JP6616196B2 - Optical transmission apparatus and optical transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、光伝送装置および光伝送方法に関し、特に、光伝送ユニットフレームに変換したデータをディジタル変調した光信号に乗せて送受信する光伝送装置および光伝送方法に関する。 The present invention relates to an optical transmission apparatus and an optical transmission method, and more particularly to an optical transmission apparatus and an optical transmission method for transmitting and receiving data converted into an optical transmission unit frame on an optical signal that has been digitally modulated.
高速光伝送方式として、ITU−T(International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector)は、勧告G.709で光伝送ネットワーク(OTN:Optical Transport Network)の技術を規定している。OTNによる光伝送は、クライアント信号をOTU(Optical channel Transport Unit)フレームに収容した複数の光信号を波長多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)して大容量の伝送を可能にしている。なお、クライアント信号とは、伝送システムと外部ネットワークとの間において入出力される信号を意味する。 As a high-speed optical transmission system, ITU-T (International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector) 709 defines the technology of an optical transport network (OTN). Optical transmission by OTN enables large-capacity transmission by wavelength multiplexing (WDM: Wavelength Division Multiplexing) of a plurality of optical signals in which a client signal is accommodated in an OTU (Optical channel Transport Unit) frame. The client signal means a signal input / output between the transmission system and the external network.
また、WDM光伝送装置では、多値変調方式のQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)と偏波多重分離技術を併用した偏波多重QPSKを採用して、1チャネルあたり40Gbit/sや100Gbit/sの伝送が一般的となっている。偏波多重QPSKはPDM-QPSKとも称し、4位相偏移変調(QPSK)で光信号の光波を4つの異なる位相で変調する方式に、光ファイバーのX偏波とY偏波に異なる信号を乗せて多重分離する偏波分割多重方式を併用したものである。なお、PDMは「Polarization Division Multiplexing」の略称である。 In addition, a WDM optical transmission apparatus employs polarization multiplexed QPSK using a combination of multilevel modulation QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) and polarization multiplexing / demultiplexing technology, and transmission of 40 Gbit / s or 100 Gbit / s per channel. Has become commonplace. Polarization multiplexing QPSK, also called PDM-QPSK, is a system that modulates the optical wave of an optical signal with four different phases by four-phase shift keying (QPSK), and puts different signals on the X polarization and Y polarization of the optical fiber. This is a combination of the polarization division multiplexing system for demultiplexing. PDM is an abbreviation for “Polarization Division Multiplexing”.
ITU−TのG.709勧告に規定されているOTNに関する技術が特許文献1乃至3に開示されている。
The G. of ITU-T.
特許文献1は、WDM光伝送装置において、OTUフレームの伝送速度を増加させるにあたり、ペイロードのデータ量に比べて十分に少ないオーバーヘッドおよびFECの各データを分けて伝送することで、帯域の利用効率を向上させる技術を開示する。なお、OTUフレームはOTNで伝送される光信号フレームで、OTUは「Optical channel Transport Unit」の略称である。OTUフレームは、制御情報であるオーバーヘッド、クライアント信号を含むペイロード、およびエラー訂正符号のFEC(Forward Error Correction)の各領域で構成される。
In
特許文献1が開示する技術では、ペイロードの受信処理に必要がない情報をペイロードから切り離し、ペイロードとは異なる論理レーンを介して送信する。そして、ペイロードを伝送する帯域を多く確保して、帯域の利用効率を向上させている。
In the technique disclosed in
特許文献2は、多値変調方式を採用した光伝送システムにおいて、伝送路の状態など動作環境に依存して受信データに発生する1シンボル時間内でのビットの論理反転および入れ替わりを早期に発見して確実に補償する技術を開示する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688 discovers early inversion and replacement of bits within one symbol time that occurs in received data depending on the operating environment such as the state of the transmission path in an optical transmission system that employs a multi-level modulation method. Disclosed is a technique for reliably compensating.
特許文献2が開示する技術では、送信側は、フレームのデータ列の先頭がフレーム分割後にいずれの論理レーンに配置されるかを識別可能にするレーンIDを、フレームのオーバーヘッド部分に挿入する。受信側では、論理レーンに対応する各物理レーンのデータ列に含まれるレーンIDを識別し、その識別結果に基づいて物理レーン毎にビットの反転およびレーンの入れ替わりを検出して補償する。
In the technology disclosed in
特許文献3は、複数種類の低速信号を高速信号の同一フレームに混載収容して伝送する光信号伝送技術を開示する。
特許文献3が開示する技術では、伝送速度がより低速な第1クライアント信号をITU−T勧告のGFP(Generic Framing Procedure)フレームにマッピングし、さらに64B/66B符号化を施す。そして、第2クライアント信号とこの64B/66B符号化を施された第1クライアント信号とをITU−T勧告のOTN準拠のフレームに多重化して1波長の光信号として同一のフレームに混載収容して伝送する。
In the technique disclosed in
WDM光伝送装置の大容量化に向けては、現在のPDM−QPSKから変調の更なる多値化、例えばQAM(Quadrature Amplitude Modulation:直角位相振幅変調)等、の採用が求められるだろう。しかし、変調の多値化により伝送効率は良くなるものの、外部環境や伝送媒体に起因するエラー耐力が低下する。 In order to increase the capacity of WDM optical transmission devices, it will be required to adopt further multi-level modulation such as QAM (Quadrature Amplitude Modulation) from the current PDM-QPSK. However, although the transmission efficiency is improved by the multi-level modulation, the error tolerance due to the external environment and the transmission medium is reduced.
一方、海底ケーブルを使用したWDM光伝送装置では、より安定して長距離伝送させることが必須の条件となる。伝送媒体である光ファイバーは長距離伝送になる程、より顕著な分散性や非線形性を示す為、WDM光伝送装置で更なる長距離伝送を実現するには、これに適した耐力を有する適切な変調方式の選択が必要となる。そのため、10,000kmを超えるロング・ホール(Long Haul)と呼ばれる長距離伝送領域では、QPSKに比較して伝送媒体の分散性や非線形性に対する耐力のあるBPSK(Binary Phase Shift Keying)を用いたPDM−BPSK変調方式が採用される。 On the other hand, in a WDM optical transmission apparatus using a submarine cable, it is an indispensable condition to transmit more stably over a long distance. The longer the long-distance transmission, the more the optical fiber as the transmission medium shows more remarkable dispersibility and non-linearity. Therefore, in order to realize further long-distance transmission with the WDM optical transmission device, it is necessary to have an appropriate strength with this strength. It is necessary to select a modulation method. For this reason, in a long-distance transmission region called Long Haul exceeding 10,000 km, PDM using Binary Phase Shift Keying (BPSK), which is more resistant to dispersion and nonlinearity of the transmission medium than QPSK. -The BPSK modulation method is adopted.
BPSK変調方式は2位相偏移変調であって、光信号の光波を2つの異なる位相で変調する。BPSK変調方式では、OTUフレームに変換したデータをQPSK変調方式と同じボーレートで変調した場合はQPSK変調方式に対して伝送レートが半減して伝送効率が悪い。そこで、ノイズに強いBPSK変調方式を採用した場合であってもQPSK変調方式と同じ伝送効率でOTUフレームを伝送する技術が求められる。 The BPSK modulation method is two-phase shift keying, and modulates a light wave of an optical signal with two different phases. In the BPSK modulation method, when the data converted into the OTU frame is modulated at the same baud rate as the QPSK modulation method, the transmission rate is halved compared to the QPSK modulation method and the transmission efficiency is poor. Therefore, there is a need for a technique for transmitting an OTU frame with the same transmission efficiency as that of a QPSK modulation method even when a BPSK modulation method that is resistant to noise is employed.
特許文献1乃至3は、ITU−TのG.709勧告に規定されているOTNに関する技術を開示するが、ノイズに強いBPSK変調方式を採用し、かつ、QPSK変調方式と同じ伝送レートでOTUフレームを伝送する技術を開示するものではない。
本発明は、変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)である第2の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第1の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる光伝送装置および光伝送方法を提供する。 The present invention uses the second modulation method in which the modulation multi-level number is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation method, and the same transmission as the first modulation method is performed even if modulation is performed at the same baud rate. An optical transmission apparatus and an optical transmission method capable of transmitting and receiving data at a rate are provided.
上記の目的を実現するために、本発明の一形態である光伝送装置は、変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)である第2の変調方式を用い、前記第1の変調方式と同じボーレートで変調した光信号をn波長で並列伝送する送信手段と、送信する光伝送ユニットフレームをn分割し、該n分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、それぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを前記n波長の各波長に対応させて前記送信手段に出力するフレーム分割処理手段を含む送信部と、前記n波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第2の変調方式で復調する受信手段と、前記フレーム同期情報を用いて、前記n波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとるフレーム同期手段と、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する波長間スキュー調整手段と、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元するフレーム結合処理手段を含む受信部を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical transmission device according to one aspect of the present invention uses a second modulation scheme in which the modulation level is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation scheme. And transmitting means for transmitting the optical signal modulated at the same baud rate as that of the first modulation method in parallel at n wavelengths, and dividing the optical transmission unit frame to be transmitted into n, and dividing each of the divided optical transmission unit frames divided into n. Frame division processing means for setting frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information at a predetermined position in the overhead portion, and outputting each of the divided optical transmission unit frames to the transmission means in correspondence with each wavelength of the n wavelengths. A transmitter including: a receiving unit configured to receive an optical signal of each of the divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at the n wavelengths and to demodulate the optical signal using the second modulation method; Frame synchronization means for synchronizing each of the divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at the n wavelengths using information, and each of the divisions synchronized using the inter-wavelength skew adjustment information. An inter-wavelength skew adjusting means for adjusting an inter-wavelength skew with respect to the optical transmission unit frame; and a frame coupling processing means for restoring the optical transmission unit frame by combining the divided optical transmission unit frames each having the adjusted inter-wavelength skew. Including a receiving unit.
また、本発明の他の形態である光伝送方法は、変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)である第2の変調方式を用い、送信側は、送信する光伝送ユニットフレームをn分割し、該n分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、それぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対応する光信号を、前記第2の変調方式を用いて前記第1の変調方式と同じボーレートで変調し、変調したそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を、n波長の各波長に対応させて並列伝送し、受信側は、前記n波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第2の変調方式で復調し、前記フレーム同期情報を用いて、復調されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとり、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整し、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元することを特徴とする。 An optical transmission method according to another aspect of the present invention uses a second modulation scheme in which the modulation level is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation scheme. An optical transmission unit frame to be transmitted is divided into n, frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information are set at predetermined positions in an overhead portion of each of the divided optical transmission unit frames divided into n, and each of the divided optical transmission units An optical signal corresponding to a frame is modulated using the second modulation method at the same baud rate as that of the first modulation method, and the modulated optical signal of each of the divided optical transmission unit frames is converted into each wavelength of n wavelengths. The reception side receives the optical signal of each of the divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at the n wavelength, demodulates the signal using the second modulation method, Using the period information, the demodulated optical transmission unit frame is synchronized with each other, and the inter-wavelength skew adjustment information is used to perform the inter-wavelength skew with respect to each of the synchronized optical transmission unit frames. And the optical transmission unit frames are restored by combining the divided optical transmission unit frames whose inter-wavelength skews are adjusted.
本発明は、変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)であるノイズ耐力がより強い第2の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第1の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信することができる。 The present invention uses the second modulation scheme having a higher noise tolerance, where the modulation multi-level number is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation scheme. Data can be transmitted and received at the same transmission rate as the modulation method.
本発明を実施するための形態について以下に図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
なお、実施の形態は例示であり、開示の装置及び方法は、以下の実施の形態の構成には限定されない。 The embodiments are examples, and the disclosed apparatus and method are not limited to the configurations of the following embodiments.
(第1の実施形態)
本実施形態では、第1の変調方式よりも変調多値数が少なくノイズ耐力がより強い第2の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第1の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる構成を開示する。第2の変調方式の変調多値数は、第1の変調方式の変調多値数の1/n(nは2または4)であるとする。
(First embodiment)
In the present embodiment, the second modulation method having a lower modulation multi-level number and stronger noise immunity than the first modulation method is used, and data is transmitted at the same transmission rate as the first modulation method even if it is modulated at the same baud rate. A configuration capable of transmitting and receiving is disclosed. It is assumed that the modulation level of the second modulation scheme is 1 / n (n is 2 or 4) of the modulation level of the first modulation scheme.
第1の変調方式を用いた場合と同等の伝送レートを得るために、本実施形態では、1つの光伝送ユニットフレームをn分割して、データ量が1/nの分割光伝送ユニットフレームをn個生成する。そして、n個の分割光伝送ユニットフレームのそれぞれを第2の変調方式で変調した光信号を、n個の波長を用いて並列伝送する。 In this embodiment, in order to obtain a transmission rate equivalent to the case where the first modulation method is used, one optical transmission unit frame is divided into n, and a divided optical transmission unit frame whose data amount is 1 / n is divided into n. Generate. Then, the optical signals obtained by modulating each of the n divided optical transmission unit frames by the second modulation method are transmitted in parallel using n wavelengths.
並列伝送するn個の分割光伝送ユニットフレームの送受信に際して、受信側にてデータを認識させるためにはフレーム構成を取る必要がある。また、伝送路遅延により波長間のデータには必ず遅延差が発生する。そのため、並列伝送されたn個の分割光伝送ユニットフレームには波長間スキューが生じて、分割光伝送ユニットフレームを結合して復元する際にはスキュー調整が必要になる。 When transmitting and receiving n divided optical transmission unit frames to be transmitted in parallel, it is necessary to adopt a frame configuration in order for the receiving side to recognize data. In addition, a delay difference always occurs in data between wavelengths due to transmission path delay. For this reason, inter-wavelength skew occurs in the n divided optical transmission unit frames transmitted in parallel, and skew adjustment is necessary when the divided optical transmission unit frames are combined and restored.
これらの問題を解決するために、それぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。 In order to solve these problems, frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information are set at predetermined positions in the overhead portion of each divided optical transmission unit frame.
図1を参照して第1の実施形態の光伝送装置の構成を説明する。 The configuration of the optical transmission apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の第1の実施形態の光伝送装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
第1の実施形態の光伝送装置10は、変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)である第2の変調方式を用い、第1の変調方式と同じボーレートで変調して、第1の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信する光伝送装置である。
The
図1において、実線で送信側信号を示し、点線で受信側信号を示している。送信側信号とは、図の左側から右側に流れる信号で、受信側信号とは図の右側から左側に流れる信号である。 In FIG. 1, the transmission side signal is indicated by a solid line, and the reception side signal is indicated by a dotted line. The transmission side signal is a signal that flows from the left side to the right side of the drawing, and the reception side signal is a signal that flows from the right side to the left side of the drawing.
光伝送装置10は、光信号を第2の変調方式で変調して伝送路に出力する送信部11と、伝送路から入力した光信号を第2の変調方式で復調する受信部12を備える。
The
送信部11は、フレーム分割処理手段110と送信手段111を含む構成となっている。
The
送信手段111は、変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)である第2の変調方式を用い、第1の変調方式と同じボーレートで変調した光信号をn波長で並列伝送するように構成されている。 The transmission unit 111 uses a second modulation method whose modulation multi-level number is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation method, and transmits an optical signal modulated at the same baud rate as the first modulation method. It is configured to transmit in parallel at n wavelengths.
フレーム分割処理手段110は、送信する光伝送ユニットフレームをn分割し、該n分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。そして、それぞれの分割光伝送ユニットフレームをn波長の各波長に対応させて送信手段111に出力する。 The frame division processing unit 110 divides an optical transmission unit frame to be transmitted into n, and sets frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information at predetermined positions in an overhead portion of each of the n divided optical transmission unit frames. Then, each divided optical transmission unit frame is output to the transmission unit 111 in correspondence with each of the n wavelengths.
受信部12は、受信手段120、フレーム同期手段121、波長間スキュー調整手段122およびフレーム結合処理手段123を含む構成となっている。
The
受信手段120は、n波長で並列伝送されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して第2の変調方式で復調する。 The receiving means 120 receives the optical signals of the respective divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at n wavelengths and demodulates them by the second modulation method.
フレーム同期手段121は、オーバーヘッド部の所定の位置に設定されたフレーム同期情報を用いて、n波長で並列伝送されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとる。 The frame synchronization means 121 uses the frame synchronization information set at a predetermined position in the overhead portion to perform frame synchronization of the respective divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at n wavelengths.
波長間スキュー調整手段122は、オーバーヘッド部の所定の位置に設定された波長間スキュー調整情報を用いて、同期をとったそれぞれの分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する。 The inter-wavelength skew adjusting means 122 adjusts the inter-wavelength skew for each synchronized divided optical transmission unit frame using the inter-wavelength skew adjustment information set at a predetermined position of the overhead portion.
フレーム結合処理手段123は、波長間スキューが調整されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームを結合して光伝送ユニットフレームを復元する。
The frame
続いて、図2を参照して第1の実施形態の光伝送方法を説明する。 Next, the optical transmission method according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図2は、本発明の第1の実施形態の光伝送方法の動作を示すフロー図である。 FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the optical transmission method according to the first embodiment of the present invention.
図2において、送信側の動作をステップS101乃至S104に示し、受信側の動作をステップS201乃至S205に示す。 In FIG. 2, operations on the transmission side are shown in steps S101 to S104, and operations on the reception side are shown in steps S201 to S205.
送信側の動作は次のようになる。 The operation on the transmission side is as follows.
変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)である第2の変調方式を用い、送信する光伝送ユニットフレームをn分割する(S101)。 The optical transmission unit frame to be transmitted is divided into n by using the second modulation method whose modulation multilevel number is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation method (S101).
該n分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する(S102)。 Frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information are set at predetermined positions in the overhead portion of each of the n divided optical transmission unit frames (S102).
それぞれの分割光伝送ユニットフレームに対応する光信号を、第2の変調方式を用いて第1の変調方式と同じボーレートで変調する(S103)。 The optical signal corresponding to each divided optical transmission unit frame is modulated at the same baud rate as the first modulation method using the second modulation method (S103).
そして、変調したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームの光信号を、n波長の各波長に対応させて並列伝送する(S104)。 Then, the modulated optical signals of the respective divided optical transmission unit frames are transmitted in parallel corresponding to each of the n wavelengths (S104).
一方、受信側では、n波長で並列伝送されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信する(S201)。 On the other hand, the receiving side receives the optical signals of the respective divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at n wavelengths (S201).
受信したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームを第2の変調方式で復調する(S202)。 Each received divided optical transmission unit frame is demodulated by the second modulation method (S202).
オーバーヘッド部の所定の位置に設定されたフレーム同期情報を用いて、復調されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとる(S203)。 Using the frame synchronization information set at a predetermined position of the overhead portion, frame demodulation of each demodulated optical transmission unit frame is performed (S203).
オーバーヘッド部の所定の位置に設定された波長間スキュー調整情報を用いて、同期をとったそれぞれの分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する(S204)。 Using the inter-wavelength skew adjustment information set at a predetermined position in the overhead portion, the inter-wavelength skew for each synchronized divided optical transmission unit frame is adjusted (S204).
波長間スキューが調整されたそれぞれの分割光伝送ユニットフレームを結合して光伝送ユニットフレームを復元する(S205)。 The optical transmission unit frames are restored by combining the divided optical transmission unit frames whose inter-wavelength skew is adjusted (S205).
以上のように、本実施形態では、1つの光伝送ユニットフレームをn(nは2または4)分割して、データ量が1/nの分割光伝送ユニットフレームをn個生成する。 As described above, in this embodiment, one optical transmission unit frame is divided into n (n is 2 or 4), and n divided optical transmission unit frames having a data amount of 1 / n are generated.
そして、n個の分割光伝送ユニットフレームのそれぞれを第2の変調方式で変調した光信号を、n個の波長を用いて並列伝送する。これにより、1シンボルで送信するビット数が第1の変調方式の1/nとなる第2の変調方式で変調しても、送信時にはn個の波長を用いて並列伝送するので、第1の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信することができる。 Then, the optical signals obtained by modulating each of the n divided optical transmission unit frames by the second modulation method are transmitted in parallel using n wavelengths. As a result, even if modulation is performed using the second modulation method in which the number of bits transmitted in one symbol is 1 / n of the first modulation method, transmission is performed in parallel using n wavelengths. Data can be transmitted and received at the same transmission rate as the modulation method.
また、送信時にそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定することで、受信時のフレーム同期や波長間スキューの調整を行うことができる。そして、波長間スキュー調整された各分割光伝送ユニットフレームを結合することで光伝送ユニットフレームの復元ができる。 Also, by setting the frame synchronization information and the inter-wavelength skew adjustment information at a predetermined position in the overhead part of each divided optical transmission unit frame at the time of transmission, it is possible to adjust the frame synchronization and the inter-wavelength skew at the time of reception. . Then, the optical transmission unit frames can be restored by combining the divided optical transmission unit frames whose inter-wavelength skew is adjusted.
このように、本実施形態は、変調多値数が第1の変調方式の1/n(nは2または4)であるノイズ耐力がより強い第2の変調方式を用い、同じボーレートで変調しても第1の変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信することができる。 As described above, the present embodiment uses the second modulation method having a higher noise immunity that is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation method and modulates at the same baud rate. However, data can be transmitted and received at the same transmission rate as the first modulation method.
(第2の実施形態)
本実施形態は、ITU−TのG.709勧告に規定されているOTUフレームを伝送するWDM光伝送装置である。このWDM光伝送装置は、長距離伝送領域で使用されるPDM−BPSK変調方式を用いて、PDM−QPSK変調方式と同じボーレートで変調してもPDM−QPSK変調方式と同じ伝送レートでデータの送受信ができる。
(Second Embodiment)
This embodiment is based on G. This is a WDM optical transmission apparatus that transmits an OTU frame defined in the 709 recommendation. This WDM optical transmission apparatus uses the PDM-BPSK modulation method used in the long-distance transmission region, and transmits and receives data at the same transmission rate as the PDM-QPSK modulation method even if it is modulated at the same baud rate as the PDM-QPSK modulation method. Can do.
なお、本実施形態のWDM光送受信機は偏波分割多重(PDM)方式が採用されているものとするが、以降の説明においては偏波分割多重に関する言及は省略するものとする。 It is assumed that the WDM optical transceiver according to the present embodiment adopts a polarization division multiplexing (PDM) system, but reference to polarization division multiplexing is omitted in the following description.
図3乃至12を参照して第2の実施形態を説明する。 A second embodiment will be described with reference to FIGS.
図3は、本発明の第2の実施形態のWDM光伝送装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the WDM optical transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention.
WDM光伝送装置20は、主信号処理を実行する構成として、クライアント側光送受信機210、OTU信号多重分離部220、OTUフレーム変換部230およびWDM側光送受信機240を含む構成になっている。
The WDM
本実施形態では、第1の変調方式をQPSK変調で第2の変調方式をBPSK変調としているのでn=2となり、異なる2波長(波長a、波長b)を用いるために各波長に対応する2ユニットのWDM側光送受信機240が設けられている。
In the present embodiment, since the first modulation method is QPSK modulation and the second modulation method is BPSK modulation, n = 2, and two different wavelengths (wavelength a and wavelength b) are used. A unit WDM side
図示していないが、図3の左側は、例えば基幹通信網が接続され、クライアント側光信号が送受信される。図3の右側は10,000kmを超える、例えば海底長距離伝送のような、長距離伝送領域となっており、WDM側光信号が送受信される。また、図3において、実線で送信側信号を示し、点線で受信側信号を示している。この場合、送信側信号とは、図の左側(クライアント側)から右側(WDM側)に流れる信号で、受信側信号とは図の右側(WDM側)から左側(クライアント側)に流れる信号である。 Although not shown, on the left side of FIG. 3, for example, a backbone communication network is connected, and a client-side optical signal is transmitted and received. The right side of FIG. 3 is a long-distance transmission area exceeding 10,000 km, for example, long-distance transmission under the sea, and transmits and receives WDM-side optical signals. In FIG. 3, the transmission side signal is indicated by a solid line, and the reception side signal is indicated by a dotted line. In this case, the transmission side signal is a signal that flows from the left side (client side) to the right side (WDM side), and the reception side signal is a signal that flows from the right side (WDM side) to the left side (client side). .
クライアント側光送受信機210は、クライアント側光信号に対する光信号/電気信号変換を実施する。つまり、クライアント側光送受信機210から左側は光信号の領域で、右側は電気信号(ディジタル主信号)の領域である。
The client side
OTU信号多重分離部220は、クライアント側から受信したクライアント信号のOTUフレームへの多重(OTUフレーム形成)、WDM側から受信したOTUフレームのクライアント信号への分離(OTUフレーム分離)を司る。OTUフレーム形成に際しては、オーバーヘッドやFEC(Forward Error Correction)コードの付加、およびこれらを付加したことによる信号のレート変更を行なう。また、OTUフレーム分離に際しては、WDM側からの受信信号の誤り訂正を実施し、分離後の信号のレート変更を行なう。
The OTU
OTUフレーム変換部230は、OTU信号多重分離部220が形成したOTUフレームを入力し、該OTUフレームを2分割(n=2)して分割OTUフレームを形成する。そして、2つの分割OTUフレームのそれぞれを各波長(波長a/波長b)に対応するWDM側光送受信機240に出力する。また、OTUフレーム変換部230は、2つのWDM側光送受信機240がそれぞれ出力する、WDM側から受信した分割OTUフレームを入力し、2つの分割OTUフレームを結合してOTUフレームを復元してOTU信号多重分離部220に出力する。
The OTU
WDM側光送受信機240は、WDM側光信号に対する光信号/電気信号変換を実施する。つまり、WDM側光送受信機240から右側は光信号の領域で、左側は電気信号(ディジタル主信号)の領域である。それぞれのWDM側光送受信機240は、OTUフレーム変換部230が出力する2つの分割OTUフレームに対し、それぞれ波長a、波長bを用いてBPSK変調を行ってWDM側光信号を出力する。また、それぞれのWDM側光送受信機240は、それぞれの波長に対応するWDM側光信号を受信して、BPSK復調を行ってディジタル主信号を出力する。さらに、WDM側光送受信機240は、QPSK変調方式と同じボーレートで変調/復調を行う。
The WDM side
上記の構成において、クライアント側光送受信機210、OTU信号多重分離部220、WDM側光送受信機240の各機能は当業者には周知であるため、その詳細な説明は省略する。
In the above configuration, the functions of the client-side
また、図3に示したWDM光伝送装置の構成では、送信と受信を送受信として表現しているが、WDM光伝送装置は送信部と受信部のそれぞれで構成されている。図4は、図3で示したWDM光伝送装置20を送信部21と受信部22とに分けた構成を示すブロック図である。
In the configuration of the WDM optical transmission apparatus shown in FIG. 3, transmission and reception are expressed as transmission / reception, but the WDM optical transmission apparatus is configured by a transmission unit and a reception unit. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration in which the WDM
つまり、図3のクライアント側光送受信機210は図4の送信部21のクライアント側光受信機211と受信部22のクライアント側光送信機212である。同様に、図3のOTU信号多重分離部220は、図4の送信部21のOTU信号多重部221と受信部22のOTU信号分離部222である。図3のOTUフレーム変換部230は図4の送信部21の送信側OTUフレーム変換部231と受信部22の受信側OTUフレーム変換部232に相当する。そして、図3のWDM側光送受信機240は図4の送信部21のWDM側光送信機241と受信部22のWDM側光受信機242を意味する。
3 is the client side
なお、以降の説明は、図3に示した構成に基づくものとする。 The following description is based on the configuration shown in FIG.
図5を参照して、OTUフレーム変換部230の詳細を説明する。
Details of the OTU
図5は、本発明の第2の実施形態のWDM光伝送装置20のOTUフレーム変換部230の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the OTU
OTUフレーム変換部230は、WDM光信号を送信する方向の構成として、OTUフレーム同期回路2310、デスクランブル回路2311、OTUフレーム分割処理回路2312および分割OTUフレームスクランブル回路2313を含む。
The OTU
OTUフレーム同期回路2310は、OTU信号多重分離部220が出力するOTUフレームの同期をとり、処理すべきOTUフレームとしての信号を特定する。
The OTU
デスクランブル回路2311は、零/1連続抑制のために送信データに施されたスクランブル処理を解除する。スクランブル処理は予め定められた生成多項式を用いて行っているので、それを元に戻す処理を行う。
The
OTUフレーム分割処理回路2312は、BPSK変調方式により変調して2波長でデータを送信するためにOTUフレームを2分割し、2つの分割OTUフレームを出力する。
The OTU frame
分割OTUフレームスクランブル回路2313は、OTUフレーム分割処理回路2312が出力した各分割OTUフレームに対してスクランブル処理を行う。つまり、分割OTUフレームスクランブル回路2313は2ユニットが設けられ、各ユニットは各波長(波長a/波長b)に対応する。波長aに対応する分割OTUフレームスクランブル回路2313は、スクランブル処理した分割OTUフレームを波長aに対応するWDM側光送受信機240に出力する。そして、波長bに対応する分割OTUフレームスクランブル回路2313は、スクランブル処理した分割OTUフレームを波長bに対応するWDM側光送受信機240に出力する。
The divided OTU
一方、受信方向の構成として、分割OTUフレーム同期回路2320、分割OTUフレームデスクランブル回路2321、波長間スキュー調整回路2322、OTUフレーム結合処理回路2323およびスクランブル回路2324が含まれる。
On the other hand, the reception direction configuration includes a divided OTU
なお、分割OTUフレーム同期回路2320および分割OTUフレームデスクランブル回路2321は、受信した各波長(波長a/波長b)に対応するユニットが設けられている。つまり、波長aに対応するWDM側光送受信機240から受信した分割OTUフレームは、波長aに対応する分割OTUフレーム同期回路2320および分割OTUフレームデスクランブル回路2321で処理される。一方、波長bに対応するWDM側光送受信機240から受信した分割OTUフレームは、波長bに対応する分割OTUフレーム同期回路2320および分割OTUフレームデスクランブル回路2321で処理される。
Note that the divided OTU
分割OTUフレーム同期回路2320は、対応する波長のWDM側光送受信機240から受信した分割OTUフレームの同期をとり、処理すべき分割OTUフレームとしての信号を特定する。
The divided OTU
分割OTUフレームデスクランブル回路2321は、対応する波長の分割OTUフレーム同期回路2320が出力したデータのスクランブル処理を解除する。
The divided OTU
波長間スキュー調整回路2322は、各波長に対応する分割OTUフレームデスクランブル回路2321が出力する2つの分割OTUフレームを入力し、伝送遅延に伴う波長間の信号のスキューを吸収する波長間スキュー調整を行う。波長間スキュー調整回路2322は波長間スキュー調整を行って先頭をそろえた2つの分割OTUフレームを出力する。
The inter-wavelength
OTUフレーム結合処理回路2323は、2つの分割OTUフレームを結合して本来のOTUフレームに復元する。
The OTU frame
スクランブル回路2324は、OTUフレームの所定の領域のデータに対してスクランブル処理を行って、OTU信号多重分離部220に出力する。
The
なお、上記の構成は、OTU信号多重分離部220において、送信側ではスクランブル処理を、受信側ではデスクランブル処理を行う構成になっていることを想定している。言い換えれば、QPSK変調方式を採用しているWDM光伝送装置において、OTU信号多重分離部とWDM側光送受信機との間にOTUフレーム変換部230を追加してBPSK変調方式に変更した構成を想定している。つまり、OTU信号多重分離部とWDM側光送受信機が直結されていた構成から、OTUフレーム変換部230を追加挿入した構成に変更した場合を想定している。もちろん、この場合、WDM側光送受信機(QPSK変調方式)は、2波長を用いて送受信するために2ユニットのWDM側光送受信機(BPSK変調方式)に変更される。
Note that the above configuration assumes that the OTU
従って、OTU信号多重分離部220において当初からスクランブル/デスクランブル処理を行うように構成していない場合には、デスクランブル回路2311とスクランブル回路2324を削除してもよい。
Therefore, when the OTU
上記のように構成された本実施形態のWDM光伝送装置20の動作を図6乃至10を参照して説明する。
The operation of the WDM
図6は、本発明の第2の実施形態のWDM光伝送装置20の動作を示すフロー図である。本フロー図は、特にOTUフレーム変換部230の動作に主眼を置いたフロー図である。つまり、送信側の動作は、OTU信号多重分離部220が出力するOTUフレームを入力し、該OTUフレームを分割処理してWDM側光送受信機240でWDM側に送信する動作である。そして、受信側の動作は、WDM側光送受信機240でWDM側から受信した分割OTUフレームの結合処理を行って、復元したOTUフレームをOTU信号多重分離部220に出力する動作である。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the WDM
図6において、クライアント側からWDM側への送信側の動作をステップS301乃至S305に示し、逆方向のWDM側からクライアント側への受信側の動作をステップS401乃至S406に示す。 In FIG. 6, operations on the transmitting side from the client side to the WDM side are shown in steps S301 to S305, and operations on the receiving side from the WDM side in the reverse direction to the client side are shown in steps S401 to S406.
まず、送信側の動作を説明する。 First, the operation on the transmission side will be described.
クライアント側光送受信機210で光信号/電気信号変換されたクライアント信号は、OTU信号多重分離部220でOTUフレームに形成されてOTUフレーム変換部230に入力する。
The client signal subjected to optical / electrical signal conversion by the client side
OTUフレーム変換部230に入力したOTUフレームは、OTUフレーム同期回路2310で、オーバーヘッドに設定されているフレーム同期パタンに基づいてフレーム同期が確立される。そして、同期が確立したOTUフレームはデスクランブル回路2311においてデスクランブル処理が施される(ステップS301)。なお、このとき実行されるデスクランブル処理の範囲は、前段装置であるOTU信号多重分離部220で行ったスクランブル処理の範囲と同じ範囲の処理を行う。また、前述したように、前段装置であるOTU信号多重分離部220においてスクランブル処理を行わないように構成した場合には、デスクランブル回路2311は削除し、この段階でのデスクランブル処理は行わなくてもよい。
Frame synchronization of the OTU frame input to the OTU
続いて、OTUフレームはOTUフレーム分割処理回路2312に入力する。
Subsequently, the OTU frame is input to the OTU frame
OTUフレーム分割処理回路2312では、ステップS302とステップS303の処理を行う。
The OTU frame
ステップS302とステップS303の説明の前に、OTUフレームの構成について図7を参照して説明する。 Prior to the description of steps S302 and S303, the configuration of the OTU frame will be described with reference to FIG.
図7にITU−T勧告G.709に規定されているOTUフレームの構成を示す。 In FIG. The structure of the OTU frame specified in 709 is shown.
OTUフレームは4080バイトの4つのrow(横列)で構成され、制御情報を含むオーバーヘッド、クライアント信号を含むペイロードおよびエラー訂正のFEC(Forward Error Correction)の3つの領域を含む構成になっている。図7では、1〜16バイトがオーバーヘッド領域、17〜3824バイトがペイロード領域、3824〜4080バイトがFEC領域であることを示している。 The OTU frame is composed of four rows of 4080 bytes, and includes three areas: overhead including control information, payload including a client signal, and error correction FEC (Forward Error Correction). In FIG. 7, 1 to 16 bytes are an overhead area, 17 to 3824 bytes are a payload area, and 3824 to 4080 bytes are an FEC area.
オーバーヘッド領域は、OTUオーバーヘッド、ODU(Optical channel Date Unit)オーバーヘッドおよびOPU(Optical channel Payload Unit)オーバーヘッドを含み、それぞれ各種の制御情報を含む。 The overhead area includes an OTU overhead, an ODU (Optical channel Date Unit) overhead, and an OPU (Optical channel Payload Unit) overhead, each of which includes various control information.
図7には、1〜14バイトのOTUオーバーヘッドおよびODUオーバーヘッドを構成する制御情報を示している。 FIG. 7 shows control information constituting an OTU overhead and an ODU overhead of 1 to 14 bytes.
row1を構成するOTUオーバーヘッドにはフレーム・アライメントを行うFAS(Frame Alignment Signal)オーバーヘッド(row1の1〜7バイト)が含まれている。FASオーバーヘッドは、FASおよびMFAS(Multi-Frame Alignment Signal)を含み、受信時のフレーム同期に用いられる。FASオーバーヘッドは、OTUフレームの先頭を示す固有パターンデータとなっている。
The OTU
また、row1の8〜14バイトのOTUオーバーヘッドは監視機能を提供し、SM(Section Monitoring)、GCC(General Communication Channel)0、RES(Reserved for future international standardization)を含む。
The OTU overhead of 8 to 14 bytes in
row2〜row4に構成されるODUオーバーヘッドは、RES、TCMACT(Tandem Connection Monitoring Activation)、TCM1〜6、FTFL(Fault type & Fault Location reporting channel)を含む。ODUオーバーヘッドは、PM(Path Monitoring)、EXP(Experimental)、GCC1、GCC2、APS(Automatic Protection Switching coordination Channel)/PCC(Protection Communication Channel)をさらに含む。
The ODU overhead configured in
上記の各制御情報の詳細については、ITU−T勧告G.709に規定されている。 For details of each control information described above, ITU-T Recommendation G. 709.
OTUフレーム分割処理回路2312では、入力したOTUフレームを2分割して、それぞれの分割OTUフレームが受信側でフレームとして認識されるようにオーバーヘッド部分を加工する。
The OTU frame
図8は、OTUフレーム変換部230が実施するOTUフレームの分割例を説明する図である。この処理は、OTUフレーム変換部230のOTUフレーム分割処理回路2312で実行される。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of OTU frame division performed by the OTU
図6に戻って、ステップS302の処理を説明すると次のようになる。 Returning to FIG. 6, the process of step S302 will be described as follows.
OTUフレーム分割処理回路2312は、入力したOTUフレームをrow1とrow2で構成される分割OTUフレーム、およびrow3とrow4で構成される分割OTUフレームの2つに分割する。ここで、row1とrow2で構成される分割OTUフレームは波長aに対応する信号、row3とrow4で構成される分割OTUフレームは波長bに対応する信号として使用される。
The OTU frame
OTUフレーム分割処理回路2312は、2分割したそれぞれの分割OTUフレームのオーバーヘッドの予備(リザーブ)バイトとなっているRESバイトを図8に示すようにして並び替える。
The OTU frame
まず、図8(1)は、分割と並び替えを行う前の状態である。 First, FIG. 8A shows a state before division and rearrangement.
図8(2)は、2分割したそれぞれの分割OTUフレームについて、row2のRESバイトとrow3のEXPバイトを入れ換えた状態を示す。
FIG. 8 (2) shows a state where the
その後、row3のTCM3バイトおよびTCM2バイトを、row4にあるRESバイトと入れ換える。また、row3の13−14バイトのRESバイトを7−8バイトに移動する。この移動にともない、row3のTCM1バイト、PMバイトをrow3の9バイト目から14バイト目に移動する。この入れ替え、移動の処理により図8(3)の状態になる。
Thereafter, the TCM3 byte and the TCM2 byte in row3 are replaced with the RES byte in row4. Also, the RES byte of 13-14 bytes in
以上の処理により、row3とrow4で構成される分割OTUフレームの先頭位置にRESバイトが設定される。
With the above processing, the RES byte is set at the head position of the divided OTU frame composed of
続いて、図6のステップS303の処理は次のようになる。 Subsequently, the process of step S303 in FIG. 6 is as follows.
図8(3)の状態でrow3の1−8バイトにはRESバイトが設定されたことになる。そして、RESバイトのうちのrow3の1−6バイトにrow1のFASバイトのデータを、row3の7バイト目にrow1のMFASバイトのデータをそれぞれコピーして設定する。この設定処理により図8(4)の状態になる。
In the state of FIG. 8 (3), the RES byte is set in the 1-8 bytes of row3. Then, the FAS byte data of the
以上の処理により、row1とrow2で構成される分割OTUフレーム、およびrow3とrow4で構成される分割OTUフレームのそれぞれの所定の位置にFASバイトとMFASバイトが設定されたことになる。
Through the above processing, the FAS byte and the MFAS byte are set at predetermined positions of the divided OTU frame composed of
これにより、それぞれの分割OTUフレームが受信側でフレームとして認識されるようになる。つまり、FASバイトでフレーム同期を確立し、MFASバイトで波長間のスキューを調整することができる。 As a result, each divided OTU frame is recognized as a frame on the receiving side. That is, frame synchronization can be established with the FAS byte, and the skew between wavelengths can be adjusted with the MFAS byte.
なお、上記の入れ替えや移動の処理により、規定された本来のパラメータ位置と異なる設定になるが、これらのパラメータはOTU信号多重分離部220で使用されるものなので、後述するように受信側で復元すれば問題はない。
Note that the above-described replacement and movement processing results in a setting that differs from the specified original parameter position. However, since these parameters are used in the OTU
図6のステップS304の処理は次のようになる。 The process in step S304 in FIG. 6 is as follows.
OTUフレーム分割処理回路2312で分割されたそれぞれの分割OTUフレームは、対応する波長の分割OTUフレームスクランブル回路2313でスクランブル処理されて、対応する波長のWDM側光送受信機240に出力される。なお、スクランブル処理は同期情報であるFASバイトを除いた部分に対して行われる。そして、WDM側光送受信機240は、分割OTUフレームに対し、それぞれ波長aまたは波長bを用いてBPSK変調を行う。
Each divided OTU frame divided by the OTU frame
それぞれのWDM側光送受信機240でBPSK変調された光信号が2波長で対向する装置に並列伝送される(S305)。
Optical signals BPSK modulated by the respective WDM side
続いて、WDM側からクライアント側への受信側の動作を図6のステップS401乃至S406を参照して説明する。 Next, the operation on the receiving side from the WDM side to the client side will be described with reference to steps S401 to S406 in FIG.
2波長で並列伝送された分割OTUフレームの光信号を、それぞれの波長に対応するWDM側光送受信機240で受信する(S401)。
The optical signal of the divided OTU frame transmitted in parallel at two wavelengths is received by the WDM side
各WDM側光送受信機240は、受信した分割OTUフレームの光信号をBPSK変調方式で復調し、ディジタル主信号を出力する(S402)。
Each WDM side
各WDM側光送受信機240が出力する分割OTUフレームのディジタル主信号は、それぞれの波長に対応する分割OTUフレーム同期回路2320に入力する。
The digital main signal of the divided OTU frame output from each WDM side
各分割OTUフレーム同期回路2320では、入力した分割OTUフレームの先頭の同期情報であるFASバイトの一定回数の受信を確認して、フレーム同期の確立を行う。同期が確立した分割OTUフレームは、対応する分割OTUフレームデスクランブル回路2321に送られ、デスクランブル処理が施される(S403)。デスクランブル処理される範囲は、送信側でスクランブル処理する分割OTUフレームスクランブル回路2313が実行するスクランブル範囲と同じとする。
Each divided OTU
各分割OTUフレームデスクランブル回路2321でデスクランブル処理された2つの分割OTUフレームは、波長間スキュー調整回路2322に送られて、波長間での伝送路遅延を吸収するスキュー調整が実行される(S404)。
The two divided OTU frames descrambled by each divided OTU
図9は、図6のステップS404に相当する、OTUフレーム変換部230において波長間スキュー調整回路2322が実施する波長間スキューの調整方法を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining an inter-wavelength skew adjustment method performed by the inter-wavelength
図9に示すように、スキュー調整は各分割OTUフレームのオーバーヘッドに設定されたMFASバイトの一致を確認することにより行われる。MFASバイトには、0から255までの異なる値がフレーム単位に設定されるので、2つの分割OTUフレームには同一の値が設定されている。 As shown in FIG. 9, the skew adjustment is performed by confirming the coincidence of the MFAS bytes set in the overhead of each divided OTU frame. Since different values from 0 to 255 are set in the MFAS byte in units of frames, the same value is set in the two divided OTU frames.
波長間スキュー調整回路2322は、波長a側と波長b側のそれぞれから受信した分割OTUフレームをバッファに保持し、MFASバイトの設定情報の一致を確認してから2つの分割OTUフレームの先頭をそろえて後段に出力する。
The inter-wavelength
波長間スキュー調整回路2322から出力された2つの分割OTUフレームは、OTUフレーム結合処理回路2323に入力し、OTUフレーム結合処理回路2323で本来のOTUフレームへの復元処理が行われる(S405)。
The two divided OTU frames output from the inter-wavelength
図10は、図6のステップS405に相当する、OTUフレーム変換部230においてOTUフレーム結合処理回路2323が実施するOTUフレームの結合例を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of OTU frame combination performed by the OTU frame
ここでは、図8を参照して説明したOTUフレームの分割と逆の方法により、2つの分割OTUフレームのオーバーヘッドの各制御情報が再配置され、結合されて本来のOTUフレームに復元される。 Here, the control information of the overheads of the two divided OTU frames is rearranged and combined to be restored to the original OTU frame by a method reverse to the division of the OTU frame described with reference to FIG.
図10(1)は、2つの分割OTUフレームがOTUフレーム結合処理回路2323に入力したときの状態である。
FIG. 10A shows a state when two divided OTU frames are input to the OTU frame
この状態から、オーバーヘッドの制御情報を規定の位置に再配置する。 From this state, the overhead control information is rearranged at a specified position.
まず、row3のFASバイト(本来のRESバイト)を、row4のTCM3バイトおよびTCM2バイトと入れ替える。そして、row3の7−8バイトのMFASバイト(本来のRESバイト)とRESバイトを、row3の13−14バイトに移動する。この移動にともない、row3のTCM1バイト、PMバイトをrow3の7バイト目から12バイト目に移動する。この入れ替え、移動の処理により図10(2)の状態になる。
First, the FAS byte (original RES byte) of
更に、row2の1−2バイトのEXPバイトとrow3の13−14バイトに移動したRESバイトを入れ換える。この入れ替えにより、図10(3)の状態になる。
Further, the EXP byte of 1-2 bytes in
そして、2つの分割OTUフレームを結合することにより、元のOTUフレームに戻すことができる。図10(4)は、復元された状態を示す。 Then, by combining the two divided OTU frames, the original OTU frame can be restored. FIG. 10 (4) shows the restored state.
このとき、波長b側のFASバイト、MFASバイトとして使用したRESバイトの値は、予め定められた所定の値に戻しておけばよい。また、このとき、OTU信号多重分離部220が出力してくるOTUフレームに設定されているRESバイトの値を参照して戻しておくように構成してもよい。
At this time, the value of the RES byte used as the FAS byte and MFAS byte on the wavelength b side may be returned to a predetermined value. At this time, the RES byte value set in the OTU frame output from the OTU
以上のようにして復元されたOTUフレームに対し、スクランブル回路2324でスクランブル処理を施してOTU信号多重分離部220に出力する(S406)。
The OTU frame restored as described above is scrambled by the
なお、このとき実行されるスクランブル処理の範囲は、後段装置であるOTU信号多重分離部220で行うデスクランブル処理の範囲と同じ範囲の処理を行う。これは、デスクランブル回路2311で行うデスクランブル処理の範囲とも同じである。また、前述したように、後段装置であるOTU信号多重分離部220においてデスクランブル処理を行わないように構成した場合には、スクランブル回路2324は削除し、この段階でのスクランブル処理は行わなくてもよい。
Note that the range of the scramble process executed at this time is the same range as the range of the descrambling process performed by the OTU
OTU信号多重分離部220は、受信したOTUフレームの受信信号の誤り訂正を実行し、OTUフレームをクライアント信号に分離してクライアント側光送受信機210に出力する。
The OTU
クライアント側光送受信機210は、クライアント信号に対する電気信号/光信号変換を行って、クライアント側光信号を出力する。
The client side
以上のように、本実施形態においては、OTUフレームを2分割し、分割した各分割OTUフレームのオーバーヘッドのRESバイトを使用して、並列伝送された2つの分割OTUフレームを受信側で復元できるように構成した。これにより、変調方式をQPSK変調方式から、よりノイズ耐力のあるBPSK変調方式に変更し、同じボーレートで変調してもQPSK変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる構成を実現することができる。 As described above, in this embodiment, the OTU frame is divided into two, and the two divided OTU frames transmitted in parallel can be restored on the receiving side by using the RES byte of the overhead of each divided OTU frame. Configured. As a result, it is possible to realize a configuration in which data can be transmitted and received at the same transmission rate as the QPSK modulation method even when the modulation method is changed from the QPSK modulation method to the BPSK modulation method with higher noise tolerance and modulated at the same baud rate.
このことは、QPSK変調方式を採用しているWDM光伝送装置において、本実施形態のOTUフレーム変換部を追加し、BPSK変調方式のWDM光送受信機を2ユニット設けることで、容易にBPSK変調方式への変更も可能になる。つまり、OTUフレーム変換部はFPGA(Field Programmable Gate Array)等の1つのデバイスで実現が可能であり、またボーレートの変更が不要であるため、WDM光送受信機の周辺回路の変更も不要となる。そのため、QPSK変調方式のWDM光伝送装置をBPSK変調方式に変更する場合であっても、ハードウェア構成の変更規模を最小で実現することができる。 This is because, in the WDM optical transmission apparatus adopting the QPSK modulation method, the OTU frame conversion unit of this embodiment is added, and two units of the BPSK modulation method WDM optical transceiver are provided, so that the BPSK modulation method can be easily obtained. Changes to can also be made. That is, the OTU frame conversion unit can be realized by a single device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), and since it is not necessary to change the baud rate, it is not necessary to change the peripheral circuit of the WDM optical transceiver. Therefore, even when the QPSK modulation type WDM optical transmission apparatus is changed to the BPSK modulation type, the change scale of the hardware configuration can be realized with a minimum.
(変形例)
図11は、OTUフレーム変換部の変形例の構成を示すブロック図である。第2の実施形態のWDM光伝送装置の変形例として図11に示すOTUフレーム変換部233を備えてもよい。
(Modification)
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a modified example of the OTU frame conversion unit. As a modification of the WDM optical transmission apparatus of the second embodiment, an OTU
このOTUフレーム変換部233は、送信側においてはOTUフレーム分割処理回路2312の後段に、そして受信側においては波長間スキュー調整回路2322の後段に、それぞれインターリーブ回路2330を設置した構成になっている。インターリーブ回路2330は、エラーが分散するようにビットまたはバイト単位でデータを入れ換える処理を実施し、光伝送路で発生したバーストエラーのOTU信号多重分離部220での訂正処理を可能にする。
The OTU
また、図12は、OTUフレームのその他の分割例を説明する図である。 FIG. 12 is a diagram for explaining another example of division of the OTU frame.
図8と図10を参照した説明では、row2とrow4のRESバイトを使用してFASバイトとMFASバイトを波長b対応の分割OTUフレームに設定した。
In the description with reference to FIG. 8 and FIG. 10, the FAS byte and the MFAS byte are set in the wavelength O-compatible divided OTU frame using the RES bytes of
図12では、row1の13−14バイトのRESバイトとrow4の9−14バイトのRESバイトを用いて波長b対応の分割OTUフレーム用のFASバイトとMFASバイトを設定するようにしたものである。この例では、row1の13−14バイトのRESバイトをrow3のEXPバイトと入れ替えることで図12(2)の状態にする以外は、図8で説明した入れ替え、移動と同じである。
In FIG. 12, the FAS byte and the MFAS byte for the divided b OTU frame corresponding to the wavelength b are set using the RES byte of 13-14 bytes of row1 and the RES byte of 9-14 bytes of row4. This example is the same as the exchange and movement described with reference to FIG. 8 except that the RES byte of 13-14 bytes in
更に、第2の実施形態ではQPSK変調方式とBPSK変調方式を例にして説明したが、変調多値数が第1の変調方式の1/2となる第2の変調方式であればこれに限ることはない。例えば、第1の変調方式が16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調方式で第2の変調方式が8QAM変調方式であってもよい。 Furthermore, in the second embodiment, the QPSK modulation method and the BPSK modulation method have been described as examples. However, the second modulation method is not limited to this as long as the modulation multi-level number is ½ of the first modulation method. There is nothing. For example, the first modulation scheme may be a 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation scheme and the second modulation scheme may be an 8QAM modulation scheme.
以上のように、趣旨を逸脱しない範囲で変形しても本実施形態での発明の実施は可能である。 As described above, the present invention can be implemented even if it is modified without departing from the spirit of the invention.
(第3の実施形態)
第3の実施形態は、第1の変調方式と第2の変調方式の変調多値数の比率が1/4となるような場合の実施形態である。例えば、第1の変調方式が8QAM変調方式で第2の変調方式がBPSK変調方式の場合や、第1の変調方式が16QAM変調方式で第2の変調方式がQPSK変調方式の場合などが想定される。
(Third embodiment)
The third embodiment is an embodiment in the case where the ratio of the modulation multi-level number between the first modulation scheme and the second modulation scheme is 1/4. For example, it is assumed that the first modulation method is an 8QAM modulation method and the second modulation method is a BPSK modulation method, or the first modulation method is a 16QAM modulation method and the second modulation method is a QPSK modulation method. The
図13は、第3の実施形態のWDM光伝送装置21の構成を示すブロック図である。第3の実施形態のWDM光伝送装置21では、分割して並列伝送する分割OTUフレームの数が4であることが第2の実施形態のWDM光伝送装置20と異なる。WDM光伝送装置21は、送信側ではOTUフレームを4つの分割OTUフレームに分割して4波長で並列伝送し、受信側では4波長で並列伝送された4つの分割OTUフレームを受信して本来のOTUフレームに復元する構成となる。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the WDM
そのため、WDM光伝送装置21は、第2の実施形態のOTUフレーム変換部230の代わりに、OTUフレーム変換部234を備える。また、WDM光伝送装置21は、4ユニットのWDM側光送受信機250を備え、4波長(波長a、波長b、波長c、波長d)で分割OTUフレームの光信号を送受信する。
Therefore, the WDM
OTUフレーム変換部234の構成は、図5に示した第2の実施形態のOTUフレーム変換部230の構成と類似するので、その図示と詳細な説明は省略する。分割OTUフレームスクランブル回路、分割OTUフレーム同期回路および分割OTUフレームデスクランブル回路がそれぞれ4ユニット設けられていることと、分割/結合処理する分割OTUフレームの数が4であることが相違するのみである。
Since the configuration of the OTU
本実施形態では、OTUフレームを4分割して、各分割OTUフレームをrow1、row2、row3、row4で構成する。そして、これらの分割OTUフレームに対して、第2の実施形態で説明した処理と同様の処理が実行される。 In this embodiment, the OTU frame is divided into four, and each divided OTU frame is composed of row1, row2, row3, and row4. Then, processing similar to the processing described in the second embodiment is performed on these divided OTU frames.
なお、本実施形態の場合、4つの各分割OTUフレームのオーバーヘッドにはフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を次のように設定すればよい。 In the present embodiment, frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information may be set as follows in the overhead of each of the four divided OTU frames.
まず、フレーム同期情報としてFASバイトを使用することは第2の実施形態と同じであるが、実際のフレーム同期はフレームの先頭の4バイトをモニタして実施しているので、FASを4バイトとして使用する。波長間スキュー調整情報はMFASバイトを1バイト使用する。従って、第3の実施形態では、各rowの先頭の5バイトをフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報として設定する。 First, using the FAS byte as the frame synchronization information is the same as in the second embodiment. However, since the actual frame synchronization is performed by monitoring the first 4 bytes of the frame, the FAS is set to 4 bytes. use. The inter-wavelength skew adjustment information uses one MFAS byte. Therefore, in the third embodiment, the first 5 bytes of each row are set as frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information.
row2では、row1のRESバイトを移動して、row2のRESバイトと共に使用してフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。
In
row3では、TCM1乃至6のいずれかを予備として定義づけて、FASを4バイトとして使用することで浮いた2バイトと共に使用してフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。
In
row4では、row4のRESバイトを移動してフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定する。
In
以上のように、OTUフレームを4分割しても、分割した各分割OTUフレームのオーバーヘッドにフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、並列伝送された4つの分割OTUフレームを受信側で復元することができる。 As described above, even if an OTU frame is divided into four, frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information are set in the overhead of each divided OTU frame, and four divided OTU frames transmitted in parallel are restored on the receiving side. can do.
これにより、変調方式を8QAM変調方式から、よりノイズ耐力のあるBPSK変調方式に変更し、同じボーレートで変調しても8PSK変調方式と同じ伝送レートでデータを送受信できる構成を実現することができる。また、第1の変調方式が16QAM変調方式で第2の変調方式がQPSK変調方式の場合も同様の効果を得ることができる。 As a result, it is possible to realize a configuration in which data can be transmitted and received at the same transmission rate as the 8PSK modulation method even when the modulation method is changed from the 8QAM modulation method to the BPSK modulation method with higher noise tolerance and modulated at the same baud rate. The same effect can be obtained when the first modulation scheme is the 16QAM modulation scheme and the second modulation scheme is the QPSK modulation scheme.
10 光伝送装置
11、21 送信部
12、22 受信部
20、21 WDM光伝送装置
110 フレーム分割処理手段
111 送信手段
120 受信手段
121 フレーム同期手段
122 波長間スキュー調整手段
123 フレーム結合処理手段
210 クライアント側光送受信機
211 クライアント側光受信機
212 クライアント側光送信機
220 OTU信号多重分離部
221 OTU信号多重部
222 OTU信号分離部
230、233 OTUフレーム変換部
231 送信側OTUフレーム変換部
232 受信側OTUフレーム変換部
240、250 WDM側光送受信機
241 WDM側光送信機
242 WDM側光受信機
2310 OTUフレーム同期回路
2311 デスクランブル回路
2312 OTUフレーム分割処理回路
2313 分割OTUフレームスクランブル回路
2320 分割OTUフレーム同期回路
2321 分割OTUフレームデスクランブル回路
2322 波長間スキュー調整回路
2323 OTUフレーム結合処理回路
2324 スクランブル回路
2330 インターリーブ回路
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記n波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第2の変調方式で復調する受信手段と、前記フレーム同期情報を用いて、前記n波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとるフレーム同期手段と、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整する波長間スキュー調整手段と、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元するフレーム結合処理手段を含む受信部
を備えることを特徴とする光伝送装置。 An optical signal modulated at the same baud rate as the first modulation method is used in parallel at n wavelengths using the second modulation method whose modulation multi-level number is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation method. Transmitting means for transmitting, and dividing the optical transmission unit frame to be transmitted into n, and setting frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information at predetermined positions in the overhead part of each of the divided optical transmission unit frames divided into n, A transmission unit including a frame division processing unit that outputs the divided optical transmission unit frame to the transmission unit in correspondence with each of the n wavelengths;
Receiving means for receiving the optical signal of each of the divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at the n wavelength and demodulating it by the second modulation method, and transmitting at the n wavelength in parallel using the frame synchronization information Using the frame synchronization means for synchronizing the frames of each of the divided optical transmission unit frames and the inter-wavelength skew adjustment information, the inter-wavelength skew for each of the synchronized divided optical transmission unit frames is adjusted. An optical device comprising: an inter-wavelength skew adjusting unit; and a receiving unit including a frame combination processing unit that combines the divided optical transmission unit frames each having an adjusted inter-wavelength skew to restore the optical transmission unit frame. Transmission equipment.
前記フレーム分割処理手段は、前記OTUフレームを、該OTUフレームを構成するrow(横列)を単位としてn個の分割OTUフレームに分割するフレーム分割処理回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。 The optical transmission unit frame is an ITU-T (International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector) recommendation G.264. 709 is an OTU (Optical channel Transport Unit) frame transmitted in an optical transport network (OTN).
2. The frame division processing unit includes a frame division processing circuit that divides the OTU frame into n divided OTU frames in units of rows (rows) constituting the OTU frame. Optical transmission equipment.
前記フレーム分割処理回路は、前記OTUフレームをrow1とrow2、およびrow3とrow4の、それぞれが2つのrowよりなる2つの分割OTUフレームに分割することを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれかの請求項に記載の光伝送装置。 The first modulation method is a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) method, the second modulation method is a BPSK (Binary Phase Shift Keying) method, or the first modulation method is a 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation method. The modulation method is an 8QAM modulation method,
6. The frame division processing circuit divides the OTU frame into two divided OTU frames each having two rows of row1 and row2, and row3 and row4. An optical transmission device according to any one of the claims.
前記フレーム分割処理回路は、前記OTUフレームをrow1乃至row4の各rowよりなる4つの分割OTUフレームに分割することを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれかの請求項に記載の光伝送装置。 The first modulation scheme is an 8QAM scheme and the second modulation scheme is a BPSK (Binary Phase Shift Keying) scheme, or the first modulation scheme is a 16QAM scheme and the second modulation scheme is a QPSK (Binary Phase Shift Keying). ) Method,
6. The optical transmission according to claim 2, wherein the frame division processing circuit divides the OTU frame into four divided OTU frames each composed of row 1 to row 4. apparatus.
送信側は、送信する光伝送ユニットフレームをn分割し、該n分割したそれぞれの分割光伝送ユニットフレームのオーバーヘッド部の所定の位置にフレーム同期情報と波長間スキュー調整情報を設定し、それぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対応する光信号を、前記第2の変調方式を用いて前記第1の変調方式と同じボーレートで変調し、変調したそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を、n波長の各波長に対応させて並列伝送し、
受信側は、前記n波長で並列伝送されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームの光信号を受信して前記第2の変調方式で復調し、前記フレーム同期情報を用いて、復調されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームのフレーム同期をとり、前記波長間スキュー調整情報を用いて、前記同期をとったそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームに対する波長間スキューを調整し、波長間スキューが調整されたそれぞれの前記分割光伝送ユニットフレームを結合して前記光伝送ユニットフレームを復元する
ことを特徴とする光伝送方法。 Using the second modulation scheme in which the modulation multi-level number is 1 / n (n is 2 or 4) of the first modulation scheme,
The transmission side divides the optical transmission unit frame to be transmitted into n, sets frame synchronization information and inter-wavelength skew adjustment information at predetermined positions in the overhead part of each of the divided optical transmission unit frames divided into n, and The optical signal corresponding to the divided optical transmission unit frame is modulated at the same baud rate as the first modulation method using the second modulation method, and the modulated optical signal of each divided optical transmission unit frame is n Parallel transmission corresponding to each wavelength,
The receiving side receives the optical signal of each of the divided optical transmission unit frames transmitted in parallel at the n wavelength, demodulates the signal using the second modulation method, and demodulates each of the demodulated signals using the frame synchronization information. Frame synchronization of the divided optical transmission unit frames is performed, and the inter-wavelength skew is adjusted by adjusting the inter-wavelength skew for each of the synchronized divided optical transmission unit frames using the inter-wavelength skew adjustment information. An optical transmission method comprising: combining the divided optical transmission unit frames to restore the optical transmission unit frame.
前記送信側は、前記OTUフレームを、該OTUフレームを構成するrow(横列)を単位としてn個の分割OTUフレームに分割することを特徴とする請求項8に記載の光伝送方法。 The optical transmission unit frame is an ITU-T (International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector) recommendation G.264. 709 is an OTU (Optical channel Transport Unit) frame transmitted in an optical transport network (OTN).
9. The optical transmission method according to claim 8, wherein the transmitting side divides the OTU frame into n divided OTU frames in units of rows (rows) constituting the OTU frame.
前記送信側は、前記OTUフレームをrow1とrow2、およびrow3とrow4の、それぞれが2つのrowよりなる2つの分割OTUフレームに分割することを特徴とする請求項9乃至請求項12のいずれかの請求項に記載の光伝送方法。 The first modulation method is a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) method, the second modulation method is a BPSK (Binary Phase Shift Keying) method, or the first modulation method is a 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation method. The modulation method is an 8QAM modulation method,
The transmission side divides the OTU frame into two divided OTU frames each composed of two rows, row1 and row2, and row3 and row4. An optical transmission method according to claim.
前記送信側は、前記OTUフレームをrow1乃至row4の各rowよりなる4つの分割OTUフレームに分割することを特徴とする請求項9乃至請求項12のいずれかの請求項に記載の光伝送方法。 The first modulation method is 8QAM (8 Quadrature Amplitude Modulation) method, the second modulation method is BPSK (Binary Phase Shift Keying) method, or the first modulation method is 16QAM method and the second modulation method is QPSK. (Binary Phase Shift Keying) method,
The optical transmission method according to any one of claims 9 to 12, wherein the transmission side divides the OTU frame into four divided OTU frames including row1 to row4.
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