(57)【要約】【課題】  複数のレーンからなる光インタフェースに対応可能で、伝送特性劣化の要因となる不要な速度上昇を回避したＦＥＣフレーム構成装置を実現することを目的とする。【解決手段】  送信するデータフレームをｎ個のレーンに分配するマルチレーン分配手段と、分配されたデータフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するＦＥＣ符号化手段と、ＦＥＣ符号化手段からのＦＥＣフレームを光信号のｍ個のチャネルに対応させて多重化する多重化手段と、受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離手段と、多重分離されたＦＥＣフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ復号を行うＦＥＣ復号手段と、ＦＥＣ復号手段によるＦＥＣ復号後にｎ個のレーンの同期をとって元のデータフレームを再構築するマルチレーン同期手段と、を備えたものである。【選択図】  図２
2010263555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報データおよびオーバヘッドを含むデータフレームに誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成装置であって、
送信するデータフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配手段と、
前記マルチレーン分配手段で分配されたデータフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するｎ個のＦＥＣ符号化手段と、
前記ｎ個のＦＥＣ符号化手段からのＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化手段と、
受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離手段と、
前記多重分離手段により多重分離されたＦＥＣフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ復号を行うｎ個のＦＥＣ復号手段と、
前記ｎ個のＦＥＣ復号手段によるＦＥＣ復号後にｎ個のレーンの同期をとって元のデータフレームを再構築するマルチレーン同期手段と、を備え、
ｎ／ｍが割り切れることを特徴とするＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項２】
前記データフレームは、ＯＴＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ―ｋ）フレームであることを特徴とする請求項１に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項３】
ｎが２０であり、ｍが４であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項４】
ｎが４であり、ｍが４であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項５】
前記光信号のチャネルが、多値変調のための同位相成分および直交位相成分と、偏波多重のためのＸ偏波およびＹ偏波とに対応することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項６】
前記マルチレーン分配手段および前記マルチレーン同期手段はＯＴＵｋフレーマに実装され、前記ＦＥＣ符号化手段および前記ＦＥＣ復号手段は光トランシーバに実装されたことを特徴とする請求項２に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項７】
前記マルチレーン分配手段、前記マルチレーン同期手段、前記ＦＥＣ符号化手段および前記ＦＥＣ復号手段は光トランシーバに実装されたことを特徴とする請求項１に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項８】
情報データおよびオーバヘッドを含むＯＴＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ―ｋ）フレームに誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成装置であって、
送信するＯＴＵｋフレームに対して追加の冗長領域を付加してＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するＦＥＣ符号化手段と、
前記ＦＥＣ符号化手段で生成されたＦＥＣフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配手段と、
前記マルチレーン分配手段でｎ個のレーンに分配されたＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化手段と、
受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離手段と、
前記多重分離手段により多重分離されたｎ個のレーンの同期をとってＦＥＣフレームを再構築するマルチレーン同期手段と、
前記マルチレーン同期手段で再構築されたＦＥＣフレームに対してＦＥＣ復号を行うＦＥＣ復号手段と、を備え、
ｎ／ｍが割り切れることを特徴とするＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項９】
ｎが４であり、ｍが４であることを特徴とする請求項８に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項１０】
前記光信号のチャネルが、多値変調のための同位相成分および直交位相成分と、偏波多重のためのＸ偏波およびＹ偏波とに対応することを特徴とする請求項９に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項１１】
情報データおよびオーバヘッドを含むデータフレームに誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成方法であって、
送信するデータフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配ステップと、
前記マルチレーン分配ステップで分配されたデータフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するＦＥＣ符号化ステップと、
前記ＦＥＣ符号化ステップによるＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化ステップと、
受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離ステップと、
前記多重分離ステップにより多重分離されたＦＥＣフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ復号を行うＦＥＣ復号ステップと、
前記ＦＥＣ復号ステップによるＦＥＣ復号後にｎ個のレーンの同期をとって元のデータフレームを再構築するマルチレーン同期ステップと、を備え、
ｎ／ｍが割り切れることを特徴とするＦＥＣフレーム構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光通信システムなどのデジタル通信装置に適用される誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を用いたフレームの構成装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＦＥＣフレーム構成装置および方法では、ＯＴＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ―ｋ）フレームに誤り訂正符号ＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）を用いた方法が適用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、ＯＴＵｋフレームを伝送路符号６４Ｂ／６６Ｂにより４レーンへ分配し、４波長からなる光インタフェースにより伝送する方法も提案されている（例えば、非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｃｏｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．７０９
【非特許文献２】ＯＩＦ−ＶＳＲ５−０１．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＦＥＣフレーム構成装置および方法において、ＯＴＵｋフレームを用いた方法では、１波長による光インタフェースを前提としていたので、複数レーンからなる光インタフェースには対応できない問題があった。また、６４Ｂ／６６Ｂを用いた方法では、ＦＥＣフレームに依存せずに、複数レーンへ分配することができるが、このために約３％速度が上昇するので、消費電力および回路規模が増大し、また、伝送特性が劣化する問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、複数のレーンからなる光インタフェースに対応可能で、伝送特性劣化の要因となる不要な速度上昇を回避したＦＥＣフレーム構成装置および方法を実現し、高品質で高速な光通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るＦＥＣフレーム構成装置は、情報データおよびオーバヘッドを含むデータフレームにＦＥＣ符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成装置であって、送信するデータフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配手段と、前記マルチレーン分配手段で分配されたデータフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するｎ個のＦＥＣ符号化手段と、前記ｎ個のＦＥＣ符号化手段からのＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化手段と、受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離手段と、前記多重分離手段により多重分離されたＦＥＣフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ復号を行うｎ個のＦＥＣ復号手段と、前記ｎ個のＦＥＣ復号手段によるＦＥＣ復号後にｎ個のレーンの同期をとって元のデータフレームを再構築するマルチレーン同期手段と、を備え、ｎ／ｍが割り切れるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、ＦＥＣフレーム構成装置において、複数のレーンからなる光インタフェースに対応可能とし、伝送特性劣化の要因となる不要な速度上昇を回避でき、高品質で高速な光通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１によるＦＥＣフレーム構成装置を用いた光通信システムを示す構成図
【図２】この発明の実施の形態１によるＦＥＣフレーム構成装置を示す構成図
【図３】この発明の実施の形態１によるＦＥＣフレーム構成装置を説明するための説明図
【図４】この発明の実施の形態１によるＦＥＣフレーム構成装置を説明するための説明図
【図５】この発明の実施の形態１によるＦＥＣフレーム構成装置を説明するための説明図
【図６】この発明の実施の形態２によるＦＥＣフレーム構成装置を示す構成図
【図７】この発明の実施の形態２によるＦＥＣフレーム構成装置を示す構成図
【図８】この発明の実施の形態３によるＦＥＣフレーム構成装置を示す構成図
【図９】この発明の実施の形態３によるＦＥＣフレーム構成装置を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）フレーム構成装置を用いたデジタル通信システム（以下、単に「光通信システム」という）を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図１において、光伝送装置１ａ、１ｂは、クライアント送受信信号と光送受信信号の相互変換、例えば、クライアント信号と光伝送フレームとのマッピング、デマッピング処理や、誤り訂正符号化および復号処理、電気／光変換などを行い、通信路２を介して、光伝送装置１ａおよび１ｂ間で双方向通信を行う。
【００１１】
図２は、図１に示した光伝送装置１ａ、１ｂの詳細を示す構成図である。図２において、ＯＴＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ―ｋ）フレーマ１０は、クライアント送信信号をデータフレームとしてのＯＴＵｋフレームにマッピングし、フレーム同期や保守制御に必要な情報を付加して光伝送フレームを生成し、マルチレーン分配１０２へ出力するＯＴＵｋフレーム生成１０１と、ＯＴＵｋフレームを複数のレーンに分配してＳＦＩ（Ｓｅｒｄｅｓ  Ｆｒａｍｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）送信信号をデジタル信号処理光トランシーバ２０へ出力するマルチレーン分配１０２と、デジタル信号処理光トランシーバ２０からのＳＦＩ受信信号に対して複数レーン間の同期をとって、ＯＴＵｋフレームをＯＴＵｋフレーム終端１０４へ出力するマルチレーン同期１０３と、ＯＴＵｋフレームに対してフレーム同期や保守制御に必要な情報を終端し、クライアント受信信号をＯＴＵｋフレームからデマッピングし、クライアント受信信号を出力するＯＴＵｋフレーム終端１０４から構成される。ＯＴＵｋフレーム生成１０１は硬判定ＦＥＣエンコーダ１０５を有し、ＯＴＵｋフレーム終端１０４は硬判定ＦＥＣデコーダ１０６を有している。
【００１２】
また、図２において、デジタル信号処理光トランシーバ２０は、ＯＴＵｋフレーマ１０からのＳＦＩ送信信号に対して、軟判定用の誤り訂正符号によりレーン毎に符号化するｎ（ｎは正の整数）個のＦＥＣ符号化手段としての軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎと、軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎの出力を多重化し、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換２３０へ出力する多重化２２０と、多重化２２０の出力信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換２３０と、Ｄ／Ａ変換２３０からのアナログ信号を光信号に変換して光送信信号を通信路２に出力するＥ／Ｏ（電気／光）２４０と、通信路２からの光受信信号をアナログ信号に変換するＯ／Ｅ（光／電気）２５０と、アナログ信号をｑビットの軟判定受信データに変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換２６０と、ｑビットの軟判定受信データを多重分離し、各レーンのｑビット軟判定受信データを軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎへ出力する多重分離２７０と、レーン毎にｑビットの軟判定受信データの軟判定復号を行い、誤りを訂正してＳＦＩ受信信号をＯＴＵｋフレーム１０へ出力するｎ個のＦＥＣ復号手段としての軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎから構成される。
【００１３】
図３は、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．７０９に示されたＯＴＵｋフレームを示す構造図である。図３において、ＯＴＵｋフレームは、クライアント信号のような実際の情報データを格納するためのペイロード、フレーム同期のためのＦＡ  ＯＨ（Frame Alignment OverHead）、保守監視情報のためのＯＴＵｋ  ＯＨおよびＯＤＵｋ  ＯＨ（Optical channel Data Unit−k OverHead）、および、ペイロードのマッピングのためのＯＰＵｋ  ＯＨ（Optical channel Payload Unit−k）から構成され、さらに、伝送後の光品質の劣化によるビット誤りを訂正するための誤り訂正符号の情報を格納するＦＥＣ冗長領域を有している。通常、誤り訂正符号としてはリード・ソロモン符号（以下、ＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号とする。）（２５５，２３９）が用いられる。なお、一般的に、ＦＡ  ＯＨ、ＯＴＵｋ  ＯＨ、ＯＤＵｋ  ＯＨ、および、ＯＰＵｋ  ＯＨから構成された部分をオーバヘッドと呼ぶ。
【００１４】
このように、光通信システムにおいては、伝送フレームとして、実際に送信したい情報データであるペイロードに、オーバヘッドと誤り訂正符号とを付加したものを形成し、それを高速かつ長距離に伝送している。
【００１５】
次に動作について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、ＯＴＵｋフレーム生成１０１から出力されるデータフレームとしての伝送フレームの構成である。図４（ｂ）は、軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎから出力されるＦＥＣフレームとしての伝送フレームの構成を示しており、図４（ａ）に示す伝送フレームに対して、さらに、軟判定ＦＥＣ冗長領域が付加されている。まず、ＯＴＵｋフレーム生成１０１では、クライアント送信信号を図４（ａ）のペイロードにマッピングし、ＯＨへ各種オーバヘッド情報を付加し、硬判定ＦＥＣエンコーダ１０５にて、外符号としての誤り訂正符号化を行い、硬判定ＦＥＣ冗長領域に誤り訂正符号情報を格納する。ここで、硬判定ＦＥＣエンコーダ１０５では、例えば、ＲＳ符号あるいはＢＣＨ（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒ  ｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）符号などにより符号化を行う。次に、軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎでは、内符号として軟判定復号のための誤り訂正符号化を行い、図４（ｂ）に示す軟判定ＦＥＣ冗長領域に誤り訂正符号情報を格納する。軟判定の誤り訂正符号としては、例えば、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ）符号、ブロックターボ符号や畳み込み符号などがある。
【００１６】
ここで、図５（ａ）は、ＯＴＵｋフレーマ１０とデジタル信号処理光トランシーバ２０間のＳＦＩ送信信号およびＳＦＩ受信信号における伝送フレームの構成を示しており、図３に示したＯＴＵｋフレームが０〜１９レーンに分配されている。まず、マルチレーン分配１０２では、ＯＴＵｋフレームを１６バイト毎に各レーンへ分配し、１フレーム目はＦＡ ＯＨを含む先頭の１６バイト（１：１６ （ＦＡ））をレーン０へ、次の１６バイト（１７：３２）をレーン１へ、以下同様に、１６バイト毎にレーン１９まで分配する。次に、２フレーム目のＯＴＵｋフレームに対しては、分配するレーンを１レーン回転させ、ＦＡ ＯＨを含む先頭の１６バイト（１：１６ （ＦＡ））をレーン１へ、次の１６バイト（１７：３２）をレーン２へ、以下同様に、１６バイト毎にレーン３からレーン１９およびレーン０まで分配する。以下、順次、フレーム毎に１レーンづつ回転させ、２０フレーム目で一巡させる。
【００１７】
なお、上記レーン数は、ＳＦＩ送信信号およびＳＦＩ受信信号の物理的な信号線数を意味するものではなく、論理的なレーン数を意味するものである。例えば、レーン数が２０、ＳＦＩ送信信号および受信信号の物理的な信号線数は１０などがあり、（論理的なレーン数）／（物理的な信号線数）が割り切れればよい。
【００１８】
軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎでは、各レーンのフレーム周期毎の末尾に、図５（ｂ）に示すように、軟判定ＦＥＣ冗長領域として、１６３２１〜１８２４０のバイトを追加で設け、レーン毎に独立して誤り訂正符号化を行う。すなわち、レーン０を軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１で、レーン１を軟判定ＦＥＣエンコーダ２１２で、以下同様に、レーン１９を軟判定ＦＥＣエンコーダ２１ｎ（ｎ＝２０）で誤り訂正符号化する。
【００１９】
多重化２２０では、軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎの出力を光送信信号のチャネル数に応じて多重化し、Ｄ／Ａ変換２３０にてアナログ信号へ変換し、Ｅ／Ｏ２４０にて光信号に変換して光送信信号を通信路２へ出力する。例えば、光送信信号としては、高速で長距離伝送の光通信システムを実現するために、４相位相変調（ＱＰＳＫ：Quadrature Phase Shift Keying）などの多値変調と偏波チャネル（Ｘ偏波、Ｙ偏波）の偏波多重とを組み合わせることで、１シンボル時間で多ビットの情報を伝送する方式などがあり、多値変調のための同位相成分および直交位相成分と偏波多重のためのＸ偏波およびＹ偏波により、４種類の信号成分を伝送する。この場合、多重化２２０は、２０レーンの信号を同位相成分、直交位相成分、Ｘ偏波およびＹ偏波の４チャネルへ対応させて多重化する。
【００２０】
一方、受信側では、光受信信号の４種類の信号成分をＯ／Ｅ変換２５０によりアナログ信号へ変換し、Ａ／Ｄ変換２６０により量子化して軟判定受信データを生成する。この軟判定受信データは多重分離２７０により、レーン毎に分離され、軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎへ出力される。しかしながら、受信側では、電源立ち上げ時や伝送路故障復旧時には、同位相成分、直交位相成分、Ｘ偏波およびＹ偏波が入れ替わることがあり、送信側のレーン０が受信側のレーン０に確実に現れるわけではなく、任意の軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎに任意のレーンが入力される。このため、各軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎでは、レーン毎に独立してＦＡバイトを検定し、検定したＦＡの位置に基づいて、各レーンで独立に誤り訂正復号処理を行う。
【００２１】
軟判定復号されたデータは、ＳＦＩ受信信号としてマルチレーン同期１０３に入力され、マルチレーン同期１０３では、全てのレーンのＦＡを検定することで、レーン間の同期をとり、図５（ａ）で示したフレーム構造を再構築し、さらに、図３に示したＯＴＵｋフレームを再構築する。この再構築されたＯＴＵｋフレームは、ＯＴＵフレーム終端１０４にて、保守制御などに必要なＯＨの処理やクライアント信号のデマッッピングが行われ、ＯＴＵフレーム終端１０４からクライアント受信信号が出力される。
【００２２】
以上のように、マルチレーン分配１０２とマルチレーン同期１０３を設け、レーン毎に軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎと軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎを設けたので、位相変調や偏波多重などに起因する受信チャネルの不確定性があっても、軟判定誤り訂正復号が可能となり、高速で長距離の光通信システムを実現することができる。
【００２３】
また、ＯＴＵｋフレーマ１０にマルチレーン分配１０２とマルチレーン同期１０３を設け、デジタル信号処理光トランシーバ２０にレーン毎に軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎと軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎを設けるよう構成したので、最適な回路規模配分で省電力に半導体集積回路化が可能となる。
【００２４】
なお、上記実施例では、レーン数を２０、光送受信信号のチャネル数を４とした例を示したが、レーン数を４、光送受信信号のチャネル数を４のように同一としても良く、一般に、レーン数をｎ（ｎは正の整数）、チャネル数をｍ（ｍは正の整数）、ＳＦＩ送受信信号の物理的な信号線数をｋ（ｋは正の整数）とすると、ｎ／ｍおよびｎ／ｋが割り切れればよい。
【００２５】
また、上記実施例において、各誤り訂正符号処理の前段や後段、各誤り訂正符号処理内において随時、インタリーブやデインタリーブを行い、伝送路で生じる誤りを誤り訂正復号する際に分散させてもよい。
【００２６】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、マルチレーン分配１０２とマルチレーン同期１０３をＯＴＵｋフレーマ１０に設けた構成としたものであるが、次に、実施の形態２として、図６に示すように、マルチレーン分配２０２とマルチレーン同期２０３とをデジタル信号処理光トランシーバ２０に設けた実施形態を示す。なお、マルチレーン分配とマルチレーン同期に関する構成および動作以外は、実施の形態１における構成および動作と同様である。本構成とすれば、ＳＦＩ送信信号およびＳＦＩ受信信号の信号線数に無関係でレーン数を選択することができる。例えば、光送受信信号の変復調において、同位相成分、直交位相成分、Ｘ偏波およびＹ偏波の４チャネルが必要な場合には、４レーン（ｎ＝４）として、レーン数を少なくすることで、マルチレーン分配２０２、マルチレーン同期２０３、軟判定ＦＥＣエンコーダ２１１〜２１ｎおよび軟判定ＦＥＣデコーダ２８１〜２８ｎの回路規模増大を抑えることができる。
【００２７】
なお、上記実施例では、レーン数を４、光送受信信号のチャネル数を４とした例を示したが、一般に、レーン数をｎ、チャネル数をｍとすると、ｎ／ｍが割り切れればよい。
【００２８】
また、図７に示すように、ＯＴＵｋフレーマ１０とデジタル信号処理光トランシーバ２０間のＳＦＩ送信信号およびＳＦＩ受信信号において、レーン間の位相補正などが必要な場合には、マルチレーン分配１０２ａ、１０２ｂとマルチレーン同期１０３ａ、１０３ｂを追加して設けた構成とすればよく、また、マルチレーン分配１０２ａ、１０２ｂとマルチレーン同期１０３ａ、１０３ｂの代わりに他のＳＦＩ送受信信号の位相補正方法を用いる構成を設けるようにしてもよい。
【００２９】
実施の形態３．
以上の実施の形態１および実施の形態２では、マルチレーンに分配後、レーン毎に軟判定ＦＥＣ符号化および復号を行うようにしたものであるが、次に、実施の形態３として、図８に示すように、軟判定ＦＥＣエンコーダ２１０の後段にマルチレーン分配２０２を設け、軟判定ＦＥＣデコーダ２８０の前段にマルチレーン同期２０３を設けた実施形態を示す。なお、軟判定ＦＥＣエンコーダ、軟判定ＦＥＣデコーダ、マルチレーン分配およびマルチレーン同期に関する構成および動作以外は、実施の形態１における構成および動作と同様である。
【００３０】
軟判定ＦＥＣエンコーダ２１０において、ＯＴＵｋフレームに軟判定ＦＥＣ冗長領域を追加で設けたフレームに対して誤り訂正符号化した後、マルチレーン分配２０２により、光のチャネル数へレーンを分配する。受信側では、マルチレーン同期２０３により、受信信号で生じたレーン位置やレーン間の位相の不確定性などを補正して、ＯＴＵｋフレームに軟判定ＦＥＣ冗長領域を追加で設けたフレーム構造を再構築した後、軟判定ＦＥＣデコーダ２８０により誤り訂正の軟判定復号を行う。例えば、光送受信信号の変復調において、同位相成分、直交位相成分、Ｘ偏波およびＹ偏波の４チャネルを用いる場合には、４レーン（ｎ＝４）に分配すればよい。以上説明したように、位相変調や偏波多重などに起因する受信チャネルの不確定性があっても、軟判定誤り訂正復号が可能となり、高速で長距離の光通信システムを実現することができる。
【００３１】
なお、上記実施例では、レーン数を４、光送受信信号のチャネル数を４とした例を示したが、一般に、レーン数をｎ、チャネル数をｍとすると、ｎ／ｍが割り切れればよい。
【００３２】
また、図９に示すように、ＯＴＵｋフレーマ１０とデジタル信号処理光トランシーバ２０間のＳＦＩ送信信号およびＳＦＩ受信信号において、レーン間の位相補正などが必要な場合には、マルチレーン分配１０２ａ、１０２ｂとマルチレーン同期１０３ａ、１０３ｂを追加して設けた構成とすればよく、また、マルチレーン分配１０２ａ、１０２ｂとマルチレーン同期１０３ａ、１０３ｂの代わりに他のＳＦＩ送受信信号の位相補正方法を用いる構成を設けるようにしてもよい。
【００３３】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１、２では、レーン毎にＦＥＣ符号化および復号処理を行う例について説明したが、実施の形態１、２と同様の構成において、レーン間の位相差やレーン間の入れ替えが発生しない複数のレーンをレーン群と扱い、レーン群毎にＦＥＣ符号化および復号処理を行っても同様な作用効果を奏することはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ＯＴＵｋフレーマ
２０  ディジタル信号処理光トランシーバ
１０２、２０２  マルチレーン分配
１０３、２０３  マルチレーン同期
２１０、２１１〜２１ｎ  軟判定ＦＥＣエンコーダ
２２０  多重化
２７０  多重分離
２８０、２８１〜２８ｎ  軟判定ＦＥＣデコーダ
【図１】
2010263555.tif 000003
【図２】
2010263555.tif 000004
【図３】
2010263555.tif 000005
【図４】
2010263555.tif 000006
【図５】
2010263555.tif 000007
【図６】
2010263555.tif 000008
【図７】
2010263555.tif 000009
【図８】
2010263555.tif 000010
【図９】
2010263555.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月26日(2009.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報データおよびオーバヘッドを含むデータフレームに誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成装置であって、
送信するデータフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配手段と、
前記マルチレーン分配手段で分配されたデータフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するｎ個のＦＥＣ符号化手段と、
前記ｎ個のＦＥＣ符号化手段からのＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化手段と、
受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離手段と、
前記多重分離手段により多重分離されたＦＥＣフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ復号を行うｎ個のＦＥＣ復号手段と、
前記ｎ個のＦＥＣ復号手段によるＦＥＣ復号後にｎ個のレーンの同期をとって元のデータフレームを再構築するマルチレーン同期手段と、を備え、
ｎ／ｍが割り切れることを特徴とするＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項２】
前記データフレームは、ＯＴＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ―ｋ）フレームであることを特徴とする請求項１に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項３】
ｎが２０であり、ｍが４であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項４】
ｎが４であり、ｍが４であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項５】
前記光信号のチャネルが、多値変調のための同位相成分および直交位相成分と、偏波多重のためのＸ偏波およびＹ偏波とに対応することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項６】
前記マルチレーン分配手段および前記マルチレーン同期手段はＯＴＵｋフレーマに実装され、前記ＦＥＣ符号化手段および前記ＦＥＣ復号手段は光トランシーバに実装されたことを特徴とする請求項２に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項７】
前記マルチレーン分配手段、前記マルチレーン同期手段、前記ＦＥＣ符号化手段および前記ＦＥＣ復号手段は光トランシーバに実装されたことを特徴とする請求項１に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項８】
情報データおよびオーバヘッドを含むＯＴＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ―ｋ）フレームに誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成装置であって、
送信するＯＴＵｋフレームに対して追加の冗長領域を付加してＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するＦＥＣ符号化手段と、
前記ＦＥＣ符号化手段で生成されたＦＥＣフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配手段と、
前記マルチレーン分配手段でｎ個のレーンに分配されたＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化手段と、
受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離手段と、
前記多重分離手段により多重分離されたｎ個のレーンの同期をとってＦＥＣフレームを再構築するマルチレーン同期手段と、
前記マルチレーン同期手段で再構築されたＦＥＣフレームに対してＦＥＣ復号を行うＦＥＣ復号手段と、を備え、
ｎ／ｍが割り切れることを特徴とするＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項９】
ｎが４であり、ｍが４であることを特徴とする請求項８に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項１０】
前記光信号のチャネルが、多値変調のための同位相成分および直交位相成分と、偏波多重のためのＸ偏波およびＹ偏波とに対応することを特徴とする請求項９に記載のＦＥＣフレーム構成装置。
【請求項１１】
情報データおよびオーバヘッドを含むデータフレームに誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成方法であって、
送信するデータフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配ステップと、
前記マルチレーン分配ステップで分配されたデータフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するＦＥＣ符号化ステップと、
前記ＦＥＣ符号化ステップによるＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化ステップと、
受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離ステップと、
前記多重分離ステップにより多重分離されたＦＥＣフレームに対してｎ個のレーン毎に独立にＦＥＣ復号を行うＦＥＣ復号ステップと、
前記ＦＥＣ復号ステップによるＦＥＣ復号後にｎ個のレーンの同期をとって元のデータフレームを再構築するマルチレーン同期ステップと、を備え、
ｎ／ｍが割り切れることを特徴とするＦＥＣフレーム構成方法。
【請求項１２】
情報データおよびオーバヘッドを含むデータフレームに誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号を付加して構成されたＦＥＣフレームを光信号として送受信する光通信システムにおけるＦＥＣフレーム構成方法であって、
送信するＯＴＵｋフレームに対して追加の冗長領域を付加してＦＥＣ符号化を行うことによりＦＥＣフレームを生成するＦＥＣ符号化ステップと、
前記ＦＥＣ符号化ステップで生成されたＦＥＣフレームをｎ（ｎは正の整数）個のレーンに分配するマルチレーン分配ステップと、
前記マルチレーン分配ステップでｎ個のレーンに分配されたＦＥＣフレームを光信号のｍ（ｍは正の整数）個のチャネルに対応させて多重化する多重化ステップと、
受信された光信号のｍ個のチャネルをｎ個のレーンに対応させて多重分離する多重分離ステップと、
前記多重分離ステップにより多重分離されたｎ個のレーンの同期をとってＦＥＣフレームを再構築するマルチレーン同期ステップと、
前記マルチレーン同期ステップで再構築されたＦＥＣフレームに対してＦＥＣ復号を行うＦＥＣ復号ステップと、を備え、
ｎ／ｍが割り切れることを特徴とするＦＥＣフレーム構成方法。