JP6468292B2 - 送信回路、受信回路、光伝送システムおよびマルチフレームの送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、送信回路、受信回路、光伝送システムおよびマルチフレームの送信方法に関し、特に、複数のＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレーム信号によって構成されるマルチフレームを伝送させる送信回路、受信回路、光伝送システムおよびマルチフレームの送信方法に関する。

近年のデータ通信の大容量化に伴い、光通信においては光波長の多重化および伝送速度の高速化が行われている。光波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送においては、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ) Ｇ．７０９で勧告されているＯＴＮを利用した光通信が主流となっている。ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９では、伝送速度に依存しない、４０８０ｂｙｔｅ／サブフレーム×４ｒｏｗのＯＴＮフレームが定義されている。このＯＴＮフレームには、オーバーヘッドや伝送路での品質劣化を補償するための誤り訂正符号（ＦＥＣ ｃｏｄｅ：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）が含まれる。

ＷＤＭ伝送においては、光ファイバの伝送特性によって波長間の干渉や自己干渉が生じ、バースト的なエラーが発生する場合がある。ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９では、サブフレーム内でデータ信号を配列変換した後に誤り訂正符号を生成し、誤り訂正符号生成時のデータ信号の配列を変換（インターリーブ）することによってサブフレーム内にエラーを分散させ、バーストエラーに対応している。なお、インターリーブについては特許文献１等に開示されている。また、誤り訂正符号を用いたバーストエラーへの対応方法は、特許文献２等に開示されている。

しかしながら、伝送速度の高速化により、誤り訂正が可能なバーストエラーの時間的な長さが短くなっている。誤り訂正符号はサブフレーム毎に生成することになっているが、サブフレームのサイズは固定であるため、伝送速度が高速になると相対的に１フレーム当たりのタイムスロットが短くなる。例えば、ＯＴＮフレームのうち、最も低速なＯＴＵ１フレームは伝送速度２．７Ｇｂｐｓ、１フレーム当たりのタイムスロットは４９μｓｅｃであるのに対し、最も高速なＯＴＵ４フレームは伝送速度が１１１．８Ｇｂｐｓ、１フレーム当たりのタイムスロットは１．２μｓｅｃである。ＯＴＵ４フレームのタイムスロットはＯＴＵ１フレームの約１／５０となるため、ＯＴＵ１ではエラーが分散されて誤り訂正できていたものが、ＯＴＵ４ではエラーが分散できずに誤り訂正ができない場合が生じる。

そこで、特許文献３においては、複数フレーム分のデータ系列を連続的に用いて、予め定めた規則の並び替えをフレーム単位に行い、複数のフレーム間単位にインターリーブを行うことが提案されている。

特開平６−０１４００１号公報 特開２０１１−６１６３６号公報 特開２００３−１１０４３０号公報

しかしながら、特許文献３の技術は、連続的に送受信される複数のフレームのデータを継続的に処理し続ける必要があり、処理の負荷が著しく大きくなる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数のＯＴＮフレーム信号によって構成されるマルチフレームに対して、処理負荷が高くなることなくバーストエラーを容易に誤り訂正できる光伝送システムおよび光伝送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る送信回路は、ＭＦＡＳ（Ｍｕｌｔｉｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）および複数のデータ信号がそれぞれ収容されたＮ個のＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレーム信号によって構成されるマルチフレームを送信する送信回路であって、前記ＭＦＡＳを検出して前記ＯＴＮフレーム信号の順番ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）を認識する送信側信号認識手段と、前記認識した順番ｉに応じて前記マルチフレーム内で前記複数のデータ信号の配列を変換するマルチフレーム内配列変換手段と、前記配列変換されたデータ信号をマルチフレーム単位で取得し、配列変換されたデータ信号を前記ＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号を生成する送信側再配置手段と、前記生成されたＮ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを送信する送信手段と、を備える。

上記目的を達成するために本発明に係る受信回路は、上記の送信回路から送信されたマルチフレームを受信する受信回路であって、Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを受信する受信手段と、前記準ＯＴＮフレーム信号のＭＦＡＳを検出して前記準ＯＴＮフレーム信号の順番を認識する受信側信号認識手段と、前記認識した順番に応じて、前記マルチフレーム内配列変換手段と反対の手順で、前記マルチフレーム内で前記複数のデータ信号の配列を復元するマルチフレーム内配列復元手段と、前記配列が復元されたデータ信号をマルチフレーム単位で取得し、配列が復元されたデータ信号を前記準ＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、Ｎ個のＯＴＮフレーム信号を復元する受信側再配置手段と、を備える。

上記目的を達成するために本発明に係る光伝送システムは、上記の送信回路、および、受信回路を備える。

上記目的を達成するために本発明に係るマルチフレームの送信方法は、ＭＦＡＳおよび複数のデータ信号がそれぞれ収容されたＮ個のＯＴＮフレーム信号によって構成されるマルチフレームを送信する送信方法であって、前記ＭＦＡＳを検出して前記ＯＴＮフレーム信号の順番ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）を認識し、前記認識した順番ｉに応じて前記マルチフレーム内で前記複数のデータ信号の配列を変換し、前記配列変換されたデータ信号をマルチフレーム単位で取得し、配列変換されたデータ信号を前記ＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号を生成し、前記生成されたＮ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを送信する。

上述した本発明の態様によれば、複数のＯＴＮフレーム信号によって構成されるマルチフレームに対して、処理負荷が高くなることなくバーストエラーを容易に誤り訂正できる。

第１の実施形態に係る光伝送システム１０のシステム構成図である。 第１の実施形態に係る送信回路２０のブロック構成図である。 第１の実施形態に係る受信回路３０のブロック構成図である。 ＯＴＮフレーム信号および準ＯＴＮフレーム信号のデータ信号配列を示す図である。 第２の実施形態に係る光伝送システム１００のシステム構成図である。 ＯＴＮフレーム信号のフレーム構成図である。 第２の実施形態に係るマルチフレーム・インタリーバ２５０のブロック構成図である。 第２の実施形態に係るマルチフレーム・インタリーバ２５０におけるデータ信号の配列入れ替え手順を示した図である。 第２の実施形態に係るマルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０のブロック構成図である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る光伝送システムのシステム構成図を図１Ａに示す。図１Ａに示すように、光伝送システム１０は、送信回路２０および受信回路３０を備える。

送信回路２０は、ＭＦＡＳ（Ｍｕｌｔｉｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）および複数のデータ信号がそれぞれ収容されたＮ個のＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレーム信号によって構成されるマルチフレームを送信する。

受信回路３０は、送信回路２０から送信されたマルチフレームを受信する。

本実施形態においては、ＯＴＮフレーム信号のデータ信号をマルチフレーム単位で入れ替えて生成した準ＯＴＮフレーム信号を送信回路２０から送信する。そして、準ＯＴＮフレーム信号を受信した受信回路３０は、準ＯＴＮフレーム信号から元のＯＴＮフレーム信号への復元を、マルチフレーム単位で行う。送信回路２０および受信回路３０について詳細に説明する。

先ず、送信回路２０について説明する。本実施形態に係る送信回路２０のブロック構成図を図１Ｂに示す。図１Ｂにおいて、送信回路２０は、送信側信号認識手段２１、マルチフレーム内配列変換手段２２、送信側再配置手段２３および送信手段２４を備える。

送信側信号認識手段２１は、入力されたＯＴＮフレーム信号のＭＦＡＳを検出し、検出したＭＦＡＳからＯＴＮフレーム信号の順番ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）を認識する。

マルチフレーム内配列変換手段２２は、マルチフレームを構成するＮ個のＯＴＮフレーム信号のデータ信号の配列を送信側信号認識手段２１において認識された順番ｉに応じて入れ替え、Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号から成るマルチフレームのデータ信号を構成する。本実施形態に係るマルチフレーム内配列変換手段２２は、図２に示すように、入力されたｉ番目のＯＴＮフレーム信号に収容されている連続するＮ個のデータ信号を、ＭＦＡＳ順に配置されたＮ個の準ＯＴＮフレーム信号のｉ番目のデータ信号領域に順番に収容させることで、データ信号を配列変換する。

送信側再配置手段２３は、マルチフレーム単位で配列変換されたデータ信号を取得し、配列変換されたデータ信号をＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、図２に示すＮ個の準ＯＴＮフレーム信号を生成する。図２において、送信側再配置手段２３は、マルチフレーム内のＯＴＮフレーム信号のｉ番目のデータ信号がＯＴＮフレーム信号のＭＦＡＳ順に配置された信号に、ｉ番目を示すＭＦＡＳを付加することにより、ｉ番目の準ＯＴＮフレーム信号を生成する。

送信手段２４は、生成されたＮ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを送信する。

データ信号の配列入れ替えをマルチフレーム単位で行う場合、常時、予め定められた数のデータ信号について配列入れ替えを行えば良く、入力されたデータ信号に対して継続的に配列入れ替えを行う場合と比較して、送信回路２０における処理負荷を低減することができる。

次に、受信回路３０について説明する。本実施形態に係る受信回路３０のブロック構成図を図１Ｃに示す。図１Ｃにおいて、受信回路３０は、受信手段３１、受信側信号認識手段３２、マルチフレーム内配列復元手段３３および受信側再配置手段３４を備える。

受信手段３１は、送信回路２０から送信された、Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを受信する。

受信側信号認識手段３２は、入力された準ＯＴＮフレーム信号のＭＦＡＳを検出し、検出したＭＦＡＳから入力された準ＯＴＮフレーム信号の順番ｉを認識する。

マルチフレーム内配列復元手段３３は、受信側信号認識手段３２において認識された順番ｉに応じて、送信回路２０のマルチフレーム内配列変換手段２２と反対の手順で、マルチフレーム内で準ＯＴＮフレーム信号のデータ信号の配列を元に戻す。

受信側再配置手段３４は、配列が復元されたデータ信号をマルチフレーム単位で取得し、配列が復元されたデータ信号を準ＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、Ｎ個のＯＴＮフレーム信号を復元する。

データ信号の配列の復元をマルチフレーム単位で行う場合、予め定められた数のデータ信号について配列の復元を行えば良く、入力されたデータ信号に対して断続的に配列の復元を行う場合と比較して、受信回路３０における処理負荷を低減することができる。

本実施形態に係る光伝送システム１０においては、送信回路２０および受信回路３０間で、マルチフレーム内でデータ信号が所定の手順で入れ替えられたマルチフレームを伝送させる。これにより、フレームのサイズを超えるようなバーストエラーが発生した場合であっても、フレーム間でエラーが分散され、誤り訂正が可能となる。

そして、本実施形態に係る光伝送システム１０においては、マルチフレーム単位で、データ信号を所定の手順で入れ替える。この場合、送信回路２０および受信回路３０は、予め定められた数のデータ信号について配列の変換および復元を行えばよい。従って、本実施形態に係る光伝送システム１０は、送信回路２０および受信回路３０の処理負荷が高くなることなく、バーストエラーを容易に誤り訂正できる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る光伝送システムのシステム構成図を図３に示す。図３において、光伝送システム１００は、送信側回路２００および受信側回路３００を備える。送信側回路２００および受信側回路３００は、２５６個のＯＴＮフレーム信号によって構成されるマルチフレームを送受信する。ここで、本実施形態に係るＯＴＮフレーム信号は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９によって規定されるフレーム構成に従う。ＯＴＮフレーム信号のフレーム構成を図４に示す。

図４に示すように、ＯＴＮフレーム信号は、４本のサブフレーム１〜４によって構成される。各サブフレームのサイズは４０８０バイトであり、１６バイトのＯＴＮオーバーヘッド、３８０８バイトのペイロード領域および２５６バイトのＦＥＣ領域によって構成される。

ＯＴＮオーバーヘッドには、フレーム・アライメントや各種オーバーヘッドが収容される。サブフレーム１の先頭には、フレーム同期信号であるＦＡＳ（Ｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）および伝送路側の管理情報であるＭＦＡＳ（Ｍｕｌｔｉｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）が収容される。ここで、ＦＡＳのバイト値はＦ６Ｆ６Ｆ６２８２８２８であり、スクランブルをかけずに送信される。一方、ＭＦＡＳはＯＴＮフレーム信号の生成順に０（００００００００）〜２５５（１１１１１１１１）の番号が付与される。

３８０８×４バイトのペイロード領域にデータ信号が収納される。また、各サブフレームの２５６バイトのＦＥＣ領域には１６バイトのＦＥＣブロックが１６個配置され、ＯＴＮフレームには６４個のＦＥＣブロックが配置される。

次に、送信側回路２００および受信側回路３００について説明する。先ず、送信側回路２００について説明する。図３に示すように、送信側回路２００は、ＯＴＮフレーム生成部２１０、インタリーバ２２０、ＦＥＣエンコーダ２３０、Ｄｅインタリーバ２４０、マルチフレーム・インタリーバ２５０および送信部２６０を備える。

ＯＴＮフレーム生成部２１０は、送信側回路２００に入力された伝送信号に基づいて、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に規定されているフレーム構成に従うＯＴＮフレーム信号を生成し、さらに、図４において説明したＯＴＮオーバーヘッドを付加してインタリーバ２２０へ出力する。

インタリーバ２２０は、入力されたＯＴＮフレーム信号の信号配列を、予め定められた順序によってサブフレーム毎に入れ替え、ＦＥＣエンコーダ２３０へ出力する。本実施形態に係るインタリーバ２２０は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９７５（海底システムの符号訂正方式）に規定されている配列変換方法に従って、ＯＴＮフレーム信号の信号配列を入れ替える。ここで、インタリーバ２２０は、請求項のサブフレーム間配列変換手段に含まれる。

ＦＥＣエンコーダ２３０は、ＯＴＮフレーム信号のペイロード領域に含まれているデータ信号を用いて誤り訂正符号を生成する。ＦＥＣエンコーダ２３０は、生成した訂正符号を、インタリーバ２２０から入力された信号配列が入れ替えられたＯＴＮフレーム信号のＦＥＣ領域（２５６バイト）に埋め込み、Ｄｅインタリーバ２４０へ出力する。ここで、ＦＥＣエンコーダ２３０は、請求項の誤り訂正符号付加手段に含まれる。

Ｄｅインタリーバ２４０は、ＦＥＣエンコーダ２３０から入力されたＯＴＮフレーム信号を、インタリーバ２２０と反対の手順により、元の配列のＯＴＮフレーム信号に復元する。Ｄｅインタリーバ２４０は、復元したＯＴＮフレーム信号をマルチフレーム・インタリーバ２５０へ出力する。ここで、Ｄｅインタリーバ２４０は、請求項のサブフレーム間配列復元手段に含まれる。

マルチフレーム・インタリーバ２５０は、入力されたＯＴＮフレーム信号のフレーム・アライメントを除くデータ（データ信号、訂正符号等）をマルチフレーム単位で入れ替え、送信部２６０へ出力する。すなわち、マルチフレーム・インタリーバ２５０は、入力された２５６個のＯＴＮフレーム信号を、２５６個のＯＴＮフレーム間で入れ替える。そして、マルチフレーム単位で信号配列が入れ替えられたＯＴＮフレーム信号を、送信部２６０へ出力する。マルチフレーム・インタリーバ２５０におけるマルチフレーム単位の信号配列の入れ替えについては後述する。

送信部２６０は、マルチフレーム・インタリーバ２５０から入力されたＯＴＮフレーム信号をＥ／Ｏ（electrical-to-optical）変換し、送信信号として送信する。送信側回路２００から送信された送信信号は、伝送路を通過して、受信側回路３００によって受信される。

次に、受信側回路３００について説明する。図３に示したように、受信側回路３００は、受信部３１０、マルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０、インタリーバ３３０、ＦＥＣデコーダ３４０、Ｄｅインタリーバ３５０およびＯＴＮフレーム終端部３６０を備える。

受信部３１０は、伝送路を介して送信側回路２００から受信した送信信号をＯ／Ｅ（optical-to-electrical）変換し、受信信号としてマルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０へ出力する。

マルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０は、入力された受信信号を、送信側回路２００のマルチフレーム・インタリーバ２５０と反対の手順によってマルチフレーム単位で配列を入れ替え、元のＯＴＮフレーム信号に復元してインタリーバ３３０へ出力する。マルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０におけるマルチフレーム単位の信号配列の復元については後述する。

インタリーバ３３０は、入力されたＯＴＮフレーム信号について、送信側回路２００のインタリーバ２２０と同様に、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９７５に規定されている配列変換方法に従って信号配列を入れ替え、ＦＥＣデコーダ３４０へ出力する。

ＦＥＣデコーダ３４０は、入力されたＯＴＮフレームのデータ信号の誤り訂正を行い、誤り訂正後のデータ信号をＤｅインタリーバ３５０へ出力する。ここで、送信信号は、送信側回路２００のマルチフレーム・インタリーバ２５０におけるマルチフレーム単位の信号配列の入れ替えが施された状態で伝送路を通過するため、伝送路の通過時に発生したエラーはマルチフレーム内に分散されている（均一化されている）。従って、伝送路を伝送する間にサブフレームのサイズを超えるようなバーストエラーが発生した場合でも、フレーム間でエラーが分散され、ＦＥＣデコーダ３４０において誤り訂正される。ＦＥＣデコーダ３４０は、請求項の誤り訂正実行手段に含まれる。

Ｄｅインタリーバ３５０は、ＦＥＣデコーダ３４０から入力された誤り訂正されたＯＴＮフレーム信号について、インタリーバ３３０と反対の手順により元の配列のＯＴＮフレーム信号に復元し、ＯＴＮフレーム終端部３６０へ出力する。

ＯＴＮフレーム終端部３６０は、入力されたＯＴＮフレーム信号のＯＴＮオーバーヘッドを終端するとともに、誤り訂正符号を除去する。さらに、ＯＴＮフレーム終端部３６０は、ＯＴＮフレーム信号のペイロード領域の信号から元の送信信号を復元し、伝送信号として出力する。

次に、送信側回路２００のマルチフレーム・インタリーバ２５０および受信側回路３００のマルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０における、マルチフレーム単位の信号配列の入れ替え・復元について説明する。

先ず、送信側回路２００のマルチフレーム・インタリーバ２５０について説明する。マルチフレーム・インタリーバ２５０のブロック構成図を図５に示す。図５において、マルチフレーム・インタリーバ２５０は、フレームシンクロナイザー２５１、デマルチプレクサインタリーバ２５２、メモリ２５３およびマルチプレクサ２５４を備える。なお、図５において、ブロック間の矢印の向きは図中の向きに限定されない。

フレームシンクロナイザー２５１は、図４に示した、ＯＴＮオーバーヘッドに収容されているＦＡＳを監視することによってＤｅインタリーバ２４０から入力されたＯＴＮフレーム信号の先頭を検出し、さらに、ＭＦＡＳを参照してＯＴＮフレームの番号（１〜２５６）を認識する。以下、フレームシンクロナイザー２５１に入力されたｉ番目のＯＴＮフレーム信号をＯＴＮフレーム信号ｉ（ｉ＝１〜２５６）と記載する。

デマルチプレクサインタリーバ２５２は、フレームシンクロナイザー２５１において検出されたＯＴＮフレームの番号（ＭＦＡＳ）を基準に、ＯＴＮフレーム信号のフレーム・アライメントを除くデータ（データ信号、訂正符号等）をパラレル信号に変換し、配列を入れ替える。デマルチプレクサインタリーバ２５２は、パラレル変換および配列入れ替えを行ったデータ信号をメモリ２５３に保存する。

メモリ２５３には、デマルチプレクサインタリーバ２５２から出力された、配列が入れ替えられたデータ信号が書き込まれる。

マルチプレクサ２５４は、メモリ２５３にマルチフレーム１周期分のデータ信号が書き込まれる毎に、メモリ２５３からマルチフレーム１周期分のデータ信号を読み出す。そして、マルチプレクサ２５４は、読み出したデータ信号の先頭に、対応するＦＡＳおよびＭＦＡＳを付加することで、Ｎ個のＯＴＮフレーム信号１’〜２５６’（ｉ’＝１〜２５６）を生成する。

メモリ２５３に書込みこまれたＯＴＮフレーム信号１〜２５６を図６の左側に、マルチプレクサ２５４において生成されたＯＴＮフレーム信号１’〜２５６’を図６の右側に示す。図６に示すように、１つのマルチフレームは２５６個のＯＴＮフレーム信号によって構成され、ＯＴＮフレーム信号ｉ’は、ＦＡＳおよびＭＦＡＳの後に、ＯＴＮフレーム信号１〜ＯＴＮフレーム信号２５６のｉ番目のデータ信号が順次挿入されることによって生成される。

本実施形態において、マルチプレクサ２５４はさらに、生成したＯＴＮフレーム信号１’〜２５６’をシリアル信号に変換して送信部２６０へ出力する。そして、本実施形態に係るマルチプレクサ２５４は、シリアル信号を送信部２６０へ出力した後、シリアル信号の生成に使用したデータ信号をメモリ２５３から消去する。

次に、受信側回路３００のマルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０について説明する。マルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０のブロック構成図を図７に示す。図７において、マルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０は、フレームシンクロナイザー３２１、デマルチプレクサＤｅインタリーバ３２２、メモリ３２３およびマルチプレクサ３２４を備える。なお、図７において、ブロック間の矢印の向きは図中の向きに限定されない。

フレームシンクロナイザー３２１は、ＯＴＮフレーム信号と同期をとり、ＦＡＳおよびＭＦＡＳを監視することによって、受信部３１０から入力されたマルチフレームの先頭（ＯＴＮフレーム信号１’）を検出する。

デマルチプレクサＤｅインタリーバ３２２は、検出したマルチフレームの先頭を基準に、送信側回路２００のマルチフレーム・インタリーバ２５０のデマルチプレクサインタリーバ２５２と反対の手順によってデータ信号の配列を入れ替え、元のＯＴＮフレームを復元する。すなわち、ＯＴＮフレーム信号１’のデータ信号をＯＴＮフレーム信号１〜２５６に振り分け、ＯＴＮフレーム信号２’のデータ信号をＯＴＮフレーム信号１〜２５６のその直後に配置されるように振り分ける。本実施形態において、デマルチプレクサＤｅインタリーバ３２２は、配列を入れ替えたＯＴＮフレーム信号１’〜２５６’のデータ信号をメモリ３２３に保存する。

メモリ３２３には、デマルチプレクサＤｅインタリーバ３２２におけるマルチフレーム内の２５６個のＯＴＮフレーム１’〜２５６’についてのデータ信号の配列変換が完了するまでの間、データ信号が一時的保存される。

マルチプレクサ３２４は、メモリ３２３にマルチフレーム１周期分のデータ信号が書き込まれる毎に、メモリ３２３からマルチフレーム１周期分のデータ信号をパラレルに読み出す。そして、マルチプレクサ３２４は、読み出したデータ信号の先頭に対応するＦＡＳおよびＭＦＡＳを付加することで、ＯＴＮフレーム信号１〜２５６を生成する。これにより、図６の右側に示したＯＴＮフレーム信号１’〜２５６’から、図６の左側に示したＯＴＮフレーム信号１〜２５６が復元される。マルチプレクサ３２４はさらに、復元したＯＴＮフレーム信号１〜２５６をシリアル信号に変換してインタリーバ３３０へ出力する。本実施形態に係るマルチプレクサ３２４は、シリアル信号をインタリーバ３３０へ出力した後、シリアル信号の生成に使用したデータ信号をメモリ３２３から消去する。

上記のように、本実施形態に係る光伝送システム１００は、送信側回路２００のマルチフレーム・インタリーバ２５０において、入力されたＯＴＮフレーム信号のデータ信号をマルチフレーム単位で入れ替え、マルチフレーム単位でのデータ信号の配列が入れ替えられたＯＴＮフレーム信号１’〜２５６’を伝送させる。そして、受信側回路３００のマルチフレーム・Ｄｅインタリーバ３２０において、送信側回路２００のマルチフレーム・インタリーバ２５０と反対の手順によって、マルチフレーム単位で元のＯＴＮフレーム信号１〜２５６を復元する。

この場合、伝送路において発生したバースト的なエラーをマルチフレーム内に分散させる（均一化させる）ことができ、受信側回路３００のＦＥＣデコーダ３４０においてバーストエラーを誤り訂正することができる。さらに、マルチフレーム単位で配列を復元する場合、入力されたデータ信号に対して断続的に配列の復元を行う場合と比較して、送信側回路２００および受信側回路３００における処理負荷が高くなることを抑制できる。

従って、本実施形態に係る光伝送システム１００は、複数のＯＴＮフレーム信号によって構成されるマルチフレームに対して、処理負荷が高くなることなくバーストエラーを容易に誤り訂正できる。

本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。

本願発明は、複数のＯＴＮフレーム信号によって構成されるマルチフレームを伝送させる光伝送システムに広く適用することができる。

この出願は、２０１５年１月１４日に出願された日本出願特願２０１５−００５０５５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ 光伝送システム
２０ 送信回路
２１ 送信側信号認識手段
２２ マルチフレーム内配列変換手段
２３ 送信側再配置手段
２４ 送信手段
３０ 受信回路
３１ 受信手段
３２ 受信側信号認識手段
３３ マルチフレーム内配列復元手段
３４ 受信側再配置手段
１００ 光伝送システム
２００ 送信側回路
２１０ ＯＴＮフレーム生成部
２２０ インタリーバ
２３０ ＦＥＣエンコーダ
２４０ Ｄｅインタリーバ
２５０ マルチフレーム・インタリーバ
２６０ 送信部
３００ 受信側回路
３１０ 受信部
３２０ マルチフレーム・Ｄｅインタリーバ
３３０ インタリーバ
３４０ ＦＥＣデコーダ
３５０ Ｄｅインタリーバ
３６０ ＯＴＮフレーム終端部

Claims (7)

1. ＭＦＡＳ（Ｍｕｌｔｉｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）および複数のデータ信号がそれぞれ収容されたＮ個のＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレーム信号によって構成されるマルチフレームを送信する送信回路であって、
   前記ＭＦＡＳを検出して前記ＯＴＮフレーム信号の順番ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）を認識する送信側信号認識手段と、
   前記認識した順番ｉに応じて前記マルチフレーム内で前記複数のデータ信号の配列を変換するマルチフレーム内配列変換手段と、
   前記配列変換されたデータ信号をマルチフレーム単位で取得し、配列変換されたデータ信号を前記ＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号を生成する送信側再配置手段と、
   前記生成されたＮ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを送信する送信手段と、
   を備え、
   前記ＯＴＮフレーム信号は複数のサブフレームによって構成され、
   前記マルチフレーム内配列変換手段は、ｉ番目のＯＴＮフレーム信号に収容された連続するＮ個のデータ信号を、Ｎ個の信号のｉ番目のデータ信号領域に順次配置し、
   前記送信側再配置手段は、全ＯＴＮフレーム信号のｉ番目のデータ信号がＯＴＮフレーム信号のＭＦＡＳ順に配置された信号に、ｉ番目を示すＭＦＡＳを付加することにより、ｉ番目の準ＯＴＮフレーム信号を生成し、
   誤り訂正符号を生成して前記ＯＴＮフレーム信号に付加し、誤り訂正符号が付加されたＯＴＮフレーム信号を前記マルチフレーム内配列変換手段へ出力する誤り訂正符号付加手段をさらに備え、
   前記マルチフレーム内配列変換手段は、前記複数のデータ信号および誤り訂正符号の配列をマルチフレーム内で変換し、
   ＯＴＮフレーム信号の複数のデータ信号の配列を予め定められた順序に基づいて前記サブフレーム毎に入れ替えて前記誤り訂正符号付加手段へ出力するサブフレーム間配列変換手段と、
   前記誤り訂正符号付加手段から出力されたＯＴＮフレーム信号を、前記サブフレーム間配列変換手段と反対の手順で元に戻して前記マルチフレーム内配列変換手段へ出力するサブフレーム間配列復元手段と、
   をさらに備える、
   送信回路。
2. 前記マルチフレーム内の全てのデータ信号を、前記マルチフレーム内配列変換手段における配列変換に応じた順番で保持する送信側記憶手段をさらに備え、
   前記送信側再配置手段は、マルチフレーム単位に前記送信側記憶手段から前記配列変換されたデータ信号を読み出して集約する、
   請求項１に記載の送信回路。
3. 請求項１又は２に記載の送信回路から送信されたマルチフレームを受信する受信回路であって、
   Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを受信する受信手段と、
   前記準ＯＴＮフレーム信号のＭＦＡＳを検出して前記準ＯＴＮフレーム信号の順番を認識する受信側信号認識手段と、
   前記認識した順番に応じて、前記マルチフレーム内配列変換手段と反対の手順で、前記マルチフレーム内で前記複数のデータ信号の配列を復元するマルチフレーム内配列復元手段と、
   前記配列が復元されたデータ信号をマルチフレーム単位で取得し、配列が復元されたデータ信号を前記準ＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、
   Ｎ個のＯＴＮフレーム信号を復元する受信側再配置手段と、
   を備える受信回路。
4. 前記受信したマルチフレーム内の全てのデータ信号を、前記マルチフレーム内配列復元手段における配列の復元に応じた順番で保持する受信側記憶手段をさらに備え、
   前記受信側再配置手段は、マルチフレーム単位に前記受信側記憶手段から前記配列が復元されたデータ信号を読み出して集約する、
   請求項３に記載の受信回路。
5. 前記受信側再配置手段において生成されたＯＴＮフレーム信号には誤り訂正符号が付加されており、
   前記誤り訂正符号を用いて前記受信側再配置手段において復元されたＯＴＮフレーム信号の誤り訂正を行う誤り訂正実行手段をさらに備える、
   請求項３又は４に記載の受信回路。
6. 請求項１又は２に記載の送信回路、および、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の受信回路を備える光伝送システム。
7. ＭＦＡＳ（Ｍｕｌｔｉｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）および複数のデータ信号がそれぞれ収容されたＮ個のＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレーム信号によって構成されるマルチフレームを送信するマルチフレームの送信方法であって、
   前記ＯＴＮフレーム信号を複数のサブフレームによって構成し、
   送信側信号認識手段によって、前記ＭＦＡＳを検出して前記ＯＴＮフレーム信号の順番ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）を認識し、
   マルチフレーム内配列変換手段によって、前記認識した順番ｉに応じて前記マルチフレーム内で前記複数のデータ信号の配列を変換し、
   送信側再配置手段によって、配列が変換された前記データ信号をマルチフレーム単位で取得し、配列変換されたデータ信号を前記ＯＴＮフレーム信号と等しい長さごとに集約してＭＦＡＳを順次付加し、Ｎ個の準ＯＴＮフレーム信号を生成し、
   送信手段によって、前記生成されたＮ個の準ＯＴＮフレーム信号によって構成されたマルチフレームを送信し、
   さらに、
   前記マルチフレーム内配列変換手段によって、ｉ番目のＯＴＮフレーム信号に収容された連続するＮ個のデータ信号を、Ｎ個の信号のｉ番目のデータ信号領域に順次配置し、
   前記送信側再配置手段によって、全ＯＴＮフレーム信号のｉ番目のデータ信号がＯＴＮフレーム信号のＭＦＡＳ順に配置された信号に、ｉ番目を示すＭＦＡＳを付加することにより、ｉ番目の準ＯＴＮフレーム信号を生成し、
   誤り訂正符号付加手段によって、誤り訂正符号を生成して前記ＯＴＮフレーム信号に付加し、誤り訂正符号が付加されたＯＴＮフレーム信号を前記マルチフレーム内配列変換手段へ出力し、
   前記マルチフレーム内配列変換手段によって、前記複数のデータ信号および誤り訂正符号の配列をマルチフレーム内で変換し、
   サブフレーム間配列変換手段によって、前記ＯＴＮフレーム信号の複数のデータ信号の配列を予め定められた順序に基づいて前記サブフレーム毎に入れ替えて前記誤り訂正符号付加手段へ出力し、
   サブフレーム間配列復元手段によって、前記誤り訂正符号付加手段から出力されたＯＴＮフレーム信号を、前記サブフレーム間配列変換手段と反対の手順で元に戻して前記マルチフレーム内配列変換手段へ出力する、
   マルチフレームの送信方法。

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