JP5707347B2 - データ伝送制御システム - Google Patents

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本発明は、SDH,SONET等の同期伝送を行う為の伝送モード等を自動判定して、伝送制御を行うデータ伝送制御システムに関する。
光信号等により高速でデータ伝送を行うシステムとして、SDH(Synchronous Digital Hierarchy)、SONET(Synchronous Optical Network)、MAPOS(Multiple Access Protocol over SONET/SDH)等のシステムが知られている。又SDH方式とSONET方式との伝送速度がそれぞれ規格化されており、SDH方式のSTM−0〜STM−64と、SONET方式のOC−1〜OC−192とのそれぞれの伝送速度による対応付けが決められている。即ち、伝送速度51.84MbpsのSTM−0とOC−1、伝送速度155.52MbpsのSTM−1とOC−3、伝送速度622.08MbpsのSTM−4とOC−12、伝送速度2,488.32MbpsのSTM−16とOC−48、伝送速度9,953.28MbpsのSTM−64とOC−192とがそれぞれ対応されている。このSDH/SONET方式の例えばSTM1/OC3の伝送フレームのオーバヘッドSOHは、図8のSTM1/OC3の伝送フレームのオーバヘッドの説明図に示すように、(9bytes×9rows)の構成で、上3行は、中継セクションオーバヘッドRSOH、上から4行目は、AUポインタ(Administrative unit pointers)、その下5行は端局セクションオーバヘッドMSOHである。なお、A1,A2は同期ビットパターン、B1はBIP−8(Bit Interleaved Parity 8)の監視方式の監視用バイト、B2はBIP−N×24監視方式のバイト、D1〜D3は監視制御情報転送バイト、D4〜D12はデータ通信チャネル用のバイト、E2はオーダワイヤバイトを示し、又J0バイトの次のバイトは、送信フレームについてのみ、“10101010”とする。その他のバイトは、未使用或は特定の伝送システムに対応して設定することが知られている。
図9は、STM1/OC3のフレームフォーマットの説明図であり、SDH/SONET方式のSTM1/OC3は、伝送速度155.52Mbpsである。そのセクションオーバヘッドSOHは、前述の図8に示す構成と同一であるが、H1〜H3はAUポインタAU PTRを示す。又ペイロードは261列×9行の構成で、例えば、85列×9行のバーチャルコンテナVC−3を図示のように、3個収容して伝送することができる。各バーチャルコンテナVC−3には、それぞれ、J1,B3,C2,G1,F2,N4,F3,K3,N1バイトからなるパスオーバヘッドPOHが付加されている。なお、VC−11は、3列×9行の構成のバーチャルコンテナを示し、27バイト構成であるから、そのビットレートは、1.78Mbpsとなる。又バーチャルコンテナについては、ビットレート2.3MbpsのVC−12、ビットレート6.9MbpsのVC−2、ビットレート48.9MbpsのVC−3、ビットレート2.349MbpsのVC−4が定められている。
又SDH方式、SONET方式等の同期伝送システムに於いて、伝送装置間の伝送速度や、全二重(Full Duplex)モード又は半二重(Half Duplex)モードの伝送モード等を通知する手段として、伝送フレームのペイロードの先頭位置、例えば、図8に示すSTM−1のオーバヘッドSOHの未使用バイト領域の中の6行2列目等の未使用バイトを利用し、この未使用バイトについて、STM−0では、TTC JT−G.707、STM−16及びSTM−64では、ITU−T G.707にそれぞれ準拠して、オール“1”とすることが要求されている。又SONET方式の場合は、Telcordia GR−253−COREに準拠して、オール“0”とすることが要求されている。又MAPOS方式は、SDH方式やSONET方式を基にした伝送方式であり、NTTの研究所により開発した伝送方式で、以下NTT方式と略称する場合がある。
又複数の伝送装置を伝送路によって順次リング状に接続し、SDH方式を適用して多重化伝送を行うシステムに於いて、異なる伝送装置にそれぞれ接続したルータ等の通信装置間でデータ通信を行う場合、リング状伝送路により接続された各伝送装置は、SDHフレームのペイロードに、通信装置間のデータをバーチャルコンテナとして多重化して送受信する。その場合に、通信装置間のデータ通信速度、全二重通信又は半二重通信等の伝送モードを含む制御情報を相互に通知して、通信速度、伝送モードを一致させることが必要であり、その為に、通信装置間のデータ通信用のバーチャルコンテナのペイロードの先頭位置に、制御情報を付加し、この制御情報によって、バーチャルコンテナ対応の通信装置相互間でオートネゴシェーションを行うことにより、通信装置間対応の通信を安定に行う手段が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2011−176543号公報
複数の伝送装置を光ファイバ等による高速伝送路により接続して、高速データ伝送を行うデータ伝送制御システムは、既に各種提案されていると共に実用化されている。このようなシステムに於いては、例えば、前述のSDH方式、SONET方式、MAPOS方式等の中の何れかの伝送方式を適用するように構築されるものであり、データ伝送制御システムを構築する各伝送装置は、予め設定された伝送方式に従って初期設定される。しかし、このような初期設定時に、各伝送装置が同一仕様の構成であるとは限らないと共に、システム運用後に、伝送装置の交換や新規増設等が発生すると、新しく接続された伝送装置は、既設の伝送装置と同一の伝送方式に従った仕様に初期設定する必要がある。このような初期設定が、各伝送装置について同一でない場合、例えば、複数の伝送装置の中でマスタ局を設定し、このマスタ局の設定内容に従って他のスレーブ局の設定内容を一致させるように設定する必要があるが、誤設定の場合、クロックソースの誤選択による伝送障害の波及や伝送モードの不整合の問題が生じる。このような誤設定による伝送障害発生時の原因究明と回復処理とには多大の時間と労力とを要する問題がある。このような問題に対しては、前述の従来例を含めた手段によっても解決されていない。
本発明は、前述の従来例の問題点を解決するもので、比較的簡単に且つ自動的に、システム内の全伝送装置の伝送モードの設定内容を統一可能とすることを目的とし、高速データ伝送の安定化を図るものである。
本発明のデータ伝送制御システムは、同期ステータスメッセージ品質コードが異なる伝送方式に切り替え可能な複数の伝送装置を伝送路により接続して高速同期伝送を行うデータ伝送制御システムであって、前記複数の伝送装置は、自伝送装置がマスタ局かスレーブ局かの設定情報と伝送モードの設定情報とを、同期伝送フレームのオーバヘッドの未使用バイトの中の予め定めたビットを用いて設定して送信する手段を備え、前記スレーブ局に設定された伝送装置は、前記マスタ局設定情報と前記伝送モード設定情報とを受信して、受信した伝送モード設定情報による伝送モードに変更処理する手段と、前記同期伝送フレームのオーバヘッドの未使用バイトの中の予め定めたビットを自局をマスタ局に設定して前記伝送モード設定情報を前記伝送路を介して次の伝送装置に伝送する手段とを備えている。
前記同期伝送フレームのオーバヘッドの未使用バイトの中の予め定めたビットを用いて設定した伝送モードの設定情報を基に、伝送モードの設定変更処理を行う伝送モードの変更処理手段は、前方保護段数及び後方保護段数を設定した保護手段を含む構成を備えている。
又前記伝送モードの変更に従って、同期ステータスメッセージ品質コードのレベルを、変更後の伝送モードに整合させるように変換する同期ステータスメッセージ品質コード変換部を備えている。
複数種類の伝送モードを設定可能としたデータ伝送制御システムに於いて、システム構築時及び保守点検や増設時に伴う伝送モード設定エラーがあったとしても、マスタ局と伝送モードとを予め設定しておくことにより、システム内の各伝送装置の伝送モード等を自動的に一致させることが可能となる利点がある。
本発明の実施例1の概要説明図である。 本発明の実施例1のノードの概要説明図である。 本発明の実施例1のノードの要部詳細説明図である。 本発明の実施例1の要部フローチャートである。 本発明の実施例1のコード変換部の説明図である。 本発明の実施例1のQLコード変換処理の説明図である。 本発明の実施例2の伝送方式変更処理の状態遷移説明図である。 STM1/OC3の伝送フレームのオーバヘッドの説明図である。 STM1/OC3のフレームフォーマットの説明図である。
本発明のデータ伝送制御システムは、同期ステータスメッセージ品質コードが異なる伝送方式に切り替え可能な複数の伝送装置を伝送路により接続して高速同期伝送を行うデータ伝送制御システムであって、前記複数の伝送装置は、自伝送装置がマスタ局かスレーブ局かの設定情報と伝送モードの設定情報とを、同期伝送フレームのオーバヘッドの未使用バイト、例えば、F1バイトの最下位ビットを用いてマスタ局かスレーブ局かを通知し、伝送モードを、例えば、H1バイトの2ビット分を用いて通知し、マスタ局からの伝送モードの設定情報に従った伝送モードに設定する構成を備えている。
図1は、本発明の実施例1の概要説明図であり、複数のノードA〜D(NodeA〜NodeD)を順次リング状に伝送路により接続したデータ伝送制御システムの概要を示し、例えば、ノードA(NodeA)をマスタ局とすると共に、伝送モードをSDH方式に設定し、他のノードB〜D(NodeB〜NodeD)をスレーブ局とし、伝送モードは各種の設定状態の場合、伝送モードの識別用として、オーバヘッドSOHの中のF1バイトを使用する。このF1バイトは、ユーザチャネルバイトとして定義されているが、一般的には未使用としている場合が殆どであり、通常はオール“0”としている。そこで、このF1バイトの8ビット(b1〜b8)の中の最下位の1ビット(b8)を使用し、初期立上時には、マスタ局は“1”に設定する。このマスタ局に於ける設定内容は、初期立上時に確認することが必要である。しかし、マスタ局以外のスレーブ局は、初期設定状態は、基本的には“0”とする。しかし、任意の設定内容とすることができる。又伝送モードについては、オーバヘッドSOHのAUポインタAU PTRのH1〜H3バイト(図9参照)の中のH1バイトについて、その中の2ビット分(以下ssビットと称する)を使用し、SDH方式については、ssビット=“10”、SONET方式については、ssビット=“00”とする。従って、図1に於いて、ノードAをマスタ局、伝送モードをSDH方式とした場合を示すから、F1バイトのb8ビット=“1”、H1バイトのssビット=“10”に設定して送信する。
ノードAに接続されたノードBは、SONET方式に設定されている場合、NodeA=マスタ局、NodeA=SDH、NodeB=SONET(誤設定)として図示しているように、マスタ局の設定内容と相違する場合で、且つノードBの初期設定内容がスレーブ局である場合、図示のように、ノードBは、NodeAからssビットを受信後、SONET→SDHへモード変更する。このモード変更後、後続のノードCに対して、ノードBは、マスタ局として伝送モードの通知を行う為に、F1バイトのb8ビット=“1”に変更し、且つH1バイトのssビット=“10”として送信する。それによって、次のノードCに於いても、NodeB→NodeCもモード変更として示すように、ノードBと同一の伝送モードに変更される。従って、マスタ局とその伝送モードとを各スレーブ局に順次設定することができる。なお、システム構築時に、スレーブ局となるノードのF1バイトの最下位ビットb8が“1”でマスタ局と見做される状態が発生し、且つH1バイトのssビット=“00”でSONET方式に設定されている場合、最初にマスタ局に設定されたノードAは、マスタ局の地位と伝送モードの設定内容とを維持することにより、誤設定状態を継続するSONET方式設定のノードは、予め設定した所定回数の伝送モードの相違するH1バイトのssビットの受信検出により、そのssビットにより示されている伝送モードに修正する。それにより、総て自動的に最初にマスタ局に設定したノードの伝送モードについて設定が可能となる。更に、途中に増設した伝送装置や交換設置した伝送装置に対しても、F1バイトのb8ビット及びH1バイトのssビットにより、他の伝送装置と同一の伝送モードに自動的に設定することが可能となる。
図2は、本発明の実施例1のノードの概要説明図であり、図1のノードA〜Dの概要の構成を示し、光伝送路に接続されて光信号と電気信号との相互の変換手段を含む送受信部(SFP)1と、フレーム分解及び組立てを行うフレーム処理部(Framer)2と、マッピング処理及び分離処理を行うマッピング処理部(Mapper)3と、直並列変換部(SERDES)4と、伝送フレームのヘッダのF1バイトとssビットとを検出する検出部(F1byte/ssbitDET)5と、F1バイト挿入部(F1byte(b8)INS)6と、伝送モード変更部(ModeCHG)7とを含む構成を有し、フレーム処理部2に、検出部5とF1バイト挿入部6と、伝送モード変更部7とを接続した構成を示す。F1バイト挿入部6は、伝送フレームのオーバヘッドSOHのFバイトのb8ビットを、マスタ局は“1”に設定し、他のスレーブ局は、任意の初期設定状態とするものであるが、基本的には“0”に設定される。なお、伝送モードの設定処理終了した場合に、“1”に設定し、次段のスレーブ局に対して初期設定修了に基づくマスタ局としての伝送モード通知を可能とする。又検出部5は、オーバヘッドSOHのF1バイト及びH1バイトのssビットを検出して、伝送モード変更部7に通知する。
図3は、本発明の実施例1の要部詳細説明図であり、図2に於ける送受信部1とフレーム処理部2と伝送モード変更部7とについて示し、10は図2に於ける送受信部1に相当する送受信部(SFP)、11は図2に於けるフレーム処理部2に相当するフレーム処理部(Framer)、12は図2に於ける伝送モード変更部7に相当する伝送モード変更部(Mode CHG)、21はSCR、22は同期処理部(Sync/DSCR)、23は同期挿入検出部(SOH INS/DET)、24は挿入検出部(POHINS/DET)、25は多重分離部(DMUX)、26は多重部(MUX)、27はS1バイトの上位4ビットについてのコード変換部(SSM QL Code変換部)、28は未使用バイト変換部(SOH未使用byte変換部)、29はK1,K2バイトによるAPSの切替えの方式を変換するAPS(Automatic Protection Switch)切替方式変換部を示し、フレーム処理部11は、図2に示すマッピング処理部(Mapper)と接続されている。
モード変換部12は、コード変換部27と未使用バイト変換部28とAPS切替方式変換部29とを含む構成を有し、それぞれ変換データテーブルにより、SDH/SONET情報を基に、コード変換部27、未使用バイト変換部28及びAPS切替方式変換部29は、入力された検出情報を基に変換した情報を、同期挿入検出部23に入力する。それにより、前段の伝送装置から受信した情報に従って、伝送方式を一致させる処理を自動的に実行することができると共に、次段の伝送装置に対して伝送方式を一致させる為の情報を送信することができる。それによって、例えば、図1に於けるノードA〜Dの伝送装置の交換処理時やノード追加による伝送装置の追加接続時には、新規接続伝送装置を既設の伝送装置の伝送方式に自動的に一致させることが可能となる。
図4は、本発明の実施例1の要部フローチャートであり、各伝送装置に於いて、自局の動作モードの設定状態を確認する(1−1)。即ち、自局の動作モードがマスタ局であるか否かは、F1バイトの最下位ビットb8が“1”(マスタ局)か“0”(スレーブ局)かにより判定し、マスタ局の場合は、この処理を終了し、スレーブ局の場合は、対向局からの受信フレームのオーバヘッドのF1バイトの最下位ビットb8を抽出し(1−2)、伝送モードの変更が可能の状態か否かを判定し(1−3)、伝送モード変更不可能の状態の場合は、ステップ(1−1)に戻り、又伝送モード変更可能の状態の場合は、H1バイトのssビットを参照し、伝送モードを変更する(1−4)。例えば、ssビットが“00”の場合は、伝送モードをSONET方式とし、ssビットが“10”の場合は、伝送モードをSDH方式とし、伝送モード判定フラグとして、F1バイトの最下位ビットb8を“1”として、次段の伝送装置に対してはマスタ局として、伝送モードの通知を行うものである。
図5は、本発明の実施例1のコード変換部(SSM QL Code変換部)の説明図であり、図3に於けるS1バイトの上位4ビットについてのコード変換部(SSM QL Code変換部)27のテーブル内容に相当し、SSMコードと、SDH(ITU G.781 OptionI)と、SONET(ITU G.781 OputionII)と、NTT(ITU G.781 OputionIII)(MAPOS(Multiple Access Protocol over SONET/SDH))との対応関係を示す。SSM QLコードによりクロックソース選択の定義を行うことから、クロックソースの誤選択を防止する為に、このSSM QLコードを一致させる必要があり、伝送モードとして、SDH方式とSONET方式とNTT方式(MAPOS方式)とについてのQLコード示す。前述のように、F1バイトの最下位ビットb8によりマスタ局であることを通知すると共に、H1バイトのssビットにより伝送モードを通知し、それにより、SDHモードとする場合は、SSM QLコードを、ITU G 781 OputionIに従って変更し、SONETモードとする場合は、SSM QLコードを、ITU G 781 OputionIIに従って変更し、NTT(MAPOS)モードとする場合は、SSM QLコードを、ITU G 781 OputionIIIに従った内容に変更する。
図6は、本発明の実施例1のQLコード変換処理の説明図であり、NTT(MAPOS方式)とSDHとSONETとのそれぞれの方式に於けるQLコードの変換処理の例を示し、SDHモードは、F1バイトのb7=“0”、NTT(MAPOS)モードは、F1バイトのb7=“1”によりそれぞれ判断可能であり、又SONETモードは、H1バイトのssビット=“10”により判断可能である。これらの伝送モード判断に従って、例えば、SDHモードからSONETモードに変更する場合、実線矢印方向に従ってQLコードの変更を行い、これと反対に、SONETモードからSDHモードに変更する場合、点線矢印方向に従ってQLコードの変更を行う。又SDHモードからNTT(MAPOS方式)モードに変更する場合、実線矢印方向にQLコードの変更を行い、反対にNTT(MAPOS方式)からSDHモードに変更する場合は、点線矢印方向にQLコードの変更を行うもので、それらのQLコードをテーブル化しておくことにより、伝送方式判定に従って容易に相互間の変換処理を行うことが可能であり、何れの伝送方式に変更しても、クロックソースの誤選択を回避可能とすることができる。
図7は、本発明の実施例2の伝送方式変更処理の状態遷移説明図であり、SDH設定状態とSONET設定状態との間の変更処理に、前方保護と後方保護との保護段数を設定することにより、立上げ処理や運用処理過程及び増設や修復等の処理に於ける誤設定や伝送エラーがあっても、正しい設定状態に自動的に復帰可能とするもので、SDH設定状態と、SONET設定状態との何れの設定状態の場合も、前方保護及び後方保護を行うものであり、予め保護段数を設定する。例えば、オーバヘッドSOHのAUポインタAU PTRのH1〜H3バイト(図9参照)の中のH1バイトのssビットにより、SDH方式は、ssビット=“10”、SONET方式は、ssビット=“00”とし、マスタ局は、F1バイトのb8ビット=“1”、スレーブ局は、b8ビット=“0”又は“1”とし、SDH設定状態で後方保護段数をM、SONET設定状態で前方保護段数をN(なお、N=M、或はN≠M)とし、例えば、初期設定時に、マスタ局をSDH方式に設定した場合に、H1バイトのssビット=“00”を受信し、これをM回以下の連続ではSDH方式設定状態を維持し、連続してM回以上繰り返しH1バイトのssビット=“00”を受信した場合は、SONET設定状態に変更する。同様に、SONET設定状態の伝送装置が、H1バイトのssビット=“01”を受信し、それにより、初期設定時に、マスタ局以外の伝送装置がF1バイトのb8ビット=“1”、伝送モードを示すH1バイトのssビット=“00”に設定されていたとしても、保護段数N回の繰り返し受信により、SDH設定状態に変更する。この伝送方式の変更処理手段は、例えば、図2に於ける検出部5による検出機能を利用し、F1バイトのb8ビット及びH1バイトのssビットの検出結果を基に、伝送方式変換処理を実行する構成を、伝送モード変更部(Mode CHG部)7(図2参照)に設けることができる。なお、この場合の変更処理手段のみを独立した構成とすることも可能である。
1,10 送受信部(SFP)
2 フレーム処理部(Framer)
3 マッピング処理部(Mapper)
4 直並列変換部(SERDES)
5 検出部(F1byte/ssbitDET)
6 F1バイト挿入部(F1byte(b8)INS)
7 伝送モード変更部(Mode CHG)
11 フレーム処理部(Framer)
12 伝送モード変更部(Mode CHG)
23 同期挿入検出部(SOH INS/DET)
24 挿入検出部(POH INS/DET)
25 多重分離部(DMUX)
26 多重部(MUX)
27 コード変換部(SSM QL Code変換部)
28 未使用バイト変換部(SOH未使用byte変換部)
29 APS切替方式変換部

Claims (3)

  1. 同期ステータスメッセージ品質コードが異なる伝送方式に切り替え可能な複数の伝送装置を伝送路により接続して高速同期伝送を行うデータ伝送制御システムに於いて、
    前記複数の伝送装置は、自伝送装置がマスタ局かスレーブ局かの設定情報と伝送モードの設定情報とを、同期伝送フレームのオーバヘッドの未使用バイトの中の予め定めたビットを用いて設定して送信する手段を備え、
    前記スレーブ局に設定された伝送装置は、
    前記マスタ局設定情報と前記伝送モード設定情報とを受信して、受信した伝送モード設定情報による伝送モードに変更処理する手段と
    前記同期伝送フレームのオーバヘッドの未使用バイトの中の予め定めたビットを自局をマスタ局に設定して前記伝送モード設定情報を前記伝送路を介して次の伝送装置に伝送する手段と
    を備えたことを特徴とするデータ伝送制御システム。
  2. 前記同期伝送フレームのオーバヘッドの未使用バイトの中の予め定めたビットを用いて設定した伝送モードの設定情報を基に、伝送モードの設定変更処理を行う伝送モードの変更処理手段は、前方保護段数及び後方保護段数を設定した保護手段を含む構成を備えたことを特徴とする請求項1記載のデータ伝送制御システム。
  3. 前記伝送モードの変更に従って、同期ステータスメッセージ品質コードのレベルを、変更後の伝送モードに整合させるように変換する同期ステータスメッセージ品質コード変換部を備えたことを特徴とする前記請求項1記載のデータ伝送制御システム。
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