長距離光伝送装置、及び長距離光伝送システム
【課題】長距離伝送路区間における通信速度がより高速化しても、比較的簡素な構成で安定した通信を実現する。
【解決手段】４０Ｇｂｐｓで通信を行うメディアコンバータ６，８は、光トランシーバ２０、フレーム処理部２２、ＦＥＣ２４〜３０、長距離ＴＲ３２〜３８、及び波長フィルタ４０を備えている。また、これらの間では、電気信号を４本のレーンでパラレル転送する。ＦＥＣ２４〜３０、及び長距離ＴＲ３２〜３８は１０Ｇｂｐｓの通信速度に対応しており、各レーン別に転送された電気信号に対してＦＥＣを生成し、電気信号を光信号に変換する。
【解決手段】４０Ｇｂｐｓで通信を行うメディアコンバータ６，８は、光トランシーバ２０、フレーム処理部２２、ＦＥＣ２４〜３０、長距離ＴＲ３２〜３８、及び波長フィルタ４０を備えている。また、これらの間では、電気信号を４本のレーンでパラレル転送する。ＦＥＣ２４〜３０、及び長距離ＴＲ３２〜３８は１０Ｇｂｐｓの通信速度に対応しており、各レーン別に転送された電気信号に対してＦＥＣを生成し、電気信号を光信号に変換する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長距離伝送区間での通信に適した長距離光伝送装置、及び長距離光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信の利便性に対する要求を反映して、多数の国間や地域間に跨った長距離伝送区間を１０Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）もの通信速度域で結ぶ長距離ネットワークが普及してきている。また、より高速な４０Ｇｂｐｓや１００Ｇｂｐｓの速度域で長距離伝送区間での通信を可能とする規格がＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ｂａにより標準化された。
【０００３】
例えば従来、上記の長距離伝送区間において１０Ｇｂｐｓの速度域でフレームを伝送する先行技術として、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）の勧告 Ｇ．７０９に規定されたＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のデジタルラッパフレームを用いて光信号を送受信するフレーム伝送装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記の先行技術は、受信したＭＡＣフレームをデジタルラッパフレームに変換して長距離伝送路区間へ送信する過程で、６４ｂｉｔ単位に転送されたＭＡＣフレームに２ｂｉｔのヘッダ情報を付加し、これを符号化する処理（６４Ｂ／６６Ｂ符号化）を行っている。また先行技術では、このとき２ｂｉｔのヘッダ情報を１ｂｉｔのヘッダ情報に変換したＭＡＣフレームを生成し、このＭＡＣフレームをデジタルラッパフレームのペイロード領域に格納している。これにより、デジタルラッパフレーム全体としてのデータ量を１ｂｉｔ分削減できるため、その分、デジタルラッパフレームの処理速度を抑制できると考えられる。
【０００５】
また、上記の先行技術が用いるデジタルラッパフレームにはＦＥＣ（Ｆｏｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：順方向誤り訂正）領域が設けられており、この領域には誤り訂正用の符号が格納されている。このため、先行技術のフレーム伝送装置において、長距離区間を転送されたデジタルラッパフレームを受信した場合、上記の誤り訂正符号に基づいて、例えば光損失によりデジタルラッパフレームに生じたデータの誤りを訂正することにより、長距離伝送区間においても比較的安定した通信を実現することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３５８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した先行技術の手法は、特定の通信速度（１０Ｇｂｐｓ）域でのフレーム伝送に合わせて最適化されており、１ｂｉｔ付加フレームの生成やデジタルラッパフレームの生成、誤り訂正符号の挿入といった処理を全て専用の光伝送デバイス（トランスポンダ）内で実現するものである。
【０００８】
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａで標準化された４０Ｇｂｐｓや１００Ｇｂｐｓといった通信規格に準拠して長距離ネットワークを構築しようとした場合、先行技術のフレーム伝送手法をそのまま適用しようとすると、専用デバイスのハードウエア構成もそれぞれの通信速度域（４０Ｇｂｐｓ／１００Ｇｂｐｓ）に合わせて見直す必要があり、その開発コストや手間が大きな負担となるという問題がある。
【０００９】
例えば、４０Ｇｂｐｓに対応したデバイスでフレーム伝送を行おうとする場合、先行技術の速度域（１０Ｇｂｐｓ）に対応した光伝送デバイスと比較すると、単純に４倍の処理能力を有した専用デバイスが新たに必要となる。また、デバイスの処理能力を向上させるには、一般的に既存のデバイスよりもさらに高度な技術を用いてハードウエア構成を実現する必要があるため、その分、デバイスの製造コストが上昇し、それを組み込んだ長距離光伝送装置（メディアコンバータ等）の価格も高騰する。このようなハードウエア構成の高度化や価格の高騰は、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａに準拠した長距離光伝送ネットワークの普及に対して大きな障害となる。
【００１０】
そこで本発明は、長距離伝送路区間における通信速度がより高速化しても、比較的簡素な構成で安定した通信を実現できる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明の長距離光伝送装置は、ネットワークケーブルを介して受信した光信号を電気信号に変換して転送する第１送受信部と、第１送受信部から転送された電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、フレーム処理部によりパラレル転送された電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して各レーン別に引き続きパラレル転送する誤り訂正部と、誤り訂正部によりパラレル転送された電気信号を各レーン別に光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部とを備える。
【００１２】
また、上記の目的を達成するために本発明の長距離光伝送システムは、ネットワークケーブルに接続されており、ネットワークケーブルを介して所定の通信規格に準拠したフレームを光信号として送受信する長距離光伝送装置を備え、ネットワークケーブルを介して複数の長距離光伝送装置を相互に接続して構成される長距離光伝送システムであって、長距離伝送装置は、ネットワークケーブルを介して受信した光信号を電気信号に変換し、その電気信号を転送する第１送受信部と、第１送受信部から転送された電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、フレーム処理部によりパラレル転送された電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して各レーン別に引き続き転送する誤り訂正部と、誤り訂正部によりパラレル転送された電気信号を各レーン別に光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部とを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の長距離光伝送装置及び長距離光伝送システムによれば、既存の１０Ｇｂｐｓで用いたデバイスを有効に活用しつつ１０ｋｍや４０ｋｍ、１００ｋｍ等の長距離区間において、より高い通信速度（例えば４０Ｇｂｐｓ／１００Ｇｂｐｓ）に対応した通信を簡素な構成で実現することができる。また簡素な構成であっても、フレーム中に誤り訂正符号を確実に挿入できるため、光信号が長距離に渡って転送される際に生じたデータの誤りを訂正して、安定した通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の長距離光伝送システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】第１実施形態のメディアコンバータの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】メディアコンバータによる長距離伝送路区間へのデータ転送処理を示すフローチャートである。
【図４】メディアコンバータによる他のネットワークへのデータ転送処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態のメディアコンバータの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、長距離光伝送装置としての形態、及び複数の長距離光伝送装置により構成されたネットワークで実行される長距離光伝送システムとしての形態が含まれるものとする。また、長距離光伝送装置はその一例として、メディアコンバータを用いて説明する。
【００１６】
図１は、第１実施形態の長距離光伝送システムの構成を概略的に示す図である。なお、第１実施形態のメディアコンバータは、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａで標準化された４０Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）の通信速度に準拠している。ネットワーク１は、ネットワーク２、ネットワーク４、及び図示しない複数のネットワークが接続されている。
【００１７】
〔長距離伝送システムの構成〕
ネットワーク１は、メディアコンバータ６、８、及び図示しない複数のメディアコンバータやＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｃｈｙ）方式の伝送設備により構成されている。メディアコンバータ６、８及び各伝送設備は、例えば１０ｋｍや、４０ｋｍ、１００ｋｍ等の長距離区間を隔てて配置されており、光ファイバケーブル１４を介して上記の長距離区間におけるデータの送受信を行っている。
【００１８】
ネットワーク２は、例えばレイヤ２スイッチや、レイヤ３スイッチ等のスイッチングハブにより構成されており、スイッチングハブ１０や図示しない複数のスイッチングハブが相互に接続されている。また、ネットワーク４は、ネットワーク２と同様にスイッチングハブ１２や図示しない複数のスイッチングハブにより構成されている。
【００１９】
ネットワーク１に配置されたメディアコンバータ６及びメディアコンバータ８は、光ファイバケーブル１４を介して接続されている。メディアコンバータ６，８は相互に、例えば１０ｋｍや、４０ｋｍ、１００ｋｍ離れた長距離区間を光ファイバケーブル１４を介して光信号で通信する。また、メディアコンバータ６、８は、ネットワークケーブル１６，１８を介してスイッチングハブ１０，１２にそれぞれ接続されている。
【００２０】
例えば、ネットワーク２からネットワーク４へデータを転送する際、スイッチングハブ１０から送信されたデータはこれに接続されているメディアコンバータ６及びメディアコンバータ８を介してスイッチングハブ１２へ転送される。
【００２１】
メディアコンバータ６は、スイッチングハブ１０から送信されたデータを受信すると、このデータをＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９勧告に規定されているＯＴＮフレームでカプセル化するとともに、ＦＥＣ符号を生成し、これをＯＴＮフレームに格納する。そして、メディアコンバータ６は、このＯＴＮフレームを光信号としてメディアコンバータ８へ転送する。
【００２２】
メディアコンバータ８は、上記のＯＴＮフレームを光信号として受信すると、ＯＴＮフレームに格納されたＦＥＣ符号に基づいてデータの誤りを訂正する。そして、ＯＴＮフレームをデカプセル化したうえで他のネットワーク４に配置されたスイッチングハブ１２へ転送する。
【００２３】
このように、ネットワーク１は複数のネットワークを繋ぐバックボーンとして長距離区間に渡るデータの転送を可能としている。また、ネットワーク１内でデータはＯＴＮフレームにカプセル化された形式で転送され、ＯＴＮフレームを受信したメディアコンバータでは、ＦＥＣに基づいて、例えば、長距離伝送路区間で光信号を転送する際に生じたデータの誤りを訂正する。このため、ネットワーク１内では、データの誤りを抑制し安定した通信を行うことができる。なお、メディアコンバータ６，８で実行されるデータの転送処理については、図２〜図４を参照してさらに詳しく後述する。
【００２４】
〔メディアコンバータ〕
図２は、第１実施形態のメディアコンバータ６，８の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。なお、図２ではメディアコンバータ６を用いてその機能的な構成を説明するが、メディアコンバータ８もメディアコンバータ６と同様に構成されている。また、図２中に実線で示す矢印はデータの転送方向を示している。また、データの転送方向でみた左右方向の矢印は一対ごとに各レーンに振り分けられたデータの送信方向及び受信方向を示している。
【００２５】
メディアコンバータ６は、光トランシーバ（第１送受信部）２０、フレーム処理部２２、ＦＥＣ（誤り訂正部）２４，２６，２８，３０、長距離ＴＲ（トランシーバ）３２，３４，３６，３８、及び波長フィルタ４０により構成されている。また、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリを備えている。
【００２６】
光トランシーバ２０及びフレーム処理部２２は、データの方向に対して並列に配置されている４本のレーンを介して相互に接続されている。また、フレーム処理部２２とＦＥＣ２４，２６，２８，３０との間にも、４本のレーンが並列に配置されており、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、各レーンにそれぞれ接続されている。また、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、レーンを介して長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８にそれぞれ接続されている。長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８と波長フィルタ４０との間にも、４本のレーンが並列に配置されており、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８は各レーンにそれぞれ接続されている。
【００２７】
光トランシーバ２０は、フレーム処理部２２へデータを電気信号として転送する際、この電気信号を４本のレーンでパラレル転送する。また、フレーム処理部２２は、光トランシーバ２０から４本のレーンでパラレル転送された電気信号を整列させて合流させる。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割し、各レーンを介してＦＥＣ２４〜３０へパラレル転送する。各ＦＥＣ２４〜３０は、各レーン別に電気信号を長距離ＴＲ３２〜３８へ転送する。また、長距離ＴＲ３２〜３８及び波長フィルタ４０は、相互に、光信号を４本のレーンでパラレル転送する。このとき、上記の各レーンを転送される電気信号及び光信号は、１レーンあたり１０Ｇｂｐｓの通信速度で転送されている。
【００２８】
〔光トランシーバ〕
光トランシーバ２０は、例えばＱＳＦＰ（Ｑｕａｄ Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ−Ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）を用いた４０Ｇｂｐｓ用の光トランシーバであり、図１に示すネットワークケーブル１６を介してスイッチングハブ１０に接続されている。光トランシーバ２０は、スイッチングハブ１０からパラレル転送された光信号を受信すると、これを電気信号に変換したうえで、４本のレーンに分割してフレーム処理部２２へパラレル転送する。一方、フレーム処理部２２から転送された電気信号を光信号に変換して上記のスイッチングハブ１０へパラレル転送する。
【００２９】
また、光トランシーバ２０は、例えば、マルチモードで光信号を各レーン別にパラレル伝送するインターフェースにより構成されている。このインターフェースに接続されたネットワークケーブル１６も光トランシーバ２０と同様に、上記のマルチモードに対応したインターフェースにより構成されている。具体的には、光トランシーバ２０及びネットワークケーブル１６は、それぞれ４０Ｇｂｐｓで実行される通信速度を１０Ｇｂｐｓごとの４レーンに分けて光信号を相互にパラレル伝送する。なお、光トランシーバ２０及びネットワークケーブル１６のインターフェースの転送モードは、４０Ｇｂｐｓのシリアルモードであってもよい。
【００３０】
〔フレーム処理部〕
フレーム処理部２２は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いた４０Ｇｂｐｓに対応した集積回路により構成されており、上記の光トランシーバ２０の他に、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０に接続されている。フレーム処理部２２は、光トランシーバ２０から４本のレーンを介してパラレル転送された電気信号を受信すると、各レーン別に転送された電気信号を整列させて（スキュー調整）、これらの電気信号を一度合流させる。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割して各レーン別に接続されたＦＥＣ２４，２６，２８，３０にパラレル転送する。
【００３１】
またフレーム処理部２２は、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０から各レーン別にパラレル転送された電気信号に対しても、各レーン別に転送された電気信号を合流させて、スキューを調整したうえで再び４本のレーンに分割して、各レーン別に接続されたトランシーバ２０に対してパラレル転送する。
【００３２】
〔ＦＥＣ（誤り訂正部）〕
ＦＥＣ２４，２６，２８，３０はそれぞれ、１０Ｇｂｐｓに対応した集積回路（図示しない）により構成されている。また、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、フレーム処理部２２の他に、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８にそれぞれレーンを介して接続されている。
【００３３】
各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、それぞれフレーム処理部２２からレーンごとにパラレル転送されたフレームのデータをＯＴＮフレームのペイロード領域に格納する。また、同時に、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、ＦＥＣ符号を生成し、ＯＴＮフレームのＦＥＣ領域に格納する。そして、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、ＯＴＮフレームをそれぞれに接続された長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８へ転送する。
【００３４】
また、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８から転送されたＯＴＮフレームを受信すると、これに格納されたＦＥＣ符号を参照して、データの誤りを訂正する。そして、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、ＯＴＮフレームのペイロード領域からフレームのデータを取り出し、取り出したデータをフレーム処理部２２へ転送する。
【００３５】
〔長距離ＴＲ及び波長フィルタ（第２送受信部）〕
長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８は、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０の他に、波長フィルタ４０に接続されている。長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８は、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０から転送された電気信号を光信号に変換して、波長フィルタ４０へ転送する。一方、波長フィルタ４０から転送された光信号を各長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８で電気信号に変換して、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０へ転送する。
【００３６】
波長フィルタ４０は、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８の他に光ファイバケーブル１４を介してメディアコンバータ８に接続されている。波長フィルタ４０は、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いて各長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８から転送された光信号を多重化することにより、１本の光ファイバケーブル１４を介して接続されたメディアコンバータ８に対して一芯双方向の通信ができる。なお、特にこのような波長フィルタ４０を用いることなく、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８から転送された光信号を、４本の光ファイバからそれぞれ送信する構成であってもよい。
【００３７】
このように、メディアコンバータ６に配置されているＦＥＣ２４〜３０、長距離ＴＲ３２〜３８、及び波長フィルタ４０は、それぞれ４本のレーンを介してデータをパラレル転送する。これにより、１０Ｇｂｐｓに対応した既存のデバイスを用いて４０Ｇｂｐｓに対応した長距離伝送を行えるとともに、４０Ｇｂｐｓに対応した長距離光伝送装置を安価に生産することができる。
【００３８】
すなわち、例えばＦＥＣ２４〜３０が４０Ｇｂｐｓに対応した単一のＦＥＣ回路により構成されている場合、単一のＦＥＣ回路には、１０Ｇｂｐｓに対応したＦＥＣ回路において各レーンで実行される処理速度（６２５Ｍｂｐｓ）に対して約４倍の処理能力が必要となる。この処理能力を有する専用のＦＥＣ回路（デバイス）は、１０Ｇｂｐｓよりもさらに高度な技術や素子を用いて実現する必要があり、その分のコストが膨大となる。
【００３９】
また、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８が４０Ｇｂｐｓに対応した単一の長距離ＴＲにより構成されている場合、１０Ｇｂｐｓで光信号として出力する場合と比べて４０Ｇｂｐｓで出力する方が波長分散よる影響を大きく受けてしまうということが一般的に知られている。しかし、本実施形態では、１０Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲを４つ備えることで、上記の波長分散による影響を回避することができる。
【００４０】
したがって、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａによる４０Ｇｂｐｓ／１００Ｇｂｐｓで実行される通信が標準化されても、４０Ｇｂｐｓに準拠したメディアコンバータ及びこれを用いて構成されたネットワークを広く普及させるのに時間を要することとなる。しかしながら、本実施形態のように既存の１０Ｇｂｐｓに対応したＦＥＣや長距離ＴＲを用いることで、４０ｋｍや１００ｋｍ等の長距離に渡って光信号を転送できるとともに、安価な値段で４０Ｇｂｐｓに対応したメディアコンバータを生産できる。
【００４１】
図３は、メディアコンバータ６，８による長距離伝送路区間へのデータ転送処理を示すフローチャートである。ここでは、図１に示すメディアコンバータ６を用いて、ネットワーク２から転送されたデータをメディアコンバータ８に転送する際の転送処理について以下、手順を追って説明する。
【００４２】
ステップ１００：メディアコンバータ６の光トランシーバ２０は、スイッチングハブ１０から転送されたデータをネットワークケーブル１６を介して光信号として受信する。光トランシーバ２０は、受信した光信号を電気信号に変換するとともに、この電気信号を４本のレーンに分割して、フレーム処理部２２へパラレル転送する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
ステップＳ１０４：メディアコンバータ６のフレーム処理部２２は、各レーン別にパラレル転送された電気信号を合流させて、スキューの調整を行う。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割してＦＥＣ２４〜３０へパラレル転送する。
【００４４】
ステップＳ１０６：メディアコンバータ６の各ＦＥＣ２４〜３０は、各レーン別に転送されたデータをペイロード領域に格納し、生成したＦＥＣ符号をＦＥＣ領域に格納して、ＯＴＮフレームを生成する。各ＦＥＣ２４〜３０は、ＯＴＮフレームを各レーン別に長距離ＴＲ３２〜３８へ転送する。
【００４５】
ステップＳ１０８：メディアコンバータ６の長距離ＴＲ３２〜３８は、受信した電気信号を光信号に変換して波長フィルタ４０へ転送する。波長フィルタ４０は、長距離ＴＲ３２〜３８から転送された光信号を多重化してから光ファイバケーブル１４を介して接続されたメディアコンバータ８へ向けて４０Ｇｂｐｓの通信速度で送信し（ステップＳ１１０）、この処理を終了（ＥＮＤ）する。
【００４６】
図４は、メディアコンバータ６，８による他のネットワーク２，４へのデータ転送処理を示すフローチャートである。ここでは、メディアコンバータ８がメディアコンバータ６から転送されたＯＴＮフレームをネットワーク４へ転送する処理について、手順を追って説明する。なお、メディアコンバータ６が行う処理についてもメディアコンバータ８と同様である。
【００４７】
ステップＳ２００：メディアコンバータ８の波長フィルタ４０は、メディアコンバータ６から４０Ｇｂｐｓの通信速度で転送されたＯＴＮフレームを光信号として受信すると、これを４本のレーンに分割して各レーン別に接続された長距離ＴＲ３２〜３８へパラレル転送する。
【００４８】
ステップＳ２０２：メディアコンバータ８の各長距離ＴＲ３２〜３８は、波長フィルタ４０から各レーン別に転送された光信号を電気信号に変換して接続先のＦＥＣ２４〜３０へ転送する。
【００４９】
ステップＳ２０４：メディアコンバータ８のＦＥＣ２４〜３０は、各レーン別にパラレル転送された電気信号に対して、電気信号として転送されたＯＴＮフレームに格納されているＦＥＣに基づいて、光損失により生じたデータの誤りを訂正したりする。そして、各ＦＥＣ２４〜３０は、ＯＴＮフレームに格納されているフレームのデータを取り出し、これを各レーン別にフレーム処理部２２へ転送する。
【００５０】
ステップＳ２０６：メディアコンバータ８のフレーム処理部２２は、ＦＥＣ２４〜３０から各レーン別に転送されてきた電気信号を合流させてスキューの調整を行う。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割して、接続先の光トランシーバ２０へパラレル転送する。
【００５１】
ステップＳ２０８：メディアコンバータ８の光トランシーバ２０は、受信した電気信号を光信号に変換してからネットワークケーブル１８を介して接続されたスイッチングハブ１２へ４０Ｇｂｐｓの通信速度で転送し、この処理を終了（ＥＮＤ）する。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態の長距離中継装置及び長距離光伝送システムについて説明する。図５は、第２実施形態のメディアコンバータ６，８の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。第２実施形態のメディアコンバータ６，８は、１００Ｇｂｐｓの通信速度に対応している点で第１実施形態と異なっている。その他基本的な構成及び機能は第１実施形態と共通するため、それらについては図示とともに同一の符号を付して重複した説明を省略するものとする。
【００５３】
第２実施形態では、光トランシーバ２０、フレーム処理部２２、ＦＥＣ２６〜３０，４２〜５２，長距離ＴＲ３２〜３８，５４〜６４、及び波長フィルタ４０が、それぞれの間で電気信号を１０本のレーンに分割してパラレル転送する。このとき各レーンは、１本あたり１０Ｇｂｐｓの通信速度で電気信号を転送しているため、この点は第１実施形態と共通している。
【００５４】
このように、上述した第１実施形態、及び第２実施形態におけるメディアコンバータ６，８は、いずれも１０Ｇｂｐｓに対応したＦＥＣ及び長距離ＴＲを用いて４０Ｇｂｐｓ及び１００Ｇｐｓによる通信ができる。したがって、４０Ｇｂｐｓ及び１００Ｇｐｓに対応した専用のデバイス（ＦＥＣ及び長距離ＴＲ）を新たに設けることなく、安価な値段で長距離光伝送装置を提供できるともに、これを用いたネットワークを広く普及させることができる。
【００５５】
また、一般的に４０Ｇｂｐｓ及び１００Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲを用いた場合、１０Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲに比べて波長分散による影響が大きくなるため、波長分散を補償するための回路が必要になる。しかし、１０Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲを複数設けることにより、波長分散による影響を抑制することができる。
【００５６】
また、パラレル転送された光信号を波長フィルタで多重するため、光ファイバケーブルを介して相互に接続されたメディアコンバータ同士は、４０ｋｍ、１００ｋｍ離れた長距離区間に渡って一芯双方向の通信を行うことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１，２，４ ネットワーク
６，８ メディアコンバータ（長距離光伝送装置）
２０ 光トランシーバ（第１送受信部）
２２ フレーム処理部
２４，２６，２８，３０ ＦＥＣ（誤り訂正部）
３２，３４，３６，３８ 長距離ＴＲ
４０ 波長フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長距離伝送区間での通信に適した長距離光伝送装置、及び長距離光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信の利便性に対する要求を反映して、多数の国間や地域間に跨った長距離伝送区間を１０Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）もの通信速度域で結ぶ長距離ネットワークが普及してきている。また、より高速な４０Ｇｂｐｓや１００Ｇｂｐｓの速度域で長距離伝送区間での通信を可能とする規格がＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ｂａにより標準化された。
【０００３】
例えば従来、上記の長距離伝送区間において１０Ｇｂｐｓの速度域でフレームを伝送する先行技術として、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）の勧告 Ｇ．７０９に規定されたＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のデジタルラッパフレームを用いて光信号を送受信するフレーム伝送装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記の先行技術は、受信したＭＡＣフレームをデジタルラッパフレームに変換して長距離伝送路区間へ送信する過程で、６４ｂｉｔ単位に転送されたＭＡＣフレームに２ｂｉｔのヘッダ情報を付加し、これを符号化する処理（６４Ｂ／６６Ｂ符号化）を行っている。また先行技術では、このとき２ｂｉｔのヘッダ情報を１ｂｉｔのヘッダ情報に変換したＭＡＣフレームを生成し、このＭＡＣフレームをデジタルラッパフレームのペイロード領域に格納している。これにより、デジタルラッパフレーム全体としてのデータ量を１ｂｉｔ分削減できるため、その分、デジタルラッパフレームの処理速度を抑制できると考えられる。
【０００５】
また、上記の先行技術が用いるデジタルラッパフレームにはＦＥＣ（Ｆｏｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：順方向誤り訂正）領域が設けられており、この領域には誤り訂正用の符号が格納されている。このため、先行技術のフレーム伝送装置において、長距離区間を転送されたデジタルラッパフレームを受信した場合、上記の誤り訂正符号に基づいて、例えば光損失によりデジタルラッパフレームに生じたデータの誤りを訂正することにより、長距離伝送区間においても比較的安定した通信を実現することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３５８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した先行技術の手法は、特定の通信速度（１０Ｇｂｐｓ）域でのフレーム伝送に合わせて最適化されており、１ｂｉｔ付加フレームの生成やデジタルラッパフレームの生成、誤り訂正符号の挿入といった処理を全て専用の光伝送デバイス（トランスポンダ）内で実現するものである。
【０００８】
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａで標準化された４０Ｇｂｐｓや１００Ｇｂｐｓといった通信規格に準拠して長距離ネットワークを構築しようとした場合、先行技術のフレーム伝送手法をそのまま適用しようとすると、専用デバイスのハードウエア構成もそれぞれの通信速度域（４０Ｇｂｐｓ／１００Ｇｂｐｓ）に合わせて見直す必要があり、その開発コストや手間が大きな負担となるという問題がある。
【０００９】
例えば、４０Ｇｂｐｓに対応したデバイスでフレーム伝送を行おうとする場合、先行技術の速度域（１０Ｇｂｐｓ）に対応した光伝送デバイスと比較すると、単純に４倍の処理能力を有した専用デバイスが新たに必要となる。また、デバイスの処理能力を向上させるには、一般的に既存のデバイスよりもさらに高度な技術を用いてハードウエア構成を実現する必要があるため、その分、デバイスの製造コストが上昇し、それを組み込んだ長距離光伝送装置（メディアコンバータ等）の価格も高騰する。このようなハードウエア構成の高度化や価格の高騰は、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａに準拠した長距離光伝送ネットワークの普及に対して大きな障害となる。
【００１０】
そこで本発明は、長距離伝送路区間における通信速度がより高速化しても、比較的簡素な構成で安定した通信を実現できる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明の長距離光伝送装置は、ネットワークケーブルを介して受信した光信号を電気信号に変換して転送する第１送受信部と、第１送受信部から転送された電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、フレーム処理部によりパラレル転送された電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して各レーン別に引き続きパラレル転送する誤り訂正部と、誤り訂正部によりパラレル転送された電気信号を各レーン別に光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部とを備える。
【００１２】
また、上記の目的を達成するために本発明の長距離光伝送システムは、ネットワークケーブルに接続されており、ネットワークケーブルを介して所定の通信規格に準拠したフレームを光信号として送受信する長距離光伝送装置を備え、ネットワークケーブルを介して複数の長距離光伝送装置を相互に接続して構成される長距離光伝送システムであって、長距離伝送装置は、ネットワークケーブルを介して受信した光信号を電気信号に変換し、その電気信号を転送する第１送受信部と、第１送受信部から転送された電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、フレーム処理部によりパラレル転送された電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して各レーン別に引き続き転送する誤り訂正部と、誤り訂正部によりパラレル転送された電気信号を各レーン別に光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部とを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の長距離光伝送装置及び長距離光伝送システムによれば、既存の１０Ｇｂｐｓで用いたデバイスを有効に活用しつつ１０ｋｍや４０ｋｍ、１００ｋｍ等の長距離区間において、より高い通信速度（例えば４０Ｇｂｐｓ／１００Ｇｂｐｓ）に対応した通信を簡素な構成で実現することができる。また簡素な構成であっても、フレーム中に誤り訂正符号を確実に挿入できるため、光信号が長距離に渡って転送される際に生じたデータの誤りを訂正して、安定した通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の長距離光伝送システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】第１実施形態のメディアコンバータの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】メディアコンバータによる長距離伝送路区間へのデータ転送処理を示すフローチャートである。
【図４】メディアコンバータによる他のネットワークへのデータ転送処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態のメディアコンバータの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、長距離光伝送装置としての形態、及び複数の長距離光伝送装置により構成されたネットワークで実行される長距離光伝送システムとしての形態が含まれるものとする。また、長距離光伝送装置はその一例として、メディアコンバータを用いて説明する。
【００１６】
図１は、第１実施形態の長距離光伝送システムの構成を概略的に示す図である。なお、第１実施形態のメディアコンバータは、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａで標準化された４０Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）の通信速度に準拠している。ネットワーク１は、ネットワーク２、ネットワーク４、及び図示しない複数のネットワークが接続されている。
【００１７】
〔長距離伝送システムの構成〕
ネットワーク１は、メディアコンバータ６、８、及び図示しない複数のメディアコンバータやＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｃｈｙ）方式の伝送設備により構成されている。メディアコンバータ６、８及び各伝送設備は、例えば１０ｋｍや、４０ｋｍ、１００ｋｍ等の長距離区間を隔てて配置されており、光ファイバケーブル１４を介して上記の長距離区間におけるデータの送受信を行っている。
【００１８】
ネットワーク２は、例えばレイヤ２スイッチや、レイヤ３スイッチ等のスイッチングハブにより構成されており、スイッチングハブ１０や図示しない複数のスイッチングハブが相互に接続されている。また、ネットワーク４は、ネットワーク２と同様にスイッチングハブ１２や図示しない複数のスイッチングハブにより構成されている。
【００１９】
ネットワーク１に配置されたメディアコンバータ６及びメディアコンバータ８は、光ファイバケーブル１４を介して接続されている。メディアコンバータ６，８は相互に、例えば１０ｋｍや、４０ｋｍ、１００ｋｍ離れた長距離区間を光ファイバケーブル１４を介して光信号で通信する。また、メディアコンバータ６、８は、ネットワークケーブル１６，１８を介してスイッチングハブ１０，１２にそれぞれ接続されている。
【００２０】
例えば、ネットワーク２からネットワーク４へデータを転送する際、スイッチングハブ１０から送信されたデータはこれに接続されているメディアコンバータ６及びメディアコンバータ８を介してスイッチングハブ１２へ転送される。
【００２１】
メディアコンバータ６は、スイッチングハブ１０から送信されたデータを受信すると、このデータをＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９勧告に規定されているＯＴＮフレームでカプセル化するとともに、ＦＥＣ符号を生成し、これをＯＴＮフレームに格納する。そして、メディアコンバータ６は、このＯＴＮフレームを光信号としてメディアコンバータ８へ転送する。
【００２２】
メディアコンバータ８は、上記のＯＴＮフレームを光信号として受信すると、ＯＴＮフレームに格納されたＦＥＣ符号に基づいてデータの誤りを訂正する。そして、ＯＴＮフレームをデカプセル化したうえで他のネットワーク４に配置されたスイッチングハブ１２へ転送する。
【００２３】
このように、ネットワーク１は複数のネットワークを繋ぐバックボーンとして長距離区間に渡るデータの転送を可能としている。また、ネットワーク１内でデータはＯＴＮフレームにカプセル化された形式で転送され、ＯＴＮフレームを受信したメディアコンバータでは、ＦＥＣに基づいて、例えば、長距離伝送路区間で光信号を転送する際に生じたデータの誤りを訂正する。このため、ネットワーク１内では、データの誤りを抑制し安定した通信を行うことができる。なお、メディアコンバータ６，８で実行されるデータの転送処理については、図２〜図４を参照してさらに詳しく後述する。
【００２４】
〔メディアコンバータ〕
図２は、第１実施形態のメディアコンバータ６，８の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。なお、図２ではメディアコンバータ６を用いてその機能的な構成を説明するが、メディアコンバータ８もメディアコンバータ６と同様に構成されている。また、図２中に実線で示す矢印はデータの転送方向を示している。また、データの転送方向でみた左右方向の矢印は一対ごとに各レーンに振り分けられたデータの送信方向及び受信方向を示している。
【００２５】
メディアコンバータ６は、光トランシーバ（第１送受信部）２０、フレーム処理部２２、ＦＥＣ（誤り訂正部）２４，２６，２８，３０、長距離ＴＲ（トランシーバ）３２，３４，３６，３８、及び波長フィルタ４０により構成されている。また、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリを備えている。
【００２６】
光トランシーバ２０及びフレーム処理部２２は、データの方向に対して並列に配置されている４本のレーンを介して相互に接続されている。また、フレーム処理部２２とＦＥＣ２４，２６，２８，３０との間にも、４本のレーンが並列に配置されており、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、各レーンにそれぞれ接続されている。また、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、レーンを介して長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８にそれぞれ接続されている。長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８と波長フィルタ４０との間にも、４本のレーンが並列に配置されており、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８は各レーンにそれぞれ接続されている。
【００２７】
光トランシーバ２０は、フレーム処理部２２へデータを電気信号として転送する際、この電気信号を４本のレーンでパラレル転送する。また、フレーム処理部２２は、光トランシーバ２０から４本のレーンでパラレル転送された電気信号を整列させて合流させる。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割し、各レーンを介してＦＥＣ２４〜３０へパラレル転送する。各ＦＥＣ２４〜３０は、各レーン別に電気信号を長距離ＴＲ３２〜３８へ転送する。また、長距離ＴＲ３２〜３８及び波長フィルタ４０は、相互に、光信号を４本のレーンでパラレル転送する。このとき、上記の各レーンを転送される電気信号及び光信号は、１レーンあたり１０Ｇｂｐｓの通信速度で転送されている。
【００２８】
〔光トランシーバ〕
光トランシーバ２０は、例えばＱＳＦＰ（Ｑｕａｄ Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ−Ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）を用いた４０Ｇｂｐｓ用の光トランシーバであり、図１に示すネットワークケーブル１６を介してスイッチングハブ１０に接続されている。光トランシーバ２０は、スイッチングハブ１０からパラレル転送された光信号を受信すると、これを電気信号に変換したうえで、４本のレーンに分割してフレーム処理部２２へパラレル転送する。一方、フレーム処理部２２から転送された電気信号を光信号に変換して上記のスイッチングハブ１０へパラレル転送する。
【００２９】
また、光トランシーバ２０は、例えば、マルチモードで光信号を各レーン別にパラレル伝送するインターフェースにより構成されている。このインターフェースに接続されたネットワークケーブル１６も光トランシーバ２０と同様に、上記のマルチモードに対応したインターフェースにより構成されている。具体的には、光トランシーバ２０及びネットワークケーブル１６は、それぞれ４０Ｇｂｐｓで実行される通信速度を１０Ｇｂｐｓごとの４レーンに分けて光信号を相互にパラレル伝送する。なお、光トランシーバ２０及びネットワークケーブル１６のインターフェースの転送モードは、４０Ｇｂｐｓのシリアルモードであってもよい。
【００３０】
〔フレーム処理部〕
フレーム処理部２２は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いた４０Ｇｂｐｓに対応した集積回路により構成されており、上記の光トランシーバ２０の他に、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０に接続されている。フレーム処理部２２は、光トランシーバ２０から４本のレーンを介してパラレル転送された電気信号を受信すると、各レーン別に転送された電気信号を整列させて（スキュー調整）、これらの電気信号を一度合流させる。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割して各レーン別に接続されたＦＥＣ２４，２６，２８，３０にパラレル転送する。
【００３１】
またフレーム処理部２２は、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０から各レーン別にパラレル転送された電気信号に対しても、各レーン別に転送された電気信号を合流させて、スキューを調整したうえで再び４本のレーンに分割して、各レーン別に接続されたトランシーバ２０に対してパラレル転送する。
【００３２】
〔ＦＥＣ（誤り訂正部）〕
ＦＥＣ２４，２６，２８，３０はそれぞれ、１０Ｇｂｐｓに対応した集積回路（図示しない）により構成されている。また、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、フレーム処理部２２の他に、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８にそれぞれレーンを介して接続されている。
【００３３】
各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、それぞれフレーム処理部２２からレーンごとにパラレル転送されたフレームのデータをＯＴＮフレームのペイロード領域に格納する。また、同時に、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、ＦＥＣ符号を生成し、ＯＴＮフレームのＦＥＣ領域に格納する。そして、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、ＯＴＮフレームをそれぞれに接続された長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８へ転送する。
【００３４】
また、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８から転送されたＯＴＮフレームを受信すると、これに格納されたＦＥＣ符号を参照して、データの誤りを訂正する。そして、各ＦＥＣ２４，２６，２８，３０は、ＯＴＮフレームのペイロード領域からフレームのデータを取り出し、取り出したデータをフレーム処理部２２へ転送する。
【００３５】
〔長距離ＴＲ及び波長フィルタ（第２送受信部）〕
長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８は、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０の他に、波長フィルタ４０に接続されている。長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８は、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０から転送された電気信号を光信号に変換して、波長フィルタ４０へ転送する。一方、波長フィルタ４０から転送された光信号を各長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８で電気信号に変換して、ＦＥＣ２４，２６，２８，３０へ転送する。
【００３６】
波長フィルタ４０は、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８の他に光ファイバケーブル１４を介してメディアコンバータ８に接続されている。波長フィルタ４０は、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いて各長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８から転送された光信号を多重化することにより、１本の光ファイバケーブル１４を介して接続されたメディアコンバータ８に対して一芯双方向の通信ができる。なお、特にこのような波長フィルタ４０を用いることなく、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８から転送された光信号を、４本の光ファイバからそれぞれ送信する構成であってもよい。
【００３７】
このように、メディアコンバータ６に配置されているＦＥＣ２４〜３０、長距離ＴＲ３２〜３８、及び波長フィルタ４０は、それぞれ４本のレーンを介してデータをパラレル転送する。これにより、１０Ｇｂｐｓに対応した既存のデバイスを用いて４０Ｇｂｐｓに対応した長距離伝送を行えるとともに、４０Ｇｂｐｓに対応した長距離光伝送装置を安価に生産することができる。
【００３８】
すなわち、例えばＦＥＣ２４〜３０が４０Ｇｂｐｓに対応した単一のＦＥＣ回路により構成されている場合、単一のＦＥＣ回路には、１０Ｇｂｐｓに対応したＦＥＣ回路において各レーンで実行される処理速度（６２５Ｍｂｐｓ）に対して約４倍の処理能力が必要となる。この処理能力を有する専用のＦＥＣ回路（デバイス）は、１０Ｇｂｐｓよりもさらに高度な技術や素子を用いて実現する必要があり、その分のコストが膨大となる。
【００３９】
また、長距離ＴＲ３２，３４，３６，３８が４０Ｇｂｐｓに対応した単一の長距離ＴＲにより構成されている場合、１０Ｇｂｐｓで光信号として出力する場合と比べて４０Ｇｂｐｓで出力する方が波長分散よる影響を大きく受けてしまうということが一般的に知られている。しかし、本実施形態では、１０Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲを４つ備えることで、上記の波長分散による影響を回避することができる。
【００４０】
したがって、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａによる４０Ｇｂｐｓ／１００Ｇｂｐｓで実行される通信が標準化されても、４０Ｇｂｐｓに準拠したメディアコンバータ及びこれを用いて構成されたネットワークを広く普及させるのに時間を要することとなる。しかしながら、本実施形態のように既存の１０Ｇｂｐｓに対応したＦＥＣや長距離ＴＲを用いることで、４０ｋｍや１００ｋｍ等の長距離に渡って光信号を転送できるとともに、安価な値段で４０Ｇｂｐｓに対応したメディアコンバータを生産できる。
【００４１】
図３は、メディアコンバータ６，８による長距離伝送路区間へのデータ転送処理を示すフローチャートである。ここでは、図１に示すメディアコンバータ６を用いて、ネットワーク２から転送されたデータをメディアコンバータ８に転送する際の転送処理について以下、手順を追って説明する。
【００４２】
ステップ１００：メディアコンバータ６の光トランシーバ２０は、スイッチングハブ１０から転送されたデータをネットワークケーブル１６を介して光信号として受信する。光トランシーバ２０は、受信した光信号を電気信号に変換するとともに、この電気信号を４本のレーンに分割して、フレーム処理部２２へパラレル転送する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
ステップＳ１０４：メディアコンバータ６のフレーム処理部２２は、各レーン別にパラレル転送された電気信号を合流させて、スキューの調整を行う。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割してＦＥＣ２４〜３０へパラレル転送する。
【００４４】
ステップＳ１０６：メディアコンバータ６の各ＦＥＣ２４〜３０は、各レーン別に転送されたデータをペイロード領域に格納し、生成したＦＥＣ符号をＦＥＣ領域に格納して、ＯＴＮフレームを生成する。各ＦＥＣ２４〜３０は、ＯＴＮフレームを各レーン別に長距離ＴＲ３２〜３８へ転送する。
【００４５】
ステップＳ１０８：メディアコンバータ６の長距離ＴＲ３２〜３８は、受信した電気信号を光信号に変換して波長フィルタ４０へ転送する。波長フィルタ４０は、長距離ＴＲ３２〜３８から転送された光信号を多重化してから光ファイバケーブル１４を介して接続されたメディアコンバータ８へ向けて４０Ｇｂｐｓの通信速度で送信し（ステップＳ１１０）、この処理を終了（ＥＮＤ）する。
【００４６】
図４は、メディアコンバータ６，８による他のネットワーク２，４へのデータ転送処理を示すフローチャートである。ここでは、メディアコンバータ８がメディアコンバータ６から転送されたＯＴＮフレームをネットワーク４へ転送する処理について、手順を追って説明する。なお、メディアコンバータ６が行う処理についてもメディアコンバータ８と同様である。
【００４７】
ステップＳ２００：メディアコンバータ８の波長フィルタ４０は、メディアコンバータ６から４０Ｇｂｐｓの通信速度で転送されたＯＴＮフレームを光信号として受信すると、これを４本のレーンに分割して各レーン別に接続された長距離ＴＲ３２〜３８へパラレル転送する。
【００４８】
ステップＳ２０２：メディアコンバータ８の各長距離ＴＲ３２〜３８は、波長フィルタ４０から各レーン別に転送された光信号を電気信号に変換して接続先のＦＥＣ２４〜３０へ転送する。
【００４９】
ステップＳ２０４：メディアコンバータ８のＦＥＣ２４〜３０は、各レーン別にパラレル転送された電気信号に対して、電気信号として転送されたＯＴＮフレームに格納されているＦＥＣに基づいて、光損失により生じたデータの誤りを訂正したりする。そして、各ＦＥＣ２４〜３０は、ＯＴＮフレームに格納されているフレームのデータを取り出し、これを各レーン別にフレーム処理部２２へ転送する。
【００５０】
ステップＳ２０６：メディアコンバータ８のフレーム処理部２２は、ＦＥＣ２４〜３０から各レーン別に転送されてきた電気信号を合流させてスキューの調整を行う。そして、フレーム処理部２２は、合流させた電気信号を４本のレーンに分割して、接続先の光トランシーバ２０へパラレル転送する。
【００５１】
ステップＳ２０８：メディアコンバータ８の光トランシーバ２０は、受信した電気信号を光信号に変換してからネットワークケーブル１８を介して接続されたスイッチングハブ１２へ４０Ｇｂｐｓの通信速度で転送し、この処理を終了（ＥＮＤ）する。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態の長距離中継装置及び長距離光伝送システムについて説明する。図５は、第２実施形態のメディアコンバータ６，８の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。第２実施形態のメディアコンバータ６，８は、１００Ｇｂｐｓの通信速度に対応している点で第１実施形態と異なっている。その他基本的な構成及び機能は第１実施形態と共通するため、それらについては図示とともに同一の符号を付して重複した説明を省略するものとする。
【００５３】
第２実施形態では、光トランシーバ２０、フレーム処理部２２、ＦＥＣ２６〜３０，４２〜５２，長距離ＴＲ３２〜３８，５４〜６４、及び波長フィルタ４０が、それぞれの間で電気信号を１０本のレーンに分割してパラレル転送する。このとき各レーンは、１本あたり１０Ｇｂｐｓの通信速度で電気信号を転送しているため、この点は第１実施形態と共通している。
【００５４】
このように、上述した第１実施形態、及び第２実施形態におけるメディアコンバータ６，８は、いずれも１０Ｇｂｐｓに対応したＦＥＣ及び長距離ＴＲを用いて４０Ｇｂｐｓ及び１００Ｇｐｓによる通信ができる。したがって、４０Ｇｂｐｓ及び１００Ｇｐｓに対応した専用のデバイス（ＦＥＣ及び長距離ＴＲ）を新たに設けることなく、安価な値段で長距離光伝送装置を提供できるともに、これを用いたネットワークを広く普及させることができる。
【００５５】
また、一般的に４０Ｇｂｐｓ及び１００Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲを用いた場合、１０Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲに比べて波長分散による影響が大きくなるため、波長分散を補償するための回路が必要になる。しかし、１０Ｇｂｐｓに対応した長距離ＴＲを複数設けることにより、波長分散による影響を抑制することができる。
【００５６】
また、パラレル転送された光信号を波長フィルタで多重するため、光ファイバケーブルを介して相互に接続されたメディアコンバータ同士は、４０ｋｍ、１００ｋｍ離れた長距離区間に渡って一芯双方向の通信を行うことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１，２，４ ネットワーク
６，８ メディアコンバータ（長距離光伝送装置）
２０ 光トランシーバ（第１送受信部）
２２ フレーム処理部
２４，２６，２８，３０ ＦＥＣ（誤り訂正部）
３２，３４，３６，３８ 長距離ＴＲ
４０ 波長フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークケーブルを介して受信した光信号を電気信号に変換して転送する第１送受信部と、
前記第１送受信部から転送された前記電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、
前記フレーム処理部によりパラレル転送された前記電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して前記各レーン別に引き続きパラレル転送する誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によりパラレル転送された前記電気信号を各レーン別に前記光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部と
を備えた長距離光伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の長距離光伝送装置において、
前記第２送受信部は、
光信号を受信した際、前記光信号を前記複数のレーンでパラレル転送し、前記レーン別に前記光信号を前記電気信号に変換し、
前記誤り訂正部は、
前記第２送受信部により複数のレーンでパラレル転送された前記電気信号に対して、前記レーン別に前記フレームに含まれている前記誤り訂正符号に基づいて前記フレームに生じたエラーを訂正するとともに、前記通信規格に準拠したフレームから変換前の電気信号に逆変換したうえで前記電気信号を引き続き前記レーン別に前記フレーム処理部へ転送することを特徴とする長距離光伝送装置。
【請求項３】
ネットワークケーブルに接続されており、前記ネットワークケーブルを介して所定の通信規格に準拠したフレームを光信号として送受信する長距離光伝送装置を備え、
前記ネットワークケーブルを介して複数の前記長距離光伝送装置を相互に接続して構成される長距離光伝送システムであって、
前記長距離伝送装置は、
前記ネットワークケーブルを介して受信した前記光信号を電気信号に変換し、その電気信号を転送する第１送受信部と、
前記第１送受信部から転送された前記電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、
前記フレーム処理部によりパラレル転送された前記電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して前記各レーン別に引き続き転送する誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によりパラレル転送された前記電気信号を各レーン別に前記光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部と
を有する長距離光伝送システム。
【請求項４】
請求項３に記載の長距離光伝送システムにおいて、
前記第２送受信部は、
光信号を受信した際、前記光信号を前記複数のレーンでパラレル転送し、前記レーン別に前記光信号を前記電気信号に変換し、
前記誤り訂正部は、
前記第２送受信部により複数のレーンでパラレル転送された前記電気信号に対して、前記レーン別に前記フレームに含まれている前記誤り訂正符号に基づいて前記フレームに生じたエラーを訂正するとともに、前記通信規格に準拠したフレームから変換前の電気信号に逆変換したうえで前記電気信号を引き続き前記レーン別に前記フレーム処理部へ転送することを特徴とする長距離光伝送システム。
【請求項１】
ネットワークケーブルを介して受信した光信号を電気信号に変換して転送する第１送受信部と、
前記第１送受信部から転送された前記電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、
前記フレーム処理部によりパラレル転送された前記電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して前記各レーン別に引き続きパラレル転送する誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によりパラレル転送された前記電気信号を各レーン別に前記光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部と
を備えた長距離光伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の長距離光伝送装置において、
前記第２送受信部は、
光信号を受信した際、前記光信号を前記複数のレーンでパラレル転送し、前記レーン別に前記光信号を前記電気信号に変換し、
前記誤り訂正部は、
前記第２送受信部により複数のレーンでパラレル転送された前記電気信号に対して、前記レーン別に前記フレームに含まれている前記誤り訂正符号に基づいて前記フレームに生じたエラーを訂正するとともに、前記通信規格に準拠したフレームから変換前の電気信号に逆変換したうえで前記電気信号を引き続き前記レーン別に前記フレーム処理部へ転送することを特徴とする長距離光伝送装置。
【請求項３】
ネットワークケーブルに接続されており、前記ネットワークケーブルを介して所定の通信規格に準拠したフレームを光信号として送受信する長距離光伝送装置を備え、
前記ネットワークケーブルを介して複数の前記長距離光伝送装置を相互に接続して構成される長距離光伝送システムであって、
前記長距離伝送装置は、
前記ネットワークケーブルを介して受信した前記光信号を電気信号に変換し、その電気信号を転送する第１送受信部と、
前記第１送受信部から転送された前記電気信号を複数のレーンに分割してパラレル転送するフレーム処理部と、
前記フレーム処理部によりパラレル転送された前記電気信号を、各レーン別に所定の通信規格に準拠したフレームの形式に変換し、この変換後のフレームに対して誤り訂正符合を格納して前記各レーン別に引き続き転送する誤り訂正部と、
前記誤り訂正部によりパラレル転送された前記電気信号を各レーン別に前記光信号に変換し、全レーンからの光信号を送信する第２送受信部と
を有する長距離光伝送システム。
【請求項４】
請求項３に記載の長距離光伝送システムにおいて、
前記第２送受信部は、
光信号を受信した際、前記光信号を前記複数のレーンでパラレル転送し、前記レーン別に前記光信号を前記電気信号に変換し、
前記誤り訂正部は、
前記第２送受信部により複数のレーンでパラレル転送された前記電気信号に対して、前記レーン別に前記フレームに含まれている前記誤り訂正符号に基づいて前記フレームに生じたエラーを訂正するとともに、前記通信規格に準拠したフレームから変換前の電気信号に逆変換したうえで前記電気信号を引き続き前記レーン別に前記フレーム処理部へ転送することを特徴とする長距離光伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１０５１１４（Ｐ２０１２−１０５１１４Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２５０４（Ｐ２０１０−２５２５０４）
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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