JPWO2011058597A1 - 伝送装置及び信号伝送方法 - Google Patents

Abstract

光伝送ネットワークにおいて、それぞれ周期が異なる複数のフレームに対するクロスコネクトを効率よく行う。それぞれ周期が異なる複数のフレームの各々のフレームデータを、所定の内部クロックを基準として、固定フレーム周期及び固定伝送レートの１又は複数の内部フレームにマッピングするフレーム分割部と、前記内部クロックを基準とした時分割方式によって、前記各々のフレームデータを前記内部フレーム単位でクロスコネクトするクロスコネクト部と、前記クロスコネクト部によってクロスコネクトされた１又は複数の内部フレームのデータ、を前記複数のフレームのいずれかにデマッピングするか、又は多重化するフレーム結合部と、を備えた、伝送装置。

Description

本発明は、光伝送ネットワークにおいて、クロスコネクトを行う伝送装置及び信号伝送方法に関する。

低速な回線を階層的に積み上げて多重化することにより、回線の高速化を実現する光伝送技術の規格として、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork、同期光伝送網／Synchronous Digital Hierarchy、同期デジタル・ハイアラーキ）が標準化されている。

ＳＯＮＥＴにおけるフレーム周期は、１２５μｓである。また、ＳＯＮＥＴにおける信号のフォーマット等は、ＯＣ−ｎ（Optical Carrier−level n）として階層的に定義されている。現在では、ＯＣ−１９２まで標準化されている。
また、ＳＤＨにおけるフレーム周期は、ＳＯＮＥＴにおけるフレーム周期と同様、１２５μｓである。また、ＳＤＨにおける信号のフォーマット等は、ＳＴＭ−ｎ（Synchronous Transmission Module−level n）として階層的に定義されている。現在では、ＳＴＭ−６４まで標準化されている。
ＳＯＮＥＴとＳＤＨとは、ＯＣ−３／ＳＴＭ−１以上では、伝送速度や階層構造が同一である。

ここで、図１を参照して、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおけるフレーム周期と伝送レートの関係について説明する。図１（ａ）は、ＯＣ−３のフレーム周期と伝送レートの関係を示す図であり、図１（ｂ）は、ＯＣ−１２のフレーム周期と伝送レートの関係を示す図であり、図１（ｃ）は、ＯＣ−４８のフレーム周期と伝送レートの関係を示す図である。図１の縦軸はフレーム周期を示し、横軸は伝送レートを示す。
図１に示されるように、ＯＣ−ｎのフレームの大きさは、ｎによって変化する。具体的には、ＯＣ−ｎのフレームの大きさは、ｎ×９０×９バイトである。また、上述したように、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨでは、ｎの値によらず、フレーム周期は１２５μｓで一定である。そのため、ＯＣ−ｎの伝送レートは、ｎ×５１．８４Ｍｂｐｓとなる。

一方で、クライアント信号をトランスペアレントに伝送するプラットフォームとして、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing、波長分割多重）方式を前提としたＯＴＮ（Optical Transport Network、光伝送網）が標準化されている。ここで、クライアント信号は、例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおけるＯＣ−ｎやＳＴＭ−ｎなどを含む。ＯＴＮに規定されているＯＴＵｋ（Optical Transport Unit k）におけるＯＤＵｋ（Optical Channel Data Unit k）のフレーム構造は、ＦＥＣ（Forward Error Correction、誤り訂正バイト）とＯＨ（Overhead、オーバーヘッド）とを除いて、ＯＴＵｋと等価である。

ここで、図２を参照して、ＯＤＵｋのフレーム周期と伝送レートの関係について説明する。図２の縦軸はフレーム周期を示し、横軸は伝送レートを示す。図２には、ＯＤＵ０、ＯＤＵ１、ＯＤＵ２のフレーム周期と伝送レートの関係が示されている。
図２に示されるように、ＯＤＵｋのフレームの大きさは、ｋの値によらず３８２４×４バイトである。これに対し、ＯＤＵｋのフレーム周期は、ｋの値により異なる。例えば、ＯＤＵ０のフレーム周期は９８．３４μｓであり、ＯＤＵ１のフレーム周期は４８．９７μｓであり、ＯＤＵ２のフレーム周期は１２．１９μｓである。そのため、ＯＤＵｋの伝送レートは、ｋの値により異なる。

ＯＤＵ０の伝送レートは、１２４４．１６Ｍｂｐｓである。ＯＤＵ１の伝送レートは、２４９８．７６Ｍｂｐｓ（＝１２４４．１６×２×２３９／２３８Ｍｂｐｓ）である。ＯＤＵ２の伝送レートは、１００３７．２７Ｍｂｐｓ（＝１２４４．１６×８×２３９／２３７Ｍｂｐｓ）である。なお、図示されていないが、ＯＤＵ３の伝送レートは、４０３１９．２１Ｍｂｐｓ（＝１２４４．１６×３２×２３９／２３６Ｍｂｐｓ）である。ＯＤＵ４の伝送レートは、１０４７９４．４５Ｍｂｐｓ（＝１２４４．１６×８０×２３９／２２７Ｍｂｐｓ）である。

従来、ＯＴＮに関連して、クライアント信号に対して複数キャリア間のような管理系の異なるネットワークを経由したクリアチャネルサービスを提供可能なクロスコネクト装置が提供されている。このクロスコネクト装置は、ＯＴＮフレームのペイロード部分にクライアント信号をマッピングするマッピング手段と、マッピング手段でクライアント信号がマッピングされたフレームをＯＴＮレイヤのＯＤＵｋサブレイヤでスイッチングを行うスイッチング手段とを有する。

特開２００３−１８８９１９号公報

上述したように、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＯＣ−ｎにおけるフレーム周期は、ｎの値によらず１２５μｓである。そのため、ＯＣ−ｎにおいてデータ信号を別の経路に出力するクロスコネクトをＴＤＭ（Time Division Multiplexing、時分割多重）方式で実現するためには、基準とする伝送レート（例えば、ＯＣ−１）を持つクロスコネクト装置を複数連結させればよい。
例えば、ＯＣ−１の伝送レートを持つクロスコネクト装置があったとする。このとき、ＯＣ−１の３倍の伝送レートを持つＯＣ−３のフレーム単位でのクロスコネクトは、ＯＣ−１用のクロスコネクト装置３台をパラレル接続することによって、実現できる。

これに対し、ＯＴＮにおいては、ＯＤＵｋのフレーム周期は互いに整数倍の関係にない。具体的には、上述したように、ＯＤＵｋ（ｋ≧１）のフレーム周期を整数倍しても、ＯＤＵ０のフレーム周期である９８．３４μｓにはならない。そのため、ＯＤＵｋにおいては、ＯＣ−ｎの場合と異なり、基準とする伝送レート（例えば、ＯＤＵ０）を持つクロスコネクト装置を複数連結させることにより、ＴＤＭ方式でクロスコネクトを実現することはできない。その結果、ＯＤＵｋにおいてＴＤＭ方式でクロスコネクトを実現するためには、異なるｋの値のＯＤＵｋ毎にクロスコネクト装置を用いることとなる。

そこで、光伝送ネットワークにおいて、それぞれ周期が異なる複数のフレームに対するクロスコネクトを効率よく行うことができる伝送装置及び信号伝送方法を提供することを目的とする。

第１の観点では、それぞれ周期が異なる複数のフレームの各々のフレームデータを、所定の内部クロックを基準として、固定フレーム周期及び固定伝送レートの１又は複数の内部フレームにマッピングするフレーム分割部と、前記内部クロックを基準とした時分割方式によって、前記各々のフレームデータを前記内部フレーム単位でクロスコネクトするクロスコネクト部と、前記クロスコネクト部によってクロスコネクトされた１又は複数の内部フレームのデータ、を前記複数のフレームのいずれかにデマッピングするか、又は多重化するフレーム結合部と、を備えた、伝送装置が提供される。
また、第２の観点では、上記伝送装置における信号伝送方法が提供される。

開示の技術によれば、光伝送ネットワークにおいて、それぞれ周期が異なる複数のフレームに対するクロスコネクトを効率よく行うことができる伝送装置及び信号伝送方法を提供することができる。

（ａ）は、ＯＣ−３のフレーム周期と伝送レートの関係を示す図であり、（ｂ）はＯＣ−１２のフレーム周期と伝送レートの関係を示す図であり、（ｃ）は、ＯＣ−４８のフレーム周期と伝送レートの関係を示す図である。 ＯＤＵｋのフレーム周期と伝送レートの関係を示す図である。 伝送装置の概略構成の一例を示す図である。 （ａ）は、内部フレームのフレーム構造の一例を示す図であり、（ｂ）は、内部フレームのオーバーヘッドの構造の一例を示す図である。 内部フレームのオーバーヘッドとペイロードに格納される情報の関係の一例を示す図である。 フレーム分割部による内部フレームのマッピングの一例を示す図である。 第１送信部で多重化されたデータの一例を示す図である。 スイッチ部の構成の一例を示す図である。 フレーム結合部による内部フレームのデマッピングの一例を示す図である。 信号伝送方法の一例を示すフローチャートである。 （ａ）と（ｂ）は、ＯＤＴＵｋ．ｔｓのフレーム構造の一例を示す図である。 フレーム結合部による内部フレームの多重化の一例を示す図である。 信号伝送方法の一例を示すフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
（伝送装置）
本実施形態の伝送装置は、ネットワークから入力されるネットワーク信号、例えばＯＴＵｋ信号からＯＤＵｋ信号を抽出する。また、本実施形態の伝送装置は、クライアント装置などから入力されたクライアント信号、例えば、ＳＯＮＥＴフォーマットの信号（ＯＣ−１、ＯＣ−３，ＯＣ−１２など）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）フォーマットの信号、Fibre Channelフォーマットの信号からＯＤＵｋ信号を生成する。換言すると、ＳＯＮＥＴフォーマットの信号、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフォーマットの信号やFibre Channelフォーマットの信号をＯＤＵｋ信号にマッピングする。
そして、伝送装置は、抽出又は生成されたＯＤＵｋ信号から、フレーム周期や伝送レートがｋの値によらずに固定された内部フレームを生成し、内部フレーム単位で時分割方式によりクロスコネクトを行う。また、伝送装置は、クロスコネクトされた内部フレームからＯＤＵｋ信号を生成し、ネットワークやクライアント装置などに出力する。ここで、ネットワークに出力する信号は、例えば、ＯＴＵｋ信号である。また、クライアント装置に出力する信号は、例えば、ＳＯＮＥＴフォーマットの信号（ＯＣ−３／ＯＣ−１２／ＯＣ−４８、…）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフォーマットの信号である。

まず、図３を参照して、本実施形態の伝送装置の構成について説明する。図３は、本実施形態の伝送装置の概略構成の一例を示す図である。図３に示されるように、本実施形態の伝送装置は、複数のイングレス部１００と、クロスコネクト部２００と、複数のイーグレス部３００と、を備える。

（イングレス部）
まず、イングレス部１００について説明する。図３に示されるように、イングレス部１００は、第１受信部１０２と、フレーム分割部１０４と、第１送信部１０６と、を備える。
最初に、第１受信部１０２について説明する。第１受信部１０２は、ネットワーク信号やクライアント信号の入力を受ける。また、第１受信部１０２は、受信したネットワーク信号やクライアント信号から、所定のＯＤＵｋ信号を抽出又は生成する。
イングレス部１００では、第１受信部１０２に入力される信号の種別に応じて所定のＯＤＵｋ信号を抽出又は生成することができる。

例えば、ネットワーク信号としてＯＴＵｋ信号が入力された場合、第１受信部１０２は、入力されたＯＴＵｋ信号からオーバーヘッドおよびＦＥＣを取り除く、または、入力されたＯＴＵｋ信号を分割することにより、ＯＤＵｌ信号（但し、ｌ＜ｋ）を抽出し得る。
また、第１受信部１０２は、クライアント信号をＯＤＵｋ信号にマッピングする、または、マッピングされたＯＤＵｋ信号を多重することにより、ＯＤＵｍ信号（但し、ｍ＞ｋ）を生成し得る。

次に、フレーム分割部１０４について説明する。フレーム分割部１０４は、所定の内部クロックを基準として、第１受信部１０２により抽出又は生成された所定のＯＤＵｋ信号を、フレーム周期と伝送レートが固定された１又は複数の内部フレームにマッピングする。
ここで、図４を参照して、内部フレームのフレーム構造について説明する。図４（ａ）は、内部フレームのフレーム構造の一例を示す図であり、図４（ｂ）は、内部フレームのオーバーヘッドの構造の一例を示す図である。図４（ａ）に示されるように、本実施形態の内部フレームは、６バイトのオーバーヘッドと、１５２００バイトのペイロードと、を含む。本実施形態の内部フレームの伝送レート（ペイロードの伝送レート）は、１．３０１Ｇｂｐｓである。また、内部フレームのフレーム周期は、９３．４２μｓである。この内部フレームのフレーム周期は、ＯＤＵ４のフレーム周期の８０倍である。内部フレームのペイロードには、バイト単位でデータとスタッフとが格納される。

また、図４（ｂ）に示される本実施形態の内部フレームのオーバーヘッドには、ＯＤＴＵ４．ｔｓのJustification Overhead（ＪＣ１〜ＪＣ６）と同等の情報が格納される。
ここで、図５を参照して、本実施形態の内部フレームのオーバーヘッドに格納される情報について説明する。図５は、本実施形態の内部フレームのオーバーヘッドとペイロードに格納される情報の関係の一例を示す図である。図５に示されるように、本実施形態では、（ｎ−１）番目の内部フレームＩＦ（ｎ−１）のオーバーヘッドには、ｎ番目の内部フレームＩＦｎのペイロードにおいて、データがマッピングされている位置を特定するための情報が格納される。本実施形態では、全ての内部フレームのオーバーヘッドに、ペイロードにおいて、データがマッピングされている位置を特定するための情報が格納される。

以下、図６を参照して、第１受信部１０２により抽出又は生成されたＯＤＵ１信号を、フレーム分割部１０４が２つの内部フレームにマッピングする場合について説明する。図６は、フレーム分割部１０４によるＯＤＵ１信号の内部フレームへのマッピングの一例を示す図である。図６の上図は、ＯＤＵ１信号のフレーム構造を示す。図６に示される例では、フレーム分割部１０４は、ＯＤＵ１信号を内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２の２つの内部フレームにマッピングする。このマッピングは、例えば、ＧＭＰ（Generic Mapping Procedure）方式を用いることができる。ＧＭＰ方式は、伝送レートが異なるフレーム間でデータのマッピングをする手法であり、マッピング元のフレーム信号とマッピング先のフレームのペイロード領域との伝送レートの差をスタッフにより調整する。
また、２つの内部フレームへのマッピングは、例えば、２byte granularityを用いることができる。
以上のようにして、図６に示される例では、フレーム分割部１０４は、ＯＤＵ１信号から２つの内部フレームを生成する。

なお、フレーム分割部１０４が生成する内部フレームの数は、フレーム周期や伝送レートが予め定められた内部フレームを用いてデータを伝送することができるような数とすることができる。例えば、フレーム分割部１０４は、ＯＤＵ０信号から１つの内部フレームを生成し、ＯＤＵ１信号から２つの内部フレームを生成し、ＯＤＵ２信号から８つの内部フレームを生成し、ＯＤＵ３信号から３２個の内部フレームを生成し、ＯＤＵ４信号から８０個の内部フレームを生成する。

次に、図３に戻り、第１送信部１０６について説明する。第１送信部１０６は、フレーム分割部１０４により生成された１又は複数の内部フレームを多重化する。また、第１送信部１０６は、多重化したデータの同期検出を行うためのＦＡＳ（Frame Alignment Signal）と伝送エラー検出を行うためのＢＩＰ−８（Bit Interleaved Parity − 8）とを、多重化したデータに付加する。
ここで、内部フレームを多重化する方法は、例えば、ビット単位、バイト単位、内部フレーム単位で多重化する方法を用いることができる。
図７は、第１送信部１０６により、内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２の２つの内部フレームが、内部フレーム単位で多重化されたデータ構造の一例を示す図である。

（クロスコネクト部）
次に、図３に戻り、クロスコネクト部２００について説明する。クロスコネクト部２００は、所定の内部クロックを基準とした時分割方式によって、内部フレーム単位でクロスコネクトを行う。図３に示されるように、クロスコネクト部２００は、複数の第２受信部２０２と、スイッチ部２０４と、複数の第２送信部２０６と、を備える。
第２受信部２０２は、多重化されたフレームの同期検出をＦＡＳを用いて行うとともに、多重化されたフレームのエラー検出をＢＩＰ−８を用いて行う。また、第２受信部２０２は、多重化された内部フレームを分離する。

次に、図８を参照して、スイッチ部２０４について説明する。図８は、スイッチ部２０４の構成の一例を示す図である。スイッチ部２０４は、複数の入力ポートＩＮｎと複数の出力ポートＯＵＴｎとを備える。スイッチ部２０４は、所定の入力ポートＩＮｎに入力される内部フレームを、予め定められた内部フレームのフレーム周期で時分割方式により、所定の出力ポートＯＵＴｎから出力する。入力ポートＩＮｎに入力された内部フレームが出力される出力ポートＯＵＴｎは、内部フレームのオーバーヘッドに記録されている。そのため、スイッチ部２０４は、内部フレームのオーバーヘッドに記録された情報に基づいて、所定の出力ポートＯＵＴｎから内部フレームを出力する。図８に示される例では、入力ポートＩＮ１に入力された内部フレームＩＦ１は出力ポートＯＵＴ３に出力され、入力ポートＩＮ２に入力された内部フレームＩＦ２は出力ポートＯＵＴ４に出力される。
本実施形態の伝送装置では、スイッチ部２０４の入力ポートＩＮｎに入力される内部フレームのフレーム周期や伝送レートがｋの値によらずに固定されている。そのため、フレーム周期や伝送レートが互いに異なるＯＤＵｋ信号に対しても、異なるｋの値ごとにスイッチ部を設けることなく、クロスコネクトを行うことができる。

第２送信部２０６は、前述した第１送信部１０６と同様に、スイッチ部２０４から出力された１又は複数の内部フレームを多重化する。また、第２送信部２０６は、多重化したデータの同期検出を行うためのＦＡＳと伝送エラー検出を行うためのＢＩＰ−８とを、多重化したデータに付加する。

（イーグレス部）
次に、図３に戻り、イーグレス部３００について説明する。図３に示されるように、イーグレス部３００は、第３受信部３０２と、フレーム結合部３０４と、第３送信部３０６と、を備える。
第３受信部３０２は、第２受信部２０２と同様、多重化されたフレームの同期検出をＦＡＳを用いて行うとともに、多重化されたフレームの伝送エラー検出をＢＩＰ−８を用いて行う。また、第３受信部３０２は、多重化された内部フレームを分離する。

フレーム結合部３０４は、クロスコネクト部２００によってクロスコネクトされた１又は複数の内部フレームのデータを、ＯＤＵｋ信号にデマッピングする。
以下、図９を参照して、クロスコネクト部２００によってクロスコネクトされた内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２の２つの内部フレームのデータを対象として、フレーム結合部３０４によるＯＤＵ１信号へのデマッピングの例について説明する。図９は、フレーム結合部３０４による２つの内部フレームのＯＤＵ１信号へのデマッピングの一例を示す図である。図９に示されるように、本実施形態のフレーム結合部３０４は、内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２の２つの内部フレームをデマッピングして、ＯＤＵ１信号を生成する。デマッピングの際、オーバーヘッドに格納されている情報を用いて、ペイロードにおいて、データがマッピングされている位置を特定することができる。このデマッピングは、前述したＧＭＰ方式を用いて行われる。また、２つの内部フレームからのデマッピングは、マッピングのときと同様に、２byte granularityが用いられる。
以上のようにして、図９に示される例では、フレーム結合部３０４は、２つの内部フレームからＯＤＵ１信号を生成する。

次に、図３に戻り、第３送信部３０６について説明する。第３送信部３０６は、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＵｋ信号を用いて、ネットワーク信号やクライアント信号を出力する。
イーグレス部３００では、第３送信部３０６が出力する信号の種別に応じて、ＯＤＵｋ信号を用いて、ネットワーク信号やクライアント信号を出力する。

例えば、第３送信部３０６は、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＵｋ信号にＯＴＵオーバーヘッドを付加する、または、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＵｋ信号を多重化することにより、ＯＴＮｋ信号を出力し得る。
また、第３送信部３０６は、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＵｋ信号をデマッピングする、または、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＵｋ信号を分割して生成された信号をデマッピングすることにより、クライアント信号を出力し得る。
以上が、本実施形態の伝送装置の概略構成である。

（信号伝送方法）
次に、以上説明した本実施形態の伝送装置を用いた信号伝送方法について説明する。なお、以上説明した伝送装置は、入力されたネットワーク信号やクライアント信号からＯＤＵｋ信号を抽出又は生成し、また、抽出又は生成されたＯＤＵｋ信号から、フレーム周期や伝送レートがｋの値によらずに固定された内部フレームを生成し、内部フレーム単位で時分割方式によりクロスコネクトを行う。また、以上説明した伝送装置は、クロスコネクトされた内部フレームからＯＤＵｋ信号を生成し、ネットワーク信号やクライアント信号として出力するものである。以下、特にｋ＝１の場合について説明するが、他のｋの値の場合も同様にして、以下の信号伝送方法を適用することができる。

図１０は、本実施形態の信号伝送方法の一例を示すフローチャートである。
まず、第１受信部１０２が、ネットワーク信号やクライアント信号の入力を受ける。第１受信部１０２は、受信したネットワーク信号やクライアント信号の種別に応じて、ＯＤＵ１信号を抽出又は生成する（ステップＳ１０１）。

次に、フレーム分割部１０４が、所定の内部クロックを基準として、第１受信部１０２により抽出又は生成されたＯＤＵ１信号を、フレーム周期と伝送レートが固定された２つの内部フレームにマッピングする（ステップＳ１０２）。内部フレームのフレーム構造は、図４を参照して説明したものと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、ＯＤＵ１信号から２つの内部フレームへのマッピングは、前述した２byte granularityのＧＭＰ方式が用いられる。

次に、第１送信部１０６が、フレーム分割部１０４により生成された２つの内部フレームを多重化する。また、第１送信部１０６が、多重化したデータの同期検出を行うためのＦＡＳと伝送エラー検出を行うためのＢＩＰ−８とを、多重化したデータに付加する（ステップＳ１０３）。本実施形態では、図７に示されるように、２つの内部フレームが内部フレーム単位で多重化される。

次に、第２受信部２０２が、多重化されたフレームの同期検出をＦＡＳを用いて行うとともに、多重化されたフレームのエラー検出をＢＩＰ−８を用いて行う。また、第２受信部２０２が、２重に多重化された内部フレームを分離する（ステップＳ１０４）。

次に、スイッチ部２０４が、所定の入力ポートＩＮｎに入力される内部フレームを、予め定められた内部フレームのフレーム周期で時分割方式により、所定の出力ポートＯＵＴｎから出力する（ステップＳ１０５）。
本実施形態の信号伝送方法では、スイッチ部２０４の入力ポートＩＮｎに入力される内部フレームのフレーム周期や伝送レートがｋの値によらずに固定されている。そのため、フレーム周期や伝送レートが互いに異なるＯＤＵｋ信号に対しても、定期的なスイッチ処理を行うことにより、異なるｋの値ごとにスイッチ部を設けることなく、クロスコネクトを行うことができる。

次に、第２送信部２０６が、スイッチ部２０４から出力された２つの内部フレームを多重化する。また、第２送信部２０６が、多重化したデータの同期検出を行うためのＦＡＳと伝送エラー検出を行うためのＢＩＰ−８とを、多重化したデータに付加する（ステップＳ１０６）。

次に、第３受信部３０２が、多重化されたフレームの同期検出をＦＡＳを用いて行うとともに、多重化されたフレームのエラー検出をＢＩＰ−８を用いて行う。また、第３受信部３０２が、２重に多重化された内部フレームを分離する（ステップＳ１０７）。

次に、フレーム結合部３０４が、クロスコネクト部２００によってクロスコネクトされた２つの内部フレームのデータを、ＯＤＵ１信号にデマッピングする（ステップＳ１０８）。２つの内部フレームからＯＤＵ１信号へのデマッピングは、前述した２byte granularityのＧＭＰ方式が用いられる。

次に、第３送信部３０６が、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＵ１信号に応じてネットワーク信号やクライアント信号を出力する（ステップＳ１０９）。

以上説明したように、本実施形態の伝送装置及び信号伝送方法では、フレーム分割部１０４が、所定の内部クロックを基準として、第１受信部１０２により抽出又は生成された所定のＯＤＵｋ信号を、フレーム周期と伝送レートが固定された１又は複数の内部フレームにマッピングする。そのため、ＯＤＵｋ信号のようにそれぞれ周期が異なる複数のフレームに対して、クロスコネクト部２００がクロスコネクトを効率よく行うことができる。

（変形例１）
第１の実施形態では、図４を参照して内部フレームの一例について説明したが、内部フレームの大きさ、伝送レート、フレーム周期はこれに限定されるものではない。ＯＤＵｋ信号のフレームデータを伝送することができる範囲において、内部フレームの大きさ、伝送レート、フレーム周期は、任意の値を取り得る。
例えば、第１の実施形態では、内部フレームのペイロードの大きさを１５２００バイトとしたが、伝送レートやフレーム周期がＯＤＵｋ信号のフレームデータを伝送することができる範囲において、内部フレームのペイロードの大きさを任意に定めることができる。同様に、第１の実施形態では、内部フレームの伝送レートを１．３０１Ｇｂｐｓ、フレーム周期を９３．４２μｓとしたが、ＯＤＵｋ信号のフレームデータを伝送することができる範囲において、内部フレームの伝送レートやフレーム周期を任意に定めることができる。

（変形例２）
第１の実施形態では、フレーム分割部１０４が、ＯＤＵ０信号から１つの内部フレームを生成する例について説明したが、フレーム分割部１０４が生成する内部フレームの数はこれに限定されるものではない。
例えば、ＯＤＵ０信号を２つの内部フレームに分割して伝送する場合、２つの内部フレームでＯＤＵ０信号を伝送することができる範囲にフレーム周期や伝送レートが予め定められた内部フレームを用いることができる。この場合、フレーム分割部１０４は、ＯＤＵ０信号から２つの内部フレームを生成し、ＯＤＵ１信号から４つの内部フレームを生成し、ＯＤＵ２信号から１６個の内部フレームを生成し、ＯＤＵ３信号から６４個の内部フレームを生成し、ＯＤＵ４信号から１６０個の内部フレームを生成する。

ここで、ＯＤＵｋ信号をｍ個の内部フレームにマッピングする場合の内部フレームの伝送レートを、ＯＤＵｋ信号の伝送レートをｍで割った値よりも大きくすることにより、ＯＤＵｋ信号のフレームデータをｍ個に分割して伝送することができる。そのため、ＯＤＵｋ信号をｍ個の内部フレームにマッピングする場合の内部フレームの伝送レートを、ＯＤＵｋ信号の伝送レートをｍで割った値よりも大きくすることにより、フレーム周期と伝送レートが予め定められたｍ個の内部フレームに、ＯＤＵｋ信号をマッピングすることが可能となる。その結果、ＯＤＵｋ信号のようにそれぞれ周期が異なる複数のフレームに対して、クロスコネクト部２００がクロスコネクトを効率よく行うことができる。

（変形例３）
第１の実施形態では、図５を参照して説明したように、全ての内部フレームのオーバーヘッドに、ペイロードにおいてデータがマッピングされている位置を特定するための情報が格納されるが、第１の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、いずれかの内部フレームのオーバーヘッドに、ペイロードにおいてデータがマッピングされている位置を特定するための情報が格納されていればよい。
また、第１の実施形態では、図５を参照して説明したように、（ｎ−１）番目の内部フレームＩＦ（ｎ−１）のオーバーヘッドには、ｎ番目の内部フレームＩＦｎのペイロードにおいて、データがマッピングされている位置を特定するための情報が格納されるが、第１の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ｎ番目の内部フレームＩＦｎのオーバーヘッドには、ｎ番目の内部フレームＩＦｎのペイロードにおいて、データがマッピングされている位置を特定するための情報が格納されてもよい。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、入力されたネットワーク信号やクライアント信号からＯＤＵｋ信号を抽出又は生成し、内部フレームを用いてクロスコネクトを行い、ＯＤＵｋ信号を生成する例について説明した。ここで、現在、ＯＴＵｋ信号は伝送レートが約１００ＧｂｐｓであるＯＴＵ４信号まで規定されている。近年の光伝送ネットワークにおいては、より高速な伝送レートでの信号の伝送が要求されており、上述したような伝送装置にも、例えば、ＯＴＵ４信号を出力することが求められている。

ここで、一般にＯＤＵｋ信号（ｋ＝０，１，２，３）からＯＴＵ４信号を生成する場合、ＯＤＵｋ信号をＯＤＴＵ４．ｔｓ信号へマッピングした後、ＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を多重化してＯＴＵ４信号を生成する。そのため、伝送装置においてクロスコネクトした信号を、その後、ＯＴＵ４信号として出力する場合、１又は複数の内部フレームからＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を生成することが好ましい。
そこで、本実施形態の伝送装置は、入力されたネットワーク信号やクライアント信号からＯＤＵｋ信号を抽出又は生成し、抽出又は生成されたＯＤＵｋ信号から内部フレームを生成し、クロスコネクトを行う。その後、本実施形態の伝送装置は、内部フレームからＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を生成し、ＯＴＵ４信号を出力する。

まず、本実施形態の伝送装置及び信号伝送方法の説明に先立ち、図１１を参照して、ＯＤＴＵｋ．ｔｓのフレーム構造について説明する。図１１は、ＯＤＴＵｋ．ｔｓのフレーム構造を示す図である。図１１（ａ）に示されるように、ＯＤＴＵｋ．ｔｓのオーバーヘッドは、ｋ＝２，３のとき７×ｔｓバイトとなり、ｋ＝４のとき６×ｔｓバイトとなる。また、ＯＤＴＵｋ．ｔｓのペイロードは、ｋ＝２，３のとき１５２３２×ｔｓバイトとなり、ｋ＝４のとき１５２００×ｔｓバイトとなる。ペイロードの行と列の数は、図１１（ｂ）の表により規定されている。

（伝送装置）
以下、本実施形態の伝送装置の構成について説明する。本実施形態の伝送装置の基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるため、同様の部分の説明は省略する。
まず、本実施形態のイングレス部１００の構成は、図３から図７を参照して説明した構成と同様である。ここで、図４を参照して説明したように、内部フレームは、６バイトのオーバーヘッドと、１５２００バイトのペイロードと、を含む。また、内部フレームのオーバーヘッドには、ＯＤＴＵ４．ｔｓのJustification Overhead（ＪＣ１〜ＪＣ６）と同等の情報が格納される。上述したように、ＯＤＴＵ４．ｔｓのオーバーヘッドは６×ｔｓバイト、ペイロードは１５２００×ｔｓバイトである。そのため、内部フレームのオーバーヘッドを６バイト、ペイロードを１５２００バイトとし、かつ、内部フレームのオーバーヘッドに、前述したＯＤＴＵ４．ｔｓのＪＣ１〜ＪＣ６と同等の情報を格納することにより、後述するように、複数の内部フレームからＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を容易に生成することができる。

また、図５を参照して説明したように、（ｎ−１）番目の内部フレームＩＦ（ｎ−１）のオーバーヘッドには、ｎ番目の内部フレームＩＦｎのペイロードにおいて、データがマッピングされている位置を特定するための情報が格納される。そのため、複数の内部フレームからＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を生成する際に、内部フレームのオーバーヘッドのデータをＯＤＴＵ４．ｔｓのオーバーヘッドのデータとして容易に用いることができる。
クロスコネクト部２００の構成は、第１の実施形態と同様である。

次に、イーグレス部３００の構成について説明する。まず、第３受信部３０２の構成は第１の実施形態と同様である。
本実施形態のフレーム結合部３０４は、クロスコネクト部２００によってクロスコネクトされた１又は複数の内部フレームのデータを、ＯＤＴＵ４．ｔｓ信号に多重化する。
以下、図１２を参照して、クロスコネクト部２００によってクロスコネクトされた内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２の２つの内部フレームのデータを対象として、フレーム結合部３０４によるＯＤＴＵ４．２信号への多重化の例について説明する。図１２は、フレーム結合部３０４による２つの内部フレームのＯＤＴＵ４．２信号への多重化の一例を示す図である。図１２に示されるように、本実施形態のフレーム結合部３０４は、内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２の２つの内部フレームを多重化して、ＯＤＴＵ４．２信号を生成する。

内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２のオーバーヘッドは、ＯＤＴＵ４．２のオーバーヘッドにコピーされる。また、内部フレームＩＦ１と内部フレームＩＦ２のペイロードは、バイト単位でＯＤＴＵ４．２のペイロードにコピーされる。具体的には、内部フレームＩＦ１のペイロード１バイト分、内部フレームＩＦ２のペイロード１バイト分、が交互に、ＯＤＴＵ４．２のペイロードにコピーされる。
本実施形態によれば、内部フレームのオーバーヘッドを６バイトとし、内部フレームのオーバーヘッドにはＯＤＴＵ４．ｔｓのＪＣ１〜ＪＣ６と同等の情報を格納したため、複数の内部フレームからＯＤＴＵ４．ｔｓのオーバーヘッドを容易に生成することができる。また、本実施形態によれば、内部フレームのペイロードを１５２００バイトとしたため、例えば、ＯＤＵ１信号から２つの内部フレームを生成する場合、２つの内部フレームのペイロードをバイト単位で多重することにより、ＯＤＴＵ４．ｔｓのペイロードを容易に生成することができる。

第３送信部３０６は、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を用いて、ネットワーク信号やクライアント信号を出力する。
本実施形態によれば、伝送装置に入力されたＯＤＵｋ信号をクロスコネクトしてＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を生成するため、第３送信部３０６がＯＤＴＵ４．ｔｓ信号に基づいて、ＯＴＵ４信号を容易に出力することができる。

（信号伝送方法）
次に、本実施形態の伝送装置を用いた信号伝送方法について説明する。なお、本実施形態の伝送装置は、入力されたネットワーク信号やクライアント信号からＯＤＵｋ信号を抽出又は生成し、また、抽出又は生成されたＯＤＵｋ信号から、フレーム周期や伝送レートがｋの値によらずに固定された内部フレームを生成し、内部フレーム単位で時分割方式によりクロスコネクトを行う。また、本実施形態の伝送装置は、クロスコネクトされた内部フレームからＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を生成し、ネットワーク信号やクライアント信号として出力するものである。以下、特にｋ＝１、ｔｓ＝２の場合について説明するが、他のｋ、ｔｓの値の場合も同様にして、以下の信号伝送方法を適用することができる。

図１３は、本実施形態の信号伝送方法の一例を示すフローチャートである。図１３に示されるステップＳ２０１〜Ｓ２０７は、図１０を参照して説明した第１の実施形態のステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同様である。そのため、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の説明は省略し、その後のステップについて、以下説明する。
フレーム結合部３０４は、クロスコネクト部２００によってクロスコネクトされた２つの内部フレームのデータを、ＯＤＴＵ４．２信号に多重化する（ステップＳ２０８）。２つの内部フレームからＯＤＴＵ４．２信号への多重化は、前述した２byte granularityのＧＭＰ方式が用いられる。
次に、第３送信部３０６が、フレーム結合部３０４により生成されたＯＤＴＵ４．２信号を用いて、ＯＴＵ４信号を出力する（ステップＳ２０９）。

以上説明したように、本実施形態の伝送装置及び信号伝送方法では、フレーム分割部１０４が、所定の内部クロックを基準として、第１受信部１０２により抽出又は生成された所定のＯＤＵｋ信号を、フレーム周期と伝送レートが固定された１又は複数の内部フレームにマッピングする。また、本実施形態の内部フレームのフレーム構造や内部フレームのオーバーヘッドに格納されるデータによれば、ＯＤＴＵ４．ｔｓ信号を容易に生成することができる。そのため、本実施形態によれば、ＯＴＵ４信号を容易に生成することができる。

なお、本実施形態を適用するために、伝送装置内の内部クロックとネットワークのクロックとを同期させることが好ましい。

１００ イングレス部
１０２ 第１受信部
１０４ フレーム分割部
１０６ 第１送信部
２００ クロスコネクト部
２０２ 第２受信部
２０４ スイッチ部
２０６ 第２送信部
３００ イーグレス部
３０２ 第３受信部
３０４ フレーム結合部
３０６ 第３送信部

Claims (10)

1. それぞれ周期が異なる複数のフレームの各々のフレームデータを、所定の内部クロックを基準として、固定フレーム周期及び固定伝送レートの１又は複数の内部フレームにマッピングするフレーム分割部と、
   前記内部クロックを基準とした時分割方式によって、前記各々のフレームデータを前記内部フレーム単位でクロスコネクトするクロスコネクト部と、
   前記クロスコネクト部によってクロスコネクトされた１又は複数の内部フレームのデータ、を前記複数のフレームのいずれかにデマッピングするか、又は多重化するフレーム結合部と、
   を備えた、伝送装置。
2. 前記各々のフレームデータは、前記内部フレームのペイロードにマッピングされ、
   前記複数のフレームのうち第１フレームを、ｍ個の内部フレームにマッピングする場合、内部フレームのペイロードの伝送レートは、前記第１フレームの伝送レートを前記ｍ
   で割った値よりも大きい、請求項１に記載の伝送装置。
3. 前記ｍ個の内部フレームの内、いずれかの内部フレームのオーバーヘッドは、各内部フレームのペイロードにおいて前記第１フレームのデータがマッピングされている位置を特定する情報を含む、請求項２に記載の伝送装置。
4. 前記ｍ個の内部フレームのうち、（ｎ−１）番目の内部フレームのオーバーヘッドは、ｎ番目の内部フレームのペイロードにおいて前記第１フレームのデータがマッピングされている位置を特定する情報を含む、請求項２に記載の伝送装置。
5. 前記フレーム分割部におけるマッピングはＧＭＰ（Generic Mapping Procedure）方式で行われ、
   フレーム結合部は、１又は複数の内部フレームの各々のペイロードのデータをバイト単位でデマッピングするか、又は多重化する、請求項２乃至４のいずれかに記載の伝送装置。
6. 光伝送ネットワークに接続される伝送装置における信号伝送方法であって、
   それぞれ周期が異なる複数のフレームの各々のフレームデータを、所定の内部クロックを基準として、固定フレーム周期及び固定伝送レートの１又は複数の内部フレームにマッピングし、
   前記内部クロックを基準とした時分割方式によって、前記各々のフレームデータを前記内部フレーム単位でクロスコネクトし、
   前記クロスコネクトされた１又は複数の内部フレームのデータ、を前記複数のフレームのいずれかにデマッピングするか、又は多重化する、
   信号伝送方法。
7. 前記各々のフレームデータは、前記内部フレームのペイロードにマッピングされ、
   前記複数のフレームのうち第１フレームを、ｍ個の内部フレームにマッピングする場合、内部フレームのペイロードの伝送レートは、前記第１フレームの伝送レートを前記ｍ
   で割った値よりも大きい、請求項６に記載の信号伝送方法。
8. 前記ｍ個の内部フレームの内、いずれかの内部フレームのオーバーヘッドは、各内部フレームのペイロードにおいて前記第１フレームのデータがマッピングされている位置を特定する情報を含む、請求項７に記載の信号伝送方法。
9. 前記ｍ個の内部フレームのうち、（ｎ−１）番目の内部フレームのオーバーヘッドは、ｎ番目の内部フレームのペイロードにおいて前記第１フレームのデータがマッピングされている位置を特定する情報を含む、請求項７に記載の信号伝送方法。
10. 前記内部フレームへのマッピングはＧＭＰ（Generic Mapping Procedure）方式で行われ、
    前記クロスコネクトされた１又は複数の内部フレームの各々のペイロードのデータをバイト単位でデマッピングするか、又は多重化する、請求項７乃至９のいずれかに記載の信号伝送方法。
    

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