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光伝送システム及びその多重化方法 - 日本電気株式会社
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発明の名称 光伝送システム及びその多重化方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−8551(P2003−8551A)
公開日 平成15年1月10日(2003.1.10)
出願番号 特願2001−184457(P2001−184457)
出願日 平成13年6月19日(2001.6.19)
代理人 【識別番号】100084250
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 隆夫
【テーマコード(参考)】
5K002
5K028
【Fターム(参考)】
5K002 AA01 AA03 DA03 DA05 FA01 
5K028 BB08 CC02 KK01 KK03 KK12 MM05 MM08 NN02
発明者 大森 久実 / 浦下 敬一
要約 課題
システム内で光ファイバ接続を誤った場合でも、元の信号に復元することの可能な光伝送システム及びその多重化方法を提供する。

解決手段
WDM伝送において入力された信号をn分割して伝送する場合、送信側10は、信号分割部13でn分割した信号のそれぞれに多重化順序を示すTAG値を識別子挿入部13で挿入する。受信側20は、信号に挿入されているTAG値を識別子検出部24で検出して多重化順序を決定する。従って、光ファイバによる伝送距離制限を緩和するために光信号を分割してビットレートを1/nにして伝送する際に、システム内でのファイバ接続を誤った場合でも、信号の多重化順序を保証することができるので、元の信号への復元が可能となる。
特許請求の範囲
【請求項1】 送信側と受信側とがn(n=2以上の整数)本の伝送路を介して接続される光伝送システムにおいて、前記伝送路を介して送信される光信号に、前記受信側で多重化する際の多重化順序を示す識別子が挿入されていることを特徴とする光伝送システム。
【請求項2】 前記送信側は、入力された光信号を電気信号に変換する第1の光電変換手段と、前記第1の光電変換手段により変換された電気信号を前記n本に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された前記n本の電気信号の夫々に前記受信側での多重化順序を示す識別子を挿入する識別子挿入手段と、前記識別子挿入手段により識別子を挿入された前記n本の電気信号を夫々異なる波長のn本の光信号に変換して前記受信側に出力する第1の電光変換手段と、を有することを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。
【請求項3】 前記受信側は、前記第1の電光変換手段から出力された前記n本の光信号毎に電気信号へ変換する第2の光電変換手段と、前記第2の光電変換手段により変換された電気信号のフレーム同期をとる同期手段と、前記同期手段によりフレーム同期をとった前記電気信号のフレーム位相を合わせる位相差調整手段と、前記位相差調整手段によりフレーム位相を合わせられた前記n本の電気信号の夫々から前記識別子挿入手段により挿入された識別子を検出する識別子検出手段と、前記識別子検出手段により検出された前記n本の電気信号の夫々の識別子に基づいて該電気信号を多重化する多重化手段と、前記多重化手段により多重化された前記電気信号を光信号に変換して出力する第2の電光変換手段と、を有することを特徴とする請求項2記載の光伝送システム。
【請求項4】 送信側と受信側とがn(n=2以上の整数)本の伝送路を介して接続される光伝送システムの多重化方法であって、前記送信側は、前記伝送路を介して前記受信側に送信する光信号に対して、該光信号の多重化順序を示す識別子を付加し、前記受信側で受信した光信号から前記識別子を検出し、該検出した識別子に基づいて前記光信号を多重化することを特徴とする光伝送システムの多重化方法。
【請求項5】 前記送信側は、入力された光信号を電気信号に変換する第1の光電変換ステップと、前記第1の光電変換ステップにより変換された電気信号を前記n本に分割する分割ステップと、前記分割ステップにより分割された前記n本の電気信号の夫々に前記受信側での多重化順序を示す識別子を挿入する識別子挿入ステップと、前記識別子挿入ステップにより識別子を挿入された前記n本の電気信号を夫々異なる波長のn本の光信号に変換して前記受信側に出力する第1の電光変換ステップと、を有することを特徴とする請求項4記載の光伝送システムの多重化方法。
【請求項6】 前記受信側は、前記第1の電光変換ステップにより前記送信側から出力された前記n本の光信号毎に電気信号へ変換する第2の光電変換ステップと、前記第2の光電変換ステップにより変換された電気信号のフレーム同期をとる同期ステップと、前記同期ステップによりフレーム同期をとった前記電気信号のフレーム位相を合わせる位相差調整ステップと、前記位相差調整ステップによりフレーム位相を合わせられた前記n本の電気信号の夫々から前記識別子挿入ステップにより挿入された識別子を検出する識別子検出ステップと、前記識別子検出ステップにより検出された前記n本の電気信号の夫々の識別子に基づいて該電気信号を多重化する多重化ステップと、前記多重化ステップにより多重化された前記電気信号を光信号に変換して出力する第2の電光変換ステップと、を有することを特徴とする請求項5記載の光伝送システムの多重化方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システム及びその多重化方法に関し、特に送信側と受信側とが複数の伝送路を介して接続される波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing) 方式の光伝送システム及びその多重化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光伝送システムにおいて、WDM伝送を行う上で伝送距離が制限されてしまう場合、入力された信号をn(n=2以上の整数)本に分割し、当該信号のビットレートを1/nにして伝送距離制限を緩和することにより伝送距離を伸ばしていた。
【0003】例えば、WDM伝送に使用する光ファイバのPMD(Polarization Mode Dispersion)が大きい場合に伝送距離が制限される。具体的には、OldStandard SMF ファイバの場合、OC−192信号の伝送距離に対してOC−48信号の伝送距離が4倍となる。また Standard SMF ファイバでOC−192信号を伝送する場合、OldStandard SMF ファイバと比較してOC−48信号の伝送距離が約5倍となる。
【0004】このように、WDM伝送を行うにあたり、光ファイバによる伝送距離制限を緩和するために、光信号を分割することによりビットレートを1/nにして伝送することが有効である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の光伝送システムにおいては、入力信号をn分割して伝送する場合に光ファイバの接続を誤ると、受信側で元の信号に復元できないという問題点があった。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、システム内で光ファイバの接続を誤った場合でも、受信側で元の信号に復元することのできる光伝送システム及びその多重化方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、送信側と受信側とがn(n=2以上の整数)本の伝送路を介して接続される光伝送システムにおいて、伝送路を介して送信される光信号に、受信側で多重化する際の多重化順序を示す識別子が挿入されていることを特徴とする。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、送信側は、入力された光信号を電気信号に変換する第1の光電変換手段と、第1の光電変換手段により変換された電気信号をn本に分割する分割手段と、分割手段により分割されたn本の電気信号の夫々に受信側での多重化順序を示す識別子を挿入する識別子挿入手段と、識別子挿入手段により識別子を挿入されたn本の電気信号を夫々異なる波長のn本の光信号に変換して受信側に出力する第1の電光変換手段と、を有することを特徴とする。
【0009】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、受信側は、第1の電光変換手段から出力されたn本の光信号毎に電気信号へ変換する第2の光電変換手段と、第2の光電変換手段により変換された電気信号のフレーム同期をとる同期手段と、同期手段によりフレーム同期をとった電気信号のフレーム位相を合わせる位相差調整手段と、位相差調整手段によりフレーム位相を合わせられたn本の電気信号の夫々から識別子挿入手段により挿入された識別子を検出する識別子検出手段と、識別子検出手段により検出されたn本の電気信号の夫々の識別子に基づいて該電気信号を多重化する多重化手段と、多重化手段により多重化された電気信号を光信号に変換して出力する第2の電光変換手段と、を有することを特徴とする。
【0010】請求項4記載の発明は、送信側と受信側とがn(n=2以上の整数)本の伝送路を介して接続される光伝送システムの多重化方法であって、送信側は、伝送路を介して受信側に送信する光信号に対して、該光信号の多重化順序を示す識別子を付加し、受信側で受信した光信号から識別子を検出し、該検出した識別子に基づいて光信号を多重化することを特徴とする。
【0011】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、送信側は、入力された光信号を電気信号に変換する第1の光電変換ステップと、第1の光電変換ステップにより変換された電気信号をn本に分割する分割ステップと、分割ステップにより分割されたn本の電気信号の夫々に受信側での多重化順序を示す識別子を挿入する識別子挿入ステップと、識別子挿入ステップにより識別子を挿入されたn本の電気信号を夫々異なる波長のn本の光信号に変換して受信側に出力する第1の電光変換ステップと、を有することを特徴とする。
【0012】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、受信側は、第1の電光変換ステップにより送信側から出力されたn本の光信号毎に電気信号へ変換する第2の光電変換ステップと、第2の光電変換ステップにより変換された電気信号のフレーム同期をとる同期ステップと、同期ステップによりフレーム同期をとった電気信号のフレーム位相を合わせる位相差調整ステップと、位相差調整ステップによりフレーム位相を合わせられたn本の電気信号の夫々から識別子挿入ステップにより挿入された識別子を検出する識別子検出ステップと、識別子検出ステップにより検出されたn本の電気信号の夫々の識別子に基づいて該電気信号を多重化する多重化ステップと、多重化ステップにより多重化された電気信号を光信号に変換して出力する第2の電光変換ステップと、を有することを特徴とする。
【0013】〈作用〉本発明は、WDM伝送において、送信側でクライアントから受信した信号をn(n=2以上の整数)本に分割し、WDM区間を伝送する信号の伝送速度(ビットレート)を1/nにして伝送する際に、元の信号への多重化順序を示す識別子としてのTAGを各信号に付加し、受信側でそのTAGを検出して各信号の多重化順序を決定することにより元の信号を復元する。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態である光伝送システム及びその多重化方法を詳細に説明する。図1から図5に、本発明に係る光伝送システム及びその多重化方法の実施の形態を示す。
【0015】図1は、本発明の実施形態である光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態である光伝送システムは、送信側10と受信側20とが、n本(n=2以上の整数)の伝送路を介して接続されている。
【0016】送信側10は、光電変換部(O/E)11と、信号分割部(DMUX)12と、識別子挿入部(TAG INS)13と、電光変換部(E/O)14と、を有して構成される。
【0017】光電変換部11は、クライアントから入力された光信号(Client signal)を電気信号に変換する。信号分割部12は、光電変換部11で変換された電気信号をn(n=2以上の整数:伝送路数)に分割する。識別子挿入部13は、信号分割部12でn本に分割された電気信号のそれぞれに対し、受信側20での多重化順序を示す識別子(TAG)を挿入する。電光変換部14は、識別子挿入部13でTAGを挿入されたn本の電気信号をそれぞれ異なる波長λ_1〜λ_nの光信号に変換し、伝送路を介して受信側20に送信する。
【0018】受信側20は、光電変換部(O/E)21と、同期部(SYNC)22と、位相差調整部(ES:Elastic Store)23と、識別子検出部(TAG DET)24と、多重化部(MUX)25と、電光変換部(E/O)26と、を有して構成される。
【0019】光電変換部21は、伝送路を介して受信したn本の電気信号のそれぞれを光信号に変換する。同期部22は、光電変換部21により変換された電気信号のそれぞれについてフレーム同期をとる。位相差調整部23は、同期部22で波長差により生じる伝播遅延差を吸収してフレーム同期をとった後、n本の電気信号のフレーム位相を合わせる。識別子検出部24は、位相差調整部23でフレーム位相を調整された信号からTAG値を検出し、元の信号への多重化順序を決定する。多重化部25は、識別子検出部24で検出されたTAG値により決定された多重化順序に基づいて信号を多重する。電光変換部26は、多重化部25で多重化された電気信号を光信号に変換してクライアントに出力する。
【0020】上述のように、本発明では、送信側10でn本に分割した信号に対し、元の信号へ復元するための多重化順序を示す識別子(TAG値)を挿入し、受信側20でそのTAG値を検出して多重化順序を決定する。
【0021】図2は、本発明の実施形態である光伝送システムの実施例を示す図である。本実施例においては、クライアントのSONET OC−192信号をWDM区間でOC−48信号×4として伝送することとする。
【0022】送信側10では、以下の処理が行われる。光電変換部11は、クライアントから入力されたSONET OC−192信号をSTS−192信号に変換する。信号分割部12は、光電変換部11で変換されたSTS−192信号をSTS−48信号×4本に分割する。識別子挿入部13は、信号分割部12で分割されたSTS−48信号のそれぞれに対し、受信側20での多重化順序を示すTAG値を挿入する。電光変換部14は、識別子挿入部13でTAG値を挿入されたSTS−48信号をそれぞれ異なる波長λ_1〜λ_4のOC−48信号に変換して、伝送路を介して受信側20に送信する。
【0023】受信側20では、以下の処理が行われる。光電変換部21は、伝送路を介して受信したOC−48信号(λ_1〜λ_4)のそれぞれをSTS−48信号に変換する。同期部22は、光電変換部21で変換された4本のSTS−48信号のそれぞれについてフレーム同期をとる。位相差調整部23は、同期部22で波長差により生じる伝播遅延差を吸収してフレーム同期をとった後、4本のSTS−48信号の位相を合わせる。識別子検出部24は、位相差調整部23でフレーム位相を調整されたSTS−48信号のそれぞれからTAG値を検出し、当該検出したTAG値に基づいて4本のSTS−48信号をSTS−192信号へ多重化する順序を決定する。多重化部25は、識別子検出部24で決定された多重化順序に基づいて、4本のSTS−48信号をSTS−192信号に変換(多重化)する。電光変換部25は、多重化部25で多重化されたSTS−192信号をOC−192信号に変換してクライアントに出力する。
【0024】図3は、識別子挿入部の処理を示す図である。識別子挿入部13は、信号分割部12で分割された信号の順番を示す値をTAG値として挿入する。このTAG値は、#1〜#4と示すように各信号固有の値とし、STS−48信号のOH(オーバーヘッド)に挿入する。なお、本発明においてTAG値の挿入位置は任意であるが、本実施例では、SONETのオーバヘッドのうち未使用バイトにTAG値を挿入するものとする。
【0025】同期部22においては、4本のSTS−48信号のそれぞれについて検出したフレームの先頭情報を元にフレーム同期をとるものとする。
【0026】また、位相差調整部23においては、波長差により生じる伝播遅延差を吸収するため、同期部22で検出したフレームの先頭情報を元に、信号の位相を合わせる。具体的には、4本のSTS−48信号の中で最も伝播が遅い信号に対し、その他3本の信号の位相を合わせるものとする。
【0027】図4は、本発明の実施形態である光伝送システムの多重化方法を示すフローチャートである。まず、送信側10は、クライアントからの光信号を受信し、光電変換部11で電気信号に変換し(ステップS1)、この電気信号を信号分割部12で伝送路数と等しいn本に分割する(ステップS2)。
【0028】次に、識別子挿入部でn本に分割された電気信号のそれぞれに対して、受信側20での多重化順序を示すTAG値を挿入し(ステップS3)、このTAG値を挿入された各電気信号を電光変換部14で光信号に変換して(ステップS4)、当該光信号を伝送路(WDM区間)を介して受信側20に送信する(ステップS5)。
【0029】受信側20は、送信側10から伝送路を介して光信号を受信し、光電変換部21で電気信号に変換し(ステップS6)、同期部22で電気信号毎のフレーム同期をとる(ステップS7)。
【0030】次に、位相差調整部23で各電気信号のフレーム位相を合わせ(ステップS8)、このフレーム位相を調整された各電気信号から識別子検出部24でTAG値を検出し、多重化順序を決定する(ステップS9)。
【0031】多重化部25は、識別子検出部24で決定された多重化順序に基づいて電気信号を多重化し(ステップS10)、当該多重化した電気信号を電光変換部26で光信号に変換してクライアントに出力する(ステップS11)。
【0032】図5は、送信側と受信側とを結ぶ伝送路(ファイバ)の接続を誤った場合を示すブロック図である。図5には、送信側の#1と受信側の#2、送信側の#2と受信側の#3、送信側の#3と受信側の#1、というようにファイバ接続を誤った場合が示されている。このような場合でも、送信側からの各光信号内に多重化順序を示すTAG値が挿入されているので、受信側の識別子検出部(TAG DET)で各光信号に挿入されているTAG値を検出し、このTAG値に基づいて多重化順序を決定することができる。従って、この多重化順序に基づいて多重化部(MUX)による多重化処理を実行することができるので、ファイバ接続を誤った場合でも信号の多重化順序を保証でき、元の信号への復元が可能となる。
【0033】なお、上述する実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。
【0034】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明の光伝送システム及びその多重化方法によれば、WDM伝送において入力された信号をn分割して伝送する場合、送信側でn分割した信号のそれぞれに多重化順序を示すTAG値を挿入し、受信側で信号に挿入されているTAG値を検出して多重化順序を決定する。従って、光ファイバによる伝送距離制限を緩和するために光信号を分割してビットレートを1/nにして伝送する際に、システム内でのファイバ接続を誤った場合でも、信号の多重化順序を保証することができるので、元の信号への復元が可能となる。




 

 


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