JP2004523959A - ネットワークにおいてデータを通すための方法および装置 - Google Patents

Abstract

中間ネットワークを横切ってネットワークを通すことができるノードが構成されている通信ネットワーク。本発明は、とくにＳＤＨネットワーク、ＳＯＮＥＴ、およびＯＴＮへ適用される。既存のネットワークを横切って移送するためのエンティティのコンテンツは、一連のサブフレームへマップされ、ネットワークを横切ってバーチャルに連結される。各サブフレームは、一連の順番指標を割り当てられ、遠隔のノードにおいて元のエンティティをアセンブルすることができる。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークにおいてデータを通すための方法および装置に関する。本発明は、限定的にではないが、とくに、同期式ディジタルハイアラキ（synchronous digital hierarchy, SDH）ネットワーク、同期式光ネットワーク（synchronous optical network, SONET）、または光移送ネットワークのような光通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＤＨおよびＳＯＮＥＴは、遠隔通信ネットワークの標準規格である。ＳＤＨは、国際標準規格である。ＳＤＨは、ヨーロッパ全体で使用されている。ＳＤＨは、国家間の接続のために他の国々でも使用されている。ＳＯＮＥＴは、米国および日本において使用するために標準化されている。本発明は、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴの両者に適用可能である。ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのトラヒックを移送するための通信ネットワークは、周知である。ＳＤＨおよびＳＯＮＥＴは、国内の、および国際的なネットワークの両者における中心的な移送形式になっている。ヨーロッパでは、例えば、バンド幅の需要が増加しているので、ＳＤＨは、１．５メガビット秒ないし約４０ギガビット秒の５桁のオーダーにわたるクライアントビットレートを支援する能力を有し、速度を維持している。本発明は、既存のＳＤＨおよびＳＯＮＥＴと互換性があるので、本明細書では、ＳＤＨおよびＳＯＮＥＴのネットワークについては詳しく記載しない。しかしながら、本発明に必要であることが分かったときは、詳細を別途記載する。特定の標準規格を基準として、伝送およびフォーマッティングを行うとき、これらの標準規格については、詳細な説明で参照する。ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴネットワークにおいてデータを伝送する前に、データをフレーム形式にする。ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのフレームは、１２５マイクロ秒である。したがって、毎秒８０００フレームである。フレームには、管理データを収めているオーバヘッド領域と、伝送データを収めているペイロード領域（バーチャルコンテナ容量としても知られている）とが構成されている。ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのフレームはＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワークを通って送られるので、オーバーヘッド領域の全てまたはある特定の部分は、種々のネットワーク素子によってアクセスされる。オーバーヘッド領域内に収められているデータは、ネットワークノードにおいて、光ドメインから電気ドメインへ変換される。ネットワークノードは、標準のディジタル処理技術を使用して、電子オーバーヘッドデータを処理する。ペイロードデータは、オーバーヘッド領域内に収められている管理情報に依存して、ネットワーク素子による影響を受けずに、ネットワークを通ってネットワーク終端装置へ送られる。処理点のタイプ、例えば、再生器、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、アド−ドロップマルチプレクサ（add-drop multiplexer）、ディジタル相互接続（digital cross-connect）、などに依存して、オーバーヘッド領域の一部または全てにアクセスする。
【０００３】
本発明のＳＤＨおよびＳＯＮＥＴのフレーム構造についての問題は、ネットワーク素子において、オーバーヘッド領域内に収められているデータにアクセスできるので、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワーク上でＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのフレームを透過的に移送できない、すなわち、オーバーヘッド領域内のデータにアクセスせずに、かつ除去あるいは置換される多くの環境においても、完全なＳＤＨまたはＳＯＮＥＴをそれぞれのネットワーク上で、完全な状態のままで、移送できないことである。
【０００４】
ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのフレームを、伝送前に、特定のやり方でマップすることによって、管理情報がアクセスされることなく、既存のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワークを横切って通すことができることが分かっている。１つの長所は、ネットワークオペレータが、必ずしも管理の責任を負う必要のない中間のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワークを介して、遠隔のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワークを管理できることである。同様に、この長所により、オペレータは、移送管理データ（すなわち、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴを動作するのに必要な管理情報）がアクセスまたは損なわれることなく、自分のネットワーク上で、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワーク上の管理データを効率的に移送できる。オペレータは、自分のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴの管理データを、そのＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワーク上で搬送することを望む。その代りに、サードパーティが、オペレータのネットワーク上で管理データを伝送してもよい。
【０００５】
遠隔通信産業では、ＳＤＨのネットワークまたはＳＯＮＥＴに加えて、現在、ＩＴＵ−Ｔにおいて、次世代の移送ネットワーク、すなわち光移送ネットワーク（optical transport network, OTN）として知られているネットワークを発展させるための新しい標準規格を作成している。光移送ネットワークは、多様なレイヤを支援するマルチサービスネットワークであり、レイヤには、例えばＳＤＨ ＳＴＭ−Ｎ（同期転送モジュール、synchronous transfer modules, Ｎ＝０，１，４，１６，６４として、Ｎはモジュールのビットレートを示す）、ＳＯＮＥＴ、非同期転送モード（asynchronous transfer mode, ATM）、インターネットプロトコル（internet protocol, IP）、および他のフォーマットが含まれる、すなわち高バンド幅サービスのための汎用の移送媒体を供給することを意図されている。光移送ネットワーク（ＯＴＮ）は、上述で提案したものとは異なるディジタルフレームフォーマットに基づいている。光移送ネットワークの本質についてはＩＴＵの標準規格を参照する。ＩＴＵの標準規格は、Ｇ．８７２およびＧ．７０９である。本発明は、標準規格において説明されているように、光移送ネットワーク上で移送されるエンティティの提案されたフレーム構造に対して変更する必要がない。したがって、エンティティについては、本発明において必要である限りのみにおいて、別途記載する。ＳＤＨおよびＳＯＮＥＴに関係して、光移送ネットワークでは、ペイロード領域およびオーバーヘッド領域とが構成されているフレームフォーマットでデータを移送する。クライアント信号は、フレーム構造のペイロード領域へマップされる。ＳＤＨおよびＳＯＮＥＴに関して、ディジタルフレームフォーマットには、光搬送波上で搬送される各信号を管理するためのオーバーヘッド領域が用意されている。このオーバーヘッド領域は、ＳＤＨおよびＳＯＮＥＴに関して、ネットワークノードのタイプに依存して、ネットワークノードにおいてアクセスされる。光移送ネットワーク上で搬送されるディジタルデータフレームは、光移送ユニット（optical transport unit, OTU）と呼ばれる。そのフォーマットは、Ｇ．７０９に説明されている。図８は、光移送ユニットの１つの典型的な構造を示しており、これについては、後述の詳細な説明において開示する。簡単に言うと、クライアントのために保持されているペイロード、すなわちクライアント信号（例えば、ＡＴＭ、ＳＤＨ、ＳＴＭ−Ｎ、ＩＰ、など）は光ぺイロードユニット（optical payload unit, OPU）へマップされる。光ペイロードユニットは、異なるデータレートサイズで入ってくる。例えば、光ペイロードユニット１は、約２．５ギガビット秒であり、光ペイロードユニット２は、約１０ギガビット秒であり、光ペイロードユニット３は、約４０ギガビット秒である。光ペイロードユニット（ＯＰＵｋ、ｋ＝１，２，３）のフレーム構造には、クライアントをマップする２つの主領域、すなわちＯＰＵｋオーバーヘッド領域およびＯＰＵｋペイロード領域が構成されている。ＯＰＵｋは、光データユニット(optical data unit)（ＯＤＵｋ、ｋ＝１，２，３）へマップされる。ＯＤＵｋフレームの２つの主領域は、ＯＤＵｋオーバーヘッド領域およびＯＰＵｋ領域である。ＯＤＵｋオーバーヘッド領域には、フレームについての管理情報が収められている。次に、ＯＤＵｋ（ＯＴＵｋ、ｋ＝１，２，３）は、光移送ユニットへマップされる。ＯＴＵｋの主領域は、ＯＤＵｋ、順方向誤り訂正領域（forward error correction area, FEC）、およびＯＴＵｋのオーバーヘッドのための確保された領域である。ＯＰＵｋ、ＯＤＵｋ、およびＯＴＵｋのｋ値は、同じである必要はない（すなわち、ＯＰＵ１は、ＯＤＵ１へマップされる必要はなく、ＯＤＵ１はＯＴＵ１へマップされる必要はない）。
【０００６】
光移送ネットワークのような汎用の光移送機構から、明らかな恩恵を受けているが、標準化ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．８７２（２０００）（standard ITU-T Recommendation G.872(2000)）によって提案された光移送ネットワークのデータエンティティ（とくに、ＯＤＵｋおよびＯＴＵｋ）のフレーム構造は、既存の標準化されたＳＤＨのネットワークまたはＳＯＮＥＴのネットワーク上での移送に適していない。
【０００７】
したがって、ＯＴＮが展開されるとき、遠隔通信業界は、新しい移送ネットワークのインフラストラクチャを配備しなければならないといった問題に直面する。新しい光ネットワークには、全く新しいネットワーク構成要素を展開および購入することと、それを監視して働かせる新しいネットワーク管理制御システムを導入することとが必要である。これは、オーバーレイネットワークまたは交換ネットワークとして達成される。これらの何れかは、非常にコスト高である。
【０００８】
しかしながら、光移送ユニット（optical transport unit, OTUk）または光データユニット（optical data unit, ODUk）を特定のやり方でマップすることによって、既存のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワークにおいて、マップされたエンティティを移送することができるようになることが分かっている。言い換えると、光移送ネットワークのデータエンティティは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴネットワークによって搬送される。すなわち、光移送ネットワークのデータエンティティは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴの“クライアント”である。したがって、既存のＳＤＨのインフラストラクチャを利用して、ＯＴＮのエンティティに基づいて新しいサービスを供給することができる。さらに加えて、新しい移送ネットワークのインフラストラクチャを大規模に展開する必要が無くなった。
【０００９】
本発明の適用および長所には、ＳＤＨ上で光移送ネットワークの光データユニットを移送することが含まれることが分かる。ＳＤＨから光移送ネットワークへの遷移中は、既存のＳＤＨ経路を使用して光移送ネットワークのノードを相互接続することが好都合である場合が多い。
【００１０】
有効寿命が何年も残っている長距離の海底リンク（submarine link）は、大きなレガシーネットワークとして、魅力的な候補である。
ＳＤＨ上での光移送ネットワークの光移送ユニットの移送。他の移送フォーマット、例えばＳＤＨ、ＩＰ、ＡＴＭ、フレーム中継、および実際はほとんどのフォーマットであって、定ビットレートで１およびゼロにすることができるものをカプセル化する他の移送フレームの移送。
【００１１】
ＳＤＨネットワーク上でのＳＤＨ ＳＴＭ−Ｎのフレームの移送。光移送ネットワークのデータエンティティ、すなわち光データユニットまたは光移送ユニット、あるいはこの両者を他のネットワークオペレータのＳＤＨインフラストラクチャ上で移送するように、ネットワークオペレータをイネーブルする。ネットワークオペレータをイネーブルして、データエンティティをＳＤＨのデータエンティティへ変換した後で、他のネットワークオペレータからの光移送ネットワークのデータエンティティ（ＯＤＵまたはＯＴＵ、あるいはこの両者）を自分のインフラストラクチャ上で移送する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ＳＤＨおよびＳＯＮＥＴのプラットフォームの有効寿命を延長する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの態様にしたがって、オーバーヘッド領域内およびペイロード領域内のデータとが構成されている第１のフレームを、第１のネットワークから中間ネットワークを介して第２のネットワークへ通す方法であって、第１のノードが、前記第１のネットワークと前記中間ネットワークとの間に配置されていて、第２のノードが、前記中間ネットワークと前記第２のネットワークとの間に配置されていて、
ａ．前記第１のノードにおいて、第１のフレームの前記データを複数の第２のフレームのペイロード領域へマップして、第２のフレームには、中間ネットワーク上での第２のフレームの移送に関係するオーバーヘッドデータが収められているオーバーヘッド領域がさらに構成されていて、前記第２のフレームの各々の各オーバーヘッド領域へ識別子を割り当てて、前記第２のフレームを前記中間ネットワーク上へ出力するステップと、
ｂ．前記オーバーヘッドデータにしたがって、前記第２のフレームを前記中間ネットワークを横切って前記第２のノードへ移送するステップと、
ｃ．前記第２のノードにおいて、前記複数の第２のフレームを受取り、前記識別子の各々へアクセスし、前記第２のフレームからアクセスされた識別子を使用して、前記第２のフレームのペイロード領域から前記第１のフレームをリアセンブルして、リアセンブルされた第１のフレームに、オーバーヘッド領域内およびペイロード領域内のデータが構成されるようにし、前記リアセンブルされた第１のフレームを前記第２のネットワークへ出力するステップとが含まれる方法を提供する。
【００１４】
当業者には、この実施形態には、既存のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワークを横切ってフレームを通すことが含まれることが分かるであろう。したがって、本発明にしたがって、既存のＳＤＨネットワークをイネーブルして、ＳＴＭ−Ｎフレームをネットワーキングするための光移送ネットワークによって支援できるサービスの全てを支援する。したがって、光移送ネットワークベースのサービスは、光移送ネットワークを配備する初期段階中に、最小のネットワーク構造で支援できる。
【００１５】
本発明の第２の態様にしたがって、請求項１のステップａ）において使用するための、すなわちオーバーヘッド領域内およびペイロードデータ領域内のデータが構成されている第１のフレームを、複数の第２のフレームへマップするための信号プロセッサであって、信号プロセッサには、前記第１のデータフレームを受信するための入力と、第２のフレームを出力するための出力と、第１のフレームの前記データを、複数のフレームのペイロード領域へマップするための処理手段とが構成されていて、第２のフレームには、中間ネットワーク上で第２のフレームの移送に関係するオーバーヘッドデータが収められているオーバーヘッド領域がさらに構成されていて、前記ノードには、前記第２のフレームの各々に識別子を割り当てるための割当て手段がさらに構成されている信号プロセッサを提供する。
【００１６】
本発明の第３の態様にしたがって、特許請求項１のステップｃ）において使用するための、すなわち複数の第２のデータフレームから第１のデータフレームをリアセンブルするための信号プロセッサであって、複数の第２のフレームを受信するための入力と、前記第１のフレームを出力するための出力と、前記第２のフレームの各々へ割り当てられた識別子へアクセスするためのアクセス手段と、前記第２のフレームからアクセスされる前記識別子を使用して、前記第１のフレームをリアセンブルするためのリアセンブリング手段とが構成されている信号プロセッサを提供する。
【００１７】
本発明の第４の態様にしたがって、オーバーヘッド領域内およびペイロード領域内のデータが構成されている第１のフレームを、第１のネットワークから中間ネットワークを介して第２のネットワークへ通すためのトンネリング装置であって、前記トンネリング装置には、第１のネットワークから第１のフレームを受信するための入力と、第２のフレームを中間ネットワーク上へ出力するための出力を備えた第１のノード、および前記中間ネットワークから前記第２のフレームを受信するための入力と、リアセンブルされた第１のフレームを第２のネットワーク上へ出力するための出力とを備えた第２のノードが構成されていて、前記第１のノードには、複数の第２のフレームのペイロード領域内へ第１のフレームの前記データをマップするためのマップ装置がさらに構成されていて、前記第２のフレームには、中間ネットワーク上で第２のフレームの移送に関係するオーバーヘッドデータが構成されているオーバーヘッド領域がさらに構成されていて、前記第１のノードには、前記複数の第２のフレームのオーバーヘッド領域へ識別子を割り当てるための割当て手段がさらに構成されていて、前記第２のノードには、前記識別子にアクセスするためのアクセス手段と、前記識別子を使用して、前記複数の第２のフレームから前記第１のフレームをリアセンブルするためのリアセンブリング手段とがさらに構成されているトンネリング装置を提供する。
【００１８】
本発明をより十分に理解するために、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、例示的に記載することにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
【実施例】
【００２０】
詳細な説明
図面を参照すると、本発明は、種々のデータフォーマットの伝送に適用することができ、このようなデータフォーマットは、“エンティティ”としても知られており、例えば、ＳＤＨエンティティ、ＳＯＮＥＴエンティティ、および光移送ネットワークエンティティが含まれる。第２のフレームは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのデータフレームであることが好ましい。第１のデータフレームは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのデータフレームか、または光移送ネットワークのデータフレームの何れかであることが好ましい。さらに加えて、本発明にしたがって、データは、第１のフレームのオーバーヘッド領域およびペイロード領域から、第２のデータフレームのペイロード領域へマップされる。
【００２１】
図８を参照すると、別途記載する本発明の適用に役立つ光移送ネットワークエンティティに対する有用な背景が示されている。図８は、光ペイロードユニット90、光データユニット94、および光移送ユニット96との間の関係を示している。光移送ユニット96は、光チャンネルによって光移送ネットワーク内の各波長に載っているエンティティである。ＩＴＵ−Ｔでは、現在、光移送ネットワークを開示する１組の推奨を作成している。中心的な推奨は、Ｇ．８７２であり、光移送ネットワークの構造上の枠組みを与えている。ＩＴＵ−Ｔの推奨Ｇ．８７２（２０００）（“Architecture of optical transport networks”）を参照する。これは、次に示す３つのレイヤが構成されているネットワークモデルに基づいている：
−２点間のネットワーキングを行う光チャンネル（optical channel, OCh）のレイヤネットワーク；
−多数の光チャンネルから形成された多数の波長の光信号を移送するための機能を備えた光多重化セクション（optical multiplex section, OMS）のレイヤネットワーク；
−光ファイバ上で光信号を伝送するための機能を提供する光伝送部(optical transmission section, OTS)のレイヤネットワーク。さらに加えて、このレイヤネットワークは、光ネットワーク素子の管理および監視のために別々の波長で光監視チャンネルを移送する。
【００２２】
各光チャンネルは、ディジタルの光移送ユニット96を支援する光搬送波である。光移送ユニット96では、約２．５、１０、および４０ギガビット秒に対応する３つのビットレートが定められている。これらのレートは、ｋ、すなわち光移送ユニットのオーダによって表わされる。光移送ユニットｋは、ｋ＝１，２，３とすると、次のエンティティから構成される：
−ｋオーダの光ペイロードユニット90は、４行、３８１０列から成るオクテットベースのフレーム構造である。この構造は、最初の２列に相当するオーバーヘッド領域と、３８０８列のペイロード領域とへ細分される。オーバーヘッド領域98のフォーマットは、クライアントのマッピングのタイプに依存する；
−ｋオーダの光データユニット94。これは、４行、３８２４列のオクテットベースのフレーム構造であり、ｋオーダの光ペイロードユニット90をカプセル化し、ＯＤＵオーバーヘッド領域91に１４列を追加する。このオーバーヘッド領域91には、フレーム整列信号、一般の通信チャンネル、保守信号、経路監視、縦続接続監視、保護制御チャンネル、および実験バイトが構成されている。
【００２３】
ｋオーダの光移送ユニット96。これは、２５６列を追加した光データユニットのフレーム構造に基づくオクテットベースのフレーム構造であり、順方向の誤り訂正領域（forward error correction area）92、すなわちＦＥＣが与えられる。Ｇ．９７５に依存する標準の順方向の誤り訂正領域92は、オペレータまたはベンダ間のドメイン間インターフェイスにおいて使用される。ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．９７５（２０００）（“Forward error correction for submarine systems”）（発行予定）を参照する。ネットワーク内の別の点では、異なるＦＥＣ方式またはＦＥＣ92の列数、あるいはこの両者を使用する。したがって、ベンダの融通性により、技術の変化を取入れることができ、一方でネットワーク内の一致点において相互作用を可能にする。
【００２４】
これらのエンティティおよびその関係は、図８に示されている。本発明を理解するのに、これ以上の詳細は必要ない。しかしながら、フレーム構造のより詳しい説明は、Ｇ．７０９に記載されている。ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．７０９（２０００）（“Network node interface for the optical network (OTN)”）（発行予定）を参照する。Ｇ．７０９の２０００年１２月の最新版では、各エンティティにおいてｋが同じ値であるといった条件におけるＯＰＵ−ＯＤＵ−ＯＴＵのみのマッピングが定められている。しかしながら、次の規則にしたがうディジタルの多重化を対象とする：
４つのＯＤＵ１はＯＤＵ２へマップされ、ＯＤＵ２はＯＴＵ２へマップされ、
４つのＯＤＵ２はＯＤＵ３へマップされ、ＯＤＵ３はＯＴＵ３へマップされ、
１６のＯＤＵ１はＯＤＵ３へマップされ、ＯＤＵ３はＯＴＵ３へマップされる。
【００２５】
これは、ＳＤＨのハイアラキに類似したディジタル多重化ハイアラキを生成する。このようなハイアラキに有利なように、しばしば、1つの引数を使用することにより、光バンド幅を最大に利用することができる。これには、光ドメインにスイッチする光チャンネルの相互接続と、ＯＤＵのエンティティをスイッチするディジタルの相互接続の両者が必要である。このようなネットワークは、ＳＤＨへの直接の競争相手になる。
【００２６】
図１は、本発明を取入れた装置を示す。図１に示されているネットワーク上では、光エンティティが伝送される。図１に示されている例において、光移送ネットワークのエンティティは、通信リンクを横切って伝送される。しかしながら、既に記載されているように、伝送するエンティティは、光移送ネットワークのエンティティに制限されず、その代りにＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのエンティティであってもよい。通信リンクには、第１の光移送ネットワークノードＮ１および第２の光移送ネットワークノードＮ２が構成されている。異なるノードＮ１およびＮ２は、従来のものであり、各々が、光移送ネットワークの一部を形成している。別の光移送ノードには、ノードＮ１のアップストリームおよびノードＮ２のダウンストリームがそれぞれ配置されている。その代りに、ノードＮ１は、単に、移送のための一般的な光移送ユニットを生成し、ノードＮ２は、光移送ユニットの受信機であってもよい。両者の例では、ノードＮ１の出力は、光移送ユニットを出力するように配置され、ノードＮ２の入力は、光移送ユニットを受信するように配置されている。本発明では、ｋオーダの光移送ユニット（optical transport unit of the order k, OTUk）のコンテンツを変更することなく、光移送ユニットの経路上で、光移送ネットワークノードＮ１から、光移送ネットワークノードＮ２へ、ｋオーダの光移送ユニットを伝送することを可能にした。ノードＮ１は、光ファイバー３を介してノードＳＮＡへリンクされ、ノードＳＮＡは、ＳＤＨ信号を処理するのに適していて、かつ信号プロセッサが構成されている。ノードＳＮＡは、図２、３、および４を参照して、別途詳しく記載される。ノードＳＮＡは、光ファイバを介して複数の従来のＳＤＨノード（ＳＮ１，ＳＮ２，．．．ＳＮＭ）10、12へ、かつ別の光ファイバを介して、本発明の第２の態様にしたがうノード、すなわちＳＮＢへリンクされる。ノードＳＮＢについては、図５および６を参照して、さらに詳しく別途記載する。ＳＮＢは、光ファイバを介して、ノードＮ２へもリンクされる。従来のＳＤＨノードＳＮ１ないしＳＮＭは、従来のＳＤＨネットワークを表わしている。エンティティを移送する移送ルートでは、ＳＮＡと従来のＳＤＨノードＳＮ１ないしＳＮＭの各々との間、および従来のＳＤＨノードＳＮ１ないしＳＮＭとノードＳＮＢの各々との間に、部分５（図1参照）が構成されていて、各移送部分５の縁端部では、信号が再生成され、さらに伝送する。もちろん、ネットワークには、他の移送部分またはセクションが構成されていてもよいが、簡潔化のために図示されていない。
【００２７】
ノードＳＮ１からＳＮＭにおいて送られる光エンティティは、ＳＤＨネットワークに特有のやり方で処理される。すなわちノードＳＮ１ないしＳＮＭの各々において、管理データが収められている一定の領域（例えば、エンティティのオーバーヘッド領域には、Ａ１、Ａ２、Ｊ０、およびＢ１バイトが収められている）にアクセスして、読み出して、エンティティをさらに移送する際のエンティティの管理を決定するための新しい管理データと置換して、エンティティをネットワーク上でさらに移送するために出力する。
【００２８】
図１に示されている例では、光移送ネットワークノードＮ１は、光伝送ユニット経路100を横切ってノードＳＮＡへ移送するために、順方向の誤り訂正データ92をｋオーダの光データユニット94（その生成は示されていない）に加えることによって、ｋオーダの光移送ユニット96を出力する。ノードＳＮＡにおいて、ｋオーダの光移送ユニット96から、順方向の誤り訂正データ92を取去って、ｋオーダの光データユニット94を生成する。さらに加えて、信号プロセッサは、ノードＳＮＡにおいて、オーバーヘッド領域とペイロード領域との両者が構成されているｋオーダのフレームのコンテンツの生成された光データユニットを、バーチャルコンテナ−４の経路へマップする。到来フレームを終端する従来のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのノードとは対照的に、これは、収容されたペイロード領域のみを用いて、さらに伝送する。
【００２９】
バーチャルコンテナは、ＳＤＨフレームの基本的なペイロード搬送ユニットである。バーチャルコンテナについて十分に検討するために、文献（“Broadband networking: ATM SDH and SONET”, Sexton & Reid publisher Artech House or ITU-T Recommendation G.707）を参照する。
【００３０】
さらに詳しく別途記載するように、数字“４”は、バーチャルコンテナのサイズを示している。バーチャルコンテナ（以下では、ＶＣ（virtual container）と呼ぶ）は、ＳＤＨフレームにおいてデータパッケージとして移送される。バーチャルコンテナは、それ自身のフレーム構造を有する。第１列は、一般に、オーバーヘッド領域として、経路管理データのために確保され、バーチャルコンテナの残りは、ペイロード用に確保される。バーチャルコンテナには、種々のサイズがある。例えば、バーチャルコンテナ−４（virtual container-4, VC-4）は、１５０．３３６メガビット秒のディジタルビットレートと、９行、２６１列のフレームサイズとを有する。図１に示されている例では、ｋオーダの光データユニット94は、複数のＶＣ−４のペイロード領域へマップされる。信号プロセッサは、関連するＶＣ−４の各々をネットワーク上で移送するのを管理するのに必要な管理データを各ＶＣ−４のオーバーヘッド領域内に、さらに挿入する。信号プロセッサは、各ＶＣ−４のオーバーヘッド領域内に、一意の識別子Ｈ４（図９参照）をさらに挿入する。一意の識別子Ｈ４は、生成された複数のＶＣ−４の中で、各ＶＣ−４の位置を識別するものである。自身の管理データが収められているＶＣ−４は、ＳＴＭ−Ｎのフレーム、すなわちＳＤＨの移送のための標準のフォーマットへパックされる。各ＶＣ−４には、自身のそれぞれの管理データが収められているので、ＶＣ−４は、ネットワークを横切って、互いに独立して移送される。したがって、各ＶＣ−４を、他のＶＣ−４とは無関係に、ネットワーク内でスイッチすることができる。本発明のこの態様は、さらに詳しく別途記載する。
【００３１】
本発明は、ｋオーダの光データユニットをＶＣ−４へマップすることに限定されない。例えば、ｋオーダの光データユニットは、他のサイズのバーチャルコンテナへもマップされる。例えば、光エンティティは、ＶＣ−３、ＶＣ−２、ＶＣ−１２、およびＶＣ−１１へマップされる。例えば、ＳＯＮＥＴネットワークを横切るｋオーダの光データユニットの移送において、光データユニットは、（ＶＣ−３に対応する）同期ペイロードエンベロープへマップされ、これは、同期移送信号−レベル１（synchronous transport signal-level 1）、すなわちＳＴＳ−１と呼ばれる。
【００３２】
ｋオーダの光データユニットのサイズおよびフォーマットに依存して、ｋオーダの光データユニットは、Ｘ（Ｘは整数） ＶＣ−４のコンテナへマップされる。図２、３、および４は、ｋオーダの光データユニットが、Ｘ ＶＣ−４へどのようにマップされるかをさらに詳しく示している。
【００３３】
各ＶＣ−４へ割り当てられた管理データおよび一意の識別子により、複数のＶＣ−４は、ノードＳＮ１、ＳＮＭ、ないしＳＮＢの中の1つを横切って、バーチャルに連結することができる。
ここで、連結（concatenation）について記載する。ＳＤＨは、より低い次数（ＶＣ−１１、ＶＣ−１２、ＶＣ−２、またはＶＣ−３）またはより高い次数（ＶＣ−３またはＶＣ−４）の経路の中の1つへ効率的にマップしない特定のペイロードの移送を可能にする機構、すなわち連結を与える。例えば、ＶＣ−４の連結は、１つのＶＣ−４よりも大きいキャパシティのペイロードの移送を可能にする。連結について十分に検討するために、ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．７０７を参照する。連結には、２つのタイプ、すなわち連続形（contiguous）とバーチャル形(virtual)とがある。両方の形態とも、経路の末端部において、コンテナ−Ｎのバンド幅のＸ倍の連結バンド幅を与える。この２つは、バンド幅の移送の仕方が異なる。
【００３４】
連続形では、Ｘのコンテナ−Ｎのバンド幅を、一緒に結合して、単一のペイロード領域および単一のオーバーヘッド領域を形成し、これらの領域を、一緒に、単一のバンド幅のエンティティとして、ＳＤＨネットワーク上へ移送する。連結形コンテナは、コンテナ−Ｎのペイロード領域のＸ倍の単一のペイロード領域と、Ｘ列のオーバーヘッド領域とで構成される。連続形コンテナは、事実上、単一の大型のコンテナであるので、コンテナ−Ｎと同様のやり方で、オーバーヘッドの1列のみを、管理情報の移送用に使用する。オーバーヘッドの他のＸ−１の列は、一定のスタッフ（stuff）で埋められる。
【００３５】
コンテナが、連続形の連結であることを示すために、ＳＤＨでは、ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．７０７に記載されているように、管理ユニットポインタ（例えば、ＡＵ−４）において連結指標を使用する。
次に示す表記を使用して、連続形の連結を表わす。
ＶＣ−ｎ−Ｘｃ
ここで、ｎは、バーチャルコンテナのオーダに対応するものとし、Ｘは、一緒に接続されるバーチャルコンテナの数を表わす整数とし、ｃは、連結形式が連続形であることを示すものとする。ＶＣ−４の連続形の連結において、Ｘの許容可能な値は、４、１６、６４、および２５６である。ＶＣ−ｎ−Ｘｃを支援できる最低インターフェースレートは、オーダＸの同期移送モジュール（synchronous transport module, STM）である。連続形の連結を支援するには、ＶＣ−ｎ−Ｘｃの経路内の各ネットワーク素子における連結の機能が必要である。
【００３６】
本発明は、バーチャル連結−すなわち、逆多重化の１つのタイプを使用する。逆多重化では、（多重化の場合のように）共通の通信リンクにおいて別々のデータチャンネルを結合するのではなく、データチャンネルを分割して、複数の別々の通信リンク上で伝送される。
【００３７】
本発明では、図１に示されているように、バーチャルコンテナは、バーチャルに連結される。ｋオーダの光データユニットは、ノードＳＮＡにおいて配置される信号プロセッサによって処理される信号であるので、生成されたバーチャルコンテナは、バーチャル連結を使用して移送することができる。これは、Ｘの個々のバーチャルコンテナ間の、クライアントのペイロードを分散するためのＳＮＡ、すなわちｋオーダの光データユニット94において配置される信号プロセッサによって達成される。各バーチャルコンテナには、オーバーヘッド領域が構成されていて、各バーチャルコンテナごとに、ネットワークを通っている移送中のアクセスおよび置換のための管理データが挿入される。したがって、バーチャルコンテナは、ノードＳＮＢにおいて再結合されて、元のペイロードを形成する前に、ネットワークを横切ってバーチャルに連結することができる。各バーチャルコンテナには、オーバーヘッド領域のそれ自身の管理データが収められているので、個々のＶＣの各々が、ネットワークを横切って同じルートにしたがう必要はない。ノードＳＮＢにおいて、ＶＣ−ｎ−Ｘｖが終端するとき、バーチャルに連結されたバーチャルコンテナが終端する場合は、異なるネットワーク接続を使用することによって生じる異なる遅延を補償することが必要である。ＶＣ−４のバーチャル連結の場合に、許容最大遅延は、１２５μｓに制限される。本発明では、経路終端装置（図１では、ノードＳＮＢ内に配置されている）のみが、バーチャルに連結されたデータエンティティを処理する機能を含む。中間のネットワークノードＳＮ１ないしＳＮＭに適応して、従来のＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのノードを越えて拡張する機能を含む必要はない。既に記載したように、ノードＳＮ１ないしＳＮＭは従来のＳＤＨノードである。
【００３８】
次に示す表記を使用して、バーチャル形の連結を表わす。
ＶＣ−ｎ−Ｘｖ
ここで、ｎは、バーチャルコンテナのオーダに対応するものとし、Ｘは、バーチャルコンテナの数を表わす整数とし、ｖは、連結形式がバーチャル形であることを示す。ＶＣ−４のバーチャル連結では、Ｘの許容値は、２ないし２５６以内の整数値である。
【００３９】
データフォーマットのバーチャル連結が知られているが、その適用は制限される。本発明に先立って、バーチャル連結は、次の適用のみに使用される：
−非同期移送モード（asynchronous transfer mode, ATM）のバーチャル経路のクライアントレイヤネットワークの移送；
−インターネットプロトコル（internet protocol, IP）を含む高レベルのデータリンク制御（high level data link control, HDLC）のフレーム化された信号の移送；
−連続形からバーチャル形への連結の変換。
【００４０】
データフォーマットのバーチャル連結は、簡単なマッピングと少数のクライアントレイヤのみに制限されるが、発明者には、光移送ネットワーク（optical transport network, OTN）並びに他のエンティティ、例えばＳＤＨの移送が適用されることが分かるであろう。
【００４１】
したがって、上述で定義されている表記を使用して、図１において、ｋオーダの光データユニットは、Ｘ ＶＣ−４のコンテナへ、すなわちＶＣ−４−１ｖからＶＣ−４−Ｘｖへマップされる。各バーチャル連結されたＶＣ−４は、ＶＣ−４のオーバーヘッド領域内に、一意の識別子、とくに、順番識別子を割り当てられ、バーチャルコンテナ−４ｓの各々、すなわち１ないしＸは、識別されるバーチャルコンテナの順列の中に、自分の位置を有し、バーチャルコンテナが端末装置に到達するとき、バーチャルコンテナを正しい順番で再び順序付けることができる。
【００４２】
ノードＳＮＢにおいて、ＶＣ−４ｓは終端する。各ＶＣ−４内の順番指標にアクセスすると、ｋオーダの元の光データユニットをアセンブルすることができる。ノードＳＮＢ内において配置されているアセンブラは、ノードＳＮＢにおいて受取ったバーチャルコンテナから、元のデータエンティティをアセンブルする。どのようにして、ノードＳＮＡ内に配置されている信号プロセッサがマップし、ノードＳＮＢ内に配置されているアセンブラが、元のデータエンティティ、示されている例では、ｋオーダの光データユニット94を再びアセンブルするかについては、図３、４、５、６、および７を参照して別途詳しく記載する。ノードＳＮＢは、ｋオーダの光データユニット94を出力する。ｋオーダの光伝送ユニット96の順方向の誤り訂正データ92を取去ると、ノードＳＮＢから出力されたｋオーダの光データユニット94のコンテンツは、ノードＳＮＡにおいてマップされたものと実質的に同じである。したがって、ネットワークオペレータは、ｋオーダの光データユニット94のオーバーヘッド領域内のデータを途中で変更しなくても、オーバーヘッド領域を含むｋオーダの光データユニット94を、１つの光移送ネットワークノードＮ１から、従来のＳＤＨノードＳＮ１ないしＳＮＭを介して、第２の、すなわち遠隔の光移送ネットワークノードＮ２へ送ることができる。２つのインターフェイス、すなわちノードＳＮＡ内に配置されている信号プロセッサと、ノードＳＮＢ内に配置されているアセンブラとを用意するとき、本発明は、この結果を達成する。もちろん、本発明は、他の情況にも適用可能であり、ネットワークオペレータは、ｋオーダの光データユニット94の一定の部分、または他のエンティティを変更せずに送られることを望む一方で、ｋオーダの光データユニット94のオーバーヘッド領域の他の部分にアクセスすることが望ましい。
【００４３】
示されている例では、受信したＶＣ−４から、ｋオーダの光データユニット94をさらにアセンブルするために、ノードＳＮＢにおいて、オプションで、順方向の誤り訂正データ92をｋオーダのアセンブルされた光データユニットへ加えて、ｋオーダの光移送ユニット経路100を横切って移送するためのｋオーダの光移送ユニット96を形成し、ｋオーダの光移送ユニット経路100の最後に、ノードＮ２において、ｋオーダの光移送ユニットが終端するための手段を配置する。
【００４４】
示されている例では、ＶＣ−４は、ノードＳＮ１10からＳＮＭ12にへ個々に送られる。ＶＣ−４の各々からＳＴＭ−Ｎのフォーマットへのマッピングは、従来形で、標準化されている。十分な詳細については、文献（“Broadband networking: ATM SDH and SONET” Sexton & Reid publisher Artch House）またはＧ．７０７を参照すべきである。図１内のＶＣ−４がＳＴＭ−Ｎのフレームにマップされるとき、Ｎが１よりも大きい（４，１６，６４）の場合に、ＳＴＭ−Ｎのフレームは、２以上のＶＣ−４を搬送するペイロードキャパシティを有するので、Ｍ個（ＭはＮよりも小さい）のＳＴＭ−ＮがノードＳＮＡから出力されることになる。
【００４５】
図２は、目的とするデータエンティティのフォーマット、および光移送ネットワークノードＮ１への入力と、マッピングを実行するための信号プロセッサ22が位置するノードＳＮＡの出力との間で行われるマッピング段階を詳しく示している。光移送ネットワークノードＮ１への入力において、ｋオーダの光データユニットフレーム94を受信する。光移送ネットワークノードＮ１は、順方向の誤り補正データ92をｋオーダの光データユニットフレーム94へ加え、ｋオーダの光移送ユニットフレーム96を形成する。ｋオーダの光移送ユニットフレーム96は、光移送ネットワークノードＮ１から出力され、ノードＳＮＡへ送られ、ノードＳＮＡにおいて、ｋオーダの光移送ユニットは終端し、マップされる。ｋオーダの光伝送ユニットフレーム96を終端させ、マップするために、ノードＳＮＡには、ｋオーダの光移送ユニットの終端点20およびＶＣ−４のマップ装置22が構成されている。ノードＳＮＡには、従来のＳＴＭ−Ｎのマップ装置24も構成されており、従来のＳＴＭ−Ｎのマップ装置24は、標準のＳＤＨネットワーク上で移送するために、ＶＣ−４を標準のＳＴＭ−Ｎのフレームへマップする。光移送ユニットの終端点20で受信されたｋオーダの光移送ユニットフレーム96は、終端する。すなわち、順方向誤り訂正データ96は、フレームから取去られ、処理された光移送ユニットのオーバーヘッドは、ｋオーダの光データユニットフレーム94になる。次に、ｋオーダの光データユニットフレーム94は、ＶＣ−４のマップ装置22によって受信されて、処理される。ＶＣ−マップ装置22は、３２_１ないし３２_Ｘの複数、すなわちＸ個のＶＣ−４を出力する。ＶＣ−４の各々には、それ自身のオーバーヘッド領域が構成されていて、オーバーヘッド領域内には、順番指標が割り当てられている。出力数は、生成されるＶＣ−４の数、Ｘに依存する。各ＶＣ−４の各オーバーヘッド領域には、各ＶＣ−４をノードＳＮＢへネットワークを横切って伝送するのを管理するための管理データが、さらに構成されている。ＶＣ−４は、複数の入力によって受信され、ＳＴＭ−Ｎのマップ装置23によって処理され、ＳＴＭ−Ｎのマップ装置23は、ＶＣ−４を標準化されたＳＴＭ−Ｎのフレーム95へマップし、その後で、標準化されたＳＴＭ−Ｎフレーム95は、ノードＳＮＡから複数の出力３３_１ないし３３_Ｎ上に出力される。ＳＴＭ−Ｎのマップ装置からの出力数Ｎは、ＶＣ−４がマップされるＳＴＭフレーム数に依存する。ＳＴＭのフレーム内にカプセル化されたＶＣ−４は、従来のＳＤＨネットワークを横切って移送される。オーバーヘッド領域内に構成されている順番指標は、オーバーヘッド内の位置によって、中間ノードにおいてアクセスされないことに注意すべきである。しかしながら、バーチャルコンテナは、ネットワークによって移送されるので、バーチャルコンテナのオーバーヘッド領域内に構成されているデータ、例えば順番指標は、ネットワークにおいて、ノードのような構成要素によって確認される。
【００４６】
図３には、図１および２に示されているノードＳＮＡ内に構成されているＶＣ−４のマップ装置22の１つの好ましい構造が示されている。ＶＣ−４のマップ装置22は、信号プロセッサである。ｋオーダの光データユニットフレーム94は、入力30において受信される。ＶＣ−４のマップ装置22は、到来エンティティのデータレートに適合されている。このデータレートは、エンティティのタイプに依存して変化する。図３に示されているＶＣ−４のマップ装置22は、ｋオーダの光データユニットを受信するように適合されている。しかしながら、ＶＣ−４のマップ装置22は、例えば、他のＳＤＨおよびＳＯＮＥＴのエンティティの中で、異なるデータレートを有するデータエンティティを受信するようにも適合される。到来光伝送ネットワークエンティティのビットレートおよび満たされるバーチャルコンテナのペイロード領域を使用して、幾つのバーチャルコンテナが満たされるかを判断する。これは、選択したエンティティおよび特定のコンテナに依存して変化する。例えば、１オーダの光データユニット（optical data unit of the order 1, ODU1）は、１７のＶＣ−４へマップされる。示されている例では、バーチャルコンテナは、ＶＣ−４である。バーチャル連結は、一般に、多数の別々のバーチャルコンテナ、例えばＶＣ−１１、ＶＣ−１２、ＶＣ−２、またはＶＣ−４を使用して生成される。しかしながら、本発明を拡張して、各別々の連結されたエンティティごとのオーバーヘッド領域には、ネットワークにおいて各別々のエンティティを移送できるようにするのに必要な管理データが構成されているという条件で、および各別々のエンティティが順番指標を割り当てられているという条件で、ＶＣ−３−３ｃまたはＶＣ−４−４ｃのような多数の別々の連結コンテナを使用してもよい。例えば、２オーダの光データユニット（optical data unit of the order 2, ODU2）は、６８のＶＣ−４か、またはその代りに１７のＶＣ−４−４ｃへマップすることができる。連結されたコンテナを使用するには、経路のオーバーヘッド領域内で追加の管理データを使用することが必要である。これは、例えば、経路のオーバーヘッド領域内の未使用のバイトを使用することによって実現する。
【００４７】
図３に示されている例において、マップされるエンティティは、１オーダの光データユニットであって、それがマップされるエンティティは、ＶＣ−４である。ペイロード領域は、Ｃ−４と呼ばれる。到来エンティティのビットレートとバーチャルコンテナのビットレートとの比が、まれに、整数であるとき、光移送ネットワークエンティティのコンテンツは、非同期のマップ装置39によってバーチャルコンテナのペイロード領域へ直接にマップされる。このやり方では、ペイロードＣ−４の生成器35は、適切な数のＣ−４のペイロード領域を生成する。通常は、よくあるように、到来エンティティとペイロード領域のビットレートの比が整数でないときは、固定ペイロードスタッファー40が、一定量の特別なペイロードを、コンテナの各ペイロード領域へ供給し、その後で、光移送ネットワークエンティティのコンテンツを、非同期マップ装置39によって残りのペイロード領域へマップする。ローカルクロックは、ノードＳＮＡへ局所的に配置されることが好ましい。その代りに、ローカルクロックは、マップ装置22内に配置されてもよい。到来光移送エンティティのビットレートは、比較器41によって、ローカルクロック34と比較される。差があるとき、比較器41と検出ビットレート調節器37は、ペイロード領域（Ｃ−４）を正または負に補償する。差がないときは、調節器37は調節を行わない。
【００４８】
複数のバーチャルコンテナのオーバーヘッド領域は、オーバーヘッド領域生成器36によって生成される。オーバーヘッド領域は、オーバーヘッド生成器36によって各生成されたペイロードに割り当てられる。順番指標割当て装置38は、各生成されたペイロードごとに、各オーバーヘッドの識別子を割り当てる。識別子は、一意であり、一連のＶＣ−４−１ないしＶＣ−４−Ｘｖ内で、各ＶＣ−４が有する位置を示す。オーバーヘッドは、各ペイロードＣ−４へ加えられる。複数の生成されたバーチャルコンテナは、複数の出力３２_１ないし３２_Ｘ上に出力される。出力数は変化し、生成されたバーチャルコンテナ数に依存する。
【００４９】
図４は、ＶＣ−４マップ装置22の関数を記述したフローチャートを示している。光移送ネットワークエンティティのバーチャル連結に必要なＶＣ−４の数は、光移送ネットワークのエンティティを、光移送ネットワークのエンティティがマップされるエンティティのペイロード領域のビットレート（例えば、ＶＣ−４のペイロード領域のビットレート）によって除算することによって分かる。ペイロード領域のビットレートは、１秒当りのビット数によってペイロード領域内のビット数を乗算することによって分かる。したがって、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのネットワーク上を移送される２６０行、９列のＶＣ−４において、そのフレーム期間は１２５マイクロ秒であって、１秒当り８０００フレームを与え、ビットを変換するためのペイロード領域のビットレートは、２６０×９×８０００×８に等しい。
【００５０】
次に示す例では、目的のクライアントのエンティティは、光データユニットおよび光移送ユニットであると仮定する。しかしながら、ＳＤＨエンティティも、同じ原理にしたがってマップされる。クライアントのデータストリームは、Ｃ−４の各々の間で等しく分割される。クライアントデータストリームは、一般に、Ｃ−４の数を正確に埋めないので（45）、Ｃ−４のペイロード領域をパッドするためのデータ（一定のスタッフとしても知られている）を供給すること（47）と、クライアントをペイロード領域の残りへマップする手段を供給すること（49）とが必要である。マッピングは、クロックに対して非同期で実行される。マッピングは、非同期で行う必要はない。マッピングは、必須ではないが、クロックに対して同期か、またはほぼ同期（plesiosynchronous）である。非同期のマッピングでは、クライアントとローカルＣ−４クロックとの間の周波数差（53）は、調整方式、例えば正／負／ゼロ（positive/negative/zero, pnz）の調整方式（51）によって適合される。しかしながら、バーチャル連結と両立するという条件で、調整方式が使用される。他の調節方式には、例えば、正の調節が含まれる。ＯＤＵｋのビットレートは、±２０ｐｐｍである。
【００５１】
ｐｎｚのマッピング（55，57）により、各ＶＣ−４の各ペイロード領域Ｃ−４に、１つの正調整の機会（positive justification opportunity, PJO）および1つの負調整の機会（positive justification opportunity, NJO）を与える（55,57）。従来より、純粋に正の調整方式では、調整比、すなわちスタッフ比は、調整を行なったことに対する調整の機会の長期間の平均の分数（すなわち、非常に数多くのフレームにおける、調整数と調整の機会の合計数との比）として定義される。ｐｎｚ方式では、正および負の調整を区別しなければならない。これは、正および負の調整に対して異なる算術符号を使用することで実現する。（対照的に、純粋に正の調整方式では、調整比がせいぜい０ないし１で変化する。）この規定を使用したときは、調整比は、せいぜい（十分に大きい周波数ずれで）−１ないし＋１で変化する。αが調整比を表わすとし、−１≦α≦１とし、正のαが負の調整に対応し、負のαが正の調整に対応するといった別の規定を使用する。
【００５２】
表記の規定を次に示す：
Ｎは、Ｃ−４のペイロード領域内の固定スタッフのバイト数に等しい；
Ｒ^ｃは、公称クライアントレート（バイト／秒）に等しい；
Ｔは、Ｃ−４の期間に等しい；
βは、Ｃ−４の周波数とクライアント周波数との間の実際の周波数差と、この差の公称値（公称値は、Ｃ−４とクライアント周波数とが公称値であるときの、両者の間の周波数差である）との比に等しい；
Ｎ_ｆは、（多数のコンテナについて平均をとった）特定の周波数ずれでの、Ｃ−４へマップされるクライアントバイトの平均値に等しい；
Ｎ_ｆは、Ｎ_ｆ＝Ｒ^ｃβＴ （１）
によって与えられる。
しかしながら、Ｃ−４へマップされるクライアントバイトの平均値は、ペイロード領域内の合計バイト数（２６０列×９行＝２３４０バイト）−固定スタッフバイト数（Ｎ）＋非常に数多くのコンテナにおいて満たされる平均バイト数に等しい。後者は、調整比αに等しい。調整比αと式（１）とを結合することにより、式（２）が得られる；
Ｒ^ｃβＴ＝２３４０−Ｎ＋α （２）。
【００５３】
式（２）において、正のαは、Ｃ−４へマップされるより多くの平均のクライアントバイトに対応する。しかしながら、これは、負の調整に対応する。この符号の規定を使用して、（便宜を図って）正の符号でαを式（２）へ入れる。
既に記載したように、各クライアントマッピングごとにαの範囲を判断する。次に示す例から分かるように、αは範囲[−１ないし１]の範囲内であることが分かるであろう。この例における目的とする光移送ネットワークエンティティは、光データユニットおよび光移送ユニットである。例に示すように、１オーダの光データユニット（optical data unit of order 1, ODU1）の信号をＶＣ−４のペイロード領域、すなわちＣ−４への非同期にマッピングすることについて検討する。
【００５４】
公称クライアントレートは、２４９８７７５１２６ビット／秒（３１２３４６８９１バイト）である。しかし、各Ｃ−４へマップされる公称レートは、この１７分の１、すなわち１８３７３３４７バイトである。したがって、
Ｒ^ｃＴ＝18373347^＊125μｓ＝2296.668375または2297バイト （３）である。
【００５５】
これを式（２）へ挿入し、Ｎが４３（２３４０−２２９７）に等しいという事実を使用し、これを１低減して、ＮＪＯを許容すると、このマッピングから、次の式（４）が得られる。
α＝２２９７（β―１） （４）。
Ｃ−４およびクライアント周波数の許容値は、それぞれ±２０ｐｐｍである（ＳＯＮＥＴのクロック許容値を仮定すると、ＳＤＨのクロックの許容値において、これは±４．６ｐｐｍになる）ので、βは、０．９９９９６ないし１．００００４である。式（４）において、これを使用すると、αの範囲として、式（５）が得られる；
−０．０９１８８≦α≦＋０．０９１８８ （５）。
【００５６】
このアプローチは、１オーダの光移送ユニット（optical transport unit of order 1, OTU1）、２オーダの光データユニット（optical data unit of order 2, ODU2）、および２オーダの光移送ユニット（optical transport unit of order 2, OTU2）をＣ−４へマップすることについて記載するのにも適用できる。表１に、αの値を示した。
【００５７】
【表１】

表１ 光移送ネットワークエンティティからＳＤＨのバーチャルに連結されたＶＣ−４へのマッピング。
順方向の誤り訂正データ（forward error correction data, FEC）のために確保されているフィールドの一定の環境部分を、他のタイプのデータを搬送するのに使用できるので、ｋオーダの光移送ユニット（optical transport unit of order k, OTUk）のマッピングが含まれる。しかしながら、バーチャル連結方式では、全バンド幅を最小化するために、光データユニットのエンティティの移送に基づくことが、可能性がより高い。
【００５８】
各ＶＣ−４は、そのオーバーヘッド領域内に、通信リンクを横切る移送のための管理データを収めているので、各ＶＣ−４は、他のＶＣ−４とは無関係に移送される。したがって、各ＶＣ−４は、異なるルートをとってネットワークを通る。したがって、終端ノードＳＮＢにおいて、ＶＣ−４の到達時間に較差が生じることになる。言い換えると、ＶＣ−４の伝搬遅延は異なるので、個々のＶＣ−４の遅延は異なる。この異なる遅延は補償しなければならず、個々のＶＣ−４は、ペイロード領域（コンテナ−４）にアクセスするために再び整列させなければならない。再整列プロセスは、１２５マイクロ秒までの異なる遅延をカバーしなければならない。２段の５１２ミリ秒のマルチフレームを取入れて、１２５ミリ秒以上（ないし２５６ミリ秒まで）の異なる遅延をカバーする。４ビットのマルチフレーム指標（multiframe indicator, MFI1）に対して、第１段では、Ｈ４のビット５ないし８を使用する。マルチフレーム指標（ＭＦＩ１）は、基本フレームごとにインクリメントされ、０ないし１５を計数する。８ビットでは、第２段のマルチフレーム指標（ＭＦＩ２）は、第１のマルチフレームのフレーム０（ＭＲＩ２ビット １ないし４）およびフレーム１（ＭＲＩ２ビット ５ないし８）内のＨ４、すなわちビット１ないし４を使用する。第１段のマルチフレームごとに、ＭＦＩ２はインクリメントされ、０ないし２５５を計数する。生成される全体的なマルチフレームは、４０９６フレーム（＋５１２ミリ秒）長である。順番指標の性能については、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０７により完全に記載されている。
【００５９】
順番指標（sequence indicator, SQ）は、ＶＣ−４−Ｘｖの個々のＶＣ−４を結合して、連結コンテナを形成するための順番／順序を識別する。各ＶＣ−４は、０ないし（Ｘ−１）の一定の一意の順番を割り当てられる。（Ｘないし２５６の値を支援する）８ビットの順番は、Ｈ４バイトのビット１ないし４において移送される。したがって、さらに加えて、この例では、順番指標Ｈ４ｘ（ｘは、０ないしＸ−１とする）は、各バーチャルコンテナ、ＶＣ−４のオーバーヘッドに割り当てられる。
【００６０】
図５は、上述に基づく光移送ネットワークエンティティのマッピングの例を示している。図５は、４行、３８２４列の１オーダの光データユニット（optical data unit of order 1, ODU1）が、どのように１７のＶＣ−４へマップされるかを示しており、各々は、９行、２６１列を有し、第１列は、ＶＣ−４の経路のオーバーヘッド領域ごとに確保される。既に記載したように、順番指標（sequence indicator, SQ）は、Ｈ４バイトのビット１ないし４において移送され、ＶＣ−４−１ｖではゼロ、ＶＣ−４−ＸｖではＸ−１である。
【００６１】
図５において、固定スタッフバイトの一部は、他の関数へ再び割り当てられる。１バイトは、負調整の機会（negative justification opportunity, NJO）に利用される。この場合に、残りの３バイトは、ＪＣと表示されており、調整制御のために確保される。３バイト間の主要なボート（vote）を使用して、デマッピング処理における調整の決定を行なう。したがって、３つのＪＣ信号の中の1つの誤りが保護される。これらのバイトの１つの可能なフォーマットを、表２に示した。当業者には、他のフォーマットが可能であることが分かるであろう。
【００６２】
【表２】

表２ 調整制御のバイト構造。ビット１ないし６は、００００００に設定されるか、または別の適用のために確保される。ビット７ないし８は、調整の機会のバイトが、正の状態、すなわちＰＪＯか、または負の状態、すなわちＮＪＯであるかを示す。
【００６３】
他の固定スタッフバイトの一部分を割り当てて、シグナリングチャンネルのようなオーバーヘッド情報か、または（使用されるときは）末端の光監視チャンネルからの情報を搬送することができる。
本発明の１つの可能性のある欠点は、これが、約６．２５パーセントの非効率の度合いを有することである。しかしながら、既存のＳＤＨネットワーク上で、ｋオーダの光データユニット（ＯＤＵｋ）のフレームを透過的に移送できるといった特長により、この欠点は解消される。
【００６４】
本発明は、現在、ＯＤＵ３の移送に適用できない。ＯＤＵ３では、バーチャル連結における、現在の基準によって許可される最大で２５６のＶＣ−４よりも、多数のＶＣ−４が必要である。しかしながら、標準規格が変わって、例えば、ＳＴＭ−１０２４のような、より大きいデータフォーマットが展開されるとき、本発明は、ＯＤＵ３以上の、より大きい光移送ネットワークのエンティティに適用できると考えられる。しかしながら、現在、ＯＤＵ３／ＯＴＵ３の移送は、世界の設定されたファイバベースの多くの制限のために、重要な問題となっている。大西洋横断用および太平洋横断用の何れかの海底ケーブルにおける移送は、将来を予測し難い。ＯＤＵ３の逆多重化には、選択された多重化構造のために、４ではなく、５のＯＤＵ２が必要であり、これは、非常に非効率的であり、標準化されていない。現在に至るまでに、ＯＤＵ３／ＯＴＵ３のインフラストラクチャが、いつ、どのくらい展開されるかは明らかでない。
【００６５】
図６は、ノードＳＮＢを示す。ノードＳＮＢは、図１において同じ参照符号を有するノードに対応し、送られたＳＴＭ−Ｎフレームを受信し、受信したＳＴＭ−Ｎフレームから、元の光移送ネットワークエンティティか、または他のタイプのエンティティ、例えば、ノードＳＮＡへ入力されるＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのエンティティへアセンブルするように適合される。ノードＳＮＢには、複数Ｎの入力６１_１ないし６１_Ｎが構成されていて、複数ＮのＳＴＭ−Ｎのフレームを受信するように配置されている。
【００６６】
ノードＳＮＢにおいて受信されるＳＴＭ−Ｎのフレームは、従来のＳＴＭ−Ｎの終端装置64へ入力される。ＳＴＭ−Ｎの終端装置64では、ＳＴＭ−Ｎのフレームは、アセンブリモジュール62に到達する前に、従来のやり方で構成要素のＶＣ−４へ分割される。ＳＴＭ−Ｎの終端装置64は、複数Ｘの出力６５_１ないし６５_Ｘ上に、複数ＸのＶＣ−４を出力する。出力６５_１ないし６５_Ｘ上への出力ＶＣ−４は、信号プロセッサであるアセンブリモジュール62へ供給される。アセンブリモジュール62は、ＶＣ−４がＳＮＢに到達するときに、元のエンティティをアセンブルする。アセンブリモジュール62には、ＶＣ−４を受信するための入力が構成されている。ＶＣ−４は、順番指標検出器66へ供給され、順番指標検出器66は、受信したＶＣ−４が順番指標を含んでいるかどうかを検出する。受信したＶＣ−４が順番指標を含んでいないときは、従来のやり方で、ノードＳＮＢにおいて終端する。ＶＣ−４が順番指標を含んでいるときは、ｋオーダの同じ光データユニットから生成された全てのバーチャルに連結するＶＣ−４を受信するまで、各ＶＣ−４は、バッファ68へ供給され、バッファ68には、各ＶＣ−４を記憶するための複数の記憶位置６８_１ないし６８_Ｘが構成されている。全てのＶＣ−４は、バッファに記憶されると、バッファのコンテンツはアセンブラ70へ供給され、アセンブラ70は、受信したＶＣ−４からの順番指標にアクセスして、この順番のデータを使用して、受信したＶＣ−４から、ｋオーダの元の光データユニット（original optical data unit of order k, ODUk）をアセンブルする。出力63では、アセンブリモジュール62は、リアセンブルされたエンティティを出力する。
【００６７】
上述の例では、ＶＣ−４からのｋオーダの光データユニットのアセンブリを開示した。しかしながら、本発明は、この点に制限されず、既に記載したように、他のエンティティ、例えばＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのエンティティを含むが、これらに制限されない他のエンティティを、本発明にしたがって、他のデータフォーマットからアセンブルしてもよい。
【００６８】
図７は、図１に示されていて、かつ図６に関連して詳しく開示した、ノードＳＮＢの機能について記載したフローチャートを示している。とくに、図７は、ノードＳＮＢ内で処理する信号によって、アセンブリモジュール62によって実行される処置ステップを示している。ＳＮＢの他の構成要素、例えば、終端装置64は、従来のものである。ノードＳＮＢは、通信リンクを横切って送られた到来データフォーマットを検出する。示されている例において、このデータフォーマットは、ＳＴＭ−Ｎフレームか、またはＶＣ−４へマップされた他のエンティティである。ＳＴＭ−Ｎのフレームは、終端装置64へ入力され、終端装置64は、ＳＴＭ−Ｎフレームを受信し、それらを終端させ、複数のＶＣ−４を出力する。アセンブリモジュール62は、到来エンティティを検出する。示されている例では、アセンブリモジュール62へ入力されるエンティティは、ＶＣ−４である。アセンブリモジュールには、順番指標検出器66が構成されていて、順番指標検出器66は、到来エンティティが順番指標、Ｈ４ｘ（ｘは、０ないしＸ−１の整数である）が構成されているかどうかを検出する（78）。エンティティに順番指標が構成されていないときは、エンティティは、従来のやり方でノードにおいて終端する。エンティティに順番指標、Ｈ４ｘが構成されているときは、バーチャルコンテナＣ−４のペイロード領域および順番指標は、バッファへ方向付けられる（80）。Ｘのバーチャルコンテナが方向付けられ、そのペイロード領域および順番指標は、バッファへ送られて（82）、バッファのコンテンツは、オーダ、Ｘ＝１、Ｘ＝２、ないしＸ＝Ｘへアセンブルされる（84）。図５に示されている例では、１オーダの光データユニット（optical data unit of order 1, ODU1）は、１７のＶＣ−４へマップされ、Ｘは１７に等しい。しかしながら、Ｘは、ＳＮＡにおいてマップされたエンティティ、それがどのようにマップされたか、およびそれがマップされたエンティティに依存して変わる。エンティティが、順番指標によって予め判断されたオーダでアセンブルされると、アセンブルされたエンティティは、アセンブリモジュールから出力される（86）。出力エンティティは、信号プロセッサ22によってＳＮＡにおいてマップされた元のエンティティに対応する。
【００６９】
図１ないし７を参照して記載した実施形態は、光移送ネットワーク（optical transport network, OTN）に対して、個々に適用される。既に記載されているように、光移送ネットワークは、“新しい”ネットワークであり、依然として基準化の過程にある。“古い”ネットワークは、承認された基準にしたがって機能するＳＤＨおよびＳＯＮＥＴネットワークのようなものである。“古い”ネットワーク上で“新しい”ネットワークを支援できるようにする装置を、“モデム”と呼ぶ。開示されている実施形態は、ＳＤＨ（“古い”ネットワーク）上で光移送ネットワーク（“新しい”ネットワーク）を支援できるので、光移送ネットワークモデムである。光移送ネットワークモデムは、いろいろに使用できる。光移送ネットワークモデムは、既存の移送インフラストラクチャを利用することによって、光移送ネットワークサービスの迅速な導入を可能にした。光移送ネットワークが、ネットワークの縁端部においてのみ与えられていても、モデムは、光データユニット（optical data unit, ODU）の接続を効率的に拡張する。しばしば、新しい技術が取入れられるときは、総合的なオペレーショナル支援システムが必要である。光移送ネットワークモデムは、新しい特徴の発展が不十分な状態で、既存の管理インフラストラクチャを使用することができる。
【００７０】
光移送ネットワークモデムを配備して、別々の光移送ネットワークの“島（island）”を接続する。光移送ネットワークは、“島”を接続する中間のＳＤＨのインフラストラクチャを通される。これは、光移送ネットワークの“島”と同じオペレータに属しているか、または異なるオペレータに属していてもよい。トンネリングにより、光移送ネットワーク管理情報をＳＤＨネットワークに通すことができ、光の“島”を遠隔から管理する可能性を与える。“島”は、必ずしも、同じオペレータに属している必要はない。しかしながら、第１の“島”の所有者であって、第２の所有者が所有している第２の“島”に、第３の所有者が所有している中間ネットワークを介してリンクした第１の“島”の所有者は、第２の所有者との協定を求めることが好ましい。
【００７１】
光移送ネットワークモデムは、ＳＤＨベースの海底ケーブルシステムまたはＷＤＭラインシステムと共に使用することもできる。ＳＤＨベースの海底ケーブルシステムまたはＷＤＭラインシステムは、予備のキャパシティを有し、かつ長寿命であるが、光移送ユニットを直接に支援できない。光移送ネットワークモデムは、オーバーレイモデルか、または最初に、光移送ネットワークノード、あるいは最初に、光移送ネットワークラインシステムと共に使用される。ネットワーク上で移送されるペイロードが、古いレイヤのネットワークにおいて、新しいレイヤネットワーク上へマップされるように発展したものとは対照的に、この発展形式（古いものの上に、新しいものをマップする形式）により、簡単な発展経路が許可される。必要なときに、変更して、またモデムを引っ込めることができる場合は、ネットワークの幅を調整する必要はない。
【００７２】
ＳＤＨ上でＳＤＨ、ＳＯＮＥＴ上でＳＯＮＥＴ、ＳＯＮＥＴ上でＳＤＨ、またはＳＤＨ上でＳＯＮＥＴを支援するノードの適用は、光移送ネットワークモデムの適用に類似している。したがって、本発明では、“古い”ネットワークによって、“古い”ネットワークを支援することができる。ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのモデムに対する適用は、光移送ネットワークモデムの適用に類似している。例えば、ネットワークオペレータは、サードパーティの中間ネットワーク上で、ＳＤＨの管理データを遠隔のネットワークへ送ることができる。
【００７３】
図９は、本発明の実施形態にしたがって、ノードＳＮＡおよびＳＮＢが構成されているＳＤＨのネットワーク上で、ＳＤＨのエンティティを伝送するための通信リンクを示している。図９では、ＳＤＨのエンティティは、透過的に送られる。すなわち、ＳＤＨエンティティのオーバーヘッド領域は、中間のノードＳＮ１ないしＳＮＭによってアクセスされない。図９の通信リンクに示されている構成要素の機能は、図１に示されている構成要素の機能に類似している。図９に示されているリンクには、２つの従来のＳＤＨノード、すなわちノードＳＮＸおよびノードＳＮＹが構成されている。図９には、ＳＴＭ−Ｎの経路が示されており、ＳＴＭ−Ｎの経路上では、ＳＴＭ−Ｎのエンティティが移送される。
【００７４】
図９において、ノードＳＮＡには、信号プロセッサが構成されていて、信号プロセッサは、到来するＳＤＨのエンティティ、すなわちＳＴＭ−Ｎのフレームを、バーチャルコンテナへマップする。バーチャルコンテナは、図１を参照して記載したのと同じやり方で処理される。オーバーヘッド領域は、各バーチャルコンテナのペイロード領域ごとに生成される。バーチャルコンテナの管理データは、それぞれのオーバーヘッド領域へ割り当てられる。さらに加えて、各バーチャルコンテナは、オーバーヘッド領域内で、順番識別子を割り当てられる。従来は、ＳＤＨネットワーク内で移送されるエンティティは、バーチャルコンテナである。バーチャルコンテナは、通信リンクまたはネットワークを横切って移送する前に、ＳＴＭ−Ｎのフレームへフォーマットされる。管理データおよび順番識別子を各バーチャルコンテナへ割り当てることにより、図１を参照して記載したように、各バーチャルコンテナは、通信リンクを横切る他のバーチャルコンテナとは無関係に移送できる。すなわち、バーチャルコンテナは、通信リンクを横切ってバーチャルに連結される。図１と同様に、ノードＳＮＢには、アセンブリモジュールが構成されていて、アセンブリモジュールは、図１のように、バーチャル連結によって、中間ノードＳＮ１ないしＳＮＭを横切って移送された、受信したバーチャルコンテナから、元のＳＴＭ−Ｎフレームをアセンブルする。
【００７５】
図９に示されている通信リンクにより、ＳＴＭ−Ｎフレームのオーバーヘッド領域内に構成されているＳＤＨ管理データを中間のネットワークノードにおいて変更することなく、ＳＤＨ管理データをＳＤＨネットワークを横切って通すことができる。言い換えると、この通信リンクにより、ＳＤＨネットワーク管理データは、ＳＤＨネットワークによって変更されることなく、移送することができ、種々に適用できる。例えば、ネットワークオペレータは、ＳＤＨセクションのオーバーヘッド情報の半透過性の移送を可能にする波長分割多重（wavelength division multiplex, WDM）ラインシステムに対する波長サービスを販売したい。ＷＤＭのラインシステムは、トランスポンダによってＳＤＨ装置へ接続される。トランスポンダは、既存のＳＤＨネットワークから光信号を取入れて、それらを、光ラインシステムが使用できる形式に変換する装置である。ＳＤＨにおいて、ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．９５７の基準にしたがうレーザは、広いスペクトル幅と、１３００または１５５０ナノメートルのウインドウをベースとする不明確に特定された波長とを有する。したがって、１５５０ナノメートルのウインドウ内の、ＳＤＨ装置からの２つの光信号は、名目上は同じ波長であるので、一緒に多重化できることが保証されない。対照的に、ＷＤＭネットワークでは、波長およびスペクトル幅の両者は明確に規定される。
【００７６】
ＳＤＨ装置の観点から、ＷＤＭの２点間システムは、各ＳＤＨの光セクション接続に対して不可視であり、ＷＤＭシステムはファイバに類似している。したがって、トランスポンダ内のＳＤＨフレームの処理は、厳格に制限される。これは、一般に、バイトのコンテンツの上に書込むことではなく、それらを読み出すことに制限される。ＷＤＭラインシステムの入力および出力において信号を監視する一定の能力により、誤りの管理が極めて僅かであるが、可能であることが保証される。ＳＤＨのセクションのオーバーヘッドにおいて何れのバイトを処理するかを記述する基準はない。一般的なアプローチは、所定のパターンを使用するフレーム整列ワードＡ１、Ａ２を処理し、ＪＯ（トレース）およびＢ１（誤り）を読み出すことである。他のセクションのオーバーヘッドのバイトは、単に無視される。
【００７７】
このようなサービスは、手操作で構成され、処理に移される。オーバーレイによって融通性を取入れて、セクションのオーバーヘッドの一部に収められているエンティティの相互接続を可能にする。このアプローチの限界は、オペレータが、サービスを管理する能力のほとんどを失うことである。これは、ＳＴＭ−Ｎを光データユニットへマップすることによって克服することができる。その代りに、図９に示されているように、ＳＴＭ−Ｎのフレームは、図１ないし４を参照して十分に開示したバーチャル連結機構を使用して、ＳＤＨ経路内にカプセル化し、管理できる十分に透過的なＳＴＭ−Ｎサービスを提供することができる。表３に、マッピング関係を与えた。ここでは、バーチャル連結を使用して、ＳＤＨネットワーク上にＳＤＨ管理データを与えることができる。本発明以前は、これは実現できていなかった。
【００７８】
【表３】

表３ ＳＴＭ−Ｎのエンティティの、ＳＤＨのバーチャルに連結されたＶＣ−４へのマッピング。
ＳＤＨシステムは、同期の移送にしばしば使用される。ＳＴＭ−Ｎ信号を移送することを意図するシステムは、同期の移送を考慮しなければならない。光移送ネットワークを同期の移送に使用し、したがって、次に示すように、光移送ネットワークおよびＳＤＨネットワークに等しく適用することを考慮しなければならない。ＳＤＨフレームは、通常は、ネットワーク品質クロックにロックされる。同じネットワーククロックは、システムの受信端において直接に抽出されて、新しい位置において再使用される。この移送されたクロックの品質についての基準は、ジッタおよびワンダーに関して、正規のデータ移送よりも、より厳しい（Ｇ．８１１、Ｇ．８１２、Ｇ．８１３、およびＧ．７０３を参照すべきである）。とくに、ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．８１１（１９９７）には、国際的なディジタルリンクのほぼ同期の処理に適した主基準クロックの出力におけるタイミング要件が記載されている。ＩＴＵ推奨のＧ．８１２（１９９８）には、国際的なディジタルリンクのほぼ同期の処理に適したスレーブクロックの出力におけるタイミング要件が記載されている。ＩＴＵ推奨のＧ．８１３（１９９６）には、ＳＤＨ装置のスレーブクロック（SDH equipment slave clock, SEC）のタイミング特徴が記載されている。ＩＴＵ推奨のＧ．７０３（１９９８）には、ハイアラキ形ディジタルインターフェイスの物理／電気の特徴が記載されており、これは、ＳＤＨシステムを使用して、ＳＤＨペイロード領域内でほぼ同期のディジタルハイアラキ（plesiochronous digital hierarchy, PDH）信号に結合された同期信号を移送するときに、問題を発生する。主な問題は、ＳＤＨ装置が、ペイロード領域に対するポインタをインクリメントするか、またはデクレメントしなければならないとき、ネットワークの出力において提示される信号は、位相を乱すといったことである。この位相の動きおよびレートは、（ペイロード領域のデータの保全性に影響を与えないが）同期の基準によって予め規定されている限度を越えている。
【００７９】
データ信号の出力位相において、ポインタの影響を緩和するためのいくつかの技術が提案されている。しかしながら、現実的には、ペイロード領域を同期の位相に使用できるとき、点に対する影響を緩和する方法は、３つだけある。
１．残りのジッタの周波数成分が、適切な要件より低い点に対する非同期化器のバンド幅を狭める。これは、出力バッファ要件において関係するコストが高く、最終的なデータ信号へ遅延を取入れる。以前は、バッファのコストのために、これは排除された。さらに加えて、同じくコストを上げるタイミング抽出回路の品質（または位相ロックループ発振器）を向上しなければならない。
【００８０】
２．高周波数において、慎重にポインタの移動を取入れる。取入れた信号を変調し、したがって、最終的な非同期化器が受信するとき、生成された出力ジッタは非常に低い。この方法は、実際には不都合であり、ネットワーク環境内で証明されないままであると考えられる。
【００８１】
３．ベアラネットワークを高品質レベルに同期させて、ポインタ調節を行わない。これは、大抵のオペレータネットワークにおいて使用されている。しかしながら、実際には、これは問題を隠さず、問題を解消できない。さらに加えて、同期ネットワークにおける故障は、基礎データに影響を与える。
【００８２】
図６を参照して既に概略的に記載したように、ノードＳＮＢに配置されている信号プロセッサには、バッファ68が構成されていて、バッファ68は、少なくとも１２５μ秒の期間でデータを受信する。現在は、バッファは事実上コストをかけずに使用可能であるので、第１の技術を再び検討する。バッファ以外でコストを発生する唯一のものは、より高度にタイミングを抽出するためのコストである。しかしながら、現在は、このコストがより低いオーダの経路よりも、あまり重要でないときは、より高いオーダーのペイロードを搬送するために、この技術を使用することを意図している。したがって、上述の（１）の技術は、基礎となるＳＴＭ−Ｎ、光データユニット（optical data unit, ODU）、または光移送ユニット（optical transport unit, OTU）の同期移送に対する要件を満たすことができる。
【００８３】
本発明を説明するために与えられている例は、ＳＤＨに関するが、本発明は、ＳＯＮＥＴにも同様に適用できる。ＳＯＮＥＴの移送は、例えば、ＶＣ−３の移送に基づく。さらに加えて、本発明にしたがって記載したマッピング、バーチャル連結、およびアセンブリング機構を使用して、ＳＯＮＥＴ経路ベースのインフラストラクチャ上でＳＤＨフレームを搬送するか、またはＳＤＨ経路ベースのインフラストラクチャ上でＳＯＮＥＴフレームを搬送することができる。
【００８４】
図１０は、レガシーネットワークと新しいネットワークとの間で相互作用する方法を示している。別途記載するように、本発明は、新しいネットワーク、例えば光移送ネットワークをどのくらい取入れることができるかについて、重要で、直接的な結果をもつことが分かるであろう。
【００８５】
ネットワークオペレータが、古いネットワークを支援するためのレガシー装置が構成されていない新しいネットワークを構築しない限り、新しい移送技術を取入れると、レガシーネットワークから、新しいネットワークへ、どのように発展するかについて、直ちにジレンマが生じる。これは、個々のネットワークオペレータが、何れのタイプの装置を、何番目に、何れのタイプのマッピングを使用して、取入れるかを選択したかに依存する。新しいネットワークが、古いネットワークとどのように動作するかは、“相互作用（interworking）”として知られている。ネットワーク間の相互作用について検討するときは、先ず、古い移送ネットワークと新しいネットワークの両者のクライアントレイヤネットワークについて検討することが必要である。
【００８６】
Ｇ．７０７に記載されているように、ＳＤＨは、種々のクライアントレイヤのマッピングを支援する完全に発達した技術であり、とくに、ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．７０７（２０００）（“Network node interface for the Synchronous Digital Hierarchy (SDH)”）（未発行）を参照すべきである。次に、より高いオーダの経路レイヤへのマッピングについてのみ、とくにＶＣ−４について記載する。これらは、次のカテゴリに大別できる；
−ほぼ同期のディジタルハイアラキ（plesiosynchronous digital hierarchy, PDH）の経路レイヤ、
−より低いオーダのＳＤＨ経路レイヤ、
−非同期移送モード（asynchronous transfer mode, ATM）のバーチャル経路のようなクライアントレイヤ信号、およびインターネットプロトコル（internet protocol, IP）のような高レベルのデータリンク制御（high level data link control, HDLC）のフレーム化信号。
【００８７】
別途記載される例の目的に対して、これらのカテゴリの最後を選択する。Ｇ．７０９に規定されている光移送ネットワークのクライアントレイヤは、
−ｋオーダの光ペイロードユニット（optical payload unit of order k, OPUk, k=1,2,3）へマップされる（±２０ｐｐｍまでのビットレート公差を有する）２，４８８，３２０キロビット秒、９，９５３，２８０キロビット秒、または３９，８１３，１２０キロビット秒の信号である。これらのレートは、ＳＴＭ−１６、ＳＴＭ−６４、およびＳＴＭ−２５６に対応する。マッピングは、２つの異なるモード、すなわち非同期モードおよびビット同期モードにしたがって行われる：
−ｋオーダの光ペイロードユニット（optical payload unit of order k, OPUk）のペイロード領域に一致する容量を有する定ビットレートのＡＴＭセルストリーム；
−種々の長さの一般フレーム手続（Generic Frame Procedure, GFP）のフレーム。これらを使用して、例えば、インターネットプロトコル（internet protocol, IP）を移送する；
−ｋオーダへの光ペイロードユニットへの不特定のクライアントのマッピングが特定される。ｋオーダの光ペイロードユニット（OPUk）のペイロードのビットレートに相当するビットレートの連続ビットストリームへカプセル化した後で、クライアント信号（の組）をマップすることができる。
【００８８】
新しいレイヤのネットワークと既存のレイヤのネットワークとの間の相互作用は、図１０ａに示されている新しいレイヤのネットワークおよび既存のレイヤのネットワークの両者に共通のクライアントレイヤを介して実現することができる。この形態の相互作用には、各ＳＤＨと光移送ネットワーク経路との終端と、各経路レイヤとクライアントとの間の適応機能とが必要である。このような機能の組合せは、トランスマルチプレキシング（transmultiplexing, TMUX）と呼ばれる。ＴＭＵＸでは、サーバレイヤが異なるビットレートを有するとき、クライアントレベルの処理が必要である。光移送ネットワークのラインシステムと相互接続との両者（例えば、アド ドロップ マルチプレクサ（add drop multiplexer, ADM））が、同時に配備されるとき、このやり方の相互作用は、光移送ネットワークのオーバーレイネットワークの配備と両立する。これは、相互作用の最も簡単な形態であり、新しいクライアント−サーバの関係を展開する必要はない。光移送ネットワークのインターフェイスが、クライアントレイヤの信号を処理するネットワーク素子上に配備される場合は、このようなネットワーク素子と光移送ネットワークとの間に相互作用の要件はない。
【００８９】
相互作用の第２の方法は、図１０ｂに示されているように、新しいレイヤのネットワーク（光移送ネットワーク）上で、古いレイヤのネットワークにおいてクライアントレイヤを移送することである。ほぼ同期のディジタルハイアラキ（plesiochronous digital hierarchy, PDH）からＳＤＨへの移行の一部として、ＰＤＨ経路レイヤは、ＳＤＨ経路上で搬送された。対照的に、光移送ネットワークは、より高いオーダの経路ではなく、ＳＤＨフレーム、すなわちＳＴＭ−Ｎを移送する。実際には、ＳＤＨのセクションレイヤは、ＳＤＨネットワークにおいて定常的に接続されていて、光移送ネットワーク上で移送されるとき、経路レイヤになる。
【００９０】
光移送ネットワーク技術は、新しい移送ネットワークへの移行の一部として、次のやり方の中の1つに取入れることができる：
−上述のオーバーレイネットワーク；
−クライアントレベルにおいてトランスマルチプレキシング（transmultiplexing, TMUXing）によって相互作用させる一方で、先ず、光移送ネットワークラインシステムを配備する。次に、光移送ネットワークの相互接続またはアド ドロップ マルチプレクサを配備して、より広範にわたる光データユニット／光クライアントチャンネル（optical data unit/optical channel, ODU/Och）を接続し、トランスマルチプレキシング機能を捨てることができる。光移送ネットワークの相互接続とラインシステムとの間には、相互作用は不要である；
−クライアントレベルにおいてトランスマルチプレキシングによって相互作用させる一方で、先ず、光移送ネットワークの相互接続を配備する。この例は、前の例に類似している。この例では、ラインシステムを取入れて、トランスマルチプレックス機能を捨てることができる；
−新しいレイヤ上で、古いレイヤ（ＳＴＭ−Ｎ）を移送する一方で、先ず、光移送ネットワークのラインシステムを配備する。光移送ネットワークノードは、ノード間で配備することができる。主にこのやり方を制限するものは、より高い次数の経路およびそのクライアントが効率的にアクセスできないことである。ＳＴＭ−Ｎは保持できるが、クライアントレイヤにおける相互作用が次に要求されるときは、ＳＴＭ−Ｎの“経路”を取り除く必要がある。これは、実行するのに簡単なタスクではなく、ネットワーク全体で調整する必要がある；
−ＳＴＭ−Ｎレベルで相互作用させる一方で、先ず、光移送ネットワークの相互接続を配備する。相互接続により、ＳＴＭ−Ｎのサブネットワークの接続を与える、すなわち接続を制御する。これらは、例えば、既存の波長分割多重（wavelength division multiplex, WDM）のラインシステムを使用することができる。この発展形のルートにおける問題は、他の“新しいレイヤの上の古いレイヤ”のアプローチにおける問題と同じである。
【００９１】
１つの別の相互作用方法を検討する。これは、図１０ｃに示されているように、古い経路レイヤ技術の上での新しい経路レイヤ技術の移送に関係する方法である。これは、しばしば、“古い”から“新しい”への発展中に遷移段階の一部として必要とされる。アナログ（“古い”）からディジタル（“新しい”）へのネットワークの遷移と類似して、既に記載したように、“新しい”ネットワークを“古い”ネットワーク上で支援できる装置は、モデムとして知られている。例えば、ＳＤＨの経路レイヤ信号をＰＤＨの経路レイヤ信号へマップして、ＳＤＨモデムの機能を形成する。これは、Ｇ．８３２に記載されており、とくに、ＩＴＵ−Ｔ推奨のＧ．８３２（１９９８）、“Transport of SDH elements on PDH networks - frame and multiplexing structures”を参照すべきである。可能な移動経路の全ては、図１１に示されている。
【００９２】
先ず、このような相互作用方法は、光移送ネットワークベースの移送ネットワークと、ＳＤＨベースの移送ネットワークとの間には、適用できないことが分かる。その後で、１オーダの光データユニット（optical data unit of order 1, ODU1）のフレームは、ＳＴＭ−１６を支援できるが、既に記載したように、ＯＤＵ１のペイロード領域は、１オーダの光データユニット（ＯＤＵ１）を明確に支援できない。他方で、１オーダの光データユニット（ＯＤＵ１）のＶＣ−４−６４ｃへのマッピングは、約２８％で、利用が非常に不十分である。これらの理由のために、ＳＤＨ上の光移送ネットワークエンティティの移送については、これまで検討されてこなかった。
【００９３】
しかしながら、この問題に対処し、新しいネットワークと古いネットワークの両者への適用についての解決案を提供している。
本発明では、ＳＤＨと光移送ネットワークとの間の相互作用に対する解決案を提供し、一方から他方への発展形経路を概略的に示している。バーチャル連結機構は、ＳＤＨ経路上で光移送ネットワークのエンティティの移送を可能にした。光移送ネットワークモデムは、光移送ネットワークのオーバーレイを“厚くする”のに使用する機構を用意して、既存のインフラストラクチャを使用して、より幅広く光データユニットを接続する。光移送ネットワークモデムを、ネットワークの縁端部に配備して、光移送ネットワーク機能の展開を最小にして、光移送ネットワークのサービスを迅速に引き継ぐことができるようにした。これらは、ＳＤＨネットワークの寿命を拡張する潜在性も備えている。しかしながら、これらは光移送ネットワークへの適用に制限されず、十分に管理された透過性のＳＴＭ−Ｎの移送を行うのにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明にしたがって、ノードを含む光エンティティの伝送用の通信リンクを示す図。
【図２】図１に示されている通信リンクであって、光移送ネットワークノードおよび本発明にしたがうノードとが構成されている通信リンクの一部がより詳しく示されている図。
【００９５】
【図３】本発明にしたがう光信号プロセッサであって、図２に示されているノード内に含まれている光信号プロセッサの構造をより詳しく示す図。
【図４】本発明にしたがう光信号プロセッサの機能を示すフローチャート。
【図５】ＯＤＵ１を１７ ＶＣ−４ｓへマップする１つの例を示す図。
【００９６】
【図６】本発明にしたがうノードを示す図。
【図７】本発明にしたがうノードの機能を示すフローチャート。
【図８】光ペイロードユニット（optical payload unit, OPU）、光データユニット（optical data unit, ODU）、および光移送ユニット（optical transport unit, OTU）の間の関係を示す図。
【００９７】
【図９】本発明にしたがうノードを含むＳＤＨエンティティを伝送するための通信リンクを示す図。
【図１０ａ】レガシーネットワークと新しいネットワークとの間の相互作用の方法を示す図。
【図１０ｂ】レガシーネットワークと新しいネットワークとの間の相互作用の方法を示す図。
【図１０ｃ】レガシーネットワークと新しいネットワークとの間の相互作用の方法を示す図。
【図１１】レガシネットワークから新しいネットワークへの発展経路を示す図。
【符号の説明】
【００９８】
２０ 光移送ユニットの終端点、
２２、２４ マップ装置、
３４ ローカルクロック、
３５ ペイロードＣ−４生成器、
３６ オーバーヘッド生成器、
３７ 調節器、
３８ 順番指標割当て装置、
３９ 非同期マップ装置、
４０ 固定ペイロードスタッファ、
４１ 比較器、
６６ 順番指標検出器、
６８ バッファ、
７０ アセンブラ、
８８ クライアント、
９０ 光ペイロードユニット
９１、９８ オーバーヘッド領域、
９２ 順方向誤り訂正領域、
９４ 光データユニット、
９６ 光移送ユニット、
１００ 光伝送ユニット経路。

Claims (18)

1. オーバーヘッド領域内およびペイロード領域内のデータとが構成されている第１のフレームを、第１のネットワークから中間ネットワークを介して第２のネットワークへ通す方法であって、第１のノードが、前記第１のネットワークと前記中間ネットワークとの間に配置されていて、第２のノードが、前記中間ネットワークと前記第２のネットワークとの間に配置されていて、
   ａ．前記第１のノードにおいて、第１のフレームの前記データを複数の第２のフレームのペイロード領域へマップして、第２のフレームには、中間ネットワーク上での第２のフレームの移送に関係するオーバーヘッドデータが収められているオーバーヘッド領域がさらに構成されていて、前記第２のフレームの各々の各オーバーヘッド領域へ識別子を割り当てて、前記第２のフレームを前記中間ネットワーク上へ出力するステップと、
   ｂ．前記オーバーヘッドデータにしたがって、前記第２のフレームを前記中間ネットワークを横切って前記第２のノードへ移送するステップと、
   ｃ．前記第２のノードにおいて、前記複数の第２のフレームを受取り、前記識別子の各々へアクセスし、前記第２のフレームからアクセスされた識別子を使用して、前記第２のフレームのペイロード領域から前記第１のフレームをリアセンブルして、リアセンブルされた第１のフレームに、オーバーヘッド領域内およびペイロード領域内のデータが構成されるようにし、前記リアセンブルされた第１のフレームを前記第２のネットワークへ出力するステップとが含まれる方法。
2. 前記第２のフレームが、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのフレームである請求項１記載の方法。
3. ステップａ）には、前記第１のフレームの前記オーバーヘッドおよび前記ペイロードの領域内の前記データを、前記複数の第２のフレームのペイロード領域へマップすることが含まれる請求項１または２記載の方法。
4. 前記第１のフレームが、光移送ネットワークのデータフレームである請求項２または３記載の方法。
5. 前記第１のフレームが、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのデータフレームである請求項２または３記載の方法。
6. 請求項１のステップａ）において使用するための、すなわちオーバーヘッド領域内およびペイロードデータ領域内のデータが構成されている第１のフレームを、複数の第２のフレームへマップするための信号プロセッサであって、信号プロセッサには、前記第１のデータフレームを受信するための入力と、第２のフレームを出力するための出力と、第１のフレームの前記データを、複数のフレームのペイロード領域へマップするための処理手段とが構成されていて、第２のフレームには、中間ネットワーク上で第２のフレームの移送に関係するオーバーヘッドデータが収められているオーバーヘッド領域がさらに構成されていて、前記ノードには、前記第２のフレームの各々に識別子を割り当てるための割当て手段がさらに構成されている信号プロセッサ。
7. 前記処理手段が、前記第１のフレームの前記オーバーヘッドおよび前記ペイロード領域内の前記データを、前記複数の第２のフレームのペイロード領域へマップする請求項６記載の信号プロセッサ。
8. 特許請求項１のステップｃ）において使用するための、すなわち複数の第２のデータフレームから第１のデータフレームをリアセンブルするための信号プロセッサであって、複数の第２のフレームを受信するための入力と、前記第１のフレームを出力するための出力と、前記第２のフレームの各々へ割り当てられた識別子へアクセスするためのアクセス手段と、前記第２のフレームからアクセスされる前記識別子を使用して、前記第１のフレームをリアセンブルするためのリアセンブリング手段とが構成されている信号プロセッサ。
9. 前記リアセンブラには、前記識別子にしたがって、前記第２のフレームのペイロード領域内のデータを、前記第１のフレームの適切なオーバーヘッドおよびペイロードの領域へマップするためのマップ装置が構成されている請求項９記載の信号プロセッサ。
10. 前記第２のフレームは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのフレームである請求項６ないし９の何れか１項記載の信号プロセッサ。
11. 前記第１のフレームは、光移送ネットワークのデータフレームである請求項１０記載の信号プロセッサ。
12. 前記第１のフレームは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのデータフレームである請求項１０記載の信号プロセッサ。
13. オーバーヘッド領域内およびペイロード領域内のデータが構成されている第１のフレームを、第１のネットワークから中間ネットワークを介して第２のネットワークへ通すためのトンネリング装置であって、前記トンネリング装置には、第１のネットワークから第１のフレームを受信するための入力と、第２のフレームを中間ネットワーク上へ出力するための出力を備えた第１のノード、および前記中間ネットワークから前記第２のフレームを受信するための入力と、リアセンブルされた第１のフレームを第２のネットワーク上へ出力するための出力とを備えた第２のノードが構成されていて、前記第１のノードには、複数の第２のフレームのペイロード領域内へ第１のフレームの前記データをマップするためのマップ装置がさらに構成されていて、前記第２のフレームには、中間ネットワーク上で第２のフレームの移送に関係するオーバーヘッドデータが構成されているオーバーヘッド領域がさらに構成されていて、前記第１のノードには、前記複数の第２のフレームのオーバーヘッド領域へ識別子を割り当てるための割当て手段がさらに構成されていて、前記第２のノードには、前記識別子にアクセスするためのアクセス手段と、前記識別子を使用して、前記複数の第２のフレームから前記第１のフレームをリアセンブルするためのリアセンブリング手段とがさらに構成されているトンネリング装置。
14. 前記第２のフレームは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのフレームである請求項１３記載の装置。
15. 前記マップ装置が、前記第１のフレームの前記オーバーヘッド領域および前記ペイロード領域内の前記データを、前記複数の第２のフレームのペイロード領域へマップする請求項１３または１４記載の装置。
16. 前記リアセンブラには、前記第２のフレームの前記ペイロード領域内のデータを、前記第１のフレームの適切なオーバーヘッドおよびペイロード領域へマップするためのマップ装置が構成されている請求項１３ないし１５の何れか１項記載の装置。
17. 前記第１のフレームは、光移送ネットワークのデータフレームである請求項１３ないし１６の何れか１項記載の装置。
18. 前記第１のフレームは、ＳＤＨまたはＳＯＮＥＴのデータフレームである請求項１３ないし１６の何れか１項記載の装置。

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