JP5482182B2 - 通信装置および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は通信装置および通信方法に関し、例えば光伝送ネットワークに適用できる。

通信ネットワーク、特に、基幹回線網（コアネットワーク）では、一層の高速化・広帯域化が進められている。コアネットワークとしては、光伝送ネットワークが多く利用されている。光伝送ネットワークの伝送規格としては、例えば、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）が勧告しているＯＴＮ（Optical Transport Network）がある（例えば、非特許文献１参照）。以下では、ＯＴＮを例に挙げて、通信ネットワーク上で送受信されるフレームについて説明する。

ＯＴＮでは、光伝送ネットワークに流入する信号（クライアント信号）に、制御信号としてのオーバヘッドバイトを付加し、ＯＴＮフレームとして伝送する。ＯＴＮフレームには、クライアント信号が収容されるペイロードに加え、ＯＰＵ（Optical channel Payload Unit）オーバヘッドやＯＤＵ（Optical channel Data Unit）オーバヘッドが含まれている。オーバヘッドバイトは、伝送品質やクライアント信号の状態などを光伝送装置間で通知するために用いることができる。

光伝送ネットワークには、パケット通信装置やＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）装置などの様々な種類の通信装置から、クライアント信号が流入し得る。ＯＴＮでは、伝送レートの異なる複数種類のクライアント信号を収容できるよう、複数種類のＯＴＮフレームが定義されている。例えば、ＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）１と呼ばれるフレームは、約２．５Ｇｂｐｓまでのクライアント信号を収容できる。また、ＯＴＵ３の場合は約４０Ｇｂｐｓ、ＯＴＵ４の場合は約１００Ｇｂｐｓまでのクライアント信号を収容できる。このように、ＯＴＮでは、フレームの大容量化が進められている。

なお、ＩＴＵのＧ．７０９で規定されるＯＤＵ形式で通信を行う通信システムに関し、送信側では特定パターンを含む制御用バイトを元信号に追加して信号形式を変換し、受信側で元の信号を復元するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２６６４８０号公報

International Telecommunication Union, "Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", ITU-T Recommendation G.709/Y.1331, 2003-03.

ところで、光伝送システムでは、前述のようにフレームが大容量化する一方、低レートのクライアント信号も流入し得る。例えば、従来のＯＴＮで最小フレームであるＯＴＵ１が約２．５Ｇｂｐｓのクライアント信号を収容できるのに対し、ＳＯＮＥＴ装置からは約１５０ＭｂｐｓのＯＣ−３や約６００ＭｂｐｓのＯＣ−１２のようなクライアント信号が流入し得る。このようなクライアント信号をＯＴＵ１に収容すると伝送効率が低下する。

この問題に対し、ＯＴＮフレームの１種として、Ｓｕｂ ＯＤＵ１と呼ばれるフレームが提案されている。Ｓｕｂ ＯＤＵ１はＯＴＵ１より低レートのクライアント信号を収容するのに好適であり、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１が集約されてＯＴＵ１に収容される。すなわち、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１が、１つのＯＴＵ１にマッピングされて伝送されることになる。これにより、ＯＴＵ１の伝送効率が改善する。

しかし、Ｓｕｂ ＯＤＵ１については、それに対応するオーバヘッドバイトをどのように光伝送装置間で伝送するかが問題となる。すなわち、ＯＴＵ１に付加されているオーバヘッドバイトは、ＯＴＵ１全体に対応するものであり、各Ｓｕｂ ＯＤＵ１に対応するものではない。よって、ＯＴＵ１のオーバヘッドバイトだけでは、各クライアント信号についての伝送品質や状態を受信側で検知することが容易でない。もし、受信側の光伝送装置が、クライアント信号を直接監視することで各クライアント信号の伝送品質や状態を検知しようとすると、光伝送装置の信号処理が煩雑になってしまう。

一方で、オーバヘッドを付加したＳｕｂ ＯＤＵ１を、ＯＴＵ１のペイロードにマッピングする方法も考えられる。しかしながら、ＯＴＵ１のペイロード部に収容可能な信号の最大の伝送レートと、複数のクライアント信号の伝送レートとの関係によっては、オーバヘッドを付加した状態で複数のＳｕｂ ＯＤＵ１をＯＴＵ１のペイロードに収容できない場合も考えられる。すなわち、ＯＴＵ１のペイロードに収容しようとすると、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１それぞれにオーバヘッドバイトを直接付加する余裕が無い場合も考え得る。

なお、上記ではＯＴＮを例に挙げて、複数のフレームを１つのフレームに収容して伝送する場合の問題について説明したが、かかる問題はＯＴＮ以外の規格に基づく通信ネットワーク（光伝送ネットワークでないものも含み得る）においても生じ得る。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、複数のフレームを収容したフレームを効率的に伝送できる通信装置および通信方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１のフレーム内に複数の第２のフレームを収容して送信する通信装置が提供される。この通信装置は、制御信号生成部とマッピング部を有する。制御信号生成部は、複数の第２のフレームそれぞれについての制御信号を生成する。マッピング部は、第１のフレームのペイロード領域に、複数の第２のフレームのペイロード信号を多重化してマッピングすると共に、第１のフレームの制御信号用の領域に、制御信号生成部が生成した制御信号の少なくとも一部をマッピングする。

また、上記課題を解決するために、複数の第２のフレームが収容された第１のフレームを受信する通信装置が提供される。この通信装置は、抽出部と制御信号処理部を有する。抽出部は、第１のフレームのペイロード領域に多重化されている、複数の第２のフレームのペイロード信号を抽出すると共に、第１のフレームの制御信号用の領域に含まれている、複数の第２のフレームについての制御信号を抽出する。制御信号処理部は、抽出部が抽出した制御信号に基づいて、複数の第２のフレームそれぞれについての通信制御を行う。

また、上記課題を解決するために、第１のフレーム内に複数の第２のフレームを収容して送信する通信方法が提供される。この通信方法では、複数の第２のフレームそれぞれについての制御信号を生成する。第１のフレームのペイロード領域に、複数の第２のフレームのペイロード信号を多重化してマッピングすると共に、第１のフレームの制御信号用の領域に、生成した制御信号の少なくとも一部をマッピングする。

また、上記課題を解決するために、複数の第２のフレームが収容された第１のフレームを受信する通信方法が提供される。この通信方法では、第１のフレームのペイロード領域に多重化されている、複数の第２のフレームのペイロード信号を抽出すると共に、第１のフレームの制御信号用の領域に含まれている、複数の第２のフレームについての制御信号を抽出する。抽出した制御信号に基づいて、複数の第２のフレームそれぞれについての通信制御を行う。

上記通信装置および通信方法によれば、複数のフレームを収容したフレームを効率的に伝送できる。

第１の実施の形態の通信システムを示す図である。 第２の実施の形態の通信システムを示す図である。 フレーム階層を示す図である。 フレームの構造例を示す図である。 ＯＤＵオーバヘッド内のＰＭバイトの構造例を示す図である。 ＯＰＵオーバヘッドの構造例を示す図である。 ＯＰＵオーバヘッド内のＪＣバイトの構造例を示す図である。 ＪＣバイト内のＳＴＡＴの割り当て例を示す図である。 ＯＰＵオーバヘッド内のＶＣＯＨバイトの構造例を示す図である。 ＯＰＵオーバヘッド内のＰＳＩバイトの構造例を示す図である。 ＰＳＩバイト内のペイロードタイプの割り当て例を示す図である。 光伝送装置の送信側を示すブロック図である。 光伝送装置の受信側を示すブロック図である。 フレームの送信処理を示すフローチャートである。 フレームの受信処理を示すフローチャートである。 制御ビットの送信タイミングを示す図である。 ＢＩＰ４の算出方法を示す図である。

以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の通信システムを示す図である。第１の実施の形態に係る通信システムは通信装置１，２を含む。この通信システムは、例えば、光伝送ネットワークとして実現できる。通信装置１，２は、例えば、光伝送装置として実現できる。通信装置１，２は、複数の第２のフレームが収容された第１のフレームを送受信する。例えば、第１のフレームとしてＯＴＮのＯＴＵ１を使用し、第２のフレームとしてＯＴＮのＳｕｂ ＯＤＵ１を使用することが考えられる。

通信装置１は、第１のフレームを通信装置２に送信する。通信装置１は、制御信号生成部１ａとマッピング部１ｂを有する。
制御信号生成部１ａは、複数の第２のフレームそれぞれについて制御信号を生成する。生成される制御信号には、複数の種類の制御信号が含まれてもよい。また、複数の異なる制御レイヤの制御信号が含まれてもよい。例えば、ＯＴＮのＯＰＵオーバヘッドバイトに相当するものと、ＯＤＵオーバヘッドバイトに相当するものとが含まれてもよい。

マッピング部１ｂは、第１のフレームのペイロード領域に複数の第２のフレームのペイロード信号（例えば、ＯＴＮのクライアント信号）を多重化してマッピングする。また、マッピング部１ｂは、第１のフレームの制御信号用の領域に、制御信号生成部１ａが生成した制御信号の少なくとも一部をマッピングする。

すなわち、第１のフレームの制御信号用の領域には、第１のフレームの制御信号と第２のフレームの制御信号とが含まれ得る。例えば、制御信号用の領域内の、第１のフレームの制御信号の送信に用いられていない領域（空き領域）に、第２のフレームの制御信号をマッピングすることが考えられる。制御信号用の領域としては、例えば、ＯＴＮのオーバヘッド（特に、ＯＰＵオーバヘッド）を用いることが考えられる。

ここで、複数の第２のフレームについての制御信号を、複数の第１のフレームに分散させてもよい。例えば、１つ目の第２のフレームについての制御信号を、１つ目の第１のフレームにマッピングし、２つ目の第２のフレームについての制御信号を、２つ目の第１のフレームにマッピングすることが可能である。また、制御信号の種類に応じて、用いる第１のフレームの数を可変にしてもよい。例えば、複数の第２のフレーム分の制御信号を、ある種類については１６個の第１のフレームに分散させ、別の種類については２５６個の第１のフレームに分散させることが可能である。

通信装置２は、第１のフレームを通信装置１から受信する。通信装置２は、抽出部２ａと制御信号処理部２ｂを有する。
抽出部２ａは、第１のフレームのペイロード領域に多重化されている、複数の第２のフレームのペイロード信号を抽出する。また、抽出部２ａは、第１のフレームの制御信号用の領域に含まれている、複数の第１のフレームについての制御信号を抽出する。制御信号処理部２ｂは、抽出部２ａが抽出した制御信号に基づいて、複数の第２のフレームそれぞれについての通信制御を行う。例えば、伝送品質の測定などの処理を行う。

このような第１の実施の形態に係る通信システムでは、通信装置１の制御信号生成部１ａにより、複数の第２のフレームそれぞれについての制御信号が生成される。そして、マッピング部１ｂにより、第１のフレームのペイロード領域に、複数の第２のフレームのペイロード信号が多重化されてマッピングされると共に、第１のフレームの制御信号用の領域に、制御信号生成部１ａで生成された制御信号の少なくとも一部がマッピングされる。

また、通信装置２の抽出部２ａにより、第１のフレームのペイロード領域に多重化されている、複数の第２のフレームのペイロード信号が抽出されると共に、第１のフレームの制御信号用の領域に含まれている、複数の第２のフレームについての制御信号が抽出される。制御信号処理部２ｂにより、抽出された制御信号に基づいて、複数の第２のフレームそれぞれについての通信制御が実行される。

これにより、複数のフレームを収容したフレームを効率的に伝送できる。すなわち、通信装置２や中間ノードとしての通信装置（図示せず）は、第２のフレームのペイロード信号を直接監視しなくても、第２のフレームの状態や伝送品質を検知することができる。よって、フレーム処理の煩雑さが軽減され、通信装置の回路構成を簡略化できる。

また、第２のフレームの制御信号の少なくとも一部を、第２のフレームを収容する第１のフレームの制御信号用の領域にマッピングするため、第１のフレームのペイロード領域の帯域を効率的に利用することができる。例えば、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのオーバヘッドバイトをＯＴＵ１のペイロード（約２．５Ｇｂｐｓ）に含めないことで、ＯＣ−３（約１５０Ｍｂｐｓ）を収容したＳｕｂ ＯＤＵ１を１６個多重化して、ペイロードに収容することができる。

また、複数の第２のフレームについての制御信号を、複数の第１のフレームに分散させてマッピングすることで、第１のフレームの制御信号用の領域内の空き部分を利用して、上記マッピングを実現することが容易となる。その際、マッピング対象の第１のフレームの個数を可変とすることで、制御信号の種類に応じた適切なフレーム頻度で、制御信号が伝送されるようにすることができる。例えば、一部種類の制御信号の出現頻度を高くし、それ以外の制御信号の出現頻度を低くする。これにより、第２のフレームについての制御信号の伝送に用いる領域を低減しつつ、第２のフレームの制御を適切に実行できる。

なお、図１に示した通信システムの例では、通信装置１がフレームの送信機能を備え、通信装置２がフレームの受信機能を備えているが、１つの通信装置が送信機能および受信機能の両方を備えてもよい。また、第１の実施の形態の通信システムは、ＯＴＮ以外の規格に基づく通信ネットワーク（光伝送ネットワークでないものも含み得る）として実現することもできる。ただし、以下の第２の実施の形態では、ＯＴＮを想定して、オーバヘッドバイトの伝送方法を更に詳細に説明する。

［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態の通信システムを示す図である。第２の実施の形態に係る通信システムは、光伝送装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ、パケット通信装置２１，２３およびＳＯＮＥＴ装置２２，２４を含む。

光伝送装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、光伝送ネットワーク内に設けられ、これら装置相互間でＯＴＮの規格に基づくフレーム伝送を行う。光伝送装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、光伝送ネットワーク外の通信装置と接続されている。具体的には、光伝送装置１００はパケット通信装置２１と接続され、光伝送装置１００ａはＳＯＮＥＴ装置２２と接続され、光伝送装置１００ｂはパケット通信装置２３と接続され、光伝送装置１００ｃはＳＯＮＥＴ装置２４と接続されている。

光伝送装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、光伝送ネットワーク外の通信装置から流入する信号（クライアント信号）をＯＴＮフレームに収容し、他の光伝送装置に転送する。また、他の光伝送装置から受信したＯＴＮフレームからクライアント信号を抽出し、光伝送ネットワーク外の通信装置に転送する。また、光伝送装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、ＯＴＮフレームに含まれているオーバヘッドバイトを用いて、クライアント信号についての通信制御を行う。

図３は、フレーム階層を示す図である。ＯＴＮフレームは、図３に示すような階層構造を有する。ＯＰＵは、クライアント信号を収容したペイロードとＯＰＵオーバヘッドとを含む。ＯＤＵは、ＯＰＵの先頭部分にＯＤＵオーバヘッドを付加したものである。ＯＴＵは、ＯＤＵの先頭部分にＯＴＵオーバヘッドを付加すると共に、ＯＤＵの末尾部分にＯＴＵ ＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）符号を付加したものである。

ＯＰＵオーバヘッドは、クライアント信号をＯＰＵに適合させるための情報を含む。ＯＤＵオーバヘッドは、光チャネルのメンテナンスやオペレーションに用いられる情報を含む。ＯＴＵオーバヘッドは、１または複数の光チャネルコネクションを介したフレーム伝送のオペレーションに用いられる情報を含む。ＯＴＵ ＦＥＣは、ＯＴＮフレームを受信した光伝送装置が誤り訂正を行うためのものであり、ＯＴＮフレームの再送を抑制し、伝送効率を向上させることに寄与する。

なお、ＯＰＵ，ＯＤＵ，ＯＴＵには、収容できるクライアント信号の最大レートの違いによって、それぞれ複数の種類がある。前述のＯＴＵ１に対応するＯＰＵ，ＯＤＵは、ＯＰＵ１，ＯＤＵ１と呼ばれる。

図４は、フレームの構造例を示す図である。図４では、ＯＴＮフレームを４行×４０８０列の行列形式のブロックで表現している。
１行×１列で特定される１ブロックが、１バイトに相当する。ＯＴＮフレームの送信の際には、第１行の第１列のバイトから始めて、第２列，第３列，・・・，第４０８０列のバイトが順に送信される。次に、第２行の第１列から第４０８０列までのバイトが順に送信される。同様に、第３行および第４行のバイトが順に送信される。各バイトはビッグエンディアンで表現されており、ＭＳＢ（Most Significant Bit）が最初に、ＬＳＢ（Least Significant Bit）が最後に送信される。

ＯＴＮフレームは、ＦＡ（Frame Alignment）、ＯＴＵオーバヘッド、ＯＤＵオーバヘッド、ＯＰＵオーバヘッド、ペイロードおよびＯＴＵ ＦＥＣを含む。ＦＡは、フレームを識別するために参照され、２５６フレーム周期で巡回する番号であるＭＦＡＳ（Multi Frame Alignment Signal）を含んでいる。

ＦＡには、第１行，第１列〜７列の７バイトが割り当てられる。ＯＴＵオーバヘッドには、第１行，第８列〜１４列の７バイトが割り当てられる。ＯＤＵオーバヘッドには、第２〜４行，第１列〜１４列の３×１４バイトが割り当てられる。ＯＰＵオーバヘッドには、第１５，１６列の４×２バイトが割り当てられる。ペイロードには、第１７〜３８２４列の４×３８０８バイトが割り当てられる。ＯＴＵ ＦＥＣには、第３８２５〜４０８０列の４×２５６バイトが割り当てられる。

ペイロードは１６個のTributary Slot（ＴＳ＃１〜＃１６）に分割されている。各ＴＳには、４×２３８バイトが割り当てられる。例えば、ＴＳ＃１に第１７〜２５４列が割り当てられ、ＴＳ＃２に第２５５〜４９２列が割り当てられ、ＴＳ＃１６に第３５８７〜３８２４列が割り当てられる。

図５は、ＯＤＵオーバヘッド内のＰＭバイトの構造例を示す図である。図５に示すＰＭ（Path Monitoring）バイトは、ＯＤＵの伝送パスを管理するための情報であり、ＯＤＵオーバヘッド内の第３行，第１０〜１２列に割り当てられている。

第３行，第１０列には、ＴＴＩ（Trail Trace Identifier）が設定される。第３行，第１１列には、ＢＩＰ（Bit Interleaved Parity）８が設定される。第３行，第１２列には、４ビットのＢＥＩ（Backward Error Indication）、１ビットのＢＤＩ（Backward Defect Indication）および３ビットのＳＴＡＴ（STATus bit）が設定される。

ＴＴＩは、管理者用端末に通知される文字列情報である。ＢＩＰ８は、主信号のエラーを検出するために用いられる８ビットのパリティである。ＢＥＩは、主信号のエラー状況を、主信号の受信側から送信側（上り方向）に通知するための情報である。ＢＤＩは、回線障害の発生を上り方向に通知するための情報である。ＳＴＡＴは、クライアント信号の状態を示す情報である。なお、図５のＰＭバイトは、ＯＤＵ全体についてのオーバヘッドバイトであり、後述する各Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのオーバヘッドバイトとは異なる。

図６は、ＯＰＵオーバヘッドの構造例を示す図である。第１〜３行，第１５列には、ＶＣＯＨ（Virtual Concatenation OverHead）が設定される。第１〜３行，第１６列には、ＪＣ（Justification Control）が設定される。第４行，第１５列には、ＰＳＩ（Payload Structure Identifier）が設定される。第４行，第１６列には、ＮＪＯ（Negative Justification Opportunity）が設定される。なお、第４行のペイロード内に、ＰＪＯ（Positive Justification Opportunity）が設定されることがある。

ＶＣＯＨは、複数のＴＳを束ねてＳｕｂ ＯＤＵ１として使用すること（ＶＣＡＴ：Virtual Concatenation）を示す情報である。ＮＪＯおよびＰＪＯのスタッフビットの収容状況を示す情報である。ＰＳＩは、ペイロードの構造に関する情報である。ＮＪＯおよびＰＪＯは、クライアント信号とペイロードとの間のレートとの違い（周波数偏差）を吸収する信号である。前者の方が高レートの場合、ＮＪＯとＰＪＯにクライアント信号を収容する。両者が等しい場合、ＮＪＯにスタッフビットを挿入し、ＰＪＯにクライアント信号を収容する。後者の方が高レートの場合、ＮＪＯとＰＪＯにスタッフビットを挿入する。

なお、ＯＰＵ１オーバヘッドには、ＯＰＵ１全体に関する情報に加え、各Ｓｕｂ ＯＤＵ１に関する情報もマッピングされる。以下、ＯＰＵ１オーバヘッドにマッピングされるオーバヘッドバイトの詳細を説明する。

図７は、ＯＰＵオーバヘッド内のＪＣバイトの構造例を示す図である。図７は、ＯＰＵ１オーバヘッド内の第１〜３行，第１６列の詳細を示している。
第１行，第１〜６ビットおよび第２行，第１〜２ビットには、１バイトのＴＴＩが設定される。第２行，第３〜６ビットには、４ビットのＢＩＰ４が設定される。第３行，第１〜２ビットには、２ビットのＢＥＩが設定される。第３行，第３ビットには、１ビットのＢＤＩが設定される。第３行，第４〜６ビットには、３ビットのＳＴＡＴが設定される。第１〜３行，第７〜８ビットには、２ビットのＪＣビットが３つ設定される。

＜ＴＴＩについて＞
ＴＴＩは、前述の通り、管理者用端末に通知される文字列情報である。ただし、ＯＰＵ１オーバヘッド内にマッピングされるＴＴＩは、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのＴＴＩである。送信側のノードは、管理者用端末によりそのノードに設定された文字列（テキスト）を、ＴＴＩとして送信する。受信側のノードは、受信したＴＴＩに含まれるテキストを、受信側のノードに対応する管理者用端末に通知する。

ＴＴＩとしては、各ＴＳについて６４バイトの情報が伝送される。具体的には、ＴＴＩは、１６バイト（ＴＴＩ［０］〜［１５］）のＳＡＰＩ（Source Access Point Identifier）、１６バイト（ＴＴＩ［１６］〜［３１］）のＤＡＰＩ（Destination Access Point Identifier）および３２ビット（ＴＴＩ［３２］〜［６３］）のテキストなどのその他の情報を含む。ＳＡＰＩは、送信元ノードを識別するための情報である。ＤＡＰＩは、宛先ノードを識別するための情報である。

１６個のＴＳについてのＴＴＩ、すなわち、１６×６４＝１０２４バイトの情報を、ＯＰＵ１オーバヘッドを用いて伝送することになる。一方、ＯＰＵ１オーバヘッドでは、１フレーム当たりＴＴＩに１バイトが割り当てられている。そこで、ＴＳ＃１〜＃１６についてのＴＴＩは１０２４フレーム周期で伝送する（１０２４フレームをマルチフレーム化する）。なお、ＴＴＩに含まれるテキストは、短時間で更新される情報でなく、また、高い応答速度が要求される情報でもないため、１０２４フレーム周期で送信しても通信制御への悪影響は小さいと考えられる。

＜ＢＩＰ４について＞
ＢＩＰ４は、主信号のエラーを検出するために用いられる４ビットのパリティである。ＯＰＵ１オーバヘッド内にマッピングされるＢＩＰ４は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのパリティである。送信側のノードは、主信号に対して所定の計算式を適用してパリティを算出し、ＢＩＰ４として送信する。受信側のノードは、受信した主信号に対して送信側と同様の計算式を適用して値を算出し、ＢＩＰ４と比較することで、受信した主信号のエラーを検知する。これにより、受信側のノードで、主信号の伝送品質を求めることができる。

１６個のＴＳについてのＢＩＰ４、すなわち、１６×４ビットのパリティを、ＯＰＵ１オーバヘッドを用いて伝送することになる。一方、ＯＰＵ１オーバヘッドでは、１フレーム当たりＢＩＰ４に４ビットが割り当てられている。そこで、ＴＳ＃１〜＃１６についてのＢＩＰ４は、１６フレーム周期で伝送する。なお、ＢＩＰ４の算出に用いる主信号の範囲については後述する。

＜ＢＥＩについて＞
ＢＥＩは、前述の通り、主信号のエラー状況を、受信側のノードから送信側のノードに通知するための情報である。ただし、ＯＰＵ１オーバヘッド内にマッピングされるＢＥＩは、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのＢＥＩである。主信号の受信側のノードは、ＢＩＰ４を用いたエラー検出の結果を２ビットにコード化し、主信号の送信元のノードに通知する。ＢＥＩを受信したノードは、ＢＥＩが示すエラー状況を、管理者用端末に通知する。

ＢＥＩとしては、例えば、ＢＩＰ４を用いた誤り検出において、誤りビット数が０の場合（誤りが検出されなかった場合）には０ｂ００（０）を送信する。誤りビット数が１の場合には０ｂ０１（１）を送信する。誤りビット数が２の場合には０ｂ１０（２）を送信する。誤りビット数が３以上の場合には０ｂ１１（３）を送信する。

１６個のＴＳについてのＢＥＩ、すなわち、１６×２ビットの情報を、ＯＰＵ１オーバヘッドを用いて伝送することになる。一方、ＯＰＵ１オーバヘッドでは、１フレーム当たりＢＥＩに２ビットが割り当てられている。そこで、ＴＳ＃１〜＃１６についてのＢＥＩは、１６フレーム周期で伝送する。

＜ＢＤＩについて＞
ＢＤＩは、前述の通り、回線障害の発生を、受信側のノードから送信側のノードに向かって通知するための情報である。ただし、ＯＰＵ１オーバヘッド内にマッピングされるＢＤＩは、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのＢＤＩである。主信号の受信側のノードは、回線障害を検出すると、ＢＤＩ＝１を上り方向に送信する。それ以外の場合は、ＢＤＩ＝０を送信する。これにより、回線障害の発生が他のノードに通知される。

１６個のＴＳについてのＢＤＩ、すなわち、１６ビットの情報を、ＯＰＵ１オーバヘッドを用いて伝送することになる。一方、ＯＰＵ１オーバヘッドでは、１フレーム当たりＢＤＩに１ビットが割り当てられている。そこで、ＴＳ＃１〜＃１６についてのＢＤＩは、１６フレーム周期で伝送する。

なお、ＢＥＩおよびＢＤＩを送信する代わりに、伝送品質に関する情報を３ビットに纏めてコード化して送信してもよい。これにより、ＢＥＩとＢＤＩを個別に送信する場合よりも、同じビット数で多くの状態を通知することができる。

＜ＳＴＡＴについて＞
ＳＴＡＴは、前述の通り、クライアント信号の状態を示す情報である。ただし、ＯＰＵ１オーバヘッド内にマッピングされるＳＴＡＴは、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのＳＴＡＴである。送信側のノードは、Ｓｕｂ ＯＤＵ１に収容されるクライアント信号の状態を３ビットにコードして送信する。受信側のノードは、ＳＴＡＴが示すクライアント信号の状態を、管理者用端末に通知する。３ビットのコードとクライアント信号の状態との対応付け例については後述する。

１６個のＴＳについてのＳＴＡＴ、すなわち、１６×３ビットの情報を、ＯＰＵ１オーバヘッドを用いて伝送することになる。一方、ＯＰＵ１オーバヘッドでは、１フレーム当たりＳＴＡＴに３ビットが割り当てられている。そこで、ＴＳ＃１〜＃１６についてのＳＴＡＴは、１６フレーム周期で伝送する。

一方で、３×２ビットのＪＣビットは、ＯＰＵ１ペイロード全体についての情報である。各ＪＣビットは、ＪＯＨ（Justification OverHead）の使用状況、すなわち、ＮＪＯバイトおよびＰＪＯバイトへのスタッフビットの挿入状況を示している。送信側のノードは、同一の２ビットのＪＣビットを３箇所（第１〜３行）にマッピングして送信する。受信側のノードは、３箇所のＪＣビットの多数決により、スタッフビットの挿入状況を判断する。これは、伝送中にＪＣビットにビット誤りが生じる可能性を考慮したものである。

図８は、ＪＣバイト内のＳＴＡＴの割り当て例を示す図である。前述の通り、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのＳＴＡＴは、第３行，第１６列の第４〜６ビットに設定される。
ＳＴＡＴとして、クライアント信号が正常状態のときは、０ｂ００１が送信される。回線がメンテナンス中であるときは、０ｂ１０１（Ｓｕｂ ＯＤＵ１−ＬＣＫ（Lock））が送信される。チャネルが未使用状態であるときは、０ｂ１１０（Ｓｕｂ ＯＤＵ１−ＯＣＩ（Open Connection Indication））が送信される。回線障害が発生しているときは、０ｂ１１１（Ｓｕｂ ＯＤＵ１−ＡＩＳ（Alarm Indication Signal））が送信される。なお、０ｂ０００，０ｂ０１０，０ｂ０１１，０ｂ１００については、将来の拡張に備えて空き状態（予約状態）としておく。

図９は、ＯＰＵオーバヘッド内のＶＣＯＨバイトの構造例を示す図である。ＯＰＵ１オーバヘッド内の第１〜３行，第１５列にマッピングされる情報の詳細を示している。
ＶＣＯＨとしては、各ＴＳについて１６バイト×３行＝４８バイトの情報が伝送される。ＶＣＯＨバイトは、１つのＴＳに収容できる伝送レート（約１５０Ｍｂｐｓ）を超える伝送レートのクライアント信号を、複数のＴＳを用いて収容する場合に使用される。送信側のノードは、ＶＣＡＴに関する情報をＶＣＯＨとして送信する。受信側のノードは、ＶＣＯＨに基づいて、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１から１本のクライアント信号を復元する。

具体的には、第１行，第１５列（ＶＣＯＨ１）にマッピングされる情報は、２バイトのＭＦＩ（Multi Frame Identification）、１バイトのＳＱ（Sequence number）、４ビットのＣＴＲＬ（Control word）、１ビットのＧＩＤ（Group Identification）および１ビットのＲＳＡ（Re-Sequence Acknowledge）を含む。また、第２行，第１５列（ＶＣＯＨ２）には、ＭＳＴ（Member Status Field）がマッピングされる。第３行，第１５列（ＶＣＯＨ３）には、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）８がマッピングされる。

ＭＦＩは、マルチフレーム数のカウンタであり、１６ビットによって０〜６５５３５の何れかの数値を表す。ＳＱは、ＴＳにマッピングされる信号のシーケンスを識別するための情報であり、８ビットによって０〜２５５の何れかの数値を表す。ＣＴＲＬは、Ｇ．７０４２／Ｙ．１３０５で規定されているＬＣＡＳ（Link Capacity Adjustment Scheme）制御コマンドである。ＧＩＤは、チャネルの受信側のノードにおいて、想定したノードからの到着チャネルであることを検査するために用いられる情報である。ＲＳＡは、受信側のノードから送信側のノードへ送信される応答信号（ＡＣＫ）である。

ＭＳＴは、ＴＳに収容されたクライアント信号の状態を報告するための情報であり、受信側のノードから送信側のノードに伝送される。ＶＣＯＨ３にマッピングされるＣＲＣ８は、ＶＣＯＨ１およびＶＣＯＨ２にマッピングされたバイトに対応する、８ビットの誤り検出用パリティである。例えば、ＶＣＯＨ１［０］およびＶＣＯＨ２［０］のバイトからＶＣＯＨ３［０］のパリティが算出される。なお、以上の各情報の詳細については、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０４２も記載されている。

１６個のＴＳについてのＶＣＯＨ、すなわち、１６×１６×３＝２５６×３バイトの情報を、ＯＰＵ１オーバヘッドを用いて伝送することになる。一方、ＯＰＵ１オーバヘッドでは、１フレーム当たりＶＣＯＨに３バイトが割り当てられている。そこで、ＴＳ＃１〜＃１６についてのＶＣＯＨは２５６フレーム周期で伝送する。

なお、ＯＤＵ１をコンカチネーション信号として使用する場合にも、ＯＰＵ１オーバヘッドには、ＶＣＯＨバイトがマッピングされる。しかし、ＯＤＵ１内にＳｕｂ ＯＤＵ１を収容する場合には、ＯＰＵ１をコンカチネーション信号としては使用することがない。すなわち、両者は相互排他的な利用関係にある。そこで、第２の実施の形態では、ＯＰＵ１オーバヘッド内のＶＣＯＨバイトを、Ｓｕｂ ＯＤＵ１用に再定義している。

図１０は、ＯＰＵオーバヘッド内のＰＳＩバイトの構造例を示す図である。ＯＰＵ１オーバヘッド内の第４行，第１５列にマッピングされる情報の詳細を示している。この２５６バイトの情報を、ＯＰＵ１オーバヘッド内に設けられた１バイトの領域を用いて伝送することになる。すなわち、図１０に示した情報を２５６周期で伝送する。

ＰＳＩは、１バイト（ＰＳＩ［０］）のＰＴ（Payload Type）、１バイト（ＰＳＩ［１］）のＶｃＰＴ（Virtual concatenation Payload Type）、１６バイト（ＰＳＩ［２］〜［１７］）のＭＳＩ（Multiplex Structure Identifier）、１６バイト（ＰＳＩ［１２８］〜［１４３］）のＴｓＰＴ（Tributary slot Payload Type）および１６バイト（ＰＳＩ［１４４］〜［１５９］）のＴｓＶｃＰＴ（Tributary slot Virtual concatenation Payload Type）を含む。

ＰＴは、ＯＰＵ１ペイロードへのクライアント信号のマッピング方法の型を示す情報である。ＶｃＰＴは、ＶＣＡＴ適用時のＯＰＵ１ペイロードへのクライアント信号のマッピング方法の型を示す情報である。

＜ＭＳＩについて＞
ＭＳＩは、各ＴＳにどのようなレートのＳｕｂ ＯＤＵ１信号がマッピングされているかを示す。ＭＳＩの第１バイトから第１６バイトが、ＴＳ＃１〜＃１６に対応している。各ＴＳに対応する１バイトのＭＳＩは、ＭＳＢ側４ビットのＴＳタイプとＬＳＢ側４ビットのポート番号とを含む。送信側のノードは、ＴＳ＃１〜＃１６の使用方法を示す情報をＭＳＩとして送信する。受信側のノードは、ＭＳＩのＴＳタイプおよびポート番号に基づいて、クライアント信号を復元する。

ＴＳタイプは、信号レートを４ビットで表現したものである。例えば、ＯＣ−３のような１５５Ｍｂｐｓの信号を１個のＴＳを用いて伝送する場合、ＴＳタイプを０ｂ００００（ＴＳ１）とする。ＯＣ−１２のような６２２Ｍｂｐｓの信号を４個のＴＳを用いて伝送する場合、ＴＳタイプを０ｂ０００１（ＴＳ４）とする。１．２Ｇｂｐｓの信号を８個のＴＳを用いて伝送する場合、ＴＳタイプを０ｂ００１０（ＴＳ４−２ｃ）とする。１．８Ｇｂｐｓの信号を１２個のＴＳを用いて伝送する場合、ＴＳタイプを０ｂ００１１（ＴＳ４−３ｃ）とする。それ以外のビットパターンは、使用せずに予約状態とする。

ポート番号は、ＴＳタイプがＴＳ１以外の場合は、自ＴＳが属しているＴＳグループの先頭のＴＳを示す番号であり、０〜１５の何れかの数値をとる。例えば、Ｓｕｂ ＯＤＵ１信号を収容するためにＴＳ＃１〜＃４の４個のＴＳを使用する場合、ＴＳ＃１〜＃４のポート番号は、０ｂ００００（ＴＳ＃１を示す番号）とする。ＴＳタイプがＴＳ１である場合は、任意または所定の数値をポート番号として設定する。

＜ＴｓＰＴおよびＴｓＶｃＰＴについて＞
ＴｓＰＴは、各ＴＳにマッピングされているクライアント信号の種類を示す。ＴｓＰＴの第１バイトから第１６バイトが、ＴＳ＃１〜＃１６に対応している。ただし、ＶＣＡＴが適用されているクライアント信号についての情報は、ＴｓＰＴとしては送信しない。送信側のノードは、Ｓｕｂ ＯＤＵ１にマッピングするクライアント信号の種類の情報を、ＴｓＰＴとして送信する。受信側のノードは、受信したＴｓＰＴに基づいて、クライアント信号を復元する。

ＴｓＶｃＰＴは、ＴＳにＶＣＡＴを適用してマッピングされているクライアント信号の種類を示す。ＶＣＡＴが適用されていないクライアント信号についての情報は、ＴｓＶｃＰＴとしては送信しない。すなわち、各ＴＳについて、ＴｓＰＴとＴｓＶｃＰＴの何れか一方の情報が選択的に送信される。送信側のノードは、ＶＣＡＴを適用してＳｕｂ ＯＤＵ１にマッピングするクライアント信号の種類の情報を、ＴｓＶｃＰＴとして送信する。受信側のノードは、受信したＴｓＶｃＰＴに基づいて、クライアント信号を復元する。

なお、ＭＳＩ，ＴｓＰＴ，ＴｓＶｃＰＴは、頻繁に更新される情報ではないため、２５６フレーム周期で送信しても通信制御への悪影響は小さいと考えられる。
図１１は、ＰＳＩバイト内のペイロードタイプの割り当て例を示す図である。図１１の表は、ペイロードタイプとして伝送される８ビットのビット列、そのビット列が表す数字を１６進表現したもの、クライアント信号の種類の対応関係を示している。例えば、クライアント信号が非同期ＣＢＲ信号である場合、０ｂ００００００１０（３）が、ＴｓＰＴまたはＴｓＶｃＰＴに含まれて伝送される。

以上、ＯＰＵ１オーバヘッドにマッピングされるオーバヘッドバイトについて説明したが、ＳＴＡＴを用いて通知されるクライアント信号のエラー状態（ＬＣＫ，ＯＣＩまたはＡＩＳ）を、他の方法で通知することも可能である。

例えば、Ｓｕｂ ＯＤＵ１−ＬＣＫ状態を、ＰＳＩの［０］〜［１２７］以外のバイトを所定のビットパターン（例えば“０１０１０１０１”）に設定することで表現することもできる。もちろん、ＳＴＡＴビットによるＳｕｂ ＯＤＵ１−ＬＣＫ状態の通知も併用することが可能である。

また、Ｓｕｂ ＯＤＵ１−ＯＣＩ状態を、ＰＳＩの［０］〜［１２７］以外のバイトを所定のビットパターン（例えば“０１１００１１０”）に設定することで表現することもできる。もちろん、ＳＴＡＴビットによるＳｕｂ ＯＤＵ１−ＯＣＩ状態の通知も併用することが可能である。

また、Ｓｕｂ ＯＤＵ１−ＡＩＳ状態を、ＰＳＩの［０］〜［１２７］以外のバイトを所定のビットパターン（例えば“１１１１１１１１”）に設定することで表現することもできる。もちろん、ＳＴＡＴビットによるＳｕｂ ＯＤＵ１−ＡＩＳ状態の通知も併用することが可能である。

図１２は、光伝送装置の送信側を示すブロック図である。光伝送装置１００は、信号損失検出部１１１，１１２、ＧＦＰカプセル化部１１３、ＰＲＢＳ３１生成部１１４、セレクタ１１５，１２１、ＶＣＡＴ／ＬＣＡＳ処理部１１６、ｇＡＩＳ生成部１１８、ＬＣＫ生成部１１９、ＯＣＩ生成部１２０、Ｊｕｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ処理部１２２、ＰＳＩ挿入部１２５、ＯＡＭ処理部１２６およびマルチプレクサ１３２を有する。

ＶＣＡＴ／ＬＣＡＳ処理部１１６は、ＶＣＯＨ挿入部１１７を有する。Ｊｕｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ処理部１２２は、ＪＯＨ挿入部１２３およびＥＳ（Elastic Store）メモリ１２４を有する。ＯＡＭ処理部１２６は、ＳＴＡＴ挿入部１２７、ＴＴＩ挿入部１２８、ＢＩＰ４挿入部１２９、ＢＤＩ挿入部１３０およびＢＥＩ挿入部１３１を有する。

信号損失検出部１１１は、ＯＣ−３信号またはＯＣ−１２信号の入力を受け付け、入力信号のロス状態を検出する。ロス状態が検出されると、その旨をｇＡＩＳ生成部１１８に通知する。信号損失検出部１１２は、ＯＣ−３およびＯＣ−１２以外のクライアント信号の入力を受け付け、入力信号の信号断状態（例えば、リンクダウン）を検出する。信号断状態が検出されると、その旨をＧＦＰカプセル化部１１３に通知する。

ＧＦＰカプセル化部１１３は、クライアント信号に対し、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０４１で規定されるＧＦＰ（Generic Framing Procedure）−Ｔ（Transparent）／Ｆ（Framed）のカプセル化処理を行う。信号断状態のときは、ＣＭＦ（Client Management Frame） ＣＳＦ（Client Signal Fail）／ＦＤＩ（Forward Detect Indication）を挿入する。ＰＲＢＳ３１生成部１１４は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１回線のテスト用信号として、ＰＲＢＳ（Pseudo Random Binary Sequence）３１を生成する。セレクタ１１５は、信号損失検出部１１１、ＧＦＰカプセル化部１１３およびＰＲＢＳ３１生成部１１４から入力される信号の何れかを選択して通過させる。

ＶＣＡＴ／ＬＣＡＳ処理部１１６は、ＶＣＡＴを適用してクライアント信号をＳｕｂ ＯＤＵ１にマッピングする際、ＴＳ単位でＶＣＡＴ処理を行う。また、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０４２で規定されるＬＣＡＳの送信側処理を実行する。ＶＣＯＨ挿入部１１７は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１のＶＣＯＨ情報を生成して挿入する。

ＶＣＡＴが適用される場合は、以下に説明するｇＡＩＳ生成部１１８からＢＥＩ挿入部１３１までの処理が、クライアント信号をマッピングするＴＳグループに含まれるＴＳ毎に実行される。

ｇＡＩＳ生成部１１８は、信号損失検出部１１１からロス状態の通知を受けると、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９で規定されるＧｅｎｅｒｉｃＡＩＳ信号を生成する。ＬＣＫ生成部１１９は、Ｓｕｂ ＯＵＤ１−ＬＣＫ状態を示す信号を生成する。ＯＣＩ生成部１２０は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１−ＯＣＩ状態を示す信号を生成する。セレクタ１２１は、ｇＡＩＳ生成部１１８、ＬＣＫ生成部１１９およびＯＣＩ生成部１２０から入力される信号の何れかを選択して通過させる。

Ｊｕｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ処理部１２２は、周波数偏差を吸収してＳｕｂ ＯＤＵ１信号をＯＰＵ１ペイロードにマッピングする処理を行う。ＪＯＨ挿入部１２３は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１信号にＪＯＨを挿入する。また、ＪＯＨの挿入状況を示すＪＣビットを生成する。ＥＳメモリ１２４は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１信号のタイミングを調整するための緩衝メモリである。ＰＳＩ挿入部１２５は、ＰＳＩバイト（すなわち、ＰＴ，ＶｃＰＴ，ＭＳＩ，ＴｓＰＴ，ＴｓＶｃＰＴ）を挿入する。

ＯＡＭ処理部１２６は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのＰＭ情報を挿入する。ＳＴＡＴ挿入部１２７は、ＳＴＡＴビットを挿入する。ＴＴＩ挿入部１２８は、ＴＴＩ情報を挿入する。ＢＩＰ４挿入部１２９は、ＢＩＰ４ビットを挿入する。ＢＤＩ挿入部１３０は、ＢＤＩビットを挿入する。ＢＥＩ挿入部１３１は、ＢＥＩビットを挿入する。マルチプレクサ１３２は、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１信号を多重化し、ＯＰＵ１にマッピングする。

図１３は、光伝送装置の受信側を示すブロック図である。光伝送装置１００は、デマルチプレクサ１４１、ＯＡＭ処理部１４２、ＰＳＩ比較部１４８、Ｊｕｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ処理部１４９、ＶＣＡＴ／ＬＣＡＳ処理部１５２、スイッチ１５４、ｇＡＩＳ挿入部１５５、ＧＦＰデカプセル化部１５６、ＥＲＲ挿入部１５７およびＰＲＢＳ３１検査部１５８を有する。

ＯＡＭ処理部１４２は、ＳＴＡＴ検査部１４３、ＴＴＩ比較部１４４、ＢＤＩ検出部１４５、ＢＥＩ検査部１４６およびＢＩＰ４検査部１４７を有する。Ｊｕｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ処理部１４９は、ＪＯＨ検出部１５０およびＥＳメモリ１５１を有する。ＶＣＡＴ／ＬＣＡＳ処理部１５２は、ＶＣＯＨ終端部１５３を有する。

デマルチプレクサ１４１は、ＯＰＵ１に収容されている複数のＳｕｂ ＯＤＵ１信号を分離する。ＯＡＭ処理部１４２は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのＰＭ情報を処理する。
ＳＴＡＴ検査部１４３は、ＳＴＡＴビットに基づいて、クライアント信号のエラー状態（ＬＣＫ，ＯＣＩ，ＡＩＳの何れか）を検出する。検出されたエラー状態は、送信側のＢＤＩ挿入部１３０に通知される。ＴＴＩ比較部１４４は、受信したＴＴＩ情報を、期待値と照合する。ＢＤＩ検出部１４５は、ＢＤＩビット＝１を検出する。ＢＥＩ検査部１４６は、ＢＥＩビットに基づいてエラービット数をカウントする。ＢＩＰ４検査部１４７は、受信したＯＰＵ１信号からＢＩＰ４を算出し、受信したＢＩＰ４ビットと比較する。比較結果は、送信側のＢＥＩ挿入部１３１に通知される。

ＰＳＩ比較部１４８は、受信したＰＳＩバイト（すなわち、ＰＴ，ＶｃＰＴ，ＭＳＩ，ＴｓＰＴ，ＴｓＶｃＰＴ）と期待値とを照合する。Ｊｕｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ処理部１４９は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１信号をＯＰＵ１ペイロードから抽出する。ＪＯＨ検出部１５０は、ＪＣビットに基づいてＰＪＯ，ＮＪＯを検出し、ＥＳメモリからの信号の出力タイミングを制御する。ＥＳメモリ１５１は、受信信号を一時的に記憶するメモリである。

ＶＣＡＴが適用される場合は、以上に説明したＯＡＭ処理部１４２からＥＳメモリ１５１までの処理が、ＴＳグループに含まれるＴＳ毎に実行される。
ＶＣＡＴ／ＬＣＡＳ処理部１５２は、ＶＣＡＴを適用してクライアント信号がＳｕｂ ＯＤＵ１にマッピングされている場合、ＴＳ単位の信号から元のクライアント信号を復元する。また、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０４２で規定されるＬＣＡＳの受信側処理を実行する。ＶＣＯＨ終端部１５３は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１のＶＣＯＨを終端する。スイッチ１５４は、ＶＣＡＴ／ＬＣＡＳ処理部１５２で処理された信号の出力先を、ｇＡＩＳ挿入部１５５、ＧＦＰデカプセル化部１５６およびＰＲＢＳ３１検査部１５８から選択して切り替える。

ｇＡＩＳ挿入部１５５は、回線障害が発生している状態（ＡＩＳ）のとき、クライアント信号として抽出されたＯＣ−３信号またはＯＣ−１２信号に、ＧｅｎｅｒｉｃＡＳＩ信号を挿入する。ＧＦＰデカプセル化部１５６は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０４１で規定されたＧＦＰ−Ｔ／Ｆのデカプセル化処理を実行する。ＥＲＲ挿入部１５７は、エラー状態のときに、ＯＣ−３およびＯＣ−１２以外のクライアント信号に対し、クライアント信号の種類に応じたエラーコード（例えば、１０Ｂ＿ＥＲＲや／Ｖ／など）を挿入する。ＰＲＢＳ３１検査部１５８は、受信したＰＲＢＳ３１と所定パターンの信号系列の間で同期をとり、ＰＲＢＳ３１のビット誤りを検出する。

図１４は、フレームの送信処理を示すフローチャートである。ここでは、光伝送装置１００がＯＴＮフレームを送信する場合を考える。光伝送装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃについても同様である。

（ステップＳ１１）光伝送装置１００は、Ｓｕｂ ＯＤＵ１に収容すべきクライアント信号を検出する。
（ステップＳ１２）光伝送装置１００は、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１それぞれについて、ＯＰＵレイヤに相当する制御信号（例えば、ＶＣＯＨバイト）を生成する。

（ステップＳ１３）光伝送装置１００は、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１それぞれについて、ＯＤＵレイヤに相当する制御信号（例えば、ＰＭバイト）を生成する。
（ステップＳ１４）光伝送装置１００は、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１のクライアント信号を多重化してＯＰＵ１のペイロードに収容する。また、ステップＳ１２，Ｓ１３で生成した制御信号を、ＯＰＵ１オーバヘッドにマッピングする。

（ステップＳ１５）光伝送装置１００は、ＯＰＵ１にＯＤＵ１オーバヘッドを付加してＯＤＵ１を生成する。
（ステップＳ１６）光伝送装置１００は、ＯＤＵ１にＯＴＵ１オーバヘッドおよびＦＥＣを付加してＯＴＵ１を生成し送信する。

図１５は、フレームの受信処理を示すフローチャートである。ここでは、光伝送装置１００がＯＴＮフレームを受信する場合を考える。光伝送装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃについても同様である。

（ステップＳ２１）光伝送装置１００は、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１が収容されたＯＴＮフレームを受信する。
（ステップＳ２２）光伝送装置１００は、ＯＴＵ１からＯＴＵ１オーバヘッドおよびＦＥＣを抽出して、ＯＴＵ１全体についての処理を行う。

（ステップＳ２３）光伝送装置１００は、ＯＤＵ１からＯＤＵ１オーバヘッドを抽出して、ＯＤＵ１全体についての処理を行う。
（ステップＳ２４）光伝送装置１００は、ＯＰＵ１のペイロードから複数のＳｕｂ ＯＤＵ１のクライアント信号を抽出する。また、ＯＰＵ１オーバヘッドから、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についての制御信号を抽出する。

（ステップＳ２５）光伝送装置１００は、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１それぞれについて、ＯＤＵレイヤに相当する制御信号（例えば、ＰＭバイト）を用いた処理を行う。
（ステップＳ２６）光伝送装置１００は、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１それぞれについて、ＯＰＵレイヤに相当する制御信号（例えば、ＶＣＯＨバイト）を用いた処理を行う。

図１６は、制御ビットの送信タイミングを示す図である。前述の通り、ＴＴＩは１０２４フレーム周期、ＶＣＯＨ，ＰＳＩは２５６フレーム周期、ＢＩＰ４，ＳＴＡＴ，ＢＤＩ，ＢＥＩは１６フレーム周期で伝送される。

例えば、ＴＴＩについては、フレーム＃０で、ＴＳ＃１のＳＡＰＩ［０］を送信する。次に、フレーム＃１で、ＴＳ＃２のＳＡＰＩ［０］を送信する。つまり、フレーム＃０〜＃１５の間に、ＴＳ＃１〜＃１６のＳＡＰＩ［０］を送信する。同様に、フレーム＃１６〜＃３１の間に、ＴＳ＃１〜＃１６のＳＡＰＩ［１］を送信する。このようにして、フレーム＃２５５までにＴＳ＃１〜＃１６のＳＡＰＩが送信され、フレーム＃１０２３までに全てのＴＴＩ情報が送信されることになる。

ＶＣＯＨについて、フレーム＃０で、ＴＳ＃１のＶＣＯＨ［０］を送信する。次に、フレーム＃１で、ＴＳ＃２のＶＣＯＨ［０］を送信する。つまり、フレーム＃０〜＃１５の間に、ＴＳ＃１〜＃１６のＶＣＯＨ［０］を送信する。同様に、フレーム＃１６〜＃３１の間に、ＴＳ＃１〜＃１６のＶＣＯＨ［１］を送信する。このようにして、フレーム＃２５５までに全てのＶＣＯＨ情報が送信されることになる。

一方、ＰＳＩについては、図１０に示した順序で情報が送信される。すなわち、フレーム＃０でＰＴを送信し、フレーム＃１でＶｃＰＴを送信する。このようにして、フレーム＃２５５までに全てのＰＳＩ情報が送信されることになる。また、ＢＩＰ４，ＳＴＡＴ，ＢＤＩ，ＢＥＩについては、フレーム＃０でＴＳ＃１の情報を送信し、フレーム＃１でＴＳ＃２の情報を送信する。このようにして、フレーム＃１５までにＴＳ＃１〜＃１６についての情報が送信されることになる。

なお、ＢＩＰ４は、主信号に所定の計算式を適用して算出した４ビットのパリティであり、主信号に遅れて伝送される。以下、主信号のタイミングとＢＩＰ４のタイミングとの関係について説明する。

図１７は、ＢＩＰ４の算出方法を示す図である。ここでは、ＴＳ＃１についてのＢＩＰ４を算出する場合を考える。送信側ノードは、フレーム＃０のＯＰＵ１オーバヘッドと、フレーム＃０〜＃１５の１６個の連続するフレームにおけるＴＳ＃１のペイロード信号とから、ＢＩＰ４を算出する。そして、フレーム＃３２のＯＰＵ１オーバヘッドで、算出したＢＩＰ４を送信する。

他のＴＳについても、同様の方法でＢＩＰ４を算出できる。例えば、ＴＳ＃２についてのＢＩＰ４は、フレーム＃１のＯＰＵ１オーバヘッドと、フレーム＃１〜＃１７におけるＴＳ＃２のペイロード信号とから、ＢＩＰ４を算出する。これにより、受信側ノードで各ＴＳの伝送品質を測定することができる。なお、図１７の例で、ＢＩＰ４をフレーム＃３２で送信するのではなく、フレーム＃１６で送信するようにしてもよい。

このような第２の実施の形態に係る通信システムによれば、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１を収容したＯＴＮフレームを効率的に伝送できる。すなわち、光伝送装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、Ｓｕｂ ＯＤＵ信号を直接監視しなくても、各Ｓｕｂ ＯＤＵ１信号の状態や伝送品質を検知することができる。よって、フレーム処理の煩雑さが軽減され、光伝送装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃの回路構成を簡略化できる。

また、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのオーバヘッドバイトを、ＯＰＵ１オーバヘッドにマッピングするため、ＯＰＵ１のペイロードの帯域を効率的に利用できる。また、複数のＳｕｂ ＯＤＵ１についてのオーバヘッドバイトを、複数のＯＰＵ１のオーバヘッドに分散させてマッピングすることで、ＯＰＵ１オーバヘッドの空き領域を利用して、上記マッピングを実現することができる。

その際、マルチフレーム化するフレーム数を、オーバヘッドバイトの種類に応じて可変にすることで、オーバヘッドバイトをその性質に応じた適切なフレーム周期で伝送することができる。これにより、Ｓｕｂ ＯＤＵ１についてのオーバヘッドバイトの伝送に用いる領域を低減しつつ、Ｓｕｂ ＯＤＵ１の伝送制御を適切に実行できる。

１，２ 通信装置
１ａ 制御信号生成部
１ｂ マッピング部
２ａ 抽出部
２ｂ 制御信号処理部

Claims (6)

1. 第１のフレーム内に複数の第２のフレームを収容して送信する通信装置であって、
   前記複数の第２のフレームそれぞれについて複数の種類の制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記第１のフレームのペイロード領域に、前記複数の第２のフレームのペイロード信号を多重化してマッピングすると共に、前記制御信号生成部が生成した各種類の制御信号を、当該種類に応じた個数の第１のフレームにおける、制御信号用の領域に分散させてマッピングするマッピング部と、
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記制御信号用の領域は、第１のレイヤの制御信号の送信に用いる第１の領域と、前記第１のレイヤより下位の第２のレイヤの制御信号の送信に用いる第２の領域とを含み、
   前記マッピング部は、前記複数の第２のフレームの少なくとも１つについての各種類の制御信号を、前記第１の領域にマッピングする、
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記ペイロード領域は、複数のタイムスロットに分割されており、
   前記マッピング部は、前記複数の第２のフレームと前記複数のタイムスロットとの対応関係を示す制御信号の少なくとも一部を、前記制御信号用の領域にマッピングする、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の通信装置。
4. 複数の第２のフレームが収容された第１のフレームを受信する通信装置であって、
   前記第１のフレームのペイロード領域に多重化されている、前記複数の第２のフレームのペイロード信号を抽出すると共に、前記複数の第２のフレームについての複数の種類の制御信号であって、各種類に応じた個数の第１のフレームにおける、制御信号用の領域に分散されて含まれている制御信号を抽出する抽出部と、
   前記抽出部が抽出した前記複数の種類の制御信号に基づいて、前記複数の第２のフレームそれぞれについての通信制御を行う制御信号処理部と、
   を有することを特徴とする通信装置。
5. 第１のフレーム内に複数の第２のフレームを収容して送信する通信方法であって、
   前記複数の第２のフレームそれぞれについて複数の種類の制御信号を生成し、
   前記第１のフレームのペイロード領域に、前記複数の第２のフレームのペイロード信号を多重化してマッピングすると共に、生成した各種類の制御信号を、当該種類に応じた個数の第１のフレームにおける、制御信号用の領域に分散させてマッピングする、
   ことを特徴とする通信方法。
6. 複数の第２のフレームが収容された第１のフレームを受信する通信方法であって、
   前記第１のフレームのペイロード領域に多重化されている、前記複数の第２のフレームのペイロード信号を抽出すると共に、前記複数の第２のフレームについての複数の種類の制御信号であって、各種類に応じた個数の第１のフレームにおける、制御信号用の領域に分散されて含まれている制御信号を抽出し、
   抽出した前記複数の種類の制御信号に基づいて、前記複数の第２のフレームそれぞれについての通信制御を行う、
   ことを特徴とする通信方法。
   

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