JP5649855B2 - 伝送装置およびパリティ演算方法 - Google Patents

Description

本発明は、データ伝送を行う伝送装置およびパリティ演算を行うパリティ演算方法に関する。

ディジタル伝送の階層多重化方式として、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（synchronous digital hierarchy／synchronous optical network）が標準化され、経済的なディジタルネットワークの開発が進んでいる。

ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのインタフェースを持つ伝送装置では、伝送信号の正常性を確認するために、符号誤りを検出するためのパリティデータを付加して伝送を行っている。
例えば、ＳＤＨインタフェースでは、ＶＣ（Virtual Container）−３信号（帯域は５１．８４Ｍｂｐｓ）等のフレームを構成した際、フレーム単位に８ビットのパリティ（ＢＩＰ−８：Bit Interleaved Parity code−8）を演算し、その結果を次のフレームの特定位置（Ｂ３バイト）に挿入する。

受信側では、フレーム単位にＢＩＰ−８を演算し、その結果と次フレームのＢ３バイトとを比較して符号誤り検出を行う（なお、ＳＯＮＥＴでは、ＳＤＨのＶＣ−３相当をＳＴＳ（Synchronous Transport Signal）−１と呼ぶ）。

例えば、フレーム＃１、＃２の順で構成されるフレームを送信する場合、送信側では、フレーム＃１のパリティ演算の結果は、次フレームのフレーム＃２のＢ３バイトに挿入して送信する。

受信側では、フレーム＃１、＃２を受信すると、フレーム＃１のパリティ演算を行い、その演算結果とフレーム＃２のＢ３バイトに挿入されている値とを比較することにより、フレーム＃１の符号誤りを検出する。

一方、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの伝送システムでは、現用系および予備系の冗長構成を有しており、送信側装置では、現用系ユニットと予備系ユニットの２つのユニット構成を持っている。現用系ユニットが故障した場合、または現用系ユニットの基板交換といった保守点検などを行う場合には、予備系ユニットに切り替わることで、通信サービスを継続することができる。

従来技術として、現用系伝送路上のフレームに符号誤りを検出したとき、予備系伝送路の対応するフレームに符号誤りがない場合に、予備系伝送路に切り替える技術が提案されている（特許文献１）。また、伝送路の遅延調整時間に合わせた誤り検出信号にもとづいて切替判定を行って、伝送路切替を行う技術が提案されている（特許文献２）。さらに、同期外れ回復後１回目のパリティ演算で、正常なパリティ演算範囲を指定する技術が提案されている（特許文献３）。

特開平０７−１７７１１６号公報 特開平１１−２２５０９５号公報 特開平１１−１５０５２８号公報

ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのネットワーク上に流れる信号は、複数のフレームが多重化されたマルチフレームの形式で伝送され、送信側装置では、フレームの先頭を示すフレーム先頭コードを、伝送信号のオーバヘッドに挿入して送信する。また、フレーム先頭コードを挿入した際には、パリティも再演算して演算結果であるパリティデータを付け替えることになる。

しかし、現用系ユニットと予備系ユニットとで、例えば、フレーム先頭コードの挿入開始タイミングが異なると、再演算されたパリティデータが、現用系ユニットと予備系ユニットとで異なってしまい、双方のユニットでパリティデータが以降一致しなくなるといった現象が発生するおそれがあった。

このような状態で、現用系ユニットから予備系ユニットへの切り替えが行われた場合、受信側装置でパリティチェックを行うと、符号誤りを検出してしまう可能性がある。このため、伝送路上に障害などが発生していないにもかかわらず、障害が発生したと誤認識して、通信断が生じてしまう等の問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、現用系および予備系のパリティデータが不一致となることを抑制して、伝送品質の向上を図った伝送装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、現用系および予備系のパリティデータが不一致となることを抑制して、伝送品質の向上を図ったパリティ演算方法を提供することである。

上記課題を解決するために、伝送装置が提供される。伝送装置は、第１のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第１のパリティ演算制御部と、第２のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第２のパリティ演算制御部とを備える。前記第２のパリティ演算制御部は、前記第２のフレーム列の中のパリティ演算の対象フレームに対し、前記第１のパリティ演算制御部でパリティ演算された演算結果であって、前記対象フレームの１フレーム前にある、第１のフレーム列の中の前フレームに対するパリティ演算結果である第１のパリティデータを前記第１のパリティ演算制御部から受信し、前記第１のパリティデータと、前記対象フレームの１フレーム前にある、前記第２のフレーム列の中の前フレームに対して、前記前フレームをパリティ演算した結果である第２のパリティデータと、を含めて、前記対象フレームのパリティ演算を行い、前記対象フレームの前記パリティ演算によって、前記第１のフレーム列と前記第２のフレーム列それぞれのパリティデータを１フレームでも一致させた後に、前記第１のパリティデータが受信不可となった場合は、前記第２のパリティデータも含めず、前記対象フレームに含まれるデータのパリティ演算を行う。

伝送品質の向上を図ることが可能になる。

伝送装置の構成例を示す図である。 パリティデータが不一致となる現象を説明するための図である。 パリティデータが不一致となる現象を説明するための図である。 符号誤りが検出されない場合の系切替を示す図である。 符号誤りが検出される場合の系切替を示す図である。 現用系で算出したパリティデータを予備系の対応フレームへ挿入する様子を示す図である。 伝送システムを示す図である。 マルチフレームの先頭合わせの動作を示す図である。 送信側伝送装置の構成例を示す図である。 パリティ演算を説明するための図である。 パリティデータが受信不可となったときの状態を示す図である。 パリティデータの送受信動作に関連する信号のタイミングを示す図である。 パリティ演算を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は伝送装置の構成例を示す図である。伝送装置１は、冗長構成を有し、パリティ演算制御部１１（第１のパリティ演算制御部）とパリティ演算制御部２１（第２のパリティ演算制御部）とを備える。

パリティ演算制御部１１は、第１のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する。パリティ演算制御部２１は、第２のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する。

ここで、パリティ演算制御部２１は、第２のフレーム列の中のパリティ演算の対象フレームｆｃに対し、パリティ演算制御部１１でパリティ演算された演算結果であって、対象フレームｆｃに挿入されるべきパリティ演算結果と同じ値のパリティデータＤ１（第１のパリティデータ）をパリティ演算制御部１１から受信する。

例えば、対象フレームｆｃの１フレーム前にある、第１のフレーム列の中の前フレームｆｃ１に対して、前フレームｆｃ１のパリティ演算結果であるパリティデータＤ１をパリティ演算制御部１１から受信する。

そして、このパリティデータＤ１と、対象フレームｆｃの１フレーム前にある、第２のフレーム列の中の前フレームｆｃ２に対して、前フレームｆｃ２をパリティ演算した結果であるパリティデータＤ２（第２のパリティデータ）とを含めて、対象フレームｆｃのパリティ演算を行う。

これにより、第１のフレーム列のフレームｆｃ０のパリティデータＤｃ０と、第２のフレーム列のフレームｆｃのパリティデータＤｃとが一致し、同様のパリティ演算を行うことで、以降のフレームに対しても、第１のフレーム列と第２のフレーム列とで、パリティデータを一致させることができる。

上記のようなパリティ演算を第２のフレーム列に対して行うことで、第１のフレーム列の各フレームのパリティデータと、第２のフレーム列の各フレームのパリティデータとが不一致となることを抑制することが可能になる。

次に伝送装置１の詳細を説明する前に、再演算されたパリティデータが、現用系ユニットと予備系ユニットとで不一致となる現象について説明する。
図２、図３はパリティデータが不一致となる現象を説明するための図である。図２はフレーム先頭コードの挿入の様子を示し、図３はパリティデータ挿入の様子を示している。

図２において、フレーム信号Ａ１は、現用系ユニットまたは予備系ユニットで伝送可能なマルチフレームを生成する前のフレーム信号であり、フレームｆ１〜ｆ３から構成されているとする。

フレームｆ１は、未使用オーバヘッドＮ１、データＤ１および付け替前パリティデータＰ１を含む。また、フレームｆ２は、未使用オーバヘッドＮ２、データＤ２および付け替前パリティデータＰ２を含む。さらに、フレームｆ３は、未使用オーバヘッドＮ３、データＤ３および付け替前パリティデータＰ３を含む。

また、上記の未使用オーバヘッドには、タイミング信号にもとづいて、フレーム先頭コードが挿入される。フレーム先頭コード生成部２ａでは、フレーム先頭コードＦ１〜Ｆ３を生成する。

フレーム先頭コードの挿入制御では、複数のフレーム先頭コードが、現用系ユニットおよび予備系ユニットとは、別ラインで自走しており、タイミング信号が発せられた時間帯に位置していたフレーム先頭コードが選択され、選択されたフレーム先頭コードが未使用オーバヘッドに挿入される。

なお、図２、図３に示す、フレーム先頭コードＦ１は、マルチフレームの先頭を示すコードであるとし、フレーム先頭コードＦ２、Ｆ３は、マルチフレームを形成する各フレームの先頭を示すコードであるとする。

次に現用系ユニットのマルチフレーム生成処理について図２、図３を用いて説明する。マルチフレームｍ１を生成する際は、まず、フレーム先頭コードが挿入される。現用系ユニットでは、タイミング信号ｔ１がフレーム先頭コードの挿入開始タイミングであったとする。

図２において、タイミング信号ｔ１に位置するフレーム先頭コードは、フレーム先頭コードＦ１である。したがって、未使用オーバヘッドＮ１にはフレーム先頭コードＦ１が挿入され、フレームｆ１ａが生成する。その後は、一定間隔にもとづいて、未使用オーバヘッドＮ２、Ｎ３に対して、該当のフレーム先頭コードが挿入される。

すなわち、タイミング信号ｔ２では、フレーム先頭コードＦ２が位置するので、未使用オーバヘッドＮ２にフレーム先頭コードＦ２が挿入され、タイミング信号ｔ３では、フレーム先頭コードＦ３が位置するので、未使用オーバヘッドＮ３にフレーム先頭コードＦ３が挿入されて、フレームｆ２ａ、ｆ３ａが生成する。

現用系ユニットでは、上記のようなフレーム先頭コードＦ１〜Ｆ３を挿入すると、パリティの再演算を行って、その結果を所定フィールド、すなわち付け替え前パリティデータの位置に挿入する（演算結果の差し替えを行う）。

パリティ演算について説明する。図３において、フレーム先頭コードＦ１のデータ値を“Ｆ１”、データＤ１のデータ値を“Ｄ１”およびパリティデータＰ１のデータ値を“Ｐ１”とする。

フレームｆ１ａのパリティ演算式は、以下の式（１）となり、フレームｆ１ａのパリティ演算結果であるパリティデータＰｗ２が算出される。なお、以降の説明に出てくる式中の“＋”は、すべて排他論理和を示すものとする。

Ｐｗ２＝Ｆ１＋Ｐ１＋ΣＤ１・・・（１）
上記のパリティデータＰｗ２は、次フレームｆ２ａの付け替え前パリティデータＰ２の位置に挿入される。したがって、フレーム先頭コードＦ２が挿入されたフレームｆ２ａに対して、パリティデータＰｗ２が所定位置に挿入することで、フレームｆ２ａ−１が生成することになる。

同様にして、フレームｆ２ａ−１に対し、フレーム先頭コードＦ２のデータ値を“Ｆ２”、データＤ２のデータ値を“Ｄ２”およびパリティデータＰｗ２のデータ値を“Ｐｗ２”とする。フレームｆ２ａ−１のパリティ演算式は、以下の式（２）となり、フレームｆ２ａ−１のパリティ演算結果であるパリティデータＰｗ３が求まる。

Ｐｗ３＝Ｆ２＋Ｐｗ２＋ΣＤ２＝Ｆ２＋（Ｆ１＋Ｐ１＋ΣＤ１）＋ΣＤ２
＝Ｆ１＋Ｆ２＋Ｐ１＋Σ（Ｄ１＋Ｄ２）・・・（２）
上記のパリティデータＰｗ３は、次フレームｆ３ａの付け替え前パリティデータＰ３の位置に挿入される。したがって、フレーム先頭コードＦ３が挿入されたフレームｆ３ａに対して、パリティデータＰｗ３が所定位置に挿入することで、フレームｆ３ａ−１が生成することになる。

このように、フレーム先頭コードＦ１〜Ｆ３および再演算されたパリティデータＰｗ２、Ｐｗ３が挿入されることで、現用系ユニットにおいては、フレームｆ１ａ、フレームｆ２ａ−１およびフレームｆ３ａ−１から形成されるマルチフレームｍ１が生成する。

次に予備系ユニットのマルチフレーム生成処理について図２、図３を用いて説明する。マルチフレームｍ１ａを生成する際は、まず、フレーム先頭コードが挿入される。なお、予備系ユニットでは、フレーム先頭コードの挿入開始タイミングが、現用系ユニットとは異なるタイミング信号ｔ２であったとする。

図２において、タイミング信号ｔ２に位置するフレーム先頭コードは、フレーム先頭コードＦ２である。したがって、未使用オーバヘッドＮ２にはフレーム先頭コードＦ２が挿入され、フレームｆ２ｂが生成する。

その後は、一定間隔にもとづいて、未使用オーバヘッドＮ３に該当のフレーム先頭コードが挿入される。すなわち、タイミング信号ｔ３では、フレーム先頭コードＦ３が位置するので、未使用オーバヘッドＮ３にフレーム先頭コードＦ３が挿入される。

このように、予備系ユニットでは、フレーム先頭コードの挿入開始タイミングは、タイミング信号ｔ２であるので、未使用オーバヘッドＮ１にはフレーム先頭コードは挿入されず、未使用オーバヘッドＮ２、Ｎ３のそれぞれにフレーム先頭コードＦ２、Ｆ３が挿入される。上記のようなフレーム先頭コードの挿入制御が終了すると、パリティの再演算を行って、その結果を所定フィールド、すなわち付け替え前パリティデータに挿入する。

パリティ演算について説明する。図３において、未使用オーバヘッドＮ１のデータ値を“Ｎ１”、データＤ１のデータ値を“Ｄ１”およびパリティデータＰ１のデータ値を“Ｐ１”とする。フレームｆ１のパリティ演算式は、以下の式（３）となり、フレームｆ１のパリティ演算結果であるパリティデータＰ２が求まる。

Ｐ２＝Ｎ１＋Ｐ１＋ΣＤ１・・・（３）
上記のパリティデータＰ２は、次フレームｆ２ｂの付け替え前パリティデータＰ２の位置に挿入される。したがって、フレーム先頭コードＦ２が挿入されたフレームｆ２ｂに対して、パリティデータＰ２が所定位置に挿入することで、フレームｆ２ｂ−１が生成することになる。

同様にして、フレームｆ２ｂ−１に対し、フレーム先頭コードＦ２のデータ値を“Ｆ２”、データＤ２のデータ値を“Ｄ２”およびパリティデータＰ２のデータ値を“Ｐ２”とする。フレームｆ２ｂ−１のパリティ演算式は以下の式（４）となり、パリティ演算結果であるパリティデータＰｐ３が求まる。

Ｐｐ３＝Ｆ２＋Ｐ２＋ΣＤ２＝Ｆ２＋（Ｎ１＋Ｐ１＋ΣＤ１）＋ΣＤ２
＝Ｎ１＋Ｆ２＋Ｐ１＋Σ（Ｄ１＋Ｄ２）・・・（４）
上記のパリティデータＰｐ３は、次フレームｆ３ｂの付け替え前パリティデータＰ３の位置に挿入される。したがって、フレーム先頭コードＦ３が挿入されたフレームｆ３ｂに対して、パリティデータＰｐ３が所定位置に挿入することで、フレームｆ３ｂ−１が生成することになる。

このように、フレーム先頭コードＦ２、Ｆ３および再演算されたパリティデータＰ２、Ｐｐ３が挿入されることで、予備系ユニットにおいては、フレームｆ１、フレームｆ２ｂ−１およびフレームｆ３ｂ−１から形成されるマルチフレームｍ１ａが生成する。

ここで、現用系ユニット側のフレームｆ３ａ−１に挿入されたパリティデータＰｗ３と、予備系ユニット側のフレームｆ３ｂ−１に挿入されたパリティデータＰｐ３とを比較すると、式（２）と式（４）とからわかるように一致していない（現用系のフレームｆ２ａ−１のパリティ演算結果と、予備系のフレームｆ２ｂ−１のパリティ演算結果とが一致していない）。

冗長構成であることにより、現用系ユニットが生成するマルチフレームと、予備系ユニットが生成するマルチフレームとは、本来は同じものでなければならず、現用系ユニットで演算したパリティデータと、予備系ユニットで演算したパリティデータとは、同位置のフレームにおいて一致している必要がある。

しかし、上記のように、現用系ユニットと予備系ユニットとで、例えば、フレーム先頭コードの挿入開始タイミングが異なると、再演算されたパリティデータが、現用系ユニットと予備系ユニットとで異なってしまい、双方のユニットでパリティデータが以降一致しなくなってしまう。

次に送信側で現用系から予備系への切り替えが行われたときの受信側での符号誤り検出動作について説明する。図４は符号誤りが検出されない場合の系切替を示す図である。現用系ユニットで生成されたパリティデータと、予備系ユニットで生成されたパリティデータとが一致しており、受信側で符号誤りが検出されない状態を示している。

送信側伝送装置５は、冗長構成を有し、現用系ユニット５１、予備系ユニット５２およびセレクタ５３を備える。現用系ユニット５１は、フレームｆｗ−１を生成する。また、フレームｆｗ−１をパリティ演算し、その演算結果であるパリティデータｐ２を生成して次フレームに挿入し、フレームｆｗ−２を生成する。

予備系ユニット５２は、現用系ユニット５１の動作と同様にして、フレームｆｐ−１を生成する。また、フレームｆｐ−１をパリティ演算し、その演算結果であるパリティデータｐ２を生成して次フレームに挿入し、フレームｆｐ−２を生成する。フレームｆｗ−１とフレームｆｐ−１は同一フレームであり、フレームｆｗ−２とフレームｆｐ−２は同一フレームである。

セレクタ５３は、現用系ユニット５１または予備系ユニット５２のいずれか一方で生成されたフレームを選択して出力する。この場合、現用系ユニット５１で生成されたフレームｆｗ−１を選択して出力し、フレームｆｗ−１の出力後に、現用系から予備系への切り替えが生じたとする。したがって、フレームｆｗ−１の出力後は、予備系ユニット５２で生成されたフレームｆｐ−２が出力される。

ここで、送受信間の伝送路に障害等がないとする。受信側装置６では、受信したフレームｆｗ−１のパリティ演算を行い、演算結果であるパリティデータｐ２を得る。また、送信側で演算されたフレームｆｗ−１のパリティデータは、次フレームに挿入されているので、受信側装置６では、次フレームに挿入されているパリティデータと、演算して得られたフレームｆｗ−１のパリティデータとが一致しているか否かを判断する。

すなわち、次フレームｆｐ−２に挿入されているパリティデータと、演算して得られたフレームｆｗ−１のパリティデータとが一致しているか否かを判断する。この例の場合、受信したフレームｆｐ−２には、パリティデータｐ２が挿入されているから、パリティデータは一致しており、符号誤りはないと判断される。

このように、現用系ユニットと予備系ユニットから出力する伝送フレームが完全に一致して、現用系ユニットから予備系ユニットへの切り替えがあった場合は、伝送路上に障害等がなければ、受信側装置で符号誤りを検出することはない。

図５は符号誤りが検出される場合の系切替を示す図である。現用系ユニット５１で生成されたパリティデータと、予備系ユニット５２で生成されたパリティデータとが一致せず、符号誤りが検出される状態を示している。

現用系ユニット５１は、パリティデータｐ１を含むフレームｆｗ−１を生成する。また、フレームｆｗ−１をパリティ演算し、その演算結果であるパリティデータｐ２を次フレームに挿入し、フレームｆｗ−２を生成する。

予備系ユニット５２では、例えば、現用系および予備系におけるフレーム先頭コードの挿入開始タイミングの違い等により、フレームｆｗ−１の一部のフィールドのデータとは異なるフレームＦｐ−１が生成されたとする。また、フレームＦｐ−１をパリティ演算し、その演算結果であるパリティデータｐ２ａを次フレームに挿入し、フレームＦｐ−２が生成する。

セレクタ５３は、現用系ユニット５１で生成されたフレームｆｗ−１を選択して出力し、フレームｆｗ−１の出力後に、現用系から予備系への切り替えが生じたとする。したがって、フレームｆｗ−１の出力後は、予備系ユニット５２で生成されたフレームＦｐ−２が出力される。

ここで、受信側装置６では、受信したフレームｆｗ−１のパリティ演算を行い、演算結果であるパリティデータｐ２を得る。また、送信側で演算されたフレームｆｗ−１のパリティデータは、次フレームに挿入されているので、受信側装置６では、次フレームＦｐ−２に挿入されているパリティデータと、演算して得られたフレームｆｗ−１のパリティデータとが一致しているか否かを判断する。

この例の場合、受信したフレームＦｐ−２には、パリティデータｐ２ａが挿入されており、フレームｆｗ−１のパリティデータｐ２とは一致しないので（ｐ２≠ｐ２ａ）、受信側装置６は、符号誤りを検出する。この場合、送受信間の伝送路に障害等がなくても、通信障害が発生したとみなして通信断となってしまうおそれがある。

なお、上記の問題を解決するために、現用系フレームのパリティ演算した結果を、予備系の対応するフレームに単純に挿入するといった処理が考えられる。
図６は現用系で算出したパリティデータを予備系の対応フレームへ挿入する様子を示す図である。現用系のフレームａ２、ａ３に対して、予備系のフレームｂ２、ｂ３が対応している。

現用系は、フレームａ１のパリティ演算結果であるパリティデータｐ２をフレームａ２の所定位置に挿入する。このとき、フレームｂ２の所定位置にもパリティデータｐ２を挿入する。同様に、現用系は、フレームａ２のパリティ演算結果であるパリティデータｐ３をフレームａ３の所定位置に挿入する。このとき、フレームｂ３の所定位置にもパリティデータｐ３を挿入する。

このような制御を行えば、現用系と予備系とでパリティデータを一致させることはできる。しかし、この制御では、現用系で算出したパリティデータを、予備系のフレームの所定位置に挿入する際に、タイミングが間に合わないおそれがある。すると、予備系では、パリティデータが挿入されないフレームが生成してしまう可能性があった。

例えば、現用系で演算されたフレームａ１のパリティデータｐ２をフレームｂ２に挿入する場合、フレームｂ２のパリティデータ挿入位置が必ずしもタイミング的に適した位置にあるとは限らない。したがって、現用系で求めたパリティデータを予備系のフレームの該当箇所に単に挿入するといった制御では、タイミング的に厳しい場合があり、図６に示した制御は、好ましい解決策とはいえない。

本発明は、上記のような状況に鑑みて、現用系および予備系のパリティデータを一致させて系切り替えを行うことで、冗長構成の信頼性および伝送品質の向上を図るものである。

次に伝送装置１の適用例として、リングネットワークを有する伝送システムについて説明する。図７は伝送システムを示す図である。伝送システム１−１は、送信側伝送装置１ａ、受信側伝送装置３およびリングネットワーク４を備える。送信側伝送装置１ａは、伝送装置１の機能を含む。また、送信側伝送装置１ａと受信側伝送装置３とは、リングネットワーク４を介して接続する。

送信側伝送装置１ａは、現用系ユニット１０、予備系ユニット２０、フレーム先頭コード生成部２ａ、分岐部２ｂ、２ｄおよびセレクタ２ｃを備える。受信側伝送装置３は、Ｅａｓｔ側受信部３１、Ｗｅｓｔ側受信部３２およびセレクタ３３を備える。

送信側伝送装置１ａにおいて、フレーム先頭コード生成部２ａは、フレーム先頭コードを生成する。分岐部２ｂは、入力フレーム信号を２分岐して、一方を現用系ユニット１０へ送信し、他方を予備系ユニット２０へ送信する。

現用系ユニット１０は、入力フレーム信号に対し、フレーム先頭コードを自ユニットの挿入開始タイミングにもとづいて、フレーム信号の所定位置に挿入する。また、フレーム単位でパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入して、マルチフレームを生成する。

予備系ユニット２０は、入力フレーム信号に対し、フレーム先頭コードを自ユニットの挿入開始タイミングにもとづいて、フレーム信号の所定位置に挿入する。また、フレーム単位でパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入して、マルチフレームを生成する。

セレクタ２ｃは、現用系ユニット１０から送信されたマルチフレーム、または予備系ユニット２０から送信されたマルチフレームのいずれかを選択して出力する。分岐部２ｄは、セレクタ２ｃから出力されたマルチフレームを２分岐し、一方をＥａｓｔ側伝送ラインＬ１から出力し、他方をＷｅｓｔ側伝送ラインＬ２から出力する（Ｅａｓｔ側伝送ラインＬ１から出力されたマルチフレームをＥａｓｔ側マルチフレーム、Ｗｅｓｔ側伝送ラインＬ２から出力されたマルチフレームをＷｅｓｔ側マルチフレームと呼ぶ）。

受信側伝送装置３において、Ｅａｓｔ側受信部３１は、Ｅａｓｔ側マルチフレームの受信処理を行い、受信処理後のマルチフレームＭ１を出力する。Ｗｅｓｔ側受信部３２は、Ｗｅｓｔ側マルチフレームの受信処理を行い、受信処理後のマルチフレームＭ２を出力する。セレクタ３３は、Ｅａｓｔ側受信部３１から送信されたマルチフレームＭ１、またはＷｅｓｔ側受信部３２から送信されたマルチフレームＭ２のいずれかを選択して出力する。

図８はマルチフレームＭ１、Ｍ２の先頭合わせの動作を示す図である。送信側で伝送された一方のＥａｓｔ側マルチフレームは、Ｅａｓｔ側伝送ラインＬ１を通じて受信側伝送装置３に到達し、他方のＷｅｓｔ側マルチフレームは、Ｗｅｓｔ側伝送ラインＬ２を通じて受信側伝送装置３に到達する。

したがって、Ｅａｓｔ側マルチフレームの到達時間と、Ｗｅｓｔ側マルチフレームの到達時間には、到達時間差が生じるため、Ｅａｓｔ側受信部３１およびＷｅｓｔ側受信部３２では、遅延調整を行って、双方のマルチフレームＭ１、Ｍ２の先頭位置合わせを行う。

図８の場合、Ｗｅｓｔ側マルチフレームとＥａｓｔ側マルチフレームとには、３フレーム分の遅延時間差がある。Ｗｅｓｔ側受信部３２では、Ｗｅｓｔ側マルチフレームのマルチフレーム先頭コードを認識すると、内部バッファに対し時間Ｔ１でＷｅｓｔ側マルチフレームを書き込み、時間Ｔ３で読み出す。

また、Ｅａｓｔ側受信部３１では、Ｅａｓｔ側マルチフレームのマルチフレーム先頭コードを認識すると、内部バッファに対し時間Ｔ２でＥａｓｔ側マルチフレームを書き込み、時間Ｔ３で読み出す。

このような内部バッファに対するＷｒｉｔｅ／Ｒｅａｄ制御を行うことにより、Ｅａｓｔ側マルチフレームとＷｅｓｔ側マルチフレームとのマルチフレーム先頭の位置を一致させて遅延調整を行うことができる。これにより、セレクタ３３は、遅延時間差のない同一の２つのマルチフレームＭ１、Ｍ２を受信することになるので、Ｅａｓｔ側伝送ラインＬ１またはＷｅｓｔ側伝送ラインＬ２のいずれに回線障害が発生したような場合であっても、障害が発生しない側へのＥａｓｔ／Ｗｅｓｔ切替を行うことで、通信サービスを瞬断なく継続することができる。

次に送信側伝送装置１ａの構成について説明する。図９は送信側伝送装置１ａの構成例を示す図である。送信側伝送装置１ａは、現用系ユニット１０、予備系ユニット２０、フレーム先頭コード生成部２ａ、分岐部２ｂ、２ｄおよびセレクタ２ｃを備える。なお、現用系ユニット１０および予備系ユニット２０以外の構成要素については、図７で上述したので、現用系ユニット１０および予備系ユニット２０の構成について説明する。

現用系ユニット１０は、パリティ演算制御部１１を有し、パリティ演算制御部１１は、フレーム先頭コード挿入部１１ａ、パリティ演算部１１ｂ、パリティデータ挿入部１１ｃおよびパリティデータ送信部１１ｄを含む。

予備系ユニット２０は、パリティ演算制御部２１を有し、パリティ演算制御部２１は、フレーム先頭コード挿入部２１ａ、パリティデータ受信部２１ｂ、パリティ演算部２１ｃおよびパリティデータ挿入部２１ｄを含む。

現用系ユニット１０において、フレーム先頭コード挿入部１１ａは、分岐部２ｂから分岐された一方のフレーム信号に対して、フレーム先頭コード生成部２ａで生成されたフレーム先頭コードを、自ユニットの挿入開始タイミングにもとづいて、フレーム信号の所定位置に挿入する。

パリティ演算部１１ｂは、フレーム先頭コードが挿入されたフレームのパリティ演算を行い、演算結果であるパリティデータを生成する。パリティデータ挿入部１１ｃは、フレームの所定位置にパリティデータを挿入する。パリティデータ送信部１１ｄは、パリティデータを予備系ユニット２０へ送信する。

予備系ユニット２０において、フレーム先頭コード挿入部２１ａは、分岐部２ｂから分岐された他方のフレーム信号に対して、フレーム先頭コード生成部２ａで生成されたフレーム先頭コードを、自ユニットの挿入開始タイミングにもとづいて、フレーム信号の所定位置に挿入する。パリティデータ受信部２１ｂは、現用系ユニット１０から送信されたパリティデータを受信する。

パリティ演算部２１ｃでは、パリティ演算の対象フレームに対し、現用系ユニット１０から送信された、対象フレームに挿入されるべきパリティ演算結果と同じ値のパリティデータと、対象フレームの１フレーム前にパリティ演算を行ったパリティ演算結果であるパリティデータとを含めて、対象フレームのパリティ演算を行う。パリティデータ挿入部２１ｄは、演算後のパリティデータを次フレームの所定位置に挿入する。

次にパリティ演算について説明する。図１０はパリティ演算を説明するための図である。なお、図２で上述したように、フレーム先頭コードの挿入開始タイミングが現用系と予備系とで異なり、現用系ユニット１０のフレームｆ１ａと、予備系ユニット２０のフレームｆ１とのデータ値が互いに異なるとする（フレーム先頭コードＦ１と未使用オーバヘッドＮ１との違い）。

現用系ユニット１０のパリティ演算部１１ｂは、フレームｆ１ａのパリティ演算を、上述した式（１）のように行って、パリティデータＰｗ２を得る。また、パリティデータ挿入部１１ｃは、パリティデータＰｗ２を次フレームに挿入して、フレームｆ２ａ−１を生成する。

同様に、パリティ演算部１１ｂは、フレームｆ２ａ−１のパリティ演算を、上述した式（２）のように行って、パリティデータＰｗ３を得る。また、パリティデータ挿入部１１ｃは、パリティデータＰｗ３を次フレームに挿入して、フレームｆ３ａ−１を生成する。

一方、予備系ユニット２０のパリティ演算部２１ｃは、フレームｆ１のパリティ演算を、上述した式（３）のように行って、パリティデータＰ２を得る。また、パリティデータ挿入部２１ｄは、パリティデータＰ２を次フレームに挿入して、フレームｆ２ｂ−１を生成する。

パリティ演算部２１ｃは、次に、フレームｆ２ｂ−１のパリティ演算を行う。この場合、フレームｆ２ｂ−１のパリティ演算結果に、２つのパリティデータをさらに付加して、パリティ演算を行う。

すなわち、付加すべき１つ目のパリティデータは、パリティデータ受信部２１ｂで受信した、現用系で演算されたパリティデータであって、フレームｆ１ａのパリティ演算結果であるパリティデータＰｗ２である。また、２つ目のパリティデータは、フレームｆ１のパリティ演算結果であるパリティデータＰ２である。

具体的に演算内容を説明する。フレームｆ２ｂ−１のパリティ演算結果Ｐｐ３は以下の式（５）で算出される。
Ｐｐ３＝（Ｆ２＋Ｐ２＋ΣＤ２）＋Ｐｗ２＋Ｐ２
＝Ｆ２＋Ｐｗ２＋ΣＤ２
＝Ｆ１＋Ｆ２＋Ｐ１＋Σ（Ｄ１＋Ｄ２）・・・（５）
パリティ演算では、同一の値は打ち消されるため、パリティデータＰ２は打ち消されることになる。このため、現用系のフレームｆ２ａ−１のパリティ演算結果であるパリティデータＰｗ３と、予備系のフレームｆ２ｂ−１のパリティ演算結果であるパリティデータＰｐ３とは共に値が一致する。したがって、上記のようなパリティ演算を繰り返し行うことにより、以降のフレームに対してもパリティデータは、現用系と予備系とで一致させることができる。

上記のように、予備系のパリティ演算の対象フレームｆ２ｂ−１に対し、対象フレームｆ２ｂ−１の１フレーム前の現用系のフレームｆ１ａのパリティデータＰｗ２と、対象フレームｆ２ｂ−１の１フレーム前の予備系のフレームｆ１のパリティデータＰ２（対象フレームｆ２ｂ−１に挿入されているパリティデータＰ２と同じ値である）とを含めて、対象フレームｆ２ｂ−１のパリティ演算を行う。

これにより、パリティデータＰ２は２回演算して相殺することになり、現用系でフレームｆ２ａ−１に対して行うパリティ演算と同じ結果を得ることができ、現用系のパリティデータと完全に一致させることができる。

また、上記のようなパリティ演算を行えば、現用系ユニット１０から予備系ユニット２０へ、フレームｆ１ａのパリティデータＰｗ２を送信する際は、フレームｆ２ｂ−１のパリティデータＰ２が挿入されている位置よりも遅くてもよい。したがって、タイミング条件を緩和することが可能になる。

次に現用系ユニット１０から送信されるパリティデータが受信不可となったときの動作について説明する。図１１はパリティデータが受信不可となったときの状態を示す図である。上述したようなパリティ一致制御が行われてシステムが運用しているときに、パリティデータ送信部１１ｄから送信されるパリティデータをパリティデータ受信部２１ｂが受信できなくなったとする（例えば、パリティデータ送信部１１ｄの故障や、パリティデータ送信部１１ｄとパリティデータ受信部２１ｂをつなぐ回線の断など）。

図１２はパリティデータの送受信動作に関連する信号のタイミングを示す図である。パリティデータ送信部１１ｄとパリティデータ受信部２１ｂとをつなぐ伝送線は、クロック信号線、タイミングパルス信号線およびデータ線を備える。

クロック信号線には、クロック信号が流れる。また、タイミングパルス信号線には、有効なパリティデータを送信していることを示すタイミングパルス信号が流れる。データ線には、送信すべきパリティデータと固定パターンとが流れる。パリティデータを送信する際には固定パターンが付加され、この固定パターンは、“０”、“１”の値を任意に含むパターンである。

パリティデータ受信部２１ｂは、上記のクロック信号、タイミングパルス信号、固定パターンおよびパリティデータを受信する。パリティデータ受信部２１ｂは、タイミングパルス信号を受信すると、パリティデータの送信を認識し、パリティデータの取得後にイネーブル信号を発生する。

なお、パリティデータは、ALL“０”またはALL“１”の場合もあるため、このようなデータ値のときは、パリティデータが送信されているのか否かを確定できない（例えば、断線によってALL“０”となっているのか、パリティデータ自体がALL“０”なのか確定できない）。

このため、パリティデータ送信部１１ｄは、あらかじめ定めた“０”、“１”の値を含む固定パターンと一緒にパリティデータを送信し、パリティデータ受信部２１ｂでは、固定パターンが検出できないときは、パリティデータが受信できていないと判別するものである。

このように、“０”、“１”の値を含む固定パターンを、パリティデータに付加して現用系から予備系へ送信することで、パリティデータを正常に受信しているか否かを判別することが可能になる。

図１３はパリティ演算を説明するための図である。フレームｆａ−１のパリティデータＰｗ２が受信不可となったとする。このとき、予備系のパリティ演算部２１ｃは、フレームｆａ−１のパリティ演算結果であるパリティデータＰｗ２と、対象フレームｆｂ−２の前フレームｆｂ−１のパリティ演算結果であるパリティデータＰｐ２を含めずに、フレームｆｂ−２のパリティ演算を行う。

フレームｆｂ−２のパリティ演算は、以下の式（６）で算出する。また、演算結果であるパリティデータＰｐ３を次フレームに挿入して、フレームｆｂ−３を生成する。
Ｐｐ３＝Ｆ２＋Ｐｐ２＋ΣＤ２
＝Ｆ２＋（Ｆ１＋Ｐｗ１＋ΣＤ１）＋ΣＤ２
＝Ｆ１＋Ｆ２＋Ｐｗ１＋Σ（Ｄ１＋Ｄ２）・・・（６）
現用系のフレームｆａ−２のパリティデータＰｗ３と、予備系のフレームｆｂ−２のパリティデータＰｐ３とは一致することがわかる。このように、図１０で上述したパリティ一致制御を一旦行って、１フレームでもパリティデータを現用系と予備系とで一致させたとき、その後に、現用系のパリティデータが受信不可となった場合は、予備系の対象フレームの１フレーム前のパリティデータの使用も停止して、対象フレームのパリティ演算を行う構成とした。これにより、現用系から所望のパリティデータを受信できないときでも、現用系と予備系とのパリティデータを、対応するフレーム間で一致させることが可能になる。

以上、実施の形態を例示したが、実施の形態で示した各部の構成は同様の機能を有する他のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。
（付記１） 第１のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第１のパリティ演算制御部と、
第２のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第２のパリティ演算制御部と、
を備え、
前記第２のパリティ演算制御部は、
前記第２のフレーム列の中のパリティ演算の対象フレームに対し、
前記第１のパリティ演算制御部でパリティ演算された演算結果であって、前記対象フレームに挿入されるべきパリティ演算結果と同じ値の第１のパリティデータを前記第１のパリティ演算制御部から受信し、
前記第１のパリティデータと、
前記対象フレームの１フレーム前にある、前記第２のフレーム列の中の前フレームに対して、前記前フレームをパリティ演算した結果である第２のパリティデータと、を含めて、前記対象フレームのパリティ演算を行う、
ことを特徴とする伝送装置。

（付記２） 前記第２のパリティ演算制御部は、前記第１のパリティデータが受信不可の場合は、前記第１のパリティデータと前記第２のパリティデータとを含めずに、前記対象フレームのパリティ演算を行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。

（付記３） 前記第１のパリティ演算制御部は、“０”、“１”の値を含む固定パターンと共に、前記第１のパリティデータを前記第２のパリティ演算制御部へ送信することを特徴とする付記１記載の伝送装置。

（付記４） パリティ演算方法において、
第１のフレーム列に対し、第１のパリティ演算系でフレーム単位にパリティ演算を行って、演算結果を次フレームに挿入し、
第２のフレーム列に対して、第２のパリティ演算系でフレーム単位にパリティ演算を行って、演算結果を次フレームに挿入し、
前記第２のフレーム列の中のパリティ演算の対象フレームに対し、
前記第１のパリティ演算系でパリティ演算された演算結果であって、前記対象フレームに挿入されるべきパリティ演算結果と同じ値の第１のパリティデータと、
前記対象フレームの１フレーム前にある、前記第２のフレーム列の中の前フレームに対して、前記前フレームのパリティ演算結果である第２のパリティデータと、
を含めて、前記第２のパリティ演算系は、前記対象フレームのパリティ演算を行う、
ことを特徴とするパリティ演算方法。

（付記５） 前記対象フレームのパリティ演算時に、前記第１のパリティデータが取得不可となった場合は、前記第１のパリティデータと前記第２のパリティデータとを含めずに、前記対象フレームのパリティ演算を行うことを特徴とする付記４記載のパリティ演算方法。

（付記６） 前記第１のパリティ演算系は、“０”、“１”の値を含む固定パターンと共に前記第１のパリティデータを、前記第２のパリティ演算系へ送信することを特徴とする付記４記載のパリティ演算方法。

（付記７） フレーム先頭コードを生成するフレーム先頭コード生成部と、
自ユニットの挿入開始タイミングにもとづいて、前記フレーム先頭コードを所定位置に挿入した現用系フレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第１のパリティ演算制御部を含む現用系ユニットと、
自ユニットの挿入開始タイミングにもとづいて、前記フレーム先頭コードを所定位置に挿入した予備系フレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第２のパリティ演算制御部を含む予備系ユニットと、
前記現用系ユニットで生成された現用系フレームと、前記予備系ユニットで生成された予備系フレームとの切替出力を行うセレクタと、
を備え、
前記第２のパリティ演算制御部は、
前記予備系フレーム列の中のパリティ演算の対象フレームに対し、
前記第１のパリティ演算制御部でパリティ演算された演算結果であって、前記対象フレームに挿入されるべきパリティ演算結果と同じ値の第１のパリティデータを前記第１のパリティ演算制御部から受信し、
前記第１のパリティデータと、
前記対象フレームの１フレーム前にある、前記予備系フレーム列の中の前フレームに対して、前記前フレームをパリティ演算した結果である第２のパリティデータと、を含めて、前記対象フレームのパリティ演算を行う、
ことを特徴とする伝送装置。

（付記８） 前記第２のパリティ演算制御部は、前記第１のパリティデータが受信不可の場合は、前記第１のパリティデータと前記第２のパリティデータとを含めずに、前記対象フレームのパリティ演算を行うことを特徴とする付記７記載の伝送装置。

（付記９） 前記第１のパリティ演算制御部は、“０”、“１”の値を含む固定パターンと共に、前記第１のパリティデータを前記第２のパリティ演算制御部へ送信することを特徴とする付記７記載の伝送装置。

１ 伝送装置
１１ 第１のパリティ演算制御部
２１ 第２のパリティ演算制御部
Ｄ１ 第１のパリティデータ
Ｄ２ 第２のパリティデータ
Ｄｃ０、Ｄｃ パリティデータ
ｆｃ 対象フレーム
ｆｃ０ 第１のフレーム列のフレーム
ｆｃ１、ｆｃ２ 前フレーム

Claims (4)

1. 第１のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第１のパリティ演算制御部と、
   第２のフレーム列に対して、フレーム単位にパリティ演算を行い、演算結果を次フレームに挿入する第２のパリティ演算制御部と、
   を備え、
   前記第２のパリティ演算制御部は、
   前記第２のフレーム列の中のパリティ演算の対象フレームに対し、
   前記第１のパリティ演算制御部でパリティ演算された演算結果であって、前記対象フレームの１フレーム前にある、第１のフレーム列の中の前フレームに対するパリティ演算結果である第１のパリティデータを前記第１のパリティ演算制御部から受信し、
   前記第１のパリティデータと、
   前記対象フレームの１フレーム前にある、前記第２のフレーム列の中の前フレームに対して、前記前フレームをパリティ演算した結果である第２のパリティデータと、を含めて、前記対象フレームのパリティ演算を行い、
   前記対象フレームの前記パリティ演算によって、前記第１のフレーム列と前記第２のフレーム列それぞれのパリティデータを１フレームでも一致させた後に、前記第１のパリティデータが受信不可となった場合は、前記第２のパリティデータも含めず、前記対象フレームに含まれるデータのパリティ演算を行う、
   ことを特徴とする伝送装置。
2. 前記第１のパリティ演算制御部は、“０”、“１”の値を含む固定パターンと共に、前記第１のパリティデータを前記第２のパリティ演算制御部へ送信することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
3. パリティ演算方法において、
   第１のフレーム列に対し、第１のパリティ演算系でフレーム単位にパリティ演算を行って、演算結果を次フレームに挿入し、
   第２のフレーム列に対して、第２のパリティ演算系でフレーム単位にパリティ演算を行って、演算結果を次フレームに挿入し、
   前記第２のフレーム列の中のパリティ演算の対象フレームに対し、
   前記第１のパリティ演算系でパリティ演算された演算結果であって、前記対象フレームの１フレーム前にある、第１のフレーム列の中の前フレームに対するパリティ演算結果である第１のパリティデータと、
   前記対象フレームの１フレーム前にある、前記第２のフレーム列の中の前フレームに対して、前記前フレームのパリティ演算結果である第２のパリティデータと、
   を含めて、前記第２のパリティ演算系は、前記対象フレームのパリティ演算を行い、
   前記対象フレームの前記パリティ演算によって、前記第１のフレーム列と前記第２のフレーム列それぞれのパリティデータを１フレームでも一致させた後に、前記第１のパリティデータが受信不可となった場合は、前記第２のパリティデータも含めず、前記対象フレームに含まれるデータのパリティ演算を行う、
   ことを特徴とするパリティ演算方法。
4. 前記第１のパリティ演算系は、“０”、“１”の値を含む固定パターンと共に前記第１のパリティデータを、前記第２のパリティ演算系へ送信することを特徴とする請求項３記載のパリティ演算方法。
   

Images