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JP2001332982A - 光伝送システム、fec多重化装置、fec多重分離装置、および誤り訂正方法 - Google Patents

光伝送システム、fec多重化装置、fec多重分離装置、および誤り訂正方法

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Publication number
JP2001332982A
JP2001332982A JP2000146973A JP2000146973A JP2001332982A JP 2001332982 A JP2001332982 A JP 2001332982A JP 2000146973 A JP2000146973 A JP 2000146973A JP 2000146973 A JP2000146973 A JP 2000146973A JP 2001332982 A JP2001332982 A JP 2001332982A
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JP
Japan
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error correction
data
fec
parallel data
circuit
Prior art date
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Application number
JP2000146973A
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Kazuo Kubo
和夫 久保
Hideo Yoshida
英夫 吉田
Hiroshi Ichibagase
広 一番ヶ瀬
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to US10/031,235 priority patent/US7043162B2/en
Priority to PCT/JP2001/004078 priority patent/WO2001089134A1/ja
Priority to EP01930183A priority patent/EP1195935A4/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤り訂正能力を向上させることが可能な光伝
送システムを得ること。 【解決手段】 FEC多重化回路2が、第1のRS符号
化回路16の前段に第1のメモリ回路15を配置し、さ
らに、第2のRS符号化回路18の前段に第2のメモリ
回路17を配置し、2方向の異なるデータの組み合わせ
で誤り訂正符号化を行い、その後、誤り訂正符号を多重
化してFECフレームを生成する構成とし、一方、FE
C多重分離回路6が、第1のRS復号回路41の後段に
第3のメモリ回路42を配置し、さらに、第2のRS復
号回路43の後段に第4のメモリ回路44を配置し、2
方向の異なるデータの組み合わせで誤り訂正を行い、そ
の後、第4のメモリ回路44から読み出された並列デー
タを多重化してもとの情報データを再生する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FEC(Forward
Error Correction)によりビット誤りを訂正する光伝送
システムに関するものであり、特に、FECによる誤り
訂正を用いて、長距離かつ大容量の伝送を実現する光伝
送システム、および該光伝送システムを構成するFEC
多重化装置,FEC多重分離装置、ならびにその誤り訂
正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の光伝送システムについて説
明する。FECを用いた従来の光伝送システムとして
は、たとえば、ITU−T勧告G.975に記載の、F
EC多重化装置およびFEC多重分離装置の組み合わせ
によるシステムがある。図7は、上記文献に記載された
FEC多重化装置((a)参照)およびFEC多重分離
装置((b)参照)の構成を示す図である。
【0003】図7(a)において、101は第1の多重
分離回路であり、102は第2の多重分離回路であり、
103は第1の速度変換回路であり、104はOH挿入
回路であり、105はRS符号化回路であり、106は
第1の多重化回路であり、107は第2の多重化回路で
ある。また、図7(b)において、111は第3の多重
分離回路であり、112は第4の多重分離回路であり、
113はフレーム同期回路であり、114はRS復号回
路であり、115はOH分離回路であり、116は第2
の速度変換回路であり、117は第3の多重化回路であ
り、118は第4の多重化回路である。
【0004】つぎに、上記FEC多重化装置およびFE
C多重分離装置の動作について説明する。まず、STM
−16データ(2.5Gbit/s)を受け取った第1
の多重分離回路101が、そのデータを16並列データ
(156Mbit/s)に多重分離し、そして、第2の
多重分離回路102が、受け取った16並列データを、
さらに128並列データ(19Mbit/s)に多重分
離する。
【0005】128並列データを受け取った第1の速度
変換回路103では、そのデータに冗長データ領域を付
加することで冗長128並列データ(21Mbit/
s)を生成する。OH挿入回路104では、冗長128
並列データに対して、光伝送システムの保守/運用に必
要なオーバヘッド情報(たとえば、フレーム同期情報
等)を挿入する。そして、RS(255,239)符号
化回路105では、OH挿入回路104出力に対して誤
り訂正符号化を実施する。
【0006】第1の多重化回路106では、受け取った
誤り訂正符号化後のデータを16並列データ(167M
bit/s)に多重化し、さらに、第2の多重化回路1
07では、受け取った16並列データからFECフレー
ム(2.66Gbit/s)を生成する。
【0007】一方、FECフレームを受け取ったFEC
多重分離装置の第3の多重分離回路111では、そのフ
レームを16並列データ(167Mbit/s)に多重
分離し、さらに、第4の多重分離回路112では、受け
取った16並列データをさらに128並列データ(21
Mbit/s)に多重分離する。
【0008】フレーム同期回路113では、受け取った
128並列データ内のOHに格納されたフレーム同期情
報から、FECフレームの先頭位置を検出する。そし
て、RS(255,239)復号回路114では、FE
Cフレーム内のデータの誤りを検出し、それをもとの正
しいデータに訂正する。
【0009】OH分離回路115では、訂正後のデータ
からOHを分離し、第2の速度変換回路116では、冗
長領域を削除して128並列データ(19Mbit/
s)を生成する。第3の多重化回路117では、受け取
った128並列データを16並列データ(156Mbi
t/s)に多重化し、さらに、第4の多重化回路118
では、受け取った16並列データからもとのSTM−1
6データ(2.5Gbit/s)を復調する。
【0010】図8は、上記FEC多重化装置が生成する
FECフレームの構成を示す図である。FECフレーム
は、1列のOH情報,238列のSTM−16データ,
16列のRS冗長データ、を含むサブフレーム1〜12
8で構成され、たとえば、8サブフレーム単位に誤り訂
正符号化が実施される。具体的にいうと、サブフレーム
1〜8では、OH情報およびSTM−16データに対し
て誤り訂正符号の演算が行われ、R0−0〜R0−15
には、RS(255、239)冗長データが格納される
(図8(a)参照)。そして、FECフレームは、サブ
フレーム1〜128を順次多重化することにより生成さ
れる(図8(b)参照)。ただし、図中FECフレーム
のf(整数)は、RS符号の多重化数を示しており、こ
こでは、f=16の場合を示している。
【0011】なお、上記FECフレームでは、もとのS
TM−16データの速度と比較して、伝送速度が15/
14(255/238)に上昇するため、伝送速度が
2.69Gbit/sとなる。
【0012】このように、従来の光伝送システムにおい
ては、上記のようにFECフレームを構成することでビ
ット誤りを訂正することができるため、たとえば、光S
NRの劣化する光伝送システムにおいても、高品質なサ
ービスを提供することができる。なお、一般的に、図8
に示すRS(255,239)符号を、たとえば、誤り
訂正符号長を短縮したRS(127、111)符号とす
ることにより、すなわち、STM−16データを238
列から110列(任意の237列以下の整数)として情
報データに対する冗長情報の比率を上昇させることによ
り、誤り訂正性能力をさらに向上させることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記、
従来の光伝送システムにおいては、以下に示す問題点が
あった。たとえば、従来の光伝送システムは、伝送距離
を長くしていくと、あるいは、波長多重システムにおい
て波長数を増加させていくと、少しずつ光SNRが劣化
してしまうため、誤り訂正符号の符号長を短縮すること
で、誤り訂正能力をある程度維持する。一方、誤り訂正
符号の符号長を短縮した場合には、情報データに対する
冗長情報の比率が上昇するため、伴って伝送速度が上昇
することとなる。たとえば、STM−16データの速度
が2.5Gbit/sの場合、RS(127、111)
符号化後のFECフレームの伝送速度は、127/11
0倍の2.89Gbit/sとなる。
【0014】そのため、従来の光伝送システムにおいて
は、誤り訂正符号の符号長を短縮して誤り訂正能力の維
持を図った場合でも、速度の増加により光伝送特性の劣
化量が大きくなるため、所望の品質の長距離/大容量光
伝送システムを構築できない、という問題点があった。
【0015】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、速度の増加により光伝送特性の劣化量が増加した
場合においても、誤り訂正能力を向上させることが可能
な光伝送システム、および該光伝送システムを構成する
FEC多重化装置,FEC多重分離装置、ならびにその
誤り訂正方法を得ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明にかかる光伝送システム
にあっては、FECフレームを生成/出力するFEC生
成部(後述する実施の形態のFEC多重化回路2に相
当)と、受け取ったFECフレームを用いて誤り訂正を
行う誤り訂正部(FEC多重分離回路6に相当)と、を
備え、前記FEC生成部が、情報データを多重分離する
ことで生成された第1の並列データを順に格納し、その
後、該格納データを一定の基準にしたがって順序を並べ
替えて読み出す第1の読み出し手段(第1のメモリ回路
15に相当)と、前記読み出されたデータに対して第1
の誤り訂正符号化を実施することで、第1の誤り訂正符
号を生成する第1の符号化手段(第1のRS符号化回路
16に相当)と、前記第1の誤り訂正符号を順に格納
し、その後、該格納データをもとの順序に並べ替えて読
み出す第2の読み出し手段(第2のメモリ回路17に相
当)と、前記読み出されたデータに対して第2の誤り訂
正符号化を実施することで、第2の誤り訂正符号を生成
する第2の符号化手段(第2のRS符号化回路18に相
当)と、前記第2の誤り訂正符号を多重化してFECフ
レームを生成するフレーム生成手段(第1の多重化回路
19、第2の多重化回路20に相当)と、を備え、前記
誤り訂正部が、前記FECフレームを多重分離すること
で生成された第2の並列データに対して、第1の復号処
理よる誤り訂正を実施する第1の誤り訂正手段(第1の
RS復号回路41に相当)と、前記第1の復号処理後の
並列データを順に格納し、その後、該格納データを一定
の基準にしたがって順序を並べ替えて読み出す第3の読
み出し手段(第3のメモリ回路42に相当)と、前記読
み出された並列データに対して、第2の復号処理による
誤り訂正を実施する第2の誤り訂正手段(第2のRS復
号回路43に相当)と、前記第2の復号処理後の並列デ
ータを順に格納し、その後、該格納データをもとの順序
に並べ替えて読み出す第4の読み出し手段(第4のメモ
リ回路44に相当)と、前記読み出された並列データを
多重化してもとの情報データを再生する情報データ再生
手段(第3の多重化回路37、第4の多重化回路38に
相当)と、を備えることを特徴とする。
【0017】つぎの発明にかかる光伝送システムにあっ
ては、前記第1の誤り訂正手段、前記第3の読み出し手
段、前記第2の誤り訂正手段、および前記第4の読み出
し手段の組み合わせ(誤り訂正部34a,…,34bに
相当)を、複数段にわたって従属接続することを特徴と
する。
【0018】つぎの発明にかかるFEC多重化装置にあ
っては、光伝送システムの送信側として動作し、情報デ
ータを多重分離することで生成された並列データを順に
格納し、その後、該格納データを一定の基準にしたがっ
て順序を並べ替えて読み出す第1の読み出し手段と、前
記読み出されたデータに対して第1の誤り訂正符号化を
実施することで、第1の誤り訂正符号を生成する第1の
符号化手段と、前記第1の誤り訂正符号を順に格納し、
その後、該格納データをもとの順序に並べ替えて読み出
す第2の読み出し手段と、前記読み出されたデータに対
して第2の誤り訂正符号化を実施することで、第2の誤
り訂正符号を生成する第2の符号化手段と、前記第2の
誤り訂正符号を多重化してFECフレームを生成するフ
レーム生成手段と、を備えることを特徴とする。
【0019】つぎの発明にかかるFEC多重分離装置に
あっては、伝送システムの受信側として動作し、FEC
フレームを多重分離することで生成された並列データに
対して、第1の復号処理よる誤り訂正を実施する第1の
誤り訂正手段と、前記第1の復号処理後の並列データを
順に格納し、その後、該格納データを一定の基準にした
がって順序を並べ替えて読み出す第1の読み出し手段
と、前記読み出された並列データに対して、第2の復号
処理による誤り訂正を実施する第2の誤り訂正手段と、
前記第2の復号処理後の並列データを順に格納し、その
後、該格納データをもとの順序に並べ替えて読み出す第
2の読み出し手段と、前記読み出された並列データを多
重化してもとの情報データを再生する情報データ再生手
段と、を備えることを特徴とする。
【0020】つぎの発明にかかるFEC多重分離装置に
あっては、前記第1の誤り訂正手段、前記第1の読み出
し手段、前記第2の誤り訂正手段、および前記第2の読
み出し手段の組み合わせを、複数段にわたって従属接続
することを特徴とする。
【0021】つぎの発明にかかる誤り訂正方法にあって
は、FECフレームを生成/出力するFEC生成ステッ
プと、受け取ったFECフレームを用いて誤り訂正を行
う誤り訂正ステップと、を含み、前記FEC生成ステッ
プにあっては、情報データを多重分離し、該分離後の情
報データにOH(オーバヘッド)データ領域と第1およ
び第2の冗長データ領域とを付加し、さらに、所定のO
H情報を前記OHデータ領域に挿入することで、第1の
並列データを生成する第1の並列データ生成ステップ
と、前記第1の並列データを順に格納し、その後、該格
納データを一定の基準にしたがって順序を並べ替えて読
み出す第1の読み出しステップと、前記読み出されたデ
ータに対して第1の誤り訂正符号化を実施し、かつその
冗長情報を前記第1の冗長データ領域に格納すること
で、第1の誤り訂正符号を生成する第1の符号化ステッ
プと、前記第1の誤り訂正符号を順に格納し、その後、
該格納データをもとの順序に並べ替えて読み出す第2の
読み出しステップと、前記読み出されたデータに対して
第2の誤り訂正符号化を実施し、かつその冗長情報を前
記第2の冗長データ領域に格納することで、第2の誤り
訂正符号を生成する第2の符号化ステップと、前記第2
の誤り訂正符号を多重化してFECフレームを生成する
フレーム生成ステップと、を含み、前記誤り訂正ステッ
プにあっては、前記FECフレームを多重分離し、該分
離後のフレーム同期を確立することで、第2の並列デー
タを生成する第2の並列データ生成ステップと、前記第
2の並列データに対して第1の復号処理よる誤り訂正を
行う第1の誤り訂正ステップと、前記誤り訂正後の並列
データを順に格納し、その後、該格納データを一定の基
準にしたがって順序を並べ替えて読み出す第3の読み出
しステップと、前記読み出された並列データに対して第
2の復号処理による誤り訂正を行う第2の誤り訂正ステ
ップと、前記誤り訂正後の並列データを順に格納し、そ
の後、該格納データをもとの順序に並べ替えて読み出す
第4の読み出しステップと、前記読み出された並列デー
タから前記オーバヘッド情報を分離し、かつ前記OHデ
ータ領域および各冗長データ領域を削除後、その並列デ
ータを多重化してもとの情報データを再生する情報デー
タ再生ステップと、を含むことを特徴とする。
【0022】つぎの発明にかかる誤り訂正方法におい
て、さらに、前記誤り訂正ステップにあっては、前記第
1の誤り訂正ステップ、前記第3の読み出しステップ、
前記第2の誤り訂正ステップ、および前記第4の読み出
しステップによる処理の組み合わせを、複数回にわたっ
て実施することを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる光伝送シ
ステムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるもの
ではない。
【0024】実施の形態1.図1は、本発明にかかる光
伝送システムの構成を示す図である。図1において、1
は第1の光受信部であり、2は本発明にかかるFEC多
重化回路であり、3は第1の光送信部であり、4は光伝
送路であり、5は第2の光受信部であり、6は本発明に
かかるFEC多重分離回路であり、7は第2の光送信部
である。
【0025】上記のように構成される光伝送システムに
おいては、第1の光受信部1が、STM−16光信号を
受け取り、その光信号を電気信号に変換してFEC多重
化回路2に対して出力する。FEC多重化回路2では、
受け取った第1の光受信部1からの電気信号を多重分離
し、OH情報の挿入およびFEC符号化等の処理を行っ
た後、再び多重化を行い、FECフレームを生成する。
そして、そのFECフレームを第1の光送信部3に対し
て出力する。第1の光送信部3では、受け取ったFEC
フレームを光信号に変換し、その光信号を光ファイバか
らなる光伝送路4へ送出する。
【0026】光伝送路4を介して光信号を受け取った第
2の光受信部5では、その光信号を電気信号のFECフ
レームに変換し、変換後のFECフレームをFEC多重
分離回路6に対して出力する。FEC多重分離回路6で
は、受け取ったFECフレームを多重分離し、FECフ
レームのフレーム同期,FEC復号,およびOHの分離
等の処理を行った後、再び多重化を行い、もとのSTM
−16電気信号を生成(復調)する。そして、そのST
M−16電気信号を第2の光送信部7に対して出力す
る。第2の光送信部7では、受け取った電気信号を光信
号に変換し、そのSTM−16光信号を出力する。
【0027】なお、光伝送路4においては、光信号の長
距離大容量伝送に起因して光SNRが劣化するため、第
2の光受信部5にて電気信号に変換されたFECフレー
ムには多数のビット誤りが生じており、このビット誤り
が、FEC多重分離回路6で訂正される。これにより、
第2の光送信部7にて光信号に変換されたSTM−16
光信号のビット誤り率を大幅に向上されることができ、
所定の品質の通信サービスを提供することが可能とな
る。
【0028】図2は、上記光伝送システム内のFEC多
重化回路2((a)参照)およびFEC多重分離回路6
((b)参照)の構成を示す図である。図2(a)にお
いて、11は第1の多重分離回路であり、12は第2の
多重分離回路であり、13は第1の速度変換回路であ
り、14はOH挿入回路であり、15は第1のメモリ回
路であり、16は第1のRS(240,224)符号化
回路であり、17は第2のメモリ回路であり、18は第
2のRS(240,224)符号化回路であり、19は
第1の多重化回路であり、20は第2の多重化回路であ
る。また、図2(b)において、31は第3の多重分離
回路であり、32は第4の多重分離回路であり、33は
フレーム同期回路であり、34は誤り訂正部であり、3
5はOH分離回路であり、36は第2の速度変換回路で
あり、37は第3の多重化回路であり、38は第4の多
重化回路であり、41は第1のRS(240,224)
復号回路であり、42は第3のメモリ回路であり、43
は第2のRS(240,224)復号回路であり、44
は第4のメモリ回路である。
【0029】ここで、本発明にかかるFEC多重化回路
2およびFEC多重分離回路6の動作を図面にしたがっ
て詳細に説明する。図1に示すFEC多重化回路2にお
いて、まず、第1の多重分離回路11では、第1の光受
信部1から受け取ったSTM−16データ(2.5Gb
it/s)を多重分離して、16並列データ(156M
bit/s)を生成し、生成した16並列データを第2
の多重分離回路12に対して出力する。第2の多重分離
回路12では、受け取った16並列データ(156Mb
it/s)をさらに128並列データ(19Mbit/
s)に多重分離して、その128並列データを第1の速
度変換回路13に対して出力する。
【0030】第1の速度変換回路13では、受け取った
128並列データ(19Mbit/s)にOHデータ領
域および冗長データ領域を付加して128並列データ
(22Mbit/s)を生成し、その128並列データ
をOH挿入回路14に対して出力する。OH挿入回路1
4では、光伝送システムの保守/運用に必要なオーバヘ
ッド情報(たとえば、フレーム同期情報等)を、受け取
った128並列データ内のOHデータ領域に挿入する。
【0031】第1のメモリ回路15では、オーバヘッド
情報が挿入された128並列データ(22Mbit/
s)の順序を並べ替えて読み出し、並べ替え実施後の1
28並列データを第1のRS(240,224)符号化
回路16に対して出力する。第1のRS(240,22
4)符号化回路16では、受け取った並べ替え実施後の
128並列データに対してRS(240,224)誤り
訂正符号化を行い、その冗長情報を冗長データ領域に格
納し、符号化後の128並列データを第2のメモリ回路
17に対して出力する。
【0032】第2のメモリ回路17では、第1のメモリ
回路15にて並べ替えられた128並列データ(22M
bit/s)を、再びもとの順序に並べ替えて読み出
し、その並列データを第2のRS(240,224)符
号化回路18に対して出力する。第2のRS(240,
224)符号化回路18では、もとの順序に並べ替えら
れた128並列データに対してRS(240,224)
誤り訂正符号化を行い、その冗長情報を冗長データ領域
に格納し、符号化後の128並列データを第1の多重化
回路19に対して出力する。
【0033】第1の多重化回路19では、受け取った1
28並列データ(22Mbit/s)を多重化して16
並列データ(179Mbit/s)を生成し、その16
並列データを第2の多重化回路20に対して出力する、
そして、第2の多重化回路20では、受け取った16並
列データをさらに多重化して、2.86Gbit/sの
FECフレームを生成/出力する。
【0034】一方、図1に示すFEC多重分離回路6に
おいて、光伝送路4を介してFECフレームを受け取っ
た第3の多重分離回路31では、そのFECフレームを
多重分離して16並列データ(179Mbit/s)を
生成し、その16並列データを第4の多重分離回路32
に対して出力する。第4の多重分離回路32では、受け
取った16並列データをさらに多重分離して128並列
データ(22Mbit/s)を生成し、その128並列
データをフレーム同期回路33に対して出力する。
【0035】フレーム同期回路33では、受け取った1
28並列データ内のOHデータ領域に格納されたフレー
ム同期パターンを検定し、FECフレームの先頭位置を
検出するとともに、さらにマルチフレーム同期を確立す
る。
【0036】第1のRS(240,224)復号回路4
1では、フレーム同期確立後の128並列データに対し
てRS(240,224)符号による復号処理を行い、
ここでビット誤りを訂正し、訂正後の128並列データ
を第3のメモリ回路42に対して出力する。第3のメモ
リ回路42では、受け取った128並列データ(22M
bit/s)の順序を並べ替えて読み出し、並べ替え後
の128並列データを第2のRS(240,224)復
号回路43に対して出力する。
【0037】第1のRS(240,224)復号回路4
3では、並べ替え後の128並列データに対してRS
(240,224)符号による復号処理を行い、ここで
さらにビット誤りを訂正し、再訂正後の128並列デー
タを第4のメモリ回路44に対して出力する。第4のメ
モリ回路44では、第3のメモリ回路42にて並べ替え
られた128並列データ(22Mbit/s)を、再び
もとの順序に並べ替えて読み出す。そして、もとの順序
に並べ替えた後の128並列データをOH分離回路35
に対して出力する。
【0038】OH分離回路35では、受け取った128
並列データからOHを分離し、分離後の128並列デー
タを第2の速度変換回路36に対して出力する。第2の
速度変換回路36では、受け取った128並列データ
(22Mbit/s)からOHデータ領域および冗長デ
ータ領域を削除して、128並列データ(19Mbit
/s)を生成し、その128並列データを第3の多重化
回路37に対して出力する。第3の多重化回路37で
は、受け取った128並列データ(19Mbit/s)
を多重化して16並列データ(156Mbit/s)を
生成し、その16並列データを第4の多重化回路38に
対して出力する。最後に、第4の多重化回路38では、
受け取った16並列データをさらに多重化して、もとの
2.5Gbit/sのSTM−16データを生成/出力
する。
【0039】図3は、FEC多重化回路2およびFEC
多重分離回路6間で伝送されるFECフレームの概念を
示す図である。このFECフレームは、フレーム#1か
らフレーム#15のマルチフレーム構成が取られてい
る。ここでは、第1のRS符号化回路16および第2の
RS復号回路43が、第1の誤り訂正符号により、フレ
ーム#1からフレーム#15にわたる処理を行い、さら
に、それらの処理における冗長データをフレーム#15
に格納する。また、第2のRS符号化回路18および第
1のRS復号回路41が、第2の誤り訂正符号により、
それぞれフレーム単位に処理を行い、さらに、それらの
処理における冗長データを各々のフレームの末尾に格納
する。
【0040】なお、図4は、上記第1の誤り訂正符号お
よび第2の誤り訂正符号の処理方向を示す図である。本
実施の形態においては、図示のように、第1の誤り訂正
符号と第2の誤り訂正符号の処理方向を変えており、た
とえば、バースト的なビット誤りを分散させることで、
誤り訂正能力の向上を図っている。
【0041】ここで、FECフレームを用いた誤り訂正
方法を具体的に説明する。図5は、図3および図4に示
したFECフレームの構成例を示す図である。図5
(a)は、OH挿入回路14から出力される128並列
データ(22Mbit/s)の各フレーム(#1〜#1
4)の構成を示す図である。ここでは、たとえば、第1
の速度変換回路13において付加されたOHデータ領域
にOHデータ:OH1〜16が格納され、各サブサブフ
レームは、OHデータ1列,STM−16データ223
列,および第2のRS(240,224)冗長データ領
域16列で構成されている。また、図5(b)は、OH
挿入回路14から出力される128並列データ(22M
bit/s)のフレーム#15の構成を示す図である。
このフレームは、第1および第2のRS(240,22
4)冗長データ領域で構成されている。また、図5
(c)は、FECフレームの生成方法を示す図である。
【0042】まず、第1のメモリ回路15では、メモリ
に順次格納されたOH挿入後の128並列データ(22
Mbit/s)を、フレーム#1の1列目,フレーム#
2の1列目,…,フレーム#15の1列目,フレーム#
1の2列目,フレーム#2の2列目,…,フレーム#1
5の2列目,…,フレーム#1の224列目,フレーム
#2の224列目,…,フレーム#15の224列目の
順序で読み出す。そして、第1のRS符号化回路16で
は、フレーム#1の1列目,フレーム#2の1列目,
…,フレーム#15の1列目に対してRS符号化を行
い、その冗長データをフレーム#15の1列目に格納す
る。以降、同様に、各2列目〜224列目まで、列単位
にRS符号化を行い、その冗長データをフレーム#15
の対応する列にそれぞれ格納する。これにより、第1の
RS(240,224)符号0〜223(第1のRS符
号化回路16出力の128並列データ)が生成され、そ
れらが第2のメモリ回路17に順次格納される。
【0043】つぎに、第2のメモリ回路17では、フレ
ーム#1〜フレーム#14を再びもとの順序で読み出
し、読み出したフレームを第2のRS符号化回路18に
対して出力する。第2のRS符号化回路18では、読み
出されたフレーム#1〜#14に対して、OHデータ,
およびSTM−16データを情報データとして、8サブ
フレーム単位にRS符号化を行う。そして、その符号化
後の冗長データを第2のRS(240,224)冗長デ
ータ領域にそれぞれ格納し、第2のRS符号0〜15を
構成する。同様に、フレーム#15に対しては、第1の
RS(240,224)冗長データを情報データとし
て、8サブフレーム単位にRS符号化を行う。そして、
その符号化後の冗長データを第2のRS(240,22
4)冗長データ領域にそれぞれ格納する。これにより、
第2のRS符号0〜15(第2のRS符号化回路18出
力の128並列データ)が生成され、それらが順次出力
される。
【0044】最後に、第2のRS符号化回路18から出
力された128並列データ(22Mbit/s)は、第
1の多重化回路19および第2の多重化回路20におい
て多重化され、第2の多重化回路20では、その多重化
結果として2.86Gbit/sのFECフレームを生
成/出力する。なお、図示のf(自然数)は、RS(2
40,224)符号0〜15の多重化数を示している。
したがって、本実施の形態においては、f=16の場合
を示していることとなる。また、本実施の形態における
FECフレームにおいては、伝送速度が、もとのSTM
−16データと比較して(240,224)×(15/
14)倍に上昇し(OHデータ領域分と冗長データ領域
分に相当)、2.86Gbit/sとなる。
【0045】一方、FECフレームを受け取ったFEC
多重分離回路6の第1のRS(240,224)復号回
路41では、128並列データ(22Mbit/s)に
対して8サブフレーム単位に、RS(240,224)
復号演算を行い、各符号内のビット誤りを訂正する。し
かしながら、訂正性能を越える多数のビット誤りが発生
した場合、この復号演算だけでは、第1のRS復号回路
41の出力データにビット誤りが残留する。
【0046】そこで、本実施の形態においては、第2の
RS復号回路43が、第1のRS復号回路41の復号結
果である128並列データ(22Mbit/s)に対し
て、さらに、フレーム#1〜#15の列単位に、RS復
号演算を行い、各符号内に残留したビット誤りをも訂正
する。なお、本実施の形態における第1のRS符号0〜
223と第2のRS符号0〜15とでは、前述のよう
に、各符号間の情報データが並べ替えて読み出されてい
るため、ビットの誤りが各符号間で分散し、大幅に誤り
訂正能力を向上させることが可能となっている。
【0047】このように、本実施の形態においては、F
ECフレームがマルチフレーム構成を採用し、2方向の
異なるデータの組み合わせで誤り訂正符号化を行ってい
るため、1方向のデータに対して誤り訂正符号化を行う
従来技術と比較して、バースト的なビットの誤りを分散
させることができるようになり、これにより、大幅に誤
り訂正能力を向上させることが可能となる。また、前述
のように誤り訂正能力の向上を実現できるため、伝送速
度が2.5Gbit/sから2.86Gbit/sに上
昇した場合においても、従来技術と比較して光伝送特性
の劣化量を小さく抑えることができ、これにより、長距
離かつ大容量の光伝送システムを構築することが可能と
なる。
【0048】また、本実施の形態においては、第1のR
S(240,224)符号化回路16の前段に第1のメ
モリ回路15を配置し、さらに、第2のRS(240,
224)符号化回路18の前段に第2のメモリ回路17
を配置しているため、STM−16データの順序を替え
ずにFECフレームを伝送できる。
【0049】なお、本実施の形態では、第1の誤り訂正
符号としてRS(240,224)符号を用い、第2の
誤り訂正符号としてRS(240,224)符号を用い
た場合について説明したが、これに限らず、たとえば、
前者のRS符号の符号長をp1,情報データ長をq1,
後者のRS符号の符号長をp2,情報データ長をq2と
し、さらに、多重化数をf,マルチフレーム数をmfと
し、前記第1の誤り訂正符号および第2の誤り訂正符号
を、それぞれRS(p1,q1)符号およびRS(p
2,q2)符号(ただし、p2=k1(整数)×mf、
q2=k2(整数)×f、k1)と表現することとして
もよい。
【0050】また、本実施の形態においては、OHを各
サブフレームに1ビットとした場合について説明した
が、これに限らず、たとえば、各サブフレームに2ビッ
ト以上のOHを設けることとしてもよい。
【0051】実施の形態2.図6は、前述した光伝送シ
ステム(図1参照)内のFEC多重化回路2((a)参
照)およびFEC多重分離回路6((b)参照)の構成
を示す図である。図6において、34a,…,34bは
複数の誤り訂正部であり、本実施の形態においては、前
述のFEC多重分離回路6内の誤り訂正部34を、複数
にわたって従属接続した場合の例を示している。なお、
前述の実施の形態1と同様の構成については、同一の符
号を付してその説明を省略する。
【0052】本実施の形態においては、誤り訂正部によ
る処理を複数回にわたって繰り返すため、前述の実施の
形態1と比較して、さらに、大幅に誤り訂正能力を向上
させることができる。また、本実施の形態においては、
FECフレームの構成を変更することなく、かつ、誤り
訂正部を従属接続すること以外にハードウェア構成を変
更することなく、容易に、長距離/大容量の光伝送シス
テムを構築することが可能となる。
【0053】なお、本実施の形態においても、実施の形
態1と同様に、第1の誤り訂正符号および第2の誤り訂
正符号を、それぞれRS(p1,q1)符号およびRS
(p2,q2)符号(ただし、p2=k1(整数)×m
f、q2=k2(整数)×f、k1)と表現できる。ま
た、実施の形態1と同様に、各サブフレームに2ビット
以上のOHを設けることとしてもよい。
【0054】
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、FECフレームがマルチフレーム構成を採用し、2
方向の異なるデータの組み合わせで誤り訂正符号化を行
っているため、1方向のデータに対して誤り訂正符号化
を行う従来技術と比較して、バースト的なビットの誤り
を分散させることができるようになり、大幅に誤り訂正
能力を向上させることが可能な光伝送システムを得るこ
とができる、という効果を奏する。また、誤り訂正能力
の向上を実現できるため、伝送速度が上昇した場合にお
いても、従来技術と比較して光伝送特性の劣化量を小さ
く抑えることができ、長距離伝送かつ大容量伝送を実現
可能な光伝送システムを得ることができる、という効果
を奏する。また、第1の符号化手段の前段に第1の読み
出し手段を配置し、さらに、第2の符号化手段の前段に
第2の読み出し手段を配置しているため、情報データの
順序を替えずにFECフレームを伝送可能な光伝送シス
テムを得ることができる、という効果を奏する。
【0055】つぎの発明によれば、第1の誤り訂正手
段、第3の読み出し手段、第2の誤り訂正手段、および
第4の読み出し手段による処理を複数回にわたって繰り
返すため、さらに、大幅に誤り訂正能力を向上させるこ
とが可能な光伝送システムを得ることができる、という
効果を奏する。また、FECフレームの構成を変更する
ことなく、かつ、上記各手段を従属接続すること以外に
ハードウェア構成を変更することなく、容易に、長距離
/大容量の光伝送システムを構築することが可能な光伝
送システムを得ることができる、という効果を奏する。
【0056】つぎの発明によれば、FECフレームがマ
ルチフレーム構成を採用し、2方向の異なるデータの組
み合わせで誤り訂正符号化を行っているため、1方向の
データに対して誤り訂正符号化を行う従来技術と比較し
て、バースト的なビットの誤りを分散させることができ
るようになり、大幅に誤り訂正能力を向上させることが
可能なFEC多重化装置を得ることができる、という効
果を奏する。また、第1の符号化手段の前段に第1の読
み出し手段を配置し、さらに、第2の符号化手段の前段
に第2の読み出し手段を配置しているため、情報データ
の順序を替えずにFECフレームを伝送可能なFEC多
重化装置を得ることができる、という効果を奏する。
【0057】つぎの発明によれば、FECフレームがマ
ルチフレーム構成を採用し、2方向の異なるデータの組
み合わせで誤り訂正を行っているため、1方向のデータ
に対して誤り訂正を行う従来技術と比較して、大幅に誤
り訂正能力を向上させることが可能なFEC多重分離装
置を得ることができる、という効果を奏する。また、誤
り訂正能力の向上を実現できるため、伝送速度が上昇し
た場合においても、従来技術と比較して光伝送特性の劣
化量を小さく抑えることができ、長距離かつ大容量の光
伝送システムを構築することが可能なFEC多重分離装
置を得ることができる、という効果を奏する。
【0058】つぎの発明によれば、第1の誤り訂正手
段、第1の読み出し手段、第2の誤り訂正手段、および
第2の読み出し手段による処理を複数回にわたって繰り
返すため、さらに、大幅に誤り訂正能力を向上させるこ
とが可能なFEC多重分離装置を得ることができる、と
いう効果を奏する。また、FECフレームの構成を変更
することなく、かつ、上記各手段を従属接続すること以
外にハードウェア構成を変更することなく、容易に、長
距離/大容量の光伝送システムを構築することが可能な
FEC多重分離装置を得ることができる、という効果を
奏する。
【0059】つぎの発明によれば、FECフレームがマ
ルチフレーム構成を採用し、2方向の異なるデータの組
み合わせで誤り訂正符号化を行っているため、1方向の
データに対して誤り訂正符号化を行う従来技術と比較し
て、バースト的なビットの誤りを分散させることができ
るようになり、大幅に誤り訂正能力を向上させることが
可能な誤り訂正方法を得ることができる、という効果を
奏する。
【0060】つぎの発明によれば、第1の誤り訂正ステ
ップ、第3の読み出しステップ、第2の誤り訂正ステッ
プ、および第4の読み出しステップによる処理を複数回
にわたって繰り返すため、さらに、大幅に誤り訂正能力
を向上させることが可能な誤り訂正方法を得ることがで
きる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる光伝送システムの構成を示す
図である。
【図2】 光伝送システム内のFEC多重化回路および
FEC多重分離回路の構成を示す図である。
【図3】 FEC多重化回路およびFEC多重分離回路
間で伝送されるFECフレームの概念を示す図である。
【図4】 第1の誤り訂正符号および第2の誤り訂正符
号の処理方向を示す図である。
【図5】 FECフレームの構成例を示す図である。
【図6】 光伝送システム内のFEC多重化回路および
FEC多重分離回路の構成を示す図である。
【図7】 従来のFEC多重化装置およびFEC多重分
離装置の構成を示す図である。
【図8】 従来のFEC多重化装置が生成するFECフ
レームの構成を示す図である。
【符号の説明】
1 第1の光受信部、2 FEC多重化回路、3 第1
の光送信部、4 光伝送路、5 第2の光受信部、6
FEC多重分離回路、7 第2の光送信部、11 第1
の多重分離回路、12 第2の多重分離回路、13 第
1の速度変換回路、14 OH挿入回路、15 第1の
メモリ回路、16 第1のRS符号化回路、17 第2
のメモリ回路、18 第2のRS符号化回路、19 第
1の多重化回路、20 第2の多重化回路、31 第3
の多重分離回路、32 第4の多重分離回路、33 フ
レーム同期回路、34,34a,34b 誤り訂正部、
35 OH分離回路、36 第2の速度変換回路、37
第3の多重化回路、38第4の多重化回路、41 第
1のRS復号回路、42 第3のメモリ回路、43 第
2のRS復号回路、44 第4のメモリ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一番ヶ瀬 広 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5B001 AA11 AB02 AD06 AE02 5J065 AA03 AC02 AD03 AE06 AH06 AH07 AH17 AH18 AH20 5K014 BA00 BA05 EA07 HA01 HA10

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 FECフレームを生成/出力するFEC
    生成部と、受け取ったFECフレームを用いて誤り訂正
    を行う誤り訂正部と、を備えた光伝送システムにおい
    て、 前記FEC生成部が、 情報データを多重分離することで生成された第1の並列
    データを順に格納し、その後、該格納データを一定の基
    準にしたがって順序を並べ替えて読み出す第1の読み出
    し手段と、 前記読み出されたデータに対して第1の誤り訂正符号化
    を実施することで、第1の誤り訂正符号を生成する第1
    の符号化手段と、 前記第1の誤り訂正符号を順に格納し、その後、該格納
    データをもとの順序に並べ替えて読み出す第2の読み出
    し手段と、 前記読み出されたデータに対して第2の誤り訂正符号化
    を実施することで、第2の誤り訂正符号を生成する第2
    の符号化手段と、 前記第2の誤り訂正符号を多重化してFECフレームを
    生成するフレーム生成手段と、 を備え、 前記誤り訂正部が、 前記FECフレームを多重分離することで生成された第
    2の並列データに対して、第1の復号処理よる誤り訂正
    を実施する第1の誤り訂正手段と、 前記第1の復号処理後の並列データを順に格納し、その
    後、該格納データを一定の基準にしたがって順序を並べ
    替えて読み出す第3の読み出し手段と、 前記読み出された並列データに対して、第2の復号処理
    による誤り訂正を実施する第2の誤り訂正手段と、 前記第2の復号処理後の並列データを順に格納し、その
    後、該格納データをもとの順序に並べ替えて読み出す第
    4の読み出し手段と、 前記読み出された並列データを多重化してもとの情報デ
    ータを再生する情報データ再生手段と、 を備えることを特徴とする光伝送システム。
  2. 【請求項2】 前記第1の誤り訂正手段、前記第3の読
    み出し手段、前記第2の誤り訂正手段、および前記第4
    の読み出し手段の組み合わせを、複数段にわたって従属
    接続することを特徴とする請求項1に記載の光伝送シス
    テム。
  3. 【請求項3】 光伝送システムの送信側として動作する
    FEC多重化装置において、 情報データを多重分離することで生成された並列データ
    を順に格納し、その後、該格納データを一定の基準にし
    たがって順序を並べ替えて読み出す第1の読み出し手段
    と、 前記読み出されたデータに対して第1の誤り訂正符号化
    を実施することで、第1の誤り訂正符号を生成する第1
    の符号化手段と、 前記第1の誤り訂正符号を順に格納し、その後、該格納
    データをもとの順序に並べ替えて読み出す第2の読み出
    し手段と、 前記読み出されたデータに対して第2の誤り訂正符号化
    を実施することで、第2の誤り訂正符号を生成する第2
    の符号化手段と、 前記第2の誤り訂正符号を多重化してFECフレームを
    生成するフレーム生成手段と、 を備えることを特徴とするFEC多重化装置。
  4. 【請求項4】 伝送システムの受信側として動作するF
    EC多重分離装置において、 FECフレームを多重分離することで生成された並列デ
    ータに対して、第1の復号処理よる誤り訂正を実施する
    第1の誤り訂正手段と、 前記第1の復号処理後の並列データを順に格納し、その
    後、該格納データを一定の基準にしたがって順序を並べ
    替えて読み出す第1の読み出し手段と、 前記読み出された並列データに対して、第2の復号処理
    による誤り訂正を実施する第2の誤り訂正手段と、 前記第2の復号処理後の並列データを順に格納し、その
    後、該格納データをもとの順序に並べ替えて読み出す第
    2の読み出し手段と、 前記読み出された並列データを多重化してもとの情報デ
    ータを再生する情報データ再生手段と、 を備えることを特徴とするFEC多重分離装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の誤り訂正手段、前記第1の読
    み出し手段、前記第2の誤り訂正手段、および前記第2
    の読み出し手段の組み合わせを、複数段にわたって従属
    接続することを特徴とする請求項4に記載のFEC多重
    分離装置。
  6. 【請求項6】 FECフレームを生成/出力するFEC
    生成ステップと、受け取ったFECフレームを用いて誤
    り訂正を行う誤り訂正ステップと、を含む誤り訂正方法
    において、 前記FEC生成ステップにあっては、 情報データを多重分離し、該分離後の情報データにOH
    (オーバヘッド)データ領域と第1および第2の冗長デ
    ータ領域とを付加し、さらに、所定のOH情報を前記O
    Hデータ領域に挿入することで、第1の並列データを生
    成する第1の並列データ生成ステップと、 前記第1の並列データを順に格納し、その後、該格納デ
    ータを一定の基準にしたがって順序を並べ替えて読み出
    す第1の読み出しステップと、 前記読み出されたデータに対して第1の誤り訂正符号化
    を実施し、かつその冗長情報を前記第1の冗長データ領
    域に格納することで、第1の誤り訂正符号を生成する第
    1の符号化ステップと、 前記第1の誤り訂正符号を順に格納し、その後、該格納
    データをもとの順序に並べ替えて読み出す第2の読み出
    しステップと、 前記読み出されたデータに対して第2の誤り訂正符号化
    を実施し、かつその冗長情報を前記第2の冗長データ領
    域に格納することで、第2の誤り訂正符号を生成する第
    2の符号化ステップと、 前記第2の誤り訂正符号を多重化してFECフレームを
    生成するフレーム生成ステップと、 を含み、 前記誤り訂正ステップにあっては、 前記FECフレームを多重分離し、該分離後のフレーム
    同期を確立することで、第2の並列データを生成する第
    2の並列データ生成ステップと、 前記第2の並列データに対して第1の復号処理よる誤り
    訂正を行う第1の誤り訂正ステップと、 前記誤り訂正後の並列データを順に格納し、その後、該
    格納データを一定の基準にしたがって順序を並べ替えて
    読み出す第3の読み出しステップと、 前記読み出された並列データに対して第2の復号処理に
    よる誤り訂正を行う第2の誤り訂正ステップと、 前記誤り訂正後の並列データを順に格納し、その後、該
    格納データをもとの順序に並べ替えて読み出す第4の読
    み出しステップと、 前記読み出された並列データから前記オーバヘッド情報
    を分離し、かつ前記OHデータ領域および各冗長データ
    領域を削除後、その並列データを多重化してもとの情報
    データを再生する情報データ再生ステップと、 を含むことを特徴とする誤り訂正方法。
  7. 【請求項7】 さらに、前記誤り訂正ステップにあって
    は、 前記第1の誤り訂正ステップ、前記第3の読み出しステ
    ップ、前記第2の誤り訂正ステップ、および前記第4の
    読み出しステップによる処理の組み合わせを、複数回に
    わたって実施することを特徴とする請求項6に記載の誤
    り訂正方法。
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