(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアントネットワークと光通信ネットワークの間に配置され、該光通信ネットワークから受信する光伝送信号を分離して該クライアントネットワークに送信する光伝送装置であって、
前記光通信ネットワークから送信され、多重化された８Ｂバイト形式の光伝送信号をＴ−ＧＦＰフレーム単位に分離する光通信ネットワーク処理部と、
該光通信ネットワーク処理部によって分離された信号からＴ−ＧＦＰフレームを検出し、前記クライアントネットワークに送信すべきクライアント信号を取り出すＴ−ＧＦＰ終端部と、
該Ｔ−ＧＦＰ終端部によって取り出されたクライアント信号の伝送レートを変化させるクロックシフトＦＩＦＯと、
該クロックシフトＦＩＦＯのデータ読出速度を制御する読出制御部と、
前記クロックシフトＦＩＦＯから出力されるクライアント信号を１０Ｂキャラクタ形式の信号に変換し、前記クライアントネットワークに送信するクライアント送信部とを備え、
前記読出制御部は、
前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ書込量を計数する書込カウンタと、
前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ読出量を計数する読出カウンタと、
該書込カウンタ及び読出カウンタのカウンタ値に基づいて前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ蓄積量を監視するＦＩＦＯ監視部と、
該ＦＩＦＯ監視部によって監視されるデータ蓄積量の増減に応じて前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ読出速度を変化させる読出速度調整部とを備え、
前記読出速度調整部は、
前記クロックシフトＦＩＦＯに読出クロックを供給する電圧制御発振器と、
前記ＦＩＦＯ監視部によって監視されるデータ蓄積量の増減に応じて前記電圧制御発振器の制御電圧を変化させ、前記読出クロックの周波数を変化させる制御電圧調整部とを備え、
前記制御電圧調整部は、前記ＦＩＦＯ監視部によって監視されるデータ蓄積量を、上限値に対応する第１の閾値及び下限値に対応する第２の閾値と比較し、前記データ蓄積量が前記第１の閾値以上のときに前記読出クロックの周波数を増加させ、該データ蓄積量が前記第２の閾値以下のときに該読出クロックの周波数を低減させることを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記制御電圧調整部は、前記電圧制御発振器の制御電圧として、第１の電圧値と、該第１の電圧値よりも低い第２の電圧値と、該第１及び第２の電圧値の中間値となる第３の電圧値を有し、前記データ蓄積量が前記第１の閾値以上のときに前記第１の電圧値を選択し、該データ蓄積量が前記第２の閾値以下のときに前記第２の電圧値を選択し、該データ蓄積量が該第１の閾値よりも低く、該第２の閾値よりも高いときに前記第３の電圧値を選択することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記電圧制御発振器は、前記読出クロックの周波数を±１００ｐｐｍの範囲内で変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クライアントネットワークと光通信ネットワークの間で信号を中継する光伝送装置に関し、特に、８Ｂ／１０Ｂ符号化された信号を中継する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、８Ｂ／１０Ｂ符号化によって符号化された複数のクライアント信号を多重分離して光通信ネットワークへデータ転送する方法として、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４１に準拠したＧＦＰ(Generic Framing Procedure)による伝送方法が利用されつつある。
【０００３】
ここで、８Ｂ／１０Ｂ符号化は、８ビット毎のデータを所定の規則に従って１０ビット毎の符号列に変換するものであり、元の８ビットデータはバイトと呼ばれ、変換後の１０ビットデータはキャラクタと呼ばれる。本明細書においては、前者を８Ｂバイトと称し、後者を１０Ｂキャラクタと称する。
【０００４】
また、ＧＦＰは、８Ｂ／１０Ｂ符号化されたクライアント信号を、光通信ネットワークでの通信手段とされるＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical NETwork)／ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierachy)に効率よく多重分離することができる通信プロトコルであり、特に、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したイーサネット（登録商標）信号をＳＯＮＥＴ／ＳＤＨに多重分離してデータ転送する光伝送システムで一般化しつつある。
【０００５】
ＧＦＰには、８Ｂ／１０Ｂ符号化されたクライアント信号をトランスペアレントで伝送するＴ−ＧＦＰ(Transparent GFP)方式があり、クライアント伝送装置間の物理層での制御情報をトランスペアレント伝送することで、光伝送装置（クライアント伝送装置間の中継装置）がクライアント伝送装置間の接続情報を意識する必要がなく、さらには、クライアント伝送装置間での独自信号の送受信も意識する必要がないネットワークを構築することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
Ｔ−ＧＦＰを用いた従来の光伝送装置について、図７を参照しながら説明する。ここでは、クライアント信号がＩＥＥＥ８０２．３に準拠した光のギガビットイーサネット信号（１０００ＢＡＳＥ−Ｘ）である場合を例にとって説明する。
【０００７】
クライアントネットワーク（ＮＷ）６２からのクライアント信号（８Ｂ／１０Ｂ符号化された１０００ＢＡＳＥ−Ｘ）ＣＳを受信すると、Ｏ／Ｅ変換部６４によって光信号を電気信号に変換するとともに、８Ｂ／１０Ｂデコーダ６５によって、１０Ｂキャラクタ形式のデータを８Ｂバイト形式の８ビットデータに変換する。８ビットデータには、２５６種類のデータコードと１２種類の特殊コードとが規定されており、８Ｂ／１０Ｂデコーダ６５では、１２種類の特殊コードを終端することなく、第１のクロック（ＣＫ）シフトＦＩＦＯ(First In First Out)６６に送信する。
【０００８】
第１のＣＫシフトＦＩＦＯ６６では、８ビットデータの伝送レートを光通信ＮＷ６３用のレートに変換するため、自身に書き込まれたデータを、光通信ＮＷ６３に合わせて設定されたシステムクロックＳＣＫ（ＳＣＫ用発振器６７からのクロック）に従って読み出す。しかし、システムクロックＳＣＫは、クライアント信号ＣＳよりもレートが高いため、クライアント信号ＣＳをそのままシステムクロックＳＣＫに乗せ換えると、データが不足して信号に隙間が生じてしまう。
【０００９】
そこで、Ｔ−ＧＦＰ生成部６８において、所定量単位で構成されるダミーの信号（以下、「パディング信号」という）を利用し、これを不足分に応じた数だけフレーム内に挿入する（図８（ａ）参照）。こうして、信号の隙間をパディング信号によって埋め合わせ、クライアント信号のレートとＴ−ＧＦＰ生成部６８のレートとを同等化する。光通信ＮＷ処理部６９では、光通信ＮＷ６３の伝送レートに応じてクライアント信号ＣＳを多重化し、光通信ＮＷ６３へ送信する。
【００１０】
一方、光通信ＮＷ６３から光伝送信号ＯＳを受信した場合には、光通信ＮＷ処理部６９によって、受信した信号をＴ−ＧＦＰフレーム単位の信号に分離し、Ｔ−ＧＦＰ終端部７０へ送信する。Ｔ−ＧＦＰ終端部７０では、Ｔ−ＧＦＰフレームを検出するとともに、Ｔ−ＧＦＰ生成部６８で挿入されたパディング信号を除去し、クライアント信号を抽出して第２のＣＫシフトＦＩＦＯ７１へ送信する。第２のＣＫシフトＦＩＦＯ７１では、光通信ＮＷ６３から受信した信号を、光伝送装置６１内のクライアント用固定発振器７２から出力されるクライアントクロックＣＣＫに乗せ換える。
【００１１】
但し、Ｔ−ＧＦＰ終端部７０で取り出したクライアント信号を、これとは非同期のクライアントクロックＣＣＫに乗せ換えるため、周波数偏差によるＦＩＦＯのオーバーフロー／アンダーフローが発生する虞がある。これを抑制するため、レート調整部７３では、ＩＥＥＥ８０２．３で定義されるＩＦＧ(Inter Frame Gap：図８（ｂ）参照)の挿入又は削除処理を行い、レートアダプテーション（以下、「レート調整」という）を行う。
【００１２】
尚、ＩＥＥＥ８０２．３では、ギガビットイーサネットのクライアント伝送装置間の周波数偏差が±１００ｐｐｍに定められるため、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ７１における書込クロック（光伝送信号ＯＳのクロック）と読出クロック（クライアントクロックＣＣＫ）の最大周波数差は２００ｐｐｍになる。
【００１３】
その後、８Ｂ／１０Ｂエンコーダ７４によって、８Ｂバイト形式の信号を１０Ｂキャラクタコードに変換するとともに、Ｅ／Ｏ変換部７５によって、電気信号から光信号に変換し、クライアントＮＷ６２に送信する。以上の処理により、クライアント信号のトランスペアレント伝送を実現する。
【００１４】
次に、図９を参照しながら、ＩＦＧの挿入／削除を用いたレート調整について説明する。ここでは、クライアント伝送装置８１−１、光伝送装置８２−１、光伝送装置８２−２及びクライアント伝送装置８１−２を備えた伝送システムにおいて、クライアント伝送装置８１−１からクライアント伝送装置８１−２に対して信号を伝送する場合を例にとって説明する。
【００１５】
クライアント伝送装置８１−１は、自身の発振器８３からのクロックを用い、送信部８４−１でクライアント信号を生成し、光伝送装置８２−１へ送信する。光伝送装置８２−１と光伝送装置８２−２の間のＴ−ＧＦＰ伝送では、クライアント伝送装置８１−１から受信したクロック（発振器８３のクロック）の周波数に応じたパディング挿入／除去処理が行われるため、ＣＫシフトＦＩＦＯ８５には、クライアント伝送装置８１−１の発振器８３の送信レートでデータが書き込まれる。尚、ＣＫシフトＦＩＦＯ８５に書き込まれたデータの読み出しは、光伝送装置８２−２の発振器８６からのクロックを用いて行われる。
【００１６】
上記の際、図９（ａ）に示すように、発振器８３の発振周波数が発振器８６の発振周波数よりも高い場合、ＣＫシフトＦＩＦＯ８５では、書込処理が読出処理よりも速くなるため、蓄積されるデータ量が増加し、オーバーフローに陥る虞がある。そこで、レート調整部８７によって、フレーム間のＩＦＧ（図８（ｂ）参照）を所定量だけ削除し、データ書込量を減らしてオーバーフローを抑制する。
【００１７】
そのため、光伝送装置８２−２からクライアント伝送装置８１−２への送信ＩＦＧは、クライアント伝送装置８１−１の送信ＩＦＧ（Ｘバイト）から所定量（Ａバイト）を減算したＸ−Ａバイトとなる。但し、ＩＥＥＥ８０２．３では、ＩＦＧの最小幅が８バイトに定められるため、ＩＦＧを削除する際にＩＦＧが８バイト以下になる場合には、削除の処理を行わない。
【００１８】
一方、図９（ｂ）に示すように、発振器８３の発振周波数が発振器８６の発振周波数よりも低い場合には、ＣＫシフトＦＩＦＯ８５において、読出処理が書込処理よりも速くなるため、蓄積されるデータ量が減少し、アンダーフローに陥る虞がある。そこで、レート調整部８７によって、フレーム間のＩＦＧに所定量のデータを挿入（追加）し、データ書込量を増やしてアンダーフローを抑制する。
【００１９】
そのため、光伝送装置８２−２からクライアント伝送装置８１−２への送信ＩＦＧは、クライアント伝送装置８１−１の送信ＩＦＧ（Ｘバイト）に所定量（Ａバイト）を加算したＸ＋Ａバイトとなる。
【００２０】
上記では、ＩＦＧの挿入／削除を用いたレート調整する場合について述べたが、レート調整の他の方法として、パディング信号の増減を使用するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００２１】
このレート調整方法では、クライアント伝送装置からのクライアント信号を光通信ＮＷに送信するにあたり、光伝送装置において、クライアント伝送装置から受信した信号を高速のシステムクロックに乗せ換える際に、クライアント側の伝送レートとシステムクロックとの速度差に応じてパディング信号の挿入数を増減する。この際、クライアント側の伝送レートが速くなれば、パディング信号の挿入数を少なくし、逆に、クライアント側の伝送レートが遅くなれば、パディング信号の挿入数を多くする。
【００２２】
また、上記のレート調整方法では、光通信ＮＷから信号を受信した際に、Ｔ−ＧＦＰ終端部（特許文献２では、パディング信号レート算出部）において、受信したパディング信号の数を単位時間当たりで算出するとともに、算出したパディング信号の数に基づいてクライアント側の伝送レートの変化を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００３−１８８８４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１２４４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
先ず、８Ｂ／１０Ｂ符号化された複数のクライアント信号をトランスペアレント伝送する方式として、フレーム間に挿入されるＩＦＧを増減することで、ＦＩＦＯのオーバーフロー／アンダーフローを抑制する技術（特許文献１）の問題点について述べる。
【００２５】
図１０は、光伝送装置を多段接続した長距離伝送システムの構成図であり、８段の光伝送装置９３Ａ〜９３Ｈを介して、左端のクライアント伝送装置９１から右端のクライアント伝送装置９２に信号を伝送する状態を示したものである。
【００２６】
ＩＥＥＥ８０２．３及びＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４１では、送信機器に対し、８バイト以上、１２バイト以下のＩＦＧを送信する構成とするように定め、一方、受信機器に対しては、ＩＦＧのバイト数が８バイト以上であれば、信号を受信可能な構成とするように定める。このため、レート調整の際に許容されるＩＦＧの調整幅は、１２バイト（送信時の最大バイト数）から８バイト（受信時の必要最低限のバイト数）を減算した４バイトとなる。
【００２７】
このような状態において、例えば、図１０に示すように、光伝送装置９３Ｂ、９３Ｄで、クライアント伝送装置９１から送信された１２バイトのＩＦＧを２バイトずつ削除し、調整幅の４バイトを使い切ってしまうと、後段の光伝送装置９３Ｅ〜９３Ｈでは、ＩＦＧを削除することが不可能になり、ＦＩＦＯのオーバーフローに対処できなくなる。
【００２８】
その結果、光伝送装置９３Ｅ〜９３Ｈにおいて、受信信号をＦＩＦＯに書き込めなくなり、フレーム（実データ部分）を消失させることになる。こうした事態を回避するには、伝送装置の段数を少なく制限するか、ＦＩＦＯを大容量化してオーバーフロー自体を防止せざるを得ず、伝送設計上の制約が増したり、コストの増大を招くという問題が生じる。
【００２９】
次に、８Ｂ／１０Ｂ符号化された複数のクライアント信号をトランスペアレント伝送する方式として、フレーム中に挿入されるパディング信号を増減することで、ＦＩＦＯのオーバーフロー／アンダーフローを抑制する技術（特許文献２）の問題点について述べる。
【００３０】
特許文献２に記載の構成においては、パディング信号の数に基づいてクライアント側の伝送レートの変化を判定するが、Ｔ−ＧＦＰのパディング信号は、フレーム単位で挿入されるため、少なくとも１フレーム分の信号を受信し終えるまでは、パディング信号の数が確定しない。このため、特許文献２に記載の構成において、パディング信号の挿入数の調整（レート調整）が開始されるのは、早くても、１フレーム分の受信時間が経過した後（パディング信号の数が確定した後）となる。故に、レートが変化してからレート調整が開始されるまでの間にタイムラグが生じ、急激なレート変動に対応することができず、応答性に劣るという問題がある。
【００３１】
また、ＦＩＦＯがオーバーフロー／アンダーフローしないパディング信号の数を一意に定めること自体が困難であるのに加え、パディング信号の計数には複雑な回路が必要になるため、実現性に乏しいという問題もある。
【００３２】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、段数の制限やＦＩＦＯの大容量化を行わずとも、クロックシフトＦＩＦＯのオーバーフロー／アンダーフローを抑制してフレームの消失を防止することができ、さらには、応答性に優れたオーバーフロー／アンダーフローの抑制動作を実現することが可能な光伝送装置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】
【００３３】
上記目的を達成するため、本発明は、クライアントネットワークと光通信ネットワークの間に配置され、該光通信ネットワークから受信する光伝送信号を分離して該クライアントネットワークに送信する光伝送装置であって、前記光通信ネットワークから送信され、多重化された８Ｂバイト形式の光伝送信号をＴ−ＧＦＰフレーム単位に分離する光通信ネットワーク処理部と、該光通信ネットワーク処理部によって分離された信号からＴ−ＧＦＰフレームを検出し、前記クライアントネットワークに送信すべきクライアント信号を取り出すＴ−ＧＦＰ終端部と、該Ｔ−ＧＦＰ終端部によって取り出されたクライアント信号の伝送レートを変化させるクロックシフトＦＩＦＯと、該クロックシフトＦＩＦＯのデータ読出速度を制御する読出制御部と、前記クロックシフトＦＩＦＯから出力されるクライアント信号を１０Ｂキャラクタ形式の信号に変換し、前記クライアントネットワークに送信するクライアント送信部とを備え、前記読出制御部は、前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ書込量を計数する書込カウンタと、前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ読出量を計数する読出カウンタと、該書込カウンタ及び読出カウンタのカウンタ値に基づいて前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ蓄積量を監視するＦＩＦＯ監視部と、該ＦＩＦＯ監視部によって監視されるデータ蓄積量の増減に応じて前記クロックシフトＦＩＦＯのデータ読出速度を変化させる読出速度調整部とを備え、前記読出速度調整部は、前記クロックシフトＦＩＦＯに読出クロックを供給する電圧制御発振器と、前記ＦＩＦＯ監視部によって監視されるデータ蓄積量の増減に応じて前記電圧制御発振器の制御電圧を変化させ、前記読出クロックの周波数を変化させる制御電圧調整部とを備え、前記制御電圧調整部は、前記ＦＩＦＯ監視部によって監視されるデータ蓄積量を、上限値に対応する第１の閾値及び下限値に対応する第２の閾値と比較し、前記データ蓄積量が前記第１の閾値以上のときに前記読出クロックの周波数を増加させ、該データ蓄積量が前記第２の閾値以下のときに該読出クロックの周波数を低減させることを特徴とする。
【００３４】
そして、本発明によれば、クロックシフトＦＩＦＯのデータ蓄積量を監視し、データ蓄積量の増減に応じてクロックシフトＦＩＦＯのデータ読出速度を変化させるため、ＩＦＧの挿入／削除を用いずにクロックシフトＦＩＦＯのオーバーフロー／アンダーフローを抑制することができる。このため、段数の制限やＦＩＦＯの大容量化を行わずとも、フレームの消失を防止することが可能になる。また、クロックシフトＦＩＦＯのデータ蓄積量が増減した際に、速やかにデータ読出速度を変化させることができるため、応答性に優れたオーバーフロー／アンダーフローの抑制動作を実現することが可能になる。
さらに、制御電圧調整部により、ＦＩＦＯ監視部によって監視されるデータ蓄積量を、上限値に対応する第１の閾値及び下限値に対応する第２の閾値と比較し、データ蓄積量が第１の閾値以上のときに読出クロックの周波数を増加させ、データ蓄積量が第２の閾値以下のときに読出クロックの周波数を低減させるため、精度よくクロックシフトＦＩＦＯのデータ読出速度を変化させることが可能になる。
【００３７】
上記光伝送装置において、前記制御電圧調整部が、前記電圧制御発振器の制御電圧として、第１の電圧値と、該第１の電圧値よりも低い第２の電圧値と、該第１及び第２の電圧値の中間値となる第３の電圧値を有し、前記データ蓄積量が前記第１の閾値以上のときに前記第１の電圧値を選択し、該データ蓄積量が前記第２の閾値以下のときに前記第２の電圧値を選択し、該データ蓄積量が該第１の閾値よりも低く、該第２の閾値よりも高いときに前記第３の電圧値を選択することができる。
【００３８】
上記光伝送装置において、前記電圧制御発振器が、前記読出クロックの周波数を±１００ｐｐｍの範囲内で変化させることができる。これによれば、通信規格で定められる許容範囲を逸脱せずに、クロックシフトＦＩＦＯのオーバーフロー／アンダーフローを抑制することができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明によれば、段数の制限やＦＩＦＯの大容量化を行わずとも、クロックシフトＦＩＦＯのオーバーフロー／アンダーフローを抑制してフレームの消失を防止することができ、さらには、応答性に優れたオーバーフロー／アンダーフローの抑制動作を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる光伝送装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１のＣＫ制御部を示す構成図である。
【図３】電圧制御発振器の周波数特性を示す図である。
【図４】オーバーフローを抑制するための動作を説明する図である。
【図５】アンダーフローを抑制するための動作を説明する図である。
【図６】図１の光伝送装置を多段接続した構成を示す図である。
【図７】従来の光伝送装置を示す構成図である。
【図８】パディング信号及びＩＦＧを示す図である。
【図９】ＩＦＧの挿入／削除を用いたレート調整を説明する図である。
【図１０】従来の光伝送装置を多段接続した構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
次に、発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下においては、クライアント信号を２チャンネルとする場合を例にとって説明する。
【００４２】
図１は、本発明にかかる光伝送装置の一実施の形態を示し、この光伝送装置１は、クライアントＮＷ２から送信され、８Ｂ／１０Ｂ符号化された１０Ｂキャラクタ形式のクライアント信号ＣＳを受信し、８Ｂ／１０Ｂ復号化等の信号処理を施すクライアント受信部４ａ、４ｂと、クライアント受信部４ａ、４ｂで処理された８Ｂバイト形式のクライアント信号ＣＳ’を用いてＴ−ＧＦＰフレームを生成するＴ−ＧＦＰ生成部５ａ、５ｂと、Ｔ−ＧＦＰ生成部５ａ、５ｂで生成されたＴ−ＧＦＰフレームを多重化して光通信ＮＷ３に送信するとともに、光通信ＮＷ３から受信した光伝送信号（多重化された信号）ＯＳを分離する光通信ＮＷ処理部６と、光通信ＮＷ処理部６で分離された信号ＯＳ’からＴ−ＧＦＰフレームを検出し、８Ｂバイト形式のクライアント信号ＣＳ’（クライアントＮＷ２に送信すべき信号）を取り出すＴ−ＧＦＰ終端部７ａ、７ｂと、Ｔ−ＧＦＰ終端部７ａ、７ｂで取り出したクライアント信号ＣＳ’に８Ｂ／１０Ｂ符号化等の信号処理を施し、１０Ｂキャラクタ形式のクライアント信号ＣＳをクライアントＮＷ２に送信するクライアント送信部８ａ、８ｂと、クライアント受信部４ａ、４ｂ、Ｔ−ＧＦＰ生成部５ａ、５ｂ、光通信ＮＷ処理部６及びＴ−ＧＦＰ終端部７ａ、７ｂにシステムクロックＳＣＫを供給するＳＣＫ用発振器９とを備える。
【００４３】
上記構成において、クライアント受信部４ａ、４ｂ、Ｔ−ＧＦＰ生成部５ａ、５ｂ及びＴ−ＧＦＰ終端部７ａ、７ｂは、クライアント信号ＣＳのチャンネル数に応じた数が設けられる。
【００４４】
クライアント受信部４ａ、４ｂは、クライアントＮＷ２から受信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Ｏ／Ｅ変換部１１と、１０Ｂキャラクタ形式のクライアント信号を８Ｂバイト形式のクライアント信号に変換する８Ｂ／１０Ｂデコーダ１２と、８Ｂ／１０Ｂデコーダ１２から出力されるクライアント信号を一時的に記憶し、伝送レートを変化させてＴ−ＧＦＰ生成部５ａ、５ｂに出力する第１のＣＫシフトＦＩＦＯ１３とから構成される。第１のＣＫシフトＦＩＦＯ１３は、８Ｂ／１０Ｂデコーダ１２からのクライアント信号をクライアントＮＷ２側の伝送レートで書き込むとともに、書き込んだデータをＳＣＫ用発振器９からのシステムクロックＳＣＫに従って読み出す。
【００４５】
クライアント送信部８ａ、８ｂは、Ｔ−ＧＦＰ終端部７ａ、７ｂから出力されるクライアント信号を一時的に記憶し、伝送レートを変化させて出力する第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１と、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１の読出クロックを制御するＣＫ制御部２２と、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１から出力されるクライアント信号に対し、８Ｂ／１０Ｂ符号化処理を施して１０Ｂキャラクタ形式のクライアント信号を生成する８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２３と、１０Ｂキャラクタ形式のクライアント信号を電気信号から光信号に変換するＥ／Ｏ変換部２４とから構成される。
【００４６】
図２に示すように、ＣＫ制御部２２には、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１の書込クロック（光伝送信号ＯＳから取り出されたクロック）をカウントする書込カウンタ３１と、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１の読出クロックをカウントする読出カウンタ３２と、両カウンタ３１、３２のカウンタ値ＷＣＴ、ＲＣＴに基づいて第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量を監視し、２ビットの選択信号ＳＳを出力するＦＩＦＯ監視部３３と、ＦＩＦＯ監視部３３からの選択信号ＳＳに応じて制御電圧を選択する制御電圧選択部３４と、制御電圧選択部３４から供給される制御電圧を用いて発振信号ＶＣＫを生成し、読出クロックとして第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１に供給する電圧制御発振器３５とが設けられる。
【００４７】
ＦＩＦＯ監視部３３には、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量の許容上限値に対応する閾値Ａと、データ蓄積量の許容下限値に対応する閾値Ｂとが設定される。ＦＩＦＯ監視部３３は、表１に示すように、カウンタ値ＷＣＴ、ＲＣＴを用いて導いたデータ蓄積量と、上記の閾値Ａ、Ｂとを対比し、対比結果に応じた選択信号ＳＳを出力する。
【００４８】
【表１】
0005388223.tif 000002
【００４９】
制御電圧選択部３４は、出力可能な制御電圧として、最小の制御電圧ｍｉｎ、最大の制御電圧ｍａｘ、及び、それらの中間値（ｍａｘ−ｍｉｎ）／２の３値を有する。制御電圧選択部３４では、表２に示すように、ＦＩＦＯ監視部３３からの選択信号ＳＳに応じて、３つの制御電圧のうちから１つを選択し、電圧制御発振器３５に出力する。
【００５０】
【表２】
0005388223.tif 000003
【００５１】
電圧制御発振器３５は、図３に示すように、±１００ｐｐｍの範囲内で発振周波数を変化させるように構成され、制御電圧として中間値（ｍａｘ−ｍｉｎ）／２が供給されたときに、クライアントＮＷ２の標準的な伝送レート（１２５ＭＨｚ）との周波数偏差が０ｐｐｍとなる発振信号ＶＣＫを出力する。ここで、発振周波数の変化幅を±１００ｐｐｍとするのは、ＩＥＥＥ８０２．３において、ギガビットイーサネットのクライアント伝送装置間の周波数偏差が±１００ｐｐｍに定められる点に対応させたものである。
【００５２】
次に、上記構成を有する光伝送装置１の動作について、図１〜図５を参照しながら説明する。尚、図７に示す従来の光伝送装置６１と同様の動作については、適宜、説明を簡略化又は省略する。
【００５３】
図１に示すように、クライアントＮＷ２から送信される２チャンネルのクライアント信号ＣＳ（８Ｂ／１０Ｂ符号化された１０Ｂキャラクタ形式のクライアント信号）を受信すると、Ｏ／Ｅ変換部１１〜第１のＣＫシフトＦＩＦＯ１３によって、８Ｂバイト形式の信号（８ビットデータ）を生成し、システムクロックＳＣＫに乗せ換える。
【００５４】
次いで、Ｔ−ＦＧＰ生成部５ａ、５ｂによって、Ｔ−ＧＦＰフレームを生成するとともに、光通信ＮＷ処理部６によって、生成されたＴ−ＧＦＰフレームを多重化する。その後、多重化した信号を光信号に変換し、光伝送信号ＯＳとして光通信ＮＷ３へ送信する。
【００５５】
一方、光通信ＮＷ３から光伝送信号ＯＳを受信した場合には、光通信ＮＷ処理部６によって、受信した信号をＴ−ＧＦＰフレーム単位の信号に分離し、Ｔ−ＧＦＰ終端部７ａ、７ｂに出力する。Ｔ−ＧＦＰ終端部７ａ、７ｂでは、Ｔ−ＧＦＰフレームを検出するとともに、フレーム中に挿入されたパディング信号を除去し、クライアント信号ＣＳ’を抽出する。
【００５６】
次いで、取り出したクライアント信号ＣＳ’を、光伝送信号ＯＳのクロックに従って第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１に書き込むとともに、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１に書き込まれたデータを、図２に示す電圧制御発振器３５からの発振信号ＶＣＫに従って読み出す。この際、ＣＫ制御部２２により、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ読出速度を調整し、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のオーバーフロー／アンダーフローを抑制する。
【００５７】
ここでは、先ず、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のオーバーフローを抑制する場合の動作について、図２及び図４を参照しながら説明する。
【００５８】
図２に示すように、書込カウンタ３１によって、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１の書込クロック（光伝送信号ＯＳのクロック）をカウントし、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１へのデータ書込量を計測する。また、読出カウンタ３２によって、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１の読出クロック（発振信号ＶＣＫ）をカウントし、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１からのデータ読出量を計測する。
【００５９】
書込カウンタ３１及び読出カウンタ３２のカウンタ値ＷＣＴ、ＲＣＴは、ＦＩＦＯ監視部３３に出力される。尚、カウンタ値ＷＣＴ、ＲＣＴは、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１にも出力されるが、これらは、ポインタ値として使用されるものである。
【００６０】
次いで、ＦＩＦＯ監視部３３において、データ書込量からデータ読出量を減算し、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量を算出する。そして、算出したデータ蓄積量を前述の閾値Ａ（許容上限値）及び閾値Ｂ（許容下限値）と対比し、２ビットの選択信号ＳＳを出力する。
【００６１】
その際、図４（ａ）に示すように、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が閾値Ａ未満である場合には、表１に示すように、選択信号ＳＳとして「１０」を出力する。これに応答して、制御電圧選択部３４では、表２に示すように、制御電圧として中間値（ｍａｘ−ｍｉｎ）／２を選択し、電圧制御発振器３５に供給する。
【００６２】
その結果、電圧制御発振器３５からは、クライアントＮＷ２の標準的な伝送レート（１２５ＭＨｚ）に対応する速度（周波数偏差が０ｐｐｍ）の発振信号ＶＣＫが出力され、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１は、その発振信号ＶＣＫに従う速度でデータの読み出しを行う。
【００６３】
これに対し、図４（ｂ）に示すように、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が閾値Ａ以上であった場合には、表１に示すように、選択信号ＳＳとして「１１」を出力する。これに応答して、制御電圧選択部３４では、表２に示すように、制御電圧として最大値ｍａｘを選択し、電圧制御発振器３５に供給する。
【００６４】
その結果、電圧制御発振器３５において、発振信号ＶＣＫの発振周波数が高められ、電圧制御発振器３５からは、クライアントＮＷ２の標準的な伝送レートよりも１００ｐｐｍだけ速い発振信号ＶＣＫが出力される。これにより、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ読出速度が高速化され、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が低減される。
【００６５】
そして、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が閾値Ａを下回った時点で、再度、電圧制御発振器３５の制御電圧値が中間値（ｍａｘ−ｍｉｎ）／２に切り替えられ、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ読出速度が当初の速度に戻される。以後、データ蓄積量が閾値Ａを跨ぐ都度、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ読出速度が変更され、オーバーフローが抑制される。
【００６６】
次に、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のアンダーフローを抑制する場合の動作について、図２及び図５を参照しながら説明する。
【００６７】
オーバーフローを抑制する場合と同様、ＦＩＦＯ監視部３３において、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量を算出し、算出したデータ蓄積量を閾値Ａ（許容上限値）及び閾値Ｂ（許容下限値）と対比する。
【００６８】
その際、図５（ａ）に示すように、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が閾値Ｂを超える場合には、表１に示すように、選択信号ＳＳとして「１０」を出力する。その結果、電圧制御発振器３５からは、クライアントＮＷ２の標準的な伝送レートに対応する速度の発振信号ＶＣＫが出力され、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１は、その発振信号ＶＣＫに従う速度でデータの読み出しを行う。
【００６９】
これに対し、図５（ｂ）に示すように、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が閾値Ｂ以下であった場合には、表１に示すように、選択信号ＳＳとして「０１」を出力する。これに応答して、制御電圧選択部３４では、表２に示すように、制御電圧として最小値ｍｉｎを選択し、電圧制御発振器３５に供給する。
【００７０】
その結果、電圧制御発振器３５において、発振信号ＶＣＫの発振周波数が低く抑えられ、電圧制御発振器３５からは、クライアントＮＷ２の標準的な伝送レートよりも１００ｐｐｍだけ遅い発振信号ＶＣＫが出力される。これにより、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ読出速度が低速化され、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が増大される。以後、データ蓄積量が閾値Ｂを跨ぐ都度、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ読出速度が変更され、アンダーフローが抑制される。
【００７１】
上記のようにしてレート調整した後は、図１に示すように、８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２３によって、８Ｂバイト形式の信号を１０Ｂキャラクタコードに変換するとともに、Ｅ／Ｏ変換部２４によって、電気信号から光信号に変換し、クライアントＮＷ２に送信する。
【００７２】
以上のように、本実施の形態によれば、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量を監視し、データ蓄積量の増減に応じて第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ読出速度を変化させるため、ＩＦＧの挿入／削除を用いずにオーバーフロー／アンダーフローを抑制することができる。このため、図６に示すように、ＩＦＧのバイト数を変化させることなく、クライアント信号をトランスペアレント伝送することができ、フレームの消失を防止することが可能になる。
【００７３】
これにより、ＩＦＧの制約を受けることなく、光伝送装置の段数を自由に設定することが可能になり、また、ＦＩＦＯの大容量化も回避することが可能になる。尚、光伝送装置の段数に関しては、必ずしも無制限に増加し得るわけではない。すなわち、クライアント信号が光伝送装置を経由する都度、信号処理のための時間が消費されるため、段数が増すほど、受け手側のクライアント伝送装置４２に信号が到達する時間が長くなる。このため、信号の遅延時間の許容範囲内であれば、自由に段数を増加できるということになる。
【００７４】
また、本実施の形態によれば、ＩＦＧの挿入／削除を行うための複雑な回路が不要となるため、回路規模の縮小化を図ることも可能になる。
【００７５】
さらに、本実施の形態によれば、第２のＣＫシフトＦＩＦＯ２１のデータ蓄積量が増減した際に、速やかにデータ読出速度を変化させることができるため、特許文献２に記載の光伝送装置のようなタイムラグが生じることがなく、応答性に優れたオーバーフロー／アンダーフローの抑制動作を実現することが可能になる。
【００７６】
尚、上記実施の形態においては、制御電圧選択部３４で中間値（ｍａｘ−ｍｉｎ）／２を選択したときに、電圧制御発振器３５から周波数偏差が０ｐｐｍの発信信号ＶＣＫを出力するが、必ずしも０ｐｐｍである必要はなく、＋１００ｐｐｍよりも小さく、−１００ｐｐｍよりも大きいものであれば、如何なる偏差の発振信号ＶＣＫを出力してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  光伝送装置
２  クライアントＮＷ
３  光通信ＮＷ
４（４ａ、４ｂ）  クライアント受信部
５（５ａ、５ｂ）  Ｔ−ＧＦＰ生成部
６  光通信ＮＷ処理部
７（７ａ、７ｂ）  Ｔ−ＧＦＰ終端部
８（８ａ、８ｂ）  クライアント送信部
９  ＳＣＫ用発振器
１１  Ｏ／Ｅ変換部
１２  ８Ｂ／１０Ｂデコーダ
１３  第１のＣＫシフトＦＩＦＯ
２１  第２のＣＫシフトＦＩＦＯ
２２  ＣＫ制御部
２３  ８Ｂ／１０Ｂエンコーダ
２４  Ｅ／Ｏ変換部
３１  書込カウンタ
３２  読出カウンタ
３３  ＦＩＦＯ監視部
３４  制御電圧選択部
３５  電圧制御発振器
４１、４２  クライアント伝送装置
【図１】
0005388223.tif 000004
【図２】
0005388223.tif 000005
【図３】
0005388223.tif 000006
【図４】
0005388223.tif 000007
【図５】
0005388223.tif 000008
【図６】
0005388223.tif 000009
【図７】
0005388223.tif 000010
【図８】
0005388223.tif 000011
【図９】
0005388223.tif 000012
【図１０】
0005388223.tif 000013