(57)【要約】【課題】スタッフによるジッタおよびワンダを抑圧する送信装置、受信装置を提供する。【解決手段】高次伝送フレームに同期した単位タイミング信号を使用して、単位タイミング信号あたりに高次伝送フレームにマッピングされるクライアント信号のデータ数と出力されるクライアント信号のデータ数との差分を積算して計測し、その積算結果がゼロになるようにスタッフおよびデスタッフを行う。【選択図】図１３
2008148250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のクライアント信号を受信して、この第１のクライアント信号を速度変換して第２のクライアント信号を生成し、この第２のクライアント信号を含む高次伝送フレームを送信する送信装置において、
単位時間内に受信する前記第１のクライアント信号のデータ数をカウントするデータ数カウント部と、単位時間内に前記高次伝送フレームに送出される前記第２のクライアント信号のデータ数を選択するデータ数選択部と、前記データ数カウント部と前記データ数選択部との出力の差を単位時間毎に積算する積算カウンタ部と、この積算カウンタ部の出力がある閾値を超えた場合にスタッフ判定を行うスタッフ判定部とを備え、
前記スタッフ判定部は前記積算カウンタ部の出力が時間平均的にはゼロに近づくようにスタッフ挿入を行うことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送信装置であって、
前記データ数カウント部の出力に第１の係数を乗算する第１の乗算部と、前記データ数選択部の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算部とをさらに備え、
前記積算カウンタ部は、前記第１の乗算器と前記第２の乗算器との出力の差を単位時間毎に積算することを特徴とする送信装置。
【請求項３】
高次伝送フレームを受信して、この高次伝送フレームから第２のクライアント信号を抽出し、この第２のクライアント信号を速度変換して第１のクライアント信号を生成し、この第１のクライアント信号を送信する受信装置において、
単位時間内に受信したスタッフ付与情報をもとに抽出した前記第２のクライアント信号のデータ数を算出するデータ数選択部と、単位時間内に送信した前記第１のクライアント信号のデータ数をカウントするデータ数カウント部と、前記データ数選択部と前記データ数カウント部との出力結果を単位時間毎に積算する積算カウンタ部と、この積算カウンタ部の出力結果から電圧制御型水晶発振器の制御電圧を生成するフィルタ部と、を備え、
前記積算カウンタ部は、前記積算カウンタ部の出力が時間平均的にはゼロに近づくよう前記電圧制御型水晶発振器の出力のクロック周波数を制御してデスタッフを行うことを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の受信装置であって、
前記データ数選択部の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算部と、前記データ数カウント部の出力に第１の係数を乗算する第１の乗算部とをさらに備え、
前記積算カウンタ部は、前記第２の乗算器と前記第１の乗算器との出力の差を単位時間毎に積算することを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信装置および受信装置に係り、特に光信号伝送システムにおける高次伝送フレームへの非同期マッピングによる多重速度変換処理を伴う送信および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを利用する長距離系の光信号伝送システムでは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ.７０９で規定されている誤り訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）符号を付与した高次伝送フレームにマッピングし、伝送区間の伝送品質を確保しつつ長距離化することによってネットワークの低コスト化が図られている。また、回線あたりの伝送容量を大きくして回線の使用効率を向上するために、現在では一般的に１回線あたり１０Ｇｂ／ｓの伝送速度が用いられており、例えば既存ネットワークで使用されている２．４Ｇｂ／ｓに代表される低次群信号は、複数回線を多重して１０Ｇｂ／ｓの信号に収容したのち上述の高次伝送フレームにマッピングされて伝送されている。
【０００３】
一方、既存ネットワークの回線を収容する長距離系の光信号伝送システムでは、既存ネットワークのネットワーク管理やクロック網同期方式に影響を与えることなく多種多様な回線の収容を可能とするため、送信装置では既存ネットワークの伝送信号（以下、クライアント信号と呼ぶ）に対して終端やＯＨ（Over Head）の書き換えを行うことなく多重して高次伝送フレームにマッピングし、受信装置では高次伝送フレームより各クライアント信号を各々終端やＯＨの書き換えを行うことなく信号再生する、いわゆるトランスペアレンシーを確保することが求められている。特にクライアント信号が異なる既存ネットワークより供給されクロック同期が互いに確保されていない場合、互いのクロック周波数に周波数偏差を有する複数のクライアント信号を多重して高次伝送フレームにマッピングする必要があるため、一般的にはスタッフ多重による非同期マッピングが必要とされている。このため、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９ではさまざまなクライアント信号の非同期マッピング方式、および収容可能なクライアント信号のクロック周波数偏差とスタッフ率の範囲が規定されている。
【０００４】
図１および図２を参照して、長距離系の光伝送システムを説明する。ここで、図１および図２は長距離系光伝送システムのブロック図である。
図１において、長距離系光伝送システム１０００Ａは、光多重伝送装置１０−１と中継器２０と光多重伝送装置１０−２とから構成される。光多重伝送装置１０は、２.５Ｇｂｉｔ／ｓのクライアント信号４本を１０Ｇｂｉｔ／ｓの高次信号に多重化する多重送信装置４０と、１０Ｇｂｉｔ／ｓの高次信号を４本の２.４Ｇｂｉｔ／ｓのクライアントに変換する分離受信装置５０とから構成される。また、中継器２０は、光増幅器３０−１、２または光増幅器３０−３、４とから構成される。光増幅器３０は、光信号を光信号のまま増幅する。ここで、光多重伝送装置４０−１と光多重伝送装置４０−２と間が、高次伝送フレーム区間である。光多重伝送装置１０と中継器２０との間隔は最大８０ｋｍ、光多重伝送装置１０間距離は、最大２４０ｋｍに及ぶ。１０Ｇｂｉｔ／ｓの高次信号にはＦＥＣ符号がさらに加えられても良い。
【０００５】
図２において、光伝送システム１０００Ｂは、光伝送装置６０−１と中継器２０と光伝送装置６０−２とから構成される。光伝送装置６０間の中継器２０の構成は図１と同様である。しかし、光伝送装置６０の送信装置７０は、クライアント信号である１０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号にＦＥＣ符号を加え、長距離区間である高次伝送フレーム区間を経由して光多重伝送装置６０の受信装置８０で受信される。図２のクライアント信号は１０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号であるが、７％程度のＦＥＣ信号を加えられ高次伝送フレーム区間を伝送される。
【０００６】
光信号伝送システムにおける高次伝送フレームへの非同期マッピングによる多重速度変換処理を行う従来技術の構成は、例えば特許文献１に記載されている方法が知られている。図３を用いて特許文献１に順ずる送信側装置の構成を説明する。ここで、図３は従来の送信装置のブロック図である。
【０００７】
図３において、２.５Ｇｂｉｔ／ｓの光信号として入力されるクライアント信号は、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）１０１によりクロック抽出およびデータ再生される。抽出されたクロックは、分周器１０４により送信装置内で処理可能なまでに低速速度に分周され、再生されたデータはＳ／Ｐ（Serial/Parallel）１０２により直列−並列変換される。直列―並列変換されたデータは、分周器１０４からの低速クロックにより生成されるＷｒｉｔｅアドレスカウンタ１０５により指示されるアドレス値に従ってＦＩＦＯメモリ１０６に書き込まれる。
【０００８】
一方、高次伝送フレームは、ＦＥＣを付与されたフレーム信号であり、高次フレーム生成部１０７にて生成される。高次伝送フレームに格納されるクライアント信号は、自走発振器（Oscillator、以下ＯＳＣと略す）１１１から送信装置内に供給される基準クロックにより動作するＲｅａｄアドレスカウンタ１０８により指示されるアドレス値に従ってＦＩＦＯメモリ１０６より高次フレーム生成部１０７へ読み出される。
【０００９】
ＯＳＣ１１１により生成される送信装置内の基準クロックは、クライアント信号の抽出クロックには従属同期していないため、互いのクロック周波数に周波数偏差があったとき、Ｓ／Ｐ １０２からＦＩＦＯメモリ１０６へのクライアント信号のデータ書き込み速度とＦＩＦＯメモリ１０６から高次フレーム生成部１０７へのクライアント信号のデータ読み出し速度に差が発生する。この速度差を吸収するための非同期マッピングの手段として、スタッフを行う必要がある。スタッフとしては、ＦＩＦＯメモリ１０６から高次フレーム生成部１０７へのクライアント信号の読み出しを一時的に停止して、代わりにダミーデータを挿入して、等価的にクライアント信号のデータ転送速度を遅らせるポジティブスタッフ（ＰＪ：Positive Justification）と、ＦＩＦＯメモリ１０６から高次フレーム生成部１０７へのクライアント信号の読み出しを追加して、高次伝送フレームのＯＨにクライアント信号を挿入し、等価的にクライアント信号でデータ転送速度を速めるネガティブスタッフ（ＮＪ：Negative Justification）がある。本明細書において、ポジティブスタップ挿入とネガティブスタッフ挿入とを総称してスタッフ挿入と呼ぶ。
【００１０】
アドレス監視部１０９は、Ｗｒｉｔｅアドレスカウンタ１０５とＲｅａｄアドレスカウンタ１０８とのアドレス値を比較することでＦＩＦＯメモリ１０６のクライアント信号のデータ残量を算出し、スタッフ判定回路１１０にて高次伝送フレームに対するスタッフの要否を判定する。スタッフ判定回路１１０は、例えばＦＩＦＯメモリ１０６から高次フレーム生成部１０７へのクライアント信号のデータ読み出し速度がＳ／Ｐ １０２からＦＩＦＯメモリ１０６へのクライアント信号のデータ書き込み速度より速く、ＦＩＦＯメモリ１０６内の読み出ししていないクライアント信号のデータ残量が少なくなった場合には、ポジティブスタッフを行うようにＲｅａｄアドレスカウンタ１０８および高次フレーム生成部１０７に通知する。また逆に、ＦＩＦＯメモリ１０６から高次フレーム生成部１０７へのクライアント信号のデータ読み出し速度がＳ／Ｐ１０２からＦＩＦＯメモリ１０６へのクライアント信号のデータ書き込み速度より遅く、ＦＩＦＯメモリ１０６内の読み出ししていないクライアント信号のデータ残量が多くなった場合には、ネガティブスタッフを行うようにＲｅａｄアドレスカウンタ１０８および高次フレーム生成部１０７に通知する。高次フレーム生成部１０７では、スタッフ判定回路１１０からのスタッフ動作要求に応じてスタッフ動作を行い、スタッフ付与情報、高次伝送フレームのＯＨおよび誤り訂正用チェックビットとともに高次伝送フレームを生成し、Ｐ／Ｓ（Parallel/Serial）１１３により並列―直列変換されたあと光信号として次段の受信装置に送出される。
【００１１】
上述のスタッフ動作を繰り返すことにより、Ｓ／Ｐ １０２からＦＩＦＯメモリ１０６へのクライアント信号のデータ書き込み速度とＦＩＦＯメモリ１０６から高次フレーム生成部１０７へのクライアント信号のデータ読み出し速度とが時間平均的には一致するように制御されるため、送信装置内の基準クロックとクライアント信号の抽出クロックが従属同期していない場合においても送信装置内で速度変換処理を行うことが可能となる。
【００１２】
次に、図４に従来技術による受信側装置の構成例を示す。ここで、図４は従来の受信装置のブロック図である。
伝送路より光信号として入力される高次伝送フレームは、ＣＤＲ ２０１によりクロック抽出およびデータ再生される。抽出されたクロックは分周器２０４により受信装置内で処理可能なまでに低速速度に分周され、再生されたデータはＳ／Ｐ ２０２により直列―並列変換される。直列―並列変換されたデータは高次フレーム終端部２０３にて終端されたのち、対向装置より通知されたスタッフ付与情報はスタッフ検出部２０５に出力される。スタッフ検出部２０５では、受信したスタッフ付与情報をもとにポジティブスタッフを受信した場合には対向装置で挿入されたダミーデータをＦＩＦＯメモリ２０７へ書き込まないようにＷｒｉｔｅアドレスカウンタ２０６を一時的に停止するデスタッフを行い、ネガティブスタッフを受信した場合には対向装置で高次伝送フレームのＯＨに追加で挿入されたクライアント信号をＦＩＦＯメモリ２０７へ書き込むようＷｒｉｔｅアドレスカウンタ２０６をデスタッフする。高次フレーム終端部２０３にて抽出されたクライアント信号は、分周器２０４からの低速クロックおよびスタッフ検出部２０５からの情報をもとにＷｒｉｔｅアドレスカウンタ２０６により指示されるアドレス値に従ってＦＩＦＯメモリ２０７へ書き込まれる。
【００１３】
以上の動作により、受信した高次伝送フレームにマッピングされたクライアント信号は欠落することなくデスタッフされすべてＦＩＦＯメモリ２０７に格納される。
【００１４】
一方、ＦＩＦＯメモリ２０７のＲｅａｄアドレスカウンタ２０９を動作させるクロックは、電圧制御型水晶発振器（Voltage Controlled Crystal Oscillator、以下ＶＣＸＯと略す）２１２により供給される。ＶＣＸＯ ２１２は、位相比較器（Phase Comparator、以下ＰＣと略す）２１０からの位相比較結果により制御されるＰＬＬ（Phase Locked Loop）として構成されており、ＰＣ ２１０の位相誤差がゼロとなるように、ＰＬＬの制御特性を決定するフィルタ部２１１を通して制御される。ＰＣ２１０では、ＦＩＦＯメモリ２０７のＷｒｉｔｅアドレスカウンタ２０６とＲｅａｄアドレスカウンタ２０９とのアドレス値を比較することでＦＩＦＯメモリ２０７のデータ残量を算出し、例えば高次フレーム終端部２０３からＦＩＦＯメモリ２０７へのクライアント信号のデータ書き込み速度がＦＩＦＯメモリ２０７からＰ／Ｓ ２１４へのクライアント信号のデータ読み出し速度より速く、ＦＩＦＯメモリ２０７内の読み出ししていないクライアント信号のデータ残量が多くなった場合にはＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を高くしてＦＩＦＯメモリ２０７からＰ／Ｓ ２１４へのクライアント信号のデータ読み出し速度を速くするようにＰＬＬを制御する。また逆に、高次フレーム終端部２０３からＦＩＦＯメモリ２０７へのクライアント信号のデータ書き込み速度がＦＩＦＯメモリ２０７からＰ／Ｓ ２１４へのクライアント信号のデータ読み出し速度より遅く、ＦＩＦＯメモリ２０７内の読み出ししていないクライアント信号のデータ残量が少なくなった場合にはＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を低くしてＦＩＦＯメモリ２０７からＰ／Ｓ ２１４へのクライアント信号のデータ読み出し速度を遅くするようにＰＬＬを制御する。ＦＩＦＯメモリ２０７から読み出されたクライアント信号は、Ｐ／Ｓ ２１４にて並列−直列変換されたあと光信号として次段の光伝送システムに送出される。
【００１５】
以上の説明の従来技術によれば、送信装置内ではクライアント信号から抽出されたクロックに従属同期することなく、クライアント信号が格納されるＦＩＦＯメモリのＷｒｉｔｅアドレスカウンタとＲｅａｄアドレスカウンタとのアドレス値を比較しクライアント信号のデータ書き込み速度およびデータ読み出し速度が時間平均的には一致するようにスタッフを行うことにより高次伝送フレームに非同期マッピングされ、受信装置ではクライアント信号が格納されるＦＩＦＯメモリのＷｒｉｔｅアドレスカウンタとＲｅａｄアドレスカウンタとのアドレス値を比較しクライアント信号のデータ書き込み速度およびデータ読み出し速度が時間平均的には一致するようにデスタッフを行うことにより、受信装置の出力では送信装置に入力されるクライアント信号と同じクロック周波数を再生し、高次伝送フレームにマッピングされたクライアント信号を欠落することなく次段の光伝送システムに送出することができる。
【００１６】
次に、スタッフにより発生するジッタおよびワンダについて図５ないし図７を用いて説明する。ここで、図５は位相差の時間的変化を説明する図である。図６は伝送特性の周波数依存性を説明する図である。図７はスタッフ判定閾値低減による位相差補正を説明する図である。
【００１７】
送信装置では、クライアント信号の抽出クロックとＯＳＣ １１１により供給される基準クロックとは非同期であるため、互いのクロック周波数に周波数偏差があるとしだいにクロック位相がずれてしまう。上述の従来技術ではこの位相差を、ＦＩＦＯメモリ１０６のＷｒｉｔｅアドレスカウンタ１０５とＲｅａｄアドレスカウンタ１０８とのアドレス値を比較しＦＩＦＯメモリ１０６内の読み出ししていないクライアント信号のデータ残量を算出することによって検出し、互いの位相差がある判定閾値を超えた場合、ポジティブもしくはネガティブスタッフによりスタッフ挿入を行うことによって、時間平均的には互いの位相差が一定になるように補正している。
【００１８】
図５にポジティブスタッフにより位相差が補正される様子を示す。図５において、スタッフ判定閾値の範囲内で補正しきれずに残る位相差の変動がスタッフにより発生するジッタおよびワンダである。スタッフにより発生するジッタおよびワンダのピーク量は、スタッフの判定閾値とほぼ同等の値である。スタッフにより発生するジッタおよびワンダの周波数は、互いのクロック周波数の周波数偏差に依存し、周波数偏差が大きい場合にはジッタおよびワンダの周波数は高くなり、周波数偏差が小さい場合には低くなる。なお、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８１０では、１０Ｈｚ以上の位相変動をジッタ、１０Ｈｚ以下の位相変動をワンダと規定している。
【００１９】
一方、受信装置は、上述のとおりＦＩＦＯメモリ２０７内の読み出ししていないクライアント信号のデータ残量をもとにＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を制御するＰＬＬを構成している。このＰＬＬの入出力伝達特性は、一般的には図６に示すようなＬＰＦ（Low Pass Filter）特性を有するように構成される。このＬＰＦ特性により、送信装置でスタッフにより発生するジッタおよびワンダの周波数ｆｏが受信装置のＰＬＬのカットオフ周波数ｆｃより十分高い場合には、受信装置で再生されるクライアント信号のクロックのジッタおよびワンダはある程度十分に抑圧される。しかし、送信装置でスタッフにより発生するジッタおよびワンダの周波数ｆｏが低くなってくると、受信装置のＰＬＬのＬＰＦ特性でも抑圧されずにクライアント信号の再生クロックにジッタおよびワンダが重畳して出力されてしまう。スタッフにより発生するジッタおよびワンダを抑圧するためには、ＰＬＬのカットオフ周波数を下げることが有効であるが、一般的にはＰＬＬのカットオフ周波数を下げると、ＰＬＬの応答が遅くなる、引き込み時間が長くなる、ＰＬＬの入出力伝達特性にピークが発生しやすくなる等の問題点があり、現実的には十分な抑圧特性を実現できない場合が多い。
【００２０】
従って、スタッフによりクライアント信号を再生する際に発生するジッタおよびワンダを抑圧するためには、クライアント信号の抽出クロックと基準クロックとの位相差を高精度に検出してスタッフ判定閾値を極力小さくし、１回あたりのスタッフ挿入量を小さくする、すなわちスタッフにより発生するジッタおよびワンダのピーク量を小さくすることが最も重要となる。図７に、スタッフ判定閾値を小さくした場合にポジティブスタッフにより位相差が補正される様子を示す。スタッフ判定閾値を小さくした場合、図５と比較してスタッフにより発生するジッタおよびワンダのピーク量を小さくなるとともに、スタッフ挿入の頻度が多くなってスタッフにより発生するジッタおよびワンダの周波数が相対的に高くなるため、受信装置のＰＬＬでより効果的に抑圧することができる点が特徴となる。
【００２１】
上述の特徴に着目したジッタを抑圧するための技術としては、特許文献２に記載されている方法が提案されている。特許文献２によれば、スタッフ判定としてＦＩＦＯメモリ１０６のＷｒｉｔｅアドレスカウンタ１０５とＲｅａｄアドレスカウンタ１０８とのアドレス値を比較して行っているために、一般的にスタッフ判定の閾値はＦＩＦＯメモリ１０６へのクライアント信号のデータ書き込みクロックおよびデータ読み出しクロックである低速クロック周波数により制限されてしまい１回のスタッフ挿入量が１バイトから数バイトに及んでしまうのを防ぐために、送信装置ではスタッフ生成間隔に応じてビットスタッフの挿入を分散して平均的に実行し、受信装置では平均的に挿入されたビットスタッフ情報をもとにクライアント信号を再生する。この結果、１回のスタッフ挿入量を小さくすることによりジッタを抑圧することができると述べられている。
【００２２】
【特許文献１】特開２００４−２８９３２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８２６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところが、上述の従来技術には以下の述べる課題がある。
第１に、ＦＩＦＯメモリのＲｅａｄアドレスカウンタとＷｒｉｔｅアドレスカウンタとのアドレス値を比較してスタッフ判定を行っているため、スタッフ判定の閾値はＦＩＦＯメモリの低速クロック周波数により制限されてしまう問題点が挙げられる。低速クロックの周波数はクライアント信号および高次フレーム終端部等の比較的論理規模が大きいところで使用されており、それら論理回路のタイミングを満足するためには一般的には１００ＭＨｚ程度の速度にまで分周され低速化されてしまうためである。特許文献１では、スタッフ判定の閾値を小さくするという根本的な課題に対する解決は述べられていない。
【００２４】
第２に、特許文献２では第１の問題点を擬似的に解決するための手段として、１回に検出した数バイトのスタッフ情報を時間平均的に分散させてビットスタッフとして実行することが提案されているが、クライアント信号と高次伝送フレームにマッピングされるクライアント信号の位相差を高精度に検出しているわけではないため、比較的周波数の高い位相変動であるジッタは抑圧することができても、まれにしかスタッフ情報を検出しないような非常に低周波数の位相変動すなわちワンダに対しては、次のスタッフ情報がいつ発生するかスタッフ間隔を予測することができないため正確に時間平均的に分散してビットスタッフを実行することができないという問題点がある。このために、結果として受信装置の出力では、クライアント信号の再生クロックにワンダを抑圧できずに残存してしまう問題があった。
【００２５】
第３に、上述の従来技術ではスタッフ判定としてＦＩＦＯメモリのＲｅａｄアドレスカウンタとＷｒｉｔｅアドレスカウンタとのアドレス値を比較して行っているため、非同期マッピングを行うＦＩＦＯメモリのＲｅａｄアドレスカウンタとＷｒｉｔｅアドレスカウンタ間でしかスタッフ判定を行うことができないという問題点がある。このため、例えばＲｅａｄアドレスカウンタに供給するクロックに内部論理の位相調整等のためにＰＬＬを使用した場合やクライアント信号を高次伝送フレームに多重マッピングするために中間伝送フレームを構成するための逓倍クロックの生成手段としてＰＬＬを使用する場合には、Ｒｅａｄアドレスカウンタを動作するクロックに上記ＰＬＬで発生するジッタやワンダが加算されてしまうために、ＦＩＦＯメモリのＲｅａｄアドレスカウンタとＷｒｉｔｅアドレスカウンタのアドレス値を比較していては正確なスタッフ判定ができない。このため、対向の受信装置では、上記ＰＬＬで発生するジッタやワンダの影響が完全に抑圧できずにクライアント信号の再生クロックにジッタおよびワンダが残存してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述した課題は、第１のクライアント信号を受信して、この第１のクライアント信号を速度変換して第２のクライアント信号を生成し、この第２のクライアント信号を含む高次伝送フレームを送信し、単位時間内に受信する第１のクライアント信号のデータ数をカウントするデータ数カウント部と、単位時間内に高次伝送フレームに送出される第２のクライアント信号のデータ数を選択するデータ数選択部と、データ数カウント部とデータ数選択部との出力の差を単位時間毎に積算する積算カウンタ部と、この積算カウンタ部の出力がある閾値を超えた場合にスタッフ判定を行うスタッフ判定部とを備え、スタッフ判定部は積算カウンタ部の出力が時間平均的にはゼロに近づくようにスタッフ挿入を行う送信装置により、達成できる。
【００２７】
また、高次伝送フレームを受信して、この高次伝送フレームから第２のクライアント信号を抽出し、この第２のクライアント信号を速度変換して第１のクライアント信号を生成し、この第１のクライアント信号を送信し、単位時間内に受信したスタッフ付与情報をもとに抽出した第２のクライアント信号のデータ数を算出するデータ数選択部と、単位時間内に送信した第１のクライアント信号のデータ数をカウントするデータ数カウント部と、データ数選択部とデータ数カウント部との出力結果を単位時間毎に積算する積算カウンタ部と、この積算カウンタ部の出力結果からＶＣＸＯの制御電圧を生成するフィルタ部と、を備え、積算カウンタ部は、積算カウンタ部の出力が時間平均的にはゼロに近づくよう電圧制御型水晶発振器の出力のクロック周波数を制御してデスタッフを行う受信装置装置により、達成できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の送信装置は高精度なスタップが可能である。また、本発明の受信装置は高精度なデスタッフが可能である。この結果、スタッフによるジッタおよびワンダを抑圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照して説明する。なお、本明細書において、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００３０】
図８は、多重送信装置のブロック図である。図８において、多重送信装置４０は、単位フレームタイミングとして使用する高次フレームタイミングを生成する機能を付与した高次フレーム生成部１０７と、ＣＤＲ １０１にて抽出したクライアント信号の抽出クロックを受信データ数カウント部３０２でカウント動作可能な範囲にまで分周する分周器３０１と、分周器３０１の出力クロックを使用して高次フレームタイミング間に受信するクライアント信号のデータ数をカウントする受信データ数カウント部３０２と、高次フレームタイミング間に高次伝送フレームにマッピングされるクライアント信号のデータ数を選択する送信データ数選択部３０３と、受信データ数カウント部３０２と送信データ数選択部３０３の出力の差分を高次フレームタイミング毎に積算する積算カウンタ部３０４と、積算カウンタ部３０４の出力がある閾値を超えた場合にスタッフ判定を行うスタッフ判定回路１１０と、を備える。
【００３１】
多重送信装置４０は、４本の２.５Ｇｂｉｔ／ｓ光信号を入力し、多重化された１０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を出力する。
図８において、図示の簡便のため、入力は１本のみ記載し、光−電気変換部、電気−光変換部の記載を省いている。また、多重送信装置４０は、図２を参照して説明した送信装置７０であっても良い。これは、本明細書の他の実施例でも同様である。
【００３２】
上述の説明において、高次伝送フレームに挿入可能なスタッフは１フレームに１回と仮定しており高次フレーム生成部１０７において生成される単位フレームタイミングは高次伝送フレームと同じタイミングとして記載したが、高次伝送フレーム１フレームにＰ回（Ｐ＞１）のスタッフを実行することが可能な場合には、単位フレームタイミングは高次伝送フレームの１／Ｐのタイミングで設定することも可能である。また逆に、高次伝送フレームＱフレーム（Ｑ＞１）に１回のスタッフを実行することが可能な場合には、単位フレームタイミングは高次伝送フレームのＱ倍のタイミングで設定することも考えられる。
【００３３】
以下の説明では、高次伝送フレームに実行可能なスタッフは１フレームに１回とし、高次フレーム生成部１０７において生成される単位フレームタイミングは、高次伝送フレームと同じタイミングとする。
【００３４】
受信データ数カウント部３０２では、高次フレーム生成部１０７より出力される高次フレームタイミングを受信データ数カウント部３０２内のカウンタのロードパルスとし、高次フレームタイミング間に受信するクライアント信号の受信データ数を分周器３０１の出力クロックを使用してカウントする。
【００３５】
図９は、受信データ数カウント部のブロック図である。図１０は、受信データ数カウント部のタイムチャートである。図９において、受信データ数カウント部３０２は、高次フレームタイミングを分周器３０１より出力されるクロックにて同期化回路４０１にて同期化し、微分回路４０２にて微分したあとカウンタ４０３のクリアパルスとして使用されると同時に、カウンタ４０３の出力は微分回路４０２の出力であるクリアパルスと同タイミングでラッチ回路４０４にてロードされる。このため、分周器３０１にてクライアント信号の抽出クロックを８分周したクロックを生成した場合には、受信データ数カウント部３０２は高次フレームタイミング間に受信したクライアント信号のデータ数を８ビット単位で、すなわち１バイト精度で計測することができる。
【００３６】
図１０において、（ａ）は高次フレームタイミング、（ｂ）は分周器３０１からのクロック、（ｃ）は同期化回路４０１の出力、（ｄ）は微分回路４０２の出力、（ｅ）はカウンタ４０３の出力、（ｆ）はラッチ４０４の出力である。図１１（ｃ）に示しように同期化回路４０１は、クロックの立ち上がりで２度高次フレームＨｉｇｈをたたくと、出力を立ち上げる。また、同期化回路４０１は、クロックの立ち上がりで２度高次フレームＬｏｗをたたくと、出力を立ち下げる。微分回路４０２は、同期化回路４０１の出力の立ち上げから、１クロック周期Ｈｉｇｈを出力する。ラッチ４０４は微分回路４０２の立下りの、カウンタ４０３の出力をラッチする。
【００３７】
図１１は、受信データ数カウント部の他のブロック図である。また、図１２は、他の受信データ数カウント部のタイムチャートである。図１１では、分周器３０１より出力される分周クロックの位相を０度および９０度、１８０度、２７０度の計４相出力し、その各相の分周クロックを使って受信データ数をそれぞれカウントし、各受信データ数の計測結果を加算する構成となっている。このため、例えば分周器３０１にてクライアント信号の抽出クロックを８分周で４相出力したクロックを生成した場合には、受信データ数カウント部３０２は高次フレームタイミング間に受信したクライアント信号のデータ数を２ビット単位で、すなわち１／４バイト精度で計測することができる。
【００３８】
図１２において、（ａ）は高次フレームタイミング、（ｂ）は分周器３０１のクロックの０度出力、（ｃ）は微分回路４０２の出力、（ｄ）はラッチ４０４の出力、（ｅ）は分周器３０１のクロックの９０度出力、（ｆ）は微分回路５０４の出力、（ｇ）はラッチ５１０の出力、（ｈ）は分周器３０１のクロックの１８０度出力、（ｉ)は微分回路５０５の出力、（ｊ）はラッチ５１１の出力、（ｋ）は分周器３０１のクロックの２７０度出力、（ｌ）は微分回路５０６の出力、（ｍ）はラッチ５１２の出力、（ｎ）は加算器５１３の出力である。加算器５１３の動作以外は、図１０と同じなので省略する。加算器５１３は、先頭または末尾の１クロック周期以外で有効な加算結果を出力する。
【００３９】
以上の説明により、本実施例による送信装置の構成では、分周器３０１の分周比を小さくするだけでなく、分周器３０１の出力を多相とし高次フレームタイミング間に受信するクライアント信号のデータ数を並列にカウントし加算することにより、高次フレームタイミング間のクライアント信号のデータ数を容易にかつ高精度に計測することができる。
【００４０】
図８に戻って、高次伝送フレームに格納可能なクライアント信号のデータ数は、高次伝送フレームのフレーム構成により決まる。このため、送信データ数選択部３０３は、スタッフ判定回路１１０の出力に従って固定値を選択し、その結果を出力する。スタッフを行わない場合に高次伝送フレームにマッピングされるクライアント信号のデータ数をＤｎバイトとし、スタッフをポジティブスタッフおよびネガティブスタッフとも１バイトで行う高次伝送フレームのフレーム構成とする。このとき、送信データ数選択部３０３は、スタッフを行わない場合にはＤｎを、ポジティブスタッフを１バイト行った場合にはＤｎ−１を、ネガティブスタッフを１バイト行った場合はＤｎ＋１を、スタッフ判定回路１１０の出力に応じて選択して出力する。積算カウンタ部３０４では、受信データ数カウント部３０２と送信データ数選択部３０３との出力の差分を高次フレームタイミング毎に積算することにより、送信装置において受信したクライアント信号のデータ数と高次伝送フレームにマッピングされ出力したクライアント信号のデータ数との差を計測する。スタッフ判定回路１１０では、積算カウンタ部３０４の出力がスタッフ判定閾値を超えて増加した場合にはポジティブスタッフを、スタッフ単位を超えて減少した場合にはネガティブスタッフを行うようにＲｅａｄアドレスカウンタ１０８および高次フレーム生成部１０７へ通知する。
【００４１】
以上の説明により、本実施例による送信装置の構成では、時間平均的には積算カウンタ部３０４の出力がゼロとなるようにスタッフを行うことができるため、受信したクライアント信号のデータ数と高次伝送フレームにマッピングされ出力したクライアント信号のデータ数が一致するように制御することが可能となり、受信したクライアント信号を欠落することなく高次伝送フレームに非同期マッピングすることができる。また、ＦＩＦＯメモリのＲｅａｄアドレスカウンタおよびＷｒｉｔｅアドレスカウンタのアドレス値を使用することなく、受信したクライアント信号のデータ数と高次伝送フレームにマッピングされたクライアント信号のデータ数を高精度に検出することによって、クライアント信号の抽出クロックと送信装置内の基準クロックとの位相差を高精度に把握することができるため、スタッフ判定回路の閾値を容易に小さくすることができる。
【００４２】
図１３は、分離受信装置のブロック図である。図１３において、分離受信装置５０は、ＣＤＲ ２０１により受信した高次伝送フレームの抽出クロックを使用して単位フレームタイミングとして使用する高次フレームタイミングを生成する高次フレームタイミング生成部６０１と、高次フレームタイミング間に受信したスタッフ付与情報をもとに高次フレームタイミング間に高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数を選択する受信データ数選択部６０２と、ＶＣＸＯ ２１２の出力クロックを送信データ数カウント部６０３でカウント動作可能な範囲にまで分周する分周器６０５と、分周器６０５の出力クロックを使用して高次フレームタイミング間に光信号として送信したクライアント信号のデータ数をカウントする送信データ数カウント部６０３と、受信データ数選択部６０２と送信データ数カウント部６０３との出力の差分を高次フレームタイミング毎に積算する積算カウンタ部６０４と、積算カウンタ部６０４の出力結果から制御特性に応じたフィルタを演算しＶＣＸＯ ２１２の制御電圧を生成するフィルタ部２１１と、を備える。
【００４３】
分離受信装置５０は、多重化された１０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を入力し、４本の２.５Ｇｂｉｔ／ｓ光信号に分離して出力する。図１３において、図示の簡便のため、出力は１本のみ記載し、光−電気変換部、電気−光変換部の記載を省いている。また、分離受信装置５０は、図２を参照して説明した受信装置８０であっても良い。これは、本明細書の他の実施例でも同様である。
【００４４】
図１３において、高次伝送フレームに挿入可能なスタッフは、１フレームに１回と仮定しており、高次フレームタイミング生成部６０１で生成される単位フレームタイミングは受信した高次伝送フレームと同じタイミングとして記載した。しかし、高次伝送フレーム１フレームにＰ回（Ｐ＞１）のスタッフを実行することが可能な場合には、単位フレームタイミングは高次伝送フレームの１／Ｐのタイミングで設定することも可能である。また逆に、高次伝送フレームＱフレーム（Ｑ＞１）に１回のスタッフを実行することが可能な場合には、単位フレームタイミングは高次伝送フレームのＱ倍のタイミングで設定することも可能である。以下の説明では、高次伝送フレームに挿入可能なスタッフは１フレームに１回とし、高次フレームタイミング生成部６０１において生成される単位フレームタイミングは、高次伝送フレームと同じタイミングとする。
【００４５】
高次伝送フレームに格納可能なクライアント信号のデータ数は、高次伝送フレームのフレーム構成により決まっているため、受信データ数選択部６０２は、高次フレームタイミング間にスタッフ検出部２０５にて検出したスタッフ付与情報をもとに固定値を選択し出力する。スタッフを行わない場合に高次伝送フレームにマッピングされるクライアント信号のデータ数をＤｎバイトとし、スタッフをポジティブスタッフおよびネガティブスタッフとも１バイトで行う高次伝送フレームのフレーム構成の場合、受信データ数選択部６０２は、スタッフを行わない場合にはＤｎを、ポジティブスタッフを１バイト行った場合にはＤｎ−１を、ネガティブスタッフを１バイト行った場合はＤｎ＋１を、スタッフ検出部２０５の出力に応じて選択して出力する。
【００４６】
送信データ数カウント部６０３は、高次フレームタイミング生成部６０１より出力される高次フレームタイミングを送信データ数カウント部６０３内のカウンタのロードパルスとし、高次フレームタイミング間に光信号にて出力するクライアント信号の送信データ数をＶＣＸＯ ２１２の出力クロックを使用してカウントする。送信データ数カウント部６０３は、上述した送信装置内における受信データ数カウント部３０２と同様の構成をとることにより実現される。従って、高次フレームタイミング間に光信号として送信されるクライアント信号の送信データ数を容易にかつ高精度に計測することができる。
【００４７】
積算カウンタ部６０４は、受信データ数選択部６０２と送信データ数カウント部６０３との出力の差分を高次フレームタイミング毎に積算することにより、受信装置において受信したクライアント信号のデータ数と光信号として送信したクライアント信号のデータ数との差を計測する。ＶＣＸＯ ２１２は、積算カウンタ部６０４からの位相比較結果により制御されるＰＬＬとして構成されており、積算カウンタ部６０４の出力がゼロとなるように、ＰＬＬの制御特性を決定するフィルタ部２１１を通して制御される。フィルタ部２１１は、積算カウンタ部６０４の出力が正に大きくなり、受信装置内で受信するクライアント信号のデータ数が光信号として送信したクライアント信号のデータ数より多くなった場合には、ＶＣＸＯ ２１２の制御電圧を制御してＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を高くする。これにより、フィルタ部２１１は、光信号として送信するクライアント信号のデータ数を多くするようにＰＬＬを制御する。他方、積算カウンタ部６０４の出力が負に大きくなり、受信装置内で受信したクライアント信号のデータ数が光信号として送信したクライアント信号のデータ数より少なくなった場合には、フィルタ部２１１は、ＶＣＸＯ ２１２の制御電圧を制御してＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を低くすることにより光信号として送信するクライアント信号のデータ数を少なくするようにＰＬＬを制御する。
【００４８】
分離受信装置５０は、時間平均的には積算カウンタ部６０４の出力がゼロとなるようにデスタッフを行ってＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数をＰＬＬとして制御することができる。このため、分離受信装置５０は、高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数と、光信号として送信したクライアント信号のデータ数が一致するように制御することが可能となる。この結果、高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号を欠落することなく次段の光伝送システムに送出することができる。また、分離受信装置５０は、ＦＩＦＯメモリのＲｅａｄアドレスカウンタおよびＷｒｉｔｅアドレスカウンタのアドレス値を使用することなく、高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数と光信号として送信したクライアント信号のデータ数を高精度に検出する。これによって、多重送信装置４０にてスタッフ付与情報により付与されたクライアント信号のクロック位相と光信号として送信したクライアント信号のクロック位相との位相差を、分離受信装置５０は、高精度に把握することができる。このため、分離受信装置５０は、その位相差がゼロとなるようにＰＬＬを制御することで、クライアント信号の再生クロックを生成できる。
【００４９】
また、ＰＬＬの位相比較器は、受信データ数選択部６０２、送信データカウント部６０３、およびデータ積分カウンタ部６０４にて構成される。また、受信データ数選択部６０２、送信データカウント部６０３、積分カウンタ６０４は、すべてディジタル論理回路で容易に構成可能なため、ＰＬＬの位相比較器をすべてディジタル化することができ、ＬＳＩ（Large Scale Integration）化する上で非常に親和性が高い。
【００５０】
図１４は、多重送信装置の他のブロック図である。図１４において、多重送信装置４０Ｂは、受信したクライアント信号を、一旦中間伝送フレームに同期マッピングしたのち、高次伝送フレームに非同期マッピングする多重マッピングを行う。なお、図示の簡便のため、クライアント信号と中間伝送フレームの同期マッピングに際して使用されるＦＩＦＯａ７０１および中間伝送フレームと高次伝送フレームの非同期マッピングに際して使用されるＦＩＦＯｂ７０３において、ＲｅａｄアドレスカウンタおよびＷｒｉｔｅアドレスカウンタは省略して記載している。  多重送信装置４０Ｂは、単位フレームタイミングとして使用する高次フレームタイミングを生成する高次フレーム生成部１０７と、ＣＤＲ １０１にて抽出したクライアント信号の抽出クロックを受信データカウント部３０２でカウント動作可能な範囲にまで分周する分周器３０１と、分周器３０１の出力クロックを使用して高次フレームタイミング間に受信するクライアント信号のデータ数をカウントする受信データ数カウント部３０２と、高次フレームタイミング間に高次伝送フレームにマッピングされ出力されるクライアント信号のデータ数を選択する送信データ数選択部３０３と、受信データ数カウント部３０２と送信データ数選択部３０３の出力データ数をそれぞれクライアント信号と中間伝送フレームとの間の同期マッピングの比率に応じてそれぞれ補正する乗算部７０５および７０６と、乗算部７０５および７０６の出力の差分を高次フレームタイミング毎に積算する積算カウンタ部３０４と、積算カウンタ部３０４の出力がある閾値を超えた場合にスタッフ判定を行うスタッフ判定回路１１０と、を備える。
【００５１】
図１４において、非同期マッピングは中間伝送フレームから高次伝送フレームへの速度変換において行われるが、高次伝送フレームで行われるスタッフは中間伝送フレームのデータに対して行われるため、高次伝送フレームで１バイトのポジティブスタッフが行われた場合、ＦＩＦＯｂ７０３では１バイトの中間伝送フレームのデータの読み出しを停止することになる。中間伝送フレームにはクライアント信号以外に中間伝送フレームのオーバーヘッド情報等のデータが付与されているため、中間伝送フレームの１フレーム中の全データ数と中間伝送フレームの１フレーム中のクライアントデータ数との比率がＮ：Ｍの場合、中間伝送フレームの１バイト中のクライアント信号のデータ数は等価的にはＭ／Ｎバイトとなる。従って、この差分を補正するために、乗算部７０５は受信データ数カウント部３０２の出力をＮ倍する。また、乗算部７０６は送信データ数選択部３０３の出力をＭ倍にする。さらに、積算カウンタ部３０４は、乗算部７０５、７０６により補正した結果の差分を、高次フレームタイミング毎に積算する。これによって、多重送信装置４０Ｂは、受信したクライアント信号のデータ数と高次伝送フレームにマッピングされて出力したクライアント信号のデータ数との差を計測することができる。スタッフ判定回路１１０は、積算カウンタ部３０４の出力がスタッフ単位を超えて増加した場合にはポジティブスタッフを、スタッフ単位を超えて減少した場合にはネガティブスタッフを、中間伝送フレームのデータに対して行うようにＦＩＦＯｂ７０３のＲｅａｄアドレスカウンタおよび高次フレーム生成部１０７へ通知する。
【００５２】
多重送信装置４０Ｂは、時間平均的には積算カウンタ部３０４の出力がゼロとなるようにスタッフを行うことができる。このため、多重送信装置４０Ｂは、受信したクライアント信号のデータ数と高次伝送フレームにマッピングされて出力したクライアント信号のデータ数が一致するように制御することが可能となる。したがって、多重送信装置４０Ｂは、受信したクライアント信号を欠落することなく高次伝送フレームに非同期マッピングすることができる。
【００５３】
また本実施例では、中間伝送フレームを生成するために、分周器１０４の出力を使用して逓倍器７０４にてＮ／Ｍ逓倍し中間伝送フレームを処理するためのクロック信号を生成している。しかし、本実施例におけるスタッフ方式では逓倍器７０４の出力クロック信号を全く使用せずスタッフ判定を行って非同期マッピングを実現している。すなわち、多重送信装置内で使用する中位に位置するフレーム信号を構成するためのクロックの生成に使用するＰＬＬ等のジッタの影響を受けることなく、高精度にスタッフ判定することが可能となる。
【００５４】
図１５は、分離受信装置の他のブロック図である。図１５において、分離受信装置５０Ｂは、受信する高次伝送フレームを、中間伝送フレームに非同期マッピングしたのち、クライアント信号に同期マッピングする多重マッピングを行う。なお、図示の簡便のため、高次伝送フレームと中間伝送フレームとの非同期マッピングに際して使用されるＦＩＦＯｃ８０１および中間伝送フレームとクライアント信号との同期マッピングに際して使用されるＦＩＦＯｄ８０３において、ＲｅａｄアドレスカウンタおよびＷｒｉｔｅアドレスカウンタは省略して記載している。
【００５５】
分離受信装置５０Ｂは、ＣＤＲ ２０１により受信した高次伝送フレームの抽出クロックを使用して単位フレームタイミングとして使用する高次フレームタイミングを生成する高次フレームタイミング生成部６０１と、高次フレームタイミング間に受信したスタッフ付与情報をもとに高次フレームタイミング間に高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数を選択する受信データ数選択部６０２と、ＶＣＸＯ ２１２の出力クロックを送信データ数カウント部６０３でカウント動作可能な範囲にまで分周する分周器６０５と、分周器６０５の出力クロックを使用して高次フレームタイミング間に光信号として送信したクライアント信号のデータ数をカウントする送信データカウント部６０３と、受信データ数選択部６０２と送信データ数カウント部６０３の出力データをそれぞれクライアント信号と中間伝送フレームとの間の同期マッピングの比率に応じてそれぞれ補正する乗算部８０５および８０６と、乗算部８０５および８０６の出力の差分を高次フレームタイミング毎に積算する積算カウンタ部６０４と、積算カウンタ部６０４の出力結果から制御特性に応じたフィルタを演算しＶＣＸＯ ２１２の制御電圧を生成するフィルタ部２１１と、を備える。
【００５６】
図１５において、非同期マッピングは、高次伝送フレームから中間伝送フレームへの速度変換において行われる。高次伝送フレームで通知されるスタッフ付与情報は、中間伝送フレームのデータに対して行われたスタッフ付与情報のため、高次伝送フレームで１バイトのポジティブスタッフが行われた場合、ＦＩＦＯｃ８０１では１バイトの中間伝送フレームのデータの書き込みを停止することになる。中間伝送フレームは、クライアント信号以外に中間伝送フレームのオーバーヘッド情報等のデータが付与されている。このため、中間伝送フレームの１フレーム中の全データ数と中間伝送フレーム信号の１フレーム中のクライアントデータ数との比率がＮ：Ｍの場合、中間伝送フレームの１バイト中のクライアント信号のデータ数は等価的にＭ／Ｎバイトとなる。従って、この差分を補正するために、乗算部８０５は、受信データ数選択部６０２の出力をＭ倍する。また、乗算部８０６は、送信データ数カウント部６０３の出力をＮ倍する。さらに、積算カウンタ部６０４は、乗算部８０５、８０６により補正した結果の差分を、高次フレームタイミング毎に加算する。これによって、分離受信装置５０Ｂは、高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数と光信号にて出力したクライアント信号のデータ数との差を計測することができる。
【００５７】
フィルタ部２１１は、積算カウンタ部６０４の出力が正に大きくなり、受信装置内で受信するクライアント信号のデータ数が、光信号として送信したクライアント信号のデータ数より多くなった場合には、ＶＣＸＯ ２１２の制御電圧を制御してＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を高くする。これによって、フィルタ部２１１は、光信号として送信するクライアント信号のデータ数を多くするように制御する。他方、積算カウンタ部６０４の出力が負に大きくなり、受信装置内で受信するクライアント信号のデータ数が、光信号として送信したクライアント信号のデータ数より少なくなった場合には、フィルタ部２１１は、ＶＣＸＯ ２１２の制御電圧を制御してＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を低くする。これによって、フィルタ部２１１は、光信号として送信するクライアント信号のデータ数を少なくするように制御する。
【００５８】
分離受信装置５０Ｂは、時間平均的には積算カウンタ部６０４の出力がゼロとなるようにデスタッフを行ってＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数をＰＬＬとして制御することができる。このため、分離受信装置５０Ｂは、高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数と、光信号として送信したクライアント信号のデータ数が一致するように制御することが可能となる。したがって、分離受信装置５０Ｂは、高次伝送フレームにマッピングされたクライアント信号を欠落することなく次段の光伝送システムに送出することができる。  また本実施例では、中間伝送フレームを生成するために、ＶＣＸＯ ２１２の出力を使用して逓倍器８０４にてＮ／Ｍ逓倍し中間伝送フレームを処理するためのクロック信号を生成している。しかし、本実施例におけるデスタッフ方式は、逓倍器８０４の出力クロック信号を全く使用せずデスタッフして非同期マッピングを実現している。本実施例によれば、受信装置内で使用する中位に位置するフレーム信号を構成するためのクロックの生成に使用するＰＬＬ等のジッタの影響を受けることなくデスタッフを行っている。すなわち、ＶＣＸＯ ２１２の出力のクロック周波数を制御することにより、クライアント信号のクロックを再生することが可能となる。
【００５９】
図１６は、分離受信装置のさらに他のブロック図である。図１６に記載の分離受信装置５０Ｃは、図１５の分離受信装置５０Ｂに加えて、受信装置内に独立したＯＳＣ ９０１と、ＯＳＣ ９０１の出力クロックを使用して単位フレームタイミングとして使用する高次フレームタイミングを生成する高次フレームタイミング生成部９０２と、ＯＳＣ ９０１の出力クロックを使用して高次伝送フレームの抽出クロックのクロック異常を検出する高次クロック異常検出部９０３と、高次伝送フレームのクロック異常時に高次フレームタイミング間に受信したクライアント信号の受信データ数を擬似的に生成する擬似データ数生成部９０６と、高次クロック異常検出部９０３の出力結果に応じて、ＣＤＲ ２０１により受信した抽出クロックを使用して生成する高次フレームタイミング生成部６０１とＯＳＣ ９０１の出力クロックを使用して生成する高次フレームタイミング生成部９０２との出力を選択するセレクタ９０４と、高次クロック異常検出部９０３の検出結果に応じて、高次フレームタイミング間に高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数をカウントする受信データ数選択部６０２と擬似データ数生成部と９０６の出力を選択するセレクタ９０５と、を備える。
【００６０】
図１５の分離受信装置５０Ｂにおいて、受信データ数選択部６０２は、高次フレームタイミング間に受信したクライアント信号のデータ数を高次フレームタイミング間に高次伝送フレームで通知されたスタッフ付与情報をもとに生成している。このため、高次伝送フレームが正常の場合、受信データ数選択部６０２の出力は、高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数を計測する。しかし、高次伝送フレームに光信号断等のクロック異常が発生し、高次伝送フレームの抽出クロック異常が発生した場合、受信データ数選択部６０２は。高次伝送フレームにマッピングされ受信したクライアント信号のデータ数を正しく計測することができない。この結果、ＶＣＸＯ ２１２に出力されるクライアント信号のクロックは、正常時と異なるクロック周波数となって、次段の光伝送システムとの間で通信を行うことができない場合がある。
【００６１】
このため、図１６の分離受信装置５０Ｃは、次段の光伝送システムとの間での通信を損なうことがないように予備系を設けて、高次伝送フレームにクロック異常が発生した場合においてもＶＣＸＯ ２１２の出力では次段の光伝送システムとの通信に支障がない程度に正常時とほぼ同じクロック周波数が得られるように構成したものである。
【００６２】
図１６において、高次フレームタイミング生成部９０２は、高次伝送フレームにクロック異常が発生した場合の予備系としてＯＳＣ ９０１の出力クロックによる高次フレームタイミングを生成する。擬似データ数生成部９０６は、高次伝送フレームにクロック異常が発生した場合の予備系として高次伝送フレームが正常時に高次フレームタイミング間に検出すると想定されるデスタッフの頻度に応じた受信データ数の情報をデータ列として事前に格納し、その受信データ数を高次フレームタイミング生成部９０２の出力する高次フレームタイミング間で受信した受信データ数として順次出力するように構成される。このような予備系を具備することにより、高次クロック異常検出部９０３において高次伝送フレームの抽出クロックに異常を検出した場合には、セレクタ９０４を高次フレームタイミング生成部９０２の出力に切り替え、セレクタ９０５を擬似データ数生成部９０６の出力に切り替えて、ＶＣＸＯ ２１２の出力クロックはＯＳＣ ９０１に従属同期したクライアント信号のクロック周波数を出力できるよう構成する。
【００６３】
分離受信装置５０Ｃは、高次伝送フレームのクロックに異常が発生した場合においても、受信装置ではＯＳＣ ９０１に従属同期したクライアント信号のクロック周波数を再生することができるため、次段の光伝送システムとの間で通信を行うことができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施例によるスタッフおよびデスタッフ方式によれば、送信装置においては高次伝送フレームに同期した単位フレームタイミングの時間内に含まれるクライアント信号のデータ数と単位フレームタイミングの時間内で高次伝送フレームに送出されるクライアント信号のデータ数が一致するようにスタッフを行う。他方、受信装置においては高次伝送フレームに同期した単位フレームタイミングの時間内に含まれるクライアント信号のデータ数と単位フレームタイミングの時間内に受信装置で光信号として送信したクライアント信号のデータ数が一致するようにデスタッフＶＣＸＯ出力のクロック周波数をＰＬＬとして制御する。これにより、低速クロックにより動作するＦＩＦＯメモリのＲｅａｄアドレスカウンタおよびＷｒｉｔｅアドレスカウンタのアドレス値を使用することなく非同期マッピングを行うことが可能となる。また、高精度なスタッフおよびデスタッフが容易に可能となって、スタッフにより発生するジッタを抑圧したクロック信号を有するクライアント信号を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】長距離系光伝送システムのブロック図である。
【図２】長距離系光伝送システムのブロック図である。
【図３】従来の送信装置のブロック図である。
【図４】従来の受信装置のブロック図である。
【図５】位相差の時間的変化を説明する図である。
【図６】伝送特性の周波数依存性を説明する図である。
【図７】スタッフ判定閾値低減による位相差補正を説明する図である。
【図８】多重送信装置のブロック図である。
【図９】受信データ数カウント部のブロック図である。
【図１０】受信データ数カウント部のタイムチャートである。
【図１１】受信データ数カウント部の他のブロック図である。
【図１２】他の受信データ数カウント部のタイムチャートである。
【図１３】受信装置のブロック図である。
【図１４】多重送信装置の他のブロック図である。
【図１５】分離受信装置の他のブロック図である。
【図１６】分離受信装置のさらに他のブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…光多重伝送装置、２０…中継器、３０…光増幅器、４０…多重送信装置、５０…分離受信装置、６０…光伝送装置、７０…送信装置、８０…受信装置、１０１…ＣＤＲ、１０２…Ｓ／Ｐ、１０４…分周器、１０５…Ｗｒｉｔｅアドレスカウンタ、１０６…ＦＩＦＯメモリ、１０７…高次フレーム生成部、１０８…Ｒｅａｄアドレスカウンタ、１０９…アドレス監視部、１１０…スタッフ判定回路、１１１…ＯＳＣ、１１２…逓倍器、１１３…Ｐ／Ｓ、２０１…ＣＤＲ、２０２…Ｓ／Ｐ、２０３…高次フレーム終端部、２０４…分周器、２０５…スタッフ検出部、２０６…Ｗｒｉｔｅアドレスカウンタ、２０７…ＦＩＦＯメモリ、２０９…Ｒｅａｄアドレスカウンタ、２１０…ＰＣ、２１１…フィルタ部、２１２…ＶＣＸＯ、２１３…逓倍器、２１４…Ｐ／Ｓ、３０１…分周器、３０２…受信データ数カウント部、３０３…送信データ数選択部、３０４…積算カウンタ部、４０１…同期化回路、４０２…微分回路、４０３…カウンタ、４０４…ラッチ回路、５０１〜５０３…同期化回路、５０４〜５０６…微分回路、５０７〜５０９…カウンタ、５１０〜５１２…ラッチ回路  ５１３…加算器、６０１…高次フレームタイミング生成部、６０２…受信データ数選択部、６０３…送信データ数カウント部、６０４…積算カウンタ部、７０１、７０３…ＦＩＦＯメモリ、７０２…中間フレーム生成部、７０４…逓倍器、７０５、７０６…乗算器、８０１、８０３…ＦＩＦＯメモリ、８０２…中間フレーム終端部、８０４…逓倍器、８０５、８０６…乗算器、９０１…ＯＳＣ、９０２…高次フレームタイミング生成部、９０３…高次クロック異常検出部、９０４…セレクタ、９０５…セレクタ、９０６…擬似データ数生成部、１０００…光伝送システム。
【図１】
2008148250.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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