JP5963817B2

JP5963817B2 - Frame remapping method

Info

Publication number: JP5963817B2
Application number: JP2014167778A
Authority: JP
Inventors: 靖行遠藤; 将之池田; 一茂米永; 将人富澤; 木坂　由明; 由明木坂; 茂樹相澤; 拓也大原; 山崎　悦史; 悦史山崎
Original assignee: NTT Electronics Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2034-08-20
Also published as: JP2016046593A

Description

本発明は、フレーム再マッピング方法に関し、より詳細には、クライアント信号がマッピングされた複数のフレームを多重する場合などに各フレームを新規フレームに再マッピングする際に、元のフレームのフレームレートを上昇させずに新規フレームに再マッピングするフレーム再マッピング方法に関する。 The present invention relates to a frame remapping method, and more specifically, increases the frame rate of an original frame when remapping each frame to a new frame when multiplexing a plurality of frames to which a client signal is mapped. The present invention relates to a frame remapping method for remapping to a new frame without doing so.

従来、光伝送システムの大容量化することが可能なＷＤＭ（波長分割多重）技術の研究開発が行われている。また、ＷＤＭ技術と同様に光伝送システムを大容量化することが可能な技術として、コヒーレント通信技術も研究開発も盛んに行われている。光伝送システムの大容量化と平行して、ＬＡＮ等で通信されるクライアントデータのビットレートも大容量化している。今日では、大容量化したクライアントデータ（例えば、１００Ｇｂｐs）を光伝送システムのライン信号に直接収容して伝送したいというニーズも高まっており、これを実現すべく研究も盛んに行われている（例えば、特許文献１参照）。特に、大容量化した光伝送システムに効率よくクライアント信号を収容したり、コヒーレント通信技術を実現したりするためには、ＬＳＩ等の光伝送システム集積回路が不可欠である。 Conventionally, research and development of WDM (wavelength division multiplexing) technology capable of increasing the capacity of an optical transmission system has been performed. In addition, as with the WDM technology, as a technology capable of increasing the capacity of an optical transmission system, coherent communication technology and research and development have been actively conducted. In parallel with the increase in capacity of optical transmission systems, the bit rate of client data communicated over a LAN or the like is also increasing. Nowadays, there is a growing need to directly transfer large-capacity client data (for example, 100 Gbps) into a line signal of an optical transmission system, and research is actively conducted to realize this (for example, , See Patent Document 1). In particular, an optical transmission system integrated circuit such as an LSI is indispensable for efficiently accommodating a client signal in a large-capacity optical transmission system or realizing a coherent communication technology.

図４は、複数サブキャリアを用いてクライアントデータを伝送する光伝送システム集積回路（ＬＳＩ）の概略構成図である。図４の光伝送システムＬＳＩ（１０）は、送信用と受信用に１００Ｇｂｐｓ高速Ｉ／Ｆ（１２，２２）をそれぞれ１つずつ備える。これらの１００Ｇｂｐｓ高速Ｉ／Ｆを介して、クライアントの機器（例えば、ルータ）と光伝送システムＬＳＩ（１０）との間で１００Ｇｂｐｓのクライアント信号の入出力が行われる。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an optical transmission system integrated circuit (LSI) that transmits client data using a plurality of subcarriers. The optical transmission system LSI (10) of FIG. 4 includes one 100 Gbps high-speed I / F (12, 22) for each of transmission and reception. Through these 100 Gbps high-speed I / Fs, input / output of a 100 Gbps client signal is performed between a client device (for example, a router) and the optical transmission system LSI (10).

図４において、光変調器／光源１５０は、光源とＩＱ変調器の組を２つ構え、ＩＱ変調器からの出力を偏波多重して伝送路へ出力する。受光器１８０は、光ファイバ伝送路から入射する光（対向する光変調器／光源で偏波多重された伝送路を伝播した光）を光電変換して出力する。 In FIG. 4, an optical modulator / light source 150 has two sets of light sources and IQ modulators, and polarization-multiplexes the outputs from the IQ modulators and outputs them to the transmission line. The light receiver 180 photoelectrically converts and outputs light incident from an optical fiber transmission line (light propagated through a transmission line polarization-multiplexed by an opposing optical modulator / light source).

１００Ｇ用シンボルマッピング部１４は、１００Ｇｂｐｓ高速Ｉ／Ｆ（１２）から入力された１００Ｇｂｐｓのクライアント信号を１００Ｇｂｐｓの光伝送用の伝送フレーム（例えば、ＯＴＵ４フレーム（１１２Ｇｂｐｓ））に収容し、クライアント信号が２ビット毎にマッピングされる（割り当てられる）ＱＰＳＫ変調のシンボルを決定し、決定したシンボルに相当する振幅と位相（角度）を出力する。各偏波に２ビットが割り当てられるので、１００Ｇ用シンボルマッピング部１４におけるシンボルレートは、２５Ｇｓｐｓ（シンボル／秒）である。 The 100 G symbol mapping unit 14 accommodates a 100 Gbps client signal input from the 100 Gbps high-speed I / F (12) in a transmission frame for optical transmission of 100 Gbps (for example, an OTU4 frame (112 Gbps)), and the client signal is 2 A symbol of QPSK modulation mapped (assigned) for each bit is determined, and an amplitude and a phase (angle) corresponding to the determined symbol are output. Since 2 bits are allocated to each polarization, the symbol rate in the 100G symbol mapping unit 14 is 25 Gsps (symbol / second).

デジタルコヒーレント信号処理部１６は、１００Ｇ用シンボルマッピング部１４からのシンボルに基づき、変調器／光源１５０へ供給される変調信号を生成して出力する。 The digital coherent signal processing unit 16 generates and outputs a modulation signal to be supplied to the modulator / light source 150 based on the symbols from the 100G symbol mapping unit 14.

デジタルコヒーレント信号処理部２６は、受光器１８０からの信号に基づいて、歪補償、クロック抽出、位相推定、及びシンボル識別などのデジタル信号処理を行い、識別されたシンボルを出力する。 The digital coherent signal processing unit 26 performs digital signal processing such as distortion compensation, clock extraction, phase estimation, and symbol identification based on the signal from the light receiver 180, and outputs the identified symbol.

１００Ｇ用シンボルデマッピング部２４は、デジタルコヒーレント信号処理部２６から出力されたシンボルをデマッピングしてビット値を出力する（シンボルに割り当てられたビット値を決定して出力する）。詳細には、１００Ｇ用シンボルデマッピング部２４において、デマッピングされたビット値は、光伝送用の伝送フレーム（上記例では、ＯＴＵ４フレーム）を構成するビット値であり、伝送フレーム内のクライアント信号に相当するビット値が出力される。 The 100G symbol demapping unit 24 demaps the symbol output from the digital coherent signal processing unit 26 and outputs a bit value (determines and outputs a bit value assigned to the symbol). Specifically, in the 100G symbol demapping unit 24, the demapped bit value is a bit value constituting a transmission frame for optical transmission (in the above example, an OTU4 frame), and is transmitted to the client signal in the transmission frame. The corresponding bit value is output.

１００Ｇｂｐｓ高速Ｉ／Ｆ（２２）は、１００Ｇ用シンボルデマッピング部２４からのビット値を、光伝送システムＬＳＩ（２２）の外に受信したクライアント信号として出力するために用いられる。 The 100 Gbps high-speed I / F (22) is used to output the bit value from the 100G symbol demapping unit 24 as a client signal received outside the optical transmission system LSI (22).

光伝送システムのライン信号のビットレートは、光ファイバ伝送路における伝送特性や変調方式に起因して決定される。例えば、光ファイバ伝送路における伝送特性が良好な場合には、ＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭなどの変調方式を用いることで、ライン信号のビットレートを１００Ｇｂｐｓまたは２００Ｇｂｐｓにすることができる。したがって、より高いビットレートのライン信号で通信できる場合には、より多くのクライアント信号を１つのライン信号に収容して（多重して）伝送したいというニーズが存在する。光伝送システムのライン信号のビットレートが２００Ｇｂｐｓである場合には、１００ＧＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のクライアント信号を収容したＯＴＵ４のフレームを２つ多重して送受信することでシステム効率を高めることができる。 The bit rate of the line signal of the optical transmission system is determined due to the transmission characteristics and modulation method in the optical fiber transmission line. For example, when the transmission characteristic in the optical fiber transmission line is good, the bit rate of the line signal can be set to 100 Gbps or 200 Gbps by using a modulation method such as QPSK or 16QAM. Therefore, when communication can be performed using a line signal with a higher bit rate, there is a need for accommodating (multiplexing) more client signals in one line signal. When the bit rate of the line signal of the optical transmission system is 200 Gbps, the system efficiency can be improved by multiplexing and transmitting two OTU4 frames containing 100 GE Ethernet (registered trademark) client signals.

光伝送システムにおいて、クライアント信号を収容したフレームが２つを多重する場合、これらのフレームのクロックが必ずしも等しいとは限らないので、クロックが等しくなるように調整する（クロックを載せ替える）ことで２つのフレームを同等に扱えるようにした後に多重化処理を行うことが望ましい。 In an optical transmission system, when two frames containing client signals are multiplexed, the clocks of these frames are not necessarily equal, so that the clocks are adjusted to be equal (2) by adjusting the clocks to be equal. It is desirable to perform multiplexing after making it possible to handle two frames equally.

クライアント信号を収容したフレーム（オリジナルフレーム）のクロックの載せ替える方法としては、新規オーバーヘッドをオリジナルフレームに付加することで、新規フレームにカプセル化する方法が考え得る。２つのオリジナルフレームをそれぞれ新フレームにカプセル化することで、新規フレームのクロックに載せ替えができる。 As a method of replacing the clock of the frame (original frame) containing the client signal, a method of encapsulating in a new frame by adding a new overhead to the original frame can be considered. By encapsulating each of the two original frames into a new frame, it can be replaced with the clock of the new frame.

特許第４３３９３４５号公報Japanese Patent No. 4339345

図５を参照して上記のカプセル化を説明する。図５（ａ）は、オリジナルフレームの例としてのＯＴＵ４フレームを示す図である。ＯＴＵ４フレームは、オーバーヘッド（ＯＨ）領域、ペイロード領域および信号誤り訂正符号（ＦＥＣ）領域を含み、フレームレートは、１１１．８Ｇｂｐｓである。例えば、ＯＴＵ４フレームは、ペイロード領域に１００ＧＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のクライアント信号を収容している。図５(ｂ)は、ＯＴＵ４フレームのデータを維持した状態で、新規ＯＨを付加することでＯＴＵ４フレームをカプセル化することで生成された新規フレームを示す。新規フレームは、新規ＯＨが付加されオリジナルフレームのビットレートの偏差を許容することができるが、新規フレームのフレームレートは、例えば、オリジナルフレームのフレームレートの２３９／２３８倍の１１２．３Ｇｂｐｓに上昇するという問題がある。この新規フレームのフレームレートの上昇は、伝送側クロック（ラインクロック）も上昇させなければならないという問題となる。 The above encapsulation will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a diagram illustrating an OTU4 frame as an example of an original frame. The OTU4 frame includes an overhead (OH) area, a payload area, and a signal error correction code (FEC) area, and the frame rate is 111.8 Gbps. For example, the OTU4 frame accommodates a 100 GE Ethernet (registered trademark) client signal in the payload area. FIG. 5B shows a new frame generated by encapsulating the OTU4 frame by adding a new OH while maintaining the data of the OTU4 frame. The new frame can be added with a new OH to allow the deviation of the bit rate of the original frame, but the frame rate of the new frame is increased to 112.3 Gbps, for example, 239/238 times the frame rate of the original frame. There is a problem. This increase in the frame rate of the new frame causes a problem that the transmission side clock (line clock) must also be increased.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、新規フレームのフレームレートを上昇させずに、オリジナルフレームを新規フレームに再マッピングする方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a method of remapping an original frame to a new frame without increasing the frame rate of the new frame. .

このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、フレーム再マッピング方法である。フレーム再マッピング方法は、第１のオーバーヘッドを有する第１の伝送フレームを、第１の伝送フレームと同一の階梯の第２の伝送フレームに再マッピングする方法である。フレーム再マッピング方法は、第１のオーバーヘッドから第１の伝送フレームのフレーム同期用の固定パタンおよび第１の伝送フレーム内の信号誤り訂正符号領域を削除するステップと、第２の伝送フレームのペイロードに、第１の伝送フレームの固定パタンおよび信号誤り訂正符号領域を削除した第１の伝送フレームの残りを格納するステップと、第２の伝送フレームの第２のオーバーヘッドを生成して、前記第２の伝送フレームのペイロードに付加するステップと、第２の伝送フレームの信号誤り訂正符号領域を生成して第２の伝送フレームに付加するステップとを備える。フレーム再マッピング方法において、連続する所定数の第２のオーバーヘッドの所定位置の情報要素の内容が互いに異なる。所定数の互いに異なる情報要素の少なくとも一部が、連続する所定数の第２の伝送フレームのペイロード内における第１の伝送フレームの残りの先頭位置を示す。 In order to achieve such an object, a first aspect of the present invention is a frame remapping method. The frame remapping method is a method of remapping a first transmission frame having a first overhead to a second transmission frame on the same level as the first transmission frame. In the frame remapping method, a step of deleting a fixed pattern for frame synchronization of the first transmission frame and a signal error correction code area in the first transmission frame from the first overhead, and a payload of the second transmission frame Storing the fixed pattern of the first transmission frame and the remainder of the first transmission frame from which the signal error correction code area has been deleted, and generating the second overhead of the second transmission frame, Adding to the payload of the transmission frame, and generating a signal error correction code area of the second transmission frame and adding it to the second transmission frame. In the frame remapping method, the contents of information elements at predetermined positions in a predetermined number of consecutive second overheads are different from each other. At least a part of the predetermined number of different information elements indicates the remaining head position of the first transmission frame in the payload of the predetermined number of second transmission frames.

一実施形態では、第２のオーバーヘッドのデータ量は、第１のオーバーヘッドから削除した固定パタンと同量である。また、第２のオーバーヘッドは、前記第２の伝送フレームのフレーム同期用の固定パタンを含む。第２の伝送フレームは正スタッフ領域を有し、第２のオーバーヘッドは負スタッフ領域およびジャスティフィケーション制御領域を含み、上記の所定位置の情報要素はジャスティフィケーション制御領域に格納されている。上記の所定数の互いに異なる情報要素の少なくとも一部が、正スタッフ領域および負スタッフ領域の使用の有無を示す。 In one embodiment, the amount of data in the second overhead is the same as the fixed pattern deleted from the first overhead. The second overhead includes a fixed pattern for frame synchronization of the second transmission frame. The second transmission frame has a positive stuff area, the second overhead includes a negative stuff area and a justification control area, and the information element at the predetermined position is stored in the justification control area. At least a part of the predetermined number of different information elements indicates whether or not the positive stuff area and the negative stuff area are used.

以上説明したように、本発明によれば、複数のフレームを多重するに際に、フレームレートが上昇しないように、フレームを再マッピングする方法を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method of remapping frames so that the frame rate does not increase when a plurality of frames are multiplexed.

本発明の一実施形態に係るフレーム再マッピング方法を実装可能な光伝送システム集積回路を用いた光伝送システムを示す構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example which shows the optical transmission system using the optical transmission system integrated circuit which can mount the frame remapping method concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るフレーム再マッピング方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frame remapping method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るフレーム再マッピング方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frame remapping method which concerns on one Embodiment of this invention. 複数サブキャリアを用いてクライアントデータを伝送する光伝送システム集積回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical transmission system integrated circuit which transmits client data using a several subcarrier. 複数のフレームを多重する際に、各フレームのクロックを載せ替える方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to replace the clock of each flame | frame when multiplexing a some flame | frame.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。図面において同一または類似する符号は、同一または類似する要素を示す。したがって、同一または類似する要素についての繰り返しの説明は省略する。以下の説明では、送信側のクライアント機器から入力されたクライアント信号を受信側のクライアント機器へ伝送する光伝送システムにおいて、クライアント信号が収容された１００ＧｂｐｓのＯＤＵ４／ＯＴＵ４フレームをコヒーレント通信方式で伝送するか、あるいはクライアント信号が収容された２つの１００ＧｂｐｓのＯＤＵ４／ＯＴＵ４フレームの各々を再マッピングして多重した２００Ｇｂｐｓ信号（本明細書において「送信信号」ともいう。）をコヒーレント通信方式で伝送する例を説明する。しかしながら、本願発明は、このような具体的な数値例に限定されるものではなく、一般性を失うことは他の数値においても実施することもできることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar reference numerals indicate the same or similar elements. Therefore, repeated description of the same or similar elements is omitted. In the following description, in an optical transmission system that transmits a client signal input from a client device on a transmission side to a client device on a reception side, whether a 100 Gbps ODU4 / OTU4 frame containing the client signal is transmitted by a coherent communication method. Alternatively, an example of transmitting a 200 Gbps signal (also referred to as a “transmission signal” in this specification) obtained by remapping and multiplexing each of two 100 Gbps ODU4 / OTU4 frames accommodating a client signal by a coherent communication method will be described. To do. However, the present invention is not limited to such specific numerical examples, and it goes without saying that losing generality can also be implemented with other numerical values.

はじめに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るフレーム再マッピング方法を実装可能な光伝送システム集積回路（ＬＳＩ）の例を説明する。図１の光伝送システムＬＳＩ１００は、送信側と受信側に１００Ｇｂｐｓ高速Ｉ／Ｆをそれぞれ２つずつ備える。光伝送システムＬＳＩ１００は、これらの１００Ｇｂｐｓ高速ＩＦ１２−１，１２−２を介して、１つまたは２つの１００Ｇｂｐｓのクライアント信号を入力することができる。例えば、入力されたクライアント信号はそれぞれ、フレーム化部（不図示）において１００Ｇｂｐｓの伝送フレーム（ＯＴＵ４フレーム）にマッピングされる。 First, an example of an optical transmission system integrated circuit (LSI) capable of implementing a frame remapping method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The optical transmission system LSI 100 in FIG. 1 includes two 100 Gbps high-speed I / Fs on each of the transmission side and the reception side. The optical transmission system LSI 100 can input one or two 100 Gbps client signals via these 100 Gbps high-speed IFs 12-1 and 12-2. For example, each input client signal is mapped to a 100 Gbps transmission frame (OTU4 frame) in a framing unit (not shown).

光伝送システムＬＳＩ１００には、１００Ｇｂｐｓの変調方式（ＱＰＳＫ）のシンボルに、送信信号の所定数のビットをマッピングする（割り当てる）シンボルを決定する１００Ｇ用シンボルマッピング回路１４が備えられている。１００Ｇ用シンボルマッピング回路１４は、各偏波に２ビットを割り当てる。１００Ｇ用シンボルマッピング回路１４は、ＯＴＵ４フレームのデータを２ビットずつ各偏波の１つのシンボルに割り当てる。１００Ｇ用シンボルマッピング回路１４は、決定したシンボルに相当する振幅と位相（角度）を出力する。１００Ｇ用シンボルマッピング回路１４のシンボルレートは、２５Ｇｓｐｓ（シンボル／秒）である。 The optical transmission system LSI 100 includes a 100 G symbol mapping circuit 14 that determines a symbol that maps (assigns) a predetermined number of bits of a transmission signal to a symbol of a 100 Gbps modulation scheme (QPSK). The 100G symbol mapping circuit 14 allocates 2 bits to each polarization. The 100G symbol mapping circuit 14 assigns OTU4 frame data to one symbol of each polarization by two bits. The 100G symbol mapping circuit 14 outputs an amplitude and a phase (angle) corresponding to the determined symbol. The symbol rate of the 100G symbol mapping circuit 14 is 25 Gsps (symbol / second).

光伝送システムＬＳＩ１００は、２つ１００Ｇｂｐｓ高速ＩＦ（１２−１，１２−２）からそれぞれ入力された２つの１００Ｇｂｐｓのクライアント信号（２つのＯＴＵ４フレーム）を多重して２００Ｇｂｐｓの送信信号を生成する２００Ｇ多重部１３０を備える。２００Ｇ多重部１３０は、多重処理の際に、２つのＯＴＵ４フレーム（オリジナルフレーム）をそれぞれ新たな１００Ｇのフレーム（新規フレーム）に再マッピングする。２００Ｇ多重部１３０に実装される、オリジナルフレームを新規フレームに再マッピングする方法（すなわち、フレーム再マッピング方法）については、後述する。 The optical transmission system LSI 100 multiplexes two 100 Gbps client signals (two OTU4 frames) respectively input from two 100 Gbps high-speed IFs (12-1, 12-2) to generate a 200 Gbps transmission signal. Part 130 is provided. The 200G multiplexing unit 130 remaps two OTU4 frames (original frames) to new 100G frames (new frames), respectively, in the multiplexing process. A method of remapping an original frame to a new frame (that is, a frame remapping method) implemented in the 200G multiplexing unit 130 will be described later.

光伝送システムＬＳＩ１００には、２００Ｇｂｐｓの変調方式（１６ＱＡＭ）のシンボルに、送信信号の所定数のビットをマッピングする（割り当てる）シンボルを決定する２００Ｇ用シンボルマッピング回路１３２が備えられている。２００Ｇ用シンボルマッピング回路１３２は、各偏波に４ビットを割り当てる。２００Ｇ用シンボルマッピング回路１３２は、新規フレームのデータを４ビットずつ各偏波の１つのシンボルに割り当てる。２００Ｇ用シンボルマッピング回路１３２は、決定したシンボルに相当する振幅と位相（角度）を出力する。２００Ｇ用シンボルマッピング回路１３２のシンボルレートは、２５Ｇｓｐｓである。 The optical transmission system LSI 100 includes a 200 G symbol mapping circuit 132 that determines a symbol that maps (assigns) a predetermined number of bits of a transmission signal to a symbol of a 200 Gbps modulation scheme (16 QAM). The 200G symbol mapping circuit 132 assigns 4 bits to each polarization. The 200G symbol mapping circuit 132 assigns data of a new frame to one symbol of each polarization by 4 bits. The 200G symbol mapping circuit 132 outputs an amplitude and a phase (angle) corresponding to the determined symbol. The symbol rate of the 200G symbol mapping circuit 132 is 25 Gsps.

光伝送システムＬＳＩ１００は、シンボルマッピング部（１４，１３２）からの出力の１つを選択してデジタルコヒーレント信号処理部１４４へ入力するセレクタ１３４を備える。 The optical transmission system LSI 100 includes a selector 134 that selects one of the outputs from the symbol mapping unit (14, 132) and inputs the selected one to the digital coherent signal processing unit 144.

デジタルコヒーレント信号処理部１４４は、セレクタ１３４により選択されたシンボルマッピング部に対応する変調方式にしたがって変調信号（例えば、振幅と位相）に対してデジタルコヒーレント信号処理を実行し出力する。デジタルコヒーレント信号処理部１４４からの変調信号は、光変調器／光源１５０（不図示）へ供給される。 The digital coherent signal processing unit 144 performs digital coherent signal processing on the modulated signal (for example, amplitude and phase) according to the modulation scheme corresponding to the symbol mapping unit selected by the selector 134 and outputs it. The modulation signal from the digital coherent signal processing unit 144 is supplied to an optical modulator / light source 150 (not shown).

他方、光伝送システム集積回路（ＬＳＩ）１００は、受信側に、受光器１８０（不図示）からの信号に基づいて、クロック抽出、位相推定、及びシンボル識別などのデジタル信号処理を行い、識別されたシンボルを出力するデジタルコヒーレント信号処理部１５４を備える。識別されたシンボルは、セレクタ１７４を介して、送信側のセレクタ１３４により選択されたシンボルマッピング部に対応するデマッピング部（１００Ｇ用シンボルデマッピング部２４または２００Ｇ用シンボルデマッピング部１７２）へ供給される。デジタルコヒーレント信号処理部１５４は、信号品質監視機能を有していても良い。光伝送システム集積回路（ＬＳＩ）は、信号品質に基づいて、１００Ｇｂｐｓの光伝送とするか、または２００Ｇｂｐｓの光伝送とするかの決定をしても良い。 On the other hand, the optical transmission system integrated circuit (LSI) 100 is identified on the receiving side by performing digital signal processing such as clock extraction, phase estimation, and symbol identification based on a signal from a light receiver 180 (not shown). A digital coherent signal processing unit 154 that outputs the received symbols. The identified symbol is supplied to the demapping unit (100G symbol demapping unit 24 or 200G symbol demapping unit 172) corresponding to the symbol mapping unit selected by the selector 134 on the transmission side via the selector 174. The The digital coherent signal processing unit 154 may have a signal quality monitoring function. The optical transmission system integrated circuit (LSI) may determine whether to perform 100 Gbps optical transmission or 200 Gbps optical transmission based on the signal quality.

１００Ｇ用シンボルデマッピング部２４は、デジタルコヒーレント信号処理部１５４からのシンボルをデマッピングしてビット値を出力する（シンボルに割り当てられたビット値（１偏波当たり２ビットで、合計４ビット）を決定して出力する）。１００Ｇ用シンボルデマッピング部２４の出力は、対向する光伝送システムＬＳＩの送信側における送信信号（すなわち、１００ＧｂｐｓのクライアントがマッピングされたＯＴＵ４フレーム）である。 The 100G symbol demapping unit 24 demaps the symbol from the digital coherent signal processing unit 154 and outputs a bit value (the bit value assigned to the symbol (2 bits per polarization, 4 bits in total)). Determined and output). The output of the 100 G symbol demapping unit 24 is a transmission signal on the transmission side of the opposite optical transmission system LSI (that is, an OTU4 frame in which a 100 Gbps client is mapped).

２００Ｇ用シンボルデマッピング部１７２は、デジタルコヒーレント信号処理部１５４からのシンボルをデマッピングしてビット値を出力する（シンボルに割り当てられたビット値（１偏波当たり４ビットで、合計８ビット）を決定して出力する）。２００Ｇ用シンボルデマッピング部１７２の出力は、対向する光伝送システムＬＳＩの送信側における２００Ｇｂｐｓの送信信号（２つのＯＴＵ４フレーム（オリジナルフレーム）がそれぞれ再マッピングされた２つの新規フレームを多重した信号）である。２００Ｇ用シンボルデマッピング部１７２からの出力は、２００Ｇ分離部１７０で、２つの新規フレームに分離される。さらに、各新規フレームから、オリジナルフレーム（ＯＴＵ４）が再生される。 The 200G symbol demapping unit 172 demaps the symbol from the digital coherent signal processing unit 154 and outputs a bit value (the bit value assigned to the symbol (4 bits per polarization, 8 bits in total)). Determined and output). The output of the 200 G symbol demapping unit 172 is a 200 Gbps transmission signal (a signal obtained by multiplexing two new frames each of which is re-mapped two OTU4 frames (original frames)) on the transmission side of the opposite optical transmission system LSI. is there. The output from the 200G symbol demapping unit 172 is separated into two new frames by the 200G separation unit 170. Further, an original frame (OTU4) is reproduced from each new frame.

デフレーム化部（不図示）で、１００Ｇ用シンボルデマッピング部２４または２００Ｇ分離部１７０からの１００Ｇｂｐｓの信号（ＯＴＵ４フレーム）からクライアント信号が抽出され、１００Ｇｂｐｓ高速ＩＦ（２２−１，２２−２）から出力される。 A deframing unit (not shown) extracts a client signal from a 100 Gbps signal (OTU4 frame) from the 100 G symbol demapping unit 24 or the 200 G demultiplexing unit 170 to obtain a 100 Gbps high-speed IF (22-1 and 22-2). Is output from.

例えば、光ファイバ伝送路における伝送特性が良好であり、１６ＱＡＭなどの変調方式において所定の品質が確保できる場合にのみ、光伝送システムＬＳＩの複数の１００Ｇｂｐｓ高速Ｉ／Ｆを介して、複数の１００Ｇｂｐｓのクライアント信号を入出力するようにでき、光伝送システムＬＳＩの汎用性を高めることができる。 For example, only when the transmission characteristic in the optical fiber transmission line is good and a predetermined quality can be ensured in a modulation method such as 16QAM, a plurality of 100 Gbps signals are transmitted via the plurality of 100 Gbps high-speed I / Fs of the optical transmission system LSI Client signals can be input and output, and the versatility of the optical transmission system LSI can be improved.

次に、図２，３を参照して、本発明の一実施形態に係るフレーム再マッピング方法を説明する。図２は、フレーム再マッピング方法の概略を示す図である。 Next, a frame remapping method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the frame remapping method.

図２（ａ）は、オリジナルフレームの例としてのＯＴＵ４フレームを示す図であり、図５（ａ）と同様である。図２（ｂ）は、オリジナルフレームが再マッピングされた新規フレームを示す図である。本発明では、オリジナルフレームのオーバーヘッドデータの中から、受信側におけるデマッピング時に再生可能なフレーム同期用の固定パタンを削除、削除したデータ量に等しい、新規オーバーヘッドを付加して新規フレームを生成する。また、オリジナルフレームに関するＦＥＣ領域を削除し、新規フレームに関するＦＥＣ領域を付加する。オリジナルフレームのオーバーヘッドデータの残りとペイロードは、新規フレームに格納される。これにより、オリジナルフレームのフレームレートを上昇させることなく、新規フレームのフレームレートを生成することができる。新規フレームのフレームレートは、オリジナルフレームのフレームレートと等しくなる。図２（ｂ）は、オリジナルフレームのオーバーヘッドデータの残りとペイロードの一部、および一つ前のオリジナルフレームのペイロードの一部を新規フレームのペイロードとし、新規オーバーヘッド領域を付加した状態を示している。新規フレームのペイロードにおけるオリジナルフレーム（ＯＴＵ４フレーム）の先頭位置は、後述するＦＰＴ（Frame Pointer）によって示される。受信側では、ＦＰＴを参照して、オリジナルフレームの先頭位置を判断することができる。 FIG. 2A is a diagram showing an OTU4 frame as an example of the original frame, which is the same as FIG. 5A. FIG. 2B shows a new frame obtained by remapping the original frame. In the present invention, a fixed frame for frame synchronization that can be reproduced at the time of demapping on the receiving side is deleted from the overhead data of the original frame, and a new overhead equal to the deleted data amount is added to generate a new frame. Further, the FEC area related to the original frame is deleted, and the FEC area related to the new frame is added. The remainder of the overhead data of the original frame and the payload are stored in the new frame. Thereby, the frame rate of the new frame can be generated without increasing the frame rate of the original frame. The frame rate of the new frame is equal to the frame rate of the original frame. FIG. 2B shows a state in which the remainder of the overhead data of the original frame and a part of the payload, and a part of the payload of the previous original frame are used as the payload of the new frame, and a new overhead area is added. . The head position of the original frame (OTU4 frame) in the payload of the new frame is indicated by an FPT (Frame Pointer) described later. On the receiving side, the head position of the original frame can be determined with reference to the FPT.

例えば、ＯＴＵ４のうちの１４バイトを削除する。この１４バイトは、受信側におけるデマッピング時に再生可能なフレーム同期用の固定パタンである。例えば、フレーム・アライメント信号（ＦＡＳ）領域（受信側でＯＴＵ４フレームの先頭位置を識別するための情報、いわゆる‘Ｆ６’，‘２８’パタンを格納する６バイトの領域）は終端され削除される。また、ＦＡＳ領域に続く１バイトの固定パタンであるマルチフレーム・アラインメント信号（ＭＦＡＳ）領域を含む、ＯＴＵ４のＯＴＵ−ＯＨ（１４バイト）が削除される。 For example, 14 bytes of OTU4 are deleted. These 14 bytes are a fixed pattern for frame synchronization that can be reproduced at the time of demapping on the receiving side. For example, the frame alignment signal (FAS) area (information for identifying the head position of the OTU4 frame on the receiving side, ie, a 6-byte area for storing so-called 'F6' and '28' patterns) is terminated and deleted. In addition, the OTU-OH (14 bytes) of OTU4 including the multi-frame alignment signal (MFAS) area which is a 1-byte fixed pattern following the FAS area is deleted.

新規フレームは、オリジナルフレームと同様にマルチフレーム構成である。したがって、オリジナルフレームのＯＨ領域から削除したＦＡＳ領域およびＭＦＡＳの代替が、新規ＯＨにおいて提供される。 The new frame has a multi-frame configuration like the original frame. Thus, an alternative to the FAS region and MFAS deleted from the OH region of the original frame is provided in the new OH.

図３は、本実施形態のフレーム再マッピング方法で生成される新規フレームのフレームフォーマットを例示する図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a frame format of a new frame generated by the frame remapping method of the present embodiment.

図３（ａ）に示すように、１つの新規フレームは、１６３２０バイト（４０８０バイト×４）であり、１４バイトの新規ＯＨ領域と、１バイトの正スタッフ（ＰＪＯ）領域と、１５２８１バイトのペイロード領域と、１０２４バイト（２５６バイト×４）のＦＥＣ領域とを含む。 As shown in FIG. 3A, one new frame is 16320 bytes (4080 bytes × 4), a 14-byte new OH area, a 1-byte positive stuff (PJO) area, and a 15281-byte payload. And an FEC area of 1024 bytes (256 bytes × 4).

新規ＯＨ領域は、１バイトの負スタッフ（ＮＪＯ）領域と、４バイトの新ＦＡＳ領域と、１バイトのジャスティフィケーション制御（ＪＣ）領域と、１バイトの新マルチフレーム・アラインメント信号（ＭＦＡＳ）領域と、７バイトの新ＯＴＵ−ＯＨ領域とを含む。 The new OH area is a 1-byte negative stuff (NJO) area, a 4-byte new FAS area, a 1-byte justification control (JC) area, and a 1-byte new multiframe alignment signal (MFAS) area. And a new OTU-OH area of 7 bytes.

新ＦＡＳ領域は、受信側で新規フレームの先頭位置を識別するための既知の固定パタンが格納される。新ＭＦＡＳ領域は、フレーム毎にインクリメントされる。新ＯＴＵ−ＯＨ領域は、新規フレームについてのエラー検出用にＢＩＰ−８の演算値等を格納するために用いられる。 The new FAS area stores a known fixed pattern for identifying the head position of a new frame on the receiving side. The new MFAS area is incremented for each frame. The new OTU-OH area is used for storing a BIP-8 operation value or the like for error detection of a new frame.

図３（ｂ）に示すように、新規ＯＨ領域中の１バイトのジャスティフィケーション制御（ＪＣ）領域は、４フレーム毎に異なる情報を格納する。（受信側でインクリメントデータに再生する。）すなわち、４フレーム毎に４バイト（３２ビット）の情報を運ぶ。最初のフレームのＪＣ領域の第１〜８ビットと２番目のフレームのＪＣ領域の第１〜６ビットとの合計１４ビットがＦＰＴを形成する。２番目のフレームのＪＣ領域の第７ビットおよび第８ビットの値は、正スタッフ（ＰＪＯ領域の未使用）および負スタッフ（ＮＪＯ領域の使用）の有無をそれぞれ示す（ビット値‘１’，‘０’はそれぞれ‘有’，‘無’を示す）。３番目のフレームのＪＣ領域の第１〜８ビットは、ＪＣ領域の誤り訂正用のＣＲＣ−８の値が格納される。（受信側ではＣＲＣ−８によりＧＭＰ−Ｃｍと同様にＪＣ誤りを訂正する。）４番目のフレームのＪＣ領域の第１〜８ビットは、オリジナルフレームのＯＨ領域から削除したＭＦＡＳを格納する。 As shown in FIG. 3B, the 1-byte justification control (JC) area in the new OH area stores different information every 4 frames. (Reproduced as increment data on the receiving side.) That is, 4 bytes (32 bits) of information are carried every 4 frames. A total of 14 bits including the first to eighth bits of the JC area of the first frame and the first to sixth bits of the JC area of the second frame form an FPT. The values of the 7th and 8th bits of the JC area of the second frame indicate the presence or absence of positive stuff (unused PJO area) and negative stuff (use of NJO area), respectively (bit values' 1 ',' "0" indicates "Yes" and "No" respectively). In the first to eighth bits of the JC area of the third frame, the CRC-8 value for error correction in the JC area is stored. (The JC error is corrected by CRC-8 in the same manner as GMP-Cm on the receiving side.) The 1st to 8th bits of the JC area of the fourth frame store the MFAS deleted from the OH area of the original frame.

図３（ｃ）は、２番目のフレームのＪＣ領域の第７ビットおよび第８ビットの値が共に‘０’のときの４つの新規フレームを示す。新規フレームのペイロードのレートと、収容されるオリジナルフレーム（一部削除済みオリジナルフレーム）のレートが等しく、オリジナルフレームを収容するために、ＮＪＯ領域を使用することなく、ペイロード領域とＰＪＯ領域を使用する例である。 FIG. 3C shows four new frames when the values of the seventh bit and the eighth bit of the JC area of the second frame are both “0”. The rate of the payload of the new frame is equal to the rate of the accommodated original frame (partially deleted original frame), and the payload area and the PJO area are used to accommodate the original frame without using the NJO area. It is an example.

図３（ｄ）は、２番目のフレームのＪＣ領域の第７ビットの値が‘０’かつ第８ビットの値が‘１’のときの４つの新規フレームを示す。新規フレームのペイロードのレートよりも、収容されるオリジナルフレーム（一部削除済みオリジナルフレーム）のレートが大きく、オリジナルフレームを収容するために、ペイロード領域とともに、ＰＪＯ領域およびＮＪＯ領域を使用する例である。 FIG. 3D shows four new frames when the value of the seventh bit in the JC area of the second frame is ‘0’ and the value of the eighth bit is ‘1’. This is an example in which the rate of the original frame accommodated (partially deleted original frame) is larger than the rate of the payload of the new frame, and the PJO area and the NJO area are used together with the payload area to accommodate the original frame. .

図３（ｅ）は、２番目のフレームのＪＣ領域の第７ビットの値が‘１’かつ第８ビットの値が‘０’のときの４つの新規フレームを示す。新規フレームのペイロードのレートよりも、収容されるオリジナルフレーム（一部削除済みオリジナルフレーム）のレートが小さく、オリジナルフレームを収容するために、ＰＪＯ領域およびＮＪＯ領域を使用することなく、ペイロード領域のみを使用する例である。 FIG. 3E shows four new frames when the value of the seventh bit in the JC area of the second frame is ‘1’ and the value of the eighth bit is ‘0’. The rate of the original frame to be accommodated (original frame that has been partially deleted) is smaller than the rate of the payload of the new frame. To accommodate the original frame, only the payload area is used without using the PJO area and the NJO area. This is an example to use.

図３（ｆ）に示すように、ＦＰＴは、新規フレームに再マッピングされた（収容された）オリジナルフレーム（ＯＴＵ４フレーム）の先頭位置を示す。ＦＰＴは、オリジナルフレームの先頭位置が新規フレームの何バイト目からに存在するかを４フレーム毎に示す。例えば、オリジナルフレームの先頭位置は、ＦＰＴ＝０のとき最初の新規フレームの新ＯＴＵ−ＯＨ領域の隣の最初の１バイト目に存在し、ＦＰＴ＝１のとき、新ＯＴＵ−ＯＨ領域の隣の５バイト目に存在する。受信側では、新規フレームを４つ受信するたびに、オリジナルフレームの先頭位置を決定して抽出し、送信側においてオリジナルフレームのＯＨから削除されたフレーム同期用の既知の固定パタンを挿入し、新規ＯＨからのオリジナルのＭＦＡＳの値を挿入し、ＦＥＣの値を演算することで、オリジナルフレームを再生することができる。 As shown in FIG. 3F, the FPT indicates the head position of an original frame (OTU4 frame) re-mapped (contained) in a new frame. The FPT indicates from which byte of the new frame the head position of the original frame starts every four frames. For example, the start position of the original frame is present in the first byte next to the new OTU-OH area of the first new frame when FPT = 0, and next to the new OTU-OH area when FPT = 1. Present at the 5th byte. On the receiving side, every time four new frames are received, the head position of the original frame is determined and extracted, and a known fixed pattern for frame synchronization deleted from the OH of the original frame is inserted on the transmitting side. The original frame can be reproduced by inserting the original MFAS value from OH and calculating the FEC value.

なお、上記実施形態では、１００Ｇｂｐｓのクライアント信号が１００Ｇｂｐｓ伝送用のＯＴＵ４フレーム（オリジナルのＯＴＵ４）にマッピングされ、さらにオリジナルのＯＴＵ４フレームを、１００Ｇｂｐｓ伝送用の新規フレームに再マッピングする例を説明したが、１０Ｇｂｐｓのクライアント信号が１０Ｇｂｐｓ伝送用のＯＴＵ２フレーム（オリジナルのＯＴＵ２）にマッピングされ、さらにオリジナルのＯＴＵ２フレームを、１０Ｇｂｐｓ伝送用の新規フレームに再マッピングする場合にも適用することができる。さらに、一般化して、クライアント信号が伝送用のＯＴＵｋフレーム（オリジナルのＯＴＵｋ、ｋは整数）にマッピングされ、オリジナルのＯＴＵｋフレームを同一階梯の新規フレームに再マッピングする場合にも適用することができる。 In the above embodiment, an example in which a 100 Gbps client signal is mapped to an OTU4 frame (original OTU4) for 100 Gbps transmission, and the original OTU4 frame is remapped to a new frame for 100 Gbps transmission has been described. The present invention can also be applied to a case where a 10 Gbps client signal is mapped to an OTU2 frame (original OTU2) for 10 Gbps transmission, and the original OTU2 frame is remapped to a new frame for 10 Gbps transmission. Further, it can be generalized to apply the case where the client signal is mapped to an OTUk frame for transmission (original OTUk, k is an integer) and the original OTUk frame is remapped to a new frame of the same layer.

本発明によれば、新規フレームのフレームレートを上昇させずに、オリジナルフレームを新規フレームに再マッピングすることができる。フレームレートが上昇しないため、伝送側（光変調器／光源１５０および受光器１８０側）のクロックを、多重する場合と多重しない場合とで共通化できる。したがって、伝送側のクロックに関して、光伝送システム集積回路（ＬＳＩ）を変更する必要が無くなる。 According to the present invention, an original frame can be remapped to a new frame without increasing the frame rate of the new frame. Since the frame rate does not increase, the clock on the transmission side (the optical modulator / light source 150 and the light receiver 180 side) can be shared between the case of multiplexing and the case of not multiplexing. Accordingly, it is not necessary to change the optical transmission system integrated circuit (LSI) with respect to the clock on the transmission side.

１０光伝送システム集積回路（ＬＳＩ）
１２１００Ｇｂｐｓ高速インターフェース（Ｉ／Ｆ）
１４１００Ｇ用シンボルマッピング部
１６デジタルコヒーレント処理部
２２１００Ｇｂｐｓ高速インターフェース（Ｉ／Ｆ）
２４１００Ｇ用シンボルマッピング部
２６デジタルコヒーレント処理部
１００光伝送システム集積回路（ＬＳＩ）
１３０２００Ｇ多重部
１３２２００Ｇ用シンボルマッピング部
１３４セレクタ（ＳＥＬ）
１４４デジタルコヒーレント信号処理部
１５０光変調器／光源
１５４デジタルコヒーレント信号処理部
１７０２００Ｇ分離部
１７２２００Ｇシンボルデマッピング部
１７４セレクタ（ＳＥＬ）
１８０受光器 10 Optical transmission system integrated circuit (LSI)
12 100Gbps high-speed interface (I / F)
14 100G symbol mapping unit 16 Digital coherent processing unit 22 100 Gbps high-speed interface (I / F)
24 100G Symbol Mapping Unit 26 Digital Coherent Processing Unit 100 Optical Transmission System Integrated Circuit (LSI)
130 200G multiplexing unit 132 200G symbol mapping unit 134 selector (SEL)
144 Digital Coherent Signal Processing Unit 150 Optical Modulator / Light Source 154 Digital Coherent Signal Processing Unit 170 200G Separation Unit 172 200G Symbol Demapping Unit 174 Selector (SEL)
180 Receiver

Claims

第１のオーバーヘッドを有する第１の伝送フレームを、第１の伝送フレームと同一の階梯の第２の伝送フレームに再マッピングするフレーム再マッピング方法であって、
第１のオーバーヘッドから第１の伝送フレームのフレーム同期用の固定パタンおよび第１の伝送フレーム内の信号誤り訂正符号領域を削除するステップと、
第２の伝送フレームのペイロードに、第１の伝送フレームのフレーム同期用の固定パタンおよび信号誤り訂正符号領域を削除した前記第１の伝送フレームの残りを格納するステップと、
第２の伝送フレームの第２のオーバーヘッドを生成して、前記第２の伝送フレームのペイロードに付加するステップと、
第２の伝送フレームの信号誤り訂正符号領域を生成して第２の伝送フレームに付加するステップと
を備え、
前記第２のオーバーヘッドは、前記第１の伝送フレームのフレーム同期用の固定パタンよりも短い前記第２の伝送フレームのフレーム同期用の固定パタンと、前記第２の伝送フレームのペイロード内における前記第１の伝送フレームの残りの先頭位置を示す先頭位置情報を格納する領域とを含む、ことを特徴とするフレーム再マッピング方法。 A frame remapping method for remapping a first transmission frame having a first overhead to a second transmission frame in the same hierarchy as the first transmission frame,
Deleting a fixed pattern for frame synchronization of the first transmission frame and a signal error correction code area in the first transmission frame from the first overhead;
Storing in the payload of the second transmission frame the frame transmission fixed pattern for the first transmission frame and the remainder of the first transmission frame from which the signal error correction code area has been deleted;
Generating a second overhead of a second transmission frame and adding it to the payload of the second transmission frame;
Generating a signal error correction code region of the second transmission frame and adding it to the second transmission frame,
The second overhead includes a fixed pattern for frame synchronization of the second transmission frame that is shorter than a fixed pattern for frame synchronization of the first transmission frame, and the second overhead in the payload of the second transmission frame. A frame remapping method comprising : an area for storing head position information indicating a remaining head position of one transmission frame.

前記第２のオーバーヘッドのデータ量は、前記第１のオーバーヘッドから削除した固定パタンと同量である、ことを特徴とする請求項１に記載のフレーム再マッピング方法。 2. The frame remapping method according to claim 1, wherein the data amount of the second overhead is the same as a fixed pattern deleted from the first overhead.

前記先頭位置情報は、連続する所定数の第２の伝送フレームにおける前記第２のオーバーヘッドの前記領域の少なくとも一部に亘って格納される、ことを特徴とする請求項１または２に記載のフレーム再マッピング方法。 3. The frame according to claim 1 , wherein the head position information is stored over at least a part of the area of the second overhead in a predetermined number of second transmission frames. Remapping method.

前記第２の伝送フレームは正スタッフ領域を有し、前記第２のオーバーヘッドは負スタッフ領域およびジャスティフィケーション制御領域を含み、前記ジャスティフィケーション制御領域は、前記先頭位置情報を格納する前記領域であり、前記正スタッフ領域および前記負スタッフ領域の使用の有無を示す情報を含む、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフレーム再マッピング方法。 The second transmission frame has a positive stuff area, the second overhead includes a negative stuff area and a justification control area, and the justification control area is an area in which the head position information is stored. There, the positive stuff regions and said negative stuff includes information indicating whether to use the area, the frame re-mapping method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.