JP6046016B2 - 伝送システムおよび伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、異なるプロトコルの信号の伝送に関する。

通信トラフィックの増大にともない、ネットワークの高速化・大容量化が求められてき。データ多重化による大容量伝送が、集線装置間、拠点間、又はプロバイダのネットワーク間などを結ぶ通信基幹回路網に使用されている。このような大容量伝送の例は、低速の信号を予め決められた速度の信号に多重化して伝送するＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ／Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）通信に適した光パスの概念を採用して大容量伝送を実現したＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などである。

上述のような大容量伝送技術は、複数の信号を収容する場合に、装置構成が大きくなるという問題がある。こうした中、例えば、ＳＤＨやＳＯＮＥＴにおける複数のフレームレートの同期検出を単一の回路で実現する技術が、特許文献１に記載されている。また、特許文献２は、ＯＴＮフレームで規格化されていない低速信号を、信号種別に関係なくＯＴＮフレーム化する、マルチレート対応インタフェース盤を開示している。

また、近年では、ネットワークに接続される信号（プロトコル）は、その用途に応じて多様化しており、例えば、リンク層においては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅｌ、ＩｎｆｉｎｉＢａｎｄなどの様々なプロトコルが混在している。

こうした中、伝送データレートが異なるリンクを多重化して伝送するネットワークにおいて、プロトコルや伝送データレートに依存しないマルチレートに対応した信号多重化技術の要求が高まってきている。

特開２００３−１４３０９７号公報 特開２００８−２２７９９５号公報

特許文献１に記載の技術は、正確で安定したクロックに強く依存する同期プロトコルのネットワークであるＳＤＨやＳＯＮＥＴのフォーマットの信号を伝送することを前提とし、フォーマット固有の同期検出パターンを検出することでマルチレートを検出する。そのため、当該技術は、例えば、非同期クロックで動作するＥｔｈｅｒｎｅｔの信号を検出することはできない。

ＯＴＮフォーマットの伝送により信号の種類によらずにマッピングでき、かつネットワーク全体の一元的な監視制御が可能となるが、実装するためには、あらかじめＩＴＵで規格化されたＯＴＮフレームの種類別に、伝送装置を複数配置する必要がある。

特許文献２に記載の技術は、光モジュールの種類を表す識別情報である光モジュールコードを用いて、マルチレートを検出する。そのため、当該技術は、光モジュールが搭載されていない装置には適用することはできない。

本発明は、マルチレーン伝送を含む複数の物理ポートを持ち、データを多重化して伝送することが可能で、また様々なリンク層プロトコルが混在するネットワークにおいて、データを伝送することが求められるデータ伝送システム及びデータ伝送装置に関し、特にリンク層プロトコルや伝送レーン数に依存せずにデータの多重化・分離化を可能とする小型かつ低遅延なデータ伝送装置を提供することを目的とする。

本願において開示される発明の一側面となる伝送システムおよび伝送方法では、前記第１伝送装置は、前記複数の第１物理ポートの各々について、前記第１物理ポートが有する複数の第１レーンのうち有効な第１レーンの数と当該有効な第１レーンを有する前記第１物理ポートの識別情報とを前記第２伝送装置に通知し、前記第２伝送装置は、前記複数の第２物理ポートの各々について、前記第２物理ポートが有する複数の第２レーンのうち有効な第２レーンの数と当該有効な第２レーンを有する前記第２物理ポートの識別情報とを取得し、前記有効な第２レーンの数および前記第２物理ポートの識別情報と、前記第１伝送装置から通知された前記有効な第１レーンの数および前記第１物理ポートの識別情報と、に基づいて、前記第１物理ポートの識別情報と前記第２物理ポートの識別情報とを対応付け、いずれかの第１物理ポートの識別情報を含むデータが前記第１伝送装置から伝送されてきた場合、当該データに含まれる前記いずれかの第１物理ポートの識別情報に対応する識別情報により特定される前記第２物理ポートから送信することことを特徴とする。

本発明の代表的な実施の形態によれば、データ伝送の効率化を図ることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

伝送システムの構成例１を示す説明図である。 図１に示した伝送システムにおける送信装置および受信装置の内部構成を示すブロック図である。 伝送システムの構成例２を示す説明図である。 図３に示した伝送システムにおける通信装置の内部構成を示すブロック図である。 伝送システムにおいて伝送されるデータに挿入されるマーカ構造例を示す説明図である。 伝送システムでの伝送例を示すシーケンス図である。 対応表の更新例１を示す説明図である。 対応表の更新例１を示す説明図である。 伝送装置におけるデータ伝送処理手順例を示すフローチャート１である。 マスターである伝送装置におけるデータ伝送処理手順例を示すフローチャートである。 スレーブである伝送装置におけるデータ伝送処理手順例を示すフローチャートである。 送信側の伝送装置にマルチプレクサを搭載し、受信側の伝送装置にデマルチオプレクサを搭載した伝送システムにおける伝送例を示す説明図１である。 送信側の伝送装置にマルチプレクサを搭載し、受信側の伝送装置にデマルチオプレクサを搭載した伝送システムにおける伝送例を示す説明図２である。 送信側の伝送装置にマルチプレクサを搭載し、受信側の伝送装置にデマルチオプレクサを搭載した伝送システムにおける伝送例を示す説明図３である。

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数の実施の形態またはセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

さらに、以下の実施の形態において、伝送レーンとは、物理レーンや仮想レーン、ＰＣＳ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｕｂｌａｙｅｒ）レーンなどの総称であり、物理的な伝送路に限定されるものではない。

本実施の形態にかかる伝送システム、受信装置、送信装置、および通信装置は、一例として、複数の物理ポートを持ち、様々なリンク層プロトコルが混在するネットワークにおいてデータを伝送する。

また、通信装置とは、データを送信する送信装置の送信機能と、データを受信する受信装置のデータの受信機能の両方を備えるデバイスである。また、伝送システムとは、送信装置から受信装置へデータを伝送する構成、送信装置から通信装置へデータを伝送する構成、通信装置から受信装置へデータを伝送する構成、一方の通信装置から他方の通信装置へデータを伝送する構成のいずれかを含むシステムである。また、送信装置および通信装置は、データを多重化して送信する構成としてもよく、受信装置および通信装置は、多重化されたデータを分離する構成としてもよい。なお、本明細書では、送信装置、受信装置、および通信装置を総称して「伝送装置」とする。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一構成には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

＜伝送システムの構成例＞
図１は、伝送システムの構成例１を示す説明図である。図１に示す伝送システム１００は、送信装置１と受信装置２とを有し、送信装置１から受信装置２へデータを伝送する構成とする。送信装置１と受信装置２とは、ｍ本の伝送レーンによって構成される伝送路を介して接続される。また、ポート番号と有効レーン数とを通知する経路を別に設けても良いし、ｍ本の伝送路を用いて通知しても良い。なお、ｍは伝送路全体のレーン数で、１以上の整数である。また、有効レーン数とは、有効なデータを伝送するレーンの本数である。

図２は、図１に示した伝送システム１００における送信装置および受信装置の内部構成を示すブロック図である。まず、送信装置１は、ｎ個の検出部１０（１０−１〜１０−ｎ）、管理部２０、ｎ個の挿入部３０（３０−１〜３０−ｎ）、マルチプレクサ４０を備える。ｎは、物理ポートの個数であり、１以上の整数である。

ｎ個の検出部１０（１０−１〜１０−ｎ）はそれぞれ、物理ポートＰ１〜Ｐｎに接続される。物理ポートＰ１〜Ｐｎはそれぞれ、伝送レーンを収容する。たとえば、物理ポートＰ１は、ａ本の伝送レーンＴｘＰ１＿１〜ＴｘＰ１＿ａを収容し、物理ポートＰｎは、ｘ本の伝送レーンＴｘＰｎ＿１〜ＴｘＰｎ＿ｘを収容する。なお、ａとｘは、１以上の整数である。

ｎ個の検出部１０（１０−１〜１０−ｎ）はそれぞれ、伝送線に接続された物理ポートのポート番号と、当該物理ポートのどの伝送レーンが有効であるかを検出する。物理ポートＰ１〜Ｐｎに伝送線が接続された場合に伝送線から有効データが到達する伝送レーンが有効レーンである。また、ｎ個の検出部１０（１０−１〜１０−ｎ）はそれぞれ、有効レーンによって伝送されたデータのビット列を、対応する挿入部３０（３０−１〜３０−ｎ）に伝送する。なお、検出部１０は、電源投入時に検出してもよく、物理ポートが接続されたときに検出してもよい。

送信装置内の管理部２０は、ｎ個の検出部１０（１０−１〜１０−ｎ）からのポート番号と有効レーン数を受け取り、対応する挿入部３０（３０−１〜３０−ｎ）に送信する。また、送信装置内の管理部２０は、マルチプレクサ４０にポート番号を通知する。

ｎ個の挿入部３０（３０−１〜３０−ｎ）はそれぞれ、管理部２０からのポート番号と有効レーン数を、対応する検出部から伝送されてきたデータに挿入する。そして、ｎ個の挿入部３０（３０−１〜３０−ｎ）はそれぞれ、ポート番号を挿入したデータのビット列をマルチプレクサ４０に伝送する。

マルチプレクサ４０は、管理部２０から通知されるポート番号を選択信号とし、ｎ個の挿入部３０（３０−１〜３０−ｎ）から伝送されてくるデータを受信して、多重化する。マルチプレクサ４０は、ｍ本の伝送レーンによって構成される伝送路へ多重化されたデータを送信する。

また、受信装置２は、デマルチプレクサ５０、ｎ個の解析部６０（６０−１〜６０−ｎ）、ｎ個の再生部７０（７０−１〜７０−ｎ）、管理部２０を備える。

デマルチプレクサ５０は、送信装置１からの多重化データを分離する。デマルチプレクサ５０は、分離したデータのビット列を、当該データに含まれるポート番号に対応する解析部に伝送する。

ｎ個の解析部６０（６０−１〜６０−ｎ）はそれぞれ、デマルチプレクサ５０からのデータに含まれるポート番号を取り出し、受信装置２の管理部２０に通知する。また、ｎ個の解析部６０（６０−１〜６０−ｎ）はそれぞれ、デマルチプレクサ５０からのデータのビット列を、対応する再生部７０に伝送する。

ｎ個の再生部７０（７０−１〜７０−ｎ）はそれぞれ、物理ポートＰ１’〜Ｐｎ’に接続される。物理ポートＰ１’〜Ｐｎ’はそれぞれ、伝送レーンを収容する。たとえば、物理ポートＰ１’は、物理ポートＰ１と同様、ａ本の伝送レーンＲｘＰ１＿１〜ＲｘＰ１＿ａを収容し、物理ポートＰｎ’は、物理ポートＰｎと同様、ｘ本の伝送レーンＲｘＰｎ＿１〜ＲｘＰｎ＿ｘを収容する。

受信装置２の管理部２０は、ｎ個の解析部６０（６０−１〜６０−ｎ）から通知されたポート番号と有効レーン数を、対応する再生部７０に通知する。

ｎ個の再生部７０（７０−１〜７０−ｎ）はそれぞれ、受信装置２の管理部２０からポート番号と有効レーン数の通知を受けた場合、伝送線に接続された物理ポートの伝送レーンに、解析部６０から伝送されてくるデータのビット列を割り当てて伝送する。

また、受信装置２の管理部２０は、データのビット列を伝送する各物理ポートＰ１’〜Ｐｎ’の伝送レーンを有効レーンとし、当該有効レーンの個数である有効レーン数とｎ個の解析部６０（６０−１〜６０−ｎ）から通知されたポート番号とを、送信装置の管理部に通知する。

図３は、伝送システム１００の構成例２を示す説明図である。図３に示す伝送システム１００は、２台の通信装置を有し、一方の通信装置３−１から他方の通信装置３−２へデータを伝送する構成とする。通信装置３−１と通信装置３−２はそれぞれ、図１に示した送信装置および受信装置を有する。各通信装置３−１、３−２の内部では、送信装置および受信装置は管理部を共有する構成とする。また、通信装置３−１内の送信装置は、通信装置３−２内の受信装置と接続され、通信装置３−２内の送信装置は、通信装置３−１内の受信装置と接続される。

図４は、図３に示した伝送システム１００における通信装置３−１、３−２の内部構成を示すブロック図である。通信装置３−１内の送信装置１と通信装置３−２内の受信装置２との関係は、図２に示した内容と同様である。また、通信装置３−１内の送信装置１と通信装置３−２内の受信装置２との関係も、図２に示した内容と同様である。

＜データ構造例＞
図５は、伝送システム１００において伝送されるデータに挿入されるマーカ構造例を示す説明図である。ここでは、１００Ｇイーサネット（登録商標）のマーカ構造を用いる。マーカは、ヘッダ、マーカＭ０、マーカＭ１、マーカＭ２，ビットパリティＢＩＰ３，マーカＭ４，マーカＭ５，マーカＭ６，ビットパリティＢＩＰ７を含む。そのほか、伝送したい情報が含まれる。

マーカＭ０は、物理ポートのポート番号と、ローカル発信／リモート対応の識別子と、を連結した情報である。ここで、ローカルとは、自装置を意味し、リモートとは伝送相手の伝送装置である。たとえば、図１の送信装置１から見れば、送信装置１がローカルで、受信装置２がリモートである。同様に、受信装置２から見れば、受信装置２がローカルで、送信装置１がリモートである。

ローカル発信／リモート対応の識別子とは、そのデータがローカル発信なのか、リモート対応なのかを特定する識別子である。ローカル発信の識別子とは、ローカルが検出したポート番号を、ローカルがリモートに伝送する場合に付与する識別子であり、リモート対応の識別子とは、ローカルから伝送されてきたポート番号についてローカルで更新してリモートに返答する場合に付与する識別子である。

マーカＭ１は、ローカルでポート番号が検出された物理ポートの有効レーン数と、マスター／スレーブの識別子とを連結した情報である。マスター／スレーブの識別子とは、自装置がマスターであるかスレーブであるかを特定する識別子である。自装置がマスターであるかスレーブであるかはあらかじめ設定される。マスター／スレーブの識別子は、物理ポートの競合が発生した場合に参照される。

マーカＭ２は、リモートの物理ポート番号と、更新ＯＫ／ＮＧの識別子とを連結した情報である。更新ＯＫ／ＮＧの識別子とは、ローカルにおいてポート番号および有効レーン数が確定したか否かを特定する識別子であり、確定した場合には更新ＯＫが付与され、確定しなかった場合には更新ＮＧが付与される。

ビットパリティＢＩＰ３は、データのビットパリティ値である。マーカＭ４は、マーカＭ０のビット反転した値であり、マーカＭ５はマーカＭ１のビット反転した値であり、マーカＭ６はマーカＭ２のビット反転した値である。また、ビットパリティＢＩＰ７は、ビットパリティＢＩＰ３のビット反転した値である。

＜データ伝送シーケンス＞
図６は、伝送システム１００での伝送例を示すシーケンス図である。なお、図６では、左側の伝送装置をマスターとし、右側の伝送装置をスレーブとして説明する。また、図６では、ポート番号と有効レーン数との組を「対応表」と称し、互いの管理部により対応表を通知しあう構成とする。

また、図６において、「通信部」とは、送信部および受信部の総称である。「送信部」は、図２および図４に示した複数の挿入部およびマルチプレクサを含む。マルチプレクサが不要な場合は、「送信部」は、複数の挿入部となる。同様に、「受信部」は、図２および図４に示した複数の解析部およびデマルチプレクサを含む。デマルチプレクサが不要な場合は、「受信部」は、複数の解析部となる。

マスターは、検出部１０によりポート番号および有効レーン数を検出すると（ステップＳ６０１）、検出したポート番号および有効レーン数を管理部２０に通知する（ステップＳ６０２）。マスターは、管理部２０により物理ポートのリソース確認をして、検出したポート番号および有効レーン数を含む対応表Ａを作成する（ステップＳ６０３）。このとき、マスターは、挿入部３０により、対応表Ａにおいて、マーカＭ０にローカル発信の識別子を設定し、マーカＭ１にマスターの識別子を設定し、マーカＭ２にデフォルトである更新ＮＧの識別子を設定する。そして、マスターは、通信部により、対応表Ａをスレーブに送信する（ステップＳ６０４）。

同様に、スレーブも、検出部１０によりポート番号および有効レーン数を検出すると（ステップＳ６１１）、検出したポート番号および有効レーン数を管理部２０に通知する（ステップＳ６１２）。スレーブは、管理部２０により物理ポートのリソース確認をして、検出したポート番号および有効レーン数を含む対応表Ｂを作成する（ステップＳ６１３）。このとき、スレーブは、対応表Ｂにおいて、挿入部３０により、マーカＭ０にローカル発信の識別子を設定し、マーカＭ１にスレーブの識別子を設定し、マーカＭ２にデフォルトである更新ＮＧの識別子を設定する。そして、スレーブは、通信部により、対応表Ｂをマスターに送信する（ステップＳ６１４）。

スレーブは、対応表Ｂとマスターから送信されてくる対応表Ａとを比較して、対応表Ｂを更新する（ステップＳ６１５）。マスターから送信されてくる対応表Ａにはローカル発信の識別子が設定されているが、スレーブの場合、対応表Ｂとの更新に用いられる。このとき、更新済みの対応表Ｂにおいて、マーカＭ０はリモート対応の識別子に変更される。スレーブは、管理部２０により、更新済みの対応表Ｂをマスターに通知する（ステップＳ６１６）。

マスターは、ステップＳ６１４で送信されてきた対応表ＢとステップＳ６１６で通知されてきた更新済みの対応表Ｂとを受けるが、ステップＳ６１４で送信されてきた対応表Ｂには、ローカル発信の識別子が設定されているため、対応表Ａとの比較には用いない。マスターは、ステップＳ６１４で通知されてきた更新済みの対応表Ｂには、リモート対応の識別子が設定されているため、対応表Ａと更新済みの対応表Ｂとを比較することで、対応表Ａを更新する（ステップＳ６０５）。

この更新により、対応表Ａが確定した場合には、マスターは、マーカＭ２を更新ＯＫに変更してリモートに送信装置からデータを送信し（ステップＳ６０６）、スレーブは、データを受信することで、データ受信リンクアップを行う（ステップＳ６０７）。これにより、シーケンスを終了する。

＜対応表の更新例＞
図７は、対応表の更新例１を示す説明図である。ここでは、図６のシーケンスを参照しながら説明する。マスターは、対応表Ａを作成し（ステップＳ６０３）、対応表Ａをスレーブに送信する（ステップＳ６０４）。なお、ローカル発信／リモート対応の識別子は、「ローカル発信」に設定される。ここで、対応表Ａは、ポート番号Ｐ１〜Ｐ３とその有効レーン数２０，１６，２を有するものとする。

スレーブは、対応表Ｂを作成し（ステップＳ６１３）、対応表Ｂをマスターに送信する（ステップＳ６１４）。なお、ローカル発信／リモート対応の識別子は、「ローカル発信」に設定される。ここで、対応表Ｂは、ポート番号Ｐ１’〜Ｐ４’とその有効レーン数２，１６、２０，２０を有するものとする。

マスターは、ステップＳ６１４により対応表Ｂを受信するが、対応表Ｂにはローカル発信の識別子が設定されているため、対応表Ａとの比較をしない。対応表Ｂは、スレーブにおいて、対応表Ａに基づいて更新されておらず、後述する競合が発生する場合があるからである。

スレーブは、ステップＳ６１５により対応表Ａおよび対応表Ｂを比較し、対応表Ｂを更新する。対応表Ａ，Ｂの比較では、有効レーン数が同一であるポート番号どうしが対応付けられる。このため、対応表Ａでは、ポート番号Ｐ１とポート番号Ｐ３’、Ｐ４’が対応し、ポート番号Ｐ２とポート番号Ｐ２’が対応し、ポート番号Ｐ３とポート番号Ｐ１’が対応する。また、対応表Ｂでは、ポート番号Ｐ１’とポート番号Ｐ３が対応し、ポート番号Ｐ２’とポート番号Ｐ２が対応し、ポート番号Ｐ３’とポート番号Ｐ１が対応し、ポート番号Ｐ４’とポート番号Ｐ１が対応する。

対応表Ａにおいて、ポート番号Ｐ１とポート番号Ｐ３’、Ｐ４’が対応するが、１つのポートに対して複数のポートが対応するため、競合状態となる。競合を解消するため、スレーブは、対応表Ｂのポート番号Ｐ４’のエントリを消去することで、対応表Ｂを更新する。スレーブは、更新済みの対応表Ｂをマスターに通知する（ステップＳ６１６）。

マスターは、ステップＳ６１６により更新済みの対応表Ｂの通知を受け、対応表Ａと比較して対応表Ａを更新する（ステップＳ６０５）。対応表Ａ，Ｂの比較では、上記と同様、有効レーン数が同一であるポート番号どうしが対応付けられる。このため、対応表Ａでは、ポート番号Ｐ１とポート番号Ｐ３’が対応し、ポート番号Ｐ２とポート番号Ｐ２’が対応し、ポート番号Ｐ３とポート番号Ｐ１’が対応する。これにより、マスターの対応表Ａが確定し、スレーブに対してデータ伝送ができるようになる。

図８は、対応表の更新例１を示す説明図である。図７との違いは、図７では、左側の伝送装置がマスターで右側の伝送装置がスレーブであったが、図８ではその逆で右側の伝送装置がマスターで左側の伝送装置がスレーブとする。対応表Ａ，Ｂは、図７と同一とする。

マスターは、対応表Ｂを作成し（ステップＳ６０３）、対応表Ｂをスレーブに送信する（ステップＳ６０４）。なお、ローカル発信／リモート対応の識別子は、「ローカル発信」に設定される。ここで、対応表Ｂは、ポート番号Ｐ１’〜Ｐ４’とその有効レーン数２，１６，２０，２０を有するものとする。

スレーブは、対応表Ａを作成し（ステップＳ６１３）、対応表Ａをマスターに送信する（ステップＳ６１４）。なお、ローカル発信／リモート対応の識別子は、「ローカル発信」に設定される。ここで、対応表Ａは、ポート番号Ｐ１〜Ｐ３とその有効レーン数２０，１６、２を有するものとする。

マスターは、ステップＳ６１４により対応表Ａを受信するが、対応表Ａにはローカル発信の識別子が設定されているため、対応表Ｂとの比較をしない。

スレーブは、ステップＳ６１５により対応表Ａおよび対応表Ｂを比較し、対応表Ａを更新する。対応表Ａ，Ｂの比較では、有効レーン数が同一であるポート番号どうしが対応付けられる。このため、対応表Ａでは、ポート番号Ｐ１とポート番号Ｐ３’、Ｐ４’が対応し、ポート番号Ｐ２とポート番号Ｐ２’が対応し、ポート番号Ｐ３とポート番号Ｐ１’が対応する。また、対応表Ｂでは、ポート番号Ｐ１’とポート番号Ｐ３が対応し、ポート番号Ｐ２’とポート番号Ｐ２が対応し、ポート番号Ｐ３’とポート番号Ｐ１が対応し、ポート番号Ｐ４’とポート番号Ｐ１が対応する。

対応表Ａにおいて、ポート番号Ｐ１とポート番号Ｐ３’、Ｐ４’が対応するが、１つのポートに対して複数のポートが対応するため、競合状態となる。競合を解消するため、スレーブは、対応表Ａのポート番号Ｐ１のエントリを消去することで、対応表Ａを更新する。スレーブは、更新済みの対応表Ａをマスターに通知する（ステップＳ６１６）。

マスターは、ステップＳ６１６により更新済みの対応表Ａの通知を受け、対応表Ｂと比較して対応表Ｂを更新する（ステップＳ６０５）。対応表Ａ，Ｂの比較では、上記と同様、有効レーン数が同一であるポート番号どうしが対応付けられる。このため、対応表Ｂでは、ポート番号Ｐ１’とポート番号Ｐ３が対応し、ポート番号Ｐ２’とポート番号Ｐ２が対応し、なお、ポート番号Ｐ３’、Ｐ４’に対応するポート番号は対応表Ａに存在しないため、マスターは、対応表Ｂにおいてポート番号Ｐ３’、Ｐ４’のエントリを消去する。これにより、マスターの対応表Ｂが確定し、スレーブに対してデータ伝送ができるようになる。

＜データ伝送処理手順例＞
つぎに、伝送システム１００におけるデータ伝送処理手順例を図９〜図１１を用いて説明する。なお、図９のフローチャートは、自装置がマスターであるかスレーブであるかにかかわらず、定期的に、または、実行指示を受け付けた場合に実行される処理手順例である。また、図１０のフローチャートは、自装置がマスターである場合に実行される処理手順例であり、図１１のフローチャートは、自装置がスレーブである場合に実行される処理手順例である。

図９は、伝送装置におけるデータ伝送処理手順例を示すフローチャート１である。伝送装置は、物理ポートに伝送線に接続する通信モジュールが挿入されるのを待ち受け（ステップＳ９０１：Ｎｏ）、挿入された場合（ステップＳ９０１：Ｙｅｓ）、検出部１０により、ポート番号および有効レーン数を検出する（ステップＳ９０２）。

つぎに、伝送装置は、自装置の記憶部に第１対応表があるか否かを判断し（ステップＳ９０３）、ある場合（ステップＳ９０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ９０５に移行し、ない場合（ステップＳ９０３：Ｎｏ）、ステップＳ９０２で検出した情報を用いて、第１対応表を作成し（ステップＳ９０４）、ステップＳ９０５に移行する。第１対応表は、自装置が作成する対応表である。したがって、図７の実行主体がマスターの場合、第１対応表は対応表Ａであり、スレーブの場合、第１対応表は対応表Ｂである。そして、伝送装置は、第１対応表をリモートの伝送装置に送信する（ステップＳ９０５）。

図１０は、マスターである伝送装置におけるデータ伝送処理手順例を示すフローチャートである。まず、マスターである伝送装置は、第１および第２対応表があるか否かを判断する（ステップＳ１００１）。第２対応表とは、リモートの伝送装置（この場合、スレーブ）から通知されてくる対応表である。たとえば、図７のマスターの場合、マスターは第１対応表である対応表Ａを作成し、スレーブが作成した第２対応表である対応表Ｂの通知を受ける。

マスターは、第１および第２対応表がある場合（ステップＳ１００１：Ｙｅｓ）、第２対応表がローカル発信の識別子を持つか否かを判断する（ステップＳ１００２）。ローカル発信の識別子を持つ場合（ステップＳ１００２：Ｙｅｓ）、当該第２対応表では第１対応表と比較できないため、ステップＳ１００１に戻る。一方、スレーブ対応の識別子を持つ場合（ステップＳ１００２：Ｎｏ）、ステップＳ１００３に移行する。

たとえば、図７の例では、ステップＳ６１４でスレーブから通知されてくる対応表Ｂ（第２対応表）には、マーカＭ０にローカル発信の識別子が設定されているため、対応表Ａ（第１対応表）との比較は行わない。

つぎに、マスターは、第１対応表と第２対応表との対応が整合するか否かを判断する（ステップＳ１００３）。すなわち、マスターは、マスターの物理ポートとスレーブの物理ポートとが同一の有効レーン数で一対一対応で対応付けられるか否かを判断する（ステップＳ１００３）。整合する場合（ステップＳ１００３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１００６に移行し、整合しない場合（ステップＳ１００３：Ｎｏ）、ステップＳ１００４に移行する。たとえば、図７のステップＳ６０５での比較では、対応表Ａ、Ｂは整合することになる。

整合しない場合（ステップＳ１００３：Ｎｏ）、マスターは、ポートの競合が発生しているか否かを判断する（ステップＳ１００４）。ポートの競合が発生している場合（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１００６に移行する。一方、ポートの競合が発生していない場合（ステップＳ１００４：Ｎｏ）、マスターは、図７および図８のステップＳ６０５に示したように、第１対応表を更新する（ステップＳ１００５）。たとえば、図７の例では、マスターは、対応表Ａの対応物理ポート（図５のマーカＭ２に相当）に、スレーブのポート番号を書き込む。

このあと、マスターは、再度、第１対応表と第２対応表との対応が整合するか否かを判断する（ステップＳ１００６）。整合しない場合（ステップＳ１００６：Ｎｏ）、マスターは、ユーザ操作または自動で第１対応表を修正する（ステップＳ１００７）。自動で修正をかける場合、マスターは、たとえば、第１対応表の末尾のエントリを削除する。そして、マスターは、修正後の第１対応表をスレーブに送信する（ステップＳ１００９）。なお、修正後に第１対応表は、マスター内の記憶部で上書きされる。

一方、ステップＳ１００６において、整合すると判断された場合（ステップＳ１００６：Ｙｅｓ）、マスターは、第１対応表におけるポート番号および有効レーン数を確定させる（ステップＳ１００９）。これにより、マスターは、確定した物理ポートの有効レーンを用いて、スレーブにデータ伝送することができる。

図１１は、スレーブである伝送装置におけるデータ伝送処理手順例を示すフローチャートである。まず、スレーブである伝送装置は、第１および第２対応表があるか否かを判断する（ステップＳ１１０１）。第２対応表とは、リモートの伝送装置（この場合、マスター）から通知されてくる対応表である。たとえば、図７のスレーブの場合、スレーブは第１対応表である対応表Ｂを作成し、マスターが作成した第２対応表である対応表Ａの通知を受ける。

スレーブは、第１および第２対応表がある場合（ステップＳ１１０１：Ｙｅｓ）、第１対応表と第２対応表との対応が整合するか否かを判断する（ステップＳ１１０２）。すなわち、スレーブは、スレーブの物理ポートとマスターの物理ポートとが同一の有効レーン数で一対一対応で対応付けられるか否かを判断する。整合する場合（ステップＳ１１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０４に移行し、整合しない場合（ステップＳ１１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１１０３に移行する。たとえば、図７のステップＳ６１５での比較では、対応表Ａ、Ｂは整合しておらず、また、競合も発生していることになる。

整合しない場合（ステップＳ１１０２：Ｎｏ）、スレーブは、図７および図８のステップＳ６１５に示したように、第１対応表を更新する（ステップＳ１１０３）。なお、競合が発生している場合も、スレーブは、ステップＳ１１０３により競合を解消する。この場合、第１対応表のデータのマーカＭ０には、スレーブ対応の識別子が設定される。

このあと、スレーブは、マスターに第１対応表をスレーブに通知する（ステップＳ１１０４）。この通知は、図６〜図８のステップＳ６１６に相当する処理である。

＜マルチプレクサおよびデマルチプレクサの適用例＞
図１２〜図１４は、送信側の伝送装置にマルチプレクサ４０を搭載し、受信側の伝送装置にデマルチプレクサ５０を搭載した伝送システム１００における伝送例を示す説明図である。本実施の形態の伝送装置では、ポート単位でデータを伝送できるため、伝送システム１００にマルチプレクサ４０とデマルチプレクサ５０があることにより、データの多重化と分離化の順番をポート単位で変更することができる。また、多重化・分離化するポートを選択することができるので、マルチレートに対応して柔軟な経路選択が可能となる。

図１２は、伝送システム１００に含まれるマルチプレクサ４０とデマルチプレクサ５０の動作の一例を示す。本動作では、例えば５８：４０のマルチプレクサ４０の場合、送信側の伝送装置は、５８レーンの入力データを物理ポートＰ１からＰ４まで順番に多重化し、４０レーンのデータとして出力する。４０：５８のデマルチプレクサ５０では、４０レーンの入力データをＰ１からＰ４に順番に分離化し、５８レーンのデータとして出力する。

図１３では、管理部２０によるポート番号と有効レーン数との対応表を用いることによって、物理ポート単位での制御が可能となる。したがって、５８レーンの入力データを多重化する順番と分離する順番、さらにローカルの物理ポートとリモートの物理ポートとを変更することが可能となる。

例えば、送信側の伝送装置は、管理部２０によるポート番号と有効レーン数の対応表に従って、物理ポートＰ１、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ４の順番に多重化し、４０レーンのデータとして出力する。４０：５８のデマルチプレクサでは、データに挿入されたマーカに含まれる対応表の情報に従い、４０レーンの入力データをＰ１、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ４に順番に分離化し、さらに対応表の情報に従って、ローカルの物理ポートＰ１のデータをリモートの物理ポートＰ３’に、Ｐ２をＰ２’に、Ｐ３をＰ４’に、Ｐ４をＰ１’のように送信側の物理ポートとリモートの物理ポートを変更して、５８レーンのデータとして出力することが可能となる。

図１４は、物理ポートＰ１とＰ３を優先的に多重化する動作を示す。例えば、マルチプレクサ４０では、物理ポートＰ１とＰ３のデータだけを多重化し、４０レーンのデータとして出力する。４０：５８のデマルチプレクサ５０では、データに挿入されたマーカに含まれる対応表の情報に従い、４０レーンの入力データを分離化し、さらに対応表の情報に従って、ローカル装置の物理ポートＰ１（Ｐ３）のデータを受信側の伝送装置の物理ポートＰ３’（Ｐ４’）として、送信側の伝送装置の物理ポートと受信側の伝送装置の物理ポートを変更して、５８レーンのデータとして出力することが可能となる。

具体的には、たとえば、ユーザが伝送装置に対し物理ポート毎に優先度を設定する。たとえば、ユーザは、伝送レートの高い高速な物理ポートからの送信データを優先して多重化・分離化するように設定する。また、伝送装置は単一の回路で実現することができるので、小型でかつユーザの要求に柔軟に対応可能な、マルチポートに対応した大容量データを伝送することができる。

本実施の形態の伝送システム１００によれば、マルチレーン伝送を含む複数の物理ポートを持ち、データを多重化して伝送することが可能で、また様々なリンク層プロトコルが混在するネットワークにおいて有用である。特にリンク層プロトコルや伝送レーン数に依存せずに、プロトコルや伝送レーン数が異なる複数の物理ポートからの送信データを、多重化・分離化をすることができ、また、単一の回路で実現することができるので、小型かつ低遅延な、マルチレートに対応した大容量データ伝送装置を実現することができる。

以上、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。

１ 送信装置
２ 受信装置
１０ 検出部
２０ 管理部
３０ 挿入部
４０ マルチプレクサ
５０ デマルチプレクサ
６０ 解析部
７０ 再生部
１００ 伝送システム

Claims (8)

1. 複数の第１物理ポートで受信したデータを伝送する第１伝送装置と、前記第１伝送装置から伝送されるデータを受信して複数の第２物理ポートから送信する第２伝送装置と、を有する伝送システムであって、
   前記第１伝送装置は、
   前記複数の第１物理ポートの各々について、前記第１物理ポートが有する複数の第１レーンのうち有効な第１レーンの数と当該有効な第１レーンを有する前記第１物理ポートの識別情報とを前記第２伝送装置に通知し、
   前記第２伝送装置は、
   前記複数の第２物理ポートの各々について、前記第２物理ポートが有する複数の第２レーンのうち有効な第２レーンの数と当該有効な第２レーンを有する前記第２物理ポートの識別情報とを取得し、
   前記有効な第２レーンの数および前記第２物理ポートの識別情報と、前記第１伝送装置から通知された前記有効な第１レーンの数および前記第１物理ポートの識別情報と、に基づいて、前記第１物理ポートの識別情報と前記第２物理ポートの識別情報とを対応付け、
   いずれかの第１物理ポートの識別情報を含むデータが前記第１伝送装置から伝送されてきた場合、当該データに含まれる前記いずれかの第１物理ポートの識別情報に対応する識別情報により特定される前記第２物理ポートから送信することを特徴とする伝送システム。
2. 前記第２伝送装置は、前記有効な第１レーンの数と前記有効な第２レーンの数が一致する前記第１物理ポートの識別情報と前記第２物理ポートの識別情報とを対応付けることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
3. 前記第２伝送装置は、前記第１物理ポートの識別情報に対応する前記第２物理ポートの識別情報が複数存在する場合、前記第１物理ポートの識別情報に対応する前記第２物理ポートの識別情報が１つとなるように対応付けることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
4. 前記第１伝送装置は、前記複数の第１物理ポートで受信されたデータを多重化するマルチプレクサを有し、
   前記第２伝送装置は、前記第１伝送装置からの多重化されたデータを分離するデマルチプレクサを有し、前記デマルチプレクサにより前記多重化されたデータを分離して、前記第１物理ポートの識別情報に対応する識別情報により特定される前記第２物理ポートから、前記分離されたデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
5. 前記第１伝送装置は、前記複数の第１物理ポートの中から優先すべき特定の第１物理ポートを設定可能であり、前記マルチプレクサは、前記複数の第１物理ポートのうち、前記特定の第１物理ポートで受信されたデータを多重化して、前記第２伝送装置に送信することを特徴とする請求項４に記載の伝送システム。
6. 前記第１伝送装置および前記第２伝送装置のうち前記第１伝送装置がマスターに設定され、前記第２伝送装置がスレーブに設定されている場合、
   前記第２伝送装置は、前記第１物理ポートの識別情報と前記第２物理ポートの識別情報との対応関係を示す情報を、前記第１伝送装置に通知し、
   前記第１伝送装置は、前記対応関係を示す情報に基づいて、前記第１物理ポートの識別情報と前記第２物理ポートの識別情報とを対応付け、対応付けが完了した場合に前記複数の第１物理ポートの各々で受信したデータを、前記第２伝送装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
7. 前記第２伝送装置は、有効な第２レーンの数と当該有効な第２レーンを有する前記第２物理ポートの識別情報とを取得した場合、前記有効な第２レーンの数、前記第２物理ポートの識別情報、および更新すべきでない情報を前記第１伝送装置に通知し、
   前記第１伝送装置は、前記第２伝送装置から通知された前記有効な第２レーンの数、前記第２物理ポートの識別情報、および更新すべきでない情報を受信した場合、前記有効な第１レーンの数および前記第１物理ポートの識別情報との対応付けをおこなわないことを特徴とする請求項６に記載の伝送システム。
8. 複数の第１物理ポートで受信したデータを伝送する第１伝送装置と、前記第１伝送装置から伝送されるデータを受信して複数の第２物理ポートから送信する第２伝送装置と、を有する伝送システムによる伝送方法であって、
   前記第１伝送装置は、
   前記複数の第１物理ポートの各々について、前記第１物理ポートが有する複数の第１レーンのうち有効な第１レーンの数と当該有効な第１レーンを有する前記第１物理ポートの識別情報とを前記第２伝送装置に通知し、
   前記第２伝送装置は、
   前記複数の第２物理ポートの各々について、前記第２物理ポートが有する複数の第２レーンのうち有効な第２レーンの数と当該有効な第２レーンを有する前記第２物理ポートの識別情報とを取得し、
   前記有効な第２レーンの数および前記第２物理ポートの識別情報と、前記第１伝送装置から通知された前記有効な第１レーンの数および前記第１物理ポートの識別情報と、に基づいて、前記第１物理ポートの識別情報と前記第２物理ポートの識別情報とを対応付け、
   いずれかの第１物理ポートの識別情報を含むデータが前記第１伝送装置から伝送されてきた場合、当該データに含まれる前記いずれかの第１物理ポートの識別情報に対応する識別情報により特定される前記第２物理ポートから送信することを特徴とする伝送方法。