JP2000115106A - 同期デジタル・ハイアラ―キネットワ―クにおけるコンテナの連結 - Google Patents
同期デジタル・ハイアラ―キネットワ―クにおけるコンテナの連結Info
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- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
キ・バーチャルコンテナ(VC)を直接組み込むことに
よりOSIレイヤ2のデータ通信データを伝送する方法
を提供する。 【解決手段】 高ビットレートOSIレイヤ2・データ
フレームが複数の低ビットレートOSIレイヤ2・デー
タフレームに多重化され、同期通信ネットワークを介し
て同時、並列に伝送される。複数のVCはペイロードの
関連性によって仮想的に連結される。OSIレイヤ2・
データフレームは、OSIレイヤ2・データフレームに
対応した受信VCペイロードを対応した記憶場所に格納
し、複数の読み出しポインタの制御下で複数のペイロー
ドからインターリーブされたバイトを交互に読み取るこ
とによって、複数の仮想連結VCから再生される。
Description
トワークにおけるコンテナに係わり、特に、同期デジタ
ル・ハイアラーキ(SDH)ネットワーク又は同期光ネ
ットワーク(SONET)に関する。
業界とは別々に殆ど独立して発展している。通常の電気
通信システムは、長距離通信のための高信頼性の回路切
換式ネットワークを有し、一方、通信用コンピュータ間
のデータ通信は、殆どの場合に共有アクセスパケット通
信に基づいて行われる。
ワーク(LAN)を形成するため局所的な領域で動作
し、又は、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)を
形成するため広域的な領域で動作する。LANとWAN
の相違点は、地理的なカバレッジの違いである。LAN
は、数キロ乃至数十キロメートルの領域に分布した通信
用コンピュータ装置を含み、一方、WANは、数百キロ
メートルのオーダー以上のより地理的に広い領域に分布
した通信用コンピュータ装置を包含する。
とワイド・エリア・ネットワークの差は、徐々に曖昧に
なり始めている。従来のローカル・エリア・ネットワー
クは、一般的に、数メートルから数キロメートルまでの
距離に亘って毎秒1メガビットを超えるレートで動作す
るデジタルデータネットワークであると考えられる。従
来のローカル・エリア・ネットワークは、殆ど例外なく
シリアルシステムであり、データ及び制御機能は、同じ
チャネル又は媒体を通じて行われる。ローカル・エリア
・ネットワークは、主として制限された地理的領域内で
コンピュータ装置を関連した装置に連結することを意図
されたデータ伝送システムである。しかし、多くのロー
カル・エリア・ネットワークは、サービスとして音声伝
送を含む。LAN内で互いに連結された複数のコンピュ
ータ及び関連した装置には、フルスケールのメインフレ
ームコンピューティングシステムから小型のパーソナル
コンピュータの集団までが含まれる。ローカル・エリア
・ネットワークは、制限された地理的領域に限られてい
るので、電気通信システムで一般的に使用されている多
種多様な伝送方法を採用することが可能である。ローカ
ル・エリア・ネットワークは、一般的に、そのローカル
・エリア・ネットワークを所有する特定の組織に専用で
あり、公衆電話機関、ITU及び他の公衆サービスによ
り強制される制約から完全に独立している。ローカル・
エリア・ネットワークは、公衆アナログネットワークで
必要とされる非常に複雑なモデムではなく、低価格の回
線ドライブ機器により構成される点に特徴がある。高速
データ伝送レートは、短距離の利点を利用することによ
って得られる。
トワークは、一般的に、ローカル・エリア・ネットワー
クよりも大規模に動作する。ワード・エリア・ネットワ
ークは、たとえ、短距離であっても、ケーブル上で電子
形式の情報がサイトを離れるときに利用される。ワイド
・エリア・ネットワークは、一般的に、公衆電気通信ネ
ットワークを支援する。
して開発されているので、従来のLANやWANで使用
されているデータ通信プロトコルと、従来の電気通信プ
ロトコルとの間には、重大なデータレートの不一致が存
在する。一般的に、電気通信運用者は、ワイド・エリア
・ネットワークのポイント・ツー・ポイントリンクを提
供するためデータ通信業界で使用されている標準的な電
気通信インタフェース、例えば、E1、T1、E3、T
3、STM−1を有する。しかし、これは、データ通信
プロバイダには不都合である。その理由は、データ通信
プロトコルが、例えば、IEEE標準802.3の主題
である搬送波検知多重アクセス衝突検出(CSMA/C
D)システム、並びに、10メガビット/秒、100メ
ガビット/秒、及び、1ギガビット/秒のバージョンで
利用可能なイーサネットのような完全に異種のインタフ
ェース及びプロトコルの組を用いて開発されているから
である。従来のデータ通信と従来の電気通信との間に
は、データレート及び技術の不一致があるため、従来の
データ通信プロトコルは、例えば、E1、E3、T1,
STM−1データレートのような従来の電気通信インタ
フェースとうまく適合しない。
データ通信トラヒックのトランスポートを行うため、
(SONETを含む)同期デジタル・ハイアラーキネッ
トワーク上のOSIレイヤ2のデータフレームのトラン
スポートが開示されている。発明の名称が“Frame Base
d Date Transmission over Synchronous Digital Hiera
rchy Network”であり参考のため引用される本願出願人
による同時に出願中の米国特許出願明細書には、例え
ば、IEEE標準802.3、搬送検出多重アクセス/
衝突検出(CSMA/CD)方式ローカル・エリア・ネ
ットワークのパケット、イーサネットパケット、従来の
トークン・リングパケット、及び、光ファイバ分散デー
タインタフェース(FDDI)パケットのようなOSI
レイヤ2のフレームベースドデータを同期デジタルネッ
トワークを介して直接的に搬送する方法が開示されてい
る。このようなシステムは、例えば、従来技術のローカ
ル・エリア・ネットワークで使用されるようなOSIレ
イヤ2のスイッチング機能を実現するが、このスイッチ
ング機能は、従来技術では、ワイド・エリア・ネットワ
ークだけによって得られると考えられていたより広い地
理的カバレッジに亘って拡張されている。
ronous Networks ”であり、参考のため引用された本願
出願人の同時に出願中の米国特許出願には、レートアダ
プテーション手段においてバッファリング及びフロー制
御を呼び出して複数のOSIレイヤ2のデータフレーム
をレート適合させ、レート適合したOSIレイヤ2のデ
ータフレームを複数のSDHバーチャル・コンテナに直
接マッピングすることによりOSIレイヤ2のフレーム
ベースデータを同期デジタル・ハイアラーキ(SDH)
バーチャル・コンテナの組に連結する方法及び装置が開
示されている。この処理は、バーチャルOSIレイヤ2
のローカル・エリア・ネットワークを同期デジタルトラ
ンスポート層によってサポートされたワイド・エリア・
ネットワークの全域に構築することができる。
のデータ通信システムは、SDHシステム内の個々のバ
ーチャルコンテナのデータレートよりも速く、或いは、
利用可能な高速なバーチャルコンテナに充分に適合しな
いので、SDHネットワークを介して搬送されるOSI
レイヤ2のチャネルの結果を得るために、より高速なビ
ットレートのOSIレイヤ2のデータ通信トラヒックを
SDHバーチャルコンテナ内でどのように搬送するかと
いう問題が生ずる。
イヤを導入することなく、高い効率、かつ、最小の遅延
で同期デジタル・ネットワークを介して直接的にフレー
ムベースデータを転送する、ITU−T(国際電気通信
連合電気通信標準化部門)勧告G.70Xの範囲内で同
期デジタル・コンテナ・システムを提供することであ
る。
を経由する異なる経路間の遅延の差を解決する形でフレ
ームベースデータを送受信するために適したSDHフレ
ーム構造を提供することである。本発明の具体的な実施
例は、フレームベースデータを搬送するため適した形式
でVC−3s及びVC−12sのバーチャル連結用の方
法及び装置の提供を目的とする。用語「バーチャル連
結」は、基礎をなすネットワークが仮想的に連結された
バーチャルコンテナのグループを構築するバーチャルコ
ンテナの間の特別な関係を知らない場合に使用される。
特に、このようなフレームベースデータは、OSIレイ
ヤ2のデータフレームにより構成される。勿論、これ
は、OSIレイヤ2のデータフレームに限定されるもの
ではない。
れる同期デジタルネットワークを介してデータを伝送す
る方法は、ペイロードセクションを別々に有する複数の
同期バーチャルコンテナを上記データのビットレートよ
りも低いビットレートで並列に発生させる段階と、関連
性を表わす関連性データを上記複数の同期バーチャルコ
ンテナに割り当てることにより、上記複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階と、上記伝送され
たデータを上記複数の同期バーチャルコンテナの上記ペ
イロードに入力する段階と、上記複数の関連付けられた
同期バーチャルコンテナを同期デジタルネットワークに
出力する段階とを有する。
期バーチャルコンテナは、実質的に並列に上記同期デジ
タルネットワークに出力される。上記複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、好ましくは、
上記関連性データを上記複数の同期バーチャルコンテナ
の複数のペイロードに挿入し、上記関連性データは宛先
側で元の関連性を再現することができる。好ましくは、
上記伝送されたデータを上記複数のバーチャルコンテナ
に入力する段階は、上記伝送されたデータのフレームの
バイトを上記複数のペイロードの間に挿み込む段階を含
む。好ましくは、上記複数のバーチャルコンテナは、バ
ーチャルコンテナの複数のストリームとして発生され、
上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階
は、上記バーチャルコンテナの複数のストリームを互い
に関連付ける段階を含む。
とにより、複数のバーチャルコンテナを互いに関連付け
る段階は、上記複数のストリームの中で上記バーチャル
コンテナが属するストリームを識別する識別データのス
トリームを上記バーチャルコンテナ毎に付加する段階を
含む。この方法は、好ましくは、シーケンス識別データ
は上記複数のバーチャルコンテナの一つずつに収容さ
れ、上記シーケンス識別データは、上記の個々のバーチ
ャルコンテナが互いに関して発生させられているシーケ
ンスを指定する。上記シーケンス識別データは巡回繰り
返し符号データにより構成されるのが好適である。最良
モードの場合、上記複数のバーチャルコンテナの中の個
々のバーチャルコンテナに対し、Nが単一ストリーム内
で順次に受信されたバーチャルコンテナペイロードを表
すときに、少なくとも2N+1の繰り返し周期を有する
巡回繰り返し符号シーケンスが割り当てられる。
ことにより、複数のバーチャルコンテナを互いに関連付
ける段階は、特定のバーチャルコンテナストリームに属
しているようなバーチャルコンテナを識別するストリー
ム識別子データとしてバーチャルコンテナオーバーヘッ
ド内のパストレースバイトを利用する。シーケンス識別
データをバーチャルコンテナペイロードに収容する代わ
りに、シーケンス識別データは、上記バーチャルコンテ
ナのオーバーヘッドセクションのK3バイト内で搬送さ
れる。上記バーチャルコンテナストリームを構成する上
記各バーチャルコンテナの位置を識別するためのシーケ
ンス識別符号は、上記ストリーム中の複数の上記バーチ
ャルコンテナに亘って広がる。
たデータを、第2のデータレートで出力される同期デジ
タル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナの複数のスト
リームに組み込む装置であって、上記装置は、複数のバ
ーチャルコンテナを並列に連続的に発生させる手段と、
上記複数のバーチャルコンテナの関連性を記述する関連
性データを発生させ、上記関連性データを上記の関連し
て複数のバーチャルコンテナに割り当てる手段と、上記
第1のデータレートで入力されたデータを上記複数のバ
ーチャルコンテナの上記複数のペイロードに挿入する手
段とを含む。
ーチャルコンテナからデータを再生する方法が提供さ
れ、上記方法は、上記複数のバーチャルコンテナを受信
する段階と、上記複数のバーチャルコンテナから、上記
複数のバーチャルコンテナの中の個々のバーチャルコン
テナ間の関連性を表わす関連性データを識別する段階
と、上記複数の関連したバーチャルコンテナの各ペイロ
ードからデータバイトを読み取る段階と、上記読み取ら
れた複数のペイロードデータバイトから上記データを再
編成する段階とを含む。
イトを読み取る段階は、バイトが挿み込まれた形で複数
の上記ペイロードを読み取る。好ましくは、上記複数の
バーチャルコンテナ毎に関連性データを識別する段階
は、上記複数のバーチャルコンテナから、バーチャルコ
ンテナの複数のストリームの中で上記バーチャルコンテ
ナが属するストリームを指定する複数のストリーム識別
データを読み取る。好ましくは、上記複数のバーチャル
コンテナの間で関連性データを識別する段階は、バーチ
ャルコンテナのシーケンス内で個々のバーチャルコンテ
ナが属する場所を指定する複数のシーケンス識別データ
を読み取る段階を含む。関連したバーチャルコンテナの
複数の別々のストリームは、同時に受信できる。上記複
数の関連したバーチャルコンテナの各ペイロードからデ
ータバイトを読み取る段階は、複数の関連したバーチャ
ルコンテナストリームの中で同一シーケンス識別データ
の複数のバーチャルコンテナから実質的に並列に上記デ
ータバイトを読み取る段階を含む。関連性データがバー
チャルコンテナペイロードセクションで搬送されない場
合に、上記複数のバーチャルコンテナから関連性データ
を識別する段階は、上記複数のバーチャルコンテナの中
の各バーチャルコンテナのパストレースバイトを検査
し、上記読み取られたパストレースデータバイトから、
上記個々のバーチャルコンテナが属する上記バーチャル
コンテナのストリームの組のパストレースバイトを識別
する段階を含む。上記バーチャルコンテナのストリーム
の中で上記バーチャルコンテナが属する場所を指定する
シーケンス識別データは、上記バーチャルコンテナのK
3バイトから読み取られる。
イアラーキ・バーチャルコンテナのペイロード内で搬送
されるデータを再生する方法は、上記バーチャルコンテ
ナ毎に、上記複数のバーチャルコンテナの中で上記バー
チャルコンテナと他のバーチャルコンテナとの関連性を
示す関連性データを読み取り、上記バーチャルコンテナ
のペイロードを格納する記憶領域を割り当て、上記バー
チャルコンテナのペイロードを上記記憶領域に入力し、
上記複数のバーチャルコンテナの中の上記他のバーチャ
ルコンテナのペイロードに対応した他の記憶領域から読
み出されるデータと並列に、上記記憶領域から上記デー
タを読み出す段階を含む。
ルコンテナのデータと並列にデータを読み取る段階は、
上記各記憶領域毎に、上記記憶領域の記憶場所に読み出
しポインタを設定する段階を有し、これにより、複数の
読み出しポインタは、データフレームの連続したバイト
が上記複数の記憶場所から順番に読み出されるように上
記記憶場所に設定される。上記データフレームは、上記
並列に読み出されたデータから編成される。上記データ
フレームは、OSIレイヤ2のデータフレームにより構
成される。また、本発明による複数の関連した同期デジ
タル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナの複数のペイ
ロードで搬送されるデータブロックを再生する方法は、
上記複数の関連したバーチャルコンテナの複数のストリ
ームを受信する段階と、受信されたバーチャルコンテナ
ストリーム毎に、上記ストリームのバーチャルコンテナ
のデータペイロードの格納用の対応した記憶領域を割り
当て、上記複数のバーチャルコンテナペイロードを上記
対応した割り当てられた記憶領域に格納し、上記データ
ブロックを再構成するため、上記複数の格納されたバー
チャルコンテナデータペイロードの個々のバイトを順番
に読み出す段階とを含む。
のバイトを読み出す段階は、上記記憶領域毎に、上記ペ
イロードに収容された、読み出されるべきデータブロッ
クの次のデータバイトに対応した記憶場所に読み出しポ
インタを設定する段階と、上記データブロックの先行デ
ータバイトが他の記憶領域の記憶場所から読み出された
後に、上記データバイトを読み出す段階とを含む。上記
バイトは、好ましくは、上記バーチャルコンテナペイロ
ードが格納された上記複数の記憶領域の中の各記憶領域
から読み出される。
同期デジタル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナから
データを再生する装置は、上記複数のバーチャルコンテ
ナのペイロードの記憶用に個別に割り当たられた複数の
記憶領域の形に構成されたランダムアクセスメモリと、
上記複数のバーチャルコンテナの関連性を示す上記バー
チャルコンテナの関連性データを識別するため動作する
データプロセッサ手段と、上記複数のバーチャルコンテ
ナから上記データを再生するため上記記憶領域の複数の
記憶場所を連続的に読み出すよう動作する複数の読み出
しポインタを発生させる手段とを有する。
が実施される態様を説明するため、以下、添付図面を参
照して、本発明による具体的な実施例、方法及び処理
を、その例に限定されることなく説明する。特に、本発
明を実施するための最良の実施形態であると考えられる
実施例を用いて本発明の説明を行う。以下の説明で、多
数の具体的な詳細は本発明の完全な理解を助けるために
与えられる。しかし、当業者であれば、本発明は、この
ような具体的な詳細に制限されることなく実施できるこ
とが認められよう。また、公知の方法及び構造は、本発
明の説明が必要以上に紛らわしくなることを詳細に説明
されていない。
たバーチャルコンテナによって搬送されるペイロードの
例として、バーチャルコンテナの複数のストリームを介
して転送されるOSIレイヤ2のデータフレームのスト
リームの例が使用される。しかし、任意のデータペイロ
ードが搬送され得ることが当業者には認められよう。本
発明の利点は、(例えば、ITU−T勧告G.707の
下で、最も近い等価的なバーチャルコンテナデータレー
トよりも5%以上高速の)最も近いデータレートのバー
チャルコンテナでは搬送できない程度に高いデータレー
トを有し、一方、(例えば、転送データのデータレート
が搬送され得る次に利用可能なバーチャルコンテナの高
いデータレートよりも30%以上低速の)次に高いデー
タレートのバーチャルコンテナを充分に埋めることがで
きないデータペイロードの場合によくわかる。
ル・ハイアラーキ(SDH)方式同期転送モード(ST
M)フレームが概略的に示されている。STMフレーム
は、125msの間隔を有し、直列に伝送されるデータ
バイトの文字列を含み、図1に示されるように(270
×N)列×9行のバイト配列として2次元的に概略的に
表すことができる。基本的なSTM−Nフレーム構造内
で、フレームの最初の9列はセクションオーバーヘッド
領域100により構成され、残りの261列はペイロー
ドデータ領域101により構成され、データはこのペイ
ロードデータ領域で搬送される。当業者に周知の如く、
STM−Nフレームは、ITU−T勧告G.70Xに指
定されているようにSDH多重スキームのベースを形成
し、1.544メガビット/秒乃至622メガビット/
秒、若しくは、それ以上の範囲内に、種々の多重データ
レートの組を混合し、低速のビットレートは、図2に概
略的に示されるようなSDHハイアラーキに従って高速
のビットレートに多重化される。以下の説明で、同期デ
ジタル・ハイアラーキ多重化には、当業者には理解され
るように同期光ネットワーク(SONET)オプション
が含まれ、SONETオプションは、SDHの性質の記
述の後に括弧付きで記載される。
て、データはSTMーNフレームのSTM−Nペイロー
ドセクション101で搬送される。例えば、STM−1
に対するSDH標準に規定された基本伝送レートは、1
55.520メガビット/秒である。STM−1フレー
ムは、2430個の8ビットのバイトによって構成さ
れ、125ns(ナノ秒)のフレーム間隔に対応する。
3種類の高速ビットレート:622.08メガビット/
秒(STM−4)、2488.32メガビット/秒(S
TM−16)及び9953.28メガビット/秒(ST
M−64)が定義される。より高速のビットレートは、
バイト毎に、N個の基本STM−1フレームを挿み込む
(インターリーブする)ことにより得られる。
イロードセクションは、複数のバーチャルコンテナ(V
C)を搬送する。各バーチャルコンテナは、パスオーバ
ーヘッドコンポーネントとペイロードコンポーネントに
分割される複数のデータバイトを含む。VC−1、VC
−2、VC−3、VC−4及びVC−12を含む多種類
のバーチャルコンテナがITU−T勧告G.70Xに定
義されている。VC−1及びVC−2の場合に、パスオ
ーバーヘッドビットは、誤り性能モニタ及びネットワー
ク完全性チェックのため使用されるビットである。
有する。VC−3コンテナの場合に、パスオーバーヘッ
ドコンポーネントは、9行×85列の構造の1列目に設
けられ、VC−3パスコネクションを検証するバイト
と、ビット誤りモニタを行うバイトと、VC−3ペイロ
ードの構成を示す信号ラベルバイトと、受信信号の状態
を送信側に返送させるパス状態バイトと、ユーザ専用通
信チャネルを供給する複数のパスユーザチャネルバイト
と、ペイロードのための汎用位置指標を与える位置指標
バイトと、自動保護スイッチングバイトと、縦続コネク
ション保守のような特定の管理目的用に割り付けられた
ナショナル・オペレータ・バイトと、複数の予備バイト
とを含む。
イト構造によって構成され、除雪のVC−3コンテナと
類似したパスオーバーヘッド機能を有する。複数のバー
チャルコンテナは、以下に説明するようにSTM−1フ
レームに組み込まれる。最初に、バーチャルコンテナ
は、TU(端局ユニット)、又は、AU(管理ユニッ
ト)内に設けられる。AUは、適宜TU若しくはAUに
対するバーチャルコンテナのスタートを示すポインタを
含む。VC−1及びVC−2は、常にTU内に配置さ
れ、VC−4は常にAU−4に配置される。TU及びA
Uは、AU用のAUグループ及びTU用のTUグループ
にそれぞれ束ねられる。TUグループは、より高次のバ
ーチャルコンテナに多重化され、高次バーチャルコンテ
ナは、AUに対するバーチャルコンテナのスタートを示
すポインタを用いてAU内に配置される。AUポインタ
は、STM−1フレームに対するAUの位置を示し、フ
レームのセクションオーバーヘッドの一部を形成する。
9列×9行のバイト構造のSMT−1セクションオーバ
ーヘッドがより詳細に示され、STMフレームのペイロ
ードを含むバーチャルコンテナのためのAUポインタが
STM−1フレーム内に配置されている場所が表されて
いる。以下、本発明の最良の実施態様によるSDHネッ
トワークを介するフレームデータの送信及び受信用のシ
ステムを説明する。
プ式マルチプレクサ401−403を接続するSTMフ
ァイバリング400を含む同期デジタル・ハイアラーキ
(SDH)ネットワークの一部が概略的に示されてい
る。各マルチプレクサは、複数の電気通信端局404、
例えば、2メガビット/秒で動作するE1台の端局を有
する。第1及び第2のマルチプレクサ401及び402
は、それぞれ、第1の地点A及び第2の地点Bにあり、
対応した第1若しくは第2のOSIレイヤ2のデータ通
信ポートカード405及び406を有する。第1及び第
2のデータ通信ルータ407及び408は、第1及び第
2のマルチプレクサ401及び402の第1及び第2の
データ通信ポートカード405及び406にそれぞれ接
続される。複数のコンピューティング装置409及び4
10、例えば、パーソナルコンピュータ、ミニコンピュ
ータなどは、データ通信ルータ407及び408と通信
する。
地点Bの間で、ITU−T勧告G.701タイプの非同
期デジタル・ハイアラーキ・ネットワークを介して搬送
されるOSIレイヤ2のデータ通信チャネルが概略的に
示されている。第1及び第2のデータ通信ルータ、並び
に、第1及び第2の同期マルチプレクサは、例えば、地
理的に離れた顧客家屋のペアに設けられているので、か
なり広いエリアでのOSIレイヤ2のデータチャネルが
提供される。図4の実施例は、従来技術においてローカ
ルエリアネットワークとして呼ばれていたもの、すなわ
ち、OSIレイヤ2データ通信データレート及び信頼性
と機能的な等価性を提供するが、従来技術では、ワイド
エリアネットワークによって供給されると考えられてい
た地理的領域、すなわち、数キロメートルから数千キロ
メートルのオーダーの範囲に亘って動作する点が相違し
ている。
期マルチプレクサのデータ通信ポートカードによって同
期バーチャルコンテナに組み込まれる。データ通信ポー
トカードは、アッド−ドロップ・マルチプレクサだけに
しか収容できないわけではなく、例えば、SDHターミ
ナルマルチプレクサのような任意の同期デジタルマルチ
プレクサに組み込まれる。
点Bのコンピューティング装置409及び410、第1
のデータ通信ルータ407及び第2のデータ通信ルータ
408、第1のデータ通信ポートカード405及び第2
のデータ通信ポートカード406、並びに、第1のマル
チプレクサ401及び第2のマルチプレクサ402内で
動作するプロトコルスタックが概略的に示されている。
インターネットプロトコルレイヤ500内のインターネ
ットプロトコルパケットは、従来技術において知られて
いるように、OSIレイヤ2のプロトコル501内のO
SIレイヤ2・データ通信フレームに入力される。OS
Iレイヤ2・データ通信によって搬送されるIPパケッ
トは、ポートカード側でSDHプロトコルレイヤ502
内のSDHバーチャルコンテナに組み入れられ、SDH
チャネル503を介して伝搬される。バーチャルコンテ
ナのデ・レイヤリングは、プロトコルスタックを逆方向
に進むことによって生じる。
ジタル・ハイアラーキITU−T勧告G.701チャネ
ルに直接組み込むことによって、OSIレイヤ2・フレ
ームを使用する利用可能な高データレートが地理的に広
範なシステムで実現され、従来技術のローカルエリアネ
ットワークシステムに課されていた従来の距離限界を受
けない。
るよう定義されたSDHバーチャルコンテナを用いて第
1のビットレートの組で発生されたOSIレイヤ2・デ
ータフレームをどうやって組み込み、抽出するかという
実際的な問題がある。以下の表1には、OSIレイヤ2
・データレートの例としてのイーサネットデータレート
(表1の左側列)と、最近傍の利用可能なSDHバーチ
ャルコンテナレート(表1の中央列)と、複数のSDH
バーチャルコンテナでイーサネットデータレートが適用
される様子(表1の右側列)との比較が示されている。
一般的に、イーサネットデータレートは、最近傍の利用
可能なビットレートバーチャルコンテナよりも高いビッ
トレートを有する。しかし、従来技術のイーサネットデ
ータレートは、表1に記載されるように、同期デジタル
・ハイアラーキ・バーチャルコンテナペイロードデータ
レートの整数倍と巧く適合され得る。SDHペイロード
データレートは、最小増分量が略〜2メガビット/秒
(MBits/s)のグラニュラリティの最小増分量を
有する。イーサネットレートの最小グラニュラリティ
は、10MBit/sであり、2MBits/s毎の5
個のSDH・VC−12コンテナは、適切に単一の10
Mbit/sのイーサネットチャネルを収容し得る。同
様に、100Mbit/sのイーサネットレートは、約
50MBits/s毎の2個のVC−3に収容され得
る。
プレクサを含むOSIレイヤ2・データ通信ポートのコ
ンポーネントが概略的に湿されている。データ通信ポー
トカードは、同期デジタル・ハイアラーキ・マルチプレ
クサ(又は、SONETマルチプレクサ)に組み込まれ
るので、マルチプレクサは、例えば、E1、T1、ST
M−1のような電気通信チャネル用の複数の従属インタ
フェースを有すると共に、図6に示されるようなフレー
ムベースデータシステム用のインタフェースを有する。
OSIレイヤ2・データ通信物理ポート603を有し、
データ通信物理ポートはデータ通信OSIレイヤ2・フ
レームスイッチ6(例えば、Plaintree から入手可能な
MMCのような通常のイーサネットフレームスイッチ)
のルータと通信し、或いは、コンピュータと直接通信す
る。データ通信ポートカードは、OSIレイヤ2・デー
タ通信レートと、バーチャルコンテナのレートと等価的
なSDHレートとの間で適合するレートアダプテーショ
ン手段601と、データ通信フレームを1個以上のSD
Hペイロードに割り当てるSDHペイロードマッパー6
00とを更に有する。レートアダプテーション手段60
1及びSDHペイロードマッパー600は、フィールド
・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)又はア
プリケーション特定集積回路(ASIC)として実現さ
れる。
えば、IEEE標準802.3に従って10Mbits
/s若しくは100MBits/sで動作するOSIレ
イヤ2・データ通信ポートと、2Mbit/s、50M
Bit/s又は100MBits/sで動作し、SDH
ペイロードマッパー600と通信する同期ポートとを有
する。レートアダプテーション手段601は、OSIレ
イヤ2・データフレームを約2MBits/s、50M
Bits/s又は100MBits/sのデータレート
を有するスルーー・チャネルを有する。
SIレイヤ2・ポートの正確なデータレートと、複数N
個のバーチャルコンテナを介して得られる近似的なレー
タとの間で周波数差を取り扱う。SDHペイロードマッ
パー600は、OSIレイヤ2のデータ通信フレームを
SDHデータフレームにそのまま割り当てる。
び動作について詳細に説明する。図6のデータ通信ポー
トカードは、OSIレイヤ2・データ通信データフレー
ムを、バーチャルコンテナに多重化され得るデータレー
トと一致するデータレートに適合させ、各OSIレイヤ
2・データフレームを1個以上のSDHバーチャルコン
テナに直接的に割り当て、中間プロトコルを別に導入し
なくてもよい。例えば、10MBits/sイーサネッ
トチャネルは、5個のVC−12チャネルに割り当てら
れ、各VC−12コンテナは〜2MBit/sのデータ
レートを有する。5個のVC−12コンテナは、10M
Bits/sのイーサネットプロトコルを搬送するた
め、互いに連結される。100MBits/sのイーサ
ネットチャネルを同期ネットワークに組み込むため、単
一の100MBbit/sイーサネットチャネルは、〜
50MBit/s毎の容量を有する2個の連結したVC
−3コンテナ上にマ割り当てられる。同期チャネル上で
イーサネットの1GBit/sチャネルを伝搬させるた
め、イーサネットは、個々に〜155MBits/sの
容量を有する7個のVC−4に割り当てられる。
期デジタル・バーチャルコンテナに直接的に割り当てる
方法及び装置は、“Payload Mapping in Synchronous N
etworks ”という名称の本願と同時に出願された本願出
願人による係属中の米国特許出願(参照番号ID088
9)に記載されている。データフレームは、中間プロト
コルを導入することなく、同期デジタルフレーム内に収
容されるデータフレームパケットを明確に記述する開始
及び/又は境界マーカーを設け、同期デジタルフレーム
内で搬送される他のデータトラヒックからデータフレー
ムパケットを識別するため使用される他の符号化スキー
ムによって、同期デジタルフレームで搬送されるデータ
が識別できるような形で、SDHバーチャルコネクタに
割り当てられる。開示された同期デジタルフレーム内の
フレームデータパケットの識別では、既知のパケット転
送レートが維持され、パケットサイズの拡張は制限さ
れ、わかっている。
トアダプテーション手段601のビットストリームチャ
ネルと通信する。SDHペイロードマッパーは、レート
アダプテーション手段601のビットストリームチャネ
ルを複数のSDH連結バーチャルコネクタにマップす
る。しかし、より低ビットレートの複数のバーチャルコ
ネクタがより高いビットレートのデータフレームを搬送
するため使用される場合、より高いレートのデータフレ
ームは、宛先側で低レートのバーチャルコンテナから再
編成される必要がある。
00〜703を有するSDHネットワークの一区画が概
略的に示されている。第1のノード700から送信さ
れ、第3のノード702に向けられたバーチャルコネク
タ704、705は、ネットワークを通る異なるパスを
選択し、例えば、第1のコンテナ704は、第2のノー
ド701から第3のノード702に直接的に進行し、一
方、第2のコンテナ705は、第2のノード701から
ノード703を介して第3のノードに進むので、第4の
ノード703を通る経路の余分な遅延の悪影響を受け
る。
ナの場合に発生する。しかし、バーチャルコンテナが、
例えば、VC−12の場合に2MBits/sの従属局
である、適切なデータレートの適切な電気通信従属局か
らのデータトラヒックで充填される場合には、不適当な
問題を生じさせない。しかし、単一のOSIレイヤ2・
データフレームを収容する複数の関連したバーチャルコ
ネクタが上記第1のノードからのコンテナと実質的に同
時に送信され、複数のバーチャルコンテナはより高いデ
ータレートのOSIレイヤ2のチャネルを一括して伝搬
する場合に、ネットワークを介して第1のノードから実
質的に同時に送信されたバーチャルコンテナの組の間の
遅延差は、OSIレイヤ2・データフレームを再編成す
る場合に重大である。第1のノード701から同時に送
信されたより高いビットレートのOSIレイヤ2・チャ
ネルを搬送するバーチャルコンテナの組は、宛先ノード
の第3のノード702に時間的に移動して到着する。
2のデータレートに適応する場合を想定すると、2個の
バーチャルコンテナは、バーチャルコンテナ1及び2の
2本のストリームとして発信側から離れる。発信側で、
ストリーム1内のバーチャルコンテナのN番目のフレー
ムと、ストリーム2内のバーチャルコンテナのN番目の
フレームは、同時に発生される。しかし、宛先側で、第
1若しくは第2の一方のストリームのN番目のフレーム
は、もう一方のストリームのN±X番目のストリームと
同時に到達する場合がある(ここで、Xは任意の数)。
延、及び、ノード自体の遅延に起因して発生する。ノー
ド側の125msのSTM−1フレームに対する典型的
な遅延は、STM−1フレーム当たりに9バイトであ
る。この場合、1ノード当たりに5msのオーダーの最
小の時間遅延が得られる。また、光ファイバの伝送方向
に起因して圧制する遅延は、1キロメートル当たり5m
sのオーダーである。したがって、2個のVC−4コン
テナが異なるルートによってネットワークを経由して送
信され、ラウンドトリップの地理的な距離差が1000
キロメートルである場合、コンテナは、2本のルート間
のファイバ遅延差だけに起因して、5ミリ秒の時間差で
同じ宛先側に到達する。この時間差は付加的なノードを
通過する際に生じる遅延にも発生し、1ノード当たり最
大で50〜100msのオーダーになり得る。大規模ネ
ットワークを経由する発信側と宛先側の間の遅延差は、
10msのオーダーで影響される。
に対し発生するわけではない。例えば、同じVC−4に
収容された同じ物理的ルートを介して通る2個のVC−
3の場合に、2個のVC−3は同じルートを通るので、
遅延差は無い。逆に、例えば、パス保護スイッチが一方
のVCだけに対して生ずる場合のように2個のVC−3
が異なるルートを通る場合、上記の遅延差が生じる。
態様において、複数のバーチャルコンテナを送信側の送
信器でバーチャル(仮想的に)連結することにより解決
される。本明細書中、バーチャル連結とは、基礎となる
ネットワークが関連したバーチャルコンテナのグループ
を構成するバーチャルコンテナ間の特別な関連性につい
ての知識を持っていないということを意味する。中間ノ
ードでは、バーチャルコンテナ間の遅延差を抑制するた
めの行動は全く行われず、複数のバーチャルコンテナの
ペイロード中のビットシーケンスの完全性を維持するた
めの役割が終端機器に残されている。
Iレイヤ2・データフレームが同時に作成されたVC−
3のペアに収容され、各VC−3が第2のより低速のデ
ータレートを有し、2個のVC−3が仮想的に連結さ
れ、同期ネットワーク上で同時に伝送される場合を考え
る。図8を参照するに、送信器で同時に作成されたVC
−3の第1のストリーム800及び第2のストリーム8
01が示されている。各VC−3ペイロードは、125
ms内に84×9バイトにより構成され、VC−3パス
オーバーヘッドが含まれる。VC−3ストリームのペア
は、ローカル送信器の多重フレーム同期と適合するよう
に同期的に作成され、好適なポインタ値を有する。各バ
ーチャルコンテナストリームは、ペイロードの指定され
た位置のバイトにより構成されたストリーム識別データ
により指定されるバーチャルコンテナストリーム番号に
よって識別される。例えば、VCパスオーバーヘッドの
後の最初のバイト800、801は、複数の仮想的に連
結されたVC内でバーチャルコンテナストリーム番号を
指定するため使用される。例えば、バイト800ではス
トリーム番号1が指定され、バイト801ではストリー
ム番号2が指定される。また、ストリーム内でバーチャ
ルコンテナのシーケンスを識別するため、シーケンス識
別データA、BがVC−3ペイロード内に追加される。
ストリーム番号及びシーケンスデータは、同じバイトに
含まれても含まれなくてもよい。シーケンス識別データ
A、Bは再設定されるまで増加し、VCが発生されると
共に繰り返される。シーケンスマーカーA及びBが再設
定、繰り返しの前に増加する間のフレーム数は、予測さ
れるVC間の最大遅延差によって決められる。このシー
ケンスマーカーは、予測される最大遅延差がN個のVC
−3フレームを発生させるために要する時間と一致した
場合に、マーカーの増加が繰り返し前にストリーム内で
少なくとも2N+1回に亘って実行されなければならな
いように、増加される。2N個のフレームに対する余分
な1フレームは、ペイロードバイトが125msのフレ
ーム間隔の全体に亘って均一に分布しないことを許容す
る。
タは、個々のバーチャルコンテナが属するバーチャルコ
ンテナの複数の関連したストリームを示し、一方、シー
ケンスマーカーデータは、バーチャルコンテナが同一ス
トリーム、及び、バーチャルコンテナの関連した他のス
トリーム内で先に生成されたバーチャルコンテナ及び将
来生成されるバーチャルコンテナに対して生成された時
間を示す。
データ及びシーケンス識別データ(シーケンスマーカ
ー)は、VCペイロードセクションに組み込まれ、好ま
しくは、VCオーバーヘッドの直後に組み込まれる。し
かし、将来の他の変形例では、VCオーバーヘッド内の
パストレースバイトは、特定のバーチャルコンテナが属
するバーチャルコンテナのストリームを指定するため使
用される。パストレースバイトは、バーチャルコンテナ
が属する特定の回路を指定するための16バイト(又
は、SONETの場合には64バイト)の識別子データ
を提供するために都合良く利用でき、例えば、16バイ
トパストレースオーバーヘッドは、ネットワーク運用者
がネットワーク全域に正しくパスが接続されたかどうか
を検査するため使用され、パストレースバイトは、発信
側及び宛先側地点、顧客、及び、パス又はコネクション
のビットレートを指定するためにも使用される。バーチ
ャルコンテナの複数のストリーム中の各ストリームが固
有のパストレースバイトデータを有する場合に、パスト
レースバイト識別データはストリーム識別データと同様
に付加的に使用される。
別データは、バーチャルコンテナのパスオーバーヘッド
に組み込まれてもよい。VCパスオーバーヘッドにシー
ケンス識別データを組み込むオプションは、シーケンス
識別目的のため、VCパスオーバーヘッド中のK3バイ
トの一部を使用する。従来技術において、VCオーバー
ヘッドのK3バイトは、ビット1〜4が既にITU−T
勧告において割り当てられている。しかし、K3バイト
のビット5〜8は、ユーザ定義可能であり、本発明の他
の実施例では、シーケンス識別データを搬送するため使
用される。しかし、K3バイトの使用は、利用可能なビ
ット数が少ないので、シーケンスサイクルの繰り返しが
発生する前に、バーチャルコンテナの短いシーケンスだ
けを実現させることができる。第2に、シーケンス識別
データパターンは、VCストリームの連続した各バーチ
ャルコンテナのペイロードから1ビット以上を利用する
ことにより数個のバーチャルコンテナに組み込むことが
できる。極端な場合、シーケンスパターンを実現するた
め、VCオーバーヘッド毎に1ビットだけを使用すれば
足りる。ストリームの連続したバーチャルコンテナから
集められた1と0のパターンは、VCストリームシーケ
ンスにおいて、特定のバーチャルコンテナが発生した場
所の情報を与えるため復号化される。しかし、この本発
明の第2の実施例の場合、シーケンスの始めと終わりを
決めるため、複数のバーチャルコンテナを集める必要が
ある。適切な従来技術のシーケンスを使用することによ
り、理論的には、異なるストリームから受信されたバー
チャルコンテナの間に無限の遅延を提供することが可能
である。また、スキームはシーケンスビット内のビット
誤りによる影響を受けやすい。この本発明の第2の実施
例の場合、ペイロードデータを関連性データによって置
き換える必要がないので、効率は第1の実施例よりも改
善されるが、第2の実施例においてシーケンスを識別す
るため必要とされるハードウェア及びソフトウェアは、
複雑化し、シーケンス識別を始める前に多数のバーチャ
ルコンテナを受信する必要がある。
タフレームを搬送する複数の仮想的に連結されたバーチ
ャルコンテナを作成する送信器の一部が概略的に示され
ている。バーチャルコンテナ発生器900は、複数のバ
ーチャルコンテナを並列に連続的に出力する。バーチャ
ル連結器901は、上記のストリーム番号及びシーケン
スマーカーを含む複数のバーチャル連結オーバーヘッド
バイトを付加する。マッピング手段902は、OSIレ
イヤ2・データフレームを、バーチャル連結オーバーヘ
ッドバイトの付加により相互に関連付けられた複数のバ
ーチャルコンテナに割り当てる。図9の例の場合に、1
00Mbits/sのビットレートのOSIレイヤ2・
データフレームの入力データフレーム(例えば、100
Mbits/sのイーサネットデータフレーム)が示さ
れている。OSIレイヤ2・データフレームは、50M
bits/sのデータレートを有する複数(本例では、
2個)のVC−3 903、904の間で配分される。
これらの複数のVC−3は、同期デジタルネットワーク
に並列に送り出される。
バーチャルコンテナに組み込むことは、図10に概略的
に示されるようにバイトインターリーブ処理によって行
われる。OSIレイヤ2・データフレームの1番目のバ
イトは、第1のVC−3のペイロードに入力され、OS
Iレイヤ2・データフレームの2番目のバイトは、第2
のVC−3のペイロードに入力され、データフレームの
3番目のバイトは第1のVC−3のペイロードに入力さ
れ、データフレームの4番目のバイトは第2のVC−3
のペイロードに入力され、以下同様に続く。そのため、
OSIレイヤ2・データフレームの他のバイトは、第1
のVC−3及び第2のVC−3の間で配分される。各V
C−3は、50Mbits/sのオーダーのビットレー
トで発生される。100Mbits/sのOSIレイヤ
2・データフレームを、付加されたバーチャル連結オー
バーヘッドバイトで相互に関連付けられた2個のVC−
3の間で配分することにより、100Mbits/sの
OSIレイヤ2・データフレームが、同期ネットワーク
を介してVC−3のペイロード内で直接的に実行され
る。送信器において、複数の仮想的に連結されたVC−
3ペイロードは、OSIレイヤ2・データフレームが入
力される単一ペイロードであるかのように効率的に取り
扱われる。
方法内のステップが概略的に示されている。これらのス
テップは、OSIレイヤ2・データフレームが複数の仮
想的に連結されたバーチャルコンテナに入力されると共
に実時間で連続的に実行され。ステップ1100におい
て、複数の並列したバーチャルコンテナが連続的に発生
され、ステップ1101において、バーチャル連結オー
バーベッドバイトを用いて一体的に関連付けられる。ス
テップ1102において、OSIレイヤ2・データフレ
ームは、実時間で、ファスト・イン・ファースト・アウ
ト(FIFO)・バッファに受信され、バッファリング
される。バッファリングされたOSIレイヤ2からのデ
ータのバイトは、ステップ1103において、複数のバ
ーチャルコンテナに並列的にバイトインターリーブ処理
される。ステップ1104において、複数の仮想的に連
結されたバーチャルコンテナは、同期デジタル伝送ネッ
トワークに同時に並列的に出力される。
12に示されるように異なる遅延で到着する。第1のV
C−3ストリーム903は、図12に示されるように第
2のVC−3ストリーム904の前に到着し、或いは、
図13に示されるように第2のVC3ストリーム904
の後に到着する。図12又は13のそれぞれにおいて、
説明の便宜上、第1及び第2のVC3の遅延差が1フレ
ーム(125ms)未満である場合が示されている。し
かし、一般的に、遅延差は、既に説明したように、最大
10msまでに収まる。
受信動作を概略的に説明する。伝送ネットワークを経由
して遅延差が生じたVC−3ストリームのペアが異なる
時間に宛先側装置に到着する場合を考える。受信された
バーチャルコンテナは、STMフレームから再生される
ときに、記憶装置に供給される。到着したバーチャルコ
ンテナが受信されると直ぐに、VCペイロードのバーチ
ャル連結オーバーヘッドバイトが、VCが書き込まれる
べき記憶場所を決めるストリーム識別データ及びシーケ
ンス識別データを抽出するため読み取られる。記憶装置
の別々の領域は、複数のバーチャルコンテナを並列に受
信するため確保される。例えば、2個のVC−3コンテ
ナ903、904を受信するため、別個の記憶領域がこ
れらの2個のバーチャルコンテナに割り付けられる。メ
モリは、二つのストリーム1及び2用の半分ずつに分割
される。分割された半分は、VCのシーケンスA〜Xを
収容するため細分される。シーケンスが繰り返されると
き、メモリは上書される。例えば、図14に示された例
の場合に、第1及び第2のVC−3 903及び904
は、受信されると直ぐに、それぞれ、第1及び第2の記
憶領域1400及び1401に送られる。一方のバーチ
ャルコネクタは他方よりも先に受信されているので、領
域1400内の記憶場所は、領域1401内の記憶場所
よりも先に書き込まれる。
は適切な記憶場所に実時間で並列的に格納される。説明
の便宜上、図14乃至17には、2個のバーチャルコン
テナが125msの遅延差の範囲内で到着した場合が示
されている。図14乃至17では、異なる時点T1〜T
4において、VC−3のペアがそれぞれの時間に対応し
た記憶領域に収容される様子が概略的に示されている。
図14の場合に、時点T1において、VC−3のペアは
未到着であり、これらのVC−3のバイトは記憶装置内
に格納されていない。図15において、時点T2で、第
1のVCが宛先側に到着し、第1のVC−3の最初の数
バイトのバイトのバーチャル連結がP1から始まる第1
の記憶領域1401に格納される。P2は、ストリーム
2のVC−3、フレームAが到着したときに格納される
場所を表わす。図16において、第1及び第2のVCが
時点T2で並列に宛先側に到達する。第2のVC−3用
の第2の記憶領域1402に格納されるペイロードバイ
トよりも多数の受信されたペイロードバイトが第1のV
C−3用の第1の記憶領域1401に格納される。第1
のVC−3 903及び第2のVC−3 904の残り
の部分は、未だ、宛先側装置に到着していない。図17
において、時点T4で、第1及び第2のVC−3の両方
が到着した後の記憶領域が示されている。両方のVC−
3は、完全に受信され、対応したそれぞれの記憶領域に
格納される。この時点で、ストリーム1の次のVCフレ
ーム(シーケンス内のB)が別の記憶場所に書き込まれ
始める。
的な並列処理は、図18に概略的に示されている。ステ
ップ1800において、第1のVCの受信が始まり、ス
テップ1801でバーチャル連結オーバーヘッドを含む
最初の数バイトが読み取られる。ステップ1802にお
いて、VCを一体的に関連付ける第1の受信されたバー
チャルコンテナのバーチャル連結オーバーヘッドデータ
バイトが復号化される。複数の記憶場所が割り付けら
れ、各記憶場所は、複数の関連した(仮想的に連結され
た)バーチャルコンテナの中の予測された受信バーチャ
ルコンテナに対応する。ステップ1804において、到
着したバーチャルコンテナは、バーチャル連結オーバー
ヘッドから読み取られたストリーム及びシーケンス番号
に応じて、対応した確保された記憶領域に送られる。
信された仮想的に連結されたバーチャルコンテナからO
SIレイヤ2・データフレームを再構成する方法を説明
する。図14乃至17には、第1及び第2の仮想的に連
結されたVCのOSIレイヤ2・データフレームペイロ
ードが図6に示されるようなポートを有する宛先側装置
におけるVCのペアの受信に基づいて再編成される様子
が示されている。最初に到着したVC903の受信時
に、複数の記憶領域は、VCのバーチャル連結を形成す
るVCの関連付けのため確保される。同じシーケンス番
号を備えた第1のVC及び第2のVCの両方からのバイ
トが受信された後、OSIレイヤ2・データフレームの
再編成が始まる。図15に示されるように、第1のポイ
ンタP1は、処理されるべきシーケンス番号を備えた第
1のVCの1番目のバイトを収容する第1の記憶領域1
400の記憶場所に設定され、同様に、第2のポインタ
P2は、同じシーケンス番号を備えた第2のVCの最初
の受信バイトお対応した第2の記憶領域1401の記憶
場所に設定される。
それぞれのVCの受信されたバイトで埋められると共
に、第1及び第2のVCからの交番的に得られる交互バ
イトは、記憶場所に沿って読み出しポインタを移動さ
せ、交互バイトがインターリーブされたデータを読み取
ることにより、並列に読み取られる。インターリーブ処
理されたデータは、第1及び第2のVCのペイロードか
らのOSIレイヤ2・データフレームにより構成され
る。読み取りを開始し得る最先の時間は、同じシーケン
スマーカーを備えた第1及び第2のVCの後で到着した
方のVCのメモリへの記憶が始まる最も遅い時点で制限
される。
て、受信された複数のVCペイロードからOSIレイヤ
2データフレームを再編成する処理が概略的に示されて
いる。ステップ1900において、1番目のバーチャル
コンテナの初期ペイロードバイトが受信され、ステップ
1901において、第1のポインタが1番目のVCペイ
ロードの初期バイトに対応した記憶場所に設定される。
ステップ1902において、2番目のVCの初期ペイロ
ードバイトが受信され、第2の記憶場所に格納される。
ステップ1903において、第2のポインタは、1番目
のバーチャルコンテナと同じシーケンスマーカーを備え
た第2のバーチャルコンテナの始まりに対応した記憶場
所に設定される。第1及び第2のポインタは、ステップ
1904において、第1及び第2のVCペイロードの連
続的なペイロードバイトを収容する連続的な記憶場所に
沿って段階的に互いに並列に動かされ、ステップ190
5において、第1のポインタ、第2のポインタ、第1の
ポインタ、第2のポインタ(以下同様に続く)から交互
バイトを読み取れるようになる。ステップ1906にお
いて、OSIレイヤ2・データフレームは、バーチャル
コンテナが到着したとき、第1及び第2のポインタP
1、P2の記憶場所から読み取られたインターリーブ処
理されたバイトから実時間で編成される。
おいて、バーチャルコンテナストリームに割り当てられ
た各メモリ領域は、2個のバーチャルコンテナの到着の
間の予測最大遅延差の2倍に対応する十分なバイトを格
納するために足りる大きさであることが好ましい。この
実施例は、理論的に異なる遅延を収容するため十分なメ
モリが必要とされるのでメモリ使用量の点で効率が良く
ないとしても、動作は簡単化される。
コンテナ2003の複数のストリームからOSIレイヤ
2・データフレーム2000、2001のストリームを
再生する複数のOSIレイヤ2のポートのコンポーネン
トが概略的に示されている。コンポーネントは、到来し
たバーチャルコンテナのペイロードを個々に収容する複
数のメモリ領域に分割可能なランダムアクセスメモリ2
004と、バーチャルコンテナとして動作するデータプ
ロセッサ手段と、複数のバーチャルコンテナのバーチャ
ル連結オーバーヘッドバイトを読み取り、これらのバイ
トからペイロードデータが格納されている記憶場所を決
定するバーチャル連結オーバーヘッドバイト解析器20
05と、バーチャル連結オーバーヘッドバイト解析器2
005から入力を受信し、読み取られるべき適当な記憶
場所への読み出しポインタを発生させるよう動作する読
み出しポインタ発生器2007とを含む。読み出しポイ
ンタ2007は、各記憶領域内で特定の指定された記憶
場所をアドレス指定する複数の読み出しポインタを発生
させ、読み出しポインタが設定される記憶場所は、記憶
場所に指定された読み出しポインタを順番に読み取るこ
とにより、OSIレイヤ2・データフレームが順次に再
生されるように選択される。複数の記憶領域は個々の記
憶場所が連続的に読み取られ、その結果として、OSI
レイヤ2のポートで不連続的に受信され異なる遅延差を
有する複数のバーチャルコンテナからOSIレイヤ2・
データフレームが再生される。
式のSTM−Nフレームの概要説明図である。
要説明図である。
中継セクションオーバーヘッド、多重セクションオーバ
ーヘッド、及び、複数のAU(管理)ポインタの詳細構
成図である。
OSIレイヤ2のデータ通信チャネルが搬送される同期
ネットワークの一区画の概要図である。
ヤ2のデータチャネルを搬送するプロトコルスタックの
概略的な説明図である。
ークエレメントとの間で通信を行うOSIレイヤ2のポ
ートカードの概略的な説明図である。
ノードの間で複数の異なるルートを経由して同期デジタ
ルネットワークを介して伝送された場合に生ずる遅延差
の問題を概略的に説明する図である。
のための効率的なコンテナを形成するため相互に仮想的
に連結された複数のバーチャルコンテナの概略的な説明
図である。
OSIレイヤ2のデータフレームのビットレートの方が
高い場合に、複数の仮想的に連結されたバーチャルコン
テナを充填するよう動作する図6に示されたOSI2レ
イヤ2のポートのコンポーネント概略的な説明図であ
る。
タフレームが、バーチャルコンテナのペイロードの間に
OSIレイヤ2のデータフレームをバイトインターリー
ブ処理することにより、複数の仮想的に連結されたバー
チャルコンテナで搬送される様子を概略的に示す図であ
る。
ロセスの処理段階の概略的な説明図である。
延時間差を伴って宛先ポート装置に到着する様子を概略
的に示す図である。
延時間差を伴って宛先ポート装置に到着する様子を概略
的に示す図である。
るバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテ
ナのペアのペイロードからOSIレイヤ2のデータフレ
ームを再生するため処理される様子を概略的に示す図で
ある。
るバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテ
ナのペアのペイロードからOSIレイヤ2のデータフレ
ームを再生するため処理される様子を概略的に示す図で
ある。
るバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテ
ナのペアのペイロードからOSIレイヤ2のデータフレ
ームを再生するため処理される様子を概略的に示す図で
ある。
るバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテ
ナのペアのペイロードからOSIレイヤ2のデータフレ
ームを再生するため処理される様子を概略的に示す図で
ある。
ャル連結により構成された複数の関連したバーチャルコ
ンテナを受信する処理を概略的に説明する図である。
構成された複数の受信された関連したバーチャルコンテ
ナのペイロードからOSIレイヤ2のデータフレームを
抽出し、再編成する処理を概略的に説明する図である。
に連結されたバーチャルコンテナからOSIレイヤ2の
データフレームを再生するOSIレイヤ2のポートのコ
ンポーネントを概略的に示す図である。
Claims (29)
- 【請求項1】 同期デジタルネットワークを介してデー
タを伝送する方法であって、 ペイロードセクションを別々に有する複数の同期バーチ
ャルコンテナを上記データのビットレートよりも低いビ
ットレートで並列に発生させる段階と、 関連性を表わす関連性データを上記複数の同期バーチャ
ルコンテナに割り当てることにより上記複数の同期バー
チャルコンテナを互いに関連付ける段階と、 上記伝送されたデータを上記複数の同期バーチャルコン
テナの上記ペイロードに入力する段階と、 上記複数の関連付けられた同期バーチャルコンテナを同
期デジタルネットワークに出力する段階とを有する、方
法。 - 【請求項2】 上記複数の関連付けられた同期バーチャ
ルコンテナは実質的に並列に上記同期デジタルネットワ
ークに出力される、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 上記複数の同期バーチャルコンテナを互
いに関連付ける段階は、上記関連性データを上記複数の
同期バーチャルコンテナの複数のペイロードに挿入する
段階を有し、 上記関連性データを用いて宛先側で元の関連性が再現さ
れる、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 上記伝送されたデータを上記複数の同期
バーチャルコンテナの上記ペイロードに入力する段階
は、 上記伝送されたデータのフレームのバイトを上記複数の
ペイロードの間に挿み込む段階を含む、請求項1記載の
方法。 - 【請求項5】 上記複数のバーチャルコンテナは、バー
チャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 上記複数の同期バーチャルコンテナを互いに関連付ける
段階は、上記バーチャルコンテナの複数のストリームを
互いに関連付ける段階を含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 上記複数のバーチャルコンテナはバーチ
ャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 関連性データを割り当てることにより複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、上記複数のス
トリームの中で上記バーチャルコンテナが属するストリ
ームを識別する識別データのストリームを上記バーチャ
ルコンテナ毎に付加する段階を含む、請求項1記載の方
法。 - 【請求項7】 上記複数のバーチャルコンテナはバーチ
ャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 関連性データを割り当てることにより複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、シーケンス識
別データを上記複数のバーチャルコンテナの中の個々の
バーチャルコンテナに収容する段階を含み、 上記シーケンス識別データは上記個々のバーチャルコン
テナが相互に発生させられるシーケンスを指定する、請
求項1記載の方法。 - 【請求項8】 上記複数のバーチャルコンテナはバーチ
ャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 関連性データを割り当てることにより複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、巡回的に繰り
返す符号データにより構成されるシーケンス識別データ
を、上記複数のバーチャルコンテナの中の個々のバーチ
ャルコンテナに割り当てる段階を含む請求項7記載の方
法。 - 【請求項9】 上記複数のバーチャルコンテナはバーチ
ャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 関連性データを割り当てることにより複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、Nが単一のス
トリーム内で順番に受信されたバーチャルコンテナペイ
ロードの繰り返し回数を表すとき、少なくとも2N+1
の繰り返し周期を有する巡回的に繰り返す符号シーケン
スを上記複数のバーチャルコンテナの中の個々のバーチ
ャルコンテナに割り当てる段階を含む請求項1記載の方
法。 - 【請求項10】 上記複数のバーチャルコンテナはバー
チャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 関連性データを割り当てることにより複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、特定のバーチ
ャルコンテナストリームに属しているようなバーチャル
コンテナを識別するストリーム識別子データとして、バ
ーチャルコンテナオーバーヘッド内のパストレースバイ
トを利用する段階を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項11】 上記複数のバーチャルコンテナはバー
チャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 関連性データを割り当てることにより複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、シーケンスを
指定するシーケンス識別データを上記複数のバーチャル
コンテナの中の個々のバーチャルコンテナに収容する段
階を含み、 上記シーケンス識別データは、上記個々のバーチャルコ
ンテナが上記バーチャルコンテナのストリーム内で発生
されるシーケンスを指定し、上記バーチャルコンテナの
オーバーヘッドセクションのK3バイト内で搬送され
る、請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 上記複数のバーチャルコンテナはバー
チャルコンテナの複数のストリームとして発生され、 関連性データを割り当てることにより複数の同期バーチ
ャルコンテナを互いに関連付ける段階は、上記ストリー
ムの複数のバーチャルコンテナに亘って広がる符号デー
タを含むシーケンス識別データを、上記複数のバーチャ
ルコンテナの中の個々のバーチャルコンテナに収容し、
上記バーチャルコンテナストリーム内での上記各バーチ
ャルコンテナの位置を識別する段階を含む、請求項1記
載の方法。 - 【請求項13】 第1のデータレートで入力されたデー
タを、第2のデータレートで出力される同期デジタル・
ハイアラーキ・バーチャルコンテナの複数のストリーム
に組み込む装置であって、 複数のバーチャルコンテナを並列に連続的に発生させる
手段と、 上記複数のバーチャルコンテナの関連性を記述する関連
性データを発生させ、上記関連性データを上記の関連し
て複数のバーチャルコンテナに割り当てる手段と、 上記第1のデータレートで入力されたデータを上記複数
のバーチャルコンテナの上記複数のペイロードに挿入す
る手段とを含む、装置。 - 【請求項14】 複数の同期バーチャルコンテナからデ
ータを再生する方法であって、 上記複数のバーチャルコンテナを受信する段階と、 上記複数のバーチャルコンテナから、上記複数のバーチ
ャルコンテナの中の個々のバーチャルコンテナ間の関連
性を表わす関連性データを識別する段階と、 上記複数の関連したバーチャルコンテナの各ペイロード
からデータバイトを読み取る段階と、 上記読み取られた複数のペイロードデータバイトから上
記データを再編成する段階とを含む方法。 - 【請求項15】 上記ペイロードからデータバイトを読
み取る段階は、バイトが挿み込まれた形で複数の上記ペ
イロードを読み取る段階を含む、請求項14記載の方
法。 - 【請求項16】 上記複数のバーチャルコンテナ毎に関
連性データを識別する段階は、上記複数のバーチャルコ
ンテナから、バーチャルコンテナの複数のストリームの
中で上記バーチャルコンテナが属するストリームを指定
する複数のストリーム識別データを読み取る段階を含
む、請求項14記載の方法。 - 【請求項17】 上記複数のバーチャルコンテナ毎に関
連性データを識別する段階は、バーチャルコンテナのシ
ーケンス内で個々のバーチャルコンテナが属する場所を
指定する複数のシーケンス識別データを読み取る段階を
含む、請求項14記載の方法。 - 【請求項18】 上記複数のバーチャルコンテナを受信
する段階は、関連したバーチャルコンテナの複数の別々
のストリームを同時に受信する段階を含む、請求項14
記載の方法。 - 【請求項19】 上記複数の関連したバーチャルコンテ
ナの各ペイロードからデータバイトを読み取る段階は、
複数の関連したバーチャルコンテナストリームの中で同
一シーケンス識別データの複数のバーチャルコンテナか
ら実質的に並列に上記データバイトを読み取る段階を含
む、請求項14記載の方法。 - 【請求項20】 上記複数のバーチャルコンテナを受信
する段階は関連したバーチャルコンテナの複数の別々の
ストリームを同時に受信する段階を含み、 上記複数のバーチャルコンテナから関連性データを識別
する段階は、上記複数のバーチャルコンテナの中の各バ
ーチャルコンテナのパストレースバイトを検査し、上記
読み取られたパストレースデータバイトから、上記個々
のバーチャルコンテナが属する上記バーチャルコンテナ
のストリームの組のパストレースバイトを識別する段階
を含む、請求項14記載の方法。 - 【請求項21】 上記複数のバーチャルコンテナを受信
する段階は関連したバーチャルコンテナの複数の別々の
ストリームを同時に受信する段階を含み、 上記複数のバーチャルコンテナから関連性データを識別
する段階は、上記バーチャルコンテナのストリームの中
で上記バーチャルコンテナが属する場所を指定するシー
ケンス識別データを、上記バーチャルコンテナのK3バ
イトから読み取る段階を含む、請求項14記載の方法。 - 【請求項22】 複数の同期デジタル・ハイアラーキ・
バーチャルコンテナのペイロード内で搬送されるデータ
を再生する方法であって、 上記バーチャルコンテナ毎に、上記複数のバーチャルコ
ンテナの中で上記バーチャルコンテナと他のバーチャル
コンテナとの関連性を示す関連性データを読み取る段階
と、 上記バーチャルコンテナのペイロードを格納する記憶領
域を割り当てる段階と、 上記バーチャルコンテナのペイロードを上記記憶領域に
入力する段階と、 上記複数のバーチャルコンテナの中の上記他のバーチャ
ルコンテナのペイロードに対応した他の記憶領域から読
み出されるデータと並列に、上記記憶領域から上記デー
タを読み出す段階とを含む方法。 - 【請求項23】 上記データフレームは上記複数のバー
チャルコンテナの間に配分され、 各バーチャルコンテナ毎に、他のバーチャルコンテナの
データと並列にデータを読み取る段階は、上記各記憶領
域毎に、上記記憶領域の記憶場所に読み出しポインタを
設定する段階を有し、 これにより、複数の読み出しポインタは、データフレー
ムの連続したバイトが上記複数の記憶場所から順番に読
み出されるように上記記憶場所に設定される、請求項2
2記載の方法。 - 【請求項24】 上記並列に読み出されたデータから上
記データフレームを編成する段階を更に有する請求項2
2記載の方法。 - 【請求項25】 上記データフレームはOSIレイヤ2
のデータフレームにより構成されている請求項22記載
の方法。 - 【請求項26】 複数の関連した同期デジタル・ハイア
ラーキ・バーチャルコンテナの複数のペイロードで搬送
されるデータブロックを再生する方法であって、 上記複数の関連したバーチャルコンテナの複数のストリ
ームを受信する段階と、 受信されたバーチャルコンテナストリーム毎に、 上記ストリームのバーチャルコンテナのデータペイロー
ドの格納用の対応した記憶領域を割り当てる段階と、 上記複数のバーチャルコンテナペイロードを上記対応し
た割り当てられた記憶領域に格納する段階と、 上記データブロックを再構成するため、上記複数の格納
されたバーチャルコンテナデータペイロードの個々のバ
イトを順番に読み出す段階とを含む、方法。 - 【請求項27】 上記複数のペイロードの個々のバイト
を読み出す段階は、上記記憶領域毎に、 上記ペイロードに収容された読み出されるべきデータブ
ロックの次のデータバイトに対応した記憶場所に読み出
しポインタを設定する段階と、 上記データブロックの先行データバイトが他の記憶領域
の記憶場所から読み出された後に、上記データバイトを
読み出す段階とを含む、請求項26記載の方法。 - 【請求項28】 上記複数のペイロードの個々のバイト
を読み出す段階は、上記バーチャルコンテナペイロード
が格納された上記複数の記憶領域の中の各記憶領域から
上記バイトを読み出す段階を含む、請求項26記載の方
法。 - 【請求項29】 データを収容する複数の同期デジタル
・ハイアラーキ・バーチャルコンテナからデータを再生
する装置であって、 上記複数のバーチャルコンテナのペイロードの記憶用に
個別に割り当たられた複数の記憶領域の形に構成された
ランダムアクセスメモリと、 上記複数のバーチャルコンテナの関連性を示す上記バー
チャルコンテナの関連性データを識別するため動作する
データプロセッサ手段と、 上記複数のバーチャルコンテナから上記データを再生す
るため上記記憶領域の複数の記憶場所を連続的に読み出
すよう動作する複数の読み出しポインタを発生させる手
段とを有する、装置。
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