以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。本発明を説明するに当って、関連した公知機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって変わりうる。したがって、その定義は、本明細書全般に亘った内容に基づいて下されなければならない。
前述した100GbE信号をOTU2−11vに収容する時の非効率的な問題を改善するために、OTU2e−10vを例をあげて本発明の装置を詳しく説明する。追加的に160Gbps級信号伝送の実施形態及び40Gbps級信号伝送の実施形態もともに説明する。
OTU2−11vに100GbE信号を収容する時の非効率的な問題を解決するために、図2のように、OTU2の速度を高めたOTU2e信号を10個使うという代案が考えられる。OTU2eのデータ容量は、10.356012658Gb/s(=238/237x10.3125Gb/s)である。
したがって、10個のOTU2e信号を逆多重化したOTU2e−10vの場合、総データ容量が103.560126582(=10x238/237x10.3125Gb/s)であるので、103.125Gb/s速度を有する100GbE信号を収容することができる。100GbEをOTU2e−10vでマッピングする時、総99.579%程度のデータ容量を使う。これは、0.435Gb/sほどのデータ容量を使うことでOTU2−11vに比べて使わないデータ容量をおおよそ1/15以下に減らしうる効率的な構造と言える。
OTUk−Xv中に、クライアント信号を入れることができるそれぞれのOTUkを仮想コンテナとする。OTUk−Xvの場合、X個の仮想コンテナが存在する。すなわち、OTUk−Xvを適用する場合に、仮想コンテナの個数が伝送線路の個数と一致しなければならない短所がある。OTU2e−10vは、10Gbps級の速度で10個の線路または異なる波長を通じてのみ伝送が可能である。
例えば、10個の10Gbpsを伝送する光モジュールより4つの25Gbpsを伝送する光モジュールが電力消費及びコスト側面で長所があっても、本構造では使うことができない。これを支援するためには、逆多重化したOTU2e−10v信号を再び一つの100GbE信号でデマッピング(demapping)した後に、再び新たな25Gbps級の信号を新たに規定して、これを再び4つに逆多重化して100GbE信号をマッピングしなければならない。
このような問題点を解決するために、同一逆多重化方式を使いながらも、多重レーンに伝送が可能になるように、各仮想コンテナに仮想レーンを割り当てる伝送方法を提示する。すなわち、OTUk信号をX個の仮想コンテナに逆多重化して伝送しながら、各仮想コンテナをY個の仮想レーンに区分する多重レーン用伝送信号をOTUk−XvYdと定義する。
例えば、OTU2e信号を10個の仮想コンテナに逆多重化して送受信しながら、各仮想コンテナを2つの仮想レーンに区分した多重レーン用伝送信号はOTU2e−10v2dである。この際、10個の仮想コンテナがあり、仮想コンテナごとに2つの仮想レーンがあるので、独立的な仮想信号は20個があるわけである。仮想信号とは、X個の仮想コンテナのそれぞれに仮想レーンをY個割り当てるによって独立的に動作することができるXxY個の信号を意味する。
したがって、これら仮想信号をビット多重化する場合に、20の約数に該当するすべての伝送レーンに送信しても、受信部でビット逆多重化して各20個の仮想信号を検出してスキューを補償することができれば、完全に信号を復元することができる。図面を通じてより詳しく説明する。
図3は、本発明の一実施形態による多重レーン用信号送信装置の構成図を示したものであって、より具体的に、100GbE信号を収容するOTU2e−10vを多様な伝送レーンに伝達する装置のブロック構成図を示したものである。
図3を参照すれば、100GBASE−R処理部300、334、OTU2e−10vマッピング処理部302a、302b、302c、302d、バイト分配器304a、304b、304c、304d、並列10x11G電気モジュール306、308、10:4ビット多重化部310、並列4x27G光モジュール312、314、4:2ビット多重化部316、並列2x55G光モジュール318、320、2:1ビット多重化部322、直列1x110G光モジュール324、326、1:10ビット逆多重化部328、バイト再分配器330及びOTU2e−10vデマッピング処理部330a、330b、330c、330dで構成される。
100GBASE−R処理部300は、100Gb/sイーサネット信号をPCS(Physical Coding Sublayer)処理して103.125Gb/s信号(100GBASE−R)を生成する。OTU2e−10vマッピング処理部302a、302b、302c、302dは、100GBASE−R信号を10個に均等に分割して10個の各OTU2e信号にマッピングする。バイト分配器304a、304b、304c、304dは、10個の各OTU2e信号が多様な伝送レーンに伝送が可能になるようにバイトを2つのグループに分配し、各仮想レーンを区分することができる情報を追加する。
このように生成された信号は、OTU2e−10v2d信号になる。OTU2e−10v2dの各仮想コンテナ(以下、各n番目の仮想コンテナをOTU2e−#nv2dと指称する)は、おおよそ11Gbps(=255/237x10.3125Gbit/s)程度の速度を有する。OTU2eではないOTU1eや他のフレームを使う場合によって、ビットレートを調整すれば良い。
並列10x11G電気モジュール306、308の間には、PCBまたは電気ケーブルを通じて生成されたOTU2e−10v2d信号を伝達する。並列10x11G光モジュールを使う場合には、光ケーブルを通じて生成されたOTU2e−10v2d信号を光に変換して伝達することができる。
10:4ビット多重化部310は、並列10x11G電気モジュール308で受信したOTU2e−10v2d信号を並列4x27G光モジュール312に伝送するように10:4ビット多重化する。10:4ビット多重化しながら、必要なオーバーヘッド情報を利用することもできる。並列4x27G光モジュール312、314の間には、OTU2e−10v2d信号を10:4ビット多重化した信号を4つの光ケーブルや1つの光ケーブルに4つの波長、またはDQPSK+PM(Differential Quadrature Phase−Shift Keying & Polarization Modulation)変調方式を通じて伝達する。
4:2ビット多重化部316は、並列4x27G光モジュール314で受信したOTU2e−10v2d信号を並列2x55G光モジュール318に伝送するように4:2ビット多重化する。4:2ビット多重化しながら、必要なOTU2e−10v2d信号のオーバーヘッド情報を利用することもできる。並列2x55G光モジュール318、320の間には、OTU2e−10v2d信号を10:2ビット多重化した信号を2つの光ケーブルや1つの光ケーブルに2つの波長、またはDQPSK変調方式を通じて伝達する。
2:1ビット多重化部322は、並列2x55G光モジュール320で受信したOTU2e−10v2d信号を直列1x110G光モジュール324に伝送するように2:1ビット多重化する。2:1ビット多重化しながら、必要なOTU2e−10v2d信号のオーバーヘッド情報を利用することもできる。
直列1x110G光モジュール324、326の間には、OTU2e−10v2d信号を10:1ビット多重化した信号を1つの光ケーブルに1つの波長を通じて伝達する。1:10ビット逆多重化部328は、直列1x110G光モジュール326で受信したOTU2e−10v2d信号と10:1ビット多重化した信号とを1:10ビット逆多重化して、10個のレーンにバイト再分配器330とインターフェースさせる。
バイト再分配器330では、OTU2e−10v2d信号の各仮想コンテナの仮想レーンを検出し、伝送中に発生した仮想レーン間のスキューを補償した後、OTU2e−10v信号を生成するようにバイトを再分配する。OTU2e−10vデマッピング処理部332a、332dでは、バイト再分配器330から受信したOTU2e−10v信号で100GBASE−R信号を抽出して100GBASE−R処理ブロック334に伝達する。
図3は、100Gbps信号伝送に対する実施形態であり、並列10x11G電気モジュール306、308の代りに、並列10x11G光モジュールが使われることもでき、バイト分配器304以後に直ちに10:4ビット多重化部310を使い、4x27G光モジュール312を通じて直ちに4チャンネルの100G光電送が可能である。同様に、バイト分配器304以後に直ちに10:2ビット多重化ブロックを使い、2x55G光モジュール318を通じて直ちに100Gb/s伝送することができ、バイト分配器304以後に直ちに10:1ビット多重化部を使えば、1x110G光モジュール324を通じて直ちに100Gb/s伝送を行うこともできる。
このように、OTU2e−10v信号を多様な伝送レーン数を有する光モジュールを通じて伝達するためには、使うバイト分配器及びバイト再分配器を選択し、OTUk−XvYd信号を生成するために、OTUk−Xvフレームに一部のオーバーヘッドを修正すれば良い。バイト分配器を1バイト単位で、8バイト単位で、または8バイトの倍数単位で分配するかによってバイト再分配器及びOTUk−Xvのオーバーヘッド(OH)処理ブロックが変わる。
各フレームのバイトを分配する方法についてバイト分配器を定義し、選択したバイト分配器によって仮想レーン情報を伝達するOTUk−Xvマッピングブロックと、これら仮想信号を受信するためのバイト再分配器について詳しく説明する。
図4Aは、本発明の実施形態を説明するために必要なOTU2eフレーム構造図である。
図4Aに示したように、OTU2eフレームは、4行、4080列バイトで構成されており、1行1〜14列は、OTU2eオーバーヘッドと、2〜3行1〜14列は、ODU2eオーバーヘッドとして使われ、15〜16列は、OPU2eオーバーヘッドとして使われる。17〜3824列は、ペイロード領域であり、OTU2eフレーム構造は、1905〜1920列バイトをFixed Stuffバイトに割り当てている。しかし、より効率的な伝送のために、Fixed Stuffバイト数及び位置を調節することもできる。
図4Bは、図4Aのうち、既存のOPUk−Xvの仮想連接(Virtual Concatenation)オーバーヘッド構造VCOHを示したものである。15〜16列のOPUkオーバーヘッド中に15列の1〜3行の3バイトが仮想連接オーバーヘッドVCOHとして使われる。
VCOHオーバーヘッドは、MFASバイトの5ビットを使ったマルチフレーム構造を有していて、32番周期でVCOHオーバーヘッド値が更新される。VCOHのうち、MFI(Virtual Concatenation MultiFrame Indicator)バイトは、MFASバイトの以外にも仮想コンテナに対するマルチフレーム識別子を有していて、MFI1及びMFI2バイトのように最大16ビットまで可能であるために、MFASを含んで最大16,777,216(=224)個のODUkフレーム長を識別することができる。シーケンスインジケーターSQバイトは、OPUk−XvでX値を示すものであって、仮想コンテナに対するシーケンスまたは配列番号を示す。
したがって、SQバイトを利用すれば、それぞれの仮想コンテナを区別することができる。SQバイトは、最大28個の仮想コンテナを表現することができる。
図5Aは、本発明の実施形態によって、1バイト分配器を使う場合の修正されたフレーム構造の例示図である。
OTU2eフレーム構造で、2つの仮想レーンを区分するための方法としてOTU2eオーバーヘッドのうち、1行、13〜14列に位置したリザーブされた2バイトを仮想レーンマーカーVLMバイトとして活用する。最初のリザーブされたバイトは、仮想コンテナ#n(ナンバー)と同じ仮想レーン#nを表記し、二番目のリザーブされたバイトは、仮想レーン#n+10で表記する。
例えば、OTU2e−10vの三番目の仮想コンテナをOTU2e−#3vとすれば、1行13列に位置したVLMは、仮想レーン#3のために割り当てられてVLM3で表記され、1行14列に位置したVLMは、仮想レーン#13のために割り当てられてVLM13で表記される。
図5Bのように、OTU2eオーバーヘッドのVLMバイトの8ビットのうちから4ビットVCN(Virtual Container Number)は、該当する仮想コンテナ番号である#nを意味する。受信した仮想レーンから仮想コンテナ#nの情報が分かれば、その仮想レーン信号は、仮想レーン#nまたは仮想レーン#n+10であることを類推することができる。VLM1である場合には、VCNは“0000”を有する。VLM5バイトの場合、VCNは“1000”を有する。
一方、VLM11は、VLM1と同様にVCN“0000”を有し、VLM15も、VLM5と同一VCNビットを有する。このように、仮想レーン及び仮想コンテナに区分される仮想信号20個をそれぞれ区分するためには、原則的には、最小5ビットが必要である。5ビットで表現することができる数は、32であるためである。
しかし、修正されたフレームの構造上、4ビットのみで仮想レーン及び仮想コンテナ20個を区別することができる。その理由は、後述するフレーム整列バイトが仮想レーン#1〜10と仮想レーン#11〜20とが異なるために、他のフレーム整列バイトで仮想レーン#1〜10のグループと仮想レーン#11〜20のグループとを区分することができるためである。
OTU2eオーバーヘッドのVLMバイトの8ビットのうち残りの4ビットは、各仮想レーンのVMFS(Virtual Multi−frame sequence)として使う。仮想レーンごとに各フレーム単位があり、VMFSは、このようなフレームをカウントした情報である。4ビットのみあるので、最大16個の仮想レーンフレームをカウントすることができる。各仮想レーンの遅延差が大きくなって、1フレーム内でも十分ではない場合に、マルチフレームシーケンスを用いて何フレームほどのスキューが発生したかが分かる。
前述したが、OTU2e−10vフレーム構造で、各仮想コンテナであるOTU2e−#nvでOTU2e構造をそのまま活用したために、ペイロード領域の中間に16バイトFixed Stuff(FS)バイトが4行を占めている。
一方、OTU1e−10vフレーム構造を採択する場合には、図5Cのようなフレーム構造を有する。OTU2e−10vの各仮想コンテナは、おおよそ11.095Gbps(=255/237x10.3125Gbit/s)程度の速度を有する一方、OTU1e−10vの各仮想コンテナは、おおよそ11.049Gbps(=255/238x10.3125Gbit/s)程度の速度を有する。このように、如何なるフレーム構造を有するかによって100GbE信号を収容する時に必要な伝送データ率を決定することができる。
図5Dは、図5Aのフレーム構造で、仮想レーンマーカーVLMオーバーヘッドを確張したフレーム構造を例示したものである。
図5Dを参照すれば、追加的にODU2eオーバーヘッドのうち2行1〜3列のリザーブされたバイト中に1〜2列バイトを仮想レーンマーカー拡張バイトとして使う例を追加した。
前述したとおりに、OTU2eオーバーヘッドのVLMバイトの8ビットのうちから4ビットのみを各仮想レーンのマルチフレームシーケンスとして使うことができる。この際、全体のスキュービットを補償することができるビット数は、最大1,044,480ビット(=24x4x4080x8/2/2)である。各OTU2e−#nvのビット率を考慮すれば、94us(=24x4x4080x8/2/(255/237x10.3125Gbit/s))程度のスキュー補償が可能である。
このようなスキュー補償値を増やすために、図5Dのように、仮想レーンマーカー拡張バイトVLM EX#nを追加した。このように、仮想マルチフレームシーケンスを4ビットから8ビットに追加確張して、総12ビットを有して各仮想レーンのフレームを区分することができるので、最大267,386,880bit(=212x4x4080x8/2 )ほどのスキュー補償が可能である。各OTU2e−#nvのビット率を考慮すれば、24,098us程度のスキュー補償が可能である。
一つの仮想コンテナ当たり2つの仮想レーンを有して1バイト分配器を使うので、図5Eのように、OTU2e−#nvフレームの各1バイトずつ各仮想レーンに分配する。図5Dで、VLM1、VLM2、..は、仮想レーン#nに伝送されるバイトであり、VLM11、VLM12、..は、仮想レーン#n+10に伝送されるバイトである。1行13列のVLM#n情報は、仮想レーン#nに分配されて伝送され、1行14列のVLM#n+10情報は、仮想レーン#n+10に伝送される(n=1,…,10)。
1バイト分配器通過時のビット列は、図6Aのようである。1バイト分配器の入力及び出力ビットが1ビットである時に出力されるビット列を示したものが図6Aであって、1、2、3、..24は、仮想レーン#nに伝送されるビットであり、9、10、11..32は、仮想レーン#n+10に伝送されるビットで、出力は、各仮想レーンをビット単位で反復させる。
このような2つの仮想レーンを作るための1バイト分配器600を単純化した構造が、図6Bに示されている。1バイト分配器600の入力及び出力ビットを1ビットと仮定し、この場合、1:2バイトデマックス602を通じて入るビットをバイト単位で逆多重化して、上位レーンでは1バイトメモリ604を用いて1バイト保存した後、下位レーンと整列した後に再び2:1ビットマックス606を通じてマルチレーン用OTU2e−#nvd信号を生成する。
1バイト分配器の入力及び出力ビットを128ビットと仮定した場合の1バイト分配器610の構造は、図6Cのようである。入力は、総16バイトであるので、2バイトずつ信号を再配列すれば良い。図6Cで、R(612a,...612r)は、レジスタを意味し、入力信号を1クロックの間に保存後に出力する。1バイト分配器の処理速度を高めるためのものであって、低い速度では使わなくても良い。
このように分割されて伝送される各仮想レーンのフレーム及び全体フレームの構成は、図7A及び図7Bのようである。図7Aは、仮想レーン#n(n=1〜10)のフレーム構造で、上の行はバイトで表示したものであり、下の行はビットで表示したものである。また、図7Bは、仮想レーン#n+10(n=1〜10)のフレーム構造をバイト及びビット単位で表示したものである。
各仮想レーン#n(n=1〜10)フレーム整列のために、F6、F6、28バイトを利用し、仮想レーン#n+10(n=1〜10)フレーム整列のためには、F6、28、28バイトを利用する。各仮想レーンフレームを整列後には、図5で定義したVLMバイトを用いて各仮想レーンの#nを得ると同時に、各仮想レーン間のフレームスキュー値を測定し、そのスキューを補償する。スキューが補償された後には、仮想レーンの#nによって仮想レーン#nフレームと#n+10フレームとを1バイト分配器の逆過程を通じてOTU2e−10vフレームを取り備える。
図5のような既存のフレームを修正するためには、図8のように、OTUk−Xvマッピング部800a、..800cにオーバーヘッド(OH)処理部806の一部の機能を追加すれば良い。OTUk−Xvマッピング部800a、..800cは、クライアント信号を保存して必要なタイミングに信号をマッピングするためのバッファ802を有し、マッピング部804は、OTUkフレームのペイロード領域にクライアント信号をマッピングする機能を行う。オーバーヘッド処理部806では、このように構成されたOTUkフレームにオーバーヘッドを追加する。
以後、FEC符号器808では、OTUkフレームの1列〜3824列までの情報バイトを用いてFECパリティバイトを計算して、3825列から4080列までのFECバイトに挿入する。スクランブラー810は、このように構成されたOTUk信号中に1行1列から6列を除いたすべてのバイトをスクランブリングする。タイミング生成器820は、このようなOTUk信号を生成するために必要なフレーム開始点から終点までのすべての所望するタイミング情報を生成する。
図9は、図8で言及したオーバーヘッド処理部806で既存オーバーヘッドはすべて処理がされたと仮定してマルチレーン用伝送フレームのために追加されるオーバーヘッド処理部を示したものである。
仮想コンテナ番号レジスタ806aは、ユーザが各オーバーヘッド処理部806に使う仮想コンテナの番号を設定させる。マルチフレームシーケンス生成器806bは、タイミング生成器820から仮想コンテナのフレーム開始情報を受けて、仮想コンテナのフレームを12ビットまでカウントし続ける。12ビットのマルチフレーム番号情報のうちから下位4ビットは、VLMレジスタ806cに伝達し、残りの8ビットは、VLM EXレジスタ806dに伝達する。
VLMレジスタ806cでは、仮想コンテナ番号レジスタ806aから受けた4ビットのVCN情報とマルチフレームシーケンス生成器806bから受けた4ビットのVMFS情報とを結合して、VLMバイト情報を保存する。オーバーヘッド選択器806eでは、タイミング生成器820からオーバーヘッドタイミング情報のうちから図5で定義したVLMバイト及びVLM EXバイト位置情報を受けてVLMレジスタ806c及びVLM EXレジスタ806dから情報を選択する。
オーバーヘッド及びデータ選択器806fでは、タイミング生成器820からオーバーヘッドタイミング情報とペイロードタイミング情報とを受けてペイロード領域にデータを伝達し、オーバーヘッド領域には、オーバーヘッド選択器806eで選択されたオーバーヘッド情報が伝達されるように、データ及びオーバーヘッドを選択する。タイミング生成器820は、このようなOTUkのオーバーヘッド信号のタイミング及びペイロード信号のタイミング情報を生成して、ブロックに情報を提供する。図5では、1バイト分配器を使い、仮想コンテナ及び仮想レーンを区別するために、OTU2eオーバーヘッドのうち、リザーブドされた2バイトをVLMバイトとして使った。
図10Aは、OTU2eオーバーヘッドのリザーブされた1バイト情報のみを使い、8または16バイト分配器を使う場合の修正されたフレーム構造を例示したものである。
各OTU2e−#nvフレームを伝送する時に、8または16バイト単位で各仮想レーンを伝送する場合には、OTU2eオーバーヘッドのうち7列に位置したMFAS(Multi−Frame Alignment Sequence)が2つのフレーム単位で仮想レーンに分布されるので、MFASの最下位ビットが0であれば、仮想レーン#nであり、最下位ビットが1であれば、仮想レーン#n+10であることを意味するので、仮想レーンマーカーのための追加情報を有する必要がない。
また、MFAS8ビットのうち、最下位ビットを除いた残りの7ビットは、各仮想レーンのマルチフレームシーケンスとして使うことができる。代りに、各仮想コンテナOTU2e−#nvの#nを区分するための仮想コンテナマーカーVCMオーバーヘッドが必要であり、仮想コンテナは総10個があるので、4ビットVCN情報のみあれば可能である。
図10Aでは、ODU2eオーバーヘッドの2行1列のリザーブされた1バイトをVCMバイトとして使った例である。OTU2eオーバーヘッドの1行13列のリザーブされた1バイトをVCMバイトとして使うこともできるが、8バイト分配器よりは16バイト以上の分配器に適する。
図10Bのように、VCMの8ビットのうちから残りの4ビットは、各仮想レーンのマルチフレームシーケンス拡張VMFS EX 4ビットとして追加使用が可能である。VCMのうち、マルチフレームシーケンス拡張ビットを使わない場合に、全体のスキュービットを補償することができるビット数は、最大8,355,840bit(=27x4x4080x8/2)である。各OTU2e−#nvのビット率を考慮すれば、753us(=27x4x4080x8/2/(255/237x10.3125Gbit/s))程度のスキュー補償が可能である。
追加的にVCMバイトの残りの4ビットをマルチフレーム用マルチフレームシーケンス拡張ビットとして使う場合には、各仮想レーン別に総11ビットを有してフレーム区分が可能になるので、最大133,693,440ビット(=211x4x4080x8/2/2)ほどのスキュー補償が可能である。各OTU2e−#nvのビット率を考慮すれば、12,049us(=211x4x4080x8/2/(255/237x10.3125Gbit/s))程度のスキュー補償が可能なわけである。
図10Cは、8バイト分配器を使う場合のOTU2e−#nvのバイトの仮想レーン割り当て構造を示したものである。一つの仮想コンテナ当たり2つの仮想レーンを有し、8バイト分配器を使うので、OTU2e−#nvフレームの各8バイトずつ各仮想レーンに分配される。図10Cで、VLnは、仮想レーン#nに伝送されるバイトであり、VLn+10は、仮想レーン#n+10に伝送されるバイトである。
2m番目のOTU2e−#nvフレームで2行1列のVCMバイト情報は、仮想レーン#nに分配されて伝送され、2m+1番目のOTU2e−#nvフレームで2行1列のVCMバイト情報は、仮想レーン#n+10に分配されて伝送される(m=0,1,2,3,…)。一つのフレームを2つの仮想レーンに分けて2つのフレームごとに各仮想レーンでは一回のVCM情報を利用するようになるので、各仮想レーンは、OTU2e−#nvの一周期の間に一回のVCM情報を活用することができる。
同様に、各仮想レーンには、FASバイト及びMFASバイトがOTU2e−#nvの一周期で伝送されるために、各仮想レーン別にフレーム整列を遂行することができる。仮想レーンが#nであるか、または#n+10であるか否かを識別するためには、MFASバイトを利用する。MFASバイトの最下位ビットが0である時に、2m番目のOTU2e−#nvフレームである場合であり、この際のMFASバイトは、仮想レーン#nに位置する。
同様に、MFASバイトの最下位ビットが1である時に、MFASバイトは、2m+1番目のOTU2e−#nvフレームで仮想レーン#n+10に該当する。
したがって、仮想レーン#nの場合には、常にMFASバイトの8ビット中に最下位ビットが0で開始され、仮想レーン#n+1の場合には、MFASバイトの最下位ビットが1で開始される。このように、MFASの最下位ビットを使って2つの仮想レーンを容易に区別することができる。仮想レーンが識別された後に#nを得るために、VCMバイトの4ビットVCNを使う。4ビットVCN情報に10個のOTU2e−10vフレームのうちから如何なる仮想コンテナに属するか#n情報を表示すれば区別が可能である。
図10Dは、OTU2eオーバーヘッドの1行6列のA2 1バイトをVCMバイトとして使った修正されたフレーム構造図である。
前述したように、最小単位が8バイトであり、使うことができる分配器は、8バイトの倍数でありながら4x4080の約数であればいずれも可能である。例えば、16、32、40、51、64、80バイト単位などで具現が可能である。
図10A、図10Dで示したフレーム構造に16バイト分配器を使う場合には、OTU2eオーバーヘッドが16バイトになっており、FASバイト、MFASバイトはもとより、VCMバイトも一つの16バイトで縛って使用が可能なので、構造的に仮想レーンのフレームを解釈しやすい。
図10Eは、16バイト分配器を使う場合のOTU2e−#nvのバイトの仮想レーン割り当て構造を示したものである。16バイト分配器は、OTU2e−#nvフレームを各16バイト単位で各仮想レーンに分配する。
一回のOTU2e−#nvフレーム伝送が終わり、次のフレーム伝送時には、各16バイト単位で各仮想レーンに分配する順序を変えて分配する。
VLnは、仮想レーン#nに伝送されるバイトであり、VLn+10は、仮想レーン#n+10に伝送されるバイトである。2m番目のOTU2e−#nvフレームで1行6列のVCMバイト情報は、仮想レーン#nに分配されて伝送され、2m+1番目のOTU2e−#nvフレームで1行6列のVCMバイト情報は、仮想レーン#n+10に分配されて伝送される(m=0,1,2,3,…)。
この場合、各仮想レーンには、8バイト分配器を使った場合と同様に、FASバイト及びMFASバイトがOTU2e−#nvの一周期で伝送されるために、同一フレーム整列機能及び仮想レーンのスキュー補償性能を有する。仮想レーンをスィッチして初めに伝送した仮想レーンと他の仮想レーンから16バイト単位で伝送させる。
一方、8バイト分配器通過時のビット列は、図11Aのようである。8バイト分配器の入力及び出力ビットが1ビットである時に出力されるビット列を示したものである。
1−1は、最初のバイトの最初のビットを意味し、9−8は、9番目のバイトの8番目のビットを意味する。1−1、1−2、..2−8は、仮想レーン#nに伝送されるビットであり、9−1、9−2、..10−8は、仮想レーン#n+10に伝送されるビットで、出力は、各仮想レーンをビット単位で反復させる。このような2つの仮想レーンを作るための8バイト分配器200を単純化した構造が、図11Bに示されている。
図11Bで、8バイト分配器1100の入力及び出力ビットを1ビットと仮定し、この場合、1:2 8バイトデマックス1102を通じて入るビットを8バイト単位でデマックスし、上位レーンは、8バイトメモリ1104を用いて8バイト保存した後、下位レーンと整列する。
整列された信号は、2:2スィッチ1106または2つの2:1マルチプレクサ/セレクターを通じてOTU2e−#nvの一周期(4x4080バイト単位)ごとにスィッチされた後、再び2:1ビットマックス1108を通じてマルチレーン用OTU2e−#nvd信号で生成される。
8バイト分配器の入力及び出力ビットを128ビットと仮定した場合の8バイト分配器1110の構造は、図11Cのようである。入る入力は、総16バイトであるので、8バイトを一つのグループにして各グループのビット信号を再配列すれば良い。各2:1選択器1112a、..1112fを用いてOTU2e−#nvの一周期(4x4080バイト単位)ごとに経路選択をスィッチする。
64ビットレジスタ1114は、64ビット入力データ信号をそれぞれ1クロックの間に保存後に出力し、これは、8バイト分配器1110の処理速度を高めるためのものであって、低い速度では使わなくても良い。
このように分割されて伝送される各仮想レーンのフレーム及び全体フレームの構成は、図12Aと図12Bのようである。伝送順序は、初めの行を始まりにして行方向に2040バイト伝送後、次の行を伝送する。
図12Aは、仮想レーン#n(n=1〜10)のフレーム構造でFASバイト及びMFASバイトが初めの行に存在するが、VCMバイトは2行1列に位置する。また、図12Bは、仮想レーン#n+10(n=1〜10)のフレーム構造をバイト単位で表示したものであって、FASバイト及びMFASバイトは、五行目に存在する。
各仮想レーンでは、フレーム整列のためにはFASバイトを利用する。各仮想レーンフレーム整列後には、MFASバイトの最下位ビットを見て仮想レーン#nであるか、仮想レーン#n+10であるか否かを識別する(n=1〜10)。図10Aで定義したVCMバイトを用いて、各仮想レーン及び仮想コンテナの#nを得ると同時に、MFASバイトの7ビットとともに用いて、各仮想レーン間のフレームスキュー値を測定し、そのスキューを補償する。
仮想レーン#nと仮想レーン#n+1のFASバイト位置は、根本的に2x4080バイトの差がある点に注意する。スキューが補償された後には、仮想レーンの#nによって仮想レーン#nフレームと#n+10フレームとを8バイト分配器の逆過程を通じてOTU2e−10vフレームを取り備える。
16バイト分配器通過時のビット列は、図13Aのようである。図13Aは、16バイト分配器の入力及び出力ビットが1ビットである時に出力されるビット列を示したものである。1−1は、最初のバイトの最初のビットを意味し、9−8は、9番目のバイトの8番目のビットを意味する。
1−1、1−2、2−8は、仮想レーン#nに伝送されるビットであり、17−1、17−2、..18−8は、仮想レーン#n+10に伝送されるビットで、出力は、各仮想レーンをビット単位で反復させる。このような2つの仮想レーンを作るための16バイト分配器300を単純化した構造は、図13Bのようである。
図13において、16バイト分配器1300の入力及び出力ビットを1ビットと仮定し、この場合、1:2 16バイトデマックス1302を通じて入るビットを16バイト単位でデマックスし、上位レーンは、16バイトメモリ1304を使って16バイト保存して下位レーンと整列する。
整列された信号は、2:2スィッチ1306(または、2つの2:1マルチプレクサ/セレクター)を通じてOTU2e−#nvの一周期(4x4080バイト単位)ごとにスィッチした後、再び2:1ビットマックス1308を通じてマルチレーン用OTU2e−#nvd信号を生成する。
一方、16バイト分配器の入力及び出力ビットを128ビットと仮定した場合の16バイト分配器1310の構造は、図13Cのようである。
図13Cで、入力は、総16バイトであるので、入力された16バイト中の一部を、64ビットレジスタ1316を用いて1クロックの間に保存し、64ビットレジスタ1312から出力される16バイトのうち下位8バイトR[63:0]信号を64ビットレジスタ1314を用いて1クロックに間に保存する。
64ビットレジスタ1316の出力R[127:64]信号と16バイト分配器1310の入力C[127:64]信号とを各2:1選択器1318a、1318c、1318e、1318gを用いてOTU2e−#nvの一周期(4x4080バイト単位)ごとに経路選択をスィッチする。
同様に、64ビットレジスタ1312の出力R[63:0]信号と64ビットレジスタ1314の出力P[63:0]信号とを各2:1選択器1318b、1318d、1318f、1318hを用いてOTU2e−#nvの一周期(4x4080バイト単位)ごとに経路選択をスィッチする。
2:1ビット多重化器1320では、上位2:1選択器1320a、1320c、1320e、1320g及び下位2:1選択器1320b、1320d、1320f、1320hから出力される信号を2:1ビット多重化して、最終の図13Aのような信号を出力する。
このように分割されて伝送される各仮想レーンのフレーム及び全体フレームの構成は、図14Aと図14Bのようである。伝送順序は、初めの行を始まりにして行方向に4080バイト伝送後、次の行を伝送する。
図14Aは、仮想レーン#n(n=1〜10)のフレーム構造でFASバイト及びMFASバイト、VCMバイトが初めの行に位置する。
図14Bは、仮想レーン#n+10(n=1〜10)のフレーム構造をバイト単位で表示したものであって、FASバイト及びMFASバイト、VCMバイトは三行目に存在する。
各仮想レーンでは、フレーム整列のためにはFASバイトを利用する。6番目のA2バイトがなくても、残りの1列〜5列のFASバイトのみでも十分にフレーム整列が可能である。各仮想レーンフレームを整列した後には、MFASバイトの最下位ビットを見て仮想レーン#nであるか、または仮想レーン#n+10であるか否かを識別する(n=1〜10)。
図10Dで定義したVCMバイトを用いて、各仮想レーン及び仮想コンテナの#nを得ると同時に、MFASバイトの7ビットとともに用いて、各仮想レーン間のフレームスキュー値を測定し、そのスキューを補償する。仮想レーン#nと仮想レーン#n+1のFASバイト位置は、根本的に2x4080バイトの差がある点に注意する。
スキューが補償された後には、仮想レーンの#nによって仮想レーン#nフレームと#n+10フレームとを16バイト分配器の逆過程を通じてOTU2e−10vフレームを取り備える。
図10で言及したODU2eオーバーヘッドのうちからリザーブされたバイト1バイトをさらに使うか、OTU2eオーバーヘッドのうちからA2バイト一つを、VCMバイトに置き換えるフレーム修正は、図8で言及されたオーバーヘッド処理部806で遂行される。
図15は、8バイト以上の分配器を選択した場合に、既存オーバーヘッドは、すべて処理がされたと仮定してマルチレーン用伝送フレームのために追加されるオーバーヘッド処理ブロックを示したものである。
図15を参照すれば、仮想コンテナ番号レジスタ1502は、ユーザが各オーバーヘッド処理部1500に使う仮想コンテナの番号を設定させる。
マルチフレームシーケンス生成器1504は、タイミング生成器1520から仮想コンテナのフレーム開始情報を受けて仮想コンテナのフレームを12ビットまでカウントし続ける。12ビットのマルチフレーム番号情報のうちから下位8ビットはMFASレジスタ1508に伝達し、残りの4ビットは、VCMレジスタ1506に伝達する。
VCMレジスタ1506では、仮想コンテナ番号レジスタ1502から受けた4ビットのVCN情報とマルチフレームシーケンス生成器1504から受けた4ビットのVMFS EX情報とを結合して、VCMバイト情報を保存する。オーバーヘッド選択器1510では、タイミング生成器1520からオーバーヘッドタイミング情報のうちから図10Aで定義したVCMバイト及びMFASバイト位置情報を受けてVCMレジスタ1506及びMFASレジスタ1508から情報を選択する。
オーバーヘッド及びデータ選択器1512では、タイミング生成器1520からオーバーヘッドタイミング情報とペイロードタイミング情報とを受けてペイロード領域にデータが伝達され、オーバーヘッド領域には、オーバーヘッド選択器1510で選択されたオーバーヘッド情報が伝達されるように、データ及びオーバーヘッドを選択する。
タイミング生成器1520は、このようなOTUkのオーバーヘッド信号のタイミング及びペイロード信号のタイミング情報を生成して、ブロックに情報を提供する。
図10において、8バイトまたは16バイト分配器を使う時に仮想コンテナを区別するために、ODU2eオーバーヘッドのうちからリザーブされたバイト1バイトをさらに使うか、OTU2eオーバーヘッドのうちからA2バイト一つを、VCMバイトに置き換えるフレーム構造を説明した。
図16Aは、8バイトまたは16バイト分配器を使いながら、OPU2eオーバーヘッドのVCOH(Virtual Concatenation OverHead)のうち、リザーブされた1バイト情報のみを使った修正フレーム構造図を例示したものである。
前述した図4Bで、既存OPUk−Xvの仮想連接オーバーヘッドをそのまま用いて8バイトまたは16バイト分配器を使う場合に、仮想レーン#n+10がある仮想コンテナに該当するかどうかを区別することができないために、多様な伝送レーンに伝送することができない。
何故ならば、8バイトまたは16バイト分配器を使う場合に、MFASバイトの最下位ビットが0または1であるかによって仮想レーンが決定されるが、SQバイトの情報がMFASバイトの最下位ビットが0である場合にのみ提供されるために、仮想レーン#nのみ仮想コンテナのシーケンス情報が分かる。
これを解決するための簡単な方法として、図16Aのように、MFASの4〜8番のビットが“00011”である時にVCOH1のリザーブされたバイトにSQバイトと同一情報を提供すれば、仮想レーン#n+10にも仮想コンテナのシーケンス情報を提供することができる。8バイト分配器を使う場合には、図10Cに示した仮想レーン割り当て構造を適用し、16バイト分配器を使う場合には、図10Eで示した仮想レーン割り当て構造を適用する。
8バイト分配器を使う場合には、VCOH1バイトがFAS及びMFASバイトと分離されるので、仮想レーン#nはMFASバイトの4〜8番のビットが“00010”である場合に、その次に位置するVCOH1バイトを読む時にSQバイト情報を得る。一方、仮想レーン#n+10はMFASバイトの4〜8番のビットが“00011”である場合に、その次に位置するVCOH1バイトを読む時にSQバイト情報を得る。
16バイト分配器を使う場合には、16バイトが一単位であるので、FAS及びMFASバイトを含んで1行15列のVCOH1バイトをいずれも含んでいるので、FASバイトを用いてフレームを整列してMFASバイトの最下位ビットを用いて仮想レーン#n人であるか、または仮想レーン#n+10であるか否かを区分する。
また、仮想レーン#nはMFASバイトの4〜8番のビットが“00100”である場合に、VCOH1バイトを読むとSQバイト情報が得られる。仮想レーン#n+10はMFASバイトの4〜8番のビットが“00011”である場合に、VCOH1バイトを読むとSQバイト情報が得られる。
MFASバイトの8ビットのうち最下位ビットを、仮想レーンを区別するのに使い、残りの7ビットは、各仮想レーンのマルチフレームシーケンスとして使うことができる。各仮想レーン別に総7ビットを有してフレーム区分が可能になるので、最大8,355,840ビット(=27x4x4080x8/2)ほどのスキュー補償が可能である。各OTU2e−#nvのビット率を考慮すれば、753us(=27x4x4080x8/2/(255/237x10.3125Gbit/s))程度のスキュー補償が可能である。
図16Bは、8バイトまたは16バイト分配器を使いながら、各仮想コンテナの仮想レーンを割り当てした個数をmとする時のVCOH1バイト中のm個のリザーブされたバイトまたはm+1個のリザーブされたバイトを使った修正されたフレーム構造図である。
各仮想コンテナを何個の仮想レーンに割り当てるかによって、MFASバイトの4〜8番のビットが“01000”から“01000”+m−1までのVCOH1のリザーブされたバイトにSQバイトと同一情報を提供する。
例えば、OTU2e−4vを用いて各仮想コンテナの仮想レーンを4つずつ割り当てすれば、図16Bでのように、MFASバイトの4〜8番のビットが“01000”から“01011”までのVCOH1バイトにSQバイト情報を提供する。SQバイトが提供された最後の行番号を有し、受信端では最大何個までの仮想レーンが割り当てられたかについての情報も得られる。
すなわち、VCOH1バイトのうちから最後のSQバイトが存在するMFASバイトの4〜8番のビット値中に最大値を捜す。その最大値から7を差し引くと使った仮想レーン数が得られる。また、VCOH1バイト中のリザーブされたバイト一つを、仮想レーンの総使用個数を表記するバイトに割り当てることもできる。
図16Bは、MFASバイトの4〜8番のビットが“00110”である時にTVL(Total number of Virtual lane)バイトを割り当てした例である。
図16Cは、割り当てした仮想レーン個数ほどのSQバイトを使った図16Bのフレーム構造で、各仮想レーンのマルチフレーム情報を提供するために、VCOH1バイト中のm個のリザーブされたバイトをMFIバイトとして使ったフレーム構造の一例である。
各仮想コンテナを何個の仮想レーンに割り当てるかによって、MFASバイトの4〜8番のビットが“01000”から“01000”+m−1までのVCOH1のリザーブされたバイトにSQバイトと同一情報を提供する。
このようなフレーム構造で、スキュー補償能力を向上させるために、前では図10Dのように、OTUkオーバーヘッドのリザーブされたバイト1つを仮想レーンのマルチフレーム情報として活用した。
しかし、図16Cは、OTUkオーバーヘッドを使わずにVCOH1バイト中のm個のリザーブされたバイトを仮想レーンのマルチフレーム情報を提供させる方法である。もちろん、スキュー補償能力をさらに拡張させるためには、MFI1バイトはもとより、MFI2バイトをVCOH1バイト中のm個のリザーブされたバイトで提供するようにすればよい。
但し、VCOH1バイトのリザーブされたバイトとして使うことができるバイトは24個程度になるので、MFI1バイトのみを使う場合には、仮想レーンを14個使うことができるが、MFI1及びMFI2バイトをすべて追加する場合には、仮想レーンを8つ程度のみ使うことができる。
使うことができる仮想レーン数を増加させるか、スキュー補償能力を向上させるために、他の方法としては、VCOH1バイト定義をMFASバイトの4〜8番のビットのみ使ったことは、3〜8番のビットまたはそれ以上のビットを使うようにする方法もある。図16Cのように、仮想レーンを4つ使ってVCOH1バイトのリザーブされた4つのバイトをMFI1バイトでさらに使った場合を説明する。
4つの仮想レーンが使われるので、MFASバイトの8ビットのうち最下位2ビットを、仮想レーンを区別するのに使い、残りの6ビットは、各仮想レーンのマルチフレームシーケンスとして使うことができる。
MFI1バイトを各仮想レーンのマルチフレームシーケンス拡張ビットとして使うことができるので、各仮想レーン別に総14ビットを有して各仮想レーンのマルチフレーム区分が可能になるので、最大1,069,547,520bit(=214x4x4080x8/2)ほどのスキュー補償が可能である。各OTU2e−#nvのビット率を考慮すれば、96,392us(=214x4x4080x8/2/(255/237x10.3125Gbit/s))程度のスキュー補償が可能である。
MFI1バイトをさらに使わない場合には、MFASバイトの6ビットのみを有して各仮想レーンのマルチフレームシーケンスとして使うことができるので、各仮想レーンのマルチフレーム区分が可能になるので、最大4,177,920ビット(=26x4x4080x8/2)ほどのスキュー補償が可能であり、各OTU2e−#nvのビット率を考慮すれば、376us(=26x4x4080x8/2/(255/237x10.3125Gbit/s))程度のスキュー補償が可能である。
図17Aは、8バイトまたは16バイト分配器を使いながら、OPU2eオーバーヘッドのVCOH中のリザーブされた1バイトを追加的にSQバイトとして使うマルチレーン用伝送フレームのために追加されるオーバーヘッド処理部を示したものである。
図17Aを参照すれば、SQレジスタ1702は、ユーザが各オーバーヘッド処理部1700に使う仮想コンテナの番号を設定できるようにし、既存に4ビット情報のみを提供したならば、SQバイトは8ビットの情報を提供してより多くの仮想コンテナを表現することができる(ユーザ信号入力については、省略した)。
マルチフレームシーケンス生成器1704は、タイミング生成器1720から仮想コンテナのフレーム開始情報を受けて、仮想コンテナのフレームを24ビットまでカウントし続ける。24ビットのマルチフレーム番号情報のうちから下位8ビットは、MFASレジスタ1712に伝達し、その次の8ビットは、MFI1レジスタ1708に伝達し、残りの8ビットは、残りのMFI2レジスタ1706に伝達する。
MFASデコーディング部1710では、MFAS情報の4〜8番目のビットについての情報を受けて“0011”または“0100”である場合に、オーバーヘッド選択器1714でSQ情報を選択させる選択制御信号を出力する。また、MFASの4〜8番目のビットが“00000”である場合には、オーバーヘッド選択器1714でMFI1レジスタ1708からMFI1情報を選択するように選択信号を出力する。
MFASの4〜8番目のビットが“00001”である場合には、オーバーヘッド選択器1714でMFI2レジスタ1706からMFI2情報が選択されるように選択信号を出力する。
一方、MFASレジスタ1712では、マルチフレームシーケンス生成器1704から受けた下位8ビットの情報を保存し、MFI1レジスタ330では、マルチフレームシーケンス生成器1704から受けた中間の9番目から16番目に該当する8ビットの情報を保存する。
また、MFI2レジスタ1706では、マルチフレームシーケンス生成器1704から受けた上位8ビットの情報を保存する。オーバーヘッド選択器1714では、タイミング生成器1720からオーバーヘッドタイミング情報のうちから図16で定義したVCOHバイト及びMFASバイト位置情報を受け、MFASデコーディング部1710からはVCOHバイトのうちからMFI1バイト、MF2バイト及びSQバイト選択制御信号を受けて、SQレジスタ1702、MFI1レジスタ1708、MFI2レジスタ1706及びMFASレジスタ1712からの出力情報を選択する。
オーバーヘッド及びデータ選択器1716では、タイミング生成器1720からオーバーヘッドタイミング情報とペイロードタイミング情報とを受けてペイロード領域にデータを伝達し、オーバーヘッド領域には、オーバーヘッド選択器1714で選択されたオーバーヘッド情報が伝達されるように、データ及びオーバーヘッドを選択する。最後に、タイミング生成器1720は、このようなOTUkのオーバーヘッド信号のタイミング及びペイロード信号のタイミング情報を生成して、ブロックに情報を提供する。
図10において、仮想コンテナを区別するためにVCMバイト中にVCN情報を使い、図16では、仮想コンテナを区別するためにSQバイトを使った。そして、図10では、仮想レーンを区別しながら仮想レーンのスキューを測定し、補償するためにMFASバイト及びVMFS EX情報を利用した。
一方、図16では、仮想レーンを区別しながら仮想レーンのスキューを測定し、補償するためにMFASバイト及びMFI1情報を利用した。このような場合、仮想レーンをMFASバイトで区別することができる前提は、仮想レーン数がMFASバイトで表現可能な256の約数の場合である。すなわち、2、4、8、16、32、64、128、256などである。もし、仮想レーン数を約数以外の数に設定しようとする場合には、MFASバイトの個数を仮想レーン数の倍数に限定しない限り、MFASバイトを用いて仮想レーンを区別することは難しい。このような場合を考慮して、複数種の例をさらに説明する。
第一の方法は、図16Bと同様に仮想コンテナを区別するために、VCOH1バイト中にSQバイトを使う。仮想レーンを区別してスキューを補償するための情報バイトでVMFS(Virtual Multi−frame sequence)を定義し、これを図10Aまたは図10Dで使ったVCMの代わりに使う。MFASのように256を周期で反復されるものと異なって、VMFSの値を8ビットで表現することができる仮想レーン数の最大倍数x値までを周期として使う。
すなわち、MFASは、0から255まで一つずつ値が増加する一方、ここでのVMFSは、仮想レーンを区別すると同時に、各仮想レーンのスキューを測定できるように0からx−1まで一つずつ値を増加させる。例えば、仮想レーンを5にする場合、VMFSの値を0から254までに一つずつ増加するように設定(8ビットで表現することができる5の最大倍数は255である)する。
したがって、受信したVMFS値にモジュロ(modulo)5をすれば(すなわち、5の残りを計算すれば)、ある仮想レーンに属するかを区別することができる。また、各仮想レーン間のスキューは、5で割った商またはVMFS全体値を通じて測定することができる。仮想レーンを10にする場合にも、同様にVMFSの値を0から249まで一つずつ増加させる(8ビットで表現することができる10の最大倍数は250である)。受信したVMFS値でモジュロ10をすれば、ある仮想レーンに属するかを区別することができる。
第二の方法は、図5Aと同様に、1行13と14列に位置したリザーブされた2つのバイトをVMFS1及びVMFS2で利用する方法がある。これは、前に1バイトでVFMSを使ったものよりさらに多いスキュー補償能力を必要とする時に使う。また他の方法として、1バイトは、VFMSとして使い、残りのリザーブされたバイト中に仮想コンテナVCNを使った残りのビットをVFMSの拡張ビットとして使う。
図17Bは、8バイトまたは16バイト分配器を使いながら、OPUkオーバーヘッドのリザーブされたバイトを追加的にSQ及びVMFS1、VMFS2バイトとして使うマルチレーン用伝送フレームのために追加されるオーバーヘッド処理部を示したものである。
図17Bを参照すれば、SQレジスタ1752は、ユーザが各オーバーヘッド処理部1750に使う仮想コンテナの番号を設定させる。
仮想マルチフレームシーケンス生成器1754は、タイミング生成器1730から仮想コンテナのフレーム開始情報を受けて、仮想コンテナのフレームを16ビットで表現することができる仮想レーン数の最大倍数を周期でカウントし続ける。このように計算される16ビットのうちから下位8ビットは、VMFAS1レジスタ1756に伝達され、その次の8ビットは、VMFAS2レジスタ1758に伝達される。
一方、VMFAS1レジスタ1756では、仮想マルチフレームシーケンス生成器1754から受けた下位8ビットの情報を保存し、VMFAS2レジスタ1758では、仮想マルチフレームシーケンス生成器1754から受けた上位8ビットの情報を保存する。
オーバーヘッド選択器1760では、タイミング生成器1730からオーバーヘッドタイミング情報のうちからVCOHバイト、VMFAS1及びVMFAS2バイト位置情報を受けて、SQレジスタ1752、VMFAS1レジスタ1756及びVMFAS2レジスタ1758からの出力情報を選択する。
オーバーヘッド及びデータ選択器1762では、タイミング生成器1730からオーバーヘッドタイミング情報とペイロードタイミング情報とを受けてペイロード領域にデータを伝達し、オーバーヘッド領域には、オーバーヘッド選択器1760で選択されたオーバーヘッド情報が伝達されるように、データ及びオーバーヘッドを選択する。最後に、タイミング生成器1730は、このようなOTUkのオーバーヘッド信号のタイミング及びペイロード信号のタイミング情報を生成して、ブロックに情報提供する役割を担当する。
前述したバイト分配器及びOTUk−Xvマッピング部によって生成されたOTUk−XvYd信号が伝送された後、受信端では、バイト再分配器によってOTUk−XvYd信号の各仮想コンテナ及び仮想レーンを検出する。そして、検出された各仮想信号間に発生したスキューを補償し、これを再分類してOTUk−Xv信号を得る。これについて説明すれば、
図18は、本発明の実施形態によってOTUk−Xv2dをOTUk−Xv信号でバイト再分配するバイト再分配器100のブロック構成を示したものである。
図18を参照すれば、1:2ビットデマックス1802は、受信部のN:Xビットデマックスから総X個のチャンネルを通じてOTUk−Xv2d信号を受信される。
各チャンネルには、2つの仮想レーン信号があり、この2つの仮想レーンは、1:2ビット逆多重化を通じて分離される。分離された各仮想レーン信号は、遅延シフター1804に入力される。各仮想レーン間には、伝送中に発生したスキュー(すなわち、相互間のデータ遅延)が発生しており、スキューコントローラ1806から遅延調整値を受けて各仮想レーンの遅延を調整する。
各遅延シフター1804から遅延調整された仮想レーン信号は、各仮想コンテナ(Virtual container:VC)検出器及び仮想レーンオーバーヘッド(Virtual lane OverHead:VLOH)処理部1808に入力される。
VC検出器及びVLOH処理部1808では、入力された各仮想レーンのオーバーヘッドを処理して、VL#n及びVC#n値を抽出する。このように抽出されたVL#n及びVC#n値とともにVC及びVLデータを仮想コンテナVC及び仮想レーンVL整列器1810に伝達する。
また、VC検出器及びVLオーバーヘッド処理部1808で検出された各VLのフレーム開始信号(Frame Start signal)及び仮想レーンマルチフレームシーケンスVMFS情報をスキューコントローラ1806に伝達する。
スキューコントローラ1806では、各VC検出器及びVLOH処理部1808から受信された各仮想レーンマルチフレームシーケンス情報を活用して、すべてのVL間のフレームスキュー発生有無と発生したフレームスキュー値とを計算する。
また、VC検出器及びVLOH処理部1808から受けた各VLのフレーム開始信号を用いて、各VL間のフレーム内でのデータスキュー値を計算する。したがって、スキューコントローラ1806では、すべてのVL及びVC間に発生したスキュー値を測定することができる。
また、スキューコントローラ1806では、測定されたスキュー値を通じて各VC及びVL間に発生したスキューを補償するためのスキュー補償値を計算することができ、これは、直ちに各遅延シフター1804に遅延調整値に伝達される。
VC及びVL整列器1810では、各VC検出器及びVLOH処理部1808からVC及びVLデータとVL#n及びVC#n値とを受信される。VC及びVLデータのうちから同じVC#nを有するVLを集め、このような同じVC#nを有したVLをVL#n値によって整列してOTUk−Xv信号を得る。このように得られたOTUk−Xv信号は、図3に示したOTUk−Xvデマッピング処理部332に伝達される。
仮想レーンが2つである場合を説明したものであり、仮想レーンが4つで構成されるOTUk−Xv4d信号である場合には、1:2ビットデマックス1802の代りに、1:4ビットデマックスを使い、4X個の遅延シフター1804及び4X個のVC検出器及びVLOH処理部1808が使われる。
同様に、スキューコントローラ1806には、4X個のフレーム開始信号及び仮想レーンマルチフレームシーケンスVMFS情報を受信され、4X個の遅延調整値を各遅延シフター1804に伝達する。VC及びVL整列器1810では、VC検出器及びVLOH処理部1808から4X個のVLデータとともにVL#n及びVC#n値を受けてVC及びVLを整列する。
図19Aないし図19Cは、VCを検出してVLオーバーヘッドを処理するVC検出器及びVLOH処理部1808の内部ブロック構成を示したものである。前述したように、1バイト分配器、8バイト以上の分配器を使う場合に、バイト再分配器1800のうちからVC検出器及びVLOH処理部1808を置き換えて使えば良い。
図19Aは、図5のようなフレームを有しながら、図6のような1バイト分配器を使う場合に、VC検出器及びVLOH処理部構成を示したものである。
OTUk−Xv2d信号が入力されると仮定すれば、X個の仮想コンテナで構成され、各仮想コンテナは2つの仮想レーンを有している。
1バイト分配器を使った場合、仮想レーン#1〜Xと仮想レーン#X+1〜2Xのフレーム整列バイトが異なるために、VC検出器及びVLオーバーヘッド処理部1808には、“A1 A1 A2”フレーム整列器1901及び“A1 A2 A2”フレーム整列器1903を有する(ここでの例は、A1は“11110110”ビット、A2は“00101000”ビットである)。
A1 A1 A2フレーム整列器1901では、入る仮想レーン信号が“A1 A1 A2”のようなフレーム整列シーケンスを有しているかどうかを検出し、A1 A1 A2で始めるフレームが検出された時に活性化(activated)されていたOut of Lock信号を非活性化させる。フレームが検出された時に入るA1 A1 A2順に並列データを整列し、フレームスタート信号とOHバイトを読み込むためのタイミングを生成して、データ選択器1905に送信する。
同様に、A1 A2 A2フレーム整列器1903では、入る仮想レーン信号が“A1A2 A2”のようなフレーム整列シーケンスを有しているかどうかを検出し、A1 A2 A2で始めるフレームが検出された時に活性化されていたOut of Lock信号を非活性化させる。フレームが検出された時に入るA1 A2 A2順に並列データを整列し、フレームスタート信号とVLMオーバーヘッドバイトを読み込むためのタイミングを生成して、データ選択器1905に送信する。
データ選択器1905では、“A1 A1 A2”フレーム整列器1901で受信したOut of Lock信号が非活性化される場合に、“A1 A1 A2”フレーム整列器1903から入るデータ、VLMオーバーヘッド抽出タイミング信号、フレームスタート信号を選択する。このうち、データ、VLMオーバーヘッド抽出タイミング信号は、VLMオーバーヘッド抽出器1907に伝達し、フレームスタート信号は、スキューコントローラ1806に伝達される。
また、データ選択器1905では、“A1 A2 A2”フレーム整列器1903で受信したOut of Lock信号が非活性化される場合に、“A1 A2 A2”フレーム整列器1903から入るデータ、VLMオーバーヘッド抽出タイミング信号、フレームスタート信号を選択する。このうち、データ、VLMオーバーヘッド抽出タイミング信号は、VLMオーバーヘッド抽出器1907に伝達され、フレームスタート信号は、スキューコントローラ1906に伝達される。
データ選択器1905に、“A1 A1 A2”フレーム整列器1901及び“A1 A2 A2”フレーム整列器1903からすべて同時に非活性化されたOut of Lock信号を受信する場合には、その前の状態を維持する。
一方、データ選択器1905に、“A1 A1 A2”フレーム整列器1901及び“A1 A2 A2”フレーム整列器1903からすべて同時に活性化されたOut of Lock信号を受信する場合には、デフォルトで“A1A1 A2”フレーム整列器1901から入った信号を選択するか、“ゼロ”値を選択させる。
一方、VLMオーバーヘッド抽出器1907では、データ選択器1905から入るデータとVLMオーバーヘッドタイミング信号を有してVLMバイト信号を抽出する。抽出されたVLMバイト信号のうち4ビットのVMFS情報である仮想レーンマルチフレームシーケンスをスキューコントローラ1806に伝達する。抽出されたVLMバイト信号のうち4ビットのVCN情報である仮想コンテナ番号をVC及びVL整列器1810に伝達する。
また、VLMオーバーヘッド抽出器1907では、4ビットのVCN情報を通じて仮想コンテナ番号で#mを得て、“A1 A1 A2”フレーム整列器1901から非活性化されたOut of Lock信号を受信したならば、受信された仮想レーンの番号で#mが得られる。
4ビットのVCN情報を通じて仮想コンテナ番号#mを得て、“A1 A2 A2”フレーム整列器1903から非活性化されたOut of Lock信号を受信した場合には、受信された仮想レーン番号で#m+Xが得られる。このように、VLMオーバーヘッド抽出器1907から得られた仮想コンテナの番号と仮想レーン番号とをVC及びVL整列器1810に伝達する。
“A1 A1 A2”フレーム整列器1901及び“A1 A2 A2”フレーム整列器1903がすべて同時にOut of Lock信号を活性化する場合、非正常的な仮想レーン信号が入力されると見做して、VC検出器及びVLオーバーヘッド処理部1808で仮想レーンのAll Out of Lock信号を活性化して、ユーザに警報が発生したことを知らせる。
図19Bは、図10のようなフレームを有しながら、図11または図1のような8バイト以上のバイト分配器を使う場合に、VC検出器及びVLOH処理部1808のブロック構成図である。
8バイト以上の分配器を使う場合に、A1及びA2のようなフレーム整列シーケンスとMFAS信号とが一つのグループで存在する。したがって、「A1 A1 A2 A2」を有してフレームを整列するOTUkフレーム整列器1911を使って、各仮想レーンを整列することができる。
OTUkフレーム整列器1911では、このように受信した仮想レーンに「A1 A1 A2 A2」のようなフレーム整列シーケンスを有しているかどうかを検出し、A1 A1 A1 A2 A2のようなフレーム開始点が検出された時に活性化されていたOut of Lock信号を非活性化させる。
フレームが検出された時に入るA1 A1 A1 A2… 順に並列データを整列し、整列されたデータとOTUkオーバーヘッドバイトを読み込むためのタイミング信号とを生成して、VCMオーバーヘッド抽出器1913に送信する。また、フレーム検出を通じて得たフレームスタート信号をスキューコントローラ1806に伝達する。
VCMオーバーヘッド抽出器1913では、OTUkフレーム整列器1911から入る整列されたデータとオーバーヘッドタイミング信号とを有してMFASバイト及びVCMバイト信号を抽出する。受信されたデータは、VC及びVL整列器1810に伝達される。
この際、MFASバイトは、OTUk標準に定義されたように、図8のスクランブラー810では、1+x+x3+x12+x16生成多項式でMFASバイトをスクランブリングする。したがって、正確なMFASバイト情報を得るためには、デスクランブリングしなければならない。
しかし、単純にMFASバイトを得るために、図8のスクランブラー810の逆機能を行うデスクランブラーを使う必要はない。受信したスクランブルされたMFASバイトと“11111111”をXOR(exclusive−OR)すれば、デスクランブルされたMFASバイトが得られる。
MFASバイトからスクランブリングが初期化されて演算になり、その時、スクランブリングする結果値がx“FF”であるためである。VCMバイト信号を抽出する時にも、VCMバイトが1行6列に位置する場合には、スクランブリングする位置ではないために、別途のデスクランブリング処理が必要ない。
しかし、もし1行13列にVCMバイトを位置させ、これを伝送する前にスクランブリングしたならば、VCMオーバーヘッド検出器250では、スクランブルされたVCMバイトをデスクランブリングして始めて所望の情報が得られる。
したがって、受信したスクランブルされたVCMバイトと“00010011”をXORすれば、デスクランブルされたVCMバイトが得られる。何故ならば、1行13列でスクランブリングする結果値がx“13”であるためである。一方、抽出されたVCMバイト信号のうち4ビットのVCN情報である仮想コンテナ番号は、VC及びVL整列器1810に伝達される。
また、VCMオーバーヘッド抽出器1913では、4ビットのVCN情報を通じて仮想コンテナ番号で#mを得て、抽出されたMFASバイトの最下位ビットであるMFAS[7]ビットが‘0’であれば、受信された仮想レーンの番号で#mが得られる。4bitのVCN情報を通じて仮想コンテナ番号#mを得て、MFASバイトの最下位ビットであるMFAS[7]ビットが‘1’である場合には、受信された仮想レーン番号で#m+Xが得られる。このように、VCMオーバーヘッド抽出器1913から得られた仮想コンテナの番号と仮想レーン番号とをVC及びVL整列器1810に伝達する。
また、VCMオーバーヘッド抽出器1913で抽出されたMFASバイト中に残りの7ビットであるMFAS[0:6]信号は、仮想レーンのマルチフレームシーケンス情報として使われる。また、VCMバイト信号のうち残りの4ビットであるVMFS EXバイトは、VMFSビットを4ビット追加するのに使われる。
したがって、総11ビットの仮想レーンのマルチフレームをカウントできる。このように得られた仮想レーンのマルチフレームシーケンスをスキューコントローラ1806に伝達する。前の例は、OTUk−Xv2dの信号である場合で、X個の仮想コンテナ及び2つの仮想レーンを使う場合である。
OTUk−Xv4dの信号の場合には、X個の仮想コンテナ及び4つの仮想レーンを使う場合、各仮想レーンを区分するためには、MFASの最下位2ビットであるMFAS[6:7]が必要である。したがって、仮想レーンのマルチフレームシーケンス情報として使うことができるビットは、MFAS[0:5]である6ビットに減る。VCMバイト信号のうち残りの4ビットであるVMFS EXバイトを使えば、総10ビットの仮想レーンのマルチフレームシーケンスをスキューコントローラ1806に伝達することができる。
図19Cは、図16のようなフレームを有しながら、図11または図1のような8バイト以上の分配器を使う場合に、VC検出器及びVLオーバーヘッド処理部1808のブロック構成図を示したものである。
図19Cは、図19Bと同様に8バイト以上の分配器を使うので、“A1 A1 A2 A2”を有してフレームを整列するOTUkフレーム整列器1921を使って、各仮想レーンを整列することができる。図19Bとの差点は、OTUkのオーバーヘッドがOPUkオーバーヘッドであるVCOHバイトを利用するので、VCMバイトと他のオーバーヘッド位置の情報を抽出することが必要である。
OTUkフレーム整列器1921では、受信した仮想レーンデータに“A1 A1 A2 A2”のようなフレーム整列シーケンスを有しているかどうかを検出し、A1 A1 A1 A2 A2のようなフレーム開始点が検出された時に活性化されていたOut of Lock信号を非活性化させる。フレームが検出された時に入るA1 A1 A1 A2…順にデータを整列し、整列されたデータとOTUkオーバーヘッドバイトを読み込むためのタイミング信号とを生成して、VCOH抽出器1923に送信する。また、フレーム検出を通じて得たフレームスタート信号をスキューコントローラ1806に伝達する。
一方、VCOH抽出器1923では、OTUkフレーム整列器1921から出力される整列されたデータとオーバーヘッドタイミング信号とを有してMFASバイト及びVCOHバイト信号を抽出する。受信されたデータは、VC及びVL整列器1810に伝達される。受信したスクランブルされたMFASバイトと“11111111”をXOR(exclusive−OR)すれば、デスクランブルされたMFASバイトを抽出することができる。
1行15列に位置したVCOH1バイトも伝送される時に、図8のスクランブラー810によってスクランブルされる。したがって、受信したスクランブルされたVCOH1バイトと“01110111”をXORすれば、デスクランブルされたVCMバイトが得られる。1行15列でスクランブリングする結果値がx“77”であるためである。
同じ方法で、VCOH2及びVCOH3バイトも抽出することができる。抽出されたVCOH1バイト信号のうち4〜8番目のビットであるMFAS[3:7]が“00011”または“00100”である場合には、VCOH1バイト情報であるSQを保存する。保存されたSQ信号は、仮想コンテナ番号を意味し、この信号をVC及びVL整列器140に伝達する。
また、VCOHオーバーヘッド検出器250では、SQ情報を通じて仮想コンテナ番号で#mを得て、抽出されたMFASバイトの最下位ビットであるMFAS[7]ビットが‘0’であれば、受信された仮想レーンの番号で#mが得られる。もし、SQ情報を通じて仮想コンテナ番号#mを得て、MFASバイトの最下位ビットであるMFAS[7]ビットが‘1’であれば、受信された仮想レーン番号で#m+Xが得られる。このように、VCMオーバーヘッド抽出器から得られた仮想コンテナの番号と仮想レーン番号とをVC及びVL整列器1810に伝達する。
また、VCOH抽出器1923で抽出されたMFASバイト中に残りの7ビットであるMFAS[0:6]信号は、仮想レーンのマルチフレームシーケンス情報として使われる。また、VCOH1バイト信号のうちMFI1及びMFI2バイトは、VMFSビットをそれぞれ8ビット追加するのに使われる。
したがって、総23ビットの仮想レーンのマルチフレームをカウントできる。このように得られた仮想レーンのマルチフレームシーケンスをスキューコントローラ1806に伝達する。前の例は、OTUk−Xv2dの信号である場合で、X個の仮想コンテナ及び2つの仮想レーンを使う場合である。
OTUk−Xv4dの信号の場合には、X個の仮想コンテナ及び4つの仮想レーンを使用すれば、各仮想レーンを区分するためには、MFASの最下位2ビットであるMFAS[6:7]が必要である。したがって、仮想レーンのマルチフレームシーケンス情報として使うことができるビットは、MFAS[0:5]である6ビットに減る。VCOH1バイト信号のうちMFI1及びMFI2バイトを使えば、総22ビットの仮想レーンのマルチフレームシーケンスをスキューコントローラ1806に伝達することができる。もちろん、SQ情報も送信で定義される他のMFAS[3:7]値から得られる。
図20は、本発明の実施形態によるバイト再分配器1800に使われるVC及びVL整列器1810の詳細構成の例示図である。
図20を参照すれば、VC及びVL整列器1810では、VC検出器及びVLオーバーヘッド処理部1808から各仮想レーンのデータ及び各仮想レーンの番号及び仮想コンテナの番号を入力されてOTUk−Xv信号で再整列する。
各ポートに入力される仮想レーンの番号及び仮想コンテナの番号は、VC及びVLスィッチコントローラ2001に入力され、各ポートで受信した仮想コンテナ番号と同一ポートを一つの仮想レーングループで整列し、各グループ内に仮想レーン番号を使って、ポートが降順に整理されるようにスィッチ制御信号を生成して、2X個のポートスィッチ2003に伝達する。
2Xポートスィッチ2003では、2X個の仮想レーンデータを各ポート別に受信し、VC及びVLスィッチコントローラ2001から受けたポートスィッチ制御信号を通じて、各仮想コンテナ別に仮想レーンを整列して出力させる。
すなわち、OTUk−Xv2d信号の場合、一つの仮想コンテナには2つの仮想レーンで構成されているので、2X個の仮想レーンのうちから同一仮想コンテナ番号を有したX個のグループで整列し、各グループ内には2つの仮想レーンがあるので、仮想レーン番号を使って降順に整列する。
したがって、2Xポートスィッチのポート1出力データは、仮想コンテナ1番の仮想レーン1番が出力され、ポート2出力データは、仮想コンテナ1番の仮想レーン2番が出力され、ポート3出力データは、仮想コンテナ2番の仮想レーン1番が出力され、ポート4出力データは、仮想コンテナ2番の仮想レーン2番が出力される。
これにより、最後のポート2X−1の出力データは、仮想コンテナX番の仮想レーン1番が出力され、ポート2X出力データは、仮想コンテナX番の仮想レーン2番が出力される。このように出力された2X個ポートのデータは、2つずつ対にして2:1Nバイトマックス2005、2007、2009に入力される。
2:1Nバイトマックス2005、2007、2009では、2つのデータに対してNバイト単位で多重化する。送信部で8バイト分配器を使ったら、この際、N=8である2:1 8バイトマックスを使って、元の仮想コンテナ信号であるOTUkを得るようにする。
すなわち、ポート1から入力されたデータ8バイトが出力された以後に、ポート2から入力されたデータ8バイトが出力される。入力されるデータより出力データが二倍早く出力されるので、データが損失される場合はない。総X個の2:1Nバイトマックス2005、2007、2009が使われるので、X個のOTUk信号が各出力チャンネルに出力される。すなわち、この際の出力信号は、OTUk−Xv信号になる。再整列されたOTUk−Xv信号は、OTUk−Xvデマッピング処理部332に伝達される。
前述したように、100GbE信号を収容するOTU2e−10v2dの例をあげて本発明の方法及び装置を詳しく説明した。次いで、40GbE信号を収容する40Gbps級信号伝送の実施形態を説明する。
40GbE信号を収容するために、OTU2e−4vを使う場合には、4レーン及び1レーンに伝送が可能である。しかし、16レーンに伝送する場合には、別途のスキュー補償チャンネルを必要とする。しかし、本発明の装置を使って、各仮想コンテナに4つの仮想レーンを割り当てるOTU2e−4v4dフレーム構造を使えば、別途のスキュー補償チャンネルなしも、図21のような伝達装置の構成が可能である。
図21は、本発明のまた他の実施形態による多重レーン伝送装置の構成を示したものであって、40GBASE−R処理部2100、2136、OTU2e−4vマッピング部2102、バイト分配器2104、並列4:16ビット逆多重化部2106、並列16x2.7G電気モジュール2108、2110、16:4ビット多重化部2112、並列4x11G光モジュール2114、2116、4:2ビット多重化部2118、並列2x22G光モジュール2120、2122、2:1ビット多重化部2124、直列1x44G光モジュール2126、2128、1:4ビット逆多重化部2130、バイト再分配器2132及びOTU2e−4vデマッピング部2134で構成される。
40GBASE−R処理部2100は、40Gイーサネット信号をPCS処理して41.25Gb/s信号(40GBASE−R)を生成する。OTU2e−4vマッピング部2102では、40GBASE−R信号を4つに均等に分割して4つの各OTU2e信号にマッピングする。
バイト分配器2104は、4つの各OTU2e信号が多様な伝送レーンに伝送が可能になるようにバイトを4つの仮想レーングループに分配し、各仮想レーンを区分することができる情報を追加する。このように生成された信号をOTU2e−4v4d信号とすれば、OTU2e−4v4dの各仮想コンテナは、おおよそ11Gbps(=255x237x10.3125Gbit/s)程度の速度を有する。OTU2eではないOTU1eや他のフレームを使う場合によってビットレートを調整すれば良い。
4:16ビット逆多重化部2106は、バイト分配器2104で受信したOTU2e−4v4d信号を4:16ビット逆多重化して、16個のレーンで並列16x2.5G電気モジュール2110とインターフェースさせる。並列16x2.7G電気モジュール2108、2110の間には、PCBまたは電気ケーブルの16チャンネルの電気線路を通じて生成されたOTU2e−4v4d信号を伝達する。
16:4ビット多重化部2112は、並列16x2.7G電気モジュール2110で受信したOTU2e−4v4d信号を並列4x11G光モジュール2114に伝送するように16:4ビット多重化する。16:4ビット多重化をしながら、必要なOTU2e−4v4dのオーバーヘッド情報を利用することもできる。
並列4x11G光モジュール2114、2116の間には、OTU2e−4v4d信号を4つの光ケーブルや1つの光ケーブルに4つの波長、またはDQPSK+PM変調方式を通じて伝達する。
4:2ビット多重化部2118は、並列4x11G光モジュール2116で受信したOTU2e−4v4d信号を並列2x22G光モジュール2120に伝送するように4:2ビット多重化する。4:2ビット多重化しながら、必要なOTU2e−4v4d信号のオーバーヘッド情報を利用することもできる。
並列2x22G光モジュール2120、2122の間には、OTU2e−4v4d信号を4:2ビット多重化した信号を2つの光ケーブルや1つの光ケーブルに2つの波長、またはDQPSK変調方式を通じて伝達する。
2:1ビット多重化部2124は、並列2x22G光モジュール2122で受信したOTU2e−4v4d信号を直列1x44G光モジュール2126に伝送するように2:1ビット多重化する。2:1ビット多重化しながら、必要なOTU2e−4v4d信号のオーバーヘッド情報を利用することもできる。
直列1x44G光モジュール2126、2128の間には、OTU2e−4v4d信号を4:1ビット多重化した信号を1つの光ケーブルに1つの波長を通じて伝達する。1:4ビット逆多重化部2130は、直列1x44G光モジュール2128で受信したOTU2e−4v4d信号を4:1ビット多重化した信号を1:4ビット逆多重化して、4つのレーンにバイト再分配器2132とインターフェースさせる。
各バイト再分配器2132では、OTU2e−4v4d信号を検出してOTU2e−4v信号を生成するようにバイトを再分配する。OTU2e−4vデマッピング部2134では、受信したOTU2e−4v信号で40GBASE−R信号を抽出して40GBASE−R処理部2136に伝達する。
次いで、160GbE信号を収容する160Gbps級信号伝送の実施形態を説明する。160GbE信号を収容するために、OTU3−4v信号を使うこともできるが、複雑なマッピング方式についての説明を減らすために、OTU2e+−4vを使った例を説明する。
OTU2e+は、図3AのOTU2eフレーム構造と同一構造を有するが、OTU2eより4倍早いデータ伝送率を有するフレームと定義する。すなわち、OTU2eのデータレートは、255/237x10.3125Gbit/sであれば、OTU2+eのデータレートは、255/237x41.25Gbit/sとする。
したがって、OTU2e+−4vを構成すれば、並列4x44G伝送が可能である。しかし、OTU2e+−4vの場合、並列4レーンを除いた8レーンまたは16レーンへの伝送が不可能である。しかし、本発明の装置を使えば、各仮想コンテナに4つの仮想レーンを割り当てるOTU2e+4v4dフレーム構造を使えば、図22のような伝達装置の構成が可能である。
図22を参照すれば、160GBASE−R処理部2200は、160Gイーサネット信号をPCS処理して165Gb/s信号(160GBASE−R)を生成する。
OTU2e+−4vマッピング部2202では、160GBASE−R信号を4つに均等に分割して4つの各OTU2e+信号にマッピングする。バイト分配器2204は、4つの各OTU2e+信号が多様な伝送レーンに伝送が可能になるようにバイトを4つの仮想レーングループに分配し、各仮想レーンを区分することができる情報を追加する。
このように生成された信号をOTU2e+−4v4d信号とすれば、OTU2e+−4v4dの各仮想コンテナは、おおよそ44Gbps(=255x237x41.25Gbit/s)程度の速度を有する。OTU2e+ではないOTU1e+や他のフレームを使う場合によってビットレートを調整すれば良い。
4:16ビット逆多重化部2206は、バイト分配器2204で受信したOTU2e+−4v4d信号を4:16ビット逆多重化して、16個のレーンに並列16x11G電気モジュール2208とインターフェースさせる。並列16x11G電気モジュール2208、2210の間には、PCBまたは電気ケーブルの16チャンネルの電気線路を通じて生成されたOTU2e+−4v4d信号を伝達する。
16:4ビット多重化部2212は、並列16x11G電気モジュール2210で受信したOTU2e+−4v4d信号を並列4x44G光モジュール2214に伝送するように16:4ビット多重化する。16:4ビット多重化をしながら、必要なOTU2e+−4v4dのオーバーヘッド情報を利用することもできる。
並列4x44G光モジュール2214、2216の間には、OTU2e+−4v4d信号を4つの光ケーブルや1つの光ケーブルに4つの波長、またはDQPSK+PM変調方式を通じて伝達する。4:2ビット多重化部2218は、並列4x44G光モジュール2216で受信したOTU2e+−4v4d信号を並列2x88G光モジュール2220に伝送するように4:2ビット多重化する。4:2ビット多重化しながら、必要なOTU2e+−4v4d信号のオーバーヘッド情報を利用することもできる。
並列2x88G光モジュール2220、2222の間には、OTU2e+−4v4d信号を4:2ビット多重化した信号を2つの光ケーブルや1つの光ケーブルに2つの波長、またはDQPSK変調方式を通じて伝達する。
2:4ビット逆多重化部2224は、並列2x88G光モジュール2222で受信したOTU2e+−4v4d信号を4:2ビット多重化した信号を2:4ビット逆多重化して、4つのレーンに各バイト再分配器2226とインターフェースさせる。各バイト再分配器2226では、OTU2e+−4v4d信号を検出してOTU2e+−4v信号を生成するようにバイトを再分配する。
OTU2e+−4vデマッピング部2228では、バイト再分配器2226から受信したOTU2e+−4v信号で160GBASE−R信号を抽出して160GBASE−R処理部2230に伝達する。
同様に、各仮想コンテナに5つの仮想レーンを割り当てるOTU2e+4v5dフレーム構造を使えば、並列80Gの2レーン及び並列40Gの4レーンはもとより、並列32Gの5レーン、16Gの10レーン及び8Gの20レーン伝送が可能である。
また、各仮想コンテナに10個の仮想レーンを割り当てるOTU2e+4v10dフレーム構造を使えば、並列80Gの2レーン、並列40Gの4レーン、並列32Gの5レーン、16Gの10レーン及び8Gの20レーンはもとより、並列20Gの8レーン、並列4Gの40レーン伝送が可能である。
一方、本発明の一実施形態による方法は、コンピュータ読取り可能記録媒体にコンピュータ読取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータ読取り可能記録媒体は、コンピュータシステムによって読取れるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。
コンピュータ読取り可能記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD−ROM、磁気テープ、フロッピー(登録商標)ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ(例えば、インターネットを通じる伝送)の形態で具現することを含む。
また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散によりでコンピュータ読取り可能なコードに保存されて実行可能である。そして、発明を具現するための機能的な(functional)プログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマーによって容易に推論されることができる。
以上、本発明の望ましい実施形態を中心に説明した。当業者は、本発明が、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能なことを理解できるであろう。
したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に表われており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差点は、本発明に含まれたものと解析されなければならない。