JPH11504196A - ディジタル交差接続及び追加/除去マルチプレキシング装置 - Google Patents
ディジタル交差接続及び追加/除去マルチプレキシング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
例えば、SONET又はSDH標準に従って信号を転送するための通信ネットワークにおいて、並列処理モジュール(9−T,9−R)より成る相互接続ノード装置が設けられる。第1及び第2インターフェースを持った複数の処理モジュールは従属信号を再配置/挿入/抽出し、構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段は、各処理モジュールが任意に事前選択された従属信号の任意の部分をアクセスすることを可能にする。SONET/SDHシステムでは、SONET/SDHフレーム間の信号が着信メイン・ライン(20)及び発信メイン・ライン(26)において再配置され(ディジタル交差接続)、或いは従属信号がフレーム及びローカル線(16−i−T、16−i−R)の間で転送される(追加/除去機能)。本発明は、処理モジュールが前記フレーム中の任意の従属信号へのアクセスを行うことを可能にする構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段(22−i、24−i、28−i、30−i)を提供し、従って、フレームを完全にデマルチプレクス又はディスアセンブルすることなくディジタル交差接続及び追加/除去オペレーションを可能にする。好適な実施例では、構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段はすべての処理モジュール(9−T、9−R)に接続されたパイプライン配置(22−i、24−i)を含む。
Description
【発明の詳細な説明】
ディジタル交差接続及び追加/
除去マルチプレキシング装置
技術分野
本発明は、ディジタル交差接続及び追加/除去機能をSONET又はSDH準
拠信号相互接続装置に与えるためのマルチプレキシング装置に関するものである
。更に詳しく云えば、本発明は、低速信号(トリビュタリ)を交差接続すること
ができるモジュール式の拡張可能な非閉塞ディジタル相互接続システムに関する
ものである。なお、これらの信号は、高速信号の成分であるか、又は低速回線(
ローカル・ポート)において終端し得るものである。より一層詳しく云えば、本
発明は、実施されるSONET/SDHリンクの伝送速度に依存する数の同様な
モジュールを並列に配置したSONET/SDH相互接続回路のためのマルチプ
レキシング装置に関するものである。
背景技術
最近、米国規格協会は、高速多重化ディジタル・データ伝送のための新たな基
本的標準を設定した。これは、「同期光通信ネットワーク」標準であり、以後、
SONETと呼ばれる。SONET標準は、光ファイバ・ネットワークを介した
多重化ディジタル伝送のための光インターフェース、データ速度、操作手順、及
びフレーム構造を指定する。
国際電気通信連合(ITU)はSONETのインターフェース原理を採用し、
高速ディジタル・データ伝送のための新たな広域通信標準を勧告した。この標準
が「同期ディジタル・ハイアラーキ」(SDH)である。
「ディジタル通信システムに関する一般的なアスペクト(General Aspects of
Digital Transmission Systems)」におけるSDH標準に対しては、いずれも
1993年3月に発行されたITU標準資料G.707(同期ディジタル・ハイ
アラーキ・ビット速度)、G.708(同期ディジタル・ハイアラーキのための
ネットワーク・ノード・インターフェース)、G.709(同期マルチプレキシ
ング構造)、G.782(同期ディジタル・ハイアラーキ(SDH)機器のタイ
プ及び一般的特性)、及びG.783(同期ディジタル・ハイアラーキ(SDH
)機器機能ブロックの特性)を参照して欲しい。
SDH標準は、製造業者が次のような遠隔通信機器を開発することを可能にす
るように設計されている。即ち、それらの機器は、
(a)標準に従って世界中に構築されたすべての遠隔通信ネットワークにおいて
相互交換可能である。
(b)上位互換性がある、即ち、北アメリカ、ヨーロッパ及び日本において使用
されている古い遠隔通信フォーマットのデータを使用可能である。
これは、いわゆる、「コンテナ」(C)及び「仮想コンテナ」(VC)のハイ
アラーキによって達成される(第1図参照)。C−4、C−3、C−12等のコ
ンテナは、特定の伝送速度を持ったデータ・トラフィックを適応させるように設
計された情報構造である。例えば、C−4コンテナは139264kビット/秒
までの基本速度を持ったデータ・トラフィックを搬送し、C−3は44736又
は34368kビット/秒までのものを搬送する。それらのコンテナは、「パス
・オーバヘッド」情報(POH)をそれに加えることによって仮想コンテナに変
換される。マルチプレキシング、マッピング、又はアライニングとして定義され
た手順によって、SDHを構成するデータ構造が生成される。これらのデータ構
造は、「管理ユニット・グループ」(AUG)及び「同期移送モジュール」(S
TM)と呼ばれる。STMのラベルは、それが搬送するAUGの数によって定義
される。例えば、STM−4は4つのAUGを有する。AUGは1つのタイプ4
の「管理ユニット」(AU)又は3つのAU−3を含む。最も簡単な場合を述べ
ると、1つのAU−4は1つのC−4信号を含み、1つのAU−3は1つのC−
3信号を保持する。
SDH/SONETデータ・フレーム、即ち、STM−N信号は125ミリ秒
の長さである。各フレームにおいて伝送されるデータの量はその信号のハイアラ
ーキ・レベルNに依存する。高いハイアラーキ・レベルは、約155Mビット/
秒という基本STM−1レベルよりも高いデータ速度で伝送
される。(なお、正確な伝送速度は155.52Mビット/秒として定義される
。しかし、ここでは及び以下では、伝送速度はそれらの近似値によって表される
ことが多い。特に、これは、正確なデータ伝送速度がオーバヘッド・データ・ト
ラフィック及びアイドル・セル・スタッフィングによって歪まされるという事実
によるものである)。整数Nは、データがSTM−1レベルよりも何倍速く伝送
されるかを表す。例えば、STM−4は622Mビット/秒のデータ伝送速度を
表し、従って、各データ・フレームはSTM−1のフレームの4倍のバイトを有
する。現在、最高の定義されたレベルはSTM−64であり、それは9.95G
ビット/秒のデータ速度を有する。明らかに、STM−N信号の各部分は、ST
M−1信号の対応する部分と同時にブロードキャストされるが、N倍のバイトを
含んでいる。
第2図に示されるように、STM−1信号は、155.52Mビット/秒のS
ONET/SDHデータ速度に対応する270バイト/行を持った9行の矩形型
情報を含む。各行の最初の9バイトは、「セクション・オーバヘッド」(以下、
SOHと記す)を表す。残りの261バイトは、VCのために予約されており、
それは第1図ではVC−4である。VC−4コンテナの第1列は、「パス・オー
バヘッド](POH)より成る。残りはペイロード(C−4信号)によって占め
られる。複数のVCを連結することによって、対応する帯域幅を有する単一の伝
送チャネルを与えることができる。例えば、
1つのSTM−4信号で4つのVC−4を連結すると、約600Mビット/秒の
容量を持った単一のデータ・チャネルを形成することができる。この場合、その
4つのVCは、標準的な用語では、VC−4−4cと呼ばれ、その信号はSTM
−4cと呼ばれる。
SDH標準のこの融通性は、部分的には、ポインタ・コンセプトによるもので
ある。SDHでは、フレームは同期化されるが、その中のVCはフレームにロッ
クされない。従って、SDH信号の個々のコンテナは、フレーム整合又は同期化
の必要はない。セクション・オーバヘッドには、上述のPOHの位置、即ち、S
DHフレームにおける仮想コンテナの開始点を表す「ポインタ」が設けられる。
従って、POHは、フレーム中の任意の位置に融通性を持って位置決め可能であ
る。情報をマルチプレクスして高次のSDHフレームにすることが古いデータ標
準の場合よりも簡単になり、SDHでは高価な同期バッファが必要ない。同様に
、信号ハイアラーキ全体をデマルチプレクスすることを必要とすることなく、低
次の信号が高次のSDH信号から取り出し可能であり、高次のSDH信号に挿入
可能である。それらのポインタはセクション・オーバヘッドの第4行に記憶され
る。
セクション・オーバヘッドは更に次の2つに細分される。即ち、
(1).「リジェネレータ・セクション・オーバヘッド」、即ち、RSOH。こ
れは、SONET/SDH信号が横切る
ルートに沿った中継局によって使用される情報バイトを含んでいる。リジェネレ
ータ・セクション・オーバヘッドは、セクション・オーバヘッドの行1−3を占
有する。
(2).「マルチプレクサ・セクション・オーバヘッド」、即ち、MSOH。こ
れは、SONET/SDH信号のルートに沿ったマルチプレクサによって使用さ
れる情報バイトを含んでいる。マルチプレクサ・セクション・オーバヘッドは、
セクション・オーバヘッドの行5−9を占有する。これらのセクションは、伝送
プロセスの間、種々のステージにおいてアセンブル及びディスアセンブルされる
。第2図はMSOHの展開図も示す。
SONETシステムでは、51.84Mビット/秒の基本信号が使用される。
それは、同期移送信号レベル1(以下、STS−1と記す)と呼ばれる。これは
、90バイト/行を持った9行の矩形型情報を有する。各行の最初の3バイトは
セクション・オーバヘッドであり、残りの87バイトは「同期ペイロード・エン
ベロープ」(以下、SPEと記す)である。これらのSPEのうちの3つは1つ
の仮想コンテナ−4に正確に適合する。従って、STS−1信号フォーマットの
信号はSTM−1フレームにマッピング可能である。更に、フレーム整合のST
S−1信号又はSTM−1信号は高次のSTM−Nフレームにマルチプレクス可
能である。
一般に、他の信号と結合されて高次の新たなデータ・フレームになるいずれの
低速のデータ信号も、「従属信号(トリ
ビュタリ)」と呼ばれる。例えば、前の段落において、結合されて1つのSTM
−1信号になった3つのSTS−1信号は従属信号である。
ディジタル交差接続(DCC)機能は、高速信号内での低速信号又は従属信号
の時間的順序(直列高速信号の場合)又は空間的順序(デマルチプレクスされた
高速信号の場合)を再配置する可能性を与える。
追加/除去機能は高速信号から1つ又は複数の従属信号を抽出するか又は置換
することを可能にする。それは除去/挿入機能としても知られている。
SONETの高速ディジタル信号を交差接続するためのモジュール式の拡張可
能な非閉塞システムは、例えば、米国特許第4,967,405号及び同5,04
0,170号に開示されている。その既知のシステムは、SONETバス・イン
ターフェースと、新たなSONET形式の信号を発生するために仮想従属ペイロ
ードを空間、時間、及び位相において交差接続する仮想従属交差接続モジュール
とを含む。
SDH信号のためのDCCに対するもう1つの方法は、非常に抽象的にではあ
るが、欧州特許出願EP−A0,552,694号に開示されている。
両方の既知の方法に共通することは、着信する高速データ信号が望ましい信号
ハイアラーキにデマルチプレクスされ、処理され(即ち、デスクランブル、オー
バヘッド情報の除去等)、そして処理後に、(非閉塞)交換網によって受信され
る。交換網はその着信信号を任意の出力線に再指向する。出力信号は、本質的に
逆の処理を受けてマルチプレクスされ、新たな出力高速信号になる。換言すれば
、従属信号を再配置するために使用されるメッシュ又は交換網が、ディスアセン
ブリング(受信プロセス)及びアセンブリング(送信プロセス)の間に置かれる
。
発明の目的
本発明の目的は、チップ上に結合された複数の処理モジュールのブロックによ
って、高速信号の形で転送される従属信号の効果的処理を可能にするSONET
/SDH相互接続システムのための構造を提供することにある。
本発明のもう1つの目的は、そのようなマルチ・モジュール配置において融通
性のある方法で交差接続及び追加/除去機能を可能にするようなSONET/S
DH信号処理構造を提供することにある。
本発明の更なる目的は、フレームを完全にデマルチプレクス又はディスアセン
ブルすることなくそのような交差接続及び追加/除去機能を可能にすることにあ
る。
発明の開示
これらの本発明の目的は、請求の範囲に記載されたシステムによって達成され
る。この新しい交差接続システムは、その基本形において、高速信号の一部分、
例えば、構成可能な
マルチプレクサ/デマルチプレクサ(MUX/DEMUX)と関連して、(SD
HのためのSTM−1信号のような)階層的に順序付けられた信号フォーマット
の従属信号又は基本信号を処理することができる複数の同様のデータ処理モジュ
ールの実質的に並列の配置として特徴付けられる。MUX/DEMUXは、着信
高速信号の事前選択された部分をモジュールの各々に又はその逆に方向付けるよ
うにプログラム可能である。
制御可能なMUX/DEMUXシステムを設計することは、原理的には、当業
者にとって難しすぎるタスクではない。しかし、そのようなMUX/DEMUX
システムは、例えば、SONET/SDH信号のような複雑な且つ相互関連のあ
る構造を持った信号に基づくデータ通信には適用されてない。これらの信号はビ
ット又はバイトの「アモルファス」ストリングのようには見えず、ペイロードの
ような他の定様式データ信号を含み、且つフレーム全体又は少なくともそれの完
全なペイロードをカバーするチェック・バイト又は制御バイトを有するフレーム
として編成される。従って、これらの状況の下で適切なMUX/DEMUXを設
計するという見かけ上は平凡な目的が、次のような非常に複雑なタスクとなる。
即ち、そのタスクは、既知の解決策を、高速信号が既にディスアセンブルされて
それの低いハイアラーキ信号又は従属信号になった段階で、それに続く交差接続
を伴う一定の変更不可能な方法でマルチプレキシングが行われるという方式に頼
ら
せる。
従って、MUX/DEMUXは、各々が他のモジュールから実質的に独立して
動作でき、外部的に与えられる構成データに依存するだけの複数のデータ処理モ
ジュールと関連して見られなければならない。SONET/SDHトラフィック
のためのそのようなデータ・モジュールは、1995年4月15日に出願され、
本譲受人に譲渡された国際出願PCT/EP95/01426号に開示されてい
る。
本発明の一実施例では、MUX/DEMUXは、各々が(例えば、データ伝送
の速度によって特徴付けられる)信号ハイアラーキにおける次の下位レベルを表
すという少なくとも2つの異なるステージを含む。単一ステージにおける伝送速
度をデータ処理モジュールの「基本」速度よりも低い速度に減少させる単一ステ
ージMUX/DEMUXシステムを構成することが原理的に可能であるけれども
、これは、高速コンポーネントのコスト及び使用可能度が線形に変動しないので
望ましくない。開示されたマルチ・ステージ設計によって、ほとんどの装置が低
速度環境において動作する。
好適な実施例では、MUX/DEMUXシステムは、後続のステージの各モジ
ュール或いは各MUX/DEMUXに事前選択されたデータを供給するカスケー
ドされたパイプラインを含む。
本発明の特徴と考えられるこれらの及び他の特徴は請求の範囲に記載されてい
る。しかし、本発明そのもの及び好適な
使用モード、並びに、更なる目的及びその利点は、添付図面と関連して下記のよ
うな実施例の詳細な説明を参照することによって最もよく理解されるであろう。
図面の簡単な説明
第1図は、STM−N信号までのSDH信号ハイアラーキに関する概要を示す
。
第2図は、標準的な規定に従うVC−4コンテナを持ったSTM−1信号を示
す。
第3A図及び第3B図は、それぞれ、SDH/SONETデータ・トラフィッ
クのための送信(Tx)及び受信(Rx)バージョンを示す。
第4図は、構成可能なランダム・アクセス・デマルチプレクサとマルチ・モジ
ュール・チップとの協働の原理を示す。
第5図は、マルチ・モジュール・チップの送信及び受信セクションを持った構
成可能なマルチプレクサ/デマルチプレクサのためのパイプライン解決法のブロ
ック図である。
第6図は、1つのマルチ・モジュール・チップの送信セクションのための構成
可能なランダム・アクセス・マルチプレクサの詳細を示す。
第7図は、本発明による一群のマルチ・モジュール・チップのための構成可能
なデマルチプレクサ配置(ライン・インターフェース・マクロ)のブロック図で
ある。
第8図は、構成可能なマルチプレクサ/デマルチプレクサ
・ステージを有するマルチ・モジュール・チップ上のモジュールのためのディジ
タル交差接続の相互接続方式を示す。
第9図は、構成可能なランダム・アクセス・マルチプレクサ/デマルチプレク
サを有するマルチ・モジュール・チップ上のモジュールのための部分的ディジタ
ル交差接続及び部分的追加/除去相互接続方式を示す。
詳細な説明
構成可能なマルチプレクサ/デマルチプレクサ・セクションを説明する前に、
この例において使用されるデータ処理モジュールを簡単に説明する。
第3A図及び第3B図に示されたモジュールはそれらの図における種々の機能
ブロックによって表された基本副次機能を有する。「フレーム輪郭描画(del
ineation)」機能はRx(受信)モジュールのみに必要である。Tx(
送信)及びRxモジュールの他の副次機能ブロックは、それぞれ、相互に対照的
になっている。SONET/SDH標準に従って第3A図及び第3B図における
ブロックによって遂行される副次機能の更なる詳細はITU標準勧告(Gシリー
ズ)において見ることができる。これらの勧告は、関連の技術分野において積極
的に関わる人には知られており、一般に入手可能である。特に関連するものは、
G.782の他にG.707である(既に、上述した)。これらの標準に記述され
た機能並びに第3A図及び第3B図における機能ブロックによっ
て遂行される基本副次機能は、すべてのSONET/SDHプロセッサ・システ
ムに共通する。従って、単一モジュール間の(水平方向の)情報交換を説明する
場合に助けとなると思われる特徴を除いて、それらの特徴の詳細な説明を省略す
ることにする。
インターフェースT0/R0及びT1/R1はATM信号処理のために設けら
れているが、ここでは、それ以上のことは不要である。インターフェースT2(
R2)及びT3(R3)は、モジュールの個々に収集されそして計算されたB3
項を1つのモジュールから隣接のモジュールに送るために使用される。これらの
インターフェースはスイッチング・ロジック1(3)に接続され、そのスイッチ
ング・ロジック1は、独立型モードにおいて、B3計算セクションの出力をPO
H挿入セクションに(Txモジュールの場合)、又はPOH抽出/B3検証セク
ションに送る。複数のモジュールが1つの配置に相互接続される場合、スイッチ
ング・ロジックは、
(a)最初のモジュールでは、B3計算の出力を、インターフェースT2(R2
)を介してその配置内の次のモジュールに送るようにスイッチされ、
(b)中間のモジュールでは、1つのオペランドが内部B3計算セクションの出
力であり、第2オペランドがインターフェースT3(R3)を介して受信された
入力であるXORオペレーションを実行し、このXORオペレーションの結果を
インターフェースT2(R2)を介して送るようにスイッチ
され、そして
(c)配置の最終モジュールでは、同じXORオペレーションを遂行し、その結
果をそれぞれ、POH挿入セクションに又はPOH抽出/B3検証セクションに
送信するようにスイッチされる。
同様に、インターフェースT4(R4)及びT5(R5)は個々に収集されそ
して計算されたB1項を1つのモジュールから隣接のモジュールに送るために使
用される。これらのインターフェースはスイッチング・ロジック2(4)に接続
される。
SDH/SONET準拠のフレーム同期スクランブリング・セクションに対し
て、構成可能な擬似乱数(PN)シーケンス・ジェネレータが設けられる。1つ
のPNシーケンスのサブセット、例えば、SDH/SONET標準において定義
されたスクランブリング・シーケンスのサブセットを相互に独立して発生するこ
とができることはスクランブリング・セクションの重要な特徴である。従って、
独立型モードにおいて、完全なPNシーケンスが発生され、その他の場合は、即
ち、複数のモジュールの配置において、PNシーケンスの適正なサブセットが発
生されるように、モジュールのフレーム・スクランブリング・セクションを構成
することが可能である。特に、4つのモジュールが結合されるSTM−4の場合
、各モジュールのフレーム・スクランブリング・セクションはPNシーケンスの
3つおきのバイトを発生する。その結果、
4つのモジュールすべての出力のバイト・インターリーブ式のマルチプレキシン
グを遂行する時、完全にスクランブルされたSDH信号フレームを得ることがで
きる。1つの配置における単一モジュール間でレジスタ内容を交換することなく
この結果が得られることに留意することが重要である。従って、このセクション
には他のモジュールに対するインターフェースは設けられない。
必要なインターフェースをサポートするためのモジュール内機能の適正なスイ
ッチング手段はモジュールの更なる特徴と見られる。従って、モジュールのレジ
スタは自身とは別のRxモジュール又はTxモジュールからの入力を受け付ける
ことができる。これらの拡張によって、ベース・モジュールを希望どおりに構成
することが可能になる。
もう1つの特徴は、モジュール間でシステム・クロック及びフレーム同期信号
を交換するための同期ポートT6、R6である。同期ポートは複数のオペレーシ
ョン・モードの間の選択を可能にする。Txモジュール、従って、SONET/
SDHラインが使用可能である場合、クロック抽出回路がビット・クロック、バ
イト・クロック及びフレーム同期信号を与える。これらの信号は、次いで装着さ
れたすべてのRxモジュール及びそれらのコンポーネントに分配される。クロッ
ク抽出回路は、光信号/電気信号変換器とレシーバとの間に設置される。種々の
クロック信号、特に、重要なフレーム同期信号は並列に、即ち、各モジュールに
同期的に分配するか、
或いは、配置における1つのモジュールで1つにまとめることが可能である。後
者の場合、そのモジュールは、信号を同期ポートを通して他のモジュールに並列
的に(ポイント・ツー・マルチポイントで)、又は継続的に(隣接するモジュー
ル間のポイント・ツー・ポイント通信で)伝送する。
これらの更なる特徴すべての結合は、モジュールが単独で又は同様のモジュー
ルのアセンブリの一部として機能することを可能にする。モジュール自体は標準
に従っているが、それは他の同様のモジュールとの「協同作業」の機能を与えら
れている。
前の段落において紹介されたモジュールは汎用のものである。即ち、それは、
任意の標準化されたSONET/SDH信号レベルで任意のSONET/SDH
プロセッサを設計するために使用可能である。クロック速度(システム・クロッ
ク)がすべてのレベルに対して同じであること、即ち、STM−64信号でも1
9.44MHzであることが重要である。
Txモジュール9−Tの信号出力5及びRxモジュール9−Rの信号入力6(
それらによって、SONET/SDH信号(例えば、STM−1)がこれらのモ
ジュールから/これらのモジュールに転送される)は、以下では、「外部(モジ
ュール)インターフェース」とも呼ばれる。Txモジュールの信号入力7及びR
xモジュールの信号出力8(それらによって、従属信号(例えば、155ATM
UN)がこれらのモジュールに/これらのモジュールから転送される。又、そ
れらはローカル・ポートに接続される)は、以下では、「内部(モジュール)イ
ンターフェース」とも呼ばれる。
しかし、本発明の基本は構成可能なマルチプレクサ/デマルチプレクサであり
、その例を以下で説明する。
これらの例では、上述の汎用モジュールのうちの4つから、STM−4チップ
として示される1チップ・ダイが作られる。これらのSTM−4チップのうちの
4つは並列に動作してSTM−16信号を処理する。第4図には、ランダム・ア
クセス(又は、構成可能な)マルチプレクサ/デマルチプレクサを含む基本配置
が示される。4つのSTM−4チップ(10−1・・・10−4)の各々が、そ
れの4つの外部インターフェース12−1・・・12−4によってMUX/DE
MUXユニット14に接続される。これらの外部インターフェースの各々は、そ
れぞれのチップ上の基本モジュール9の1つ(又は、Tx/Rx対)によって調
整される。ネットワーク回線を通して伝送されるSONET/SDH信号は、M
UX/DEMUXユニットから及びMUX/DEMUXユニットに転送される。
各STM−4チップの4つの内部インターフェース16−1・・・16−4は、
SONET/SDHフレームから取り出された又はSONET/SDHフレーム
に挿入されるべきデータ(信号)を搬送する。内部インターフェースの相互接続
に応じて、ディジタル交差接続又はローカル追加/除去機能が(第8図/第9図
を参照して後で示すように)提供される。マルチプレクサ/デマルチプレクサ・
ユニ
ット14のオペレーションは入力18に与えられる構成情報によって制御可能で
ある。
MUX/DEMUXユニット14の重要な特徴は、その構成可能度、即ち、S
TM−16フレームと各チップの個々のモジュールとの間のランダム・アクセス
転送を与える能力である。マルチプレクサ及びデマルチプレクサは、必要なラン
ダム・アクセス機能を得るために、構成可能なユニットにおいて配線されるか又
はテーブル・ルックアップ機構によって制御されるn:1(1:n)クロスバー
・スイッチであってもよい。
しかし、マルチプレクサ及びデマルチプレクサのためのもう1つの及び好適な
解決策は、従属信号が個々の外部インターフェース12−iとの間でランダムに
(しかし、所定の選択に従って)転送されるように、各STM−16フレームを
順次にすべての外部チップ・インターフェースを通過させるパイプライン配置で
ある。
第5図には、そのようなパイプライン・マルチプレクサ及びデマルチプレクサ
の原理的配置がSTM−4チップのグループと関連して示される。各チップは1
つの送信及び受信セクションを有すること、即ち、各チップ上に実際には8個の
基本モジュール、即ち、第3A図に示されたような4個の送信モジュール9−T
及び第3B図に示されたような4個の受信モジュールが設けられることに留意し
て欲しい。各STM−4チップの受信部分及び送信部分に対して、パイプライン
・ブロック、即ち、レジスタリング及びマルチプレキシング/デマルチプレキシ
ング回路が次のように配置されて設けられる。ライン20上で得られるSDH
RX(受信)信号が第1チップのパイプライン・ブロック22−1に、しかる後
、他のチップのパイプライン・ブロックに、そして最終的には、第4チップのパ
イプライン・ブロック22−4に送り込まれる。従って、これらの信号は、4個
のチップすべての外部受信インターフェース12−i−Rがパイプライン・ブロ
ックに接続される時、これらのインターフェースを順次通過する。
同様に、4個の送信パイプライン・ブロック24−1・・・24−4がチップ
の外部送信インターフェース12−i−Tに接続され、さらに直列的に相互接続
されて、チップからの送信信号が通過データ(信号)ストリームにランダムな(
しかし、事前選択された)シーケンスで挿入され、最終的に、SDH TX(送
信)ライン26上で得られるようになっている。
ランダム・アクセス機能、即ち、マルチプレクサ/デマルチプレクサ配置の構
成可能度を得るために、管理ユニット(例えば、マイクロプロセッサ)から入力
29を介して構成情報を受信する制御手段(28−1・・・28−4及び30−
1・・・30−4)が、パイプライン・ブロックに設けられ、必要な時に構成を
変更できるようにしている。
第6図には、第1チップの送信セクション(10−1−T)のパイプライン・
レジスタリング及びマルチプレキシング配
置の更なる詳細が示される。前のチップからライン26−Aを介して到着した信
号は入力同期バッファ32(一時に1バイト)、マルチプレキシング回路34、
及び出力同期バッファ36を通過し、ライン26−Bを介して次のチップに送ら
れる。外部インターフェース12−i−Tにおけるチップの4つの基本送信モジ
ュールからの信号を、ライン26−Bを介した更なる送信のために、マルチプレ
クサ回路38を介してマルチプレクサ回路34へ送ることが可能である。
各マルチプレクサ(34、38)は関連のゲーティング回路(40、42)を
有し、それらゲーティング回路は、構成制御手段46及びタイミング手段48か
らの入力信号を受けるゲーティング信号発生手段44からの信号(G1、G2)
によって制御可能である。これらのゲーティング信号は、例えば、1:4の比を
有する異なった速度を持つことが可能である。構成制御手段46は、発信フレー
ム中の従属信号をデータ・ソース(ローカル信号又は着信フレームの従属信号)
と関連づけるテーブルを含む。このテーブルはシステム管理から入力50を介し
て構成情報をロードされる。これは、フレームにおける従属信号のランダムでは
あるが事前選択された分布(又は再配置)を可能にする。タイミング手段48は
、入力52を介してフレーム開始標識SOF及び入力54を介してフレーム・ヘ
ッダ情報のAUポインタを受け取り、各従属信号に対する必要なタイミング信号
をゲーティング信号発生手段44に供給する。それによって、従属信号はローカ
ル
・ポートに任意に関連付け可能である。
第5図に概略的に示されるように、同様なパイプライン式マルチプレキシング
及びデマルチプレキシング配置が4つのSTM−4チップすべてに対して設けら
れる。
第7図には、STM−16信号を処理し得る4個のSTM−4チップのグルー
プのためデマルチプレクサの配置のブロック図がされる。2.4Gビット/秒で
動作する外部レシーバ・ステージ56(商業的に入手可能な回路、例えば、米国
カリフォルニア州カマリロ93012のVITESSE Semiconduc
tor社から入手可能なVS8021/8022)がクロック回復並びにバイト
及びフレーム整列を提供する。4個のSTM−4チップは、カスケード・パイプ
ラインが得られるように9ビット信号パス(8ビット・データ線58及び1つの
フレーム開始信号線60)によって相互接続される。2.4Gビット/秒のレシ
ーバ・ステージ56によって出力されたSDHフレームのデータ・バイトは、第
7図の右側(チップ#1)における第1STM−4チップ(64−1)のパイプ
ライン・レジスタ/ゲーティング回路62へ送られ、線68におけるバイト・ク
ロック信号の制御の下に右から左に他のすべてのチップを通してクロックされる
。各STM−4チップ(64−i)及び各チップ内の4つのモジュールの各々(
66−i)は、それぞれの位置に従って処理しなければならないデータを、デマ
ルチプレクサ/ゲーティング回路70を通してアクセスできる。例えば、チップ
#
1におけるモジュール#1がSTM−16フレームの第1のA1バイトを処理し
、チップ#1におけるモジュール#2がSTM−16フレームの第2のA1バイ
トを処理する等々である。構成制御情報CCは、インターフェース74を介して
各チップにおける制御手段CTL72のテーブルに書き込まれる。
このパイプライン及びフェッチ機構はデマルチプレクサとして動作し、下記の
表によって更に詳しく示される。この表は、2.4Gビット/秒のレシーバ・ス
テージによって出力され、4つのチップ及びそれらの各モジュールによってフェ
ッチされる、STM−16フレームの最初の46バイトを示す。それらのバイト
は、前述のITU標準勧告G.708によって与えられた用語に従って番号を付
される。
従って、第7図は、STM−16信号をサポートするライン・インターフェー
ス・マクロ(LIM)の原理的構造を示す。それは、更なるロジックを持ったパ
イプライン・ステージ62及びデマルチプレクサとして動作するセクション70
を含む。上記の表において示されたように、各パイプライン・ステージ62は、
STM−4チップの位置に従って4つの連続したバイト(4倍長データ)をフェ
ッチし、これらのバイトをデマルチプレクサ70に送り、次の12バイトを通過
させる。第1モジュール(SDHモジュール#1)は受け取った4倍長データの
第1バイトを受け取り、SDHモジュール#2は第2バイトを受け取る。以下同
様である。
この表によって与えられたバイト対モジュールの関連はデフォルトの関連であ
る。インターフェース74を介して制御手段CTL72のテーブルにそれぞれの
構成制御データ(CC)を入れることによって任意の関連が選択可能である。
第8図及び第9図を参照して、上述の本発明の構成可能なMUX/DEMUX
配置に関連して、交差接続及び追加/除去機能を達成するために4個のチップす
べてにおける基本モジュールの内部インターフェース(16−i)を相互接続す
る方法を以下に示す。
第8図に示されるように、4個のチップすべてにおいて同じ方法で、4個の受
信モジュール(9−R)の内部インターフェース(16−i−R)が4個の送信
モジュール(9−T)の内部インターフェース(16−i−T)と接続線76に
よ
り組織的な方法で接続される。これは、結果として、1:1伝送を生じる。従っ
て、それらのチップ内では交差接続は必要ない(そして、チップの設計は単純化
される)。すべての実際のスイッチング又はフレーム内での従属信号の再配置は
、前述の特定の構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング配置によ
って達成される。
第9図は、追加/除去マルチプレキシングが必要な場合、即ち、ローカル・ポ
ート78−iからの信号をSTM−16フレームに挿入したり、ローカル・ポー
トへの配送のためにSTM−16フレームから従属信号を抽出したりすることが
必要な場合の相互接続方式を示す。この場合、第1チップ10−1の受信モジュ
ール9−Rの内部インターフェース16−i−Rのうちの2つ及び送信モジュー
ル9−Tの内部インターフェース16−i−Tのうちの2つだけがそれぞれのロ
ーカル・ポート78−1乃至78−4に接続され、一方、内部インターフェース
の間の他の相互接続は第8図に示されたものと同じである。ローカル・ポートへ
の固定接続にもかかわらず、本発明の特定のマルチプレクサ/デマルチプレクサ
配置のそれぞれの構成可能度のために、STM−16フレームの任意の選択され
た部分からの従属信号は、ローカル・ポートにドロップ可能であるか、又はフレ
ームの任意の部分に挿入可能である。内部モジュール・インターフェースとロー
カル・ポートとの間に適正な数の相互接続を設けることによって、ローカル入力
ポート及び出力ポートの数を2以外の任
意の数にすることができる。
定常状態に対する、即ち、構成が変化しない場合の、構成可能なランダム・ア
クセス・マルチプレキシング及びデマルチプレキシング配置のオペレーションを
上述したことに注意して欲しい。
モジュールと従属信号との間の関連が変更されるべき場合、新たな構成データ
がマルチプレクサ/デマルチプレクサ制御手段にロードされなければならず、し
かも、或る遷移時間(テスト信号が送られそして監視されなければならない時間
)後にしか新たな定常状態(上記の例で説明したような)は得られないであろう
。遷移期間中の信号処理は既存の標準的プロトコルによって管理される。
【手続補正書】
【提出日】1998年8月6日
【補正内容】
請求の範囲
1.複数の低速データ信号を従属信号として含む、SONET/SDH信号のよ
うな、同期フレームに編成された高速信号のための相互接続装置にして、
第1インターフェース(5、6;12−1・・・12−4;12−i−T、1
2−i−R)及び第2インターフェース(7、8;16−1・・・16−4;1
6−i−T、16−i−R)を有し、前記従属信号を再配置、挿入、又は抽出す
るための複数の処理モジュール(9−T、9−R;66−1・・・66−4)、
並びに
前記処理モジュール(66−i)の各々が前記高速信号における任意に事前選
択された従属信号の任意の部分をアクセスすることを可能にする構成可能なマル
チプレキシング/デマルチプレキシング手段(14;34、38、40、42)
、
を含み、
前記複数の処理モジュールは本質的に同じ処理モジュールの1つ又は複数のグ
ループより成ることを特徴とする相互接続装置。
2.前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段(14;3
4、38、40、42)は、前記マルチプレキシング/デマルチプレキシング手
段のための制御手段(28−1・・・28−4;30−1・・・30−4;46
;72)に供給される構成情報(29;50;74)に従っ
て、処理モジュール(66−i)に沿って高速信号を順次転送するための及び前
記モジュールの第1インターフェース(12−i)との間で従属信号を選択的に
転送するためのパイプライン配置(20、22−1・・・22−4;24−1・
・・24−4、26;32、36;58、62、70)を含む請求の範囲第1項
に記載の相互接続装置。
3.前記処理モジュール(9−T、9−R;66−i)の前記第2インターフェ
ース(16−i)間に所定の固定接続(76)が設けられ、それによって、この
固定相互接続方式及び前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシン
グ手段(14;24−i、28−i;34、38、40、42)のオペレーショ
ンに基づいて、すべての従属信号が着信ライン(20)を介して到着する同期フ
レーム及び発信ライン(26)を介して出発する同期フレームの間で任意に再配
置され得る請求の範囲第1項に記載の相互接続装置。
4.前記処理モジュール(9−T、9−R;66−i)の第2インターフェース
(16−i)間に及び前記モジュールの第2インターフェースとローカル・ポー
ト(78−1・・・78−4)との間に所定の固定接続(76)が設けられ、そ
れによって、この固定相互接続方式及び前記構成可能なマルチプレキシング/デ
マルチプレキシング手段(14;34、38、40、42)のオペレーションに
基づいて、従属信号が着信ライン(20)を介して到着する同期フレーム及び発
信ライン(26)を介して出発する同期フレームの間で任意
に再配置され、ローカル・ポートと到着同期フレーム又は出発同期フレームとの
間で任意に交換され得る請求の範囲第1項に記載の相互接続装置。
5.前記処理モジュール(9−T、9−R;66−i)は別々のチップ(10−
i;64−i)上に複数のグループで配置され、
前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段(14)は、
それぞれがチップ上の1つのモジュールに関連付けられる複数のカスケード・ス
テージ(32・・・42;62、70)に配置される請求の範囲第1項又は第2
項に記載の相互接続装置。
6.処理モジュール(66−i)の各グループ及びカスケードされた構成可能な
マルチプレキシング/デマルチプレキシング手段の関連付けられたステージ(6
2、70)は同じチップ(64−i)上に集積される請求の範囲第5項に記載の
相互接続装置。
7.前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段(14)は
異なるタイミング(G1;G2)で動作し得る少なくとも2つのレベル(34/
40、38/42;62、70)に配置される請求の範囲第1項又は第5項に記
載の相互接続装置。
8.前記マルチプレキシング/デマルチプレキシング手段は、
ゲーティング制御信号(G1、G2)に応答して、前記同期フレームから及び
前記同期フレームに高速信号又は従属信
号を選択的にゲートするためのゲーティング手段(34、38、40、42)、
並びに
記憶された構成制御データ(46、50)及びタイミング信号(48、52、
54)に応答して前記ゲーティング制御信号(G1、G2)を発生するための制
御信号発生手段(44)
を含む請求の範囲第1項又は第2項に記載の相互接続装置。
9.前記マルチプレキシング/デマルチプレキシング手段は前記処理モジュール
の各々に対して、
高速信号を着信及び発信させるための入力及び出力同期バッファ(32、36
)と、
入力同期バッファ(32)からの高速信号、又はローカル線(12−i−T)
からの従属信号を出力同期バッファに転送するための第1マルチプレキシング・
ゲーティング回路(34、40)と、
ローカル線(12−i−T)から前記第1マルチプレキシング・ゲーティング
回路に従属信号を選択的にゲートするための第2マルチプレキシング・ゲーティ
ング回路と、
予め記憶された構成制御データ(46、50)及び前記同期フレームにおける
信号から抽出されたタイミング信号(48、52、54)に応答して前記第1及
び第2マルチプレキシング・ゲーティング回路のためのゲーティング制御信号(
G1、G2)を発生するためのゲーティング制御信号発生手段(44)と、
を含む請求の範囲第1項又は第2項に記載の相互接続装置。
10.前記処理モジュールの各々は送信部(9−T)及び受信部(9−R)より
成り、前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段は送信オ
ペレーションのための部分(24−i)及び受信オペレーションのための部分(
20−i)を別々に含む請求の範囲第1項又は第2項に記載の相互接続装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 バン アス、ヘルマン、アール.
オーストリア国ウィーン、ファヴォリテン
シュトラーセ 2/14
【要約の続き】
ル交差接続及び追加/除去オペレーションを可能にす
る。好適な実施例では、構成可能なマルチプレキシング
/デマルチプレキシング手段はすべての処理モジュール
(9−T、9−R)に接続されたパイプライン配置(2
2−i、24−i)を含む。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.複数の低速データ信号を従属信号として含む、SONET/SDH信号のよ うな、同期フレームに編成された高速信号のための相互接続装置にして、 第1インターフェース(5、6;12−1・・・12−4;12−i−T、1 2−i−R)及び第2インターフェース(7、8;16−1・・・16−4;1 6−i−T、16−i−R)を有し、前記従属信号を再配置、挿入、又は抽出す るための複数の処理モジュール(9−T、9−R;66−1・・・66−4)、 並びに 前記処理モジュール(66−i)の各々が前記高速信号における任意に事前選 択された従属信号の任意の部分をアクセスすることを可能にする構成可能なマル チプレキシング/デマルチプレキシング手段(14;34、38、40、42) 、 を含む相互接続装置。 2.前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段(14;3 4、38、40、42)は、前記マルチプレキシング/デマルチプレキシング手 段のための制御手段(28−1・・・28−4;30−1・・・30−4;46 ;72)に供給される構成情報(29;50;74)に従って、処理モジュール (66−i)に沿って高速信号を順次転送するための及び前記モジュールの第1 インターフェース(12−i)との間で従属信号を選択的に転送するためのパイ プライン配置(20、22−1・・・22−4;24−1・・・24−4、26 ;32、36;58、62、70)を含む請求の範囲第1項に記載の相互接続装 置。 3.前記処理モジュール(9−T、9−R;66−i)の前記第2インターフェ ース(16−i)間に所定の固定接続(76)が設けられ、それによって、この 固定相互接続方式及び前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシン グ手段(14;24−i、28−i;34、38、40、42)のオペレーショ ンに基づいて、すべての従属信号が着信ライン(20)を介して到着する同期フ レーム及び発信ライン(26)を介して出発する同期フレームの間で任意に再配 置され得る請求の範囲第1項に記載の相互接続装置。 4.前記処理モジュール(9−T、9−R;66−i)の第2インターフェース (16−i)間に及び前記モジュールの第2インターフェースとローカル・ポー ト(78−1・・・78−4)との間に所定の固定接続(76)が設けられ、そ れによって、この固定相互接続方式及び前記構成可能なマルチプレキシング/デ マルチプレキシング手段(14;34、38、40、42)のオペレーションに 基づいて、従属信号が着信ライン(20)を介して到着する同期フレーム及び発 信ライン(26)を介して出発する同期フレームの間で任意に再配置され、ロー カル・ポートと到着同期フレーム又は出発同期フレームとの間で任意に交換され 得る請求の範囲第1項に記載の相互接続装置。 5.前記処理モジュール(9−T、9−R;66−i)は別々のチップ(10− i;64−i)上に複数のグループで配置され、 前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段(14)は、 それぞれがチップ上の1つのモジュールに関連付けられる複数のカスケード・ス テージ(32・・・42;62、70)に配置される請求の範囲第1項又は第2 項に記載の相互接続装置。 6.処理モジュール(66−i)の各グループ及びカスケードされた構成可能な マルチプレキシング/デマルチプレキシング手段の関連付けられたステージ(6 2、70)は同じチップ(64−i)上に集積される請求の範囲第5項に記載の 相互接続装置。 7.前記構成可能なマルチプレキシング/デマルチプレキシング手段(14)は 異なるタイミング(G1;G2)で動作し得る少なくとも2つのレベル(34/ 40、38/42;62、70)に配置される請求の範囲第1項又は第5項に記 載の相互接続装置。 8.前記マルチプレキシング/デマルチプレキシング手段は、 ゲーティング制御信号(G1、G2)に応答して、前記同期フレームから及び 前記同期フレームに高速信号又は従属信号を選択的にゲートするためのゲーティ ング手段(34、38、40、42)、並びに 記憶された構成制御データ(46、50)及びタイミング 信号(48、52、54)に応答して前記ゲーティング制御信号(G1、G2) を発生するための制御信号発生手段(44) を含む請求の範囲第1項又は第2項に記載の相互接続装置。 9.前記マルチプレキシング/デマルチプレキシング手段は前記処理モジュール の各々に対して、 高速信号を着信及び発信させるための入力及び出力同期バッファ(32、36 )と、 入力同期バッファ(32)からの高速信号、又はローカル線(12−i−T) からの従属信号を出力同期バッファに転送するための第1マルチプレキシング・ ゲーティング回路(34、40)と、 ローカル線(12−i−T)から前記第1マルチプレキシング・ゲーティング 回路に従属信号を選択的にゲートするための第2マルチプレキシング・ゲーティ ング回路と、 予め記憶された構成制御データ(46、50)及び前記同期フレームにおける 信号から抽出されたタイミング信号(48、52、54)に応答して前記第1及 び第2マルチプレキシング・ゲーティング回路のためのゲーティング制御信号( G1、G2)を発生するためのゲーティング制御信号発生手段(44)と、 を含む請求の範囲第1項又は第2項に記載の相互接続装置。 10.前記処理モジュールの各々は送信部(9−T)及び受信部(9−R)より 成り、前記構成可能なマルチプレキシン グ/デマルチプレキシング手段は送信オペレーションのための部分(24−i) 及び受信オペレーションのための部分(20−i)を別々に含む請求の範囲第1 項又は第2項に記載の相互接続装置。
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