JP4652635B2 - 光通信信号の多重化／分離化のためのタイミング回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に関し、特に、光信号のプロビジョニングをサポートする光通信ネットワークのためのノードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
同期光ネットワーク（Synchronous Optical Network（ＳＯＮＥＴ））規格に準拠する一般的な光通信ネットワークは、光ファイバリンクによって相互接続される１組のノードを備える。光通信ネットワークが高密度波長分割多重（dense wavelength division multiplexing（ＤＷＤＭ））に基づく場合、各光ファイバは、同時に多数の異なる光信号を伝送することができ、そこでは異なる光信号は各々異なる波長で送信される。概して、１つの光ファイバによって送信される異なる光信号は、異なるデータレートを有する場合がある。例えば、光信号のいくつかは、１５５メガビット／秒（Ｍｂ／ｓ）のデータレートを有するＯＣ３信号であってよく、他の光信号は、６２２Ｍｂ／ｓのデータレートを有するＯＣ１２信号であってよく、さらに他の信号は、２．５ギガビット／秒（Ｇｂ／ｓ）のデータレートを有するＯＣ４８信号であってよい。
【０００３】
従来からのＳＯＮＥＴベースの光通信ネットワークでは、各ノードは、それらの対応する相互接続光リンクにより他のノードと通信するために光信号をプロビジョニングするよう設計された回路を有するように構成される。概して、光信号のプロビジョニングは、（１）通信に新たな光信号を追加することと、（２）現存の（すなわち、ライブの（live））光信号を削除することと、（３）現存する光信号のデータレートを増大させること（「レート−アップグレード」と呼ぶ）と、（４）現存の光信号のデータレートを低減させること（「レート−ダウングレード」と呼ぶ）と、のうちの１つまたは複数を言う。ＳＯＮＥＴベースの光通信ネットワークのための従来からのノードでは、異なる光信号データレートに対して異なる回路基板が提供される。例えば、特定のノードは、ＯＣ３信号のみを処理するように設計された１つまたは複数の回路基板と、ＯＣ１２信号のみを処理するように設計された１つまたは複数の他の回路基板と、ＯＣ４８信号のみを処理するように設計された１つまたは複数の追加の回路基板と、を有する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えばファイバ毎に４０の異なる波長を使用するＳＯＮＥＴベースのＤＷＤＭ光通信ネットワークのための一般的なノードは、総合すれば、所定の光ファイバにより他のノードと通信するために４０までの異なるカスタマ信号をプロビジョニングすることができる、異なる数のＯＣ３、ＯＣ１２およびＯＣ４８回路基板を有するように構成される可能性がある。理論上、各ＤＷＤＭ波長は、最高帯域幅信号（例えば、ＯＣ４８）をサポートすることができる。この例では、ＯＣ３またはＯＣ１２光信号が割当てられる波長は、それらの利用可能なデータ帯域幅という意味で十分に利用されていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＳＯＮＥＴベースのＤＷＤＭ光通信ネットワーク等、利用可能なデータ帯域幅のより効率的な使用を可能にする光通信ネットワークのノードのための回路に関する。特に、本発明のいくつかの実施の形態によれば、ノードのための１つの回路基板が、多数の異なる出力カスタマ信号（例えば、ＯＣ３／ＯＣ１２レート信号）を、光ファイバにより特定の波長で他のノードに送信するための１つの出力最適レート光信号（例えば、ＯＣ４８光信号）にパックすることができる。また、回路基板は、同じかまたは異なる光ファイバにより他のノードから受信される１つの入力最適レート光信号から、多数の異なる入力カスタマ信号をアンパックすることも可能である。さらに、それらの異なる出力および入力カスタマ信号は、異なるデータレート（例えば、１つのＯＣ４８光信号にパックされるＯＣ３レート信号およびＯＣ１２レート信号の両方）を有してよい。
【０００６】
例えば、光ファイバ毎に４０の異なる波長を使用するＤＷＤＭ光通信ネットワークのための本発明の１つの実施の形態では、各波長は異なるＯＣ４８光信号をサポートすることができ、ネットワークの各ノードの各回路基板は、（１）８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２レート出力カスタマ信号を、４０のＤＷＤＭ波長のうちの１つで送信される１つの出力ＯＣ４８光信号にパックすることと、（２）同じＤＷＤＭ波長で送信される１つの入力ＯＣ４８光信号から、８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２レート入力カスタマ信号をアンパックすることと、が可能である。各ノードは、出力および入力光ファイバの各ペア（または、１つのファイバにおける双方向通信の場合は各光ファイバ）に対し４０のかかる回路基板を有するように構成することができ、各回路基板は、出力および入力複合ＯＣ４８光信号の異なるペアを処理し、それらは各々４０のＤＷＤＭ波長のうちの１つで送信される。従って、かかる実施の形態は、光ファイバのペア毎にカスタマ信号の異なるペアが４０のみに制限される従来技術とは対照的に、光ファイバのペア毎に出力および入力カスタマ信号の異なるペアを３２０までサポートすることができる。
【０００７】
いくつかの実施の形態では、本発明は、ネットワーク容量の使用の効率を増大させるために、ＤＷＤＭまたは時分割多重（time division multiplexing（ＴＤＭ））テクノロジと、ＯＣ４８ＤＷＤＭ光信号へ／からのＯＣ３／ＯＣ１２光信号のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy（同期デジタルハイアラーキ））混合レート多重化および分離化と、を使用する光ネットワーキングの分野に関する。本発明は、ライブ（live）信号のサービス割込みを低減しながら、オフラインおよびインラインプロビジョニングの複雑性問題混合レート信号を追加／削除／レート−アップグレード／レート−ダウングレードするように指示する。本発明は、プロビジョニングされた混合レート信号に対するＯＣ４８フレームにおけるＳＴＳ３タイムスロットのアルゴリズムベースの自動割当により、および多重化ノードおよび分離化ノードの両方においてポート番号のＳＴＳ３タイムスロットへのマップ自動送信および実行により、上述したプロビジョニングを簡略化する目的にかなう。
【０００８】
従来技術では、ＯＣ３／ＯＣ１２光信号の多重化および分離化では、ＳＴＳ３タイムスロットを信号にマニュアルでマップする必要がある。多重化ノードと分離化ノードとの間のマップの送信はない。従来技術の欠点は、ＯＣ３／ＯＣ１２信号の各追加／削除／レート−アップグレード／レート−ダウングレードには、多重化ノードと分離化ノードとの両方において現存のタイムスロット割当マップの検索とＳＴＳ３タイムスロットのマニュアルによる再割当てとが必要である、ということである。ＯＣ３からＯＣ１２へレート−アップグレードするかまたは新たなＯＣ１２信号を追加する場合、プロビジョニングが、現存の信号を新たなＳＴＳ３タイムスロットに再マップする必要のある場合があり、その結果、多重化ノードと分離化ノードとの間で同期化が行われないことにより比較的時間が長くなるため、それらの信号に障害が発生する可能性がある。ＳＴＳ３タイムスロットのマニュアルマッピングは、時間を浪費しデータエントリエラーを起こし易い。信号がその存在期間において１回のみプロビジョニングされる場合、それはアプリケーションにおいて許容可能であり得る。しかしながら、ＴＤＭ／ＤＷＤＭネットワークでは、ネットワークプロバイダは、ビットレートの必要の変化および信号の所有者の変化を満足させるために、ネットワーク多重化ＯＣ３／ＯＣ１２信号の頻繁な再プロビジョニングに関心をもつ。
【０００９】
１つの実施の形態において、本発明は、光通信ネットワークのための第１のノードであって、該第１のノードは、（ａ）１つまたは複数の入力電気カスタマ信号の各々から、入力カスタマデータ信号とカスタマクロックとを生成するように構成された１つまたは複数の受信機の第１のセットと、（ｂ）第３のデータレートの第３のフレームフォーマットを有する入力電気信号から、第１の入力データ信号と第１の入力クロックとを生成するように構成された第１のクロック・データ回復（ＣＤＲ）回路と、（ｃ）ローカルクロックを生成するように構成されたローカルクロック発生器と、（ｄ）１つまたは複数の入力カスタマデータ信号を結合して、第３のフレームフォーマットを有する出力データ信号にするように構成された多重化回路と、（ｅ）第１の入力データ信号を１つまたは複数の出力カスタマデータ信号に分割するように構成された分離化回路と、（ｆ）各出力カスタマデータ信号を出力電気カスタマ信号として送信するように構成された１つまたは複数の送信機のセットと、（ｇ）１つまたは複数のカスタマクロックと、第１の入力クロックと、ローカルクロックと、から、多重化回路のための多重化クロックと分離化回路のための分離化クロックとを選択するように構成されたタイミング回路と、を備える回路を有する。
【００１０】
本発明は、ＴＤＭまたはＤＷＤＭネットワークにおける多重化および分離化ノードのＳＯＮＥＴ／ＳＤＨポイント・ツー・ポイント構成の、実行が容易であり、高速であり、データエントリおよび送信エラーがない、オフラインおよびインライン自動プロビジョニングを提供する。
【００１１】
本発明の他の態様、特徴および利点は、以下の詳細な説明、併記の特許請求の範囲および添付図面からより完全に明らかとなろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の１つの実施の形態による光通信ネットワーク１００の一部を示す。特に、図１は、４つの単方向光ファイバ１０６、１０８、１１０および１１２によって相互接続されたネットワーク１００の２つのノード、すなわちノード１（１０２）およびノード２（１０４）を示す。概して、ネットワーク１００は、あらゆるあり得るトポロジにおいて相互接続された多数のノードを有することができる。さらに、ノード１および２は、追加の光ファイバによって相互接続されてよい。
【００１３】
説明の目的のためのみに、ノード１をアップストリームノードと呼びノード２をダウンストリームノードと呼ぶ。従って、単方向光ファイバ１０６および１０８は、ノード１からノード２に下流方向に光信号を送信するために使用され、単方向光ファイバ１１０および１１２は、ノード２からノード１に上流方向に光信号を送信するために使用される。ノード１および２間の通信は、１＋１フォルト保護を備えるよう構成され、それにより、その光ファイバ１０６がワーキングダウンストリームファイバであると（任意に）想定され得る一方で、光ファイバ１０８は、光ファイバ１０６において障害が検出された場合（例えば、ファイバ切断）に、ノード１からノード２へのダウンストリーム送信のために選択される、物理的に別個の保護ダウンストリームファイバである。同様に、光ファイバ１１０がワーキングアップストリームファイバであると（任意に）想定され得る一方で、光ファイバ１１２は、光ファイバ１１０において障害が検出された場合に、ノード２からノード１へのアップストリーム送信のために選択される、物理的に別個の保護アップストリームファイバである。
【００１４】
図１に示すように、ノード１は、そのローカルカスタマから８つまでの異なる入力信号１１４を受信し、その入力カスタマ信号は、ＯＣ３レート信号およびＯＣ１２レート信号のいかなる組合せであってもよい。ノード１は、それら入力カスタマ信号を結合して（すなわち、多重化および変換して）、ワーキングおよび保護ダウンストリーム光ファイバ１０６および１０８の両方によりノード２に送信するための、１つのＯＣ４８光信号の２つの複製を生成する。ノード２は、光ファイバ１０６および１０８からダウンストリームＯＣ４８光信号の２つの複製を受信し、その複製のうちの１つを選択し（例えば、ワーキング光ファイバ１０６からの複製にデフォルトをとり）、その選択したＯＣ４８光信号を分割する（すなわち、変換および分離する）ことにより、そのローカルカスタマに対し８つまでの対応するＯＣ３レートおよびＯＣ１２レートの出力信号１１６を提供する。
【００１５】
同様に、ノード２は、そのローカルカスタマから８つまでの異なる入力信号１１８を受信し、その入力カスタマ信号は、ＯＣ３レート信号およびＯＣ１２レート信号のいかなる組合せであってもよい。ノード２は、それら入力カスタマ信号を結合して（すなわち、多重化および変換して）、ワーキングおよび保護ダウンストリーム光ファイバ１１０および１１２の両方によりノード１に送信するための、１つのＯＣ４８光信号の２つの複製を生成する。ノード１は、光ファイバ１１０および１１２からアップストリームＯＣ４８光信号の２つの複製を受信し、その複製のうちの１つを選択し（例えば、ワーキング光ファイバ１１０からの複製にデフォルトをとり）、選択されたＯＣ４８光信号を分割する（すなわち、変換および分離する）ことにより、そのローカルカスタマに対し８つまでの対応するＯＣ３レートおよびＯＣ１２レートの出力信号１２０を提供する。
【００１６】
この機能を達成するために、ノード１は、８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２レート電気信号（ノード１カスタマから受信した異なる入力カスタマ信号に対応する）を結合してＯＣ４８レート電気信号にするマルチプレクサ（ｍｕｘ）１２２と、ＯＣ４８レート電気信号をＯＣ４８光信号に変換する電気光変換器（例えば、レーザ）１２４と、各ダウンストリーム光ファイバ１０６および１０８によって送信されるためにそのＯＣ４８光信号の２つの複製を生成するパワースプリッタ１２６と、を備えるように構成される。さらに、ノード１は、各アップストリーム光ファイバ１１０および１１２から受信した２つのＯＣ４８光信号を２つのＯＣ４８レート電気信号に変換する２つの光電気変換器（例えば、フォトダイオード）１２８と、２つのＯＣ４８レート電気信号のうちの「よりよい方」を選択する（例えば、指定されたフォルト検出および保護基準に基づいて）セレクタ１３０と、選択されたＯＣ４８レート電気信号を、ノード１カスタマに送信される異なる出力カスタマ信号に対応する８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２レート電気信号に分割するデマルチプレクサ（ｄｅｍｕｘ）１３２と、を備えるように構成される。
【００１７】
同様に、ノード２は、ノード１の対応するコンポーネントに類似する、ｍｕｘ１３４と、電気光変換器１３６と、スプリッタ１３８と、２つの光電気変換器１４０と、セレクタ１４２と、ｄｅｍｕｘ１４４と、を備えることにより、ノード２内に（ノード１と）類似する機能を提供するように構成される。
【００１８】
各ノードにおいて、ｍｕｘ、スプリッタ、セレクタおよびｄｅｍｕｘは、すべて好ましくは１つの電子回路基板上で実現される。そこで、各ノードは、多数の同様の回路基板を備えるように構成されてよく、その各々は、特定の波長で一対の光ファイバにより送信されるための一対のＯＣ４８光信号（８つまでの異なる出力カスタマＯＣ３／ＯＣ１２レート信号に対応する）を生成し、特定の（一般に同じであるが異なる可能性もある）波長で一対の光ファイバにより送信される一対のＯＣ４８光信号（８つまでの異なる入力カスタマＯＣ３／ＯＣ１２レート信号に対応する）を受信するように構成される。光ファイバ毎に４０までの異なる波長をサポートするＤＷＤＭ光通信ネットワークでは、各ノードは、互いに接続されている４つの単方向光ファイバ（すなわち、アップストリーム／ダウンストリーム、ワーキング／保護ファイバ）の各セットに対し４０までの異なる回路基板を備えるように構成されてよい。各回路基板は、出力および入力ＯＣ４８光信号の異なるセットを処理し、それら信号の各々は、４０のＤＷＤＭ波長のうちの１つで送信される。各ノードは、さらに、光通信ネットワークにおける同じかまたはさらに別のノードにそのノードを接続する４つの単方向光ファイバの各追加のセットに対し、４０の回路基板の同様のセットを有するように構成されてよい。
【００１９】
図１の構成は、光領域において実行される信号分割（例えば、ノード１のスプリッタ１２６により）を示すが、当業者は、信号分割を、電気光変換の前に電気領域において実行することができる、ということを理解するであろう。この場合、電気パワースプリッタは、２つの電気光変換器より前に配置される。また、その場合、電気光変換ステップを、１＋１フォルト保護方式内で障害に対し保護することができる。理論上、光電気変換器およびセレクタに関して類似の代替的な実現が可能であるが、従来からのフォルト検出処理は、一般に電気領域において実現される。
【００２０】
本発明は、単方向ファイバのコンテキストで述べたが、当業者は、本発明を双方向光ファイバを使用して実現することができ、その場合各双方向光ファイバは同時にアップストリームおよびダウンストリーム送信の両方をサポートすることができる、ということを理解するであろう。その場合、光ファイバ１０６および１１０は、結合して単一の双方向ワーキングファイバとすることができ、光ファイバ１０８および１１２は、結合して単一の双方向保護ファイバとすることができる。
【００２１】
実現によっては、入力および出力カスタマ信号の各々は、光信号または電気信号のいずれかとして、対応するノードとカスタマとの間で送信されてよい。例えば、特定のカスタマがノード１との間で光信号を送信および受信する場合、ノード１は、（１）入力光カスタマ信号を電気カスタマ信号（例えば、８つの入力カスタマ信号１１４のうちの１つ）に変換する光電気変換器（図１には示していない）と、（２）電気カスタマ信号（例えば、８つの出力カスタマ信号１２０のうちの１つ）を対応する出力光カスタマ信号に変換する電気光変換器（図１には示していない）と、を備えるように構成される。
【００２２】
本発明によれば、光通信ネットワークの各ノードは、光信号の自動プロビジョニングをサポートする。ここで、プロビジョニングは、（１）新たな光信号の追加、（２）現存の光信号の削除、（３）現存の光信号のレート−アップグレード、および（４）現存の光信号のレート−ダウングレードを含む。図１に示す特定の実施の形態のコンテキストでは、このプロビジョニングは、ノード１および２の各々が（１）１つまたは複数の新たなＯＣ３またはＯＣ１２信号を対応するＯＣ４８信号に付加することと、（２）対応するＯＣ４８信号から１つまたは複数の現存のＯＣ３またはＯＣ１２信号を取除くことと、（３）１つまたは複数の現存のＯＣ３信号をＯＣ１２信号にレート−アップグレードすることと、（４）１つまたは複数の現存のＯＣ１２信号をＯＣ３信号にレート−ダウングレードすることとを意味する。
【００２３】
当然ながら、これら異なるタイプのプロビジョニングは、ＯＣ４８信号の固有の容量と共に、各ノードにおける入力／出力ポートの数（すなわち、図１に示す実現に対し同時に合計８つだけのＯＣ３／ＯＣ１２信号）を含むいくつかの制約を受ける。これら２つの制約は共に、ＯＣ３／ＯＣ１２信号の１つのＯＣ４８信号への結合を以下のシナリオに制限する。すなわち、
（Ａ）ＯＣ１２信号がなく８つまでのＯＣ３信号、
（Ｂ）１つのＯＣ１２信号および７つまでのＯＣ３信号、
（Ｃ）２つのＯＣ１２信号および６つまでのＯＣ３信号、
（Ｄ）３つのＯＣ１２信号および４つまでのＯＣ３信号、
（Ｅ）４つのＯＣ１２信号
である。シナリオ（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、利用可能なＩ／Ｏポートの特定の数（すなわち、８）によって制限され、シナリオ（Ｄ）および（Ｅ）は、ＯＣ４８信号の有限の容量によって制限される。当業者は、理論上は、１６もの異なるＯＣ３信号を１つのＯＣ４８信号にパックすることができる、ということを理解するであろう。シナリオ（Ａ）における８つのＯＣ３信号の制限は、例えば、ＯＣ４８信号の固有の容量ではなく、Ｉ／Ｏポートの限定された関数（すなわち、８）による。１６のＩ／Ｏポートを有する代替的な実現では、シナリオ（Ａ）は、１６までのＯＣ３信号をサポートすることができ、シナリオ（Ｂ）は１つのＯＣ１２信号に加えて１２のＯＣ３信号をサポートすることができ、シナリオ（Ｃ）は、２つのＯＣ１２信号に加えて８つまでのＯＣ３信号をサポートすることができる。
【００２４】
図１に示す構成は、「アド／ドロップ構成」と呼ばれる。この構成の各回路基板は、対応するノードのローカルカスタマからの入力カスタマ信号のアド（受信）と共に、対応するノードのローカルカスタマに対する出力カスタマ信号のドロップ（送信）をサポートするためである。本発明によってサポートされる他のタイプの構成は、「ドロップ／コンティニュ構成」である。その場合、回路基板のうちの少なくとも１つは、対応するノードのローカルカスタマに対する１つまたは複数の出力カスタマ信号をドロップすることが可能であると共に、１つまたは複数の他のカスタマ信号をアップルストリームノードからダウンストリームノードに渡すためのコンジットとして作用することが可能である。なお、ドロップ／コンティニュ構成では、各ドロップされる信号の複製は、「ドロップされていない（undropped）」信号と共にダウンストリームノードに送信される。
【００２５】
図２は、本発明の代替的な実施の形態による、ドロップ／コンティニュ構成を有する光通信ネットワークの一部を示す。特に、図２は、３つのノード、すなわちアップストリームノード１（２０２）と中間ノード２（２０４）とダウンストリームノード３（２０６）とを示す。概して、アップストリームノード１は、１つのＯＣ４８光信号としてダウンストリーム光ファイバ２１０により中間ノード２に送信するために、８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２レート入力カスタマ信号２０８を結合する。ノード２は、ＯＣ３／ＯＣ１２レート信号２１２の０、１または複数（全８つまで）の複製を、そのローカルカスタマへの出力カスタマ信号としてドロップしつつ、ＯＣ３／ＯＣ１２レート信号のすべてを、１つのダウンストリームＯＣ４８信号として光ファイバ２１４によりダウンストリームノード３に送信し続ける。ダウンストリームノード３は、ＯＣ３／ＯＣ１２レート信号２１６のうちの０、１または複数を、そのローカルカスタマに対する出力カスタマ信号としてドロップする。
【００２６】
この機能をサポートするために、ノード２は、（Ａ）光電気変換器２１８と、（Ｂ）ｄｅｍｕｘ２２０、クロスコネクト２２２およびｍｕｘ２２４を備える回路基板と、（Ｃ）電気光変換器２２６と、を有する。光電気変換器２１８は、光ファイバ２１０によりノード１から受信したＯＣ４８光信号をＯＣ４８レート電気信号に変換する。ｄｅｍｕｘ２２０は、ＯＣ４８レート信号をその構成のＯＣ３／ＯＣ１２レート信号に分割し、０、１または複数のＯＣ３／ＯＣ１２レート信号２１２の複製をノード２のローカルカスタマにドロップする。クロスコネクト２２２は、ｄｅｍｕｘ２２０からのＯＣ３／ＯＣ１２レート信号のすべてをｍｕｘ２２４に転送し、ｍｕｘ２２４は、それらＯＣ３／ＯＣ１２レート信号を結合して第２のＯＣ４８レート電気信号にする。そして、電気光変換器２２６は、第２のＯＣ４８レート電気信号を、光ファイバ２１４によりノード３に送信されるＯＣ４８光信号に変換する。
【００２７】
同様に、ノード１は、ｍｕｘ２２８および電気光変換器２３０を有し、ノード３は、光電気変換器２３２およびｄｅｍｕｘ２３４を有し、それらはすべて、ノード２の対応するコンポーネントによって提供されるものと類似する機能を提供する。
【００２８】
簡素化のために、図２の構成は、フォルト保護がないように示されているが、例えば図１に示す１＋１保護方式に類似するかかるフォルト保護が実現されてよい。さらに、ノード１、２および３は、一般に、対応するアップストリーム通信をサポートするコンポーネントの類似する「相反する（reciprocal）」セットを備えるように構成される。言い換えれば、ノード３は、図２においてノード１に対して示すものと同様のｍｕｘボードを有し、ノード１は、図２においてノード３に対して示すものと同様のｄｅｍｕｘボードを有し、ノード２は、（Ａ）ノード３のｍｕｘボードから受信される入力ＯＣ４８光信号に対応するＯ４８レート電気信号から、０、１または複数のＯＣ３／ＯＣ１２レート電気信号をドロップし、（Ｂ）ＯＣ３／ＯＣ１２レート電気信号を結合して、ノード１のｄｅｍｕｘボードに送信される出力ＯＣ４８光信号として変換および送信されるためのＯＣ４８レート電気信号にするよう構成された、第２のｍｕｘ／ｄｅｍｕｘボードを有する。
【００２９】
また、本発明は、中間ノードが、対応するノードのローカルカスタマとの間の１つまたは複数のカスタマ信号のアドおよびドロップと共に、２つの他のノード（すなわち、アップストリームノードおよびダウンストリームノード）の間の１つまたは複数の他の信号のコンティニュをサポートする、少なくとも１つの回路基板を有する、アド／ドロップ／コンティニュ構成を含む、他の構成に適用されてもよい。
【００３０】
図１のアド／ドロップ構成の場合のように、本発明によれば、図２のドロップ／コンティニュ構成またはあらゆる他の適当な構成に示す回路基板の各々は、好ましくは、光信号の４つのタイプのプロビジョン（すなわち、追加、削除、レート−アップグレードおよびレート−ダウングレード）をすべてサポートする。以下の説明は、図１のアド／ドロップ構成のコンテキストで実現される信号プロビジョニング処理を述べる。図２のドロップ／コンティニュ構成を含む他の構成に対し、同様かまたは類似の処理が実現される。なお、図２のドロップ／コンティニュ構成において、本発明の好ましい自動信号プロビジョニングは、アップストリーム「アド」ノード１とダウンストリーム「ドロップ」ノード３のみに対して実行され、アップストリームノードとダウンストリームノードとの間のマップメッセージに対して透過な、中間「ドロップ／コンティニュ」ノード２に対しては実行されない。
【００３１】
プロビジョニング手続きの概観
図３は、ＯＣ４８フレームヘッダとそれに続く１６のＳＴＳ３タイムスロットとからなる、従来からのＯＣ４８フレームの高レベル図を示す。ＳＯＮＥＴプロトコルによれば、ＯＣ３信号は、ＯＣ４８信号内において、ＯＣ４８フレームのフォーマット内の１６の異なるＳＴＳ３タイムスロットのうちのいずれにも配置することができる。理論上、ＯＣ１２信号は、ＯＣ４８信号内において、ＯＣ４８フレーム内のいかなる４つの連続するＳＴＳ３タイムスロットにも配置することができる。この明細書の目的のために、ＯＣ４８フレームの４つの連続するＳＴＳ３タイムスロットを言及するために、「クワッド（quad）」という用語を使用する。クワッドに４つの連続するＳＴＳ３タイムスロットがあり、ＯＣ４８フレームに１６のＳＴＳ３タイムスロットがあるため、クワッドは、ＯＣ４８フレームのクワッドで１３の異なる可能な位置がある。例えば、第１クワッドは、第１ＳＴＳ３タイムスロットで開始し第４ＳＴＳ３タイムスロットで終了し、第１３クワッドは、第１３ＳＴＳ３タイムスロットで開始し第１６ＳＴＳタイムスロットで終了する。
【００３２】
ＯＣ３およびＯＣ１２信号の現存の混合とＯＣ４８フレーム内のそれらの現在割当てられているタイムスロットとにより、新たなＯＣ１２信号のプロビジョニングまたは現存のＯＣ３信号のＯＣ１２信号へのレートアップグレードでは、まず、１つまたは複数の現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号が、新たなＯＣ１２信号に適応するためにＯＣ４８フレーム内で移動する（すなわち、古いタイムスロットから新たなタイムスロットに切替ることによる）必要がある。本発明のノードは、かかる機能をそれらの自動プロビジョニング能力の一部としてサポートするよう構成される。
【００３３】
図４は、ノード１および２内の特定の一対の回路基板に対し現存のダウンストリームＯＣ３またはＯＣ１２信号を削除するために、図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。ノード１は、そのローカルカスタマの１つから、現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号を削除する要求を受信する（図４のステップ４０２）。本発明の好ましい実施の形態によれば、カスタマ信号が、ノード内での多重化のためのワーキングクロックとして現在選択されているクロックを回復するために使用される場合、プロビジョン処理はそのカスタマ信号を削除することが許可されない。従って、削除される信号が、現ｍｕｘタイミングソースである場合（ステップ４０４）、その要求は拒絶され、プロビジョニング処理は失敗に終わる（ステップ４０６）。そうでない場合、削除される信号は現ｍｕｘタイミングソースではなく、プロビジョニング処理はステップ４０８に進む。
【００３４】
ステップ４０８において、ノード１は、現存するＯＣ３／ＯＣ１２信号を結合して対応するＯＣ４８信号にすることを停止するように、対応する回路基板のｍｕｘを設定する。さらに（すなわち、同時に、直後にまたは直前に）、ノード１は、ノード２に対し、現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号の削除について通知し（ステップ４１０）、それに応じて、ノード２は、その信号の処理を停止するようにその対応する回路基板のｄｅｍｕｘを「設定解除（deconfigure）」する（ステップ４１２）。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態では、ノード１とノード２との間の信号方式（例えば、図４のステップ４１０）は、ＯＣ４８フレーム内の選択されたヘッダフィールド（例えば、ＯＣ４８信号の再マップされたトランスポートオーバヘッド（Transport Overhead（ＴＯＨ））において定義される専用のデータ通信チャネル）を使用するインバンド光信号方式を使用して実現されるが、他の実施の形態では、アウトオブバンド光または電気信号方式を使用することが可能である。さらに、各コマンドは、好ましくは３つのメッセージを必要とする全二重ハンドシェイクによる。その場合、送信側ノードは受信側ノードに対しオリジナルコマンドメッセージ（メッセージ＃１）を送信し、受信側ノードは、送信側ノードに受信コマンドメッセージ（メッセージ＃２）をエコーバックし、その後送信側ノードはエコーコマンドメッセージをそのオリジナルコマンドメッセージと比較する。オリジナルコマンドメッセージとエコーコマンドメッセージとが一致した場合、送信側ノードは実行メッセージ（メッセージ＃３）を送信する。このメッセージは、受信側ノードが以前に受信したコマンドメッセージを実現し始めるのを許可する。
【００３６】
図５は、ノード１および２内の特定の一対の回路基板に対し新たなダウンストリームＯＣ３信号を追加するために、図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。ノード１は、そのローカルカスタマのうちの１つから、新たなＯＣ３信号を追加する要求を受信する（図５のステップ５０２）。ノード１が、（１）Ｉ／Ｏポートが対応する回路基板上で利用可能でない（ステップ５０４）か、または（２）帯域幅が対応するＯＣ４８信号内で利用可能でない（ステップ５０６）と判断した場合、その要求は拒絶され、プロビジョニング処理は失敗に終わる（ステップ５０８）。そうでない場合、ノード１は、新たなＯＣ３信号に対しＯＣ４８フレーム内の利用可能なＳＴＳ３タイムスロットを選択し（ステップ５１０）、新たなＯＣ３信号を結合して対応するＯＣ４８信号にするのを開始するように対応する回路基板のｍｕｘを設定する（ステップ５１２）。さらに、ノード１は、ノード２に対し、新たなＯＣ３信号に対して選択されたタイムスロットについて通知し（ステップ５１４）、それに応じて、ノード２は、新たなＯＣ３信号に対しその対応する回路基板のｄｅｍｕｘを設定する（ステップ５１６）。
【００３７】
好ましい実施の形態では、ステップ５１０において、ノード１は、新たなＯＣ３信号をマップすべき最も隔離された空のＳＴＳ３タイムスロットを探索する。「最も隔離されたタイムスロット」とは、左方向および右方向に最も近い空のＳＴＳ３タイムスロットまでの距離（使用されたＳＴＳタイムスロットの数において）が最大であるタイムスロットを言う。この探索基準に対する動機付けは、新たなまたはアップグレードされたＯＣ１２信号に対して場所を空けるために、その後そのＯＣ３信号を再び移動させなければならない可能性を低減する、ということである。
【００３８】
図６は、ノード１および２内の特定の一対の回路基板に対し新たなダウンストリームＯＣ１２信号を追加するために、図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。ノード１は、そのローカルカスタマのうちの１つから、新たなＯＣ１２信号を追加する要求を受信する（図６のステップ６０２）。ノード１が、（１）対応する回路基板上でＩ／Ｏポートが利用可能でない（ステップ６０４）か、または（２）対応するＯＣ４８信号内で帯域幅が利用可能でない（ステップ６０６）と判断した場合、要求は拒絶され、プロビジョニング処理は失敗に終わる（ステップ６０８）。
【００３９】
そうでない場合、ノード１は、新たなＯＣ１２信号に対しＯＣ４８フレームにおいてクワッド（すなわち、４つの連続するＳＴＳ３タイムスロットのセット）が利用可能であるか判断する（ステップ６１０）。４つの対応するＳＴＳ３タイムスロットすべてが利用可能である場合、クワッドは利用可能となる。クワッドが利用可能である場合、プロビジョニング処理は直接ステップ６１８に進む。
【００４０】
しかしながら、クワッドが利用可能でない場合、モード１は、クワッドを利用可能にする適当な動作を実行する。これら動作は、１つまたは複数の現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号をＯＣ４８フレーム内の異なる位置に移動させることにより、古いＯＣ４８マップを新たなＯＣ４８マップに変更する必要がある。この場合、マップは、各ＯＣ３／ＯＣ１２入力ポートと、ＯＣ４８フレームにおける対応するＯＣ３／ＯＣ１２信号の位置との間の関係を言う。クワッドを利用可能にするこのプロセスは、３つのステップ６１２、６１４および６１６を含む。
【００４１】
ステップ６１２中、新たなＯＣ１２信号のためにクワッドを利用可能にする、ＯＣ４８フレーム内の現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号のうちの１つまたは複数に対する新たな位置を含む、ＯＣ４８フレームのための好ましい新たなマップを決定するために、再マップアルゴリズム（本明細書において図９と共に後述する）が実行される。
【００４２】
ステップ６１４は、ＯＣ４８フレームを古いマップから第１の段階中に決定される新たなマップに再構成する、マップ変更のシーケンスを生成する（例えば、現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号のうちの１つまたは複数をＯＣ４８フレーム内の新たな位置に移動することによる）。このステップは、本明細書の図９の説明の後でありかつ図１０の説明の前においてより詳細に後述する。
【００４３】
ステップ６１６は、ステップ６１４中に生成されるマップ変更のシーケンスを実行する。この処理は、本明細書において図１０と共に後述する。
【００４４】
ステップ６１２〜６１６の完了時、ＯＣ４８フレームは、新たなＣＯ１２信号に対して利用可能な空のクワッドを含む新たなマップで構成され、処理はステップ６１８に進む。
【００４５】
ステップ６１８において、ノード１は、新たなＯＣ１２信号のためのクワッドを選択し、その後新たなＯＣ１２信号に対しそのｍｕｘを設定する（ステップ６２０）。さらに、ノード１は、ノード２に対し、新たなＯＣ１２信号のための選択されたクワッドについて通知し（ステップ６２２）、それに応じて、ノード２は、新たなＯＣ１２信号に対しその対応する回路基板のｄｅｍｕｘを設定する（ステップ６２４）。
【００４６】
図７は、ノード１および２内の特定の一対の回路基板に対し現存のダウンストリームＯＣ３信号を新たなダウンストリームＯＣ１２信号にアップグレードするために、図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。ノード１は、そのローカルカスタマのうちの１つから、現存のＯＣ３信号をレート−アップグレードする要求を受信する（図７のステップ７０２）。ノード１が、帯域幅が対応するＯＣ４８信号内で利用可能でないと判断した場合（ステップ７０４）か、または現存のＯＣ３信号が現ｍｕｘタイミングソースである場合（ステップ７０６）、その要求は拒絶され、プロビジョニング処理は失敗に終わる（ステップ７０８）。ＯＣ４８フレームのいずれかに合計して少なくとも３つの利用可能なＳＴＳ３タイムスロットがある場合、レート−アップグレードに対し利用可能な帯域幅があることになる。なお、新たなＯＣ１２信号に対し、現存のＯＣ３信号に対する同じポートが使用されると仮定されるため、図７のプロビジョニング処理は、ポートが利用可能であるか否かチェックする必要はない。
【００４７】
レート−アップグレードに対し利用可能な帯域幅があり、現存のＯＣ３信号が現ｍｕｘタイミングソースでない場合、例えば、図４のプロビジョニング手続きを使用して現存のＯＣ３信号が削除され（ステップ７１０）、その後、例えば図６のプロビジョニング処理を使用して新たなＯＣ１２信号が追加される（ステップ７１２）。
【００４８】
図８は、ノード１および２内の特定の一対の回路基板に対し現存のダウンストリームＯＣ１２信号を新たなダウンストリームＯＣ３信号にダウングレードするために、図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。ノード１は、そのローカルカスタマのうちの１つから、現存のＯＣ１２信号をレート−ダウングレードする要求を受信する（図８のステップ８０２）。現存のＯＣ１２信号が現ｍｕｘタイミングソースである場合（ステップ８０４）、要求は拒絶され、プロビジョニング処理は失敗に終わる（ステップ８０６）。そうでない場合、現存のＯＣ１２信号は、例えば図４のプロビジョニング手続きを使用して削除され（ステップ８０８）、その後、新たなＯＣ３信号が、例えば図５のプロビジョニング手続きを使用して追加される（ステップ８１０）。
【００４９】
図４乃至図８は、図１のノード１からノード２に送信されるダウンストリーム信号に対する４つの異なるタイプのプロビジョニングに含まれる処理を示す。当業者は、ノード１および２が、ノード２からノード１に送信されるアップストリーム信号に対し４つの異なるタイプのプロビジョニングを実行する類似の処理を実現することができる、ということを理解するであろう。さらに、概して、ダウンストリーム信号のプロビジョニング毎に、対応するアップストリーム信号の同様のプロビジョニングを実行するために相反する（reciprocal）プロビジョニング処理が実現される（同時に、または連続して）、ということが理解されよう。
【００５０】
本発明のプロビジョニング処理は、ＴＤＭまたはＤＷＤＭネットワークにおける双方向送信においてＯＣ３／ＯＣ１２信号を追加／削除／レート−アップグレード／レート−ダウングレードする、自動オフラインおよびインラインプロビジョニングのための、完全な、エラーのない解法を提案する。多重化ノードにおけるユーザプロビジョニングを分離化ノードにおけるプロビジョニングから独立させるために、本発明のいくつかの実施の形態によれば、好ましくは２つのプロビジョニングコマンドが実行される。すなわち、１つは多重化ノードにおいて実行され、もう１つ（同一のコマンド）は分離化ノードにおいて実行される。２つの同一のコマンドが実行されることにより、ユーザデータエントリエラーの検出が可能になる。各コマンドにより、プロビジョン信号のポート番号およびビットレートが与えられる。プロビジョニング処理の実行前は、両方向におけるＯＣ４８光信号はアクティブでなければならず、目立ったアラームを有していてはならない。
【００５１】
図９は、本発明の１つの実施の形態により、新たなＯＣ１２信号が現存の（すなわち、古い）マップに追加される必要がある時に、ＯＣ４８フレームに対する新たなマップを決定するために実現される、図６のステップ６１２の再マップ処理のフローチャートを示す。図９の処理は、多数の動作制約に基づく。これら制約の１つは、ＯＣ３／ＯＣ１２信号は、移動される必要のある場合、ＯＣ４８フレームの後の位置に（すなわち、より大きい数字のＳＴＳ３タイムスロットに）移動される、というものである。他の制約は、ＯＣ３信号は、移動される必要のある場合、ＯＣ４８フレームの最も隔離された、空のＳＴＳ３タイムスロットに移動される、というものである。いくつかの実現では、ＯＣ３信号は、ＯＣ４８フレームの後の方のＳＴＳ３タイムスロットにのみ移動され得るが、この制約は、他の実現において緩和されてよい。さらに他の制約は、再マップ処理が、現存のカスタマに対する影響を最小化するために最小数の信号が移動されるよう要求するマップを選択する、というものである。再マップ処理は、多重化のためのタイミングソースとして使用される信号を移動させることが許可されない、という追加の制約を有する。本発明の代替的な実施の形態では、動作原理のうちの１つまた複数が、他の基準によって緩和されるかまたは置換されてよい。例えば、再マップ処理は、移動される信号の数を最小化するのではなく、単に最初に利用可能なクワッドに基づいて新たなマップを選択してよい。なお、図９の再マップ処理は、いかなる現存の信号をも移動させず、単に、新たなＯＣ１２信号に対して利用可能なクワッドを有するＯＣ４８フレームに対し好ましい新たなマップを決定する。
【００５２】
図９の再マップ処理は、新たなＯＣ４８信号に対し最適なポート番号からＳＴＳ３タイムスロットへのマップを決定するために、タイムスロットマッピングアルゴリズムを実現する。ここで、「最適な」とは、最小数のライブ（すなわち、現存の）信号が、新たなマップにおいて異なるＳＴＳ３タイムスロットに再マップされなければならない、ということを意味する。再マッピングは、新たなＯＣ１２信号を追加するためか、または現存のＯＣ１３信号をＯＣ１２信号にレート−アップグレードするために、４つの連続するＳＴＳ３タイムスロット（すなわち、クワッド）を解放するために必要とされる場合がある。
【００５３】
図９の再マップ処理は、クワッド（すなわち、４つの連続するＳＴＳ３タイムスロット）に対応するスライディングウインドウを使用する。再マップ処理は、スライディングウインドウを、第１クワッド（図３の第１乃至第４ＳＴＳ３タイムスロットに対応する）から第１３クワッド（図３の第１３乃至第１６ＳＴＳ３タイムスロットに対応する）へ、一度に１ＳＴＳ３タイムスロットで反復的に移動させる。スライディングウインドウの各位置において、再マップ処理は、対応するクワッドが新たなＯＣ１２信号に対して使用されるクワッドの候補であるか判断する。現存のＯＣ１２信号が既に対応するクワッドに配置されている場合、そのクワッドは、新たなＯＣ１２信号のための候補クワッドとして拒絶される。その同じクワッドに新たなＯＣ１２信号を配置するために、現存のＯＣ１２信号をクワッド外に移動させることは意味をなさないためである。同様に、対応するクワッドは、既に空である場合、他のいかなるクワッドと同様に新たなＯＣ１２信号のための適当な候補となる。新たなＯＣ１２信号を追加するために、いかなる現存の信号も移動される必要がないためである。この場合は、本質的に、図６のステップ６１０によって処理される。
【００５４】
現クワッドがＯＣ１２信号全体を含まずかつ空でない場合、再マップ処理は、そのクワッドを利用可能にするために、現クワッドにあるＯＣ３信号および／または現クワッドとオーバラップするＯＣ１２信号をどこに移動させるべきかを判断する。ＯＣ３／ＯＣ１２信号を現クワッドから移動させるために、まず、現クワッドの外側にある１つまたは複数のＯＣ３／ＯＣ１２信号を移動させる必要のある場合がある。図９の再マップ処理は、それらの場合を処理する。
【００５５】
各反復において、再マップ処理は、現クワッドがそれまでの最良のクワッドとして保持されるべきか否か判断する（すなわち、新たなＯＣ１２信号に対し現クワッドを利用可能にするために移動される必要のある信号の合計数を最小少化することに基づく）。第１３番目の反復の最後において（すなわち、１３のクワッドをすべてテストした後）、図９の再マップ処理は、その最適なクワッドを空のままにする、現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号のための新たなマッピングと共に、新たなＯＣ１２信号に対し利用可能にする最適なクワッドを識別したことになる。
【００５６】
図９において、ＳＴＳ３タイムスロットは、ＳＴＳ３＿１〜ＳＴＳ３＿１６に番号が付され、ＳＴＳ３＿１は、スライディングウインドウの現位置に対する第１のＳＴＳ３タイムスロットに対応する。スライディングウインドウが第１ＳＴＳ３タイムスロットに配置される場合、ＳＴＳ３＿１は、第１ＳＴＳ３タイムスロットに対応し、ＳＴＳ３＿１６は、第１６ＳＴＳ３タイムスロットに対応する。しかしながら、スライディングウインドウが第２ＳＴＳ３タイムスロットに配置される場合、ＳＴＳ３＿１は、第２ＳＴＳ３タイムスロットに対応し、ＳＴＳ３＿１５は第１６ＳＴＳ３タイムスロットに対応し、ＳＴＳ３＿１６はいかなる意味も有さない。
【００５７】
図９において、「ｍｏｖｅ ｉｔ」は、ライブＯＣ３信号を移動させるＯＣ４８フレームの後の方の最も隔離された、空のＳＴＳ３タイムスロットを見つけるための処理の実行を示す。「ｐｒ」を通る出口は、指定された性能要求のうちの少なくとも１つを満たすことができなかったことを示す（例えば、許可された数より多いＯＣ３／ＯＣ１２信号を移動させることにより、ユーザによって指定されるように移動が許可されていない信号を移動させることにより、あるいは現ｍｕｘタイミングソースを移動させようと試みることによる）。
【００５８】
特に、図９の再マップ処理は、ステップ９０１で開始する。ステップ９０２では、現ｍｕｘタイミングソースであるＯＣ３／ＯＣ１２信号を移動させることができないという制約が、デフォルトの性能要求（ｐｒ）としてセットされる。システムによりユーザが更なる性能要求を追加することができる場合（ステップ９０３）、ユーザは、任意に追加の性能要求（例えば、再マップ処理が移動させることが許可されている信号の最大数および／またはいずれの特定の信号を移動することができるかまたはできないか）を追加する（ステップ９０４）。
【００５９】
そして、スライディングウインドウは、第１クワッド（すなわち、図３の第１乃至第４ＳＴＳ３タイムスロットに対応する）を選択するようセットされ（ステップ９０５）、ジャンプインジケータＫが３にセットされる（ステップ９０６）。ジャンプインジケータＫは、フローチャートの最後までに発生する条件付き分岐中の行先を決定するために使用される（すなわち、続くステップ９４０、９５２および９６１）。
【００６０】
ＳＴＳ３＿１が空でない場合（ステップ９０７）、再マップ処理は、ＳＴＳ３＿１の現存するス信号がＯＣ３信号である（ＯＣ１２信号の一部とは対照的に）か否かを判断する（ステップ９０８）。そうである場合、再マップ処理は、「ｍｏｖｅ ｉｔ」処理を実行することにより、ＳＴＳ３＿１の現存するＯＣ３信号を移動させるべき空のＳＴＳ３タイムスロットを識別し（ステップ９０９）、再マップ処理は処理ノード＃２にジャンプしてＳＴＳ３＿２をテストする。ＳＴＳ３＿１の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９０８）、それは、現クワッド（すなわち、ＳＴＳ３＿１〜ＳＴＳ３＿４）を占有しているＯＣ１２信号である。現クワッドが既にＯＣ１２信号を有している場合、その現存のＯＣ１２信号を移動させることは意味がなく、現クワッドは、新たなＯＣ１２信号のための候補として保持されない。その場合、再マップ処理は、処理ノード＃６にジャンプし、次の反復のためのテストに移動する前に以前に保持された（すなわち、以前の反復からの）クワッドを維持する（ステップ９２２）。
【００６１】
なお、ステップ９０８（および、特定のＳＴＳ３タイムスロットの特定の現存の信号がＯＣ３信号であるか判断する図９の同様のステップすべて）の間、再マップ処理は、その現存の信号を移動させることが性能要求（ｐｒ）のうちの１つを侵害するか否かを判断する。そうである場合、現存の信号がＯＣ３信号であるか否かに関らず、処理は「ｐｒソース」ノード（例えば、ノード９１０）から「ｐｒ行先」ノード９２３にジャンプし、ステップ９２４においてＯＣ４８フレームの次のクワッド（ある場合）をテストする。
【００６２】
再マップ処理は、他のＳＴＳ３タイムスロットに対しステップ９０７〜９０９と類似する処理を実行することにより、（１）ＳＴＳ３タイムスロットが空であるか判断し、（２）そうでない場合、現存の信号がＯＣ３であるか判断し、（３）そうである場合、現存のＯＣ３信号を他のＳＴＳ３タイムスロットに移動させる。
【００６３】
特に、再マップ処理がＳＴＳ３＿２から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９１１、９１２および９１３）、再マップ処理は、処理ノード＃３にジャンプすることによりＳＴＳ３＿３をテストする。ＳＴＳ３＿２の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９１１および９１２）、第１のＯＣ１２信号が見つけられ、処理はステップ９２９に進みＳＴＳ３＿６をテストする。ＳＴＳ３＿２が空である場合（ステップ９１１）、処理はステップ９１４に進みＳＴＳ３＿３をテストする。
【００６４】
再マップ処理がＳＴＳ３＿３から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９１４、９１５および９１６）、再マップ処理は処理ノード＃４にジャンプしてＳＴＳ３＿４をテストする。ＳＴＳ３＿３の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９１４および９１５）、第１のＯＣ１２信号が見つけられ、ジャンプインジケータＫは４にセットされ（ステップ９２７）、処理はステップ９３３に進みＳＴＳ３＿７をテストする。ＳＴＳ３＿３が空である場合（ステップ９１４）、処理はステップ９１７に進みＳＴＳ３＿４をテストする。
【００６５】
再マップ処理がＳＴＳ３＿４から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９１７、９１８および９１９）、再マップ処理は処理ノード＃５およびステップ９２０にジャンプする。ＳＴＳ３＿４の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９１７および９１８）、第１のＯＣ１２信号が見つけられ、ジャンプインジケータＫは５にセットされ（ステップ９２８）、処理はステップ９３７に進みＳＴＳ３＿８をテストする。ＳＴＳ３＿４が空である場合（ステップ９１７）、処理はステップ９２０に進む。
【００６６】
ステップ９２０において、現クワッドに対して移動される信号の数がそれまでの最良のクワッドに対して移動される信号の数より少ない場合、現クワッドは、それまでの最良のクワッドとして保持される（ステップ９２１）。そうでない場合、以前に保持された最良のクワッドが保持される（ステップ９２２）。いずれの場合も、ＯＣ４８フレームの１３の可能なすべてのクワッドがテストされた場合（ステップ９２４）、再マップ処理は、保持された最良のクワッドが新たなまたはアップグレードされたＯＣ１２信号に対して選択されるクワッドであるとして（現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号に対する新たなマップと共に）終了する（ステップ９２５）。そうでない場合、１３のすべてのクワッドがまだテストされておらず（ステップ９２４）、スライディングウインドウが１ＳＴＳ３タイムスロット移動され（ステップ９２６）、処理はステップ９０６に戻り新たなクワッドをテストする。
【００６７】
ＳＴＳ３＿６が空であるか（ステップ９２９）または再マップ処理がＳＴＳ３＿６から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９２９、９３０および９３１）、再マップ処理は、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿２〜ＳＴＳ３＿５にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿３〜ＳＴＳ３＿６に）シフトさせ（ステップ９３２）、その後ステップ９３３に進みＳＴＳ３＿７をテストする。ＳＴＳ３＿６の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９２９および９３０）、第２のＯＣ１２信号が見つけられ、処理はステップ９４１に進みＳＴＳ３＿１０をテストする。
【００６８】
ＳＴＳ３＿７が空である（ステップ９３３）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿７から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９３３、９３４および９３５）、再マップ処理は、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿３〜ＳＴＳ３＿６にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿４〜ＳＴＳ３＿７に）シフトさせ（ステップ９３６）、その後ステップ９３７に進みＳＴＳ３＿８をテストする。ＳＴＳ３＿７の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９３３および９３４）、第２のＯＣ１２信号が見つけられ、処理はステップ９４５に進みＳＴＳ３＿１１をテストする。
【００６９】
ＳＴＳ３＿８が空である（ステップ９３７）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿８から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９３７、９３８および９３９）、再マップ処理は、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿４〜ＳＴＳ３＿７にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿５〜ＳＴＳ３＿８に）シフトさせ（ステップ９４０）、その後、ジャンプインジケータＫの値により、いずれかの処理ノード＃３、＃４または＃５にジャンプする。ＳＴＳ３＿８の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９３７および９３８）、第２のＯＣ１２信号が見つけられ、処理はステップ９４９に進みＳＴＳ３＿１２をテストする。
【００７０】
ＳＴＳ３＿１０が空である（ステップ９４１）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿１０から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９４１、９４２および９４３）、再マップ処理は、第２のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿６〜ＳＴＳ３＿９にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿７〜ＳＴＳ３＿１０に）シフトさせ、その後、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿２〜ＳＴＳ３＿５にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿３〜ＳＴＳ３＿６に）シフトさせ（ステップ９４４）、その後、ステップ９４５に進みＳＴＳ３＿１１をテストする。ＳＴＳ３＿１０の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９４１および９４２）、第３のＯＣ１２信号が見つけられ、処理はステップ９５３に進みＳＴＳ３＿１４をテストする。
【００７１】
ＳＴＳ３＿１１が空である（ステップ９４５）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿１１から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９４５、９４６および９４７）、再マップ処理は、第２のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿７〜ＳＴＳ３＿１０にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿８〜ＳＴＳ３＿１１に）シフトさせ、その後、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿３〜ＳＴＳ３＿６にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿４〜ＳＴＳ３＿７に）シフトさせ（ステップ９４８）、その後、ステップ９４９に進みＳＴＳ３＿１２をテストする。ＳＴＳ３＿１１の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９４５および９４６）、第３のＯＣ１２信号が見つけられ、処理はステップ９５６に進みＳＴＳ３＿１５をテストする。
【００７２】
ＳＴＳ３＿１２が空である（ステップ９４９）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿１２から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９４９、９５０および９５１）、再マップ処理は、第２のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿８〜ＳＴＳ３＿１１にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿９〜ＳＴＳ３＿１２に）シフトさせ、その後、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿４〜ＳＴＳ３＿７にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿５〜ＳＴＳ３＿８に）シフトさせ（ステップ９５２）、その後、ジャンプインジケータＫの値によりいずれかの処理ノード＃３、＃４または＃５にジャンプする。ＳＴＳ３＿１２の現存の信号がＯＣ３信号でない場合（ステップ９４９および９５０）、第３のＯＣ１２信号が見つけられ、処理はステップ９５９に進みＳＴＳ３＿１６をテストする。
【００７３】
ＳＴＳ３＿１４が空である（ステップ９５３）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿１４から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９５３および９５４）、再マップ処理は、第３のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿１０〜ＳＴＳ３＿１３にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿１１８〜ＳＴＳ３＿１４に）シフトさせ、その後、第２のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿６〜ＳＴＳ３＿９にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿７〜ＳＴＳ３＿１０に）シフトさせ、その後、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿２〜ＳＴＳ３＿５にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿３〜ＳＴＳ３＿６に）シフトさせ（ステップ９５５）、その後ステップ９５６に進みＳＴＳ３＿１５をテストする。
【００７４】
ＳＴＳ３＿１５が空である（ステップ９５６）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿１５から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９５６および９５７）、再マップ処理は、第３のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿１１〜ＳＴＳ３＿１４にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿１２７〜ＳＴＳ３＿１５に）シフトさせ、その後、第２のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿７〜ＳＴＳ３＿１０にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿８〜ＳＴＳ３＿１１に）シフトさせ、その後、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿３〜ＳＴＳ３＿６にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿４〜ＳＴＳ３＿７に）シフトさせ（ステップ９５８）、その後ステップ９５９に進みＳＴＳ３＿１６をテストする。
【００７５】
ＳＴＳ３＿１６が空である（ステップ９５９）かまたは再マップ処理がＳＴＳ３＿１６から現存のＯＣ３信号を移動させる場合（ステップ９５９および９６０）、再マップ処理は、第３のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿１２〜ＳＴＳ３＿１５にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿１３８〜ＳＴＳ３＿１６に）シフトさせ、その後、第２のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿８〜ＳＴＳ３＿１１にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿９〜ＳＴＳ３＿１２に）シフトさせ、その後、第１のＯＣ１２信号（すなわち、ＳＴＳ３＿４〜ＳＴＳ３＿７にある）を１ＳＴＳ３タイムスロットだけ上に（すなわち、ＳＴＳ３＿５〜ＳＴＳ３＿８に）シフトさせ（ステップ９６１）、その後ジャンプインジケータＫの値によりいずれかの処理ノード＃３、＃４または＃５にジャンプする。
【００７６】
ＳＴＳ３タイムスロットが１６しかないため、第１ＳＴＳ３タイムスロットを超えたスライディングウインドウの位置に対し、図９の再マップ処理は、ＯＣ４８フレームの最後に達した時に終了する。例えば、スライディングウインドウが第２乃至第５ＳＴＳ３タイムスロットに配置されている場合、ＳＴＳ＿１６は意味を持たず、再マップ処理は、ステップ９５９〜９６１に達する前に終了する。
【００７７】
上述したように、図９の再マップ処理（すなわち、図６のステップ６１２）は、新たなＯＣ１２信号に対して利用可能なクワッドを有する現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号に対し最適な新たなマップを決定する。図６のステップ６１４は、ＯＣ４８フレームを古いマップからステップ６１２中に決定される新たなマップに変更するマップ変更のシーケンスを生成する。特定の実現により、ステップ６１４のマップ変更のシーケンスを生成する処理は、新たなマップを決定するためにステップ６１２中に生成される「シミュレートされた」移動のシーケンスに基づいても基づかなくてもよい。
【００７８】
概して、新たなマップは、ＯＣ４８フレーム内の空のクワッドを提供するために、現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号の１つまたは複数が新たな位置に移動されるという意味で、古いマップとは異なる。ＯＣ４８フレームを古いマップから新たなマップに再マップするマップ変更のシーケンスを生成する多数の異なるアルゴリズムがある。これらアルゴリズムのいくつかは、以下の原理のうちの１つまたは複数に基づいてよい。
【００７９】
可能の時はいつでも、現存のカスタマに対する影響を最小化するために、ＯＣ４８フレーム内の古い位置から新たな位置への現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号の各移動は、ブリッジングおよびスイッチング技術を使用して実現され、その場合、移動される信号の送信は、その信号の送信が古い位置で維持されながら新たな位置で始動され、それにより古い位置での送信が終了した後に、ＯＣ４８フレーム内の古い位置と新しい位置との両方で信号がダブルキャストする。これは、１つの信号の複数のＳＴＳ３タイムスロットへのマッピングを可能にする多重化ノードのマルチキャスティング能力を使用することによって行われ、それにより、同じ信号の２つの複製が異なるＳＴＳ３タイムスロットにおいて送信される。
【００８０】
かかるダブルキャスティングでは、古い位置と新しい位置とがオーバラップしない（すなわち、古い位置と新しい位置とがいかなるＳＴＳ３タイムスロットも共通に有していない）、と仮定する。この状態は、ＯＣ３信号を移動させる時に必然的に常に満足されるが、ブリッジングおよびスイッチングを使用してＯＣ１２信号を移動させることができないマップがいくつかある。例えば、現ＯＣ４８フレームフォーマットが、Ａ、ＢおよびＣと呼ばれ、それぞれ第３、第７および第１１タイムスロットで開始する３つのクワッドに配置される３つのＯＣ１２信号を有する場合、第４のＯＣ１２信号Ｄを追加するようクワッドを利用可能とするために信号Ａ、ＢおよびＣの各々を移動させるために、ブリッジングおよびスイッチングを実行することができない。ダブルキャスティングに利用可能な２つのクワッドがないためである。その場合、現存のＯＣ１２信号の少なくとも１つは、その新たな位置で送信することができる前にその古い位置から削除されなければならない。例えば、信号Ｃを削除することができ、その後、信号Ｂを、第１３ＳＴＳ３タイムスロットで開始するクワッドに移動させるために、第７および第１３ＳＴＳ３タイムスロットで開始する２つのクワッドでダブルキャストすることができ、その後、信号Ａを、第１３ＳＴＳ３タイムスロットで開始するクワッドに移動させるために、第３および第９ＳＴＳ３タイムスロットで開始する２つのクワッドでダブルキャストすることができ、その後、信号Ｃを、第１ＳＴＳ３タイムスロットで開始するクワッドかまたは第４ＳＴＳ３タイムスロットで開始するクワッドに再追加することができる。いずれの場合も、その後、新たなＯＣ１２信号Ｄを追加するために、他の残りのクワッドが利用可能となる。ステップ６１４の処理は、ブリッジングおよびスイッチングを実行することができない状況を認識し、ステップ６１６中に所望の新たなマップに達するために適当なマップ変更のシーケンスを生成する。性能の理由により、すべての信号移動にブリッジングおよびスイッチングが必要である場合、この要求は、ブリッジングおよびスイッチングを使用して実現することができないあらゆる信号移動を有する新たなマップを選択することを避けるため、図９の再マップアルゴリズム中に適用することができる。
【００８１】
設計により、図９の再マップアルゴリズムは移動される最小数の信号に対応するマップを選択するため、移動した各現存のＯＣ３信号は、古いマップですでに空であったＳＴＳ３タイムスロットに移動される。従って、概して、マップ移動のシーケンスは、あるとすればＯＣ３信号移動のすべてで開始することができ、その後、あるとすればＯＣ１２信号マップ変更のすべてで終了することができる。この場合、それらＯＣ１２信号マップ変更は、１マップ信号移動によって行われてよく、あるいは、上述したように、ブリッジングおよびスイッチングを実行することができない時に、２マップ信号削除および追加によって行われてよい。
【００８２】
図１０は、本発明の１つの実施の形態により、新たなＯＣ１２信号に対しクワッドを利用可能とするために、ＯＣ４８フレームを古いマップからステップ６１２中に決定された新たなマップに再マップするように、ステップ６１４中に生成されるマップ変更のシーケンスを実行するために、図６のステップ６１６中に実現される処理を示す。また、図１０の処理は、利用可能なＳＴＳ３タイムスロットに新たなＯＣ３信号を追加するか、新たなＯＣ１２信号を利用可能なクワッドに追加するか、または現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号を削除するために、実現される。図１０の処理は、多重化ノードと分離化ノードとの間の信号移動、追加および／または削除の実行を調整する。図１０の処理は、シーケンスにおける最初から最後までのマップ変更で、一度に１回の変更で、信号移動、追加および／または削除に対応するマップ変更の特定のシーケンスを実行する。
【００８３】
図１０において、「ｔｏ」は、多重化ノードにおいて、メッセージフラグの送信エラーにより、マップメッセージ、または実行マップメッセージ、または応答マップ実行メッセージが検出されない（メッセージなし）場合のタイムアウトを示す。分離化ノードは、受信メッセージにパリティエラーを検出した場合、多重化ノードに受信メッセージを返信せず、その結果「ｔｏ」符号で示される多重化ノードによりタイムアウトとなる（パリティエラー）。「ｔｅ」は、多重化ノードによって送信され、かつ分離化ノードから受信されるマップの情報を一致させる場合の、送信エラーの検出を示す。「ｕｅ」は、多重化ノードかまたは分離化ノードにおいて、２つのノードの同一のプロビジョニングを一致させることによる、ユーザデータエントリエラーの検出を示す。これは、マップのエラーのない送信の確認後に行われる。
【００８４】
特に、シーケンスにおける現マップ変さらにおいて、多重化ノードは、適当なマップメッセージ（すなわち、追加マップメッセージ、削除マップメッセージまたは移動マップメッセージ）を分離化ノードに送信し、ｍｕｘタイムアウトカウンタを開始する（図１０のステップ１００２）。追加マップメッセージは、ＯＣ４８フレームに追加される新たなＯＣ３／ＯＣ１２信号のためのポート＃およびＳＴＳ３タイムスロットを識別する。削除マップメッセージは、ＯＣ４８フレームから削除される現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号のためのポート＃およびＳＴＳ３タイムスロットを識別する。移動マップメッセージは、ＯＣ４８フレーム内の新たな位置に移動される現存のＯ３／ＯＣ１２信号のためのポート＃および新たなＳＴＳ３タイムスロットを識別する。
【００８５】
分離化ノードは、多重化ノードからマップメッセージを受信し、受信したマップメッセージのパリティエラーをチェックし、パリティエラーがない場合はマップメッセージを多重化ノードにエコーバックし、それ自体のｄｅｍｕｘタイムアウトカウンタを開始する（ステップ１００４）。また、分離化ノードは、それ自体のタイムアウトカウンタも開始する。分離化ノードがパリティエラーを検出した場合、送信エラー（ｔｅ）が検出され、分離化ノードは何も行わず（すなわち、マップメッセージを多重化ノードにエコーバックせず）、最終的に多重化ノードがタイムアウトする。送信エラーは、最初にｍｕｘからｄｅｍｕｘへの途中、および偶数パリティエラーを検出するマッチングの場合にメッセージをｄｅｍｕｘからｍｕｘに返送する時はその後に、発生する可能性がある。ｄｅｍｕｘにおける奇数パリティ検査が第１のエラーを検出するが、２つのエラーが互いを打消す場合、ｍｕｘにおける送信され、かつ受信されたメッセージのマッチングは、ｄｅｍｕｘによって受信されたデータにエラーがある、という事実を検出しない。ｄｅｍｕｘで奇数パリティエラーが検出される時、メッセージは多重化ノードにおいてタイムアウトするために返信されず、それにより強制的に再送信が行われる。
【００８６】
多重化ノードは、分離化ノードからエコーマップメッセージを受信し、そのエコーマップメッセージを、それが分離化ノードに送信したオリジナルマップメッセージと比較する。そして、それらが一致した場合、オリジナルマップメッセージに基づいて多重化ノードをマップするプロセスの第１部を実行し、実行マップメッセージを分離化ノードに送信する（ステップ１００６）。ｍｕｘマッピングプロセスの第１部については、本明細書において図１１と共に後述する。エコーマップメッセージがオリジナルマップメッセージと一致しない場合、送信エラー（ｔｅ）が検出される。多重化ノードがエコーマップメッセージを受信する前にｍｕｘタイムアウトカウンタがタイムアウトした場合、タイムアウト（ｔｏ）が検出される。いずれの場合も、エラーカウンタがインクリメントされ、処理はステップ１００８に進む。
【００８７】
エラーカウンタが指定された閾値Ｎ（例えば、１０）を超えた場合（ステップ１００８）、多重化ノードにおいて、現マップ変更が失敗したことを示してアラーム状態が通知される（ステップ１０１０）。なお、１つまたは複数のマップ変更が正常に実現された後に、失敗が発生する可能性がある。その場合、図１０の処理が失敗に終わった時（ステップ１０１４）、いくつかのＯＣ３／ＯＣ１２信号が既に再マップされている（すなわち、移動され、追加され、または削除されている）可能性がある（コメント１０１２）。エラーカウンタが指定された閾値を超えない場合、処理はステップ１００２に戻り、多重化ノードは以前のマップメッセージを分離化ノードに再送信することにより、再度同じマップ変更を試みる。
【００８８】
タイムアウトまたは送信エラーがなかった場合、処理はステップ１０１６に進み、多重化ノードは実行マップメッセージを分離化ノードに送信し、そのｍｕｘタイムアウトカウンタを再開する。
【００８９】
分離化ノードは、多重化ノードから実行マップメッセージを受信し、オリジナルマップメッセージに基づいて分離化ノードをマップする処理を実行し、マップ実行メッセージを多重化ノードに返送する（ステップ１０１８）。分離化ノードは、受信したポート番号と連続するタイムスロットＳＴＳ３の受信した番号（１または４）とを、分離化ノードにおけるプロビジョン信号のポート番号およびビットレートと比較する。それらが一致しない場合、分離化ノードは、多重化ノードに対し、ユーザデータエントリエラーを示す否定応答マップ実行メッセージを送信し、それが移動コマンドである場合、分離化ノードはダブルキャスティングを取消す。それらが一致する場合、分離化ノードは、メッセージで受信された、ポート番号、連続するタイムスロットの番号およびＳＴＳ３番号情報に基づき、追加／削除／移動ＳＴＳマップコマンドを実行する。実現によっては、分離化ノードが多重化ノードから受信された実行マップメッセージにパリティエラーを検出する場合、分離化ノードはマップ実行メッセージを多重化ノードに返信せず、そのため多重化ノードがタイムアウトする。また、タイムアウトが何回発生したかにより、実行マップメッセージを再送する。ｄｅｍｕｘマッピングプロセスについては、本明細書において図１２と共に後述する。
【００９０】
多重化ノードは、分離化ノードからマップ実行メッセージを受信し、ｍｕｘマッピングプロセスの第２部を実現する（ステップ１０２０）。ｍｕｘマッピングプロセスの第２部については、本明細書において図１３と共に後述する。多重化ノードが分離化ノードからマップ実行メッセージを受信する前に、ｍｕｘタイムアウトカウンタがタイムアウトした場合、ｍｕｘにおいてタイムアウト（ｔｏ）が検出される。その場合、エラーカウンタはインクリメントされて、指定されたタイムアウト閾値Ｎ（例えば、１０）と比較される（ステップ１０２２）。エラーカウンタが指定されたタイムアウト閾値Ｎを超えた場合、多重化ノードにおいて、マップ変更が失敗したことを示して、アラーム状態が通知される（ステップ１０２４）。ステップ１０１０のアラーム状態と同様に、１つまたは複数のマップ変更が正常に実現された後に障害が発生する可能性がある。その場合、図１０の処理が失敗で終わる時（ステップ１０１４）、いくつかのＯＣ３／ＯＣ１２信号が既に再マップされている（すなわち、移動され、追加されまたは削除されている）可能性がある（コメント１０１２）。エラーカウンタが指定された閾値を超えていない場合、処理はステップ１０１６に戻り、多重化ノードは以前の実行マップメッセージをｄｅｍｕｘに再送することにより、再度同じマップ変更を完了するよう試みる。
【００９１】
多重化ノードによって受信されるマップ実行メッセージが、分離化ノードにおいてユーザデータエントリエラーが検出されたことを示す、否定マップ実行メッセージである場合、ｍｕｘにおいてユーザデータエントリエラー（ｕｅ）が検出され、マップ変更のシーケンスの処理が失敗に終わる（ステップ１０１４）前に、対応するアラーム状態が通知される（ステップ１０２６）。
【００９２】
タイムアウトおよびユーザデータエントリエラーが検出されない場合、処理はステップ１０２８に進む。マップ変更のシーケンスにおける最後のマップメッセージがすでに処理されている場合、処理は終了する（ステップ１０３０）。そうでない場合、処理はステップ１００２に戻り、シーケンスの次のマップメッセージを送信する。新たなマップメッセージの送信と多重化および分離化ノードのその実行とは、図１０の処理が図９の再マップ処理を使用して計算される新たなマップの実現を完了するまで繰返される。送信エラー実行マップメッセージの非検出と応答マップ実行メッセージの非検出とを識別することができないことにより、多重化ノードにおけるタイムアウトのみに基づき、分離化ノードが、移動されたＯＣ３／ＯＣ１２信号のスイッチングを実行したか否かを判断することが不可能になる。移動されたライブ信号に障害が発生することを避けるために、多重化ノードは、ダブルキャスティングの取消しを実行しない。代りに、障害処理が、ユーザに対し、その状況を示す適当なアラームメッセージを生成する。２つのメッセージの非検出の可能性を最小化するために、それらに対し強固なエラー検出および訂正能力が設計される。
【００９３】
ｍｕｘおよびｄｅｍｕｘによって送信されるマップメッセージは、以下の共通のメッセージングフォーマットを使用する。各メッセージは、４バイト長であり、バイト１はメッセージタイプフラグ、バイト２は第１データバイト、バイト３は第２データバイト、バイト４はバイト１、２および３のためのビット単位のパリティバイトである。メッセージが送信されない場合、送信チャネルにアイドルチャネルバイト「００００００００」が挿入される。
【００９４】
メッセージタイプフラグ（バイト１）のための定義された値は、以下を含む（「ｘ」は、０または１とすることができる未定義ビットを示す）。
・「１１０００ｘｘｘ」−追加マップメッセージ
・「１１１０１ｘｘｘ」−削除マップメッセージ
・「１１１１１ｘｘｘ」−移動マップメッセージ
・「１１１１０ｘｘｘ」−実行マップメッセージ
・「１１０１１ｘｘ１」−追加／削除／移動マップの肯定応答実行
・「１１０１１ｘｘ０」−追加／削除／移動マップの否定応答実行
実行マップメッセージと、追加／削除／移動マップメッセージの肯定および否定応答実行と、のために、バイト２および３は定義されない。
【００９５】
追加、削除および移動マップメッセージのために、第１データバイト（バイト２）は、フォーマット「０１１Ｆａｂｃｄ」を有する。ここで、Ｆ＝１は、ＯＣ１２信号が追加／削除／移動されることを意味し、Ｆ＝０は、ＯＣ３信号が追加／削除／移動されることを意味し、「ａｂｃｄ」は、追加／削除／移動されるＯＣ３／ＯＣ１２信号に対するポート番号を識別する。
【００９６】
第２データバイト（バイト３）は、フォーマット「０１０Ｆｅｆｇｈ」を有する。ここで、「Ｆ」は、第１データバイトと同じ意味を有し、「ｅｆｇｈ」は、ＳＴＳ３タイムスロット番号を識別する。追加マップメッセージに対し、「ｅｆｇｈ」は、新たなＯＣ３／ＯＣ１２信号に対するＳＴＳ３タイムスロットを識別する。移動マップメッセージに対し、「ｅｆｇｈ」は、移動される現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号に対し新たなＳＴＳ３タイムスロットを識別する。削除マップメッセージに対し、分離化ノードが、ポート番号（すなわち、バイト２の「ａｂｃｄ」）から、削除されるＯＣ３／ＯＣ１２信号に対するＳＴＳ３タイムスロットを決定することができるため、「ｅｆｇｈ」は実際には必要でない。
【００９７】
図１１は、本発明の１つの実施の形態により、図１０のステップ１００６に対応するオリジナルマップメッセージに基づく多重化ノードをマップするプロセスの第１部のフローチャートを示す。第１部は、ＯＣ４８フレーム内の新たな位置への現存するＯＣ３／ＯＣ１２信号のブリッジングおよびスイッチングのためのダブルキャスティングの開始に対応する。
【００９８】
特に、図１１の処理は、ポート（すなわち、マップメッセージのバイト２の「ａｂｃｄ」）と、マップメッセージのタイプによっては、ＳＴＳ３タイムスロット（すなわち、マップメッセージのバイト３の「ｅｆｇｈ」）と、を識別するオリジナルマップメッセージにより（コメント１１０４）、ステップ１１０２において開始する（多重化ノードが、そのオリジナルマップメッセージと一致するエコーマップメッセージを受信した後）。マップメッセージは、移動マップメッセージでない場合（ステップ１１０６）、追加または削除マップメッセージであり、その場合、ダブルキャスティングは必要でなく、第１部の処理は終了する（ステップ１１１８）。マップメッセージが移動マップメッセージである場合、処理はステップ１１０８に進み、移動される信号がＯＣ３信号かまたはＯＣ１２信号かが判断される。
【００９９】
移動される信号がＯＣ３信号である場合（ステップ１１０８）、指定されたポートは、その現（「古い」）ＳＴＳ３タイムスロットから指定された新たなＳＴＳ３タイムスロットへ再マップされることになり（コメント１１１０）、ステップ１１８において第１部が終了する前に、古いＳＴＳ３タイムスロットへのポートのマッピングを維持しながら、ポートを新たなＳＴＳ３タイムスロットへマップすることによりにより、ダブルキャスティングが開始される（ステップ１１１２）。
【０１００】
そうでない場合、移動される信号はＯＣ１２信号であり（ステップ１１０８）、指定されたポートは、指定されたＳＴＳ３タイムスロットにおいて開始する新たなクワッドに再マップされることになり（コメント１１１４）、ステップ１１１８において第１部が終了する前に、古いクワッドへのポートのマッピングを維持しながら、ポートを新たなクワッドへマッピングすることにより、ダブルキャスティングが開始される（ステップ１１１６）。
【０１０１】
図１２は、本発明の１つの実施の形態による、図１０のステップ１０１８に対応する受信されたマップメッセージに基づく分離化ノードのマッピングのプロセスのフローチャートを示す。図１２の処理は、分離化ノードが多重化ノードから実行マップメッセージを受信した後に、ステップ１２０２において開始する。図１２の処理は、ポートと、マップメッセージのタイプによってはＳＴＳ３タイムスロットと、を識別する、以前に受信されたオリジナルマップメッセージ内に含まれる情報に基づく（コメント１２０４）。なお、多重化ノードによる実行マップメッセージの再送信により、分離化ノードによる同じオリジナルマップメッセージが複数実行される結果となってはいけない（コメント１２０６）。
【０１０２】
オリジナルマップメッセージが削除マップメッセージである場合（ステップ１２０８）、分離化ノードは、ＯＣ３／ＯＣ１２出力を削除することになる（コメント１２１０）。削除される信号がＯＣ３信号である（ステップ１２１２）が、分離化ノードが、その同じポートにおいてＯＣ３信号を削除する独立したコマンドを以前に受信していない（ステップ１２１４）場合、ユーザデータエントリエラーが検出され（コメント１２１６）、図１２の処理は信号を削除することなく終了する（ステップ１２４４）。しかしながら、削除される信号がＯＣ３信号であり（ステップ１２１２）、分離化ノードが、同じポートにおいてＯＣ３信号を削除する独立したコマンドを以前に受信していた（ステップ１２１４）場合、処理がステップ１２４４で終了する前に、指定されたポートのマップが削除される（ステップ１２１８）。
【０１０３】
同様に、削除される信号がＯＣ１２信号である（ステップ１２１２）が、分離化ノードが、その同じポートにおいてＯＣ１２信号を削除する独立したコマンドを以前に受信していない（ステップ１２２０）場合、ユーザデータエントリエラーが検出され（コメント１２１６）、図１２の処理が信号を削除することなく終了する（ステップ１２４４）。しかしながら、削除される信号がＯＣ１２信号であり（ステップ１２１２）、分離化ノードが、同じポートにおいてＯＣ１２信号を削除する独立したコマンドを以前に受信していた（ステップ１２２０）場合、処理がステップ１２４４で終了する前に、指定されたポートのマップが削除される（ステップ１２２２）。
【０１０４】
オリジナルマップメッセージは、削除マップメッセージでない場合（ステップ１２０８）、追加マップメッセージかまたは移動マップメッセージである（コメント１２２４）。なお、追加マップメッセージは、指定されたポートに対しいかなる現存のマップも削除する（コメント１２２６）。オリジナルマップメッセージが追加マップメッセージである場合（ステップ１２２８）、処理はステップ１２３０に進み、追加される信号がＯＣ３信号かまたはＯＣ１２信号かを判断する。
【０１０５】
追加される信号がＯＣ３信号である（ステップ１２３０）が、分離化ノードが、その同じポートにおいてＯＣ３信号を追加するかまたはＯＣ１２信号をＯＣ３信号にレート−ダウングレードする独立したコマンドを以前に受信していない（ステップ１２３２）場合、ユーザデータエントリエラーが検出され（コメント１２３４）、図１２の処理は信号を追加することなく終了する（ステップ１２４４）。しかしながら、追加される信号がＯＣ３信号であり（ステップ１２３０）、分離化ノードが、同じポートにおいてＯＣ３信号を追加するかまたはＯＣ１２信号をＯＣ３信号にレート−ダウングレードする独立したコマンドを以前に受信していた（ステップ１２３２）場合、処理がステップ１２４４で終了する前に、指定されたポートのマップが指定されたＳＴＳ３タイムスロットにマップされる（ステップ１２３６）。
【０１０６】
同様に、追加される信号がＯＣ１２信号である（ステップ１２３０）が、分離化ノードが、その同じポートにおいてＯＣ１２信号を追加するかまたはＯＣ３信号をＯＣ１２信号にレート−アップグレードする独立したコマンドを以前に受信していない（ステップ１２３８）場合、ユーザデータエントリエラーが検出され（コメント１２３４）、図１２の処理は信号を追加することなく終了する（ステップ１２４４）。しかしながら、追加される信号がＯＣ１２信号であり（ステップ１２３０）、分離化ノードが、同じポートにおいてＯＣ１２信号を追加するかまたはＯＣ３信号をＯＣ１２信号にレート−アップレードする独立したコマンドを以前に受信していた（ステップ１２３８）場合、処理がステップ１２４４で終了する前に、指定されたポートが、指定されたＳＴＳ３タイムスロットにおいて開始するクワッドにマップされる（ステップ１２４０）。
【０１０７】
オリジナルマップメッセージは、追加マップメッセージでない場合（ステップ１２２８）、移動マップメッセージであり、処理はステップ１２４２に進み、移動される信号がＯＣ３信号かまたはＯＣ１２信号かを判断する。移動される信号がＯＣ３信号である場合（ステップ１２４２）、処理がステップ１２４４において終了する前に、ポートは指定された新たなＳＴＳ３タイムスロットにマップされる（ステップ１２３６）。移動される信号がＯＣ１２信号である場合（ステップ１２４２）、処理がステップ１２４４において終了する前に、ポートは指定された新たなＳＴＳ３タイムスロットにおいて開始するクワッドにマップされる（ステップ１２４０）。
【０１０８】
図１３は、本発明の１つの実施の形態による、図１０のステップ１０２０に対応するオリジナルマップメッセージに基づく多重化ノードをマップするプロセスの第２部のフローチャートを示す。第２部は、現存のＯＣ３／ＯＣ１２信号のＯＣ４８フレーム内の新たな位置へのブリッジングおよびスイッチングの完了に対応する。
【０１０９】
特に、図１３の処理は、多重化ノードが分離化ノードから応答マップ実行メッセージを受信した後に、ステップ１３０２において開始する。多重化ノードが否定応答マップ実行メッセージを受信した場合（ステップ１３０４）、分離化ノードは、図１２の処理中にユーザデータエントリエラーを検出しており（コメント１３０６）、この場合、適当であれば、多重化ノードは、ダブルキャスティングの開始に対応する図１１の第１部処理中に生成された新たなマップを削除し（ステップ１３０８）、図１０の「ｕｅ」ノードにジャンプする（ステップ１３１０）。
【０１１０】
そうでない場合、多重化ノードは、肯定応答マップ実行メッセージを受信しており（ステップ１３０４）、オリジナルマップメッセージは、ポート番号と、マップメッセージのタイプによってはＳＴＳ３タイムスロットと、を識別し（コメント１３１２）、処理はステップ１３１４に進む。マップメッセージが移動マップメッセージであり（ステップ１３１４）、移動される信号がＯＣ３信号である（１３１６）場合、ポートは、指定された新たなＳＴＳ３タイムスロットにマップされることになる（コメント１３１８）。なお、この場合、ポートは、図１１の第１部の結果として、古いＳＴＳ３タイムスロットと新たなＳＴＳ３タイムスロットとの両方に対しＯＣ３信号をダブルキャストするようにすでにマップされている。従って、ポートから古いＳＴＳ３タイムスロットへのマップが削除される場合（ステップ１３２０）、ポートから新たなＳＴＳ３タイムスロットへのマップは図１３の処理が終了する時に（ステップ１３４２）残る（コメント１３２２）。
【０１１１】
しかしながら、移動される信号がＯＣ１２信号である場合（ステップ１３１６）、ポートは、指定されたＳＴＳ３タイムスロットで開始する新たなクワッドに再マップされることになる（コメント１３２４）。なお、この場合、ポートは、図１１の第１部の結果として、古いクワッドと新たなクワッドとの両方に対しＯＣ１２信号をダブルキャストするように既にマップされている。従って、ポートから古いクワッドへのマップが削除される場合（ステップ１３２６）、ポートから新たなクワッドへのマップは、図１３の処理が終了する時に（ステップ１３４２）残る（コメント１３２８）。
【０１１２】
マップメッセージが、移動マップメッセージではなく（ステップ１３１４）、追加マップメッセージである場合（ステップ１３３０）、指定されたポートに対するいかなる現存のマップも削除される（コメント１３３２）。追加される信号がＯＣ３信号である場合（ステップ１３３４）、図１３の処理がステップ１３４２において終了する前に、指定されたポートは指定されたＳＴＳ３タイムスロットにマップされる（ステップ１３３６）。しかしながら、追加される信号がＯＣ１２信号である場合（ステップ１３３４）、図１３の処理がステップ１３４２において終了する前に、指定されたポートは、指定されたＳＴＳ３タイムスロットで開始するクワッドにマップされる（ステップ１３３８）。
【０１１３】
そうでない場合、マップメッセージは削除マップメッセージであり（ステップ１３３０）、図１３の処理がステップ１３４２において終了する前に、指定されたポートのマップは削除される（ステップ１３４０）。
【０１１４】
図１４は、本発明の１つの実施の形態による、プロビジョニング処理を実行するインタフェース回路１４００のブロック図を示す。インタフェース回路１４００は、好ましくは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）上で実現される。構成および初期化プロセス後、インタフェース回路１４００は、３ポートデバイス（すなわち、ポートＡ、ＢおよびＣを有する）として機能する。ポートＡおよびＢは、例えば図１に示すＳＯＮＥＴ／ＳＤＨｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ装置との間の単方向インタフェースである。ポートＡおよびＢの各々は、単方向４ビットデータバスと、２０．７３６ＭＨｚｍｕｘおよびｄｅｍｕｘクロックと、８ＫＨｚフレーム開始（Start Of Frame（ＳＯＦ））パルスと、ＴＯＨ挿入イネーブルパルスと、を含む。ポートＣは双方向Ｉ／Ｏポートであり、インタフェース回路１４００を、インタフェース回路１４００にメッセージを書込むことによりメッセージの送信を開始するボードコントローラ（図示せず）と、インタフェースする。ボードコントローラは、受信メッセージフラグを検出するインタフェース回路により割込まれた時、そのインタフェース回路からメッセージを読出す。
【０１１５】
インタフェース回路１４００の特徴およびオプションは、以下を含む。
・ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨｍｕｘからの出力およびＳＯＮＥＴ／ＳＤＨｄｅｍｕｘへの入力におけるＯＣ４８ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ信号のＴＯＨに対するシリアルクロックおよび高速データインタフェース
・混合レートＯＣ４８ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ信号の追加／削除／レート−アップグレード／レート−ダウングレードに対する、オフラインおよびインラインユーザプロビジョニングの目的のための、多重化／分離化されたＯＣ４８ＴＯＨへ／からのｎバイトの情報の挿入／抽出
・分離化されたＯＣ４８信号からのＴＯＨメッセージ抽出（TOH Message Extraction（ＴＭＥ））インタフェース
・多重化されたＯＣ４８信号へのＴＯＨメッセージ挿入（TOH Message Insertion（ＴＭＩ）インタフェース
・ＴＭＥにおいておよびＴＭＩメッセージ幅においてプログラム可能
・ＴＭＥにおいておよびＯＣ４８ＴＯＨにおけるメッセージのＴＭＩ配置においてプログラム可能
・追加／削除／レート−アップグレード／レート−ダウングレードメッセージ監視および処理
・ボードコントローラに対するパラレル双方向非同期／同期インタフェース
・有効メッセージ検出時のボードコントローラに対する割込みの生成
・ボードコントローラから／への総読出し／書込み機能
・回路内テスト（In-Circuit-Test（ＩＣＴ））に対するトライステート可能出力およびネットシェアリング
【０１１６】
図１５は、本発明の１つの実施の形態による、図１のノード１のｍｕｘ／ｄｅｍｕｘボードのための多重化／分離化回路１５００のブロック図を示す。回路１５００は、８つまでのＯＣ３／ＯＣ１２レート入力カスタマ信号１１４を受信して、分割し、変換し、光ファイバ１０６および１０８によりノード２に送信するために、対応するＯＣ４８レート出力信号を生成する。さらに、回路１５００は、光ファイバ１１０および１１２によりノード２から受信するＯＣ４８レート信号の２つの複製（図１５では、ＯＣ４８入力＃１とＯＣ４８入力＃２と呼ぶ）を受信し、８つ（まで）の対応するＯＣ３／ＯＣ１２レート出力カスタマ信号１２０を生成する。さらに、回路１５００は、回路１５００の動作を制御するボードコントローラ（図示せず）から種々のステータスおよび制御信号を受信する。回路１５００の中心には、多重化および分離化動作を実行する集積回路１５０２がある。
【０１１７】
これらの機能を実行するために、回路１５００は、１１までの異なるクロック信号を生成する。すなわち、８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２レート入力カスタマ信号１１４の各々からの１つのクロックと、ＯＣ４８レート信号の各複製からの１つのクロックと、ローカルクロック（例えば、Ｓｔｒａｔｕｍ−３クロック）と、である。回路１５００は、図１のアド／ドロップ構成かまたは図２のドロップ／コンティニュ構成のいずれにおいても使用されるように構成することができる。アド／ドロップ構成で使用されるように構成される場合、回路１５００は、多重化のために１１の異なるクロック信号のうちの１つを選択して使用し、一方で、分離化は、２つのＯＣ４８レートクロックとローカルクロックとから選択されるクロックに基づく。ドロップ／コンティニュ構成において使用されるように構成される場合、入力カスタマ信号はない。従って、多重化および分離化は共に、２つのＯＣ４８レートクロックとローカルクロックとから選択された同じクロックに基づく。
【０１１８】
特に、適当なクロック・データ回復（clock-and-data-recovery（ＣＤＲ））回路を備えたトランシーバ回路１５０４は、８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２レート入力カスタマ信号１１４から、８つまでの異なるカスタマ信号クロック１５０６を回復する。ＯＣ３信号から生成されるカスタマ信号クロックは、１５５ＭＨｚのクロックレートを有し、ＯＣ１２信号から生成されるカスタマ信号クロックは、６２２ＭＨｚのクロックレートを有する。ボードコントローラからの制御信号ＭＳＥＬ［１：８］は、トランシーバ回路１５０４の８つの入力ポートのいずれがライブ入力カスタマ信号を有するかを識別する。
【０１１９】
８つまでのカスタマ信号クロック１５０６は、ＡＮＤブロック１５０８に入力され、ＡＮＤブロック１５０８は、各カスタマ信号クロック１５０６と、対応するクロックが有効であるかを示す対応するアラーム制御信号１５１０と、の間に論理「ＡＮＤ」演算を適用する。特に、対応するカスタマ信号クロック１５０６が有効である場合、８つのアラーム制御信号１５１０の各々は論理値「１」を有することになり、そのカスタマ信号に対し、信号喪失（loss-of-signal（ＬＯＳ））、クロック喪失（loss-of-clock（ＬＯＣ））、フレーム外（out-of-frame（ＯＯＦ））またはフレーム喪失（loss-of-frame（ＬＯＦ））状態が存在する場合、論理値「０」を有することになる。制御信号ＣＳＥＬ［３：４］に基づき、ｍｕｘＭ３において、ＡＮＤブロック１５０８からの最初の４つのカスタマ信号クロックのうちの１つが選択され、ｍｕｘＭ４において、制御信号ＣＳＥＬ［５：６］に基づいて、最後の４つのカスタマ信号クロックのうちの１つが選択される。
【０１２０】
そして、これら２つの選択されたカスタマ信号クロックは、ループタイミングクロック１５１２（後述する）と共にｍｕｘＭ５に入力される。制御信号ＣＳＥＬ［１：２］に基づき、ｍｕｘＭ５は、これら３つのクロックのうちの１つを選択する。入力カスタマ信号がＯＣ３信号かまたはＯＣ１２信号かにより、およびｍｕｘＭ３、Ｍ４およびＭ５によりいずれのクロックが選択されるかにより、ｍｕｘＭ５によって選択されるクロックは、１５５ＭＨｚまたは６２２ＭＨｚのいずれのクロックレートを有してもよい。分周器ＤＩＶ４は、制御信号ＤＩＶ４によってイネーブルにされると、ｍｕｘＭ５からのクロックを４で分周し、ｍｕｘＭ６は、制御信号ＥＮＯＣ１２に基づき、ｍｕｘＭ５から直接受信したクロックかまたは分周器ＤＩＶ４からの分周されたクロックのいずれかを選択する。特に、ｍｕｘＭ５によって選択されるクロックが１５５ＭＨｚのクロックレートを有する場合、ｍｕｘＭ６は、ｍｕｘＭ５から直接受信するクロックを選択する。ｍｕｘＭ５によって選択されるクロックが６２２ＭＨｚのクロックレートを有する場合、ｍｕｘＭ６は、分周器ＤＩＶ４から分周されたクロックを選択する。いずれの場合も、ｍｕｘＭ６からのクロックは、１５５ＭＨｚのクロックレートを有する。
【０１２１】
ｍｕｘＭ６からの１５５ＭＨｚクロックは、ローカルクロック発生器１５１４からの１５５ＭＨｚのローカルクロックと共にｍｕｘＭ８に入力される。ｍｕｘＭ８は、フリップフロップＦＦ１によって生成される制御信号１５１６に基づき、これら２つのクロックのうちの１つを選択する。ｍｕｘＭ８からのクロックは、クロック喪失（ＬＯＣ）検出器１５１８に入力され、ＬＯＣ検出器１５１８は、ｍｕｘＭ８からのクロックを監視することによりクロック喪失状態を検出する。ＬＯＣ検出器１５１８は、ＬＯＣ信号１５２０を生成し、それはフリップフロップＦＦ１にフィードバックされる。さらに、ＬＯＣ信号１５２０は、汎用入力／出力の一部であるＧＰＩＯ（５３）としてボードコントローラに送信される。また、制御信号１５１６も、フリップフロップＦＦ１にフィードバックされる。ＬＯＣ検出器１５１８がＬＯＣ状態を検出する時はいつでも、ＬＯＣ信号１５２０はハイになり、それによりフリップフロップＦＦ１は制御信号１５１６をトグルし、それによって、ｍｕｘＭ８によって行われる選択が一方の入力から他方の入力に変化する。また、制御信号１５１６は、ＧＰＩＯの一部として、特にＧＰＩＯ（５４）としてボードコントローラに送信される。また、フリップフロップＦＦ１は、ボードコントローラから、プリセットおよびクリア信号ＭＸＳＥＬ０およびＭＸＳＥＬ１をそれぞれ受信する。
【０１２２】
また、ｍｕｘＭ８によって選択される１５５ＭＨｚクロックは、ｍｕｘ位相ロックループ（ＰＬＬ）１５２２に入力され、ＰＬＬ１５２２は、１５５ＭＨｚクロックを４で逓倍することにより、６２２ＭＨｚクロック１５２４を生成する。これは、トランシーバ回路１５０４からの回復された入力カスタマデータ信号１５２６を多重化するための多重化クロックとして使用されるために、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２に入力される。結果としての多重化データ信号は、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２のｍｕｘデータ出力において１６のパラレル１５５Ｍｂ／ｓデータ信号として供給される。
【０１２３】
その間、ＯＣ４８入力信号＃１はＣＤＲ回路１５２８に入力され、ＣＤＲ回路１５２８は、１６のパラレル１５５Ｍｂ／ｓデータ信号１５３０と１つの１５５ＭＨｚクロック（ＣＤＲＬＫ１）１５３２とを回復する。同様に、ＯＣ４８入力信号＃２はＣＤＲ回路１５３４に入力され、ＣＤＲ回路１５３４は、１６のパラレル１５５Ｍｂ／ｓデータ信号１５３６と１つの１５５ＭＨｚクロック（ＣＤＲＣＬＫ２）１５３８とを回復する。データ信号の２つのセットはデータｍｕｘ１５４０に入力され、データｍｕｘ１５４０は、制御信号ＳＥＬ＿ＤＡＴＡに基づいて、２つのセットのうちの１つを、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２によって分離化されるためのデータ入力として選択する。
【０１２４】
２つの１５５ＭＨｚクロック１５３２および１５３８はクロックｍｕｘ１５４２に入力され、クロックｍｕｘ１５４２は、制御信号ＳＥＬ＿ＤＡＴＡに基づいて２つのクロックのうちの１つを選択する。ｍｕｘ１５４０および１５４２は、回路１５００のためのフォルト保護回路の一部である。ｍｕｘ１５４２によって選択されるクロックは、ｍｕｘ１５４４に入力され、ｍｕｘ１５４４は、ローカルクロック発生器１５１４からの１５５ＭＨｚローカルクロックも受信する。ｍｕｘ１５４４は、制御信号ＳＥＬ＿ＣＬＫに基づき、２つのクロックのうちの１つをクロック１５１２として選択する。クロック１５１２は、ループタイミングクロック（後述する）としてのｍｕｘＭ５に対する入力であるだけでなく、システムクロックとして使用されるためにｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２に入力される。また、クロック１５１２は、ｄｅｍｕｘＰＬＬ１５４６にも入力され、ｄｅｍｕｘＰＬＬ１５４６は、１５５ＭＨｚクロック１５１２を４で逓倍することにより６２２ＭＨｚクロックを生成する。
【０１２５】
ｄｅｍｕｘＰＬＬ１５４６からの６２２ＭＨｚクロックは、ｍｕｘＰＬＬ１５２２からの６２２ＭＨｚクロック１５２４と共にｍｕｘＭ７に入力される。制御信号ＤＡＮ＿ＤＭＵＸに基づいて、ｍｕｘＭ７は、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２によりデータｍｕｘ１５４０からの１６のパラレル１５５Ｍｂ／ｓデータ信号を分離化するためのｄｅｍｕｘクロックとして使用するために、２つのクロックのうちの１つを選択する。回路１５００がアド／ドロップ構成で使用されるように構成されている場合、ｍｕｘＭ７は、制御信号ＤＡＮ＿ＤＭＵＸにより、ｄｅｍｕｘＰＬＬ１５４６からのクロックを常に選択するように構成される。代替的に、回路１５００がドロップ／コンティニュ構成で使用されるように構成される場合、ｍｕｘＭ７は、制御信号ＤＡＮ＿ＤＭＵＸにより、ｍｕｘＰＬＬ１５２２からのクロック１５２４を常に選択するように構成される。いずれの場合も、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２によって生成される分離化されたデータ信号は、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２のＯＣ３／ＯＣ１２データＩ／Ｏポートにおいて８つの１５５／６２２Ｍｂ／ｓデータ信号として供給され、適当なカスタマに対し出力ＯＣ３／ＯＣ１２レートカスタマ信号として送信されるために、双方向信号１５２６の一部としてトランシーバ回路１５０４に送信される。
【０１２６】
また、ＣＤＲＣＬＫ１およびＣＤＲＣＬＫ２クロック１５３２および１５３８はｍｕｘＭ１にも入力され、ｍｕｘＭ１は、制御信号ＳＥＬ＿ＭＸＣＬＫに基づいて２つの１５５ＭＨｚクロックのうちの１つを選択する。ｍｕｘＭ１からのクロックは、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２からの１５５ＭＨｚｍｕｘクロックと共にｍｕｘＭ２に入力される。このｍｕｘクロックは、ｍｕｘＰＬＬ１５２２からのｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２に対する同じクロック入力である。制御信号ＳＥＬ＿ＴＸＣＬＫに基づいて、ｍｕｘＭ２は、送信機１５４８により、１つのＯＣ４８レート出力信号としてｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２によって生成される１６のパラレル１５５Ｍｂ／ｓデータ信号を送信する際に使用されるために、２つの１５５ＭＨｚクロックのうちの１つを選択する。
【０１２７】
回路１５００は、ＤＷＤＭネットワークにおける図１および図２のアド／ドロップおよびドロップ／コンティニュ構成各々における混合レートＯＣ３／ＯＣ１２信号の双方向多重化および分離化のために設計される基板のタイミングのために、信頼性のある高性能の解法を提供する。
【０１２８】
図１の双方向アド／ドロップアプリケーションでは、２つのノードに対して２つの基板があり、合計４つの多重化および分離化時間領域がユーザ選択またはシステム選択のタイミングソースとタイミングがとられることにより、双方向送信が確立される。図１のコンテキストにおいて上述したように、１つのノードからの各多重化ＯＣ４８信号は、２つの光信号に分割され、物理的に別個のルートで伝達される。２つの光信号は、他方のノードのｄｅｍｕｘによって受信される。ｄｅｍｕｘは、分離化のために入力のうちの１つを選択する。
【０１２９】
ｄｅｍｕｘにおいてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨポインタ調整を最小化するために、２つのｄｅｍｕｘタイミング領域は、現在選択されているＯＣ４８入力（制御信号ＳＥＬ＿ＤＡＴＡによって指定される）から回復されるクロックとタイミングがとられる。ｄｅｍｕｘ領域のタイミングソースは、ユーザによって選択されない。選択されたＯＣ４８入力から第２のＯＣ４８入力への保護スイッチに続き、タイミングソースが自動的にその入力から回復されるクロックに切替えられる。両ＯＣ４８入力の障害が検出されると（制御信号ＳＥＬ＿ＣＬＫによって指定される）、ｄｅｍｕｘタイミングソースは発生器１５１４によりローカルクロックに切替えられる。
【０１３０】
多重化タイミングソースは、ユーザによって選択される。ユーザは、各タイミングソースに対し、多重化クロックに対し最高の優先度（Ｐ３）、そのバックアップに対し第２の優先度（Ｐ２）およびバックアップのバックアップに対し第３の優先度（Ｐ１）を与える。残りのタイミングソースすべてに対し、多重化ソースとしてのそれらの使用を禁止する最低の優先度（Ｐ０）が与えられる。多重化クロックからＰ２バックアップクロックへの、およびＰ２バックアップクロックからＰ１バックアップクロックへの保護スイッチングは、切戻し有り（ｒｅｖｅｒｔｉｖｅ）である。これは、障害のあるクロックが修復されるとすぐに、そのステータスが障害前と同じになるように（すなわち、多重化クロックかまたはＰ２バックアップクロックとなるように）変更される、ということを意味する。１つの実現では、ローカルクロックは、多重化クロックとしてかまたは多重化クロックのＰ２バックアップクロックとして常に選択される。
【０１３１】
多重化クロックの障害は、ローカルクロック喪失（ＬＯＣ）検出器１５１８によりハードウェア検出され、自発的にバックアップクロックにハードウェアスイッチされる。有効なＰ２バックアップクロックに対する保護スイッチは、ローカルＬＯＣ検出器１５１８によって実現されるため、高速ハードウェアスイッチである。障害のあるＰ２バックアップクロックがある場合の有効なＰ１バックアップクロックに対する保護スイッチは、それより低速のソフトウェアスイッチであり、それはリモートボードコントローラによって実現される。ローカルクロック発生器１５１４の高信頼性により、低速な方の保護スイッチの確率が最小化される。
【０１３２】
各クロックは、２つの状態、すなわち「有効」または「無効」のうちの１つである。ＯＣ３／ＯＣ１２入力クロックは、ＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＣ、ＬＯＳまたはラインアラーム指示信号（line-alarm-indication-signal（ＬＡＩＳ））状態の検出時に無効にされる。入力クロックが多重化クロックとして選択される場合、それは、Ｓ１同期化バイトの「ホールドオーバ（holdover）」状態の検出時に、クロックが回復されるもとになる信号が低精度クロックとタイミングがとられることを示して、無効にされバックアップクロックに切替えられる。ＯＣ４８入力クロックは、ＯＯＦ／ＬＯＦ／ＬＯＣ／ＬＯＳ状態の検出時に無効にされる。ローカルクロックは、その出力におけるＬＯＣ状態の検出時に無効にされる。ユーザは、入力ＯＣ３／ＯＣ１２信号のＳ１同期化バイトの状態を問合せることにより、高精度信号を識別し、存在する場合、それらを優先タイミングソースとして使用する。複数の入力信号のＳ１バイトが、信号がカスタマのドロップサイトにおけるタイミングソースであることを示す場合、多重化に対して選択されない等しい階層（stratum）レベルの信号は、それらの階層レベル追跡可能性を喪失する。それらのＳ１バイトは、「使用不可（don’t use）」状態に変化する。多重化のために選択されないより低い階層レベル信号のＳ１バイトは変更されない。すなわち、それらは、それらの階層レベル追跡可能性を維持する。
【０１３３】
４時間領域システムでは、ＯＣ４８入力から２つの多重化クロックが回復される。これらクロックが多重化クロックから導出されるため、２つの多重化時間領域に対して選択された２つの独立したタイミングソースが残る。データアプリケーションにおいて、Ｓｔｒａｔｕｍ−３精度より低い入力クロックにより、多重化クロックとしてローカルＳｔｒａｔｕｍ３クロックが選択され、そのバックアップとしてＯＣ４８入力クロックが選択される。この構成では、障害のあるローカルクロックは、４時間領域システムにおいて独立したタイミングソースを１つだけ残すＯＣ４８入力クロックに切替えられる。第２のローカルクロックの障害とそのＯＣ４８入力クロックバックアップへの切替えまたはＯＣ４８入力クロックへのマニュアルによる切替えにより、独立したタイミングソースを有していない４時間領域システムが生成される。これは、独立したタイミングソースを有していない共通クロックのドリフトをもたらす、「タイミングループ」と呼ばれる不安定な状態である。かかるループタイミング問題に対して保護するために、多重化クロックとしてＯＣ４８入力クロックが選択される時はいつでも、他方のノードに対し、ＯＣ４８入力クロックがそのノードの多重化クロックとして選択されることを無効にするためのメッセージが送信される。
【０１３４】
図２の単方向ドロップ／コンティニュアプリケーションでは、多重化および分離化に対し１つのタイミング領域が必要とされる。これは、多重化と分離化との両方に対し、タイミングソースとして多重化タイミングソースを選択することによって行われる。タイミングソースの特徴のすべては、図１のアド／ドロップアプリケーションに対して上述した多重化タイミングソースのものと同じである。
【０１３５】
動作時、ボードコントローラは、優先度Ｐ３多重化クロックとその優先度Ｐ２バックアップとを識別し、それをｍｕｘＭ３およびＭ４により選択する。それらのうちの１つが、トランシーバ回路１５０４によりＯＣ３／ＯＣ１２入力から回復されるクロックか、またはＣＤＲ回路１５２８またはＣＤＲ回路１５３４により回復されるＯＣ４８入力クロックのうちの１つでなければならないためである。次に、選択されるクロックは、１５５ＭＨｚレートに正規化され、ｍｕｘＭ８に入力される。多重化クロックとしてローカルクロックが選択される場合、ボードコントローラは、それを多重化クロックとして選択するようにｍｕｘＭ８を切替える。そうでない場合、ローカルクロックは優先度Ｐ２バックアップクロックとして選択されなければならず、ボードコントローラは、ｍｕｘＭ６からの正規化された出力を多重化クロックとして選択する。ｍｕｘＰＬＬ１５２２は、ｍｕｘＭ８からの出力を逓倍して、ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ回路１５０２によって要求される６２２ＭＨｚレートにする。
【０１３６】
ＬＯＣ検出器１５１８は、ＬＯＣ状態を検出し、ｍｕｘＭ８の第２入力に対する自動のハードウェアスイッチを制御する。また、ｍｕｘＭ８は、ソフトウェアスイッチを使用してボードコントローラによりスイッチすることができる。検出されたＬＯＣ状態は、障害のあるクロックを置換するように新たなバックアップクロックを選択するために、ボードコントローラ（すなわち、ＧＰＩＯ（５３））に対する割込みを生成する。障害のあるクロックがローカルクロックでない場合、ボードコントローラは、ｍｕｘＭ３およびＭ４においてソフトウェアスイッチを使用して新たなバックアップクロックを選択することにより、多重化クロックが後に障害のある場合にｍｕｘＭ８において他のハードウェアスイッチが可能になるようにすることができる。障害のあるクロックがローカルクロックである場合、ボードコントローラは、それを新たなバックアップクロックに置換することができない。その場合、新たな多重化クロックに障害があると、後続するハードウェアスイッチは正常に作用しなくなり、従って、ボードコントローラからのソフトウェアスイッチで処理されなければならない。この結果、多重化クロックの保護スイッチが低速になる。多重化クロックの保護の第２のレベルは、ユーザが優先度Ｐ１バックアップクロックを割当てる場合に達成される。優先度Ｐ１バックアップクロックがない場合、多重化クロックの障害または優先度Ｐ２バックアップクロックにより、「バックアップなし（no backup）」アラームが発生する。
【０１３７】
図１６は、本発明の１つの実施の形態による、優先度２バックアップクロックＰ２を用いた優先度３多重化クロックＰ３の保護をモデル化する状態遷移図を示す。図１６において、図の各ノード内の上部符号は多重化クロックであり、下部符号はその優先度２バックアップである。障害のあるクロックは、接頭辞「ｆ」で示される。図１６において、過渡状態は、破線円で示されている。
【０１３８】
障害のあるＯＣ３／ＯＣ１２入力クロックおよびＯＣ４８入力クロックは、メンテナンスを必要としない。一方、障害のあるローカルクロックはメンテナンスを必要とする。ローカルクロックがバックアップされる場合、スケジュールされたメンテナンスを実行することができるが、ローカルクロックがバックアップされない場合、即時のメンテナンスを実行しなければならない。
【０１３９】
図１６の状態１６０２では、クロックＰ３が多重化クロックであり、クロックＰ２がその優先度２バックアップである。クロックＰ２に障害が発生すると（ｆＰ２）、状態１６０４への遷移が発生し、その結果、「無効」の障害のあるクロックの状態を変化させるようボードコントローラに割込む「バックアップなし」アラーム１６０６がもたらされる。Ｐ２クロックが修復されると、状態１６０４から状態１６０２に戻る遷移が発生する。
【０１４０】
状態１６０２にある時、クロックＰ３に障害が発生すると（ｆＰ３）、障害はハードウェア検出され（すなわち、図１５のＬＯＣ検出器１５１８による）、その場合、バックアップクロックＰ２を多重化クロックとして選択するために、ハードウェアスイッチＳ２（ｆＰ３をＰ２にフリップする）が実現され（すなわち、図１５のフリップフロップＦＦ１およびｍｕｘＭ８による）、その結果状態１６０２から過渡状態１６０８を経て状態１６１０に遷移し、「バックアップなしアラーム」１６１２が生成される。
【０１４１】
状態１６１０にある時、クロックＰ３が修復されると、その状態はソフトウェア検出され（すなわち、ボードコントローラによる）、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとして選択するために、ソフトウェアスイッチＳ２（Ｐ２をＰ３にフリップする）が実現され（すなわち、図１５のフリップフロップＦＦ１に対する制御信号ＭＸＳＥＬ０およびＭＸＳＥＬ１入力を使用する）、その結果遷移が状態１６１０から過渡状態１６１４を経て元の状態１６０２に戻る。これは、多重化のために最高の優先度の有効クロックが選択され、次に高い優先度の有効なクロックがそのバックアップとして選択されることを確実にする、切戻しあり（revertive）スイッチの例である。
【０１４２】
状態１６１０にある時、クロックＰ２に障害が発生すると、障害のあるクロックｆＰ３を多重化クロックとして選択するためにハードウェアスイッチＳ２（Ｐ２をｆＰ３にフリップする）が実現され、その結果、遷移は状態１６１０から過渡状態１６１６を経て状態１６１８となり、「クロックなし（no clock）」（ボード障害）アラーム１６２０が生成される。
【０１４３】
状態１６１８にある時、クロックＰ２が修復されると、多重化クロックとして修復されたクロックＰ２を選択するために、ソフトウェアスイッチＳ２（ｆＰ３をＰ２にフリップする）が実現され、その結果遷移が状態１６１８から過渡状態１６２２を経て状態１６１０となり、「バックアップなし」アラーム１６１２が再度生成される。
【０１４４】
状態１６１８にある時、クロックＰ３が修復されると、状態１６１８から状態１６０４に戻る遷移（図１６には示されていない）が発生し、「バックアップなし」アラーム１６０６が再度生成される。
【０１４５】
図１６は、優先度３クロックおよび優先度２クロックをバックアップするために優先度１クロックが割当てられなかった状況に対応する。この場合、優先度３クロックと優先度２クロックとが共に障害のある場合の保護がない。
【０１４６】
図１７および図１８は、本発明の１つの実施の形態による、優先度３多重化クロックＰ３と優先度２バックアップクロックＰ２との優先度１バックアップクロックＰ１による保護をモデル化する状態遷移図を示す。図１７および図１８は、図１６に対して上述した同じ図面形式による。図１７および図１８の各々の上部は、状態が、障害が発生していない優先度１バックアップクロックと、優先度１バックアップクロックＰ１の障害および修復に対応する次の状態へのすべての遷移と、により、いかに保護されるか（過渡状態になる）の完全な状態図を示している。図１７および図１８の各々の下部は、修復プロセス中に障害がないと仮定して、障害のあるクロックが修復された時の条件付き「修復」状態図を示す。障害が発生した場合、「ボード障害」アラームが発生する（図示されていない）。
【０１４７】
優先度２バックアップクロックＰ２かまたは多重化クロックＰ３のいずれかあるいは両方に障害がある場合に、優先度１バックアップクロックＰ１の割当により、第２レベルの保護が起動する。図１５のハードウェア設計により、ローカルクロックは、常に多重化クロックかまたは優先度２バックアップクロックとして選択される。これには２つの場合がある。すなわち、（１）ローカルクロックが多重化クロックＰ３として選択される場合と、（２）ローカルクロックが優先度２バックアップクロックＰ２として選択される場合と、である。ローカルクロックが優先度３多重化クロックとして選択される場合、有効な優先度１バックアップクロックの割当により、図１６の状態１６１８（ｆＰ３、ｆＰ２）および１６０４（Ｐ３、ｆＰ２）が過渡状態になり、それにより対応する「クロックなし」および「バックアップなし」アラーム状態１６２０および１６０４が除去される。ローカルクロックが優先度２バックアップクロックとして選択される場合、有効な優先度１バックアップクロックの割当により、状態１６１０（Ｐ２、ｆＰ３）が過渡状態となり、それにより対応する「バックアップなし」アラーム状態１６１２が除去される。
【０１４８】
追加の保護は、ソフトウェアスイッチＳ１（すなわち、図１５のｍｕｘＭ３、Ｍ４およびＭ５を使用して実現される）のボードコントローラによる制御により達成される。ソフトウェア／ハードウェアスイッチＳ２の実行は上部符号をその下にある符号にフリップし、ソフトウェアスイッチＳ１は、上部符号を、底部の符号かまたは２つの最下部の符号にフリップする。ソフトウェアスイッチＳ１が上部位置にある障害のあるクロック符号を底部位置にある適当なクロック符号にフリップする場合、これは、障害のある多重化クロックの低速な保護スイッチに対応する。ローカルクロックの高い信頼性により、これは確率の低いイベントとなる。
【０１４９】
図１５のハードウェア設計により、図１７の各状態は、上部２つの位置に適当な（Ｐ３）または障害のある（ｆＰ３）符号のいずれかを有し、それは、好ましい多重化クロックとしてのローカルクロックの選択を反映する。同様に、図１５のハードウェア設計により、図１８の各状態は、上部２つの位置に、優先度２バックアップクロックとしてのローカルクロックの選択を反映する適当な（Ｐ２）または障害のある（ｆＰ２）符号のいずれかを有する。図１７および図１８では、障害のあるローカルクロックを修復するためのスケジュールされたメンテナンスは、破線で示されている。
【０１５０】
特に、図１７を参照し、優先度１バックアップクロックＰ１の割当を想定すると、図１６の非過渡状態１６１８は過渡状態１７０２となり、それはソフトウェア検出される（すなわち、ボードコントローラによる）。その場合、クロックＰ１を優先度２バックアップクロックとして選択するためにソフトウェアスイッチＳ１（ｆＰ２をＰ１にフリップする）が実現され、次いでクロックＰ１を多重化クロックとして選択するためにソフトウェアスイッチＳ２（ｆＰ３をＰ１にフリップする）が実現され、その結果、過渡状態１７０２から過渡状態１７０４を経て状態１７０６に遷移し、「バックアップなしアラーム」１７０８が生成される。
【０１５１】
状態１７０６にある時、クロックＰ１に障害が発生すると、障害のあるクロックｆＰ３を多重化クロックとして選択するためにハードウェアスイッチＳ２が実現され（ｆＰ１をｆＰ３にフリップする）、その結果、状態１７０６から過渡状態１７１０を経て状態１７１２に遷移し、「クロックなし」（ボード障害）アラーム１７１４が生成される。
【０１５２】
状態１７１２にある時、クロックＰ１が修復されると、修復されたクロックＰ１を多重化クロックとして選択するためにハードウェアスイッチＳ２が実現され（ｆＰ３をＰ１にフリップする）、その結果、状態１７１２から過渡状態１７１６を経て状態１７０６に戻って遷移する。
【０１５３】
状態１７０６にある時、クロックＰ２が修復されると、修復されたクロックＰ２を多重化クロックとして選択するために切戻しありのソフトウェアスイッチＳ１が実現され（Ｐ１をＰ２にフリップする）、その結果、状態１７０６から過渡状態１７１８を経て状態１７２０に遷移し、「バックアップなし」アラーム１７２２が生成される。
【０１５４】
状態１７２０にある時、クロックＰ３が修復されると、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとして選択するために切戻しありのソフトウェアスイッチＳ２が実現され（Ｐ２をＰ３にフリップする）、その結果、状態１７２０から過渡状態１７２４を経て状態１７２６に遷移する。それは、優先度１バックアップクロックＰ１が割当てられた図１６の状態１６０２と等価である。
【０１５５】
状態１７０６にある時、クロックＰ３が修復されると、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとして選択するために切戻しありのソフトウェアスイッチＳ２が実現され（Ｐ１をＰ３にフリップする）、その結果、状態１７０６から過渡状態１７２８を経て状態１７３０に遷移する。
【０１５６】
同様に、優先度１バックアップクロックＰ１の割当を想定すると、図１６の非過渡状態１６０４は過渡状態１７３２となり、それはソフトウェア検出される（すなわち、ボードコントローラによる）。その場合、クロックＰ１を優先度２バックアップクロックとして選択するためにソフトウェアスイッチＳ１（ｆＰ２をＰ１にフリップする）が実現され、その結果、過渡状態１７３２から状態１７３０に遷移する。
【０１５７】
状態１７３０にある時、クロックＰ３に障害が発生すると、クロックＰ１を多重化クロックとして選択するためにハードウェアスイッチＳ２が実現され（ｆＰ３をＰ１にフリップする）、その結果、状態１７３０から過渡状態１７３４を経て状態１７０６に遷移し、「バックアップなし」アラーム１７０８が生成される。
【０１５８】
状態１７３０にある時、クロックＰ１に障害が発生すると、状態１７３０から状態１７３６への遷移が発生し、「バックアップなし」アラーム１７０８が生成される。
【０１５９】
状態１７３６にある時、クロックＰ２が修復されると、クロックＰ２を優先度２バックアップクロックとして選択するためにソフトウェアスイッチＳ１が実現され（ｆＰ１をＰ２にフリップする）、その結果、状態１７３６から過渡状態１７３８を経て状態１７２６に遷移する。過渡状態１７３８から状態１７２６への遷移は、障害のあるバックアップクロックｆＰ１を他の有効なバックアップクロックＰ１に置換するボードコントローラによって達成される。ボードコントローラが新たなバックアップクロックＰ１を選択するとすぐに、そのクロックに対してソフトウェアスイッチＳ１が直接実現され、その結果直接状態１７２６に遷移し、すべてのクロックが有効になる。
【０１６０】
状態１７３６にある時、クロックＰ１が修復されると、状態１７３６から状態１７３０に戻る遷移が発生する（図１７には示されていない）。
【０１６１】
状態１７３６にある時、クロックＰ３に障害が発生すると、障害のあるクロックｆＰ１を多重化クロックとして選択するためにハードウェアスイッチＳ２が実現され（ｆＰ３をｆＰ１にフリップする）、その結果、状態１７３６から（ｆＰ３、ｆＰ１、ｆＰ２）に対応する過渡状態を経て（ｆＰ１、ｆＰ３、ｆＰ２）に対応する状態に遷移する（どちらも図１７には示されていない）。これは、実質的に状態１７１２と等価であり、そこでアラーム１７１４と同様の「クロックなし」（ボード障害）アラームが生成される。
【０１６２】
状態１７３０にある時、クロックＰ２が修復されると、修復されたクロックＰ２を優先度２バックアップクロックとして選択するために切戻しありのソフトウェアスイッチＳ１が実現され（Ｐ１をＰ２にフリップする）、その結果、状態１７３０から過渡状態１７４０を経て状態１７２６に遷移する。
【０１６３】
図１８を参照し、優先度１バックアップクロックＰ１の割当を想定すると、図１６の非過渡状態１６１０は過渡状態１８０２となり、それはソフトウェア検出される（すなわち、ボードコントローラによる）。その場合、クロックＰ１を優先度２のバックアップクロックとして選択するためにソフトウェアスイッチＳ１（ｆＰ３をＰ１にフリップする）が実現され、その結果、過渡状態１８０２から状態１８０４に遷移する。
【０１６４】
状態１８０４にある時、クロックＰ３が修復されると、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとしておよびクロックＰ２を優先度２バックアップクロックとして選択するために、切戻しありのソフトウェアスイッチＳ１が実現された（Ｐ１をＰ３にフリップする）後、切戻しありのソフトウェアスイッチＳ２が実現され（Ｐ２をＰ３にフリップする）、その結果、状態１８０４から過渡状態１８０６および１８０８を経て状態１８１０に遷移する。それは、図１６の状態１６０２と等価である。
【０１６５】
状態１８０４にある時、クロックＰ１に障害が発生すると、状態１８０４から状態１８１２への遷移が発生し、「バックアップなし」アラーム１８１４が生成される。
【０１６６】
状態１８１２にある時、クロックＰ１が修復されると、状態１８１２から状態１８０４に戻る遷移が発生する。
【０１６７】
状態１８１２にある時、クロックＰ３が修復されると、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとしておよびクロックＰ２を優先度２バックアップクロックとして選択するために、ソフトウェアスイッチＳ１が実現された（ｆＰ１をＰ３にフリップする）後、切戻しありのソフトウェアスイッチＳ２（Ｐ２をＰ３にフリップする）が実現され、その結果、状態１８１２から過渡状態１８１６および１８１８を経て状態１８２０に遷移する。
【０１６８】
状態１８２０にある時、クロックＰ１が修復されると、状態１８２０から状態１８１０への遷移が発生する
【０１６９】
状態１８０４にある時、クロックＰ２に障害が発生すると、クロックＰ１を多重化クロックとして選択するためにソフトウェアスイッチが実現され（ｆＰ２をＰ１にフリップする）、その結果、状態１８０４から過渡状態１８２２を経て状態１８２４に遷移し、「バックアップなし」アラーム１８２６が生成される。
【０１７０】
状態１８２４にある時、クロックＰ１に障害が発生すると、障害のあるクロックｆＰ２を多重化クロックとして選択するためにハードウェアスイッチＳ２が実現され（ｆＰ１をｆＰ２にフリップする）、その結果、状態１８２４から過渡状態１８２８を経て状態１８３０に遷移し、「クロックなし」（ボード障害）アラームが発生する１８３２。
【０１７１】
状態１８３０にある時、クロックＰ１が修復されると、修復されたクロックＰ１を多重化クロックとして選択するためにソフトウェアスイッチＳ２が実現され（ｆＰ２をＰ１にフリップする）、その結果、状態１８３０から過渡状態１８２２を経て状態１８２４に戻って遷移する。
【０１７２】
状態１８２４にある時、クロックＰ２が修復されると、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとして選択するために、切戻しありのソフトウェアスイッチＳ２が実現され（Ｐ１をＰ２にフリップする）、その結果、状態１８２４から過渡状態１８３４を経て状態１８３６に遷移する。
【０１７３】
状態１８３６にある時、クロックＰ３が修復されると、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとしておよびクロックＰ２を優先度２バックアップクロックとして選択するために、切戻しありのソフトウェアスイッチＳ１が実現され（Ｐ１をＰ３にフリップする）、その後切戻しありのソフトウェアスイッチＳ２が実現され（Ｐ２をＰ３にフリップする）、その結果、状態１８３６から過渡状態１８３８および１８４０を経て状態１８１０に遷移する。
【０１７４】
状態１８２４にある時、クロックＰ３が修復されると、修復されたクロックＰ３を多重化クロックとして選択するために切戻しありのソフトウェアスイッチＳ２が実現され（Ｐ１をＰ３にフリップする）、その結果、状態１８２４から過渡状態１８４２を経て状態１８４４に遷移し、「バックアップなし」アラーム１８２６が生成される。
【０１７５】
状態１８４４にある時、クロックＰ２が修復されると、状態１８４４から状態１８１０への遷移が発生する。
【０１７６】
既に述べたように、優先度１バックアップクロックＰ１の割当により、図１６の非過渡状態１６１８が過渡状態１８４６となり、それはソフトウェア検出される（すなわち、ボードコントローラによる）。その場合、クロックＰ１を多重化クロックとして選択するためにソフトウェアスイッチＳ１（ｆＰ３をＰ１にフリップする）が実現され、その結果、過渡状態１８４６から状態１８２４に遷移する。
【０１７７】
本発明を、各ＯＣ１２信号がクワッド（すなわち、４つの連続するＳＴＳ３タイムスロット）内に配置されなければならない、ＯＣ４８フレームのコンテキストで説明した。本発明の代替的な実現では、この基準は緩和されてよい。例えば、いくつかの実現では、循環的対称（circular symmetry）が可能であってよく、その場合、ＯＣ１２信号はＯＣ４８フレーム内に「ラップアラウンド（wrap around）」されてよい。例えば、ＯＣ１２信号は、第１４ＳＴＳ３タイムスロットで開始し第１ＳＴＳ３タイムスロットで終了する、第１４、第１５、第１６および第１のＳＴＳ３タイムスロットに配置されてよい。さらに、いくつかの実現では、ＯＣ１２信号は、連続するか否かに関らずいかなる４つのＳＴＳ３タイムスロット内に配置されてもよい。
【０１７８】
本発明を、各方向に８つまでの異なるＯＣ３／ＯＣ１２カスタマ信号を処理することができる回路基板のコンテキストで説明したが、当業者は、代替的な実施の形態では、１６までの異なるＯＣ３レート信号を１つのＯＣ４８光信号にパックすることができる、ということを理解するであろう。
【０１７９】
本発明は、ＯＣ３、ＯＣ１２およびＯＣ４８信号をサポートするＳＯＮＥＴベースのＤＷＤＭ光通信ネットワークのためのノードのコンテキストで説明したが、当業者は、本発明の代替的な実施の形態を、時分割多重（ＴＤＭ）を含むＤＷＤＭ以外の多重化に対し、および／またはＳＯＮＥＴ以外の通信プロトコルに対し、他の信号レート（例えば、ＯＣ３、ＯＣ１２およびＯＣ４８信号をＯＣ１９２信号に結合する）について実現することができる、ということを理解するであろう。
【０１８０】
さらに、当業者により、特許請求の範囲において表されるような本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の特徴を明白にするために説明し例示した部分の細部、材料および配置における種々の変更が行われてよい、ということが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態によるアド／ドロップ構成を有する光通信ネットワークの一部を示す。
【図２】本発明の代替的な実施の形態によるドロップ／コンティニュ構成を有する光通信ネットワークの一部を示す。
【図３】従来からのＯＣ４８フレームの高レベル図を示す。
【図４】現存のダウンストリームＯＣ３またはＯＣ１２信号を削除するために図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。
【図５】新たなダウンストリームＯＣ３信号を追加するために図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。
【図６】新たなダウンストリームＯＣ１２信号を追加するために図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。
【図７】現存のダウンストリームＯＣ３信号を新たなダウンストリームＯＣ１２信号にアップグレードするために図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。
【図８】現存のダウンストリームＯＣ１２信号を新たなダウンストリームＯＣ３信号にダウングレードするために図１のノード１および２によって実現されるプロビジョニング処理のフローチャートを示す。
【図９Ａ】本発明の１つの実施の形態による、新たなＯＣ１２信号が現存の（すなわち、古い）マップに追加される必要がある場合に、ＯＣ４８フレームに対して新たなマップを決定するために実現される再マップ処理のフローチャートを示す。
【図９Ｂ】本発明の１つの実施の形態による、新たなＯＣ１２信号が現存の（すなわち、古い）マップに追加される必要がある場合に、ＯＣ４８フレームに対して新たなマップを決定するために実現される再マップ処理のフローチャートを示す。
【図９Ｃ】本発明の１つの実施の形態による、新たなＯＣ１２信号が現存の（すなわち、古い）マップに追加される必要がある場合に、ＯＣ４８フレームに対して新たなマップを決定するために実現される再マップ処理のフローチャートを示す。
【図１０】本発明の１つの実施の形態による、新たなＯＣ１２信号に対して利用可能なクワッドを作成するために、ＯＣ４８フレームを古いマップから新たなマップに再マップするマップ変更のシーケンスを実行するために実現される処理を示す。
【図１１】本発明の１つの実施の形態による、多重化ノードをマップするプロセスの第１部のフローチャートを示す。
【図１２Ａ】本発明の１つの実施の形態による、分離化ノードをマップするプロセスのフローチャートを示す。
【図１２Ｂ】本発明の１つの実施の形態による、分離化ノードをマップするプロセスのフローチャートを示す。
【図１３】本発明の１つの実施の形態による、多重化ノードをマップするプロセスの第２部のフローチャートを示す。
【図１４】本発明の１つの実施の形態による、プロビジョニング処理を実行するインタフェース回路のブロック図を示す。
【図１５】本発明の１つの実施の形態による、図１のノード１のｍｕｘ／ｄｅｍｕｘボードのためのタイミング回路のブロック図を示す。
【図１６】本発明の１つの実施の形態による、優先度２バックアップクロックによる優先度３多重化クロックの保護をモデル化する状態遷移図を示す。
【図１７】本発明の１つの実施の形態による、優先度１バックアップクロックによる優先度３多重化クロックおよび優先度２バックアップクロックの保護をモデル化する状態遷移図を示す。
【図１８】本発明の１つの実施の形態による、優先度１バックアップクロックによる優先度３多重化クロックおよび優先度２バックアップクロックの保護をモデル化する状態遷移図を示す。

Claims (10)

1. 光通信ネットワークのための第１のノードであって、
   （ａ）１つまたは複数の入力電気カスタマ信号の各々から、入力カスタマデータ信号とカスタマクロックとを生成するように構成された１つまたは複数の受信機の第１のセットと、
   （ｂ）第３のデータレートの第３のフレームフォーマットを有する入力電気信号から、第１の入力データ信号と第１の入力クロックとを生成するように構成された第１のクロック・データ回復（ＣＤＲ）回路と、
   （ｃ）ローカルクロックを生成するように構成されたローカルクロック発生器と、
   （ｄ）前記１つまたは複数の入力カスタマデータ信号を結合して前記第３のフレームフォーマットを有する出力データ信号にするように構成された多重化回路と、
   （ｅ）前記第１の入力データ信号を１つまたは複数の出力カスタマデータ信号に分割するように構成された分離化回路と、
   （ｆ）前記各出力カスタマデータ信号を出力電気カスタマ信号として送信するように構成された１つまたは複数の送信機のセットと、
   （ｇ）前記１つまたは複数のカスタマクロックと、前記第１の入力クロックと、前記ローカルクロックと、から、前記多重化回路のための多重化クロックと前記分離化回路のための分離化クロックとを選択するように構成されたタイミング回路と、
   を具備する回路を有する第１のノード。
2. 前記１つまたは複数の受信機のセットは、２つ以上の入力電気カスタマ信号を受信するように構成されており、
   少なくとも１つの入力電気カスタマ信号は第１のデータレートの第１のフレームフォーマットを有し、
   少なくとも１つの他の入力電気カスタマ信号は、前記第１のデータレートより高い第２のデータレートの第２のフレームフォーマットを有し、
   前記第３のデータレートは、前記第２のデータレートより高い請求項１記載の発明。
3. （ｈ）前記第３のフレームフォーマットを有する前記入力電気信号の第２の複製から、第２の入力データ信号と第２の入力クロックとを生成するように構成された第２のＣＤＲ回路と、
   （ｉ）（１）前記分離化回路による処理のための前記第１および第２の入力データ信号のうちの１つと、（２）前記タイミング回路への入力のための前記第１および第２の入力クロックのうちの１つと、を選択するフォルト保護回路と、
   をさらに具備する請求項１記載の発明。
4. 前記タイミング回路は、アド／ドロップ構成かまたはドロップ／コンティニュ構成のいずれかとして構成可能であり、
   前記タイミング回路は、前記アド／ドロップ構成として構成される場合、（１）前記１つまたは複数のカスタマクロック、前記第１の入力クロックおよび前記ローカルクロックから多重化クロックと、（２）前記第１の入力クロックおよび前記ローカルクロックから前記分離化クロックと、を選択するように構成され、
   前記タイミング回路は、前記ドロップ／コンティニュ構成として構成される場合、前記第１の入力クロックかまたは前記ローカルクロックのいずれかから前記多重化クロックおよび分離化クロックの両方を選択するように構成される請求項１記載の発明。
5. 前記タイミング回路は、以前に選択された多重化クロックのクロック喪失（ＬＯＣ）状態の検出時に、バックアップクロックを新たな多重化クロックとして選択するようハードウェアベーススイッチを実行するように構成されている請求項１記載の発明。
6. 前記タイミング回路は、
   （ａ）前記以前に選択された多重化クロックおよび前記バックアップクロックのうちの１つを受信し選択するように構成されたマルチプレクサと、
   （ｂ）前記マルチプレクサから前記以前に選択された多重化クロックを受信し、かつ前記ＬＯＣ状態の検出時にＬＯＣ信号を生成するように構成されたＬＯＣ検出器と、
   （ｃ）前記ＬＯＣ信号を受信し、前記バックアップクロックを前記新たな多重化クロックとして選択する前記マルチプレクサのための制御信号を生成するように構成されたフリップフロップと、
   を備え、
   前記タイミング回路は、該タイミング回路の外部のいかなる処理からも独立して前記ハードウェアベーススイッチを実行し、
   前記以前に選択された多重化クロックが前記ローカルクロックである場合、前記バックアップクロックは、前記１つまたは複数のカスタマクロックと前記第１の入力クロックとから選択され、
   前記バックアップクロックがカスタマクロックである場合、前記第１のノードは、該カスタマクロックが前記対応する入力カスタマデータ信号におけるヘッダ情報から有効であるか判断し、
   前記カスタマクロックが有効でない場合、前記第１のノードは前記バックアップクロックとして他のカスタマクロックかまたは前記第１の入力クロックを選択する請求項５記載の発明。
7. 前記第１のノードは、ループタイミング問題を避けるために、対応する第２のノードとそれらのそれぞれの多重化クロックに関して自動的に通信する請求項１記載の発明。
8. 前記第１のノードに、前記第２のノードの多重化クロックが該第２のノードの第１の入力クロックであることが通知された場合、前記第１のノードはその第１の入力クロックを無効にする請求項７記載の発明。
9. 前記第１のノードは、前記１つまたは複数のカスタマクロックと、前記第１の入力クロックと、前記ローカルクロックと、から、最高優先度クロックと、中間優先度クロックと、最低優先度クロックと、を選択し、
   （１）前記多重化クロックとして前記最高優先度クロックが選択された場合、（２）第１のバックアップクロックとして前記中間優先度クロックが選択された場合、および（３）第２のバックアップクロックとして前記最低優先度クロックが選択された場合、
   （ａ）前記最高優先度クロックにおけるＬＯＣ状態の検出時には、前記多重化クロックとして前記中間優先度クロックが選択され、
   （ｂ）前記中間優先度クロックにおけるＬＯＣ状態の検出時には、前記第１のバックアップクロックとして前記最低優先度クロックが選択され、
   （ｃ）前記最高優先度クロックと前記中間優先度クロックとの両方におけるＬＯＣ状態の検出時には、前記多重化クロックとして前記最低優先度クロックが選択される請求項１記載の発明。
10. 前記多重化クロックとしての前記中間優先度クロックの前記選択は、前記タイミング回路の外部のいかなる処理からも独立してハードウェアベーススイッチを使用して実現され、
    前記多重化クロックかまたは前記第１のバックアップクロックのいずれかとしての前記最低優先度クロックの前記選択は、ソフトウェアベーススイッチを使用して実現され、前記タイミング回路は、
    （ａ）共に前記最高優先度クロックを前記中間優先度クロックにフリップする、前記ハードウェアベーススイッチと第１のタイプのソフトウェアベーススイッチとを実現するように構成された第１のスイッチ回路と、
    （ｂ）（ｉ）前記最高優先度クロックを前記最低優先度クロックに、または（ｉｉ）前記中間優先度クロックを前記最低優先度クロックにフリップする、第２のタイプのソフトウェアベーススイッチを実現するように構成された第２のスイッチ回路と、
    を備える請求項８記載の発明。

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