JP6195600B2 - フレーム伝送装置およびフレーム伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルデータを格納したフレームを伝送するフレーム伝送装置およびフレーム伝送方法に関し、より詳細には、基幹通信網で用いられる通信規格である「光伝送網」（Optical Transport Network、OTN）に準拠したフレームを伝送するフレーム伝送装置およびフレーム伝送方法に関する。

現在の基幹通信網では、国際標準化機関である「国際電気通信連合−電気通信標準化部門」（International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector、ITU-T）が勧告した「光伝送網」（Optical Transport Network、OTN）という光伝送規格が、広く利用されている。OTNは、波長多重（Wavelength Division Multiplex、WDM）信号の管理を意識した監視制御系、イーサネット（登録商標）や同期デジタルハイアラーキ（Synchronous Digital Hierarchy、SDH）などの多様なクライアント信号を収容して透過的に転送するためのビットレートやマッピング方式などを規定している。（非特許文献１参照）

図１は、OTNのフレーム構造を説明する図である。なお、OTNフレームを構成する各種フレームの冒頭には、データを伝送する際に用いられるアドレス情報や各種監視信号を格納するオーバーヘッドが付与されるが、以下ではオーバーヘッドをＯＨと略し、ＯＨに格納されて伝送される情報や信号をＯＨ情報と略して説明する。OPUkフレーム１１０は、イーサネット（登録商標）やSDHなどのクライアント信号１００が収容されたペイロード領域１１２と、クライアント信号の収容情報を提供するＯＨであるOPUk（Optical Channel Payload Unit-k）OH領域１１４で構成される。OPUkフレーム１１０には、エンド・ツー・エンドのパス監視やパフォーマンスモニタのための信号を提供する（格納する）ＯＨであるODUk（Optical Channel Data Unit-k）OH１２４が付与され、ODUkフレーム１２０が構成される。ODUkフレーム１２０には、３Ｒ再生（Re-amplification, reshaping, retiming）ポイント間の信号伝送である光チャネルの伝送に必要な保守・運用機能のための信号を提供する（格納する）OTUk（Optical Channel Transport Unit-k）ＯＨ１３４と、前方誤り訂正（Forward Error Correction、FEC）機能を提供するためのコード１３６が付与され、OTUkフレーム１３０が構成される。

OTNには、複数のOTNフレームを１まとまりとし、この１まとまりのOTNフレームで所定のＯＨ情報を送信する機能が備わる。この所定のＯＨ情報の送信に用いられる複数のOTNフレームは「マルチフレーム」と呼ばれ、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームを用いて所定のＯＨ情報を伝送することをマルチフレーム化と呼ぶ。

以下、複数のOPUk OHを用いて送信される「多重構造拡張子」（Multiplex Structure Identifier、MSI）を例にとり、マルチフレームの概念を説明する。

図２（ａ）は、図１で説明したOTNフレーム構造をより詳細に説明する図である。OTNフレームの冒頭１行目の１〜７列にはフレーム同期（Frame Alignment、FA）OH２３０が定義され、それに続く１行目の８〜１４列にはOTUk OH１３４が定義されている。２〜４行目の１〜１４列にはODUk OH１２４が定義されている。１〜４行目の１５〜１６列にはOPUk OH１１４が定義され、１〜４行目の１７〜３８２４列にはペイロード１１２が定義される。１〜４行目の３８２５〜４０８０列にはOTUk FECコード１３６が定義される。

図２（ｂ）は、OTNフレームにおけるFA OH２３０の構成を示している。FA OHは、最初の６バイト（OTNフレームの１行目１〜６列に相当）にフレーム同期信号（Frame Alignment Signal、FAS）２３２が定義され、それに続く１バイト（同１行目７列に相当）にマルチフレーム同期信号（Multi-Frame Alignment Signal、MFAS）２３４が定義されている。MFASはカウンタと同等のものであり、MFASの値（MFAS値）は、１つのOTNフレーム１３０を送信する度に０（ビット列で「0000 0000」）から２５５（同「1111 1111」）までインクリメントされて付与される。MFAS値は、２５５に達すると再び０に戻ってインクリメントされる。MFAS値が０のOTNフレームから同２５５番のOTNフレームまでの１まとまりは「マルチフレーム」を構成し得る。

図２（ｃ）は、OPUk OH１１４のより詳細な構成であって、特に複数のOPU4 OHを用いて送信されるOPU4 OHの情報の構成を示している。OPU4 OHの情報は、マルチフレーム化されて伝送されるＯＨ情報である。OTNフレームの１〜３行目の１５、１６列のそれぞれは、スタッフ制御（Justification Control、JC）バイトが定義されている。OTNフレームの４行目の１５列にはペイロード構造識別子（Payload Structure Identifier、PSI）が定義され、４行目の１６列にはOPUマルチフレーム識別子（OPU Multi-Frame Identifier、OMFI）が定義されている。１つのOTNフレーム１３０には、１つのPSI（１バイト、PSIバイトと呼ぶ）しか定義されていないが、１つのマルチフレームを構成する２５６個のOTNフレームで送信されるPSIバイトを集積することで、図２（ｃ）の右図に示したようなＯＨ情報（PSI（合計２５６バイト））が形成される。このように、２５６個のOTNフレームで構成されるマルチフレームを用いてマルチフレーム化されて伝送されるPSIは、ＯＨ情報の１つである。一方、OTNフレーム１３０のOPUk OH１１４には、カウンタとして動作するOMFIが定義される。OMFI２４６を構成する１バイトのうち、下位７ビットを用いて、OTNフレームの送信順に０（ビット列で「000 0000」）から７９（同「100 1111」）までの値がインクリメントされて付与される。すなわち、OMFIは、８０個のOTNフレームをもって１つのマルチフレームを構成する。

OPU4 OHの情報のうちで、MFAS２３４の値が２から８１までのOTNフレームのPSIバイトを集積することで得られる８０バイトは、多重構造拡張子（Multiplex Structure Identifier、MSI）２４４を構成する。MSIには、OPUkペイロード１１２にクライアント信号がどのように収容されているかを示す情報が格納されている。より詳細には、MSIの各バイトは、トリビュタスロット（TS）がOPUkペイロード１１２に配置されるかどうか、TSが配置される場合には当該TSのトリビュタリポートの番号（TSの宛先（TSに収容されたクライアントの番号））を示す。TSは、クライアント信号をマッピングしたトリビュタリユニットがさらにマッピングされるスロットである。

以上述べたとおり、OTNは、多様なクライアント信号を収容してネットワークを伝送する機能を提供しているが、クライアント信号の収容情報は、１マルチフレームから得られる８０バイトのMSIを用いてフレーム伝送装置間で共有される。送信側のフレーム伝送装置は、制御部から提供された８０バイトのMSIから図２（ｃ）の右図に記載された２５６バイトのＯＨ情報（OPU4 OHの情報）であるPSIを形成し、FA OHにおけるMFASの値が０に設定されるOTNフレームのPSIバイトに当該ＯＨ情報の１バイト目を、MFASの値が１に設定されるOTNフレームのPSIバイトに当該ＯＨ情報の２バイト目を、・・・MFASの値が２５５に設定されるOTNフレームのPSIバイトにＯＨ情報の２５６バイト目を、順次付与する。

他方、受信側のフレーム伝送装置は、受信したOTNフレームの各OHに基づいて、２５６バイトからなるPSI（ＯＨ情報であるOPU4 OHの情報（図２（ｃ）右））とそこに含まれる８０バイトのMSIを形成し、形成したMSIに基づき、OTNフレームからクライアント信号を分離する。

図３を参照してクライアント信号のOPU4への収容・分離方法を説明する。この処理は、フレーム伝送装置のOTNフレーマで行われる。クライアント信号１００は、スタッフオーバヘッド（不図示）が付加されて、光チャネルデータトリビュタリユニット4.ts（ODTU4.ts）に非同期にて収容される。８０系統までのODTU4.ts信号（１０２−１〜１０２−８０）は、OPU4フレーム１１０のペイロード１１２に割り当てられた８０個のトリビュタリスロット（TS1~80）のそれぞれに収容される。OPU4フレーム１１０は、OPU4オーバーヘッド１２４が付加されて、ODU4フレーム１２０のペイロードに収容される。

図４は、OPU4フレームにおけるTSの配置を示している。すなわち、８０個のOTNフレームからなるマルチフレーム（４×８０=３２０行）における、各行の１７〜３８１６列の領域に、８０個のTSがバイトインターリーブされて収容される。図４において、１７〜３８１６列の領域中の各バイトに付された数字は、TSの識別番号（１〜８０）を表している。なお、この８０個のOTNフレームからなるマルチフレームは、上述したOMFIで定義される。

図５は、OPU4フレームにおけるMSIの具体的な構成を表している。例えば、フレーム伝送装置のOTNフレーマは、同制御部から提供されたMSIに基づいて、クライアント信号をOTNフレームに収容し、ＯＨ情報（OPU4 OHの情報）であるPSIを形成し、OTNフレームの各PSIバイトに値を設定する。図５に示したMSIの１行目は、MFASの値が２に設定されるOTNフレームにおけるPSIバイト（４行１５列目のバイト）であり、TS1へのクライアント信号収容情報を表している。同様にして、MSIの２行目はMFASの値が３に設定されるOTNフレームのPSIバイトであり、同８０行目はMFASの値が８１に設定されるOTNフレームのPSIバイトである。MSI２４４を構成する各バイトは、図５の右端に記載されたTSへのクライアント信号収容情報を表している。MSIの各バイトの最初の１ビットには、対応するTSにクライアント信号が配置されているか否かを示す「Occupation」が設定される。Occupationの値が１のときはクライアント信号が配置されており、値が０のときはクライアント信号が配置されていないことを示している。MSIの各バイトの第２〜８番目のビットは、トリビュタリポート番号を表しており、対応するTSで転送されるODTU4.tsのポート番号を示す。トリビュタリポート番号は、各TSに収容されたクライアントの番号である。例えばPSI[2]のトリビュタリポート番号のクライアント信号はTS1に収容され、PSI[3]のトリビュタリポート番号のクライアント信号はTS2に収容される。

なお、MSIの各バイトの最初のビットの値（Occupation）が「０」の場合、当該バイトの第２〜８番目のビット（トリビュタリポート番号が設定されるビット）もオール「０」に設定される。すなわち、あるTSにクライアント信号が配置されていない場合、それに対応するMSIは「０」が設定される。

他方、受信側のフレーム伝送装置は、受信したOTNフレームからMSIを含むPSIを生成し、MSIのトリビュタリポート番号に従いTSに収容された各クライアント信号を抽出（分離）する。

また、ITU-Tは、OTNにおいて、クライアント信号を収容した１つの高速なＯＴＮフレームを、複数の低速なレーンを用いて分割して伝送する、バーチャルコンカチネーション技術を規定する。（非特許文献１参照）
図６は、ITU-Tが勧告したOTNで規定された、バーチャルコンカチネーション技術を用いて伝送されるOPUk-Xvフレームの構成を説明する図である。クライアント信号は、送信側のフレーム伝送装置が備えるフレーマの多重器により、図６の上部に示したOPUk-Xvフレームのペイロード領域に格納される。さらに、多重器から出力されたOPUk-Xvフレームは、送信側のフレーム伝送装置のフレーマが備える分割器へ入力され、OPUk-Xvフレームを、図６の下部に示すＸ個のOPUkフレームに分割する。例えばＸ＝３の場合、分割器は、OPUk-Xvフレームを１列ごとに分離し、３ｎ＋１列目（ｎ＝０，１，２・・・）を結合して１番目のOPUkフレーム（OPUk#1）を形成する。同様に、３ｎ＋２列目を結合して２番目のOPUkフレーム（OPUk#2）を、３ｎ＋３列目を結合して３番目のOPUkフレーム（OPUk#3）を形成する。Ｘ個に分割されたOPUkフレームは、それぞれODUk OHが付加されてODUkフレームが形成された後に、OTUk OHが付加されてOTUkフレームが形成される。各OTUkフレームは、異なる波長の光信号に変換され、例えば、多重されて受信側のフレーム伝送装置へ伝送される。

図６示したように、OPUk-Xvフレームから分割された各OPUk#xフレーム（x=1, 2, …）のＯＨには、１列４行目（OTUkフレームとした場合は１５列４行目に相当）の１バイトにPSIバイトが定義されている。このPSIバイトを１マルチフレーム分集積したPSIのなかに、MSIが含まれる。各OPUkフレームのMSIは、自身のペイロードに収容されているクライアント信号の収容情報を表している。受信側では、分割されて送信されたOPUkフレーム#X（X=1, 2, …）毎に、１マルチフレーム分のOPUkフレーム#XのPSIバイトを集積してMSIを含むPSIを形成し、形成したMSIのトリビュタリポート番号に従いTSに収容された各クライアント信号を抽出（分離）する。

International Telecommunication Union, "Interfaces for the optical transport network," Recommendation ITU-T G.709/Y.1331, 2012年2月

OTNフレームには、図２（ａ）で示したように、FECコードが付与されている。フレーム伝送装置のOTNフレーマは、受信したOTNフレームにビット誤りが生じていたとしても、FECコードを用いてビット誤りを訂正することができる。

ただし、このようなOTNのFEC機能といえども万能ではなく、ビット誤りが所定の許容値を超えた場合には、OTNフレーマはOTNフレームに含まれるビット誤りを訂正できないこともある。仮に、ある１つのOTNフレームのOPUk OHにおけるPSIバイトにビット誤りが残存していたとする。この場合、１マルチフレームから得られる８０バイトのMSIは正しい情報ではないため、伝送装置は、当該ビット誤りが含まれた１マルチフレーム分のOTNフレームのすべてから、クライアント信号を正しく分離することができない。

このように、OTNでは、複数のOTNフレームを１まとまりとし、この１まとまりのOTNフレーム（マルチフレーム）を用いて所定のＯＨ情報をマルチフレーム化して送信する機能が備わっているが、マルチフレームを用いて送信されるクライアント信号の収容情報（MSI）にビット誤りが１つでも残存した場合、受信側のフレーム伝送装置は、１マルチフレーム分のOTNフレームのすべてからクライアント信号を正しく分離することができない、という課題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、マルチフレームを用いて受信したクライアント信号の収容情報（MSI）が妥当でなかった場合であっても、マルチフレームを構成するOTNフレームに収容されたクライアント信号の分離処理を継続可能にする、フレーム伝送装置および方法を提供することにある。

このような目的を達成するために、フレーム伝送装置において、受信したOTNフレームから形成したMSIの妥当性を決定し、妥当ではないと決定した場合には、妥当ではない旨の決定に起因するMSIの領域を以前に生成し妥当であると決定したMSI中の対応する領域の値に書き換え、書き換えられたMSIを用いてクライアント信号を分離処理する。

本発明の一態様は、光伝送ネットワーク（OTN）のフレームを受信するフレーム伝送装置である。フレーム伝送装置は、受信したマルチフレームを構成する複数のOTNフレームのオーバーヘッドの少なくとも一部を順次バッファする手段と、順次バッファした複数のOTNフレームのオーバーヘッドから、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードにおけるクライアント信号の収容についてクライアント信号収容情報を生成する手段と、生成したクライアント信号収容情報の妥当性を決定し、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離するためのクライアント信号収容情報を提供する手段と、提供されたクライアント信号収容情報に基づいて、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離する手段と、以前に生成し妥当であると決定したクライアント信号収容情報を記憶する手段とを備える。フレーム伝送装置は、決定に応答して、前記妥当でないとの決定に起因した前記生成したクライアント信号収容情報中の領域の値を前記以前に生成し妥当であると決定したクライアント信号収容情報中の対応する領域の値に書き換えた情報または前記以前に生成し妥当であると決定したクライアント信号収容情報を、前記マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離するためのクライアント信号収容情報として提供する。

一実施形態では、フレーム伝送装置は、以前に生成した少なくとも１つのクライアント信号収容情報を記憶する手段をさらに備える。前記以前に生成した少なくとも１つのクライアント信号収容情報と前記生成したクライアント信号収容情報との比較の結果が一致しない場合に、前記生成したクライアント信号収容情報は妥当でないと決定される。

一実施形態では、フレーム伝送装置において、前記光伝送ネットワーク（OTN）のフレームは、複数のフレームに分割されて並列受信される。フレーム伝送装置は、分割され並列受信された複数のフレーム間の同期を調整し、前記同期の調整に成功したか失敗したかを示す同期情報を提供する手段をさらに備える。前記同期情報により前記同期の調整が失敗したことが示される場合に、前記生成したクライアント信号収容情報は妥当でないと決定される。

本発明の一態様は、OTNのフレームを受信するフレーム伝送方法である。

以上説明したように、本発明は、マルチフレームを用いて受信したクライアント信号の収容情報（MSI）が妥当でなかった場合であっても、マルチフレームを構成するOTNフレームから可能な限り多くのクライアント信号を救済（分離）する、フレーム伝送装置および方法を提供することができる。

OTNのフレーム構造を説明する図である。 （ａ）はOTNフレーム構造をより詳細に説明する図であり、（ｂ）はOTNフレームにおけるFA OHの構成を示す図であり、（ｃ）は複数のOPU4 OHを用いて送信されるOPU4 OHの情報の構成を示す図である。 クライアント信号のOPU4への収容・分離方法を説明するための図である。 OPU4フレームにおけるトリビュタリスロット（TS）の配置を示す図である。 OPU4フレームにおけるMSIの具体的な構成を示す図である。 OPUk-Xvフレームの構成を示す図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係るフレーム伝送システムの構成を説明する図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態に係るOTNフレーマの構成を説明する図である。 本発明の一実施形態にしたがってクライアント信号の分離処理のために提供される多重構造拡張子（MSI）を例示する図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係るフレーム伝送システムの構成を説明する図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態に係るOTNフレーマの構成を説明する図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態のフレーム伝送装置は、OTNのフレーム（OTNの標準規格で特定（規定）されるフレーム）を伝送する装置である。OTNのフレームを送信するフレーム伝送装置は、マルチフレームを構成するOTNフレームを形成する際、当該マルチフレームを構成するOTNフレームのペイロードにおけるクライアント信号の収容についてのクライアント信号収容情報（例えば、多重構造拡張子（MSI））をマルチフレーム化して送信するように構成されている。

他方、光伝送ネットワーク（OTN）のフレームを受信するフレーム伝送装置は、マルチフレームを構成するOTNフレームからクライアント信号を分離する際、当該マルチフレームを構成する複数のOTNフレームでマルチフレーム化されて受信したクライアント信号収容情報を用いて、当該マルチフレームを構成するOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離するように構成されている。

（第１の実施形態）
図７（ａ）は、本実施形態に係るフレーム伝送装置を含むフレーム伝送システムの構成を説明する図である。図７（ａ）のフレーム伝送システム４００は、複数のフレーム伝送装置Ａ４２０と，複数のフレーム伝送装置Ｂ４６０と、これらフレーム伝送装置を接続するネットワーク４４０とを備える。通常、フレーム伝送装置はOTNフレームを送信する機能と受信する機能の双方を備えるが、説明の簡略化のため、フレーム伝送装置Ａ４２０は送信機能のみを備えた構成であり、フレーム伝送装置Ｂ４６０は受信機能のみを備えた構成であるとして説明する。

送信側のフレーム伝送装置Ａ４２０は、図１，３に示した構成のOTNフレームにクライアント信号を収容するOTNフレーマ４２２と、OTNフレーマから出力された電気信号のOTNフレームを光信号に変換する光送信器（TX）４２４とを備える。また、フレーム伝送装置Ａ４２０は、通常は複数のOTNフレーマ４２２と光送信器４２４の組と、複数の光送信器から出力された波長の異なる光信号を波長多重する光波長多重（WDM）装置４２６とを備える。波長多重された光信号はネットワーク４４０へ送信される。

受信側のフレーム伝送装置Ｂ４６０は、ネットワーク４４０を介して受信した光信号を電気信号のOTNフレームに変換する光受信器（RX）４６４と、OTNフレームからクライアント信号を分離するOTNフレーマ４６２とを備える。また、フレーム伝送装置Ｂ４６０は、通常は複数のOTNフレーマおよび光受信器の組と、光波長多重装置（WDM）４６６とを備える。ネットワーク４４０を介して受信した光信号は波長多重されているため、光波長多重（WDM）装置４６６で単一の波長の光信号に分離される。それぞれの光信号は、光受信器４６４で電気信号のOTNフレームに変換された後、OTNフレーマ４６２でクライアント信号が分離される。

図７（ｂ）は、本実施形態に係るOTNフレーマの構成を説明する図である。なお、図７（ａ）の説明と異なり、普遍的な実装態様では、OTNフレーマはクライアント信号の収容機能と分離機能の双方を搭載する。従って、図７（ｂ）では、上記収容機能と分離機能の双方を搭載したOTNフレーマ（４２２，４６２）の構成を記載している。OTNフレーマ（４２２，４６２）は、光受信器４６４が出力した電気信号のOTNフレームを受信し、受信したOTNフレームを格納する受信バッファ４８６と、受信バッファに格納されたOTNフレームを受け取り、OTNフレームのOPUkペイロードに収容されているクライアント信号を分離する分離器４８８と、クライアント信号を受信してOPUkペイロードに格納し、所定のＯＨを付与してOTNフレームを形成して光送信器４２４に出力する多重器４８４と、収容処理のために多重器４８４へMSIを提供し、また分離処理のためのMSIの妥当性を決定して分離器４８８へ提供する制御部４８２とを備える。受信バッファ４８６は、受信したOTNフレームのOH(OPUk-OH、ODUk-OH、OTUk-OH、FA OH)のみを格納するOH受信バッファであってもよい。受信バッファ４８６が受信したOTNフレームのOHのみを格納する場合、受信したOTNフレームは受信バッファ４８６および分離器４８８へ並列して供給される。

（収容処理）
OTNフレーマの制御部４８２は、クライアント信号の収容情報である８０バイトのMSIを含む２５６バイトのPSIを形成し、多重器４８４へ提供する（ステップＡ１）。

次いで、OTNフレーマの多重器４８４は、制御部４８２から提供されたMSIに従い、図３を参照して説明したように、受信したクライアント信号にスタッフオーバヘッドを付加して光チャネルデータトリビュタリユニット4.ts（ODTU4.ts）に収容しトリビュタリスロット（TS）に収容する、さらに、OPUkペイロード１１２に収容するとともに、OPUkペイロードにOPUk OH１１４、ODUk OH１２４、OTUk OH１３４、OTUk FEC１３６およびFA OH２３０を付与し、OTNフレーム１３０を形成する（ステップＡ２）。ここで、当該OTNフレーム１３０のOPUk OH１１４のPSIバイト２４２には、制御部４８２から提供された８０バイトのMSIを含む２５６バイトのPSIのうち、MFASの値に対応した１バイト分の情報が付与される。

その後、OTNフレーマの多重器４８４は、形成したOTNフレームを光送信器４２４に出力する（ステップＡ３）。このように、従来の収容処理では、OTNフレームのペイロードにおけるクライアント信号の収容についてのクライアント信号収容情報を、当該OTNフレームを構成要素とするマルチフレーム内の複数の２５６個のOTNフレームを用いてマルチフレーム化して送信する。

（分離処理）
本実施形態の分離処理では、受信側のフレーム伝送装置Ｂ４６０のOTNフレーマ４６２の受信バッファ４８６は、受信したOTNフレーム（のOH）を順次格納し、OTNフレーマの制御部４８２は、受信バッファ４８６に格納された１マルチフレーム分のOTNフレームからMFASの値とPSIバイトを受け取り、MSIを含む256バイトのPSIを形成していく（ステップＢ１）。

OTNフレーマ４６２の制御部４８２は、受信したOTNフレームのMFASの値に基づき、マルチフレーム１周期分（すなわち２５６個）のOTNフレーム（のOH）が受信バッファ４８６に格納されたことを確認すると、MSIの妥当性を決定する（ステップＢ２）。MSIが妥当であると決定すると当該MSIを分離器４８８へ提供する。MSIが妥当でないと決定すると、妥当でないとの決定に起因する当該MSI中の領域を特定して所定の値に設定して、分離器４８８へ提供する。例えば、制御部４８２は、内部または外部の記憶部（不図示）に、以前に生成し妥当であると決定したMSIを所定期間、記憶しておき、上記特定した領域に対応する記憶したMSIのうちの領域の値を所定の値としてもよい。代替例として、制御部４８２は妥当でないと決定したMSIに替えて、記憶したMSIを分離器４８８へ提供してもよい。あるいは、制御部４８２は妥当でないと決定したMSIに替えて、制御部４８２の外部から入力されたMSIを分離器４８８へ提供してもよい。形成したMSIにビット誤りが含まれるなどの理由により妥当でないと確認した場合、図７（ｂ）に示すように、当該MSI中のビット誤りが含まれるバイトを特定し、当該バイトに対応する以前に生成し妥当であると決定したMSIに含まれるバイトの値に設定して（書き換えて）、分離器４８８へ提供する。または、形成したMSI中のビット誤りが含まれるバイトを含む他の一部のバイトまたはすべてのバイトを、以前に生成し妥当であると決定したMSI中の対応するにバイトの値に設定して（書き換えて）、分離器４８８へ提供してもよい。あるいは形成したMSIに代えて、以前に生成し妥当であると決定したMSIを分離器４８８へ提供してもよい。

OTNフレーマ４６２の分離器４８８は、制御部４８２から提供されたMSIに基づき、受信したマルチフレームに含まれるOTNフレームからクライアント信号を分離して出力する（ステップＢ３）。

なお、ステップＢ２におけるMSIの妥当性の決定は、例えば、以前に受信したMSI（以前に受信したマルチフレームから形成したMSI）と最新のMSIとを比較し、両者間での不一致ビットの有無をもって、妥当性の決定を行うようにすればよい。すなわち、制御部４８２は、内部または外部の記憶部（不図示）に、以前に受信した（生成した）少なくとも１つのMSIを格納しておき、以前に受信したMSIと最新のMSIとの間で不一致ビットが存在した場合に、当該MSIは誤っている（妥当でない）と決定するようにすればよい。ここで、最新のMSIとの比較対象とされる以前に受信したMSIは、以前に受信した複数の同値なMSI（構成する各値が同値であるMSI）であってもよい。MSIを構成する値が短い時間の間に変更され元に戻されるような運用は希である。したがって、基準となるMSI数が多いほど、妥当性確認の信頼性があがることになる。また、最新のMSIとの比較対象は、上述した以前に受信した（生成した）且つ妥当であると決定したMSIであってもよい。

図８は、形成したMSIの３行目のバイト（PSI[4]）にビット誤りが残存していた場合を例示する。以前に受信したマルチフレームから形成したMSIとの比較により、形成した最新のMSIが妥当でないとの決定に起因する領域として、最新のMSIの３行目のバイトが特定され、このバイトの値が以前に生成し妥当であると決定したMSIの３行目のバイト（PSI[4]）の値に設定される。

以上説明したように、本実施形態に係るフレーム伝送装置によれば、受信した（形成した）MSIが妥当でなかった場合であっても、当該MSIによるクライアント信号の分離処理を停止するのではなく、以前に生成し妥当であると決定したMSI中のバイトの値を含むMSIを用いて、クライアント信号の分離処理を継続することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態は、図６を参照して説明したバーチャルコンカチネーション技術に本件発明を適用した実施形態である。

図９（ａ）は、本実施形態に係るフレーム伝送装置を含むフレーム伝送システムの構成を説明する図である。図９（ａ）のフレーム伝送システム５００は、複数のフレーム伝送装置Ａ５２０と，複数のフレーム伝送装置Ｂ５６０と、これらフレーム伝送装置を接続するネットワーク５４０とを備える。フレーム伝送装置ＡおよびＢはバーチャルコンカチネーション技術を実装したフレーム伝送装置である。通常、フレーム伝送装置はOTNフレームを送信する機能と受信する機能の双方を備えるが、説明の簡略化のため、フレーム伝送装置Ａ５２０は送信機能のみを備えた構成であり、フレーム伝送装置Ｂ５６０は受信機能のみを備えた構成であるとして説明する。

送信側のフレーム伝送装置Ａ５２０は、図６の上部に示した構成のOPUk-Xvフレームにクライアント信号を収容し、図６の下部に示した構成のOPUk#xフレーム（x=1, 2, …）に分割し、OPUk#xフレーム（x=1, 2, …）のそれぞれにODUk OHおよびOTUk OHを付加した電気信号のOTUkフレーム（OTNフレーム）を出力するOTNフレーマ５２２と、OTNフレーマ５２２から出力された電気信号のOTNフレームを光信号に変換する光送信器（TX）５２４とを備える。複数の光送信器５２４から出力された波長の異なる光信号を波長多重する光波長多重（WDM）装置５２６とを備える。波長多重された光信号はネットワーク５４０へ送信される。

受信側のフレーム伝送装置Ｂ５６０は、ネットワーク５４０を介して受信した波長多重光信号を単一の波長の光信号に分離する光波長多重（WDM）装置５６６と、ネットワーク５４０を介して受信した単一の波長の光信号を電気信号のOTNフレーム（OTUkフレーム）に変換する光受信器（RX）５６４と、OTUkフレームからOPUk#xフレーム（x=1, 2, …）を抽出し、OPUk-Xvフレームを復元して、クライアント信号を分離するOTNフレーマ５６２とを備える。

図９（ｂ）は、本実施形態に係るOTNフレーマの構成を説明する図である。なお、図９（ａ）の説明と異なり、普遍的な実装態様では、OTNフレーマはクライアント信号の収容機能と分離機能の双方を搭載する。従って、図９（ｂ）では、上記収容機能と分離機能の双方を搭載したOTNフレーマ（５２２，５６２）の構成を記載している。

OTNフレーマ（５２２，５６２）は、光受信器５６４の各々から電気信号のOPUkフレームを含むOTNフレームを受信し、OPUkフレーム間の位相差を吸収してOPUk-Xvフレームを復元する復元器５９４と、OPUk-Xvフレームを格納する受信バッファ５８６と、受信バッファ５８６に格納されたOPUk-Xvフレームを受け取り、クライアント信号を分離する分離器５８８と、クライアント信号を受信してOPUk-Xvフレームのペイロードに格納し、所定のＯＨを付与してOPUk-Xvフレームを出力する多重器５８４と、OPUk-XvフレームをX個に分割して、電気信号のX個のOTUkフレーム（OTNフレーム。OPUkフレームを含む。）を光送信器５２４に出力する分割器５９２と、収容処理のために多重器５８４へMSIを提供し、また分離処理のためのMSIの妥当性を決定して分離器５８８へ提供する制御部５８２とを備える。受信バッファ５８６は、受信したOPUk-XvフレームOHのみを格納するOH受信バッファであってもよい。

分割器５９２は、クライアント信号が収容されたOPUk-Xvフレーム（図６上部）を受信し、OPUk#xフレーム（x=1, 2, …）に分割し（図６下部）、OPUk#xフレーム（x=1, 2, …）のそれぞれにODUk OHおよびOTUk OHを付加した電気信号のOTUkフレーム（OTNフレーム）を出力する。各OTNフレームは、対応する光送信器５２４へ供給されて、波長の異なる光信号に変換され、他の光信号とともに波長多重されて伝送される。図６を参照して説明したように、各OPUk#xフレームの１列４行目（OTUkフレームとした場合は１５列４行目に相当）の１バイトにPSIバイトが定義されている。このPSIバイトを１マルチフレーム分集積したPSIのなかに、MSIが含まれる。各OPUk#xフレームのMSIは、自身のペイロードに収容されているクライアント信号の収容情報を表す。

復元器５９４は、複数のOPUk#xフレーム（x=1, 2, …）の位相差を吸収してフレーム同期を調整するためのバッファ（不図示）を備え、フレーム同期を調整した複数のOPUk#xフレームから１つのOPUk-Xvフレーム（図６上部）を復元する。復元器５９４は、フレーム同期の情報（同期情報）を供給する。同期情報は、復元器５９４における複数のOPUk#xフレームの同期の調整が成功したか、失敗したか（いわゆる同期外れが生じたか）を示す。同期情報は、同期の調整に失敗したことを明示的または暗示的に示すように、失敗したことのみを示すように、または成功したしたことのみを示すように構成してもよい。また、同期情報は、複数のOPUk#xフレームの内の、同期の調整の失敗に起因したOPUk#xフレームの識別を可能にする情報を含む。

受信バッファ５８６は、復元されたOPUk-Xvフレームを格納する。受信バッファ５８６は、受信したOPUk-XvフレームOHのみを格納するOH受信バッファであってもよい。

（収容処理）
送信側のフレーム伝送装置Ａ５２０のOTNフレーマ５２２の多重器５８４は、クライアント信号を受信してOPUk-Xvフレーム（図６上部）のペイロードに格納し、所定のＯＨを付与してOPUk-Xvフレームを出力する。OTNフレーマ５２２の分割器５９２は、クライアント信号が収容されたOPUk-Xvフレーム（図６上部）を受信し、OPUk#xフレーム（x=1, 2, …）に分割し（図６下部）、OPUk#xフレーム（x=1, 2, …）のそれぞれにODUk OHおよびOTUk OHを付加した電気信号のOTUkフレーム（OTNフレーム）を出力する。このとき、各OPUk#xフレームの１列４行目（OTUkフレームとした場合は１５列４行目に相当）の１バイトにPSIバイトが定義され、当該OPUk#xフレームのPSIがマルチフレーム化されて伝送されるようにする。

送信側のフレーム伝送装置Ａ５２０の光送信器５２４は、それぞれOPUk#xフレームを波長の異なる光信号に変換し、光波長多重装置５２６で他の光信号とともに波長多重する。

（分離処理）
本実施形態の分離処理では、受信側のフレーム伝送装置Ｂ５６０のOTNフレーマ５６２の復元器５９４は、光受信器５６４−１，２・・・からそれぞれOPUk#xフレーム（x=1, 2, …）を受信し、これら複数のOPUk#xフレームの位相差がなくなるように調整して（同期させて）、１つのOPUk-Xvフレームを復元する（ステップＣ０）。復元したOPUk-Xvフレームは順次、受信バッファ５８６へ供給される。例えば、各OPUk#xフレーム（OTNフレーム）のFA OHを用いて同期を試みる。

受信側のフレーム伝送装置Ｂ５６０のOTNフレーマ５６２の受信バッファ５８６は、受信したOPUk-Xvフレーム（のOH）を順次格納し、OTNフレーマの制御部５８２は、受信バッファ５８６に格納されたOPUk-XvフレームからX個のOPUkフレームに対応するすべてのPSIバイトを順次受け取り、１マルチフレーム分を集積してMSIを含むPSIを形成していく（ステップＣ１）。

OTNフレーマ５６２の制御部５８２は、形成した最新のMSIの妥当性を決定する（ステップＣ２）。MSIが妥当であると決定すると当該MSIを分離器５８８へ提供する。MSIが妥当でないと決定すると、妥当でないとの決定に起因する当該MSI中の領域を特定して、X個のOPUkフレームのうちの一部のOPUkフレーム（当該領域を含んでいたOPUk）に対応するMSIを所定の値に設定して、分離器５８８へ提供する。例えば、制御部５８２は、内部または外部の記憶部（不図示）に、以前に生成し妥当であると決定したMSIを所定期間、記憶しておき、上記特定した領域に対応する記憶したMSIのうちの領域の値を所定の値としてもよい。妥当でないと確認した場合、図９（ｂ）に示すように、複数の最新のMSIのうちの、ビット誤りが含まれていたOPUkフレーム（妥当でないと決定された最新のMSI中のビット誤りを含むバイト）を、以前に受信した（生成した）且つ妥当であると決定したMSI中の対応するバイトの値に設定して（書き換えて）、分離器５８８へ提供する。

妥当でないとの決定に起因する当該MSI中の領域を特定することができない場合（X個のOPUkフレームのうちの一部のOPUkフレーム（当該領域を含んでいたOPUk）を特定できない場合）には、形成したMSI中のビット誤りが含まれるバイトを含むすべてのバイトを、以前に生成し妥当であると決定したMSI中の対応するにバイトの値に設定して（書き換えて）、分離器５８８へ提供してもよい。あるいは制御部５８２は妥当でないと決定したMSIに替えて、記憶したMSIを分離器５８８へ提供してもよい。

OTNフレーマ５６２の分離器５８８は、制御部５８２から提供されたMSIに基づき、受信したマルチフレームに含まれるOTNフレームからクライアント信号を分離して出力する（ステップＣ３）。

なお、ステップＣ２におけるMSIの妥当性の決定は、第１の実施形態で説明した方法、および／または復元器５９４が提供する同期情報に基づいて、行うようにすればよい。同期情報に基づいてMSIの妥当性の決定する方法では、同期情報が、フレーム同期に失敗したこと（同期外れ状態）を示す場合には、制御部５８２は、この同期外れが生じたOPUk（に対応するOTNフレーム）には所定の割合以上のビット誤りが含まれものとして、当該OPUkに対応するMSIも妥当でないと決定するようにすればよい。

以上説明したように、本実施形態に係るフレーム伝送装置によれば、受信した（形成した）MSIが妥当でなかった場合であっても、当該MSIによるクライアント信号の分離処理を停止するのではなく、以前に生成し妥当であると決定したMSI中のバイトの値を含むMSIを用いて、クライアント信号の分離処理を継続することができる。

１００ クライアント信号
１０２ ＯＤＴＵｋ.ts
１１０ ＯＰＵｋフレーム
１１２ ＯＰＵｋペイロード
１１４ ＯＰＵｋオーバーヘッド
１２０ ＯＤＵｋフレーム
１２４ ＯＤＵｋオーバーヘッド
１３０ ＯＴＵｋフレーム
１３４ ＯＴＵｋオーバーヘッド
１３６ ＯＴＵｋＦＥＣ
２３０ フレーム同期（ＦＡ）オーバーヘッド
２３２ フレーム同期信号（ＦＡＳ）
２３４ マルチフレーム同期信号（ＭＦＡＳ）
２４２ ペイロード構造識別子（ＰＳＩ）
２４４ 多重構造拡張子（ＭＳＩ）
２４６ ＯＰＵマルチフレーム識別子（ＯＭＦＩ）
４００，５００ フレーム伝送システム
４２０，４６０，５２０，５６０ フレーム伝送装置
４２２，４６２，５２２，５６２ ＯＴＮフレーマ
４４０，５４０ ネットワーク
４２４，５２４ 光送信器
４２６，４６６，５２６，５６６ 光波長多重装置
４６４，５６４ 光受信器
４８２，５８２ 制御部
４８４，５８４ 多重器
４８６，５８６ 受信バッファ
４８８，５８８ 分離器
５９２ 分割器
５９４ 復元器

Claims (2)

1. 光伝送ネットワーク（OTN）のフレームを受信するフレーム伝送装置であって、
   受信したマルチフレームを構成する複数のOTNフレームのオーバーヘッドから、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードにおけるクライアント信号の収容情報を示すクライアント信号収容情報を生成する手段と、
   生成したクライアント信号収容情報の妥当性を決定し、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離するためのクライアント信号収容情報を提供する手段と、
   提供されたクライアント信号収容情報に基づいて、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離する手段と、
   以前に生成し妥当であると決定したクライアント信号収容情報を記憶する手段と
   を備え、
   前記光伝送ネットワーク（OTN）のフレームは、複数のフレームに分割されて並列受信され、
   前記フレーム伝送装置は、分割され並列受信された複数のフレーム間の同期を調整し、前記同期の調整に成功したか失敗したかを示す同期情報を提供する手段をさらに備え、
   前記クライアント信号収容情報を提供する手段は、前記同期情報により前記同期の調整が失敗したことが示される場合に、前記生成したクライアント信号収容情報が妥当でないと決定し、前記生成したクライアント信号収容情報に代えて前記以前に生成し妥当であると決定したクライアント信号収容情報を、前記マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離するためのクライアント信号収容情報として提供する、フレーム伝送装置。
2. 光伝送ネットワーク（OTN）のフレームを受信するフレーム伝送方法であって、
   以前に受信したマルチフレームを構成する複数のOTNフレームのオーバーヘッドから生成した且つ妥当であると決定したクライアント信号収容情報を記憶することであり、前記クライアント信号収容情報はマルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードにおけるクライアント信号の収容情報を示す、ことと、
   受信したマルチフレームを構成する複数のOTNフレームのオーバーヘッドからクライアント信号収容情報を生成することと、
   生成したクライアント信号収容情報の妥当性を決定し、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離するためのクライアント信号収容情報を提供することと、
   提供されたクライアント信号収容情報に基づいて、マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離することと
   を含み、
   前記光伝送ネットワーク（OTN）のフレームは、複数のフレームに分割されて並列受信され、
   前記方法は、分割され並列受信された複数のフレーム間の同期を調整し、前記同期の調整に成功したか失敗したかを示す同期情報を提供することをさらに含み、
   前記クライアント信号収容情報を提供することは、前記同期情報により前記同期の調整が失敗したことが示される場合に、前記生成したクライアント信号収容情報が妥当でないと決定し、前記生成したクライアント信号収容情報に代えて前記以前に生成した且つ妥当であると決定したクライアント信号収容情報を、前記マルチフレームを構成する複数のOTNフレームのペイロードからクライアント信号を分離するためのクライアント信号収容情報として提供することを含む、フレーム伝送方法。