以下、添付した図面を参照して、本発明の実施のための具体的な例を詳しく説明する。
図6は、本実施形態によるOTUkフレーム構造を示す図面である。図6を参照すれば、OTUkフレームで15〜16列は、OPUkのオーバーヘッドを示す。OPUkオーバーヘッドには、ペイロードタイプを明示するPSI(Payload Structure Identifier)が15列4行のバイトに位置する。16列のバイトは、クライアント信号をOPUkペイロードにマッピングする時に必要なオーバーヘッドを定義する。仮想連接信号を伝送する場合には、追加的に仮想連接オーバーヘッド信号でVCOH(Virtual Concatenation Overhead)が15列1〜3行の3バイトに位置する。
図7は、本実施形態による仮想連接オーバーヘッド構造を示す図面である。図7を参照すれば、OPUkのオーバーヘッド中のPSIは、256バイト情報を有する。このうち、PSI最初のバイト(PSI[0])には、OPUkのペイロードタイプを明示するOPUk payload type(PT)バイトが位置する。PSI二番目のバイト(PSI[1])には、仮想連接信号のペイロードタイプを明示するためのOPUk-Xv payload type(VcPT)バイトが位置する。
VCOH3バイトは、それぞれVCOH1、VCOH2及びVCOH3で明示し、マルチフレーム情報を活用して、それぞれのVCOHバイトは、32バイト情報を有する。Virtual Concatenation Multi-Frame Indicator(MFI)バイトは、MFASバイトの以外にも仮想コンテナ(Virtual container)に対するマルチフレーム識別子を有しており、最大16bitまで可能であるために、MFASを含んで最大16,777,216個のODUkフレーム長を識別することができる。Sequence Indicator(SQ)バイトは、OPUk−XvでX個の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。
残りのCTRL(Control word sent from source to sink)、GID(Group Identification)、RSA(Re-Sequence Acknowledge)などは、仮想連接をhitlessするように能動的に帯域幅を調節するために使うバイトである。
図8は、本発明の一実施形態によるOPU2e−10pv伝送方式を示す図面である。本実施形態で、擬似反転多重化信号は、一般的な逆多重化信号であるOPUk−Xvと区別するために、OPUk−Xpvと称する。ここで、OPUk−Xpvは、本実施形態によって仮想連接された光チャンネルペイロードユニットを示し、kは、光チャンネルペイロードユニットのレベルを示し、Xは、仮想連接の個数を示す。
図8を参照すれば、1個の100GbE信号をOPU2e−10pv信号にマッピングするか、2個の40GbE信号及び2個の10GbE信号をOPU2e−10pvにマッピングすることが可能である。同様に、1個の40GbE信号及び6個の10GbE信号をOPU2e−10pvにマッピングすることができ、80個の1GbE信号をOPU2e−10vにマッピングすることが可能である。
OPU2e−10pvは、最終的に10個のOTU2e信号に変換される。10個のOTU2e信号は、10x10G光モジュールを通じて10個のそれぞれ異なる波長または光ファイバを通じて送信される。
図9ないし図13は、本発明の他の実施形態によるOPUk−3pv(k=3s,3s2,3,3e)伝送方式を示す図面である。
図9ないし図13で、OPUk−3pv中で100GE信号をビット透過に受信する最小ビット率を有した信号をOPU3s−3pvと称する。100GE信号を受信するOPU3s−3pv信号を3個の40G光モジュールに伝送する方式の例は、図9のようである。OPU3s−3pvのビット率は、ほぼ110.504 330 622 327Gbit/s±20ppmを有する。一方、OTU4フレームで100GE信号をビット透過に受信する最小ビット率は、110.736 971 318 374Gbit/s±20ppmである。これは、前述したように、OTU4の4080バイト中の8バイト列を固定スタッフバイトに固定して使わなければならない非効率的な方式であるために、OPU3s−3pv方式がOTU4よりさらに低いビット率で100GE信号をビット透過に受信することができる。この際、使われるそれぞれの40G光モジュールは、ほぼ36.835Gbit/s以上の伝送能を有しうる。OPU3s−3pvは、最終的に3個のOTU3s信号に変換される。3個のOTU3s信号は、3個の40G光モジュールを通じて3個のそれぞれ異なる波長または光ファイバを通じて送信される。
100GE信号を受信するOPU3s−3pv信号を1個の100G光モジュールに伝送する方式の例は、図10のようである。OTU4光モジュールのビット率は、ほぼ118.099 735 682 819Gbit/s±20ppmであり、OPU3s−3pvは、これより小さな110.504 330 622 327Gbit/s±20ppmを有するので、3個の40G光モジュールの代りに1個の100G光モジュールをそのまま使って、OPU3s−3pv信号を伝送することもできる。
STM−256信号と同一のビット率を有したOTUk信号をOTU3s2と称する。このようなOTU3s2 3個を擬似反転多重化した信号をOPU3s2−3pvと称する。OPU3s2−3pv信号を3個の40G光モジュールに伝送する方式の例は、図11のようである。OTU3sのビット率は、39.81312Gbit/s±20ppmを有するので、OPU3s2−3pv信号のビット率は、119.43936Gbit/s±20ppmであり、各40G光モジュールのビット率は、39.81312Gbit/s以上の伝送能を有しうる。生成されたOPU3s2−3pvは、3個のOTU3s2信号に変換される。3個のOTU3s2信号は、3個の40G光モジュールを通じて3個のそれぞれ異なる波長または光ファイバを通じて送信される。OPU3s2−3pvは、1.25G従属スロットを使う場合、最大96個まで活用が可能であり、100GE信号を受信する時に90個の1.25G従属スロットが使われるので、残りの6個の1.25G従属スロットに6個の1GE信号を同時に受信することができる。すなわち、OPU3s−3pvは、1個の100GE信号を受信することができるが、1個の100GE信号を受信しながら最大6個までの1GE信号を同時に受信することができる。もちろん、OPU3s−3pv信号と同様に最大1個の100GE信号または最大96個の1GE信号を擬似反転多重化して、OPU3s−3pv信号にマッピングすることも可能である。
OTU3のビット率は、ほぼ43.018 413 559 322Gbit/s(=255/236x39.81312Gbit/s)±20ppmである。このようなOTU3 3個を擬似反転多重化した信号をOPU3−3pvと称する。OPU3−3pv信号を3個の40G光モジュールに伝送する方式の例は、図12のようである。OPU3−3pv信号のビット率は、ほぼ129.055 240 677 966Gbit/s±20ppmであり、各40G光モジュールのビット率は、43.0185Gbit/s以上の伝送能を有しうる。生成されたOPU3−3pvは、最終的に3個のOTU3信号に変換される。3個のOTU3信号は、3個の40G光モジュールを通じて3個のそれぞれ異なる波長または光ファイバを通じて送信される。OPU3−3pvは、1.25G従属スロットを使う場合、最大96個まで活用が可能であり、100GE信号を受信する時に83個の1.25G従属スロットが使われるので、残りの13個の1.25G従属スロットに13個それぞれの1GE信号を同時に受信することができる。すなわち、OPU3−3pvは、1個の100GE信号を受信しながら最大13個までの1GE信号を同時に受信することができる。また、OPU3−3pv信号は、最大1個の100GE/ODU4信号、最大96個の1GE/ODU0信号、最大48個のSTM−16/ODU1、12個の10GE/ODU2/STM−64または3個の40GE/ODU3/STM−256信号を擬似反転多重化できる。OPU3s2−3vとOPU3−3vとの大きな性能上の差点は、OPU3s2−3vは、最大2個の40GE/ODU3/STM−256信号を受信することができるが、OPU3−3vは、最大3個まで40GE/ODU3/STM−256信号を受信することができる。
OTU3eのビット率を44.5824Gbit/s(=215/192x39.81312Gbit/s)±20ppmであるとする。このようなOTU3e 3個を擬似反転多重化した信号をOPU3e−3pvと称する。OPU3e−3pv信号を3個の40G光モジュールに伝送する方式の例は、図13のようである。OPU3e−3pv信号のビット率は、133.7472Gbit/s±20ppmであり、各40G光モジュールのビット率は、44.5824Gbit/s以上の伝送能を有しうる。生成されたOPU3e−3pvは、最終的に3個のOTU3e信号に変換される。3個のOTU3e信号は、3個の40G光モジュールを通じて3個のそれぞれ異なる波長または光ファイバを通じて送信される。OPU3e−3pvは、1.25G従属スロットを使う場合、最大96個まで活用が可能であり、100GE信号を受信する時に80個の1.25G従属スロットが使われるので、残りの16個の1.25G従属スロットに16個それぞれの1GE信号を同時に受信することができる。すなわち、OPU3−3pvは、1個の100GE信号を受信しながら最大16個までの1GE信号を同時に受信することができる。8個の1.25G従属スロットに10GE信号を受信することができるので、OPU3−3pvは、1個の100GE信号を受信しながら最大2個までの10GE信号を同時に受信することができる。また、OPU3e−3pv信号は、最大1個の100GE/ODU4信号、最大96個の1GE/ODU0信号、最大48個のSTM−16/ODU1、12個の10GE/ODU2/ODU2e/STM−64または3個の40GE/ODU3/STM−256信号を擬似反転多重化することが可能である。OPU3−3vとOPU3e−3vとの大きな性能上の差点は、OPU3−3vは、最大10個のODU2e信号を受信することができるが、OPU3e−3vは、最大12個までODU2e信号を受信することができる。ODU2eのビット率は、10,399,525kbit/s(=239/237x10.3125Gbit/s)±100ppmを有する。
図9ないし図13では、3個のOTUk光モジュールを使ったことを仮定した。しかし、3個のOTUk光モジュールではない3個の情報ビットを一つのシンボルで伝送する変調方式(8-level Phase Shift Keying(8−PSK)、DPSK−4ASK(Differential Phase Shift keying & 4-level Amplitude Shift Keying)またはDQPSK−2ASK(Differential Quadrature Phase Shift Keying & 2-level Amplitude Shift Keying))を使った1個の120G級光モジュールを使うこともできる。
図14は、本発明の一実施形態による擬似反転多重化装置の構成を示す図面である。図14を参照すれば、擬似反転多重化装置100は、第1処理部101、第2処理部102、及び光伝送部103を含む。
第1処理部101は、図8でOPU2e−10pvフレームを生成する。第2処理部102は、図8でそれぞれのOTU2e信号を生成する。そして、伝送部103は、図8でParallel 10X10G Optic moduleに対応する。すなわち、第1処理部101は、クライアント信号を受信し、該受信されたクライアント信号をフレーミングしてOPUk−Xpvフレームを生成する。第2処理部102は、生成されたOPUk−Xpvフレームを分離してOPUkフレームを生成し、該生成されたそれぞれのOPUk信号にOTUオーバーヘッドまたはODUオーバーヘッドを挿入してOTU信号を生成する。光伝送部103は、生成されたOTU信号を光伝達網に伝送する。
第1処理部101をより具体的に説明すれば、第1処理部101は、フレーム設定部104、ペイロード生成部105、及びオーバーヘッド生成部106を含みうる。
フレーム設定部104は、OPUk−Xpvフレームにレベルkと仮想連接個数Xを設定し、OPUk−Xpvフレームのペイロード領域を多数の従属スロットに分割する。従属スロットは、1個のOPUk−Xv従属スロット、X個のOPUk従属スロットまたは多数の1.25G従属スロットのうち少なくとも何れか一つ以上が使われる。すなわち、時によっては、2種以上の従属スロットが同時にOPUk−Xpvフレームを構成することもできる。
まず、第1に、OPUk−Xv従属スロットに設定する時、フレーム設定部104は、全体従属スロットの数は一つであるが、OPUk−Xv従属スロット内には、レベルkによってMバイト単位で区分して従属信号をMバイト単位でマッピングさせて高速並列設計が容易に設計し、非同期した従属信号を受信する場合にも、Mバイト単位で位置合わせ(justification)を行わせる。
例えば、kが1であれば、OPUk−Xv従属スロットを2バイト単位で区分する。この際、OPUk−Xv従属スロットの2バイト数は、7616*X(=4x3808xX/2)のようである。kが2または2eであれば、8バイト単位で区分され、OPUk−Xv従属スロットのMバイト数は、1904*X(=4x3808xX/8)になる。また、kが3または3eである場合、32バイト(M=32)単位で区分され、OPUk−Xv従属スロットのMバイト数は、476*X(=4x3808xX/32)になり、kが4である場合、80バイト単位で区分されて、OPUk−Xv従属スロットのMバイト数は、190*X(=4x3800xX/80)になる。
第2に、OPUk従属スロットに設定する時、フレーム設定部104は、設定された仮想連接個数XによってOPUk−XpvフレームをX個のOPUk従属スロットに区分する。OPUk従属スロット一つに一つのクライアント信号がマッピングされるか、OPUk従属スロットをレベルkによって複数個の1.25G従属スロットに区分して、複数個のクライアント信号が受信される。
例えば、OPUk−Xpvフレームは、X個のOPUk従属スロットに区分され、kが1であれば、OPUk従属スロット内に1.25G従属スロットの数は2であり、kが2または2eであれば、OPUk従属スロット内に1.25G従属スロットの数は8になる。また、kが3または3eである場合、OPUk従属スロット内に1.25G従属スロットの数は32になり、kが4である場合、OPUk従属スロット内に1.25G従属スロットの数は80になる。
第3に、1.25G従属スロットに設定する時、フレーム設定部104は、レベルkによってOPUk−Xpvフレームを複数個の1.25G従属スロットに区分して、複数個のクライアント信号を受信可能にする。レベルkによって1.25G従属スロットの数を適切に選択する。
例えば、kが1であれば、全体1.25G従属スロットの数は2Xになり、kが2または2eであれば、全体1.25G従属スロットの数は8Xになりうる。また、kが3または3eである場合、全体1.25G従属スロットの数は32Xになり、kが4である場合、全体1.25G従属スロットの数は80Xになりうる。
ペイロード生成部105は、ペイロード領域にマッピングされるクライアント信号を受信し、該受信されたクライアント信号のビット率またはビット許容値によって受信されたクライアント信号をマッピングする時、必要な従属スロットの数を決定する。
例えば、OPUk従属スロットを使う場合には、10GbE信号に対しては、1個のOPU2e従属スロットを使って受信されたクライアント信号を受信し、40GbE信号に対しては、4個のOPU2e従属スロットを使って受信されたクライアント信号を受信することが可能である。OPU2e−10vフレームで1.25G従属スロットを使う場合には、全体1.25G従属スロットの数は80個であり、10GbEのクライアント信号を受信するためには、最小限8個の1.25G従属スロットを使えば良い。40GbE信号のクライアント信号を受信するためには、例えば、32個の1.25G従属スロットを使えば良い。
ペイロード生成部105は、決定された個数ほどの従属スロットを用いて、受信されたクライアント信号をペイロード領域にマッピングする。この際、ペイロード生成部105は、クライアント信号が多数個である場合、それぞれのクライアント信号別に異なる従属スロットを割り当てることが可能である。クライアント信号をペイロード領域にマッピングする時に位置合わせが発生する場合には、受信端で、これを制御できるようにJC(Justification Control)情報を生成する。また、さらに詳しい時間情報制御を必要とする場合には、TC(Timing Control)情報を生成する。
オーバーヘッド生成部106は、OPUk−Xpvフレームのオーバーヘッド領域に従属スロットと関連したフレーム構成情報を挿入する。ここで、フレーム構成情報は、決定された従属スロットの種類、マッピング時に使った従属スロットの数、位置合わせ情報、時間合わせ情報などを含みうる。例えば、OPUk従属スロットを使う場合、OPUk−Xvフレームの仮想連接オーバーヘッド(VCOH)の余分の(reserved)バイトを用いて定義される擬似反転多重化構造識別子(PMSI)をフレーム構成情報として挿入することが可能である。
また、オーバーヘッド生成部106は、同一のクライアント信号を受信したOPUk従属スロットに対応するオーバーヘッド領域に、同様に設定されたPMSIを挿入することが可能である。その他にも、オーバーヘッド生成部106は、前述したPSI領域、VCOH領域を適切に修正することが可能である。
図15ないし図18は、本発明の一実施形態によるOPUk−Xv従属スロットを使うOPUk−Xpvフレーム構造を示す図面である。
図15を参照すれば、OPUk−Xpvは、1個のOPUk−Xv従属スロットで構成される同時にOPUk−Xv従属スロットは、Mバイト単位で区分される。OPUk−Xv従属スロット一個のフレームは、総4x3808xX個のバイトを有するので、総Mバイト数は4x3808xX/Mである。この際、オーバーヘッド領域には、VCOH、PSI、JC、TCなどが存在することができる。Mバイト単位でのM値は、レベルkによって決定され、k値によるM値及び各OPUk−XvのMバイト数は、次の通りである。
k=4である場合に、全体4*3824バイトがM値に倍数関係ではないので、3824個の列中で8列を固定されたスタッフバイト(Fixed stuff byte)で使い、残りの3800列に対してのみMバイトグループに割り当てる。したがって、図16のように、OPU4−XvのMバイトの総数は、190*X個(=4x3800xX/80)である。
OPUk−Xv従属スロットを使う場合に、一つのクライアント信号のみをマッピングするので、JC及びTC情報も一つのクライアントに対してのみ存在すれば良い。すなわち、クライアント信号がOPUk−Xv従属スロットにマッピングされる時に使われるMバイト単位の個数をCmとすれば、この値をJCに入れて送る。また、クライアント信号を受信するために、実際送らなければならない総ビット個数CnとMバイト単位の個数CM値とを補正するために、CnとCmとの差値CnD値をTCに入れて送る。総Mバイト数の最大値は7616*Xであり、X値は最大256であるので、総Mバイト数を表現するのに必要なビット数は最大21ビットであれば良い。Mバイトが一つ増加することを表示するビットとしてII(Increment Indicator)ビットを使い、Mバイト一つが減少することを表示するビットとしてはID(Decrement Indicator)ビットを使う。k値が増加するにつれてさらに少ないビットで総Mバイト数を表現することができるので、14ビットでも十分に表現が可能な場合には、JC4バイトは使う必要がなく、JC4バイトが使われない時には、MSBビットを0にする。JC4バイトのMSBビットを1にする場合には、C15〜C21は位置合わせ制御に使われることを意味する。JC3バイトは、JC1、JC2またはJC1、JC2、JC4の値にエラー発生有無を検出するために、CRC−8を使った結果値がJC3バイトに保存される。TCバイトが使われる場合には、それぞれのバイトのMSBを1にし、使われない場合には、0にする。差値情報としては、TC1及びTC2バイトを使って最大14ビットまで表現することができ、この値にエラー発生有無を検出するために、CRC−7を使った結果値がTC3バイトに保存される。ここでは、JC及びTCが一つのOPUk−Xpvフレームに対してクライアント信号をマッピングする時に位置合わせを制御するバイトとして使われたが、使用によって複数個のOPUk−Xpvフレーム当たり一つのJC及びTC情報を適用することもできる。
2個以上が仮想連接されたOPUk−Xv従属スロットの場合には、TCバイトは15X+1列に位置し、JCバイトは15X+2に位置することができる。一方、X=1である場合、仮想連接で1個しか使われない場合には、VCOHバイトが不要なので、15番目の列のVCOHバイト位置にTCバイトを位置させることができる。16番目の列には、JCバイトを位置させる。
図17は、OPUk−Xv従属スロットを使うOPUk−Xpvフレーム構造の一つであるOPU3s−3v従属スロットを使うOPU3s−3pvフレーム構造を示す図面である。OPU3s−3pvは、レベル3系列でMは32値を有し、OPU3s−3v従属スロットを32バイト単位で区分する。一つのOPU3s−3v従属スロットには、1428個の32バイトが存在する。例えば、OPU3s−3vのビット率が110.505Gbit/s±20ppmであり、100GEクライアント信号がOPU3s−3pvにマッピングされる場合には、クライアント信号がOPU3s−3vにマッピングされる32バイトの個数は1427または1428個であれば十分である。すなわち、CMバイトは、1427または1428値を有する。
図18は、Xが1である場合、OPUk−Xv従属スロットを使うOPU3s−1pvフレーム構造の一実施形態を示す図面である。OPU3s−1pvは、レベル3系列でMは32値を有し、OPU3s−1v 従属スロットを32バイト単位で区分する。一つのOPU3s−1v従属スロットには、476個の32バイトが存在する。仮想連接で1個しか使わないので、VCOHバイトが意味ないので、15番目の列のVCOHバイト位置にTCバイトが位置し、16番目の列には、JCバイトが位置する。
図19は、本発明の一実施形態によるOPUk従属スロットを使うOPUk−Xpvフレーム構造を示す図面である。図19を参照すれば、OPUk−Xpvは、X個のOPUk従属スロットで構成される同時にOPUkはN個の1.25G従属スロットで構成される。この際、それぞれの従属スロットは、TS#n−#mのように表すことができる(nとmは、1=n=N、1=m=Xを満足する整数)。#mは、OPUk従属スロットの番号を意味し、#nは、m番目のOPUk従属スロット内部に存在する1.25G従属スロットの番号を意味する。したがって、ペイロード領域は複数個の従属スロットがバイトインターリービングされて、TS#1−#1、TS#1−#2、…、TS#1−#X、TS#2−#1、TS#2−#2、…TS#N−#1、TS#N−#2、…TS#N−#Xなどの順序で区分されることが分かる。オーバーヘッド領域には、PMSIが存在することができる。そして、OPUkのそれぞれの1.25G従属スロットは、数個のバイト列が集まって形成される。k値による1.25G従属スロットの数と各1.25G従属スロットのバイト列の数は、次の通りである。例えば、k=4である場合に、1行の1.25G従属スロットのバイト列の数は47.5であり、これは、2行の1.25G従属スロットが集まって95個のバイト列で構成されることを意味する。
例えば、OPU2−10pvでTS#1−#1は、10個のOPU2従属スロット中に最初のOPU2従属スロットに属し、最初のOPU2従属スロット内に存在する8個の1.25G従属スロット中で最初の1.25G従属スロットを意味する。同様に、TS#8−#2は、二番目のOPU2従属スロット内に8番目の1.25G従属スロットを意味する。OPU2−10vのTS#n−#mのような1.25G従属スロットは、476列のバイト列で構成される。すなわち、OPU2−10pvの場合、38,080個のバイト列があるが、10個のOPUk従属スロットに区分し、各OPUk従属スロット内部に8個の1.25G従属スロットに区分することができて、それぞれの1.25G従属スロットは、476列のバイト列で構成される。図19で、各14X+1列から15X列が、すべて独立的な値を有しうる。15X+1列から16X列までは、各OPUk従属スロットに多様なクライアント信号をマッピングするための位置合わせ制御オーバーヘッドとして使う。
受信するクライアント信号によって使われる1.25G従属スロット数を決定し、使われる1.25G従属スロットの数tsによってOPUk従属スロット内にクライアント信号がマッピングされる。クライアント信号が、OPUk従属スロット内にts個の1.25G従属スロットにマッピングされるフレームをODTUk−v.ts(pseudo-inversed Optical channel Data Tributary Unit k with ts 1.25G tributary slots)とする。
すなわち、ODTU3−v.2とすれば、OPU3従属スロット内に2個の1.25G従属スロットで構成されたマッピングフレームを意味する。このようなODTUk−v.tsフレームは、OPUk−Xpvのマルチフレーム単位で定義される。1.25G従属スロット一つのバイト列の数をjとし、使われるOPUk−Xpvのマルチフレームの行の数をrとする。使う1.25G従属スロットの数は、tsとする。レベルk値によるODTUk−v.tsパラメータは、次の通りである。
この際、構成されるODUTk−v.tsフレームは、図20のようである。ODTUk−v.tsペイロードは、使われる1.25G従属スロット数tsによってjxtsバイト列が存在し、レベルkによってODTUk−v.tsフレームは、rバイト行を有する。ODTUk−v.tsペイロード一つに4xts個のODTUk−v.tsオーバーヘッドバイトが存在し、この際、4xtsバイト中で3バイトはJCとして使う。クライアント信号をマッピングする時に使われる1.25G従属スロットの数tsによってクライアント信号は、tsバイト単位でODTUk−v.tsフレームマッピングされる。このようなODTUk−v.tsフレームは、各OPUk従属スロット内にts個の1.25G従属スロットに割り当てられる。tsバイト単位でマッピングされるので、総使われるtsバイト単位の個数であるCmは、最大15232を有する。JC3バイトの14ビットでCM値を伝達することができ、tsバイトが一つ増加することを表示するビットとしてII(Increment Indicator)ビットを使い、tsバイト一つが減少することを表示するビットとしてはID(Decrement Indicator)ビットを使う。JC3バイトは、JC1、JC2の値にエラー発生有無を検出するために、CRC−8を使った結果値がJC3バイトに保存される。
図21は、ODTU3−v.tsフレームの一実施形態を示す図面である。ODTU3−v.tsは、ts個の割り当てられた1.25G従属スロットにマッピングされる。ODTU3−v.tsペイロードは、119xtsバイト列及び128バイト行で構成される。ODTUk−v.tsペイロード一つに4xts個のODTUk−v.tsオーバーヘッドバイトが存在し、この際、4xtsバイト中で3バイトはJCとして使う。OPUk従属スロットにマッピングされるODTU3−v.tsフレームは、最大32個までの1.25G従属スロット数を有しうる。クライアント信号をマッピングする時に使われる1.25G従属スロットの数tsによってクライアント信号は、tsバイト単位でODTU3−v.tsフレームマッピングされるので、ODTU3−v.tsは、総15232個のtsバイトに区分される。
図22ないし図26は、本発明の一実施形態による1.25G従属スロットを使うOPUk−Xpvフレーム構造を示す図面である。
図22を参照すれば、OPUk−Xpvは、N個の1.25G従属スロットで構成される。この際、それぞれの1.25G従属スロットは、TS#nのように表すことができ、便宜上、nで表記する(nは、1=n<=Nを満足する整数)。すなわち、nは、1.25G従属スロットの番号を意味する。したがって、ペイロード領域は、N個の従属スロットがバイトインターリービングされて1、2、…、Nなどの順序で区分されることが分かる。オーバーヘッド領域には、VCOH、PSI、JCなどが存在することができる。特に、N個の1.25G従属スロットに対するN個のJC情報がML個のマルチフレーム単位で15X+1列から16X列に位置する。ML(Multi-frame Length)は、マルチフレーム単位で位置合わせオーバーヘッドが反復される長さを意味する。したがって、N=ML*Xを満足する。マルチフレームの行の長さをrとすれば、OPUk−Xpv(k=1,2,2e,3,3e,...)マルチフレームは4行で構成されるので、r=4*MLになる。
k値によるマルチフレーム長さML、マルチフレームの総行の長さr、1.25G従属スロットの数N及び各1.25G従属スロットのバイト列の数jは、次の通りである。
例えば、OPU3e−3pvには、総96個の1.25G従属スロットが存在し、TS#1は、この中で最初の1.25G従属スロットを意味する。同様に、TS#80は、80番目の1.25G従属スロットを意味する。OPU3e−3pvの1.25G従属スロットのそれぞれは、119列のバイト列と128の行とで構成される。また、32個のマルチフレーム単位で、各1.25G従属スロットに該当するJustification Overhead(JOH)が反復される。
図23は、1.25G従属スロットを使うOPU3e−3pvフレーム構造の一実施形態を示す図面である。OPU3e−3pvは、レベル3e系列で総96(=32*3)個の1.25G従属スロットが存在し、TS#1は、この中で最初の1.25G従属スロットを意味する。同様に、TS#80は、80番目の1.25G従属スロットを意味する。OPU3e−3pvの1.25G従属スロットのそれぞれは、119列のバイト列と128の行とで構成される。また、32個のマルチフレーム単位で各1.25G従属スロットに該当する最大96個のJustification Overhead(JOH)が反復される。
図24は、Xが1である場合、1.25G従属スロットを使うOPU3e−1pvフレーム構造の一実施形態を示す図面である。OPU3e−1pvは、レベル3e系列で総32個の1.25G従属スロットが存在し、マルチフレームは、32個のフレームで構成される。16番目の列には、最大32個のJustification Overhead(JOH)がマルチフレーム単位で反復される。仮想連接で1個のみ使用するので、VCOHバイトの意味がないので、15番目の列のVCOHバイト位置にTCオーバーヘッドバイトを位置させることもできる。クライアント信号を受信するために、実際送らなければならない総ビット個数Cnとtsバイト単位の個数CM値とを補正するために、CnとCmとの差値CnD値をTCに入れて送る。このような差値情報としては、TC1及びTC2バイトを使って最大14ビットまで表現することができ、この値にエラー発生有無を検出するために、CRC−7を使った結果値がTC3バイトに保存される。
k=4である場合に、3808*X列が総1.25G従属スロットの数N、すなわち、80*Xと整数倍ではないために、ペイロード後半部に8*X個の固定スタッフバイト列を位置させて固定スタッフバイト列を除いた全体ペイロードの列の長さを3800*Xにする。この際、j値が47.5になるので、1行のみでは80*X個の1.25G従属スロットを均一に分布させることができないので、2行に亘って80*X個の1.25G従属スロットを均一に分布させる。このように、OPU4−Xpvのペイロード領域をML*X個の1.25G従属スロットに分割するためには、最小限2行が必要であるので、OPU4−Xpvマルチフレームは、r=2*MLになる。したがって、図25のように、OPU4−XpvフレームはN個、すなわち、80*X個の1.25G従属スロットに区分される。
図26は、Xが1である場合、1.25G従属スロットを使うOPU4−1pvフレーム構造の一実施形態を示す図面である。OPU4−1pvは、レベル4系列で総80個の1.25G従属スロットが存在し、マルチフレームは、80個のフレームで構成される。16番目の列には、最大80個のJustification Overhead(JOH)がマルチフレーム単位で反復される。この際、Xが1である場合でJC4バイトなしにJC1、JC2及びJC3バイトのみでも動作可能である。仮想連接で1個しか使わないので、VCOHバイトが意味ないので、図24と同様に15番目の列のVCOHバイト位置にTCオーバーヘッドバイトを位置させることもできる。ペイロード後半部に8個の固定スタッフバイト列を位置させて固定スタッフバイト列を除いた全体ペイロードの列の長さは3800になる。2行に亘って80個の1.25G従属スロットが均一に分布される。
図22に示すように、1.25G従属スロットを使う場合に、最大N個の独立的なクライアント信号をマッピングすることができるので、JC情報を含むJustification Overhead(JOH)は、最大N個まで存在しなければならない。したがって、ML*X個、すなわち、N個のJOHがOPUk−Xvオーバーヘッドによく分布になるようにML個のマルチフレーム単位で15X+1から16X列までにJOHバイトを分布させる。1.25G従属スロットを数個を使ってクライアント信号を受信するかによってODTUk−v.tsフレームが形成され、このようなODTUk−v.tsは、OPUk−Xpvフレームで割り当てられたN個の1.25G従属スロット中にts個が割り当てられてODTUk−v.tsがOPUk−Xpvにマッピングされる。
このように、クライアント信号を受信するために、ts個の1.25G従属スロットで構成されるマッピングフレームをODTUk−v.tsとする。すなわち、ODTU3−v.2とすれば、OPUk−Xpvフレームで2個の1.25G従属スロットで構成されたマッピングフレームを意味する。このようなODTUk−v.tsフレームは、OPUk−Xpvのマルチフレーム単位で定義され、図27のようである。図27は、前述した図20と同一であり、差点はODUTk−v.tsのオーバーヘッドにJC4バイトがさらに必要となる場合に発生する。1.25G従属スロット一つのバイト列の数をjと言い、使われるOPUk−Xpvのマルチフレームの行の数をrと言う。使う1.25G従属スロットの数はtsとする時、レベルk値によるODTUk−v.tsパラメータは、次の通りである。
ODTUk−v.tsペイロードは、使われる1.25G従属スロット数tsによってjxtsバイト列が存在し、レベルkによってODTUk−v.tsフレームは、rバイト行を有する。ODTUk−v.tsペイロード一つに4xts個のODTUk−v.tsオーバーヘッドバイトが存在し、この際、4xtsバイト中で4バイトをJCとして使う。前記表で表われたように、ODTUk−v.tsにペイロード全体バイト数は、15232*ts*X個であり、tsバイト単位でクライアント信号をマッピングするとした時に、CM値は最大15232*X値を有しうる。Xの最大値は256であるために、Cm値を表現するためには最大21ビットまで使われなければならないので、Xが2以上である場合には、JC4バイトがさらに使われる。tsバイトが一つ増加することを表示するビットとしてII(Increment Indicator)ビットを使い、tsバイト一つが減少することを表示するビットとしてはID(Decrement Indicator)ビットを使う。JC4バイトのMSBビットを1にする場合には、C15〜C21は位置合わせ制御に使われることを意味する。JC3バイトは、JC1、JC2またはJC1、JC2、JC4の値にエラー発生有無を検出するために、CRC−8を使った結果値がJC3バイトに保存される。
OPUk−Xpvフレームに1.25G従属スロットを使うODTU3−v.tsフレームの一実施形態は、図10と類似している。OPUk従属スロット内に1.25G従属スロットを使う場合、JC4バイトが必要なく、tsは最大ML個に制限される。一方、OPUk−Xpvフレームに1.25G従属スロットを使う場合には、Xが2以上である場合にJC4バイトが使われ、tsは最大ML*X個まで使用が可能である。
ODTU3−v.tsは、ts個の割り当てられた1.25G従属スロットにマッピングされる。ODTU3−v.tsペイロードは、119xtsバイト列及び128バイト行で構成される。ODTUk−v.tsペイロード一つに4xts個のODTUk−v.tsオーバーヘッドバイトが存在し、この際、4xtsバイト中で3バイトはJCとして使う。OPUk従属スロットにマッピングされるODTU3−v.tsフレームは、最大32個までの1.25G従属スロット数を有しうる。クライアント信号をマッピングする時に使われる1.25G従属スロットの数tsによってクライアント信号は、tsバイト単位でODTU3−v.tsフレームマッピングされるので、ODTU3−v.tsは、総15232個のtsバイトに区分される。
次いで、本発明の一実施形態による擬似反転多重化のために修正されるオーバーヘッド領域を説明する。
まず、PTバイトは、次のように定義されうる。
PTバイトは、受信端から受信された信号が、本実施形態による擬似反転多重化方式で受信された信号であることを識別する。前述したとおりに擬似反転多重化は、大きく三種の従属スロット方法に分けられる。OPUk−Xv従属スロット、OPUk従属スロット及び1.25G従属スロットが、それである。PTバイト値が0x30であれば、一つのOPUk−Xpv従属スロットを使う擬似反転多重化方式の信号であることを意味する。PTバイト値が0x31であれば、X個のOPUk従属スロットを使う擬似反転多重化方式の信号であることを意味する。また、PTバイト値が0x32であれば、多数の1.25G従属スロットを使う擬似反転多重化方式の信号であることを意味する。但し、OPUk−Xvと互換性のためにPTバイト値を0x30にして仮想連接ペイロードタイプ(VcPT)で、このような従属スロット方式を区別することもできる。
そして、VcPTバイトは、次のように定義されうる。
X個のOPUk従属スロットを使うOPUk−XpvのVcPTバイトと既存OPUk−XvのVcPTバイトとの差点は、OPUk−Xvの4行14X+1列から15X列に位置したすべてのX個のVcPTバイトは同じ値を有する一方、OPUk−Xpvの4行14X+1列から15X列に位置したX個のVcPTバイトは、それぞれ独立的な値を有しうる。すなわち、X個のそれぞれのVcPTバイトは、X個のそれぞれのOPUk従属スロットの仮想連接ペイロードタイプを定義する。したがって、OPUk−Xpv方式の場合に、4行14X+1列に位置した最初のVcPTバイトが0x02値であれば、最初のOPUk従属スロットに対してAsynchronous CBR mappingが行われることを意味し、また、4行15X列に位置した最後のVcPTバイトが0x05値であれば、最後のX番目のOPUk従属スロットに対してGFP(Generic Frame Procedure)マッピングがなされた信号であることを意味する。
このように、複数個のOPUk従属スロットで構成されたOPUk−Xpv信号では、同時にそれぞれのOPUk従属スロットが独立的に信号をマッピングすることができることはもとより、OPUk従属スロット内部を1.25G従属スロットに区分して、OPUk従属スロットより小さな複数個のクライアント信号を受信して多重化することが可能である。
OPUk−Xv従属スロットを使うOPUk−Xpvの場合、一つのクライアント信号のみを受信するので、OPUk−XpvのVcPTは、21を除いたすべての値が可能である。一方、1.25G従属スロットで構成されたOPUk−Xpv信号では、PTは32値を有し、VcPTは21の値を有する。
図28は、本発明の一実施形態によるOPUk従属スロットを使うOPUk−Xpvのオーバーヘッド構造を示す図面である。図28で、TVI(Total Virtual contatenated signal Indicator)は、全体仮想連接される信号の総個数についての情報を提供する。すなわち、OPUk−XpvのX値に該当する。TVIバイトは、どれだけ多いOPUk信号が逆多重化方式で仮想連接されることができるかどうかを受信端ですぐ分かるようにするためである。しかし、TVIバイトが必ずしも必要なものではない。すべてのOPUkで受信したSQバイトを分析して仮想最大値を有するSQバイト値に1を加算すれば、仮想連接される信号の総個数を得ることができるためである。
擬似反転多重化される仮想連接の総信号個数が分かれば、考慮しなければならない総PMSIバイト数が分かるので、受信端でPMSIデコーディングをハードウェア的に行なうことが容易になる。しかし、有用な情報であるだけであり、必ずしも必要な情報ではない。特に、OPUk−XpvのXを可変して使う構造ではない固定して使う構造では、既にX値が分かっているので、別途に仮想連接の総信号個数が分かる必要はない。単にOPUk−XpvでX値を可変することができる場合には、仮想連接の総信号個数を通じて擬似反転多重化の境界を定義させる。
VCOH1の余分の(reserved)バイト中で4番目のバイトを使ったPMSI(Pseudo-inverse Multiplex Structure Identifier)は、擬似反転多重化構造識別子についての情報を提供する。それぞれのOPUk従属スロットごとにPMSIバイトが存在するので、各OPUk従属スロットに如何に多様なクライアント信号が擬似反転多重化されているかについての情報を提供する。
例えば、OPUk−Xpvの最初のOPUk従属スロットのPMSIのTributary Port値が、二番目のOPUk従属スロットのPMSIのTributary Port値と同一であれば、2個のOPUk従属スロットは、仮想連接されたものである。すなわち、各OPUk従属スロットのPMSIバイトに同一のTributary Port値を有する場合に、OPUk従属スロット間に仮想連接になったものであり、他のTributary Port値を有する場合には、それぞれのOPUk従属スロットは、互いに独立的にクライアント信号を受信することを意味する。
図29は、本発明の一実施形態によるOPUk従属スロットを使うOPUk−XpvのPMSI構造を示す図面である。図29で、OPUk−XpvでのPMSIは、総X個が存在し、その順序配列は、SQの値を参考に定められうる。m番目のOPUk従属スロットのSQ値は、m−1である。本実施形態で、OPUk−XpvでX個ほど区分されるOPUk従属スロットがあり、また、OPUk従属スロット内部的に区分される1.25G従属スロットがある。したがって、X個のOPUk従属スロット中にm番目のOPUk従属スロットのSQ値は、m−1を有し、このようなOPUk従属スロットをTS−#mと表記する。また、m番目のOPUk従属スロット内にn番目の1.25G従属スロットをTS#n−#mと表記する。例えば、SQバイトが0であるOPUk従属スロットは、TS−#1とする。同様に、SQバイトが1であるOPUk従属スロットは、TS−#2とする。SQバイト値が2であるOPUk従属スロット内で2番目に位置した1.25G従属スロットは、TS#2−3とする。
OPUk−XpvのX値は、最大256まで支援するように定義されているので、PMSIのTributary Portも最大256まで表現しなければならないので、そのためには、8ビットすべてOPUk−XpvのTributary Port情報として使わなければならない。
図30は、本発明の一実施形態によるOPU2e従属スロットを使うOPU2e−10pvフレームを示す図面である。図30を参照すれば、OPU2e−10pvの場合に、X=10であり、OPU2e従属スロット内部は、8個の1.25G従属スロットからなりうる。
OPU2e−10pvのオーバーヘッドは、総4x2x10byteで構成され、ペイロードは4x3808x10byteで構成される。OPU2e従属スロットは、総10個で構成され、OPU2e従属スロットの内部は、総8個の1.25G従属スロットに区分される。また、OPU2e−10pvでm番目のOPU2e従属スロットの内部にn番目の1.25G従属スロットをTS#n−#mとする。
OPU2e−10pvで100GbE信号を受信する場合には、すべての10個のOPU2e従属スロットを連接して100GbE信号をこれにマッピングする。40GbE信号を受信するためには、総4個のOPU2e従属スロットを連接して40GbE信号をこれにマッピングすれば良い。したがって、4個のOPU2e従属スロット内に存在する4x8個の1.25G従属スロットは、すべて40GbE信号を受信するのに使われる。10GbE信号を受信するためには、総1個のOPU2e従属スロットに10GbE信号をマッピングすれば良い。1GbE信号を受信するためには、1個の1.25G従属スロットに1GbE信号をマッピングすれば良いので、OPU2e従属スロット内部に8個の1.25G従属スロット中で1個の1.25G従属スロットを選択してマッピングすれば良い。
図31は、本実施形態によるOPUk従属スロットを使うOPUk−XpvのMSIバイトを示す図面である(k=2e、X=10である場合)。図31を参照すれば、図30のようなそれぞれのOPU2e従属スロットが、如何なる擬似反転多重化構造で構成されているかどうかを知らせるために、前述したOPUk−XpvのPMSIバイトを使い、これと同様に、OPU2e従属スロット内にそれぞれの1.25G従属スロットが、如何なる擬似反転多重化構造で構成されているかどうかを知らせるために、OPU2e従属スロットを使うOPU2e−XpvのMSI(Multiplex Structure Identifier)バイトを使う。
OPU2e従属スロットを使うOPUk−XpvのMSIバイトは、PSIバイトのReservedバイト中でN個ほどをMSIバイトとして使う。ここで、Nは、OPU2e従属スロット内に存在する1.25G従属スロットの数である。すなわち、OPU2従属スロットまたはOPU2e従属スロットのような内部に8個の1.25G従属スロットで構成されているOPUk従属スロットは、2行から9行までMSIバイトとして使い、内部1.25G従属スロットを16個で使うOPUk従属スロットの場合に、2行から17行までMSIバイトとして使う。OPU2e従属スロットは、8個の1.25G従属スロットで構成されているので、OPU2e従属スロットを使うOPUk−XpvのMSIバイトでPSIバイトの2行から9行に位置した総8バイトが使われる。MSI各行のバイトの最初の上位ビットは、各1.25G従属スロットがクライアント信号マッピングに使われているかについての可否を知らせる。すなわち、上位ビットT/Fを0に設定すれば、それに該当する1.25G従属スロットは、クライアント信号マッピングに使われないことを意味する。一方、上位ビットT/Fを1に設定すれば、当該1.25G従属スロットがクライアント信号マッピングに使われていることを知らせる。
図32ないし図37は、本実施形態によるOPUk従属スロットを使うOPUk−XpvのPMSIの設定状態を示す図面である。一例として、OPU2e−10pvに2個の10GbE信号と2個の40GbE信号とを擬似反転多重化した例を説明する。
一つのOPU2e従属スロットは、10.3125Gbit/sビット率を有したクライアント信号を受信することができるので、10GbE信号は、1個のOPU2e従属スロットを使ってマッピングすることが可能であり、40GbE信号は、4個のOPU2e従属スロットを使ってマッピングすることが可能である。この際、10個のOPU2e従属スロットの中で10GbE信号をOPU2e従属スロットTS−#6にマッピングし、他の10GbE信号をOPU2e従属スロットTS−#8にマッピングし、40GbE信号をOPU2e従属スロットTS−#1、TS−#2、TS−#3、TS−#4にマッピングし、他の40GbE信号をOPU2e従属スロットTS−#5、TS−#7、TS−#9、TS−#10にマッピングすることが可能である。
このような場合、PMSIコーディングは、図32のようである。一番目から四番目までのOPU2e従属スロットに該当するPMSIバイトのTributary Port値が0x00で同一であるので、TS−#1、TS−#2、TS−#3、TS−#4は互いに仮想連接されていることが分かり、その容量は40G級になる。同様に、五番目、七番目、九番目及び十番目までのOPU2e従属スロットに該当するPMSIバイトのTributary Port値が0x01で同一であるので、TS−#5、TS−#7、TS−#9、TS−#10は互いに仮想連接されており、その容量は40G級になる。もし、50G級のクライアント信号を受信しなければならないとすれば、5個のOPU2e従属スロットに該当するPMSIバイトに同一のTributary Port値を設定する。
図33は、OPU2e従属スロットを使うOPU2e−10pvに10GbE信号10個を擬似反転多重化する場合である。この場合、それぞれのOPU2e従属スロットにマッピングを行えば良いので、PMSIバイトのTributary Port値を相異なるように構成すれば良い。
図34は、6個の10GbE及び1個の40GbE信号を擬似反転多重化する場合である。40GbE信号を受信するために、4個のOPU2e従属スロットを使えば良く、このために、TS−#1、TS−#4、TS−#7及びTS−#10のPMSIバイトのTributary Port値を互いに一致させれば良い。残りの6個のそれぞれの10GbE信号を受信するためには、6個のそれぞれのOPU2e従属スロットのPMSIバイトには、相異なるTributary Port値を設定すれば良い。受信端でPMSIバイトのみを説明すれば、一番目、四番目、七番目、十番目のOPU2e従属スロットが仮想連接されており、残りの6個のOPU2e従属スロットは、互いに仮想連接されていないで独立的にクライアント信号をマッピングしたことが分かる。
図35は、OPU2e従属スロットを使うOPU2e−10pvに100GbE信号を擬似反転多重化する場合である。この場合は、10個のOPU2e従属スロットを仮想連接しなければならないので、10個のOPU2eのPMSIバイトのTributary Port値をすべて同じ値で設定すれば良い。
図36は、OPU2e従属スロットを使うOPU2e−10pvに16個の1GbE及び2個の40GbE信号を擬似反転多重化する場合である。40GbE信号を受信するために、4個のOPU2e従属スロットを使えば良く、このために、TS−#1、TS−#4、TS−#7及びTS−#10のPMSIバイトのTributary Port値を互いに一致させれば良い。さらに他の40GbE信号を受信するために、TS−#5、TS−#6、TS−#8、TS−#9のPMSIバイトのTributary Port値を互いに一致させれば良い。残りのTS−#2及びTS−#3のPMSIバイトには、相異なるTributary Port値を設定すれば、二番目及び三番目のOPU2e従属スロットは、互いに独立的に動作することを意味する。二番目及び三番目のOPU2e従属スロット内部に1GbE信号を多重化するために、OPU2e従属スロットを使うOPU2e−10pvのMSI(Multiplex Structure Identifier)バイトを使う。二番目及び三番目のそれぞれOPU2e従属スロットの内部に8個1.25G従属スロットに独立的に1GbE信号をマッピングしなければならないので、MSIバイトのコーディングを図37のようにする。
図37は、二番目のOPU2e従属スロットにMSIコーディングの例を示す図面である。すなわち、8個のMSIバイトに相異なる1.25G Tributary Port値を設定して、8個の1.25G従属スロットが互いに独立的にクライアント信号をマッピングしていることを知らせる。また、8個のバイトの各最初の上位ビットを1に設定して、各1.25G従属スロットが使われていることを知らせる。
前記図32で、2個の10GbE信号及び2個の40GbE信号を擬似反転多重化するためのPMSIコーディングの例について説明した。2個の10GbE信号は、それぞれ従属スロットTS−#6及びTS−#8にマッピングされ、2個の40GbE信号は、それぞれ従属スロットTS−#1、TS−#2、TS−#3、TS−#4及び従属スロットTS−#5、TS−#7、TS−#9、TS−#10にマッピングされた例である。このように、擬似反転多重化されたフレーム構造をそれぞれのフレームで表示すれば、図38ないし図41のようである。
図38は、OPU2e−10pvでOPU2e従属スロットTS−#1、TS−#2、TS−#3、TS−#4で構成される擬似反転多重化フレームOPU2e−1x4vを示す図面である。OPU2e−1xは、OPU2e従属スロット1個を意味し、4vは、OPU2e従属スロットが4個仮想連接されたことを意味する。同様に、図39は、OPU2e−10pvでOPU2e従属スロットTS−#5、TS−#7、TS−#9、TS−#10で構成される擬似反転多重化フレームOPU2e−1x4vを示す図面である。図40は、従属スロットTS−#6で構成されるOPU2e−1x1vフレームであり、図41は、従属スロットTS−#8で構成されるOPU2e−1x1vフレームを示す図面である。
図38ないし図41のように、それぞれの2個の10GbE信号及び2個の40GbE信号が、それぞれの擬似反転フレームにマッピングされ、10個のOTU2eで伝送をするようになり、受信端では、このような信号を受信してOPU2e−10pvを構成し、擬似反転逆多重化をして、それぞれの2個の10GbE信号及び2個の40GbE信号を抽出する。
図42は、本発明の一実施形態による擬似反転逆多重化装置の構成を示す図面である。図42を参照すれば、擬似反転逆多重化装置200は、光受信部201、OTUk−Xpv処理部202、OPUk−Xpv処理部203を含む。
例えば、光受信部201は、図8で光受信するparallel 10X10G Optic moduleに対応し、OTUk−Xpv処理部202は、図8でそれぞれのOTU2e信号を受信して、OPU2e−10vフレームを復元することが可能であり、OPUk−Xpv処理部203は、図8で受信したOPU2e−10pvフレームからクライアント信号を抽出することが可能である。
すなわち、光受信部201は、光伝達網から伝送された光信号を受信して、X倍数個ほどのビット逆多重化した電気信号に変換してOTUk−Xpv処理部202に伝達する。OTUk−Xpv処理部202は、X個それぞれの受信されたOTU信号からOPUk−Xpvフレームを復元する。OPUk−Xpv処理部203は、受信されたOPUk−Xpvフレームからデマッピングして、クライアント信号を抽出する。
OTUk−Xpv処理部202をより具体的に説明すれば、OTUk−Xpv処理部202は、フレームレベルk設定部210、フレーム検出及び仮想連接個数検出部211、OTUフレーム間スキュー補償及び整列部212、OTU/ODUオーバーヘッド抽出部213及び多重化部214を含みうる。
フレームレベルk設定部210は、OTUk−XpvフレームにOTUkのレベルkを設定する。ユーザが約束したレベルk値を設定することもでき、光受信部201の受信信号の速度を通じてレベルkを検出することもできる。またはレベルkそれぞれに対するフレーム検出部を置いてフレーム検出されるレベルkの値を読み取り方法も可能である。互いにレベルk値を決定したならばフレームレベルk設定部210は、省略が可能である。
フレーム検出及び仮想連接個数検出部211は、それぞれの光受信部から入る信号からフレームを検出し、フレーム検出によるVCOHのTVIバイトまたはVCOHの総SQバイト数を通じて仮想連接個数Xを検出する。また、Y個のフレーム検出部中でX個のみのフレームが検出される場合にも、仮想連接個数がXであることを類推することもできる。しかし、伝送時にエラーが発生した場合を備えて検出されたフレーム個数と仮想連接個数とが同一であるか確認して不一致する場合には、OTUk−Xpv信号障害警報を知らせる。またはユーザが約束した仮想連接個数Xを設定することもでき、この場合、仮想連接個数検出機能は、省略が可能である。
OTUフレーム間スキュー補償及び整列部212は、フレーム検出及び仮想連接個数検出部211から検出された仮想連接個数X及び当該OTUフレームに対してスキュー補償及び整列を行う。X個それぞれの受信されたOTU信号をMFAS、MFIなどを用いて伝送時に発生したスキュー値を検出し、それによってdelay shifterを用いてスキューを補償する。また、検出されたSQによってX個のOTUフレームを順次に整列する。
OTU/ODUオーバーヘッド抽出部213は、OTUフレーム間スキュー補償及び整列部212から整列されたX個のOTU信号でOTUオーバーヘッド及びODUオーバーヘッドを抽出して、OPUk#1〜OPUk#nフレームを生成し、これを多重化部214を通じて多重化してOPUk−Xpvフレームを復元する。
OPUk−Xpv処理部203をより具体的に説明すれば、オーバーヘッド検出部215、ペイロード分割部216、及びデマッピング部217を含みうる。
オーバーヘッド検出部215は、OPUk−XpvフレームのオーバーヘッドからPT及びVcPTを検出する。該検出したPT値によってOPUk−Xpvフレームを構成する従属スロットタイプを判別する。OPUk−Xpvフレームには、OPUk−Xv従属スロット、OPUk従属スロット及び1.25G従属スロットなどが適用可能である。時によっては、2種以上の従属スロットが同時にOPUk−Xpvフレームを構成することもできるので、各フレーム当たり当該PT値を検出しなければならない。
また、オーバーヘッド検出部215は、従属スロットの使用個数を検出する。OPUk−Xv従属スロットタイプを使う場合には、一つのクライアント信号及び一つのOPUk−Xv従属スロットを有するので、容易に従属スロット数は1個であることが分かる。OPUk従属スロットタイプを使う場合には、まず、PMSIバイトを活用してOPUk従属スロット間の連接個数を検出する。また、MSIバイトを通じてOPUk従属スロット内に1.25G従属スロット間の使用個数を検出する。これを通じて数個のクライアント信号が、OPUk−Xpvにマッピングされているかどうかを確認することができる。もし、OPU2e−10vフレームでOPU2e従属スロットの間の連接されたものがなく、OPU2e従属スロット内に1.25G従属スロット間の多重化されたものがなければ、OPU2e従属スロット内に8個の1.25G従属スロットのそれぞれがクライアント信号を受信していることを意味する。1.25G従属スロットタイプを使う場合には、MSIバイトを通じて数個の1.25G従属スロットが多重化に使われたかを確認することができる。もし、OPU3e−3vフレームで1.25G従属スロットのMSI値中で32個が同じ値を有していれば、32個の1.25G従属スロットが多重化されていることが分かる。また、一つのクライアント信号を受信するために、何番目の1.25G従属スロットが使われたかも確認することができる。
ペイロード分割部216は、検出された従属スロットタイプ及び従属スロット数を用いてOPUk−Xpvフレームを分割する。
デマッピング部217は、分割された従属スロットからクライアント信号をデマッピングする。この際、ペイロードデマッピング部は、各従属スロットに該当する位置合わせオーバーヘッド情報、特に、JC情報を通じてクライアント信号と従属スロットと間の位置合わせ発生の有無を確認し、それによってクライアント信号のビット率を抽出する。
図43は、本発明の一実施形態であるOTU3−3pv擬似反転多重化装置500と単一チャンネル120G級光送信器600とのインターフェースを示す図面である。OTU3−3pv擬似反転多重化装置500は、ASICまたはFPGAなどのIC素子を通じて設計になり、単一120G級光送信器600と12個の10Gb/s電気的信号でインターフェースされる。
それぞれのOTU3フレーミングブロックは、128−bit並列処理で具現され、この際の各bit当たりタイミング性能は、ほぼ336.0814MHzを満足すれば、43.018Gb/s級の設計が可能である。10G SERDES(Serializer/Deserializer)の内部ロジックビットが20ビットインターフェースを要求すると仮定すれば、128ビットを4個の10G SERDESに出るように128ビットを80ビットに変換するブロックを使う。
以後、80ビットを4個ビットに分けってそれぞれの20ビットずつを10G SERDESに印加して、4個の10G電気的な信号を光送信器に伝達させる。このようなOTU3フレーミングブロックが3個が使われるので、総12個の10G SERDESを使って120G級光送信器600とインターフェースすることができる。
この際、インターフェースの個数は、OPUk−Xpvのレベルk及び仮想連接個数Xによって決定されうる。例えば、インターフェースは、m*X個の10Gインターフェース、m/2*X個の20Gインターフェース、またはm/3*X個の30Gインターフェースが使われる。ここで、mはkによって決定されるが、例えば、kが2である時、mは1、kが3である時、mは4、kが4である時、mは10、kが5である時、mは40のようである。
120級光送受信器600では、OTU3−3pv擬似反転多重化装置500から受信した12個の10G級電気信号を受信して、4個の10G級電気信号は、43G級4:1MUX601aを通じて43G級電気信号をDPSK encoder603に伝達する。
残りの8個の10G級電気信号は、それぞれの信号を4:1MUX601b、601cを通じて43G級電気信号で生成した後、2ASK encoder604に伝達する。2ASK encoder604では、2個の43G 4:1 MUX602b、602cから受信した2個の43G級信号を2個の連続的な2−レベルシンボルを形成するように符号化する。
このように生成された2個の43Gbaud電気信号をそれぞれlevel adapt605a、605bを通じて2個の振幅を有した43Gbaud電気信号の干渉を最大限減らすようにサイズを調節する。このような2個の43Gbaud電気信号を合算器606を通じて2ASK電気信号を生成する。このように生成された2ASK電気信号とDSPK encoder603で生成されたDPSK電気信号とを乗算器607を通じて最終DPSK−2ASK電気信号を生成して、光変調器609に伝達する。光変調器609では、レーザ608から受けた連続光の光信号に乗算器607から受けたDPSK−2ASK電気信号を印加して、最終DPSK−2ASK変調された光信号を生成して波長したチャンネルに対して120G級光信号を伝送する。
ここでは、一つの変調方式に対する例を説明したが、3情報ビットを一つのシンボルで伝送させる他の変調方式を用いることもできる。例えば、単純な4:1MUXを通じて3情報ビットを作ることもできる。
図44Aないし図44Dは、本発明の擬似反転多重化方法を示したフローチャートである。図44Aないし図44Dを参照すれば、擬似反転多重化装置は、OPUkのkレベルが設定されたか否かを確認する(3001)。kレベルが設定されていない場合、当該伝送速度によるOPUkのkレベルを設定する(3002)。kレベル値が設定された場合、伝送速度及びkレベルによって仮想連接個数Xを設定する(3003)。これにより、使われるOTUフレーム個数及びOTUフレームそれぞれを伝送しようとする光モジュールの個数を把握することができる。
以後、擬似反転多重化装置は、任意のクライアント信号1個のみ受信するかどうかを確認する(3004)。任意のクライアント信号1個のみを使う場合には、OPUk−Xv従属スロットタイプを使う(caseI)。
そして、OPUk−Xv従属スロットタイプを使うことに決定されれば、kレベルによってMバイトに分割する(3005)。ここで、kが1であれば、Mの値は2であり、kが2または2eであれば、Mの値は8である。同様に、kが3または3eであれば、Mの値は32であり、kが4であれば、Mの値は80である。
このように、Mバイト単位で分割されたOPUk−Xv従属スロットにクライアント信号をマッピングし、これによるJCオーバーヘッド及びTCオーバーヘッドを生成して挿入する(3006)。
そして、OPUk−Xv従属スロットにクライアント信号をマッピングしたことを知らせるために、OPUk−XpvオーバーヘッドであるPT値を挿入し、このように生成したOPUk−Xpv信号をOTUk−Xpv処理装置に送信する(3007)。
もし、任意のクライアント信号1個ではない多数のクライアント信号を受信する場合には、OPUk従属スロットを使用如何を確認する(3008)。ここで、OPUk従属スロットを使う場合は、主にOPUk単位のクライアント信号を受信するか、ODUkのようなクライアント信号を効率的に受信しようとする時に、OPUk従属スロットを選択する(caseII)。
そして、OPUk従属スロットタイプを使うことに決定したならば、OPUk−XpvをX個のOPUk従属スロットに分割する(3009)。
以後、各OPUk従属スロットを1.25G従属スロットに分割する(3010)。ここで、kが1であれば、1.25G従属スロットの分割個数は2であり、kが2または2eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は8である。同様に、kが3または3eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は32であり、kが4であれば、1.25G従属スロットの分割個数は80である。
そして、マッピングするクライアント信号のビット率及びビット許容値による必要なOPUk従属スロット数及び1.25G従属スロットの使用個数を決定する(3011)。
決定されたOPUk従属スロット及び1.25G従属スロット数ほどOPUk−Xpvで分割したOPUk従属スロット及び1.25G従属スロットを選択する(3012)。ここで、他のクライアント信号が既にOPUk従属スロットまたは1.25G従属スロットを使っていれば、重複されない従属スロットに割り当てる。
このように選択したOPUk従属スロット及び1.25G従属スロットにクライアント信号をマッピングし、これによるJCオーバーヘッド及びTCオーバーヘッドを生成して挿入する(3013)。
そして、選択したOPUk従属スロット及び1.25G従属スロットにクライアント信号をマッピングしたことを知らせるために、OPUk−XpvオーバーヘッドであるPT、PMSI及びMSI値を挿入し、このように生成したOPUk−Xpv信号をOTUk−Xpv処理装置に送信する(3014)。
もし、1.25G従属スロットタイプを使うことに決定したならば(caseIII)、OPUk−Xpvを1.25G従属スロットに分割する(3015)。ここで、kが1であれば、1.25G従属スロットの分割個数は2*Xであり、kが2または2eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は8*Xである。同様に、kが3または3eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は32*Xであり、kが4であれば、1.25G従属スロットの分割個数は80*Xである。
以後、マッピングするクライアント信号のビット率及びビット許容値による必要な1.25G従属スロット使用個数を決定する(3016)。
そして、決定された1.25G従属スロット数ほどOPUk−Xpvで分割した1.25G従属スロットを選択する(3017)。ここで、他のクライアント信号が、既に1.25G従属スロットを使っていれば重複されない1.25G従属スロットに割り当てる。
このように選択した1.25G従属スロットにクライアント信号をマッピングし、これによるJCオーバーヘッド及びTCオーバーヘッドを生成して挿入する(3018)。
そして、選択した1.25G従属スロットにクライアント信号をマッピングしたことを知らせるために、OPUk−XpvオーバーヘッドであるPT及びMSI値を挿入し、このように生成したOPUk−Xpv信号をOTUk−Xpv処理装置に送信する(3019)。
図45Aないし図45Dは、本発明の擬似反転逆多重化方法を示したフローチャートである。図45Aないし図45Dを参照すれば、擬似反転逆多重化装置は、OPUkのkレベルが設定されたか否かを確認する(4001)。kレベルが設定されていない場合、当該伝送速度によるOPUkのkレベルを設定する(4002)。kレベル値が設定された場合、伝送速度及びkレベルによって仮想連接個数Xを設定する(4003)。これにより、受信されるOTUフレーム個数及びOTUフレームのそれぞれを受信しようとする光モジュールの個数を把握することができる。
以後、受信したOPUk−Xpv信号のうちオーバーヘッドに該当するPT値が0x30であることを確認する(4004)。ここで、PT値が0x30である場合、OPUk−Xv従属スロットタイプを使ったことを確認することができる。
そして、OPUk−Xv従属スロットタイプが使われたことを確認したならば、kレベルによってOPUk−XvフレームをMバイトに分割する(4005)。ここで、kが1であれば、Mの値は2であり、kが2または2eであれば、Mの値は8である。同様に、kが3または3eであれば、Mの値は32であり、kが4であれば、Mの値は80である。
以後、Mバイト単位でクライアント信号をOPUk−Xv従属スロットからデマッピングし、JCオーバーヘッド及びTCオーバーヘッドを検出してクライアント信号と従属スロットと間の位置合わせ発生の有無を確認してクライアントのクロックを復元生成する(4006)。
もし、S404段階で、PT値が0x30ではない場合には、PT値が0x32値であるか否かを確認する(4007)。ここで、PT値が0x32である場合、1.25G従属スロットタイプを使ったことを確認することができる。
もし、4007段階で、1.25G従属スロットタイプが使われたことを確認したならば、OPUk−Xpvを1.25G従属スロットに分割する(4008)。ここで、kが1であれば、1.25G従属スロットの分割個数は2*Xであり、kが2または2eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は8*Xである。同様に、kが3または3eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は32*Xであり、kが4であれば、1.25G従属スロットの分割個数は80*Xである。
以後、OPUk−Xpvオーバーヘッドから検出したMSI値を用いて、デマッピングするクライアント信号の1.25G従属スロット数及び順番を計算する(4009)。ここで、MSI値を用いて数個のクライアント信号が、1.25G従属スロットにマッピングされているかどうかを確認することができる。
このように選択した1.25G従属スロットにクライアント信号をデマッピングし、JCオーバーヘッド及びTCオーバーヘッドを検出してクライアント信号と従属スロットと間の位置合わせ発生の有無を確認し、クライアントのクロックを復元生成する(4010)。
もし、4007段階で、PT値が0x32ではない場合には、PT値が0x31値であるか否かを確認する(4011)。ここで、PT値が0x31である場合、OPUk従属スロットタイプを使ったことを確認することができる。
しかし、PT値が0x31ではないなら、当該PT値によって既存デマッピング方式を使ってクライアント信号をデマッピングする(4012)。
もし、4011段階で、OPUk従属スロットタイプが使われたことを確認したならば、OPUk−XpvをX個のOPUk従属スロットに分割する(4013)。
そして、各OPUk従属スロットを1.25G従属スロットに分割する(4014)。ここで、kが1であれば、1.25G従属スロットの分割個数は2であり、kが2または2eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は8である。同様に、kが3または3eであれば、1.25G従属スロットの分割個数は32であり、kが4であれば、1.25G従属スロットの分割個数は80である。
以後、OPUk−Xpvオーバーヘッドから検出したPMSI及びMSI値を用いて、デマッピングするクライアント信号のOPUk従属スロット及び1.25G従属スロット数及び順番を計算する(4015)。ここで、MSI値を用いてOPUk従属スロット内に数個のクライアント信号が、1.25G従属スロットにマッピングされているかどうかを確認することができる。また、PMSI値を用いて数個のクライアントが、OPUk従属スロットを連接してマッピングされているかどうかを確認することができる。
このように選択したOPUk従属スロット及び1.25G従属スロットにクライアント信号をデマッピングし、JCオーバーヘッド及びTCオーバーヘッドを検出してクライアント信号と従属スロットと間の位置合わせ発生の有無を確認し、クライアントのクロックを復元生成する(4016)。
一方、本発明の実施形態は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み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。
コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD−ROM、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ保存装置などがあり、また、搬送波(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、分散方式によりコンピュータで読み取り可能なコードに保存されて実行可能である。そして、本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、本発明の実施のための具体的な例を説明した。前述した実施形態は、本発明を例示的に説明するためのものであって、本発明の権利範囲が特定の実施形態に限定されない。