JP2014229996A - 送信装置、伝送システム、受信装置、及び送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム構造を有する信号の伝送において、分配部の後段や結合部の前段でフレーム構造を利用した信号処理を可能とする。
【解決手段】クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力するクライアント信号受信部と、前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配する分配部と、前記分配部により分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して信号処理を行う信号処理部と、前記複数のレーンに含まれる信号を送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、送信装置、伝送システム、受信装置、及び送信方法に関する。

トラフィックの増大を支えるために、光伝送装置の伝送容量を拡大することが求められている。伝送容量を拡大するために、複数のキャリアを用いたマルチキャリア伝送技術、Ｘ偏波とＹ偏波を多重する偏波多重技術、高度な変調方式技術などの検討が進められている。例えば、２つのサブキャリア（2-sub-carrier、以下、２ＳＣという）を用いた上で、偏波多重（dual-polarization、以下、ＤＰという）を用い、さらに、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調方式を用いる２ＳＣ−ＤＰ−ＢＰＳＫという伝送方式がある。２ＳＣ−ＤＰ−ＢＰＳＫでは、２つのキャリアのそれぞれにＸ偏波とＹ偏波があるため、２キャリア×２偏波＝４、すなわち４つの伝送レーンでデータが伝送されることになる。ひとかたまりのデータを複数レーンで伝送する方式として、例えば、非特許文献１に示されるＧ．７０９のＡｎｎｅｘＣで規定されるＯＴＵｋ（ｋ＝３，４）のマルチレーン伝送がある。Ｇ．７０９ ＡｎｎｅｘＣでは、マルチレーン伝送を前提とした４０Ｇｂｉｔ／ｓ、１００Ｇｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）（以下、それぞれ４０ＧｂＥ、１００ＧｂＥという）の光モジュールを流用したＯＴＵｋのマルチレーン伝送手法が規定されている。

以下、Ｇ．７０９ ＡｎｎｅｘＣの動作原理を説明する。まず、図１９に示すＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレームの先頭領域であるＦＡＳ（Frame Alignment Signal）を目印として、このＯＴＵフレームを図２０に示すように１６バイトごとのブロックに分割する。図２０に示すようにＯＴＵフレームは、１行が４０８０バイトで、４行からなるデータであるため、４０８０×４／１６＝１０２０（１０２０＝２^２×３×５×１７）個のブロックに分割することになる。分割した後、ＯＴＵ４の場合は、図２１に示すように、分割したブロックを０〜１９の２０個の論理レーン（図２１の縦軸が論理レーン（Lane）を示す）にラウンドロビン方式で分配することによりマルチレーン伝送を行うことができる。また、ブロックを複数のレーンに分配する場合、レーン回転という手法が用いられる。レーン回転とは、１フレームごとに分配を開始するレーンを変えることであり、これにより、各論理レーンにＦＡＳが含まれ、ＦＡＳが定期的に出現することになる。実際にレーン識別、スキュー検出に用いるオーバーヘッドの構成を図２２に示す。固定のビットパターンが格納されているＦＡＳ ＯＨ Ｂｙｔｅ（FAS OH Byte 1〜6）を参照し、正しいビットパターンが含まれているか否かを判定することによって、各チャネルにおいてフレームの先頭位置を検出することができる。

さらに、ＯＴＵ４のマルチレーン伝送時には、ＦＡＳ ＯＨ Ｂｙｔｅ ６には、送信側の分配手段によって０〜２３９までの２４０個の番号が順番に付与されて各論理レーンに分配される。例えば、
「論理レーン0にFAS OH byte 6=“0”」を付与し、同様に、
「論理レーン1にFAS OH byte 6=“1”」を付与し、
「論理レーン2にFAS OH byte 6=“2”」を付与し、
・・・
「論理レーン19にFAS OH byte 6=“19”」を付与していく。
その次は、再び論理レーン0に戻り、
「論理レーン0にFAS OH byte 6=“20”」を付与し、
「論理レーン1にFAS OH byte 6=“21”」を付与し、
「論理レーン2にFAS OH byte 6=“22”」を付与し、
・・・
「論理レーン19にFAS OH byte 6=“239”」を付与していく。２３９まで番号を付与すると、その次は、再び０に戻って番号を付与する。受信側では、各論理レーンごとに受け取ったＦＡＳ ＯＨ Ｂｙｔｅ ６の値を論理レーン数２０で割り算した余りの値が、各論理レーンを識別する番号となる。付与する番号の個数が論理レーン数２０の倍数である２４０個（付与する番号としては０〜２３９）としているため、上述の例では例えば論理レーン０は余りが常に０となり、論理レーン１は余りが常に１となり、これにより、論理レーンの検出が可能となる。
ＯＴＵｋフレームを複数の論理レーンに分配した後には、実際に使用する物理レーン数に一致させるために複数の論理レーンを必要に応じてビット多重してマルチレーン伝送を行う。例えば、ＯＴＵ４を４物理レーンで伝送する場合、ＯＴＵ４は２０論理レーンを有するため、図２３に示すように２０論理レーンを５論理レーンずつビット多重することで４物理レーンを生成してマルチレーン伝送が行われる。

"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)"、2012年2月、ITU-T Recommendation G.709/Y.1331.

ここで、図２４を参照しつつ、上記のマルチレーン伝送を２ＳＣ−ＤＰ−ＢＰＳＫによる１００Ｇｂｉｔ／ｓ伝送に適用した例について説明する。送信装置５０において、クライアント信号受信部５１は、１００ＧｂＥやＯＴＵ４等のクライアント信号を受信する。クライアント信号が、１００ＧｂＥの場合には、ＯＴＵ４フレームへのマッピングも行う。誤り訂正符号化部５３は、クライアント信号受信部５１が出力する信号に対して誤り訂正符号を付加する。誤り訂正符号が付加されたＯＴＵ４信号は、分配部５２によって４つの信号、すなわち、１つ目のサブキャリアのＸ偏波（ＳＣ＃１Ｘ偏波）、１つ目のサブキャリアのＹ偏波（ＳＣ＃１Ｙ偏波）、２つ目のサブキャリアのＸ偏波（ＳＣ＃２Ｘ偏波）、２つ目のサブキャリアのＹ偏波（ＳＣ＃２Ｙ偏波）に対応する信号に分配される。この分配された信号に対して、前述の非特許文献１のＧ．７０９ ＡｎｎｅｘＣで規定されるＯＴＵ４のマルチレーン伝送手法を適用する。ＯＴＵ４では、２０論理レーンが使用され、物理レーン数は、図２３に示したように４物理レーンであることから、５論理レーンをビット多重して４つの物理レーンを生成する。デジタル変調部・送信部・合波部５９は、４つに分配された信号をサブキャリア及び偏波に対応付けて変調して合波することにより伝送信号を生成し、光伝送路７０を通じて長距離伝送する。

受信装置６０において、分波部・受信部・デジタル復調部６９は、伝送信号を受信して４つの物理レーンを出力する。結合部６２は、非特許文献１のＧ．７０９ ＡｎｎｅｘＣで規定されるＯＴＵ４のマルチレーン伝送手法にしたがって、４つの物理レーンそれぞれに対して１：５のビット分離を行って、２０論理レーンを生成した後、論理レーンの順番を補正するリオーダ、論理レーン間の伝送遅延差を補正するデスキューを実施する。その後、２０論理レーンから元のＯＴＵ４信号を再生して誤り訂正復号部６３へ出力する。誤り訂正復号部６３は、誤り訂正符号化部５３によって付加された冗長ビットを用いて誤り訂正を行う。クライアント信号送信部６１は、誤り訂正復号部６３から出力された信号を受けて、１００ＧｂＥやＯＴＵ４のフレームの信号をクライアント信号として出力する。

ここで、分配部５２から出力された信号、すなわち、結合部６２に与えられる前の信号に着目する。上述したように、分配部５２は、２０論理レーンを生成し、その後、５論理レーンをビット多重して４物理レーンを生成する。上述したＦＡＳバイトは、ＯＡ１バイト、ＯＡ２バイトとよばれる固定ビットパターンにより構成される。例えば、ＯＡ１は、“1111 0110”、ＯＡ２は、”0010 1000” というビットパターンであり、ＦＡＳは、図２２に示すように、ＯＡ１・ＯＡ１・ＯＡ１・ＯＡ２・ＯＡ２・ＯＡ２という６バイトから構成される（ただし、ＦＡＳ ＯＨ Ｂｙｔｅ６は、上述のようにＯＴＵ４のマルチレーン伝送等では順番を示す番号が付与される場合もある）。分配部５２において、フレームの先頭の目印となるＦＡＳの固定パターンを含むビット列が、他の論理レーンのビット列とビット多重されてしまうと、ビット多重された後の４つの物理レーンの各々のレーンの信号において、ＦＡＳバイトは、パターンを維持した状態では現れなくなる。図１９で示したＯＴＵフレームの場合、固定フレームサイズ（4行×4080コラム = 16320バイト）の周期でフレームの先頭を示すＦＡＳバイトが繰り返し出現することに基づいてフレームの構造を検出しているため、４つの物理レーンの個々の信号からフレーム構造を検出することができない。すなわち、分配された後の４つの物理レーンの各々のレーンの信号は、もはやフレーム構造を保持していないことになる。また、ＦＡＳ以外に、図２２に示したＭＦＡＳ（Multi-Frame Alignment Signal）を用いてフレームの構造を検出する場合などには、ＦＡＳに加えてＭＦＡＳが繰り返し出現する必要がある。しかし、上記のようにビット多重されてしまうとＭＦＡＳも検出することができなくなる。そのため、フレームサイズ周期で現れるＦＡＳバイト、または、ＦＡＳバイトに加えてＭＦＡＳバイトをビット列から検出しフレームを再構成して行う各種信号処理、例えば、誤り訂正符号等を分配部５２の後、または、結合部６２の前に行うことができないという問題がある。

本発明はこのような問題を踏まえてなされたもので、フレーム構造を有する信号の伝送において、分配部の後段や結合部の前段でフレーム構造を利用した信号処理を可能とする送信装置、伝送システム、受信装置、及び送信方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明の一態様は、クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力するクライアント信号受信部と、前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配する分配部と、前記分配部により分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して信号処理を行う信号処理部と、前記複数のレーンに含まれる信号を送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置である。

また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記信号処理部は、第一の誤り訂正符号化部と第二の誤り訂正符号化部とを含み、少なくとも前記第二の誤り訂正符号化部は、前記分配部によって前記信号が分配される前記複数のレーン上に配置され、前記第一の誤り訂正符号化部と、前記第二の誤り訂正符号化部とは、それぞれに与えられる信号に対して異なる冗長度の誤り訂正符号の付加を行ってもよい。

また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記分配部は、第一の分配部と、前記第一の分配部によって前記信号が分配される前記複数のレーンごとに配置される複数の第二の分配部とから構成され、前記第一の分配部は、前記クライアント信号受信部が出力する前記信号に対して当該信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づくブロックの生成と前記複数のレーンへの分配を行い、前記複数の第二の分配部は、前記複数のレーンに含まれる信号に対して当該信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づくブロックの生成と複数のレーンへの分配を行い、前記信号処理部は、前記第一の分配部と前記第二の分配部との間の複数のレーンのそれぞれに複数配置されるか、または、前記第二の分配部と前記送信部との間の複数のレーンのそれぞれに複数配置され、前記第一の分配部、または、前記第二の分配部により分配された前記複数のレーンの各々に対して、前記複数のレーンごとの信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して信号処理を行い、前記送信部は、前記第二の分配部、または前記信号処理部から出力される前記複数のレーンに含まれる信号を送信してもよい。

また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記信号処理部は、更に、前記クライアント信号受信部と前記第一の分配部との間に配置され、前記クライアント信号受信部から出力される信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて前記フレーム構造を検出して前記信号に対して信号処理を行い、前記第一の分配部は、前記クライアント信号受信部が出力する前記信号に替えて、前記信号処理部が出力する前記信号に対して当該信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づくブロックの分割と前記複数のレーンへの分配を行ってもよい。

また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記分配部は、前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成する際に、前記フレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値であって前記信号のフレームのサイズの約数の値を選択し、前記約数が存在しない、または、適切な大きさに分割する約数が選択できない場合、前記信号のフレームに対してデータを付加し、前記データが付加された前記信号のフレームのサイズの約数の値を選択してもよい。

また、本発明の一態様は、クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力するクライアント信号受信部と、前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配する分配部と、前記分配部により分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して送信側信号処理を行う送信側信号処理部と、前記複数のレーンに含まれる信号を送信する送信部と、を備える送信装置と、前記送信装置から送信される信号を受信する受信部と、前記信号に対して前記送信側信号処理部が行った送信側信号処理に対応する受信側信号処理を行い、前記受信側信号処理した信号をレーンごとに出力する受信側信号処理部と、複数のレーンに分かれた前記信号に含まれるオーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンに分かれた信号を結合する結合部と、前記結合部が結合する信号を受けて、クライアント信号を出力するクライアント信号送信部と、を備える受信装置と、を有することを特徴とする伝送システムである。

また、本発明の一態様は、クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力するクライアント信号受信部と、前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配する分配部と、前記分配部により分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して送信側信号処理を行う送信側信号処理部と、前記複数のレーンに含まれる信号を送信する送信部と、を備える送信装置と、受信装置とを有する伝送システムにおける受信装置であって、前記送信装置から送信される信号を受信する受信部と、前記信号に対して前記送信側信号処理部が行った送信側信号処理に対応する受信側信号処理を行い、前記受信側信号処理した信号をレーンごとに出力する受信側信号処理部と、複数のレーンに分かれた前記信号に含まれるオーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンに分かれた信号を結合する結合部と、前記結合部が結合する信号を受けて、クライアント信号を出力するクライアント信号送信部と、を備えることを特徴とする受信装置である。

また、本発明の一態様は、クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力し、前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配し、分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して信号処理を行い、前記複数のレーンに含まれる信号を送信することを含むことを特徴とする送信方法である。

この発明によれば、フレーム構造を有する信号の伝送において、分配部の後段や結合部の前段でフレーム構造を利用した信号処理が可能となる。

本発明の第１実施形態によるマルチキャリア光伝送システムを示すブロック図である。 同実施形態のフレームに対するブロック分割の例を示した図である。 同実施形態のマルチキャリア光伝送システムの変形例を示すブロック図である。 同実施形態の変形例による誤り訂正符号の付加の手法を示す図である。 本発明の第２実施形態によるマルチキャリア光伝送システムを示す図である。 同実施形態による誤り訂正符号を付加する手法を示す図（その１）である。 同実施形態による誤り訂正符号を付加する手法を示す図（その２）である。 本発明の第３実施形態によるマルチキャリア光伝送システムを示す図である。 本発明の第４実施形態によるマルチキャリア光伝送システムを示す図である。 同実施形態のマルチキャリア光伝送システムの変形例（その１）を示すブロック図である。 同実施形態のマルチキャリア光伝送システムの変形例（その２）を示すブロック図である。 本発明の第５実施形態による第１実施形態のマルチキャリア光伝送システムにおけるチップ分割の例を示す図である。 同実施形態による第１実施形態のマルチキャリア光伝送システムの変形例におけるチップ分割の例を示す図である。 同実施形態による第２実施形態のマルチキャリア光伝送システムにおけるチップ分割の例を示す図である。 同実施形態による第３実施形態のマルチキャリア光伝送システムにおけるチップ分割の例を示す図である。 同実施形態による第４実施形態のマルチキャリア光伝送システムにおけるチップ分割の例を示す図である。 同実施形態による第４実施形態のマルチキャリア光伝送システムの変形例（その１）におけるチップ分割の例を示す図である。 同実施形態による第４実施形態のマルチキャリア光伝送システムの変形例（その２）におけるチップ分割の例を示す図である。 ＯＴＵフレームの構成を示す図である。 ＯＴＵフレームに対するブロック分割を示す図である。 ＯＴＵフレームにおける論理レーン生成を示す図である。 ＯＴＵフレームのＦＡＳ及びＭＦＡＳを示す図である。 論理レーン及び物理レーン生成を示すブロック図である。 論理レーン生成及び物理レーン生成を行うマルチキャリア光伝送システムを示すブロック図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態によるマルチキャリア光伝送システム１の構成を示す概略ブロック図である。マルチキャリア光伝送システム１は、送信装置１０と、受信装置２０と、送信装置１０と受信装置２０を接続する光伝送路４０とを備える。送信装置１０において、クライアント信号受信部１１は、外部に接続される装置から１００ＧｂＥやＯＴＵ４などのクライアント信号を受信する。また、クライアント信号受信部１１は、受信したクライアント信号が、ＯＴＵ４フレームの場合、そのまま出力し、１００ＧｂＥの場合、ＯＴＵ４フレームにマッピングして出力する。第一の分配部１２は、クライアント信号受信部１１が出力するＯＴＵ４フレームの信号をブロックに分割する。ここで、第一の分配部１２は、信号をブロックに分割する際、ＯＴＵ４フレームのサイズの約数の値であって、分配後の信号を参照して信号処理を行う機能部がＯＴＵ４フレームのフレーム構造の検出に必要とするオーバーヘッド要素のバイトのバイト数以上の値を分割するブロックのサイズとして選択する。例えば、ＯＴＵ４フレーム場合、フレームサイズは、１６３２０バイトである。１６３２０の約数は１，２，３，４，５，６，８，１０，１２，１５，１６，１７，２０，・・・，４０８０，５４４０，８１６０，１６３２０であり、これらの値がブロックサイズの候補となる。分配後の信号を参照して信号処理を行う機能部の処理の一例として、図１に示す誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂによる誤り訂正符号化の処理があり、当該処理においてＦＡＳバイトのみを用いてフレーム構造を検出する場合、ＦＡＳバイトの長さである６バイト以上の値をブロックサイズとして選択する。第一の分配部１２は、ブロックサイズとして選択した値に基づいてＯＴＵ４フレームの信号をブロックに分割する。

図２は、ブロックに分割する例を示しており、図２（ａ）が、１フレームを１６３２０バイトブロックに、図２（ｂ）が、１フレームを４０８０バイトブロックに、図２（ｃ）が、１フレームを２０４０バイトブロックに、図２（ｄ）が、１フレームを１０２０バイトブロックに、図２（ｅ）が、１フレームを１６バイトブロックに分割した状態を示している。また、第一の分配部１２は、ブロックに分割した後のブロックをラウンドロビン方式でサブキャリアに対応する２つの信号ＳＣ＃１とＳＣ＃２に分配する。ここで、ブロック数が偶数の場合、ＯＴＵ４フレームの先頭にあるＦＡＳが一方のレーンだけに分配されてしまうため、フレームごとに上述したレーン回転を行い、ＦＡＳが２つのレーンに分配されるように分配を行う。ブロック数が奇数の場合、レーン回転を行わなくても、ＦＡＳは、２つのレーンに対して交互に分配される。誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂは、第一の分配部１２によって分配されたそれぞれの信号に対して誤り訂正符号を付加する。ここで、誤り訂正符号化部１３ａと１３ｂは、非特許文献１のＩＴＵ−Ｔ勧告で規定されるＲＳ（２５５，２３９）、または、ＲＳ（２５５，２３９）と同じ約７％の冗長度を有する別の符号化方式か、または、ＲＳ（２５５，２３９）と異なる冗長度、例えば約２０％の冗長度を有する別の符号化方式を用いて誤り訂正符号の付加を行う。

第二の分配部１６ａ及び１６ｂは、誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂのそれぞれによって誤り訂正符号が付加された信号をＸ偏波とＹ偏波に対応するように２つに分配する。すなわち、第一の分配部１２によって、サブキャリアに対応するＳＣ＃１とＳＣ＃２の信号に分配され、さらに、第二の分配部１６ａ及び１６ｂによってＸ偏波とＹ偏波に対応するように分配されるため、結果としてＳＣ＃１Ｘ偏波、ＳＣ＃１Ｙ偏波、ＳＣ＃２Ｘ偏波、ＳＣ＃２Ｙ偏波の４つのレーンに分配されることになる。また、第二の分配部１６ａ及び１６ｂは、第一の分配部１２と同様に、誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂが出力する信号のフレームサイズと、分配後の信号を参照して信号処理を行う機能部の処理が要求するフレーム構造を検出するのに必要なオーバーヘッド要素のバイト数とに基づいて信号の分配を行う。例えば、第二の分配部１６ａ及び１６ｂに接続されているデジタル変調部・送信部・合波部１９に含まれるデジタル変調部によるデジタル変調の処理において、フレーム構造を検出した上で、伝送路の波長分散などを推定するためのトレーニングシーケンスを付加する場合がある。この場合、ＦＡＳバイトを用いてフレーム構造を検出するときには、ＦＡＳバイトの長さである６バイト以上の値をブロックサイズとして選択して第二の分配部１６ａ及び１６ｂのそれぞれが信号の分配を行う。デジタル変調部・送信部・合波部１９において、デジタル変調部は、第二の分配部１６ａ及び１６ｂによって分配されたＳＣ＃１Ｘ偏波、ＳＣ＃１Ｙ偏波、ＳＣ＃２Ｘ偏波、ＳＣ＃２Ｙ偏波の各々の信号に対して２ＳＣ−ＤＰ−ＢＰＳＫ方式による変調を行って信号を多重し、送信部により変調された信号を送信し、合波部によって信号が波長多重されて伝送信号とされて光伝送路４０を通じて長距離伝送される。

受信装置２０において、分波部・受信部・デジタル復調部２９は、分波部が、光信号を分波し、受信部が信号を読み出し、デジタル復調部によって信号が復調されることによりＳＣ＃１Ｘ偏波、ＳＣ＃１Ｙ偏波、ＳＣ＃２Ｘ偏波、ＳＣ＃２Ｙ偏波に対応する４つの信号を出力する。第二の結合部２６ａ及び２６ｂは、それぞれＸ偏波とＹ偏波の２つの信号のブロックからＦＡＳバイトを検出する。また、第二の結合部２６ａ及び２６ｂは、検出したＦＡＳバイトを用いて２つの信号のブロックに対してリオーダ、デスキューして元の信号を再生して出力する。誤り訂正復号部２３ａ及び２３ｂは、第二の結合部２６ａ及び２６ｂのそれぞれから出力された信号に対して誤り訂正処理を行う。第一の結合部２２は、誤り訂正復号部２３ａ及び２３ｂから出力された２つの信号のブロックからＦＡＳバイトを検出する。また、第一の結合部２２は、検出したＦＡＳバイトを用いて２つの信号のブロックに対してリオーダ、デスキューして元のＯＴＵ４のフレーム構造の信号を再生して出力する。クライアント信号送信部２１は、第一の結合部２２が出力するＯＴＵ４のフレームの信号をそのまま、または１００ＧｂＥの信号に変換して出力する。

上記の第１実施形態の構成により、第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂにおいてフレーム構造の検出に必要なオーバーヘッド要素、例えば、ＦＡＳのバイト領域を維持して信号を分配する。これにより、第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂが出力する分配後の信号においてもフレーム構造を検出することができる。したがって、誤り訂正符号化処理などのフレーム構造を利用する信号処理を信号の分配後に行うことが可能となる。それにより、例えば、当該信号処理を行う回路素子を分配後に分割して配置することができるなど、回路素子の配置の自由度を高めることができ、回路規模の制約により単一のデバイスでは実現できない機能を複数に分割することによって実現することが可能となる。

なお、上記の第１実施形態の構成において、第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂが分配した後の信号を参照する機能部が、ＦＡＳバイトだけではなく、ＦＡＳバイトとＭＦＡＳバイトの両方を参照してフレーム構造を検出する場合もある。この場合、第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂによって、ＦＡＳ＋ＭＦＡＳバイトの長さである７バイト以上の値がブロックサイズとして選択されることになる。また、分配した後の信号を参照する機能部が、ＦＡＳバイト及びＭＦＡＳバイトに加え、４行×４０８０コラムのフレーム構造における１行を処理の単位とする場合、４０８０バイト以上の値が、ブロックサイズとして選択されることになる。また、ＦＡＳ＋ＭＦＡＳバイトの長さである７バイト以上の値が選択された場合、受信装置２０における第二の結合部２６ａ及び２６ｂ、及び第一の結合部２２は、２つの信号のブロックを結合する場合、ＦＡＳバイトに加えてＭＦＡＳバイトを検出し、検出したＦＡＳバイト及びＭＦＡＳバイトを用いて２つの信号のブロックに対してリオーダ、デスキューして元の信号を再生するようにしてもよい。
また、第二の分配部１６ａ及び１６ｂにおいては、第一の分配部１２がブロックの分割に用いたブロックサイズを超える値を選択したとしても、選択した値に対応するオーバーヘッド要素を用いたフレーム構造の検出はできない。例えば、第一の分配部１２が、ＦＡＳバイトである６バイトをブロックサイズとした選択した場合、第二の分配部１６ａ及び１６ｂにおいてＦＡＳ＋ＭＦＡＳバイトの７バイトをブロックサイズとして選択したとしても、第一の分配部１２において、ＭＦＡＳバイトの情報を維持するように分割していないため、第二の分配部１６ａ及び１６ｂの分配後の信号についてＭＦＡＳバイトのパターンは維持されていない。したがって、第二の分配部１６ａ及び１６ｂにおいて選択できるブロックサイズの値は、第一の分配部１２において選択されたブロックサイズ以下の値となる。そのため、第一の分配部１２において選択するブロックサイズは、第二の分配部１６ａ及び１６ｂによって分配された信号を参照して信号処理を行う機能部の処理が要求するフレーム構造を検出するのに必要なオーバーヘッド要素のバイト数も考慮して選択する必要がある。

また、上記の第１実施形態の構成において、分配後の信号を参照して信号処理を行う信号処理の機能部として、誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂ、並びに、伝送路の波長分散などを推定するためのトレーニングシーケンスを付加するデジタル変調部・送信部・合波部１９のデジタル変調部を例として説明した。フレーム構造を利用する信号処理としては、これらの機能部による処理以外に、スクランブル、デジタル信号処理用等のトレーニングシーケンス挿入及び削除、及びオーバーヘッド情報へのアクセスなどの処理がある。
また、上記の第１実施形態の構成において、信号のフレームとして標準のフレームサイズが１６３２０バイトのＯＴＵ４について説明したが、本発明の構成は、当該実施形態の構成に限られるものではなく、例えば、フレームサイズがＯＴＵ４とは異なるＯＴＵ４Ｖ信号などを適用してもよく、その場合も同様に、フレームサイズの約数の値であって、分配後の信号を参照して信号処理を行う機能部の処理が要求するフレーム構造を検出するのに必要なオーバーヘッド要素のバイト数以上の値がブロックサイズとして選択されることになる。

また、第１の実施形態の変形例として図３に示すマルチキャリア光伝送システム１ａのように誤り訂正符号化の処理を行う機能部が、第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂ、並びに第二の誤り訂正符号化部１５ａ及び１５ｂのように複数段に分かれていてもよい。
図３の構成では、第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂが、約７％の冗長度のＨＤ−ＦＥＣ（Hard Decision-Forward Error Correction）を行い、第二の誤り訂正符号化部１５ａ及び１５ｂが、約１３％の冗長度のＳＤ−ＦＥＣ（Soft Decision Forward Error Correction）を行う。これにより、合計で約２０％の冗長度の誤り訂正符号化を行うことができる。具体的には、例えば、図４に示すようなコラム数が４５９２コラムのフレームを構成する処理となる。まず、第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂが、約７％の冗長度の誤り訂正符号をフレームの３８２５コラムから４０８０コラムの領域に付加する。そして、第二の誤り訂正符号化部１５ａ及び１５ｂが、約１３％の冗長度の誤り訂正符号をフレームの４０８１コラムから４５９２コラムの領域に付加する。なお、この例における正確な冗長度を算出すると、約７％の冗長度のＦＥＣについては、４×３８２４バイトのデータに対して４×（４０８０−３８２４）バイトの誤り訂正符号を付加するので冗長度は、４×（４０８０−３８２４）／（４×３８２４）＝６．７％となる。また、約１３％の冗長度のＦＥＣは、４×３８２４バイトのデータに対して、４×（４５９２−４０８０）バイトの誤り訂正符号を付加するので冗長度は、４×（４５９２−４０８０）／（４×３８２４）＝１３．４％となる。両者を合計すると、２０．１％の冗長度となる。また、このときのフレーム全体のサイズは、４×４５９２＝１８３６８バイトとなる。そのため、第二の分配部１６ａ及び１６ｂは、デジタル変調部・送信部・合波部１９がフレーム構造の検出を行うことを考慮しつつ、１８３６８の約数、すなわち１, ２, ４, ７, ８, １４, １６, ２８, ３２, ・・・４５９２, ９１８４, １８３６８の中からブロックサイズを選択することになる。

なお、受信装置２０ａにおいても、送信装置１０ａの構成に対応するように、第二の誤り訂正復号部２５ａ及び２５ｂ、並びに第一の誤り訂正復号部２４ａ及び２４ｂという２つの復号部が備えられることになる。
上記の第１実施形態の変形例のように誤り訂正処理を複数段にして誤り訂正符号化を連接させることにより、図１に示した第１実施形態の構成により得られる効果に加えて、合計で約２０％の高い冗長度の誤り訂正の性能を実現することが可能となる。また、誤り訂正符号化の機能部を２つに分けていることから、回路素子の配置において更に自由度を高めることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の第２実施形態によるマルチキャリア光伝送システム２を示す概略ブロック図である。マルチキャリア光伝送システム２も、第１実施形態のマルチキャリア光伝送システムと同様に２ＳＣ−ＤＰ−ＢＰＳＫ方式により１００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送を行う。図５において、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、以下、第１実施形態の変形例である図３に示したマルチキャリア光伝送システム１ａと異なる構成について説明する。マルチキャリア光伝送システム２では、マルチキャリア光伝送システム１ａと同じく第一と第二の２つの誤り訂正符号化部及び誤り訂正復号部を備えているが、第一の誤り訂正符号化部１４が、第一の分配部１２の前に備えられ、第一の誤り訂正復号部２４が、第一の結合部２２の後に備えられている点で異なる。また、マルチキャリア光伝送システム２においても、マルチキャリア光伝送システム１ａと同様に、例えば、第一の誤り訂正符号化部１４が、約７％の冗長度のＨＤ−ＦＥＣを行い、第二の誤り訂正符号化部１５ａ及び１５ｂが、約１３％の冗長度のＳＤ−ＦＥＣを行う。

第２実施形態によるマルチキャリア光伝送システム２の誤り訂正符号を付加する処理について説明する。図５において、クライアント信号受信部１１は、上述した図１９に示すＯＴＵフレームを出力する。ただし、出力された信号においては、まだ、コラム３８２５から４０８０の誤り訂正符号領域に、誤り訂正符号は書き込まれていない。第一の誤り訂正符号化部１４は、クライアント信号受信部１１が出力したＯＴＵフレームのコラム３８２５から４０８０の誤り訂正符号領域に誤り訂正符号を書き込む。第一の分配部１２は、図６（ａ）に示すように、例えば、４行×４０８０コラムのフレームを４０８０バイト、すなわち１行を１つのブロックとしてブロック分割する。ここで、分割したそれぞれのブロックを、フレーム１については、１−１、１−２、１−３、１−４と呼び、以降のフレームについても同じように、例えば、フレーム２については、２−１、２−２、２−３、２−４、フレーム３については、３−１、３−２、３−３、３−４と呼ぶ。誤り訂正符号化部１４から第一の分配部１２に出力される際、フレームの伝送の順は、まず１行目の１バイト目から４０８０バイト目に向かって伝送され、続いて、２行目の１バイト目から４０８０バイト目に向かって行われ、これがフレームごとに繰り返されることになる。第一の分配部１２は、図６（ａ）に示したフレーム構造の信号をブロックにしたがって図６（ｂ）のように２つのレーンに分配していく。例えば、フレーム１については、１−１、１−２、１−３、１−４のブロックをレーン１、レーン２の順に交互に分配していく。

第一の分配部１２は、１つのフレームのブロックの分配を終了すると、レーン回転、すなわちブロックの分配の開始レーンを変えて分配を行う。例えば、フレーム２の２−１、２−２、２−３、２−４のブロックについてはレーン２、レーン１の順に交互に分配していく。これにより、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すブロックにおいて斜線で示したフレームの先頭のオーバーヘッド要素の領域が、２つのレーンに出現することになる。分配後のブロックについて、１つのレーンの信号に着目して、オーバーヘッド要素を先頭に、次のオーバーヘッド要素まで、例えば図６（ｂ）のレーン１の破線で囲ったブロック１−１、１−３、２−２、２−４をひとかたまりとしてみると図６（ｃ）のようなフレーム構造を有する信号としてみることができる。第二の誤り訂正符号化部１５ａ及び１５ｂは、第一の分配部１２から出力される図７（ａ）（図６（ｃ）を再掲した図である）に示す信号を４行×４０８０コラムのフレーム構造を有する信号とみなして図７（ｂ）に示すように４０８１コラムから４５９２コラムの領域を付加し、当該領域に誤り訂正符号を書き込む。

上記の第２実施形態の構成により、第１実施形態と同様に第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂにおいてフレーム構造の検出に必要なオーバーヘッド要素、例えば、ＦＡＳやＭＦＡＳのバイト領域を維持して信号を分配する。これにより、第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂが出力する分配後の信号においてもフレーム構造を検出することができる。したがって、誤り訂正符号化処理などのフレーム構造を利用する信号処理を信号の分配後に行うことが可能となる。それにより、例えば、当該信号処理を行う回路素子を分配後に分割して配置することができるなど、回路素子の配置の自由度を高めることができ、回路規模の制約により単一のデバイスでは実現できない機能を複数に分割することによって実現することが可能となる。
また、上記の第２実施形態の構成では、第一の分配部１２の前に第一の誤り訂正符号化部１４を配置し、第一の分配部１２の後に第二の誤り訂正符号化部１５ａ及び１５ｂを配置する。そして、第一の誤り訂正符号化部１４に約７％の冗長度のＨＤ−ＦＥＣを行わせ、第二の誤り訂正符号化部１５ａ及び１５ｂに約１３％の冗長度のＳＤ−ＦＥＣを行わせる。このように２つの誤り訂正符号化の処理を連接させることにより、合計で約２０％の高い冗長度の性能を実現することが可能となる。
また、上記の第２実施形態の構成では、受信装置２０ｂにおいて、第一の誤り訂正復号部２４は、信号全体に対して（上記の例の場合、１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号全体に対して）誤り訂正処理を行う。これに対して、第二の誤り訂正復号部２５ａ及び２５ｂは、２つに分岐された信号に対して（上記の例の場合、５０Ｇｂｉｔ／ｓの信号に対して）それぞれ誤り訂正処理を行う。したがって、２つある５０Ｇ信号のうち一方のビットエラーレートが劣化しても、その後段において第一の誤り訂正復号部２４において１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号にまとめてさらに誤り訂正を行うので、より一層の高い誤り訂正能力を提供でき、信号品質を改善することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、本発明の第３実施形態によるマルチキャリア光伝送システム３を示す概略ブロック図である。マルチキャリア光伝送システム３も、第１及び第２実施形態のマルチキャリア光伝送システムと同様に２ＳＣ−ＤＰ−ＢＰＳＫ方式により１００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送を行う。図８において、第１及び第２実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、以下、第１実施形態の変形例である図３に示したマルチキャリア光伝送システム１ａと異なる構成について説明する。マルチキャリア光伝送システム３においても、マルチキャリア光伝送システム１ａと同じく第一と第二の２つの誤り訂正符号化部及び誤り訂正復号部を備えているが、第二の誤り訂正符号化部１５−１、１５−２及び第二の誤り訂正符号化部１５−３、１５−４がそれぞれ第二の分配部１６ａ及び１６ｂの後に配置されている点で異なる。また、送信装置１０ｃの構成に対応するように受信装置２０ｃにおいても、第二の誤り訂正復号部２５−１、２５−２及び第二の誤り訂正復号部２５−３、２５−４が、それぞれ第二の結合部２６ａ及び２６ｂの前に配置されている点で異なる。第３実施形態の構成においても、マルチキャリア光伝送システム１ａと同様に、例えば、第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂが、約７％の冗長度のＨＤ−ＦＥＣを行い、第二の誤り訂正符号化部１５−１、１５−２、１５−３、１５−４が、約１３％の冗長度のＳＤ−ＦＥＣを行う。

第３実施形態によるマルチキャリア光伝送システム３において信号をブロックに分割して誤り訂正符号を付加する手順について説明する。まず、第一の分配部１２は、ブロックサイズ４０８０バイトでブロックに分割して２つのレーンに分配する。この分割の処理は、上述した図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明した処理と同様となる。分割処理により、第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂには、図６（ｃ）に示す信号が与えられる。図６（ｃ）の最初の信号の構成であるブロック１−１、１−３、２−２、２−４は、サイズとしては、上述したように図６（ａ）のフレームごとの信号と同じサイズとなるため、３８２５コラムから４０８０コラムは、誤り訂正符号領域となっている。第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂは、この領域に誤り訂正符号を書き込む。第二の分配部１６ａ及び１６ｂは、例えば、分割するブロックのサイズとしてＦＡＳバイトのサイズである６バイト以上を選択して分割して分配する。このように分配することで、第二の分配部１６ａ及び１６ｂによって分配された各々のレーンには、フレームサイズが４×４０８０バイトで、周期的にフレームの先頭であるＦＡＳが出現する信号となる。第二の誤り訂正符号化部１５−１、１５−２、１５−３、１５−４は、当該信号に対して、４０８１コラムから４５９２コラムの領域を付加し、その領域に約１３％の冗長度の誤り訂正符号を書き込む。

上記の第３実施形態の構成により、第１及び第２実施形態と同様に第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂにおいてフレーム構造の検出に必要なオーバーヘッド要素、例えば、ＦＡＳやＭＦＡＳのバイト領域の構成を維持して信号を分配する。これにより、第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂが出力する分配後の信号においてもフレーム構造を検出することができる。したがって、誤り訂正符号化処理などのフレーム構造を利用する信号処理を信号の分配後に行うことが可能となる。それにより、例えば、当該信号処理を行う回路素子を分配後に分割して配置することができる。第３実施形態では、第二の誤り訂正符号化部を４つに分けていることからマルチキャリア光伝送システム１ａに比べてより柔軟な配置を行うことが可能となる。このように配置の自由度が高まることで、回路規模の制約により単一のデバイスでは実現できない機能を複数に分割して実現することが可能となる。
また、上記の第３実施形態の構成では、第一の分配部１２の後に第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂを配置し、第二の分配部１６ａ及び１６ｂの後に第二の誤り訂正符号化部１５−１、１５−２及び第二の誤り訂正符号化部１５−３、１５−４を配置する。そして、第一の誤り訂正符号化部１４ａ及び１４ｂに約７％の冗長度のＨＤ−ＦＥＣを行わせ、第二の誤り訂正符号化部１５−１、１５−２、１５−３、１５−４に約１３％の冗長度のＳＤ−ＦＥＣを行わせる。このように２つの誤り訂正符号化の処理を連接させることにより、合計で約２０％の高い冗長度の性能を実現することが可能となる。

また、上記の第１、第２、及び第３実施形態の構成では、第一の分配部１２、及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂの各々が、２分配する構成について示したが、２分配よりも多い分配数であってもよい。例えば、２サブキャリアではなく、Ｎサブキャリアの場合、第一の分配部１２が、Ｎ分配することになる。また、例えば、変調方式として、ＤＰ−ＢＰＳＫではなく、他の多値変調方式であるＤＰ−ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）やＤＰ−１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などを用いる場合、第二の分配部１６ａ及び１６ｂの分配数を２分配より多くしてもよい。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図９は、本発明の第４実施形態によるマルチキャリア光伝送システム４を示す概略ブロック図である。マルチキャリア光伝送システム４も、第１、第２及び第３実施形態のマルチキャリア光伝送システムと同様に２ＳＣ−ＤＰ−ＢＰＳＫ方式により１００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送を行う。図９において、第１、第２、及び第３実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、以下、図１に示した第１実施形態のマルチキャリア光伝送システム１と異なる構成について説明する。マルチキャリア光伝送システム１は、第一の分配部１２と、第一の分配部１２によって分配された２つのレーンに２つの誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂと、誤り訂正符号が付加された信号を更に分配する第二の分配部１６ａ及び１６ｂとを備える構成としていた。これに対してマルチキャリア光伝送システム４は、マルチキャリア光伝送システム１の第一の分配部１２、誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂ、第二の分配部１６ａ及び１６ｂの並びを、第一の分配部１２、第二の分配部１６ａ及び１６ｂ、誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂの並びに変更し、さらに、第一の分配部１２と第二の分配部１６ａ及び１６ｂを一つにまとめ、４つの誤り訂正符号化部１３−１、１３−２、１３−３、１３−４を配置した構成となっている。受信装置２０ｄの構成についても、送信装置１０ｄの構成に対応して分波部・受信部・デジタル復調部２９の後に４つの誤り訂正復号部２３−１、２３−２、２３−３、２３−４を備え、４つに分かれた信号を結合する結合部２７を備える構成となっている。

第４実施形態のマルチキャリア光伝送システム４と、第１実施形態のマルチキャリア光伝送システム１との違いは、誤り訂正符号化部の個数と処理の単位である。図１に示すマルチキャリア光伝送システム１は、２つの誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂを備えており、それぞれ５０Ｇｂｉｔ／ｓの信号を処理する。これに対して、図９に示すマルチキャリア光伝送システム４は、４つの誤り訂正符号化部１３−１、１３−２、１３−３、１３−４を備えており、それぞれ２５Ｇｂｉｔ／ｓの信号を処理する。一般に、誤り訂正符号化部は性能が高いほど、また、処理するデータレートが高いほど、規模が大きくなる。したがって、同一の性能を実現する場合、処理するデータレートが低い方が、回路規模が小さくなる。例えば、極めて精度の高い誤り訂正符号を用いたい場合に、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を構成する際の規模の制約から図１のように２つの誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂでは回路規模が大きくなりすぎて構成できないことがある。このような場合であっても、第４実施形態にように４つの誤り訂正符号化部１３−１、１３−２、１３−３、１３−４とすることで構成することが可能となる。

なお、分配部１７による分割及び分配の処理は、第１、第２及び第３実施形態の第一の分配部１２及び第二の分配部１６ａ及び１６ｂによって行われていた２段階での分配の処理を一段階で行っている構成となる。また、第４実施形態においても、フレームの約数の値であって、分配後の信号を参照する機能部の処理が要求するフレーム構造を検出するのに必要なオーバーヘッド要素のバイト数以上の値をブロックサイズとして選択することになる。また、分配部１７は、分配する際に、レーン１から４に対してラウンドロビン方式で分配を行い、レーン１から４についてレーン回転を行ってオーバーヘッド要素が各々のレーンに周期的に出現するように分配を行う。
これにより、分配部１７が出力する分配後の信号においてもフレーム構造を検出することができる。したがって、誤り訂正符号化処理などのフレーム構造を利用する信号処理を信号の分配後に行うことが可能となり、当該信号処理を行う回路素子を分配後に分割して配置できる。第３実施形態では、誤り訂正符号化部を４つに分けていることからマルチキャリア光伝送システム１に比べてより柔軟な配置を行うことが可能となる。このように配置の自由度が高まることで、回路規模の制約により単一のデバイスで実現できない機能を複数に分割して実現することが可能となる。

また、第４実施形態によるマルチキャリア光伝送システム４においても、図１０に示すような誤り訂正符号化部及び、誤り訂正復号部を２つに分けた構成としてもよい。また、図１１に示すように、２つに分けたうちの第一の誤り訂正符号化部及び第一の誤り訂正復号部を、それぞれ分配部１７の前、及び結合部２７の後に配置するような構成としてもよい。また、図１０及び図１１の構成の場合におもいても、第１実施形態の変形例、第２及び第３実施形態の構成と同様に、最初の誤り訂正符号化の処理において約７％の冗長度のＨＤ−ＦＥＣを行い、２つ目の誤り訂正符号化処理において、約１３％の冗長度のＳＤ−ＦＥＣを行うことになる。また、図９、図１０、図１１では、分配数が４分配の例について説明したが、分配数は、４分配に限られるものではなく、より多くの分配数の構成であってもよい。
なお、上記の第１から第４実施形態において示した誤り訂正符号の冗長度や符号化のアルゴリズムは、一例として説明したものであり、他の冗長度や他のアルゴリズムを適用してもよい。
また、上記の第１から第４実施形態において、規定されたフレーム、例えば、ＯＴＵ４フレームなどを適用するという前提で説明したが、本発明の構成は、当該実施形態に限られるものではない。任意のフレーム長のフレームに適用してもよく、フレーム長の約数として都合の良い約数がない場合、第一の分配部１２、第二の分配部１６ａ及び１６ｂ、及び分配部１７が、特開２０１１−２２３４５４号公報に示されるようなダミーバイトをフレームに加える手法を適用し、フレーム長を長くして都合の良い約数を選択するような構成としてもよい。この場合、受信側の第一の結合部２２、第二の結合部２６ａ及び２６ｂ、及び結合部２７において、フレームを再生した後にダミーバイトを削除する処理が行われることになる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態として、図１２から図１８を参照しつつ、上述した第１から第４実施形態で示した構成における各機能部のチップへの分割例について説明する。第１から第４実施形態において分配部の後に複数の誤り訂正符号化部、及び結合部の前に複数の誤り訂正復号部を備える構成を示した。上述したように、一般に、誤り訂正処理の回路規模は大規模であり、高性能なものほど、また、処理するデータレートが高いほど、規模が大きくなる。そのため、単一のＬＳＩ、またはＦＰＧＡにおいて回路規模による制約から誤り訂正符号処理を実現することが困難な場合がある。これに対して、例えば、図１２に示すように、第１実施形態によるマルチキャリア光伝送システム１において、第一の分配部１２の後に誤り訂正符号化の処理を行えるようにしたことにより、第一の分配部１２の後に２つに分けて誤り訂正符号化部１３ａ及び１３ｂを配置することが可能となる。誤り訂正符号化の機能部を２つ分けたことで、１つの機能部で処理するビットレートを下げることができ、それに伴い、誤り訂正の性能を維持しつつ、誤り訂正符号化の回路規模を小さくすることができる。そのため、送信装置１０を構成する際に、適切な回路規模とした誤り訂正符号化の機能部を１つずつ有する２つのチップｃ１、ｃ２の形態として高性能な誤り訂正符号化の処理を実現することが可能となる。これは、受信装置２０の誤り訂正復号部２３ａ及び２３ｂについても同様であり、２つのチップｃ３、ｃ４の形態として実現することが可能となる。

また、図１３に示す第１実施形態の変形例のマルチキャリア光伝送システム１ａの場合も同様に、送信装置１０ａについてはチップｃ５、ｃ６の２つのチップに分けて、受信装置２０ａについてはチップｃ７、ｃ８の２つのチップに分けて実現することができる。また、図１４に示す第２実施形態のマルチキャリア光伝送システム２の場合、送信装置１０ｂについては２つの誤り訂正符号化の機能部を有するチップｃ９、及び１つの誤り訂正符号化の機能部を有するチップｃ１０の２つのチップに分けて、受信装置２０ｂについても２つの誤り訂正復号の機能部を有するチップｃ１１、及び１つの誤り訂正復号の機能部を有するチップｃ１２の２つのチップに分けて実現することができる。また、図１５に示す第３実施形態のマルチキャリア光伝送システム３の場合、送信装置１０ｃについてはそれぞれ３つの誤り訂正符号化の機能部を有するチップｃ１３、ｃ１４の２つに分けて、受信装置２０ｃについてもそれぞれ３つの誤り訂正復号の機能部を有するチップｃ１５、ｃ１６の２つのチップに分けて実現することができる。また、図１６に示す第４実施形態のマルチキャリア光伝送システム４の場合、送信装置１０ｄについてはそれぞれ１つの誤り訂正符号化の機能部を有するチップｃ１７、ｃ１８、ｃ１９、ｃ２０の４つに分けて、受信装置２０ｄについてもそれぞれ１つの誤り訂正復号の機能部を有するチップｃ２１、ｃ２２、ｃ２３、ｃ２４の４つのチップに分けて実現することができる。また、図１７に示す第４実施形態のマルチキャリア光伝送システム４ａの場合、送信装置１０ｅについてはそれぞれ２つの誤り訂正符号化の機能部を有するチップｃ２５、ｃ２６、ｃ２７、ｃ２８の４つに分けて、受信装置２０ｅについてもそれぞれ２つの誤り訂正復号の機能部を有するチップｃ２９、ｃ３０、ｃ３１、ｃ３２の４つのチップに分けて実現することができる。また、図１８に示す第４実施形態のマルチキャリア光伝送システム４ｂの場合、送信装置１０ｆについてはそれぞれ１つの誤り訂正符号化の機能部を有するチップｃ３３、ｃ３４、ｃ３５、ｃ３６の４つに分けて、受信装置２０ｆについてもそれぞれ１つの誤り訂正復号の機能部を有するチップｃ３７、ｃ３８、ｃ３９、ｃ４０の４つのチップに分けて実現することができる。
なお、図１２から図１８に示したチップの分割例は、一例であり、回路規模などに応じて任意に分割してもよいものとする。
また、図１６、１７、１８のクライアント信号受信部１１、分配部１７、クライアント信号送信部２１、結合部２７、及び図１８の第一の誤り訂正符号化部１４、第一の誤り訂正復号部２４については、分割したチップのいずれかに含まれていてもよいし、別のチップとして分割されてもよく、適切な配置となるよう、任意に組み合わせて各々のチップに分割されるようにしてもよい。

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

１ マルチキャリア光伝送システム
１０ 送信装置
１１ クライアント信号受信部
１２ 第一の分配部
１３ａ 誤り訂正符号化部
１３ｂ 誤り訂正符号化部
１６ａ 第二の分配部
１６ｂ 第二の分配部
１９ デジタル変調部・送信部・合波部
２０ 受信装置
２１ クライアント信号送信部
２２ 第一の結合部
２３ａ 誤り訂正復号部
２３ｂ 誤り訂正復号部
２６ａ 第二の結合部
２６ｂ 第二の結合部
２９ 分波部・受信部・デジタル復調部
４０ 光伝送路

Claims (8)

1. クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力するクライアント信号受信部と、
   前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配する分配部と、
   前記分配部により分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して信号処理を行う信号処理部と、
   前記複数のレーンに含まれる信号を送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
2. 前記信号処理部は、第一の誤り訂正符号化部と第二の誤り訂正符号化部とを含み、
   少なくとも前記第二の誤り訂正符号化部は、前記分配部によって前記信号が分配される前記複数のレーン上に配置され、
   前記第一の誤り訂正符号化部と、前記第二の誤り訂正符号化部とは、それぞれに与えられる信号に対して異なる冗長度の誤り訂正符号の付加を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記分配部は、第一の分配部と、前記第一の分配部によって前記信号が分配される前記複数のレーンごとに配置される複数の第二の分配部とから構成され、
   前記第一の分配部は、前記クライアント信号受信部が出力する前記信号に対して当該信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づくブロックの生成と前記複数のレーンへの分配を行い、
   前記複数の第二の分配部は、前記複数のレーンに含まれる信号に対して当該信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づくブロックの生成と複数のレーンへの分配を行い、
   前記信号処理部は、前記第一の分配部と前記第二の分配部との間の複数のレーンのそれぞれに複数配置されるか、または、前記第二の分配部と前記送信部との間の複数のレーンのそれぞれに複数配置され、前記第一の分配部、または、前記第二の分配部により分配された前記複数のレーンの各々に対して、前記複数のレーンごとの信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して信号処理を行い、
   前記送信部は、前記第二の分配部、または前記信号処理部から出力される前記複数のレーンに含まれる信号を送信する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。
4. 前記信号処理部は、更に、前記クライアント信号受信部と前記第一の分配部との間に配置され、前記クライアント信号受信部から出力される信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて前記フレーム構造を検出して前記信号に対して信号処理を行い、
   前記第一の分配部は、前記クライアント信号受信部が出力する前記信号に替えて、前記信号処理部が出力する前記信号に対して当該信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づくブロックの分割と前記複数のレーンへの分配を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
5. 前記分配部は、前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成する際に、前記フレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値であって前記信号のフレームのサイズの約数の値を選択し、前記約数が存在しない、または、適切な大きさに分割する約数が選択できない場合、前記信号のフレームに対してデータを付加し、前記データが付加された前記信号のフレームのサイズの約数の値を選択する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の送信装置。
6. クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力するクライアント信号受信部と、
   前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配する分配部と、
   前記分配部により分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して送信側信号処理を行う送信側信号処理部と、
   前記複数のレーンに含まれる信号を送信する送信部と、
   を備える送信装置と、
   前記送信装置から送信される信号を受信する受信部と、
   前記信号に対して前記送信側信号処理部が行った送信側信号処理に対応する受信側信号処理を行い、前記受信側信号処理した信号をレーンごとに出力する受信側信号処理部と、
   複数のレーンに分かれた前記信号に含まれるオーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンに分かれた信号を結合する結合部と、
   前記結合部が結合する信号を受けて、クライアント信号を出力するクライアント信号送信部と、
   を備える受信装置と、
   を有することを特徴とする伝送システム。
7. クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力するクライアント信号受信部と、前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配する分配部と、前記分配部により分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンの各々の信号に対して送信側信号処理を行う送信側信号処理部と、前記複数のレーンに含まれる信号を送信する送信部と、を備える送信装置と、受信装置とを有する伝送システムにおける受信装置であって、
   前記送信装置から送信される信号を受信する受信部と、
   前記信号に対して前記送信側信号処理部が行った送信側信号処理に対応する受信側信号処理を行い、前記受信側信号処理した信号をレーンごとに出力する受信側信号処理部と、
   複数のレーンに分かれた前記信号に含まれるオーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、前記複数のレーンに分かれた信号を結合する結合部と、
   前記結合部が結合する信号を受けて、クライアント信号を出力するクライアント信号送信部と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
8. クライアント信号を受けてフレーム構造を有する信号を出力し、
   前記信号のフレーム構造の検出に用いられるオーバーヘッド要素のバイト数以上の値に基づいて前記信号を分割して同じ大きさの複数のブロックを生成し、
   生成した前記ブロックのうち前記オーバーヘッド要素を含むブロックが各々に含まれるように前記ブロックを複数のレーンに分配し、
   分配された前記複数のレーンの各々の信号に含まれる前記オーバーヘッド要素に基づいて、前記フレーム構造を検出し、
   前記複数のレーンの各々の信号に対して信号処理を行い、
   前記複数のレーンに含まれる信号を送信する
   ことを含むことを特徴とする送信方法。

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