JP2002217940A - 伝送装置 - Google Patents
伝送装置Info
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- JP2002217940A JP2002217940A JP2001012884A JP2001012884A JP2002217940A JP 2002217940 A JP2002217940 A JP 2002217940A JP 2001012884 A JP2001012884 A JP 2001012884A JP 2001012884 A JP2001012884 A JP 2001012884A JP 2002217940 A JP2002217940 A JP 2002217940A
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Abstract
の終端を必要としない、処理回路の複雑化、伝送遅延を
解決した伝送装置を提供する。 【解決手段】ITU-T G.709で定義されているOTNのインタ
フェースとIEEE 802.zで定義されているギガビットLAN
(GbE)信号のインタフェースを備え、GbEインタフェー
スから受信した信号をOTNに収容する際の空き容量を埋
めるためのスタッフビットを挿入して、OTNの同期クロ
ックに乗せ換えてOTNインタフェースに出力するGbE-OTN
クロック乗せ換え手段と、OTNインタフェースから受信
した信号のスタッフビットを削除し、GbEの自走クロッ
クに乗せ換えるOTN-GbEクロック乗せ換え手段とを備
え、入力されたGbE信号をOTNに収容して伝送し、かつOT
Nから受け取った信号をGbE信号として出力する伝送装
置。
Description
N(Local Area Network)間の通信を、例えば、ITU-TG.70
9において定義されている光伝達網(OTN:Optical Trans
port Network)を介してより高速かつ長距離で行うこと
を可能とする伝送システムに適用される伝送装置に関す
るものである。
伝送距離の制限があり、その長さは1000BASE-LXで規格
上5km程度である。よって、イーサネット接続機器同士
がこれ以上の長距離通信を行うためには、イーサネット
信号を長距離伝送装置に収容する必要がある。従来、ギ
ガビットイーサネットなどIP(Internet Protocol)系の
フレームを長距離伝送する際には、一般にSDH(Synchron
ous Digital Hierarchy:同期デジタルハイアラーキ)に
収容する方法が用いられていた。
ムへのマッピング、という2つの課題を解決しなくては
ならない。1.は、端末同士が非同期で動作するイーサー
ネットの信号を、網全体で同期を取るSDHに収容した
り、逆にSDHにより伝送された信号を再度イーサーネッ
トに戻す際に、信号が同期するクロックを変更すること
である。2.は、ギガビットイーサネットとSDHの伝送速
度が一致していない場合に、過不足分のデータをどう処
理するかということである。例えば、光伝送路上でのビ
ットレートが1.25Gbit/sであるギガビットイーサネット
信号を、それとは違う速度(2.48832Gbit/s, 9.95328Gb
it/sなど)を持つSDHのフレームにマッピングする技術で
ある。
信号をATM(Asynchronous TransferMode:非同期転送モ
ード)に収容した上でSDHフレームにマッピングする方法
や、Layer 3(OSI基本参照モデル第3層:ネットワーク
層)などのより上位のレイヤーで、一旦IPフレームを終
端した上で、SDHフレームに収容するなどの方法を用い
ていた。
ど中間のフレーム化処理や、上位レイヤーの終端を必要
とし、オーバーヘッド(無駄な処理)が大きくなるため、
処理回路が複雑になったり、遅延が大きくなったりする
という問題点がある。
に、本発明では、ギガビットLANのGbE信号を、SDHより
柔軟性の高いOTNに収容することにより、SDHにおいて必
要なトリビュタリのフレーム化処理を簡易化し、簡易な
回路で低遅延な伝送を可能とした。また、FIFO(First I
n First Out)メモリを用いてGbE-OTN双方向で、クロッ
ク乗換えを行うとともに、スタッフビットによる伝送速
度の調整を行うことで、OTNへの信号の収容を可能とし
た。かつ、入力信号と全く同じビットパターンの信号が
伝送されるため、100%トランスペアレントな伝送が保証
され、GbEにはこの信号乗せ換えの影響が全く表れない
ような伝送システムを構築することが可能となる。
される伝送システムの概要構成を示す。この伝送システ
ムは複数のギガビットLAN(以下、「GbE」と呼ぶ)に接
続された伝送装置を光伝達網(OTN:Optical Transport N
etwork、以下、「OTN」と呼ぶ)で結ぶことにより構成さ
れる。この伝送装置はGbEに接続されたGbEインターフェ
ースと、GbEインターフェースと接続されたGbE-OTN/OT
N-GbEクロック乗せ換え手段と、GbE-OTNクロック乗せ換
え手段とOTNに接続されたOTNインターフェースから構成
される。
ターフェースで電気信号に変換(光/電気変換)され、Gb
EはOTNとは非同期で動作しているため、ここでOTNのク
ロックに乗せ換えられる。この際に、スタッフビット挿
入手段により、0chの空き容量をスタッフビットで埋め
る。この後は一般の0chと全く同様に扱われ、目的地の
伝送装置へ伝送された後、0chに分割される。そして、
伝送されたOTN信号をOTNインターフェースで受信し、デ
ータ/スタッフの判別が行われ送信端で挿入されたスタ
ッフビットがスタッフビット削除手段により削除され、
OTN-GbEクロック乗せ換え手段により、再度GbEのクロッ
クに同期してGbEインターフェースを介してギガビットL
AN(GbE)に出力される。
実施例の説明図を示す。GbEインターフェースから入力
された信号は2経路に分けられ、一方はクロック抽出手
段に、もう一方はFIFOメモリに書き込まれる。この書き
込みの際にはクロック抽出手段で抽出された書き込み同
期用クロックが用いられる。ここで、同じクロックがス
タッフビット挿入手段にも出力され、スタッフビット挿
入のタイミングやスタッフビットの長さの決定に用いら
れる。FIFOメモリに書き込まれたデータは読み出し停止
信号が無い限り、OTNインターフェースから提供される
読み出し同期クロックに従って読み出されていく。(こ
の場合の読み出し信号を図2右に示す。)読み出し停止
信号が入力されると、FIFOメモリからのデータの読み出
しは停止され、スタッフビット挿入手段(図5参照)に
よりスタッフビットが挿入される。
実施例1の説明図を示す。OTNインターフェースから入
力された信号は、まず後述するデータ/スタッフビット
判別手段(図8参照)により、スタッフビット部分の識
別、およびGbEデータ部分のクロック周波数の計算が行
われる。その後OTN-GbEクロック乗せ換え手段に入力さ
れた信号は2経路に分けられ、一方はクロック抽出手段
に、他方はFIFOメモリに書き込まれる。この書き込みの
際にはクロック抽出手段で抽出された書き込み同期用ク
ロックが用いられる。この際、データ/スタッフ判別手
段からの書き込み停止信号により、スタッフビットはFI
FOメモリには書き込まれず単に捨てられる。FIFOメモリ
に書き込まれたデータは、データ/スタッフ判別手段か
らのクロック周波数制御信号を入力とするGbE信号送信
用クロック発生手段が生成する読み出し同期用クロック
に従って読み出され、GbEインターフェースへ出力され
る。この際、このGbE信号送信用クロックと、本伝送装
置への入力側のGbEクロックの周波数とはGbEの規格の範
囲内で一致しない可能性がある。よってデータ/スタッ
フ判別手段から入力されるクロック周波数制御信号によ
って、両者、すなわち送信側GbEの受信クロックと受信
側GbEへ送信する送信クロックが一致するようにGbE信号
送信用クロック発生手段の発信周波数が制御される。
実施例2の説明図を示す。OTNインターフェースから入
力された信号は、まず後述するデータ/スタッフ判別手
段(図8参照)により、スタッフビット部分の識別、お
よびGbEデータ部分のクロック周波数の計算が行われ
る。その後OTN-GbEクロック乗せ換え手段に入力された
信号は、実施例1のクロック抽出手段で抽出された書き
込み同期用クロックに代えてOTNインターフェースから
提供されるOTNクロックに同期してFIFOメモリに書き込
まれる。この際、データ/スタッフ判別手段からの書き
込み停止信号により、スタッフビットはFIFOメモリには
書き込まれず単に捨てられる。FIFOメモリに書き込まれ
たデータは、GbE信号送信用クロック発生手段が発生す
る読み出し同期用クロックに従って読み出され、GbEイ
ンターフェースへ出力される。この際、このGbE信号送
信用クロックと、本伝送装置への入力側のGbEクロック
の周波数とはGbEの規格の範囲内で一致しない可能性が
ある。よってデータ/スタッフ判別手段から入力される
クロック周波数制御信号によって、両者が一致するよう
にGbE信号送信用クロック発生手段の発振周波数が制御
される。
ェース、OTNインターフェースで信号の並列化処理を行
い、読み出し同期用クロックを1/並列数とすることも
できる。(なお、図2〜4における各信号にはスタッフ
ビットは示されていない。) 図5に、スタッフビット挿入手段の実施例の説明図を示
す。スタッフビット挿入手段は、データ/スタッフ決定
手段、データ/スタッフ選択手段、スタッフ生成手段か
ら構成される。通常、図中のデータ/スタッフ決定手段
は、読み出し停止信号およびスタッフ選択信号ともにOF
Fの状態にあり、GbE-OTNクロック乗せ換え手段のFIFOメ
モリから読み出されたGbEのデータ信号がOTNインターフ
ェースへ出力される。
は、書き込み同期用クロックと読み出し同期用クロック
の周波数差および位相差を比較し、ある条件に従って読
み出し停止信号およびスタッフ選択信号をON,OFFする。
この信号がONの間、FIFOメモリからのデータの読み出し
は停止され、またデータ/スタッフ選択手段は、この信
号に従ってスタッフ生成手段からの入力(すなわち、ス
タッフビット)を選択し、OTNインターフェースへ出力
する。スタッフ生成手段は、本来のデータ中には現れな
いビットパターンを生成することで、データ/スタッフ
判別手段におけるスタッフビットの識別を容易に行える
ようにする。
トが挿入された後、読み出し停止信号およびスタッフ選
択信号はOFFにされると、再びFIFOメモリから読み出さ
れたデータがOTNインターフェースへ出力される。図6
に、データ/スタッフ決定手段の実施例1の説明図を示
す。これは、データ長固定、スタッフ長可変の方式であ
る。データ/スタッフ決定手段は、ビット計数手段、位
相比較手段、スタッフ挿入判断手段から構成される。
クをカウントすることで、FIFOメモリから読み出された
データのビット数をカウントし、これが予め設定された
ある閾値を超えた場合にスタッフ挿入開始信号をONにす
る。スタッフ挿入判断手段はこの信号を受けて、読み出
し停止信号およびスタッフ選択信号をONにする。一方、
位相比較手段は、スタッフ挿入開始信号、書き込み同期
用クロック、読み出し同期用クロックを入力し、書き込
み同期用クロックおよび読み出し同期用クロックの位相
差を比較することで、挿入すべきスタッフビットの長さ
を求め、必要なスタッフビットが挿入されるとスタッフ
挿入停止信号をONにする。
始信号とスタッフ挿入停止信号を受けて、読み出し停止
信号およびスタッフ選択信号を出力する。データ/スタ
ッフ選択手段は、スタッフ選択信号によりFIFOメモリの
出力データあるいはスタッフ生成手段により生成された
スタッフを選択して出力する。図7に、データ/スタッ
フ決定手段の実施例2の説明図を示す。これは、データ
長可変、スタッフ長固定の方式である。データ/スタッ
フ決定手段は、ビット計数手段、位相比較手段、スタッ
フ挿入判断手段から構成される。
クをカウントし、一定数を超えるごとにスタッフ(+1)
信号を出力する。スタッフ挿入判断手段では、この信号
を受け取ると、内部のカウンタを+1増やす。カウンタが
ある閾値を超えると一定のビット数の間だけ読み出し停
止信号およびスタッフ選択信号をONにする。一方、位相
比較手段は、書き込み同期用クロックおよび読み出し同
期用クロックの位相差を比較し、挿入スタッフ信号、ス
タッフ(+)信号またはスタッフ(−)信号を出力する。
入すべきスタッフの長さを調節するスタッフ選択信号を
出力する。データ/スタッフ選択手段は、このスタッフ
選択信号によりデータ及びスタッフ生成手段により生成
されたスタッフを選択して出力する。図8に、データ/
スタッフ判別手段の実施例の説明図を示す。データ/ス
タッフ判別手段は、スタッフ識別手段とクロック周波数
演算回路から構成される。
は2分岐され、一方はOTN-GbEクロック乗せ換え手段
へ、もう一方はデータ/スタッフ判別手段へ送られる。
スタッフ識別手段では、スタッフを識別して、入力信号
がスタッフの場合書き込み停止信号をONにしてOTN-GbE
クロック乗せ換え手段へ出力すると共に、データ/スタ
ッフ識別信号をクロック周波数演算回路に出力する。ク
ロック周波数演算回路では、OTNインターフェースから
入力された信号のクロックにより、データおよびスタッ
フのビット数をカウントし、両者の比率から本来のGbE
信号の同期周波数を求め、OTN-GbEクロック乗せ換え手
段のGbE信号送信用クロック発生手段へのクロック周波
数制御信号を出力する。
出力信号である書き込み停止信号によりスタッフビット
をFIFOメモリに書き込みを禁止することによりスタッフ
ビット削除手段を構成する。図9に、OTN-GbEクロック
乗せ換え手段の実施例3の説明図を示す。クロック停止
手段は書き込み停止信号を受けると、クロック抽出手段
から出力される書き込み同期用クロックをブロックし、
これによりスタッフのFIFOメモリへの書き込みを停止す
る。この書き込みクロックを計数手段で1/n(n:整
数)とした信号とGbE信号送信用クロック発生手段の出
力(すなわち、読み出し同期用クロック)を計数手段で
1/nとした信号との位相を位相比較器で比較し、この
出力をフィルタ(FIL:Filter)を介して電圧制御発振器
(VCO:Voltage Controlled Oscllator)を駆動し、VCOの
出力をn倍して読み出し同期用クロックを出力する。こ
のようにして読み出し同期用クロックを制御する。(こ
の読み出し同期用クロックの制御は「重井芳治編著 電
子工学進歩シリーズ7 高速PCM コロナ社 1975年発
行 第139頁図3」に記載されている。)
ているので、従来、イーサネットの信号をSDHに収容し
てから送信し、受信側で再びイーサネットの信号に変換
する代わりに、柔軟性の高いOTNを用いることにより、
回路の簡略化、遅延時間の短縮を実現できる。また、FI
FOメモリを用いてGbE-OTN双方向で、クロック乗換えを
行うとともに、スタッフビットによる伝送速度の調整を
行うことで、OTNへの信号の収容を可能とした。かつ、
入力信号と全く同じビットパターンの信号が伝送される
ため、100%トランスペアレントな伝送が保証され、GbE
にはこの信号乗せ換えの影響が全く表れないような伝送
システムを構築することが可能となる。
構成図。
例の説明図。
例1の説明図。
例2の説明図。
明図。
の説明図。
の説明図。
説明図。
3の説明図。
Claims (9)
- 【請求項1】LANのインタフェースとLANより大容量の伝
送網のインタフェースを備えた伝送装置において、 LANのインタフェースで受信した信号を伝送網に収容す
る際の空き容量を埋めるためのスタッフビットを挿入す
るスタッフビット挿入手段を備え、LANから受信した信
号を伝送網の同期クロックに乗せ換えるLAN-伝送網クロ
ック乗せ換え手段と、 LANより大容量の伝送網のインタフェースで受信した信
号のスタッフビットを削除するスタッフビット削除手段
を備え、抽出したLANの信号をLANのクロックに乗せ換え
る伝送網-LANクロック乗せ換え手段とから構成され、 入力された前記LANの信号を前記伝送網に収容して伝送
し、かつ伝送網から受け取った信号からLANの信号を復
元して出力することを特徴とする伝送装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の伝送装置において、 LANのインタフェースは、IEEE 802.3zにおいて定義され
ているギガビットLAN(以下「GbE」と呼ぶ)信号のイン
タフェースであり、 LANより大容量の伝送網のインタフェースは、ITU-T G.7
09において定義されている光伝達網(OTN:Optical Tran
sport Network、以下「OTN」と呼ぶ)のインタフェース
であり、 GbEインタフェースから受信したGbE信号をOTNに収容す
る際の空き容量を埋めるためのスタッフビットを挿入す
るスタッフビット挿入手段を備え、OTNの同期クロック
に乗せ換えてOTNインタフェースに出力するGbE-OTNクロ
ック乗せ換え手段と、 OTNインタフェースから受信したOTN信号のスタッフビッ
トを削除するスタッフビット削除手段を備え、GbEクロ
ックに乗せ換えるOTN-GbEクロック乗せ換え手段とから
構成され、 入力されたGbE信号をOTNに収容して伝送し、かつOTNか
ら受け取った信号をGbE信号として出力することを特徴
とする伝送装置。 - 【請求項3】請求項2に記載の伝送装置において、 GbE-OTNクロック乗せ換え手段は、 GbE信号からクロックを抽出するGbEクロック抽出手段
と、 GbE信号をGbEクロック抽出手段のGbEクロックに同期し
て書き込み、OTNクロックに同期し、スタッフビット挿
入手段のスタッフビット挿入信号に基づいて生成された
読み出し停止および再開信号により読み出すFIFOメモリ
を備えたことを特徴とする伝送装置。 - 【請求項4】請求項2に記載の伝送装置において、 OTN-GbEクロック乗せ換え手段は、 OTN信号からOTNクロックを抽出するOTNクロック抽出手
段と、 OTN信号のスタッフ信号を識別して書き込み停止信号を
生成し、OTNクロックとOTN信号のデータ/スタッフ識別
信号に基づいて送信側GbEの受信クロックと受信側GbEの
送信クロックを一致させるためのクロック周波数制御信
号を生成する書き込み停止・クロック周波数制御信号生
成手段と、 前記クロック周波数制御信号によりGbE信号送信用クロ
ック周波数を変化させて出力するGbE信号送信用クロッ
ク発生手段と、 OTN信号をOTNクロック抽出手段のOTNクロックに同期
し、前記書き込み停止信号により書き込み停止および再
開により書き込み、GbE信号送信用クロックに同期して
読み出すFIFOメモリを備えたことを特徴とする伝送装
置。 - 【請求項5】請求項2に記載の伝送装置において、 OTN-GbEクロック乗せ換え手段は、 OTN信号のスタッフ信号を識別して書き込み停止信号を
生成し、OTNクロックとOTN信号のデータ/スタッフ識別
信号に基づいて送信側GbEの受信クロックと受信側GbEの
送信クロックを一致させるためのクロック周波数制御信
号を生成する書き込み停止・クロック周波数制御信号生
成手段と、 前記クロック周波数制御信号によりGbE信号送信用クロ
ック周波数を変化させて出力するGbE信号送信用クロッ
ク発生手段と、 OTN信号をOTNクロックに同期し、前記書き込み停止信号
により書き込み停止および再開により書き込み、GbE信
号送信用クロックに同期して読み出すFIFOメモリを備え
たことを特徴とする伝送装置。 - 【請求項6】請求項2に記載の伝送装置において、 スタッフビット挿入手段は、 GbEの伝送路符号上に現れないビットパターンを生成す
るスタッフ生成手段と、 GbE-OTNクロック乗せ換え手段で生成された書き込み用
同期クロックとOTNインタフェースから出力される読み
出し同期用クロックを入力し、GbE-OTNクロック乗せ換
え手段の読み出し停止信号とスタッフ選択信号を出力す
るデータ/スタッフ決定手段と、 前記OTNクロックに乗せ換えたデータと、スタッフ生成
手段の出力であるスタッフの2つを入力とし、スタッフ
選択信号によりデータまたはスタッフのどちらか一方の
みをOTNインタフェースへ出力するデータスタッフ選択
手段を備えたことを特徴とする伝送装置。 - 【請求項7】請求項6に記載の伝送装置において、 データ/スタッフ決定手段は、 OTNインタフェースから出力される読み出し同期用クロ
ックを入力とし、クロック数をカウントして設定された
一定の値を超えた時にスタッフ挿入開始信号を出力する
ビット計数手段と、 GbE-OTNクロック乗せ換え手段から出力される書き込み
同期用クロックと、OTNインタフェースから出力される
読み出し同期用クロックを入力とし、両者の位相を比較
して、位相差の絶対値が設定された閾値を超えた時に挿
入スタッフ数制御信号を出力する位相比較手段と、 前記スタッフ挿入開始信号と挿入スタッフ数制御信号を
入力とし、スタッフ挿入開始信号が’1’の時にスタッ
フ選択信号を’1’とし、同時に読み出し停止信号を’
1’として出力し、挿入スタッフ数制御信号が’+1’
ならスタッフ数を増やし、’0’なら変えず、’−1’
なら減らしたビット数分だけ、スタッフ選択、読み出し
停止状態をするスタッフ選択信号を出力するスタッフ挿
入判断手段を備えたことを特徴とする伝送装置。 - 【請求項8】請求項6に記載の伝送装置において、 データ/スタッフ決定手段は、 OTNインタフェースから出力される読み出し同期用クロ
ックを入力とし、クロック数をカウントして設定された
一定の値を超えた時にスタッフ(+1)信号を出力 するビット計数手段と、GbE-OTNクロック乗せ換え手段
から出力される書き込み同期用クロックと、OTNインタ
フェースから出力される読み出し同期用クロックを入力
とし、両者の位相を比較して、位相差の絶対値が設定さ
れた閾値を超えたときにスタッフ(±1)信号を出力する
位相比較手段と、 ビット数計数手段のスタッフ(+1)信号と位相比較手段の
スタッフ(±1)信号を入力とし、スタッフ(+1)信号が’
1’ならカウンタを増やし、’0’なら変えず、’−
1’なら減らし、カウンタが設定された閾値を超えた場
合にスタッフ選択信号を’1’とし、一定ビット数分だ
けスタッフ選択、読み出し停止状態を保持するスタッフ
選択信号を出力するスタッフ挿入判断手段を備えたこと
を特徴とする伝送装置。 - 【請求項9】請求項2に記載の伝送装置において、 スタッフ削除手段は、 OTNインタフェースから出力される信号をパターンマッ
チングし、GbEの伝送路符号に含まれないビットパター
ンが現れた場合に書き込み停止信号を’1’にし、前記
OTNインタフェースからの入力信号の中のデータとスタ
ッフをそれぞれカウントし、両者の比率に従って送信側
GbEの受信クロックと受信側GbEの送信クロックを一致さ
せるためのクロック周波数制御信号を出力するデータ/
スタッフ判別手段を備えたことを特徴とする伝送装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001012884A JP3609728B2 (ja) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | 伝送装置 |
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JP2001012884A Expired - Lifetime JP3609728B2 (ja) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | 伝送装置 |
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JP (1) | JP3609728B2 (ja) |
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