロード部分のデータから部分パリティを生成する。送信パリティ結合器６５０は、各部分パリティ生成器６４５において生成された部分パリティを結合して結合パリティを生成し、共有予備系パスのサブキャリア数である２つのレーン分のＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームを生成し、マルチレーン送信部６６５へ出力する。マルチレーン送信部６６５は、送信パリティ結合器６５０から出力される信号を共有予備系パスのサブキャリアで伝送する信号として出力する。マルチレーン送信部６６５から出力される信号は、ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉの信号として送出される。

なお、送信パリティ結合器６５０における部分パリティの結合は、第１の実施形態における処理のように部分パリティの位相を整合させた後に結合してもよいし、第２の実施形態における処理のように部分パリティの位相を整合させずに時分割することで複数のフレームに跨がるようにマッピングして結合してもよい。また、部分パリティのフレーム位相の検出には、部分パリティ生成器６４５において位相検出用のヘッダーを新たに付与してもよいし、部分パリティ生成器６４５から送信パリティ結合器６５０へ位相の先頭を表す信号線を新たに設けてもよい。また、第３の実施形態における処理のように、部分パリティ生成結合器をカスケード接続して部分パリティの生成及び結合を繰り返すことで結合パリティを生成するようにしてもよい。

ＯＴＮのフレームに含まれるオーバーヘッド（ＯＨ）、ペイロード及びＦＥＣに対するパリティの生成方法、マッピング方法や、パリティを伝送しているサブキャリアの識別は、特許文献２に記載されている第九の実施形態の処理に準じることで実現可能である。また、ペイロード部分のパリティを生成する際に、第２の実施形態のように部分パリティを複数のフレームにマッピングした後に結合する場合、マッピングデータを伝送する必要が場合には第７の実施形態の処理に準じることで実現可能である。

（第１０の実施形態）
図２１は、第１０の実施形態における受信システム７の構成を示す図である。同図に受信システム７は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９によって約１００Ｇｂｉｔ／ｓを単位とした複数の物理リンクを束ねて１つの広帯域の論理リンクを構成するＯＴＵＣｎを用いたマルチキャリア伝送を行う構成である。同図に示すように、受信システム７は、制御装置７０５、複数のマルチレーン受信部７１０、複数のＯＨ処理部７１５、複数のデインタリーブ部７２０、複数のデフレーミング部７６０、複数のマージ部７２５、複数のマルチレーン受信部７３０、複数のＯＨ処理部７３５、複数の部分パリティ生成器７４５、受信パリティ結合器７５０、復号器７５５、複数の逆多重化部７７０、ＯＤＵ−ＳＷ７６５、複数のＯＨ処理部７７５及び複数のデマッピング部７８０を備える。受信システム７は、４つのサブキャリアを有する現用系パス（チャネル＃１及びチャネル＃２）と、２つのサブキャリアを有する共有予備系パス（チャネル＃３）とを用いた伝送を行う。

制御装置７０５は、受信システム７に備えられる構成要素それぞれを制御し、現用系パス（チャネル＃１及びチャネル＃２）のサブキャリアに障害が発生した場合に障害の影響を受けない伝送データと共有予備系パス（チャネル＃３）で伝送されるパリティとを用いて障害の発生したサブキャリアの伝送データを復元し、正常な受信処理を継続させる。

現用系パスの各サブキャリアに対応する複数のマルチレーン受信部７１０は、ＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉの信号を受信し、受信した信号をＯＨ処理部７１５へ出力する。ＯＨ処理部７１５は、マルチレーン受信部７１０が出力するＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉのＯＨに設定されているＦＡＳやＭＦＡＳに基づいてフレームの先頭を検出する。ＯＨ処理部７１５は、フレームの先頭を検出することにより、遅延時間差を補償したＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのフレームをデインタリーブ部７２０へ出力する。デインタリーブ部７２０は、各ＯＨ処理部７１５から出力されるＯＴＬＣｎ．ｎのフレームをデインタリーブし、１つのＯＴＵＣｎフレームを生成する。

なお、現用系パスのサブキャリアにおいて障害が発生している場合、デインタリーブ部７２０は障害発生現用系パスのサブキャリアのデータとしてスタッフバイトを挿入する。図２２は、現用系パスチャネル＃１又は＃２のサブキャリアにおいて障害が発生した場合におけるフレームの概要を示す図である。図２２に示すように、デインタリーブ部７４０は、現用系パスチャネルのサブキャリアにおいて障害が発生すると、当該サブキャリアに対応するデータとしてスタッフバイト（図においてハッチングされた部分）を挿入して、ＯＴＵＣｎフレームを生成する。

デインタリーブ部７２０は、生成したＯＴＵＣｎフレームをデフレーミング部７６０と部分パリティ生成器７４５とへ出力する。デフレ―ミング部７６０は、入力されるＯＴＵＣｎフレームに対してＦＥＣ復号を行い、復号したＯＴＵＣｎフレームから、ＬＯ−ＯＤＵフレームが時間多重されたＯＤＵＣｎフレームを抽出し、マージ部７２５へ出力する。

共有予備系パス（チャネル＃３）の各サブキャリアに対応する複数のマルチレーン受信部７３０は、ＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉの信号を受信し受信した信号をＯＨ処理部７３５へ出力する。ＯＨ処理部７３５は、マルチレーン受信部７３０が出力するＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのＯＨに設定されているＦＡＳやＭＦＡＳに基づいてフレームの先頭を検出する。ＯＨ処理部７３５は、フレームの先頭を検出することにより、遅延時間差を補償したＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのフレームを受信パリティ結合器７５０へ出力する。

複数の部分パリティ生成器７４５それぞれは、デインタリーブ部７２０により生成されたＯＴＵＣｎフレームのうち障害の発生していないサブキャリアのＯＴＵＣｎフレームのペイロード部分のデータから部分パリティを生成する。受信パリティ結合器７５０は、部分パリティ生成器７４５それぞれで生成された部分パリティと、ＯＨ処理部７３５から出力される結合パリティとを結合する。受信パリティ結合器７５０は、結合して得られたパリティを復号器７５５へ出力する。復号器７５５は、制御装置７０５の制御を受けて、障害が発生しているサブキャリアに対応する伝送データ（ＯＴＵＣｎフレーム）を、受信パリティ結合器７５０から入力するパリティに基づいて復号する。復号器７５５は、復号した伝送データをマージ部７２５へ出力する。

マージ部７２５は、現用系パスのサブキャリアにおいて障害が発生していない場合、制御装置７０５の制御を受けて、デフレーミング部７６０から入力されるＯＤＵＣｎフレームを逆多重化部７７０へ出力する。マージ部７２５は、現用系パスのサブキャリアにおいて障害が発生している場合、制御装置７０５の制御を受けて、図２２に示したように障害発生によりデータの欠損が発生しているＯＤＵＣｎと、復号器７５５から入力されるＯＴＵＣｎ．ｎ＃ｉのデータとをマージすることにより、現用系パスのサブキャリアにおいて発生した障害の復旧を行う。マージ部７２５は復旧を行ったＯＤＵＣｎフレームを逆多重化部７７０へ出力する。

逆多重化部７７０は、マージ部７２５から出力されるＯＤＵＣｎフレームから、クライアント信号が収容されたＬＯ−ＯＤＵフレームを抽出し、各ＬＯ−ＯＤＵフレームをＯＨ処理部７７５へ出力する。ＯＨ処理部７７５は、逆多重化部７７０から出力されるＬＯ−ＯＤＵフレームに対してオーバーヘッド処理を行い、デマッピング部７８０へ出力する。デマッピング部７８０は、ＯＨ処理部７７５から出力されるＬＯ−ＯＤＵフレームからクライアント信号を抽出して出力する。

なお、部分パリティ生成器７４５及び受信パリティ結合器７５０の構成は、第５の実施形態のように部分パリティ生成器で生成された受信パリティ結合器にて一括で結合する構成でもよいし、第６の実施形態のように部分パリティ生成合成器をカスケード接続して逐次部分パリティの生成と結合を繰り返す構成でもよい。また、部分パリティのフレーム位相の検出には、部分パリティ生成器７４５において専用のヘッダーを新たに付加してもよいし、部分パリティ生成器７４５から受信パリティ結合器７５０へ位相の先頭を示す信号を新たに設けることで検出してもよい。同様に、受信システム７における初期設定時、障害発生時及び復旧時における各構成要素の動作は、第５の実施形態における図１４又は第６の実施形態における図１６において説明した動作に準じた動作で実現できる。なお、障害検出は、光信号が直接的に検出できなくなるＬｏＳ（Loss of Signal）や、ＦＡＳが検出できずフレームの同期が外れるＬｏＦ（Loss of Frame）、フレームに含まれるＦＥＣやＢＩＰ（Bit interleaved Parity）により行うことができる。

（第１１の実施形態）
図２３は、第１１の実施形態における受信システム７Ａの構成を示す図である。同図に受信システム７Ａは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９によって約１００Ｇｂｉｔ／ｓを単位とした複数の物理リンクを束ねて１つの広帯域の論理リンクを構成するＯＴＵＣｎを用いたマルチキャリア伝送を行う構成である。同図に示すように、受信システム７Ａは、制御装置７０５、複数のマルチレーン受信部７１０、複数のＯＨ処理部７１５、複数のデインタリーブ部７２０、複数のデフレーミング部７６０、複数のマージ部７２５、複数のマルチレーン受信部７３０、複数のＯＨ処理部７３５、複数の部分パリティ生成器７４５、受信パリティ結合器７５０、復号器７５５、複数の逆多重化部７７０、ＯＤＵ−ＳＷ７６５、複数のＯＨ処理部７７５及び複数のデマッピング部７８０を備える。受信システム７Ａは第１０の実施形態における受信システム７（図２１）の変形例であり、受信システム７同様に、４つのサブキャリアを有する現用系パス（チャネル＃１及びチャネル＃２）と、２つのサブキャリアを有する共有予備系パス（チャネル＃３）とを用いた伝送を行う。なお、受信システム７Ａにおいて、受信システム７が備える構成要素に対しては同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

現用系パスの各サブキャリアに対応する複数のマルチレーン受信部７１０は、ＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉの信号を受信し、受信した信号をＯＨ処理部７１５へ出力する。ＯＨ処理部７１５は、マルチレーン受信部７１０が出力するＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉのＯＨに設定されているＦＡＳやＭＦＡＳに基づいてフレームの先頭を検出する。ＯＨ処理部７１５は、フレームの先頭を検出することにより、遅延時間差を補償したＯＴＬＣｎ．ｎのフレームをデインタリーブ部７２０及び部分パリティ生成器７４５へ出力する。複数の部分パリティ生成器７４５は、ＯＨ処理部７１５から出力されるＯＴＬＣｎ．ｎフレームのうち障害の発生していないサブキャリアにおけるＯＴＬＣｎ．ｎフレームのペイロード部分から部分パリティを生成し、受信パリティ結合器７５０へ出力する。その他、受信システム７Ａにおける、制御装置７０５、複数のデインタリーブ部７２０、複数のマージ部７２５、複数のマルチレーン受信部７３０、複数のＯＨ処理部７３５、複数の部分パリティ生成器７４５、受信パリティ結合器７５０、復号器７５５、複数のデフレーミング部７６０、ＯＤＵ−ＳＷ７６５、複数の逆多重化部７７０、複数のＯＨ処理部７７５及び複数のデマッピング部７８０の機能及び処理は第１０の実施形態における受信システム７に準じることで実現可能である。

（第１２の実施形態）
図２４は、第１２の実施形態における受信システム７Ｂの構成を示す図である。同図に受信システム７Ｂは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９によって約１００Ｇｂｉｔ／ｓを単位とした複数の物理リンクを束ねて１つの広帯域の論理リンクを構成するＯＴＵＣｎを用いたマルチキャリア伝送を行う構成である。同図に示すように、受信システム７Ｂは、制御装置７０５、複数のマルチレーン受信部７１０、複数のＯＨ処理部７１５、複数のデインタリーブ部７２０、複数のデフレーミング部７６０、複数のマージ部７２５、複数のマルチレーン受信部７３０、複数のＯＨ処理部７３５、複数の部分パリティ生成器７４５、受信パリティ結合器７５０、復号器７５５、複数の逆多重化部７７０、ＯＤＵ−ＳＷ７６５、複数のＯＨ処理部７７５及び複数のデマッピング部７８０を備える。受信システム７Ｂは第１０の実施形態における受信システム７（図２１）の変形例であり、受信システム７同様に、４つのサブキャリアを有する現用系パス（チャネル＃１及びチャネル＃２）と、２つのサブキャリアを有する共有予備系パス（チャネル＃３）とを用いた伝送を行う。なお、受信システム７Ｂにおいて、受信システム７が備える構成要素に対しては同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

現用系パスの各サブキャリアに対応する複数のマルチレーン受信部７１０は、ＯＴＬＣｎ．４ｎ＃ｉの信号を受信し、受信した信号をＯＨ処理部７１５及び部分パリティ生成器７４５へ出力する。複数の部分パリティ生成器７４５はマルチレーン受信部７１０から出力されたＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームのうち障害の発生していないサブキャリアにおけるＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームのペイロード部分から部分パリティを生成し、受信パリティ結合器７５０へ出力する。その他、受信システム７Ｂにおける、制御装置７０５、複数のＯＨ処理部７１５、複数のデインタリーブ部７２０、複数のマージ部７２５、複数のマルチレーン受信部７３０、複数のＯＨ処理部７３５、複数の部分パリティ生成器７４５、受信パリティ結合器７５０、復号器７５５、複数のデフレーミング部７６０、ＯＤＵ−ＳＷ７６５、複数の逆多重化部７７０、複数のＯＨ処理部７７５及び複数のデマッピング部７８０の機能及び処理は第１０の実施形態における受信システム７に準じることで実現可能である。

上述した各実施形態における送信システム及び受信システムを組み合わせた光伝送システムによれば、送信システムから受信システムへ伝送する送信パリティ（結合パリティ）を生成する際に、すべてのサブキャリアの伝送データから一度の処理で送信パリティを算出せずに、所定数のサブキャリアの伝送データごとに算出した部分パリティを結合することにより算出する。部分パリティを算出した後に送信パリティを算出する構成にしたことにより、演算対象とする伝送データの数を減らすことができ、回路規模の削減と伝送データを引き回す際の配線及び入出力ポート数を削減することができる。このように、消失訂正符号化に基づいたパリティを用いた信頼性向上を適用したマルチキャリア伝送において、サブキャリア増加に対する障害となっていた、回路規模、配線領域及び入出力ポートの増加を抑えることができるので、信頼性を保ちつつサブキャリアの増加に対応することが容易になる。

具体的には、図２６における送信ノードの構成では、送信パリティ生成器９２の回路規模と、送信パリティ生成器９２に設けられる入力ポート数の上限とによって、消失訂正符号化に基づいたパリティを用いた信頼性向上を適用できるサブキャリア数が制限され、サブキャリア数の増加に対するスケーラビリティが欠如していた。これに対して、図５における送信ノードの構成では、送信パリティ生成器９２が行う処理を、複数の部分パリティ生成器１２と送信パリティ結合器１３とに機能分割している。サブキャリア数を増加させる場合には、増加数に応じた数の部分パリティ生成器１２を追加し、追加した部分パリティ生成器１２に応じて送信パリティ結合器１３を変更することになる。回路ブロックの数は増加するものの、部分パリティ生成器１２は分散して配置することが可能である。また、部分パリティ生成器１２は、部分パリティを算出する際に用いる伝送データの数を伝送データの一部としているため、その回路規模は伝送データすべてを対象とする場合よりも小さく抑えることが可能である。このように、サブキャリアの増加に対してスケーラブルに対応することが容易になっている。

また、図５における部分パリティ生成器１２は、Ｋ本以下のサブキャリアをまとめてＲ本の部分パリティを生成するので、Ｒ＜Ｋの場合にはサブキャリアの信号を送信パリティ結合器１３へ直接入力する構成に比べ送信パリティ結合器１３へ入力する信号の数を減らすことができ、送信パリティ結合器１３へ入力する信号の引き回しに必要な配線数を削減することができる。これにより、配線数の削減や電気クロスコネクト装置のスループットの節約に寄与することができる。このように、高信頼化が可能な現用系パスのサブキャリア数に対するスケーラビリティ欠如の原因の一つ送信パリティ結合器１３の入力ポート数の制約も緩和することができる。なお、受信パリティ結合器２３においても同様である。

また、第３の実施形態における送信システム（図１０）では、各ボード３２に設けられる部分パリティ生成結合器３２８が、自身が生成した部分パリティと、他のボード３２に設けられる部分パリティ生成結合器３２８で生成された部分パリティとを結合して出力する構成となっている。この構成により、ボード３２を増設する際のパリティに関する変更は、送信機３５に入力されている結合パリティを増設するボード３２の部分パリティ生成結合器３２８へ入力し、増設するボード３２の部分パリティ生成結合器３２８が出力する部分パリティを当該送信機３５に入力する変更となる。これにより、第１の実施形態の送信システム３や第２の実施形態の送信システム３Ａに比べ、サブキャリアの増設又はチャネルの増設が容易になっている。

なお、各実施形態における送信システム又は受信システムにおいて、現用系パスとして２つのチャネル＃１及び＃２と共有予備系パスとを用いる構成を説明したが、現用系パスとして設けるチャネル数は３つ以上であってもよい。また、各実施形態における現用系パスにおけるサブキャリア数と共有予備系パスにおけるサブキャリア数は一例であり、現用系パス及び共有予備系パスにおけるサブキャリア数は任意である。

また、上述の実施形態では、ＯＤＵＣｎが１．２５Ｇのタイムスロットを有する構成を説明したが一例であり、ＯＤＵＣｎが有するタイムスロット当たりの容量は、１．２５Ｇ以外であってもよい。

上述した実施形態における送信システムと受信システムとをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、送信システムと受信システムとが有する構成要素それぞれ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。更に「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、前述した構成要素の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した構成要素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）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。

マルチキャリア伝送による光通信において信頼性を保ちつつサブキャリアの増加が不可欠な用途にも適用できる。

１，３，３Ａ，３Ｂ，４，６,６Ａ,６Ｂ…送信システム
１１，３５，４５，９１…送信機
１２…部分パリティ生成器
１３，３４，３７，４３，６５０…送信パリティ結合器
２，５，５Ａ，７,７Ａ,７Ｂ…受信システム
２１，５２，９３…受信機
２２，４１−１，４１−２，４１−３，３２２，３２６，５４１，５５１，６４５，７４５…部分パリティ生成器
２３，５６，５６Ａ，７５０…受信パリティ結合器
２４，５７，７５５…復号器
２５，９４，５４２，５５２…スイッチ
３１，４２，５８…電気クロスコネクト装置
３２，３２Ａ，３２−１，３２Ａ−１，３２−２，３２Ａ−２，５４，５４Ａ，５５，５５Ａ…ボード
３３…位相整合器
３６，４６，５１…光クロスコネクト装置
４４−１，４４−２，４４−３，４４−４，３２１，３２５…時分割多重器
５３，７０５…制御装置
９２…送信パリティ生成器
９５…受信パリティ生成復号器
１００…フレーマ
１１０…送信処理部
１２０…クライアント信号受信部
１２１…受信部
１２２，６０５…マッピング部
１２３，６１０…ＯＨ処理部
１３０…多重処理部
１３１，６２０…多重化部
１３２，６２５…フレーミング部
１４０…ライン側送信処理部
１４１，６３０，６５５…インタリーブ部
１４２，１４２−１，１４２−２，１４２−３，１４２−４，１４２−ｉ，６３５，６６０…ＯＨ処理部
１４３，１４３−１，１４３−２，１４３−３，１４３−４，１４３−ｉ，６４０，６６５…マルチレーン送信部
１５０…受信処理部
１６０…ライン側受信処理部
１６１−１，１６１−２，１６１−３，１６１−４，１６１−ｉ，７１０，７３０…マルチレーン受信部
１６２−１，１６２−２，１６２−３，１６２−４，１６２−ｉ，７１５，７３５…ＯＨ処理部
１６３，７２０，７４０…デインタリーブ部
１７０…分離処理部
１７１，７６０…デフレーミング部
１７２，７７０…逆多重化部
１８０…クライアント信号送信部
１８１，７７５…ＯＨ処理部
１８２，７８０…デマッピング部
１８３…送信部
２１０，６１５，７６５…ＯＤＵ−ＳＷ
２２０…送信機
２３０…受信機
３２８，３２９，５４５，５５５…部分パリティ生成結合器
５４３，５５３…時分割分離器
７２５…マージ部

Claims (8)

1. 複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う光伝送システムであって、
   前記複数のサブキャリアを分けたグループごとに設けられる第１の部分パリティ生成部であって当該グループに含まれるサブキャリアで伝送する伝送データに対して消失訂正符号を用いて第１の部分パリティを生成する第１の部分パリティ生成部と、
   前記複数のサブキャリアごとに設けられる第１の送信部であってサブキャリアで伝送する伝送データを光変調して送信する第１の送信部と、
   前記複数のサブキャリアと異なる予備系サブキャリアごとに設けられる第２の送信部であって前記第１の部分パリティ生成部それぞれにより生成された第１の部分パリティが合成された結合パリティを光変調して送信する第２の送信部と、
   前記第１の送信部から受信した光信号を光復調して伝送データを取得する第１の受信部と、
   前記第２の送信部から受信した光信号を光復調して結合パリティを取得する第２の受信部と、
   前記グループごとに設けられる第２の部分パリティ生成部であって当該グループに含まれるサブキャリアで伝送された伝送データに対して消失訂正符号を用いて第２の部分パリティを生成する第２の部分パリティ生成部と、
   前記第２の部分パリティ生成部により生成された第２の部分パリティと、前記第２の受信部により取得された結合パリティとを結合して受信パリティを生成する受信パリティ結合部と、
   前記複数のサブキャリアのいずれかにおいて障害が発生した際に、障害が発生したサブキャリアで伝送する伝送データを前記受信パリティから復号する復号部と、
   を備える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において、
   前記第１の部分パリティ生成部それぞれにより生成された第１の部分パリティを結合して前記結合パリティを生成する送信パリティ結合部
   を更に備えることを特徴とする光伝送システム。
3. 請求項２に記載の光伝送システムにおいて、
   前記第１の部分パリティ生成部それぞれは、伝送データが伝送される際のフレームごとに前記第１の部分パリティを生成し、
   前記送信パリティ結合部は、前記第１の部分パリティ生成部それぞれにより生成される第１の部分パリティを同期させた後に結合して結合パリティを生成する
   ことを特徴とする光伝送システム。
4. 請求項１に記載の光伝送システムにおいて、
   複数の前記第１の部分パリティ生成部に対して順序が予め定められており、
   前記第１の部分パリティ生成部は、前記順序に従い、他の第１の部分パリティ生成部から出力されるパリティと自身が生成した第１の部分パリティとを結合して得られるパリティを出力し、
   前記第２の送信部は、最後の前記第１の部分パリティ生成部が出力するパリティを前記結合パリティとして送信する
   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において、
   前記第１の部分パリティ生成部は、伝送データが伝送される際のフレームごとに前記第１の部分パリティを生成し、他の前記第１の部分パリティ生成部が出力するパリティと、自身が生成した第１の部分パリティとを同期させた後に結合する
   ことを特徴とする光伝送システム。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光伝送システムにおいて、
   複数の前記第２の部分パリティ生成部それぞれにより生成された第２の部分パリティと、前記第２の受信部により取得された結合パリティとを入力し、入力した複数の第２の部分パリティ及び結合パリティを結合して受信パリティを生成する
   ことを特徴とする光伝送システム。
7. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光伝送システムにおいて、
   複数の前記第２の部分パリティ生成部に対して順序が予め定められており、
   前記第２の部分パリティ生成部は、前記順序に従い、他の第２の部分パリティ生成部から出力されるパリティと自身が生成した第２の部分パリティとを結合して得られるパリティを出力し、
   前記受信パリティ結合部は、最後の前記第２の部分パリティ生成部が出力するパリティと、前記第２の受信部により取得された結合パリティとを結合して受信パリティを生成する
   ことを特徴とする光伝送システム。
8. 複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア伝送を行う光伝送システムにおける光伝送方法であって、
   前記複数のサブキャリアを分けたグループごとに当該グループに含まれるサブキャリアで伝送する伝送データに対して消失訂正符号を用いて第１の部分パリティを生成する第１の部分パリティ生成ステップと、
   伝送データを前記複数のサブキャリアで送信する第１の送信ステップと、
   前記第１の部分パリティ生成ステップにおいて生成された第１の部分パリティが合成された結合パリティを前記複数のサブキャリアと異なる予備系サブキャリアで送信する第２の送信ステップと、
   前記複数のサブキャリアで送信された伝送データを受信する第１の受信ステップと、
   前記予備系サブキャリアで送信された前記結合パリティを受信する第２の受信ステップと、
   前記グループごとに当該グループに含まれるサブキャリアで伝送された伝送データに対して消失訂正符号を用いて第２の部分パリティを生成する第２の部分パリティ生成ステップと、
   前記第２の部分パリティ生成ステップにおいて生成された第２の部分パリティと、前記第２の受信ステップにおいて受信した結合パリティとを結合して受信パリティを生成する受信パリティ結合ステップと、
   前記複数のサブキャリアのいずれかにおいて障害が発生した際に、障害が発生したサブキャリアで伝送する伝送データを前記受信パリティから復号する復号ステップと、
   を有することを特徴とする光伝送方法。

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