JP2000049791A

JP2000049791A - Ｉｐデータグラムカプセル化方法及びｉｐ処理装置

Info

Publication number: JP2000049791A
Application number: JP20992098A
Authority: JP
Inventors: Morihito Miyagi; 盛仁宮城
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】転送効率を下げることなくＩＰデータグラムを
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスを介して転送するためのＩ
Ｐデータグラムカプセル化方法及びそれを実行するため
のＩＰ処理装置を提供すること。【解決手段】ＩＰデータグラムにフラグ１０１のみを付
加する。フラグ同期が可能となるようＩＰデータグラム
１００に対して、同期コードパターンに一致するオクテ
ット「０１１１１１１０」を「０１１１１１０１−０１
０１１１１０」の２オクテットに置き換え、エスケープ
コードパターンに一致するオクテット「０１１１１１０
１」を「０１１１１１０１−０１０１１１０１」の２オ
クテットに置き換える。このエスケープされかつ同期コ
ードパターンのフラグ１０１を付加されたＩＰデータグ
ラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パス２００に挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インターネットを
介してデータを転送する技術に係り、特にその通信プロ
トコルであるインターネットプロトコル（以下「ＩＰ」
という）のもとでデータを収容して転送するためのＩＰ
データグラムの構成方法、即ちＩＰデータグラムカプセ
ル化方法に関し、更に同方法を実現するためのＩＰ処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信プロトコルは、国際的に標準化され
ており、複数のレイヤ（階層）に分割されている。デー
タを収容するＩＰデータグラムを処理する網では、ＩＰ
処理装置間でＩＰデータグラムを転送するためにレイヤ
２以下のプロトコルが使用される。そのようなプロトコ
ルのもとでのＩＰデータグラムの転送の方法として、Ｉ
ＰオーバーＡＴＭ（非同期転送モード）やＩＰオーバー
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（同期ディジタルハイアラーキ／同
期光網）がある。

【０００３】これらの転送方法の得失の評価尺度の一つ
にＩＰデータグラムの転送効率がある。近年、インター
ネットでは、転送するデータの量、即ちトラヒックが指
数的に非常な勢いで増加している。そのため、ＩＰデー
タグラムの転送効率は、重要な評価尺度として認識され
ている。

【０００４】ＩＰデータグラムの転送効率は、回線速度
に対するＩＰデータグラムの転送割合として定義するこ
とができる。レイヤ２以下のプロトコルの使用に際して
は、そのプロトコルのためのオーバーヘッドをデータに
付加する必要があるが、このオーバーヘッドによって転
送効率が左右される。即ち、オーバーヘッドが多くなる
ほど、回線速度に対するＩＰデータグラムの転送割合が
減少する。

【０００５】前述したＩＰオーバーＡＴＭとＩＰオーバ
ーＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの転送方法を比較すると、転送効
率は後者の方が高い。従って、以下では、ＩＰオーバー
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴに絞って説明する。

【０００６】ＩＰオーバーＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの転送方
法では、複数のＩＰデータグラムを収容するＰＰＰフレ
ームが用いられ、更に、複数のＰＰＰフレームを収容す
る伝送パスが用いられ、更にまた、複数の伝送パスを収
容するＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームが用いられる。レイ
ヤ２プロトコルは、ＰＰＰ（ポイント・トゥ・ポイント
・プロトコル）と呼ばれ、ＰＰＰフレームは、レイヤ２
プロトコルのもとでの伝送の基本周期を持つフレームで
ある。

【０００７】ＩＰデータグラムのＰＰＰフレームへの収
容は、具体的には、ＰＰＰフレームに設けられている情
報フィールドにＩＰデータグラムを挿入することによっ
て行なわれる。また、伝送パスへのＰＰＰフレームの収
容は、伝送パスに設けられている伝送パスペイロードに
ＰＰＰフレームを挿入することによって行なわれる。更
に、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームへの伝送パスの収容
は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームに設けられているセク
ションペイロードに伝送パスを挿入することによって行
なわれる。

【０００８】ＰＰＰフレームは、固定パターンの同期コ
ードによるフラグを備えており、このフラグを利用して
同期が行なわれる。同期が確立することによって、ＩＰ
データグラムの先頭の識別が可能となる。そのため、通
常、ＩＰデータグラムは、ＰＰＰフレームに収容して転
送される。

【０００９】ＰＰＰフレームのフォーマット及び同期機
能は、通信プロトコルの国際基準であるＲＦＣ１６６２
で規定されている。同期は、データの構成に応じて、８
ビットを単位とするオクテットで行なう場合と、ビット
で行なう場合とがある。そのため、上記国際基準は、同
期機能として（i）オクテットレベル同期機能、（ii）
ビットレベル同期機能の二種類を定義している。

【００１０】（i）の同期機能を使用する場合の、ＩＰ
データグラムが挿入されたＰＰＰフレームのフォーマッ
トを図１１に、ＩＰデータグラムが挿入されたＰＰＰフ
レームを伝送パスペイロードに挿入した伝送パスのフォ
ーマットを図１２に示す。また、（ii）の同期機能を使
用する場合の、ＩＰデータグラムが挿入されたＰＰＰフ
レームのフォーマットを図１３に、ＩＰデータグラムが
挿入されたＰＰＰフレームを伝送パスペイロードに挿入
した伝送パスのフォーマットを図１４に示す。フォーマ
ットと同期機能の詳細は前記ＲＦＣ１６６２に記述され
ているので、以下では、その内の本発明に関係する内容
を説明する。

【００１１】（i）オクテットレベルの同期機能を使用
する場合ＰＰＰフレームフォーマットは、図１１に示すように、
先頭からフラグ１０１-Ａ、アドレス１０１-Ｃ、制御１
０１-Ｄ、プロトコル１０１-Ｅ、情報１００、フラグ検
査シーケンス１０１-Ｆ及びフラグ１０１-Ｂの各フィー
ルドで構成される。フラグ１０１-Ａ，１０１-Ｂは、同
期をとるためのフィールドである。

【００１２】同期コードに「０１１１１１１０」が使用
される。このパターンを使って同期をとるため、フラグ
１０１-Ａ，１０１-Ｂ以外のフィールドで同じパターン
が出現すると混乱を起こす。そのため、出現した同じパ
ターンに対して次に述べる処理が行なわれる。

【００１３】フラグ１０１-Ａ，１０１-Ｂ以外のフィー
ルドで出現した同期コードパターンのオクテット「０１
１１１１１０」は、「０１１１１１０１−０１０１１１
１０」の２オクテットに置き換えられる。この２オクテ
ットは、同期コードパターン「０１１１１１１０」と
「００１０００００」の２進和をとり、その前にエスケ
ープコードの「０１１１１１０１」を付加することによ
って作成される。更に、フラグ１０１-Ａ，１０１-Ｂ以
外のフィールドでこのエスケープコードと同じパターン
が現われた場合、そのオクテット「０１１１１１０１」
は、「０１１１１１０１−０１０１１１０１」の２オク
テットに置き換えられる。この２オクテットは、エスケ
ープコードパターンの「０１１１１１０１」と「００１
０００００」との２進和をとり、その前にエスケープコ
ードの「０１１１１１０１」を付加することによって作
成される。

【００１４】以上の二つの置き換え処理は、「エスケー
プ」と呼ばれる。エスケープは、送信側では、フラグ検
査シーケンスの計算後に行なわれる。その後、同期コー
ドが付加される。また、受信側では、同期コードのフラ
グを用いて同期をとった後、エスケープコード「０１１
１１１０１」は削除され、それに続くオクテットは、
「００１０００００」と２進和がとられる。それによっ
て、「０１１１１１０１−０１０１１１１０」は、「０
１１１１１１０」となり、「０１１１１１０１−０１０
１１１０１」は、「０１１１１１０１」となって、エス
ケープ前のパターンが復元される。

【００１５】ＩＰデータグラムの転送時、フラグ１０１
-Ａ，１０１-Ｂ以外の各フィールドの状況は次のようで
ある。アドレスフィールド１０１-Ｃには、全ステーシ
ョンアドレスを示す「１１１１１１１１」が書かれる。
制御フィールド１０１-Ｄには、ＵＩ（番号無し情報）
コマンドのＰＦ（ポール／ファイナル）ビットが「０」
である値「００００００１１」が書かれる。プロトコル
フィールド１０１-Ｅには、情報フィールド１００のプ
ロトコルがＩＰであることを示す「００００００００−
００１００００１」（国際標準のＲＦＣ１７００の“PO
INT-TO-POINT PROTOCOL FIELD ASSIGNMENTS”の部分で
規定されている）が書かれる。

【００１６】更に、情報フィールド１００には、可変長
のＩＰデータグラムが挿入される。フラグ検査シーケン
スフィールド１０１-Ｆには、エスケープを行なう前の
アドレスフィールド１０１-Ｃ、制御フィールド１０１-
Ｄ、プロトコルフィールド１０１-Ｅ及び情報フィール
ド１００に対する検査シーケンスの計算値が書かれる。
続いて、このようなフィールド１００，１０１-Ｆに対
して上記エスケープが行なわれる。

【００１７】ＩＰデータグラムが挿入されたＰＰＰフレ
ームは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送パスペイロードにそ
れぞれのオクテット境界を一致させて、即ちオクテット
の各ビットの時間位置を揃えて挿入される。このフォー
マットを図１２に示す。

【００１８】ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのフレームフォーマッ
トは、国際標準のＩＴＵ−ＴＧ．７０７に規定されて
いる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム３００は、セクショ
ンオーバーヘッド（以下「ＳＯＨ」という）３０１とセ
クションペイロード３０２とから成り、セクションペイ
ロード３０２には、伝送パス２００がマッピング（挿
入）される。伝送パス２００は、伝送パスオーバーヘッ
ド（以下「ＰＯＨ」という）２０１と伝送パスペイロー
ド２０２とから成り、ＩＰデータグラムが挿入されたＰ
ＰＰフレームは、この伝送パスペイロード２０２にそれ
ぞれのオクテット境界を一致させて挿入される。

【００１９】図１２には、ＩＰデータグラムが挿入され
たＰＰＰフレームの５個を示しており、それぞれフラグ
フィールド１０１-１,２，………，１０１-５,６、アド
レス＋制御＋プロトコルフィールド１１０-２，……
…，１１０-５、ＩＰデータグラムから成る情報フィー
ルド１００-１，………，１００-５、フラグ検査シーケ
ンスフィールド１２０-１，………，１２０-５から構成
される。なお、図１２においては、図の複雑さを避ける
ため、そのＩＰデータグラムの末尾のフラグフィールド
と次のＩＰデータグラムの先頭のフラグフィールドを共
通化し１個のＦで示し、１０１-１,２等で表示した（以
下の同類の図も同様とする）。ここで、フラグ検査シー
ケンスフィールド１２０及び情報フィールド１００に
は、前述の通りエスケープが行なわれている。以上が従
来のＩＰデータグラムカプセル化方法の代表例である。

【００２０】（ii）ビットレベルの同期機能を使用する
場合ＰＰＰフレームフォーマットは、図１３に示すように、
先頭からフラグ１５１-Ａ、アドレス１５１-Ｃ、制御１
５１-Ｄ、プロトコル１５１-Ｅ、情報１５０、フラグ検
査シーケンス１５１-Ｆ及びフラグ１５１-Ｂの各フィー
ルドで構成される。フラグ１５１-Ａ，１５１-Ｂは同期
をとるためのフィールドであり、同期コード「０１１１
１１１０」が使用される。このパターンを使用した同期
が６連続する「１」の検出により行われるため、フラグ
１５１-Ａ，１５１-Ｂ以外のフィールドに対し、送信側
では、フラグ検査シーケンス計算後に「１」が５連続し
た場合にその直後に「０」が挿入される（「０」挿入を
以下では「ビット挿入」という）。また、受信側では、
同期後フラグ１５１-Ａ，１５１-Ｂ以外のフィールドで
「１」が５連続した直後の「０」が削除される。

【００２１】ＩＰデータグラム転送時、アドレスフィー
ルド１５１-Ｃには、全ステーションアドレスを示す
「１１１１１１１１」が書かれる。制御フィールド１５
１-Ｄには、ＵＩ（番号無し情報）コマンドのＰＦ（ポ
ール／ファイナル）ビットが「０」である値「００００
００１１」が書かれる。情報フィールド１５０には、可
変長のＩＰデータグラムが挿入される。フラグ検査シー
ケンスフィールド１５１-Ｆには、アドレスフィールド
１５１-Ｃ、制御フィールド１５１-Ｄ、プロトコルフィ
ールド１５１-Ｅ、情報フィールド１５０に対する検査
シーケンスの計算値が書かれる。続いて、このようなフ
ィールド１５１-Ｃ，１５０，１５１-Ｆに対して、上記
ビット挿入が行われる。

【００２２】ＩＰデータグラムが挿入されたＰＰＰフレ
ームは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送パスペイロードに挿
入される。このフォーマットを図１４に示す。ＳＤＨ／
ＳＯＮＥＴフレーム３００は、ＳＯＨ３０１とセクショ
ンペイロード３０２とから成り、セクションペイロード
３０２には伝送パス２００がマッピング（挿入）され
る。伝送パス２００は、ＰＯＨ２０１と伝送パスペイロ
ード２０２から成り、ＩＰデータグラムが挿入されたＰ
ＰＰフレームは、この伝送パスペイロード２０２に挿入
される。

【００２３】図１４は、ＩＰデータグラムが挿入された
ＰＰＰフレームが５個である場合を示しており、それぞ
れフラグフィールド１５１-１,２，………，１５１-５,
６、アドレス＋制御＋プロトコルフィールド１６０-
２，………，１６０-５、ＩＰデータグラムから成る情
報フィールド１５０-１，………，１５０-５、フラグ検
査シーケンスフィールド１７０-１，………，１７０-５
から構成される。ここで、フィールド１６０の中のアド
レスフィールド、フラグ検査シーケンスフィールド１７
０及び情報フィールド１５０には、前述の通り、ビット
挿入が行なわれている。以上が従来のＩＰデータグラム
カプセル化方法の別の代表例である。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】（i）の場合、図１１
及び図１２に示される従来のＩＰオーバーＳＤＨ／ＳＯ
ＮＥＴの転送方法では、フラグフィールド１０１は、Ｉ
Ｐデータグラムの先頭識別のための同期機能として使用
されるが、アドレス＋制御＋プロトコルフィールド及び
フラグ検査シーケンスフィールドは、ＩＰデータグラム
のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロード上での転送の
ためには使用されない。このため、不使用のフィールド
がＩＰデータグラムの転送効率を低下させるという問題
がある。

【００２５】同様に（ii）の場合、図１３及び図１４に
示される従来のＩＰオーバーＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの転送
方法では、フラグフィールド１５１は、ＩＰデータグラ
ムの先頭識別のための同期機能として使用されるが、ア
ドレス＋制御フィールド、プロトコルフィールド及びフ
ラグ検査シーケンスフィールドは、ＩＰデータグラムの
転送のためには使用されない。そのため、不使用のフィ
ールドがＩＰデータグラムの転送効率を低下させるとい
う問題がある。

【００２６】本発明の目的は、従来技術の前記問題点を
解決し、転送効率を下げることなくＩＰデータグラムを
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスを介して転送するためのＩ
Ｐデータグラムカプセル化方法及びそれを実行するため
のＩＰ処理装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】国際標準のＲＦＣ１６６
２は、ＩＰデータグラムを含む各種のデータグラムをＳ
ＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロードを介して転送する
ことを前提に定められたものであり、そのため、アドレ
ス＋制御＋プロトコルフィールド及びフラグ検査シーケ
ンスフィールドをＰＰＰフレームに設けている。一方、
インターネットの最近の急増によって、ＳＤＨ／ＳＯＮ
ＥＴ伝送パスペイロードにはＩＰデータグラムのみを纏
めて挿入することが行なわれるようになっている。

【００２８】ＩＰデータグラムのみを纏めて挿入する場
合のＩＰデータグラムの転送の状況を子細に調べた結
果、アドレス＋制御＋プロトコルフィールド及びフラグ
検査シーケンスフィールドは、前記したように使用され
ず、これらを省略しても、転送に支障がないという見解
を得るに至った。本発明は、このような見解に基づいて
なされたものである。

【００２９】本発明の前記課題は、（i）の場合には、
ＩＰデータグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロ
ードにマッピングするのに、ＩＰデータグラムの先頭識
別をオクテット単位で行なう同期機能のための同期コー
ドを設定しておき、フラグ同期をとるためにエスケープ
されたＩＰデータグラムに当該同期コードによるフラグ
フィールドのみを付加し、このフラグフィールドを付加
されかつエスケープされたＩＰデータグラムをＳＤＨ／
ＳＯＮＥＴの伝送パスペイロードに、それぞれのオクテ
ット境界を一致させて挿入することによって効果的に解
決することができる。

【００３０】また、（ii）の場合は、ＩＰデータグラム
をＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロードにマッピング
するのに、ＩＰデータグラムの先頭識別をビット単位で
行なう同期機能のための同期コードを設定しておき、フ
ラグ同期をとるためにエスケープされたＩＰデータグラ
ムに当該同期コードによるフラグフィールドのみを付加
し、このフラグフィールドを付加されかつエスケープさ
れたＩＰデータグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送パス
ペイロードに挿入することによって効果的に解決するこ
とができる。

【００３１】そのようなＩＰデータグラムカプセル化方
法を採用すれば、（i）（ii）の場合とも、無駄となっ
ていたフィールドが除去され、ＩＰデータグラムの転送
効率低下を回避することができるからである。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＩＰデータグ
ラムカプセル化方法及びＩＰ処理装置を幾つかの図面に
よる発明の実施の形態を参照して更に詳細に説明する。
なお、図１〜図１０及び従来技術の説明に用いた図１１
〜図１４における同一の記号は、同一物又は類似物を表
示するものとする。

【００３３】（i）オクテットレベルの同期機能を使用
する場合ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロードにＩＰデータグ
ラムをマッピングしたフォーマットを図１に示す。ＳＤ
Ｈ／ＳＯＮＥＴフレーム３００は、ＳＯＨ３０１とセク
ションペイロード３０２から成り、セクションペイロー
ド３０２に伝送パス２００がマッピングされる。なお、
このようにしてＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム３００によ
る一回線は、この１本の伝送パス２００によって占めら
れる。伝送パス２００は、ＰＯＨ２０１と伝送パスペイ
ロード２０２から成る。エスケープされかつフラグを付
加されたＩＰデータグラムは、この伝送パスペイロード
２０２に挿入される。

【００３４】図１には、フラグが付加されたＩＰデータ
グラムを５つ示しており、エスケープされたＩＰデータ
グラム１００-１，………，１００-５及びフラグ１０１
-１,２，………，１０１-５,６から構成される。図１に
示すようにエスケープされフラグが付加されたＩＰデー
タグラムは、伝送パスペイロード２０２に隙間無くかつ
それぞれのオクテット境界を一致させて挿入される。

【００３５】また、エスケープされフラグが付加された
ＩＰデータグラムと伝送パスペイロード２０２の先頭位
置との関係は、オクテット境界の一致を除いては任意で
ある。従って、図１の例のように、ＩＰデータグラム１
００-１の途中を伝送パスペイロード２０２の先頭と一
致させること、即ち、連続するＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレ
ーム３００の連続する伝送パス２００に跨ってＩＰデー
タグラムをマッピングすることができる。

【００３６】フラグが付加されたＩＰデータグラムのフ
ォーマットを図２に示す。フォーマットは、先頭からフ
ラグ１０１-Ａ、情報１００、フラグ１０１-Ｂから成
る。情報１００には、エスケープされたＩＰデータグラ
ムが挿入される。

【００３７】（ii）ビットレベルの同期機能を使用する
場合ＩＰデータグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロ
ードにマッピングしたフォーマットを図３に示す。基本
的には、図１の構成と同じであるが、ビット挿入されか
つフラグを付加されたＩＰデータグラムが伝送パスペイ
ロード２０２に挿入される。

【００３８】図３には、ビット挿入されフラグが付加さ
れたＩＰデータグラムを５つ示しており、ビット挿入さ
れたＩＰデータグラム１５０-１，………，１５０-５及
びフラグ１５１-１,２，………，１５１-５,６から構成
される。図３に示すように、ビット挿入されフラグが付
加されたＩＰデータグラムは、伝送パスペイロード２０
２に隙間無く挿入される。

【００３９】また、ビット挿入されフラグが付加された
ＩＰデータグラムと伝送パスペイロード２０２の先頭位
置との関係は任意である。従って、図３の例のように、
ＩＰデータグラム１５０-１の途中を伝送パスペイロー
ド２０２の先頭と一致させること、即ち、連続するＳＤ
Ｈ／ＳＯＮＥＴフレーム３００の連続する伝送パス２０
０に跨ってＩＰデータグラムをマッピングすることがで
きる。

【００４０】フラグが付加されたＩＰデータグラムのフ
ォーマットを図４に示す。フォーマットは、先頭からフ
ラグ１５１-Ａ、情報１５０、フラグ１５１-Ｂから成
る。情報１５０には、ビット挿入されたＩＰデータグラ
ムが挿入される。

【００４１】次に、図５〜図８を参照して本発明のＩＰ
処理装置を説明する。

【００４２】（i）の場合のＩＰ処理装置は、ＳＤＨ／
ＳＯＮＥＴの伝送パスにＩＰデータグラムをマッピング
する処理部を有しており、その構成を図５に示す。ＳＤ
Ｈ／ＳＯＮＥＴの伝送パスにＩＰデータグラムをマッピ
ングする処理部４００は、後述する回線信号処理部とＩ
Ｐデータグラム処理部の間に配置される。以下、ＩＰデ
ータグラム処理部から回線信号処理部へ向かう方向を送
信方向、回線信号処理部からＩＰデータグラム処理部へ
向かう方向を受信方向とする。

【００４３】処理部４００の送信方向は、同期パターン
付与及びエスケープ処理部４０５、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ
終端送信処理部４０６から構成される。処理部４０５
は、ＩＰデータグラム信号４１４を受信し、受信した信
号４１４に対して前述した方法と同様にエスケープを行
なう（「０１１１１１１０」を「０１１１１１０１−０
１０１１１１０」に置き換え、「０１１１１１０１」を
「０１１１１１０１−０１０１１１０１」に置き換え
る）。次に、このエスケープされたＩＰデータグラムの
先頭及び末尾に同期コードパターン「０１１１１１１
０」のフラグを付加する。その結果、同期パターン付与
及びエスケープ処理部４０５は、エスケープされフラグ
を付加されたＩＰデータグラムから成るＰＰＰフレーム
信号４１６をオクテットデータとして出力する。この信
号のフォーマットは、図２に相当する。

【００４４】ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ終端送信処理部４０６
は、信号４１６を受信し、図１に示すフォーマットに従
って同信号をＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロードに
挿入する。更に、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴオーバーヘッド付
加処理を行ない、回線信号処理部への回線信号４１７を
出力する。

【００４５】処理部４００の受信方向は、ＳＤＨ／ＳＯ
ＮＥＴ終端受信処理部４０１、同期及びエスケープ処理
部４０２から構成される。処理部４０１は、回線信号処
理部から回線信号４１０を受信し、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ
受信終端処理を行ない、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペ
イロード信号４１１をオクテットデータとして出力す
る。この信号に挿入されているＰＰＰフレームのフォー
マットは、図２に相当する。

【００４６】同期及びエスケープ処理部４０２は、ＳＤ
Ｈ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロード信号４１１を受信
し、前述したオクテットレベルの同期方法と同様に同期
コードパターン「０１１１１１１０」を検出することに
より同期を行ない、同期コードパターンのフィールド即
ちフラグフィールドを削除するとともに、エスケープコ
ード「０１１１１１０１」を検出して削除し、その直後
のオクテットと「００１０００００」との２進和をと
り、その結果のオクテットを削除したエスケープコード
の代わりに置換する。処理部４０２は、以上の処理によ
りＩＰデータグラム信号４１３を取り出して出力する。

【００４７】（ii）の場合のＩＰ処理装置は、ＩＰデー
タグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送パスにマッピング
する処理部を有しており、その構成を図６に示す。同図
において、４５０はその処理部であり、処理部４５０
は、後述する回線信号処理部とＩＰデータグラム処理部
の間に配置される。

【００４８】処理部４５０の送信方向は、ビット挿入処
理部４５４、フラグ挿入処理部４５５及びＳＤＨ／ＳＯ
ＮＥＴ終端送信処理部４５６から構成される。ビット挿
入処理部４５４は、ＩＰデータグラム信号４１４を受信
し、受信した信号４１４に対して前述した方法によって
ビット挿入を行ない、ビット挿入されたＩＰデータグラ
ム信号４６５を出力する。

【００４９】フラグ挿入処理部４５５は、ビット挿入さ
れたＩＰデータグラム信号４６５を受信し、続いて信号
４６５にフラグを付加して、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パ
スペイロードへの挿入信号４６６をビットデータとして
出力する。信号４６６は、フラグが付加されビット挿入
されたＩＰデータグラムから成るＰＰＰフレームの信号
であり、そのフォーマットは、図４に相当する。

【００５０】ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ終端送信処理部４５６
は、信号４６６を受信し、受信した信号を図３に示すフ
ォーマットで、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロード
に挿入する。処理部４５６は、更に、ＳＤＨ／ＳＯＮＥ
Ｔオーバーヘッド付加処理を行ない、回線処理部への回
線信号４１７を出力する。

【００５１】処理部４５０の受信方向は、ＳＤＨ／ＳＯ
ＮＥＴ終端受信処理部４５１、フラグ同期処理部４５２
及びビット削除処理部４５３から構成される。ＳＤＨ／
ＳＯＮＥＴ終端受信処理部４５１は、回線信号処理部か
ら回線信号４１０を受信し、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ受信終
端処理を行い、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロード
信号４６１（この信号のフォーマットは、図３に相当す
る）をビットデータとして出力する。フラグ同期処理部
４５２は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロード信号
４６１を受信し、前述した同期方法によってフラグ同期
をとり、これによりビット挿入されたＩＰデータグラム
信号４６２を取り出して出力する。ビット削除処理部４
５３は、ビット挿入されたＩＰデータグラム信号４６２
を受信し、前述した方法によってビット削除を行ないＩ
Ｐデータグラムを取り出して、ＩＰデータグラム信号４
１３を出力する。

【００５２】次に、図５に示したＩＰデータグラムをＳ
ＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送パスにマッピングする処理部４
００又は図６に示したＩＰデータグラムをＳＤＨ／ＳＯ
ＮＥＴの伝送パスにマッピングする処理部４５０を含む
ＩＰ処理装置の全体構成を図７に示す。ＩＰ処理装置５
００は、中央処理部５０１、制御バス５０２、スイッチ
５０３、ｍ個の個別処理部５０４及びｍ−ｎ個のイーサ
ネット・インタフェース５０８から構成され、処理部４
００又は処理部４５０は、個別処理部５０４の中に配置
される。処理部４００又は処理部４５０は、個別処理部
５０４がオクテットレベルの同期機能を使用する場合は
処理部４００とし、ビットレベルの同期機能を使用する
場合は処理部４５０とする。

【００５３】中央処理部５０１は、ＩＰ処理装置５００
各部の制御、ルーティングプロトコルを処理し、その結
果を基に個別処理部５０４内のルーティングテーブルの
設定及び解除を行なう。制御バス５０２は、中央処理部
５０１とスイッチ部５０３、個別処理部５０４及びイー
サネット（登録商標）・インタフェース５０８の間の制
御通信路である。スイッチ部５０３は、個別処理部５０
４間でＩＰデータグラムをスイッチングする。

【００５４】ｍ個の個別処理部５０４は、それぞれスイ
ッチ部５０３に接続される。個別処理部５０４は、回線
信号処理部５０５-ｉ（ｉ＝１，………，ｍ）、ＩＰデ
ータグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送パスにマッピン
グする処理部４００-ｉ又は４５０-ｉ、ＩＰデータグラ
ム処理部５０６-ｉ、スイッチインタフェース部５０７-
ｉから成る。回線信号処理部５０５は、伝送路で送信す
る信号と回線信号の変換を行なう。ＩＰデータグラム処
理部５０６は、ＩＰデータグラムを受信してルーティン
グテーブルの検索による次宛先決定やＩＰレベルの処理
を行なう。スイッチインタフェース部５０７は、ＩＰデ
ータグラムを次宛先に転送するための個別処理部５０４
番号の付加やスイッチ部内制御情報の付加及びスイッチ
５０３との信号インタフェースを行なう。

【００５５】ＩＰデータグラムは、主として、代表的な
ＬＡＮ（Local Area Network）であるイーサネットから
送られてくるが、イーサネット・インタフェース５０８
は、イーサネットからのＩＰデータグラムを受けてイー
サネットとスイッチ部５０３との間のインタフェースを
処理する。イーサネット・インタフェース５０８は、イ
ーサネット処理部５０９ｈ（ｈ＝ｍ＋１，…………，
ｎ）、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ処理部５
１０ｈ、ＩＰデータグラム処理部５０６ｈ及びスイッチ
インタフェース部５０７ｈから構成される。イーサネッ
ト処理部５０９ｈは、イーサネットから送信される信号
を入力するための処理及びイーサネットへ信号を出力す
るための処理を行なう。ＭＡＣレイヤ処理部５１０ｈ
は、ＩＰデータグラムのアクセス制御処理を行なう。

【００５６】上述したＩＰデータグラムカプセル化方法
に従って処理を行なう上述の個別処理部５０４を有する
複数のＩＰ処理装置５００-ｊ（ｊ＝１，………，１
１）を以って構成したＩＰ処理網の構成例を図８に示
す。この例では、図１及び図３に示したようにＳＤＨ／
ＳＯＮＥＴフレームに一本の伝送パスがある場合、すな
わち一回線上に一伝送パスがある場合の構成である。こ
れは例えば、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴがＳＴＭ−１／ＯＣ−
３ｃでかつ伝送パスがＶＣ−４（仮想コンテナ−４）の
場合に相当する。隣接するＩＰ処理装置５００間は回線
で接続され、伝送パスも同じ隣接するＩＰ処理装置５０
０間で終端される。

【００５７】以上、本発明のＩＰデータグラムカプセル
化方法とＩＰ処理装置を伝送パスが一回線上に一本ある
場合を対象に説明を行なったが、本発明はこれに限るこ
となく、伝送パスが一回線上に複数本ある場合にも適用
可能である。その例を図９、図１０を参照して説明す
る。

【００５８】図９は、ＩＰデータグラムを上記のような
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスペイロードにマッピングし
たフォーマットを示している。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレ
ーム３００は、ＳＯＨ３０１とセクションペイロード３
０２から成り、セクションペイロード３０２には、複数
の伝送パス２１０-Ａ、２１０-Ｂ、２１０-Ｃがマッピ
ングされる。各伝送パス２１０は、ＰＯＨ２１１と伝送
パスペイロード２１２から成る。ＩＰデータグラムは、
それぞれの伝送パスに前述したのと全く同様の方法でマ
ッピングされる。図９は、オクテットレベルの同期機能
を使用する場合の例を示しているが、ビットレベルの同
期機能を使用する場合も同様である。

【００５９】図１０は、図９のマッピング方法を使用し
た場合に、その処理を行なう個別処理部を有するＩＰ処
理装置５００-ｋ（ｋ＝１，………，７）によるＩＰ処
理網の構成例を示す。この例は、例えばＳＤＨ／ＳＯＮ
ＥＴがＳＴＭ−１／ＯＣ−３ｃで各伝パスがＶＣ−３
（仮想コンテナ−３）の場合に相当する。伝送パスは一
回線上に三本あるため、伝送パスの方路切替を行うＳＤ
Ｈ／ＳＯＮＥＴクロスコネクト装置６００-１、６００-
２をＩＰ処理装置間にはさむことによって、隣接するＩ
Ｐ処理装置５００とＳＤＨ／ＳＯＮＥＴクロスコネクト
装置６００間は、回線で接続され、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ
クロスコネクト装置６００をはさんで隣接するＩＰ処理
装置間（５００-１と５００-ｌ（ｌ＝２，．．．，
７））は、伝送パスで接続される。このように図８の場
合に比べ、多くのＩＰ処理装置によるＩＰ処理網を構成
することが可能である。

【００６０】ここで、本発明による転送効率の向上を数
式を使って示すこととする。従来のＩＰオーバーＳＤＨ
／ＳＯＮＥＴの転送方法でのＩＰデータグラム転送効率
の平均をＥ(Ｏ）とし、本発明でのＩＰデータグラム転
送効率の平均をＥ(Ｎ）とすると、それぞれは式(１）、
式(２）で表わされる。

【００６１】（i）オクテットレベルの同期機能を使用
する場合

【００６２】

【数１】Ｅ(Ｏ）＝［(１−ｓ）／１］＊［Ｌ／（５＋（Ｌ＋２）＊（１＋ａ))］・・・・・・・（１）

【００６３】

【数２】Ｅ(Ｎ）＝［(１−ｓ）／１］＊［Ｌ／（１＋Ｌ＊（１＋ａ))］・・・・・・・（２）ここで、ｓ：ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの回線速度に対するセクション
及び伝送パスオーバーヘッド割合Ｌ：ＩＰデータグラムの平均長（オクテット）ａ：平均のエスケープ割合（「０１１１１１１０」を検
出し「０１１１１１０１−０１０１１１１０」に置き換
え、又は「０１１１１１０１」を検出し「０１１１１１
０１−０１０１１１０１」に置き換える割合）ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴが回線速度１５５．５２Ｍｂit／ｓ
のＳＴＭ−１／ＯＣ−３ｃの場合を例とする。この場
合、ＳＯＨ，ＰＯＨは２７０オクテット中１０オクテッ
トなので、ｓ＝１０／２７０＝０．０３７となる。ＩＰ
データグラムのビットパターンがランダムとしてエスケ
ープする割合を求めると、２５６パターンのうち２パタ
ーンなのでａ＝１／１２８＝０．００８となる。従っ
て、Ｌ＝６４オクテットの場合式(１）、式(２）より、Ｅ(Ｎ）／Ｅ(Ｏ）＝１．０９Ｅ(Ｎ）＝０．９４となる。

【００６４】同様にＬ＝２５６オクテットの場合、Ｅ(Ｎ）／Ｅ(Ｏ）＝１．０２Ｅ(Ｎ）＝０．９５となる。

【００６５】（ii）ビットレベルの同期機能を使用する
場合

【００６６】

【数３】Ｅ(Ｏ）＝［(１−ｓ）／１］＊［８＊Ｌ／（４１＋８＊（Ｌ＋２）＊（１＋ｂ))］・・・・・・・（３）

【００６７】

【数４】Ｅ(Ｎ）＝［(１−ｓ）／１］＊［８＊Ｌ／（８＋８＊Ｌ＊（１＋ｂ))］・・・・・・・（４）ここで、ｂ：平均の「０」挿入割合ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴが回線速度１５５．５２Ｍbit／ｓ
のＳＴＭ−１／ＯＣ−３ｃの場合を例とする。この場
合、ＳＯＨ，ＰＯＨは，２７０オクテット中１０オクテ
ットなので、ｓ＝１０／２７０＝０．０３７となる。Ｉ
Ｐデータグラムのビットパターンがランダムとして
「１」の５連続による「０」挿入の割合を求めると、ｂ
＝１／３２＝０．０３１となる。従って、Ｌ＝６４オク
テットの場合に式(３）、式(４）式より、Ｅ(Ｎ）／Ｅ(Ｏ）＝１．０９Ｅ(Ｎ）＝０．９２となる。

【００６８】同様にＬ＝２５６オクテットの場合、Ｅ(Ｎ）／Ｅ(Ｏ）＝１．０２Ｅ(Ｎ）＝０．９３となる。

【００６９】即ち、本発明は、従来のＩＰオーバーＳＤ
Ｈ／ＳＯＮＥＴの転送方法に比較して、平均ＩＰデータ
グラム長が６４オクテットのときに９％、平均ＩＰデー
タグラム長が２５６オクテットのときに２％、ＩＰデー
タグラム転送効率が改善される。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、ＩＰデータグラムにフ
ラグフィールドのみを付加してＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送
パスペイロードに挿入するので、従来のＩＰオーバーＳ
ＤＨ／ＳＯＮＥＴの転送方法に比べてＩＰデータグラム
転送効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＩＰデータグラムカプセル化方法
の発明の実施の形態を説明するための第１のＳＤＨ／Ｓ
ＯＮＥＴ伝送パスのフォーマット図。

【図２】本発明の実施の形態を説明するための第１の
「フラグを付加されたＩＰデータグラム」のフォーマッ
ト図。

【図３】本発明の実施の形態を説明するための第２のＳ
ＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスのフォーマット図。

【図４】本発明の実施の形態を説明するための第２の
「フラグを付加されたＩＰデータグラム」のフォーマッ
ト図。

【図５】本発明のＩＰ処理装置の発明の実施の形態を説
明するための第１の「ＩＰデータグラムをＳＤＨ／ＳＯ
ＮＥＴ伝送パスにマッピングする処理部」の構成図。

【図６】本発明の実施の形態を説明するための第２の
「ＩＰデータグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスにマ
ッピングする処理部」の構成図。

【図７】本発明のＩＰ処理装置の発明の実施の形態を説
明するための構成図。

【図８】本発明のＩＰ処理装置によって構成した第１の
ＩＰ処理網を説明するための構成図。

【図９】本発明の実施の形態を説明するための第３のＳ
ＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスのフォーマット図。

【図１０】本発明のＩＰ処理装置によって構成した第２
のＩＰ処理網を説明するための構成図。

【図１１】従来の第１の「ＩＰデータグラムをマッピン
グしたＰＰＰフレーム」を説明するためのフォーマット
図。

【図１２】従来の第１のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスを
説明するたのフォーマット図。

【図１３】従来の第２の「ＩＰデータグラムをマッピン
グしたＰＰＰフレーム」を説明するためのフォーマット
図。

【図１４】従来の第２のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送パスを
説明するたのフォーマット図。

【符号の説明】

１００、１５０…ＩＰデータグラム、２００…ＳＤＨ／
ＳＯＮＥＴ伝送パス、３００…ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレ
ーム、４００、４５０…ＩＰデータグラムをＳＤＨ／Ｓ
ＯＮＥＴ伝送パスにマッピングする処理部、５００…Ｉ
Ｐ処理装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K028 AA11 DD04 EE05 KK32 KK35 TT01 5K030 GA03 HB15 HB16 HC01 JA05 JL03 JL07 JL10 KA13 LE06 5K033 AA01 CA11 CB08 CB14 DA06 DB17 DB18 DB22 5K047 BB02 BB15 CC06 HH03 LL14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＩＰ（インターネットプロトコル）デー
タグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（同期デジタル・ハイア
ラーキ／同期光網）の伝送パス上で転送する方法におい
て、ＩＰデータグラムの先頭識別をオクテット単位で行なう
同期機能のための同期コードを設定しておき、当該同期
コードを用いる同期機能のためにＩＰデータグラムの中
の前記同期コードを含む所定のコードに対してエスケー
プを行ない、エスケープを行なったＩＰデータグラムに
前記同期コードのみを付与し、同期コードが付与されか
つエスケープが行なわれたＩＰデータグラムをＳＤＨ／
ＳＯＮＥＴの伝送パスペイロードにオクテット境界を一
致させて挿入することを特徴とするＩＰデータグラムカ
プセル化方法。
【請求項２】前記同期コードが「０１１１１１１０」
であり、ＩＰデータグラム中のオクテッテトパターン
「０１１１１１１０」を「０１１１１１０１−０１０１
１１１０」に置き換え、更にＩＰデータグラム中のオク
テットパターン「０１１１１１０１」を「０１１１１１
０１−０１０１１１０１」に置き換えることによって前
記エスケープを行なうことを特徴とする請求項１に記載
のＩＰデータグラムカプセル化方法。
【請求項３】ＩＰ（インターネットプロトコル）デー
タグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（同期デジタル・ハイア
ラーキ／同期光網）の伝送パス上で転送する方法におい
て、ＩＰデータグラムの先頭識別をビット単位で行なう同期
機能のための同期コードを設定しておき、当該同期コー
ドを用いる前記同期機能のためにＩＰデータグラムの中
の所定のコードに対してエスケープを行ない、エスケー
プを行なったＩＰデータグラムに前記同期コードのみを
付与し、同期コードが付与されかつエスケープが行なわ
れたＩＰデータグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送パス
ペイロードに挿入することを特徴とするＩＰデータグラ
ムカプセル化方法。
【請求項４】前記同期コードが「０１１１１１１０」
であり、ＩＰデータグラム中のパターン「１１１１１」
を「１１１１１０」に置き換えることによって前記エス
ケープを行なうことを特徴とする請求項３に記載のＩＰ
データグラムカプセル化方法。
【請求項５】ＩＰ（インターネットプロトコル）デー
タグラムをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（同期デジタル・ハイア
ラーキ／同期光網）の伝送パス上で転送する網において
使用するＩＰ処理装置であって、ＩＰデータグラムの先頭識別をオクテット単位で行なう
同期機能のための同期コードを設定しておき、当該同期
コードを用いる同期機能のためにＩＰデータグラムの中
の同期コードを含む所定のコードに対してエスケープを
行なう手段とエスケープを行なったＩＰデータグラムに
前記同期コードのみを付与する手段とを備えた複数の個
別処理部と、当該複数の個別処理部のそれぞれに接続さ
れて個別処理部間でのＩＰデータグラムの交換を行なう
スイッチ部と、複数の個別処理部及びスイッチ部の動作
を制御する中央処理部とをもって構成することを特徴と
するＩＰ処理装置。
【請求項６】前記同期コードが「０１１１１１１０」
であり、前記エスケープを行なう手段がＩＰデータグラ
ム中のオクテッテトパターン「０１１１１１１０」を
「０１１１１１０１−０１０１１１１０」に置き換え、
更にＩＰデータグラム中のオクテットパターン「０１１
１１１０１」を「０１１１１１０１−０１０１１１０
１」に置き換える手段であることを特徴とする請求項５
に記載のＩＰ処理装置。
【請求項７】ＩＰデータグラム（インターネットプロ
トコル）をＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（同期デジタル・ハイア
ラーキ／同期光網）の伝送パス上で転送する網において
使用するＩＰ処理装置であって、ＩＰデータグラムの先頭識別をビット単位で行なう同期
機能のための同期コードを設定しておき、当該同期コー
ドを用いる同期機能のためにＩＰデータグラムの中の同
期コードを含む所定のコードに対してエスケープを行な
う手段とエスケープを行なったＩＰデータグラムに前記
同期コードのみを付与する手段とを具備した複数の個別
処理部と、当該複数の個別処理部のそれぞれに接続され
て個別処理部間でのＩＰデータグラムの交換を行なうス
イッチ部と、複数の個別処理部及びスイッチ部の動作を
制御する中央処理部とをもって構成することを特徴とす
るＩＰ処理装置。
【請求項８】前記同期コードが「０１１１１１１０」
であり、前記エスケープを行なう手段がＩＰデータグラ
ム中のパターン「１１１１１」を「１１１１１０」に置
き換える手段であることを特徴とする請求項７に記載の
ＩＰ処理装置。