JPWO2011151914A1 - 同期確立方法、受信装置及び送信装置 - Google Patents

Abstract

１つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重して多重化信号として伝送し、受信した多重化信号を分離して得た複数の信号ブロックを並列に伝送した後に組み合わせてフレームの形式に構成する通信システムにおいてフレームの同期を確立する同期確立方法が与えられる。本方法は、フレームの同期を確立するためのシーケンスを実行する。このシーケンスは、同期用信号を、多重化信号に多重される複数の信号ブロックに入力すること、多重化信号から分離された複数の信号ブロックから同期用信号を検出すること、及び検出された同期用信号の位相に基づいて分離された複数の信号ブロックの各々の位相を調整すること、を含む。

Description

本明細書で論じられる実施態様は、１つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、この複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重して多重化信号として伝送し、受信した多重化信号を分離して得た複数の信号ブロックを並列に伝送した後に組み合わせてフレームの形式に構成するフレーム伝送技術に関する。

１つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、この複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重して多重化信号として伝送し、受信した多重化信号を分離して得た複数の信号ブロックを並列に伝送した後に組み合わせてフレームの形式に構成するフレーム伝送技術が用いられている。このような伝送技術の一例として、光伝送路において送受信されるフレームを分割して得た複数の信号ブロックを、電気信号処理部にて複数レーンで並列に伝送するフレーム伝送技術がある。送信装置は、１つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、この複数の信号ブロックを複数レーンで並列に伝送された後に多重化して光信号を生成し、この光信号を対向する受信装置へ伝送する。受信側の通信装置は、光信号を逆多重化して得た複数の信号ブロックを複数レーンで並列して伝送する。その後、受信側の通信装置は、これら複数の信号ブロックを組み合わせてフレームの形式に構成することで、フレームを再現する。

複数レーンの各々の遅延量の差に起因して、受信側の通信装置のレーンから出力される信号ブロックの位相が異なる。また、送信側の通信装置のいずれかのレーンに入力される信号ブロックが受信側の通信装置のどのレーンから出力されるかは、光信号の状態によって異なる。また光信号の状態によって、受信信号の極性が反転することもある。以下の説明において、送信側の通信装置のレーンを「送信レーン」と表記することがあり、受信側の通信装置のレーンを「受信レーン」と表記することがある。

上記の問題を解決するため、従来、ＭＬＤ（Multi Lane Distribution）と呼ばれる同期確立技術が使用される。ＭＬＤを採用するシステムにおいて送信装置は、フレームを複数の信号ブロックに分割して信号ブロックを送信レーンに入力する。フレームのオーバーヘッド（ＯＨ:Over Head）を含んだ信号ブロックが受信レーンで検出されると、受信装置は、ＯＨに含まれている既知パターンを利用して受信レーンから出力される信号ブロックの位相調整と極性判定を行う。

送信装置は、ＯＨを含んだ信号ブロックが入力される送信レーンの識別子をＯＨ中の未使用領域に格納する。ＯＨを検出すると、受信装置は、ＯＨが検出された受信レーンとＯＨに格納された送信レーンの識別子とに従って、どの送信レーンに入力された信号ブロックがどの受信レーンに出力されるかを決定する。

また送信装置は、フレーム毎に、同じフレーム内位置から取り出された信号ブロックを入力する送信レーンを切り換える。このため、フレームのＯＨを含む信号ブロックはフレーム毎に異なるレーンに分配される。

以下にＯＴＵ（Optical-channel Transport Unit）４フレームを伝送する場合におけるレーンへの分配例を説明する。図１は、ＯＴＵ４フレームの例の説明図である。ＯＴＵ４フレーム１００は、ＯＨ１０１と、ＯＤＵ−ＯＨ（Optical channel Data Unit - Over Head）１０２と、ペイロード１０３と、ＦＥＣ（Forward Error Correction）部１０４を含む。ＯＨ１０１の大きさは１６バイト×１行であり、ＯＤＵ−ＯＨ１０２の大きさは１６バイト×３行である。また、ペイロード１０３の大きさは３８０８バイト×４行であり、ＦＥＣ１０４の大きさは２５６バイト×４行である。

図２は、ＯＴＵ４フレームの分割例の説明図である。図１に示すＯＴＵ４フレーム１００は、５１列×２０行の信号ブロックＯＨ、１−２〜１−５１、２−１〜２−５１…２０−１〜２０−５１に分割される。１つの信号ブロックの大きさは、４バイト×３２ビットである。信号ブロックＯＨは、ＯＴＵ４フレーム１００のＯＨ１０１を含む信号ブロックである。

図３Ａ〜図３Ｃは、分割されたフレームをレーンへ分配する態様の説明図である。図３Ａは、第ｎ番目のＯＴＵ４フレームを分割した信号ブロックを、第１〜２０レーンに分配する態様を示す。図３Ｂ及び図３Ｃは、それぞれ第（ｎ＋１）番目のＯＴＵ４フレームを分割した信号ブロック及び第（ｎ＋２）番目のＯＴＵ４フレームを分割した信号ブロックを、第１〜２０レーンに分配する態様を示す。

図３Ａに示すように、第ｎ番目のフレームでは、信号ブロックＯＨ及び信号ブロック１−２〜１−５１は第１レーンに入力され、信号ブロック２−１〜２−５１は第２レーンに入力され、信号ブロック２０−１〜２０−５１は第２０レーンに入力される。

図３Ｂに示すように、第（ｎ＋１）番目のフレームでは、信号ブロックＯＨ及び信号ブロック１−２〜１−５１は第２レーンに入力され、信号ブロック２−１〜２−５１は第３レーンに入力され、信号ブロック２０−１〜２０−５１は第１レーンに入力される。図３Ｃに示すように、第（ｎ＋２）番目のフレームでは、信号ブロックＯＨ及び信号ブロック１−２〜１−５１は第３レーンに入力され、信号ブロック２−１〜２−５１は第４レーンに入力され、信号ブロック２０−１〜２０−５１は第２レーンに入力される。

このように、フレームのＯＨを含む信号ブロックがフレーム毎に異なるレーンに順次入力されるので、全てレーンにおいて位相調整と極性判定が実施される。また、全レーンについて、信号ブロックを入力する送信レーンと信号ブロックが出力される受信レーンとの対応関係が判明するので、受信装置は、判明した対応関係にしたがって各受信レーンから出力される信号を組み合わせてフレームを再現する。

なお、位相、周波数または偏波面が２値変調された信号光を互いに論理が反転した二つの強度変調光に変換し、この二つの強度変調光の少なくとも一方を電気信号に変換し、この電気信号から特定のフレーム同期パターンを検索してフレーム同期を確立するフレーム同期方法が提案されている。この方法では、特定のフレーム同期パターンを検出できない場合には逆論理でフレーム同期パターンを検索する。

特開２００８−９２４０６号公報

従来の同期確立技術は、ＯＨを含んだ信号ブロックの送信レーンを切り換え、ＯＨを含んだ信号ブロックがどのレーンでも送信されるようにするため、フレーム毎に、同じフレーム内位置の信号ブロックを入力する送信レーンを切り換えていた。送信レーンの切換は、フレームを一時的にメモリに格納し、各レーンへ入力するデータを読み出すアドレスを制御することにより実現していた。このため、フレームを記憶するメモリが、フレームの同期に使用される回路の回路規模の増大を招いていた。

実施態様に係る装置及び方法は、１つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、この複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重して多重化信号として伝送する通信装置において、フレームの同期に使用される回路の規模を低減することを目的とする。

実施例の一態様によれば、１つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重して多重化信号として伝送し、受信した多重化信号を分離して得た複数の信号ブロックを並列に伝送した後に組み合わせてフレームの形式に構成する通信システムにおいてフレームの同期を確立する同期確立方法が与えられる。本方法はフレームの同期を確立するためのシーケンスを実行する。このシーケンスは、同期用信号を、多重化信号に多重される複数の信号ブロックに入力すること、多重化信号から分離された複数の信号ブロックから、同期用信号を検出すること、及び検出された同期用信号の位相に基づいて、分離された複数の信号ブロックの各々の位相を調整すること、を含む。

上記実施例によれば、１つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、この複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重して多重化信号として伝送する通信装置において、フレームの同期に使用される回路の規模を低減される。

本発明の目的及び利点は、特に特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものではないと解するべきである。

伝送されるフレームの例の説明図である。 フレームの分割例の説明図である。 分割されたフレームをレーンへ分配する態様の説明図である。 分割されたフレームをレーンへ分配する態様の説明図である。 分割されたフレームをレーンへ分配する態様の説明図である。 通信システムの構成例を示す図（その１）である。 通信システムの構成例を示す図（その２）である。 マルチレーン送信部の構成例を示す図である。 マルチレーン受信部の構成の第１例を示す図である。 受信信号処理部の構成の第１例を示す図である。 伝送装置の他の構成例を示す図である。 送信側の伝送装置における同期確立シーケンスの第１例の説明図である。 受信側の伝送装置における同期確立シーケンスの第１例の説明図である。 受信信号処理部における同期確立処理の第１例の説明図である。 受信信号処理部の構成の第２例を示す図である。 マルチレーン受信部の構成の第２例を示す図である。 送信側の伝送装置における同期確立シーケンスの第２例の説明図である。 受信側の伝送装置における同期確立シーケンスの第２例の説明図である。 受信信号処理部における同期確立処理の第２例の説明図である。

以下、添付される図面を参照して、好ましい実施例について説明する。図４及び図５は、通信システムの構成例を示す図である。通信システム１は、伝送装置２−１及び２−２と、光送信部３−１及び３−２と、光受信部４−１及び４−２と、光伝送路５−１及び５−２を備える。

以下の説明において伝送装置２−１及び２−２を、総称して「伝送装置２」と表記することがある。以下の説明において光送信部３−１及び３−２を、総称して「光送信部３」と表記することがある。以下の説明において光受信部４−１及び４−２を、総称して「光受信部４」と表記することがある。以下の説明において光伝送路５−１及び５−２を、総称して「光伝送路５」と表記することがある。

伝送装置２は、入力された複数の送信データを多重化することによりフレームを生成する。伝送装置２は、生成されたフレームを複数の信号ブロックに分割する。以下の説明において、フレームを分割することによって得られた複数の信号ブロックのそれぞれを「部分信号」と表記することがある。伝送装置２は、電気信号線路である第１レーン〜第Ｍレーンへ部分信号を分配する。各部分信号は第１レーン〜第Ｍレーン上にて並列に伝送され、光送信部３へ入力される。

光送信部３は、複数のレーンにてそれぞれ受信した部分信号を多重化して、多重化信号としての光信号を生成する。光送信部３は、光伝送路５を介してこの光信号を光受信部４へ送信する。光受信部４は、受信した光信号を逆多重化することによって受信した光信号を分離し、光信号に含まれていた複数の部分信号を取得する。光受信部４は、特許請求の範囲に記載の分離部の一例として挙げられる。光受信部４は、複数の部分信号を電気信号へと変換した後に、第１レーン〜第Ｍレーンへ信号ブロックを分配する。各部分信号は第１レーン〜第Ｍレーン上にて並列に伝送され、伝送装置２へ入力される。

伝送装置２は、光受信部４から受信した部分信号を組み合わせてフレームの形式に構成することによりフレームを再現する。伝送装置２は、再現された部分信号を分解することにより取得された複数の受信データを出力する。

伝送装置２は、電気信号を処理する送信部１０と受信部２０を備える。送信部１０は、フレーム生成部１１とマルチレーン送信部１２を備える。受信部２０は、マルチレーン受信部２１とフレーム分解部２２を備える。

フレーム生成部１１は、複数の送信データを多重化することによりフレームを生成する。フレーム生成部１１は、生成されたフレームをＭ×Ｎビットのビット幅のパラレル信号としてマルチレーン送信部１２へ出力する。マルチレーン送信部１２は、受信したパラレル信号を、それぞれＭ個の部分信号に分割する。部分信号は、Ｎビットのビット幅を有するパラレルデータである。マルチレーン送信部１２は、Ｍ個の部分信号をシリアルデータに変換する。マルチレーン送信部１２は、Ｍ個の部分信号を第１レーン〜第Ｍレーンへ入力する。

マルチレーン受信部２１は、光受信部４から、第１レーン〜第Ｍレーンを介してそれぞれ受信したＭ個の部分信号の形式を、シリアル形式からパラレル形式へ変換する。マルチレーン受信部２１は、Ｎビットのビット幅を有するＭ個の部分信号が配列されたＭ×Ｎビットのビット幅を有するパラレル信号をフレーム分解部２２へ入力する。

フレーム分解部２２は、マルチレーン受信部２１から受信した部分信号を組み合わせてフレームの形式に構成することによりフレームを再現する。フレーム分解部２２は、構成されたフレームを分解することにより取得された複数の受信データを出力する。またフレーム分解部２２は、受信フレームの同期が確立しているか否かを判定する。フレーム分解部２２は、受信フレームの同期が外れたとき、受信フレームの同期外れを示す第１アラーム信号を、フレーム生成部１１とマルチレーン受信部２１へ出力する。

フレーム生成部１１は、第１アラーム信号を送信フレームに含める。フレーム生成部１１は、例えば送信フレームのＯＨに第１アラーム信号を含めてよい。第１アラーム信号を含んだフレームは、対向する伝送装置２へ送信される。

フレーム分解部２２は、対向する伝送装置２から受信した受信フレーム内に含まれる第１アラーム信号を検出する。第１アラーム信号が検出されたとき、フレーム分解部２２は、第２アラーム信号をマルチレーン送信部１２へ出力する。第１アラーム信号を受信したマルチレーン受信部２１は、フレームの同期を確立するための同期確立シーケンスを実行する。同期確立シーケンスについては、後述する。第２アラーム信号を受信したマルチレーン送信部１２は、同期確立シーケンスを実行する。

次に、伝送装置２の各部の構成と処理を説明する。図６は、マルチレーン送信部１２の構成例を示す図である。マルチレーン送信部１２は、第１シーケンス制御部３０と、同期用信号生成部３１と、信号切換部３２と、パラレルシリアル変換部３３−１〜３３−Ｍを備える。図面及び以下の説明においてパラレルシリアル変換部を「Ｐ／Ｓ」と表記することがある。以下の説明において、またＰ／Ｓ３３−１〜３３−Ｍを総称して「Ｐ／Ｓ３３」と表記することがある。

同期用信号生成部３１は、同期確立シーケンスにおいて使用される既知のパターンを含む同期用信号を生成する。同期用信号は、既知のパターンを含むダミーフレームであってよい。また同期用信号は、既知のパターンを含むトレーニング信号であってよい。

信号切換部３２は、実信号及び同期用信号のいずれかを選択して、第１レーン〜第Ｍレーンにそれぞれ入力する。実信号は、伝送装置２に入力された送信データを含んだフレームを、フレーム生成部１１にて分割して得られた部分信号である。信号切換部３２は、例えば、第１レーン〜第Ｍレーンにそれぞれ入力する信号をそれぞれ選択するセレクタ３４−１〜３４−Ｍを備えていてよい。信号切換部３２が、第１レーン〜第Ｍレーンのそれぞれに同期用信号を入力することにより、光送信部３にて光信号に多重化される部分信号に同期用信号が入力される。図面及び以下の説明においてセレクタを「ＳＥＬ」と表記することがある。以下の説明において、またＳＥＬ３４−１〜３４−Ｍを総称して「ＳＥＬ３４」と表記することがある。

Ｐ／Ｓ３３−１〜３３−Ｍは、第１レーン〜第Ｍレーンで伝送される信号を、パラレル形式からシリアル形式へ変換する。第１シーケンス制御部３０は、フレーム分解部２２から第２アラーム信号を受信する。フレーム分解部２２から第２アラーム信号を受信すると、第１シーケンス制御部３０は同期確立シーケンスを開始する。

フレーム分解部２２からの第２アラーム信号の受信が停止すると、第１シーケンス制御部３０は、同期確立シーケンスを終了する。同期確立シーケンス中において信号切換部３２は、第１レーン〜第Ｍレーンへ同期用信号を入力する。

図７は、マルチレーン受信部２１の構成の第１例を示す図である。マルチレーン受信部２１は、第２シーケンス制御部４０と、シリアルパラレル変換部４１−１〜４１−Ｍと、受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍを備える。図面及び以下の説明においてシリアルパラレル変換部を「Ｓ／Ｐ」と表記することがある。以下の説明において、またＳ／Ｐ４１−１〜４１−Ｍを総称して「Ｓ／Ｐ４１」と表記することがある。また以下の説明において、受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍを総称して「受信信号処理部４２」と表記することがある。

Ｓ／Ｐ４１−１〜４１−Ｍは、第１レーン〜第Ｍレーンで伝送される信号を、シリアル形式からパラレル形式へ変換する。Ｓ／Ｐ４１−１〜４１−Ｍにより変換されたパラレル信号は、それぞれ受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍへ入力される。

第２シーケンス制御部４０は、フレーム分解部２２から第１アラーム信号を受信する。フレーム分解部２２から第１アラーム信号を受信すると、第２シーケンス制御部４０は、同期確立シーケンスを開始する。

同期確立シーケンス中において受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍは、それぞれ第１レーン〜第Ｍレーンにて受信された同期用信号を検出する。受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍは、検出された同期用信号の位相に基づいて、それぞれ第１レーン〜第Ｍレーンで伝送される部分信号の位相を調整する。

図８は、受信信号処理部４２の構成の第１例を示す図である。受信信号処理部４２は、位相調整部５０と、同期検出部５１を備える。同期確立シーケンス中において同期検出部５１は、各レーンで受信された同期用信号を検出する。すなわち同期検出部５１は、光受信部４により分離された複数の部分信号から同期用信号を検出する。位相調整部５０は、検出された同期用信号の位相に基づいて、各レーンで伝送される部分信号の位相を調整する。すなわち位相調整部５０は、光受信部４により分離された複数の部分信号の位相を調整する。位相調整部５０による位相調整は、例えばＳ／Ｐ４１におけるビットアライメントを含んでよい。ビットアライメントは、Ｓ／Ｐ４１においてシリアル信号からパラレル信号を切り出すビット位置の調整処理である。

同期が検出されると、同期検出部５１は、同期が検出されたことを示す同期検出信号を、第２シーケンス制御部４０へ出力する。全てのレーンにおいて同期検出を終了すると、第２シーケンス制御部４０は同期確立シーケンスを終了する。

マルチレーン受信部２１は、受信信号処理部４２による位相調整が施されたＭ個の部分信号を配列して、フレーム分解部２２へ出力する。

次に、伝送装置２の他の構成例を説明する。図９は、伝送装置２の他の構成例を示す図である。図４及び図５に示す構成要素と同じ構成要素は、同一の参照番号によって参照される。伝送装置２は、第３シーケンス制御部６１及び通信部６２を備えてもよい。本明細書において説明される他の実施例においても同様である。

第３シーケンス制御部６１は、ユーザからの入力に応じて又は伝送装置２の起動時に自動的に同期確立シーケンスを実行する。例えば、第３シーケンス制御部６１は、ＣＰＵとメモリ、及び同期確立シーケンスを実行するコンピュータプログラムを格納した補助記憶装置を含んでいてよい。

通信部６２は、対向する伝送装置２の通信部６２と接続され、互いに対向しあう伝送装置の第３シーケンス制御部６１間における通信を実現する。ユーザからのシーケンス開始指示が受信されたとき、又は伝送装置２が起動したとき第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを開始する。

受信信号処理部４２が全てのレーンにおいて同期検出を終了すると、第３シーケンス制御部６１は、受信部２０における同期確立シーケンスを終了する。第３シーケンス制御部６１は、対向する伝送装置２の第３シーケンス制御部６１へ受信部２０における同期検出が完了したことを通知する。対向する伝送装置２の受信部２０における同期検出が完了したことを通知された第３シーケンス制御部６１は、送信部１０における同期確立シーケンスを終了する。

次に、同期確立シーケンスの処理について説明する。以下の説明では、伝送装置２−１から伝送装置２−２へ送信されるフレームの同期を確立する場合における処理を説明する。図１０は、伝送装置２−１における同期確立シーケンスの第１例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＡＡ〜ＡＤの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＡＡにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを開始するか否かを判定する。例えば第１シーケンス制御部３０は、フレーム分解部２２からの第２アラーム信号を受信したとき、同期確立シーケンスを開始してよい。例えば、第１シーケンス制御部３０は、フレーム分解部２２からの第２アラーム信号を受信していないとき、同期確立シーケンスを開始しなくてよい。

例えば、ユーザからのシーケンス開始指示が受信されたとき又は伝送装置２が起動したとき、第３シーケンス制御部６１は同期確立シーケンスを開始してよい。また、例えば第３シーケンス制御部６１は、伝送装置２の運用中にユーザからのシーケンス開始指示がないとき同期確立シーケンスを開始しないと判断してよい。

同期確立シーケンスが開始する場合（オペレーションＡＡ：Ｙ）、処理はオペレーションＡＢへ進む。同期確立シーケンスが開始しない場合（オペレーションＡＡ：Ｎ）、処理はオペレーションＡＡへ戻る。

オペレーションＡＢにおいて同期用信号生成部３１は、同期用信号を生成する。信号切換部３２は、実信号の代わりに同期用信号を第１レーン〜第Ｍレーンへ入力する。オペレーションＡＣにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、伝送装置２−２において受信フレームの同期が確立したか否かを判定する。

例えば第１シーケンス制御部３０は、フレーム分解部２２からの第２アラーム信号が止まったとき、受信フレームの同期が確立したと判断してよい。第１シーケンス制御部３０は、フレーム分解部２２からの第２アラーム信号が続いているとき、受信フレームの同期が確立していないと判断してよい。

例えば伝送装置２−１の第３シーケンス制御部６１は、伝送装置２−２の第３シーケンス制御部６１から、伝送装置２−２の受信部２０における同期検出が完了したことを通知されたとき、受信フレームの同期が確立したと判断してよい。伝送装置２−１の第３シーケンス制御部６１は、伝送装置２−２の受信部２０における同期検出が完了したことを通知されないとき、受信フレームの同期が確立していないと判断してよい。

受信フレームの同期が確立した場合（オペレーションＡＣ：Ｙ）、処理はオペレーションＡＤへ進む。受信フレームの同期が確立しない場合（オペレーションＡＣ：Ｎ）、処理はオペレーションＡＢへ戻る。オペレーションＡＤにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを終了する。

図１１は、伝送装置２−２における同期確立シーケンスの第１例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＢＡ〜ＢＤの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＢＡにおいて第２シーケンス制御部４０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを開始するか否かを判定する。例えば第２シーケンス制御部４０は、フレーム分解部２２からの第１アラーム信号を受信したとき、同期確立シーケンスを開始してよい。例えば、第２シーケンス制御部４０は、フレーム分解部２２からの第１アラーム信号を受信していないとき、同期確立シーケンスを開始しないと判断してよい。

例えば、ユーザからのシーケンス開始指示が受信されたとき又は伝送装置２が起動したとき、第３シーケンス制御部６１は同期確立シーケンスを開始してよい。例えば、伝送装置２の起動後であってユーザからのシーケンス開始指示がないとき、第３シーケンス制御部６１は同期確立シーケンスを開始しないと判断してよい。

同期確立シーケンスが開始する場合（オペレーションＢＡ：Ｙ）、処理はオペレーションＢＢへ進む。同期確立シーケンスが開始しない場合（オペレーションＢＡ：Ｎ）、処理はオペレーションＢＡへ戻る。

オペレーションＢＢにおいて、受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍは、それぞれ第１レーン〜第Ｍレーンにおける部分信号の同期確立処理を行う。各レーンにおける同期確立処理については、図１２を参照して後述する。オペレーションＢＣにおいて第２シーケンス制御部４０又は第３シーケンス制御部６１は、各受信信号処理部４２から出力される同期検出信号を入力し、全てのレーンで同期が確立したか否かを判定する。

全てのレーンで同期が確立したとき（オペレーションＢＣ：Ｙ）、処理はオペレーションＢＤへ進む。全てのレーンで同期が確立していないとき（オペレーションＢＣ：Ｎ）、処理はオペレーションＢＢへ戻る。オペレーションＢＤにおいて第２シーケンス制御部４０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを終了する。第３シーケンス制御部６１は、伝送装置２−１の第３シーケンス制御部６１へ、伝送装置２−２の受信部２０における同期検出が完了した旨を通知する。

図１２は、受信信号処理部４２における同期確立処理の第１例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＣＡ〜ＣＣの各オペレーションはステップであってもよい。オペレーションＣＡにおいて同期検出部５１は、同期用信号に含まれる既知のパターンを検出することにより同期用信号の同期を検出することを試みる。同期が検出されたとき（オペレーションＣＡ：Ｙ）、処理はオペレーションＣＢへ進む。同期が検出されないとき（オペレーションＣＡ：Ｎ）、処理はオペレーションＣＡへ戻る。

オペレーションＣＢにおいて位相調整部５０は、検出された同期用信号の位相に基づいて、各レーンで伝送される部分信号の位相を調整する。オペレーションＣＣにおいて同期検出部５１は、同期検出信号を第２シーケンス制御部４０へ出力する。

従来の同期確立方法では、実信号のＯＨの入力レーンを切り換えて、全レーンにおける同期確立処理を行っている。本実施例の通信システムでは、同期用信号を実信号に代えて入力する特定の同期確立シーケンスを実行させることによりフレームの同期確立を行う。このため本実施例の通信システムでは、任意の期間に任意のレーンに同期用信号を入力することができる。従って、本実施例は、ＯＨの入力レーンの切り換えのためのメモリを省略することにより、回路規模を低減することができる。

図１３は、受信信号処理部４２の構成の第２例を示す図である。図８に示す構成要素と同じ構成要素は、同一の参照番号によって参照される。受信信号処理部４２は、極性訂正部５２を備える。同期検出部５１は、同期用信号から既知のパターンが検出できないときは、既知のパターンの極性を反転パターンを同期用信号から検出する。

反転パターンが検出されたとき、同期検出部５１は、受信信号が反転していることを極性訂正部５２へ通知する。受信信号が反転しているとき、極性訂正部５２は、位相調整部５０から出力される信号の極性を反転させてフレーム分解部２２へ出力する。

本実施例の通信システムでは、同期確立シーケンスにて実信号に代えて伝送される同期用信号を用いて受信信号の極性反転を検出する。したがって本実施例によれば、受信信号の極性反転を検出するために従来使用されていた、ＯＨの入力レーンの切り換えのためのメモリを省略することができる。

次に、伝送装置２の他の実施例を説明する。図６を参照する。同期確立シーケンスにおいて信号切換部３２は、第１シーケンス制御部３０によるＳＥＬ３４−１〜３４−Ｍの切換動作の制御により、特定の順序で第１レーン〜第Ｍレーンから１レーンずつ選択し、一度に１つのレーンに同期用信号を入力する。または、信号切換部３２は、第３シーケンス制御部６１によるＳＥＬ３４−１〜３４−Ｍの切換動作の制御により、特定の順序で第１レーン〜第Ｍレーンから１レーンずつ選択し、一度に１つのレーンに同期用信号を入力してもよい。

例えば信号切換部３２は、第１レーン、第２レーン、第３レーン…第Ｍレーンの順序で、これらレーンに同期用信号を入力してもよい。

図１４は、マルチレーン受信部２１の構成の第２例を示す図である。図７に示す構成要素と同じ構成要素は、同一の参照番号によって参照される。マルチレーン受信部２１は配列部４３を備える。マルチレーン受信部２１は、各受信信号処理部４２が出力する同期検出信号を受信する。同期用信号が入力されるレーンは１度に１つなので、同期検出信号を出力する受信信号処理部４２も一度に１つである。配列部４３は、受信信号処理部４２が同期を検出した順序を記憶する。

配列部４３は、信号切換部３２が同期検出信号を入力するレーンの特定の順序と、受信信号処理部４２が同期を検出したレーンの順序に基づいて、信号が入力される送信側のレーンと、この信号が出力される受信側のレーンとの対応関係を特定する。配列部４３は、信号切換部３２が同期検出信号を入力するレーンの特定の順序に対応する配列順序で、受信信号処理部４２から入力されるパラレル信号を配列する。配列部４３は、例えばクロスコネクトスイッチであってよい。配列されたパラレル信号はフレーム分解部２２へ出力される。

例えば、マルチレーン送信部１２において、Ｍ×Ｎビットのパラレル入力信号のうち、１番目のＮビット分の部分信号が第１レーンに、２番目のＮビット分の部分信号が第２レーンに、…Ｍ番目のＮビット分の部分信号が第Ｍレーンに入力される場合を考える。また、例えば信号切換部３２が第１レーン、第２レーン、…第Ｍレーンに同期用信号を入力する特定の順番は、Ｘ１、Ｘ２、…ＸＭであるとする。

配列部４３は、第Ｘ１、Ｘ２、…ＸＭ番目に同期が検出されたレーンから出力される信号が、フレーム分解部２２へ出力されるＭ×Ｎビットパラレル信号のそれぞれ第１番目、第２番目、…第Ｍ番目のＮビット分の部分になるように、信号を配列する。

次に、図１４に示すマルチレーン受信部２１を備えた伝送装置２における同期確立シーケンスを説明する。以下の説明では、伝送装置２−１から伝送装置２−２へ送信されるフレームの同期を確立する場合における処理を説明する。図１５は、伝送装置２−１における同期確立シーケンスの説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＤＡ〜ＤＧの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＤＡにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを開始するか否かを判定する。同期確立シーケンスが開始する場合（オペレーションＤＡ：Ｙ）、処理はオペレーションＤＢへ進む。同期確立シーケンスが開始しない場合（オペレーションＤＡ：Ｎ）、処理はオペレーションＤＡへ戻る。

オペレーションＤＢにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、変数ｉに１を代入する。オペレーションＤＣにおいて同期用信号生成部３１は、同期用信号を生成する。第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、第ｉ番目のレーンに同期用信号が入力されるように、ＳＥＬ３４−１〜３４−Ｍを制御する。

オペレーションＤＤにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、変数ｉの値を１つ増加させる。オペレーションＤＥにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、変数ｉがレーン数Ｍより大きいか否かを判定する。変数ｉがレーン数Ｍより大きいとき（オペレーションＤＥ：Ｙ）、処理はオペレーションＤＦへ進む。変数ｉがレーン数Ｍ以下のとき（オペレーションＤＥ：Ｎ）、処理はオペレーションＤＣへ戻る。

オペレーションＤＦにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを再実行するか否かを判定する。例えば第１シーケンス制御部３０は、全レーンへの同期用信号の入力が完了して処理がオペレーションＤＦに至ったにも関わらず第２アラーム信号が受信されているとき、再実行すると判定してよい。例えば第１シーケンス制御部３０は、第２アラーム信号が停止したとき再実行しないと判定してよい。

また例えば、第３シーケンス制御部６１は、オペレーションＤＦに至ったにも関わらず伝送装置２−２の第３シーケンス制御部６１から、伝送装置２−２の受信部２０における同期検出が完了したことを通知されないとき、再実行すると判定してよい。第３シーケンス制御部６１は、伝送装置２−２の受信部２０における同期検出が完了したことを通知されたとき、再実行しないと判定してよい。

再実行すると判定されたとき（オペレーションＤＦ：Ｙ）、処理はオペレーションＤＢへ戻る。再実行しないと判定されたとき（オペレーションＤＦ：Ｎ）、処理はオペレーションＤＧへ進む。オペレーションＤＧにおいて第１シーケンス制御部３０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを終了する。

図１６は、伝送装置２−２における同期確立シーケンスの説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＥＡ〜ＥＦの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＥＡにおいて第２シーケンス制御部４０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを開始するか否かを判定する。同期確立シーケンスが開始する場合（オペレーションＥＡ：Ｙ）、処理はオペレーションＥＢへ進む。同期確立シーケンスが開始しない場合（オペレーションＥＡ：Ｎ）、処理はオペレーションＥＡへ戻る。

オペレーションＥＢにおいて受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍは、それぞれ第１レーン〜第Ｍレーンにおける部分信号の同期確立処理を行う。図１７は、受信信号処理部４２における同期確立処理の第２例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＦＡ〜ＦＤの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＦＡにおいて同期検出部５１は、同期用信号の同期を検出することを試みる。同期が検出されたとき（オペレーションＦＡ：Ｙ）、処理はオペレーションＦＢへ進む。同期が検出されないとき（オペレーションＦＡ：Ｎ）、処理はオペレーションＦＡへ戻る。

オペレーションＦＢにおいて位相調整部５０は、検出された同期用信号の位相に基づいて、各レーンで伝送される部分信号の位相を調整する。オペレーションＦＣにおいて同期検出部５１は、同期検出信号を配列部４３へ出力する。オペレーションＦＤにおいて配列部４３は、各レーンから同期検出信号が出力された順序を記憶する。

図１６を参照する。オペレーションＥＣにおいて配列部４３は、全てのレーンの受信信号処理部４２−１〜４２−Ｍから同期検出信号が出力されたか否かを判断することによって、全てのレーンで同期が確立したか否かを判定する。

全てのレーンで同期が確立したとき（オペレーションＥＣ：Ｙ）、処理はオペレーションＥＤへ進む。全レーンへの同期用信号の入力が完了する期間が経過しても全てのレーンで同期が確立していないとき（オペレーションＥＣ：Ｎ）、第２シーケンス制御部４０又は第３シーケンス制御部６１は、処理がオペレーションＥＢへ戻し、同期確立シーケンスを再実行する。

オペレーションＥＤにおいて配列部４３は、伝送装置２−１にて同期検出信号が入力されるレーンの特定の順序と、各レーンから同期検出信号が出力された順序に基づいて、各レーンから出力されるパラレル信号を配列する。

配列部４３は、各レーンにおける同期が確立したことを第２シーケンス制御部４０又は第３シーケンス制御部６１へ通知する。オペレーションＥＥにおいて第２シーケンス制御部４０又は第３シーケンス制御部６１は、同期確立シーケンスを終了する。第３シーケンス制御部６１は、伝送装置２−１の第３シーケンス制御部６１へ、伝送装置２−２の受信部２０における同期検出が完了した旨を通知する。

従来の同期確立方法では、送信側の伝送装置は、実信号のＯＨに送信側のレーンの識別子を格納し、ＯＨを入力するレーンを順次切り換える。受信側の伝送装置は、どの識別子を格納したＯＨがどのレーンから出力されるかを検出して、送信側における信号の入力レーンと受信側における信号の出力レーンの関係を特定する。

本実施例によれば、送信側の伝送装置は、同期確立シーケンスにおいて特定の順序で１レーンずつ順次、実信号の代わりに同期用信号を各レーンに入力する。そして、受信側の伝送装置は、送信側で同期用信号を入力するレーンの順序と受信側にて同期を検出したレーンの順序に基づいて、送信側における信号の入力レーンと受信側における信号の出力レーンの関係を特定する。

したがって本実施例によれば、送信側における信号の入力レーンと受信側における信号の出力レーンの関係を特定するために使用されていた、ＯＨの入力レーンの切り換えを省略することができる。このようにして本実施例は、ＯＨの入力レーンの切り換えのためのメモリを省略することができる。

ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。

１ 通信システム
２−１、２−２ 伝送装置
３−１、３−２ 光送信部
４−１、４−２ 光受信部
５−１、５−２ 光伝送路
１０ 送信部
１１ フレーム生成部
１２ マルチレーン送信部
２０ 受信部
２１ マルチレーン受信部
２２ フレーム分解部
３０ 第１シーケンス制御部
３１ 同期用信号生成部
３２ 信号切換部
４０ 第２シーケンス制御部
４２−１〜４２−Ｍ 受信信号処理部

Claims (7)

1. １つのフレームを複数の信号ブロックに分割し、前記複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重して多重化信号として伝送し、受信した前記多重化信号を分離して得た複数の信号ブロックを並列に伝送した後に組み合わせて前記フレームの形式に構成する通信システムにおいてフレームの同期を確立する同期確立方法であって、
   前記フレームの同期を確立するためのシーケンスを実行し、
   前記シーケンスは、
   同期用信号を、前記多重化信号に多重される前記複数の信号ブロックに入力すること、
   前記多重化信号から分離された前記複数の信号ブロックから、前記同期用信号を検出すること、及び
   検出された前記同期用信号の位相に基づいて、前記分離された複数の信号ブロックの各々の位相を調整すること、
   を含む同期確立方法。
2. 前記シーケンスは、
   前記多重化信号に多重される前記複数の信号ブロックに前記同期用信号を特定順序で入力すること、及び
   前記分離された複数の信号ブロックから前記同期用信号を検出した検出順序に基づいて、前記分離された複数の信号ブロックを前記特定順序に対応する配列順序で配列すること、
   を含む請求項１に記載の同期確立方法。
3. 前記フレームの同期を検出し、
   前記フレームの同期が外れた場合に、前記シーケンスを実行する請求項１又は２に記載の同期確立方法。
4. １つのフレームを分割して得られる複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重した多重化信号を受信する受信装置であって、
   前記多重化信号を複数の信号ブロックに分離する分離部と、
   前記フレームの同期を確立するシーケンスを開始及び終了するシーケンス制御部と、
   前記シーケンス中に、前記多重化信号に多重される前記複数の信号ブロックに入力された同期用信号を、前記多重化信号から分離された前記複数の信号ブロックから検出する同期検出部と、
   前記同期用信号の位相に基づいて、前記分離された複数の信号ブロックの各々の位相を調整する位相調整部と、
   を備える受信装置。
5. 前記受信装置は、前記多重化信号に多重される前記複数の信号ブロックに特定順序で前記同期用信号を、前記分離された複数の信号ブロックから検出した検出順序に基づいて、前記分離された複数の信号ブロックを前記特定順序に対応する配列順序で配列する配列部を備える請求項４に記載の受信装置。
6. １つのフレームを分割して得られる複数の信号ブロックをそれぞれ並列に伝送した後に多重した多重化信号を送信する送信装置であって、
   前記多重化信号を受信する受信装置において前記フレームの同期を確立するためのシーケンスを開始及び終了するシーケンス制御部と、
   特定の同期用信号を生成する同期用信号生成部と、
   前記シーケンス中に、前記多重化信号に多重される前記複数の信号ブロックに前記同期用信号を入力する信号切換部と、
   を備える送信装置。
7. 前記信号切替部は、前記多重化信号に多重される前記複数の信号ブロックに特定順序で前記同期用信号を入力する請求項６に記載の送信装置。

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