JP3561183B2 - ギガビット帯光信号多重伝送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地域的に離れた複数のギガビット帯光信号を用いるＬＡＮを伝送装置を介して接続するＬＡＮ間接続技術に関する。以下では、ギガビット帯光信号を用いるＬＡＮをギガビット・イーサネット（登録商標）ＬＡＮとして説明する。
【０００２】
【従来の技術】
ギガビット・イーサネットＬＡＮの接続に光パス網を用い、ギガビット・イーサネット信号を光パス信号により伝送するための伝送装置構成について以下に述べる。ここで、光パス網については、文献：佐藤健一、岡本聡「オプティカルパスレイヤ技術の展開」、１９９２年電気情報通信学会秋季大会 ＳＢ−７−１ １９９２年９月等を、光パス信号については、文献：岡本聡「ＷＤＭオプティカルパス伝達網のＮＮＩ構成」、１９９７年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会 Ｂ−１０−９８ １９９７年９月等を参照。
【０００３】
図９に従来の光パス網を用いてギガビット・イーサネットＬＡＮ間を接続し、ギガビット・イーサネット信号を光パス信号にて伝送するための伝送装置の構成例を説明するブロック図を示す。
【０００４】
図９にて構成される伝送装置では、伝送装置でのレイヤ２フレームの変換を行わずにギガビット・イーサネットＬＡＮからの入出力線９０１を通って入力された伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネット信号収容／分離回路９０２にてそのままペイロード領域に収容する。
【０００５】
ギガビット・イーサネット信号収容／分離回路９０２にてギガビット・イーサネット信号はペイロード領域に収容され、その信号は光パス信号変換回路９０３にて光パス信号に変換され、波長多重／分離回路９０４にて他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重され、光波長多重信号入出力線９０５へと出力される。光波長多重信号受信時は上記手順の逆の処理を辿ってゆくことでギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する。
【０００６】
図１０に、図９同様、従来の光パス網にてギガビット・イーサネットＬＡＮ間を接続し、光パス信号を用いて伝送するための伝送装置の構成の一例を説明するブロック図を示す。
【０００７】
図１０にて構成される伝送装置は図９に示される伝送装置とは異なり、ギガビット・イーサネット信号を伝送装置にて、図１２にて示されるＰＰＰフレームに変換し、光パス信号のペイロード領域にフレーム多重する。
【０００８】
図１２に示すＰＰＰフレーム（プロトコル）はポイント−ポイント接続のような二地点間の装置間の通信を行うために主に用いられる信号で、ＰＰＰフレームのデータ部にＩＰパケット等をカプセル化することで通信を行う。なお、ＰＰＰフレームの詳細については、文献：ＲＦＣ１６６１「Ｔｈｅ Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＰＰ）」等を参照。
【０００９】
光パス信号の構成例を図７に示す。光パス信号はそれぞれ、９×（９×Ｎ）バイトの光パスオーバヘッド領域と９×（２６１×Ｎ）バイトのペイロード領域より構成される。ここでＮは１、４、１６、６４等の値を持つ。
【００１０】
光パスオーバヘッド領域はさらに３×（９×Ｎ）バイト、５×（９×Ｎ）バイトの光パス信号監視領域と１×（９×Ｎ）バイトのＡＵポインタに分けられ、光パス信号情報の監視やペイロード領域内に多重・収容されている情報の管理を行っている。他方のペイロード領域は上位レイヤの情報を多重・収容する領域である。
【００１１】
図１０に示される伝送装置において、ギガビット・イーサネット信号入出力線９０１により伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号がＰＰＰフレーム変換回路１００１へと入力される。ＰＰＰフレーム変換回路１００１は図１１にその構成の一例を示している。ギガビット・イーサネット信号入出力線９０１によって入力された信号は、ギガビット・イーサネット／ＩＰパケット変換回路１１０１にてＩＰパケットに変換され、ＩＰパケットスイッチ１１０２に出力される。ＩＰパケットスイッチ１１０２は入力されたＩＰパケットを所望の経路を選択するように振り分け、特定のＩＰパケットはＩＰパケット／ＰＰＰフレーム変換回路１１０３に出力される。ＩＰパケット／ＰＰＰフレーム変換回路１１０３では入力されたＩＰパケットをＰＰＰフレームに変換し、変換されたＰＰＰフレームはフレーム多重／分離回路１００２に入力される。フレーム多重／分離回路１００２では入力されるＰＰＰフレームを順次ペイロード領域にフレーム多重方式により多重し、フレーム多重信号を生成する。
【００１２】
この多重された信号は光パス信号変換回路９０３にて光パス信号へと変換され、波長多重／分離回路９０４にて他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重を行い、光波長多重信号入出力線９０５に出力される。光波長多重信号の受信時は上記手順の逆の処理を辿ってゆくことでギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮへと送信する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図９にて提案されている伝送装置の構成は、ギガビット・イーサネット信号をそのままの形で収容するため伝送装置でのレイヤ２フレームの変換処理を必要とはしない。しかしながら、１つの光パス信号のペイロード領域に一本の入力線より入力される１．２５Ｇｂｐｓの伝送速度のギガビット・イーサネット信号のみが収容されるため、光パス信号の持つ帯域、２．４Ｇｂｐｓあるいは９．６Ｇｂｐｓを有効に利用しているとはいえず、実効伝送効率は非常に悪い。
【００１４】
このため、図１０にて説明した従来のギガビット・イーサネットＬＡＮ間伝送装置では、ギガビット・イーサネットＬＡＮから中継網へと信号を伝送する伝送装置においてＩＰルータ（スイッチ）でのパケット処理を用いることでレイヤ２フレームの変換を行い、ＬＡＮ側における容量とＷＡＮ（中継網）側における容量の差を吸収し、光パス信号への複数本から入力されたギガビット・イーサネット信号の多重を可能とすることにより伝送効率を改善している。しかしこの結果、ギガビット・イーサネットＬＡＮとそのＬＡＮ間の接続を行う中継網で使用するレイヤ２プロトコルが異なるために、ギガビット・イーサネットＬＡＮ内で使用するギガビット・イーサネット信号からＬＡＮ間を結ぶ中継網に適したレイヤ２フレームへと変換する処理が伝送装置において必要となる。また、伝送装置においてＩＰパケット処理を用いるためプライベートアドレスを使用している場合には、複数のＬＡＮが同じアドレスを割り当てられ、伝送装置においてどのＬＡＮ宛のＩＰパケットかを区別する事ができないため、伝送装置に収容できない場合もある。
【００１５】
本発明は、このような背景に行われたものであって、ギガビット・イーサネット信号をそのまま利用し光パス信号に多重、またはギガビット・イーサネット信号の伝送に最適化した光パス信号を利用することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、効率の良い広帯域なＬＡＮ間接続を行うことができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、伝送に必要とされる光パス数を削減し、伝送コストを軽減することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、レイヤ２フレームの変換作業を必要としないギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、プライベートアドレスのＬＡＮを収容することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するための手段として、本発明ではギガビット・イーサネットＬＡＮで用いる伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号を８Ｂ１０Ｂ符号化変換を行う復号器にて伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号へと復号し、復号された複数のギガビット・イーサネット信号を光パス信号のペイロード領域に時分割多重することとした。
【００１７】
また、一本のギガビット・イーサネット信号の場合には、復号器にて復号されたギガビット・イーサネット信号は１Ｇｂｐｓの伝送速度であることから、この伝送速度に応じた、１．２Ｇｂｐｓ（ＳＴＭ−８相当）の光パス信号を利用することとした。
【００１８】
また、光パス信号に復号されたギガビット・イーサネット信号をそのまま多重または収容することにより伝送装置でのレイヤ２フレーム変換処理も不要とした。
【００１９】
すなわち、本発明は、ギガビット・イーサネット信号多重伝送装置であって、伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの複数の光信号を入力し伝送速度１Ｇｂｐｓの複数の光信号に変換する手段と、この変換する手段により伝送速度１Ｇｂｐｓに変換された複数の光信号を多重化する手段とを備えた送信手段と、前記多重化する手段により多重化された光信号を分離する手段と、この分離する手段により分離された伝送速度１Ｇｂｐｓの複数の光信号を伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの複数の光信号に変換する手段とを備えた受信手段とにより構成されたことを特徴とする。
【００２０】
前記変換する手段は、伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの光信号を８Ｂ１０Ｂ復号化変換により伝送速度１Ｇｂｐｓの光信号に変換する手段と、伝送速度１Ｇｂｐｓの光信号を８Ｂ１０Ｂ符号化変換により伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの光信号に変換する手段とを含む構成であることが望ましい。
【００２１】
さらに詳細には、本発明のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置は、複数本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線と、この入力線対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器と、この復号器対応に設けられ復号された信号を蓄積する入力バッファ回路と、あらかじめ割り当てられたタイムスロットごとに各入力バッファ回路から信号を読み出し時分割多重を行う時分割多重化回路と、この時分割多重された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路とを備えた送信手段と、光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路と、この光パス信号から時分割多重されたギガビット・イーサネット信号を取り出す光パス信号終端回路と、この時分割多重されたギガビット・イーサネット信号をタイムスロット毎に読み出してタイムスロット対応に設けられた出力線に出力することにより個別のギガビット・イーサネット信号へ分離する時分割多重分離回路と、この出力線対応に配備されギガビット・イーサネット信号を蓄積する出力バッファ回路と、この出力バッファ回路より読み出された信号を伝送符号化する符号器と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する複数の出力線とを備えた受信手段とにより構成されることを特徴とする。
【００２２】
あるいは、一本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線と、この入力線対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器と、この復号された信号をペイロード領域に収容するギガビット・イーサネット信号収容回路と、この収容された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路とを備えた送信手段と、この光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路と、この光パス信号からギガビット・イーサネット信号が収容された信号を取り出す光パス信号終端回路と、この取り出された信号のペイロード領域に収容されている信号からギガビット・イーサネット信号を取り出して出力するギガビット・イーサネット信号分離回路と、この取り出されたギガビット・イーサネット信号を伝送符号化する符号器と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する一本の光信号出力線とを備えた受信手段とにより構成されることを特徴とする。
【００２３】
このとき、前記ギガビット・イーサネット信号収容回路は、ギガビット・イーサネットＬＡＮからの１本の入力線により入力されるギガビット・イーサネット信号を９×７２（９×８）バイトのオーバヘッド領域と９×２０８８（２６１×８）バイトのペイロード領域からなる９×２１６０（２７０×８）バイトのギガビット・イーサネット信号を収容する伝送速度１．２４４Ｇｂｐｓ（ＳＴＭ−８相当）の光パス信号へ収容して伝送を行う手段を含む構成とすることが望ましい。
【００２４】
さらに、前記送信手段は、前記復号器と前記入力バッファ回路との間に前記復号器により復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をスクランブルするためのスクランブラ回路を備え、前記受信手段は、前記出力バッファ回路と前記符号器の間に前記スクランブラ回路によりスクランブルされた信号を逆スクランブルする逆スクランブラ回路を備える構成とすることもできる。
【００２５】
あるいは、前記送信手段は、前記復号器と前記ギガビット・イーサネット信号収容装置との間に前記復号器により復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をスクランブルするためのスクランブラ回路を備え、前記受信手段は、前記ギガビット・イーサネット信号分離回路と前記符号器との間に前記スクランブラ回路にてスクランブルされた信号を逆スクランブルする逆スクランブラ回路を備える構成とすることもできる。このことにより、伝送エラー等に対する耐性を持たせることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第一実施例）
本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を図１および図２を参照して説明する。図１、図２は本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図である。図１は送信装置の構成を、図２は受信装置の構成を示している。
【００２７】
すなわち、本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置は、図１に示すように、複数本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線１０１と、この入力線１０１対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器１１１と、この復号器１１１対応に設けられ復号された信号を蓄積する入力バッファ回路１１２と、あらかじめ割り当てられたタイムスロットごとに各入力バッファ回路１１２から信号を読み出し時分割多重を行う時分割多重化回路１１３と、この時分割多重された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路１１４と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路１１５とを備えた送信装置と、図２に示すように、光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路２１１と、この光パス信号から時分割多重されたギガビット・イーサネット信号を取り出す光パス信号終端回路２１２と、この時分割多重されたギガビット・イーサネット信号をタイムスロット毎に読み出してタイムスロット対応に設けられた出力線に出力することにより個別のギガビット・イーサネット信号へ分離する時分割多重分離回路２１３と、この出力線対応に配備されギガビット・イーサネット信号を蓄積する出力バッファ回路２１４と、この出力バッファ回路２１４より読み出された信号を伝送符号化する符号器２１５と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する複数の出力線２０１とを備えた受信装置とにより構成されることを特徴とする。
【００２８】
なお、この図の構成例は光パス信号が２．４Ｇｂｐｓの伝送速度を有する場合の例であり、光パス信号のフォーマットは図７にて示されたものを適用しているが、光パス信号としてはペイロード領域が２Ｇｂｐｓ以上、２．５Ｇｂｐｓ未満のものであれば図７に示されている以外のフォーマットのものでも適用可能である。
【００２９】
次に、本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の動作を説明する。まず、送信装置の動作について説明する。光パス信号の容量（伝送速度）に応じた複数本の伝送速度１．２５Ｇｂｐｓを持つギガビット・イーサネット信号の入力線１０１とそれぞれの入力線１０１に対して配置された復号器１１１を備える。
【００３０】
復号器１１１では、入力線１０１より入力されるギガビット・イーサネット信号を８Ｂ１０Ｂ符号化変換により復号し、ギガビット・イーサネットＬＡＮにおける伝送媒体上での実際の伝送速度１．２５Ｇｂｐｓから１Ｇｂｐｓへと変換する。
【００３１】
復号器１１１にて復号された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号はそれぞれの復号器１１１に対して備えられた入力バッファ回路１１２に蓄積される。入力バッファ回路１１２に蓄積されたギガビット・イーサネット信号は時分割多重化回路１１３によって、あらかじめ決められたタイムスロット順に各入力バッファ回路１１２よりバイト単位で順次読み出される。
【００３２】
バイト単位で読み出された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は時分割多重化回路１１３にて他の入力線より入力される復号されたギガビット・イーサネット信号と共に時分割多重される。ここで、復号されたギガビット・イーサネット信号の多重信号（以下、多重信号）と光パス信号の伝送速度の調整を行うために例えば以下の手順にて復号されたギガビット・イーサネット信号をペイロード領域へと多重する。
【００３３】
タイムスロットの数は入力されるギガビット・イーサネット信号の入力線１０１の数により決められ、本実施例ではその数は２である。タイムスロット毎に入力バッファ回路１１２からバイト単位で読み出された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は図７に示される光パス信号のペイロード領域の先頭部分よりタイムスロット順にバイトインタリーブ多重が行われ、タイムスロット数、つまり入力線１０１の数を１周期として繰り返され、１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号の時分割多重を行っていく。
【００３４】
しかし、このままでは光パス信号の伝送速度（約２．４Ｇｂｐｓ）とペイロード領域に多重されるギガビット・イーサネット信号の伝送速度（２Ｇｂｐｓ）が異なるために、調整を行う必要がある。このため、ペイロード領域へのギガビット・イーサネット信号の多重が終わった後、ペイロード領域に最後に多重されたギガビット・イーサネット信号の直後から、ペイロード領域の最後尾までを意味を持たない信号列、例えば“０”のビット列を並べることで伝送速度を一致させる。
【００３５】
連続する“０”のビット列の挿入方法は次のとおりである。光パス信号のペイロード領域１フレーム（３７５８４バイト）当たり各ギガビット・イーサネット信号は伝送速度が１Ｇｂｐｓであるので、１５６２５バイト多重される。したがって、バイト多重時にカウンタによりペイロード領域への多重回数をカウントし、１５６２５回目のバイト多重が終わると同時にペイロード領域内の多重信号の直後からペイロード領域の最後尾までを“０”のビット列を挿入する。もちろん、本実施例で提示した方法とは異なる手法で速度差を解消することは可能である。
【００３６】
この多重信号は時分割多重化回路１１３から出力され、電気・光変換を行い光パス信号として出力する光パス信号生成回路１１４を通って光パス信号として、光パス信号伝送路１０２へ出力される。出力された光パス信号は他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重回路１１５に入力される。波長多重回路１１５ではこれら複数の光パス信号が波長多重され、光波長多重信号として光伝送路１０３へと出力される。
【００３７】
図２に示す受信装置では、前述の逆の手順で動作する。光パス信号が波長多重された光波長多重信号が光伝送路１０３を通って伝送され、波長分離回路２１１に入力される。入力された光波長多重信号は波長分離回路２１１にて波長毎に分離され、光パス信号としてそれぞれ光パス信号伝送路１０２へと出力される。光パス信号伝送路１０２により伝送された光パス信号は光パス信号終端回路２１２において終端され、多重信号へと変換される。
【００３８】
時分割多重分離回路２１３では、多重信号から予め決められたタイムスロット毎に順次ギガビット・イーサネット信号を読み出し、タイムスロット数に応じて各信号の出力に対応して備えられた出力バッファ回路２１４へと蓄積していく。
【００３９】
ペイロード領域に多重された信号はペイロード領域の先頭部分よりタイムスロット順にバイトインタリーブ多重されている。また、ペイロード領域の最後部には、多重された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号と光パス信号の伝送速度の調整のために意味を持たない、例えば“０”のビット列が挿入されている。
【００４０】
したがって、ペイロード領域内の多重信号から各１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号を取り出すときは、ペイロード領域の先頭部分よりタイムスロット順にバイト単位で読み出し、読み出したバイト数（回数）をカウンタにてチェックする。カウンタの値が１５６２５を示し、１５６２５番目にバイト多重されたバイト列を読み出すと、それ以降に多重されているビット列は何の情報も持たない“０”のビット列が続いていることになるので、それ以降の信号の読み出しは行わず、次の光パス信号のフレームへと処理を移す。以降、前述の処理手順を繰り返すことで多重信号より復号されたギガビット・イーサネット信号を読み出すことができる。ちろん、速度差を吸収する手段に応じてこの手順は変更される。
【００４１】
それぞれの出力バッファ回路２１４に蓄積された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は符号器２１５へと入力され、８Ｂ１０Ｂ符号化変換により伝送速度１Ｇｂｐｓからギガビット・イーサネットＬＡＮの伝送媒体上の伝送速度、１．２５Ｇｂｐｓへと変換されギガビット・イーサネットＬＡＮに出力線２０１より出力される。
【００４２】
（第二実施例）
本発明第二実施例の構成を図３を参照して説明する。図３は本発明第二実施例ギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図である。
【００４３】
本発明第二実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置は、図３に示すように、一本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線１０１と、この入力線１０１対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器１１１と、この復号された信号をペイロード領域に収容するギガビット・イーサネット信号収容回路３０１と、この収容された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路１１４と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路１１５とを備えた送信装置と、光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路２１１と、この光パス信号からギガビット・イーサネット信号が収容された信号を取り出す光パス信号終端回路２１２と、この取り出された信号のペイロード領域に収容されている信号からギガビット・イーサネット信号を取り出して出力するギガビット・イーサネット信号分離回路３０２と、この取り出されたギガビット・イーサネット信号を伝送符号化する符号器２１５と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する一本の光信号出力線２０１とを備えた受信装置とにより構成されることを特徴とする。
【００４４】
ギガビット・イーサネット信号収容回路３０１は、ギガビット・イーサネットＬＡＮからの１本の入力線により入力され、復号器１１１にて復号されたギガビット・イーサネット信号を９×７２（９×８）バイトのオーバヘッド領域と９×２０８８（２６１×８）バイトのペイロード領域からなる９×２１６０（２７０×８）バイトのギガビット・イーサネット信号を収容する伝送速度１．２４４Ｇｂｐｓ（ＳＴＭ−８相当）の光パス信号へ収容して伝送を行う。
【００４５】
本発明第二実施例では、一入力一出力のギガビット・イーサネット信号の伝送装置の構成を示す。また図８は本伝送装置で利用する光パス信号（以下、ＧｂＥ光パス信号）のフォーマットであり、図７においてＮ＝８としたものと等価である。
【００４６】
次に、本発明第二実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の動作を説明する。まず、送信装置の動作から説明する。ギガビット・イーサネットＬＡＮからの一本の入力線１０１から入力線１０１対応に設置された復号器１１１に伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号が入力される。復号器１１１に入力されたギガビット・イーサネット信号は８Ｂ１０Ｂ符号化変換により復号され、伝送速度１Ｇｂｐｓに変換される。
【００４７】
復号器１１１にて復号されたギガビット・イーサネット信号はギガビット・イーサネット信号収容回路３０１に入力され、光パス信号のペイロード領域へと収容される。
【００４８】
このとき、ＧｂＥ光パス信号の伝送速度１．２Ｇｂｐｓとペイロード領域に収容される１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号とは伝送速度が異なるためそのままでは収容できない。
【００４９】
そのため、ギガビット・イーサネット信号を図８に示すＧｂＥ光パス信号のペイロード領域の先頭部分より収容し、収容されたギガビット・イーサネット信号（以下、収容信号）の最後尾からペイロード領域の最後部までを何の情報も持たない、例えば、“０”のビット列を挿入することで調整を行い、この後、次のＧｂＥ光パス信号のペイロード領域への復号されたギガビット・イーサネット信号の収容を行う。
【００５０】
ＧｂＥ光パス信号のペイロード領域１フレーム（１８７９２バイト）当たり伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は１５６２５バイト収容される。したがって、カウンタにより収容されるバイト数をカウントし、１５６２５バイトの収容が終わると同時にペイロード領域内の収容信号の直後からペイロード領域の最後尾まで“０”のビット列を挿入することで調整を行う。
【００５１】
収容信号は光パス信号生成回路１１４にて電気・光変換により図８にて示されるＧｂＥ光パス信号として光パス信号伝送路１０２へと出力される。このＧｂＥ光パス信号は他の異なる波長のＧｂＥ光パス信号とともに波長多重回路１１５にて波長多重され、光波長多重信号として光伝送路１０３へと送信される。
【００５２】
受信装置は前述の逆の手順にて動作する。光伝送路１０３より受信した光波長多重信号は波長分離回路２１１にて波長毎に分離され、分離されたそれぞれのＧｂＥ光パス信号は光パス信号伝送路１０２を通って伝送路毎に配置された光パス信号終端回路２１２にて終端され、ＧｂＥ光パス信号を電気信号に変換した後ギガビット・イーサネット信号分離回路３０２にてペイロード領域に収容されている復号されたギガビット・イーサネット信号を取り出す。
【００５３】
ペイロード領域には復号されたギガビット・イーサネット信号と情報を持たない、例えば、“０”のビット列が収容されているが、復号されたギガビット・イーサネット信号はペイロードの先頭部分より１５６２５バイト収容されており、読み出すバイト数（回数）をカウンタにてチェックする。カウンタの値が１５６２５を示し、１５６２５番目に収容された信号を読み出すと、それ以降に収容されているビット列は何の情報も持たない“０”のビット列が続いていることになるので、それ以降の信号の読み出しは行わず、次のＧｂＥ光パス信号のフレームへと処理を移す。以降、前述の処理手順を繰り返すことで収容信号より復号されたギガビット・イーサネット信号を読み出す。
【００５４】
取り出された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は符号器２１５にて順次８Ｂ１０Ｂ符号化変換されギガビット・イーサネットＬＡＮでの実行伝送速度である１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号としてギガビット・イーサネットＬＡＮへと送信される。
【００５５】
（第三実施例）
本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を図４および図５を参照して説明する。図４、図５は本発明の第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図である。図４は送信装置の構成を、図５は受信装置の構成を示している。本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置における送信装置は、復号器１１１と入力バッファ回路１１２の間にスクランブラ回路４０１が接続されている以外は本発明第一実施例での装置構成と同様である。
【００５６】
スクランブラ回路４０１では、復号器１１１にて復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をスクランブル処理し、伝送エラー等に対して耐性を持たせることを特徴としている。図６にスクランブラ回路の一構成例を示す。図６にて示されるスクランブラ回路は４８ビットの自己同期スクランブラを用いている。
【００５７】
図５にて示される受信装置の構成についても同様で、出力バッファ回路２１４と符号器２１５の間に逆スクランブラ回路６０１を接続し、逆スクランブル処理を行う。
【００５８】
上記のスクランブラ回路４０１、逆スクランブラ回路５０１を用いた構成は本発明第二実施例についても本発明第三実施例と同様に構成することができる。
【００５９】
（実施例まとめ）
ギガビット・イーサネットＬＡＮからの入力線が１本の場合はＳＴＭ−８相当の光パス信号に収容し、入力線が２本の場合はＳＴＭ−１６相当の光パス信号に、入力線が９本の場合はＳＴＭ−６４相当の光パス信号にそれぞれ時分割多重して伝送することで必要とされる光パス数を削減し、伝送コストを軽減することができる。また、伝送装置においてレイヤ２フレームの変換作業を必要としないことから伝送装置でのこれらの処理を不要とするとともに、プライベートアドレスのＬＡＮを収容することも可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ギガビット・イーサネット信号をそのまま利用し光パス信号に多重、またはギガビット・イーサネット信号の伝送に最適化した光パス信号を利用することができる。これにより、効率の良い広帯域なＬＡＮ間接続を行うことができる。また、必要とされる光パス数を削減し、伝送コストを軽減することができるとともに、レイヤ２フレームの変換作業を必要としないギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を実現することができる。さらに、プライベートアドレスのＬＡＮを収容することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図２】本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図３】本発明第二実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図４】本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図５】本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図６】本発明実施例のスクランブラ回路の一構成例を示す図。
【図７】光パス信号のフォーマットを示す図。
【図８】ギガビット・イーサネット信号多重伝送用光パス信号のフォーマットを示す図。
【図９】従来のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の一構成例を示す図。
【図１０】ＰＰＰフレームを用いた従来のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の一構成例を示す図。
【図１１】ＰＰＰフレーム変換回路の一構成例を示す図。
【図１２】ＰＰＰフレームフォーマットを示す図。
【符号の説明】
１０１ 入力線
１０２ 光パス信号伝送路
１０３ 光波長多重信号伝送路
１１１ 復号器
１１２ 入力バッファ回路
１１３ 時分割多重化回路
１１４ 光パス信号生成回路
１１５ 波長多重回路
２０１ 出力線
２１１ 波長分離回路
２１２ 光パス信号終端回路
２１３ 時分割多重分離回路
２１４ 出力バッファ回路
２１５ 符号器
３０１ ギガビット・イーサネット信号収容回路
３０２ ギガビット・イーサネット信号分離回路
４０１ スクランブラ回路
５０１ 逆スクランブラ回路
６０１ 信号入力線
６０２ 信号出力線
９０１ ギガビット・イーサネット信号入出力線
９０２ ギガビット・イーサネット信号収容／分離回路
９０３ 光パス信号変換回路
９０４ 波長多重／分離回路
９０５ 光波長多重信号入出力線
１００１ ＰＰＰフレーム変換回路
１００２ フレーム多重／分離回路
１１０１ ギガビット・イーサネット／ＩＰパケット変換回路
１１０２ ＩＰパケットスイッチ
１１０３ ＩＰパケット／ＰＰＰフレーム変換回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、地域的に離れた複数のギガビット帯光信号を用いるＬＡＮを伝送装置を介して接続するＬＡＮ間接続技術に関する。以下では、ギガビット帯光信号を用いるＬＡＮをギガビット・イーサネット（登録商標）ＬＡＮとして説明する。
【０００２】
【従来の技術】
ギガビット・イーサネットＬＡＮの接続に光パス網を用い、ギガビット・イーサネット信号を光パス信号により伝送するための伝送装置構成について以下に述べる。ここで、光パス網については、文献：佐藤健一、岡本聡「オプティカルパスレイヤ技術の展開」、１９９２年電気情報通信学会秋季大会 ＳＢ−７−１ １９９２年９月等を、光パス信号については、文献：岡本聡「ＷＤＭオプティカルパス伝達網のＮＮＩ構成」、１９９７年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会 Ｂ−１０−９８ １９９７年９月等を参照。
【０００３】
図９に従来の光パス網を用いてギガビット・イーサネットＬＡＮ間を接続し、ギガビット・イーサネット信号を光パス信号にて伝送するための伝送装置の構成例を説明するブロック図を示す。
【０００４】
図９にて構成される伝送装置では、伝送装置でのレイヤ２フレームの変換を行わずにギガビット・イーサネットＬＡＮからの入出力線９０１を通って入力された伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネット信号収容／分離回路９０２にてそのままペイロード領域に収容する。
【０００５】
ギガビット・イーサネット信号収容／分離回路９０２にてギガビット・イーサネット信号はペイロード領域に収容され、その信号は光パス信号変換回路９０３にて光パス信号に変換され、波長多重／分離回路９０４にて他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重され、光波長多重信号入出力線９０５へと出力される。光波長多重信号受信時は上記手順の逆の処理を辿ってゆくことでギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する。
【０００６】
図１０に、図９同様、従来の光パス網にてギガビット・イーサネットＬＡＮ間を接続し、光パス信号を用いて伝送するための伝送装置の構成の一例を説明するブロック図を示す。
【０００７】
図１０にて構成される伝送装置は図９に示される伝送装置とは異なり、ギガビット・イーサネット信号を伝送装置にて、図１２にて示されるＰＰＰフレームに変換し、光パス信号のペイロード領域にフレーム多重する。
【０００８】
図１２に示すＰＰＰフレーム（プロトコル）はポイント−ポイント接続のような二地点間の装置間の通信を行うために主に用いられる信号で、ＰＰＰフレームのデータ部にＩＰパケット等をカプセル化することで通信を行う。なお、ＰＰＰフレームの詳細については、文献：ＲＦＣ１６６１「Ｔｈｅ Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＰＰ）」等を参照。
【０００９】
光パス信号の構成例を図７に示す。光パス信号はそれぞれ、９×（９×Ｎ）バイトの光パスオーバヘッド領域と９×（２６１×Ｎ）バイトのペイロード領域より構成される。ここでＮは１、４、１６、６４等の値を持つ。
【００１０】
光パスオーバヘッド領域はさらに３×（９×Ｎ）バイト、５×（９×Ｎ）バイトの光パス信号監視領域と１×（９×Ｎ）バイトのＡＵポインタに分けられ、光パス信号情報の監視やペイロード領域内に多重・収容されている情報の管理を行っている。他方のペイロード領域は上位レイヤの情報を多重・収容する領域である。
【００１１】
図１０に示される伝送装置において、ギガビット・イーサネット信号入出力線９０１により伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号がＰＰＰフレーム変換回路１００１へと入力される。ＰＰＰフレーム変換回路１００１は図１１にその構成の一例を示している。ギガビット・イーサネット信号入出力線９０１によって入力された信号は、ギガビット・イーサネット／ＩＰパケット変換回路１１０１にてＩＰパケットに変換され、ＩＰパケットスイッチ１１０２に出力される。ＩＰパケットスイッチ１１０２は入力されたＩＰパケットを所望の経路を選択するように振り分け、特定のＩＰパケットはＩＰパケット／ＰＰＰフレーム変換回路１１０３に出力される。ＩＰパケット／ＰＰＰフレーム変換回路１１０３では入力されたＩＰパケットをＰＰＰフレームに変換し、変換されたＰＰＰフレームはフレーム多重／分離回路１００２に入力される。フレーム多重／分離回路１００２では入力されるＰＰＰフレームを順次ペイロード領域にフレーム多重方式により多重し、フレーム多重信号を生成する。
【００１２】
この多重された信号は光パス信号変換回路９０３にて光パス信号へと変換され、波長多重／分離回路９０４にて他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重を行い、光波長多重信号入出力線９０５に出力される。光波長多重信号の受信時は上記手順の逆の処理を辿ってゆくことでギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮへと送信する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図９にて提案されている伝送装置の構成は、ギガビット・イーサネット信号をそのままの形で収容するため伝送装置でのレイヤ２フレームの変換処理を必要とはしない。しかしながら、１つの光パス信号のペイロード領域に一本の入力線より入力される１．２５Ｇｂｐｓの伝送速度のギガビット・イーサネット信号のみが収容されるため、光パス信号の持つ帯域、２．４Ｇｂｐｓあるいは９．６Ｇｂｐｓを有効に利用しているとはいえず、実効伝送効率は非常に悪い。
【００１４】
このため、図１０にて説明した従来のギガビット・イーサネットＬＡＮ間伝送装置では、ギガビット・イーサネットＬＡＮから中継網へと信号を伝送する伝送装置においてＩＰルータ（スイッチ）でのパケット処理を用いることでレイヤ２フレームの変換を行い、ＬＡＮ側における容量とＷＡＮ（中継網）側における容量の差を吸収し、光パス信号への複数本から入力されたギガビット・イーサネット信号の多重を可能とすることにより伝送効率を改善している。しかしこの結果、ギガビット・イーサネットＬＡＮとそのＬＡＮ間の接続を行う中継網で使用するレイヤ２プロトコルが異なるために、ギガビット・イーサネットＬＡＮ内で使用するギガビット・イーサネット信号からＬＡＮ間を結ぶ中継網に適したレイヤ２フレームへと変換する処理が伝送装置において必要となる。また、伝送装置においてＩＰパケット処理を用いるためプライベートアドレスを使用している場合には、複数のＬＡＮが同じアドレスを割り当てられ、伝送装置においてどのＬＡＮ宛のＩＰパケットかを区別する事ができないため、伝送装置に収容できない場合もある。
【００１５】
本発明は、このような背景に行われたものであって、ギガビット・イーサネット信号をそのまま利用し光パス信号に多重、またはギガビット・イーサネット信号の伝送に最適化した光パス信号を利用することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、効率の良い広帯域なＬＡＮ間接続を行うことができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、伝送に必要とされる光パス数を削減し、伝送コストを軽減することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、レイヤ２フレームの変換作業を必要としないギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、プライベートアドレスのＬＡＮを収容することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するための手段として、本発明ではギガビット・イーサネットＬＡＮで用いる伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号を８Ｂ１０Ｂ符号化変換を行う復号器にて伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号へと復号し、復号された複数のギガビット・イーサネット信号を光パス信号のペイロード領域に時分割多重することとした。
【００１７】
また、一本のギガビット・イーサネット信号の場合には、復号器にて復号されたギガビット・イーサネット信号は１Ｇｂｐｓの伝送速度であることから、この伝送速度に応じた、１．２Ｇｂｐｓ（ＳＴＭ−８相当）の光パス信号を利用することとした。
【００１８】
また、光パス信号に復号されたギガビット・イーサネット信号をそのまま多重または収容することにより伝送装置でのレイヤ２フレーム変換処理も不要とした。
【００１９】
すなわち、本発明は、ギガビット・イーサネット信号多重伝送装置であって、伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの複数の光信号を入力し伝送速度１Ｇｂｐｓの複数の光信号に変換する手段と、この変換する手段により伝送速度１Ｇｂｐｓに変換された複数の光信号を多重化する手段とを備えた送信手段と、前記多重化する手段により多重化された光信号を分離する手段と、この分離する手段により分離された伝送速度１Ｇｂｐｓの複数の光信号を伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの複数の光信号に変換する手段とを備えた受信手段とにより構成されたことを特徴とする。
【００２０】
前記変換する手段は、伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの光信号を８Ｂ１０Ｂ復号化変換により伝送速度１Ｇｂｐｓの光信号に変換する手段と、伝送速度１Ｇｂｐｓの光信号を８Ｂ１０Ｂ符号化変換により伝送速度１．２５Ｇｂｐｓの光信号に変換する手段とを含む構成であることが望ましい。
【００２１】
さらに詳細には、本発明のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置は、複数本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線と、この入力線対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器と、この復号器対応に設けられ復号された信号を蓄積する入力バッファ回路と、あらかじめ割り当てられたタイムスロットごとに各入力バッファ回路から信号を読み出し時分割多重を行う時分割多重化回路と、この時分割多重された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路とを備えた送信手段と、光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路と、この光パス信号から時分割多重されたギガビット・イーサネット信号を取り出す光パス信号終端回路と、この時分割多重されたギガビット・イーサネット信号をタイムスロット毎に読み出してタイムスロット対応に設けられた出力線に出力することにより個別のギガビット・イーサネット信号へ分離する時分割多重分離回路と、この出力線対応に配備されギガビット・イーサネット信号を蓄積する出力バッファ回路と、この出力バッファ回路より読み出された信号を伝送符号化する符号器と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する複数の出力線とを備えた受信手段とにより構成されることを特徴とする。
【００２２】
あるいは、一本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線と、この入力線対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器と、この復号された信号をペイロード領域に収容するギガビット・イーサネット信号収容回路と、この収容された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路とを備えた送信手段と、この光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路と、この光パス信号からギガビット・イーサネット信号が収容された信号を取り出す光パス信号終端回路と、この取り出された信号のペイロード領域に収容されている信号からギガビット・イーサネット信号を取り出して出力するギガビット・イーサネット信号分離回路と、この取り出されたギガビット・イーサネット信号を伝送符号化する符号器と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する一本の光信号出力線とを備えた受信手段とにより構成されることを特徴とする。
【００２３】
このとき、前記ギガビット・イーサネット信号収容回路は、ギガビット・イーサネットＬＡＮからの１本の入力線により入力されるギガビット・イーサネット信号を９×７２（９×８）バイトのオーバヘッド領域と９×２０８８（２６１×８）バイトのペイロード領域からなる９×２１６０（２７０×８）バイトのギガビット・イーサネット信号を収容する伝送速度１．２４４Ｇｂｐｓ（ＳＴＭ−８相当）の光パス信号へ収容して伝送を行う手段を含む構成とすることが望ましい。
【００２４】
さらに、前記送信手段は、前記復号器と前記入力バッファ回路との間に前記復号器により復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をスクランブルするためのスクランブラ回路を備え、前記受信手段は、前記出力バッファ回路と前記符号器の間に前記スクランブラ回路によりスクランブルされた信号を逆スクランブルする逆スクランブラ回路を備える構成とすることもできる。
【００２５】
あるいは、前記送信手段は、前記復号器と前記ギガビット・イーサネット信号収容装置との間に前記復号器により復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をスクランブルするためのスクランブラ回路を備え、前記受信手段は、前記ギガビット・イーサネット信号分離回路と前記符号器との間に前記スクランブラ回路にてスクランブルされた信号を逆スクランブルする逆スクランブラ回路を備える構成とすることもできる。このことにより、伝送エラー等に対する耐性を持たせることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第一実施例）
本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を図１および図２を参照して説明する。図１、図２は本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図である。図１は送信装置の構成を、図２は受信装置の構成を示している。
【００２７】
すなわち、本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置は、図１に示すように、複数本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線１０１と、この入力線１０１対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器１１１と、この復号器１１１対応に設けられ復号された信号を蓄積する入力バッファ回路１１２と、あらかじめ割り当てられたタイムスロットごとに各入力バッファ回路１１２から信号を読み出し時分割多重を行う時分割多重化回路１１３と、この時分割多重された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路１１４と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路１１５とを備えた送信装置と、図２に示すように、光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路２１１と、この光パス信号から時分割多重されたギガビット・イーサネット信号を取り出す光パス信号終端回路２１２と、この時分割多重されたギガビット・イーサネット信号をタイムスロット毎に読み出してタイムスロット対応に設けられた出力線に出力することにより個別のギガビット・イーサネット信号へ分離する時分割多重分離回路２１３と、この出力線対応に配備されギガビット・イーサネット信号を蓄積する出力バッファ回路２１４と、この出力バッファ回路２１４より読み出された信号を伝送符号化する符号器２１５と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する複数の出力線２０１とを備えた受信装置とにより構成されることを特徴とする。
【００２８】
なお、この図の構成例は光パス信号が２．４Ｇｂｐｓの伝送速度を有する場合の例であり、光パス信号のフォーマットは図７にて示されたものを適用しているが、光パス信号としてはペイロード領域が２Ｇｂｐｓ以上、２．５Ｇｂｐｓ未満のものであれば図７に示されている以外のフォーマットのものでも適用可能である。
【００２９】
次に、本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の動作を説明する。まず、送信装置の動作について説明する。光パス信号の容量（伝送速度）に応じた複数本の伝送速度１．２５Ｇｂｐｓを持つギガビット・イーサネット信号の入力線１０１とそれぞれの入力線１０１に対して配置された復号器１１１を備える。
【００３０】
復号器１１１では、入力線１０１より入力されるギガビット・イーサネット信号を８Ｂ１０Ｂ符号化変換により復号し、ギガビット・イーサネットＬＡＮにおける伝送媒体上での実際の伝送速度１．２５Ｇｂｐｓから１Ｇｂｐｓへと変換する。
【００３１】
復号器１１１にて復号された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号はそれぞれの復号器１１１に対して備えられた入力バッファ回路１１２に蓄積される。入力バッファ回路１１２に蓄積されたギガビット・イーサネット信号は時分割多重化回路１１３によって、あらかじめ決められたタイムスロット順に各入力バッファ回路１１２よりバイト単位で順次読み出される。
【００３２】
バイト単位で読み出された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は時分割多重化回路１１３にて他の入力線より入力される復号されたギガビット・イーサネット信号と共に時分割多重される。ここで、復号されたギガビット・イーサネット信号の多重信号（以下、多重信号）と光パス信号の伝送速度の調整を行うために例えば以下の手順にて復号されたギガビット・イーサネット信号をペイロード領域へと多重する。
【００３３】
タイムスロットの数は入力されるギガビット・イーサネット信号の入力線１０１の数により決められ、本実施例ではその数は２である。タイムスロット毎に入力バッファ回路１１２からバイト単位で読み出された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は図７に示される光パス信号のペイロード領域の先頭部分よりタイムスロット順にバイトインタリーブ多重が行われ、タイムスロット数、つまり入力線１０１の数を１周期として繰り返され、１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号の時分割多重を行っていく。
【００３４】
しかし、このままでは光パス信号の伝送速度（約２．４Ｇｂｐｓ）とペイロード領域に多重されるギガビット・イーサネット信号の伝送速度（２Ｇｂｐｓ）が異なるために、調整を行う必要がある。このため、ペイロード領域へのギガビット・イーサネット信号の多重が終わった後、ペイロード領域に最後に多重されたギガビット・イーサネット信号の直後から、ペイロード領域の最後尾までを意味を持たない信号列、例えば“０”のビット列を並べることで伝送速度を一致させる。
【００３５】
連続する“０”のビット列の挿入方法は次のとおりである。光パス信号のペイロード領域１フレーム（３７５８４バイト）当たり各ギガビット・イーサネット信号は伝送速度が１Ｇｂｐｓであるので、１５６２５バイト多重される。したがって、バイト多重時にカウンタによりペイロード領域への多重回数をカウントし、１５６２５回目のバイト多重が終わると同時にペイロード領域内の多重信号の直後からペイロード領域の最後尾までを“０”のビット列を挿入する。もちろん、本実施例で提示した方法とは異なる手法で速度差を解消することは可能である。
【００３６】
この多重信号は時分割多重化回路１１３から出力され、電気・光変換を行い光パス信号として出力する光パス信号生成回路１１４を通って光パス信号として、光パス信号伝送路１０２へ出力される。出力された光パス信号は他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重回路１１５に入力される。波長多重回路１１５ではこれら複数の光パス信号が波長多重され、光波長多重信号として光伝送路１０３へと出力される。
【００３７】
図２に示す受信装置では、前述の逆の手順で動作する。光パス信号が波長多重された光波長多重信号が光伝送路１０３を通って伝送され、波長分離回路２１１に入力される。入力された光波長多重信号は波長分離回路２１１にて波長毎に分離され、光パス信号としてそれぞれ光パス信号伝送路１０２へと出力される。光パス信号伝送路１０２により伝送された光パス信号は光パス信号終端回路２１２において終端され、多重信号へと変換される。
【００３８】
時分割多重分離回路２１３では、多重信号から予め決められたタイムスロット毎に順次ギガビット・イーサネット信号を読み出し、タイムスロット数に応じて各信号の出力に対応して備えられた出力バッファ回路２１４へと蓄積していく。
【００３９】
ペイロード領域に多重された信号はペイロード領域の先頭部分よりタイムスロット順にバイトインタリーブ多重されている。また、ペイロード領域の最後部には、多重された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号と光パス信号の伝送速度の調整のために意味を持たない、例えば“０”のビット列が挿入されている。
【００４０】
したがって、ペイロード領域内の多重信号から各１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号を取り出すときは、ペイロード領域の先頭部分よりタイムスロット順にバイト単位で読み出し、読み出したバイト数（回数）をカウンタにてチェックする。カウンタの値が１５６２５を示し、１５６２５番目にバイト多重されたバイト列を読み出すと、それ以降に多重されているビット列は何の情報も持たない“０”のビット列が続いていることになるので、それ以降の信号の読み出しは行わず、次の光パス信号のフレームへと処理を移す。以降、前述の処理手順を繰り返すことで多重信号より復号されたギガビット・イーサネット信号を読み出すことができる。ちろん、速度差を吸収する手段に応じてこの手順は変更される。
【００４１】
それぞれの出力バッファ回路２１４に蓄積された１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は符号器２１５へと入力され、８Ｂ１０Ｂ符号化変換により伝送速度１Ｇｂｐｓからギガビット・イーサネットＬＡＮの伝送媒体上の伝送速度、１．２５Ｇｂｐｓへと変換されギガビット・イーサネットＬＡＮに出力線２０１より出力される。
【００４２】
（第二実施例）
本発明第二実施例の構成を図３を参照して説明する。図３は本発明第二実施例ギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図である。
【００４３】
本発明第二実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置は、図３に示すように、一本のギガビット・イーサネットＬＡＮからの光信号が到来する入力線１０１と、この入力線１０１対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット・イーサネット信号を復号する復号器１１１と、この復号された信号をペイロード領域に収容するギガビット・イーサネット信号収容回路３０１と、この収容された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路１１４と、この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路１１５とを備えた送信装置と、光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路２１１と、この光パス信号からギガビット・イーサネット信号が収容された信号を取り出す光パス信号終端回路２１２と、この取り出された信号のペイロード領域に収容されている信号からギガビット・イーサネット信号を取り出して出力するギガビット・イーサネット信号分離回路３０２と、この取り出されたギガビット・イーサネット信号を伝送符号化する符号器２１５と、この符号化されたギガビット・イーサネット信号をギガビット・イーサネットＬＡＮに送信する一本の光信号出力線２０１とを備えた受信装置とにより構成されることを特徴とする。
【００４４】
ギガビット・イーサネット信号収容回路３０１は、ギガビット・イーサネットＬＡＮからの１本の入力線により入力され、復号器１１１にて復号されたギガビット・イーサネット信号を９×７２（９×８）バイトのオーバヘッド領域と９×２０８８（２６１×８）バイトのペイロード領域からなる９×２１６０（２７０×８）バイトのギガビット・イーサネット信号を収容する伝送速度１．２４４Ｇｂｐｓ（ＳＴＭ−８相当）の光パス信号へ収容して伝送を行う。
【００４５】
本発明第二実施例では、一入力一出力のギガビット・イーサネット信号の伝送装置の構成を示す。また図８は本伝送装置で利用する光パス信号（以下、ＧｂＥ光パス信号）のフォーマットであり、図７においてＮ＝８としたものと等価である。
【００４６】
次に、本発明第二実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の動作を説明する。まず、送信装置の動作から説明する。ギガビット・イーサネットＬＡＮからの一本の入力線１０１から入力線１０１対応に設置された復号器１１１に伝送速度１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号が入力される。復号器１１１に入力されたギガビット・イーサネット信号は８Ｂ１０Ｂ符号化変換により復号され、伝送速度１Ｇｂｐｓに変換される。
【００４７】
復号器１１１にて復号されたギガビット・イーサネット信号はギガビット・イーサネット信号収容回路３０１に入力され、光パス信号のペイロード領域へと収容される。
【００４８】
このとき、ＧｂＥ光パス信号の伝送速度１．２Ｇｂｐｓとペイロード領域に収容される１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号とは伝送速度が異なるためそのままでは収容できない。
【００４９】
そのため、ギガビット・イーサネット信号を図８に示すＧｂＥ光パス信号のペイロード領域の先頭部分より収容し、収容されたギガビット・イーサネット信号（以下、収容信号）の最後尾からペイロード領域の最後部までを何の情報も持たない、例えば、“０”のビット列を挿入することで調整を行い、この後、次のＧｂＥ光パス信号のペイロード領域への復号されたギガビット・イーサネット信号の収容を行う。
【００５０】
ＧｂＥ光パス信号のペイロード領域１フレーム（１８７９２バイト）当たり伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は１５６２５バイト収容される。したがって、カウンタにより収容されるバイト数をカウントし、１５６２５バイトの収容が終わると同時にペイロード領域内の収容信号の直後からペイロード領域の最後尾まで“０”のビット列を挿入することで調整を行う。
【００５１】
収容信号は光パス信号生成回路１１４にて電気・光変換により図８にて示されるＧｂＥ光パス信号として光パス信号伝送路１０２へと出力される。このＧｂＥ光パス信号は他の異なる波長のＧｂＥ光パス信号とともに波長多重回路１１５にて波長多重され、光波長多重信号として光伝送路１０３へと送信される。
【００５２】
受信装置は前述の逆の手順にて動作する。光伝送路１０３より受信した光波長多重信号は波長分離回路２１１にて波長毎に分離され、分離されたそれぞれのＧｂＥ光パス信号は光パス信号伝送路１０２を通って伝送路毎に配置された光パス信号終端回路２１２にて終端され、ＧｂＥ光パス信号を電気信号に変換した後ギガビット・イーサネット信号分離回路３０２にてペイロード領域に収容されている復号されたギガビット・イーサネット信号を取り出す。
【００５３】
ペイロード領域には復号されたギガビット・イーサネット信号と情報を持たない、例えば、“０”のビット列が収容されているが、復号されたギガビット・イーサネット信号はペイロードの先頭部分より１５６２５バイト収容されており、読み出すバイト数（回数）をカウンタにてチェックする。カウンタの値が１５６２５を示し、１５６２５番目に収容された信号を読み出すと、それ以降に収容されているビット列は何の情報も持たない“０”のビット列が続いていることになるので、それ以降の信号の読み出しは行わず、次のＧｂＥ光パス信号のフレームへと処理を移す。以降、前述の処理手順を繰り返すことで収容信号より復号されたギガビット・イーサネット信号を読み出す。
【００５４】
取り出された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号は符号器２１５にて順次８Ｂ１０Ｂ符号化変換されギガビット・イーサネットＬＡＮでの実行伝送速度である１．２５Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号としてギガビット・イーサネットＬＡＮへと送信される。
【００５５】
（第三実施例）
本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を図４および図５を参照して説明する。図４、図５は本発明の第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図である。図４は送信装置の構成を、図５は受信装置の構成を示している。本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置における送信装置は、復号器１１１と入力バッファ回路１１２の間にスクランブラ回路４０１が接続されている以外は本発明第一実施例での装置構成と同様である。
【００５６】
スクランブラ回路４０１では、復号器１１１にて復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット・イーサネット信号をスクランブル処理し、伝送エラー等に対して耐性を持たせることを特徴としている。図６にスクランブラ回路の一構成例を示す。図６にて示されるスクランブラ回路は４８ビットの自己同期スクランブラを用いている。
【００５７】
図５にて示される受信装置の構成についても同様で、出力バッファ回路２１４と符号器２１５の間に逆スクランブラ回路６０１を接続し、逆スクランブル処理を行う。
【００５８】
上記のスクランブラ回路４０１、逆スクランブラ回路５０１を用いた構成は本発明第二実施例についても本発明第三実施例と同様に構成することができる。
【００５９】
（実施例まとめ）
ギガビット・イーサネットＬＡＮからの入力線が１本の場合はＳＴＭ−８相当の光パス信号に収容し、入力線が２本の場合はＳＴＭ−１６相当の光パス信号に、入力線が９本の場合はＳＴＭ−６４相当の光パス信号にそれぞれ時分割多重して伝送することで必要とされる光パス数を削減し、伝送コストを軽減することができる。また、伝送装置においてレイヤ２フレームの変換作業を必要としないことから伝送装置でのこれらの処理を不要とするとともに、プライベートアドレスのＬＡＮを収容することも可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ギガビット・イーサネット信号をそのまま利用し光パス信号に多重、またはギガビット・イーサネット信号の伝送に最適化した光パス信号を利用することができる。これにより、効率の良い広帯域なＬＡＮ間接続を行うことができる。また、必要とされる光パス数を削減し、伝送コストを軽減することができるとともに、レイヤ２フレームの変換作業を必要としないギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を実現することができる。さらに、プライベートアドレスのＬＡＮを収容することができるギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図２】本発明第一実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図３】本発明第二実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図４】本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図５】本発明第三実施例のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を示す図。
【図６】本発明実施例のスクランブラ回路の一構成例を示す図。
【図７】光パス信号のフォーマットを示す図。
【図８】ギガビット・イーサネット信号多重伝送用光パス信号のフォーマットを示す図。
【図９】従来のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の一構成例を示す図。
【図１０】ＰＰＰフレームを用いた従来のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の一構成例を示す図。
【図１１】ＰＰＰフレーム変換回路の一構成例を示す図。
【図１２】ＰＰＰフレームフォーマットを示す図。
【符号の説明】
１０１ 入力線
１０２ 光パス信号伝送路
１０３ 光波長多重信号伝送路
１１１ 復号器
１１２ 入力バッファ回路
１１３ 時分割多重化回路
１１４ 光パス信号生成回路
１１５ 波長多重回路
２０１ 出力線
２１１ 波長分離回路
２１２ 光パス信号終端回路
２１３ 時分割多重分離回路
２１４ 出力バッファ回路
２１５ 符号器
３０１ ギガビット・イーサネット信号収容回路
３０２ ギガビット・イーサネット信号分離回路
４０１ スクランブラ回路
５０１ 逆スクランブラ回路
６０１ 信号入力線
６０２ 信号出力線
９０１ ギガビット・イーサネット信号入出力線
９０２ ギガビット・イーサネット信号収容／分離回路
９０３ 光パス信号変換回路
９０４ 波長多重／分離回路
９０５ 光波長多重信号入出力線
１００１ ＰＰＰフレーム変換回路
１００２ フレーム多重／分離回路
１１０１ ギガビット・イーサネット／ＩＰパケット変換回路
１１０２ ＩＰパケットスイッチ
１１０３ ＩＰパケット／ＰＰＰフレーム変換回路
Claims (5)
- ギガビット帯光信号を用いるＬＡＮからの光信号が到来する複数本の入力線と、
この入力線対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット帯光信号を復号する復号器と、
この復号器対応に設けられ復号された信号を蓄積する入力バッファ回路と、
あらかじめ割り当てられたタイムスロットごとに各入力バッファ回路から信号を読み出し時分割多重を行う時分割多重化回路と、
この時分割多重された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路と、
この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路と
を備えた送信手段と、
光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路と、
この光パス信号から時分割多重されたギガビット帯光信号を取り出す光パス信号終端回路と、
この時分割多重されたギガビット帯光信号をタイムスロット毎に読み出してタイムスロット対応に設けられた出力線に出力することにより個別のギガビット帯光信号へ分離する時分割多重分離回路と、
この出力線対応に配備されギガビット帯光信号を蓄積する出力バッファ回路と、
この出力バッファ回路より読み出された信号を伝送符号化する符号器と、
この符号化されたギガビット帯光信号をギガビット帯光信号を用いるＬＡＮに送信する複数の出力線と
を備えた受信手段と
により構成されることを特徴とするギガビット帯光信号多重伝送装置。 - ギガビット帯光信号を用いるＬＡＮからの光信号が到来する一本の入力線と、
この入力線対応に設けられ伝送符号化されて入力されたギガビット帯光信号を復号する復号器と、
この復号された信号をペイロード領域に収容するギガビット帯光信号収容回路と、
この収容された信号を光パス信号に変換する光パス信号生成回路と、
この光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を送信する波長多重回路と
を備えた送信手段と、
この光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路と、
この光パス信号からギガビット帯光信号が収容された信号を取り出す光パス信号終端回路と、
この取り出された信号のペイロード領域に収容されている信号からギガビット帯光信号を取り出して出力するギガビット帯光信号分離回路と、
この取り出されたギガビット帯光信号を伝送符号化する符号器と、
この符号化されたギガビット帯光信号をギガビット帯光信号を用いるＬＡＮに送信する一本の光信号出力線と
を備えた受信手段と
により構成されることを特徴とするギガビット帯光信号多重伝送装置。 - 前請記ギガビット帯光信号収容回路は、ギガビット帯光信号を用いるＬＡＮからの１本の入力線により入力されるギガビット帯光信号を９×７２（９×８）バイトのオーバヘッド領域と９×２０８８（２６１×８）バイトのペイロード領域からなる９×２１６０（２７０×８）バイトのギガビット帯光信号を収容する伝送速度１．２４４Ｇｂｐｓ（ＳＴＭ−８相当）の光パス信号へ収容して伝送を行う手段を含む求項２記載のギガビット帯光信号多重伝送装置。
- 前記送信手段は、前記復号器と前記入力バッファ回路との間に前記復号器により復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット帯光信号をスクランブルするためのスクランブラ回路を備え、
前記受信手段は、前記出力バッファ回路と前記符号器の間に前記スクランブラ回路によりスクランブルされた信号を逆スクランブルする逆スクランブラ回路を備えた請求項１記載のギガビット帯光信号多重伝送装置。 - 前記送信手段は、前記復号器と前記ギガビット帯光信号収容装置との間に前記復号器により復号された伝送速度１Ｇｂｐｓのギガビット帯光信号をスクランブルするためのスクランブラ回路を備え、
前記受信手段は、前記ギガビット帯光信号分離回路と前記符号器との間に前記スクランブラ回路にてスクランブルされた信号を逆スクランブルする逆スクランブラ回路を備えた請求項２記載のギガビット帯光信号伝送装置。
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