特開 2023-18248 光トランシーバおよび光トランシーバの監視制御用信号のフレーム同期方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018248

(43)【公開日】2023-02-08

(54)【発明の名称】光トランシーバおよび光トランシーバの監視制御用信号のフレーム同期方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 7/04 20060101AFI20230201BHJP

   H04B 10/40 20130101ALI20230201BHJP

   H04J 3/00 20060101ALI20230201BHJP

   H04B 10/077 20130101ALN20230201BHJP

【ＦＩ】

H04L7/04 100

H04B10/40

H04J3/00 U

H04B10/077

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021122227

(22)【出願日】2021-07-27

(71)【出願人】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】甘利 彰悟

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 貴之

【テーマコード（参考）】

5K028

5K047

5K102

【Ｆターム（参考）】

5K028BB08

5K028NN01

5K047BB02

5K047HH01

5K047HH12

5K047MM02

5K047MM11

5K102AA63

5K102AD11

5K102AH01

5K102AH02

5K102AH26

5K102AL11

5K102LA04

5K102LA05

5K102LA21

5K102LA32

5K102LA52

5K102MH02

5K102MH03

5K102MH12

5K102MH22

5K102MH23

5K102PB01

5K102PH01

5K102PH31

5K102RD05

5K102RD12

5K102RD28

(57)【要約】

【課題】光信号に重畳された監視制御用信号に含まれる複数種のフレームに同期可能にする。
【解決手段】光トランシーバは、監視制御用信号が重畳された光送信信号を送信する光送信部と、光受信信号から監視制御用信号を抽出する光受信部と、監視制御用信号からビット列を生成して、ビット列から監視制御データを再生する処理部とを備え、監視制御用信号は、第１ヘッダ部を有する第１フレームと、第２ヘッダ部を有する第２フレームと、を時分割で含み、処理部は、ビット列から生成される第１バイト列が第１ヘッダ部と一致するときに第１バイト列と第１バイト列に続くバイト列を第１フレームとして処理して監視制御データを生成し、第１バイト列が第１ヘッダ部と異なるとき、ビット列から生成される第２バイト列が第２ヘッダ部と一致するときに第２バイト列と第２バイト列に続くバイト列を第２フレームとして処理して監視制御データを生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

監視制御用信号が重畳された光送信信号を送信する光送信部と、
前記監視制御用信号が重畳された光受信信号を受信し、前記光受信信号から前記監視制御用信号を抽出する光受信部と、
前記監視制御用信号からビット列を生成して、前記ビット列から監視制御データを再生する処理部と、
を備え、
前記監視制御用信号は、第１ヘッダ部を先頭に有する第１フレームと、前記第１ヘッダ部と異なる第２ヘッダ部を先頭に有する第２フレームと、を時分割で含み、
前記処理部は、前記ビット列から前記第１ヘッダ部と同じ長さの第１バイト列を生成し、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と一致するときに前記第１バイト列と前記第１バイト列に続くバイト列を前記第１フレームとして処理して前記監視制御データを生成し、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第２ヘッダ部と同じ長さの第２バイト列を生成し、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と一致するときに前記第２バイト列と前記第２バイト列に続くバイト列を前記第２フレームとして処理して前記監視制御データを生成する、
光トランシーバ。

【請求項2】

前記処理部は、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と異なるとき、前記ビット列を１ビットだけシフトして前記第１バイト列を新しく生成する、
請求項１に記載の光トランシーバ。

【請求項3】

前記第２ヘッダ部の長さは、前記第１ヘッダ部の長さと等しく、
前記処理部は、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第１バイト列を前記第２バイト列として使用する、
請求項１または請求項２に記載の光トランシーバ。

【請求項4】

前記第１フレームは、前記第１ヘッダ部とフレーム番号部と第１情報格納部を含み、
前記第２フレームは、前記第２ヘッダ部と第２情報格納部を含む、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光トランシーバ。

【請求項5】

光トランシーバの監視制御用信号のフレーム同期方法であって、
前記監視制御用信号は、第１ヘッダ部を先頭に有する第１フレームと、前記第１ヘッダ部と異なる第２ヘッダ部を先頭に有する第２フレームと、を時分割で含み、
監視制御用信号が重畳された光受信信号を受信し、前記光受信信号から前記監視制御用信号を抽出する工程と、
前記監視制御用信号からビット列を生成して、前記ビット列から前記第１ヘッダ部と同じ長さの第１バイト列を生成する工程と、
前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と一致するときに前記第１バイト列と前記第１バイト列に続くバイト列を前記第１フレームとして処理して監視制御データを生成する工程と、
前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第２ヘッダ部と同じ長さの第２バイト列を生成する工程と、
前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と一致するときに前記第２バイト列と前記第２バイト列に続くバイト列を前記第２フレームとして処理して前記監視制御データを生成する工程と、
を含むフレーム同期方法。

【請求項6】

さらに、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と異なるとき、前記ビット列を１ビットだけシフトして前記第１バイト列を新しく生成する工程を含む、
請求項５に記載のフレーム同期方法。

【請求項7】

前記第２ヘッダ部の長さは、前記第１ヘッダ部の長さと等しく、
前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第２ヘッダ部と同じ長さの第２バイト列を生成する工程は、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第１バイト列を前記第２バイト列として使用する工程を含む、
請求項５または請求項６に記載のフレーム同期方法。

【請求項8】

前記第１フレームは、前記第１ヘッダ部とフレーム番号部と第１情報格納部を含み、
前記第２フレームは、前記第２ヘッダ部と第２情報格納部を含む、
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のフレーム同期方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光トランシーバおよび光トランシーバの監視制御用信号のフレーム同期方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光トランシーバは、例えば、受信した高速の光信号に重畳されている低速の信号から監視制御データを抽出する。抽出された監視制御データは、光トランシーバおよび光ネットワークの監視制御に使用される。また、光トランシーバは、監視制御のために低速の監視制御データを高速の光信号に重畳して送信する（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

例えば、フレーム同期装置は、入力データと同期パターンとが一致したタイミングに基づいて、一致した複数のタイミングについて、入力データと同期パターンとがフレーム長の周期で連続して一致したか否かを並行して判定する。そして、判定結果に基づいて入力データのフレーム同期を行う（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１８－５２０５６１号公報

【特許文献2】特表２０１８－５１４９８２号公報

【特許文献3】特開２０１６－０７２８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、ＩＴＵ－Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）勧告 Ｇ．６９８．４のＨＴＭＣ（Head to Tail Message Channel）フレームでは、フレーム長（フレームサイズ）は、６バイト（４８ビット）である。ＨＴＭＣフレームでは、フレーム長に対するデータ本体（メッセージ）の割合は５０％であり、データ本体のサイズは３バイト（２４ビット）となる。フレーム内のデータ本体を格納する部分をペイロードとも言う。例えば、光トランシーバ間での大量の監視データを送信する場合、監視データの伝送効率を向上するために、フレームサイズに対するペイロードサイズの割合は大きいことが好ましい。

【0006】

例えば、ＩＴＵ－Ｔによって制定されたＳＯＮＥＴ（synchronous optical network）／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）では、複数の行と複数の列とによって構成されたフレーム構造の各行において、伝送速度に応じた固定のフレーム長（列数）が使用され、ペイロードを格納するペイロード部のフレーム長に対する割合はＨＴＭＣフレームよりも大きい。また、フレームの同期用の同期パターンを含むヘッダ部がフレーム構造の先頭に設けられ、ヘッダ部内の同期パターンを検出することにより、フレーム同期が行われる。

【0007】

一方、ペイロード部のサイズが大きいほど、ペイロード部の中にヘッダ部の同期パターンと同じパターンが含まれる可能性が高くなり、ヘッダ部の誤検出の可能性が高くなる。そこで、ペイロードのデータにスクランブルをかけ、ペイロード部が同期パターンを含まないようにすることで、ヘッダ部の誤検出が回避される。

【0008】

しかしながら、ペイロードのデータにスクランブルをかける場合、送信側でスクランブル処理を実施し、受信側でデスクランブル処理を実施する必要がある。例えば、光トランシーバに搭載されるＭＣＵ（Micro Control Unit）等のプロセッサは、サーバ等に搭載されるプロセッサに比べて小規模である。このため、光トランシーバに搭載されるＭＣＵに、スクランブル処理およびデスクランブル処理を行うハードウェアを実装することは困難である。また、光トランシーバに搭載されるＭＣＵに、スクランブル処理プログラムおよびデスクランブル処理プログラムを実行させる場合、他の既存の処理が所望のタイミングで実行できなくなるおそれがある。

【0009】

また、光トランシーバは、監視制御データを互いにフレーム構造の異なる複数種のフレームによって送受信することが要求される場合がある。複数種のフレームを受信する際に、それぞれのフレームに適切に同期してそれぞれのフレームのペイロードに格納されたデータを抽出する必要がある。

【0010】

そこで、本開示は、光信号に重畳された監視制御用信号に含まれる複数種のフレームに同期可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本実施形態の一観点によれば、光トランシーバは、監視制御用信号が重畳された光送信信号を送信する光送信部と、前記監視制御用信号が重畳された光受信信号を受信し、前記光受信信号から前記監視制御用信号を抽出する光受信部と、前記監視制御用信号からビット列を生成して、前記ビット列から監視制御データを再生する処理部と、を備え、前記監視制御用信号は、第１ヘッダ部を先頭に有する第１フレームと、前記第１ヘッダ部と異なる第２ヘッダ部を先頭に有する第２フレームと、を時分割で含み、前記処理部は、前記ビット列から前記第１ヘッダ部と同じ長さの第１バイト列を生成し、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と一致するときに前記第１バイト列と前記第１バイト列に続くバイト列を前記第１フレームとして処理して前記監視制御データを生成し、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第２ヘッダ部と同じ長さの第２バイト列を生成し、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と一致するときに前記第２バイト列と前記第２バイト列に続くバイト列を前記第２フレームとして処理して前記監視制御データを生成する。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、光信号に重畳された監視制御用信号に含まれる複数種のフレームに同期することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、一実施形態にかかる光トランシーバの構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、図１の光トランシーバ間で伝送される監視制御データを含むフレームのフォーマットの一例を示す説明図である。

【図3】図３は、図１のＲＡＭに割り当てられる記憶領域の一例を示す説明図である。

【図4】図４は、図１の光トランシーバによる第１フレームまたは第２フレームの送信動作の一例を示すフロー図である。

【図5】図５は、図１の光トランシーバによる第１フレームまたは第２フレームの受信動作の一例を示すフロー図である。

【図6】図６は、図５の受信動作の続きを示すフロー図である。

【図7】図７は、図１の光トランシーバ間での監視制御データを含む第１フレームの送受信動作の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

【0015】

〔１〕本開示の一態様にかかる光トランシーバは、監視制御用信号が重畳された光送信信号を送信する光送信部と、前記監視制御用信号が重畳された光受信信号を受信し、前記光受信信号から前記監視制御用信号を抽出する光受信部と、前記監視制御用信号からビット列を生成して、前記ビット列から監視制御データを再生する処理部と、を備え、前記監視制御用信号は、第１ヘッダ部を先頭に有する第１フレームと、前記第１ヘッダ部と異なる第２ヘッダ部を先頭に有する第２フレームと、を時分割で含み、前記処理部は、前記ビット列から前記第１ヘッダ部と同じ長さの第１バイト列を生成し、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と一致するときに前記第１バイト列と前記第１バイト列に続くバイト列を前記第１フレームとして処理して前記監視制御データを生成し、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第２ヘッダ部と同じ長さの第２バイト列を生成し、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と一致するときに前記第２バイト列と前記第２バイト列に続くバイト列を前記第２フレームとして処理して前記監視制御データを生成する。

【0016】

この光トランシーバでは、処理部は、光信号に重畳して送受信される監視制御用信号から生成されるビット列に第１ヘッダ部または第２ヘッダ部の同期パターンが含まれるか否かを順次検出する。これにより、異種のフレームのそれぞれが光信号に重畳されて光トランシーバ間で送受信される場合にも、光トランシーバは、第１フレームおよび第２フレームの誤検知を防止することができ、光トランシーバの誤動作を防止することができる。この結果、光トランシーバの信頼性を向上することができ、光トランシーバが搭載される通信システムの信頼性を向上することができる。

【0017】

〔２〕上記〔１〕において、前記処理部は、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と異なるとき、前記ビット列を１ビットだけシフトして前記第１バイト列を新しく生成してもよい。この場合、処理部は、ビット列を１ビットずつシフトして順次生成される新たな第１バイト列をそれぞれ第１ヘッダ部または第２ヘッダ部の同期パターンと比較することで、新たなビット列から第１ヘッダ部または第２ヘッダ部を確実に検出することができる。そして、処理部は、第１ヘッダ部の検出に基づいて第１フレームを確実に取得することができ、第２ヘッダ部の検出に基づいて第２フレームを確実に取得することができる。

【0018】

〔３〕上記〔１〕または〔２〕において、前記第２ヘッダ部の長さは、前記第１ヘッダ部の長さと等しくてもよい。このとき、第１バイト列が第１ヘッダ部と異なるときに第１バイト列を第２バイト列として使用してもよい。これにより、処理部は、共通の長さのバイト列を第１バイト列および第２バイト列として第１ヘッダ部または第２ヘッダ部の同期パターンを検出し、第１フレームまたは第２フレームを処理することができる。この結果、第１フレームおよび第２フレームの検出処理の一部を共通化することができ、ヘッダ部の長さが互いに異なるフレームを検出する場合に比べて、第１フレームおよび第２フレームの取得処理を簡易にすることができる。

【0019】

〔４〕〔１〕から〔３〕のいずれかにおいて、前記第１フレームは、前記第１ヘッダ部とフレーム番号部と第１情報格納部を含み、前記第２フレームは、前記第２ヘッダ部と第２情報格納部を含んでもよい。これにより、処理部は、通信相手の光トランシーバに送信する監視制御データの種類またはデータ量に応じて、第１フレームまたは第２フレームを選択的に使用することができる。例えば、処理部は、監視制御データのデータ量が所定量より大きい場合、監視制御データを格納可能な第１情報格納部（または第２情報格納部）を含む第１フレーム（または第２フレーム）を使用する。これにより、処理部は、光送信信号に重畳させる監視制御データを含むビット列のサイズを最小限にすることができる。あるいは、監視制御データの構成や用途の違いに応じて第１フレームＦＲＭ１と第２フレームＦＲＭ２とを使い分けてもよい。これにより、光トランシーバ１００は、２つの互いに異なる監視制御を組み合わせた、より高機能で高度な監視制御を行うことができる。

【0020】

〔５〕本開示の別の態様にかかる光トランシーバの監視制御用信号のフレーム同期方法は、前記監視制御用信号は、第１ヘッダ部を先頭に有する第１フレームと、前記第１ヘッダ部と異なる第２ヘッダ部を先頭に有する第２フレームと、を時分割で含み、監視制御用信号が重畳された光受信信号を受信し、前記光受信信号から前記監視制御用信号を抽出する工程と、前記監視制御用信号からビット列を生成して、前記ビット列から前記第１ヘッダ部と同じ長さの第１バイト列を生成する工程と、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と一致するときに前記第１バイト列と前記第１バイト列に続くバイト列を前記第１フレームとして処理して監視制御データを生成する工程と、前記第１バイト列が前記第１ヘッダ部と異なるときに前記第２ヘッダ部と同じ長さの第２バイト列を生成する工程と、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と一致するときに前記第２バイト列と前記第２バイト列に続くバイト列を前記第２フレームとして処理して前記監視制御データを生成する工程と、を含む。

【0021】

この光トランシーバの監視制御用信号のフレーム同期方法では、光トランシーバは、光信号に重畳して送受信される監視制御用信号から生成されるビット列に第１ヘッダ部または第２ヘッダ部の同期パターンが含まれるか否かを順次検出する。これにより、異種のフレームのそれぞれが光信号に重畳されて光トランシーバ間で送受信される場合にも、光トランシーバは、第１フレームおよび第２フレームの誤検知を防止することができ、光トランシーバの誤動作を防止することができる。この結果、光トランシーバの信頼性を向上することができ、光トランシーバが搭載される通信システムの信頼性を向上することができる。

【0022】

〔６〕上記〔５〕において、さらに、前記第２バイト列が前記第２ヘッダ部と異なるとき、前記ビット列を１ビットだけシフトして前記第１バイト列を新しく生成する工程を含んでもよい。この場合、光トランシーバは、ビット列を１ビットずつシフトして順次生成される新たな第１バイト列をそれぞれ第１ヘッダ部または第２ヘッダ部と比較することで、新たなビット列から第１ヘッダ部または第２ヘッダ部の同期パターンを確実に検出することができる。そして、光トランシーバは、第１ヘッダ部の検出に基づいて第１フレームを確実に取得することができ、第２ヘッダ部の検出に基づいて第２フレームを確実に取得することができる。

【0023】

〔７〕上記〔５〕または〔６〕において、前記第２ヘッダ部の長さは、前記第１ヘッダ部の長さと等しくてもよい。このとき、第１バイト列が第１ヘッダ部と異なるときに第１バイト列を第２バイト列として使用してもよい。これにより、光トランシーバは、共通の長さのバイト列を第１バイト列および第２バイト列として第１ヘッダ部または第２ヘッダ部を検出し、第１フレームまたは第２フレームを処理することができる。この結果、第１フレームおよび第２フレームの検出処理の一部を共通化することができ、ヘッダ部の長さが互いに異なるフレームを検出する場合に比べて、第１フレームおよび第２フレームの取得処理を簡易にすることができる。

【0024】

〔８〕上記〔５〕から〔７〕のいずれかにおいて、前記第１フレームは、前記第１ヘッダ部とフレーム番号部と第１情報格納部を含み、前記第２フレームは、前記第２ヘッダ部と第２情報格納部を含んでもよい。これにより、光トランシーバは、通信相手の光トランシーバに送信する監視制御データの種類またはデータ量に応じて、第１フレームまたは第２フレームを選択的に使用することができる。例えば、光トランシーバは、監視制御データのデータ量が大きい場合には、監視制御データを格納可能な第１情報格納部（または第２情報格納部）を含む第１フレーム（または第２フレーム）を使用する。これにより、光トランシーバは、光送信信号に重畳させる監視制御データを含むビット列のサイズを最小限にすることができる。あるいは、監視制御データの構成や用途の違いに応じて第１フレームＦＲＭ１と第２フレームＦＲＭ２とを使い分けてもよい。これにより、光トランシーバ１００は、２つの互いに異なる監視制御を組み合わせた、より高機能で高度な監視制御を行うことができる。

【0025】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の光トランシーバの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態は、以下の説明に限定されるものではない。以下の説明では、信号等の情報が伝達される信号線には、信号名と同じ符号を使用する。特に断らない限り、ブロック図において矢じりを付けた線は、信号線、光ケーブルまたは情報の伝達経路を示す。また、図中に単線で示す信号線は、複数ビットの場合もある。

【0026】

〔一実施形態〕
〔光トランシーバの全体構成〕
図１は、一実施形態にかかる光トランシーバの構成の一例を示すブロック図である。例えば、図１において、２芯の光ケーブル（光ファイバ）を介して相互に接続された２つの光トランシーバ１００は、低速変調信号を重畳した光信号を送受信する。光トランシーバ１００は、低速変調信号を介して、監視制御データの送信と、監視制御データの受信とを行うことができる。光トランシーバ１００は、互いに同じ構成のため、以下では、図１の左側の光トランシーバ１００について説明される。

【0027】

光トランシーバ１００は、例えば、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１０、トランシーバＩＣ（Integrated Circuit）２０、バイアス供給部３０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０、ＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）５０およびＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）６０を有する。例えば、光トランシーバ１００は、デジタル信号を送受信する図示しない光伝送装置に着脱可能に装着される。バイアス供給部３０およびＴＯＳＡ５０は、光送信部の一例である。ＲＯＳＡ６０およびローパスフィルタ４０は、光受信部の一例である。

【0028】

光ファイバを介して光信号を送信するとき、光信号を送信する側を送信端、送信端から送信された光信号を受信する側を受信端と呼ぶことにする。送信端の光トランシーバ１００は、送信端の光伝送装置から受信する送信データ信号（デジタルの電気信号）を光信号に変換し、変換した光信号を、光ケーブルを介して受信端の光伝送装置に装着された光トランシーバ１００に送信する。受信端の光トランシーバ１００は、光ケーブルを介して送信端の光トランシーバ１００から受信する光信号を受信データ信号（デジタルの電気信号）に変換し、変換した受信データ信号を受信端の光伝送装置に出力する。なお、ここでの送信端および受信端は説明のための便宜的な区別であって、光信号は双方向で送受信されるため、送信に関して送信端とされる光トランシーバ１００は、受信に関しては受信端とされる。

【0029】

また、光トランシーバ１００は、監視制御データを含む低速変調信号を光信号に重畳し、光ケーブルを介して接続された他の光トランシーバ１００に送信する。例えば、光トランシーバ１００は、マンチェスタ符号化した監視制御データを送信するとともに他の光トランシーバ１００からマンチェスタ符号化した監視制御データを受信する。監視制御データを含む低速変調信号は、監視制御用信号の一例である。

【0030】

特に限定されないが、監視制御データは、例えば、自光トランシーバ１００で計測したモニタ値（内部の実装部品の温度、電源電圧、レーザーバイアス電流、光送信パワーおよび光受信パワーなどの少なくともいずれか）を含む。また、監視制御データは、自光トランシーバ１００を識別可能な固有情報、光信号の波長（または周波数）の変更指示または光出力パワーの変更指示等を含む。例えば、光トランシーバ１００を識別可能な固有情報は、光トランシーバ１００のシリアル番号（製造番号）および型番を含む。

【0031】

ＭＣＵ１０は、例えば、図示しないＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インタフェース等の各種通信インタフェース１２、ＤＭＡＣ１４（Direct Memory Access Controller）等の周辺機能、およびＲＡＭ（Random Access Memory）１６を有する。また、ＭＣＵ１０は、ＭＣＵ１０が実行する各種プログラムが格納される図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）を有する。ＲＯＭは、例えば、フラッシュメモリであってもよい。ＭＣＵ１０は、光トランシーバ１００の動作を制御するともに、監視制御データを処理する機能を有する。ＭＣＵ１０は、例えば、マイクロコンピューターであってもよく、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのロジックデバイスであってもよい。ＭＣＵ１０において、監視制御データを処理する機能部は、処理部の一例である。

【0032】

ＭＣＵ１０は、例えば、Ｉ^２Ｃバスを介して光伝送装置から監視制御データを受信し、受信した監視制御データを含むフレームを生成する。監視制御データは、例えば、フレームのペイロード部に格納される。ＭＣＵ１０は、生成したフレームに相当するビット列をマンチェスタ符号に変換（符号化）し、変換したマンチェスタ符号をバイアス供給部３０に出力する。例えば、フレームサイズが６バイトの場合、ビット列の長さは、４８ビットとなる。すなわち、ビット列は、２進数の"０"または"１"が４８個連続して並んだデータとなる。

【0033】

また、ＭＣＵ１０は、光ケーブルを介して他の光トランシーバ１００から送信される光信号に重畳された低速変調信号を、ＲＯＳＡ６０およびローパスフィルタ４０を介して受信する。ローパスフィルタ４０は、他の光トランシーバ１００から受信した光信号から低速変調信号を抽出し、マンチェスタ符号化された低速受信信号としてＭＣＵ１０に出力する。ＭＣＵ１０は、受信したマンチェスタ符号化された低速受信信号をビット列に変換（復号）する。変換したビット列は、ＭＣＵ１０によって処理され、ビット列からフレームが検出されて監視制御データが生成される。

【0034】

ＭＣＵ１０は、変換したビット列からフレーム同期によってフレームを抽出し、抽出したフレームから監視制御データを抽出する。ＭＣＵ１０は、抽出した監視制御データを、例えば、Ｉ^２Ｃバスを介して光伝送装置に出力する。例えば、ＭＣＵ１０は、マンチェスタ符号の符号器および復号器を有する。なお、光トランシーバ１００間で送受信される低速変調信号に使用される符号は、マンチェスタ符号に限定されず、他の符号でもよい。

【0035】

トランシーバＩＣ２０は、光伝送装置から受信する送信データ信号に基づいて、例えば、ＮＲＺ（Non Return to Zero）信号のデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号をＴＯＳＡ５０に出力する。トランシーバＩＣ２０は、例えば、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）－ＩＣであってもよく、例えば、ＣＤＲ－ＩＣは、送信データ信号を波形成形した信号をデジタル信号としてＴＯＳＡ５０に出力してもよい。あるいは、トランシーバＩＣは、デジタル信号処理ＩＣであってもよく、例えば、デジタル信号処理ＩＣは、送信データ信号をデジタル信号処理した信号をデジタル信号としてＴＯＳＡ５０に出力してもよい。

【0036】

また、トランシーバＩＣ２０は、光ケーブルを介して接続された他の光トランシーバ１００から受信する光信号から変換されたＮＲＺ信号等のデジタル信号をＲＯＳＡ６０から受信する。トランシーバＩＣ２０は、受信したデジタル信号を受信データ信号（デジタル信号）に変換し、変換した受信データ信号を光伝送装置に出力する。例えば、ＣＤＲ－ＩＣは、受信したデジタル信号を波形成形した信号を受信データ信号として出力してもよい。あるいは、トランシーバＩＣは、デジタル信号処理ＩＣであってもよく、例えば、デジタル信号処理ＩＣは、受信したデジタル信号をデジタル信号処理した信号を受信データ信号として出力してもよい。

【0037】

バイアス供給部３０は、例えば、マンチェスタ符号に応じて、ＴＯＳＡ５０に搭載される図示しないレーザダイオードを駆動するバイアス電流を振幅変調し、振幅変調されたバイアス電流をＴＯＳＡ５０に供給する。例えば、マンチェスタ符号が"０"のとき、バイアス電流を減少させ、例えば、マンチェスタ符号が"１"のとき、バイアス電流を増加させる。例えば、マンチェスタ符号に基づくバイアス電流の増減の大きさの振幅変調を行なわないときのバイアス電流の大きさに対する比率（振幅変調率）を数％程度とする。ＴＯＳＡ５０は、バイアス供給部３０により振幅変調されたバイアス電流を用いて電気信号を光信号に変換することによりマンチェスタ符号化された監視制御データを含む低速変調信号を光信号に重畳する。低速変調信号の信号速度は、特に限定されないが、例えば、５０Ｋｂｉｔ／ｓである。なお、高速の光信号の速度は、例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｓあるいはそれ以上である。

【0038】

ＴＯＳＡ５０のレーザダイオードは、トランシーバＩＣ２０から受信するＮＲＺ信号等の電気信号を光信号に変換する。例えば、電気信号がＮＲＺ信号であるとき、ＮＲＺ信号が"０"のときにレーザダイオードが出力する光信号の信号強度（光パワー）を減少させ、ＮＲＺ信号が"１"のときにレーザダイオードが出力する光信号の信号強度（光パワー）を増加させる。このとき、レーザダイオードのバイアス電流に上述したマンチェスタ符号に基づいて振幅変調されたバイアス電流を用いることで高速の光信号に低速変調信号が重畳される。低速変調信号の振幅の大きさは、高速の光信号の振幅の大きさの例えば数％程度である。そして、レーザダイオードは、低速変調信号が重畳された光信号を光送信信号として、光ケーブルを介して他の光トランシーバ１００に出力する。なお、ＴＯＳＡ５０は連続光（ＣＷ光）を出力するレーザダイオードと連続光が入力される光変調器を備え、光変調器を電気信号で駆動することによって連続光から光信号を生成してもよい。

【0039】

ＲＯＳＡ６０は、光ケーブルを介して他の光トランシーバ１００から低速変調信号が重畳された光信号を光受信信号として受信する。ＲＯＳＡ６０は、光受信信号を電流信号に変換し、変換した電流信号を増幅することで、電圧信号（デジタル信号）に変換する。例えば、ＲＯＳＡ６０は、受光素子とトランスインピーダンスアンプを備え、受光素子は光信号を電流信号に変換し、トランスインピーダンスアンプは電流信号を増幅するとともに電圧信号に変換する。受光素子は、例えば、フォトダイオードである。そして、ＲＯＳＡ６０は、変換した電圧信号をトランシーバＩＣ２０とローパスフィルタ４０とに出力する。

【0040】

ローパスフィルタ４０は、ＲＯＳＡ６０から受信する電圧信号の高周波成分を遮断することで、光受信信号に重畳された低速受信信号を抽出する。抽出した低速受信信号は、監視制御データを含むフレームのデータ（ビット列）がマンチェスタ符号化された信号である。ローパスフィルタ４０は、抽出した低速受信信号をＭＣＵ１０に出力する。ＭＣＵ１０は、マンチェスタ符号化された低速受信信号を復号してビット列を生成する。なお、ＭＣＵ１０は、デジタルフィルタを備え、ローパスフィルタ４０の代わりにデジタルフィルタによって低速受信信号を抽出してもよい。

【0041】

なお、監視制御用信号の一例である低速変調信号は、図２で説明する第１フレームＦＲＭ１と第２フレームＦＲＭ２とを時分割で含む。すなわち、第１フレームＦＲＭ１と第２フレームＦＲＭ２とは、互いに重複することなく送信側の光トランシーバ１００から送信され、互いに重複することなく受信側の光トランシーバ１００で受信される。例えば、低速変調信号は、一つ以上の第１フレームＦＲＭ１に相当するビット列の後に一つ以上の第２フレームＦＲＭ２に相当するビット列を含んで送信される。あるいは、低速変調信号は、一つ以上の第２フレームＦＲＭ２に相当するビット列の後に一つ以上の第１フレームＦＲＭ２に相当するビット列を含んで送信される。

【0042】

〔監視制御データを含むフレームのフレームフォーマット〕
図２は、図１の光トランシーバ間で伝送される監視制御データを含むフレームのフレームフォーマット（フレーム構造）の一例を示す説明図である。監視制御データの伝送用のフレームは、例えば、第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２である。

【0043】

例えば、ＭＣＵ１０は、監視制御データのデータサイズが所定量より大きい場合、第１フレームＦＲＭ１を使用し、監視制御データのデータサイズが所定量より小さい場合、第２フレームＦＲＭ２を使用してもよい。これにより、ＭＣＵ１０は、光送信信号に重畳させる監視制御データを含むフレームのサイズを最小限にすることができる。なお、監視制御データのデータサイズの違いではなく、監視制御データの構成や用途の違いに応じて第１フレームＦＲＭ１と第２フレームＦＲＭ２とを使い分けてもよい。

【0044】

例えば、第１フレームＦＲＭ１は、第１ヘッダ部ＨＤ１、フレーム番号部ＦＮおよび第１ペイロード部ＰＬ１を有する。なお、以下の説明では、第１ヘッダ部ＨＤ１をヘッダとも言い、フレーム番号部ＦＮをフレーム番号と言い、第１ペイロード部ＰＬ１をペイロードと言うことがある。第１ペイロード部ＰＬ１は、第１情報格納部の一例である。特に限定されないが、例えば、第１ヘッダ部ＨＤ１の長さは、２バイトであり、フレーム番号部ＦＮの長さは、１バイトであり、第１ペイロード部ＰＬ１の長さは、２５３バイトであり、第１フレームＦＲＭ１のフレーム長（フレームサイズ）は、２５６バイトである。このようなフレームフォーマット（フレーム構造）を有するフレームをＬｏｎｇ Ｆｒａｍｅと呼ぶことにする。

【0045】

第１ヘッダ部ＨＤ１には、第１フレームＦＲＭ１の先頭を特定するための固有の値が配置される。第１ヘッダ部ＨＤ１に配置する値は、監視制御データを互いに送受信する光トランシーバ１００間で取り決められる。例えば、第１ヘッダ部ＨＤ１には、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのフレームのセクションオーバーヘッド（ＳＯＨ）で使用される値Ｆ６ｈ（"ｈ"は、手前の数値が１６進数であることを示す）と２８ｈとを用いて、Ｆ６２８ｈが配置されてもよい。この場合、第１ヘッダ部ＨＤ１のビット列は１１１１０１１０００１０１０００ｂ（"ｂ"は、手前の数値が２進数であることを示す）となる。

【0046】

フレーム番号部ＦＮには、第１フレームＦＲＭ１の送信毎に更新させるフレーム番号が格納される。例えば、フレーム番号は、第１フレームＦＲＭ１を送信する毎に"１"ずつ更新される（例えば、インクリメント）。なお、フレーム番号は、監視制御データを互いに送受信する光トランシーバ１００間で取り決めた規則にしたがって更新される値であれば、順次に更新される値に限定されない。

【0047】

第１ペイロード部ＰＬ１には、光トランシーバ１００で計測した内部の実装部品の温度、電源電圧、レーザーバイアス電流、光送信パワーおよび光受信パワーなどのモニタ値の少なくともいずれかを示す監視制御データがメッセージとして格納される。なお、第１ペイロード部ＰＬ１は、メッセージの格納部と、フレーム番号およびメッセージのチェックサムの格納部とを含んでもよい。この場合、例えば、メッセージは２５１バイトで、チェックサムは２バイトでもよい。なお、第１ペイロード部ＰＬ１に配置されるチェックサムは、メッセージのチェックサムでもよい。

【0048】

このように、第１フレームＦＲＭ１は、第１ヘッダ部ＨＤ１に加えて第１フレームＦＲＭ１の送信毎に更新されるフレーム番号部ＦＮが配置される。後述するように、第１フレームＦＲＭ１のフレーム同期は、フレーム番号部ＦＮに配置される値が特定の値と一致すること必要とされる。このため、第１ヘッダ部ＨＤ１の値の一致だけにより第１フレームＦＲＭ１を検出する場合に比べて、第１フレームＦＲＭ１の検出の精度を向上することができる。すなわち、第１フレームＦＲＭ１の誤検出を低減して、より効率良く監視制御データを送受信することができる。また、ヘッダとフレーム番号との組み合わせによるビット列がペイロード内の監視制御データのビット列の中に含まれる確率は、ヘッダのビット列のみが監視制御データのビット列の中に含まれる確率より低い。このため、監視制御データのビット列がフレーム検出のためのビット列と同じビット列を含んでいた場合に、ヘッダおよびフレーム番号として誤検出される可能性を低くすることができる。この結果、スクランブル処理を行わずに光信号に重畳された監視制御データを誤検出する確率を減らして受信することができる。

【0049】

例えば、第２フレームＦＲＭ２は、第２ヘッダ部ＨＤ２および第２ペイロード部ＰＬ２を有する。第２ペイロード部ＰＬ２は、第２情報格納部の一例である。特に限定されないが、例えば、第２ヘッダ部ＨＤ２の長さは、第１ヘッダ部ＨＤ１の長さと同じ２バイトであり、第２ペイロード部ＰＬ２の長さは、第１ペイロード部ＰＬ１の長さより小さい４バイトであり、第２フレームＦＲＭ２のフレーム長は、６バイトである。なお、第２フレームＦＲＭ２は、ＨＴＭＣフレームでもよい。第２ヘッダ部ＨＤ２には、第２ペイロード部ＰＬ２に配置されるデータの種類を識別するコマンドが配置されてもよい。すなわち、第２ヘッダ部ＨＤ２には、互いに異なる複数の値が配置されてもよい。また、第２ヘッダ部ＨＤ２は、ヘッダの配置部とヘッダのチェックサムの配置部とを含んでもよい。この場合、例えば、ヘッダは１１ビットで、チェックサムは５ビットでもよい。なお、ヘッダは、フレームの先頭を識別するために使用されるが、異なるフレームをそれぞれ識別するためにも使用される。従って、第１ヘッダ部ＨＤ１に設定される値は、第２ヘッダ部ＨＤ２に設定される値と異なっている。

【0050】

第２ペイロード部ＰＬ２には、例えば、自光トランシーバ１００を識別する固有情報が配置されてもよい。また、第２ペイロード部ＰＬ２には、相手の光トランシーバ１００に対する光信号の波長（または周波数）の変更指示または光出力パワーの変更指示等を示す監視制御データが配置されてもよい。第２ペイロード部ＰＬ２は、メッセージの格納部と、メッセージのチェックサムの格納部とを含んでもよい。この場合、例えば、メッセージは３バイトで、チェックサムは１バイトでもよい。

【0051】

この実施形態では、ＭＣＵ１０は、通信相手の光トランシーバ１００に送信する監視制御データの種類またはデータ量に応じて、第１フレームＦＲＭ１または第２フレームＦＲＭ２を選択的に使用することができる。例えば、ＭＣＵ１０は、監視制御データのデータサイズが所定量より大きい場合、第１フレームＦＲＭ１を使用し、監視制御データのデータサイズが所定量より小さい場合、第２フレームＦＲＭ２を使用する。これにより、ＭＣＵ１０は、低速変調信号によって送信されるフレームのサイズを調節して監視制御データの送信効率を向上することができる。あるいは、ＭＣＵ１０は、監視制御データの構成や用途の違いに応じて第１フレームＦＲＭ１と第２フレームＦＲＭ２とを使い分けてもよい。これにより、光トランシーバ１００は、２つの互いに異なる監視制御を組み合わせた、より高機能で高度な監視制御を行うことができる。

【0052】

〔ＲＡＭに割り当てられる記憶領域〕
図３は、図１のＲＡＭ１６に割り当てられる記憶領域の一例を示す説明図である。ＲＡＭ１６には、受信処理用の記憶領域として、受信バッファ部１６１、受信ヘッダ部１６２、第１監視制御データ保持部１６３、フレームエラーフラグ保持部１６４、フレーム番号保持部１６５および第２監視制御データ保持部１６６が割り当てられる。また、ＲＡＭ１６には、送信処理用の記憶領域として、第１送信バッファ部１６７および第２送信バッファ部１６８が割り当てられる。なお、図３に示す各種記憶領域の少なくともいずれかは、光トランシーバ１００に搭載され、ＭＣＵ１０によりアクセス可能なＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の外部メモリに割り当てられてもよい。

【0053】

受信バッファ部１６１には、ローパスフィルタ４０を介して受信するマンチェスタ符号から変換（復号）されたビット列がバイト列として順次格納される。受信ヘッダ部１６２は、第１ヘッダ部ＨＤ１および第２ヘッダ部ＨＤ２の長さと同じ２バイトの記憶領域を有し、受信バッファ部１６１に保持されたビット列のうち２バイトを保持する。なお、第１ヘッダ部ＨＤ１の長さと第２ヘッダ部ＨＤ２の長さが異なるとき、受信ヘッダ部１６２は、いずれか長い方のヘッダと同じ長さの記憶領域を有する。

【0054】

第１監視制御データ保持部１６３には、第１フレームＦＲＭ１の第１ペイロード部ＰＬ１に含まれる監視制御データが保持される。フレームエラーフラグ保持部１６４には、第１フレームＦＲＭ１の監視制御データの受信動作が成功したか否かを示す情報が保持される。フレーム番号保持部１６５には、第１フレームＦＲＭ１に含まれるフレーム番号が保持される。第２監視制御データ保持部１６６には、第２フレームＦＲＭ２の第２ペイロード部ＰＬ２に含まれる監視制御データが保持される。

【0055】

第１送信バッファ部１６７には、送信する第１フレームＦＲＭ１のデータが保持される。第２送信バッファ部１６８には、送信する第２フレームＦＲＭ２のデータが保持される。

【0056】

〔監視制御データを含むフレームの送信動作〕
図４は、図１の光トランシーバ１００による第１フレームＦＲＭ１または第２フレームＦＲＭ２の送信動作の一例を示すフロー図である。例えば、図４に示す動作は、ＭＣＵ１０が内蔵ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することで実現される。すなわち、図４は、光トランシーバ１００の制御方法の一例および光トランシーバ１００の制御プログラムの一例を示す。なお、図４に示す動作は、ＭＣＵ１０に設けられるプログラマブルロジック部にプログラムされた論理回路により実現されてもよい。あるいは、図４に示す動作は、ＭＣＵの代わりにＣＰＬＤまたはＦＰＧＡなどのロジックデバイスにより行われてもよい。

【0057】

図４に示す動作は、光トランシーバ１００が相手の光トランシーバ１００に監視制御データを送信する場合に開始される。なお、図４に示す動作では、第２フレームＦＲＭ２の第２ヘッダ部ＨＤ２および第２ペイロード部ＰＬ２と、第１フレームＦＲＭ１の第１ペイロード部ＰＬ１にチェックサムがそれぞれ配置される。チェックサムが配置されない場合、以下で説明するステップＳ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１８、Ｓ１２０、Ｓ１２４、Ｓ１２６の処理は、省略される。なお、チェックサムを配置することによって、受信したフレームに誤りがあるかどうかを検出することができ、制御監視データの送受信の信頼性を向上することができる。

【0058】

まず、ステップＳ１０２において、ＭＣＵ１０は、送信する監視制御データの種類に応じて、第１フレームＦＲＭ１または第２フレームＦＲＭ２のいずれを使用して監視制御データを送信するかを決定する。第１フレームＦＲＭ１を使用する場合、処理はステップＳ１０４に移行され、第２フレームＦＲＭ２を使用する場合、処理はステップＳ１１６に移行される。

【0059】

ステップＳ１０４において、ＭＣＵ１０は、ＲＡＭ１６の第１送信バッファ部１６７に割り当てられる第１ヘッダ部ＨＤ１の領域にヘッダの値（例えば、Ｆ６２８ｈ）を格納する。

【0060】

次に、ステップＳ１０６において、ＭＣＵ１０は、第１送信バッファ部１６７に割り当てられるフレーム番号部ＦＮの領域に保持されているフレーム番号の値を"１"インクリメントする。ＲＡＭ１６において、フレーム番号の値は１６進数で扱われる。なお、ＭＣＵ１０は、フレーム番号の長さが１バイトのとき、第１フレームＦＲＭ１の初回の送信前に、フレーム番号の値を例えば、"００ｈ"に初期化する。

【0061】

次に、ステップＳ１０８において、ＭＣＵ１０は、第１送信バッファ部１６７に割り当てられる第１ペイロード部ＰＬ１の領域にメッセージ（監視制御データ）を格納する。次に、ステップＳ１１０において、ＭＣＵ１０は、メッセージのチェックサムを計算する。次に、ステップＳ１１２において、ＭＣＵ１０は、ステップＳ１１０で計算したチェックサムを第１送信バッファ部１６７に割り当てられる第１ペイロード部ＰＬ１の領域に格納する。

【0062】

次に、ステップＳ１１４において、ＭＣＵ１０は、第１送信バッファ部１６７に生成した第１フレームＦＲＭ１に含まれるデータからビット列を生成し、ビット列をマンチェスタ符号に符号化してバイアス供給部３０に出力する。バイアス供給部３０は、マンチェスタ符号に応じて振幅変調されたバイアス電流をＴＯＳＡ５０に供給する。ＴＯＳＡ５０は、マンチェスタ符号に応じて振幅変調されたバイアス電流を用いてトランシーバＩＣ２０から受信するＮＲＺ信号等の送信信号を光送信信号に変換する。これにより、光送信信号にマンチェスタ符号に変換された監視制御データを含む低速変調信号が重畳される。ＴＯＳＡ５０は、低速変調信号が重畳された光送信信号を受信側の光トランシーバ１００と接続された光ケーブルに出力する。そして、第１フレームＦＲＭ１の送信動作が終了する。なお、複数の第１フレームＦＲＭ１を続けて送信する場合には、ステップＳ１０４からＳ１１４を繰り返し行う。

【0063】

なお、第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２の生成タイミングが互いに重複しない場合、第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２は、ＲＡＭ１６に割り当てられる共通のフレームバッファを使用して生成されてもよい。この場合、共通のフレームバッファの大きさは、例えば、第２フレームＦＲＭ２の長さより長い第１フレームＦＲＭ１のデータを格納できるように設定される。

【0064】

一方、第２フレームＦＲＭ２を送信する場合、ステップＳ１１６において、ＭＣＵ１０は、例えば、第２送信バッファ部１６８に割り当てられる第２ヘッダ部ＨＤ２の領域にヘッダの値を格納する。なお、例えば、第２フレームＦＲＭ２としてＨＴＭＣフレームが使用される場合、ヘッダの値は、複数のＴＯＭ（Type of Message）の値とＴＯＭのチェックサムの値に応じてフレームの送信毎に設定される。したがって、ヘッダの値は、送信毎に異なる値が設定され得る。また、上述したように、第１フレームＦＲＭ１の第１ヘッダ部ＨＤ１に設定される値は、第２ヘッダ部ＨＤ２に設定され得るいかなる値とも異なっている。次に、ステップＳ１１８において、ＭＣＵ１０は、ヘッダのチェックサムを計算する。次に、ステップＳ１２０において、ＭＣＵ１０は、ステップＳ１１８で計算したチェックサムを第２送信バッファ部１６８に割り当てられる第２ヘッダ部ＨＤ２の領域に格納する。

【0065】

次に、ステップＳ１２２において、ＭＣＵ１０は、第２送信バッファ部１６８に割り当てられる第２ペイロード部ＰＬ２の領域にメッセージ（監視制御データ）を格納する。次に、ステップＳ１２４において、ＭＣＵ１０は、メッセージのチェックサムを計算する。次に、ステップＳ１２６において、ＭＣＵ１０は、ステップＳ１２４で計算したチェックサムを第２送信バッファ部１６８に割り当てられる第２ペイロード部ＰＬ２の領域に格納する。そして、第２送信バッファ部１６８に第２フレームＦＲＭ２のデータが生成される。

【0066】

次に、ステップＳ１２８において、ＭＣＵ１０は、第２送信バッファ部１６８に生成した第２フレームＦＲＭ２に含まれるデータからビット列を生成し、ビット列をマンチェスタ符号に符号化してバイアス供給部３０に出力する。光トランシーバ１００は、ステップＳ１１４で説明した第１フレームＦＲＭ１の送信処理と同様に、第２フレームＦＲＭ２の情報を含む低速変調信号が重畳された光送信信号を受信側の光トランシーバ１００に出力する。そして、第２フレームＦＲＭ２の送信動作が終了する。なお、複数の第２フレームＦＲＭ２を続けて送信する場合には、ステップＳ１１６からＳ１２８を繰り返し行う。

【0067】

〔監視制御データを含むフレームの受信動作〕
図５および図６は、図１の光トランシーバ１００による第１フレームＦＲＭ１または第２フレームＦＲＭ２の受信動作の一例を示すフロー図である。例えば、図５および図６に示す動作は、図４と同様に、ＭＣＵ１０が内蔵ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することで実現される。すなわち、図５および図６は、光トランシーバ１００の制御方法の一例および光トランシーバ１００の制御プログラムの一例を示す。なお、図５および図６に示す動作は、ＭＣＵ１０に設けられるプログラマブルロジック部にプログラムされた論理回路により実現されてもよい。あるいは、図５および図６に示す動作は、ＭＣＵの代わりにＣＰＬＤまたはＦＰＧＡなどのロジックデバイスにより行われてもよい。

【0068】

図５および図６に示す動作は、光トランシーバ１００の電源が投入され、光信号の受信動作が開始された場合に開始される。例えば、光トランシーバ１００が、プラガブル光トランシーバの場合、光伝送装置のケージに装着されると光伝送装置から光トランシーバ１００に電力が供給され、光トランシーバ１００の電源が投入される。なお、送信元の光トランシーバ１００から受信した第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２のデータは、いずれかのフレームとフレーム同期が行われる前にＲＡＭ１６に割り当てられる受信バッファ部１６１に順次保持される。

【0069】

まず、ステップＳ２０２において、ＭＣＵ１０は、フレームエラーフラグ保持部１６４のフレームエラーフラグの値を初期値の"１"に設定する。次に、ステップＳ２０４において、ＭＣＵ１０は、ローパスフィルタ４０により抽出されたマンチェスタ符号を復号してビット列を生成する。ＭＣＵ１０は、生成したビット列を先頭のビットから８ビットずつ１バイトのデータに変換して、生成した１バイトのデータを生成した順に受信バッファ部１６１に先頭から順次格納する。これにより、受信バッファ部１６１にバイト列が生成される。受信バッファ部１６１に保持されたバイト列のうち、未取得で受信順の早い２バイトを受信ヘッダ部１６２に転送する。すなわち、ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１に保持されたバイト列から第１ヘッダ部ＨＤ１と同じ長さの第１バイト列（２バイト）を生成する。

【0070】

第１ヘッダ部ＨＤ１および第２ヘッダ部ＨＤ２が互いに同じサイズに設定されるため、ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１から受信ヘッダ部１６２に２バイトを転送することで、第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２の検出処理を開始できる。すなわち、フレームのヘッダの検出処理の一部を共通化することができ、フレーム同期の処理を簡易にすることができる。

【0071】

次に、ステップＳ２０６において、ＭＣＵ１０は、受信ヘッダ部１６２に保持された２バイトを取り出し、第１バイト列を生成する。ＭＣＵ１０は、生成した第１バイト列の値が第１フレームＦＲＭ１の第１ヘッダ部ＨＤ１のヘッダに設定された固有の値と一致するか否かを判定する。これは、例えば、ビット列においてヘッダの同期パターン（例えば、上述の１１１１０１１０００１０１０００ｂ）との一致を判定するのに相当する。ＭＣＵ１０は、第１バイト列の値が第１ヘッダ部ＨＤ１のヘッダの値と一致する場合、受信したフレームが第１フレームＦＲＭ１の可能性があるため、処理を図６のステップＳ２１８に移行する。ＭＣＵ１０は、第１バイト列の値が第１ヘッダ部ＨＤ１のヘッダの値と一致しない場合、受信したフレームが第１フレームＦＲＭ１でないため、処理をステップＳ２０８に移行する。

【0072】

ＭＣＵ１０は、ステップＳ２０６により、第１バイト列が第１ヘッダ部ＨＤ１の可能性があると判定した場合、第２ヘッダ部ＨＤ２の検出処理より先に第２ヘッダ部ＨＤ２の検出処理を含まない図６のステップＳ２１８以降の処理を実施する。このため、ＭＣＵ１０は、第１フレームＦＲＭ１の第１ペイロード部ＰＬ１に格納されたデータのビット列に第２ヘッダ部ＨＤ２のビット列（第２フレームＦＲＭ２の同期パターン）と同じビット列が含まれる場合にも、第２ヘッダ部ＨＤ２を誤検出することを低減できる。

【0073】

ステップＳ２０８において、ＭＣＵ１０は、受信ヘッダ部１６２に保持された２バイトを取り出し、第２バイト列を生成する。このとき、第２バイト列の値は、第１バイト列の値と等しい。ＭＣＵ１０は、生成した第２バイト列の値が第２フレームＦＲＭ２の第２ヘッダ部ＨＤ２のヘッダの値と一致するか否かをチェックサムとともに判定する。なお、第２ヘッダ部ＨＤ２のヘッダの値がＨＴＭＣフレームのように複数の異なる値を取り得る場合、ＭＣＵ１０は、第２ヘッダ部ＨＤ２のヘッダの値がそれらの複数の異なる値のいずれかと一致するか否かを判定する。ＭＣＵ１０は、第２バイト列の値が第２ヘッダ部ＨＤ２のヘッダの値と一致し、かつ、チェックサムが正しい場合、受信したフレームが第２フレームＦＲＭ２の可能性があるため、処理をステップＳ２１２に移行する。これは、例えば、ビット列においてヘッダの同期パターン（例えば、ＨＴＭＣフレームの場合は、ＴＯＭの１１ビットおよびＴＯＭのチェックサム５ビットから成る１６ビットのパターン）との一致を判定するのに相当する。ＭＣＵ１０は、第２バイト列の値が第２ヘッダ部ＨＤ２のヘッダの値と一致しない場合、または、チェックサムが正しくない場合、第１フレームＦＲＭ１または第２フレームＦＲＭ２のヘッダの検出を継続するために、処理をステップＳ２１０に移行する。

【0074】

ＭＣＵ１０は、ステップＳ２０８により、第２バイト列が第２ヘッダ部ＨＤ２の可能性があると判定した場合、第１ヘッダ部ＨＤ１の検出処理を含まないステップＳ２１２以降の処理を実施する。このため、ＭＣＵ１０は、第２フレームＦＲＭ２の第２ペイロード部ＰＬ２に格納されたデータのビット列に第１ヘッダ部ＨＤ１のビット列（第１フレームＦＲＭ１の同期パターン）と同じビット列が含まれる場合にも、第１ヘッダ部ＨＤ１を誤検出することを低減できる。

【0075】

ステップＳ２１０において、ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１に保持されたデータのうち、先に受信ヘッダ部１６２に転送した２バイトのデータを先頭のビットを１ビット後ろにずらすようにシフトして新しい２バイトを生成し、新しく生成した２バイトを受信ヘッダ部１６２に転送し、処理をステップＳ２０６に戻す。なお、先頭のビットを１ビット後ろにずらすときに、新しい２バイトの末尾の１ビットは先に転送した２バイトの次の１バイトの先頭のビットを用いるようにする。あるいは、新しい２バイトは、先に転送した２バイトにその次の１バイトを加えて先頭のビットを１ビットずらすようにシフトして、シフトされた先頭のビットから８ビットずつ１バイトに変換して生成される。すなわち、ＭＣＵ１０は、受信ヘッダ部１６２のデータを１ビットシフトし、最古の１ビットを受信ヘッダ部１６２から追い出し、末尾の１ビットを受信バッファ部１６１の未取得で受信順が早いバイトから加える。そして、ＭＣＵ１０は、受信ヘッダ部１６２に付加された新たな１ビットを含む新しい２バイトを使用して、ステップＳ２０６の処理を実施する。

【0076】

ステップＳ２０６、Ｓ２０８、およびＳ２１０は、例えば、受信したビット列をシフトレジスタに格納し、先頭ビットを追い出すように１ビットシフトをした後にシフトレジスタの先頭の２バイトがフレームの同期パターンに一致するかどうかを検索していく操作に相当する。なお、ステップＳ２１０において先頭のビットを１ビットずらしたとき、先頭ビットをずらした後のバイト列の値は、先頭ビットをずらす前のバイト列と値とは異なった値となる。したがって、受信バッファ部１６１に保持されたデータは、ビット列の先頭ビットのシフトに応じて更新されるか、メッセージとしてデータが取り出される際にシフト演算等によって更新されてから監視データ保持部に格納される。

【0077】

このように、ＭＣＵ１０は、受信ヘッダ部１６２に保持された２バイトのデータが、第１ヘッダ部ＨＤ１および第２ヘッダ部ＨＤ２のデータの何れでもない場合、マンチェスタ符号を復号して得られたビット列の先頭のビットを１ビット後ろ（受信が遅い方に）にずらして、シフトされた先頭のビットに基づいてバイト列を生成する処理を実施する。これにより、ＭＣＵ１０は、受信ヘッダ部１６２に保持されたバイト列から第１ヘッダ部ＨＤ１または第２ヘッダ部ＨＤ２を確実に検出することができる。そして、ＭＣＵ１０は、第１ヘッダ部ＨＤ１の検出に基づいて第１フレームＦＲＭ１を取得することができ、第２ヘッダ部ＨＤ２の検出に基づいて第２フレームＦＲＭ２を検出することができる。すなわち、光トランシーバ１００は、低速変調信号によって送信された第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２にフレーム同期することができる。

【0078】

ステップＳ２１２において、ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１に保持されたデータのうち、未取得で受信順が早い４バイトを第２フレームＦＲＭ２の第２ペイロード部ＰＬ２のメッセージおよびチェックサムとして取得する。すなわち、ＭＣＵ１０は、第２バイト列に続くバイト列を取得する。なお、ここでは、受信バッファ部１６１に保持されたデータは、受信ヘッダ部１６２の値が第２ヘッダ部ＨＤ２の値（同期パターン）に一致してステップＳ２１２に来たときのビット列の先頭から８ビットずつ１バイトのデータに変換された値が保持されていると想定している。次に、ステップＳ２１４において、ＭＣＵ１０は、取得したメッセージのチェックサムを計算し、受信バッファ部１６１から取得したチェックサムと一致するか否かを判定する。例えば、第２フレームＦＲＭ２がＨＴＭＣフレームの場合、第２ペイロード部の４バイトうち、先頭の３バイトがメッセージに相当するので、先頭の３バイトについてチェックサムを計算し、４バイト目のチェックサムの値と比較する。

【0079】

ＭＣＵ１０は、チェックサムが一致する場合、第２フレームＦＲＭ２を検出したため、処理をステップＳ２１６に移行する。ＭＣＵ１０は、チェックサムが一致しない場合、第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２のいずれも検出できなかったため、次の２バイトを受信バッファ部１６１から取得するため、処理をステップＳ２０４に戻す。

【0080】

ステップＳ２１６において、ＭＣＵ１０は、第２フレームＦＲＭ２の第２ペイロード部ＰＬ２に格納されたメッセージを取り出し、第２監視制御データ保持部１６６に格納する。例えば、第２監視制御データ保持部１６６に格納されたメッセージ（監視制御データ）は、その後、ＭＣＵ１０によりＩ^２Ｃバスを介してコンピュータ装置に送信される。あるいは、監視制御のためにＲＡＭ１６内に設けられた領域に格納される。なお、第２監視制御データ保持部１６６は、新しく受信した第２フレームＦＲＭ２から取り出されたメッセージによって上書きされる。この後、ＭＣＵ１０は、次の第１フレームＦＲＭ１または第２フレームＦＲＭ２を検出するため、処理をステップＳ２０４に戻す。

【0081】

図６のステップ２１８において、ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１に保持されたデータのうち、未取得で受信順が早い１バイトを第１フレームＦＲＭ１のフレーム番号部ＦＮとして取得し、ステップＳ２２０の処理に移行する。すなわち、ＭＣＵ１０は、第１バイト列に続く１バイトのバイト列を取得する。なお、ここでは、受信バッファ部１６１に保持されたデータは、受信ヘッダ部１６２の値が第１ヘッダ部ＨＤ１の値（同期パターン）に一致してステップＳ２１２に来たときのビット列の先頭から８ビットずつ１バイトのデータに変換された値が保持されていると想定している。正しく第１フレームＦＲＭ１のデータを受信している場合、ステップＳ２１８で取得した１バイトのデータは、例えば、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号の値に"１"を加えた値であることが期待される。

【0082】

したがって、ステップＳ２２０において、ＭＣＵ１０は、ステップＳ２１８で取得した１バイトのデータが、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号の値に"１"を加えた値、すなわち、期待値と一致するか否かを判定する。ＭＣＵ１０は、ステップＳ２１８で取得した１バイトのデータが期待値と一致する場合、ステップＳ２２６を実行し、１バイトのデータが期待値と一致しない場合、ステップＳ２２２を実行する。

【0083】

ステップＳ２２２において、ＭＣＵ１０は、フレームエラーフラグ保持部１６４に保持されているフレームエラーフラグが"１"か否かを判定する。フレームエラーフラグの"１"は、前回の監視制御データの受信動作が失敗していること、または、前回の受信動作が存在しないこと（すなわち、初回の受信動作）を示す。フレームエラーフラグの"０"は、前回の監視制御データの受信動作が成功していることを示す。

【0084】

ＭＣＵ１０は、フレームエラーフラグが"１"の場合、処理をステップＳ２２６に移行し、フレームエラーフラグが"１"でない場合、処理をステップＳ２２４に移行する。ステップＳ２２４において、ＭＣＵ１０は、ステップＳ２２０において、ステップＳ２１８で取得した１バイトのデータと期待値との不一致により、監視制御データの受信動作が失敗したと判定し、フレームエラーフラグ保持部に"１"を設定する。そして、ＭＣＵ１０は、次の２バイトを取得するために、処理を図５のステップＳ２０４に移行する。このように、ＭＣＵ１０は、前回の受信したときのフレーム番号に続くフレーム番号を検出できない場合、フレーム同期していないと判定して次の受信動作を迅速に開始することができ、監視制御データの検出頻度を高くすることができる。

【0085】

ステップＳ２２６において、ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１に保持されたデータのうち、未取得で受信順が早い２５３バイトを第１フレームＦＲＭ１の第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージおよびチェックサムとして取得する。次に、ステップＳ２２８において、ＭＣＵ１０は、ステップＳ２１８で取得したフレーム番号とステップＳ２２６で取得した第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとのチェックサムを計算する。そして、ＭＣＵ１０は、計算により得たチェックサムの値が受信バッファ部１６１から取得したチェックサムの値と一致するか否かを判定する。なお、チェックサムとしては、フレーム番号を除いて第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージについて計算した値を使用してもよい。

【0086】

ＭＣＵ１０は、チェックサムが一致する場合、第１フレームＦＲＭ１を検出したため、処理をステップＳ２３０に移行する。ＭＣＵ１０は、チェックサムが一致しない場合、第１フレームＦＲＭ１を検出しないため、処理をステップＳ２３６に移行する。すなわち、ＭＣＵ１０は、ステップＳ２２８によるチェックサムの一致または不一致に応じて、取得した第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージをＲＡＭ１６の第１監視制御データ保持部１６３に格納するか否かを決定する。このように、第１フレームＦＲＭ１について、第１ヘッダＨＤ１の値、フレーム番号の値、およびチェックサムの値のいずれもがそれぞれ所定の値に一致することでフレームの同期を行う。このように、取得した第１ペイロード部ＰＬ１のデータを、チェックサムを用いて監視制御データか否か判定することにより、監視制御データの検出の精度を向上することができ、監視制御データを誤検出する確率を下げることができる。

【0087】

ステップＳ２３０において、ＭＣＵ１０は、第１フレームＦＲＭ１の第１ペイロード部ＰＬ１に格納されたメッセージを取り出し、第１監視制御データ保持部１６３に格納する。第１監視制御データ保持部１６３に格納されたメッセージ（監視制御データ）は、その後、ＭＣＵ１０によりＩ^２Ｃバスを介してコンピュータ装置に送信される。あるいは、監視制御のためにＲＡＭ１６内に設けられた領域に格納される。なお、第１監視制御データ保持部１６３は、新しく受信した第１フレームＦＲＭ１から取り出されたメッセージによって上書きされる。

【0088】

次に、ステップＳ２３２において、ＭＣＵ１０は、第１フレームＦＲＭ１のフレーム番号部ＦＮに格納されたフレーム番号を取り出し、フレーム番号保持部１６５に格納することで、フレーム番号保持部１６５に保持されるフレーム番号を更新する。すなわち、ＭＣＵ１０は、次の受信動作で使用するフレーム番号であるフレーム番号保持部１６５に保持されるフレーム番号をステップＳ２１８で取得した１バイトのデータに書き換える。なお、フレーム番号保持部１６５を書き換える際に、ステップＳ２１８で取得した１バイトの値に予め"１"を加えて次のフレーム番号の期待値としてとしておき、ステップＳ２２０で新しく取得したフレーム番号の値がフレーム番号保持部１６５に保持された期待値と一致するか否かを判定するように変更してもよい。

【0089】

次に、ステップＳ２３４において、ＭＣＵ１０は、監視制御データの受信動作が成功したため、フレームエラーフラグ保持部１６４を"０"に設定し、次の２バイトを取得するために、処理を図５のステップＳ２０４に移行する。

【0090】

ステップＳ２３６において、ＭＣＵ１０は、ステップＳ２２６で取得した第１ペイロード部ＰＬ１のデータを破棄する。次に、ステップＳ２３８において、ＭＣＵ１０は、監視制御データの受信動作が失敗したため、フレームエラーフラグ保持部１６４を"１"に設定し、次の２バイトを取得するために、ステップＳ２０４を実行する。

【0091】

〔監視制御データを含むフレームの送受信動作〕
図７は、図１の光トランシーバ１００間での監視制御データを含む第１フレームＦＲＭ１の送受信動作の一例を示す説明図である。実際には、光トランシーバ１００は、マンチェスタ符号化した監視制御データを含む第１フレームＦＲＭ１を送受信するが、ここでは、説明を分かりやすくするため、マンチェスタ符号化される前、および、マンチェスタ符号を復号した後の値を示す。図７に示す数値は、１０進数で示される。例えば、図７に示す動作は、ＭＣＵ１０が、制御プログラムを実行することで実現される。なお、図７では、説明を分かりやすくするため、第２フレームＦＲＭ２が介在することなく第１フレームＦＲＭ１のみが連続して送受信される例が示される。

【0092】

フレームを送信する光トランシーバ１００のＭＣＵ１０は、図４のステップＳ１０４からステップＳ１１４で説明した動作にしたがって、フレーム番号の値を更新しながら、監視制御データを含む第１フレームＦＲＭ１を受信側の光トランシーバ１００に順次送信する。図７では、送信側の光トランシーバ１００が送信するフレーム番号のみが示される。受信側の光トランシーバ１００のＭＣＵ１０は、図５および図６のステップＳ２０４、Ｓ２０６、およびＳ２１８からステップＳ２３８で説明した動作を実行することで、監視制御データを含む第１フレームＦＲＭ１を順次受信する。

【0093】

図７では、９個の第１フレームＦＲＭ１の受信動作ＯＰ（ＯＰ１－ＯＰ９）が示される。なお、受信側の光トランシーバ１００のＲＡＭ１６のフレーム番号保持部１６５およびフレームエラーフラグ保持部１６４には、初期状態で"２５５"のフレーム番号と"１"のフレームエラーフラグとが保持されている。以下では、受信側の光トランシーバ１００のＭＣＵ１０の動作が説明される。なお、以下では、図３に示される受信バッファ部１６１には、受信ヘッダ部１６２の値が第１ヘッダ部ＨＤ１の値（同期パターン）に一致したときのビット列の先頭から８ビットずつ１バイトのデータに変換された値が保持されているとして説明する。

【0094】

まず、受信動作ＯＰ１において、ＭＣＵ１０は、受信したバイト列の先頭の２バイト（すなわち、受信ヘッダ部１６２）の値が、第１ヘッダ部ＨＤ１の固有の値（例えば、Ｆ６２８ｈ）と一致するまで、受信バッファ部１６１からデータを取得する。受信ヘッダ部１６２の値が第１ヘッダ部ＨＤ１の固有の値（同期パターン）と一致する（これを以降、同期パターンの検出という）場合、ＭＣＵ１０は、次の１バイトをフレーム番号として取得する。なお、ここでは、ビット列の先頭のビットが１ビット後ろにシフトされたとき、受信バッファ部１６１に保持されるバイト列は新しい先頭のビットから８ビットずつ１バイトのデータに変換された値に更新されているとする。

【0095】

ＭＣＵ１０は、取得したフレーム番号（＝"１"）がＲＡＭ１６に保持されているフレーム番号（＝"２５５"）＋１である"０"でないため、フレーム番号の不一致を判定する。なお、フレーム番号は、１バイトの値であるため、例えば、ＦＦｈに１ｈを加えると０ｈとなり、繰り上がりは無視される。一方、フレームエラーフラグが"１"であることから、ＭＣＵ１０は、図２の第１フレームＦＲＭ１のフォーマットにしたがって、受信バッファ部１６１から、第１ペイロード部ＰＬ１としてフレーム番号として取得したバイトの次の２５３バイトのバイト列を取得する。"ペイロード取得"の欄に示す丸印は、ペイロードの取得動作の実行を示す。

【0096】

このように、初回の受信動作時には、フレーム番号（更新データ）の初期値として正しくない値等がフレーム番号保持部１６５に保持されている場合がある。この場合にも、ＭＣＵ１０は、フレームエラーフラグが"１"の場合には、受信バッファ部１６１から第１ペイロード部ＰＬ１として所定の長さのバイト列を取得する。

【0097】

これにより、受信バッファ部１６１から取得したフレーム番号の値と、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号（更新データ）から計算される期待値との不一致が繰り返され、第１ペイロード部ＰＬ１に格納されたメッセージが取得できなくなることを防止することができる。この結果、例えば、第１フレームＦＲＭ１の正しいフレーム番号を受信しているにもかかわらず受信動作が連続して失敗することを防止することができ、フレーム番号の受信頻度を高くすることができる。

【0098】

ＭＣＵ１０は、取得したフレーム番号の値と第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとして取得したバイト列の値とからチェックサムを計算し、第１ペイロード部ＰＬ１のチェックサムとして取得したバイト列の値と比較する。チェックサムが一致するとき、ＭＣＵ１０は、取得した第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージ（監視制御データ）をＲＡＭ１６の第１監視制御データ保持部１６３に格納する。

【0099】

"データ格納"の欄に示す丸印は、チェックサムが一致するため、取得した第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージが第１監視制御データ保持部１６３へ格納されることを示す。ＭＣＵ１０は、受信したフレーム番号の値（＝"１"）をフレーム番号保持部１６５に格納し、監視制御データの受信動作の成功を示す"０"をフレームエラーフラグ保持部１６４に格納し、受信動作ＯＰ１を終了する。

【0100】

受信動作ＯＰ２において、ＭＣＵ１０は、第１ヘッダ部ＨＤ１の同期パターンの検出に続いて取得したフレーム番号（＝"２"）がフレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号（＝"１"）＋１であるため、フレーム番号の一致を判定する。ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１から第１ペイロード部ＰＬ１としてフレーム番号を取得したバイトの次から所定の長さのバイト列を取得する。ＭＣＵ１０は、一致を確認したフレーム番号の値と第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとして取得したバイト列の値とからチェックサムを計算する。

【0101】

計算したチェックサムと受信したチェックサムとが一致するため、ＭＣＵ１０は、取得した第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとして取得したバイト列を第１監視制御データ保持部１６３に格納する。ＭＣＵ１０は、フレーム番号保持部１６５に、受信したフレーム番号の値（＝"２"）を格納し、フレームエラーフラグ保持部１６４に、監視制御データの受信動作の成功を示す"０"を格納し、受信動作ＯＰ２を終了する。受信動作ＯＰ３は、受信動作ＯＰ２と同様に実行される。

【0102】

受信動作ＯＰ４では、送信側の光トランシーバ１００が送信した"４"のフレーム番号が、例えば、光信号を伝送する光ケーブルの通信品質の低下等（ノイズ等の影響による）により、"１２"として送信側の光トランシーバ１００に伝送される。

【0103】

ＭＣＵ１０は、受信したフレーム番号（＝"１２"）がフレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号の値（＝"３"）＋１である"４"でないため、フレーム番号の不一致を判定する。フレームエラーフラグ保持部１６４に保持されているフレームエラーフラグが"０"であるため、ＭＣＵ１０は、フレームエラーフラグ保持部１６４に保持されている"０"を、受信動作の失敗を示す"１"に書き換える。この場合、ＭＣＵ１０は、フレーム番号保持部１６５に、取得したフレーム番号の値（＝"１２"）を格納せずに受信動作ＯＰ４を終了する。

【0104】

受信動作ＯＰ５において、前回の受信動作ＯＰ４が失敗したため、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号は更新されていない。このため、送信側の光トランシーバ１００が出力する更新されたフレーム番号の値と、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号の値とがずれてしまう。

【0105】

ＭＣＵ１０は、第１ヘッダ部ＨＤ１の同期パターンの検出に続いて取得したフレーム番号（＝"５"）がフレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号の値（＝"３"）＋１である"４"でないため、フレーム番号の不一致を判定する。しかしながら、受信動作ＯＰ１と同様に、フレームエラーフラグが"１"であるため、ＭＣＵ１０は、フレーム番号を検出した可能性があるものとして、受信バッファ部１６１から第１ペイロード部ＰＬ１としてフレーム番号を取得したバイトの次から所定の長さのバイト列を取得する。そして、ＭＣＵ１０は、取得したフレーム番号の値と第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとして取得したバイト列の値とからチェックサムを計算する。

【0106】

この例では、計算により得たチェックサムと、受信したチェックサムとが一致するため、ＭＣＵ１０は、第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとして取得したバイト列を第１監視制御データ保持部１６３に格納する。また、ＭＣＵ１０は、受信したフレーム番号（＝"５"）をフレーム番号保持部１６５に格納し、監視制御データの受信動作の成功を示す"０"をフレームエラーフラグ保持部１６４に格納し、受信動作ＯＰ５を終了する。

【0107】

このように、正しい監視制御データを受信できているにもかかわらず、受信した監視制御データを取得できずに、受信動作ＯＰ５を終了してしまう無駄を防止することができる。さらに、送信側の光トランシーバ１００で順次更新されるフレーム番号と、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号から計算される期待値との不一致が繰り返されることを防止することができる。この結果、正しいフレーム番号を受信しているにもかかわらず受信動作が連続して失敗することを防止することができる。この結果、フレーム番号の受信頻度を高くすることができる。

【0108】

受信動作ＯＰ６は、受信動作ＯＰ２と同様に実行される。受信動作ＯＰ７において、ＭＣＵ１０は、第１ヘッダ部ＨＤ１の同期パターンの検出に続いて取得したフレーム番号の値（＝"７"）がフレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号の値（＝"６"）＋１であるため、フレーム番号の一致を判定する。ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１から第１ペイロード部ＰＬ１としてフレーム番号を取得したバイトの次から所定の長さのバイト列を取得し、取得したフレーム番号の値と第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとして取得したバイト列の値とからチェックサムを計算する。

【0109】

受信動作ＯＰ７では、計算したチェックサムと受信したチェックサムとが一致しないため、ＭＣＵ１０は、第１ペイロード部ＰＬ１のメッセージとして取得したバイト列を破棄する（すなわち、第１監視制御データ保持部１６３には格納しない）。ＭＣＵ１０は、フレーム番号保持部１６５が保持しているフレーム番号を更新せず、監視制御データの受信動作の失敗を示す"１"をフレームエラーフラグ保持部１６４に格納し、受信動作ＯＰ７を終了する。

【0110】

受信動作ＯＰ８において、ＭＣＵ１０は、第１ヘッダ部ＨＤ１同期パターンの検出に続いて取得したフレーム番号の値（＝"８"）がフレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号の値（＝"６"）＋１である"７"でないため、フレーム番号の不一致を判定する。この後、受信動作ＯＰ８は、受信動作ＯＰ１と同様に実行され、フレーム番号保持部１６５に"８"が格納され、監視制御データの受信動作の成功を示す"０"がフレームエラーフラグ保持部１６４に格納される。受信動作ＯＰ９は、受信動作ＯＰ２と同様に実行される。

【0111】

なお、図７に示す例では、ＭＣＵ１０は、第１ヘッダ部ＨＤ１の同期パターンの検出に続いて取得したフレーム番号をフレーム番号保持部１６５に格納し、次の受信動作で第１ヘッダ部ＨＤ１の同期パターンの検出に続いて取得したフレーム番号を、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号を"１"インクリメントした値と比較する。しかしながら、ＭＣＵ１０は、受信動作で取得したフレーム番号を"１"インクリメントした値を予め期待値としてフレーム番号保持部１６５に格納してもよい。この場合、ＭＣＵ１０は、次の受信動作で取得したフレーム番号を、フレーム番号保持部１６５に保持されているフレーム番号と比較する。

【0112】

以上、本実施形態では、光トランシーバ１００は、フォーマット（フレーム構造）が互いに異なる第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２を含む低速変調信号が重畳された光信号を送受信する。ＭＣＵ１０は、光信号に重畳して送受信される低速変調信号から生成されるビット列に第１ヘッダ部ＨＤ１または第２ヘッダ部ＨＤ２の同期パターンが含まれるか否かを順次検出する。これにより、光トランシーバ１００は、第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２の誤検知を低減することができ、光トランシーバ１００の誤動作を低減することができる。この結果、光トランシーバ１００の信頼性を向上することができ、光トランシーバ１００が搭載される通信システムの信頼性を向上することができる。

【0113】

ＭＣＵ１０は、フレーム同期による監視制御データの受信動作において、受信ヘッダ部１６２に保持された２バイトの値が、第１ヘッダ部ＨＤ１および第２ヘッダ部ＨＤ２の値の何れでもない場合、低速変調信号から生成したビット列におけるバイト列の生成開始位置（先頭ビット）を１ビットずつ後ろにずらす処理を実行する。これにより、ＭＣＵ１０は、受信ヘッダ部１６２に保持された値から第１ヘッダ部ＨＤ１または第２ヘッダ部ＨＤ２を確実に検出することができる。そして、ＭＣＵ１０は、第１ヘッダ部ＨＤ１の検出に基づいて第１フレームＦＲＭ１を確実に取得することができ、第２ヘッダ部ＨＤ２の検出に基づいて第２フレームＦＲＭ２を確実に検出することができる。

【0114】

第１ヘッダ部ＨＤ１および第２ヘッダ部ＨＤ２は、互いに同じ長さ（サイズ）に設定される。このため、ＭＣＵ１０は、受信バッファ部１６１から受信ヘッダ部１６２にビット列の先頭ビットから生成された先頭２バイトを転送することで、第１フレームＦＲＭ１および第２フレームＦＲＭ２の検出処理を開始できる。すなわち、ヘッダ部の長さが互いに異なるフレームを検出する場合に比べて、フレームの検出処理の一部を共通化することができ、フレームの検出処理を簡易にすることができる。

【0115】

ＭＣＵ１０は、通信相手の光トランシーバ１００に送信する監視制御データの種類またはデータ量に応じて、第１フレームＦＲＭ１または第２フレームＦＲＭ２を選択的に使用することができる。例えば、ＭＣＵ１０は、監視制御データのデータサイズが大きい場合には、第１フレームＦＲＭ１を使用し、監視制御データのデータサイズが小さい場合には、第２フレームＦＲＭ２を使用する。これにより、ＭＣＵ１０は、光送信信号に重畳させる監視制御データを含むビット列のサイズを最小限にすることができる。また、ＭＣＵ１０は、監視制御データの構成や用途の違いに応じて第１フレームＦＲＭ１と第２フレームＦＲＭ２とを使い分けてもよい。これにより、光トランシーバ１００は、２つの互いに異なる監視制御を組み合わせた、より高機能で高度な監視制御を行うことができる。

【0116】

以上、本開示の実施形態などについて説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範囲内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0117】

１０ ＭＣＵ
１２ 通信インタフェース
１４ ＤＭＡＣ
１６ ＲＡＭ
２０ トランシーバＩＣ
３０ バイアス供給部
４０ ローパスフィルタ
５０ ＴＯＳＡ
６０ ＲＯＳＡ
１００ 光トランシーバ
１６１ 受信バッファ部
１６２ 受信ヘッダ部
１６３ 第１監視制御データ保持部
１６４ フレームエラーフラグ保持部
１６５ フレーム番号保持部
１６６ 第２監視制御データ保持部
１６７ 第１送信バッファ部
１６８ 第２送信バッファ部
ＦＮ フレーム番号部
ＦＲＭ１ 第１フレーム
ＦＲＭ２ 第２フレーム
ＨＤ１ 第１ヘッダ部
ＨＤ２ 第２ヘッダ部
ＰＬ１ 第１ペイロード部
ＰＬ２ 第２ペイロード部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】