JP5068376B2 - 光ディジタル伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、クライアント信号を多重収容して伝送する光ディジタル伝送システムに関する。
本願は、２００８年１１月１４日に、日本に出願された特願２００８−２９２７０２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

光伝送システムにおいては既存のサービス信号を多重化するためのディジタルハイアラーキとして、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）が国際的に標準化されている。
米国では、ＳＤＨと同じフレーム構造のＳＯＮＥＴ（Synchronous 0ptica1 Network）が米国標準となっている。現在の光伝送システムは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ仕様に準拠した光伝送システムが主流となっており、これまで世界中において導入されている。近年、インターネットトラヒックの爆発的増大に対応可能である波長多重伝送（ＷＤＭ；Wavelength Division Multiplexing）方式を前提とし、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのみならずＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標、以下同様）など多様なクライアントをトランスペアレントに伝送するプラットフォームとして、ＯＴＮ（Optical Transport Network）（例えば、非特許文献１、２参照）が標準化されており、今後の光伝送システムの主流となる見込みである。

また、爆発的なインターネットの普及により、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインタフェースが急増しており、２００７年にはＥｔｈｅｒｎｅｔインタフェースの出荷台数がＳＤＨ／ＳＯＮＥＴインタフェースを超えている状況にある。ギガクラスのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号としては１．２５Ｇｂｉｔ／ｓの１ギガビットイーサ（１ＧｂＥ）信号、および、１０．３１２５Ｇｂｉｔ／ｓの１０ギガビットイーサ（１０ＧｂＥ）ＬＡＮＰＨＹ信号が標準化されている。今後、通信キャリアのクライアント信号として、１０ＧｂＥが主流となると見込まれている。更に、遠隔地に点在するＬＡＮ環境をＬＡＹ−ＰＨＹでそのまま接続したいという要求が高まっている。

この要求に答える方式として、１０Ｇｂ／ｓ級のＯＴＮについては１０ＧｂＥ−ＬＡＮＰＨＹをオーバクロックしたＯＴＵ２にマッピング行い、転送する方式としてＯＴＵ２ｅがＩＴＵ−Ｔ Ｇ．ｓｕｐ４３にて文書化がなされており、デファクト標準として使用されている例がある。この場合、１０ＧｂＥ−ＬＡＮＰＨＹのビットレートは１０．３１２５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍであり、ＯＴＵ２ｅのビットレートは１１．０９６Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍとなる。

ここで、図１１を参照して、従来の伝送システムの構成とＯＴＮのフレーム構造を説明する。クライアント信号Ｓ１が光送信器４に入力されると、光受信部４１によって受信され、受信した信号をＯＴＵフレーム生成部４２によってＯＴＵフレームに変換して、光送信部４３から送信される。このＯＴＵフレーム信号が光伝送路６によって伝送されて、光受信器５へ入力すると、光受信部５１によって受信され、受信した信号からＣｌｉｅｎｔ信号抽出部５２によってクライアント信号が抽出されて、光送信部５３によって送信される。この信号がクライアント信号Ｓ２となる。

ＯＴＮのフレームには、ＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレーム内のＯＰＵ（Optical Channel Payload Unit）のオーバヘッドにスタッフ処理制御バイト（以下、ＪＣバイト：Justification Controlバイト）、正スタッフ時のスタッフ挿入用バイト（以下、ＰＪＯバイト：Positive Justification Opportunityバイト；正スタッフ用バイト）という定義がなされている。また、負スタッフ時のデータ格納用バイト（以下、ＮＪＯ：Negative Justification Opportunityバイト；負スタッフ用バイト）という定義がなされている。

クライアント信号とＯＴＮ信号のクロックが同期していない場合の非同期マッピング収容においてはクライアント信号とＯＴＮのペイロード部分の信号の周波数の差分に応じた正、負のスタッフ処理が行われ、ＯＴＮフレームへの収容が行われる。Ｇ．７０９標準のフレームは、クライアント信号及びＯＴＮ側信号のビットレートの精度はそれぞれ±２０ｐｐｍを想定している。上記のＯＴＵ２ｅの場合には、クライアントである１０ＧｂＥ−ＬＡＮＰＨＹ信号とＯＴＮ側信号のクロックが同期しているため、スタッフ処理を行わずにＯＴＮフレームへ収容を行うことができる。

図１２にＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９にて規定されるＯＤＴＵ（Optical Channel Data Tributary Unit）多重時のフレーム構成を示す。コラム１〜１４はＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）及びＯＤＵ（Optical Channel Data Unit）のオーバヘッド、コラム１５、１６はＯＰＵ（Optical Channel Payload Unit）のオーバヘッド、コラム１７〜３０２４はＯＰＵのペイロード、コラム３８２５〜４０８０は誤り訂正領域である。ＯＰＵペイロード領域は１６のｔｒｉｂｕｔａｒｙ ｓｌｏｔ（ＴＳ）に分割されており、例えば４０ＧのＯＰＵ３フレームに４つのＯＤＵ２フレームをマッピングする場合、１６のＴＳを４つに分割し、それぞれのＯＤＵ２に割り当てることにより多重化を実現している。

Ｇ．７０９フレームでは、負スタッフ用のバイトを１バイト（ＮＪＯ）、正スタッフ用のバイト（ＰＪＯ１、ＰＪＯ２）を２バイト用意している。また、スタッフ制御状態を支持するためのスタッフ制御バイトを３つ用意し、３つから多数決によりスタッフ状態を制御する。Ｇ．７０９の規定を図１３に示す。ＪＣバイトはコラム１６の１行目から３行目に設定されており、ビット７およびビット８の２ビットのみが規定されている。ビット７およびビット８が００の場合にはスタッフなし、０１の場合は負スタッフあり、１０の場合はダブルの正スタッフ有、１１の場合には正スタッフ有に割り振られる。図１２において、ＰＪＯ１およびＰＪＯ２の位置は，ＭＦＡＳ（Multi-Frame Alignment Signal）とＴＳにより変動する。

図１２に示したフレーム構成の場合には、負スタッフ１ビット、正スタッフ２ビットにより、約−９５ｐｐｍから約＋１０１ｐｐｍまでの相対クロック偏差に対応することができる。この場合、ネットワーク側のクロック精度及び多重化に伴うスタッフ効果を除くとクライアント側のクロック精度は−７５ｐｐｍから８１ｐｐｍとなる。この場合、±１００ｐｐｍ精度のＯＤＵ２ｅ信号は収容できないことになる。

ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９ ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．Ｓｕｐ．４３

１０Ｇｂ／ｓ級のＷＤＭシステムにおいては、１０ＧｂＥ−ＬＡＮＰＨＹクライアント信号についてＯＴＵ２ｅフレームを用いることにより、１０ＧｂＥ−ＬＡＮＰＨＹ信号の収容及び転送が可能となる。しかしながら、ブロードバンドインターネットの普及に伴い、１０Ｇｂ／ｓ級のＷＤＭシステムでは容量が足りずに４０Ｇｂ／ｓ級のシステムが必要になってきている。４０Ｇｂ／ｓ級ＷＤＭシステムにおいては、１０Ｇｂ／ｓ級のＯＴＵ２ｅ信号を４つ収容し、多重化後に４０Ｇ信号として出力する機能も要求されることになる。ＯＴＮにおいても１０Ｇ信号の４多重化機能について国際標準が存在するが、ビットレート精度は±２０ｐｐｍを想定したものであるため、上記でも説明したように±１００ｐｐｍの精度を持つＯＴＵｅ２フレーム中のＯＤＵ２ｅを多重収容することができないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＯＴＵフレームとして伝送する光ディジタル伝送システムにおいて、より低いビットレート精度のクライアント信号を多重化することができる光ディジタル伝送システム、送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。

本発明は、光信号である複数のクライアント信号をそれぞれ入力し、電気信号に変換して出力する前記クライアント信号の数と同数の第１の光受信部と、前記第１の光受信部のそれぞれから出力する信号を入力し、多重収容してＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレームの信号を出力する信号生成・収容部と、前記ＯＴＵフレームの信号を光信号に変換して光伝送信号として光伝送路へ送出する第１の光送信部とを備える送信装置と、前記光伝送路を介して、前記光伝送信号を受信し、電気信号に変換して出力する第２の光受信部と、前記第２の光受信部が出力する前記電気信号を入力し、前記ＯＴＵフレームの信号を終端し、多重分離を行うことにより前記クライアント信号を抽出する信号終端・クラインアント信号抽出部と、前記電気信号のクライアント信号をそれぞれ光信号に変換して光信号の前記クライアント信号を出力する前記クラインアント信号の数と同数の第２の光送信部とを備える受信装置とから構成する光ディジタル伝送システムであって、前記ＯＴＵフレーム内クライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に第２の負スタッフバイトを新たに１バイト追加し、クライアント信号多重化収容用のペイロード領域内におけるトリビュタリスロット中に第３の正スタッフバイトを新たに１バイト追加し、さらにクライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に前記第２の負スタッフバイト及び前記第３の正スタッフバイトの使用を制御するスタッフ制御ビットを新たに３か所追加し、前記第３の正スタッフバイトもしくは前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が必要な場合には追加されたスタッフ制御ビットを用いて制御し、前記第３の正スタッフバイト及び前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が不要な場合には、追加されたスタッフ制御ビットを用いることなしにスタッフ制御を行う。

本発明の光ディジタル伝送システムは、前記第２の負スタッフバイトが前記ＯＴＵフレームの３行目かつ１６列目に配置され、前記３か所のスタッフ制御ビットがＯＴＵフレームの１６列目の１行目及び２行目に分散配置され、前記第３の正スタッフバイトが、該当するトリビュタリスロットにおける第１の正スタッフバイトの１つ上の行に配置されることが好ましい。

本発明の光ディジタル伝送システムは、前記第２の負スタッフバイトが前記ＯＴＵフレームの３行目かつ１５列目に配置され、前記３か所のスタッフ制御ビットがＯＴＵフレームの１６列目の１行目から３行目に分散配置され、前記第３の正スタッフバイトが該当するトリビュタリスロットにおける第１の正スタッフバイトの１つ上の行に配置されることが好ましい。

本発明の光ディジタル伝送システムは、前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４３．０８Ｇｂ／ｓから４４．５７Ｇｂ／ｓへ上昇され、多重化収容されるクライアント信号がＯＤＵ２ｅ（１０．３９９Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）であることが好ましい。

本発明は、前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４３．０８Ｇｂ／ｓから４４．３８Ｇｂ／ｓへ上昇され、多重化収容されるクライアント信号がＯＤＵ１ｅ（１０．３５５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）であることを特徴とする。

本発明の光ディジタル伝送システムは、多重化された前記クライアント信号が１０ＧｂＥ−ＬＡＮ（１０．３１２５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）であり、前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４４．５７Ｇｂ／ｓに上昇されていることが好ましい。

本発明の光ディジタル伝送システムは、多重化された前記クライアント信号が１０ＧｂＥ−ＬＡＮ（１０．３１２５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）であり、前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４４．３８Ｇｂ／ｓに上昇されていることが好ましい。

本発明は、光信号である複数のクライアント信号をそれぞれ入力し、電気信号に変換して出力する前記クライアント信号の数と同数の第１の光受信部と、前記第１の光受信部のそれぞれから出力する信号を入力し、多重収容してＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレームの信号を出力する信号生成・収容部と、前記ＯＴＵフレームの信号を光信号に変換して光伝送信号として光伝送路へ送出する第１の光送信部とを備える送信装置と、前記光伝送路を介して、前記光伝送信号を受信し、電気信号に変換して出力する第２の光受信部と、前記第２の光受信部が出力する前記電気信号を入力し、前記ＯＴＵフレームの信号を終端し、多重分離を行うことにより前記クライアント信号を抽出する信号終端・クラインアント信号抽出部と、前記電気信号のクライアント信号をそれぞれ光信号に変換して光信号の前記クライアント信号を出力する前記クラインアント信号の数と同数の第２の光送信部とを備える受信装置とから構成する光ディジタル伝送システムにおける前記送信装置であって、前記ＯＴＵフレーム内クライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に第２の負スタッフバイトを新たに１バイト追加し、クライアント信号多重化収容用のペイロード領域内におけるトリビュタリスロット中に第３の正スタッフバイトを新たに１バイト追加し、さらにクライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に前記第２の負スタッフバイト及び前記第３の正スタッフバイトの使用を制御するスタッフ制御ビットを新たに３か所追加し、前記第３の正スタッフバイトもしくは前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が必要な場合には追加されたスタッフ制御ビットを用いて制御し、前記第３の正スタッフバイト及び前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が不要な場合には、追加されたスタッフ制御ビットを用いることなしにスタッフ制御を行う。

本発明は、光信号である複数のクライアント信号をそれぞれ入力し、電気信号に変換して出力する前記クライアント信号の数と同数の第１の光受信部と、前記第１の光受信部のそれぞれから出力する信号を入力し、多重収容してＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレームの信号を出力する信号生成・収容部と、前記ＯＴＵフレームの信号を光信号に変換して光伝送信号として光伝送路へ送出する第１の光送信部とを備える送信装置と、前記光伝送路を介して、前記光伝送信号を受信し、電気信号に変換して出力する第２の光受信部と、前記第２の光受信部が出力する前記電気信号を入力し、前記ＯＴＵフレームの信号を終端し、多重分離を行うことにより前記クライアント信号を抽出する信号終端・クラインアント信号抽出部と、前記電気信号のクライアント信号をそれぞれ光信号に変換して光信号の前記クライアント信号を出力する前記クラインアント信号の数と同数の第２の光送信部とを備える受信装置とから構成する光ディジタル伝送システムにおける前記受信装置であって、前記ＯＴＵフレーム内クライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に第２の負スタッフバイトを新たに１バイト追加し、クライアント信号多重化収容用のペイロード領域内におけるトリビュタリスロット中に第３の正スタッフバイトを新たに１バイト追加し、さらにクライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に前記第２の負スタッフバイト及び前記第３の正スタッフバイトの使用を制御するスタッフ制御ビットを新たに３か所追加し、前記第３の正スタッフバイトもしくは前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が必要な場合には追加されたスタッフ制御ビットを用いて制御し、前記第３の正スタッフバイト及び前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が不要な場合には、追加されたスタッフ制御ビットを用いることなしにスタッフ制御を行う。

本発明によれば、複数のクライアント信号を多重化し、ＯＴＵフレームとして伝送する光ディジタル伝送システムにおいて、負スタッフバイト、正スタッフバイト及びスタッフ制御ビットを追加したＯＴＵフレームを用いて伝送を行うようにしたため、±１００ｐｐｍのクロック精度ＯＤＵ２ｅクライアント信号を多重収容することができるという効果が得られる。また、±２０ｐｐｍクロック精度の信号について互換性も保つことが可能になるという効果が得られる。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。 図１に示すＯＴＵ信号生成・収容部１５の構成（クライアント信号が１０ＧｂＥ信号の場合）を示すブロック図である。 図１に示すＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部２２の構成（クライアント信号が１０ＧｂＥ信号の場合）を示すブロック図である。 図１に示すＯＴＵ信号生成・収容部１５ａの構成（クライアント信号がＯＤＵ２ｅ信号の場合）を示すブロック図である。 図１に示すＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部２２ａの構成（クライアント信号がＯＤＵ２ｅ信号の場合）を示すブロック図である。 図１に示す光ディジタル伝送システムの動作を示すフローチャートである。 ＯＴＵフレーム構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態における具体的なフレーム使用例を示す説明図である。 ＪＣ１／ＪＣ２、ＮＪＯ１／ＮＪＯ２、ＰＪＯ１／ＰＪＯ２／ＰＪＯ３の処理の具体例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態における具体的なフレーム使用例を示す説明図である。 従来技術による伝送システムの構成を示すブロック図である。 ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９にて規定されるＯＤＴＵ多重化フレーム構成を示す説明図である。 ＪＣ、ＮＪＯ、ＰＪＯ１及びＰＪＯ２の使用例を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態による光ディジタル伝送システムを図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、光送信器１は、複数のクライアント信号Ｓ１０〜Ｓ４０を入力し、入力したクライアント信号を光信号から電気信号に変換した後に多重化して光伝送に適したフレームに変換し、さらに光信号に変換して光伝送路３へ出力する。光受信器２は、光伝送路３を伝送された信号を入力し、光信号から電気信号へ変換したのち、多重分離を行いクライアント信号を抽出し、光信号としてクライアント信号Ｓ１１〜Ｓ４１を出力する。

光受信部１１〜１４は、入力したクライアント信号Ｓ１０〜Ｓ４０を電気信号に変換して出力する。ＯＴＵ信号生成・収容部１５は、光受信部１１〜１４のそれぞれからの出力信号を入力し、クライアント信号を収容し、さらに多重化を行い、光伝送に適したＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレームの信号として出力する。光送信部１６は、ＯＴＵフレームの信号を光信号に変換して光伝送路３へ送出する。

光受信部２１は、光伝送路３の光伝送信号を受信して電気信号に変換して出力する。ＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部２２は、光受信部２１が出力する信号を入力し、ＯＴＵフレームの信号を終端し、クライアント信号を抽出する。光送信部２３〜２６は、ＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部２２が抽出したクライアント信号を光信号に変換してクライアント信号Ｓ１１〜Ｓ４１を出力する。

ここで、図６を参照して、図１に示す光ディジタル伝送システムの動作を説明する。まず、複数のクライアント信号Ｓ１０〜Ｓ４０が光送信器１に入力される（ステップＳ５１）と、光受信部１１〜１４のぞれぞれは、入力したクライアント信号を光信号から電気信号に変換する（ステップＳ５２）。続いて、ＯＴＵ信号生成・収容部１５は、光受信部１１〜１４のそれぞれからの信号を入力し、クライアント信号を収容し、さらに多重化を行い、光伝送に適したＯＴＵフレームの信号として出力する（ステップＳ５３）。そして、光送信部１６は、ＯＴＵ信号生成・収容部１５が出力するＯＴＵフレームの信号を入力して、電気信号から光信号に変換する（ステップＳ５４）。そして、光送信部１６は、変換した光信号を光伝送路３へ出力する（ステップＳ５５）。

次に、光受信部２１は、光伝送路３によって伝送された信号を入力し（ステップＳ５６）、入力した光信号を電気信号に変換して出力する（ステップＳ５７）。続いて、ＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部２２は、光受信部２１が出力する信号を入力し、ＯＴＵフレームを終端するともに、クライアント信号を抽出することにより多重分離を行う（ステップＳ５８）。光送信部２３〜２６のそれぞれは、抽出されたクライアント信号を電信号から光信号へ変換して（ステップＳ５９）、クラインアント信号Ｓ１１〜Ｓ４１を出力する（ステップＳ６０）。

次に、図７を参照して、図１に示す光ディジタル伝送システムにて使用される伝送フレーム（ＯＴＵフレーム）の構成を説明する。ＯＴＵフレームは、フレーム同期を取るためのフレーム同期用バイト、ネットワークとしての運用を行うためのＯＴＵ−ＯＨ（Overhead）、ＯＤＵ−ＯＨ（Overhead）、及び長距離伝送を行うための誤り訂正用ビット、及びペイロードとしてのＯＰＵ領域から構成される。クライアント信号はＯＰＵの中のペイロード領域に収容される。１０ＧｂＥ信号をクライアントとする場合や、ＯＴＵ２ｅ信号中のＯＤＵ２ｅ信号をペイロードとして、トランスペアレントに信号収容する場合には、ＯＴＵ３としてのビットレートは通常のＧ．７０９標準では４３．０１８Ｇｂ／ｓであるが、フレーム構造を変えずにフレーム周期を短くすることにより収容が可能となり、そのビットは４４．５７Ｇｂ／ｓとなる。ここでは、フレーム周期を短くしたＯＴＵ３フレームをＯＴＵ３ｅと呼ぶことにする。

次に、図２を参照して、クライアント信号が１０ＧｂＥの場合の図１に示すＯＴＵ信号生成・収容部１５の詳細な構成を説明する。光受信部１１〜１４において受信された１０ＧｂＥ（１０．３１２５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）信号のそれぞれは、ＯＰＵ２ｅ収容部１５１〜１５４によってＯＰＵ２ｅへ収容される。その後ＯＤＵ２ｅ収容部１５５〜１５８によってＯＤＵ２ｅへ収容され、ＯＤＴＵ２３ｅ収容部１５９によって４多重化が行われ、ＯＤＵ３ｅ収容部１６０に収容される。次に、それらの信号は、ＯＴＵ３ｅ収容部１６１によってＯＴＵ３ｅフレームへの収容が行われて光送信部１６へ出力される。ここで、添え字ｅは１０ＧｂＥ用にフレーム周期を通常のＧ．７０９にて規定されるＯＴＵ、ＯＤＵ、ＯＰＵから短くしたことを示している。

次に、図３を参照して、クライアント信号が１０ＧｂＥの場合の図１に示すＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部２２の詳細な構成を説明する。光受信部２１から出力されるＯＴＵ３ｅフレームが入力されると、ＯＴＵ３ｅ終端部２２１は、ＯＴＵ−ＯＨ抽出、誤り訂正処理及び誤り訂正用ビットの終端処理を行う。その後、ＯＤＵ３ｅ終端部２２２は、ＯＤＵ−ＯＨの抽出を行い、ＯＤＴＵ２３ｅ分離部２２３は、ＯＤＵ３ｅのペイロード部分について分離処理を行い、４つのＯＤＵ２ｅ信号を出力する。ＯＤＵ２ｅ終端部２２４〜２２７はＯＤＵ−ＯＨの抽出を行い、さらにＯＰＵ２ｅ終端部２２８〜２３１は、ＯＰＵ−ＯＨを抽出し、光送信部２３〜２６に対してクライアント信号である１０ＧｂＥ信号を出力する。

次に、図４を参照して、クライアント信号がＯＴＵ２ｅ信号中のＯＤＵ２ｅ信号の場合の図１に示すＯＴＵ信号生成・収容部１５の詳細な構成を説明する。光受信部１１〜１４において受信されたＯＴＵ２ｅ信号のそれぞれから、ＯＴＵ２ｅ終端部１５１ａ〜１５４ａのＯＴＵ−ＯＨ終端処理によりＯＤＵ２ｅ信号が抽出される。その後ＯＤＵ２ｅモニタ部１５５ａ〜１５８ａによってＯＤＵ２ｅへ収容され、ＯＤＴＵ２３ｅ収容部１５９ａによって４多重化が行われ、ＯＤＵ３ｅ収容部１６０ａに収容される。そして、ＯＴＵ３ｅ収容部１６１ａによってＯＴＵ３ｅフレームの信号への収容が行われて光送信部１６へ出力される。

次に、図５を参照して、クライアント信号がＯＴＵ２ｅ信号中のＯＤＵ２ｅ信号の場合の図１に示すＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部２２の詳細な構成を説明する。光受信部２１から出力されるＯＴＵ３ｅフレームが入力されると、ＯＴＵ３ｅ終端部２２１は、ＯＴＵ−ＯＨ抽出、誤り訂正処理及び誤り訂正用ビットの終端処理を行う。その後、ＯＤＵ３ｅ終端部２２２は、ＯＤＵ−ＯＨの抽出を行い、ＯＤＴＵ２３ｅ分離部２２３は、ＯＤＵ３ｅのペイロード部分について分離処理を行い、４つのＯＤＵ２ｅ信号を出力する。ＯＤＵ２ｅモニタ部２２４ａ〜２２７ａは、ＯＤＵ２ｅ信号について品質モニタを行い、さらにＯＴＵ２ｅ収容部２２８ａ〜２３１ａは、再びＯＴＵ２ｅフレームへの収容を行ってＯＴＵ２ｅ信号として出力する。

次に、図８、図９を参照して、図１に示すＯＴＵ信号生成・収容部１５の多重化処理のフレームについて具体例を挙げて説明する。フレームの構成としてはコラム１６〜１８以外はＧ．７０９で規定されるものと同一である。ただし、ＯＤＵ２ｅを４つ多重するためのビットレートとしてはＧ．７０９にて規定されるＯＴＵ３の４３．０８Ｇｂ／ｓから１０．３１２５Ｇｂ／ｓ×４×２５５／２３６＝４４．５７Ｇｂ／ｓまでビットレートを上昇させる必要がある。コラム１６の３行目については第２の負スタッフ用バイトとして使用されるケースがあり、コラム１７の３行目についても第３の正スタッフバイトとして使用されるケースがある。このように負スタッフ２バイト、正スタッフを３バイト定義することにより、−１６１ｐｐｍから＋１６６ｐｐｍの偏差を持つ信号を収容することができる。

ＯＤＵ２ｅクライアント信号としては、−１７６ｐｐｍから＋１１１ｐｐｍのクロック精度の信号を収容することが可能となる。ＯＤＵ２ｅのクロック精度は±１００ｐｐｍであることから負スタッフ、正スタッフをそれぞれ１バイトずつ拡張することによりＯＤＵ２ｅの収容が可能となる。また、同時にスタッフ制御ビットについてもＪＣ２ビットを図８に示すようにコラム１６の１行目のビット３、ビット４ならびにコラム１６の１行目のビット５、ビット６、さらにコラム１６の２行目のビット５、ビット６に新たに定義し、ＪＣ処理を拡張する。図９に示すように、ＪＣ２の２ビットが０１の場合にはダブルの負スタッフ有、同様に１１の場合がトリプル正スタッフ有を示すように意味を持たせることによりスタッフの制御が可能となる。

また、ＪＣ２についても３か所設定することにより多数決論理によるスタッフ制御を行うことができる。ＪＣ１についてはＧ．７０９にて規定されるＪＣビットの位置を維持し、その意味についても同じにすることにより、既存のＧ．７０９におけるスタッフ制御との互換性を保ちながら±１００ｐｐｍ精度を有するＯＤＵ２ｅクライアントの収容に対応できることになる。ＪＣ２の位置についてはコラム１６のビット１からビット６に集中させて配置することも可能であり、この場合、第３の正スタッフの位置についてもコラム１７の１行目、２行目もしくは３行目に配置することができる。また、ＪＣ２の位置をコラム１６の２行目のビット１からビット６に集中配置した場合においても、第３の正スタッフの位置についてはコラム１７の２行目もしくは３行目に配置することができる。このフレーム構成を用いた場合にはコラム１５についてはＧ．７０９にて規定されているＲＥＳについて拡張を行っていないので、バーチャルコンカチネーションにも対応可能である。図８において、ＰＪＯｘ（ｘ＝１，２，３）の位置は，ＭＦＡＳとＴＳにより変動する。

次に、図１０を参照して、図１に示すＯＴＵ信号生成・収容部１５の多重化処理のフレームの変形例について具体例を挙げて説明する。図８に示すフレーム構成と異なるのは第２のスタッフ制御ビットＪＣ２ビットの位置と第２の負スタッフバイトＮＪＯ２の位置（コラム１５）である。この場合ＪＣ２ビットをそれぞれ別々の行に配置することができるため、バースト的なエラーがあった場合の耐力が増える効果がある。変形例においてはＪＣ２はコラム１６の１行目から３行目のビット５、ビット６に設定されているが、ビット１、ビット２もしくはビット３、ビット４に設定することも可能である。また、第３の正スタッフバイトＰＪＯ３バイトの位置はコラム１７の３行目以外でもよい。図１０において、ＰＪＯｘの位置は，ＭＦＡＳとＴＳにより変動する。

なお、前述の説明はＯＤＵ２ｅを４多重収容する例について説明したが、ＯＤＵ１ｅについてもビットレートの変更のみで、正スタッフ、負スタッフの１ビットずつの拡張とスタッフ制御ビットの拡張により、同様に４多重収容することが可能である。同時に、これまでの±２０ｐｐｍのクライアントにのみを収容する場合との互換性を保つことができる。この場合、周期を短くしたＯＴＵ３としてのビットレートは４４．３８Ｇｂ／ｓとなる。

本発明は、複数のクライアント信号を多重化し、ＯＴＵフレームとして伝送する光ディジタル伝送システムに適用することができる。本発明においては、負スタッフバイト、正スタッフバイト及びスタッフ制御ビットを追加したＯＴＵフレームを用いて伝送を行うようにしたため、±１００ｐｐｍのクロック精度ＯＤＵ２ｅクライアント信号を多重収容することができる。また、±２０ｐｐｍクロック精度の信号について互換性も保つことが可能になる。

１・・・光送信器
１１〜１４・・・光受信部
１５・・・ＯＴＵ信号生成・収容部
１６・・・光送信部
２・・・光受信器
２１・・・光受信部
２２・・・ＯＴＵ信号終端・Ｃｌｉｅｎｔ信号抽出部
２３〜２６・・・光送信部
３・・・光伝送路

Claims (9)

1. 光信号である複数のクライアント信号をそれぞれ入力し、電気信号に変換して出力する前記クライアント信号の数と同数の第１の光受信部と、前記第１の光受信部のそれぞれから出力する信号を入力し、多重収容してＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレームの信号を出力する信号生成・収容部と、前記ＯＴＵフレームの信号を光信号に変換して光伝送信号として光伝送路へ送出する第１の光送信部とを備える送信装置と、
   前記光伝送路を介して、前記光伝送信号を受信し、電気信号に変換して出力する第２の光受信部と、前記第２の光受信部が出力する前記電気信号を入力し、前記ＯＴＵフレームの信号を終端し、多重分離を行うことにより前記クライアント信号を抽出する信号終端・クラインアント信号抽出部と、前記電気信号のクライアント信号をそれぞれ光信号に変換して光信号の前記クライアント信号を出力する前記クラインアント信号の数と同数の第２の光送信部とを備える受信装置とから構成する光ディジタル伝送システムであって、
   前記ＯＴＵフレーム内クライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に第２の負スタッフバイトを新たに１バイト追加し、クライアント信号多重化収容用のペイロード領域内におけるトリビュタリスロット中に第３の正スタッフバイトを新たに１バイト追加し、さらにクライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に前記第２の負スタッフバイト及び前記第３の正スタッフバイトの使用を制御するスタッフ制御ビットを新たに３か所追加し、前記第３の正スタッフバイトもしくは前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が必要な場合には追加されたスタッフ制御ビットを用いて制御し、前記第３の正スタッフバイト及び前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が不要な場合には、追加されたスタッフ制御ビットを用いることなしにスタッフ制御を行う光ディジタル伝送システム。
2. 前記第２の負スタッフバイトが前記ＯＴＵフレームの３行目かつ１６列目に配置され、前記３か所のスタッフ制御ビットがＯＴＵフレームの１６列目の１行目及び２行目に分散配置され、前記第３の正スタッフバイトが、該当するトリビュタリスロットにおける第１の正スタッフバイトの１つ上の行に配置される請求項１記載の光ディジタル伝送システム。
3. 前記第２の負スタッフバイトが前記ＯＴＵフレームの３行目かつ１５列目に配置され、前記３か所の拡張スタッフ制御ビットがＯＴＵフレームの１６列目の１行目から３行目に分散配置され、前記第３の正スタッフバイトが該当するトリビュタリスロットにおける第１の正スタッフバイトの１つ上の行に配置される請求項１記載の光ディジタル伝送システム。
4. 前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４３．０８Ｇｂ／ｓから４４．５７Ｇｂ／ｓへ上昇され、多重化収容されるクライアント信号がＯＤＵ（Optical Channel Data Unit）２ｅ（１０．３９９Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）である請求項２または３記載の光ディジタル伝送システム。
5. 前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４３．０８Ｇｂ／ｓから４４．３８Ｇｂ／ｓへ上昇され、多重化収容されるクライアント信号がＯＤＵ１ｅ（１０．３５５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）である請求項２記載または３記載の光ディジタル伝送システム。
6. 多重化された前記クライアント信号が１０ＧｂＥ−ＬＡＮ（１０．３１２５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）であり、前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４４．５７Ｇｂ／ｓに上昇されている請求項２または３記載の光ディジタル伝送システム。
7. 多重化された前記クライアント信号が１０ＧｂＥ−ＬＡＮ（１０．３１２５Ｇｂ／ｓ±１００ｐｐｍ）であり、前記ＯＴＵフレームの伝送ビットレートが４４．３８Ｇｂ／ｓに上昇されている請求項２または３記載の光ディジタル伝送システム。
8. 光信号である複数のクライアント信号をそれぞれ入力し、電気信号に変換して出力する前記クライアント信号の数と同数の第１の光受信部と、前記第１の光受信部のそれぞれから出力する信号を入力し、多重収容してＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレームの信号を出力する信号生成・収容部と、前記ＯＴＵフレームの信号を光信号に変換して光伝送信号として光伝送路へ送出する第１の光送信部とを備える送信装置と、
   前記光伝送路を介して、前記光伝送信号を受信し、電気信号に変換して出力する第２の光受信部と、前記第２の光受信部が出力する前記電気信号を入力し、前記ＯＴＵフレームの信号を終端し、多重分離を行うことにより前記クライアント信号を抽出する信号終端・クラインアント信号抽出部と、前記電気信号のクライアント信号をそれぞれ光信号に変換して光信号の前記クライアント信号を出力する前記クラインアント信号の数と同数の第２の光送信部とを備える受信装置とから構成する光ディジタル伝送システムにおける前記送信装置であって、
   前記ＯＴＵフレーム内クライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に第２の負スタッフバイトを新たに１バイト追加し、クライアント信号多重化収容用のペイロード領域内におけるトリビュタリスロット中に第３の正スタッフバイトを新たに１バイト追加し、さらにクライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に前記第２の負スタッフバイト及び前記第３の正スタッフバイトの使用を制御するスタッフ制御ビットを新たに３か所追加し、前記第３の正スタッフバイトもしくは前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が必要な場合には追加されたスタッフ制御ビットを用いて制御し、前記第３の正スタッフバイト及び前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が不要な場合には、追加されたスタッフ制御ビットを用いることなしにスタッフ制御を行う送信装置。
9. 光信号である複数のクライアント信号をそれぞれ入力し、電気信号に変換して出力する前記クライアント信号の数と同数の第１の光受信部と、前記第１の光受信部のそれぞれから出力する信号を入力し、多重収容してＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレームの信号を出力する信号生成・収容部と、前記ＯＴＵフレームの信号を光信号に変換して光伝送信号として光伝送路へ送出する第１の光送信部とを備える送信装置と、
   前記光伝送路を介して、前記光伝送信号を受信し、電気信号に変換して出力する第２の光受信部と、前記第２の光受信部が出力する前記電気信号を入力し、前記ＯＴＵフレームの信号を終端し、多重分離を行うことにより前記クライアント信号を抽出する信号終端・クラインアント信号抽出部と、前記電気信号のクライアント信号をそれぞれ光信号に変換して光信号の前記クライアント信号を出力する前記クラインアント信号の数と同数の第２の光送信部とを備える受信装置とから構成する光ディジタル伝送システムにおける前記受信装置であって、前記ＯＴＵフレーム内クライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に第２の負スタッフバイトを新たに１バイト追加し、クライアント信号多重化収容用のペイロード領域内におけるトリビュタリスロット中に第３の正スタッフバイトを新たに１バイト追加し、さらにクライアント信号多重化収容用のオーバヘッド領域内に前記第２の負スタッフバイト及び前記第３の正スタッフバイトの使用を制御するスタッフ制御ビットを新たに３か所追加し、前記第３の正スタッフバイトもしくは前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が必要な場合には追加されたスタッフ制御ビットを用いて制御し、前記第３の正スタッフバイト及び前記第２の負スタッフバイトによるクライアント信号の収容が不要な場合には、追加されたスタッフ制御ビットを用いることなしにスタッフ制御を行う受信装置。

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