JP5938023B2 - Optical transmission apparatus and optical transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、光伝送装置、及び光伝送方法に関する。 The present invention relates to an optical transmission device and an optical transmission method.
近年マルチメディアサービスの普及とICT(Information and Communication Technology)サービスの利用拡大とに伴って基幹ネットワークを流れるインターネットトラフィックは年々増加の一途をたどっている。増加し続けるトラフィックを牽引する次世代の光通信技術としてデジタルコヒーレント信号処理技術が近年注目を浴びている。すでに商用化されている40GbpsWDM(Wavelength Division Multiplexing)システムでは伝送路中に発生する光信号の歪みを補正するため、分散マネージメントや分散補償器などが広く用いられている。 In recent years, with the spread of multimedia services and the expansion of the use of ICT (Information and Communication Technology) services, Internet traffic flowing through backbone networks has been increasing year by year. In recent years, digital coherent signal processing technology has been attracting attention as a next-generation optical communication technology that will drive the ever-increasing traffic. In a 40 Gbps (Wavelength Division Multiplexing) system that has already been commercialized, dispersion management, a dispersion compensator, and the like are widely used to correct distortion of an optical signal generated in a transmission path.
しかし、100Gbps超級のシステムではタイムスロットが狭くなり相対的な影響が大きくなるため、従来の分散補償技術では補償量及び補償精度に限界があった。これに対してデジタルコヒーレント信号処理技術を導入することにより、デジタル信号処理にて伝送路中の歪みを補正することが可能になり、高精度かつ広範囲の分散補償を行うことが可能になった。また、デジタルコヒーレント技術を用いることで位相推定、偏波分離といった処理をデジタル信号処理にて実現可能になり、従来実現が困難であった多値変調や偏波多重などといった技術が広く用いられるようになった。 However, since the time slot becomes narrow and the relative influence becomes large in a system of 100 Gbps or more, the conventional dispersion compensation technique has a limit in the compensation amount and the compensation accuracy. On the other hand, by introducing a digital coherent signal processing technique, it is possible to correct distortion in the transmission path by digital signal processing, and it is possible to perform dispersion compensation over a wide range with high accuracy. Also, using digital coherent technology, processing such as phase estimation and polarization separation can be realized by digital signal processing, and technologies such as multilevel modulation and polarization multiplexing, which have been difficult to realize in the past, will be widely used. Became.
このようなデジタルコヒーレント技術は汎用性の高いDSP(Digital Signal Processer)を用いて実現することが可能であり商用サービスへの導入が進められている。100Gbps級の光伝送システムではDP−QPSK(Dual Polarization - Quadrature Phase Shift Keying)信号が広く利用されている。 Such digital coherent technology can be realized by using a highly versatile DSP (Digital Signal Processor), and is being introduced into commercial services. DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying) signals are widely used in 100 Gbps optical transmission systems.
前述のDP−QPSK信号では4値の位相情報を直交した偏波それぞれに信号を重畳する。そのため25GBaudの信号に対し2ビットの情報と2つの偏波を使用することで25G×2×2=100Gbitの情報を伝送することが可能になる。デジタルコヒーレントシステムでは多重化された偏波の分離と位相情報の推定をデジタル信号処理で行う。 In the above-described DP-QPSK signal, four-level phase information is superimposed on each orthogonal polarization. Therefore, it is possible to transmit 25 G × 2 × 2 = 100 Gbit information by using 2-bit information and two polarizations for a 25 GBaud signal. In the digital coherent system, the multiplexed polarization is separated and the phase information is estimated by digital signal processing.
QPSK信号は2ビットに対応した位相情報をIQ平面上にマッピングする。図14は、QPSK信号のマッピング例を示す図である。例えば、伝送する2ビットが00である場合にはIQ平面上の第一象限に、伝送する2ビットが01である場合には第四象限に、伝送する2ビットが10である場合には第二象限に、伝送する2ビットが11の場合には第三象限にマッピングを行う。IQマッピングのルールはこれ以外でもよく、同図のIQマッピングの例2に示すように、2ビットが01である場合に第四象限に代えて第二象限にマッピングし、2ビットが10である場合に第二象限に代えて第四象限にマッピングしてもよい。 The QPSK signal maps phase information corresponding to 2 bits on the IQ plane. FIG. 14 is a diagram illustrating a mapping example of a QPSK signal. For example, when 2 bits to be transmitted are 00, the first quadrant on the IQ plane is used, when 2 bits to be transmitted are 01, to the 4th quadrant, and when 2 bits to be transmitted are 10th, In the second quadrant, when 2 bits to be transmitted are 11, mapping is performed in the third quadrant. The IQ mapping rule may be other than this, and as shown in the IQ mapping example 2 in the figure, when the 2 bits are 01, the 2nd quadrant is mapped instead of the 4th quadrant, and the 2 bits are 10. In some cases, it may be mapped to the fourth quadrant instead of the second quadrant.
また、エラーレートを最小限に抑えるために、シンボル同士のハミング距離が一定になるようにマッピング則を設計することが望ましい。図15は、差動符号を用いたときのIQマッピングを示した図である。差動符号の場合、伝送する情報ビットの組み合わせとシンボルの位相差とを予め対応付けてマッピングを行う。伝送する2ビット00に0°を、10に90°を、01に−90°を、11に180°を対応付けた場合において、初期状態としてシンボルが第一象限であるときに01が入力されると、シンボルの位置は−90°変化して第四象限に遷移する。続いて01が入力されると、シンボルの位置は更に−90°変化して第四象限から第三象限に遷移する。
In order to minimize the error rate, it is desirable to design the mapping rule so that the Hamming distance between symbols is constant. FIG. 15 is a diagram illustrating IQ mapping when a differential code is used. In the case of a differential code, mapping is performed in advance by associating a combination of information bits to be transmitted with a phase difference of symbols. When 2
このように、前後のシンボルの位相差を用いて情報をマッピングする差動符号は、デジタルコヒーレントシステムで広く用いられている。また、デジタルコヒーレントシステムでは、最尤法により位相を推定するため、雑音等の条件によっては位相がスリップすると正しく復調できないことがある。このような事象に対しては差動符号化が重要な役割を果たす。 As described above, the differential code for mapping information using the phase difference between the preceding and following symbols is widely used in digital coherent systems. Also, in the digital coherent system, since the phase is estimated by the maximum likelihood method, there are cases where the phase cannot be correctly demodulated if the phase slips depending on conditions such as noise. Differential coding plays an important role for such events.
100Gbps超級のシステムを実現するDSPなどが実用化され、今後は長距離向けアプリケーションのみならず、中距離や短距離向けのアプリケーションにも拡大することが予測される。多様なベンダーから供給されるDSP同士が混在することも予想され、相互に接続可能な形態をとる必要がある。前述のように、シンボルのマッピング則には任意性があるため、マッピング則の定義は開発者に委ねられる。そのためマッピング則が異なるシステム同士を接続した場合、正しく情報の伝送を行うことができないという問題がある。 A DSP or the like that realizes a system of 100 Gbps or more is put into practical use, and it is expected that it will be expanded not only to long-distance applications but also to middle-distance and short-distance applications. It is expected that DSPs supplied from various vendors will be mixed, and it is necessary to adopt a form that can be connected to each other. As described above, since the symbol mapping rule is arbitrary, the definition of the mapping rule is left to the developer. Therefore, when systems having different mapping rules are connected, there is a problem that information cannot be transmitted correctly.
上記事情に鑑み、本発明は、任意のマッピング則に対応できる光伝送装置、及び光伝送方法を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an optical transmission apparatus and an optical transmission method that can cope with an arbitrary mapping rule.
本発明の一態様は、2つの情報ビット列を組とする複数の情報ビット列を生成する送信信号生成部と、前記複数の情報ビット列のうち予め定められた情報ビット列のビットを反転して出力し、他の情報ビット列をそのまま出力する第1のビット反転部と、前記第1のビット反転部から出力される複数のビット列に対して組ごとに差動符号化を行い、得られた複数のビット列を出力する差動符号化部と、前記差動符号化部から出力される複数のビット列のうち所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転部と、前記第2のビット反転部から出力される複数のビット列に対して、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップ部と、前記レーンスワップ部から出力される複数のビット列に基づいて光信号を生成して送出する光信号送信部とを備えることを特徴とする光伝送装置である。 In one aspect of the present invention, a transmission signal generation unit that generates a plurality of information bit sequences each having two information bit sequences as a set, and inverts and outputs bits of a predetermined information bit sequence out of the plurality of information bit sequences, A first bit inversion unit that outputs another information bit string as it is, and a plurality of bit strings output from the first bit inversion unit are subjected to differential encoding for each set, and the obtained plurality of bit strings are A differential encoding unit that outputs, a second bit inversion unit that inverts and outputs predetermined bits of the plurality of bit strings output from the differential encoding unit, and outputs the other bits as they are; A lane swap unit that outputs a predetermined set of two bit strings by replacing the plurality of bit strings output from the second bit inverting unit, and outputs the other set of bit strings as they are. An optical transmission device, characterized in that it comprises an optical signal transmitting unit for transmitting and generates a light signal based on the plurality of bit strings output from the flop unit.
また、本発明の一態様は、受信した光信号から2つのビット列を組とする複数のビット列を生成して出力する光信号受信部と、前記光信号受信部から出力される複数のビット列のうち、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップ部と、前記レーンスワップ部から出力される複数のビット列において、所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転部と、前記第2のビット反転部から出力される複数のビット列に対して、組ごとに差動復調を行い、得られた複数のビット列を出力する差動復調部と、前記差動復調部から出力される複数のビット列のうち、定められたビット列のビットを反転して出力し、他のビット列をそのまま出力する第1のビット反転部と前記第1のビット反転部から出力される複数のビット列に対して、組ごとに2つのビット列からフレーム信号を生成する受信信号復号部とを備えることを特徴とする光伝送装置である。 According to another aspect of the present invention, an optical signal receiving unit that generates and outputs a plurality of bit strings each having a set of two bit strings from a received optical signal, and a plurality of bit strings output from the optical signal receiving unit In the lane swap unit that outputs two sets of bit strings in a predetermined set, and outputs the other sets of bit strings as they are, and outputs a plurality of bit strings output from the lane swap unit by inverting predetermined bits. And a second bit inversion unit that outputs other bits as they are, and a plurality of bit sequences obtained by performing differential demodulation for each group on a plurality of bit sequences output from the second bit inversion unit. And a differential demodulator that outputs a first bit of a plurality of bit strings output from the differential demodulator by inverting the bits of a predetermined bit string and outputting the other bit strings as they are. An optical transmission apparatus comprising: a reception signal decoding unit that generates a frame signal from two bit strings for each group for a plurality of bit strings output from the bit inversion part and the first bit inversion part It is.
また、本発明の一態様は、上記の光伝送装置において、前記レーンスワップ部においてビット列を入れ替える対象の組、前記第2のビット反転部においてビット反転の対象となる前記所定のビット、及び、前記第1のビット反転部においてビット反転の対象となるビット列の複数の組み合わせを記憶している動作テーブルと、前記受信信号復号部において得られる信号に基づいて、前記動作テーブルに記憶されている前記組み合わせからいずれかを選択し、選択した組み合わせで前記レーンスワップ部と前記第2のビット反転部と前記第1のビット反転部とを動作させる切り替え制御部とを更に備えることを特徴とする。 Further, according to one aspect of the present invention, in the optical transmission device described above, the set of objects to be replaced in the lane swap unit, the predetermined bit to be subjected to bit inversion in the second bit inversion unit, and the An operation table storing a plurality of combinations of bit strings to be subjected to bit inversion in the first bit inversion unit, and the combination stored in the operation table based on a signal obtained in the reception signal decoding unit And a switching control unit that operates the lane swap unit, the second bit inversion unit, and the first bit inversion unit in accordance with the selected combination.
また、本発明の一態様は、光伝送装置において行われる光伝送方法であって、2つの情報ビット列を組とする複数の情報ビット列を生成する送信信号生成ステップと、前記複数の情報ビット列のうち予め定められた情報ビット列のビットを反転して出力し、他の情報ビット列をそのまま出力する第1のビット反転ステップと、前記第1のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して組ごとに差動符号化を行い、得られた複数のビット列を出力する差動符号化ステップと、前記差動符号化ステップにおいて出力される複数のビット列のうち所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転ステップと、前記第2のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップステップと、前記レーンスワップステップにおいて出力される複数のビット列に基づいて光信号を生成して送出する光信号送信ステップとを有することを特徴とする光伝送方法である。 One embodiment of the present invention is an optical transmission method performed in an optical transmission device, wherein a transmission signal generation step of generating a plurality of information bit sequences each including two information bit sequences, and among the plurality of information bit sequences, A first bit inversion step for inverting and outputting bits of a predetermined information bit string and outputting other information bit strings as they are, and a plurality of bit strings output in the first bit inversion step for each set A differential encoding step of performing differential encoding and outputting a plurality of obtained bit sequences, and outputting a predetermined bit among a plurality of bit sequences output in the differential encoding step, Are determined for a second bit inversion step for outputting the bits as they are and a plurality of bit strings output in the second bit inversion step. A lane swap step that outputs the other bit strings as they are, and an optical signal transmission step that generates and transmits an optical signal based on the plurality of bit strings output in the lane swap step. An optical transmission method characterized by comprising:
また、本発明の一態様は、光伝送装置において行われる光伝送方法であって、受信した光信号から2つのビット列を組とする複数のビット列を生成して出力する光信号受信ステップと、前記光信号受信ステップにおいて出力される複数のビット列のうち、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップステップと、前記レーンスワップステップにおいて出力される複数のビット列において、所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転ステップと、前記第2のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して、組ごとに差動復調を行い、得られた複数のビット列を出力する差動復調ステップと、前記差動復調ステップにおいて出力される複数のビット列のうち、定められたビット列のビットを反転して出力し、他のビット列をそのまま出力する第1のビット反転ステップと前記第1のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して、組ごとに2つのビット列からフレーム信号を生成する受信信号復号ステップとを有することを特徴とする光伝送方法である。 One embodiment of the present invention is an optical transmission method performed in an optical transmission device, wherein an optical signal receiving step of generating and outputting a plurality of bit sequences each having a set of two bit sequences from a received optical signal; Out of a plurality of bit strings output in the optical signal receiving step, two bit strings of a predetermined set are exchanged and output, and a lane swap step of outputting the other set of bit strings as they are, and output in the lane swap step In a plurality of bit sequences, a predetermined bit is inverted and output, and the other bits are output as they are. A second bit inversion step and a plurality of bit sequences output in the second bit inversion step Differential demodulation step for outputting a plurality of obtained bit strings, and output in the differential demodulation step. Among the plurality of bit strings to be outputted, the bits of the predetermined bit string are inverted and outputted, and the other bit strings are outputted as they are, and the plurality of bit strings outputted in the first bit inversion step On the other hand, the optical transmission method includes a reception signal decoding step of generating a frame signal from two bit strings for each set.
本発明によれば、2つのビット列を組とする複数のビット列に対するビット列の入れ替えや、ビット列すべてのビットの反転、ビット列の所定のビットの反転を、受信側の装置の差動符号化のマッピング則に合わせて組み合わせることにより、任意のマッピング則に対応することができ、受信側の装置において復調可能な信号を得ることができる。 According to the present invention, replacement of a bit string for a plurality of bit strings including two bit strings, inversion of all bits of a bit string, and inversion of a predetermined bit of a bit string, a mapping rule of differential encoding of a device on the receiving side By combining according to the above, it is possible to cope with an arbitrary mapping rule and obtain a signal that can be demodulated in the receiving apparatus.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態における光伝送装置、及び光伝送方法を説明する。 Hereinafter, an optical transmission device and an optical transmission method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態における光伝送装置10の構成を示すブロック図である。同図には光伝送装置10の送信に関する構成が示されている。光伝送装置10は、同図に示すように、送信信号生成部11、ビット反転部12、差動符号化部13、奇数偶数ビット反転部14、レーンスワップ部15、及び、光信号送信部16を備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
送信信号生成部11は、自装置から送信する送信信号の一部又はすべてを生成する。送信信号生成部11は、対をなすXIレーンとXQレーンとの情報ビット列、及び、対をなすYIレーンとYQレーンとの情報ビット列からなる送信信号をビット反転部12に入力する。すなわち、送信信号生成部11は4レーンの情報ビット列を生成し、当該4レーンの情報ビット列をビット反転部12に入力する。
The transmission
ビット反転部12は、入力される4レーンの情報ビット列のうち、予め選択されたレーンの情報ビット列の各ビットを反転して出力する。選択されるレーンの数は0以上4以下であり、いずれのレーンの情報ビット列に対してもビットの反転を行わない選択がなされてもよい。ビット反転部12は、選択されたレーンの情報ビット列においてビット反転を施した情報ビット列と、選択されていないレーンの情報ビット列とを差動符号化部13に入力する。
The
差動符号化部13は、ビット反転部12から入力する2組の情報ビット列、すなわちXIレーンとXQレーンとの組、及びYIレーンとYQレーンとの組それぞれに対して差動符号化を行う。差動符号化部13は、XIレーンとXQレーンとの組の情報ビット列に対して差動符号化を行った結果と、YIレーンとYQレーンとの組の情報ビット列に対して差動符号化を行った結果とを奇数偶数ビット反転部14に入力する。
The
図2は、本実施形態における差動符号化部13による差動符号化(マッピング則)の一例を示す図である。同図には、XIレーンとXQレーンとの組の情報ビット列に対する差動符号化の一例が示されているが、YIレーンとYQレーンとの組の情報ビット列に対する差動符号化も同様である。akとbkとは、時刻kにおけるXIレーンとXQレーンとの情報ビット列である。XIk−1 (0)とXQk−1 (0)とは時刻kの1シンボル前の出力(差動符号化の結果)であり、XIk (0)とXQk (0)とは時刻kにおける出力である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of differential encoding (mapping rule) by the
例えば、(ak,bk)=(0,0)である場合、XIk (0)=XIk−1 (0)、XQk (0)=XQk−1 (0)であり、IQ平面上における時刻kのシンボルの位置は時刻(k−1)におけるシンボルの位置と同じになり、位相差は0°となる。また、(ak,bk)=(1,1)である場合、XIk (0)= ̄XIk−1 (0)、XQk (0)= ̄XQk−1 (0)であり、IQ平面上における時刻kのシンボルの位置は、時刻(k−1)におけるシンボルの位置をI軸及びQ軸に対して反転した位置に遷移し、位相差は180°となる。同図においてバーを上に付したものは、「XIk−1 (0)」や「XQk−1 (0)」のビットを反転したものを表している。なお、明細書においては、「XIk−1 (0)」や「XQk−1 (0)」の上にバー( ̄)を付したものを、「 ̄XIk−1 (0)」や「 ̄XIk−1 (0)」と記載している。 For example, when (a k , b k ) = (0, 0), XI k (0) = XI k−1 (0) , XQ k (0) = XQ k−1 (0) , and IQ The position of the symbol at time k on the plane is the same as the position of the symbol at time (k−1), and the phase difference is 0 °. When (a k , b k ) = (1, 1), XI k (0) =  ̄XI k−1 (0) , XQ k (0) = ) XQ k−1 (0) The position of the symbol at time k on the IQ plane transitions to a position obtained by inverting the position of the symbol at time (k−1) with respect to the I axis and the Q axis, and the phase difference is 180 °. In the figure, the ones with a bar on the top represent the inverted bits of “XI k−1 (0) ” and “XQ k−1 (0) ”. In the specification, "XI k-1 (0) " or "XQ k-1 (0) " with a bar ( ̄) added to " ̄XI k-1 (0) " “ ̄XI k-1 (0) ”.
図3は、本実施形態における差動符号化部13による情報ビット列に対する差動符号化の一例を示す図である。図3(A)は、差動符号化部13に入力される情報ビット列を示している。すなわち、差動符号化部13には情報ビット(ak,bk)として、(0,1)、(1,1)、(1,1)、(0,1)、(0,0)、(1,0)、(1,1)が順に入力される。図3(B)は、シンボルの位置の初期状態(XI1 (0),XQ1 (0))を(0,0)とした場合の差動符号化部13の出力(XIk (0),XQk (0))を示している。図2に示したマッピング則に従って、差動符号化部13は入力される情報ビット列を差動符号化した結果を出力する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of differential encoding of an information bit string by the
このように差動符号化部13においては、入力される情報ビットと前シンボルの位置とを利用して差動の符号化を行う。
As described above, the
図1に戻り、光伝送装置10の構成の説明を続ける。
奇数偶数ビット反転部14には、差動符号化部13における差動符号化によって得られたXIレーンとXQレーンとのビット列、及びYIレーンとYQレーンとのビット列が入力される。奇数偶数ビット反転部14は、2組のレーンのビット列それぞれに対して、所定のビットに対するビット反転の処理を施し、処理結果をレーンスワップ部15に入力する。ビット反転の処理は、奇数タイミングのビットを反転する、偶数タイミングのビットを反転する、奇数及び偶数タイミングのビットを反転する、或いは、すべてのタイミングのビットに対してビット反転を行わない、のいずれかの処理である。奇数偶数ビット反転部14は、XIレーンとXQレーンとのビット列、及びYIレーンとYQレーンとのビット列ごとに予め定められたビット反転の処理を行う。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the
The odd / even bit
レーンスワップ部15は、奇数偶数ビット反転部14から入力される2組のレーンのビット列それぞれに対して、予め定められたレーンの入れ替え処理を施し、処理結果を光信号送信部16に入力する。XIレーンとXQレーンとの組に対するレーンの入れ替え処理は、XIレーンのビット列とXQのビット列とを入れ替えて出力するか、又は入れ替えずに出力するかのいずれかである。また、YIレーンとYQレーンとの組に対するレーンの入れ替え処理は、YIレーンのビット列とYQレーンのビット列とを入れ替えて出力するか、又は入れ替えずに出力するかのいずれかである。
The
光信号送信部16は、レーンスワップ部15から入力される2組のレーンのビット列それぞれに対して、デジタル・アナログ変換と電気・光変換とを行って得られた光信号を偏波多重して、直交する二つの光信号を光ファイバ等の伝送路へ送出する。
The optical
図4は、本実施形態における奇数偶数ビット反転部14によるビット反転の処理、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行った場合の出力例を示す図である。同図に示す例では、XIレーンとXQレーンとの情報ビット列に対するレーンスワップ部15の出力を時系列で示している。また、送信信号生成部11から出力される情報ビット列は、図3(A)に示した情報ビット列(ak,bk)とし、シンボルの位置の初期状態は(0,0)としている。このとき、ビット反転部12は、送信信号生成部11から入力された情報ビット列をそのまま差動符号化部13に出力している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an output example when the bit inversion processing by the odd / even bit
図4(A)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14によるビット反転の処理と、レーンスワップ部15による入れ替え処理とを行わない場合の出力結果である。情報ビット列(ak,bk)={(0,1)、(1,1)、(1,1)、(0,1)、(0,0)、(1,0)、(1,1)}が送信信号生成部11から出力されると、レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(0,0)、(0,1)、(1,0)、(0,1)、(1,1)、(1,1)、(0,1)、(1,0)となる。このときの位相差は、−90°、180°、180°、−90°、0°、90°、180°と変化する。
The output example (XI k , XQ k ) illustrated in FIG. 4A is an output result when the bit inversion processing by the odd / even bit
図4(B)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14がXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。このとき、レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(1,0)、(1,1)、(0,0)、(1,1)、(0,1)、(0,1)、(1,1)、(0,0)となる。このときの位相差は、90°、180°、180°、90°、0°、−90°、180°と変化する。図4(A)と図4(B)とを比較すると分かるように、XIレーンのビット列に対するビット反転を行うことにより、図2に示したマッピング則に対して−90°と90°とを入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 4B is an output result when the odd / even bit
図4(C)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14がXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。同図に示す位相差は、90°、180°、180°、90°、0°、−90°、180°と変化する。すなわち、図4(B)のXIレーンのビット列に対するビット反転を行った場合と同様に、XQレーンのビット列に対するビット反転を行うことにより、図2に示したマッピング則に対して−90°と90°とが入れ替わった差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 4C is an output result when the odd / even bit
図4(D)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14がXIレーンのビット列に対するビット反転とXQレーンのビット列に対するビット反転とを行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。図4(A)と図4(D)とを比較すると、位相差に関しては同じ結果が得られることが分かる。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 4D, the odd / even bit
図4(E)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14がビット反転を行わずに、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。このとき、レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(0,0)、(1,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)、(1,1)、(1,0)、(0,1)となる。位相差は、90°、180°、180°、90°、0°、−90°、180°と変化する。レーンスワップ部15による入れ替え処理を行うことにより、図4(B)や図4(C)と同様に、図2に示したマッピング則に対して−90°と90°とを入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 4 (E) is an output result when the
図4(F)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14がXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。図4(G)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14がXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。図4(F)及び図4(G)と図4(A)とを比較すると、位相差に関しては同じ結果が得られることが分かる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 4F is an output result when the odd / even bit
図4(H)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14がXIレーンのビット列に対するビット反転とXQレーンのビット列に対するビット反転とを行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。この場合、図4(B)や図4(C)と同様に、図2に示したマッピング則に対して−90°と90°とを入れ替えた差動符号が得られる。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 4 (H), the odd / even bit
図5は、本実施形態における奇数偶数ビット反転部14によるビット反転の処理、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行った場合の出力例を示す図である。同図に示す例では、XIレーンとXQレーンとの情報ビット列に対するレーンスワップ部15の出力を時系列で示している。また、送信信号生成部11から出力される情報ビット列は、図3(A)に示した情報ビット列(ak,bk)とし、シンボルの位置の初期状態は(0,0)としている。このとき、ビット反転部12は、送信信号生成部11から入力された情報ビット列をそのまま差動符号化部13に出力している。
FIG. 5 is a diagram illustrating an output example when the bit inversion processing by the odd / even bit
図5(A)に示す出力例(XIk,XQk)は、図4(A)に示した出力例(XIk,XQk)と同じであり、奇数偶数ビット反転部14によるビット反転の処理と、レーンスワップ部15による入れ替え処理とを行わない場合の出力結果である。すなわち、図2に示したマッピング則に対応する出力結果が図5(A)に示されている。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 5A is the same as the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 4A, and the bit inversion by the odd / even bit
図5(B)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が奇数タイミング(k=1、3、5、7)におけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(1,0)、(0,1)、(0,0)、(0,1)、(0,1)、(1,1)、(1,1)、(1,0)となる。このときの位相差は、180°、90°、−90°、0°、90°、0°、90°と変換する。この場合、情報ビット列(ak,bk)=(1,1)に対して位相差が90°と−90°とを取り得るため差動符号にならない(ハッチング部分)。よって、奇数偶数ビット反転部14による奇数タイミングにおけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行わない動作の組み合わせは、光伝送装置10において使用しない。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 5B, the odd / even bit
図5(C)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が奇数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。同図に示す位相差においても、図5(B)の場合と同様に、情報ビット列(ak,bk)=(1,1)に対して位相差が90°と−90°とを取り得るため差動符号にならない(ハッチング部分)。よって、奇数偶数ビット反転部14による奇数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行わない動作の組み合わせは、光伝送装置10において使用しない。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 5C, the odd / even bit
図5(D)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が奇数タイミングにおけるXIレーンとXQレーンとのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。このとき、レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(1,1)、(0,1)、(0,1)、(0,1)、(0,1)、(0,0)、(1,0)、(1,0)となる。このときの位相差は、90°、0°、0°、90°、180°、−90°、0°と変化する。図5(A)と図5(D)とを比較すると分かるように、図2に示したマッピング則に対して、90°と−90°とを入れ替え、更に0°と180°とを入れ替えた差動符号が得られる。なお、図5(D)に示す出力例においては、図5(B)や図5(C)の出力例と異なり、情報ビット列に対して一意に位相差が定まり、差動符号が成り立っている。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 5D, the odd / even bit
図5(E)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が奇数タイミングにおけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。図5(F)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が奇数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。図5(B)の出力例と同様に、図5(E)及び図5(F)の出力例においても、情報ビット列(ak,bk)=(1,1)に対して位相差が90°と−90°とを取り得るため差動符号にならない(ハッチング部分)。したがって、奇数偶数ビット反転部14による奇数タイミングにおけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行う動作の組み合わせ、及び、奇数偶数ビット反転部14による奇数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行う動作の組み合わせは、光伝送装置10において使用しない。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 5E is an output when the odd / even bit
図5(G)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が奇数タイミングにおけるXIレーンとXQレーンとのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。このとき、レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(1,1)、(1,0)、(1,0)、(1,0)、(0,0)、(1,1)、(0,1)、(0,1)となる。このときの位相差は、−90°、0°、0°、−90°、180°、90°、0°と変化する。図5(A)と図5(G)とを比較すると分かるように、図2に示したマッピング則に対して、0°と180°とを入れ替えた差動符号が得られる。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 5G, the odd / even bit
図6は、本実施形態における奇数偶数ビット反転部14によるビット反転の処理、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行った場合の出力例を示す図である。同図に示す例では、XIレーンとXQレーンとの情報ビット列に対するレーンスワップ部15の出力を時系列で示している。また、送信信号生成部11から出力される情報ビット列は、図3(A)に示した情報ビット列(ak,bk)とし、シンボルの位置の初期状態は(0,0)としている。このとき、ビット反転部12は、送信信号生成部11から入力された情報ビット列をそのまま差動符号化部13に出力している。
FIG. 6 is a diagram illustrating an output example when the bit inversion processing by the odd / even bit
図6(A)に示す出力例(XIk,XQk)は、図4(A)に示した出力例(XIk,XQk)と同じであり、奇数偶数ビット反転部14によるビット反転の処理と、レーンスワップ部15による入れ替え処理とを行わない場合の出力結果である。すなわち、図2に示したマッピング則に対応する出力結果が図6(A)に示されている。
Output example shown in FIG. 6 (A) (XI k, XQ k) is an output example (XI k, XQ k) identical to that shown in FIG. 4 (A), the bit inversion by the odd even bit inverting
図6(B)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が偶数タイミング(k=2、4、6、8)におけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(0,0)、(1,1)、(1,0)、(1,1)、(1,1)、(0,1)、(0,1)、(0,0)となる。このときの位相差は、180°、−90°、90°、0°、90°、0°、90°と変化する。この場合、図5(B)などに示した場合と同様に、情報ビット列(ak,bk)=(1,1)に対して位相差が90°と−90°とを取り得るため差動符号にならない(ハッチング部分)。よって、奇数偶数ビット反転部14による偶数タイミング(k=2、4、6、8)におけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行わない動作の組み合わせは、光伝送装置10において使用しない。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 6B, the odd / even bit
図6(C)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が偶数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。同図に示す位相差においても、図6(B)の場合と同様に、情報ビット列(ak,bk)=(1,1)に対して位相差が90°と−90°とを取り得るため差動符号にならない(ハッチング部分)。よって、奇数偶数ビット反転部14による奇数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行わない動作の組み合わせは、光伝送装置10において使用しない。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 6C, the odd / even bit
図6(D)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が偶数タイミングにおけるXIレーンとXQレーンとのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。このとき、レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(0,0)、(1,0)、(1,0)、(1,0)、(1,1)、(0,0)、(0,1)、(0,1)となる。このときの位相差は、90°、0°、0°、90°、180°、−90°、0°と変化する。図6(A)と図6(D)とを比較すると分かるように、図2に示したマッピング則に対して、90°と−90°とを入れ替え、更に0°と180°とを入れ替えた差動符号が得られる。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 6D, the odd / even bit
図6(E)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が偶数タイミングにおけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。図6(F)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が偶数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。図6(B)の出力例と同様に、図6(E)及び図6(F)の出力例においても、情報ビット列(ak,bk)=(1,1)に対して位相差が90°と−90°とを取り得るため差動符号にならない(ハッチング部分)。したがって、奇数偶数ビット反転部14による偶数タイミングにおけるXIレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行う動作の組み合わせ、及び、奇数偶数ビット反転部14による偶数タイミングにおけるXQレーンのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行う動作の組み合わせは、光伝送装置10において使用しない。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 6E is an output when the odd / even bit
図6(G)に示す出力例(XIk,XQk)は、奇数偶数ビット反転部14が偶数タイミングにおけるXIレーンとXQレーンとのビット列に対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。このとき、レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(0,0)、(0,1)、(0,1)、(0,1)、(1,1)、(0,0)、(1,0)、(1,0)となる。このときの位相差は、−90°、0°、0°、−90°、180°、90°、0°と変化する。図6(A)と図6(G)とを比較すると分かるように、図2に示したマッピング則に対して、0°と180°とを入れ替えた差動符号が得られる。
In the output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 6G, the odd / even bit
図5に示した出力例と、図6に示した出力例とを対比すると分かるように、奇数タイミングにおけるビット反転処理と、偶数タイミングにおけるビット反転処理とは同等の結果が得られる。そのため、奇数タイミングにおけるビット反転、又は偶数タイミングにおけるビット反転のいずれか一方を使用することにより、マッピング則を変化させることが可能である。 As can be seen by comparing the output example shown in FIG. 5 with the output example shown in FIG. 6, the bit inversion processing at the odd timing and the bit inversion processing at the even timing can obtain the same result. Therefore, it is possible to change the mapping rule by using either bit inversion at odd timing or bit inversion at even timing.
図7は、本実施形態におけるビット反転部12によるビット反転の処理、レーンスワップ部15による入れ替え処理を行った場合の出力例を示す図である。同図に示す例では、XIレーンとXQレーンとの情報ビット列に対するレーンスワップ部15の出力を時系列で示している。また、送信信号生成部11から出力される情報ビット列は、図3(A)に示した情報ビット列(ak,bk)とし、シンボルの位置の初期状態は(0,0)としている。このとき、奇数偶数ビット反転部14は、差動符号化部13から入力されたビット列をそのままレーンスワップ部15に出力している。
FIG. 7 is a diagram illustrating an output example when the bit inversion processing by the
図7(A)に示す出力例(XIk,XQk)は、図4(A)に示した出力例(XIk,XQk)と同じであり、ビット反転部12によるビット反転の処理と、レーンスワップ部15による入れ替え処理とを行わない場合の出力結果である。すなわち、図2に示したマッピング則に対応する出力結果が図6(A)に示されている。
Output example shown in FIG. 7 (A) (XI k, XQ k) is output example (XI k, XQ k) that shown in FIG. 4 (A) is the same as, the processing of the bit inversion by the
図7(B)に示す出力例(XIk,XQk)は、ビット反転部12がビットakに対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。レーンスワップ部15から出力されるビット列(XIk,XQk)は、(0,0)、(1,1)、(1,0)、(0,0)、(1,1)、(0,1)、(0,1)、(1,1)となる。このときの位相差は、180°、−90°、90°、0°、90°、0°、90°と変化する。図7(A)と図7(B)とを比較すると分かるように、ビットakに対するビット反転を行うことにより、図2に示したマッピング則に対して−90°と180°とを入れ替え、更に0°と90°とを入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 7B is an output result when the
図7(C)に示す出力例(XIk,XQk)は、ビット反転部12がビットbkに対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。この場合の出力(XIk,XQk)から得られる位相差は、0°、90°、90°、0°、−90°、180°、90°と変化する。図7(A)と図7(C)とを比較すると分かるように、−90°と0°とを入れ替え、更に180°と90°とを入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 7C is an output result when the
図7(D)に示す出力例(XIk,XQk)は、ビット反転部12がビットakとbkとに対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行わない場合の出力結果である。この場合の出力(XIk,XQk)から得られる位相差は、90°、0°、0°、90°、180°、−90°、0°と変化する。図7(A)と図7(D)とを比較すると分かるように、−90°と90°とを入れ替え、更に180°と0°とを入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 7D is an output result when the
図7(E)に示す出力例(XIk,XQk)は、ビット反転部12がビットakに対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。この場合の出力(XIk,XQk)から得られる位相差は、180°、90°、90°、180°、−90°、0°、90°と変化する。図7(A)と図7(E)とを比較すると分かるように、図2に示したマッピング則における位相差0°、90°、180°、−90°を、−90°、0°、90°、180°に入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 7E is an output result when the
図7(F)に示す出力例(XIk,XQk)は、ビット反転部12がビットbkに対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。この場合の出力(XIk,XQk)から得られる位相差は、0°、−90°、−90°、0°、90°、180°、−90°と変化する。図7(A)と図7(F)とを比較すると分かるように、図2に示したマッピング則における位相差0°、90°、180°、−90°を、90°、180°、―90°、0°に入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 7F is an output result when the
図7(G)に示す出力例(XIk,XQk)は、ビット反転部12がビットakとbkとに対するビット反転を行い、レーンスワップ部15が入れ替え処理を行う場合の出力結果である。この場合の出力(XIk,XQk)から得られる位相差は、−90°、0°、0°、−90°、180°、90°、0°と変化する。図7(A)と図7(G)とを比較すると分かるように、図2に示したマッピング則に対して、0°と180°とを入れ替えた差動符号が得られる。
The output example (XI k , XQ k ) shown in FIG. 7G is an output result when the
本実施形態における光伝送装置10は、ビット反転部12、奇数偶数ビット反転部14、及び、レーンスワップ部15の動作を組み合わせることにより、図2に示したマッピング則から任意のマッピング則を実現することができる。図8は、本実施形態における光伝送装置10のビット反転部12、奇数偶数ビット反転部14、及び、レーンスワップ部15の動作と差動符号化におけるマッピング則との対応を示す図である。差動符号化におけるマッピング則は、同図に示すように、時計回り(Clockwise)及び反時計回り(Counter Clockwise)の2通りと、入力ビット(ak,bk)に対する位相差情報として0°、90°、180°、−90°のいずれを割り当てるかの4通りとの組み合わせの合計8通りがある。ビット反転部12、奇数偶数ビット反転部14、及び、レーンスワップ部15それぞれの動作を組み合わせることにより、図4から図7に示したように、8通りのマッピング則を実現することができる。
The
以上のように、本実施形態における光伝送装置10では、ビット反転部12、奇数偶数ビット反転部14、及び、レーンスワップ部15の動作を切り替えることにより、任意のマッピング則に対応することができる。その結果、受信側の装置におけるマッピング則の定義が8通りのいずれを用いたものであっても、受信側の装置における受信状態に応じて、ビット反転部12、奇数偶数ビット反転部14、及び、レーンスワップ部15の動作を切り替えることにより、光伝送装置10と受信側の装置とにおけるマッピング則を対応させて、正しく情報の伝送を行うことが可能となる。動作の切り替えは、光伝送装置10を運用又は管理などをする管理者が手動で行ってもよいし、受信側の装置における送信側の装置又は受信信号との同期状態やフレーム信号を正しく復調できたか否かの情報に基づいて、予め定められた動作の組み合わせを順次変更するようにしてもよい。
As described above, the
<第2の実施形態>
図9は、第2の実施形態における光伝送装置20の構成を示すブロック図である。同図には、光伝送装置20の受信に関する構成が示されている。光伝送装置20は、同図に示すように、光信号受信部21、レーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、差動復調部24、ビット反転部25、及び、受信信号復号部26を備えている。
<Second Embodiment>
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the
光信号受信部21は、光ファイバ等の伝送路から受信した光信号に対して、偏波分離や光・電気変換などを行って得られた電気信号であって直交する二つの光信号それぞれに対応する電気信号を取得する。光信号受信部21は、電気信号それぞれに対してアナログ・デジタル変換を施して2組のレーンのビット列(4レーンのビット列)を生成する。光信号受信部21は、各組のレーンのビット列を対にしてレーンスワップ部22に入力する。
The optical
レーンスワップ部22は、2組のレーンのビット列それぞれに対して、予め定められたレーンの入れ替え処理を施し、処理結果を奇数偶数ビット反転部23に入力する。レーンスワップ部22におけるレーンの入れ替え処理は、第1の実施形態におけるレーンスワップ部15における処理に対応する。
The
奇数偶数ビット反転部23には、レーンスワップ部22から入力される2組のレーンのビット列が入力される。奇数偶数ビット反転部23は、2組のレーンのビット列それぞれに対してビット反転の処理を施し、処理結果を差動復調部24に入力する。奇数偶数ビット反転部23におけるビット反転処理は、第1の実施形態における奇数偶数ビット反転部14におけるビット反転の処理に対応する。
The odd / even bit
差動復調部24は、奇数偶数ビット反転部23から入力される2組のレーンごとに、当該レーンの2つのビット列に対して差動復調を行い2つのビット列を復元する。差動復調部24における差動復調は、例えば、図2に示した差動符号化のマッピング則に対応して行われる。差動復調部24は、レーンごとに差動復調して得られた2つのビット列を対にしてビット反転部25に入力する。
For each of two sets of lanes input from the odd / even bit
ビット反転部25は、差動復調部24から入力される2組(X、Y)のレーンのビット列のうち、予め選択されたビット列の各ビットを反転して出力する。4つのビット列のうち選択されるビット列は、0以上4以下であり、いずれのビット列に対してもビットの反転を行わない選択がなされてもよい。ビット反転部25は、選択されたビット列においてビット反転を施したビット列と、選択されていないビット列とを受信信号復号部26に入力する。
The
受信信号復号部26は、ビット反転部25から入力されるXレーンとYレーンとの2組のビット列に基づいてフレーム信号を生成する。なお、受信信号復号部26が2組のビット列からフレーム信号を生成する際には、公知の技術又は公知の規格に基づいて行う。
The reception
本実施形態における光伝送装置20におけるレーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、及び、ビット反転部25の動作を組み合わせることにより、図4から図7に示した変換の逆変換を行うことができ、任意の差動符号化のマッピング則に基づいて得られた差動符号を図2に示したマッピング則に対応する差動符号に変換することができる。すなわち、光伝送装置20は、任意の差動符号化のマッピング則に基づいて得られた差動符号の信号を、自装置の差動復調部24におけるマッピング則に基づいて復調することができ、フレーム信号を正しく生成することができる。
By combining the operations of the
<第3の実施形態>
図10は、第3の実施形態における光伝送装置30の構成を示すブロック図である。同図には、光伝送装置30の受信に関する構成が示されている。光伝送装置30は、同図に示すように、光信号受信部21、レーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、差動復調部24、ビット反転部25、受信信号復号部26、及び、切り替え制御部31を備えている。本実施形態における光伝送装置30は、切り替え制御部31を備えている点が第2の実施形態における光伝送装置20(図9)と異なっている。なお、光伝送装置30において、光伝送装置20と同じ機能部に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the
切り替え制御部31は、予め定められた動作テーブルに基づいて、レーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、及びビット反転部25の動作を定める。図11は、本実施形態における切り替え制御部31が記憶している動作テーブルの一例を示す図である。同図に示すように、動作テーブルは、マッピングの番号を示す「No.」と「レーンスワップ部」と「奇数偶数ビット反転部」と「ビット反転部ak」と「ビット反転部bk」との項目を有している。動作テーブルにおける各行は、例えば図8に示したマッピング則などに対応した動作の組み合わせごとに設けられている。同図においては、8通りのマッピング則に対応する各機能部の動作の組み合わせが定められている。例えば、マッピング1(index1)に対応する動作の組み合わせは、レーンスワップ部22がレーンの入れ替え処理を行わず(OFF)、奇数偶数ビット反転部23がビット反転の処理を行わず(OFF)、ビット反転部25がビットak及びビットbkに対してビット反転の処理を行わない(OFF,OFF)動作の組み合わせである。
The switching
図12は、図11に示した動作テーブルにおける各マッピング1〜マッピング8に対応するマッピング則を示す図である。図12において示している8通りのマッピング則は、図8において示した8通りのマッピング則に対応している。
FIG. 12 is a diagram showing mapping rules corresponding to
図13は、本実施形態における光伝送装置30が行う動作選択処理を示すフローチャートである。光伝送装置30において動作選択処理が開始されると、切り替え制御部31は、内部変数Indexに1を代入する初期化を行う(ステップS1)。
切り替え処理部31は、内部変数Indexの値に対応する動作の組み合わせを動作テーブルから読み出し、読み出した動作の組み合わせをレーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、及びビット反転部25に対して設定する(ステップS2)。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation selection process performed by the
The switching
切り替え制御部31は、受信信号復号部26が出力するフレーム同期情報を取得し(ステップS3)、取得したフレーム同期情報で同期できたか否かを判定する(ステップS4)。フレーム同期情報には既知の信号パターンを用いることが可能であり、例えばOTNフレームにおけるFAS情報を用いるようにしてもよい。また、フレーム同期情報で最低限必要なシンボル数は1ビット以上であり、例えばOTUkのフレームアラインメントシグナル(FAS)、すなわち「1111.0110.1111.0110.1111.0110.0010.1000.0010.1000.0010.1000」等の48ビットの一部又はすべてを用いてもよい。なお、光伝送装置30において用いるフレーム同期情報は他の信号であってもよい。
The switching
ステップS4の判定において、同期できた場合(ステップS4:YES)、切り替え制御部31は、現在の内部変数Indexの値に対応する動作の組み合わせにて、レーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、及びビット反転部25を動作させることを継続させ(ステップS6)、動作選択処理を終了させる。
一方、ステップS4の判定において、同期できなかった場合(ステップS4:NO)、切り替え制御部31は、内部変数Indexの値を1増加させ(ステップS5)、処理をステップS2に戻して、ステップS2以降の処理を繰り返して行う。
In the determination in step S4, if synchronization is possible (step S4: YES), the switching
On the other hand, in the determination of step S4, when synchronization could not be performed (step S4: NO), the switching
以上のように、本実施形態における光伝送装置30は、動作テーブルに予め定められているレーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、及びビット反転部25の動作の組み合わせを順に選択して試行し、受信信号復号部26から出力されるフレーム同期情報に基づいて、各機能部に設定すべき動作の組み合わせを決定する。これにより、光伝送装置30における受信信号復号部26が出力するフレーム信号に応じて、レーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、及びビット反転部25それぞれの動作を人手にて定めずとも、送信側の装置におけるマッピング則に対応した動作の組み合わせをレーンスワップ部22、奇数偶数ビット反転部23、及びビット反転部25に対して設定することができる。その結果、光伝送装置30は、任意の差動符号化のマッピング則に基づいて得られた差動符号の信号を、自装置の差動復調部24におけるマッピング則に基づいて復調することができ、フレーム信号を正しく生成することができる。
As described above, the
上述した各実施形態における光伝送装置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。更に「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、更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、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るものであってもよい。 You may make it implement | achieve the optical transmission apparatus in each embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” is a program that dynamically holds a program for a short time, like a communication line when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
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。例えば、シンボルのマッピング則は信号処理回路等のベンダー依存であるので、運用中に光伝送装置を替えない限りビット反転部の処理は通常同一でよいが、マッピング則が変更される場合には運用中にビット反転部における動作を変更するようにしてもよい。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention. For example, since the symbol mapping rule depends on the vendor of the signal processing circuit or the like, the processing of the bit inversion unit may be usually the same unless the optical transmission device is changed during operation, but the operation is performed when the mapping rule is changed. The operation in the bit inversion unit may be changed.
また、上述した各実施形態においては、ビット反転部と奇数偶数ビット反転部とを異なる機能部として設ける構成を示したが一つの機能部として光伝送装置に設けるようにしてもよい。また、光伝送装置において、奇数偶数ビット反転部とレーンスワップ部との順序を入れ替えた構成であってもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the bit inversion unit and the odd / even bit inversion unit are provided as different functional units has been described, but the functional unit may be provided in the optical transmission apparatus as one functional unit. In the optical transmission apparatus, the odd-numbered even-bit inversion unit and the lane swap unit may be switched in order.
また、第3の実施形態において、切り替え制御部31が受信している光信号に対応する各機能部の動作の組み合わせを決定する際に、フレーム同期情報に代えて、それ以外のビット列、例えば誤り率などを用いて選択すべき動作の組み合わせを決定するようにしてもよい。
In the third embodiment, when determining a combination of operations of the functional units corresponding to the optical signal received by the switching
任意の差動符号化のマッピング則に対して、対応することが不可欠な用途にも適用できる。 The present invention can be applied to applications in which it is essential to cope with an arbitrary differential encoding mapping rule.
10、20、30…光伝送装置
11…送信信号生成部
12…ビット反転部(第1のビット反転部)
13…差動符号化部
14…奇数偶数ビット反転部(第2のビット反転部)
15…レーンスワップ部
16…光信号送信部
21…光信号受信部
22…レーンスワップ部
23…奇数偶数ビット反転部(第2のビット反転部)
24…差動復調部
25…ビット反転部(第1のビット反転部)
26…受信信号復号部
31…切り替え制御部
DESCRIPTION OF
13 ...
DESCRIPTION OF
24 ...
26 ... Received
Claims (5)
前記複数の情報ビット列のうち予め定められた情報ビット列のビットを反転して出力し、他の情報ビット列をそのまま出力する第1のビット反転部と、
前記第1のビット反転部から出力される複数のビット列に対して組ごとに差動符号化を行い、得られた複数のビット列を出力する差動符号化部と、
前記差動符号化部から出力される複数のビット列のうち所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転部と、
前記第2のビット反転部から出力される複数のビット列に対して、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップ部と、
前記レーンスワップ部から出力される複数のビット列に基づいて光信号を生成して送出する光信号送信部と
を備えることを特徴とする光伝送装置。 A transmission signal generation unit that generates a plurality of information bit strings each having two information bit strings as a set;
A first bit inversion unit that inverts and outputs the bits of a predetermined information bit sequence out of the plurality of information bit sequences, and outputs the other information bit sequence as it is;
A differential encoding unit that performs differential encoding for each set of a plurality of bit strings output from the first bit inversion unit, and outputs the obtained plurality of bit strings;
A second bit inversion unit that inverts and outputs predetermined bits of the plurality of bit strings output from the differential encoding unit, and outputs the other bits as they are;
A lane swap unit for outputting a plurality of bit strings output from the second bit inverting unit by exchanging a predetermined set of two bit strings and outputting another set of bit strings as it is,
An optical transmission device comprising: an optical signal transmission unit that generates and transmits an optical signal based on a plurality of bit strings output from the lane swap unit.
前記光信号受信部から出力される複数のビット列のうち、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップ部と、
前記レーンスワップ部から出力される複数のビット列において、所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転部と、
前記第2のビット反転部から出力される複数のビット列に対して、組ごとに差動復調を行い、得られた複数のビット列を出力する差動復調部と、
前記差動復調部から出力される複数のビット列のうち、定められたビット列のビットを反転して出力し、他のビット列をそのまま出力する第1のビット反転部と
前記第1のビット反転部から出力される複数のビット列に対して、組ごとに2つのビット列からフレーム信号を生成する受信信号復号部と
を備えることを特徴とする光伝送装置。 An optical signal receiving unit that generates and outputs a plurality of bit strings each having a pair of two bit strings from the received optical signal;
Among the plurality of bit strings output from the optical signal receiving unit, a lane swap unit that outputs a set of two bit strings interchanged and outputs another set of bit strings as it is,
A plurality of bit strings output from the lane swap unit, a second bit inversion unit that inverts and outputs predetermined bits and outputs the other bits as they are;
A differential demodulator that performs differential demodulation for each set of a plurality of bit strings output from the second bit inversion unit, and outputs the obtained plurality of bit strings;
From a plurality of bit strings output from the differential demodulator, a bit of a predetermined bit string is inverted and output, and another bit string is output as it is from the first bit inverter and the first bit inverter An optical transmission apparatus comprising: a reception signal decoding unit that generates a frame signal from two bit strings for each set of output bit strings.
前記レーンスワップ部においてビット列を入れ替える対象の組、前記第2のビット反転部においてビット反転の対象となる前記所定のビット、及び、前記第1のビット反転部においてビット反転の対象となるビット列の複数の組み合わせを記憶している動作テーブルと、
前記受信信号復号部において得られる信号に基づいて、前記動作テーブルに記憶されている前記組み合わせからいずれかを選択し、選択した組み合わせで前記レーンスワップ部と前記第2のビット反転部と前記第1のビット反転部とを動作させる切り替え制御部と
を更に備えることを特徴とする光伝送装置。 The optical transmission device according to claim 2,
A set of bits to be replaced in the lane swap unit, the predetermined bit to be bit-inverted in the second bit inversion unit, and a plurality of bit sequences to be bit-inverted in the first bit inversion unit An action table that stores the combination of
Based on the signal obtained in the received signal decoding unit, any one of the combinations stored in the operation table is selected, and the lane swap unit, the second bit inversion unit, and the first combination are selected according to the selected combination. An optical transmission device further comprising: a switching control unit that operates the bit inverting unit of
2つの情報ビット列を組とする複数の情報ビット列を生成する送信信号生成ステップと、
前記複数の情報ビット列のうち予め定められた情報ビット列のビットを反転して出力し、他の情報ビット列をそのまま出力する第1のビット反転ステップと、
前記第1のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して組ごとに差動符号化を行い、得られた複数のビット列を出力する差動符号化ステップと、
前記差動符号化ステップにおいて出力される複数のビット列のうち所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転ステップと、
前記第2のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップステップと、
前記レーンスワップステップにおいて出力される複数のビット列に基づいて光信号を生成して送出する光信号送信ステップと
を有することを特徴とする光伝送方法。 An optical transmission method performed in an optical transmission device,
A transmission signal generating step for generating a plurality of information bit sequences each having two information bit sequences as a set;
A first bit inversion step of inverting and outputting a bit of a predetermined information bit string out of the plurality of information bit strings and outputting the other information bit string as it is;
A differential encoding step of performing differential encoding for each set of the plurality of bit strings output in the first bit inversion step, and outputting the obtained plurality of bit strings;
A second bit inversion step of inverting and outputting predetermined bits of the plurality of bit strings output in the differential encoding step, and outputting other bits as they are;
A lane swap step for outputting a plurality of bit strings output in the second bit inversion step by exchanging a predetermined set of two bit strings and outputting the other bit strings as they are;
And an optical signal transmission step of generating and transmitting an optical signal based on the plurality of bit strings output in the lane swap step.
受信した光信号から2つのビット列を組とする複数のビット列を生成して出力する光信号受信ステップと、
前記光信号受信ステップにおいて出力される複数のビット列のうち、定められた組の2つのビット列を入れ替えて出力し、他の組のビット列をそのまま出力するレーンスワップステップと、
前記レーンスワップステップにおいて出力される複数のビット列において、所定のビットを反転して出力し、他のビットをそのまま出力する第2のビット反転ステップと、
前記第2のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して、組ごとに差動復調を行い、得られた複数のビット列を出力する差動復調ステップと、
前記差動復調ステップにおいて出力される複数のビット列のうち、定められたビット列のビットを反転して出力し、他のビット列をそのまま出力する第1のビット反転ステップと
前記第1のビット反転ステップにおいて出力される複数のビット列に対して、組ごとに2つのビット列からフレーム信号を生成する受信信号復号ステップと
を有することを特徴とする光伝送方法。 An optical transmission method performed in an optical transmission device,
An optical signal receiving step of generating and outputting a plurality of bit strings each having a set of two bit strings from the received optical signal;
Among the plurality of bit strings output in the optical signal receiving step, a lane swap step for switching and outputting two bit strings of a predetermined set, and outputting the other bit strings as they are,
A second bit inversion step of inverting and outputting a predetermined bit in the plurality of bit strings output in the lane swap step, and outputting the other bits as they are;
A differential demodulation step of performing differential demodulation for each group on the plurality of bit strings output in the second bit inversion step, and outputting the obtained plurality of bit strings;
In the first bit inversion step and the first bit inversion step, the bit of a predetermined bit sequence is inverted and output among the plurality of bit sequences output in the differential demodulation step, and the other bit sequence is output as it is. An optical transmission method comprising: a received signal decoding step of generating a frame signal from two bit strings for each set of a plurality of output bit strings.
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