JP2006080975A

JP2006080975A - 多重信号分離方法及び装置

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Publication number: JP2006080975A
Application number: JP2004263866A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Hara; 康原
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-10
Also published as: JP4535256B2

Abstract

【課題】非同期な複数の低次群信号をそれぞれ同期させて多重した時分割多重信号からチャネル毎の低次群信号を分離し、所望のチャネル並びで出力できる多重信号分離方法及び装置を提供する。
【解決手段】チャネル番号の情報を含む非同期な複数の低次群信号を同期させて時分割多重した時分割多重信号をチャネル毎の前記複数の低次群信号にそれぞれ分離し、該低次群信号の配列を必要に応じてｎ×ｎスイッチにより並び替えてチャネルデータとして出力し、チャネルデータから、それぞれに含まれるチャネル番号の情報を抽出し、ｎ×ｎスイッチから出力されたチャネルデータの配列が所望の配列であるか否かを判定し、所望の配列で無いときｎ×ｎスイッチから出力されるチャネルデータの配列を所望の配列に切り替える。
【選択図】図３

Description

本発明は複数の低次群信号を同期多重した時分割多重信号から各低次群信号を分離するための多重信号分離方法及び装置に関する。

光海底ケーブル等を利用する長距離系の光通信システムでは、複数の陸上側回線の信号（低次群信号）が海底区間を接続する海底端局装置に収容される。一般に、陸上側回線では２．４Ｇｂ／ｓの伝送速度を有する通信方式（例えば、ＳＤＨ：Synchronous Digital Hierarchy）が多く採用されるため、海底端局装置間では回線容量を大きくするために１０Ｇｂ／ｓの伝送速度で信号（ライン信号）を伝送することが多い。その場合、海底端局装置は２．４Ｇｂ／ｓの陸上側回線を４本収容することになる。

また、海底端局装置では、海底区間における伝送品質を確保するため、ITU-T G.709で規定されたＦＥＣ(Forward Error Correction:順方向誤り訂正)にしたがって伝送するデータを符号化する。

ＦＥＣは、送信対象となるデータを、それに同期したクロックを用いてメモリへ一旦格納し、それよりも速いクロックに同期してメモリからデータを読み出すことで伝送速度を変換すると共に、受信側でデータを復元するための誤り訂正用の冗長符号を生成して付加する方式である（非特許文献１参照）。例えば、(255,239)リードソロモン（ＲＳ）方式により伝送するデータを符号化する場合、符号化によって生成されるフレームは１６×２３９＝３８２４バイトのデータに対して１６×１６＝２５６バイトの割合で冗長符号が付加された構成となる。また、このときのフレームの伝送速度は送信対象となるデータの伝送速度の２５５／２３９倍となる。なお、ITU-T G.709では、伝送するデータ及び冗長符号に、フレーム構成やフレームの先頭を示す情報または各種制御情報を含むオーバーヘッドを付加した誤り訂正用フレーム（以下、ＦＥＣフレームと称す）が規定されている。

上述したように、海底端局装置では、例えば伝送速度が２．４Ｇｂ／ｓの信号を複数本（海底区間の伝送速度が１０Ｇｂ／ｓの場合は４本）収容するため、送信側では各信号を時分割多重するための信号多重装置が必要になり、受信側では時分割多重された信号を分離するための多重信号分離装置が必要になる。

この信号多重装置及び多重信号分離装置には、上記ＳＤＨの規定にしたがって各信号を多重化・分離するＳＤＨ多重分離装置を用いることが考えられる。しかしながら、ＳＤＨ多重分離装置を用いると、海底端局装置で陸上側回線の信号（ＳＤＨフレーム）を終端し、そのオーバーヘッドを書き換えることになるため、トランスペアレンシーを確保できない問題がある。

陸上側回線及び海底区間を利用してデータの送受信を行う対向する通信装置は、通常、オーバーヘッド内の情報を用いて伝送線路を監視するため、海底区間において陸上側回線で送受信するデータの書き換えを行わないこと、すなわちトランスペアレンシーの確保が必須となる。海底端局装置に上記ＳＤＨ多重分離装置を用いると、この点で不都合がある。さらに、海底端局装置が収容する複数の陸上側回線の信号は、その同期が保障されているわけではないため、この点でもＳＤＨ多重分離装置を用いると不都合が生じる。

このため、従来の海底端局装置で用いる信号多重装置にはスタッフ同期多重方式が一般的に用いられていた。スタッフ同期多重方式は、受信データを一旦メモリへ蓄積し、共通のクロックを用いて該メモリからデータを読み出すことで非同期な複数の信号を同期させ、同期後の各信号を多重する方式である（例えば、非特許文献２参照）。その際、メモリへのデータの書き込みと読み出しによる差分は、ダミーデータ及び受信データを共通に書き込み可能な領域（スタッフバイト）を利用することで埋め合わせる。

しかしながら非同期な複数の信号を同期多重するために上述したスタッフ同期多重を採用すると、スタッフ多重時にオーバーヘッドやスタッフバイトを挿入することになるため、これらの情報の分だけ海底区間で伝送する時分割多重信号の伝送速度が上昇し、ITU-T G.709で規定された伝送速度よりも速くなってしまう。そのため、信号多重装置や多重信号分離装置でITU-T G.709に対応した各種デバイス（ＬＳＩ等）を使用することができず、専用の回路を作製しなければならないため海底端局装置のコストが上昇する問題があった。

このような問題に鑑み、非同期な複数の低次群信号をそれぞれ同期させて多重しつつ、ITU-T G.709で規定された伝送速度を持つ時分割多重信号を生成するための技術が検討されている。
ITU-T G.975, "Forward error correction for submarine systems", 10/2000 山下孚編著、「やさしいディジタル伝送」、電気通信協会、オーム社、ｐ．７５−７９

上述したように、海底端局装置等で用いる信号多重装置では、非同期な複数の低次群信号をそれぞれ同期させて多重しつつ、ITU-T G.709で規定された伝送速度を持つ時分割多重信号を生成するための技術が検討されている。そのため、このような技術で生成された時分割多重信号を受信する場合を想定して、該時分割多重信号からチャネル毎の低次群信号を分離するための多重信号分離装置が必要となった。

なお、時分割多重信号を構成する各低次群信号にそれぞれのチャネル情報を含む場合、多重信号分離装置では分離した各低次群信号を所望のチャネル並びで出力できることが望ましい。さらに、近年の海底端局装置等の通信装置では、コストの低減が厳しく要求されているため、多重信号分離装置もできるだけ簡易に構成できることが望ましい。

本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、非同期な複数の低次群信号をそれぞれ同期させて多重した時分割多重信号からチャネル毎の低次群信号を分離し、所望のチャネル並びで出力できる多重信号分離方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の多重信号分離方法は、チャネル番号の情報を含む複数の低次群信号を同期多重した時分割多重信号から、前記複数の低次群信号をそれぞれ分離するための多重信号分離方法であって、
前記時分割多重信号をチャネル毎の前記複数の低次群信号にそれぞれ分離し、
該低次群信号を、前記低次群信号の配列を切り替えるためのｎ×ｎスイッチを通して出力し、
該低次群信号の配列を必要に応じｎ×ｎスイッチにより並び替えて出力し、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号に含まれる前記チャネル番号の情報をそれぞれ抽出し、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを前記チャネル番号の配列から判定し、該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、前記所望の配列と一致させるための制御信号を生成し、
該制御信号にしたがって、前記ｎ×ｎスイッチから出力するチャネルデータの配列を切り替える方法である。

上記のような方法では、ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号にそれぞれ含まれるチャネル番号の情報を抽出し、該チャネル番号の配列からｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを判定し、該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、制御信号によりｎ×ｎスイッチから出力される低次群信号の配列を所望の配列と一致させるため、ｎ×ｎスイッチにより低次群信号の配列を切り替えて所望のチャネル配列で出力することができる。

一方、本発明の多重信号分離装置は、チャネル番号の情報を含む複数の低次群信号を同期多重した時分割多重信号から、前記複数の低次群信号をそれぞれ分離するための多重信号分離装置であって、
前記時分割多重信号をチャネル毎の前記複数の低次群信号にそれぞれ分離する信号分離部と、
前記信号分離部から出力された複数の低次群信号を入力とし、所定の制御信号にしたがって、その配列を切替えて出力するｎ×ｎスイッチと、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号に含まれる前記チャネル番号の情報をそれぞれ抽出する複数のチャネル抽出部と、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを前記チャネル抽出部で抽出した前記チャネル番号の配列から判定し、該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、前記所望の配列と一致させるための制御信号を前記ｎ×ｎスイッチに出力するチャネル識別部と、
を有する構成である。

上記のような構成では、ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号にそれぞれ含まれるチャネル番号の情報をチャネル抽出部により抽出し、チャネル識別部にて該チャネル番号の配列からｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを判定し、該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、制御信号によりｎ×ｎスイッチから出力される低次群信号の配列を所望の配列と一致させるため、ｎ×ｎスイッチにより低次群信号の配列を切り替えて所望のチャネル配列で出力することができる。

本発明の多重信号分離方法及び装置では、多重化された各低次群信号にそれぞれのチャネル番号を示す情報が含まれていれば、時分割多重信号からチャネル毎の低次群信号を分離し、さらに所望のチャネル配列で出力することができる。

次に本発明について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の多重信号分離装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。

図１に示す多重信号分離装置に入力される時分割多重信号は、自身のチャネル番号の情報を含む非同期な複数の低次群信号をそれぞれ同期させて時分割多重した信号である。

図１に示すように、第１の実施の形態の多重信号分離装置は、上述した時分割多重信号を、例えばシリアル−パラレル変換し、チャネル毎の分離データ（低次群信号）として並列に出力する信号分離部１０と、信号分離部１０から出力された複数（ｎ個：ｎは正の整数）の分離データを入力とし、チャネル識別部４０から供給される制御信号にしたがって、その配列を切替えて出力するｎ×ｎスイッチ２０と、ｎ×ｎスイッチ２０から出力されたｎ個の分離データ（以下、チャネルデータと称す）から、それぞれに含まれるチャネル番号を抽出する複数のチャネル抽出部３０₁〜３０_nと、チャネル抽出部３０₁〜３０_nで抽出されたチャネル番号の配列が所望の配列（以下、目的配列と称す）と一致するか否かを判定し、ｎ×ｎスイッチ２０から出力されるチャネルデータの配列を目的配列と一致させるための制御信号を出力するチャネル識別部４０とを有する構成である。

ｎ×ｎスイッチ２０から出力されたｎ個のチャネルデータは、対応するチャネル抽出部３０₁〜３０_nを介してｎ個の出力ポート２₁〜２_nから出力される。なお、目的配列とは、出力ポート２₁〜２_nから出力させたいチャネルデータの配列であり、例えば各チャネルデータのチャネル番号が出力ポート２₁〜２_nの番号と全て一致するときの並びとする。

次に、第１の実施の形態の多重信号分離装置の動作について図面を用いて説明する。

図２は図１に示した多重信号分離装置の処理手順を示すフローチャートである。

図２に示すように、本実施形態の多重信号分離装置は、外部から時分割多重信号を受信すると、まず信号分離部１０により該時分割多重信号をチャネル毎の低次群信号（分離データ）に分離する（ステップＳ１）。

信号分離部１０から出力された分離データの配列は必要に応じてｎ×ｎスイッチ２０により並び替え、チャネルデータとして出力する（ステップＳ２）。さらに、チャネル抽出部３０₁〜３０_nによりｎ×ｎスイッチ２０から出力されたチャネルデータに含まれるチャネル番号をそれぞれ抽出する（ステップＳ３）。

チャネル抽出部３０₁〜３０_nで抽出したチャネル番号は、その配列が目的配列と一致するか否かをチャネル識別部４０により判定する（ステップＳ４）。チャネル番号の配列が目的配列と一致する場合、ｎ×ｎスイッチ２０から出力するチャネルデータの配列を維持する（ステップＳ５）。その場合、出力ポート２₁〜２_nからは所望の配列でチャネルデータが出力される。

一方、チャネル番号の配列が目的配列と一致しない場合、チャネル番号の配列を目的配列に一致させるための制御信号をチャネル識別部４０からｎ×ｎスイッチ２０へ供給し、ｎ×ｎスイッチ２０により出力ポート２₁〜２_nへ供給するチャネルデータの配列を切り替える（ステップＳ６）。

例えば、時分割多重信号が、ch1、ch2、ch3、…、chnのデータで構成されている場合、信号分離部１０から出力される分離データはch1のデータから順に並ぶとは限らず、以下に示すｎ通りの配列パターンのいずれかとなる。

ここで、上記パターン１を目的配列とし、信号分離部１０からch2、ch3、…の順、すなわちパターン２で分離データが出力され、初期状態のｎ×ｎスイッチ２０が入力された分離データと同じ配列のチャネルデータを出力すると仮定すると、ｎ×ｎスイッチ２０から出力されるチャネルデータの配列は、ch2、ch3、…、chn、ch1（パターン２）となる。

このとき、チャネル抽出部３０₁〜３０_nからチャネル番号を受け取ったチャネル識別部４０は、該チャネル番号の配列をパターン２であると判定し、パターン２をパターン１へ切り替えるための制御信号をｎ×ｎスイッチ２０へ供給する。

ｎ×ｎスイッチ２０は、チャネル識別部４０から受け取った制御信号にしたがってチャネルデータの出力先をそれぞれ切り替え、出力ポート２₁〜２_nに対してch1のデータ、ch2のデータ、ch3のデータ、…、chn-1のデータ、chnのデータの順に（パターン１）出力する。

次に、図１に示したチャネル識別部４０の構成及び動作について図３を用いて詳細に説明する。

図３は図１に示したチャネル識別部の構成を示すブロック図である。

一般に、通信システムでは、送受信装置や中継装置内で発生する雑音や信号歪み、あるいは伝送線路における信号劣化等によって受信した信号中に誤りが存在する。そのため、図１に示したチャネル抽出部３０₁〜３０_nは各チャネルデータのチャネル番号を正しく抽出できない可能性がある。本実施形態のチャネル識別部４０は、ｎ×ｎスイッチ２０から出力されるチャネルデータの配列を目的配列と一致させるための制御信号を出力すると共に、抽出されたチャネル番号の一部に誤りがある場合、あるいは一部のチャネル番号を抽出できない場合でも正しいチャネル番号の配列を推定するための機能を備えている。

図３に示すように、本実施形態のチャネル識別部４０は、チャネル抽出部３０₁〜３０_nで抽出された各チャネル番号が格納されるチャネル番号検出レジスタ４０１と、チャネル数によって決まる、想定可能な複数のチャネル番号の配列パターンが予め登録されるチャネル番号パターンテーブル４０２と、チャネル番号パターンテーブル４０２に登録された各配列パターンに対応してビットが割り当てられた切替パターンレジスタ４０４と、ｎ×ｎスイッチ２０から出力されるチャネルデータの配列を目的配列へ切り替えるための複数の制御信号が予め登録される切替パターンテーブル４０５と、切替パターンレジスタ４０４の出力にしたがって切替パターンテーブル４０５に登録された制御信号を選択し、ｎ×ｎスイッチ２０へ出力する切替パターンセレクタ４０６と、チャネル番号検出レジスタ４０１に格納されたチャネル番号の配列及びチャネル番号パターンテーブル４０２に登録された配列パターンに基づき切替パターンレジスタ４０４にデータを書き込む演算処理部４０７とを有する構成である。演算処理部４０７は、例えばＤＳＰや論理回路等により実現可能であり、チャネル番号検出レジスタ４０１に格納されたチャネル番号の配列とチャネル番号パターンテーブル４０２に登録された配列パターンの比較結果を格納するチャネル番号一致検出レジスタ４０３を備えている。

演算処理部４０７は、チャネル番号検出レジスタ４０１に格納されたチャネル番号の配列（以下、検出パターンと称す）と、チャネル番号パターンテーブル４０２に登録された配列パターン（以下、登録パターンと称す）とをそれぞれ比較する。そして、検出パターンと配列位置が一致するチャネル番号の数を登録パターン毎にそれぞれカウントし、カウント結果をチャネル番号一致検出レジスタ４０３に格納する。

演算処理部４０７は、チャネル番号一致検出レジスタ４０３に格納したカウント結果を基に、カウント数が最も多い登録パターンを選択し、それに対応する切替パターンレジスタ４０４のビットを“１”に設定し、その他のビット“０”に設定する。すなわち、切替パターンレジスタ４０４の“１”に設定されたビットに対応する登録パターン（図３では、パターン２）が検出パターンとなる。

このようにして、検出パターンと配列位置が一致するチャネル番号の数が最も多い登録パターンを選択することで、チャネル抽出部３０₁〜３０_nで抽出されたチャネル番号の一部に誤りがある場合、あるいは一部のチャネル番号を抽出できない場合でも、ｎ×ｎスイッチ２０から出力されるチャネルデータ（低次群信号）の正しい配列を推定できる。

切替パターンセレクタ４０６は、切替パターンテーブル４０５に登録された複数の制御信号のうち、切替パターンレジスタ４０４の“１”に設定されたビットに対応する制御信号（図３では、「パターン２からパターン１」）を選択し、ｎ×ｎスイッチ２０へ出力する。

チャネル識別部４０から制御信号を受け取ったｎ×ｎスイッチ２０は、該制御信号にしたがって分離データの配列を目的配列（ここではパターン１）に並び替え、チャネルデータとして出力する。

本実施形態の多重信号分離装置によれば、ｎ×ｎスイッチ２０から出力された低次群信号にそれぞれ含まれるチャネル番号の情報を抽出し、該チャネル番号の配列からｎ×ｎスイッチ２０から出力された低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを判定し、該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、制御信号によりｎ×ｎスイッチ２０から出力される低次群信号の配列を所望の配列と一致させるため、ｎ×ｎスイッチ２０により低次群信号の配列を切り替えて所望のチャネル配列で出力することができる。

したがって、多重化された各低次群信号にそれぞれのチャネル番号を示す情報が含まれていれば、時分割多重信号からチャネル毎の低次群信号を分離し、さらに所望のチャネル配列で出力することができる。

また、時分割多重信号を分離する信号分離部１０は、例えばシリアルパラレル変換器で実現可能であり、ｎ×ｎスイッチ２０を用いて低次群信号の配列を並び替える構成であるため、多重信号分離装置を比較的簡易に実現できる。したがって、装置コストの上昇が抑制される。

さらに、検出パターンと配列位置が一致するチャネル番号の数を登録パターン毎にそれぞれカウントし、該カウント数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定する処理を行うことで、低次群信号から抽出したチャネル番号の一部に誤りがある場合、あるいは一部のチャネル番号が抽出できない場合でも、ｎ×ｎスイッチ２０から出力される低次群信号の正しい配列を推定できる。

（第２の実施の形態）
上述したように、通信システムでは受信した信号中に誤りが存在するため、チャネル抽出部によってチャネル番号を正しく抽出できない可能性がある。第２の実施の形態は、抽出したチャネル番号の一部に誤りがある場合、あるいは一部のチャネル番号が抽出できない場合に、正しいチャネルデータの配列を推定するための他の方法を提案する。第１の実施の形態では、チャネル番号一致検出レジスタ４０３により検出パターンと登録パターンの比較を１度だけ行っているが、第２の実施の形態では検出パターンと登録パターンの比較を複数回実施する。

図４は本発明の多重信号分離装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。

図４に示すように、第２の実施の形態の多重信号分離装置は、チャネル識別部７０の演算処理部７０７に、検出パターンと登録パターンの比較結果を格納するための複数のチャネル番号一致検出レジスタ７０３₁〜７０３_m（ｍは正の整数）を備え、演算処理部７０７の処理手順が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成及び動作は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

本実施形態のチャネル識別部７０が有する演算処理部７０７は、まずチャネル番号検出レジスタ７０１に格納された検出パターンとチャネル番号パターンテーブル７０２に登録された登録パターンとを比較し、検出パターンと一致する登録パターンがあるか否かを判定する。検出パターンと一致する登録パターンがある場合（図４では、パターン２）、演算処理部７０７はその配列パターンを示す情報（例えば、対応するビットを“１”にする）をチャネル番号一致検出レジスタ７０３₁に格納する。検出パターンと一致する配列パターンが無い場合は、一致パターンが無いことを示す情報（例えば、全てのビットを“０”にする）をチャネル番号一致検出レジスタ７０３₁に格納する。

検出パターンと一致する登録パターンが無い場合、演算処理部７０７は検出パターンが未確定と判定し、次にチャネル番号検出レジスタ７０１に格納された検出パターンと登録パターンとを比較し、検出パターンと一致する登録パターンがあるか否かを再び判定する。また、その判定結果をチャネル番号一致検出レジスタ７０３₂に格納する。

以下、同様の処理を繰り返し、チャネル番号一致検出レジスタ７０３₁〜７０３_mに格納された判定結果から、検出パターンと一致した回数が最も多い登録パターンを検出パターンの正しい配列として確定する。

演算処理部７０７は、検出パターンの配列が確定したら、第１の実施の形態と同様に、その配列パターンに対応する切替パターンレジスタ７０４のビットを“１”に設定し、その他のビット“０”に設定する。切替パターンセレクタ７０６は、切替パターンテーブル７０５に登録された複数の制御信号のうち、切替パターンレジスタ７０４の“１”に設定されたビットに対応する制御信号を選択し、ｎ×ｎスイッチへ出力する。

次に、本実施形態の多重信号分離装置の処理について具体的に説明する。

なお、以下では、信号分離部から出力された分離データの配列が、パターン２（ch2、ch3、…、chn-1、chn、ch1）であり、目的配列がパターン１（ch1、ch2、ch3、…、chn-1、chn）である場合を例にして説明する。

本実施形態の多重信号分離装置では、時分割多重信号を受信すると、第１の実施の形態と同様に、まず信号分離部によりチャネル毎のデータに分離し、チャネル抽出部によりｎ×ｎスイッチから出力されたチャネルデータに含まれるチャネル番号を抽出する。

チャネル識別部７０は、まず第１回目に受信した時分割多重信号から抽出したチャネル番号の配列を演算処理部７０７により判定する。ここでは、ch2、ch*、ch4、…、chn-1、chn、ch1の配列が検出され、ch*が誤って抽出されたチャネル番号とする。

この場合、チャネル識別部７０は、配列パターンが未確定であると判定し、判定結果をチャネル番号一致検出レジスタ７０３₁に格納する。そして、次に受信した時分割多重信号から抽出したチャネル番号の配列を再び判定する。

ここでは、第２回目に受信した時分割多重信号から抽出したチャネル番号に誤りが無く、ch2、ch3、ch4、…、chn-1、chn、ch1の配列が検出され、パターン２と判定されたとする。

チャネル識別部７０は、該判定結果をチャネル番号一致検出レジスタ７０３₂に格納すると共に、次に受信した時分割多重信号から抽出したチャネル番号の配列をさらに判定する。

ここでは、第３回目に受信した時分割多重信号から抽出したチャネル番号に誤りが無く、ch2、ch3、ch4、…、chn-1、chn、ch1の配列が検出され、パターン２と判定されたとする。

チャネル識別部７０は、該判定結果をチャネル番号一致検出レジスタ７０３₃に格納し、第１回目〜第３回目の判定結果から検出パターンと一致回数が最も多い登録パターンを正しい配列として確定する。ここでは、３度の判定処理のうち、２度の判定処理でパターン２に一致すると判定しているため、検出パターンの正しい配列はパターン２であると確定する。

なお、第２回目あるいは第３回目に受信した時分割多重信号から抽出したチャネル番号にも誤りがある場合または他の配列パターンを検出した場合、チャネル識別部７０は、例えば同じパターン（ここではパターン２）を少なくとも２回検出するまで同様の処理を繰り返せばよい。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に多重化された各低次群信号にそれぞれのチャネル番号を示す情報が含まれていれば、時分割多重信号からチャネル毎の低次群信号を分離し、さらに所望のチャネル配列で出力することができる。

また、信号分離部は、例えばシリアルパラレル変換器で実現可能であり、ｎ×ｎスイッチを用いて低次群信号の配列を並び替える構成であるため、多重信号分離装置を比較的簡易に実現できる。したがって、装置コストの上昇が抑制される。

さらに、本実施形態のように、時分割多重信号を複数回受信し、チャネル番号の配列を繰り返し判定することで、第１の実施の形態と同様に低次群信号から抽出したチャネル番号の一部に誤りがある場合、あるいは一部のチャネル番号が抽出できない場合でも、ｎ×ｎスイッチから出力される低次群信号の正しい配列を推定できる。また、本実施形態で示した判定処理を第１の実施の形態のチャネル識別部４０の処理と組み合わせれば、第１の実施の形態のチャネル識別部４０または第２の実施の形態のチャネル識別部７０の処理だけでは確定できない検出パターンも、より確実に推定することができる。

（第３の実施の形態）
図５は本発明の多重信号分離装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。

図５に示すように、第３の実施の形態の多重信号分離装置は、チャネル抽出部から出力されたチャネルデータを、出力ポートへ出力または非出力させるための複数のゲート部５０₁〜５０_nをさらに有する構成である。

本実施形態の多重信号分離装置が有するチャネル識別部８０は、出力ポートに対して目的配列のチャネルデータが出力されていない場合、制御信号を用いてゲート部５０₁〜５０_nからのチャネルデータの出力を停止させる。そして、ｎ×ｎスイッチによりチャネルデータの配列を目的配列に切り替えた後、ゲート部５０₁〜５０_nから各チャネルデータを出力させる。なお、これらの処理は、例えばチャネル識別部８０が備える演算処理部で実行すればよい。

第３の実施の形態の構成によれば、出力ポートから目的配列と異なるチャネルデータが出力されるのを防止できる。

（第４の実施の形態）
図６は本発明の多重信号分離装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。

図６に示すように、第４の実施の形態の多重信号分離装置は、誤り訂正復号部６０₁〜６０_nを備え、ｎ×ｎスイッチから出力された各チャネルデータをそれぞれ復号することで、原信号（低次群信号）を復元する構成である。

本実施形態の多重信号分離装置に入力される時分割多重信号は、チャネル番号の情報を含む複数のＦＥＣフレームを多重した構成とする。

例えば、ITU-T G.709の規定によれば、ＦＥＣフレームは図７に示すように定義され、未使用バイトＲＥＳ（Reserved）、制御バイトＪＣ（Justification Control）、及び位相差吸収用バイトＮＪＯ（Negative Justification Opportunity）を含むオーバーヘッドＯＨと、低次群信号のデータが格納されるインフォメーションバイト（ペイロード）と、誤り訂正用の冗長符号が格納される冗長バイトとによって構成される。チャネル番号は、例えばＦＥＣフレームの上記未使用バイトＲＥＳに格納される。

本実施形態では、各低次群信号に誤りがある場合でも、ＦＥＣフレームに含まれる冗長符号を用いて誤り訂正を行うため低次群信号を正しく復元できる。したがって、チャネル抽出部で抽出するチャネル番号の誤りも低減する。

なお、上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態では、多重信号分離装置として、信号分離部、ｎ×ｎスイッチ、チャネル抽出部、チャネル識別部、ゲート部、及び誤り訂正復号部を有する構成を示したが、本発明の多重信号分離装置は、上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態で示した各構成要素の処理を、例えば、プログラムにしたがって処理を行うＣＰＵ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、プログラムが記録された記録媒体、及びその他のＬＳＩ（例えば、バスコントローラやＩ／Ｏコントローラ、シフトレジスタ等）等を備えた情報処理装置で実現してもよい。

（第５の実施の形態）
図８は本発明の通信システムの一構成例を示すブロック図である。

図８に示すように、本発明の通信システムは、チャネル番号の情報を含む複数の低次群信号を同期させ、それらを時分割多重することで時分割多重信号を生成する信号多重装置１１０を備えた、例えば海底区間に設けられた伝送線路３００を介して該時分割多重信号をライン信号として送信する第１の通信装置１００と、伝送線路３００を介して受信した時分割多重信号をチャネル毎の低次群信号に分離し、所望の並びで出力する第１の実施の形態〜第４の実施の形態で示した多重信号分離装置２１０を備えた第２の通信装置２００とを有する構成である。

本発明の通信システムによれば、第２の通信装置２００が備える多重信号分離装置２１０を比較的簡易に実現できるため、装置コストの上昇が抑制され、それを含む第２の通信装置２００及び通信システム全体のコスト上昇を抑制できる。

本発明の多重信号分離装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。図１に示した多重信号分離装置の処理手順を示すフローチャートである。図１に示したチャネル識別部の構成を示すブロック図である。本発明の多重信号分離装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。本発明の多重信号分離装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。本発明の多重信号分離装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。 ITU-T G.709で規定された誤り訂正用フレームのフォーマットを示す模式図である。本発明の通信システムの一構成例を示すブロック図である。

符号の説明

２₁〜２_n 出力ポート
１０信号分離部
２０ｎ×ｎスイッチ
３０₁〜３０_n チャネル抽出部
４０、７０、８０チャネル識別部
５０₁〜５０_n ゲート部
６０₁〜６０_n 誤り訂正復号部
１００第１の通信装置
１１０信号多重装置
２００第２の通信装置
２１０多重信号分離装置
３００伝送線路
４０１、７０１チャネル番号検出レジスタ
４０２、７０２チャネル番号パターンテーブル
４０３、７０３₁〜７０３_m チャネル番号一致検出レジスタ
４０４、７０４切替パターンレジスタ
４０５、７０５切替パターンテーブル
４０６、７０６切替パターンセレクタ
４０７、７０７演算処理部

Claims

チャネル番号の情報を含む複数の低次群信号を同期多重した時分割多重信号から、前記複数の低次群信号をそれぞれ分離するための多重信号分離方法であって、
前記時分割多重信号をチャネル毎の前記複数の低次群信号にそれぞれ分離し、
該低次群信号を、前記低次群信号の配列を切り替えるためのｎ×ｎスイッチを通して出力し、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号に含まれる前記チャネル番号の情報をそれぞれ抽出し、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを前記チャネル番号の配列から判定し、該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、前記所望の配列と一致させるための制御信号を生成し、
該制御信号にしたがって前記ｎ×ｎスイッチから出力するチャネルデータの配列を切り替える多重信号分離方法。
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列である検出パターンと予め登録された想定可能な複数の前記チャネル番号の配列である登録パターンとをそれぞれ比較し、
前記検出パターンと配列位置が一致するチャネル番号の数を前記登録パターン毎にそれぞれカウントし、該カウント数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、
予め登録された、前記登録パターンを所望の配列に切り替えるための複数の制御信号のうち、確定した登録パターンに対応する制御信号を前記ｎ×ｎスイッチへ供給する請求項１記載の多重信号分離方法。
複数回受信した前記時分割多重信号毎に、前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列である検出パターンと予め登録された想定可能な複数の前記チャネル番号の配列である登録パターンとをそれぞれ比較し、
前記検出パターンと一致する登録パターンがあるか否かを判定し、
複数回受信した前記時分割多重信号毎の前記判定結果から、前記検出パターンと一致した回数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、
予め登録された、前記登録パターンを所望の配列に切り替えるための複数の制御信号のうち、確定した登録パターンに対応する制御信号を前記ｎ×ｎスイッチへ供給する請求項１または２記載の多重信号分離方法。
前記ｎ×ｎスイッチから出力される前記低次群信号が前記所望の配列でない場合、所定の制御信号によりゲート回路を用いて該低次群信号の出力を停止させ、前記ｎ×ｎスイッチにより該低次群信号の配列を所望の配列に切り替えた後、前記制御信号により前記ゲート回路を用いて切り替え後の低次群信号を出力させる請求項１乃至３のいずれか１項記載の多重信号分離方法。
前記時分割多重信号が前記低次群信号及び該低次群信号から生成した冗長符号を含む複数の誤り訂正用フレームを時分割多重した構成である場合、前記ｎ×ｎスイッチから出力された前記誤り訂正用フレームに含まれる前記冗長符号を用いて誤り訂正することで、前記低次群信号を復元する請求項１乃至４のいずれか１項記載の多重信号分離方法。
チャネル番号の情報を含む複数の低次群信号を同期多重した時分割多重信号から、前記複数の低次群信号をそれぞれ分離するための多重信号分離装置であって、
前記時分割多重信号をチャネル毎の前記複数の低次群信号にそれぞれ分離する信号分離部と、
前記信号分離部から出力された複数の低次群信号を入力とし、所定の制御信号にしたがって、その配列を切替えて出力するｎ×ｎスイッチと、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号に含まれる前記チャネル番号の情報をそれぞれ抽出する複数のチャネル抽出部と、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを前記チャネル抽出部で抽出した前記チャネル番号の配列から判定し、該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、前記所望の配列と一致させるための制御信号を前記ｎ×ｎスイッチに出力するチャネル識別部と、
を有する多重信号分離装置。
前記チャネル識別部は、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列である検出パターンと、予め登録された想定可能な複数の前記チャネル番号の配列である登録パターンとをそれぞれ比較し、
前記検出パターンと配列位置が一致するチャネル番号の数を前記登録パターン毎にそれぞれカウントし、該カウント数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、
予め登録された、前記登録パターンを所望の配列に切り替えるための複数の制御信号のうち、該確定した登録パターンに対応する制御信号を前記ｎ×ｎスイッチへ供給する請求項６記載の多重信号分離装置。
前記チャネル識別部は、
複数回受信した前記時分割多重信号毎に、前記ｎ×ｎスイッチから出力された低次群信号の配列である検出パターンと、予め登録された想定可能な複数の前記チャネル番号の配列である登録パターンとをそれぞれ比較し、
前記検出パターンと一致する登録パターンがあるか否かを判定し、
複数回受信した前記時分割多重信号毎の前記判定結果から、前記検出パターンと一致した回数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、
予め登録された、前記登録パターンを所望の配列に切り替えるための複数の制御信号のうち、該確定した登録パターンに対応する制御信号を前記ｎ×ｎスイッチへ供給する請求項６または７記載の多重信号分離装置。
前記チャネル抽出部を通して出力された低次群信号を出力または非出力させるための複数のゲート部をさらに有し、
前記チャネル識別部は、
前記ｎ×ｎスイッチから出力される前記低次群信号が前記所望の配列でない場合、所定の制御信号によりゲート部に該低次群信号の出力を停止させ、前記ｎ×ｎスイッチにより該低次群信号の配列を所望の配列に切り替えた後、前記制御信号により前記ゲート部に切り替え後の低次群信号を出力させる請求項６乃至８のいずれか１項記載の多重信号分離装置。
前記時分割多重信号は、
前記低次群信号及び該低次群信号から生成した冗長符号を含む複数の誤り訂正用フレームを時分割多重した構成であり、
前記ｎ×ｎスイッチから出力された前記誤り訂正用フレームに含まれる前記冗長符号を用いて誤り訂正することで、低次群信号を復元する複数の誤り訂正復号部をさらに有する請求項６乃至９のいずれか１項記載の多重信号分離装置。
チャネル番号の情報を含む非同期な複数の低次群信号を同期させて時分割多重した時分割多重信号を生成する信号多重装置を備えた、伝送線路を介して該時分割多重信号を送信する第１の通信装置と、
前記伝送線路を介して受信した前記時分割多重信号からチャネル毎の前記低次群信号を分離し、所望の並びで出力する請求項６乃至１０のいずれか１項記載の多重信号分離装置を備えた第２の通信装置と、
を有する通信システム。
時分割多重信号から分離した複数の低次群信号の配列を識別するためのチャネル識別方法であって、
前記低次群信号からそれぞれ抽出したチャネル番号の配列に基づいて前記低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを判定し、
該低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、前記低次群信号の配列を前記所望の配列と一致させるための制御信号を用いて切り替えるチャネル識別方法。
前記低次群信号の配列である検出パターンと、予め登録された想定可能な複数の前記チャネル番号の配列である登録パターンとをそれぞれ比較し、
前記検出パターンと配列位置が一致するチャネル番号の数を前記登録パターン毎にそれぞれカウントし、該カウント数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、
予め登録された、前記登録パターンを所望の配列に切り替えるための複数の制御信号のうち、該確定した登録パターンに対応する制御信号を出力する請求項１２記載のチャネル識別方法。
複数回受信した前記時分割多重信号毎に、前記低次群信号の配列である検出パターンと予め登録された想定可能な複数の前記チャネル番号の配列である登録パターンとをそれぞれ比較して前記検出パターンと一致する登録パターンがあるか否かを判定し、
複数回受信した前記時分割多重信号毎の前記判定結果から、前記検出パターンと一致した回数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、
予め登録された、前記登録パターンを所望の配列に切り替えるための複数の制御信号のうち、該確定した登録パターンに対応する制御信号を出力する請求項１２または１３記載のチャネル識別方法。
前記低次群信号が前記所望の配列でない場合、該低次群信号の出力を停止させ、該低次群信号の配列を所望の配列に切り替えた後に、該低次群信号を出力させる請求項１２乃至１４のいずれか１項記載のチャネル識別方法。
時分割多重信号から分離した複数の低次群信号の配列を識別するためのチャネル識別装置であって、
前記低次群信号の配列を所望の配列へ切り替えるための複数の制御信号が予め登録された切替パターンテーブルと、
前記低次群信号からそれぞれ抽出したチャネル番号の配列に基づいて前記低次群信号の配列が所望の配列であるか否かを判定し、前記低次群信号の配列が所望の配列で無いとき、該低次群信号の配列から前記所望の配列への切り替えに要する前記切替パターンテーブルに登録された制御信号を出力させるための信号を生成する演算処理部と、
を有するチャネル識別装置。
前記演算処理部は、
前記低次群信号から抽出した前記チャネル番号の配列である検出パターンと、チャネル数によって決まる、想定可能なチャネル番号の配列である複数の登録パターンとを比較し、前記検出パターンと配列位置が一致するチャネル番号の数を前記登録パターン毎にそれぞれカウントし、該カウント数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、該確定した配列から前記所望の配列への切り替えに要する前記切替パターンテーブルに登録された制御信号を出力させるための信号を生成する請求項１６記載のチャネル識別装置。
前記演算処理部は、
複数回受信した前記時分割多重信号毎に、前記低次群信号から抽出した前記チャネル番号の配列である検出パターンと、チャネル数によって決まる、想定可能なチャネル番号の配列である複数の登録パターンとを比較し、前記検出パターンと一致する登録パターンがあるか否かを判定し、複数回受信した前記時分割多重信号毎の前記判定結果から、前記検出パターンと一致した回数が最も多い登録パターンを該検出パターンの正しい配列として確定し、該確定した配列から前記所望の配列への切り替えに要する前記切替パターンテーブルに登録された制御信号を出力させるための信号を生成する請求項１６または１７記載のチャネル識別装置。
前記演算処理部は、
前記低次群信号が前記所望の配列でない場合、該低次群信号の出力を停止させ、該低次群信号の配列を所望の配列に切り替えた後に、該低次群信号を出力させる請求項１６乃至１８のいずれか１項記載のチャネル識別装置。