JP2012248989A

JP2012248989A - 伝送装置および周波数ゆらぎ補償方法

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Publication number: JP2012248989A
Application number: JP2011117800A
Authority: JP
Inventors: Shingo Hotta; 真吾堀田; Hiromichi Makishima; 博道巻島; Hiroyuki Honma; 弘之本間; Ichiro Yokokura; 伊智郎横倉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: US20120302185A1; US8521176B2; JP5736962B2

Abstract

【課題】周波数ゆらぎの伝搬を抑制する。
【解決手段】伝送装置は、比較部、補正部および加算部を備える。比較部は、信号周波数を示すデータ量に対応するパラメータに、公称周波数に対応する閾値を設け、パラメータに対して補正量が累積加算された入力パラメータと閾値とを比較する。補正部は、入力パラメータが閾値の範囲内にある場合は、入力パラメータの値を出力し、入力パラメータが閾値を超過する場合は、閾値の超過分を解消するように閾値の値を出力して、入力パラメータの補正を行う。加算部は、閾値に対して前回の入力パラメータの超過量である補正量を検出し、補正量を今回の比較対象の入力パラメータに累積加算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号伝送を行う伝送装置および周波数ゆらぎを補償する周波数ゆらぎ補償方法に関する。

光通信の基幹網を支える伝送技術の１つに、OTN（Optical Transport Network）があり、ITU−T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）で標準化されている。

OTNは、SONET／SDH（Synchronous Optical Network／Synchronous Digital Hierarchy）、Ethernet（登録商標）等のクライアント信号を収容し、階梯構造を持つフレームを生成して、WDM（Wavelength Division Multiplexing）などの伝送を行う技術である。

一方、近年になって、既存の階梯構造との接続性を維持しながら、多様なクライアント信号をいかに収容して、効率よく信号伝送を実現するかのOTN拡張の議論が高まっている。

OTN拡張の一例としては、LO（Lower order）−ODU（Optical Channel Data Unit）、HO（High order）−ODUのクライアント収容方式がある。これは、クライアント信号として、SONET／SDHやEthernet等のデータ信号の他に、例えば、フレーム構造を持った信号も多重化して収容させることで、クライアント信号収容の柔軟性を高めようとするものである。

クライアント信号として収容されるフレームがLO−ODUと呼ばれ、LO−ODUの格納先のフレームがHO−ODUと呼ばれる。LO−ODUは、HO−ODUのペイロード領域内にマッピングされて送信され、受信側において、LO−ODUのフレーム同期が検出されてモニタリングが行われる。

一方、クライアント信号をODUフレームへ収容する際のマッピング手法としてGMP（Generic Mapping Procedure）が規格化（ITU−T G.709／Y.1331）されている。GMPは、収容先のフレームのペイロード容量以下の任意のビットレートのクライアント信号を収容することができるため、多様なクライアントへのサポートが可能になる。

従来技術として、LO−ODUに対するマッピング技術が提案されている。

特表２０１０−５４１５０９号公報

GMPは、収容先のフレームのペイロード容量以下の任意のビットレートのクライアント信号を段階的にマッピング（またはデマッピング）していくことが可能であるが、マッピングの途中で、伝送信号に対する周波数ゆらぎ（周波数偏差）を検出し抑制する仕組みを持っていない。

したがって、OTNの伝送装置において、伝送信号の周波数が規格を超えるゆらぎを持ったような場合、マッピングを行っていく過程で、周波数ゆらぎが伝送装置間を伝播してしまうことになる。

このように、従来のGMP方式では、マッピングを行っている際に周波数ゆらぎが発生しても、途中経路で補償されないため、周波数ゆらぎが対向の装置へ伝搬してしまい、伝送品質を劣化させるといった問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、周波数ゆらぎの伝搬を抑制して伝送品質の向上を図った伝送装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、周波数ゆらぎの伝搬を抑制して伝送品質の向上を図った周波数ゆらぎ補償方法を提供することである。

上記課題を解決するために、伝送装置が提供される。伝送装置は、信号周波数を示すデータ量に対応するパラメータに、公称周波数に対応する閾値を設け、前記パラメータに対して補正量が累積加算された入力パラメータと前記閾値とを比較する比較部と、前記入力パラメータが前記閾値の範囲内にある場合は、前記入力パラメータの値を出力し、前記入力パラメータが前記閾値を超過する場合は、前記閾値の超過分を解消するように前記閾値の値を出力して、前記入力パラメータの補正を行う補正部と、前記閾値に対して前回の前記入力パラメータの超過量である前記補正量を検出し、前記補正量を今回の比較対象の前記入力パラメータに累積加算する加算部とを有する。

周波数ゆらぎの伝搬を抑制することが可能になる。

伝送装置の構成例を示す図である。ネットワーク構成例を示す図である。接続インタフェースの一例を示す図である。伝送装置の構成例を示す図である。 OTNのフレーム階梯構造を示す図である。 OTUのフレームフォーマットを示す図である。 LO−ODUのフレームフォーマットを示す図である。 GMPのマッピングの様子を示す図である。周波数伝搬を説明するための図である。周波数伝搬を説明するための図である。 LO−ODUkマッピング部の構成例を示す図である。 LO−ODUkデマッピング部の構成例を示す図である。制御部の構成例を示す図である。パラメータ補正制御の動作を示すフローチャートである。パラメータ遷移と補正量との対応関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は伝送装置の構成例を示す図である。伝送装置１は、比較部１ａ、補正部１ｂおよび加算部１ｃを備える。
比較部１ａは、信号周波数を示すデータ量に対応するパラメータに、公称周波数に対応する閾値を設け、パラメータに対して補正量が累積加算された入力パラメータと閾値とを比較する。

補正部１ｂは、入力パラメータが閾値の範囲内にある場合は、入力パラメータの値を出力し、入力パラメータが閾値を超過する場合は、閾値の超過分を解消するように閾値の値を出力して、入力パラメータの補正を行う。

加算部１ｃは、閾値に対して前回の入力パラメータの超過量である補正量を検出し、補正量を今回の比較対象の入力パラメータに累積加算する。
このように、補正量が累積加算された入力パラメータと、公称周波数に対応する閾値とを比較して、入力パラメータが閾値の範囲内にある場合は、入力パラメータの値を出力し、入力パラメータが閾値を超過する場合は、閾値の値を出力して、入力パラメータの補正を行う構成とした。これにより、信号周波数を閾値内の有効範囲に収めることができるので、周波数ゆらぎが対向装置へ伝搬することを抑制することが可能になる。

次に伝送装置１をOTNに適用した例について以降説明する。最初にOTNの構成について説明する。図２はネットワーク構成例を示す図である。ネットワーク１００は、OTN２、イーサネットワーク４およびSONET／SDHネットワーク５を備える。

イーサネットワーク４は、スイッチ４１〜４４を含み、メッシュ状に接続している。SONET／SDHネットワーク５は、ADM（Add/Drop Multiplexer）５１〜５４を含み、リング状に接続している。OTN２は、OTN伝送装置２−１〜２−４を含み、リング状に接続している。

また、OTN伝送装置２−１は、スイッチ４１、４２と接続し、OTN伝送装置２−２は、スイッチ４３、ADM５１と接続し、OTN伝送装置２−３は、スイッチ４４、ADM５２と接続し、OTN伝送装置２−４は、ADM５３、５４と接続している。

図３は接続インタフェースの一例を示す図である。OTN伝送装置２−１は（OTN伝送装置２−２〜２−４も同一接続インタフェースを有する）、クライアント側インタフェースとネットワーク側インタフェースを有している。

クライアント側インタフェースは、イーサネットワーク４またはSONET／SDHネットワーク５との接続インタフェースであり、ネットワーク側インタフェースは、OTN２内のインタフェースである。

クライアント側インタフェースとして、例えば、100GbE（Gigabit Ethernet）、40GbE、OC（Optical Channel）768、FC（Fiber Channel）1200、10GbE、OC192、OC48、1GbEを有している。

また、ネットワーク側インタフェースとして、例えば、OTU（Optical Channel Transport Unit）4（112G）、OTU3（43.0G）、OTU2（10.7G）、OTU1（2.5G）を有している。
図４はOTN伝送装置の構成例を示す図である。OTN伝送装置２−１は（OTN伝送装置２−２〜２−４も同一構成）、HOインタフェース部１０ａ、１０ｂおよびLOインタフェース部２０−１〜２０−ｎを備え、ADM（Add／Drop Multiplexer）機能を有する装置である。

LOインタフェース部２０−１〜２０−ｎは、クライアントインタフェース部２ａ−１、２ａ−２、LO−ODUkマッピング部２ｂおよびLO−ODUkデマッピング部２ｃを含む。
HOインタフェース部１０ａは、OTUkインタフェース部１１ａ−１、１１ａ−２、OTUkデマッピング部１２ａ、HO−ODUk分離部１３ａ、HO−ODUk多重部１４ａおよびOTUkマッピング部１５ａを含む。

HOインタフェース部１０ｂは、OTUkインタフェース部１１ｂ−１、１１ｂ−２、OTUkデマッピング部１２ｂ、HO−ODUk分離部１３ｂ、HO−ODUk多重部１４ｂおよびOTUkマッピング部１５ｂを含む。

LOインタフェース部２０−１〜２０−ｎにおいて、クライアントインタフェース部２ａ−１は、クライアント信号の受信処理を行う。LO−ODUkマッピング部２ｂは、受信したクライアント信号をLO−ODUkにマッピングする。

LO−ODUkデマッピング部２ｃは、受信したLO−ODUkをクライアント信号にデマッピングする。クライアントインタフェース部２ａ−２は、クライアント信号の送信処理を行う。
HOインタフェース部１０ａにおいて、OTUkインタフェース部１１ａ−１は、OTUkの受信処理を行う。OTUkデマッピング部１２ａは、受信したOTUk信号をHO−ODUkにデマッピングする。HO−ODUk分離部１３ａは、受信したHO−ODUkを分離してLO−ODUkを出力する。

HO−ODUk多重部１４ａは、受信したLO−ODUkを多重して、HO−ODUkにマッピングする。OTUkマッピング部１５ａは、受信したHO−ODUkをOTUkにマッピングする。OTUkインタフェース部１１ａ−２は、OTUkの送信処理を行う。

HOインタフェース部１０ｂにおいて、OTUkインタフェース部１１ｂ−１は、OTUkの受信処理を行う。OTUkデマッピング部１２ｂは、受信したOTUk信号をHO−ODUkにデマッピングする。HO−ODUk分離部１３ｂは、受信したHO−ODUkを分離してLO−ODUkを出力する。

HO−ODUk多重部１４ｂは、受信したLO−ODUkを多重して、HO−ODUkにマッピングする。OTUkマッピング部１５ｂは、受信したHO−ODUkをOTUkにマッピングする。OTUkインタフェース部１１ｂ−２は、OTUkの送信処理を行う。

次にOTNのフレーム構成について説明する。図５はOTNのフレーム階梯構造を示す図である。OTNのフレームは、階梯構造をとり、下位レイヤから上位レイヤに向かって、OPU（Optical Channel Payload Unit）フレーム、ODU（Optical Channel Data Unit）フレーム、OTU（Optical Channel Transport Unit）フレームと呼ばれる。

SONET／SDH、Ethernet等のクライアント信号をペイロードとし、このペイロードに制御情報であるオーバヘッド（OH）を付加してOPUフレームが生成される。
また、OPUフレームにオーバヘッドを付加してODUフレームが生成される。さらに、ODUフレームにオーバヘッドと誤り訂正符号（FEC：Forward Error Correction）を付加してOTUフレームが生成される。

なお、ペイロードに収容されるクライアント信号には、SONET／SDH、Ethernet等のデータ信号の他に、LO−ODUのフレームも収容可能である。
図６はOTUのフレームフォーマットを示す図である。OTUフレームは、オーバヘッド領域、ペイロード領域およびFEC領域を備える。

オーバヘッド領域は、１列目〜１６列目の１６バイト×４行のフレームサイズを有し、ペイロード領域は、１７列目〜３８２４列目の３８０８バイト×４行のフレームサイズを有し、FEC領域は、３８２５列目〜４０８０列目の２５６バイト×４行のフレームサイズを有する。

オーバヘッド領域には、OPUフレームのオーバヘッドであるOPU−OHと、ODUフレームのオーバヘッドであるODU−OHと、OTUフレームのオーバヘッドであるOTU−OHとが含まれる。さらに、フレームの先頭を示すFAS（Frame Alignment Signal）が含まれる。

FASは、１行目の１列目〜６列目に配置され、OTU−OHは、１行目の７列目〜１４列目に配置される。ODU−OHは、２行目〜４行目の１列目〜１４列目に配置され、OPU−OHは、１行目〜４行目の１５列目〜１６列目に配置される。

図７はLO−ODUのフレームフォーマットを示す図である。LO−ODUフレームは、オーバヘッド領域とペイロード領域を備える。LO−ODUは、ODUフレームにFASが付加されたフレームフォーマットを有しており、オーバヘッド領域には、FAS、ODU−OHおよびOPU−OHが含まれる。

なお、LO−ODUがマッピングされるHO−ODUのフレームフォーマットは、ODUフレームと同じフォーマットである（オーバヘッド領域に、ODU−OHおよびOPU−OHが含まれる）。
次にGMPによるマッピング例について説明する。図８はGMPのマッピングの様子を示す図である。OPUフレームに対するGMPのマッピングの状態を示している。

OPUのオーバヘッドの一部には、GMP用の制御パラメータが格納される。制御パラメータには、ペイロード領域に格納されるデータ量や、これらのタイミング情報が含まれる。また、GMPでは、ペイロード領域にスタッフがほぼ均等に配置されるように、データおよびスタッフがマッピングされる。

OPUkまたはODTUkのフレーム（以下、サーバフレームと呼ぶ）の受信側では、OPUオーバヘッドの情報にもとづいて、デスタッフ処理を行うことにより、送信側と同様のクライアント信号が復元される。

また、図中のCnパラメータは、クライアント信号を収容するOPUフレームのペイロード領域で送信すべきクライアント信号のデータ量の理論値である。Cnパラメータは、クライアント信号の周波数とサーバフレームの周波数との差にもとづいて求められ、収容されるクライアント信号のデータ量をnビット単位で表現する。

なお、GMPでは、Cnパラメータの他にCmパラメータ、Cndパラメータが算出されるが、これらの詳細な定義および算出方法については後述する。
次にGMPによる周波数伝搬および問題点について説明する。図９、図１０は周波数伝搬を説明するための図である。なお、以降に示すパラメータCnは、説明を簡単にするために、上位フレームの周波数を下位フレームの周波数で除算した値として、簡略化して算出している（Cnの詳細な算出方法は後述する）。

〔マッピングＭ１〕第１のOTN伝送装置は、周波数がfcであるクライアント信号３０を、周波数がfa1である上位のLO−ODU３１のフレームにマッピングする。このとき、fcとfa1との比率（fa1÷fc）であるパラメータCn1を求めて、オーバヘッドに格納する。したがって、LO−ODU３１には、パラメータCn1の情報が含まれる。

〔マッピングＭ２〕第１のOTN伝送装置は、周波数がfa1であるLO−ODU３１を、周波数がfa2である上位のHO−ODUのフレームにさらにマッピングする。このとき、fa1とfa2との比率であるパラメータCn2（＝fa2÷fa1）を求めて、オーバヘッドに格納して、HO−ODU３２を生成して外部へ出力する。HO−ODU３２には、パラメータCn2の情報が含まれる。

〔デマッピングＤ１〕第２のOTN伝送装置は、第１のOTN伝送装置から伝送されてきた、周波数fa2のHO−ODU３２を受信する。HO−ODU３２のオーバヘッドにはパラメータCn2が含まれるので、HO−ODU３２の周波数fa2とパラメータCn2とから、LO−ODU３１の周波数fa1を逆算して求めることができる。したがって、第２のOTN伝送装置は、HO−ODU３２をデマッピングしてLO−ODU３１を生成することができる。

〔マッピングＭ３〕第２のOTN伝送装置は、周波数がfa1であるLO−ODU３１を、周波数がfa3である上位のHO−ODU３３のフレームにマッピングする。このとき、fa1とfa3との比率であるパラメータCn3（＝fa3÷fa1）を求めて、オーバヘッドに格納して、HO−ODU３３を生成して外部へ出力する。HO−ODU３３には、パラメータCn3の情報が含まれる。

〔デマッピングＤ２〕第３のOTN伝送装置は、第２のOTN伝送装置から伝送されてきた、周波数fa3のHO−ODU３３を受信する。HO−ODU３３のオーバヘッドにはパラメータCn3が含まれるので、HO−ODU３３の周波数fa3とパラメータCn3とから、LO−ODU３１の周波数fa1を逆算して求めることができる。したがって、第３のOTN伝送装置は、HO−ODU３３をデマッピングしてLO−ODU３１を生成することができる。

〔デマッピングＤ３〕第３のOTN伝送装置は、LO−ODU３１のオーバヘッドにはパラメータCn1が含まれるので、LO−ODU３１の周波数fa1とパラメータCn1とから、クライアント信号３０の周波数fcを逆算して求めることができる。したがって、第３のOTN伝送装置は、LO−ODU３１をデマッピングしてクライアント信号３０を生成することができる。

上記のように、GMPによって、下位フレームから上位フレームへのマッピング、または上位フレームから下位フレームへのデマッピングを行うことができ、また、周波数の変換処理が行われる。

しかし、従来のGMPでは、マッピングやデマッピングの途中で、周波数ゆらぎのような障害が発生しても、障害を補償する仕組みを持たないので、周波数ゆらぎが伝搬してしまうことになる。

例えば、クライアント装置からOTN伝送装置に向けて送信されるクライアント信号のクロック周波数に±100ppmを超えるゆらぎが生じている場合を想定する。OTN伝送装置は、信号の周波数ゆらぎに対する耐力を持つとし、GMPによってクライアント信号を上位フレームへマッピングしてネットワーク内へ送信する。

また、OTN伝送装置は、上位フレームを下位フレームにデマッピングして、クライアント信号を生成し、クライアント信号をクライアント装置に向けて送信する。
このような場合、受信側のクライアント装置に向けて送信されるクライアント信号には、周波数伝搬によって±100ppmを超えるゆらぎが生じている。受信側のクライアント装置がこの周波数ゆらぎに対する耐力を持っていないときには、該クライアント装置でエラーが検出されることになる。

このように、従来のGMPでは、マッピング／デマッピングを行っている際に周波数ゆらぎが発生しても、途中経路で補償されないため、周波数ゆらぎが対向の装置へ伝搬してしまい、伝送品質を劣化させてしまう。

また、この例では、送信元のクライアント装置の出力段階で周波数ゆらぎが生じているとしたが、伝送信号は、複数のOTN伝送装置間に渡って伝送されて、マッピング／デマッピングが繰り返し行われるので、従来のGMPによって、周波数ゆらぎが伝搬した際に、どこの箇所で生じているかを検出することは困難である。

本技術はこのような点に鑑みてなされたものであり、周波数ゆらぎの伝搬を抑制して伝送品質の向上を図った伝送装置および周波数ゆらぎ補償方法を提供するものである。
次に図４で示したLO−ODUkマッピング部２ｂおよびLO−ODUkデマッピング部２ｃの構成および動作について説明する。図１１はLO−ODUkマッピング部の構成例を示す図である。LO−ODUkマッピング部２ｂは、受信インタフェース部２１ｂ、FIFO（First In First Out）２２ｂ、制御部２３ｂ、マッピング部２４ｂおよび送信インタフェース部２５ｂを備える。

なお、制御部２３ｂには、NMS（Network Management System）６が接続し、NMS６を通じて制御情報の設定、または運用状態の認識等を行うことができる。
受信インタフェース部２１ｂは、クライアント信号の受信処理を行う。FIFO２２ｂは、受信インタフェース部２１ｂから送信される書き込みイネーブルWenにもとづいて、受信インタフェース部２１ｂから出力されたクライアント信号を格納する。

制御部２３ｂは、書き込みイネーブルWenとフレームパルスFpとを受信し、パラメータCnの補正処理を行う（図１３以降で後述）。また、読み出しイネーブルRenと、パラメータCmおよびパラメータ累積Cnd（ΣCnd）を出力する。

FIFO２２ｂは、読み出しイネーブルRenにもとづき、クライアント信号を出力する。マッピング部２４ｂは、クライアント信号を上位フレームにマッピングする。また、パラメータCmおよびパラメータΣCndの制御パラメータを上位フレームのオーバヘッドに挿入する。送信インタフェース部２５ｂは、マッピング部２４ｂから出力された上位フレームの送信処理を行う。

図１２はLO−ODUkデマッピング部の構成例を示す図である。LO−ODUkデマッピング部２ｃは、受信インタフェース部２１ｃ、デマッピング部２２ｃ、FIFO２３ｃ、制御部２４ｃおよび送信インタフェース部２５ｃを備える。

なお、制御部２４ｃには、NMS６が接続し、NMS６を通じて制御情報の設定、または運用状態の認識等を行うことができる。
受信インタフェース部２１ｃは、上位フレームの受信処理を行う。デマッピング部２２ｃは、上位フレームを下位フレームにデマッピングする。FIFO２３ｃは、制御部２４ｃから出力された書き込みイネーブルWenにもとづき、下位フレームを格納する。

制御部２４ｃは、デマッピング部２２ｃから出力されたCmパラメータとΣCndパラメータにもとづいて、デスタッフ処理を行う。送信インタフェース部２５ｃは、FIFO２３ｃから出力された下位フレームの送信処理を行う。

次に図１１のLO−ODUkマッピング部２ｂ内の制御部２３ｂの構成について説明する。図１３は制御部の構成例を示す図である。制御部２３ｂは、Cnパラメータ演算部２３ｂ−１、加算部２３ｂ−２、パラメータ補正制御部２３ｂ−３、アラーム通知部２３ｂ−４およびCm／ΣCndパラメータ演算部２３ｂ−５を備える。

なお、図１の加算部１ｃは、加算部２３ｂ−２に該当する。また、図１の比較部１ａおよび補正部１ｂの機能は、パラメータ補正制御部２３ｂ−３に含まれる。
Cnパラメータ演算部２３ｂ−１は、クライアント信号の書き込みイネーブルWenと、収容すべきサーバフレーム（OPUkまたはOPTDUk）のフレーム周期を示すフレームパルスFpとを受信し、フレーム周期単位に、クライアント信号のクロック数（またはFIFOへの書き込み回数）を認識して、Cnパラメータを算出する。

Cnパラメータは、サーバフレームとクライアント信号の周波数から求めた、サーバフレームへ収容すべきクライアント信号のデータ量（nビット単位で表現）に該当する。
ここで、Cnパラメータの算出方法について説明する。クライアント信号のビットレート（bitrate）とトレランス（tolerance）をfclientとし、OPUkのペイロード、またはODTU（Optical channel Data Tributary Unit）kのビットレートとトレランスをfserverとする。

さらに、OPUkのペイロードまたはODTUkのビット数（BserverはOPUkまたはODTUkの種類に応じて変化）をBserverとし、nを整数値、tをt番目のフレームとすると、Cnパラメータは以下の式（１）で算出される（int（x）はxの整数部を表す）。

Cn（t）＝int（（fclient／fserver）×（Bserver／ｎ））・・・（１）
なお、nはクライアント毎に決まっており、基本はn＝8であり、OC3、OC12、OC48はn＝1である。例えばクライアント信号がOC48、サーバフレームの周期が1sec、それぞれの周波数ゆらぎが0である場合には、C1＝2488320、C8＝311040となる。

図１３の説明に戻り、加算部２３ｂ−２は、Cnパラメータと、パラメータ補正制御部２３ｂ−３から出力された補正量とを加算して、Cn_inパラメータ（入力パラメータ）を生成して出力する。

パラメータ補正制御部２３ｂ−３は、公称周波数の閾値に該当する、Cn_inパラメータの最大値および最小値（Cn Max、Cn Min）を受信する。なお、Cn Max／Minの閾値は、NMSから設定可能である。

また、最大値と最小値との間を有効範囲として、Cn_inパラメータの丸めこみ補正（平滑化）処理を行い、補正後のCn_inパラメータ（以下、Cnpパラメータと呼ぶ）を出力する。
ここで、Cn Max／Min閾値（Cn_inパラメータの有効範囲）の求め方について説明する。Cn Max／Min閾値は、クライアント信号およびサーバフレームの規格である、クライアント信号の平均周波数（平均ビットレート）、周波数偏差およびサーバフレームの平均周波数、周波数ゆらぎから算出可能である。

以下に1GbEをOPU0へマッピングする場合のCn Max／Min閾値の算出例を示す。
C8 max＝（fc＋100ppm）／（fs−20ppm）×15232＝14409.04・・・（２ａ）
C8 min＝（fc−100ppm）／（fs＋20ppm）×15232＝14405.58・・・（２ｂ）
式（２ａ）から、小数点以下繰り上げて、C8 max＝14410となり、式（２ｂ）から、小数点以下切り捨てて、C8 min＝14405と求まる。なお、fcはクライアント信号のビットレート、fsはOPU0のペイロードのビットレートである。また、15232はOPU0のペイロードのバイト数である。

図１３の説明に戻り、アラーム通知部２３ｂ−４は、パラメータ補正制御部２３ｂ−３でCn_inパラメータが補正されたときの補正量を記憶する。そして、外部から与えられるアラーム閾値にもとづき、記憶した補正量がアラーム閾値を超えた場合にアラーム（Cn Out Of Range）を出力する。

出力されたアラームは、NMSを通じてオペレータに通知される。なお、補正量は、パラメータ補正制御部２３ｂ−３に入力するCn_inパラメータから最大値または最小値を差し引いた値であって、有効範囲からはみ出した量に該当する。

なお、アラーム閾値には、GMPにより算出したCn値の演算誤差によって、アラームが発生する可能性を除去するための保護段数を設定する。例えば、GMP演算精度により、Cnの演算誤差が±1で発生する場合で、補正量が2以上であるときにアラームを出力させるには、アラーム閾値に2を設定する。

Cm／ΣCndパラメータ演算部２３ｂ−５は、パラメータ補正制御部２３ｂ−３から出力された、補正後のCnpパラメータから、CmパラメータおよびΣCndパラメータを算出する。
Cmパラメータとは、CnパラメータをMバイト（m＝８×M）単位で表現した値である。Mはクライアント信号毎に決まっており、例えば、1GbEはM＝1、OC48はM＝2、100GbEはM＝80である。したがって、クライアント信号がOC48、サーバフレームの周期が1sec、周波数偏差が0の場合は、Cm＝C8／2＝155520となる。

Cmパラメータの算出式は以下の式（３）となる。
Cm（t）＝int（（fclient／fserver）×（（Bserver／8）／M））・・・（３）
一方、Cndパラメータとは、CnパラメータとCmパラメータとの差分値である。上記のCmパラメータが求められる場合は、CnパラメータをMで割って小数点以下を切り捨てた値（Cm’とする）となるため、CnとCm’×Mとの間に差が生じる。この差がCndパラメータである。

例えばCn＝101、M＝2の場合は、Cm’＝101÷2≒50であるから、Cn−Cm’×M＝101−50×2＝１となり、Cnd＝１である。
Cndパラメータの算出式は以下の式（４）となる。

Cnd＝Cn（t）−（（（8×M）／n）×Cm（t））・・・（４）
また、サーバフレーム周期毎にCndパラメータを足し合わせたものがΣCndである（ただし、ΣCndがM以上になった場合には、ΣCndからMを引き、Cmの値をCm’＋1）。

なお、Cm／ΣCndパラメータ演算部２３ｂ−５によって求められたCmパラメータおよびΣCndパラメータの各値は、サーバフレームの受信側のデマッピング処理を行うための制御データとして、サーバフレームのオーバヘッド中のJC（Justification Control）バイトに格納されて転送される。

次にパラメータ補正制御の動作について説明する。図１４はパラメータ補正制御の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ１〕NMSからCn Max／Min閾値およびアラーム閾値が設定される。

〔Ｓ２〕アラーム通知部２３ｂ−４は、動作開始直後や復旧直後に初期化動作を行う。具体的には、補正量の記憶量を0とし、アラームをディセーブル（disable）にする。
〔Ｓ３〕Cnパラメータ演算部２３ｂ−１は、Cnパラメータを生成する。

〔Ｓ４〕加算部２３ｂ−２は、受信したCnパラメータと補正量とを加算し、加算した値をCn_inパラメータとして出力する。
〔Ｓ５〕パラメータ補正制御部２３ｂ−３は、Cn_inパラメータが最大値Cn Maxを超えるか否かを判断する。最大値を超える場合はステップＳ６へ行き、超えない場合はステップＳ７へ行く。

〔Ｓ６〕パラメータ補正制御部２３ｂ−３は、Cn Maxを超えた量を補正量（＝Cn_in−Cn Max）とする。また、最大値Cn MaxをCnpパラメータとする（Cnp←Cn Max）。そして、ステップＳ１０へ行く。

〔Ｓ７〕パラメータ補正制御部２３ｂ−３は、Cn_inパラメータが最小値Cn Minを下回るか否かを判断する。最小値を下回る場合はステップＳ８へ行き、下回らない場合はステップＳ９へ行く。

〔Ｓ８〕パラメータ補正制御部２３ｂ−３は、Cn Minを下回った量を補正量（＝Cn_in−Cn Min）とする。また、最小値Cn MinをCnpパラメータとする（Cnp←Cn Min）。そして、ステップＳ１０へ行く
〔Ｓ９〕パラメータ補正制御部２３ｂ−３は、最小値Cn Minを下回っておらず、最大値Cn Maxを超えていない場合は（最小値Cn Minと最大値Cn Maxとの間の有効範囲に入っている場合は）、今回の補正量を0とする。

〔Ｓ１０〕パラメータ補正制御部２３ｂ−３は、Cnpパラメータを出力する。
〔Ｓ１１〕アラーム通知部２３ｂ−４は、補正量がアラーム閾値以上であるか否かを判断する。アラーム閾値以上であればステップＳ１２へ行き、そうでなければステップＳ１３へ行く。

〔Ｓ１２〕アラーム通知部２３ｂ−４は、アラーム設定をイネーブルにしてアラームを出力する。
〔Ｓ１３〕アラーム通知部２３ｂ−４は、アラーム設定をディセーブルにしてアラーム出力を停止する。

このように、補正量が加算されたCninパラメータと、Cn Max／Min閾値とを比較して、CninパラメータがCn Max／Min閾値の範囲内にある場合は、Cninパラメータの値を出力し、CninパラメータがCn Max／Min閾値を超過する場合は、Cn Max閾値の値またはCn Min閾値の値を出力して、Cninパラメータの補正を行う構成とした。これにより、信号周波数のゆらぎが抑制されるので、対向装置へ伝搬することを抑制することが可能になる。

また、対向装置のFIFOのアンダーフロー／オーバーフロー（OTN伝送装置耐力）前にアラームを通知することができるので、転送データの崩れを事前に通知することが可能になる。さらに、アラーム通知により、マッピング／デマッピングの過程で、どの装置で許容範囲を超える周波数ゆらぎが発生したかについて、NMSなどでオペレータが認識することができる。

なお、上記では、アラーム通知の判定に、Cnパラメータに累積される補正量を用いることで、Cnパラメータの演算誤差によって発生されるアラーム誤通知の抑制を可能にしている。

ここで、単純に、クライアント信号の周波数を上位フレームの周波数でカウントすると、期待した範囲内のCnがフレーム毎に算出できる。
しかし、クライアント信号を受信してから上位フレームにマッピングするまでに中間処理が必要な場合、イネーブル制御や中間クロック信号への乗せ替えが発生するため、カウントしたCnが期待する範囲を超える（または下回る）可能性がある。例えば1GbEクライアント信号は、ODU0フレームにマッピングする前に64B/65Bエンコード処理が必要である。

演算誤差の大きさは中間処理の構成によって異なるため、演算誤差の大きさに応じてアラーム閾値を可変設定できるように、Cnパラメータに累積される補正量に対するアラーム閾値を外部から設定するようにして、演算誤差によって発生されるおそれのあるアラーム誤通知を抑制している。

次にCnpパラメータの遷移と補正量との対応関係について説明する。図１５はパラメータ遷移と補正量との対応関係を示す図である。グラフｇ１は、Cnpパラメータの遷移を示し、縦軸はCn_in値、横軸は時間である。また、グラフｇ１中、点線波形はCn_inパラメータであり、実線波形はCnpパラメータである。グラフｇ２は、補正量の遷移を示しており、縦軸は補正量、横軸は時間である。

1GbEのクライアント信号をOPU0へマッピングする場合の例を示しており、Cn Max=14410、Cn Min=14405を設定し、アラーム閾値は2とする。周波数ゆらぎが生じているポイントＰ１〜Ｐ３についてみる。

まず、ポイントＰ１では、補正量が０のとき、Cn_inパラメータが14404で、補正量＝−１、Cnpパラメータ＝14405となる。補正量は、アラーム閾値の上限値と下限値との間の範囲にあるのでアラーム通知は行わない。

ポイントＰ２では、補正量が０のとき、Cn_inパラメータが14411で、補正量＝＋１、Cnpパラメータ＝14410となる。補正量は、アラーム閾値の上限値と下限値との間の範囲にあるのでアラーム通知は行わない。

ポイントＰ３では、補正量が０のとき、Cn_inパラメータが14411、14412と続くと、補正量が+1、+3と変動してアラームが通知される。その後、Cn_inパラメータが14411、14409、14408と続くと、補正量が+4、+3、+1と変動し、アラームが解除される。

以上、実施の形態を例示したが、実施の形態で示した各部の構成は同様の機能を有する他のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。

１伝送装置
１ａ比較部
１ｂ補正部
１ｃ加算部

Claims

信号周波数を示すデータ量に対応するパラメータに、公称周波数に対応する閾値を設け、前記パラメータに対して補正量が累積加算された入力パラメータと前記閾値とを比較する比較部と、
前記入力パラメータが前記閾値の範囲内にある場合は、前記入力パラメータの値を出力し、前記入力パラメータが前記閾値を超過する場合は、前記閾値の超過分を解消するように前記閾値の値を出力して、前記入力パラメータの補正を行う補正部と、
前記閾値に対して前回の前記入力パラメータの超過量である前記補正量を検出し、前記補正量を今回の比較対象の前記入力パラメータに累積加算する加算部と、
を有することを特徴とする伝送装置。
アラーム通知部をさらに備え、前記アラーム通知部は、アラーム閾値を有して、前記補正量の累積加算値が前記アラーム閾値を超過した場合に、アラームを通知することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
周波数ゆらぎ補償方法において、
信号周波数に対応するパラメータに、公称周波数に対応する閾値を設け、前記パラメータに対して補正量が累積加算された入力パラメータと前記閾値とを比較し、
前記入力パラメータが前記閾値の範囲内にある場合は、前記入力パラメータの値を出力し、前記入力パラメータが前記閾値を超過する場合は、前記閾値の値を出力して、前記入力パラメータの補正を行い、
前記閾値に対して前回の前記入力パラメータの超過量である前記補正量を検出し、前記補正量を今回の比較対象の前記入力パラメータに累積加算することを特徴とする周波数ゆらぎ補償方法。
アラーム閾値を有して、前記補正量の累積加算値が前記アラーム閾値を超過した場合に、アラームを通知することを特徴とする請求項３記載の周波数ゆらぎ補償方法。