JP6493970B2 - 通信システム、通信装置および通信制御方法 - Google Patents
通信システム、通信装置および通信制御方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、複数のトラフィックを切り替えて転送する通信システム、通信装置およびその切替制御技術に関する。
近年、イーサネット（登録商標）のＭＡＣ(Media Access Control)フレームなどの可変長フレームをＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork / Synchronous Digital Hierarchy）上で転送するための技術として、ＧＦＰ（Generic Framing Procedure）が注目されている。ＧＦＰは、各種プロトコルの可変長パケットをトランスポートネットワーク上にマッピングする際の効率的なカプセル化手法を提供する（非特許文献１参照）。
複数のストリームの各々がＧＦＰフレームからなり、複数のストリームの一つのストリームから別のストリームへ切り替えて転送する通信装置を考える。現在選択しているストリーム（以下、選択系という。）から別のストリーム（以下、非選択系という。）へ切り替える場合、選択系のＧＦＰフレームが転送途中であれば、通常、選択系のＧＦＰフレームの転送が終了するまで非選択系のＧＦＰフレームをキューにて待ち状態にする。選択系のＧＦＰフレームの転送が終了すれば、選択系から非選択系に切り替え、当該非選択系のＧＦＰフレームを新たに選択系として転送を行う。以下同様にして、複数の系を切り替えてＧＦＰフレームを転送することができる。
ITU-T 勧告G.7041/Y.1303(04/2011)
しかしながら、上述した切替制御では、非選択系のＧＦＰフレームが選択系の転送が終了するまで待ち状態となるために、転送遅延が発生するという問題がある。規則的周期性を持つサーキットエミュレーションサービスなど、低遅延で遅延変動が少ない特性が求められるサービスにとって、このような遅延は解消する必要がある。
考えられる遅延解消方法としては、選択系のＧＦＰフレ−ムを転送している途中で系の切替要求が発生した場合、選択系のＧＦＰフレームの転送を中断し、非選択系のＧＦＰフレームの転送に切替えることである。この場合、受信側のＧＦＰフレーム同期回路は、フレーム内のコアヘッダを参照して同期処理を行い、同期確立した後にＦｒａｍｅ−ｂｙ―Ｆｒａｍｅだけで次フレームのコアヘッダを参照すると、切替直後のＧＦＰフレームに対して同期を確立することができない。そこで、選択系のフレームに対して同期確立した後、Ｆｒａｍｅ−ｂｙ−ＦｒａｍｅとＢｙｔｅ−ｂｙ−Ｂｙｔｅの両方でコアヘッダの検出を行うようにすることで、切替直後の新たなＧＦＰフレームに対する同期確立が可能となる。
しかしながら、切替直後のＧＦＰフレームに対する同期確立ができたとしても、先のＧＦＰフレームは中断されたために一つのフレームとして成立していない。非特許文献１に規定されているように、ＧＦＰフレーム内のペイロードはスクランブルがかけられおり、スクランブルは前のフレームから継続している。したがって、送信側において、選択系のＧＦＰフレームの転送を中断して非選択系のＧＦＰフレームの転送に切替えた場合、受信側では、中断されたＧＦＰフレームのスクランブルが維持されるために切替直後のＧＦＰフレームのペイロードのスクランブルをデスクランブルできなくなり、当該ＧＦＰフレームが廃棄されてしまうという問題が生じる。
そこで、本発明の目的は、スクランブルの不整合を回避し切替後のフレームの転送遅延を低減する通信システム、通信装置および通信制御方法を提供することにある。
本発明による通信システムは、スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムであって、第一の通信装置が、第一データストリームの一のＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のＧＦＰフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のＧＦＰフレームを第二の通信装置へ送信し、前記第二の通信装置が、前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続いて受信した前記他のＧＦＰフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、ことを特徴とする。
本発明による通信装置は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置であって、複数のデータストリームのそれぞれのＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームを切り替える切替手段と、切替後のＧＦＰフレームをスクランブルして送信ＧＦＰフレームを生成するスクランブル手段と、第一データストリームの一のＧＦＰフレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のＧＦＰフレームの前にスクランブル初期化用ＧＦＰフレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信装置は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置であって、前記他の通信装置から受信したＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームからスクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出する検出手段と、前記他の通信装置から受信したＧＦＰフレームをデスクランブルするデスクランブル手段と、を有し、前記検出手段が、前記スクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、当該デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用用ＦＰフレームに続く受信用ＧＦＰフレームをデスクランブルする、ことを特徴とする。
本発明による通信制御方法は、スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムの通信制御方法であって、第一の通信装置が、第一データストリームの一のＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のＧＦＰフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のＧＦＰフレームを第二の通信装置へ送信し、前記第二の通信装置が、前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続いて受信した前記他のＧＦＰフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、ことを特徴とする。
本発明による通信制御方法は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置の通信制御方法であって、切替手段が複数のデータストリームのそれぞれのＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームを切り替え、スクランブル手段が切替後のＧＦＰフレームをスクランブルして送信ＧＦＰフレームを生成し、制御手段が、第一データストリームの一のＧＦＰフレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のＧＦＰフレームの前にスクランブル初期化用ＧＦＰフレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、ことを特徴とする。
本発明による通信制御方法は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置の通信制御方法であって、検出手段が、前記他の通信装置から受信したＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームからスクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出し、デスクランブル手段が、前記他の通信装置から受信したＧＦＰフレームをデスクランブルし、前記検出手段が、前記スクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、前記デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続く受信ＧＦＰフレームをデスクランブルする、ことを特徴とする。
本発明による通信装置は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置であって、複数のデータストリームのそれぞれのＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームを切り替える切替手段と、切替後のＧＦＰフレームをスクランブルして送信ＧＦＰフレームを生成するスクランブル手段と、第一データストリームの一のＧＦＰフレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のＧＦＰフレームの前にスクランブル初期化用ＧＦＰフレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信装置は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置であって、前記他の通信装置から受信したＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームからスクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出する検出手段と、前記他の通信装置から受信したＧＦＰフレームをデスクランブルするデスクランブル手段と、を有し、前記検出手段が、前記スクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、当該デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用用ＦＰフレームに続く受信用ＧＦＰフレームをデスクランブルする、ことを特徴とする。
本発明による通信制御方法は、スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムの通信制御方法であって、第一の通信装置が、第一データストリームの一のＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のＧＦＰフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のＧＦＰフレームを第二の通信装置へ送信し、前記第二の通信装置が、前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続いて受信した前記他のＧＦＰフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、ことを特徴とする。
本発明による通信制御方法は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置の通信制御方法であって、切替手段が複数のデータストリームのそれぞれのＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームを切り替え、スクランブル手段が切替後のＧＦＰフレームをスクランブルして送信ＧＦＰフレームを生成し、制御手段が、第一データストリームの一のＧＦＰフレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のＧＦＰフレームの前にスクランブル初期化用ＧＦＰフレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、ことを特徴とする。
本発明による通信制御方法は、スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置の通信制御方法であって、検出手段が、前記他の通信装置から受信したＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームからスクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出し、デスクランブル手段が、前記他の通信装置から受信したＧＦＰフレームをデスクランブルし、前記検出手段が、前記スクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、前記デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続く受信ＧＦＰフレームをデスクランブルする、ことを特徴とする。
本発明により、スクランブルの不整合を回避し切替後のフレームの転送遅延を低減することができる。
＜実施形態の概要＞
本発明の一実施形態によれば、送信側で、フレーム転送の切替が発生すると、それまでのスクランブル処理を初期化してスクランブル初期化用メッセージを送信し、それに続いて、初期化されたスクランブル処理を適用した切替後のフレームを転送する。したがって、受信側では、スクランブル初期化用メッセージが先に受信されることにより、自局のデスクランブル処理を初期化することができ、それに続く切替後のフレームをデスクランブルすることが可能となる。これによりスクランブル処理の不整合が回避できると共に、転送遅延をスクランブル処理化用メッセージの長さ分だけに抑えることができる。
本発明の一実施形態によれば、送信側で、フレーム転送の切替が発生すると、それまでのスクランブル処理を初期化してスクランブル初期化用メッセージを送信し、それに続いて、初期化されたスクランブル処理を適用した切替後のフレームを転送する。したがって、受信側では、スクランブル初期化用メッセージが先に受信されることにより、自局のデスクランブル処理を初期化することができ、それに続く切替後のフレームをデスクランブルすることが可能となる。これによりスクランブル処理の不整合が回避できると共に、転送遅延をスクランブル処理化用メッセージの長さ分だけに抑えることができる。
言い換えれば、切替後のフレームの前にスクランブル初期化メッセージを送信することにより、送信側と受信側との間でスクランブル初期化のタイミングを合わせることができ、切替直後のフレームを有効にデスクランブルすることが可能となる。たとえば、スクランブル処理化用メッセージを受信することで、受信側のスクランブル生成多項式がリセットされ、リセットされたスクランブル生成多項式を用いて切替後のＧＦＰフレームを有効にデスクランブルすることが可能となる。
以下、ＧＦＰフレームを用いた通信システムを例示して、本実施形態によるフレーム転送切替制御について詳細に説明する。
１．システム構成
図１に示すように、本発明の一実施形態による通信システムは、送信側通信装置１０と受信側通信装置２０とが伝送ネットワークで接続され、送信側通信装置１０が複数のストリームを切り替えて受信側通信装置２０へ送信できるものとする。各ストリームはＧＦＰフレームからなり、上述したように、隣接する通信装置間で転送されるＧＦＰフレームのペイロードにはスクランブルがかけられているものとする。ここでは、一例として、二つのストリーム１および２のいずれかが選択されて受信側通信装置２０へ送信される場合を示すが、ストリーム間の転送切替に限定されるものではなく、異なるＧＦＰフレーム間での転送切替であってもよい。
図１に示すように、本発明の一実施形態による通信システムは、送信側通信装置１０と受信側通信装置２０とが伝送ネットワークで接続され、送信側通信装置１０が複数のストリームを切り替えて受信側通信装置２０へ送信できるものとする。各ストリームはＧＦＰフレームからなり、上述したように、隣接する通信装置間で転送されるＧＦＰフレームのペイロードにはスクランブルがかけられているものとする。ここでは、一例として、二つのストリーム１および２のいずれかが選択されて受信側通信装置２０へ送信される場合を示すが、ストリーム間の転送切替に限定されるものではなく、異なるＧＦＰフレーム間での転送切替であってもよい。
送信側通信装置１０は、ストリーム１のＧＦＰフレームをデスクランブルするデスクランブル処理部１０１と、ストリーム２のＧＦＰフレームをデスクランブルするデスクランブル処理部１０２と、送信切替部と、を有し、送信切替部は、切替部１０３、スクランブル処理部１０４、挿入部１０５、スクランブル初期化部１０６、およびスクランブル初期化用フレーム生成部１０７を有する。切替制御部１０８は、送信切替部の切替部１０３、スクランブル初期化部１０６およびスクランブル初期化用フレーム生成部１０７に対して切替指示を出力して、後述する通常時あるいは中断時の切替制御を実行する。
切替部１０３は、切替制御部１０８からの切替指示に従ってデスクランブル処理部１０１および１０２から出力されたいずれかのストリームを選択し、スクランブル処理部１０４へ出力する。スクランブル処理部１０４は、選択されたストリームのＧＦＰフレーム（選択系ＧＦＰフレーム）に対してスクランブル処理を実行し、挿入部１０５へ出力する。スクランブル処理部１０４はスクランブル生成多項式を用いてスクランブルを実行するが、スクランブル生成多項式はスクランブル初期化部１０６により初期化される。
挿入部１０５はスクランブル初期化用フレーム生成部１０７により生成されたスクランブル初期化用フレームを切替直後のＧＦＰフレームの前に挿入して送信する。
スクランブル初期化部１０６は、切替制御部１０８からの中断切替指示を受けると、スクランブル処理部１０４のスクランブル生成多項式を初期化する。スクランブル初期化用フレーム生成部１０７は、切替制御部１０８からの中断切替指示を受けると、スクランブル初期化用フレームを生成して挿入部１０５を通して切替直後のＧＦＰフレームの前に送信する。
受信側通信装置２０は、ＧＦＰフレーム同期処理部２０１、デスクランブル処理部２０２およびスクランブル初期化用フレーム検出部２０３を有する。後述するように、受信側通信装置２０は、送信側通信装置１０から受信したスクランブル初期化用フレームによってデスクランブル処理部２０２のスクランブル生成多項式を初期化し、切替後のＧＦＰフレームの同期確立および有効なデスクランブルを実行することができる。
＜スクランブル初期化用フレーム＞
図２に例示するように、ＧＦＰフレームは、コアヘッダ、ペイロードおよびＦＣＳにより構成される。スクランブル初期化用フレームはＧＦＰフレームであり、切替後のＧＦＰフレームの転送遅延を最小限に抑えるため、ＧＦＰの最少フレームサイズ（６バイト）で構成される。またペイロードには、受信側が受信フレームをスクランブル初期化用フレームとして検出できるように「６Ａ６Ａ（ＨＥＸ）」の値が識別子として書き込まれている。したがって、受信側通信装置２０のスクランブル初期化用フレーム検出部２０３は、ＧＦＰフレーム同期処理部２０１で同期検出された情報を基に、受信したフレームのペイロードが「６Ａ６Ａ（ＨＥＸ）」であるか否かを判断し、「６Ａ６Ａ（ＨＥＸ）」であれば、スクランブル初期化用フレームを受信したのでデスクランブル処理部２０２を初期化する。
図２に例示するように、ＧＦＰフレームは、コアヘッダ、ペイロードおよびＦＣＳにより構成される。スクランブル初期化用フレームはＧＦＰフレームであり、切替後のＧＦＰフレームの転送遅延を最小限に抑えるため、ＧＦＰの最少フレームサイズ（６バイト）で構成される。またペイロードには、受信側が受信フレームをスクランブル初期化用フレームとして検出できるように「６Ａ６Ａ（ＨＥＸ）」の値が識別子として書き込まれている。したがって、受信側通信装置２０のスクランブル初期化用フレーム検出部２０３は、ＧＦＰフレーム同期処理部２０１で同期検出された情報を基に、受信したフレームのペイロードが「６Ａ６Ａ（ＨＥＸ）」であるか否かを判断し、「６Ａ６Ａ（ＨＥＸ）」であれば、スクランブル初期化用フレームを受信したのでデスクランブル処理部２０２を初期化する。
なお、送信側通信装置１０の送信切替部（１０３〜１０７）および切替制御部１０８は、図示しないメモリに格納されたプログラムをコンピュータ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）上で実行することにより同等の機能を実現することができる。また、受信側通信装置２０のＧＦＰフレーム同期処理部２０１、デスクランブル処理部２０２およびスクランブル初期化用フレーム検出部２０３も、図示しないメモリに格納されたプログラムをコンピュータ（ＣＰＵ）上で実行することにより同等の機能を実現することができる。
２．動作
次に、図３〜図５を参照しながら、本実施形態による通信システム、送信側通信装置および受信側通信装置の各動作について詳細に説明する。
次に、図３〜図５を参照しながら、本実施形態による通信システム、送信側通信装置および受信側通信装置の各動作について詳細に説明する。
図３に例示するように、送信側通信装置１０において、ストリーム１のＧＦＰフレームがスクランブル処理され受信側通信装置２０へ送信されている途中で、たとえば優先度の高いストリーム２のＧＦＰフレームが受信され、ストリーム２への切替指示が発生したとする。この場合、ストリーム２のＧＦＰフレームが新たに選択系ＧＦＰフレームとなり、スクランブル生成多項式が初期化され、その選択系ＧＦＰフレームが転送される前に、スクランブル初期化用フレームが生成されて送信される。受信側通信装置２０は、スクランブル初期化用フレームを検出することで自局のスクランブル生成多項式を初期化し、それに続いて受信するＧＦＰフレームを有効にデスクランブルすることができる。
以下、図３に示すように、ストリーム１のＧＦＰフレームが選択系ＧＦＰフレームとして転送され、その転送途中でストリーム２のＧＦＰフレーム（非選択系ＧＦＰフレーム）への切替指示が発生した場合を一例として、送信側および受信側の切替制御動作について詳細に説明する。
２．１）送信側切替制御
図４において、切替制御部１０８は、非選択系ＧＦＰフレーム）への切替要求が発生すると（動作３０１；ＹＥＳ）、選択系ＧＦＰフレームの転送完了予測時間Ｔ１と非選択系ＧＦＰフレームの転送開始予測時間Ｔ２とを計算する（動作３０２）。
図４において、切替制御部１０８は、非選択系ＧＦＰフレーム）への切替要求が発生すると（動作３０１；ＹＥＳ）、選択系ＧＦＰフレームの転送完了予測時間Ｔ１と非選択系ＧＦＰフレームの転送開始予測時間Ｔ２とを計算する（動作３０２）。
図３に示す例では、ストリーム１の選択系ＧＦＰフレームの転送完了予測位置が当該ＧＦＰフレームの同期が確立した時に決定されているので、現在の転送位置から転送完了予測位置までのバイト数を時間Ｔ１として計算することができる。また、非選択ＧＦＰフレームの転送開始予測時間Ｔ２は、スクランブル初期化用フレームのサイズ（ここでは最少フレームサイズの６バイト）を含めて決定することができる。
続いて、切替制御部１０８は、選択系ＧＦＰフレームの転送完了予測時間Ｔ１と非選択系ＧＦＰフレームの転送開始予測時間Ｔ２とを比較する（動作３０３）。切替後のＧＦＰフレームの転送開始時間Ｔ２が転送途中のＧＦＰフレームの転送完了時間Ｔ１よりも遅くなる場合には（動作３０３のＮＯ：Ｔ１≦Ｔ２）、切替制御部１０８は、中断切替処理を行わず、選択系の転送完了後に非選択系への切替（通常の切替処理）を行う（動作３０４）。
切替後のＧＦＰフレームの転送開始時間Ｔ２が転送途中のＧＦＰフレームの転送完了時間Ｔ１より早くなる場合には（動作３０３のＹＥＳ：Ｔ１＞Ｔ２）、切替制御部１０８は、中断切替処理を実行する（動作３０５−３０７）。すなわち、切替制御部１０８は切替部１０３を切り替えて非選択系ＧＦＰフレームを選択し、転送中の選択系ＧＦＰフレームの送信を中断する（動作３０５）。
さらに、切替制御部１０８は、切替後のＧＦＰフレームを送信する前に、スクランブル初期化部１０６によりスクランブル処理部１０４のスクランブル生成多項式を初期化し、スクランブル初期化用フレーム生成部１０７によりスクランブル初期化用フレームを生成して挿入部１０５を通して送信する（動作３０６）。
こうして、切替後のＧＦＰフレームは、初期化されたスクランブル生成多項式を用いてスクランブルされ、スクランブル初期化用フレームに続いて送信される（動作３０７）。
２．２）受信側切替制御
図５において、ＧＦＰフレーム同期処理部２０１は、送信側から受信したＧＦＰフレームのコアヘッダにあるＨＥＣ(Header with Error Control)を監視することでフレーム同期処理を実行する（動作４０１）。すなわち、同期が確立していない状態ではＨＥＣをByte-by-Byteで監視し、ＨＥＣを検出することでＰｒｅ−Ｓｙｎｃ状態に遷移する。ここからFrame-by-FrameでＨＥＣの一致を監視し、一致するとＳｙｎｃ状態に遷移する。ＧＦＰフレーム同期処理部２０１は、中断後のＧＦＰフレームを検出するために、Frame-by-Frameにより次のＧＦＰフレームのＨＥＣを参照すると共に、Byte-by-ByteでのＨＥＣ一致も監視する。
図５において、ＧＦＰフレーム同期処理部２０１は、送信側から受信したＧＦＰフレームのコアヘッダにあるＨＥＣ(Header with Error Control)を監視することでフレーム同期処理を実行する（動作４０１）。すなわち、同期が確立していない状態ではＨＥＣをByte-by-Byteで監視し、ＨＥＣを検出することでＰｒｅ−Ｓｙｎｃ状態に遷移する。ここからFrame-by-FrameでＨＥＣの一致を監視し、一致するとＳｙｎｃ状態に遷移する。ＧＦＰフレーム同期処理部２０１は、中断後のＧＦＰフレームを検出するために、Frame-by-Frameにより次のＧＦＰフレームのＨＥＣを参照すると共に、Byte-by-ByteでのＨＥＣ一致も監視する。
続いて、スクランブル初期化用フレーム検出部２０３は、ＧＦＰフレーム同期処理部２０１によってＨＥＣ検出された情報を基に、ペイロードが「６Ａ６Ａ」であるか否か、すなわち受信フレームがスクランブル初期化用フレームであるか否かを判断する（動作４０２）。スクランブル初期化用フレームであれば（動作４０２のＹＥＳ）、スクランブル初期化用フレーム検出部２０３はデスクランブル処理部２０２のスクランブル生成多項式の初期化を行い（動作４０３）、デスクランブル処理部２０２は切替後のＧＦＰフレームに対して有効なデスクランブルを実行する（動作４０４）。なお、受信フレームがスクランブル初期化用フレームでない場合には（動作４０２のＮＯ）、スクランブル生成多項式の初期化を行わずに、そのままデスクランブルを実行する（動作４０４）。
３．効果
上述したように、本実施形態によれば、選択系のＧＦＰフレームの転送途中に非選択系のＧＦＰフレームへの転送切替を実施する場合、選択系のＧＦＰフレームの転送終了を待たずに、非選択系のＧＦＰフレームに切り替え、スクランブル初期化用フレームを送信した後に切替後のＧＦＰフレームを転送する。これにより切替後のＧＦＰフレームの転送遅延を少なくすることができ、揺らぎのない転送を実現でき、低遅延で遅延変動が少ない特性が求められるサービスへの対応が可能になる。
上述したように、本実施形態によれば、選択系のＧＦＰフレームの転送途中に非選択系のＧＦＰフレームへの転送切替を実施する場合、選択系のＧＦＰフレームの転送終了を待たずに、非選択系のＧＦＰフレームに切り替え、スクランブル初期化用フレームを送信した後に切替後のＧＦＰフレームを転送する。これにより切替後のＧＦＰフレームの転送遅延を少なくすることができ、揺らぎのない転送を実現でき、低遅延で遅延変動が少ない特性が求められるサービスへの対応が可能になる。
４．他の実施形態
上述した実施形態では、選択系のＧＦＰフレームを転送中に別の系のＧＦＰフレームに切り替える場合を例示したが、異なる系の間あるいはＧＦＰフレーム間に優先度が予め設定されていれば、優先度に従って切替指示を行ってもよい。たとえば、各ＧＦＰフレームに対して優先度を設定し、低優先のＧＦＰフレーム転送中に高優先のＧＦＰフレームを受信した場合には、高優先のＧＦＰフレームに切り替えて転送することもできる。
上述した実施形態では、選択系のＧＦＰフレームを転送中に別の系のＧＦＰフレームに切り替える場合を例示したが、異なる系の間あるいはＧＦＰフレーム間に優先度が予め設定されていれば、優先度に従って切替指示を行ってもよい。たとえば、各ＧＦＰフレームに対して優先度を設定し、低優先のＧＦＰフレーム転送中に高優先のＧＦＰフレームを受信した場合には、高優先のＧＦＰフレームに切り替えて転送することもできる。
５．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
（付記１）
スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムであって、
第一の通信装置が、一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、スクランブル初期化フレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のフレームを第二の通信装置へ送信し、
前記第二の通信装置が、前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化フレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、前記スクランブル初期化フレームに続いて受信したフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、
ことを特徴とする通信システム。
（付記２）
前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記１に記載の通信システム。
（付記３）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記１または２に記載の通信システム。
（付記４）
前記一のフレーム、前記他のフレームおよび前記スクランブル初期化フレームは、いずれもＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームであることを特徴とする付記１−３のいずれか１項に記載の通信システム。
（付記５）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置であって、
複数のフレームを切り替える切替手段と、
切替後のフレームをスクランブルして送信フレームを生成するスクランブル手段と、
一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のフレームの前にスクランブル初期化フレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
（付記６）
前記制御手段は、前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記５に記載の通信装置。
（付記７）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記５または６に記載の通信装置。
（付記８）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置であって、
前記他の通信装置から受信したフレームからスクランブル処理化フレームを検出する検出手段と、
前記他の通信装置から受信したフレームをデスクランブルするデスクランブル手段と、
を有し、前記検出手段が、前記スクランブル処理化フレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、当該デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用フレームに続く受信フレームをデスクランブルする、ことを特徴とする通信装置。
（付記９）
前記一のフレーム、前記他のフレームおよび前記スクランブル初期化フレームは、いずれもＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームであることを特徴とする付記５−８のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記１０）
スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムの通信制御方法であって、
第一の通信装置が、
一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、
スクランブル初期化フレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のフレームを第二の通信装置へ送信し、
前記第二の通信装置が、
前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化フレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、
前記スクランブル初期化フレームに続いて受信したフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、
ことを特徴とする通信制御方法。
（付記１１）
前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記１０に記載の通信制御方法。
（付記１２）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記１０または１１に記載の通信制御方法。
（付記１３）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置の通信制御方法であって、
切替手段が一のフレームを他のフレームへ切り替え、
スクランブル手段が切替後のフレームをスクランブルして送信フレームを生成し、
制御手段が、一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のフレームの前にスクランブル初期化フレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、
ことを特徴とする通信制御方法。
（付記１４）
前記制御手段が、前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記１３に記載の通信制御方法。
（付記１５）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記１３または１４に記載の通信制御方法。
（付記１６）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置の通信制御方法であって、
検出手段が、前記他の通信装置から受信したフレームからスクランブル処理化フレームを検出し、
デスクランブル手段が、前記他の通信装置から受信したフレームをデスクランブルし、
前記検出手段が、前記スクランブル処理化フレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、
前記デスクランブル手段が当該スクランブル初期化フレームに続く受信フレームをデスクランブルする、
ことを特徴とする通信制御方法。
（付記１７）
前記一のフレーム、前記他のフレームおよび前記スクランブル初期化フレームは、いずれもＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームであることを特徴とする付記１０−１６のいずれか１項に記載の通信制御方法。
（付記１８）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
切替手段が一のフレームを他のフレームへ切り替え、
スクランブル手段が切替後のフレームをスクランブルして送信フレームを生成し、
制御手段が、一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のフレームの前にスクランブル初期化フレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、
ように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
（付記１９）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
検出手段が、前記他の通信装置から受信したフレームからスクランブル処理化フレームを検出し、
デスクランブル手段が、前記他の通信装置から受信したフレームをデスクランブルし、
前記検出手段が、前記スクランブル処理化フレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、
前記デスクランブル手段が当該スクランブル初期化フレームに続く受信フレームをデスクランブルする、
ように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
（付記１）
スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムであって、
第一の通信装置が、一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、スクランブル初期化フレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のフレームを第二の通信装置へ送信し、
前記第二の通信装置が、前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化フレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、前記スクランブル初期化フレームに続いて受信したフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、
ことを特徴とする通信システム。
（付記２）
前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記１に記載の通信システム。
（付記３）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記１または２に記載の通信システム。
（付記４）
前記一のフレーム、前記他のフレームおよび前記スクランブル初期化フレームは、いずれもＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームであることを特徴とする付記１−３のいずれか１項に記載の通信システム。
（付記５）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置であって、
複数のフレームを切り替える切替手段と、
切替後のフレームをスクランブルして送信フレームを生成するスクランブル手段と、
一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のフレームの前にスクランブル初期化フレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
（付記６）
前記制御手段は、前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記５に記載の通信装置。
（付記７）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記５または６に記載の通信装置。
（付記８）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置であって、
前記他の通信装置から受信したフレームからスクランブル処理化フレームを検出する検出手段と、
前記他の通信装置から受信したフレームをデスクランブルするデスクランブル手段と、
を有し、前記検出手段が、前記スクランブル処理化フレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、当該デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用フレームに続く受信フレームをデスクランブルする、ことを特徴とする通信装置。
（付記９）
前記一のフレーム、前記他のフレームおよび前記スクランブル初期化フレームは、いずれもＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームであることを特徴とする付記５−８のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記１０）
スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムの通信制御方法であって、
第一の通信装置が、
一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、
スクランブル初期化フレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のフレームを第二の通信装置へ送信し、
前記第二の通信装置が、
前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化フレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、
前記スクランブル初期化フレームに続いて受信したフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、
ことを特徴とする通信制御方法。
（付記１１）
前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記１０に記載の通信制御方法。
（付記１２）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記１０または１１に記載の通信制御方法。
（付記１３）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置の通信制御方法であって、
切替手段が一のフレームを他のフレームへ切り替え、
スクランブル手段が切替後のフレームをスクランブルして送信フレームを生成し、
制御手段が、一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のフレームの前にスクランブル初期化フレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、
ことを特徴とする通信制御方法。
（付記１４）
前記制御手段が、前記一のフレームの転送完了時間が前記他のフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする付記１３に記載の通信制御方法。
（付記１５）
前記他のフレームは前記一のフレームよりも優先度の高いフレームであることを特徴とする付記１３または１４に記載の通信制御方法。
（付記１６）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置の通信制御方法であって、
検出手段が、前記他の通信装置から受信したフレームからスクランブル処理化フレームを検出し、
デスクランブル手段が、前記他の通信装置から受信したフレームをデスクランブルし、
前記検出手段が、前記スクランブル処理化フレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、
前記デスクランブル手段が当該スクランブル初期化フレームに続く受信フレームをデスクランブルする、
ことを特徴とする通信制御方法。
（付記１７）
前記一のフレーム、前記他のフレームおよび前記スクランブル初期化フレームは、いずれもＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームであることを特徴とする付記１０−１６のいずれか１項に記載の通信制御方法。
（付記１８）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
切替手段が一のフレームを他のフレームへ切り替え、
スクランブル手段が切替後のフレームをスクランブルして送信フレームを生成し、
制御手段が、一のフレームの転送中に他のフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のフレームの前にスクランブル初期化フレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、
ように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
（付記１９）
スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
検出手段が、前記他の通信装置から受信したフレームからスクランブル処理化フレームを検出し、
デスクランブル手段が、前記他の通信装置から受信したフレームをデスクランブルし、
前記検出手段が、前記スクランブル処理化フレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、
前記デスクランブル手段が当該スクランブル初期化フレームに続く受信フレームをデスクランブルする、
ように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
本発明は、ＶｏＩＰ、動画ストリーム、サーキットエミュレーションサービス等の遅延特性、データの優先度に応じた転送品質が要求される通信サービスを提供するネットワークに適用可能である。
１，２ ストリーム
１０ 送信側通信装置
２０ 受信側通信装置
１０１、１０２ デスクランブル処理部
１０３ 切替部
１０４ スクランブル処理部
１０５ 挿入部
１０６ スクランブル初期化部
１０７ スクランブル初期化用フレーム生成部
１０８ 切替制御部
２０１ ＧＦＰフレーム同期処理部
２０２ デスクランブル処理部
２０３ スクランブル初期化用フレーム検出部
１０ 送信側通信装置
２０ 受信側通信装置
１０１、１０２ デスクランブル処理部
１０３ 切替部
１０４ スクランブル処理部
１０５ 挿入部
１０６ スクランブル初期化部
１０７ スクランブル初期化用フレーム生成部
１０８ 切替制御部
２０１ ＧＦＰフレーム同期処理部
２０２ デスクランブル処理部
２０３ スクランブル初期化用フレーム検出部
Claims (10)
- スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムであって、
第一の通信装置が、第一データストリームの一のＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のＧＦＰフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のＧＦＰフレームを第二の通信装置へ送信し、
前記第二の通信装置が、前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続いて受信した前記他のＧＦＰフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、
ことを特徴とする通信システム。 - 前記一のＧＦＰフレームの転送完了時間が前記他のＧＦＰフレームの転送開始時間より長い場合に、前記他のフレームへの転送切替を発生させることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
- 前記他のＧＦＰフレームは前記一のＧＦＰフレームよりも優先度の高いＧＦＰフレームであることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
- 前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームはＧＦＰの最小フレームサイズであることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の通信システム。
- スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置であって、
複数のデータストリームのそれぞれのＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームを切り替える切替手段と、
切替後のＧＦＰフレームをスクランブルして送信ＧＦＰフレームを生成するスクランブル手段と、
第一データストリームの一のＧＦＰフレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のＧＦＰフレームの前にスクランブル初期化用ＧＦＰフレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置であって、
前記他の通信装置から受信したＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームからスクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出する検出手段と、
前記他の通信装置から受信したＧＦＰフレームをデスクランブルするデスクランブル手段と、
を有し、前記検出手段が、前記スクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、当該デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用用ＦＰフレームに続く受信ＧＦＰフレームをデスクランブルする、ことを特徴とする通信装置。 - スクランブル処理されたフレームを通信装置間で転送する通信システムの通信制御方法であって、
第一の通信装置が、
第一データストリームの一のＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記一のＧＦＰフレームに適用したスクランブル処理を初期化し、
スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを送信した後で、前記初期化されたスクランブル処理を適用した前記他のＧＦＰフレームを第二の通信装置へ送信し、
前記第二の通信装置が、
前記第一の通信装置から前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームを受信した場合、デスクランブル処理を初期化し、
前記スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続いて受信した前記他のＧＦＰフレームに対して前記初期化されたデスクランブル処理を適用する、
ことを特徴とする通信制御方法。 - スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置の通信制御方法であって、
切替手段が複数のデータストリームのそれぞれのＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームを切り替え、
スクランブル手段が切替後のＧＦＰフレームをスクランブルして送信ＧＦＰフレームを生成し、
制御手段が、第一データストリームの一のＧＦＰフレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のＧＦＰフレームの前にスクランブル初期化用ＧＦＰフレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、
ことを特徴とする通信制御方法。 - スクランブル処理されたフレームを他の通信装置から受信する通信装置の通信制御方法であって、
検出手段が、前記他の通信装置から受信したＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームからスクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出し、
デスクランブル手段が、前記他の通信装置から受信したＧＦＰフレームをデスクランブルし、
前記検出手段が、前記スクランブル処理化用ＧＦＰフレームを検出すると、前記デスクランブル手段を初期化し、
前記デスクランブル手段が当該スクランブル初期化用ＧＦＰフレームに続く受信ＧＦＰフレームをデスクランブルする、
ことを特徴とする通信制御方法。 - スクランブル処理されたフレームを他の通信装置へ送信する通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
切替手段が複数のデータストリームのそれぞれのＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームを切り替え、
スクランブル手段が切替後のＧＦＰフレームをスクランブルして送信ＧＦＰフレームを生成し、
制御手段が、第一データストリームの一のＧＦＰフレームの転送中に第二データストリームの他のＧＦＰフレームへの転送切替が発生した場合、前記スクランブル手段を初期化し、初期化された前記スクランブル手段によりスクラブルされた前記他のＧＦＰフレームの前にスクランブル初期化用ＧＦＰフレームを挿入して前記他の通信装置へ送信する、
ように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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| JP2015071444A JP6493970B2 (ja) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | 通信システム、通信装置および通信制御方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015071444A JP6493970B2 (ja) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | 通信システム、通信装置および通信制御方法 |
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