(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信フレームを複数レーンに分配して伝送する多値変調光送受信装置であって、
前記通信フレームのフレーム同期パターンが前記複数レーンのそれぞれに存在するように前記通信フレームの入れ替えを行うレーン回転処理を前記通信フレームに対して実施するＭＬＤ送信部と、
前記複数レーン間でのデータ複製を伴うデータ複製処理を、前記レーン回転処理が実施された後の前記通信フレームに対して実施するデータ複製部と、
前記ＭＬＤ送信部の前段に設けられ、前記レーン回転処理が実施される前の前記通信フレームのオーバーヘッドのフレーム同期パターンを、予め、前記オーバーヘッドを有する第１のレーンから、前記オーバーヘッドを有しない別のレーンへ複製しておくとともに、前記フレーム同期パターンによって上書きされるペイロードを、受信側で復元できるように前記オーバーヘッドの予約領域に退避させておくデータ並替え処理を実施するデータ並替え部と
を備え、
前記ＭＬＤ送信部は、前記データ並替え部により前記データ並替え処理が実施された後の通信フレームに対して、前記レーン回転処理を実施する
多値変調光送受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多値変調光送受信装置において、
前記通信フレームは、ＩＴＵ−Ｔで規定されるＯＴＮフレームであり、前記レーン回転処理は、ＯＴＮ−ＭＬＤで規定されるレーン回転処理であって、
前記データ並替え部は、前記複数レーンをｎとしたとき、前記データ複製部における前記データ複製処理においてレーンｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）とレーンｊ（ｊは１以上ｎ以下であり、ｉとは異なる整数）間で前記データ複製が行われる場合には、前記ＭＬＤ送信部における前記レーン回転処理が実施された後の状態において、前記レーンｉの第ｊＯＴＮフレーム及び前記レーンｊの第ｉＯＴＮフレームに前記フレーム同期パターンが存在するように、予め、前記データ並替え処理を実施する
多値変調光送受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の多値変調光送受信装置において、
前記データ並替え部は、前記ＭＬＤ送信部による前記レーン回転処理が実施される前の前記通信フレームの前記オーバーヘッド内のＦＡＳ（フレームアライメント信号）を、前記ＩＴＵ−Ｔで規定された値以外に書換えて、前記ＦＡＳが受信側で検出されないようにすることで、前記多値変調光送受信装置の前記受信側において、前記ＦＡＳではなく、前記オーバーヘッド内のＭＦＡＳ（マルチフレームアライメント信号）を用いて、前記通信フレームの前記フレーム同期パターンを検出させる
多値変調光送受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の多値変調光送受信装置において、
前記データ並替え部は、前記オーバーヘッド内の前記ＦＡＳを、前記レーン毎に異なる値に書換えることで、前記多値変調光送受信装置の前記受信側において、前記ＦＡＳの情報をスキュー補正精度の向上のために利用させる
多値変調光送受信装置。
【請求項５】
通信フレームを複数レーンに分配して伝送する多値変調光送受信方法であって、
前記通信フレームのフレーム同期パターンが前記複数レーンのそれぞれに存在するように前記通信フレームの入れ替えを行うレーン回転処理を前記通信フレームに対して実行するレーン回転処理ステップと、
複数レーン間でのデータ複製を伴うデータ複製処理を前記レーン回転処理が実施された後の前記通信フレームに対して実行するデータ複製処理ステップと、
前記レーン回転処理ステップにより前記レーン回転処理が実行される前の前記通信フレームのオーバーヘッドのフレーム同期パターンを、予め、前記オーバーヘッドを有する第１のレーンから、前記オーバーヘッドを有しない別のレーンへ複製しておくとともに、前記フレーム同期パターンによって上書きされるペイロードを、受信側で復元できるように前記オーバーヘッドの予約領域に退避させておくデータ並替え処理を実行するデータ並替えステップと
を有し、
前記レーン回転処理ステップは、前記データ並替えステップにより前記データ並替え処理が実行された後の通信フレームに対して、前記レーン回転処理を実行する
多値変調光送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに用いられる多値変調光送受信装置及び多値変調光送受信方法に係り、特に、ＯＴＮ−ＭＬＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  −  Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｎｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）で規定されるレーン回転処理と、複数レーン間でのデータ複製を伴う別の変調方式とを併用する多値変調光送受信装置及び多値変調光送受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて用いられる従来の光変調方式としては、例えば、以下のものが挙げられる。
・Ｏｎ  Ｏｆｆ  Ｋｅｙｉｎｇ（ＯＯＫ）
・２相位相変調（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＢＰＳＫ）【０００３】
近年では、増大するインターネットにおけるトラフィックに対応するために、光通信システムの大容量化が可能な、ディジタル信号処理技術を用いた多値の位相変調信号を扱う方式が研究されている。このような、多値の位相変調信号を扱う多値変調光送受信方法としては、例えば、以下のものが挙げられる。
・４相位相変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＱＰＳＫ）
・差動４相位相変調（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ＱＰＳＫ：ＤＱＰＳＫ）
・８相位相変調（Ｅｉｇｈｔ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：８ＱＡＭ）【０００４】
光信号の強度を２値信号に割り当てて直接検波する従来の方式に対して、ディジタルコヒーレント受信方式では、光信号の強度と位相情報をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換して、ディジタル信号処理部によって復調している。【０００５】
このような、ディジタルコヒーレント受信方式では、送信光源と局部発信光源の周波数及び位相を、受信光に対して同期させるメカニズムを、ディジタル信号処理として実装できるという利点がある。これによって、実装が困難である光ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を用いることなく、送信光源と局部発信光源の周波数及び位相を、受信光に対して同期させることができる。【０００６】
一方、クライアント信号を光通信路に伝送させる際の、代表的なフレーム化方式としては、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ）で規定されるＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームを用いる方法が挙げられる（例えば、非特許文献１参照）。【０００７】
このＯＴＮフレームを用いる方式では、波長多重技術の進展に伴って、長距離・大容量伝送を高信頼に行うことができる。また、監視制御の集約といった機能も有していることから、この方式は、都市圏を結ぶメトロ系ネットワークや、インターネットサービスプロバイダの拠点間や通信事業者間を結ぶコア系ネットワークを中心に広く用いられる。【０００８】
なお、光信号の偏波／位相／波長の自由度を利用して、ＯＴＮフレームを複数のレーンに分配して伝送する多値変調光送受信装置においては、光信号の偏波／位相／波長差に起因する分散の影響で、受信側での各レーン間のスキューが課題となることがある。【０００９】
この課題を解決する方法としては、ＯＴＮ−ＭＬＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  −  Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｎｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）が規定されており、ＯＴＮフレームのオーバーヘッド情報を利用してフレーム同期パターンの相対位置のずれを検出することにより、各レーン間のスキュー補正を行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．７０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来の、多値変調光送受信装置においては、ＯＴＮ−ＭＬＤで規定されるレーン回転処理（バレルシフト）を、ＩＴＵ−Ｔで規定されるＯＴＮフレームに対して実施することにより、受信側でのスキュー補正を可能としていた。【００１２】
しかしながら、ＯＴＮ−ＭＬＤで規定されるレーン回転処理と、複数レーン間でのデータ複製処理を伴う別の変調方式とを併用する場合に、オーバーヘッドのフレーム同期パターンであるＦＡＳ（フレームアライメント信号）及びＭＦＡＳ（マルチフレームアライメント信号）がデータ複製時に上書きされて失われ、受信側で正しくスキュー補正できなくなってしまうという課題があった。【００１３】
また、この課題を、データ複製処理を伴う変調方式の処理手順を変更することで解決しようとすると、従来のデータ複製処理を伴う変調方式の回路がそのまま利用できなくなってしまい、サポートできる変調方式の種類が限定されてしまうという課題があった。また、回路変更が複雑になるため、消費電力が大きくなってしまうという課題があった。【００１４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＯＴＮ−ＭＬＤで規定されるレーン回転処理と、複数レーン間でのデータ複製処理を伴う別の変調方式とを併用する場合でも、フレーム同期パターンが失われることなく、受信側で正しくスキュー補正することができ、簡素で消費電力が少なく多様な変調方式をサポートできる多値変調光送受信装置及び多値変調光送受信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る多値変調光送受信装置は、通信フレームを複数レーンに分配して伝送する多値変調光送受信装置であって、通信フレームのフレーム同期パターンが複数レーンのそれぞれに存在するように通信フレームの入れ替えを行うレーン回転処理を通信フレームに対して実施するＭＬＤ送信部と、複数レーン間でのデータ複製を伴うデータ複製処理を、レーン回転処理が実施された後の通信フレームに対して実施するデータ複製部と、ＭＬＤ送信部の前段に設けられ、レーン回転処理が実施される前の通信フレームのオーバーヘッドのフレーム同期パターンを、予め、オーバーヘッドを有する第１のレーンから、オーバーヘッドを有しない別のレーンへ複製しておくとともに、フレーム同期パターンによって上書きされるペイロードを、受信側で復元できるようにオーバーヘッドの予約領域に退避させておくデータ並替え処理を実施するデータ並替え部とを備え、ＭＬＤ送信部は、データ並替え部によりデータ並替え処理が実施された後の通信フレームに対して、レーン回転処理を実施するものである。
【００１６】
本発明に係る多値変調光送受信方法は、通信フレームを複数レーンに分配して伝送する多値変調光送受信方法であって、通信フレームのフレーム同期パターンが複数レーンのそれぞれに存在するように通信フレームの入れ替えを行うレーン回転処理を通信フレームに対して実行するレーン回転処理ステップと、複数レーン間でのデータ複製を伴うデータ複製処理をレーン回転処理が実施された後の通信フレームに対して実行するデータ複製処理ステップと、レーン回転処理ステップによりレーン回転処理が実行される前の通信フレームのオーバーヘッドのフレーム同期パターンを、予め、オーバーヘッドを有する第１のレーンから、オーバーヘッドを有しない別のレーンへ複製しておくとともに、フレーム同期パターンによって上書きされるペイロードを、受信側で復元できるようにオーバーヘッドの予約領域に退避させておくデータ並替え処理を実行するデータ並替えステップとを有し、レーン回転処理ステップは、データ並替えステップによりデータ並替え処理が実行された後の通信フレームに対して、レーン回転処理を実行するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＯＴＮフレームのオーバーヘッドのフレーム同期パターンを、予め、オーバーヘッドを有するレーンから、オーバーヘッドを有しない別のレーンへ複製しておくとともに、フレーム同期パターンによって上書きされるペイロードを、受信側で復元できるようにオーバーヘッドの予約領域に退避させておくことにより、ＯＴＮ−ＭＬＤで規定されるレーン回転処理と、複数レーン間でのデータ複製処理を伴う別の変調方式とを併用する場合でも、フレーム同期パターンが失われることなく、受信側で正しくスキュー補正することができ、簡素で消費電力が少なく多様な変調方式をサポートできる多値変調光送受信装置及び多値変調光送受信方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における光通信システムの概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１における光送受信装置の内部構成の例示図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＯＴＮフレーム生成部によるＯＴＮフレームの生成処理を説明するための例示図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるデータ並替え部によるＯＴＮフレームのデータ並替え処理を説明するための例示図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるＭＬＤ送信部によるＯＴＮフレームのレーン回転処理を説明するための例示図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるデータ複製部によるＯＴＮフレームのデータ複製処理を説明するための例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明における、多値変調光送受信装置及び多値変調光送受信方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における光通信システムの概略図である。図１に示す光通信システムは、光送受信装置１ａ、１ｂ、及び光通信路２を備えて構成される。
【００２１】
図１に示す光送受信装置１ａ、１ｂは、ＯＴＮフレーム３の送信と受信の両機能を有しており、光通信路２を介して、ＯＴＮフレーム３を双方向でやり取りすることができる。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１における光送受信装置１ａ、１ｂの内部構成の例示図であり、光送受信装置１ａが送信側、光送受信装置１ｂが受信側である場合を示している。光送受信装置１ａ内の送信回路は、ＯＴＮフレーム生成部１０、データ並替え部１１、ＭＬＤ送信部１２、データ複製部１３、及びＥ／Ｏ変換部１４を備えて構成される。
【００２３】
また、光送受信装置１ｂ内の受信回路は、Ｏ／Ｅ変換部１５、ＭＬＤ受信部１６、スキュー補正部１７、データ複合部１８、データ並替え部１１、及びＯＴＮフレーム終端部１９を備えて構成される。
【００２４】
ここからは、本実施の形態１における多値変調光送受信装置の構成要素の各機能と、ＯＴＮフレーム３の流れを説明する。但し、説明に当たっては、簡単のため、図２に示すように、光送受信装置１ａは、ＯＴＮフレーム３の送信のみを行い、光送受信装置１ｂは、ＯＴＮフレーム３の受信のみを行うものとする（実際には、先に述べたように、光送受信装置１ａ、１ｂは、ＯＴＮフレーム３の送信と受信の両機能を有しており、図２に示す光送受信装置１ａ、１ｂの構成要素の全てを備えている）。
【００２５】
まず、送信側の光送受信装置１ａの各構成要素の機能と、送信データの流れから説明する。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態１におけるＯＴＮフレーム生成部１０によるＯＴＮフレーム３の生成処理を説明するための例示図である。
【００２７】
図３（ａ）に示すＯＴＮフレーム３（１）〜３（４）のそれぞれは、オーバーヘッド３０及びペイロード３１から構成される。更に、オーバーヘッド３０は、フレーム同期パターン３００及び予約領域３０１を有している。また、図３（ｂ）に示すように、フレーム同期パターン３００は、ＦＡＳ３０２及びＭＦＡＳ３０３から構成される。
【００２８】
ＯＴＮフレーム生成部１０は、クライアント信号から、ＩＴＵ−Ｔで規定されるＯＴＮフレーム３を生成する（非特許文献１参照）。
【００２９】
具体的には、ＯＴＮフレーム生成部１０は、まず、イーサネット（登録商標）等のクライアント信号をペイロード３１に収容する。そして、保守制御に必要なヘッダ情報であるＯＰＵ、ＯＤＵ、及びＯＴＵオーバーヘッドを、ペイロード３１に付加することにより、ＯＴＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ：ｋ＝０、１、２、３、４・・・）フレームを生成する。
【００３０】
更に、ＯＴＮフレーム生成部１０は、光送受信装置１ａの回路上のＦＰ（フレームパルス）に同期しながら、フレーム同期に必要なヘッダ情報であるＦＡＳ３０２及びＭＦＡＳ３０３を含むフレーム同期パターン３００を、ＯＴＵｋフレームに付加することにより、クライアント信号を光通信路２に伝送するためのＯＴＮフレーム３を生成する。
【００３１】
また、ＯＴＮフレーム生成部１０は、光送受信装置１ａの回路上のＭＦＰ（マルチフレームパルス）に同期しながら、複数（＝ｍ）個のＯＴＮフレーム３で構成されるマルチフレームを生成する。なお、図３はｍ＝４の場合の例を示しているが、本発明におけるｍは、４に限定されるものではない。ｍは、自然数であればよい。
【００３２】
また、ＯＴＮフレーム３は、光信号の偏波／位相／波長の自由度を利用して、複数（＝ｎ）のレーンに分配して伝送される。図３はｎ＝４の場合の例を示しているが、本発明におけるｎは、４に限定されるものではない。ｎは、自然数であればよい。
【００３３】
このように、光信号の偏波／位相／波長の自由度を利用して、ＯＴＮフレーム３を複数のレーンに分配して伝送することにより、光通信システムの大容量化が可能となる。
【００３４】
なお、このとき、ＯＴＮフレーム生成部１０によって生成されるＯＴＮフレーム３（１）〜３（４）は、図３に示すように、ＩＴＵ−Ｔの規定に従って、オーバーヘッド３０がレーン１のみに存在するように分配される。
【００３５】
次に、図４は、本発明の実施の形態１におけるデータ並替え部１１によるＯＴＮフレーム３のデータ並替え処理を説明するための例示図である。
【００３６】
先の「発明が解決しようとする課題」で述べたように、ＯＴＮフレーム３を複数のレーンに分配して伝送する多値変調光送受信装置においては、後述するＭＬＤ送信部１２と、同じく後述するデータ複製部１３とを併用する場合に、オーバーヘッド３０のフレーム同期パターン３００が失われ、受信側で正しくスキュー補正できなくなってしまうという課題があった。このフレーム同期パターン３００が失われる過程については、後で図６を用いて詳しく説明する。
【００３７】
そこで、データ並替え部１１は、ＯＴＮフレーム３のオーバーヘッド３０のフレーム同期パターン３００を、予め、オーバーヘッド３０を有するレーン１から、オーバーヘッド３０を有しない別のレーンへ複製しておくとともに、フレーム同期パターン３００によって上書きされるペイロード３１を、受信側で復元できるようにオーバーヘッド３０の予約領域３０１に退避しておく。
【００３８】
具体的には、データ並替え部１１は、図４に示すように、第１ＯＴＮフレーム３（１）及び第３ＯＴＮフレーム３（３）では、レーン１からレーン２にフレーム同期パターン３００を複製する。また、第２ＯＴＮフレーム３（２）及び第４ＯＴＮフレーム３（４）では、レーン１からレーン４にフレーム同期パターン３００を複製する。
【００３９】
また、この際に、ＯＴＮフレーム３（１）〜３（４）のそれぞれにおいて、フレーム同期パターン３００によって上書きされるペイロード３１を、レーン１のオーバーヘッド３０の予約領域３０１に退避しておく。なお、ここで退避されたペイロード３１は、ＯＴＮフレーム３の受信処理時に、受信側のデータ並替え部１１によって、オーバーヘッド３０の予約領域３０１から、ペイロード３１領域に復元される。
【００４０】
このように、データ並替え部１１において、予め、データ並替え処理を実施しておくことにより、ＭＬＤ送信部１２とデータ複製部１３とを併用する場合でも、フレーム同期パターン３００が失われず、受信側で正しくスキュー補正することができるようになる。この効果についても、後で図６を用いて詳しく説明する。
【００４１】
次に、図５は、本発明の実施の形態１におけるＭＬＤ送信部１２によるＯＴＮフレーム３のレーン回転処理を説明するための例示図である。
【００４２】
先のＯＴＮフレーム生成部１０の説明で述べたように、ＯＴＮフレーム生成部１０は、図３に示すように、ＩＴＵ−Ｔの規定に従って、ＯＴＮフレーム３（１）〜３（４）を、オーバーヘッド３０がレーン１のみに存在するように分配する。
【００４３】
しかしながら、ＯＴＮフレーム３を複数のレーンに分配して伝送する多値変調光送受信装置においては、受信側で正しくスキュー補正が行われるためには、ＯＴＮフレーム３のオーバーヘッド３０のフレーム同期パターン３００が、全てのレーンに存在している必要がある。
【００４４】
そこで、ＭＬＤ送信部１２は、ＯＴＮフレーム生成部１０が生成したＯＴＮフレーム３（１）〜３（４）に対して、ＯＴＮ−ＭＬＤで規定されるレーン回転処理（バレルシフト）を実施する。
【００４５】
具体的には、ＭＬＤ送信部１２は、図５に示すように、第１ＯＴＮフレーム３（１）についてはそのままとし、第２ＯＴＮフレーム３（２）については、レーン１をレーン２に、レーン２をレーン３に、レーン３をレーン４にシフトする。
【００４６】
また、第３ＯＴＮフレーム３（３）については、レーン１をレーン３に、レーン２をレーン４に、レーン３をレーン１に、レーン４をレーン２にシフトする。また、第４ＯＴＮフレーム３（４）については、レーン１をレーン４に、レーン２をレーン１に、レーン３をレーン２に、レーン４をレーン３にそれぞれシフトする。
【００４７】
この結果、全てのレーンにおいて、図５の丸印で示す同期パターン検出箇所３２に、フレーム同期パターン３００が存在するようになり、受信側で正しくスキュー補正することができるようになる。
【００４８】
次に、図６は、本発明の実施の形態１におけるデータ複製部１３によるＯＴＮフレーム３のデータ複製処理を説明するための例示図である。
【００４９】
先の「背景技術」で述べたように、光信号の偏波／位相／波長の自由度を利用して、ＯＴＮフレーム３を複数のレーンに分配して伝送する多値変調光送受信装置においては、光信号の偏波／位相／波長差に起因する分散の影響で、受信側での各レーン間のスキューが課題となる。特に、このスキューは、ＯＴＮフレーム３が長い距離を伝送される場合に顕著となる。
【００５０】
そこで、データ複製部１３は、このような、受信側での各レーン間のスキューの課題を解決するために、例えば、ＯＴＮフレーム３を、奇数レーンと偶数レーンとで、交互に伝送するようにする。
【００５１】
具体的には、データ複製部１３は、図６に示すように、まず、マルチフレームを複製して、２つの同一のマルチフレームを生成する。次に、図６（ａ）に示すように、一方のマルチフレームについては、レーン１をレーン２に、レーン３をレーン４に複製する。また、図６（ｂ）に示すように、他方のマルチフレームについては、レーン２をレーン１に、レーン４をレーン３に複製する。そして、これらの２つのマルチフレームを順番に光通信路２に伝送する。
【００５２】
また、受信側では、第１ＯＴＮフレーム３（１）及び第３ＯＴＮフレーム３（３）では奇数レーンを受信し、また、第２ＯＴＮフレーム３（２）及び第４ＯＴＮフレーム３（４）では偶数レーンを受信するようにする。
【００５３】
この結果、受信側が同時に処理するレーン数が半分となるため、伝送中で付加される雑音に対する耐性が向上する。
【００５４】
また、先のデータ並替え部１１において、ＯＴＮフレーム３のデータ並替え処理が予め実施されているので、データ複製部１３によるレーン間のデータ複製時にフレーム同期パターン３００が失われることがなく、図６に示すように、全てのレーンにおいて、丸印で示した同期パターン検出箇所３２に、フレーム同期パターン３００が存在するようになる。
【００５５】
なお、先の図４に例示したようなデータ並替え処理の処理手順は、図６に例示したデータ複製処理の処理手順に応じて決定されることになる。
【００５６】
例えば、先の図４に例示した、「レーン１からレーン２またはレーン４にフレーム同期パターン３００を複製する」といったデータ並替え処理は、図６に例示した、「レーン１とレーン２間、及びレーン３とレーン４間でデータ複製する」といったデータ複製処理が行われる場合においてのみ用いることができるものである。
【００５７】
すなわち、データ複製部１３において、別のデータ複製処理が行われる場合には、データ並替え部１１も、このデータ複製処理に応じた、別のデータ並替え処理を行う必要がある。このような、データ複製処理に応じた、データ並替え処理の具体的な処理手順の決定方法は一般化することが可能である。
【００５８】
具体的には、データ複製処理において、レーンｉとレーンｊ（ｉ、ｊは１以上、かつレーン数ｎ以下で互いに異なる整数）間でデータ複製が行われる場合は、図５に示すレーン回転処理直後の状態において、レーンｉの第ｊＯＴＮフレーム３（ｊ）及びレーンｊの第ｉＯＴＮフレーム３（ｉ）にフレーム同期パターン３００が存在するように、予め、データ並替え処理を実施するようにすればよい。
【００５９】
例えば、データ複製処理において、レーン１とレーン４、及びレーン２とレーン３間でデータの複製が行われる場合には、レーン回転処理直後の状態において、レーン１の第４ＯＴＮフレーム３（４）及びレーン４の第１ＯＴＮフレーム３（１）にフレーム同期パターン３００が存在し、かつ、レーン２の第３ＯＴＮフレーム３（３）及びレーン３の第２ＯＴＮフレーム３（２）にフレーム同期パターン３００が存在するようにすればよい。
【００６０】
したがって、このためには、予め、データ並替え処理において、第１ＯＴＮフレーム３（１）及び第３ＯＴＮフレーム３（３）では、レーン１からレーン４にフレーム同期パターン３００を複製し、また、第２ＯＴＮフレーム３（２）及び第４ＯＴＮフレーム３（４）では、レーン１からレーン２にフレーム同期パターン３００を複製しておけばよい。
【００６１】
また、図６では、受信側で同時に処理するレーン数を半分に減らす場合の例を示したが、同様の考察により、同時に処理するレーン数を、Ｌを自然数として１／Ｌに減らす場合に一般化することも可能である。
【００６２】
例えば、Ｌ＝４とする場合は、まず、データ並替え処理において、レーン１のフレーム同期パターン３００を、他の全レーンに複製する。次に、レーン回転処理を実施する。次に、データ複製処理において、マルチフレームを複製して、４つのマルチフレームを生成する。そして、第１のマルチフレームでは、レーン１を、他の全レーンに複製する。同様に、他の第ｉ（ｉ＝２〜４）のマルチフレームでは、レーンｉを、他の全レーンに複製する。そして、４つのマルチフレームを、順番に光通信路２に伝送する、というようにすればよい。
【００６３】
Ｅ／Ｏ変換部１４は、データ複製部１３からの入力を、Ｅ／Ｏ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ／Ｏｐｉｔｃａｌ）変換して、光通信路２に伝送する。
【００６４】
次に、受信側の光送受信装置１ｂの各構成要素の機能と、受信データの流れを説明する。
【００６５】
Ｏ／Ｅ変換部１５は、光通信路２に伝送された信号を、Ｏ／Ｅ（Ｏｐｉｔｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）変換して、ＭＬＤ受信部１６に出力する。
【００６６】
ＭＬＤ受信部１６は、各レーンにおいて、図６に丸印で示した同期パターン検出箇所３２に存在するフレーム同期パターン３００を解析することにより、ＯＴＮフレーム３の相対位置のずれを検出する。また、Ｏ／Ｅ変換部１５で入れ替わったレーンを補正する。
【００６７】
しかしながら、ここで、図６に示す、同期パターン検出箇所３２以外の場所に存在するフレーム同期パターン３００が、受信側で、誤同期を引き起こす可能性がある。
【００６８】
特に、フレーム同期パターン３００のＦＡＳ３０２は、ＩＴＵ−Ｔで規定された同期パターン「Ｆ６Ｆ６Ｆ６２８２８２８」を有しており、受信側においては、この同期パターンを目印にフレームの先頭を検出するため、ＦＡＳ３０２は誤同期の原因となりやすい。一方、フレーム同期パターン３００のＭＦＡＳ３０３は、フレームの順番を示す情報のみを有しており、ＦＡＳ３０２のような同期パターンは有さないため誤同期の原因とはならない。
【００６９】
そこで、ＭＬＤ受信部１６は、フレーム同期パターン３００の検出には、ＦＡＳ３０２ではなく、フレーム同期パターン３００内のＭＦＡＳ３０３を利用するようにする。
【００７０】
このために、データ並替え部１１は、予め、全てのＦＡＳ３０２を、ＩＴＵ−Ｔで規定された「Ｆ６Ｆ６Ｆ６２８２８２８」以外の値に書換えて、受信側で検出されないようにしておく。
【００７１】
この結果、ＦＡＳ３０２による誤同期を防止したうえで、受信側では、ＦＡＳ３０２の替わりにＭＦＡＳ３０３を利用して、フレーム同期パターン３００を検出することができるようになる。この際、ＭＦＡＳ３０３が有するフレームの順番を示す情報はフレーム毎に異なるため、ＭＦＡＳ３０３誤動作の原因とはならない。
【００７２】
なお、ＦＡＳ３０２を無効化するためにＦＡＳ３０２に設定する値は、ＩＴＵ−ＴのＯＴＮで規定された値「Ｆ６Ｆ６Ｆ６２８２８２８」以外ならばどのようなものでもよい。例えば、「ＦＦＦＦＦＦ００００００」とすることができる。
【００７３】
また、設定値を同一値にするのではなく、レーン／フレーム毎に異なる値を設定してもよい。例えばレーン番号／フレーム番号をＦＡＳ３０２に設定し、受信側でこの情報を有効に利用することにより、受信側でのスキュー補正精度をより向上させることができる。
【００７４】
スキュー補正部１７は、ＭＬＤ受信部１６でのフレーム同期パターン３００検出結果に基づき、レーン入替え処理とスキュー補正処理を実施する。
【００７５】
データ複合部１８は、送信側でデータ複製部１３が実施したデータ複製処理と逆の処理を実施する。具体的には、複製された複数のレーンから必要なレーンを選択する。
【００７６】
データ並替え部１１は、送信側でデータ並替え部１１が実施したデータ並替え処理と逆の処理を実施する。具体的には、オーバーヘッド３０の予約領域３０１に退避したペイロード３１を復元する。
【００７７】
ＯＴＮフレーム終端部１９は、送信側でＯＴＮフレーム生成部１０が実施したＯＴＮフレーム３の生成処理と逆の処理を実施する。具体的には、オーバーヘッド３０を削除して終端する。
【００７８】
以上のように、実施の形態１では、ＯＴＮフレームのオーバーヘッドのフレーム同期パターンを、予め、オーバーヘッドを有するレーン１から、オーバーヘッドを有しない別のレーンへ複製しておくとともに、フレーム同期パターンによって上書きされるペイロードを、受信側で復元できるようにオーバーヘッドの予約領域に退避させておくデータ並替え部を備えている。
【００７９】
この結果、ＯＴＮ−ＭＬＤで規定されるレーン回転処理と、複数レーン間でのデータ複製処理を伴う別の変調方式とを併用する場合でも、フレーム同期パターンが失われることなく、受信側で正しくスキュー補正することができるようになる。
【００８０】
また、データ並替え処理は、例えば、レーン回転処理を実施するＭＬＤ送信部、またはデータ複製処理を実施するデータ複製部などの、他の変調方式に影響を与えることがないため、従来の他の変調方式を回路変更なしでそのまま利用することができる。この結果、簡素で消費電力が少なく多様な変調方式をサポートできる多値変調光送受信装置及び多値変調光送受信方法を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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