JPWO2004088889A1 - トランスペアレント多重化方法および装置 - Google Patents
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Abstract
対向局間の周波数同期化を図り、クライアント側の信号をＯＨも含めてトランスペアレント伝送できるようにする。送信側では、複数のチャネルから入力される複数のフレーム（１），（２）を多重化する（ステップＳ１）。そして、多重化後の多重化フレーム（５）のオーバヘッド（５ｂ）内のフレームバイト（５ａ）に、複数のフレーム（１），（２）それぞれのクロック周波数を定義した制御情報を設定する（ステップＳ２）。受信側では、多重化フレーム（５）のオーバヘッド（５ｂ）内のフレームバイト（５ａ）から、複数のフレーム（１），（２）それぞれのクロック周波数を定義した制御情報（６ａ）を抽出する。次に、多重化フレーム（５）を複数のフレーム（１），（２）に分離する。そして、複数のフレーム（１），（２）を、それぞれに対応するチャネルに対して、それぞれに対応するクロック周波数で出力する。
Description
本発明はトランスペアレントの多重化伝送を実現するためのトランスペアレント多重化方法および装置、並びにトランスペアレント多重化信号分離方法および装置に関し、特にオーバヘッドを含めてトランスペアレント伝送を行うためのトランスペアレント多重化方法および装置、並びにトランスペアレント多重化信号分離方法および装置に関する。
ディジタル伝送方式の一形態として、クライアント信号をトランスペアレントに多重化、分離する伝送方式がある。ここで、クライアント信号は、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ ＮＥＴｗｏｒｋ）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）における多重化させる低速側の信号を指す。たとえば、速度がＯＣ４８の回線４回線分を多重化させＯＣ１９２の速度の１つの回線とする場合、先のＯＣ４８信号がクライアント信号である。
トランスペアレント伝送を可能とさせるための従来の手法の１つとして、ディジタルラッパ（ＤＷ）技術により複数のクライアント信号を多重化し、ラッパのオーバヘッドにアウトバンド情報を付加する方法がある。ディジタルラッパ技術は、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ：国際通信連合−通信標準化部門）勧告Ｇ．７０９に盛り込まれているＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ：光伝送網）向けのフレームフォーマット技術である。しかし、この手法は多重化のための新たな制御の仕組みが必要となるため、方式が複雑になる。その結果、既存装置への適用が困難である。
別の手法として、インバンド情報の付加により疑似トランスペアレント伝送する方法がある。即ち、複数のクライアント信号（ＯＣｎ×チャネル数）を一度、終端し、各々のＳＯＨ（Ｓｅｃｔｉｏｎ ＯｖｅｒＨｅａｄ）について特定の信号（Ｅ１，Ｆ１，Ｄ１−１２，Ｋ１，Ｋ２等）を通過させ、ＳＯＨを再定義する方法である。これにより、見かけ上、トランスペアレント伝送が実現される。一度、終端する理由は、クライアントの信号が非同期であり、周波数偏差を有しているため、スタッフ、ポインタ処理を有していないＳＯＨを通過させられないからである。
図１２は、従来の伝送方式のネットワーク構成例を示すである。この例では、ネットワーク９４１〜９４４の伝送装置９１１〜９１４（それぞれ、Ａ局、Ｂ局、Ｃ局、Ｄ局）から、ネットワーク９５１〜９５４の伝送装置９２１〜９２４（それぞれ、Ｅ局、Ｆ局、Ｇ局、Ｈ局）へ送る信号を多重化する。
図１２の例では、互いに独立な発振クロック源（例．ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４）を有する複数の伝送装置９１１〜９１４からのクライアント信号（例えば、ＯＣ４８＃１〜＃４）を、伝送装置９３１（Ｘ局）を介して、一度ＯＣ１９２の速度の回線に送出する。ＯＣ１９２速度の回線は、伝送装置９３２（Ｙ局）に接続されており、伝送装置９３２経由で他の伝送装置９２１〜９２４に伝送される。この場合、伝送装置９２１〜９２４は、クライアント信号（例えば、ＯＣ４８＃５〜＃８）を、所定の動作クロックｆｘでネットワーク９５１〜９５４上へ送出する。なお、伝送装置９３１，９３２には、ＯＨ処理部９３３，９３４が設けられ、ＳＯＨの再定義が行われる。
このように、オーバヘッドの再定義を行って、複数の低速のＳＤＨ信号を高速のＳＤＨ信号を用いて伝送可能とする技術として、ＯＨのポインタアクションバイト（Ｈ３）を、オーバヘッドの周波数吸収ビットに使用するものがある（たとえば、特許文献１参照）。
特開２０００−２６９９１２号公報（第５図）
トランスペアレント伝送を可能とさせるための従来の手法の１つとして、ディジタルラッパ（ＤＷ）技術により複数のクライアント信号を多重化し、ラッパのオーバヘッドにアウトバンド情報を付加する方法がある。ディジタルラッパ技術は、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ：国際通信連合−通信標準化部門）勧告Ｇ．７０９に盛り込まれているＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ：光伝送網）向けのフレームフォーマット技術である。しかし、この手法は多重化のための新たな制御の仕組みが必要となるため、方式が複雑になる。その結果、既存装置への適用が困難である。
別の手法として、インバンド情報の付加により疑似トランスペアレント伝送する方法がある。即ち、複数のクライアント信号（ＯＣｎ×チャネル数）を一度、終端し、各々のＳＯＨ（Ｓｅｃｔｉｏｎ ＯｖｅｒＨｅａｄ）について特定の信号（Ｅ１，Ｆ１，Ｄ１−１２，Ｋ１，Ｋ２等）を通過させ、ＳＯＨを再定義する方法である。これにより、見かけ上、トランスペアレント伝送が実現される。一度、終端する理由は、クライアントの信号が非同期であり、周波数偏差を有しているため、スタッフ、ポインタ処理を有していないＳＯＨを通過させられないからである。
図１２は、従来の伝送方式のネットワーク構成例を示すである。この例では、ネットワーク９４１〜９４４の伝送装置９１１〜９１４（それぞれ、Ａ局、Ｂ局、Ｃ局、Ｄ局）から、ネットワーク９５１〜９５４の伝送装置９２１〜９２４（それぞれ、Ｅ局、Ｆ局、Ｇ局、Ｈ局）へ送る信号を多重化する。
図１２の例では、互いに独立な発振クロック源（例．ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４）を有する複数の伝送装置９１１〜９１４からのクライアント信号（例えば、ＯＣ４８＃１〜＃４）を、伝送装置９３１（Ｘ局）を介して、一度ＯＣ１９２の速度の回線に送出する。ＯＣ１９２速度の回線は、伝送装置９３２（Ｙ局）に接続されており、伝送装置９３２経由で他の伝送装置９２１〜９２４に伝送される。この場合、伝送装置９２１〜９２４は、クライアント信号（例えば、ＯＣ４８＃５〜＃８）を、所定の動作クロックｆｘでネットワーク９５１〜９５４上へ送出する。なお、伝送装置９３１，９３２には、ＯＨ処理部９３３，９３４が設けられ、ＳＯＨの再定義が行われる。
このように、オーバヘッドの再定義を行って、複数の低速のＳＤＨ信号を高速のＳＤＨ信号を用いて伝送可能とする技術として、ＯＨのポインタアクションバイト（Ｈ３）を、オーバヘッドの周波数吸収ビットに使用するものがある（たとえば、特許文献１参照）。
ところで、理想的なトランスペアレント伝送とは、図１２に示すＡ局−Ｅ局、Ｂ局−Ｆ局、Ｃ局−Ｇ局、Ｄ局−Ｈ局間から見たら、Ｘ局−Ｙ局間は、４本の光ファイバが存在し、ＯＣ４８＃１、＃２、＃３、＃４の信号がそのまま、スルー伝送されていることである。言い換えれば、Ａ局−Ｅ局、Ｂ局−Ｆ局、Ｃ局−Ｇ局、Ｄ局―Ｈ局でＯＨも含めて通信者間で周波数同期化がされていることである。この場合、クライアントは、ＯＣ４８の信号規格内で自由に通信ができると考える。一例としてＳＯＨの未定義ビットを使ってネットワーク管理、端末間通信している場合などである。
しかし、従来の伝送方法においては、Ｅ局〜Ｈ局は、ｆｘに一律、同期化されているため、ＳＯＨのＥ１（オーダワイア）、Ｄ１−Ｄ３（セクションデータ）等、予めクライアント（セクション間）の為に用意してあるビットは通過処理を行うが、先に未定義ビットを使った場合、終端のため、ＯＣ４８のＳＯＨは消失してしまい通信はできない。
たとえば、特許文献１に記載された技術では、オーバヘッドの周波数吸収ビットに使用されるポインタアクションバイト（ｈ３）がセクションデータ・コミュニケーション・チャネルと衝突している。そのため、多重化される全てのチャネルについてトランスペアレント伝送を行うことができない（特許文献１の段落「００３８」参照）。
この例のように、従来例ではクライアント側からみて完全なトランスペアレント伝送とは言えない。すなわち、トランスペアレント伝送を実現するためには、オーバヘッド（ＳＯＨ）に関して、図１２のＡ局〜Ｄ局とＥ局〜Ｈ局の対向局間の周波数同期化を図ることが必要である。
その一方で、昨今、回線リセールス等の新ビジネスの進展に伴い、クライアント信号の完全なトランスペアレント伝送が強く望まれている。たとえば、ＳＯＨを含めたトランスペアレント伝送が実現されれば、ＳＯＨに特別な制御信号を載せ、高度なデータ通信サービスを提供することも可能である。
しかし、従来の伝送方法においては、Ｅ局〜Ｈ局は、ｆｘに一律、同期化されているため、ＳＯＨのＥ１（オーダワイア）、Ｄ１−Ｄ３（セクションデータ）等、予めクライアント（セクション間）の為に用意してあるビットは通過処理を行うが、先に未定義ビットを使った場合、終端のため、ＯＣ４８のＳＯＨは消失してしまい通信はできない。
たとえば、特許文献１に記載された技術では、オーバヘッドの周波数吸収ビットに使用されるポインタアクションバイト（ｈ３）がセクションデータ・コミュニケーション・チャネルと衝突している。そのため、多重化される全てのチャネルについてトランスペアレント伝送を行うことができない（特許文献１の段落「００３８」参照）。
この例のように、従来例ではクライアント側からみて完全なトランスペアレント伝送とは言えない。すなわち、トランスペアレント伝送を実現するためには、オーバヘッド（ＳＯＨ）に関して、図１２のＡ局〜Ｄ局とＥ局〜Ｈ局の対向局間の周波数同期化を図ることが必要である。
その一方で、昨今、回線リセールス等の新ビジネスの進展に伴い、クライアント信号の完全なトランスペアレント伝送が強く望まれている。たとえば、ＳＯＨを含めたトランスペアレント伝送が実現されれば、ＳＯＨに特別な制御信号を載せ、高度なデータ通信サービスを提供することも可能である。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、対向局間の周波数同期化を図り、クライアント側の信号をＯＨも含めてトランスペアレント伝送できるようにしたトランスペアレント多重化伝送装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すようなトランスペアレント多重化方法が提供される。本発明に係るトランスペアレント多重化方法では、複数の伝送信号をトランスペアレントに多重化するために、次の処理を行う。まず、複数のチャネルから入力される複数のフレーム１，２を多重化し（ステップＳ１）、多重化された多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａに、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数を定義した制御情報を設定する（ステップＳ２）。
このようなトランスペアレント多重化方法によれば、複数のフレーム１，２が多重化され、多重化された多重化フレーム５のフレームバイト５ａに、多重化される各フレームのクロック周波数が定義された制御情報６ａが設定される。
また、上記課題を解決するために、複数の伝送信号がトランスペアレントに多重化された多重化フレーム５を複数のフレーム１，２に分離するためのトランスペアレント多重化信号分離方法において、多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａから、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数を定義した制御情報６ａを抽出し、多重化フレーム５を複数のフレーム１，２に分離し、複数のフレーム１，２を、それぞれに対応するチャネルに対して、それぞれに対応するクロック周波数で出力する、ことを特徴とするトランスペアレント多重化信号分離方法が提供される。
このようなトランスペアレント多重化信号分離方法によれば、多重化フレーム５に重畳されている複数のフレーム１，２が、フレームバイト５ａに設定されている制御情報６ａに定義されたクロック周波数で出力される。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すようなトランスペアレント多重化方法が提供される。本発明に係るトランスペアレント多重化方法では、複数の伝送信号をトランスペアレントに多重化するために、次の処理を行う。まず、複数のチャネルから入力される複数のフレーム１，２を多重化し（ステップＳ１）、多重化された多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａに、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数を定義した制御情報を設定する（ステップＳ２）。
このようなトランスペアレント多重化方法によれば、複数のフレーム１，２が多重化され、多重化された多重化フレーム５のフレームバイト５ａに、多重化される各フレームのクロック周波数が定義された制御情報６ａが設定される。
また、上記課題を解決するために、複数の伝送信号がトランスペアレントに多重化された多重化フレーム５を複数のフレーム１，２に分離するためのトランスペアレント多重化信号分離方法において、多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａから、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数を定義した制御情報６ａを抽出し、多重化フレーム５を複数のフレーム１，２に分離し、複数のフレーム１，２を、それぞれに対応するチャネルに対して、それぞれに対応するクロック周波数で出力する、ことを特徴とするトランスペアレント多重化信号分離方法が提供される。
このようなトランスペアレント多重化信号分離方法によれば、多重化フレーム５に重畳されている複数のフレーム１，２が、フレームバイト５ａに設定されている制御情報６ａに定義されたクロック周波数で出力される。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
図１は、本発明の原理構成図である。
図２は、本発明の実施の形態のネットワーク構成例を示す図である。
図３は、フレームバイトの構成を示す図である。図３（Ａ）はトランスペアレント用バイト確保前の状態を示しており、図３（Ｂ）はトランスペアレント用バイト確保後の状態を示している。
図４は、多重化するトランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。
図５は、多重化回路のブロック構成例を示す図である。
図６は、分離回路のブロック構成例を示す図である。
図７は、多重化対象チャネルの動作速度差をポインタによって示す場合のフレーム構成例を示す図である。
図８は、多重化対象チャネルの動作速度差をスタッフ挿入によって吸収する場合のフレーム構成例を示す図である。
図９は、多重化回路を示すブロック図である。
図１０は、分離回路を示すブロック図である。
図１１は、トランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。
図１２は、従来の伝送方式のネットワーク構成例を示すである。
図２は、本発明の実施の形態のネットワーク構成例を示す図である。
図３は、フレームバイトの構成を示す図である。図３（Ａ）はトランスペアレント用バイト確保前の状態を示しており、図３（Ｂ）はトランスペアレント用バイト確保後の状態を示している。
図４は、多重化するトランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。
図５は、多重化回路のブロック構成例を示す図である。
図６は、分離回路のブロック構成例を示す図である。
図７は、多重化対象チャネルの動作速度差をポインタによって示す場合のフレーム構成例を示す図である。
図８は、多重化対象チャネルの動作速度差をスタッフ挿入によって吸収する場合のフレーム構成例を示す図である。
図９は、多重化回路を示すブロック図である。
図１０は、分離回路を示すブロック図である。
図１１は、トランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。
図１２は、従来の伝送方式のネットワーク構成例を示すである。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、実施の形態に適用される発明の概要について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。
図１は、本発明の原理構成図である。本発明に係るトランスペアレント多重化方法では、複数の伝送信号をトランスペアレントに多重化するために、以下の処理を行う。
まず、複数のチャネルから入力される複数のフレーム１，２を多重化する（ステップＳ１）。フレーム１は、オーバヘッド１ｂ，１ｃやペイロード１ｄ等で構成されている。オーバヘッド１ｂには、フレームバイト１ａが含まれている。同様に、フレーム２は、オーバヘッド２ｂ，２ｃやペイロード２ｄ等で構成されている。オーバヘッド２ｂには、フレームバイト２ａが含まれている。ここで、多重化の際には、フレームバイト１ａ，２ａを除いたフレーム３，４が多重化される。
多重化された多重化フレーム５は、オーバヘッド５ｂ，５ｃやペイロード５ｄ等で構成されている。オーバヘッド５ｂには、フレームバイト５ａが含まれている。なお、フレーム３，４を多重化した後のデータは、ペイロード５ｄに格納される。
また、多重化された多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａに、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数ｆ１，ｆ２を定義した制御情報を設定する（ステップＳ２）。たとえば、フレームバイト５ａ内の一部にフレーム同期信号６ｂを残し、他の部分に制御情報６ａが設定される。フレーム同期信号６ｂは、たとえば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送において、ＳＯＨ（図１のオーバヘッド５ｂ，５ｃ）のＡ１，Ａ２バイトの境界部分の所定バイトをフレーム同期信号６ｂの設定領域とする。
これにより、多重化される各フレーム１，２のクロック周波数ｆ１，ｆ２が定義された制御情報６ａをフレームバイト５ａ内に有する多重化フレーム５が生成される。
このような多重化フレーム５が伝送装置で生成され、他の伝送装置に渡されると、当該他の伝送装置において、多重化フレーム５の分離が行われる。トランスペアレント多重化信号分離方法は、以下の通りである。
まず、多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａから、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数ｆ１，ｆ２を定義した制御情報６ａを抽出する。次に、多重化フレーム５を複数のフレーム１，２に分離する。そして、複数のフレーム１，２を、それぞれに対応するチャネルに対して、それぞれに対応するクロック周波数ｆ１，ｆ２で出力する。
このようなトランスペアレント多重化信号分離方法によれば、多重化フレーム５に重畳されている複数のフレーム１，２が、フレームバイト５ａに設定されている制御情報６ａに定義されたクロック周波数ｆ１，ｆ２で出力される。
このようにして、フレーム１，２のフレームバイト１ａ，２ａ以外の全ての情報を多重化して、多重化フレーム５のペイロード５ｄに格納することができる。すなわち、フレーム１，２のオーバヘッド１ｂ，１ｃ，２ｂ，２ｃも多重化されて伝送されることとなる。その結果、オーバヘッドを含めたトランスペアレント伝送が実現される。なお、フレーム１，２のフレームバイト１ａ，２ａは、フレーム同期用の所定のビットパターンであるため、多重化して伝送しなくても、分離時に所定の内容を付加することで元の状態を再現できる。
しかも、フレーム１，２のクロック周波数ｆ１，ｆ２がフレームバイト５ａに設定されているため、多重化フレーム５を受信した伝送装置では、フレームバイト５ａを参照して、フレーム１，２のクロック周波数ｆ１，ｆ２を認識することができる。その結果、分離後のフレーム１，２を多重化前と同じクロック周波数ｆ１，ｆ２で伝送させることができ、対向局間の周波数同期化が可能となる。
また、多重化フレーム５のフレームバイト５ａには、フレーム同期に必要なフレーム同期信号６ｂが残されているため、受信側において多重化フレーム５のフレーム同期を正しく行うことができる。
以下、図１に示すようなトランスペアレント伝送、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送上で実現する場合の実施の形態について具体的に説明する。すなわち、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送では、非同期で、周波数変動を有するクライアント信号（多重化対象のフレームを伝送する信号）を同期化し、高次レイアに多重化する際に、ＳＯＨのＡ１，Ａ２バイトが、インターリーブの結果、連続したＡ１及びＡ２が並ぶ。このことに着目し、一部のＡ１，Ａ２を残し、他の部分を周波数変動用の付加情報として利用する。
また、各クライアント信号をペイロードとするフレームを再構成する。さらに、多重化フレーム５には、クライアント信号の位置を示すポインタまたは、スタッフ情報を多重化する。これにより、対向局のクアラアント間の同期化を図り、トランスペアレント伝送を実現する。
図２は、本発明の実施の形態のネットワーク構成例を示す図である。図２に示すように、多重化したフレームを伝送する高速（たとえば、ＯＣ１９２）の伝送路１３を介して２つの伝送装置１１，１２が接続されている。ここで、伝送装置１１を「Ｘ局」、伝送装置１２を「Ｙ局」とする。伝送装置１１には、ＯＨ処理部１４が設けられており、ＯＨ処理部１４によりＯＨの再構成が行われる。同様に、伝送装置１２には、ＯＨ処理部１５が設けられており、ＯＨ処理部１５によりＯＨの解析、および元のフレームのＯＨの再現が行われる。なお、多重化、分離を行う伝送装置１１，１２では、ＯＨ終端処理を行わない。
Ｘ局の伝送装置１１には、ＯＣ４８の速度を有する４つの伝送装置２１〜２４が接続されている。伝送装置２１を「Ａ局」、伝送装置２２を「Ｂ局」、伝送装置２３を「Ｃ局」、伝送装置２４を「Ｄ局」とする。
伝送装置２１は、動作周波数（クロック周波数）ｆ１のネットワーク４１内に設けられている。伝送装置２２は、クロック周波数ｆ２のネットワーク４２内に設けられている。伝送装置２３は、クロック周波数ｆ３のネットワーク４３内に設けられている。伝送装置２４は、クロック周波数ｆ４のネットワーク４４内に設けられている。
Ｙ局の伝送装置１２には、ＯＣ４８の速度を有する４つの伝送装置３１〜３４が接続されている。伝送装置３１を「Ｅ局」、伝送装置３２を「Ｆ局」、伝送装置３３を「Ｇ局」、伝送装置３４を「Ｈ局」とする。
伝送装置３１は、クロック周波数ｆ１のネットワーク５１内に設けられている。伝送装置３２は、クロック周波数ｆ２のネットワーク５２内に設けられている。伝送装置３３は、クロック周波数ｆ３のネットワーク５３内に設けられている。伝送装置３４は、クロック周波数ｆ４のネットワーク５４内に設けられている。
ここで、ＳＯＨに関して、Ａ局の伝送装置２１とＥ局の伝送装置３１との間（ｆ１の同期）、Ｂ局の伝送装置２２とＦ局の伝送装置３２との間（ｆ２に同期）、Ｃ局の伝送装置２３とＧ局の伝送装置３３との間（ｆ３に同期）、Ｅ局の伝送装置２４とＨ局の伝送装置３４との間（ｆ４に同期）でそれぞれ同期させ、ＳＯＨを含めたトランスペアレント伝送を行う。当然、ペイロードも正確に伝送される。
オーバヘッドとペイロードとを含めトランスペアレント伝送を実現するには、複数の非同期の低速ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号の周波数差の吸収が必要となる。すなわち、非同期の低速信号の周波数差を吸収し、高速信号に同期させる。このとき、ペイロード信号は、ポインタ等の技術を用いて処理することができる。ただし、オーバヘッド信号は、セクションおよびライン間で多重化するための周波数吸収のための付加ビットを有していない。
そこで、本実施の形態では、ＳＯＨ内のＡ１，Ａ２ビットを周波数吸収用のビットとして利用する。Ａ１，Ａ２ビットは、フレームバイトとよばれ、フレーム同期に使用される信号である。このＡ１ビットとＡ２ビットとは、複数のクライアント信号を多重化した場合、それぞれ同一符号が連続する。しかも、Ａ１ビットとＡ２ビットとの境界部分が検出できれば、フレーム同期が可能である。従って、Ａ１ビットとＡ２ビットとの境界部分以外の領域に周波数吸収のための制御情報を設定しても、フレーム同期に悪影響を与えることはない。以下、周波数吸収用の制御情報を格納する領域を、トランスペアレント用バイトと呼ぶ。
以下に、フレームバイトの構成に関し、トランスペアレント用バイト確保前と後とを比較して説明する。
図３は、フレームバイトの構成を示す図である。図３（Ａ）はトランスペアレント用バイト確保前の状態を示しており、図３（Ｂ）はトランスペアレント用バイト確保後の状態を示している。なお、図３の例は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送方式に従った伝送を行うときの、Ａ１，Ａ２バイトのフレーム構成である。
図３（Ａ）に示すように、トランスペアレント用バイト確保前のフレームバイト７１には、Ａ１に設けられたＮバイトの全てに、フレーム同期情報が設定されている。同様に、Ａ２に設けられたＮバイトの全てに、フレーム同期情報が設定されている。なお、Ｎは、ＳＯＮＥＴにおける伝送速度のレベルを示している。たとえばＯＣ４８の速度の場合、Ｎ＝４８であり、Ａ１及びＡ２は、各々４８バイト構成である。
ここで、クライアント信号の多重化が行われるとトランスペアレント用バイトが確保され、図３（Ｂ）に示すように、フレームバイト７２において、Ａ１バイトとＡ２バイトとの境界部分が残され、他の部分には周波数吸収用の制御情報が設定される。本実施の形態では、Ａ１のＮ−１バイト及びＮバイト目、Ａ２の１及び２バイト目をフレーム同期パターンとして残し、他のバイトを余剰バイトと見做し、この部分に各チャネルの周波数吸収用の制御情報を多重化する。
図４は、多重化するトランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。なお、トランスペアレント用バイトの総バイト数は、２Ｎ−４となる。すなわち、フレームバイト全体から、フレーム同期パターンを残す４バイト分を差し引いた容量がトランスペアレント用バイトの総バイト数となる。
制御情報７３は、最高速度ＣＨ管理バイト部７３ａと位相差表示バイト７３ｂとで構成される。最高速度ＣＨ管理バイト部７３ａは、多重化する回線ＯＣｎ（ＳＴＭ−ｍ）のうち、一番周波数の高いチャネルを示す情報を設定する領域である。最高速度ＣＨ管理バイト部７３ａの使用バイト数は、たとえば１バイトである。
位相差表示バイト７３ｂは、各チャネルの最高速度チャネル周波数との差分（位相差）情報を設定する領域である。位相差表示バイト７３ｂは、ポインタ方式かスタッフ方式かにより内容が異なる。ポインタ方式の場合は、位相差表示バイト７３ｂには、各チャネルのデータの位置情報が設定される。ポインタ方式の場合の位相差表示バイト７３ｂの使用バイト数は、たとえば、９×多重対象低次群フレーム数である。スタッフ方式の場合、位相差表示バイト７３ｂにはスタッフビットの有無やスタッフビット数の情報が設定される。スタッフ方式の場合の位相差表示バイト７３ｂの使用バイト数は、１×多重対象低次群フレーム数である。
次に、信号を多重化するための回路構成について説明する。
図５は、多重化回路のブロック構成例を示す図である。この例は、ＯＣ４８が４チャネル分入力された場合を示している（ＯＣ４８＃１〜＃４）。多重化回路は、光電気変換器８１〜８４、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５、逓倍器（ＰＬＬ部）８６、チャネル（ＣＨ）間位相検出部８７、およびフレームバイト情報付加部８８で構成される。
光電気変換器８１〜８４は、４チャネル分の入力信号それぞれに対応付けて設けられている。光電気変換器８１〜８４は、入力された光の信号を電気信号に変換する。光電気変換器８１〜８４で変換された電気信号は、最高速度チャネル（ＣＨ）検出セレクタ８５とＣＨ間位相検出部８７とに対して出力される。
最高速度ＣＨ検出セレクタ８５は、光電気変換器８１〜８４からクロック信号を受け取り、最も周波数が高いクロック信号を決定する。そして、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５は、最も周波数が高いクロック信号のチャネル（ＣＨ）番号を選択し、そのＣＨ番号をフレームバイト情報付加部８８に対して出力する。また、最も周波数が高いクロック信号を、逓倍器（ＰＬＬ部）８６に対して出力する。ＰＬＬ部８６は、入力されたクロックに同期した高次数クロック信号を生成し、フレームバイト情報付加部８８に対して出力する。
ＣＨ間位相検出部８７は、各チャネル間のクロック周波数の周波数差情報を生成する。これにより、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５で決定されたクロック周波数と他のチャネルとの周波数差情報が各チャネル毎に生成される。ＣＨ間位相検出部８７は、生成した周波数差情報をフレームバイト情報付加部８８に対して出力する。また、ＣＨ間位相検出部８７は、各チャネルの信号からフレームバイトを削除（ＤＲＯＰ）した後、それら各チャネルの信号をフレームバイト情報付加部８８に対して出力する。
フレームバイト情報付加部８８は、ＦＩＦＯ（Ｆａｓｔ Ｉｎ Ｆａｓｔ Ｏｕｔ）のバッファであり、各チャネルの信号で伝送されるデータを一時的に格納する。そして、フレームバイト情報付加部８８は、各チャネルの信号を、先のＰＬＬ部８６から供給されるクロックに同期させる。さらに、フレームバイト情報付加部８８は、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５で検出されたチャネル番号およびフレームパターンからなるフレーム同期を先頭に、ＣＨ間位相検出部８７で計測された各チャネルの位相情報（周波数差情報）によって周波数差を吸収した他のチャネルの信号を多重化し、出力する。多重化の際の周波数差の吸収手法に関しては、位相情報をポインタで指し示してもよいし、スタッフィングを行ってもよい。これらの手法は、多重数に応じて選択することもできる。
このような構成の多重化回路により、次のように行われる。
まず、各チャネルの信号は、光電気変換器８１〜８４で電気信号に変換される。各チャネルの信号に基づいて、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５により最も周波数の高いチャネルが選択され、そのチャネルのチャネル番号がフレームバイト情報付加部８８に伝えられる。たとえば、チャネル番号「ＣＨ＃２」のチャネルの周波数が最も高いものとする。このとき、最も周波数の高いチャネルの信号に同期した高次数クロック信号がＰＬＬ部８６で生成され、フレームバイト情報付加部８８に供給される。
また、光電気変換器８１〜８４で電気信号に変換された信号に基づいて、ＣＨ間位相検出部８７において各チャネル間の周波数差が検出され、フレームバイト情報付加部８８に供給される。たとえば、最速チャネルがＣＨ＃２であれば、そのチャネルと他のチャネル（ＣＨ＃１，ＣＨ＃３，ＣＨ＃４）との間の周波数差が検出される。また、ＣＨ間位相検出部８７は、入力された各チャネルの信号からフレームバイトを除去し、フレームバイト情報付加部８８に送る。
そして、フレームバイト情報付加部８８において、各チャネルの信号が多重化される。その際、多重化された多重化フレームバイトには、周波数差分を吸収するための制御情報が付加される。多重化後のフレームバイトの内容は、図３（Ｂ）に示す通りである。
次に、分離部の構成について説明する。
図６は、分離回路のブロック構成例を示す図である。この例は、多重化された信号を、ＯＣ１９２の速度の信号をＯＣ４８で４チャネル分に分離する場合を示している（ＯＣ４８＃１〜＃４）。分離回路は、ＣＨ間位相検出部９１、ＣＨ分周比指定部９２、ＰＬＬ部９３、ＣＨ間位相アライメント部９４、および電気光変換器９５〜９８で構成される。
ＣＨ間位相検出部９１は、多重化された信号の入力を受け、入力された信号からフレームパターンを検出する。そしてＣＨ間位相検出部９１は、フレームのオーバヘッドに多重化されている各チャネルの周波数差分情報を抽出する。抽出した周波数差分情報は、ＣＨ分周比指定部９２に渡される。また、ＣＨ間位相検出部９１は、入力された信号からフレーバイトを除去（ＤＲＯＰ）し、ＰＬＬ部９３とＣＨ間位相アライメント部９４とに対して出力する。
ＣＨ分周比指定部９２は、周波数差分情報から各チャネルクロック再生のための分周信号を生成する。ＣＨ分周比指定部９２は、生成した分周信号をＰＬＬ部９３に対して出力する。
ＰＬＬ部９３は、チャネル数分設けられている。図６の例では、４チャネル分の４つのＰＬＬが設けられる。このＰＬＬ部９３は、ＣＨ間位相検出部９１からの信号に基づいて、ＣＨ分周比指定部９２で生成された分周信号で指定された周波数のチャネル毎のクロック信号を再生する。ＰＬＬ部９３は、生成したクロック信号をＣＨ間位相アライメント部９４に対して出力する。
ＣＨ間位相アライメント部９４は、ＰＬＬ部から供給されたクロック信号に合わせて、多重化された信号から各チャネル信号を多重化された順序で読み出す。そして、ＣＨ間位相アライメント部９４は、各チャネル信号にフレームバイト（Ａ１，Ａ２）を付加し、その後、各チャネル信号を電気光変換器９５〜９８に対して出力する。
電気光変換器９５〜９８は、各チャネルに対応付けて設けられている。電気光変換器９５〜９８は、入力された電気的な信号を光信号に変換し、出力する。
以上の様な構成の分離部により、次のような処理が行われる。
ＯＣ１９２の速度の信号がＣＨ間位相検出部９１に入力されると、ＣＨ間位相検出部９１においてフレームパターンが検出され、各チャネルの周波数差分情報が検出されると共に、フレームバイトが除去される。
周波数差分情報はＣＨ分周比指定部９２に送られる。すると、ＣＨ分周比指定部９２からＰＬＬ部９３へ、周波数を指定する分周信号が送られる。ＰＬＬ部９３では、この分周信号に応じたチャネル毎のクロック信号が生成され、ＣＨ間位相アライメント部９４に供給される。
ＣＨ間位相アライメント部９４において、チャネル毎のクロック信号に従ってチャネル信号が読み出され、フレームバイト（Ａ１，Ａ２）を付加後、電気光変換器９５〜９８に送られる。そして、電気光変換器９５〜９８で各チャネルの信号が光信号に変換され、ＯＣ４８の速度で出力される。
以上のような多重化および分離方式でＳＯＨの周波数変動を吸収することにより、ＳＯＨのトランスペアレント伝送が可能となる。
次に、多重化後のフレーム内で多重化前の周波数差を示す方法として、ポインタによる方法と、スタッフによる方法とがある。以下、それぞれの方法で動作速度差（クロック周波数差）を示すときのフレーム構成について説明する。
図７は、多重化対象チャネルの動作速度差をポインタによって示す場合のフレーム構成例を示す図である。図７には、ＳＯＮＥＴ（ＳＤＨ）のフレーム構成に本発明を適用した場合の例を示している。なお、図７では、本発明の実施の形態の特徴を分かり易くするために、フレームバイトをオーバヘッドから分けて示しているが、実際にはフレームバイトもオーバヘッドの構成要素の１つである。
ここで、４チャネル分のＯＣ４８（チャネル番号がそれぞれ＃１〜４）はクロック周波数が各々異なるものとする。チャネル番号「ＣＨ＃１」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ１、チャネル番号「ＣＨ＃２」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ２、チャネル番号「ＣＨ＃３」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ３、チャネル番号「ＣＨ＃４」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ４である。
チャネル番号「ＣＨ＃１」のチャネルのフレーム１１０は、フレームバイト１１１、フレームバイト１１１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１１２，１１３、およびペイロード１１４で構成される。チャネル番号「ＣＨ＃２」のチャネルのフレーム１２０は、フレームバイト１２１、フレームバイト１２１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１２２，１２３、およびペイロード１２４で構成される。チャネル番号「＃３」のチャネルのフレーム１３０は、フレームバイト１３１、フレームバイト１３１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１３２，１３３、およびペイロード１３４で構成される。チャネル番号「＃４」のチャネルのフレーム１４０は、フレームバイト１４１、フレームバイト１４１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１４２，１４３、およびペイロード１４４で構成される。
このような各チャネルのフレーム１１０，１２０，１３０，１４０が入力されると、各フレーム１１０，１２０，１３０，１４０からフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出され、新たなフレームバイト１５１が生成される。ここで、フレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出された後のフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化の対象となる。
生成されたフレームバイト１５１には、多重化されるべきフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａの先頭を示すポインタ情報が設定される。また、このフレームバイト１５１には、クロック周波数が最高速のチャネルを指定する情報も含まれる。その後、フレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化され、フレームバイト１５１と合わせて新たなフレーム１５０が生成される。
フレーム１５０は、フレームバイト１５１、オーバヘッド１５２，１５３、およびペイロード１５４で構成される。ＯＣ４８の各チャネルのフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１を除いたフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａは、インターリーブ多重化され、フレーム１５０におけるペイロード１５４として扱われる。多重化は、たとえばＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式で行われる。
図８は、多重化対象チャネルの動作速度差をスタッフ挿入によって吸収する場合のフレーム構成例を示す図である。図８には、ＳＯＮＥＴ（ＳＤＨ）のフレーム構成に本発明を適用した場合の例を示している。なお、図８では、本発明の実施の形態の特徴を分かり易くするために、フレームバイトをオーバヘッドから分けて示しているが、実際にはフレームバイトもオーバヘッドの構成要素の１つである。ここで、入力されるフレーム１１０，１２０，１３０，１４０の構成は、図７に示した例と同じである。
このような各チャネルのフレーム１１０，１２０，１３０，１４０が入力されると、各フレーム１１０，１２０，１３０，１４０からフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出され、新たなフレームバイト１６１が生成される。ここで、フレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出された後のフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化の対象となる。
生成されたフレームバイト１６１には、各チャネルのスタッフの有無、および１フレーム当たりのスタッフビット数が設定される。また、このフレームバイト１６１には、クロック周波数が最高速のＣＨを指定する情報も含まれる。その後、フレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化され、フレームバイト１６１と合わせて新たなフレーム１６０が生成される。
フレーム１６０は、フレームバイト１６１、オーバヘッド１６２，１６３、およびペイロード１６５で構成される。ＯＣ４８の各チャネルのフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１を除いたフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａは、インターリーブ多重化され、フレーム１６０におけるペイロード１６５として扱われる。ペイロード１６５には、スタッフビット１６４ａが設定されている。スタッフビット１６４ａのビット数は、各チャネルの１フレーム当たりのスタッフビット数の和である。
以上のようなポインタ方式またはスタッフィング方式は、各々、メリット、デメリットを有している。ポインタ方式は、クライアント信号の位相合わせが不要なため、簡便であるが、多重数が多くなるとポインタを示す情報量が増大する。スタッフィングは、多重化の際、信号の先頭位置を決める必要があるため、充分なメモリが必要となる反面、制御情報は、ポインタ方式と比べて少ない。したがって、多重数に応じて使い分ける機能を付加することで、効率的な伝送が可能となる。
次に、トランスペアレント多重化方式の多重化回路と分離回路との具体的な回路構成例について説明する。
図９は、多重化回路を示すブロック図である。図９の例では、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度の信号が４チャネル（ＣＨ＃１〜ＣＨ＃４）分入力されている。
ＣＨ＃１の信号は、クロック抽出部２１１、伝送フレーム検出部２４１およびＦＩＦＯ２８１に入力される。ＣＨ＃２の信号は、クロック抽出部２１２、伝送フレーム検出部２４２およびＦＩＦＯ２８２に入力される。ＣＨ＃３の信号は、クロック抽出部２１３、伝送フレーム検出部２４３およびＦＩＦＯ２８３に入力される。ＣＨ＃４の信号は、クロック抽出部２１４、伝送フレーム検出部２４４およびＦＩＦＯ２８４に入力される。
クロック抽出部２１１は、ＣＨ＃１の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ１の信号をカウンタ２２１と最大クロック（ＭＡＸＣＬＫ）選択部２３２とに伝える。クロック抽出部２１２は、ＣＨ＃２の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ２の信号をカウンタ２２２と最大クロック選択部２３２とに伝える。クロック抽出部２１３は、ＣＨ＃３の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ３の信号をカウンタ２２３と最大クロック選択部２３２とに伝える。クロック抽出部２１４は、ＣＨ＃４の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ４の信号をカウンタ２２４と最大クロック選択部２３２とに伝える。
カウンタ２２１〜２２４には、ローカル発信機（ＯＳＣ：ＯＳＣｉｌｌａｔｏｒ）２２０から所定の周波数ｆ０の信号が入力されている。ＯＳＣ２２０の周波数ｆ０は、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃４の周波数の２倍以上が必要である。カウンタ２２１は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃１）を最高速度チャネル（ＣＨ）検出部２３１に対して出力する。カウンタ２２２は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃２）を最高速度ＣＨ検出部２３１に対して出力する。カウンタ２２３は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃３）を最高速度ＣＨ検出部２３１に対して出力する。カウンタ２２４は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃４）を最高速度ＣＨ検出部２３１に対して出力する。
最高速度ＣＨ検出部２３１は、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃１〜＃４）の値の最大値を判定する。最高速度ＣＨ検出部２３１は、クロック信号数が最大値であるチャネルのチャネル（ＣＨ）番号を、ＯＨ多重化部３００に出力する。また、最高速度ＣＨ検出部２３１は、クロック信号数が最大値であるチャネルの選択信号を、最大クロック選択部２３２と最大（ＭＡＸ）伝送フレーム検出部２５１に出力する。
最大クロック選択部２３２は、最大値のＣＨ選択信号に従って、クロック抽出部２１１〜２１４から送られた信号のうちの１つ（最高速度のチャネルの信号）を選択する。そして、最大クロック選択部２３２は、選択した信号を逓倍部（ＰＬＬ部）２３３に対して送信する。
ＰＬＬ部２３３は、ＳＴＭ６４のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を最大（ＭＡＸ）クロックとしてカウンタ２６１〜２６４とＦＩＦＯ２８１〜２８４に対して出力する。
伝送フレーム検出部２４１は、ＣＨ＃１の信号を受け取り、ＣＨ＃１の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６１と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。伝送フレーム検出部２４２は、ＣＨ＃２の信号を受け取り、ＣＨ＃２の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６２と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。伝送フレーム検出部２４３は、ＣＨ＃３の信号を受け取り、ＣＨ＃３の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６３と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。伝送フレーム検出部２４４は、ＣＨ＃４の信号を受け取り、ＣＨ＃４の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６４と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。
最大伝送フレーム検出部２５１は、最高速度ＣＨ検出部２３１から送られた選択信号に応じたチャネルの伝送フレームの信号を検出し、差分検出部２７１〜２７４に対して出力する。
カウンタ２６１は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃５）を差分検出部２７１に対して出力する。カウンタ２６２は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃６）を差分検出部２７２に対して出力する。カウンタ２６３は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃７）を差分検出部２７３に対して出力する。カウンタ２６４は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃８）を差分検出部２７４に対して出力する。
差分検出部２７１は、ＣＯＵＮＴ＃５の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃１の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。差分検出部２７２は、ＣＯＵＮＴ＃６の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃２の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。差分検出部２７３は、ＣＯＵＮＴ＃７の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃３の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。差分検出部２７４は、ＣＯＵＮＴ＃８の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃４の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。
ＦＩＦＯ２８１には、さらにクロック信号ＣＫ１と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。ＦＩＦＯ２８２は、さらにクロック信号ＣＫ２と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。ＦＩＦＯ２８３には、さらにクロック信号ＣＫ３と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。ＦＩＦＯ２８４には、さらにクロック信号ＣＫ４と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。
ＦＩＦＯ２８１は、クロック信号ＣＫ１に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９１に対して出力する。ＦＩＦＯ２８２は、クロック信号ＣＫ２に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９２に対して出力する。ＦＩＦＯ２８３は、クロック信号ＣＫ３に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９３に対して出力する。ＦＩＦＯ２８４は、クロック信号ＣＫ４に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９４に対して出力する。
ＯＨ抽出部２９１は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃１の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。ＯＨ抽出部２９２は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃２の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。ＯＨ抽出部２９３は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃３の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。ＯＨ抽出部２９４は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃４の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。
ＯＨ多重化部３００は、ＯＨ抽出部２９１〜２９４から送られたＯＨ部の多重化を行う。その際、ＯＨ多重化部３００は、ＯＨ部内のフレームバイトの領域には、最高速度のＣＨ番号で示されたチャネルを識別する情報と、最高速度のチャネルと比べたときの他のチャネルの速度の差分（クロックのパルス数）を示す情報とを設定する。そして、ＯＨ多重化部３００は、多重化されたＯＨを出力する。
以上のような構成の多重化回路により、入力されたＯＣ４８の速度の信号が多重化され出力される。その際、多重化後のＯＨには、最高速度のチャネルを識別する情報と、そのチャネルと比較したときの他のチャネルの速度の差分を示す情報とが設定される。
図１０は、分離回路を示すブロック図である。多重化された信号は、ＯＨ分離部４００に入力される。ＯＨ分離部４００は、入力された信号から各チャネルのＯＨを分離する。そして、ＯＨ分離部４００は、入力された信号をＣＫ抽出部４１１に送る。また、ＯＨ分離部４００は、ＯＨ内のフレームバイトに含まれるチャネル毎の差分情報を最大（ＭＡＸ）ＣＨ判定部４１２に対して出力するとともに、差分演算部４３１〜４３４に対して対応するチャネルの差分情報を出力する。ＣＨ＃１の差分情報は差分演算部４３１に送られ、ＣＨ＃２の差分情報は差分演算部４３２に送られ、ＣＨ＃３の差分情報は差分演算部４３３に送られ、ＣＨ＃４の差分情報は差分演算部４３４に送られる。さらに、ＯＨ分離部４００は、チャネル毎のＯＨ部をＦＩＦＯ４５１〜４５４に対して出力する。ＦＩＦＯ４５１にはＣＨ＃１のＯＨ部が出力され、ＦＩＦＯ４５２にはＣＨ＃２のＯＨ部が出力され、ＦＩＦＯ４５３にはＣＨ＃３のＯＨ部が出力され、ＦＩＦＯ４５４にはＣＨ＃４のＯＨ部が出力される。
ＣＫ抽出部４１１は、入力された信号からクロック信号を抽出し、ＰＬＬ部４４１〜４４４とＦＩＦＯ４５１〜４５４とに対して出力する。
最大ＣＨ判定部４１２は、差分情報から速度が最大となるチャネルを判定し、そのチャネルのチャネル番号を差分演算部４３１〜４３４に対して出力する。
差分演算部４３１は、ＣＨ＃１の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４１に対して出力する。差分演算部４３２は、ＣＨ＃２の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４２に対して出力する。差分演算部４３３は、ＣＨ＃３の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４３に対して出力する。差分演算部４３４は、ＣＨ＃４の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４４に対して出力する。
ＰＬＬ部４４１は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３１から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃１のクロック周波数ｆ１のクロック信号を生成する。ＰＬＬ部４４２は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３２から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃２のクロック周波数ｆ２のクロック信号を生成する。ＰＬＬ部４４３は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３３から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃３のクロック周波数ｆ３のクロック信号を生成する。ＰＬＬ部４４４は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３４から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃４のクロック周波数ｆ４のクロック信号を生成する。
ＦＩＦＯ４５１は、ＰＬＬ部４４１で生成されたｆ１のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃１のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。ＦＩＦＯ４５２は、ＰＬＬ部４４２で生成されたｆ２のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃２のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。ＦＩＦＯ４５３は、ＰＬＬ部４４３で生成されたｆ３のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃３のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。ＦＩＦＯ４５４は、ＰＬＬ部４４４で生成されたｆ４のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃４のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。
このような分離回路により、多重化されたフレームのＯＨから各チャネルのＯＨが分離され、各チャネルのＯＨが各チャネルに応じたクロック周波数で出力される。
なお、上記の説明では、最高速度のチャネルのチャネル番号を示す情報をフレームバイトに設定するものとしているが、差分が「０」のＣＨを最高周波数のＣＨとみなすこともできる。この場合、最高速度のチャネルのチャネル番号を示す情報を多重化後のＯＨに含める必要がない。
以下に、差分が「０」のＣＨを最高周波数のＣＨとみなした場合のトランスペアレント用バイトの内容例について説明する。
図１１は、トランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。この例は、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃４間の周波数偏差を３バイトとし（２．４ＧＨｚの０．０１ｐｐｍの周波数偏差に相当）、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）のＣＨ＃２の周波数が最も高い（ｆ２が最大値）と仮定する。また、他の各チャネルのクロック周波数を、ｆ１＝ｆ２−０．００１ｐｐｍ（２．４ＧＨｚの１バイト相当）、ｆ３＝ｆ２−０．００６ｐｐｍ（２．４ＧＨｚの２バイト相当）、ｆ４＝ｆ２−０．００９ｐｐｍ（２．４ＧＨｚの２バイト相当）とする。
すると、図９の最高速度ＣＨ検出部２３１でＣＨ＃２の周波数が最も高いと判定され、ＯＨのトランスペアレント用バイト５１０には、それぞれのチャネルの差分値が格納される。ＣＨ＃１の差分値５１１は「００００１０００」である。ＣＨ＃２の差分値５１２は「００００００００」である。ＣＨ＃３の差分値５１３は「０００１００００」である。ＣＨ＃４の差分値５１４は「００１０００００」である。
このように、ＣＨ＃２に関しては、全ての値が０であることにより、最高周波数であることが示されている。また、他のチャネルＣＨ＃１、ＣＨ＃３，ＣＨ＃４の差分値は、ＣＨ周波数偏差をビット数で示している。
なお、ＯＣ４８のとき、Ａ１バイトは、従来技術では４８バイトの同じ同期パターンが格納される。同様に、Ａ２バイトは、従来技術では４８バイトの同じ同期パターンが格納される。したがって、トランスペアレント用バイト５１０として４８×２−４＝９２バイトが確保される（同期パターンとして４バイト分利用した場合）。
このようなトランスペアレント用バイトを含むフレームが送信されると、受信側では、まず、ＣＫ抽出部４１１において、ＣＨ＃２のクロック周波数ｆ２が抽出される。そして、差分演算部４３１〜４３４とＰＬＬ部４４１〜４４４とにより、ＣＨ＃１のクロック周波数ｆ１＝ｆ２−（ＣＨ＃１の差分値）、ＣＨ＃３のクロック周波数ｆ３＝ｆ２−（ＣＨ＃３の差分値）、ＣＨ＃４のクロック周波数ｆ４＝ｆ２−（ＣＨ＃４の差分値）が求められる。
以上のようにしてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおいて、ＳＯＨも含めたトランスペアレント伝送が可能となる。クライアントにとっては、高次のレイアにて多重化しているのにも拘わらず、あたかもクライアントの速度のレイアで光ファイバ通信しているかのような通信形態が既存設備への影響なしに、容易にシステム構築できる。その結果、ＳＯＨの未定義ビットを使ってクライアント間の通信を行う場合であっても、ＳＯＨの未定義ビットを含めて通信相手に伝送することができる。
しかも、被多重化フレームのオーダワイア情報やセクションデータを多重化してトランスペアレントにより伝送したことにより、保守性が向上する。
なお、上記のトランスペアレント用バイトに、誤り訂正符号を付加することもできる。これにより、信頼性の高い通信を行うことができる。
また、フレームバイト（トランスペアレント用バイトを含む）以外の情報をスクランブル伝送することもできる。これにより、悪意の第三者からの不正行為を防止することができる。
また、上記の技術を用いて、トランスペアレント伝送を経由したマルチフレームの同期化も可能である。
以上説明したように本発明では、複数のチャネルのフレームそれぞれのクロック周波数をフレームバイトに設定するようにしたため、多重化フレームを受信した伝送装置では、フレームバイトを参照して多重化前のフレームのクロック周波数を認識することができる。その結果、分離後のフレームを多重化前と同じクロック周波数で伝送させることができ、対向局間の周波数同期化が可能となる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
まず、実施の形態に適用される発明の概要について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。
図１は、本発明の原理構成図である。本発明に係るトランスペアレント多重化方法では、複数の伝送信号をトランスペアレントに多重化するために、以下の処理を行う。
まず、複数のチャネルから入力される複数のフレーム１，２を多重化する（ステップＳ１）。フレーム１は、オーバヘッド１ｂ，１ｃやペイロード１ｄ等で構成されている。オーバヘッド１ｂには、フレームバイト１ａが含まれている。同様に、フレーム２は、オーバヘッド２ｂ，２ｃやペイロード２ｄ等で構成されている。オーバヘッド２ｂには、フレームバイト２ａが含まれている。ここで、多重化の際には、フレームバイト１ａ，２ａを除いたフレーム３，４が多重化される。
多重化された多重化フレーム５は、オーバヘッド５ｂ，５ｃやペイロード５ｄ等で構成されている。オーバヘッド５ｂには、フレームバイト５ａが含まれている。なお、フレーム３，４を多重化した後のデータは、ペイロード５ｄに格納される。
また、多重化された多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａに、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数ｆ１，ｆ２を定義した制御情報を設定する（ステップＳ２）。たとえば、フレームバイト５ａ内の一部にフレーム同期信号６ｂを残し、他の部分に制御情報６ａが設定される。フレーム同期信号６ｂは、たとえば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送において、ＳＯＨ（図１のオーバヘッド５ｂ，５ｃ）のＡ１，Ａ２バイトの境界部分の所定バイトをフレーム同期信号６ｂの設定領域とする。
これにより、多重化される各フレーム１，２のクロック周波数ｆ１，ｆ２が定義された制御情報６ａをフレームバイト５ａ内に有する多重化フレーム５が生成される。
このような多重化フレーム５が伝送装置で生成され、他の伝送装置に渡されると、当該他の伝送装置において、多重化フレーム５の分離が行われる。トランスペアレント多重化信号分離方法は、以下の通りである。
まず、多重化フレーム５のオーバヘッド５ｂ内のフレームバイト５ａから、複数のフレーム１，２それぞれのクロック周波数ｆ１，ｆ２を定義した制御情報６ａを抽出する。次に、多重化フレーム５を複数のフレーム１，２に分離する。そして、複数のフレーム１，２を、それぞれに対応するチャネルに対して、それぞれに対応するクロック周波数ｆ１，ｆ２で出力する。
このようなトランスペアレント多重化信号分離方法によれば、多重化フレーム５に重畳されている複数のフレーム１，２が、フレームバイト５ａに設定されている制御情報６ａに定義されたクロック周波数ｆ１，ｆ２で出力される。
このようにして、フレーム１，２のフレームバイト１ａ，２ａ以外の全ての情報を多重化して、多重化フレーム５のペイロード５ｄに格納することができる。すなわち、フレーム１，２のオーバヘッド１ｂ，１ｃ，２ｂ，２ｃも多重化されて伝送されることとなる。その結果、オーバヘッドを含めたトランスペアレント伝送が実現される。なお、フレーム１，２のフレームバイト１ａ，２ａは、フレーム同期用の所定のビットパターンであるため、多重化して伝送しなくても、分離時に所定の内容を付加することで元の状態を再現できる。
しかも、フレーム１，２のクロック周波数ｆ１，ｆ２がフレームバイト５ａに設定されているため、多重化フレーム５を受信した伝送装置では、フレームバイト５ａを参照して、フレーム１，２のクロック周波数ｆ１，ｆ２を認識することができる。その結果、分離後のフレーム１，２を多重化前と同じクロック周波数ｆ１，ｆ２で伝送させることができ、対向局間の周波数同期化が可能となる。
また、多重化フレーム５のフレームバイト５ａには、フレーム同期に必要なフレーム同期信号６ｂが残されているため、受信側において多重化フレーム５のフレーム同期を正しく行うことができる。
以下、図１に示すようなトランスペアレント伝送、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送上で実現する場合の実施の形態について具体的に説明する。すなわち、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送では、非同期で、周波数変動を有するクライアント信号（多重化対象のフレームを伝送する信号）を同期化し、高次レイアに多重化する際に、ＳＯＨのＡ１，Ａ２バイトが、インターリーブの結果、連続したＡ１及びＡ２が並ぶ。このことに着目し、一部のＡ１，Ａ２を残し、他の部分を周波数変動用の付加情報として利用する。
また、各クライアント信号をペイロードとするフレームを再構成する。さらに、多重化フレーム５には、クライアント信号の位置を示すポインタまたは、スタッフ情報を多重化する。これにより、対向局のクアラアント間の同期化を図り、トランスペアレント伝送を実現する。
図２は、本発明の実施の形態のネットワーク構成例を示す図である。図２に示すように、多重化したフレームを伝送する高速（たとえば、ＯＣ１９２）の伝送路１３を介して２つの伝送装置１１，１２が接続されている。ここで、伝送装置１１を「Ｘ局」、伝送装置１２を「Ｙ局」とする。伝送装置１１には、ＯＨ処理部１４が設けられており、ＯＨ処理部１４によりＯＨの再構成が行われる。同様に、伝送装置１２には、ＯＨ処理部１５が設けられており、ＯＨ処理部１５によりＯＨの解析、および元のフレームのＯＨの再現が行われる。なお、多重化、分離を行う伝送装置１１，１２では、ＯＨ終端処理を行わない。
Ｘ局の伝送装置１１には、ＯＣ４８の速度を有する４つの伝送装置２１〜２４が接続されている。伝送装置２１を「Ａ局」、伝送装置２２を「Ｂ局」、伝送装置２３を「Ｃ局」、伝送装置２４を「Ｄ局」とする。
伝送装置２１は、動作周波数（クロック周波数）ｆ１のネットワーク４１内に設けられている。伝送装置２２は、クロック周波数ｆ２のネットワーク４２内に設けられている。伝送装置２３は、クロック周波数ｆ３のネットワーク４３内に設けられている。伝送装置２４は、クロック周波数ｆ４のネットワーク４４内に設けられている。
Ｙ局の伝送装置１２には、ＯＣ４８の速度を有する４つの伝送装置３１〜３４が接続されている。伝送装置３１を「Ｅ局」、伝送装置３２を「Ｆ局」、伝送装置３３を「Ｇ局」、伝送装置３４を「Ｈ局」とする。
伝送装置３１は、クロック周波数ｆ１のネットワーク５１内に設けられている。伝送装置３２は、クロック周波数ｆ２のネットワーク５２内に設けられている。伝送装置３３は、クロック周波数ｆ３のネットワーク５３内に設けられている。伝送装置３４は、クロック周波数ｆ４のネットワーク５４内に設けられている。
ここで、ＳＯＨに関して、Ａ局の伝送装置２１とＥ局の伝送装置３１との間（ｆ１の同期）、Ｂ局の伝送装置２２とＦ局の伝送装置３２との間（ｆ２に同期）、Ｃ局の伝送装置２３とＧ局の伝送装置３３との間（ｆ３に同期）、Ｅ局の伝送装置２４とＨ局の伝送装置３４との間（ｆ４に同期）でそれぞれ同期させ、ＳＯＨを含めたトランスペアレント伝送を行う。当然、ペイロードも正確に伝送される。
オーバヘッドとペイロードとを含めトランスペアレント伝送を実現するには、複数の非同期の低速ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号の周波数差の吸収が必要となる。すなわち、非同期の低速信号の周波数差を吸収し、高速信号に同期させる。このとき、ペイロード信号は、ポインタ等の技術を用いて処理することができる。ただし、オーバヘッド信号は、セクションおよびライン間で多重化するための周波数吸収のための付加ビットを有していない。
そこで、本実施の形態では、ＳＯＨ内のＡ１，Ａ２ビットを周波数吸収用のビットとして利用する。Ａ１，Ａ２ビットは、フレームバイトとよばれ、フレーム同期に使用される信号である。このＡ１ビットとＡ２ビットとは、複数のクライアント信号を多重化した場合、それぞれ同一符号が連続する。しかも、Ａ１ビットとＡ２ビットとの境界部分が検出できれば、フレーム同期が可能である。従って、Ａ１ビットとＡ２ビットとの境界部分以外の領域に周波数吸収のための制御情報を設定しても、フレーム同期に悪影響を与えることはない。以下、周波数吸収用の制御情報を格納する領域を、トランスペアレント用バイトと呼ぶ。
以下に、フレームバイトの構成に関し、トランスペアレント用バイト確保前と後とを比較して説明する。
図３は、フレームバイトの構成を示す図である。図３（Ａ）はトランスペアレント用バイト確保前の状態を示しており、図３（Ｂ）はトランスペアレント用バイト確保後の状態を示している。なお、図３の例は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送方式に従った伝送を行うときの、Ａ１，Ａ２バイトのフレーム構成である。
図３（Ａ）に示すように、トランスペアレント用バイト確保前のフレームバイト７１には、Ａ１に設けられたＮバイトの全てに、フレーム同期情報が設定されている。同様に、Ａ２に設けられたＮバイトの全てに、フレーム同期情報が設定されている。なお、Ｎは、ＳＯＮＥＴにおける伝送速度のレベルを示している。たとえばＯＣ４８の速度の場合、Ｎ＝４８であり、Ａ１及びＡ２は、各々４８バイト構成である。
ここで、クライアント信号の多重化が行われるとトランスペアレント用バイトが確保され、図３（Ｂ）に示すように、フレームバイト７２において、Ａ１バイトとＡ２バイトとの境界部分が残され、他の部分には周波数吸収用の制御情報が設定される。本実施の形態では、Ａ１のＮ−１バイト及びＮバイト目、Ａ２の１及び２バイト目をフレーム同期パターンとして残し、他のバイトを余剰バイトと見做し、この部分に各チャネルの周波数吸収用の制御情報を多重化する。
図４は、多重化するトランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。なお、トランスペアレント用バイトの総バイト数は、２Ｎ−４となる。すなわち、フレームバイト全体から、フレーム同期パターンを残す４バイト分を差し引いた容量がトランスペアレント用バイトの総バイト数となる。
制御情報７３は、最高速度ＣＨ管理バイト部７３ａと位相差表示バイト７３ｂとで構成される。最高速度ＣＨ管理バイト部７３ａは、多重化する回線ＯＣｎ（ＳＴＭ−ｍ）のうち、一番周波数の高いチャネルを示す情報を設定する領域である。最高速度ＣＨ管理バイト部７３ａの使用バイト数は、たとえば１バイトである。
位相差表示バイト７３ｂは、各チャネルの最高速度チャネル周波数との差分（位相差）情報を設定する領域である。位相差表示バイト７３ｂは、ポインタ方式かスタッフ方式かにより内容が異なる。ポインタ方式の場合は、位相差表示バイト７３ｂには、各チャネルのデータの位置情報が設定される。ポインタ方式の場合の位相差表示バイト７３ｂの使用バイト数は、たとえば、９×多重対象低次群フレーム数である。スタッフ方式の場合、位相差表示バイト７３ｂにはスタッフビットの有無やスタッフビット数の情報が設定される。スタッフ方式の場合の位相差表示バイト７３ｂの使用バイト数は、１×多重対象低次群フレーム数である。
次に、信号を多重化するための回路構成について説明する。
図５は、多重化回路のブロック構成例を示す図である。この例は、ＯＣ４８が４チャネル分入力された場合を示している（ＯＣ４８＃１〜＃４）。多重化回路は、光電気変換器８１〜８４、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５、逓倍器（ＰＬＬ部）８６、チャネル（ＣＨ）間位相検出部８７、およびフレームバイト情報付加部８８で構成される。
光電気変換器８１〜８４は、４チャネル分の入力信号それぞれに対応付けて設けられている。光電気変換器８１〜８４は、入力された光の信号を電気信号に変換する。光電気変換器８１〜８４で変換された電気信号は、最高速度チャネル（ＣＨ）検出セレクタ８５とＣＨ間位相検出部８７とに対して出力される。
最高速度ＣＨ検出セレクタ８５は、光電気変換器８１〜８４からクロック信号を受け取り、最も周波数が高いクロック信号を決定する。そして、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５は、最も周波数が高いクロック信号のチャネル（ＣＨ）番号を選択し、そのＣＨ番号をフレームバイト情報付加部８８に対して出力する。また、最も周波数が高いクロック信号を、逓倍器（ＰＬＬ部）８６に対して出力する。ＰＬＬ部８６は、入力されたクロックに同期した高次数クロック信号を生成し、フレームバイト情報付加部８８に対して出力する。
ＣＨ間位相検出部８７は、各チャネル間のクロック周波数の周波数差情報を生成する。これにより、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５で決定されたクロック周波数と他のチャネルとの周波数差情報が各チャネル毎に生成される。ＣＨ間位相検出部８７は、生成した周波数差情報をフレームバイト情報付加部８８に対して出力する。また、ＣＨ間位相検出部８７は、各チャネルの信号からフレームバイトを削除（ＤＲＯＰ）した後、それら各チャネルの信号をフレームバイト情報付加部８８に対して出力する。
フレームバイト情報付加部８８は、ＦＩＦＯ（Ｆａｓｔ Ｉｎ Ｆａｓｔ Ｏｕｔ）のバッファであり、各チャネルの信号で伝送されるデータを一時的に格納する。そして、フレームバイト情報付加部８８は、各チャネルの信号を、先のＰＬＬ部８６から供給されるクロックに同期させる。さらに、フレームバイト情報付加部８８は、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５で検出されたチャネル番号およびフレームパターンからなるフレーム同期を先頭に、ＣＨ間位相検出部８７で計測された各チャネルの位相情報（周波数差情報）によって周波数差を吸収した他のチャネルの信号を多重化し、出力する。多重化の際の周波数差の吸収手法に関しては、位相情報をポインタで指し示してもよいし、スタッフィングを行ってもよい。これらの手法は、多重数に応じて選択することもできる。
このような構成の多重化回路により、次のように行われる。
まず、各チャネルの信号は、光電気変換器８１〜８４で電気信号に変換される。各チャネルの信号に基づいて、最高速度ＣＨ検出セレクタ８５により最も周波数の高いチャネルが選択され、そのチャネルのチャネル番号がフレームバイト情報付加部８８に伝えられる。たとえば、チャネル番号「ＣＨ＃２」のチャネルの周波数が最も高いものとする。このとき、最も周波数の高いチャネルの信号に同期した高次数クロック信号がＰＬＬ部８６で生成され、フレームバイト情報付加部８８に供給される。
また、光電気変換器８１〜８４で電気信号に変換された信号に基づいて、ＣＨ間位相検出部８７において各チャネル間の周波数差が検出され、フレームバイト情報付加部８８に供給される。たとえば、最速チャネルがＣＨ＃２であれば、そのチャネルと他のチャネル（ＣＨ＃１，ＣＨ＃３，ＣＨ＃４）との間の周波数差が検出される。また、ＣＨ間位相検出部８７は、入力された各チャネルの信号からフレームバイトを除去し、フレームバイト情報付加部８８に送る。
そして、フレームバイト情報付加部８８において、各チャネルの信号が多重化される。その際、多重化された多重化フレームバイトには、周波数差分を吸収するための制御情報が付加される。多重化後のフレームバイトの内容は、図３（Ｂ）に示す通りである。
次に、分離部の構成について説明する。
図６は、分離回路のブロック構成例を示す図である。この例は、多重化された信号を、ＯＣ１９２の速度の信号をＯＣ４８で４チャネル分に分離する場合を示している（ＯＣ４８＃１〜＃４）。分離回路は、ＣＨ間位相検出部９１、ＣＨ分周比指定部９２、ＰＬＬ部９３、ＣＨ間位相アライメント部９４、および電気光変換器９５〜９８で構成される。
ＣＨ間位相検出部９１は、多重化された信号の入力を受け、入力された信号からフレームパターンを検出する。そしてＣＨ間位相検出部９１は、フレームのオーバヘッドに多重化されている各チャネルの周波数差分情報を抽出する。抽出した周波数差分情報は、ＣＨ分周比指定部９２に渡される。また、ＣＨ間位相検出部９１は、入力された信号からフレーバイトを除去（ＤＲＯＰ）し、ＰＬＬ部９３とＣＨ間位相アライメント部９４とに対して出力する。
ＣＨ分周比指定部９２は、周波数差分情報から各チャネルクロック再生のための分周信号を生成する。ＣＨ分周比指定部９２は、生成した分周信号をＰＬＬ部９３に対して出力する。
ＰＬＬ部９３は、チャネル数分設けられている。図６の例では、４チャネル分の４つのＰＬＬが設けられる。このＰＬＬ部９３は、ＣＨ間位相検出部９１からの信号に基づいて、ＣＨ分周比指定部９２で生成された分周信号で指定された周波数のチャネル毎のクロック信号を再生する。ＰＬＬ部９３は、生成したクロック信号をＣＨ間位相アライメント部９４に対して出力する。
ＣＨ間位相アライメント部９４は、ＰＬＬ部から供給されたクロック信号に合わせて、多重化された信号から各チャネル信号を多重化された順序で読み出す。そして、ＣＨ間位相アライメント部９４は、各チャネル信号にフレームバイト（Ａ１，Ａ２）を付加し、その後、各チャネル信号を電気光変換器９５〜９８に対して出力する。
電気光変換器９５〜９８は、各チャネルに対応付けて設けられている。電気光変換器９５〜９８は、入力された電気的な信号を光信号に変換し、出力する。
以上の様な構成の分離部により、次のような処理が行われる。
ＯＣ１９２の速度の信号がＣＨ間位相検出部９１に入力されると、ＣＨ間位相検出部９１においてフレームパターンが検出され、各チャネルの周波数差分情報が検出されると共に、フレームバイトが除去される。
周波数差分情報はＣＨ分周比指定部９２に送られる。すると、ＣＨ分周比指定部９２からＰＬＬ部９３へ、周波数を指定する分周信号が送られる。ＰＬＬ部９３では、この分周信号に応じたチャネル毎のクロック信号が生成され、ＣＨ間位相アライメント部９４に供給される。
ＣＨ間位相アライメント部９４において、チャネル毎のクロック信号に従ってチャネル信号が読み出され、フレームバイト（Ａ１，Ａ２）を付加後、電気光変換器９５〜９８に送られる。そして、電気光変換器９５〜９８で各チャネルの信号が光信号に変換され、ＯＣ４８の速度で出力される。
以上のような多重化および分離方式でＳＯＨの周波数変動を吸収することにより、ＳＯＨのトランスペアレント伝送が可能となる。
次に、多重化後のフレーム内で多重化前の周波数差を示す方法として、ポインタによる方法と、スタッフによる方法とがある。以下、それぞれの方法で動作速度差（クロック周波数差）を示すときのフレーム構成について説明する。
図７は、多重化対象チャネルの動作速度差をポインタによって示す場合のフレーム構成例を示す図である。図７には、ＳＯＮＥＴ（ＳＤＨ）のフレーム構成に本発明を適用した場合の例を示している。なお、図７では、本発明の実施の形態の特徴を分かり易くするために、フレームバイトをオーバヘッドから分けて示しているが、実際にはフレームバイトもオーバヘッドの構成要素の１つである。
ここで、４チャネル分のＯＣ４８（チャネル番号がそれぞれ＃１〜４）はクロック周波数が各々異なるものとする。チャネル番号「ＣＨ＃１」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ１、チャネル番号「ＣＨ＃２」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ２、チャネル番号「ＣＨ＃３」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ３、チャネル番号「ＣＨ＃４」のＯＣ４８のクロック周波数はｆ４である。
チャネル番号「ＣＨ＃１」のチャネルのフレーム１１０は、フレームバイト１１１、フレームバイト１１１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１１２，１１３、およびペイロード１１４で構成される。チャネル番号「ＣＨ＃２」のチャネルのフレーム１２０は、フレームバイト１２１、フレームバイト１２１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１２２，１２３、およびペイロード１２４で構成される。チャネル番号「＃３」のチャネルのフレーム１３０は、フレームバイト１３１、フレームバイト１３１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１３２，１３３、およびペイロード１３４で構成される。チャネル番号「＃４」のチャネルのフレーム１４０は、フレームバイト１４１、フレームバイト１４１以外のオーバヘッド（ＯＨ）１４２，１４３、およびペイロード１４４で構成される。
このような各チャネルのフレーム１１０，１２０，１３０，１４０が入力されると、各フレーム１１０，１２０，１３０，１４０からフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出され、新たなフレームバイト１５１が生成される。ここで、フレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出された後のフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化の対象となる。
生成されたフレームバイト１５１には、多重化されるべきフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａの先頭を示すポインタ情報が設定される。また、このフレームバイト１５１には、クロック周波数が最高速のチャネルを指定する情報も含まれる。その後、フレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化され、フレームバイト１５１と合わせて新たなフレーム１５０が生成される。
フレーム１５０は、フレームバイト１５１、オーバヘッド１５２，１５３、およびペイロード１５４で構成される。ＯＣ４８の各チャネルのフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１を除いたフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａは、インターリーブ多重化され、フレーム１５０におけるペイロード１５４として扱われる。多重化は、たとえばＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式で行われる。
図８は、多重化対象チャネルの動作速度差をスタッフ挿入によって吸収する場合のフレーム構成例を示す図である。図８には、ＳＯＮＥＴ（ＳＤＨ）のフレーム構成に本発明を適用した場合の例を示している。なお、図８では、本発明の実施の形態の特徴を分かり易くするために、フレームバイトをオーバヘッドから分けて示しているが、実際にはフレームバイトもオーバヘッドの構成要素の１つである。ここで、入力されるフレーム１１０，１２０，１３０，１４０の構成は、図７に示した例と同じである。
このような各チャネルのフレーム１１０，１２０，１３０，１４０が入力されると、各フレーム１１０，１２０，１３０，１４０からフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出され、新たなフレームバイト１６１が生成される。ここで、フレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１が取り出された後のフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化の対象となる。
生成されたフレームバイト１６１には、各チャネルのスタッフの有無、および１フレーム当たりのスタッフビット数が設定される。また、このフレームバイト１６１には、クロック周波数が最高速のＣＨを指定する情報も含まれる。その後、フレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａが多重化され、フレームバイト１６１と合わせて新たなフレーム１６０が生成される。
フレーム１６０は、フレームバイト１６１、オーバヘッド１６２，１６３、およびペイロード１６５で構成される。ＯＣ４８の各チャネルのフレームバイト１１１，１２１，１３１，１４１を除いたフレーム１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａは、インターリーブ多重化され、フレーム１６０におけるペイロード１６５として扱われる。ペイロード１６５には、スタッフビット１６４ａが設定されている。スタッフビット１６４ａのビット数は、各チャネルの１フレーム当たりのスタッフビット数の和である。
以上のようなポインタ方式またはスタッフィング方式は、各々、メリット、デメリットを有している。ポインタ方式は、クライアント信号の位相合わせが不要なため、簡便であるが、多重数が多くなるとポインタを示す情報量が増大する。スタッフィングは、多重化の際、信号の先頭位置を決める必要があるため、充分なメモリが必要となる反面、制御情報は、ポインタ方式と比べて少ない。したがって、多重数に応じて使い分ける機能を付加することで、効率的な伝送が可能となる。
次に、トランスペアレント多重化方式の多重化回路と分離回路との具体的な回路構成例について説明する。
図９は、多重化回路を示すブロック図である。図９の例では、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度の信号が４チャネル（ＣＨ＃１〜ＣＨ＃４）分入力されている。
ＣＨ＃１の信号は、クロック抽出部２１１、伝送フレーム検出部２４１およびＦＩＦＯ２８１に入力される。ＣＨ＃２の信号は、クロック抽出部２１２、伝送フレーム検出部２４２およびＦＩＦＯ２８２に入力される。ＣＨ＃３の信号は、クロック抽出部２１３、伝送フレーム検出部２４３およびＦＩＦＯ２８３に入力される。ＣＨ＃４の信号は、クロック抽出部２１４、伝送フレーム検出部２４４およびＦＩＦＯ２８４に入力される。
クロック抽出部２１１は、ＣＨ＃１の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ１の信号をカウンタ２２１と最大クロック（ＭＡＸＣＬＫ）選択部２３２とに伝える。クロック抽出部２１２は、ＣＨ＃２の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ２の信号をカウンタ２２２と最大クロック選択部２３２とに伝える。クロック抽出部２１３は、ＣＨ＃３の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ３の信号をカウンタ２２３と最大クロック選択部２３２とに伝える。クロック抽出部２１４は、ＣＨ＃４の信号からクロック信号を抽出し、クロック周波数ｆ４の信号をカウンタ２２４と最大クロック選択部２３２とに伝える。
カウンタ２２１〜２２４には、ローカル発信機（ＯＳＣ：ＯＳＣｉｌｌａｔｏｒ）２２０から所定の周波数ｆ０の信号が入力されている。ＯＳＣ２２０の周波数ｆ０は、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃４の周波数の２倍以上が必要である。カウンタ２２１は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃１）を最高速度チャネル（ＣＨ）検出部２３１に対して出力する。カウンタ２２２は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃２）を最高速度ＣＨ検出部２３１に対して出力する。カウンタ２２３は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃３）を最高速度ＣＨ検出部２３１に対して出力する。カウンタ２２４は、入力された信号の立ち上がり（または立ち下がり）の回数をカウントし、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃４）を最高速度ＣＨ検出部２３１に対して出力する。
最高速度ＣＨ検出部２３１は、クロック信号数（ＣＯＵＮＴ＃１〜＃４）の値の最大値を判定する。最高速度ＣＨ検出部２３１は、クロック信号数が最大値であるチャネルのチャネル（ＣＨ）番号を、ＯＨ多重化部３００に出力する。また、最高速度ＣＨ検出部２３１は、クロック信号数が最大値であるチャネルの選択信号を、最大クロック選択部２３２と最大（ＭＡＸ）伝送フレーム検出部２５１に出力する。
最大クロック選択部２３２は、最大値のＣＨ選択信号に従って、クロック抽出部２１１〜２１４から送られた信号のうちの１つ（最高速度のチャネルの信号）を選択する。そして、最大クロック選択部２３２は、選択した信号を逓倍部（ＰＬＬ部）２３３に対して送信する。
ＰＬＬ部２３３は、ＳＴＭ６４のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を最大（ＭＡＸ）クロックとしてカウンタ２６１〜２６４とＦＩＦＯ２８１〜２８４に対して出力する。
伝送フレーム検出部２４１は、ＣＨ＃１の信号を受け取り、ＣＨ＃１の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６１と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。伝送フレーム検出部２４２は、ＣＨ＃２の信号を受け取り、ＣＨ＃２の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６２と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。伝送フレーム検出部２４３は、ＣＨ＃３の信号を受け取り、ＣＨ＃３の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６３と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。伝送フレーム検出部２４４は、ＣＨ＃４の信号を受け取り、ＣＨ＃４の伝送フレームを検出し、検出した伝送フレームをカウンタ２６４と最大伝送フレーム検出部２５１とに対して出力する。
最大伝送フレーム検出部２５１は、最高速度ＣＨ検出部２３１から送られた選択信号に応じたチャネルの伝送フレームの信号を検出し、差分検出部２７１〜２７４に対して出力する。
カウンタ２６１は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃５）を差分検出部２７１に対して出力する。カウンタ２６２は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃６）を差分検出部２７２に対して出力する。カウンタ２６３は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃７）を差分検出部２７３に対して出力する。カウンタ２６４は、最大クロックに同期して、入力された伝送フレームの信号の数をカウントし、カウントした値（ＣＯＵＮＴ＃８）を差分検出部２７４に対して出力する。
差分検出部２７１は、ＣＯＵＮＴ＃５の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃１の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。差分検出部２７２は、ＣＯＵＮＴ＃６の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃２の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。差分検出部２７３は、ＣＯＵＮＴ＃７の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃３の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。差分検出部２７４は、ＣＯＵＮＴ＃８の値と最大伝送フレーム検出部２５１から送られる信号とに基づいて、ＣＨ＃４の信号と最高速度ＣＨの信号との差分を検出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。
ＦＩＦＯ２８１には、さらにクロック信号ＣＫ１と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。ＦＩＦＯ２８２は、さらにクロック信号ＣＫ２と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。ＦＩＦＯ２８３には、さらにクロック信号ＣＫ３と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。ＦＩＦＯ２８４には、さらにクロック信号ＣＫ４と最大（ＭＡＸ）クロックとが入力されている。
ＦＩＦＯ２８１は、クロック信号ＣＫ１に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９１に対して出力する。ＦＩＦＯ２８２は、クロック信号ＣＫ２に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９２に対して出力する。ＦＩＦＯ２８３は、クロック信号ＣＫ３に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９３に対して出力する。ＦＩＦＯ２８４は、クロック信号ＣＫ４に合わせて信号を読み込み、最大クロック信号に合わせて信号をＯＨ抽出部２９４に対して出力する。
ＯＨ抽出部２９１は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃１の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。ＯＨ抽出部２９２は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃２の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。ＯＨ抽出部２９３は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃３の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。ＯＨ抽出部２９４は、最大クロック信号に同期して、入力されたＣＨ＃４の信号からオーバヘッド（ＯＨ部）を抽出し、ＯＨ多重化部３００に対して出力する。
ＯＨ多重化部３００は、ＯＨ抽出部２９１〜２９４から送られたＯＨ部の多重化を行う。その際、ＯＨ多重化部３００は、ＯＨ部内のフレームバイトの領域には、最高速度のＣＨ番号で示されたチャネルを識別する情報と、最高速度のチャネルと比べたときの他のチャネルの速度の差分（クロックのパルス数）を示す情報とを設定する。そして、ＯＨ多重化部３００は、多重化されたＯＨを出力する。
以上のような構成の多重化回路により、入力されたＯＣ４８の速度の信号が多重化され出力される。その際、多重化後のＯＨには、最高速度のチャネルを識別する情報と、そのチャネルと比較したときの他のチャネルの速度の差分を示す情報とが設定される。
図１０は、分離回路を示すブロック図である。多重化された信号は、ＯＨ分離部４００に入力される。ＯＨ分離部４００は、入力された信号から各チャネルのＯＨを分離する。そして、ＯＨ分離部４００は、入力された信号をＣＫ抽出部４１１に送る。また、ＯＨ分離部４００は、ＯＨ内のフレームバイトに含まれるチャネル毎の差分情報を最大（ＭＡＸ）ＣＨ判定部４１２に対して出力するとともに、差分演算部４３１〜４３４に対して対応するチャネルの差分情報を出力する。ＣＨ＃１の差分情報は差分演算部４３１に送られ、ＣＨ＃２の差分情報は差分演算部４３２に送られ、ＣＨ＃３の差分情報は差分演算部４３３に送られ、ＣＨ＃４の差分情報は差分演算部４３４に送られる。さらに、ＯＨ分離部４００は、チャネル毎のＯＨ部をＦＩＦＯ４５１〜４５４に対して出力する。ＦＩＦＯ４５１にはＣＨ＃１のＯＨ部が出力され、ＦＩＦＯ４５２にはＣＨ＃２のＯＨ部が出力され、ＦＩＦＯ４５３にはＣＨ＃３のＯＨ部が出力され、ＦＩＦＯ４５４にはＣＨ＃４のＯＨ部が出力される。
ＣＫ抽出部４１１は、入力された信号からクロック信号を抽出し、ＰＬＬ部４４１〜４４４とＦＩＦＯ４５１〜４５４とに対して出力する。
最大ＣＨ判定部４１２は、差分情報から速度が最大となるチャネルを判定し、そのチャネルのチャネル番号を差分演算部４３１〜４３４に対して出力する。
差分演算部４３１は、ＣＨ＃１の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４１に対して出力する。差分演算部４３２は、ＣＨ＃２の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４２に対して出力する。差分演算部４３３は、ＣＨ＃３の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４３に対して出力する。差分演算部４３４は、ＣＨ＃４の信号の差分情報と、速度が最大となるチャネルのチャネル番号とから、そのチャネルからの差分（クロック信号のパルス数）を演算し、ＰＬＬ部４４４に対して出力する。
ＰＬＬ部４４１は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３１から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃１のクロック周波数ｆ１のクロック信号を生成する。ＰＬＬ部４４２は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３２から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃２のクロック周波数ｆ２のクロック信号を生成する。ＰＬＬ部４４３は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３３から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃３のクロック周波数ｆ３のクロック信号を生成する。ＰＬＬ部４４４は、ＣＫ抽出部４１１から入力されるクロック信号（最高速度のクロック信号）と、差分演算部４３４から入力される差分とに基づいて、ＣＨ＃４のクロック周波数ｆ４のクロック信号を生成する。
ＦＩＦＯ４５１は、ＰＬＬ部４４１で生成されたｆ１のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃１のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。ＦＩＦＯ４５２は、ＰＬＬ部４４２で生成されたｆ２のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃２のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。ＦＩＦＯ４５３は、ＰＬＬ部４４３で生成されたｆ３のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃３のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。ＦＩＦＯ４５４は、ＰＬＬ部４４４で生成されたｆ４のクロック信号を受け取り、ＯＨ分離部４００で分離されたＣＨ＃４のＯＨを、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）の速度で送出する。
このような分離回路により、多重化されたフレームのＯＨから各チャネルのＯＨが分離され、各チャネルのＯＨが各チャネルに応じたクロック周波数で出力される。
なお、上記の説明では、最高速度のチャネルのチャネル番号を示す情報をフレームバイトに設定するものとしているが、差分が「０」のＣＨを最高周波数のＣＨとみなすこともできる。この場合、最高速度のチャネルのチャネル番号を示す情報を多重化後のＯＨに含める必要がない。
以下に、差分が「０」のＣＨを最高周波数のＣＨとみなした場合のトランスペアレント用バイトの内容例について説明する。
図１１は、トランスペアレント用バイトの内容例を示す図である。この例は、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃４間の周波数偏差を３バイトとし（２．４ＧＨｚの０．０１ｐｐｍの周波数偏差に相当）、ＯＣ４８（ＳＴＭ１６）のＣＨ＃２の周波数が最も高い（ｆ２が最大値）と仮定する。また、他の各チャネルのクロック周波数を、ｆ１＝ｆ２−０．００１ｐｐｍ（２．４ＧＨｚの１バイト相当）、ｆ３＝ｆ２−０．００６ｐｐｍ（２．４ＧＨｚの２バイト相当）、ｆ４＝ｆ２−０．００９ｐｐｍ（２．４ＧＨｚの２バイト相当）とする。
すると、図９の最高速度ＣＨ検出部２３１でＣＨ＃２の周波数が最も高いと判定され、ＯＨのトランスペアレント用バイト５１０には、それぞれのチャネルの差分値が格納される。ＣＨ＃１の差分値５１１は「００００１０００」である。ＣＨ＃２の差分値５１２は「００００００００」である。ＣＨ＃３の差分値５１３は「０００１００００」である。ＣＨ＃４の差分値５１４は「００１０００００」である。
このように、ＣＨ＃２に関しては、全ての値が０であることにより、最高周波数であることが示されている。また、他のチャネルＣＨ＃１、ＣＨ＃３，ＣＨ＃４の差分値は、ＣＨ周波数偏差をビット数で示している。
なお、ＯＣ４８のとき、Ａ１バイトは、従来技術では４８バイトの同じ同期パターンが格納される。同様に、Ａ２バイトは、従来技術では４８バイトの同じ同期パターンが格納される。したがって、トランスペアレント用バイト５１０として４８×２−４＝９２バイトが確保される（同期パターンとして４バイト分利用した場合）。
このようなトランスペアレント用バイトを含むフレームが送信されると、受信側では、まず、ＣＫ抽出部４１１において、ＣＨ＃２のクロック周波数ｆ２が抽出される。そして、差分演算部４３１〜４３４とＰＬＬ部４４１〜４４４とにより、ＣＨ＃１のクロック周波数ｆ１＝ｆ２−（ＣＨ＃１の差分値）、ＣＨ＃３のクロック周波数ｆ３＝ｆ２−（ＣＨ＃３の差分値）、ＣＨ＃４のクロック周波数ｆ４＝ｆ２−（ＣＨ＃４の差分値）が求められる。
以上のようにしてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおいて、ＳＯＨも含めたトランスペアレント伝送が可能となる。クライアントにとっては、高次のレイアにて多重化しているのにも拘わらず、あたかもクライアントの速度のレイアで光ファイバ通信しているかのような通信形態が既存設備への影響なしに、容易にシステム構築できる。その結果、ＳＯＨの未定義ビットを使ってクライアント間の通信を行う場合であっても、ＳＯＨの未定義ビットを含めて通信相手に伝送することができる。
しかも、被多重化フレームのオーダワイア情報やセクションデータを多重化してトランスペアレントにより伝送したことにより、保守性が向上する。
なお、上記のトランスペアレント用バイトに、誤り訂正符号を付加することもできる。これにより、信頼性の高い通信を行うことができる。
また、フレームバイト（トランスペアレント用バイトを含む）以外の情報をスクランブル伝送することもできる。これにより、悪意の第三者からの不正行為を防止することができる。
また、上記の技術を用いて、トランスペアレント伝送を経由したマルチフレームの同期化も可能である。
以上説明したように本発明では、複数のチャネルのフレームそれぞれのクロック周波数をフレームバイトに設定するようにしたため、多重化フレームを受信した伝送装置では、フレームバイトを参照して多重化前のフレームのクロック周波数を認識することができる。その結果、分離後のフレームを多重化前と同じクロック周波数で伝送させることができ、対向局間の周波数同期化が可能となる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
Claims (14)
- 複数の伝送信号をトランスペアレントに多重化するためのトランスペアレント多重化方法において、
複数のチャネルから入力される複数のフレームを多重化し、
多重化された多重化フレームのオーバヘッド内のフレームバイトに、複数の前記フレームそれぞれのクロック周波数を定義した制御情報を設定する、
ことを特徴とするトランスペアレント多重化方法。 - 前記フレームバイトの一部にフレーム同期用の信号を残し、他の部分に前記制御信号を設定することを特徴とする請求の範囲第１項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 前記フレーム同期用の信号の設定に、少なくとも４バイト分の領域を使用することを特徴とする請求の範囲第２項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 前記フレーム同期用の信号を設定する領域は、伝送プロトコルによって区分けされた２つの領域の境界部分であることを特徴とする請求の範囲第２項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 前記制御情報には、最も周波数の高い最速チャネルを特定する最速チャネル情報と、前記最速チャネルの周波数と他のチャネルとの周波数差を示す周波数差情報とを含めることを特徴とする請求の範囲第１項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 前記最速チャネルに対応付けて、周波数差０を設定することを特徴とする請求の範囲第５項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 複数の前記フレームの多重化の際には、最も周波数の高い信号に他の信号を同期させることを特徴とする請求の範囲第１項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 前記制御情報に、各前記フレームの先頭を指し示すポインタ情報を含めることを特徴とする請求の範囲第１項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 前記制御情報に、各前記フレームに追加するスタッフパルスの数を示すスタッフィング情報を含めることを特徴とする請求の範囲第１項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 多重化するチャネル数に応じて、各前記フレームの先頭を指し示すポインタ情報と、各前記フレームに追加するスタッフパルスの数を示すスタッフィング情報との何れかを前記制御情報に含めることを特徴とする請求の範囲第１項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 複数の前記フレームの多重化の際には、複数の前記フレームのオーバヘッドを含めて多重化することを特徴とする請求の範囲第１項記載のトランスペアレント多重化方法。
- 複数の伝送信号がトランスペアレントに多重化された多重化フレームを複数のフレームに分離するためのトランスペアレント多重化信号分離方法において、
前記多重化フレームのオーバヘッド内のフレームバイトから、複数の前記フレームそれぞれのクロック周波数を定義した制御情報を抽出し、
前記多重化フレームを複数の前記フレームに分離し、
複数の前記フレームを、それぞれに対応するチャネルに対して、それぞれに対応する前記クロック周波数で出力する、
ことを特徴とするトランスペアレント多重化信号分離方法。 - 複数の伝送信号をトランスペアレントに多重化するトランスペアレント多重化装置において、
複数のチャネルから入力される複数のフレームを多重化する多重化部と、
多重化された多重化フレームのオーバヘッド内のフレームバイトに、複数の前記フレームそれぞれのクロック周波数を定義した制御情報を設定する制御情報設定部と、
を有することを特徴とするトランスペアレント多重化装置。 - 複数の伝送信号がトランスペアレントに多重化された多重化フレームを複数のフレームに分離するトランスペアレント多重化信号分離装置において、
前記多重化フレームのオーバヘッド内のフレームバイトから、複数の前記フレームそれぞれのクロック周波数を定義した制御情報を抽出する制御情報抽出部と、
前記多重化フレームを複数の前記フレームに分離する分離部と、
複数の前記フレームを、それぞれに対応するチャネルに対して、それぞれに対応する前記クロック周波数で出力する出力部と、
を有することを特徴とするトランスペアレント多重化信号分離装置。
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