JP6813637B1 - 伝送装置および伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームのデータ格納領域を減らすことなく、正しくデータを復元できる伝送装置を提供する。【解決手段】伝送装置は、端末インターフェースと、フレーム生成手段と、送信フレーム分割手段と、フレーム復元手段とを有している。送信フレーム分割手段は、生成したフレームを分割して分割データを生成し、それぞれの分割データをそれぞれの回線インターフェースに向けて送信する。フレーム復元手段は、予め定めた順番で、回線インターフェースから受信した分割データを結合してフレームを復元する。そして、フレームが正しく復元できたか検証する。ここで、フレームが正しく復元されなかった場合は、フレーム復元手段が、結合する分割データの並べ替えを行って再度フレームを復元し正しく復元できたか検証する。この並べ替えと検証とを繰り返すことで、最終的にフレームが正しく復元することができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、伝送装置および伝送方法に関する。

伝送装置間を複数の専用回線で結ぶ伝送システムがある。このような伝送システムを用いると、元のデータを分割した分割データを複数の低速回線で並行して送受信することによって、個々の回線が低速であっても、高速な通信を行うことができる。受信側では、受信した分割データを結合して元のデータを復元する。この時、分割した順番通りにデータを結合しないと元のデータを正しく復元することができない。このため、伝送装置間の回線を有線接続にする場合は、送信側と受信側で、インターフェース（ＩＦ）の番号を一致させる必要がある。ここで、番号を取り違う誤接続があると、データを正しく復元できなくなってしまう。

そこで、誤接続があっても、分割データを正しい順番で結合することを可能にする方法が提案されている。例えば特許文献１には、送信側の送信元インターフェースを識別する識別番号ＩＦ−ＩＤを用いて、誤接続を検出し、データを結合する順番を修正する方法が開示されている。具体的には、まず送信側で分割データにＩＦ−ＩＤを付与し、それぞれの回線に向けて送信する。受信側では、所定のＩＦの順番に従ってデータを結合する。次に結合したデータが正しく復元されたか検査する。この検査でエラーが見つかった場合には、ＩＦ−ＩＤを参照し、これに基づいて分割データの順序を入れ替えて元のデータを復元する。このように、特許文献１によれば、回線の誤接続があっても、元のデータを正しく復元することができる。

特開２０１５−１６５６２５号公報

しかし、特許文献１の技術では、決められた長さのフレームに、識別番号を付加する必要がある。このため、フレーム中に分割データを格納できる領域が減少してしまうという課題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、フレームのデータ格納領域を減らすことなく、正しくデータを復元できる伝送装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、伝送装置は、端末インターフェースと、フレーム生成手段と、送信フレーム分割手段と、フレーム復元手段とを有している。送信フレーム分割手段は、生成したフレームを分割して分割データを生成し、それぞれの分割データをそれぞれの回線インターフェースに向けて送信する。フレーム復元手段は、予め定めた順番で、回線インターフェースから受信した分割データを結合してフレームを復元する。そして、フレームが正しく復元できたか検証する。ここで、フレームが正しく復元されなかった場合は、フレーム復元手段が、結合する分割データの並べ替えを行って再度フレームを復元し正しく復元できたか検証する。この並べ替えと検証とを繰り返すことで、最終的にフレームが正しく復元することができる。

本発明の効果は、フレームのデータ格納領域を減らすことなく、正しくデータを復元できる伝送装置を提供できることである。

第１の実施形態の伝送装置を示すブロック図である。 第２の実施形態の伝送システムを示すブロック図である。 第２の実施形態のＧＦＰフレームの構成を示す模式図である。 第２の実施形態のＧＦＰフレームの送信方式を示す模式図である。 第２の実施形態の分割フレームの生成方法を示す模式図である。 第２の実施形態の誤接続の具体例を示すブロック図である。 第２の実施形態の具体的な動作の一例を示す模式図である。 第２の実施形態のフレームの同期手順を示す模式図である。 第２の実施形態のフレームの同期動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の伝送装置１０を示すブロック図である。伝送装置１０は、端末インターフェースＴＩＦと、フレーム生成手段１と、送信フレーム分割手段２と、フレーム復元手段３とを有している。また、回線との通信を仲介する複数の回線インターフェースＩＦを有している。図１の例では、伝送装置１０は、回線インターフェース１＿ＩＦ１、回線インターフェース２＿ＩＦ２、・・・、回線インターフェースｎ＿ＩＦｎを有している。

端末インターフェースＴＩＦは、端末との通信を仲介する。

フレーム生成手段１は、送信するデータからヘッダとペイロードを有する送信用のフレームを生成する。

送信フレーム分割手段２は、生成したフレームを分割して分割データを生成し、それぞれの分割データを回線インターフェースＩＦ１、ＩＦ２、・・・、ＩＦｎに向けて送信する。

回線インターフェースＩＦ１、ＩＦ２、・・・、ＩＦｎは、伝送装置１０と回線１、回線２、・・・、回線ｎとの通信を仲介する。本実施形態では、回線は有線であることを前提としている。

フレーム復元手段３は、予め定めた順番で受信した分割データを結合する。そして、フレームが正しく復元できたか検証する。ここで、分割データの結合の順番は、送信側の装置との対応によって予め決められている。このため、回線と回線インターフェースＩＦとの接続が正しく行われていれば、フレームが正しく復元される。

一方、回線とインターフェースＩＦとが既定の順番で行われていない、すなわち誤接続があると、分割データを既定の順番で結合しても、フレームを復元することができない。このため、フレーム復元手段３では、検証結果がＮＧになる。

フレーム復元手段３は、検証結果がＮＧになった場合、結合する分割データの並べ替えを行う。そして結合したデータでフレームが正しく復元できたか検証する。ここで検証がＮＧとなった場合は、再度別の並べ替えを行い、正しく復元できたか検証する。上記の動作を繰り返すことによって、最終的に、正しいフレームを復元することができる。そして、フレーム復元手段３は、復元したフレームを端末インターフェースＴＩＦに送信する。なお、フレーム復元手段３では、既定の順番で分割データを結合する部分と、並べ替えてデータを結合する部分とが、分離して設けられていても良い。

以上説明したように、本実施形態では、送信側の伝送装置と、受信側の伝送装置の回線インターフェースの接続に誤接続があっても、分割データを正しい順番で結合して元のフレームを復元することができる。そして、回線インターフェースの識別子を分割データに付与していないため、分割データ中のデータ格納領域を多く取ることができる。

（第２の実施形態）
図２は、２台の伝送装置１００を専用線２００で接続して構築した、伝送システム１０００の例を示すブロック図である。

２台の伝送装置１００は同じ構成であり、それぞれ、端末インターフェースＴＩＦと、ＧＦＰフレーム生成回路１１０と、フレーム分割回路１２０と、ＧＦＰ同期回路１３０とを有している。なおＧＦＰは、Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅの略であり、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カプセル化手法である。また、ＧＦＰフレーム生成回路１１０と、フレーム分割回路１２０と、ＧＦＰ同期回路１３０は、プログラムによって動作するプロセッサを含んでいても良い。

端末インターフェースＴＩＦは、端末との通信を仲介する。

ＧＦＰフレーム生成回路１１０は、送信するデータからＧＦＰフレームを生成する。ＧＦＰフレームは、データをカプセル化したものでコアヘッダとペイロードから構成される。

フレーム分割回路１２０は、生成したＧＦＰフレームを分割して分割フレームを生成する。そして、それぞれの分割フレームを、対応する回線インターフェースＩＦに向けて送信する。

図２の例では、伝送装置ａ１００ａと伝送装置ｂ１００ｂの２台を専用線２００で接続して伝送システム１０００を構築している。ここでは、回線インターフェースＩＦａ１とＩＦｂ１とを回線１＿２０１で接続し、ＩＦａ２とＩＦｂ２とを回線２＿２０２で接続し、・・・、ＩＦａｎをＩＦｂｎとを回線ｎ＿ＩＦｎで接続している。すなわち同じ番号の回線インターフェース同士をペアにするルールとしている。このルールと違った接続が行われた状態が誤接続である。

ＧＦＰ同期回路１３０は、まず、上記の、予め定めた順番で受信した分割データを結合しフレームを復元する。そして、フレームが正しく復元できたか検証する。検証は、例えば、フレームチェックシーケンスを用いて行うことができる。ただし、復元の検証ができれば、他の手法を用いても良い。

検証で正しくフレームが復元できていた場合、すなわち、送信側とのフレームの同期がとれていた場合は、復元した元のデータを端末インターフェースＴＩＦに送信する。この場合は、回線インターフェースの接続が正しく行われていたことになる。一方、回線インターフェースの接続に誤接続があった場合は、送信側と受信側でフレームの同期が取れないことになる。この場合、ＧＦＰ同期回路１３０は、分割データを並べ替えて結合し、再度同期の検証を行う。そして、元のフレームと同期が取れるまで、この並べ替えと、検証とを繰り返す。こうして最終的に元のフレームを復元することができる。復元した正しいフレームは、端末インターフェースＴＩＦに向けて送信する。

次に、ＧＦＰフレームについて説明する。図３はＧＦＰフレームの構成を示す図である。ＧＦＰフレーム３００は、コアヘッダ３１０とペイロード３２０とを有している。コアヘッダ３１０は、ペイロード長を表す指標のＰＬＩ３１１と、ＰＬＩのエラーチェックを行うためのｃＨＥＣ３１２とを含んでいる。ここで、ＰＬＩは、Ｐａｙｌｏａｄ Ｌｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｒの略である。ｃＨＥＣは、ｃｏｒｅ Ｈｅａｄｅｒ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌの略で、ＰＬＩを所定の式に代入して算出されるエラー検出のためのビットである。

ペイロード３２０は、ペイロードヘッダ３２１と、データ３２２と、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）３２３とを有している。ＦＣＳ３２３は、データのエラーチェックを行うためのビットである。

図４はＧＦＰフレームの送信方法を示す図である。図ではコアヘッダ３１０とペイロード３２０からなるＧＦＰフレームが連続して送信される状態を示している。

図５はデータ分割の方法を示す図である。フレーム分割回路１２０は、送信するＧＦＰフレーム３００のデータ３２２に格納されたデータを分割して分割データを生成し、元のコアヘッダ３１０、ペイロードヘッダ３２１、ＦＣＳ３２３を付加して、分割フレームを生成する。図５に示すように、分割フレームではコアヘッダ３１０、ペイロードヘッダ３２１、分割データ３２２ｘ、ＦＣＳ３２３の順にビットが結合されている。なお、ｘは分割データの番号を示す数字で、分割データ１では３２２１となる。受信側では、ペイロードヘッダ３２１を参照して、元のフレームが同じ分割データを集めることができる。

次に、本実施形態で、誤接続があった場合の、送信側と受信側のフレームの同期（フレームの復元）を行う具体例について説明する。

図６は、図２の伝送システムで、ＩＦａ１がＩＦｂ２に接続し、ＩＦａ２がＩＦｂ１に接続する誤接続を含んだ伝送システム１０００ａを示すブロック図である。ここでは、回線が２０１、２０２、２０３の３つで、フレーム分割回路１２０ａが、１つのＧＦＰフレームから３つの分割フレームを生成し、伝送装置１００ａから送信し、伝送装置１００ｂで受信するものとする。

図７は、伝送システム１０００ａで、データ「００１１２２」を「００」「１１」「２２」に分割した分割フレームを生成し、これら３つの分割フレームを伝送装置１００ｂで受信する様子を示す模式図である。なおコアヘッダ３１０、ペイロードヘッダ３２１、ＦＣＳ３２３の記載は省略している。図７に示すように、分割データの「００」がＩＦａ１からＩＦｂ２に送信され、「１１」がＩＦａ２からＩＦｂ１に送信され、「２２」がＩＦａ３からＩＦｂ３に送られている。このまま既定の順番に分割データを結合すると、結合してできたフレームでは、データが「１１００２２」となる。

図８に、送信側から送信する送信フレームと、受信側で分割データを結合して生成した結合フレームの構成を示す模式図を示す。受信側では、まず結合フレーム１のように、既定の順番通りに分割データを結合しフレームを復元する。この復元フレームでＦＣＳ３２３を用いてエラーチェックを行うと、当然のことながら、エラーとなる。すると、ＧＦＰ同期回路１３０ｂは分割データの並べ替えを行い、結合フレーム２を生成して再度エラーチェックを行う。ここでも、エラーとなるので、ＧＦＰ同期回路１３０ｂは、再度、分割データの並べ替えた結合フレームを生成し、エラーチェックを行う。この並べ替えとエラーチェックを繰り返し、最終的に送信側フレームを正しく復元した結合フレームｋが生成され、送信側と受信側のフレーム同期が完了する。

以上の手順で、分割データを正しく結合する順番が確定するので、ＧＦＰ同期回路１３０は、この確定した順番で、元の既定の順番を書き換える。これ以降は、更新した順番通りデータを結合すれば正しくフレームが復元できる。上記では、回線が３本の場合を例にとって説明したが、回線の数はこれに限られることなく、４本以上であっても良い。回線の数が増えると、正解を得るまでの並べ替えの時間が長くなる。しかしながら、一連の並べ替えとエラーチェックは、基本的に、回線を接続して１回目だけしか発生しない。このため、正しい順番を見つけるのに多少時間を要しても、順番が確定して以降は、フレーム復元の所要時間は短くなる。そして、本実施形態によれば、ペイロードに回線インターフェースＩＤを付加する必要がないので、データ領域を多く取ることができる。

次に、分割データを受信してフレームの同期を取るまでの受信側の伝送装置の動作について説明する。図９はこの動作を示すフローチャートである。まず、分割データを受信する（Ｓ１）。次に、既定の順番で分割データを結合しフレームを復元する（Ｓ２）。次にＦＣＳを用いて、復元したフレームのエラーを検出する（Ｓ３）。ここでエラーが無ければ（Ｓ４＿Ｙｅｓ）、既定の順番でフレームの同期が取れているので終了する。

一方、フレームのエラー検出で、エラーがあった場合は（Ｓ４＿Ｎｏ）、順番を並べ替えて分割データを結合し、再度フレームを復元する（Ｓ５）。このフレームに対し、ＦＣＳを用いてエラー検出を行う（Ｓ６）。ここでエラーが無ければ（Ｓ７＿Ｙｅｓ）、終了する。一方、エラーがあった場合は、Ｓ５に戻り、再度、分割データを並べ替えてフレームを復元し、エラーの検出を行う。以上の並べ替えとエラーの検出を、繰り返し、最終的にエラーが無くなり（Ｓ７＿Ｙｅｓ）、フレームの同期が完了する。

上述した第１乃至第２の実施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ フレーム生成手段
２ 送信フレーム分割手段
３ フレーム復元手段
１０、１００ 伝送装置
１１０ ＧＦＰフレーム生成回路
１２０ フレーム分割回路
１３０ ＧＦＰ同期回路
２００ 専用線
３００ ＧＦＰフレーム
３１０ コアヘッダ
３２０ ペイロード
１０００ 伝送システム

Claims (7)

1. 入力データからヘッダとペイロードを有するフレームを生成するフレーム生成手段と、
   送信する前記フレームが前記ペイロードに有するデータを分割して分割データを生成し、前記分割データから分割フレームを生成する送信フレーム分割手段と、
   それぞれの前記分割フレームを予め定めた複数の回線に送信する回線インターフェースと、
   前記回線インターフェースから受信した前記分割フレームに含まれる前記分割データを結合して前記フレームを復元するフレーム復元手段と、
   を有し、
   前記フレーム復元手段は、
   予め定めた順番に前記分割データを結合して前記フレームを復元してエラーチェックを行い、
   前記エラーチェックでエラーが検出された場合は、
   前記分割データを結合する順番の並べ替えを行って再度エラーチェックを行い、
   前記フレームが正しく復元されるまで、前記並べ替えと前記エラーチェックとを繰り返し、
   前記フレームが正しく復元された時の前記分割データを結合する順番で、前記予め定めた順番を書き換える
   ことを特徴とする伝送装置。
2. 前記エラーチェックを前記ペイロードに付加したフレームチェックシーケンスを用いて行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. ２台の、請求項１または２に記載の伝送装置の、それぞれの前記回線インターフェースを有線回線で接続する
   ことを特徴とする伝送システム。
4. 入力データからヘッダとペイロードを有するフレームを生成し、
   送信する前記フレームが前記ペイロードに有するデータを分割して分割データを生成し、
   前記分割データから分割フレームを生成し、
   それぞれの前記分割フレームを予め定めた複数の回線に送信し、
   前記回線から受信した前記分割フレームに含まれる前記分割データを結合して前記フレームを復元し
   前記フレームの復元では、
   予め定めた順番に前記分割データを結合して前記フレームを復元してエラーチェックを行い、
   前記エラーチェックでエラーが検出された場合は、
   前記分割データを結合する順番の並べ替えを行って再度エラーチェックを行い、
   前記フレームが正しく復元されるまで、前記並べ替えと前記エラーチェックとを繰り返し、
   前記フレームが正しく復元された時の前記分割データを結合する順番で、前記予め定めた順番を書き換える
   ことを特徴とする伝送方法。
5. 前記エラーチェックを前記ペイロードに付加したフレームチェックシーケンスを用いて行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の伝送方法。
6. 入力データからヘッダとペイロードを有するフレームを生成するステップと、
   送信する前記フレームが前記ペイロードに有するデータを分割して分割データを生成するステップと、
   前記分割データから分割フレームを生成するステップと、
   それぞれの前記分割フレームを予め定めた複数の回線に送信するステップと、
   前記回線から受信した前記分割フレームに含まれる前記分割データを結合して前記フレームを復元するステップと、
   を有し
   前記フレームを復元するステップでは、
   予め定めた順番に前記分割データを結合して前記フレームを復元してエラーチェックを行うステップと、
   前記エラーチェックでエラーが検出された場合は、
   前記分割データを結合する順番の並べ替えを行って再度エラーチェックを行うステップと、
   前記フレームが正しく復元されるまで、前記並べ替えと前記エラーチェックとを繰り返すステップと、
   前記フレームが正しく復元された時の前記分割データを結合する順番で、前記予め定めた順番を書き換えるステップと、
   を有することを特徴とする伝送装置の制御プログラム。
7. 前記エラーチェックを前記ペイロードに付加したフレームチェックシーケンスを用いて行うステップを有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の伝送装置の制御プログラム。

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