JP4423758B2 - 連結信号を送信する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２つの成分信号からなる連結信号（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ Ｓｉｇｎａｌ）を、少なくとも３つのネットワークエレメントを含む光ネットワークを介して送信する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルネットワークにおいて、信号は一般に、送信装置から１つまたは複数の受信装置にデータパケットの形態で送信される。１パケット分より大きいデータ量を有する信号は、異なるパケット間に分配され時間的な順序で送信され受信装置内で再度組み立てられる。アナログ電話信号、テレビ信号などの連続する信号は、成分信号に分けられ、デジタル化されて連続パケットの形態で送信される。時分割多重化が使用される場合、異なるソースからの信号をネットワークを介して一緒に、しかも異なる受信装置に同時に送信することができる。
【０００３】
ＳＤＨネットワーク（ＳＤＨ＝同期デジタルハイアラーキ）では、中でもいわゆるＶＣ−４コンテナが成分信号として使用される。その場合２つ以上の連結されたＶＣ−４コンテナが全部の信号を含む。
【０００４】
ＳＤＨ信号の送信には、ＷＤＭネットワーク（ＷＤＭ＝波長分割多重化）がますます使用されている。ＷＤＭネットワークは、少なくとも２つの波長を信号の送信に利用可能にする光ネットワークである。少なくとも２つの論理的に連結されたＶＣ−４コンテナにおいて広帯域信号を送信する一方法は、既に電気ＳＤＨ信号のＳＤＨ標準から知られているとおり、個々のＶＣ−４コンテナ、すなわち個々の成分信号を、ただ１つの波長を用いて時間的な順序でインターリーブされた形態で送信することを含む。２つ以上のＶＣ−４コンテナからなるさらに多くの信号は、別の波長上で同時に送信することができる。
【０００５】
信号の個々の成分信号が時間的な順序で、すなわち時間的に連続して送信される場合、合意された標準ではこれを「連続連結（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）」と呼ぶ。
【０００６】
少なくとも２つのＶＣ−４コンテナからなる信号を送信する別の方法は、論理的連結を導入すること、すなわち個々のコンテナを個々のオーバヘッドとともにおそらく２つ以上の異なる波長を使用して同時に送信することを含む。これは「仮想連結（ｖｅｒｔｕａｌ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）」と呼ばれる。仮想連結により、より少ないステップでビット速度を顧客の要件に適合させることができる。コンテナは、例えば光多重化装置を介して任意に分配することができる。利用可能な送信容量を最適に利用することができる。波長に対する成分信号の割当ては、送信地の送信設備においてなされ、特定の受信地までの送信リンク全体で維持される。しかし仮想連結の欠点は、異なる波長に対する異なる伝達速度が、個々の成分信号に対して好ましくないほど、ときには容認できないほど大きな遅延較差をもたらす可能性があることである。長距離リンク、例えば国際リンクでは、成分信号間の遅延較差は例えば７０μｓと非常に大きい可能性があるので、受信された成分信号の順序はもはや送信された成分信号の順序と対応しない。
【０００７】
この問題を回避する一方法は、仮想連結を使用しないか、または近距離に限定することである。他のアプローチでは中継局においてバッファを使用する。各バッファはさらに遅延較差をもたらし、成分信号を検出し正しい順序を復元するための追加の制御設備を必要とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の一目的は、上記欠点のない連結信号を送信する方法および装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１に記載の方法、請求項２に記載のネットワークエレメント、および請求項５に記載のネットワークにより達成される。
【００１０】
連結信号の送信は、送信中に変化する波長に成分信号を割り当てることで行われる。こうして個々の成分信号に対して平均伝達速度が形成される。これは、各成分信号が、リンク全体を見れば、おおよそ同量だけ遅延することを意味し、その結果個々の成分信号間の遅延較差が最小化あるいは補償されることさえある。
【００１１】
これを達成するために、送信リンクが例えばセクションに分割される。成分信号間の遅延較差が所定の値を超えるほど大幅に異なる場合には、最低の伝達速度を有するその波長に最も遅延の少ない成分信号を割り当てることにより、特定のセクション上で成分信号の波長への割当てが変更される。したがって最初のセクション上で速く送信された成分信号は、次のセクション上で減速して送信される。最初のセクション上で遅く送信された成分信号は、次のセクション上でより速い伝達速度を有する波長で送信される。送信リンク全体を見ると、成分信号の波長への割当ての変更は、数回なされることがある。例えば、成分信号が最初の３セクション上で高伝達速度の波長で送信され、第４、第５のセクション上で低伝達速度の波長で、第６のセクション上で非常に高速の伝達速度の波長で、第７、第８、第９のセクション上で低伝達速度の波長で送信される。
【００１２】
こうして遅延較差が最小化され、あるいは理想的には、特に長い送信リンクにおいては、補償される。
【００１３】
さらに、遅延および遅延較差を中央ネットワーク管理において登録し分析することができる。ネットワーク管理は、割当て制御機能も実行することができる。
【００１４】
個々の信号を２つ以上の波長に分配することにより、ブロッキングを回避することができる。
【００１５】
仮想連結の個々のＶＣ−４は、２つ以上の波長にわたって分配することができる。１つの波長上に利用可能な容量が充分ない場合、個々のＶＣ−４を適切かつ費用対効果的な方法で２つ以上の波長に分配することができる。２つ以上の波長が使用される場合、他のいずれかの波長が使用される前は個々の波長を１００％まで利用することができ、その結果未使用の容量は残らない。
【００１６】
連結された送信容量は、たとえそれがもはやコヒーレントな全体として１つの波長上で利用可能でなくても、割り当てることができる。
【００１７】
本発明の有利な拡張が従属請求項に述べられている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の２つの実施形態を付随の図面を参照しながら説明する。
【００１９】
次に図１を利用して第１の実施形態を説明する。図１は本発明による第１のネットワークを示す。
【００２０】
このネットワークは、光回線によって相互接続された３つのネットワークエレメント１、２、３を含む。
【００２１】
ネットワークエレメント１はセンターとして設計されている。センターは例えば、信号を送信する役割を果たし、光多重化装置として実現される。異なるソースからの信号は、多重化され、光ファイバー回線を介してネットワークエレメント２に送信される。少なくとも２つの仮想的に連結された成分信号からなる信号が、２つ以上の波長間で分配される。例えば４つの波長が提供される。信号は、例えば４つの連結された成分信号からなる。この成分信号は、例えばＶＣ−４コンテナの形態である。フレーム構造はＳＤＨ構造に対応する。第１の成分信号が第１の波長に割り当てられる。第２の成分信号が第２の波長に割り当てられる。第３の成分信号が第３の波長に割り当てられる。第４の成分信号が第４の波長に割り当てられる。第１の波長が、例えば最高の伝達速度を有し、第４の波長が最低の伝達速度を有する。
【００２２】
ネットワークエレメント２は、クロスコネクトまたはアッド・ドロップ多重化装置として設計されている。ネットワークエレメント２は、ネットワークエレメント１とネットワークエレメント３の間の中継局の役割を果たす。
【００２３】
ネットワークエレメント２は、連結信号の少なくとも２つの成分信号を少なくとも２つの波長上で受信する受信装置４、受信した連結信号の成分信号間の遅延較差を測定する測定装置６、および受信した連結信号を送信する送信装置５を含む。送信装置は、少なくとも１つの測定された遅延較差が所定のしきい値を超える場合に、成分信号に対する波長の割当てを送信前に変更するように構成される。
【００２４】
受信装置４は、例えば光多重分離装置を含む。ネットワークエレメント１によって送信された第１成分信号は第１波長上で受信され、第２成分信号は第２波長上で受信されるなどする。受信された成分信号は、光的から電気的形態に変換される。再送信のための信号は送信装置５に与えられる。残りの信号は、受信されたデータストリームから抽出され処理される。測定装置６は、個々の成分信号の到着時刻についての情報、例えば、時刻ｘ＝第１信号の第１成分信号の到着、時刻ｘ＋１＝第１信号の第２成分信号の到着など、を受信する。
【００２５】
測定装置６は、例えばしきい値検出装置を含む。これは、信号の成分信号間の全ての遅延較差を測定する。異なる波長上で送信される成分信号は、ネットワークエレメント１とネットワークエレメント２の間のセクションを介して波長分散のため異なる速度で送信される。これが個々の成分信号間の遅延較差をもたらす。遅延較差が大きくなりすぎた場合には、修正がなされる。測定された遅延較差が所定のしきい値を超える場合、成分信号の波長に対する割当てが変更される。測定装置６は、所与の信号に対する割当てが変更されなければならないという情報をもった制御信号を送信装置５に送り、もし必要であれば、どの成分信号がどの波長に割り当てられなければならないかを示す。
【００２６】
例えば光多重化装置を含む送信装置５において、成分信号の波長への割当ては、送信前すなわち電気から光への変換中に変更される。例えば、検出されたしきい値違反に応答して、ネットワークエレメント２とネットワークエレメント３の間のセクションに対して第１成分信号に第４波長が割り当てられ、同じ信号の第２成分信号に第３波長が割り当てられ、第３成分信号に第２波長が割り当てられ、第４成分信号に第１波長が割り当てられる。
【００２７】
したがって割当ての変更は、低い伝達速度の波長が高い伝達速度の波長上で受信される成分信号に割り当てられ、高い伝達速度の波長が低い伝達速度の波長上で受信される成分信号に割り当てられるという方法でなされる。
【００２８】
測定装置６の代わりに、各成分信号を送信する前に波長の各成分信号への割当てを事前の測定なしに変更するためにスクランブル装置を提供することができる。
【００２９】
スクランブルは、例えば送信リンクの較正中にまたは動作中のテスト信号によって判定され、格納される、既知の静的伝達パラメータに基づく。この代替案では、連結信号の個々の成分信号の遅延較差を測定する必要はない。第１波長上で受信され再送信のための全ての成分信号は、例えば第４波長上で自動的に再送信される。あるいは、波長から成分信号へのランダムスクランブルを適用することができる。非常に長い送信リンクで特に効果的に利用することができるこの代替案では、個々の伝達速度は平均値になる。送信装置は例えば、成分信号が送信される波長を決定する乱数発生装置を含む。
【００３０】
次に図２を利用して第２の実施形態を説明する。図２は本発明による第２のネットワークを示す。
【００３１】
ネットワークは、光回線によって相互接続される４つのネットワークエレメント７、８、９、１０、および電気回線によって全てのネットワークエレメント７、８、９、１０に接続される中央ネットワーク管理１１を含む。
【００３２】
各ネットワークエレメント７、８、９、１０は、送信すべき連結信号の異なる成分信号に異なる波長を割り当てるように構成される。ネットワーク管理１１は、連結信号の成分信号の遅延較差が所与の受信地に対して最小化されるような方法で各ネットワークエレメント７、８、９、１０に対する個々の割当てを指定する。
【００３３】
一変形形態において、較正および／または開始中に決定された静的伝達パラメータは、例えばネットワーク管理１１内に格納される。
【００３４】
ネットワーク管理１１は、格納された値から割当てを計算する処理装置を含む。
【００３５】
４つの成分信号からなる連結信号は、２つの異なるパスを介してネットワークエレメント７からネットワークエレメント９に送信することができる。例えば、第１および第４成分信号は、ネットワークエレメント７からネットワークエレメント８、ネットワークエレメント９へのセクションを介して送信することができ、第２および第３成分信号は、ネットワークエレメント７からネットワークエレメント１０、ネットワークエレメント９へのセクションを介して送信することができる。さらにこの４つの成分信号を、一部は同じ波長上で一部は異なる波長上で送信することができる。例えば、第１成分信号は４つのうち第１波長上で送信することができ、第２成分信号も４つのうち第１波長上で送信することができ、第３成分信号は第４波長上で送信することができ、第４成分信号は第３波長上である。ネットワークエレメント８および１０において、成分信号の波長への割当ては、ネットワークエレメント１１の制御の下で変更することができる。通常物理的に異なる長さの異なるパスのため、かつ異なる波長のため、連結信号の個々の成分信号に対して種々の遅延較差がより多大に生じる可能性がある。そこで他の変形形態では、中央ネットワーク管理１１が、個々のネットワークエレメント８、９、１０における個々の遅延を認識し、個々の成分信号に対する最適な波長の変更を計算し指定することができる。
【００３６】
要約すると本発明は、少なくとも２つの成分信号からなる連結信号を少なくとも３つのネットワークエレメント１、２、３、７、８、９、１０を含む光ネットワークを介して送信する方法を提案し、少なくとも２つの異なる波長上で少なくとも２つの成分信号を送信し、所定の受信地に対して成分信号間の遅延較差を最小化するような方法で２つのネットワークエレメント１、２、３、７、８、９、１０間の各セクションに対して成分信号を波長に割り当てるものである。
【００３７】
両方の実施形態において、ネットワークエレメントの数は例として選択した。例えば、千のネットワークエレメントを相互接続することも可能である。ネットワークのトポロジーも例示的である。ネットワークは例えば、ポイントツーポイントネットワーク、ポイントツーマルチポイントネットワーク、メッシュネットワークなどでよい。ネットワークは一方向性ネットワークとして示されているが、割当てを一方向だけでかまたは双方向でかで変更すれば、本発明が双方向ネットワークにも適用できることが理解されよう。
【００３８】
第２の実施形態のネットワーク管理は、電気回線の代わりに光回線によってネットワークエレメントに接続することもできる。
【００３９】
この２つの実施形態は組み合わせることもできる。
【００４０】
本発明は、連結信号を光学的に送信する方法を開示する。連結信号は、デジタルネットワーク、例えばＳＤＨネットワークから発生する。このデジタルネットワークは、例えばＳＯＮＥＴネットワークでもよい。したがって本発明は特に、少なくとも１つのＳＯＮＥＴコンテナを含む連結されたＳＯＮＥＴ信号を光学的に送信する方法も開示する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１のネットワークの概略ブロック図である。
【図２】本発明による第２のネットワークの概略ブロック図である。
【符号の説明】
１、２、３ ネットワークエレメント
４ 受信装置
５ 送信装置
６ 測定装置

Claims (12)

1. 少なくとも２つの成分信号からなる連結信号を、少なくとも３つのネットワークエレメントを含む光ネットワークを介して送信する方法であって、
   少なくとも２つの成分信号が少なくとも２つの異なる波長上で送信され、２つのネットワークエレメント間の各セクションに対して所定の受信地に対する成分信号間の遅延較差を最小化するような方法で成分信号が波長に割り当てられることを特徴とする方法。
2. 連結信号を送信する光ネットワークのネットワークエレメントであって、
   前記ネットワークエレメントが連結信号の少なくとも２つの成分信号を少なくとも２つの波長上で受信する受信部を備え、受信した連結信号の成分信号間の遅延較差を測定するために測定部が提供され、受信した連結信号を送信するために送信部が提供され、少なくとも１つの測定された遅延較差が所定のしきい値を超える場合に、波長に対する成分信号の割当てを送信前に変更するように前記送信部が構成されることを特徴とするネットワークエレメント。
3. 前記測定部の代わりに、前記成分信号の送信前に各成分信号に対する波長の割当てを変更するためにスクランブル部が提供されることを特徴とする請求項２に記載のネットワークエレメント。
4. 高い伝達速度の波長上で受信される成分信号に低い伝達速度の波長が割り当てられ低い伝達速度の波長上で受信される成分信号に高い伝達速度の波長が割り当てられることと、既知の静的伝達パラメータに基づくスクランブルまたは成分信号から波長へのランダムスクランブルが適用されるような方法で割当ての変更がなされることと、を特徴とする請求項２または３に記載のネットワークエレメント。
5. 少なくとも３つのネットワークエレメントと全てのネットワークエレメントに接続されたネットワーク管理とを備えるネットワークであって、
   ネットワークエレメントのそれぞれが送信すべき連結信号の異なる成分信号に異なる波長を割り当てるように構成され、連結信号の成分信号の遅延較差が所定の受信地に対して最小化されるような方法で各ネットワークエレメントに対する個々の割当てをネットワーク管理が指定することを特徴とするネットワーク。
6. ネットワーク管理に静的伝達パラメータが格納されかつ格納された値から割当てを計算する処理部をネットワーク管理が備えることを特徴とする請求項５に記載のネットワーク。
7. ネットワークエレメントの少なくとも１つがセンター、受信装置、クロスコネクト、アッド・ドロップ多重化装置、または光多重化装置として設計されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. ネットワークエレメントの少なくとも１つがセンター、受信装置、クロスコネクト、アッド・ドロップ多重化装置、または光多重化装置として設計されることを特徴とする請求項２に記載のネットワークエレメント。
9. ネットワークエレメントの少なくとも１つがセンター、受信装置、クロスコネクト、アッド・ドロップ多重化装置、または光多重化装置として設計されることを特徴とする請求項５に記載のネットワーク。
10. 少なくとも１つの成分信号が仮想的に連結されたＳＤＨ信号のＶＣ−４コンテナであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 少なくとも１つの成分信号が仮想的に連結されたＳＤＨ信号のＶＣ−４コンテナであることを特徴とする請求項２に記載のネットワークエレメント。
12. 少なくとも１つの成分信号が仮想的に連結されたＳＤＨ信号のＶＣ−４コンテナであることを特徴とする請求項５に記載のネットワーク。

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