(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の伝送チャネルと１以上の冗長伝送チャネルとでフレームの冗長伝送を行う通信装置であって、
フレームを生成し、生成した前記フレームを分割して分割フレームを生成し、生成した分割フレームのそれぞれに誤り検出符号を付加し、誤り検出符号を付加した前記分割フレームを前記伝送チャネルに出力するフレーム処理部と、
前記フレーム処理部から出力された前記分割フレームについて、前記分割フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて前記伝送チャネルの異常を検出し、受信側において前記分割フレームの復元を可能とする復元情報を、異常が検出されなかった伝送チャネルの分割フレームに基づいて生成し、生成した復元情報を含む冗長伝送フレームに誤り検出符号を付加して前記冗長伝送チャネルに出力する冗長伝送チャネル処理部と、
前記フレーム処理部から出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理部から出力された冗長伝送フレームと、に誤り訂正符号を付加する誤り訂正処理部と、
前記誤り訂正処理部から出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理部から出力された冗長伝送フレームと、を伝送路との間で入出力する入出力部と、
を備え、
前記誤り訂正処理部は、前記入出力部によって受信された分割フレーム及び冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り訂正符号に基づいて誤り訂正処理を行い、
前記冗長伝送チャネル処理部は、前記誤り訂正処理部から出力される前記分割フレーム及び前記冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて誤り検出処理を行い、前記伝送チャネルにおいて誤りが検出された分割フレームを、前記冗長伝送フレームに含まれる復元情報に基づいて復元し、
前記フレーム処理部は、前記誤り訂正処理部から出力される分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理部から出力される分割フレームと、から必要な分割フレームを選択しフレームの終端処理を行う、
通信装置。
【請求項２】
前記冗長伝送チャネル処理部は、前記誤り訂正処理部から出力された分割フレームに基づいて復元情報を生成し、生成した前記復元情報と前記誤り訂正処理部から出力された冗長伝送フレームに含まれる復元情報とに基づいて、前記冗長伝送チャネルの異常を検出する、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記誤り訂正処理部及び前記冗長伝送チャネル処理部は、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームにおいて誤りが検出されたことを他の装置に通知する、
請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記フレーム処理部は、前記分割フレームの巡回冗長検査又はパリティ計算を行うことにより前記誤り検出符号を生成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記冗長伝送チャネル処理部は、前記冗長伝送フレームの巡回冗長検査又はパリティ計算を行うことにより前記誤り検出符号を生成する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記フレーム処理部は、前記分割フレームにおいて前記誤り検出符号が格納される以外の領域の一部又は全部に基づいて、前記誤り検出符号を生成する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記冗長伝送チャネル処理部は、前記冗長伝送フレームにおいて前記誤り検出符号が格納される以外の領域の一部又は全部に基づいて、前記誤り検出符号を生成する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項８】
１以上の伝送チャネルと１以上の冗長伝送チャネルとでフレームの冗長伝送を行う通信装置が行う通信方法であって、
フレームを生成し、生成した前記フレームを分割して分割フレームを生成し、生成した分割フレームのそれぞれに誤り検出符号を付加し、誤り検出符号を付加した前記分割フレームを前記伝送チャネルに出力するフレーム処理ステップと、
前記フレーム処理ステップから出力された前記分割フレームについて、前記分割フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて前記伝送チャネルの異常を検出し、受信側において前記分割フレームの復元を可能とする復元情報を、異常が検出されなかった伝送チャネルの分割フレームに基づいて生成し、生成した復元情報を含む冗長伝送フレームに誤り検出符号を付加して前記冗長伝送チャネルに出力する冗長伝送チャネル処理ステップと、
前記フレーム処理ステップから出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理ステップから出力された冗長伝送フレームと、に誤り訂正符号を付加する誤り訂正処理ステップと、
前記誤り訂正処理ステップから出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理ステップから出力された冗長伝送フレームと、を伝送路との間で入出力する入出力ステップと、
を有し、
前記誤り訂正処理ステップは、前記入出力ステップにおいて受信された分割フレーム及び冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り訂正符号に基づいて誤り訂正処理を行うステップを有し、
前記冗長伝送チャネル処理ステップは、前記誤り訂正処理ステップから出力される前記分割フレーム及び前記冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて誤り検出処理を行い、前記伝送チャネルにおいて誤りが検出された分割フレームを、前記冗長伝送フレームに含まれる復元情報に基づいて復元するステップを有し、
前記フレーム処理ステップは、前記誤り訂正処理ステップから出力される分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理ステップから出力される分割フレームと、から必要な分割フレームを選択しフレームの終端処理を行うステップを有する、
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を冗長伝送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラフィックの増加に伴い、通信ネットワークを高速化するため、伝送路の広帯域化が進められている。現在、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）では４００Ｇイーサネット（登録商標）規格に関する標準化が進められている。４００Ｇイーサネット（登録商標）は、伝送速度が４００Ｇｂｐｓのイーサネット（登録商標）規格である。数年後には４００Ｇイーサネット（登録商標）製品が市場に流通すると考えられる。また、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication sector）においても、４００Ｇイーサネット（登録商標）の標準化に合わせて、４００Ｇｂｐｓクラスの伝送を可能とするＯＴＮ規格であるＢｅｙｏｎｄ  １００Ｇ−ＯＴＮ（Optical Transport Network）規格の標準化作業が進められている。
【０００３】
伝送速度が１００Ｇｂｐｓを超える領域においては、物理的限界により一波長で全てのビット列を伝送することは難しく、複数波長あるいはマルチキャリアによる光並列伝送が主流となると考えられる。このような背景により、４００Ｇイーサネット（登録商標）及びＢｅｙｏｎｄ  １００Ｇ−ＯＴＮ規格は、ともに光並列伝送を前提として標準化作業が進められている。
【０００４】
一方、伝送速度が速くなるほど光伝送装置は高価になる。さらに、並列伝送の場合、光伝送装置には、チャネル数に応じた数の部品や回路の実装が必要になる。そして、実装される部品や回路の数が増加するほど光伝送装置の故障率が高くなり、部品や回路の交換がより短期間で発生することになる。短期間での部品や回路の交換は、設備コストを押し上げる要因となる。特許文献１には、コストの増加を抑制しつつ光伝送装置の交換頻度を低下させることを可能とする冗長伝送技術が提案されている。
【０００５】
図１３は、特許文献１の技術をＯＴＮフレーム伝送に適用した光伝送システムの構成例を示す図である。光伝送装置１０−１及び１０−２は、光ファイバによる伝送路２０に接続され、３つの伝送チャネル（図中のＣｈ．１、Ｃｈ．２及びＣｈ．３）と、１つの冗長伝送チャネル（図中のＣｈ．４）とで、ＯＴＮフレームの冗長伝送を行う。光伝送装置１０−１及び１０−２は、同様の構成を持ち、互いに光信号の送受信が可能である。
【０００６】
図１３の光伝送システムにおいて、光伝送装置１０−１及び１０−２は、以下のような制御を行う。なお以下の説明を簡単にするため、ここでは、光伝送装置１０−１は送信側の装置であり、光伝送装置１０−２は受信側の装置であると仮定する。
【０００７】
［送信側の光伝送装置］
送信側の光伝送装置１０−１において、フレーム処理部１０１−１は、受信側の光伝送装置１０−２に送信するフレーム（以下、「送信フレーム」という。）を生成する。フレーム処理部１０１−１は、生成した送信フレームを伝送チャネルの数に応じたフレーム（以下、「分割フレーム」という。）に分割する。フレーム処理部１０１−１は、生成した分割フレームを、対応する伝送チャネルに並列で出力する。各伝送チャネルに出力された分割フレームは、それぞれ対応するＦＥＣ処理部１０２−１−１〜１０２−１−３に入力される。また、各伝送チャネルに出力された分割フレームは、フレーム処理部１０１−１からＦＥＣ処理部１０２−１−１〜１０２−１−３までの間で、冗長伝送チャネル処理部１０４−１に分配される。
【０００８】
冗長伝送チャネル処理部１０４−１は、入力された各分割フレームに基づいて新たなフレーム（以下、「冗長伝送フレーム」という。）を生成する。ここで生成される冗長伝送フレームは、各分割フレームを受信側で復元することを可能とする復元情報を含むフレームである。冗長伝送チャネル処理部１０４−１は、各分割フレームの信号に数学的処理を行うことによって復元情報を生成する。冗長伝送チャネル処理部１０４−１は、生成した冗長伝送フレームを冗長伝送チャネルに出力する。冗長伝送チャネルに出力された冗長伝送フレームは、対応するＦＥＣ処理部１０２−１−４に入力される。
【０００９】
ＦＥＣ処理部１０２−１−１〜１０２−１−３は、入力された分割フレームにＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）による誤り訂正符号を付加する。ＦＥＣ処理部１０２−１−１〜１０２−１−３は、誤り訂正符号を付加した分割フレームを対応する光信号入出力部１０３−１−１〜１０３−１−３に出力する。同様に、ＦＥＣ処理部１０２−１−４は、入力された冗長伝送フレームに誤り訂正符号を付加し、対応する光信号入出力部１０３−１−４に出力する。
【００１０】
光信号入出力部１０３−１−１〜１０３−１−３は、入力された分割フレームを光信号に変換して伝送路２０に送出する。同様に、光信号入出力部１０３−１−４は、入力された冗長伝送フレームを光信号に変換して伝送路２０に送出する。
【００１１】
［受信側の光伝送装置］
受信側の光伝送装置１０−２において、光信号入出力部１０３−２−１〜１０３−２−３は、送信側の光伝送装置１０−１から伝送路２０を介して送信された分割フレームを受信する。光信号入出力部１０３−２−１〜１０３−２−３は、それぞれ伝送チャネルＣｈ．１〜Ｃｈ．３に対応し、対応する送信側の光信号入出力部１０３−１−１〜１０３−１−３から出力された光信号を伝送路２０から取得することで分割フレームを受信する。光信号入出力部１０３−２−１〜１０３−２−３は、受信した分割フレームを対応するＦＥＣ処理部１０２−２−１〜１０２−２−３に出力する。同様に、光信号入出力部１０３−２−４は、光伝送装置１０−１から送信された冗長伝送フレームを受信し、対応するＦＥＣ処理部１０２−２−４に出力する。
【００１２】
ＦＥＣ処理部１０２−２−１〜１０２−２−３は、入力された分割フレームに付与された誤り訂正符号に基づいて、分割フレームの誤り訂正処理を行う。ＦＥＣ処理部１０２−２−１〜１０２−２−３は、誤り訂正処理を行った分割フレームをフレーム処理部１０１−２に出力する。また、ＦＥＣ処理部１０２−２−１〜１０２−２−３から出力された分割フレームは、フレーム処理部１０１−２に入力されるまでの間に、冗長伝送チャネル処理部１０４−２に分配される。同様に、ＦＥＣ処理部１０２−２−４は、入力された冗長伝送フレームに誤り訂正処理を行って、冗長伝送チャネル処理部１０４−２に出力する。
【００１３】
冗長伝送チャネル処理部１０４−２は、ＦＥＣ処理部１０２−２−１〜１０２−２−３のいずれかの誤り訂正処理において異常が発生した場合、入力された冗長伝送フレームに含まれる復元情報と、正常に処理された分割フレームとに基づいて、異常が発生した分割フレームを復元する。冗長伝送チャネル処理部１０４−２は、復元した分割フレームをフレーム処理部１０１−２に出力する。
【００１４】
フレーム処理部１０１−２は、伝送チャネルから入力された分割フレームに終端処理を行って、送信フレームを取得する。また、フレーム処理部１０１−２は、冗長伝送チャネル処理部１０４−２から分割フレームが出力された場合、異常が発生した伝送チャネルから入力された分割フレームを廃棄し、正常に受信された分割フレームと、冗長伝送チャネル処理部１０４−２から出力された分割フレームとに終端処理を行って、送信フレームを取得する。
【００１５】
このように、特許文献１の技術をＯＴＮフレームの光並列伝送に適用することで、いずれかの伝送チャネルにおいて、送信側のＦＥＣ処理部と受信側のＦＥＣ処理部との間の区間（図中の区間Ｂ）で異常が発生した場合であっても、通信断を生じさせることなく光伝送を継続することができる。さらに、このような冗長伝送を行うことにより、区間Ｂのどの伝送チャネルで異常が発生したかを判別することも可能となる。そのため、光伝送システムの運用者は、異常検知時において光伝送装置を即時交換すべきか否かを容易に判断することが可能となる。このような技術は、設備コストのみならず運用コストの抑制にも有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０４５９０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来技術では、区間Ａ又は区間Ａ’において異常が発生したことを検知できない。そして、区間Ａ又は区間Ａ’において異常が発生した場合、異常となった分割フレームに基づいて復元情報が生成されてしまうため、受信側での分割フレームの復元が不可能になってしまう。そのため、区間Ａ又は区間Ａ’において異常が発生した場合、冗長伝送が正常に機能しなくなる可能性がある。また、この場合、伝送チャネルにおいて異常が発生したことを検知することができないため、光伝送システムに対して適切な対処がなされない可能性がある。
【００１８】
上記事情に鑑み、本発明は、冗長伝送を行う光伝送システムの信頼性をより向上させる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様は、１以上の伝送チャネルと１以上の冗長伝送チャネルとでフレームの冗長伝送を行う通信装置であって、フレームを生成し、生成した前記フレームを分割して分割フレームを生成し、生成した分割フレームのそれぞれに誤り検出符号を付加し、誤り検出符号を付加した前記分割フレームを前記伝送チャネルに出力するフレーム処理部と、前記フレーム処理部から出力された前記分割フレームについて、前記分割フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて前記伝送チャネルの異常を検出し、受信側において前記分割フレームの復元を可能とする復元情報を、異常が検出されなかった伝送チャネルの分割フレームに基づいて生成し、生成した復元情報を含む冗長伝送フレームに誤り検出符号を付加して前記冗長伝送チャネルに出力する冗長伝送チャネル処理部と、前記フレーム処理部から出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理部から出力された冗長伝送フレームと、に誤り訂正符号を付加する誤り訂正処理部と、前記誤り訂正処理部から出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理部から出力された冗長伝送フレームと、を伝送路との間で入出力する入出力部と、を備え、前記誤り訂正処理部は、前記入出力部によって受信された分割フレーム及び冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り訂正符号に基づいて誤り訂正処理を行い、前記冗長伝送チャネル処理部は、前記誤り訂正処理部から出力される前記分割フレーム及び前記冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて誤り検出処理を行い、前記伝送チャネルにおいて誤りが検出された分割フレームを、前記冗長伝送フレームに含まれる復元情報に基づいて復元し、前記フレーム処理部は、前記誤り訂正処理部から出力される分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理部から出力される分割フレームと、から必要な分割フレームを選択しフレームの終端処理を行う、通信装置である。
【００２０】
本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記冗長伝送チャネル処理部は、前記誤り訂正処理部から出力された分割フレームに基づいて復元情報を生成し、生成した前記復元情報と前記誤り訂正処理部から出力された冗長伝送フレームに含まれる復元情報とに基づいて、前記冗長伝送チャネルの異常を検出する。
【００２１】
本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記誤り訂正処理部及び前記冗長伝送チャネル処理部は、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームにおいて誤りが検出されたことを他の装置に通知する。
【００２２】
本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記フレーム処理部は、前記分割フレームの巡回冗長検査又はパリティ計算を行うことにより前記誤り検出符号を生成する。
【００２３】
本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記冗長伝送チャネル処理部は、前記冗長伝送フレームの巡回冗長検査又はパリティ計算を行うことにより前記誤り検出符号を生成する。
【００２４】
本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記フレーム処理部は、前記分割フレームにおいて前記誤り検出符号が格納される以外の領域の一部又は全部に基づいて、前記誤り検出符号を生成する。
【００２５】
本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記冗長伝送チャネル処理部は、前記冗長伝送フレームにおいて前記誤り検出符号が格納される以外の領域の一部又は全部に基づいて、前記誤り検出符号を生成する。
【００２６】
本発明の一態様は、１以上の伝送チャネルと１以上の冗長伝送チャネルとでフレームの冗長伝送を行う通信装置が行う通信方法であって、フレームを生成し、生成した前記フレームを分割して分割フレームを生成し、生成した分割フレームのそれぞれに誤り検出符号を付加し、誤り検出符号を付加した前記分割フレームを前記伝送チャネルに出力するフレーム処理ステップと、前記フレーム処理ステップから出力された前記分割フレームについて、前記分割フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて前記伝送チャネルの異常を検出し、受信側において前記分割フレームの復元を可能とする復元情報を、異常が検出されなかった伝送チャネルの分割フレームに基づいて生成し、生成した復元情報を含む冗長伝送フレームに誤り検出符号を付加して前記冗長伝送チャネルに出力する冗長伝送チャネル処理ステップと、前記フレーム処理ステップから出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理ステップから出力された冗長伝送フレームと、に誤り訂正符号を付加する誤り訂正処理ステップと、前記誤り訂正処理ステップから出力された前記分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理ステップから出力された冗長伝送フレームと、を伝送路との間で入出力する入出力ステップと、を有し、前記誤り訂正処理ステップは、前記入出力ステップにおいて受信された分割フレーム及び冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り訂正符号に基づいて誤り訂正処理を行うステップを有し、前記冗長伝送チャネル処理ステップは、前記誤り訂正処理ステップから出力される前記分割フレーム及び前記冗長伝送フレームについて、前記分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて誤り検出処理を行い、前記伝送チャネルにおいて誤りが検出された分割フレームを、前記冗長伝送フレームに含まれる復元情報に基づいて復元するステップを有し、前記フレーム処理ステップは、前記誤り訂正処理ステップから出力される分割フレームと、前記冗長伝送チャネル処理ステップから出力される分割フレームと、から必要な分割フレームを選択しフレームの終端処理を行うステップを有する、通信方法である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、冗長伝送を行う光伝送システムの信頼性をより向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の光伝送装置を用いた光伝送システム構成例を示すシステム構成図である。
【図２】分割フレームの構成の具体例を示す図である。
【図３】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図４】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図５】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図６】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図７】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図８】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図９】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図１０】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図１１】誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
【図１２】第２実施形態の光伝送装置を用いた光伝送システム構成例を示すシステム構成図である。
【図１３】従来技術をＯＴＮフレーム伝送に適用した光伝送システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の光伝送装置を用いた光伝送システム構成例を示すシステム構成図である。
図１の光伝送システムにおいて、光伝送装置１−１及び１−２（通信装置）は、光ファイバによる伝送路２に接続され、３つの伝送チャネル（図中のＣｈ．１、Ｃｈ２及びＣｈ．３）と、１つの冗長伝送チャネル（図中のＣｈ．４）とで、ＯＴＮフレームの冗長伝送を行う。各チャネルの物理的な信号の処理単位（すなわちバス幅）は、１２８ビットである。光伝送装置１−１及び１−２は、同様の構成を持ち、互いに光信号の送受信が可能である。以下の説明を簡単にするため、光伝送装置１−１は送信側の装置であり、光伝送装置１−２は受信側の装置であると仮定する。また、以下の説明では、特に区別する必要がない場合、光伝送装置１−１及び１−２をまとめて光伝送装置１と記載する。
【００３０】
光伝送装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、光伝送プログラムを実行する。光伝送装置１は、光伝送プログラムの実行によってフレーム処理部１１、ＦＥＣ処理部１２（誤り訂正処理部）、光信号入出力部１３及び冗長伝送チャネル処理部１４を備える装置として機能する。なお、光伝送装置１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。光伝送プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。光伝送プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００３１】
以下、光伝送装置１の各機能部について詳細を説明するが、説明を分かりやすくするため、フレーム送信時とフレーム受信時とに分けて各機能部の構成を説明する。
【００３２】
［フレーム送信時］
フレーム処理部１１は、受信側の光伝送装置１に送信する送信フレームを生成する。フレーム処理部１１は、生成した送信フレームを伝送チャネルの数に応じた分割フレームに分割する。フレーム処理部１１は、生成した分割フレームのそれぞれについて、誤り検出符号を生成する。例えば、フレーム処理部１１は、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）やパリティ、チェックサムなどの手法により誤り検出符号を生成する。フレーム処理部１１は、各分割フレームの所定の領域にそれぞれ生成した誤り検出符号を格納し、対応する伝送チャネルに並列で出力する。各伝送チャネルに出力された分割フレームは、それぞれの伝送チャネルに対応するＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３に入力される。また、各伝送チャネルに出力された分割フレームは、フレーム処理部１１からＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３までの間で、冗長伝送チャネル処理部１４に分配される。
【００３３】
ここで、ＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３の名称における「＿１」、「＿２」、「＿３」は、対応する伝送チャネルを表している。「＿１」はＣｈ．１に、「＿２」はＣｈ．２に、「＿３」はＣｈ．３にそれぞれ対応する。また、後述するＦＥＣ処理部１２＿４の「＿４」はＣｈ．４の冗長伝送チャネルに対応することを表している。以下、特に区別する必要がない場合、ＦＥＣ処理部１２＿ｎ（ｎは１、２、３又は４）をＦＥＣ処理部１２と記載する。なお、各機能部と「＿ｎ」との対応は、後述する他の機能部についても同様である。他の機能部についても、特に区別する必要がない場合、「＿ｎ」を省略して記載する。
【００３４】
ＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３は、入力された分割フレームにＦＥＣによる誤り訂正符号を付加する。ＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３は、誤り訂正符号を付加した分割フレームを対応する光信号入出力部１３に出力する。同様に、ＦＥＣ処理部１２＿４は、入力された冗長伝送フレームに誤り訂正符号を付加し、対応する光信号入出力部１３に出力する。
【００３５】
冗長伝送チャネル処理部１４は、入力された各分割フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて、各分割フレームの誤り検出処理を行う。冗長伝送チャネル処理部１４は、誤り検出処理における誤り検出結果に応じて、各分割フレームから冗長伝送フレームを生成する。具体的には、誤り検出処理においていずれかの分割フレームに誤りを検出した場合、冗長伝送チャネル処理部１４は、誤りが検出された分割フレーム以外の分割フレームに基づいて復元情報を生成する。一方、いずれの分割フレームにも誤りを検出しなかった場合、冗長伝送チャネル処理部１４は、すべての分割フレームに基づいて復元情報を生成する。すなわち、冗長伝送チャネル処理部１４は、正常な分割フレームに基づいて復元情報を生成する。冗長伝送チャネル処理部１４は、生成した冗長伝送フレームに、フレーム処理部１１と同様の誤り検出符号を付加して冗長伝送チャネルに出力する。冗長伝送チャネルに出力された冗長伝送フレームは、対応するＦＥＣ処理部１２に入力される。
【００３６】
光信号入出力部１３＿１〜１３＿３は、入力された分割フレームを光信号に変換して伝送路２に送出する。同様に、光信号入出力部１３＿４は、入力された冗長伝送フレームを光信号に変換して伝送路２に送出する。
【００３７】
［フレーム受信時］
光信号入出力部１３＿１〜１３＿３は、送信側の光伝送装置１から伝送路２を介して送信された分割フレームを受信する。光信号入出力部１３＿１〜１３＿３は、対応する伝送チャネルの光信号を伝送路２から取得することで分割フレームを受信する。光信号入出力部１３＿１〜１３＿３は、受信した分割フレームを対応するＦＥＣ処理部１２に出力する。同様に、光信号入出力部１３＿４は、冗長伝送チャネルで送信された冗長伝送フレームを受信し、対応するＦＥＣ処理部１２に出力する。
【００３８】
ＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３は、入力された分割フレームに付与された誤り訂正符号に基づいて、分割フレームの誤り訂正処理を行う。ＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３は、誤り訂正処理を行った分割フレームをフレーム処理部１１に出力する。また、ＦＥＣ処理部１２＿１〜１２＿３から出力された分割フレームは、フレーム処理部１１に入力されるまでの間に、冗長伝送チャネル処理部１４に分配される。同様に、ＦＥＣ処理部１２＿４は、入力された冗長伝送フレームに誤り訂正処理を行って、冗長伝送チャネル処理部１４に出力する。
【００３９】
冗長伝送チャネル処理部１４は、入力された各分割フレーム及び冗長伝送フレームに含まれる誤り検出符号に基づいて、各フレームの誤り検出処理を行う。冗長伝送チャネル処理部１４は、誤り検出処理における誤り検出結果に応じて、異常が発生した分割フレームを復元する。具体的には、入力された冗長伝送フレームに含まれる復元情報と、正常に処理された分割フレームとに基づいて、異常が発生した分割フレームを復元する。冗長伝送チャネル処理部１４は、復元した分割フレームをフレーム処理部１１に出力する。このような復元処理により、区間Ｂ又は区間Ａ’において異常となった分割フレームを受信側で復元することが可能となる。なお、区間Ａにおいて異常が検出された場合においては、フレーム処理部１１が正常な他の伝送チャネルを用いて分割フレームを送信すればよい。例えば、Ｃｈ．１の区間Ａにおいて異常が検出された場合、フレーム処理部１１は、異常が検出されたＣｈ．１の分割フレームをＣｈ．２又はＣｈ．３を用いて送信する。この場合、伝送速度は２／３に減縮するが、通信断を発生させることなく通信を継続することが可能となる。
【００４０】
なお、このとき冗長伝送チャネル処理部１４は、誤り検出符号による異常検知に加えて、復元情報に基づく異常検知を行ってもよい。具体的には、冗長伝送チャネル処理部１４は、入力された各分割フレームに基づいて、送信側と同様の方法で復元情報を生成する。冗長伝送チャネル処理部１４は、入力された各分割フレームから生成した復元情報と、受信された冗長伝送フレームに含まれる復元情報とが同じであれば、冗長伝送チャネルにおいて異常が発生しなかったと判定し、入力された各分割フレームから生成した復元情報と、受信された冗長伝送フレームに含まれる復元情報とが同じでなければ、冗長伝送チャネルにおいて異常が発生したと判定する。
【００４１】
フレーム処理部１１は、伝送チャネルから入力された分割フレームに終端処理を行って、送信フレームを取得する。また、フレーム処理部１１は、冗長伝送チャネル処理部１４から、復元された分割フレームが出力された場合、正常に受信された分割フレームを選択し、異常が発生した伝送チャネルから取得された分割フレームを廃棄する。フレーム処理部１１は、正常に受信された分割フレームと、冗長伝送チャネル処理部１４によって復元された分割フレームとに終端処理を行って、送信フレームを取得する。
【００４２】
次に、分割フレーム及び冗長伝送フレームの構成について説明する。
【００４３】
図２は、分割フレームの構成の具体例を示す図である。
図２（ａ）は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９で規定されるＯＴＵｋ（Optical Channel Transport Unit-k：光チャネル伝送ユニット）、ＯＤＵｋ（Optical Channel Data Unit-k：光チャネルデータユニット）、ＯＰＵｋ（Optical Channel Payload Unit-k：光チャネルペイロードユニット）に基づくＯＴＮフレームの構成を示す。
【００４４】
図２（ａ）は、ＯＴＮフレームとして、ＯＤＵｋフレーム構造をＦＥＣにより拡張したＯＴＵｋフレームを示す。ＯＴＵｋフレームは、４行×４０８０列のオクテットに基づくブロックフレーム構造を持つ。ＯＴＵｋフレームは、大きく１〜１６列目までのオーバーヘッド領域と、１７〜４０８０列目までのペイロード領域とに分けられる。オーバーヘッド領域には主に制御に関する情報が格納され、ペイロード領域には伝送の対象となる実データが格納される。オーバーヘッド領域は、１〜１４列目までのＯＤＵｋオーバーヘッド領域（図中の「ODUk overhead」が示す領域）と、１５〜１６列目までのＯＰＵｋオーバーヘッド領域（図中の「OPUk overhead」が示す領域）とで構成される。ペイロード領域は、ＯＰＵｋペイロード領域（図中の「OPUk payload」が示す領域）で構成される。
【００４５】
図２（ｂ）は、ＯＤＵｋオーバーヘッドの詳細を示す。ＯＤＵｋオーバーヘッドには、ＯＴＵｋオーバーヘッドの他、光チャネルをサポートするための保守や運用機能に関する情報が含まれる。また、ＯＤＵｋオーバーヘッドには、任意の情報を格納可能な予備領域が設けられている。具体的には、ＯＤＵｋオーバーヘッド領域の２行目における先頭２列の２オクテットの領域と、４行目における９〜１４列目までの６オクテットの領域とが予備領域（図中の「ＲＥＳ」が示す領域）に割り当てられる。以下、説明の便宜のため、前者の予備領域を第１予備領域と称し、後者の予備領域を第２予備領域と称する。フレーム処理部１１は、例えば、これらの第１予備領域又は第２予備領域に、生成した誤り検出符号を格納する。
【００４６】
図３〜図１１は、誤り検出符号の生成に用いられる信号の範囲と、生成された誤り検出符号が格納される領域と、の具体例を示す図である。
上述したように、本実施形態の光伝送装置１におけるバス幅は１２８ビットである。そのため、１つの伝送チャネルの異常を検出するためには、少なくとも１２８ビットの信号が必要となる。この場合、フレーム処理部１１は、例えば図３の例のように、オーバーヘッド領域の１行目（１６オクテット＝１２８ビット）の領域の信号を用いて誤り検出符号を生成する。この誤り検出符号の生成に用いられるＯＴＮフレームの領域を、以下では「計算範囲」と称する。図３の例の場合、フレーム処理部１１は、計算範囲２０１の信号を用いて誤り検出符号を生成する。例えば、誤り検出符号の生成にＣＲＣ３２を用いた場合、３２ビット長の誤り検出符号が生成される。そのため、この場合、フレーム処理部１１は、第２予備領域の末尾４オクテット（＝３２ビット）の領域に誤り検出符号を格納している。この誤り検出符号の格納に用いられる領域を、以下では「格納領域」と称する。図３の例の場合、第２予備領域のうちの符号３０１が示す領域が格納領域を示す。
【００４７】
なお、バス幅以上の信号であれば、誤り検出符号の生成に用いられる計算範囲には、図３と異なる範囲の信号が用いられてもよい。例えば、図４及び図５の例のように、オーバーヘッド領域における複数の非連続領域（図４では計算範囲２１１及び２１２、図５では計算範囲２２１〜２２６）が計算範囲とされてもよいし、図６の例のように、誤り検出符号が格納される領域を除くＯＴＮフレーム全体（全部）の領域（図中の計算範囲２３１）が計算範囲とされてもよい。
【００４８】
また、冗長伝送フレームについては、フレームサイズ及びＦＡＳ（Frame Alignment overhead）のみをＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９に準拠するようにしてもよい。この場合、図７の例のように、ＯＴＮフレームのうちのＦＡＳを除く任意の領域（図中の符号４００が示す領域）を計算範囲や格納領域として用いてもよい。この場合の具体例を図８及び図９に示す。
【００４９】
例えば、図８は、フレーム処理部１１が、オーバーヘッド領域の２行目の領域（図中の計算範囲４０１）を計算範囲として誤り検出符号を生成する例を示している。そしてこの場合、フレーム処理部１１は、生成した誤り検出符号を、例えば、ＯＤＵｋオーバーヘッド領域の３行目における先頭４オクテットの領域（図中の格納領域３１１）に格納する。
【００５０】
また例えば、図９は、フレーム処理部１１が、ＯＴＮフレームの４行目における末尾４オクテット以外の領域（図中の計算範囲４１１）を計算範囲として誤り検出符号を生成する例を示している。そしてこの場合、フレーム処理部１１は、生成した誤り検出符号を、ＯＴＮフレームの４行目における末尾４オクテットの領域（図中の格納領域３２１）に格納する。
【００５１】
また、誤り検出符号の生成にはＣＲＣ３２以外の符号化方式が用いられてもよい。例えば、誤り検出符号の生成にはＢＩＰ８（Bit Interleaved Parity level 8）が用いられてもよい。この場合、フレーム処理部１１は、例えば図１０の例のように、ＯＤＵｋオーバーヘッド領域の４行目における末尾１オクテットの領域（図中の格納領域３３１）を誤り検出符号の格納領域として、格納領域３３１を除くＯＴＮフレーム全体の領域（図中の計算範囲２４１）を計算範囲としてパリティ計算を行ってもよい。
【００５２】
また、ＯＴＮフレームに格納される誤り検出符号は複数生成されてもよい。例えば、誤り検出符号をＢＩＰ８により生成する場合、図１１の例のように、フレーム処理部１１は、ＯＴＮフレームの１〜３行目の各行を計算範囲（図中の計算範囲２５１〜２５３）として３つの誤り検出符号を生成してもよい。この場合、フレーム処理部１１は、計算範囲２５１の信号を用いて第１の誤り検出符号を生成し、計算範囲２５２の信号を用いて第２の誤り検出符号を生成し、計算範囲２５３の信号を用いて第３の誤り検出符号を生成する。そして、フレーム処理部１１は、生成した第１〜第３の誤り検出符号を、ＯＤＵｋオーバーヘッド領域の４行目における１２〜１４列目の３オクテット（図中の格納領域３４１〜３４３）にそれぞれ格納する。
【００５３】
このように構成された第１実施形態の光伝送装置１は、誤り検出符号を付加した分割フレームを各伝送チャネルに出力する。この誤り検出符号の付加により、光伝送装置１は、伝送チャネルの区間Ａにおいて異常が発生していることを検知することが可能となる。また、第１実施形態の光伝送装置１は、区間Ａにおいて異常が発生した場合、異常が発生していない分割フレームに基づいて復元情報を生成する。そのため、光伝送装置１は、区間Ａに異常が発生した場合であっても、異常が発生した伝送チャネルの分割フレームを受信側の光伝送装置１で復元することが可能となる。このような機能を備えた光伝送装置１によれば、冗長伝送を行う光伝送システムの信頼性をより高めることが可能となる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
図１２は、第２実施形態の光伝送装置を用いた光伝送システム構成例を示すシステム構成図である。
第２実施形態における光伝送システムは、光伝送装置１に代えて光伝送装置１ａを備える点、ＯＰＳ（Operation System：オペレーションシステム）３をさらに備える点で第１実施形態における光伝送システムと異なる。ＯＰＳ３は、光伝送装置１ａを含む光伝送システムの各種機器の管理や監視を行う装置である。ＯＰＳ３は、光伝送装置１ａと通信し、光伝送装置１ａから送信される異常情報を受信することにより、光伝送装置１ａにおいて発生する異常を監視する。
【００５５】
光伝送装置１ａは、ＦＥＣ処理部１２に代えてＦＥＣ処理部１２ａを備える点、冗長伝送チャネル処理部１４に代えて冗長伝送チャネル処理部１４ａを備える点で、第１実施形態の光伝送装置１と異なる。
【００５６】
ＦＥＣ処理部１２ａは、ＦＥＣ処理部１２が備える機能に加えて、誤り訂正符号によって検知した異常をＯＰＳ３に通知する異常通知機能を有する。ＦＥＣ処理部１２ａは、自装置の内部及び外部から確認可能な形式で、検出した異常の記録及び通知を行う。例えば、ＦＥＣ処理部１２ａは、検出した異常に関する異常情報を自装置の記憶部等に記録するとともに、異常情報をＯＰＳ３に送信する。具体的には、光伝送装置１ａは、ＯＰＳ３と通信するための通信部（図示せず）を備え、ＦＥＣ処理部１２ａは、異常情報を通信部に出力することにより、異常情報をＯＰＳ３に送信する。
【００５７】
冗長伝送チャネル処理部１４ａは、冗長伝送チャネル処理部１４が備える機能に加えて、誤り検出符号によって検知した異常をＯＰＳ３に通知する異常通知機能を有する。冗長伝送チャネル処理部１４ａは、自装置の内部及び外部から確認可能な形式で、検出した異常の記録及び通知を行う。例えば、冗長伝送チャネル処理部１４ａは、検出した異常に関する異常情報を自装置の記憶部等に記録するとともに、異常情報をＯＰＳ３に送信する。ＦＥＣ処理部１２ａと同様に、冗長伝送チャネル処理部１４ａは、異常情報を通信部に出力することにより、異常情報をＯＰＳ３に送信する。
【００５８】
このように、光伝送装置１ａから異常情報が送信されることによって、ＯＰＳ３は、各チャネルのどの区間において異常が発生したかを判断することが可能となる。具体的には、ＯＰＳ３は、次のような方法により異常が発生した区間を判断する。
【００５９】
［伝送チャネルの区間Ａにおける異常の検知］
伝送チャネルの区間Ａにおいて異常が発生した場合、送信側及び受信側の冗長伝送チャネル処理部１４ａによって異常が検出される。そのため、ＯＰＳ３は、送信側及び受信側の光伝送装置１ａのそれぞれから異常情報を受信する。よって、ＯＰＳ３は、送信側及び受信側の光伝送装置１ａのそれぞれから異常情報を受信した場合、伝送チャネルの区間Ａにおいて異常が発生したと判断する。
【００６０】
［伝送チャネルの区間Ｂにおける異常の検知］
伝送チャネルの区間Ｂにおいて異常が発生した場合、受信側のＦＥＣ処理部１２ａ及び受信側の冗長伝送チャネル処理部１４ａによって異常が検出される。そのため、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａからのみ異常情報を受信する。よって、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａから、ＦＥＣ処理部１２ａ及び冗長伝送チャネル処理部１４ａの異常情報を受信した場合、伝送チャネルの区間Ｂにおいて異常が発生したと判断する。
【００６１】
［伝送チャネルの区間Ａ’における異常の検知］
伝送チャネルの区間Ａ’において異常が発生した場合、受信側の冗長伝送チャネル処理部１４ａによって異常が検出される。そのため、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａからのみ異常情報を受信する。よって、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａから、冗長伝送チャネル処理部１４ａの異常情報を受信した場合、伝送チャネルの区間Ａ’において異常が発生したと判断する。
【００６２】
［冗長伝送チャネルの区間Ｂにおける異常の検知］
冗長伝送チャネルの区間Ｂにおいて異常が発生した場合、受信側のＦＥＣ処理部１２ａ及び受信側の冗長伝送チャネル処理部１４ａによって異常が検出される。そのため、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａからのみ異常情報を受信する。よって、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａから、ＦＥＣ処理部１２ａ及び冗長伝送チャネル処理部１４ａの異常情報を受信した場合、冗長伝送チャネルの区間Ｂにおいて異常が発生したと判断する。
【００６３】
［冗長伝送チャネルの区間Ａ’における異常の検知］
冗長伝送チャネルの区間Ａ’において異常が発生した場合、受信側の冗長伝送チャネル処理部１４ａによって異常が検出される。そのため、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａからのみ異常情報を受信する。よって、ＯＰＳ３は、受信側の光伝送装置１ａから、冗長伝送チャネル処理部１４ａの異常情報を受信した場合、冗長伝送チャネルの区間Ａ’において異常が発生したと判断する。
【００６４】
このように構成された第２実施形態の光伝送装置１ａは、検出した各チャネルの異常を示す異常情報を、外部のシステムや装置（例えば、ＯＰＳ３）に送信する。光伝送装置１ａがこのような機能を持つことにより、光伝送システムの冗長伝送における各チャネルの異常の検知に加え、各チャネルのどの区間で異常が発生したかを特定することが可能となる。そのため、このような機能を備えた光伝送装置１ａによれば、冗長伝送を行う光伝送システムの信頼性をより高めることが可能となる。
【００６５】
上述した実施形態における光伝送装置１及び１ａをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００６６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、冗長伝送を行う光伝送システムに適用可能である。さらに本発明は、光ファイバ以外の伝送路で冗長伝送を通信システムにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１，１−１，１−２，１ａ…光伝送装置、  １１…フレーム処理部、  １２，１２ａ…ＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）処理部、  １３…光信号入出力部、  １４，１４ａ…冗長伝送チャネル処理部、  ２…伝送路、  ３…ＯＰＳ（Operation System：オペレーションシステム）、  ２０１，２１１，２１２，２２１〜２２６，２３１，２４１，２５１〜２５３…計算範囲、  ３０１，３１１，３２１，３３１，３４１〜３４３…格納領域、  ４００…計算範囲及び格納領域、  ４０１，４１１…計算範囲
【００６９】
１０−１，１０−２…光伝送装置、  １０１−１，１０１−２…フレーム処理部、  １０２−１−１〜１０２−１−４，１０２−２−１〜１０２−２−４…ＦＥＣ処理部、  １０３−１−１〜１０３−１−４，１０３−２−１〜１０３−２−４…光信号入出力部、  １０４−１，１０４−２…冗長伝送チャネル処理部、  ２０…伝送路
【図１】
0006348870.tif 000002
【図２】
0006348870.tif 000003
【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】
0006348870.tif 000009
【図９】
0006348870.tif 000010
【図１０】
0006348870.tif 000011
【図１１】
0006348870.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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