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技術 デジタル伝送システム

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 鈴木昌弘大原拓也相澤茂樹富沢将人宮本裕
出願日 2013年3月11日 (7年9ヶ月経過) 出願番号 2013-048231
公開日 2013年8月1日 (7年4ヶ月経過) 公開番号 2013-150339
状態 拒絶査定
技術分野 エラーの検出、防止
主要キーワード 信号種別情報 一般通信用 受信タイマー トラフィックコントロール 光ネットワーク網 敷設状況 受信フレームカウンタ エラー特性
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

伝送路特性や、収容しているクライアント種別伝送ステムなどの通信状況に柔軟に適応して高い誤り訂正処理を実現する。

解決手段

受信側の伝送装置30は、信号品質モニタ手段311で信号品質の変化が検知されると、通知手段34により、送信側の伝送装置20に信号品質変化通知信号を送信する。伝送装置20は、通知手段23により信号品質変化通知信号を受信すると、切替タイミングを指示する切替タイミング通知信号を伝送装置30へ送信する。伝送装置30は、誤り訂正回路切替回路321により、上記切替タイミングで誤り訂正回路を切り替える。伝送装置20は、切替タイミングを指示したタイミングで、誤り訂正回路切替回路211により、誤り訂正回路214−1〜214−Nを切り替える。

概要

背景

従来、光通信の分野では、無線通信などと比べると通信路における雑音の影響が小さいため、前方誤り訂正(以下、FEC:Forward Error Correction)導入の必要性は少なかった。しかし、1990年以降、伝送容量増加に伴い、その必要性が増していった。光通信にFECを適用するメリットは、低OSNR(Optical Signal to Noise Ratio)の信号でも高感度に受信できるため、容易に伝送距離の長延化を図ることができることである。

現在では、40Gbit/sクラスのOTN(Optical Transport Network)を用いた大容量のデジタル伝送システムが既に商用化され、FECが標準機能として搭載されている。OTNにおけるFECの適用方法は、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)により、勧告G.709(例えば、非特許文献1参照)にて標準FEC(GFEC:Generalized Forward Error Correction、OTNでは、Reed−Solomon符号が用いられている)として規定されている。

しかし、高速デジタル伝送においては、今まで以上に非線形光学効果や、偏波モード分散といった劣化要因の影響が顕著に現れてしまうため、GFECよりも優れた性能を持つ誤り訂正符号を適用する流れが世界的に進んでいる。そのため、誤り訂正能力を向上させた拡張型FEC(EFEC:Enhanced Forward Error Correction)方式の研究開発が数多くなされており、現行のデジタル伝送システムには、GFECに併せてEFECなど複数の誤り訂正符号を搭載するケースが大半である。

伝送容量の拡大と共に光ネットワークの形態も変化している。以前は、ポイント−ポイント間の通信であったが、現在は、リング型や、メッシュ型へと進化を遂げている。ネットワーク形態の進化に伴い、これまで固定的であった光パスを、サービスの要求に応じて動的に変化させることへの要求が高まっている。光パスを自律的、動的に変化させる技術として、IETF(The Internet Engineering Task Force)により標準化されているGMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switch)と呼ばれる制御プロトコルがある(例えば、非特許文献2参照)。

GMPLSは、従来、ラベル・スイッチ技術として、IP(Internet Protocol)網や、ATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)網に用いられてきたMPLS(Multi Protocol Label Switch)技術を、WDM(Wavelength Division Multiplexing)を用いた光ネットワーク網に拡張したものである。光の波長をラベルとして扱い、動的なパス切り替え故障復旧トラフィックコントロールなどの機能を備えている。

GMPLSの導入により、よりフレキシブルな光ネットワークを構成することが可能になったが、パス切替え時に生じる伝送路特性の変化が課題となっている。伝送路特性は、光ファイバの持つ分散量や、伝送損失特性、さらには敷設状況に大きく依存する。現在、数多くの光ファイバが敷設されているが、伝送経路によって受ける影響がそれぞれ異なってしまう。光通信の分野では、適応的な補償技術が十分には成熟していないため、新規にデジタル伝送システムを導入する際には、最悪の条件を仮定した上でシステム全体の設計を行なっている。

一方、無線通信の分野では、雑音や、干渉などの影響が時々刻々と変化するため、通信品質劣化に対して適応的に誤り訂正能力を切替える誤り訂正方式が従来より提案されている(例えば、非特許文献3、特許文献1、特許文献2)。

図11は、特許文献1に記載の送信装置の構成を示すブロック図である。図において、送信装置1では、入力バッファ2で入力信号バッファリングを行い、交錯符号器3で、誤り訂正の符号化並びにインタリーブ処理を行う。送信部4は、受信装置パケットデータを送信する。

一方、受信部5は、受信装置から送られてきたパケットデータを受信する。再送制御部7は、NACK信号を受けた場合に欠落したパケットを入力バッファから再度読み込み制御を行う。ラウンドトリップ時間決定部8は、送信から受信までの経過時間(ラウンド・トリップ時間)を受信装置からのデータを元に、推定を行う。ラウンド・トリップ時間記憶部9は、ラウンド・トリップ時間を一定期間保持する。

ACK受信タイマー11は、送信部4がパケットを送信してラウンド・トリップ時間内にACK信号を受信したか否かを判断する。また、切替判定部10は、通信チャネルパケット損失率を求め、一定条件下誤り訂正符号方式を切替える。パケット・カウンタ12は、送信部4から伝送されるパケットの数をカウントし、エラー・カウンタ13は、受信装置又はACK受信タイマー11から送信されるNACK信号の数をカウントする。

符号器構成情報記憶部15は、符号化回路回路構成情報を保持する。符号器再構成部14は、切替判定部10からの信号を受け交錯符号器3の回路構成の変更を行う。

従特許文献1に記載の送信装置は、再構成可能なハードウェア具備することで装置規模を削減し、さらに、所与ハードウェア量の範囲内で、通信チャネルの誤り率に応じて、パケット伝送スループットが最大になるような適応的に誤り訂正符号の切り替えを行なうというものである。

概要

伝送路特性や、収容しているクライアント種別、伝送システムなどの通信状況に柔軟に適応して高い誤り訂正処理を実現する。受信側の伝送装置30は、信号品質モニタ手段311で信号品質の変化が検知されると、通知手段34により、送信側の伝送装置20に信号品質変化通知信号を送信する。伝送装置20は、通知手段23により信号品質変化通知信号を受信すると、切替タイミングを指示する切替タイミング通知信号を伝送装置30へ送信する。伝送装置30は、誤り訂正回路切替回路321により、上記切替タイミングで誤り訂正回路を切り替える。伝送装置20は、切替タイミングを指示したタイミングで、誤り訂正回路切替回路211により、誤り訂正回路214−1〜214−Nを切り替える。

目的

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、伝送路特性や、収容しているクライアントの種別、伝送システムなどの通信状況に柔軟に適応して高い誤り訂正処理を実現することができるデジタル伝送システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

送信側の伝送装置と受信側の伝送装置とからなるデジタル伝送システムにおいて、前記送信側の伝送装置は、入力信号種別に基づいて、該入力信号に信号種別の情報を付加する信号種別情報入手段と、それぞれが異なる誤り訂正方式を有し、前記信号種別情報挿入手段により付加された信号種別の情報に基づく誤り訂正方式により誤り訂正の符号化を行う複数の送信側誤り訂正回路を有する送信側誤り訂正処理部とを備え、前記受信側の伝送装置は、前記送信側の伝送装置から伝送されてきた信号に付加された信号種別の情報に基づいて、受信した信号の種別を識別する信号種別識別手段と、それぞれが異なる誤り訂正方式を有し、受信した信号に対して誤り訂正を行う複数の受信側誤り訂正回路を有する受信側誤り訂正処理部と、前記信号種別識別手段により識別された信号種別に基づいて、誤り訂正方式の決定を行う誤り訂正回路選択手段と、前記誤り訂正回路選択手段により決定された誤り訂正方式に対応する受信側誤り訂正回路への切り替えを行う受信側誤り訂正回路切替手段とを備えることを特徴とするデジタル伝送システム。

請求項2

前記受信側の伝送装置は、前記複数の誤り訂正回路の切替が完了するまで、信号を一時的にバッファリングするバッファ回路を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のデジタル伝送システム。

技術分野

0001

本発明は、誤り訂正符号を用いたデジタル伝送システム、特にフレーム伝送システム係り信号品質もしくはクライアント信号種別などに応じて、適応的に最適な誤り訂正符号回路切り替えを行うデジタル伝送システムに関する。

背景技術

0002

従来、光通信の分野では、無線通信などと比べると通信路における雑音の影響が小さいため、前方誤り訂正(以下、FEC:Forward Error Correction)導入の必要性は少なかった。しかし、1990年以降、伝送容量増加に伴い、その必要性が増していった。光通信にFECを適用するメリットは、低OSNR(Optical Signal to Noise Ratio)の信号でも高感度に受信できるため、容易に伝送距離の長延化を図ることができることである。

0003

現在では、40Gbit/sクラスのOTN(Optical Transport Network)を用いた大容量のデジタル伝送システムが既に商用化され、FECが標準機能として搭載されている。OTNにおけるFECの適用方法は、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)により、勧告G.709(例えば、非特許文献1参照)にて標準FEC(GFEC:Generalized Forward Error Correction、OTNでは、Reed−Solomon符号が用いられている)として規定されている。

0004

しかし、高速デジタル伝送においては、今まで以上に非線形光学効果や、偏波モード分散といった劣化要因の影響が顕著に現れてしまうため、GFECよりも優れた性能を持つ誤り訂正符号を適用する流れが世界的に進んでいる。そのため、誤り訂正能力を向上させた拡張型FEC(EFEC:Enhanced Forward Error Correction)方式の研究開発が数多くなされており、現行のデジタル伝送システムには、GFECに併せてEFECなど複数の誤り訂正符号を搭載するケースが大半である。

0005

伝送容量の拡大と共に光ネットワークの形態も変化している。以前は、ポイント−ポイント間の通信であったが、現在は、リング型や、メッシュ型へと進化を遂げている。ネットワーク形態の進化に伴い、これまで固定的であった光パスを、サービスの要求に応じて動的に変化させることへの要求が高まっている。光パスを自律的、動的に変化させる技術として、IETF(The Internet Engineering Task Force)により標準化されているGMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switch)と呼ばれる制御プロトコルがある(例えば、非特許文献2参照)。

0006

GMPLSは、従来、ラベル・スイッチ技術として、IP(Internet Protocol)網や、ATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)網に用いられてきたMPLS(Multi Protocol Label Switch)技術を、WDM(Wavelength Division Multiplexing)を用いた光ネットワーク網に拡張したものである。光の波長をラベルとして扱い、動的なパス切り替え故障復旧トラフィックコントロールなどの機能を備えている。

0007

GMPLSの導入により、よりフレキシブルな光ネットワークを構成することが可能になったが、パス切替え時に生じる伝送路特性の変化が課題となっている。伝送路特性は、光ファイバの持つ分散量や、伝送損失特性、さらには敷設状況に大きく依存する。現在、数多くの光ファイバが敷設されているが、伝送経路によって受ける影響がそれぞれ異なってしまう。光通信の分野では、適応的な補償技術が十分には成熟していないため、新規にデジタル伝送システムを導入する際には、最悪の条件を仮定した上でシステム全体の設計を行なっている。

0008

一方、無線通信の分野では、雑音や、干渉などの影響が時々刻々と変化するため、通信品質劣化に対して適応的に誤り訂正能力を切替える誤り訂正方式が従来より提案されている(例えば、非特許文献3、特許文献1、特許文献2)。

0009

図11は、特許文献1に記載の送信装置の構成を示すブロック図である。図において、送信装置1では、入力バッファ2で入力信号バッファリングを行い、交錯符号器3で、誤り訂正の符号化並びにインタリーブ処理を行う。送信部4は、受信装置パケットデータを送信する。

0010

一方、受信部5は、受信装置から送られてきたパケットデータを受信する。再送制御部7は、NACK信号を受けた場合に欠落したパケットを入力バッファから再度読み込み制御を行う。ラウンドトリップ時間決定部8は、送信から受信までの経過時間(ラウンド・トリップ時間)を受信装置からのデータを元に、推定を行う。ラウンド・トリップ時間記憶部9は、ラウンド・トリップ時間を一定期間保持する。

0011

ACK受信タイマー11は、送信部4がパケットを送信してラウンド・トリップ時間内にACK信号を受信したか否かを判断する。また、切替判定部10は、通信チャネルパケット損失率を求め、一定条件下誤り訂正符号方式を切替える。パケット・カウンタ12は、送信部4から伝送されるパケットの数をカウントし、エラー・カウンタ13は、受信装置又はACK受信タイマー11から送信されるNACK信号の数をカウントする。

0012

符号器構成情報記憶部15は、符号化回路回路構成情報を保持する。符号器再構成部14は、切替判定部10からの信号を受け交錯符号器3の回路構成の変更を行う。

0013

従特許文献1に記載の送信装置は、再構成可能なハードウェア具備することで装置規模を削減し、さらに、所与ハードウェア量の範囲内で、通信チャネルの誤り率に応じて、パケット伝送スループットが最大になるような適応的に誤り訂正符号の切り替えを行なうというものである。

0014

特開2005−252622号公報
特開2004−32283号公報

先行技術

0015

ITU-T G.709, “Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)”, p. 28, 94-95
IETF RFC3945, “Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Architecture”, p. 7-10
Jong-Suk Ahn, and John Heidmann, “An adaptive FEC algorithm for Mobile Wireless Networks”, Technical ReportISI-TR-555, USC / InformationSciences Institute, March, 2002

発明が解決しようとする課題

0016

しかしながら、上記従来技術は、再構成可能なハードウェアを用いていることから、無線通信よりもはるかに高速な光通信伝送システムにおいては、再構成可能なハードウェアによる誤り訂正回路の構成では、実現できる処理速度や、回路規模に制限が生じ、高い誤り訂正処理機能を実現することが困難である。

0017

さらに、上記従来技術は、無線通信におけるパケット伝送システム特化した方式であり、光通信等で主に用いられているフレーム単位の伝送システムにおいては、パケット単位でデータの同期を行わず、常に装置間の同期を図っている。そのため、パケット伝送を前提とした上記従来技術をそのまま光通信システムに適用すると、誤り訂正符号の切替時に各誤り訂正符号の処理時間の違いにより、一定時間データの欠落が生じてしまうという問題がある。

0018

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、伝送路特性や、収容しているクライアントの種別、伝送システムなどの通信状況に柔軟に適応して高い誤り訂正処理を実現することができるデジタル伝送システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0019

上述した課題を解決するために、本発明は、送信側の伝送装置と受信側の伝送装置とからなるデジタル伝送システムにおいて、前記送信側の伝送装置は、入力信号の種別に基づいて、該入力信号に信号種別の情報を付加する信号種別情報入手段と、それぞれが異なる誤り訂正方式を有し、前記信号種別情報挿入手段により付加された信号種別の情報に基づく誤り訂正方式により誤り訂正の符号化を行う複数の送信側誤り訂正回路を有する送信側誤り訂正処理部とを備え、前記受信側の伝送装置は、前記送信側の伝送装置から伝送されてきた信号に付加された信号種別の情報に基づいて、受信した信号の種別を識別する信号種別識別手段と、それぞれが異なる誤り訂正方式を有し、受信した信号に対して誤り訂正を行う複数の受信側誤り訂正回路を有する受信側誤り訂正処理部と、前記信号種別識別手段により識別された信号種別に基づいて、誤り訂正方式の決定を行う誤り訂正回路選択手段と、前記誤り訂正回路選択手段により決定された誤り訂正方式に対応する受信側誤り訂正回路への切り替えを行う受信側誤り訂正回路切替手段とを備えることを特徴とするデジタル伝送システムである。

0020

本発明は、上記の発明において、前記受信側の伝送装置は、前記複数の誤り訂正回路の切替が完了するまで、信号を一時的にバッファリングするバッファ回路を更に備えることを特徴とする。

発明の効果

0021

この発明によれば、伝送路特性や、収容しているクライアントの種別、伝送システムなどの通信状況に柔軟に適応して高い誤り訂正処理を実現することができるという利点が得られる。

図面の簡単な説明

0022

本発明の第1実施形態による伝送装置の構成を示すブロック図である。
本発明の第2実施形態による伝送装置の構成を示すブロック図である。
本発明の第3実施形態による伝送装置の構成を示すブロック図である。
本第3実施形態での切替タイミングを説明するための概念図である。
本第3実施形態において、誤り訂正回路切替えまでの制御フローを示す概念図である。
OTNのフレーム構成を示す図である。
SDHのフレーム構成を示す図である。
GMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switch)を用いたときの通信手順を示す概念図である。
光パスの切り替えが伴う場合の、誤り訂正回路切替フローを示す概念図である。
光パス及び誤り訂正回路の切り替えを同時に行う場合の通信手順を示す概念図である。
特許文献1に記載の送信装置の構成を示すブロック図である。

実施例

0023

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明は、デジタル伝送システムにおいて、送信側と受信側がともに複数の誤り訂正回路を備え、受信側が受信した信号品質のモニタを行い、該信号品質に応じて誤り訂正方式を選択し、該選択した誤り訂正方式を送信側に通知し、送信側が誤り訂正回路の切り替えのタイミングを受信側に通知し、該通知したタイミングで通知された誤り訂正方式に従って誤り訂正回路の切り替えを行い、受信側が通知された切り替えのタイミングで誤り訂正回路の切り替えを行うことを特徴としている。

0024

A.第1実施形態
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態による伝送装置の構成を示すブロック図である。図において、伝送装置(送信部)20は、入力された信号に対して誤り訂正用冗長情報を付加する誤り訂正処理部21、符号化されたデータを受信側へ送信する信号送信部22、及び通知手段23から構成される。誤り訂正処理部21は、誤り訂正回路の切り替えを行う誤り訂正回路切替手段211を有する。

0025

伝送装置(受信部)30は、伝送されてきた信号を受信する信号受信部31、送信側で付加された冗長情報により誤り訂正する誤り訂正処理部32、誤り訂正処理部32の信号品質モニタ手段322から出力される信号品質データを元に誤り訂正方式の決定を行う誤り訂正回路選択手段33、及び誤り訂正方式の切替指示を送信側の装置へ通知する誤り通知手段34から構成される。信号受信部31は、信号品質の監視する信号品質モニタ手段311を有する。誤り訂正処理部32は、誤り訂正回路の切り替えを行う誤り訂正回路切替手段321、及び信号品質の監視する信号品質モニタ手段322を有する。

0026

伝送装置(送信部)20の誤り訂正処理部21には、複数の誤り訂正回路214−1〜214−Nが配され、誤り訂正回路21の前段には、各誤り訂正回路21に供給するクロック及び電源供給部212、それらを切替えるセレクタ回路213が具備されている。誤り訂正回路21の前段のセレクタ回路213は、誤り訂正回路21へ供給する電源、及びクロックを選択する役割を果たす。そのため、前段のセレクタ回路213によって、複数の誤り訂正回路214−1〜214−Nのうち、選択された誤り訂正回路以外の動作を停止させることで、消費電力の低減が可能になる。

0027

なお、複数の誤り訂正回路214−1〜214−Nは、各々、異なる誤り訂正能力、異なる消費電力、異なるアルゴリズム、あるいはこれらを組み合わせた特性を有する。

0028

また、セレクタ回路213は、誤り訂正回路切替の指示を受けた時点で、動作している誤り訂正回路に加え、切替え先の誤り訂正回路にクロック及び電源供給部212からの電源及びクロックを供給する。予め切替先の誤り訂正回路に電源及びクロックを供給することで、切替時にも安定動作が可能になる。切替後は、切替前に動作していた誤り訂正回路への電源及びクロックの供給を停止させ、消費電力を抑える。

0029

次に、本第1実施形態の動作について説明する。
伝送装置(受信部)30の信号受信部31内の信号品質モニタ手段311、もしくは誤り訂正処理部32内の信号品質モニタ手段322において、伝送装置(送信部)20と伝送装置(受信部)30との間で伝送される信号の品質をモニタし、信号品質データを誤り訂正回路選択手段33に送る。信号品質データとしては、例えば、誤り訂正前後の符号誤り率誤り訂正数Q値(Quality Factor)、OSNR,受信パワーなどがある。SDHや、OTNを用いた伝送システムでは、BIP−8(bit-interleaved parity 8、例えば、非特許文献1、参考文献1「ITU-T G.707, “Network node interface for the Synchronous Digital Hierarchy (SDH)”, p. 66」)により伝送路上の符号誤り率の測定をすることが可能である。

0030

誤り訂正回路選択手段33では、受け取った信号品質データを基に、使用する誤り訂正符号を決定する。具体的な決定方法としては、例えば、信号品質データとして誤り訂正後の符号誤り率を受け取り、その符号誤り率が所定の閾値を越えて劣化した場合に、より誤り訂正能力の高い誤り訂正回路に切り替え、逆に符号誤り率が所定の閾値を越えて改善した場合には、誤り訂正能力は低いが、より低消費電力な誤り訂正回路に切り替える、といった方法が考えられる。符号誤り率が十分に低く(すなわち、信号の品質が高く)、誤り訂正を必要としないときには、誤り訂正回路を全く用いない構成としても良い(誤り訂正無し、を選択)。

0031

また、誤り訂正符号には、様々なアルゴリズムが用いられており、それぞれのアルゴリズムにより、どのような種類の誤りに対して耐性を持っているかが異なっている。そのため、信号品質モニタ手段311(または322)において、例えば、誤り訂正が行われたビット(または、ブロック)の位置情報を基に、誤りのランダム性や、バースト性を識別することができるため、それらのエラー特性に効果の高い誤り訂正回路に切り替えるという適用方法も考えられる。

0032

例えば、一般的に、BCH符号は、ランダム誤りに、リードソロモン符号は、バースト誤りに強いとされており、適当な誤り訂正回路を選択することで、劣化要因に適した処理が可能となる。また、誤り訂正処理部21においてインタリーブ処理を施すことで、バースト誤りをランダム化することが可能になり、誤りの性質に応じてインタリーブ処理の有無や、インタリーブ処理のパラメータを切り替えることもできる。

0033

B.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
現在、光通信システムでは、多様な種類のデータ(アプリケーション)が伝送されている。アプリケーションの一例としては音声静止画動画電子メールといったものが挙げられる。これらのデータを伝送するときには、そのアプリケーションに応じて要求条件が異なる。例えば、音声の場合には、多少符号誤り率が悪くとも低遅延であることが求められたり、電子メールの場合には、遅延があっても低い符号誤り率が求められたりする。
そのため、収容しているクライアント信号の種別に応じて誤り訂正符号を切り替えることで、それぞれのアプリケーションに適した伝送が可能となる。

0034

図2は、本第2実施形態による伝送装置の構成を示すブロック図である。図において、伝送装置(送信部)20は、入力されたクライアント信号の種別に応じて、信号種別の情報を付加する信号種別情報挿入手段24、クライアント信号の種別に応じた誤り訂正の符号化を行う誤り訂正処理部21、及び符号化されたデータを受信側へ送信する信号送信部22から構成される。誤り訂正処理部21は、上述した第1実施形態と同様に、誤り訂正回路の切り替えを行う誤り訂正回路切替手段21を有する。なお、誤り訂正処理部21の構成は、上述した第1実施形態と同様であるので、図1と同じ符号を付けて説明を省略する。

0035

伝送装置(受信部)30は、伝送されてきた信号を受信する信号受信部31、識別された信号種別に応じて誤り訂正方式の決定を行う誤り訂正回路選択手段33、送信側で付加された冗長情報により誤りを訂正する誤り訂正処理部32から構成される。信号受信部31は、受信した信号に付加された信号種別の情報に基づき信号の種別を識別する信号種別識別手段312を有する。また、誤り訂正処理部32は、誤り訂正回路の切り替えを行う誤り訂正回路切替手段321を有する。

0036

また、伝送装置(受信部)30の誤り訂正処理部32には、セレクタ回路324の前段にバッファ回路323が設けられ、誤り訂正回路325−1〜325−Nの切り替えが完了するまで、信号を一時的にバッファリングする。誤り訂正回路325−1〜325−Nの信号の種別による切り替えは、予め伝送装置(送信部)20にて、クライアント信号の種別に応じた誤り訂正回路214−1〜214−Nの切り替えを行うため、上述した第1実施形態における通知手段23、34を用いずに、受信側で誤り訂正回路325−1〜325−Nの切り替えが可能になる。

0037

クライアント信号の種別を識別するには、例えば、OTNを伝送方式として用いている場合、PSI(Payload Structure Identifier)中のPT(Payload Type)の値や、ネットワークオペレーションシステムからの情報を誤り訂正回路選択手段33に送信することで識別することが可能となる。低遅延の求められるアプリケーションであれば、符号誤り率がそのアプリケーションの許容値を満たす範囲において、最も処理時間の短い誤り訂正回路を用いることで、当該アプリケーションに最適な動作をさせることが可能となる。

0038

C.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図3は、本第3実施形態による伝送装置の構成を示すブロック図である。なお、図1に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、伝送装置(送信部)20は、送信フレーム数をカウントする送信フレームカウンタ部25、及び、切替タイミングの決定を行い、フレームカウント数から切替タイミングを判断する切替タイミング制御手段26を更に備える。同様に、伝送装置(受信部)30は、受信フレーム数をカウントする受信フレームカウンタ部35、及び、切替タイミングの決定を行い、フレームカウント数から切替タイミングを判断する切替タイミング制御手段36を更に備える。

0039

また、送信側の誤り訂正処理部21には、各誤り訂正回路214−1〜214−Nから出力されるデータ間の遅延時間差を調整する遅延差調整手段216が設けられている。また、受信側の誤り訂正処理部32には、伝送中の遅延時間差、もしくは時間的な位相のずれを調整する遅延時間差調整手段327が設けられている。

0040

切替タイミング制御手段26、36は、カウンタ開始の基準となるフレームの位置及び切替を行うフレームの位置を決定する(図4参照)。送信及び受信側では、それぞれ、基準フレームからカウンタを動作させ、切替タイミング通知信号を基にNフレーム後のフレームから誤り訂正回路214−1〜214−N、325−1〜325−Nの切替を行う。
また、OTNへの適用を鑑みた場合、MFAS(Multi Frame Alignment Signal)を基準に切り替えを行うことも可能である。MFASは、マルチフレームの識別番号であり、256フレーム周期で個々のフレームに番号が割り当てられている。そのため、カウンタを用いずに、切替タイミング制御手段26、36にて基準フレーム及び切替開始フレームの位置を指示することも可能である。

0041

送信側の遅延差調整手段216は、各誤り訂正回路214−1〜214−Nから出力されるデータの遅延差を補償する手段であり、最も処理遅延の大きい誤り訂正回路の遅延時間に合わせ、各誤り訂正回路214−1〜214−Nの前段、もしくは後段、もしくはその両方で遅延を与える(図3では後段に遅延差調整手段216を設けている)。処理遅延時間の調整を行うことで、信号断のない誤り訂正回路214−1〜214−Nの切り替えが可能となる。

0042

図5(a)、(b)は、本第3実施形態において、誤り訂正回路切替えまでの制御フローを示す概念図である。伝送装置20(A)、30(B)間で信号品質のモニタを行い、伝送装置30(B)で信号品質の変化が検知された場合(Sa1)、伝送装置30(B)から伝送装置20(A)へ信号品質変化通知信号を送信する(Sa2)。伝送装置20(A)では、信号品質変化通知信号を受け、誤り訂正回路325−1〜325−Nの切替タイミングを指示する切替タイミング通知信号を伝送装置30(B)へ送信し(Sa3)、伝送装置30(B)では、指示されたタイミングで切り替え可能な場合、伝送装置20(A)へACK信号を送信し(Sa4)、指示されたタイミングで誤り訂正回路325−1〜325−Nの切り替えを行う。ACK信号を受信した伝送装置20(A)は、伝送装置30(B)で切り替えのタイミングを了解したと認識し、指示したタイミングで誤り訂正回路214−1〜214−Nの切り替えを行う(Sa5)。

0043

D.第4実施形態
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本第4実施形態は、上述した第1実施形態、または第3実施形態による伝送装置間で用いる通信手段で用いるフレーム構成に関する。

0044

図6は、OTNのフレーム構成を示す図である。上述した第1から第3実施形態において、通知手段23、24として、OTNを用いた場合、図6に示すOTU(Optical Channel Transport Unit)オーバーヘッド内の一般通信用チャネルGCC(General Communication Channel)バイト、または未使用領域のバイトを用いて通知信号を伝送することが可能である。

0045

図7は、SDHのフレームのオーバーヘッド構成を示す図である。上述した第1実施形態、または第3実施形態において、通知手段23、24として、SDHを用いた場合、OTNと同様に、図7に示すSOH(Section Overhead)内の一般通信用チャンネルDCC(Data Communication Channel)バイト、または未使用領域のバイトを用いて通知信号を伝送することができる。また、主信号とは別波長で伝送されるOSC(Optical Supervisory Channel)を用いて通知してもよい。

0046

E.第5実施形態
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図8(a)、(b)は、上述した第1実施形態、または第3実施形態において、通知手段23、24としてGMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switch)を用いたときの通信手順を示す概念図である。伝送装置20(A)、30(B)は、光ネットワークに接続され、光ネットワーク内には、光パス切替のためのOXC(Optical Cross Connect)が具備されている。図8(a)に示されているように、誤り訂正回路切替の前後で、伝送経路の切替が伴わない場合(点線破線との経路が同じ場合)、前述した第1実施形態から第3実施形態に記載の切替フローに従って誤り訂正回路214−1〜214−N、325−1〜325−Nの切替を行うことが可能である。

0047

すなわち、伝送装置20(A)、30(B)間で信号品質のモニタを行い、信号品質の変化が検知された場合、伝送装置30(B)からBER劣化通知信号を伝送装置20(A)に通知し(Sb1)、伝送装置20(A)では、BER劣化通知信号を受け、誤り訂正回路325−1〜325−Nの切替タイミングを指示する切替タイミング通知信号を伝送装置30(B)へ送信し(Sb2)、伝送装置30(B)では、指示されたタイミングで切り替え可能な場合、伝送装置20(A)へACK信号を送信し(Sb3)、指示されたタイミングで誤り訂正回路の切り替えを行う。ACK信号を受信した伝送装置20(A)は、伝送装置30(B)で切り替えのタイミングを了解したと認識し、指示したタイミングで誤り訂正回路の切り替えを行う(Sb4)。

0048

なお、通知手段23、24において、信号品質変化通知信号や、切替タイミング指示信号等は、GMPLSの制御プレーンを介して通知される(例えば、参考文献2「Adrian Farrel andIgor Bryskin, “GMPLS Architecture and Applications”, Morgan Kaufmann Publishers, 2005年12月, p. 47-48」)。

0049

図9(a)、(b)は、光パスの切替が伴う場合の、誤り訂正回路切替フローを示す概念図である。光パスの切替発生事象障害復旧、サービスの変更、支障移転などによる光パスの切替)に伴い、各OXC(1)からOXC(4)の制御部(図示略)では、パスの空きを確認するPath信号、及びパスの予約を行うResv信号を用いて、新規の光パスを設定する(Sc1)。誤り訂正回路の切り替えは、光パスの切替が完了した時点で行う。

0050

すなわち、図8(a)、(b)の切替フローと同様に、光パスの切替完了後、信号品質のモニタを行い、信号品質の変化が検知された場合、伝送装置30(B)からBER劣化通知信号を伝送装置20(A)に通知し(Sc2)、伝送装置20(A)では、BER劣化通知信号を受け、誤り訂正回路325−1〜325−Nの切替タイミングを指示する切替タイミング通知信号を伝送装置30(B)へ送信し(Sc3)、伝送装置30(B)では、指示されたタイミングで切り替え可能な場合、伝送装置20(A)へACK信号を送信し(Sc4)、指示されたタイミングで誤り訂正回路の切り替えを行う。ACK信号を受信した伝送装置20(A)は、伝送装置30(B)で切り替えのタイミングを了解したと認識し、指示したタイミングで誤り訂正回路214−1〜214−Nの切り替えを行う(Sc5)。

0051

図10(a)、(b)は、光パス及び誤り訂正回路の切り替えを同時に行う場合の通信手順を示す概念図である。誤り訂正回路214−1〜214−N、325−1〜325−Nの切り替えには、仮切替と本切替との2段階を有する。まず、仮切替では、伝送装置20(A)がパスの切替通知を受けた時、伝送装置20(A)は、切替タイミング指示信号をPath信号内の未使用領域バイト内に格納し、伝送装置30(B)に通知する(Sd1)。その際、OXC(1)→OXC(2)→OXC(3)→OXC(4)の各制御部(図示略)では、Path信号のメッセージを元にパスの空き確認を行う。

0052

伝送装置30(B)では、切替タイミングの指示を受け、所望のタイミングで誤り訂正回路の切替が可能な場合、ACK信号をResv信号内の未使用領域バイト内に格納し、伝送装置20(A)へ送信する(Sd2)。その際、OXC(4)→OXC(3)→OXC(2)→OXC(1)の各制御部(図示略)では、Resv信号のメッセージを元にパスの予約を行う。

0053

伝送装置20(A)では、ACK信号を受信した後、所望のタイミングで誤り訂正回路214−1〜214−Nの切り替えを行う(Sd3)。ここまでが仮切替であり、ここでは、誤り訂正能力が最も高い誤り訂正回路へ切替を行う。本切替では、図8(a)、(b)の切替フローと同様に信号品質のモニタを行い、伝送路特性に適した誤り訂正回路へ切替を行う。

0054

すなわち、伝送装置20(A)、30(B)間で信号品質のモニタを行い、信号品質の変化が検知された場合、伝送装置30(B)からBER劣化通知信号を伝送装置20(A)に通知し(Sd4)、伝送装置20(A)では、BER劣化通知信号を受け、誤り訂正回路325−1〜325−Nの切替タイミングを指示する切替タイミング通知信号を伝送装置30(B)へ送信し(Sd5)、伝送装置30(B)では、指示されたタイミングで切り替え可能な場合、伝送装置20(A)へACK信号を送信し(Sd6)、指示されたタイミングで誤り訂正回路325−1〜325−Nの切り替えを行う。ACK信号を受信した伝送装置20(A)は、伝送装置30(B)で切り替えのタイミングを了解したと認識し、指示したタイミングで誤り訂正回路214−1〜214−Nの切り替えを行う(Sd7)。

0055

前述した図9に示す切替方式では、光パス切替時に伝送路特性が劣化するような場合、誤り訂正回路214−1〜214−N、325−1〜325−Nが切替るまで信号品質が劣化し、データが欠落してしまう恐れがある。そのため、図10に示す方式では、まず、初期の段階でパスの切り替えと同時に、誤り訂正能力の高い誤り訂正回路(図示の例では、誤り訂正回路(2))に切替えることで、信号品質の劣化を抑えることが可能になる。

0056

上述した第1から第5実施形態によれば、光通信による高速なフレーム伝送システムであっても、伝送路特性や収容しているクライアントの種別などに応じて、適応的に誤り訂正回路を最適なものに切り替えることができる。

0057

また、従来技術に示されているパケット伝送システムではなく、光通信で通常用いられているフレーム伝送システムに適用可能な適応型の誤り訂正を実現することができる。より具体的には、誤り訂正回路切替時に生じるデータ伝送の遅延時間差を補償することで、装置間の同期はずれを生じさせることなく、適応的に誤り訂正回路を切替えることができる。

0058

20伝送装置(送信部)
21、32誤り訂正処理部
211、321誤り訂正回路切替手段
22信号送信部
23、34通知手段
30 伝送装置(受信部)
31信号受信部
311、322信号品質モニタ手段
212、322クロック及び電源供給部
213、215、324、326セレクタ回路
214−1〜214−N、325−1〜325−N 誤り訂正回路
24信号種別挿入手段
33 誤り訂正回路選択手段
312 信号種別識別手段
323バッファ回路
25送信フレームカウンタ部
26、36切替タイミング制御手段
35受信フレームカウンタ部
216、327遅延差調整手段

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