(57)【要約】相互に異なる波長の複数の光信号を多重化する波長分割多重光伝送システムであって、相互に異なる波長の複数の光信号を複数の電気信号に変換する第１変換部と、前記第１変換部から入力される複数の電気信号に対する検査シンボルを生成する生成部と、前記生成部から入力される検査シンボルを前記複数の光信号とは異なる波長の光信号に変換する第２変換部と、前記複数の光信号と前記第２変換部から入力される光信号とを多重化して送出する多重化部と、前記多重化部から入力される多重化光信号を分離する分離部とを備える。
2004040811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に異なる波長の複数の光信号を多重化する波長分割多重光伝送システムであって、
相互に異なる波長の複数の光信号を複数の電気信号に変換する第１変換部と、
前記第１変換部から入力される複数の電気信号に対する検査シンボルを生成する生成部と、
前記生成部から入力される検査シンボルを前記複数の光信号とは異なる波長の光信号に変換する第２変換部と、
前記複数の光信号と前記第２変換部から入力される光信号とを多重化して送出する多重化部と、
前記多重化部から入力される多重化光信号を分離する分離部とを備える、波長分割多重光伝送システム。
【請求項２】
前記分離部から入力される分離された光信号のうちの前記第２変換部によって変換された光信号を電気信号に変換する第３変換部と、
前記第３変換部から入力される電気信号から検査シンボルを抽出する第１抽出部と、
前記分離部から入力される分離された光信号のうちの前記複数の光信号を複数の電気信号に変換する第４変換部と、
前記第４変換部から入力される電気信号から伝送データを抽出する第２抽出部と、
前記第１抽出部によって抽出された検査シンボルに基づいて前記第２抽出部によって抽出された伝送データの誤り訂正を行う誤り訂正部とを備える、請求項１に記載の波長分割多重光伝送システム。
【請求項３】
前記検査シンボルは検査シンボル生成多項式によって生成される、請求項１に記載の波長分割多重光伝送システム。
【請求項４】
前記検査シンボル生成多項式は変更可能である、請求項３に記載の波長分割多重光伝送システム。
【請求項５】
前記検査シンボルはフレームに包含されて伝送される、請求項１に記載の波長分割多重光伝送システム。
【請求項６】
前記検査シンボルを包含するフレームは、バースト多重化されている、請求項４に記載の波長分割多重光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、波長分割多重光伝送システムにおいて、低コストで長路離伝送を可能とするための技術に関する。
【背景技術】  図７に、従来の波長分割多重光伝送システムの概略システム構成を示す。ＴＲＰ／ＲＰは送信／受信トランスポンダ部、ＭＵＸは光多重化部、ＤＭＵＸは光分離部、及び、ＯＦＡは光アンプ部である。この従来の波長分割多重光伝送システムにおいては、送信トランスポンダＴＲＰでナローバンド光波長信号に変換され、光多重化部ＭＵＸで波長分割多重（ＷＤＭ）され、光アンプ部ＯＦＡの送信光アンプで光増幅された後、光伝送路へ送出される。一方、光伝送路により減衰した光信号は、受信側において、光アンプ部ＯＦＡの受信光アンプで増幅され、光分離部ＤＭＵＸで各ナローバンド光波長ごとに分離され、受信トランスポンダＲＰでワイドバンド光信号に変換された後、クライアント側装置へ送出される。トランスポンダの種類としては、２．４Ｇトランスポンダ、６００Ｍトランスポンダ、１０００ＢＡＳＥ−ＬＸトランスポンダ及び１０００ＢＡＳＥ−ＳＸトランスポンダ等が用いられる。
上記システム構成において、光アンプ部ＯＦＡ無しとして場合でも伝送距離４０Ｋｍ程度は伝送可能であるが、これではメトロエリアネットワークにおける伝送区間領域の８０％しかカバーできない。このため、上記従来の波長分割多重光伝送システムをメトロエリアネットワークへ適用する場合においては、ＷＤＭ伝送が可能な上記光アンプ部ＯＦＡを追加することで、最大８０Ｋｍ程度まで伝送可能としている。なお、光アンプ部ＯＦＡには、光ファイバ中にエルビウムを添加したエルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）等が用いられる。ＥＤＦＡでは、半導体レーザ等の励起光源からの励起光をエルビウムドープ光ファイバに結合することにより、励起されたエルビウムドープ光ファイバ中を伝搬する入力信号光を増幅するものである。
しかしながら、メトロポリタンＷＤＭやアクセス・ネットワーク向けの製品は経済性が重要で、基本的に安価な製品が要求される。一般的に波長分割多重光伝送システムのコストは光アンプ部ＯＦＡの価格に依存する傾向が強い。
なお、このような従来の波長分割多重光伝送システムとしては各種のものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献１】          特開平１１−３２００８号公報
【特許文献２】          特開平１１−３３１１３２号公報
【特許文献３】          特開平９−３０７５３２号公報
【発明の開示】
本発明の課題は、波長分割多重光伝送システムにおいて、低コストで長距離伝送を可能とすることにある。
本発明は、上記課題を解決するために、相互に異なる波長の複数の光信号を多重化する波長分割多重光伝送システムであって、相互に異なる波長の複数の光信号を複数の電気信号に変換する第１変換部と、前記第１変換部から入力される複数の電気信号に対する検査シンボルを生成する生成部と、前記生成部から入力される検査シンボルを前記複数の光信号とは異なる波長の光信号に変換する第２変換部と、前記複数の光信号と前記第２変換部から入力される光信号とを多重化して送出する多重化部と、前記多重化部から入力される多重化光信号を分離する分離部とを備える構成とした。
本発明によれば、生成部によって複数の電気信号（伝送データ）に対する検査シンボルが生成されて、多重化部によってさらに多重化されて送出される。このため、受信側（分離部側）では、その検査シンボルに基づいて伝送データを検査・自己訂正することが可能となる。従って、アンプＯＦＡ無しでも伝送距離を延ばすことが可能となる。
上記波長分割多重光伝送システムにおいては、例えば、前記分離部から入力される分離された光信号のうちの前記第２変換部によって変換された光信号を電気信号に変換する第３変換部と、前記第３変換部から入力される電気信号から検査シンボルを抽出する第１抽出部と、前記分離部から入力される分離された光信号のうちの前記複数の光信号を複数の電気信号に変換する第４変換部と、前記第４変換部から入力される電気信号から伝送データを抽出する第２抽出部と、前記第１抽出部によって抽出された検査シンボルに基づいて前記第２抽出部によって抽出された伝送データの誤り訂正を行う誤り訂正部とを備える。
このようにすれば、アンプＯＦＡ無しでも伝送距離を延ばすことが可能となる。
また、上記波長分割多重光伝送システムにおいては、例えば、前記検査シンボルは検査シンボル生成多項式（例えば、ハミング符号等の誤り検査訂正符号を生成する多項式）によって生成される。
また、上記波長分割多重光伝送システムにおいては、例えば、前記検査シンボル生成多項式は変更可能である。
また、上記波長分割多重光伝送システムにおいては、例えば、前記検査シンボルはフレームに包含されて伝送される。
また、上記波長分割多重光伝送システムにおいては、例えば、前記検査シンボルを包含するフレームは、バースト多重化されている。
このようにすれば、伝送効率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態である波長分割多重光伝送システムの概略システム構成を説明するための図である。
図２は、本発明の実施の形態である波長分割多重光伝送システムの概略システム構成を説明するための図である。
図３は、本発明の実施の形態である波長分割多重光伝送システムの概略システム構成を説明するための図である。
図４は、本発明の実施の形態である波長分割多重光伝送システムにおけるデータ処理イメージを示す図である。
図５は、データ配列を説明するための図である。
図６は、本実施形態の波長分割多重光伝送システムにおける波長配置イメージを示す図である。
図７は、従来の波長分割多重光伝送システムの概略システム構成を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態である波長分割多重光伝送システムについて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態である波長分割多重光伝送システムの概略システム構成を説明するための図である。
波長分割多重光伝送システムは、各拠点（例えば拠点Ａや拠点Ｂ）ごとに、複数の送信トランスポンダ１００、ＦＥＣＳ２００、多重化部３００、分離部４００、ＦＥＣＲ５００、及び、複数の受信トランスポンダ６００を包含する。
ある拠点（例えば拠点Ａ）の多重化部３００と他の拠点（例えば拠点Ｂ）の光分離部４００とは光伝送路Ｌ１を介して接続されている（図１上段参照）。同様に、ある拠点（例えば拠点Ａ）の分離部４００と他の拠点（例えば拠点Ｂ）の多重化部３００とは光伝送路Ｌ２を介して接続されている（図１下段参照）。
以下、本実施形態の波長分割多重光伝送システムの構成について、拠点Ａの多重化部３００と拠点Ｂの分離部４００とに着目して説明する（拠点Ａの分離部４００と拠点Ｂの多重化部３００とに着目しても同様である）。
図２に示すように、複数の送信トランスポンダ１００（第１変換部）には、複数の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎが接続されている。複数の送信トランスポンダ１００は、それらの光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎから入力される相互に異なる波長λ１〜λｎの複数の光信号を複数の電気信号に変換するためのものである。光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎは、相互に異なる波長λ１〜λｎの複数の光信号を伝送するためのチャネルである。各送信トランスポンダ１００は、その対応する光チャネルから入力される光信号を電気信号に変換する変換部（Ｏ／Ｅ）１０１及びその変換後の電気信号を光信号に再変換する変換部（Ｅ／Ｏ）１０２を備えている。
ＦＥＣＳ２００は、複数の検査シンボル生成部２０１及び多重化部２０２（第２変換部）を備えている。複数の検査シンボル生成部２０１には、複数の送信トランスポンダ１００（変換部（Ｏ／Ｅ）１０１）が接続されている。各検査シンボル生成部２０１は、その対応する送信トランスポンダ１００（変換部（Ｏ／Ｅ）１０１）から入力される電気信号（伝送データフレームに含まれる伝送データ）に対する検査シンボル（検査シンボルを含むＦＥＣフレーム）を生成するためのものである。なお、伝送データは、情報シンボルともいう。
多重化部２０２には、複数の検査シンボル生成部２０１（生成部）がパラレルに接続されている。多重化部２０２は、その検査シンボル生成部２０１から入力されるＦＥＣフレームをバースト多重化するとともに、複数の光信号（光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎによって伝送される光信号）とは異なる波長λ０の光信号に変換するためのものである。
多重化部３００には、光チャネルＦＥＣｃｈ及び複数の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎがパラレルに接続されている。多重化部３００は、それらの光チャネルＦＥＣｃｈ及びｃｈ１〜ｃｈｎから入力される相互に異なる波長λ０〜λｎの複数の光信号を多重化して送出するためのものである。
分離部４００には、多重化部３００が光ファイバケーブル等の光伝送路Ｌ１を介して接続されている。分離部４００は、その多重化部３００から入力される多重化光信号を分離するためのものである。
ＦＥＣＲ５００は、分離部５０１（第３変換部）、複数の検査シンボル抽出部５０２（第１抽出部）、及び、ＦＩＦＯ方式のＦＥＣフレーム用のメモリ（図示せず）を備えている。
分離部５０１には分離部４００が光チャネルＦＥＣｃｈを介して接続されている。分離部５０１は、その分離部４００から入力される分離された光信号のうちの多重化部２０２によってバースト多重化された光信号を分離するとともに、電気信号に変換するためのものである。
ＦＥＣフレーム用のメモリには分離部５０１が接続されている。ＦＥＣフレーム用のメモリには、その分離部５０１から入力される電気信号（ＦＥＣフレーム）がｃｈ識別子ごとに分類されて蓄積される。
複数の検査シンボル抽出部５０２には、ＦＥＣフレーム用のメモリが接続されている。各検査シンボル抽出部５０２は、そのＦＥＣフレーム用のメモリから読み出されたＦＥＣフレームから検査シンボルを抽出するためのものである。
複数の受信トランスポンダ６００（第４変換部）には、分離部４００が複数の光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎを介して接続されている。複数のトランスポンダ６００は、その分離部４００から入力される分離された光信号のうちの複数の光信号（光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎによって伝送される光信号）を複数の電気信号に変換するためのものである。各受信トランスポンダ６００は、その対応する光チャネルから入力される光信号を電気信号に変換する変換部（Ｏ／Ｅ）６０１及び電気信号を光信号に再変換する変換部（Ｅ／Ｏ）６０２を備えている。
図３に示すように、ＦＥＣＲ５００はさらに、ＦＩＦＯ方式の伝送データフレーム用のメモリ５０３、複数の伝送データ抽出部（第２抽出部）５０４、及び、情報シンボル検査・再生部５０５を備えている。なお、図３は、複数の伝送データ抽出部５０４のうちの一つを示している。
伝送データフレーム用のメモリ５０３には、複数の受信トランスポンダ６００（変換部（Ｏ／Ｅ）６０１）が接続されている。伝送データフレーム用のメモリ５０３には、それらの複数の受信トランスポンダ６００から入力される電気信号（伝送データフレーム）がｃｈ識別子ごとに分類されて蓄積される。
伝送データ抽出部５０４には、伝送データフレーム用のメモリ５０３が接続されている。伝送データ抽出部５０４は、その伝送データフレーム用のメモリ５０３から読み出された伝送データフレームから伝送データを抽出するためのものである。
情報シンボル検査・再生部（誤り訂正部）５０５には、検査シンボル抽出部５０２及び伝送データ抽出部５０４が接続されている。情報シンボル検査・再生部５０５は、検査シンボル抽出部５０２から入力される抽出された検査シンボルに基づいて伝送データ抽出部５０４から入力される抽出された伝送データの誤り検査・誤り訂正を行うためのものである。
次に、上記構成の波長分割多重光伝送システムの動作について図２〜図４を参照しながら説明する。
各送信トランスポンダ１００は、その対応する光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎから入力される相互に異なる波長λ１〜λｎの複数の光信号（伝送データを含む伝送データフレーム）を変換部（Ｏ／Ｅ）１０１によって電気信号に変換してＦＥＣＳ２００へ送出する。これとともに、各送信トランスポンダ１００は、その電気信号を変換部（Ｅ／Ｏ）１０２によって光信号に再変換して光多重化部３００へ送出する。
ＦＥＣＳ２００は、複数の検査シンボル生成部２０１によって、各送信トランスポンダ１００から入力される複数の電気信号（伝送データフレームに含まれる伝送データ）に対する検査シンボル（検査シンボルを含む検査シンボルフレーム）を生成する。具体的には次のようにして生成する。例えば、検査シンボル生成部２０１は、光チャネルｃｈ１に対応する送信トランスポンダ１００から入力される電気信号（伝送データフレーム）のヘッダに相当する部分からフレームパルス（ｃｈ１のＣＬＫタイミングパターン）を抽出する（ｃｈ１  ＣＬＫタイミングパターン生成）。また、検査シンボル生成部２０１は、所定の検査シンボル生成多項式（例えば、ハミング符号等の誤り検査訂正符号を生成する多項式）によって検査シンボル（検査シンボルパターン又は誤り検査訂正符合ともいう）を生成する（ｃｈ１検査シンボル生成）。なお、本実施形態においては、検査シンボル生成多項式は、ＦＥＣＳ２００がメモリ等に保持しており、ユーザーが所定端末等から変更可能となっている。
検査シンボル生成部２０１は、その抽出したフレームパルスをプリアンブル部に、光チャネルｃｈ１を識別するためのｃｈ識別子をｃｈ識別子部に（フレームのナンバリング）、その生成した検査シンボルを検査シンボルパターン部にそれぞれ配置したＦＥＣフレームを生成して（図５参照）多重化部２０２へ送出する。光チャネルｃｈ１以外の光チャネルｃｈ２〜ｃｈｎについても同様である。
多重化部２０２は、複数の検査シンボル生成部２０１からパラレルに入力されるＦＥＣフレームをバースト多重化するとともに、複数の光信号（光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎによって伝送される光信号）とは異なる波長λ０の光信号に変換して光チャネルＦＥＣｃｈを介して多重化部３００へ送出する。なお、ＦＥＣフレームは、各チャネルのデータ速度に応じた速度で送出される（図５参照）。
多重化部３００は、複数の光チャネル（光チャネルＦＥＣｃｈ及び光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎ）からパラレルに入力される相互に異なる波長λ０〜λｎの複数の光信号を多重化して分離部４００へ送出する。
光分離４００は、多重化部３００から入力される多重化光信号を分離してＦＥＣＲ５００及び複数の受信トランスポンダ６００へ送出する。
分離部４００から入力される分離された光信号のうちの多重化部２０２によってバースト多重化された光信号は、ＦＥＣＲ５００の分離部５０１によって分離されるとともに電気信号に変換される。その変換後の電気信号（ＦＥＣフレーム）は、ＦＥＣＲ５００のＦＥＣフレーム用のメモリ（図示せず）にｃｈ識別子ごとに分類して蓄積される。
各受信トランスポンダ６００は、その対応する光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎから入力される光信号を変換部（Ｏ／Ｅ）６０１によって電気信号に変換してＦＥＣＳ５００へ送出する。
各受信トランスポンダ６００から入力される電気信号（伝送データフレーム）は、ＦＥＣＲ５００の伝送データフレーム用のメモリ５０３にｃｈ識別子ごとに分類して蓄積される。
ＦＥＣＲ５００は、複数の検査シンボル抽出部５０２及び複数の伝送データ抽出部５０４によって、検査シンボルフレーム用メモリ（図示せず）及び伝送データフレーム用のメモリ５０３から読み出されるＦＥＣフレーム及び伝送データフレームから、それぞれ検査シンボル及び伝送データ（その他、プリアンブル、ｃｈ識別子）を抽出する。
ＦＥＣＲ５００は、情報シンボル検査・再生部５０５によって、各検査シンボル抽出部５０２から入力される検査シンボルに基づいて伝送データ抽出部５０４から入力される伝送データの誤り検査を行い、その検査対象伝送データに誤りが存在する場合には、その検査対象伝送データの誤り訂正を行う（自己検査訂正）。即ち、ＦＥＣＲ５００は、プリアンブル抽出で各光チャネルごとのクロック再生を行い、ｃｈ識別子によって各光チャネルｃｈにフレームを割り付け、検査シンボルと情報シンボルを照合し、誤り訂正処理を行う。
情報シンボル検査・再生部５０５は、誤り訂正された伝送データフレーム（又は誤りが存在しない場合には、誤り訂正されないそのままの伝送データフレーム）をｃｈ識別子に対応する受信トランスポンダ６００へ送出する。なお、情報シンボル検査再生部５０５による訂正処理（再生処理）は、プリアンブルから生成されるクロックに基づいて実行される。
受信トランスポンダ６００は、ＦＥＣＲ５００から入力される誤り訂正された伝送データフレーム（又は誤りが存在しない場合には、誤り訂正されないそのままの伝送データフレーム）を変換部６０２（Ｅ／Ｏ）によって光信号に変換してその対応する光チャネルへ送出する。光チャネルｃｈ１以外の光チャネルｃｈ２からｃｈｎについても同様である。
図６は、本実施形態の波長分割多重光伝送システムにおける波長配置イメージを示す図である。このように、ＦＥＣ波長λ０をλ０ａ、λ０ｂの複数波長設けることにより、プロテクション構成を持つことが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の波長分割多重光伝送システムにおいては、各光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎそれぞれに対応する複数の送信トランスポンダ３００から入力される情報シンボル（フレーム単位）に対する検査シンボルを含むＦＥＣフレームを生成し、まとめて１波伝送する。受信側では、各光チャネルｃｈ１〜ｃｈｎそれぞれに対応する受信トランスポンダ６００から入力される情報シンボル（フレーム単位）をＦＥＣフレームに含まれる検査シンボルボルで誤り訂正を行う。この誤り訂正処理により、システムゲインを得て伝送距離の延長ができる。また、本実施形態の波長分割多重光伝送システムにおいては、誤り訂正符合を適切に選ぶことにより、全波長を一括、距離延長分だけ延長することができる。
なお、送信トランスポンダ１００（受信トランスポンダ６００）が２．４Ｇトランスポンダの場合、誤り訂正符号ＲＳ（２５５．２３９）を適用すればシステムゲイン４〜５ｄＢの改善が図れる。一般的な光伝送路の光ファイバ損失０．３５ｄＢ／ｋｍとしてシステム設計をすると、１１〜１４ｋｍ延ばせ、ＯＦＡ無しのシステムで最大５５ｋｍまで伝送が可能となる。誤り訂正符号ＲＳ（２５５．２３９）は、符号長２５５、情報シンボル数２３９、検査シンボル１６となる２５６元巡回符号である。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。このため、上記の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、これらの記載によって本発明が限定的に解釈されるものではない。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、波長分割多重光伝送システムにおいて、アンプＯＦＡ無しで伝送距離を延ばすことが可能となる。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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2004040811.tif 000011