JPWO2013125621A1 - マルチレーン伝送装置及びマルチレーン伝送方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、複数の送信先又は優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先及び優先度の間でフレーマを共有することを目的とする。本発明は、クライアント信号を送信先又は優先度に基づいて振り分け、各送信先又は各優先度に基づいて振り分けられた各クライアント信号の送信に必要なバーチャルレーンの本数を決定し、各送信先又は各優先度に基づいて振り分けられた各クライアント信号を、本数を決定された各バーチャルレーンに振り分け、各バーチャルレーンに振り分けられた各クライアント信号を、各転送フレームとしてフレーム化し、各バーチャルレーンを物理レーンに多重化して、物理レーンを用いて、フレーム化された各転送フレームを送信するマルチレーン送信装置11である。
Description
(第1の発明についての技術分野)
本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置、及び複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置に関する。
本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置、及び複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置に関する。
(第2の発明についての技術分野)
本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置、及び複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置に関する。
本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置、及び複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置に関する。
(第3の発明についての技術分野)
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置に関する。
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置に関する。
(第4の発明についての技術分野)
本発明は、マルチレーン光トランスポートシステムに関する。
本発明は、マルチレーン光トランスポートシステムに関する。
(第5の発明についての技術分野)
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送システム及びその帯域変更方法に関する。
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送システム及びその帯域変更方法に関する。
(第6の発明についての技術分野)
本発明は、広域光転送網における伝送品質の監視技術に関する。
本発明は、広域光転送網における伝送品質の監視技術に関する。
(第7の発明についての技術分野)
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送システムにおける個別レーン監視方法に関する。
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送システムにおける個別レーン監視方法に関する。
(第8の発明についての技術分野)
本発明は、マルチレーン伝送装置及び故障レーン通知方法に関する。
本発明は、マルチレーン伝送装置及び故障レーン通知方法に関する。
(第9の発明についての技術分野)
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン転送システム及びマルチレーン転送方法に関する。
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン転送システム及びマルチレーン転送方法に関する。
なお、第1の発明及び第9の発明における「バーチャルレーン」と第2の発明から第8の発明における「レーン」はどちらも論理レーンを指し、本願では区別していない。
(第1の発明についての背景技術)
ビットレートの高速化に伴い、電気処理によるルーチングを行わずに、光スイッチを用いてネットワークを構成することが検討されている。これは、スイッチする信号のビットレートが数十Gbpsから数百Gbps級になると、光スイッチのスイッチ処理がビットレートに依存しないという特徴により、メリットが大きくなるためである。ここでの光スイッチは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)やLCOS(Liquid Crystal On Silicon)といった技術で作られるスイッチで、データ信号のO−E−O変換を行わないスイッチである。この光スイッチを用いる場合、波長レベルで対地を変更する機能を有しており、スイッチング単位は波長帯でも一つ以上の波長でも可能とする(非特許文献1−1参照)。
ビットレートの高速化に伴い、電気処理によるルーチングを行わずに、光スイッチを用いてネットワークを構成することが検討されている。これは、スイッチする信号のビットレートが数十Gbpsから数百Gbps級になると、光スイッチのスイッチ処理がビットレートに依存しないという特徴により、メリットが大きくなるためである。ここでの光スイッチは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)やLCOS(Liquid Crystal On Silicon)といった技術で作られるスイッチで、データ信号のO−E−O変換を行わないスイッチである。この光スイッチを用いる場合、波長レベルで対地を変更する機能を有しており、スイッチング単位は波長帯でも一つ以上の波長でも可能とする(非特許文献1−1参照)。
非特許文献1−2には、複数波長で転送フレームを転送するために、ロジカルレーン技術を用いて転送フレームを複数波長に分配する方法が記載されている。ここではOTU4(Optical channel Transport Unit 4)フレームを転送する場合を記す。100Gbpsのクライアント信号を運ぶためのOTU4フレームを複数波長で転送する場合、25Gbps×4波長で転送するか10Gbps×10波長で転送される。どちらの場合でも転送ができるように、4と10の最小公倍数である20のロジカルレーンを定めている。4波長で転送する場合は5ロジカルレーンを一波長に多重し、10波長で転送する場合は2ロジカルレーンを一波長に多重することで、複数波長での転送を行う。
非特許文献1−2では、転送フレームの容量を可変にするために、バーチャルコンカチネーション(VCAT)が標準化されている。送信側では、クライアント装置から受信した高速なクライアント信号を逆多重化し、逆多重化された高速なクライアント信号をペイロードとし低速な転送フレームを生成し、低速な転送フレームを別々の物理レーンで転送する。受信側では、別々の物理レーンで受信した低速な転送フレームからペイロードを取り出し、取り出されたペイロードを多重化し高速なクライアント信号を生成し、高速なクライアント信号をクライアント装置に転送する。
(第2の発明についての背景技術)
高速データリンクを経済的に実現するため、複数の物理レーンを論理的に束ねる手法が各種提案されている。例えば、非特許文献2−1で用いられているAPL(Aggregation at the Physical Layer)では、送信側においてパケットにシーケンス番号を付加してからパケットを複数の物理レーンに分配し、受信側においてシーケンス番号に基づいてパケットを並べ直すことにより、複数の物理レーンを論理的に束ねて高速データリンクを経済的に実現している。
高速データリンクを経済的に実現するため、複数の物理レーンを論理的に束ねる手法が各種提案されている。例えば、非特許文献2−1で用いられているAPL(Aggregation at the Physical Layer)では、送信側においてパケットにシーケンス番号を付加してからパケットを複数の物理レーンに分配し、受信側においてシーケンス番号に基づいてパケットを並べ直すことにより、複数の物理レーンを論理的に束ねて高速データリンクを経済的に実現している。
(第3の発明についての背景技術)
現在、広域光転送網として非特許文献3−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図3−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
現在、広域光転送網として非特許文献3−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図3−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
FA OHの1〜5バイトにはOA1及びOA2からなるFASが配置され、FA OHの6バイト目にはLLMが配置され、FA OHの7バイト目にはMFASが配置される。ここで、OA1は0b11110110であり、OA2は0b00101000である。
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40Gbpsまたは100GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行う16byte increment distribution(本発明では、以下、OTN−MLDと記載)が標準化されている(例えば、非特許文献3−1:Annex C参照。)。OTN−MLDでは、図3−2に示すように、フレームを16バイト毎に1020のデータブロックに分割し、1ブロックずつ各レーンに分配する。図3−2では、一例として、4レーンに分配する例を示した。
FASを含むデータブロックの番号をb=1とし、このデータブロックの6バイト目にはLLM(Logical Lane Marker)が挿入される(図中では[ ]内にLLMを記載する)。先頭データブロックに含まれるFA OH(FAS、LLM、MFAS)を全てのレーンに均等に分配することで、レーン番号の識別およびレーン間の遅延調整が可能となる。
第1のフレーム(LLM=0)では、データブロックの分配は以下の通りである。
レーン#0:b=1,5,9,…,1117
レーン#1:b=2,6,10,…,1118
レーン#2:b=3,7,11,…,1119
レーン#3:b=4,8,12,…,1020
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レーン#1:b=2,6,10,…,1118
レーン#2:b=3,7,11,…,1119
レーン#3:b=4,8,12,…,1020
第2のフレーム(LLM=1)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=4,8,12,…,1020
レーン#1:b=1,5,9,…,1117
レーン#2:b=2,6,10,…,1118
レーン#3:b=3,7,11,…,1119
第3のフレーム(LLM=2)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=3,7,11,…,1119
レーン#1:b=4,8,12,…,1020
レーン#2:b=1,5,9,…,1117
レーン#3:b=2,6,10,…,1118
第4のフレーム(LLM=3)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=2,6,10,…,1118
レーン#1:b=3,7,11,…,1119
レーン#2:b=4,8,12,…,1020
レーン#3:b=1,5,9,…,1117
レーン#0:b=4,8,12,…,1020
レーン#1:b=1,5,9,…,1117
レーン#2:b=2,6,10,…,1118
レーン#3:b=3,7,11,…,1119
第3のフレーム(LLM=2)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=3,7,11,…,1119
レーン#1:b=4,8,12,…,1020
レーン#2:b=1,5,9,…,1117
レーン#3:b=2,6,10,…,1118
第4のフレーム(LLM=3)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=2,6,10,…,1118
レーン#1:b=3,7,11,…,1119
レーン#2:b=4,8,12,…,1020
レーン#3:b=1,5,9,…,1117
一方、受信側では、各レーンでFASを検出したデータブロックに含まれるLLMを読み、LLM mod 4を計算する事で、LLM=0のフレームに対して相対的にどれだけローテートしたかを知ることができる。従って、レーン間の遅延時間差を補償した後に逆ローテートを行ってレーンの位置を元に戻し、データブロックを順番に接続して元のフレームを復元することができる。
(第4の発明についての背景技術)
現在、広域光転送網として非特許文献4−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図4−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)を含むFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用の冗長ビットが付加される。なお、OTNには1.25Gbps〜100 Gbpsの複数の速度が存在するので、その識別のために添字k(k=0,1,2,2e,3,4)を付加する(ただし、k=0はOPUとODUだけである)。なお、400 GbpsのOTNは現時点では標準化されていないが、以下、これを仮にk=5で表す。
現在、広域光転送網として非特許文献4−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図4−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)を含むFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用の冗長ビットが付加される。なお、OTNには1.25Gbps〜100 Gbpsの複数の速度が存在するので、その識別のために添字k(k=0,1,2,2e,3,4)を付加する(ただし、k=0はOPUとODUだけである)。なお、400 GbpsのOTNは現時点では標準化されていないが、以下、これを仮にk=5で表す。
将来の光トランスポートネットワークでは、トラヒック変動に応じて容量を柔軟に可変できる光パスが重要になると考えられている。OTN技術に基づいて容量可変光パスを実現する手段として、例えば非特許文献4−2ではVCAT(Virtual Concatenation)およびOTUflexが挙げられている。
VCATの詳細は非特許文献4−1の第18章に、VCATの容量を可変する手法であるLCAS(Link capacity adjustment scheme)は非特許文献4−3に記載されているので、以下、両文献に基づいて説明を行う。VCATでは容量可変管理フレームとしてX個のOPUkを仮想的に連結したOPUk−Xvを定義する。
ここで、容量可変管理フレームと可変フレームは同一のものである。
図4−2に示すように、OPUk−XvはOPUk−Xv OHとOPUk−Xv PLDで構成され、OPUk−Xv OH は(14X+1)〜16X列目に、OPUk−Xv PLDは(16X+1)〜3824X列目に配置される。OPUk−Xvのn行目の{(a−1)×X+b}列目は、OPUk#iのa行目のb列目に対応する。また、OPUk−Xvは256個で1組のマルチフレームを構成し、マルチフレーム内のフレーム位置はFA OHの7バイト目に配置されたMFAS(MultiFrame Alignment Signal)で識別される。
OPUk−Xv OHを構成する個別のOPUk OHを図4−3に示す。15列目にはVCOH(Virtual Concatenation OH)およびPSI(Payload Structure Identifier)が配置され、16列目はクライアント信号のマッピング形式に応じた情報(スタッフ制御情報など)が収容される。
VCOHは、15列目の1〜3行目に配置され、それぞれVCOH1、VCOH2、VCOH3と表記する。VCOHは96バイト(3バイト×32)で、VCOHの内容は以下の通りである(MFASの4〜8ビット目の5ビット〔0〜31〕をVCOH1〜VCOH3のインデックスとする)。
MFI(MultiFrame Indicator):VCOH1[0]およびVCOH1[1]に配置される。MFASと組み合わせて、レーン間の遅延時間差測定および補償に用いる(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.1および非特許文献4−3の6.2.1参照。)。ここで、VCOH1[X]の括弧内の数値はMFASの4〜8ビット目の下位5ビットで表記される数値(0〜31)である。
SQ(Sequence Indicator):VCOH1[4]に配置される。OPUkをOPUk−Xvに連結する順番を示す(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.2および非特許文献4−3の6.2.2参照。)。
CTRL(Control):VCOH1[5]の1〜4ビット目に配置される。LCAS制御コマンドの転送に用いる(非特許文献4−1: 18.1.2.2.2.3および非特許文献4−3: 6.2.3)。
GID(Group Identification):VCOH1[5]の5ビット目に配置される。15段の擬似ランダム信号を収容し、VCG(Virtual Concatenation Group)を識別するために用いる(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.5および非特許文献4−3の6.2.4参照。)。
RSA(Re−Sequence Acknowledge):VCOH1[5]の6ビット目に配置される。容量の増減を行いSQの変更が為された場合、RSAビットを用いて受信側から送信側に応答する(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.6および非特許文献4−3の6.2.7参照)。VCOH1[5]の7〜8ビット目およびVCOH1[6]〜VCOH1[31]は予備領域である。
MST(Member Status):VCOH2[0]からVCOH2[31]に配置される。受信側から送信側へのVCGの全メンバーの状態を通知する(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.4および非特許文献4−3の6.2.6参照。)。
CRC(Cyclic Redundancy Check):VCOH3[0]からVCOH3[31]に配置される。VCOH1およびVCOH2に対する誤り検出に用いる(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.7および非特許文献4−3の6.2.5参照。)。
以上、VCOH[0]〜VCOH[31]は1組のマルチフレーム内で8回繰り返される。
MFI(MultiFrame Indicator):VCOH1[0]およびVCOH1[1]に配置される。MFASと組み合わせて、レーン間の遅延時間差測定および補償に用いる(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.1および非特許文献4−3の6.2.1参照。)。ここで、VCOH1[X]の括弧内の数値はMFASの4〜8ビット目の下位5ビットで表記される数値(0〜31)である。
SQ(Sequence Indicator):VCOH1[4]に配置される。OPUkをOPUk−Xvに連結する順番を示す(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.2および非特許文献4−3の6.2.2参照。)。
CTRL(Control):VCOH1[5]の1〜4ビット目に配置される。LCAS制御コマンドの転送に用いる(非特許文献4−1: 18.1.2.2.2.3および非特許文献4−3: 6.2.3)。
GID(Group Identification):VCOH1[5]の5ビット目に配置される。15段の擬似ランダム信号を収容し、VCG(Virtual Concatenation Group)を識別するために用いる(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.5および非特許文献4−3の6.2.4参照。)。
RSA(Re−Sequence Acknowledge):VCOH1[5]の6ビット目に配置される。容量の増減を行いSQの変更が為された場合、RSAビットを用いて受信側から送信側に応答する(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.6および非特許文献4−3の6.2.7参照)。VCOH1[5]の7〜8ビット目およびVCOH1[6]〜VCOH1[31]は予備領域である。
MST(Member Status):VCOH2[0]からVCOH2[31]に配置される。受信側から送信側へのVCGの全メンバーの状態を通知する(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.4および非特許文献4−3の6.2.6参照。)。
CRC(Cyclic Redundancy Check):VCOH3[0]からVCOH3[31]に配置される。VCOH1およびVCOH2に対する誤り検出に用いる(非特許文献4−1の18.1.2.2.2.7および非特許文献4−3の6.2.5参照。)。
以上、VCOH[0]〜VCOH[31]は1組のマルチフレーム内で8回繰り返される。
PSIは15列目の4行目に配置される。PSIは256バイトで、PSIの内容は以下の通りである(MFASの8ビット〔0〜255〕をPSIのインデックスとする)。
PT(Payload Type):PSI[0]に配置される。VCATの場合、PT=0x06となる(非特許文献4−1の15.9.2.1.1参照。)。
vcPT(virtual concatenated Payload Type):PSI[1]に配置される。VCATのペイロード種別を示す。例えば、ペイロードがGFP(Generic Framing Procedure)ならば、vcPT=0x05となる(非特許文献4−1の18.1.2.2.1.1参照。)。
CSF(Client Signal Fail):PSI[2]の1ビット目に配置される。管理システムにクライアント信号障害を通知するのに用いる。
PSI[2]の2〜8ビット目、および、PSI[3]からPSI[255]は予備領域である(非特許文献4−1の18.1.2.2.1.2参照。)。
PT(Payload Type):PSI[0]に配置される。VCATの場合、PT=0x06となる(非特許文献4−1の15.9.2.1.1参照。)。
vcPT(virtual concatenated Payload Type):PSI[1]に配置される。VCATのペイロード種別を示す。例えば、ペイロードがGFP(Generic Framing Procedure)ならば、vcPT=0x05となる(非特許文献4−1の18.1.2.2.1.1参照。)。
CSF(Client Signal Fail):PSI[2]の1ビット目に配置される。管理システムにクライアント信号障害を通知するのに用いる。
PSI[2]の2〜8ビット目、および、PSI[3]からPSI[255]は予備領域である(非特許文献4−1の18.1.2.2.1.2参照。)。
VCATの送信側ではOPUk−Xv PLDにクライアント信号を収容してOPUk−Xv OHおよびODUk−Xv OHを付加し、個別のODUkを適当なOTUj(j≧k)に収容して送信する。受信側では受信したMFASおよびMFIに従って複数レーン間の遅延補償を行い、OPUkのSQに従ってOPUk−Xvを再構成し、OPUk−Xv PLDからクライアント信号をデマッピングする。
一方、OTUflexでは時間的に順番に並んだ複数のフレームをまとめて容量可変管理フレームとして扱い、クライアント信号はフレームに順番に収録されて送信される。複数のレーンを使用する場合、各フレームをデータブロック単位に分割し、各データブロックを複数のレーンに振り分けて転送する。
なお、容量可変管理フレームと可変フレームは同一のものである。
(第5の発明についての背景技術)
現在、広域光転送網として非特許文献5−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図5−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)、レーン識別に用いるLLM(Logical Lane Marker)、およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが付加される。8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
現在、広域光転送網として非特許文献5−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図5−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)、レーン識別に用いるLLM(Logical Lane Marker)、およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが付加される。8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
FA OHの1〜5バイトにはOA1及びOA2からなるFASが配置され、FA OHの6バイト目にはLLMが配置され、FA OHの7バイト目にはMFASが配置される。ここで、OA1は0b11110110であり、OA2は0b00101000である。
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40 Gbpsまたは100 GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うOTN−MLD(Multilane Distribution)が標準化されている(非特許文献5−1:Annex C)。図5−2に示すように、OTN−MLDでは、フレームを16バイト毎に1020のデータブロックに分割し、1ブロックずつ各レーンに分配する(図中では[ ]内にLLMを記載する)。図5−2では、一例として、4レーンに分配する例を示した。
第1のフレーム(LLM=0)では、データブロックの分配は以下の通りである。
レーン#0:b=1,5,9,…,1117
レーン#1:b=2,6,10,…,1118
レーン#2:b=3,7,11,…,1119
レーン#3:b=4,8,12,…,1020
第2のフレーム(LLM=1)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=4,8,12,…,1020
レーン#1:b=1,5,9,…,1117
レーン#2:b=2,6,10,…,1118
レーン#3:b=3,7,11,…,1119
第3のフレーム(LLM=2)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=3,7,11,…,1119
レーン#1:b=4,8,12,…,1020
レーン#2:b=1,5,9,…,1117
レーン#3:b=2,6,10,…,1118
第4のフレーム(LLM=3)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=2,6,10,…,1118
レーン#1:b=3,7,11,…,1119
レーン#2:b=4,8,12,…,1020
レーン#3:b=1,5,9,…,1117
レーン#0:b=1,5,9,…,1117
レーン#1:b=2,6,10,…,1118
レーン#2:b=3,7,11,…,1119
レーン#3:b=4,8,12,…,1020
第2のフレーム(LLM=1)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=4,8,12,…,1020
レーン#1:b=1,5,9,…,1117
レーン#2:b=2,6,10,…,1118
レーン#3:b=3,7,11,…,1119
第3のフレーム(LLM=2)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=3,7,11,…,1119
レーン#1:b=4,8,12,…,1020
レーン#2:b=1,5,9,…,1117
レーン#3:b=2,6,10,…,1118
第4のフレーム(LLM=3)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=2,6,10,…,1118
レーン#1:b=3,7,11,…,1119
レーン#2:b=4,8,12,…,1020
レーン#3:b=1,5,9,…,1117
このようなOTN−MLDを用いたマルチレーン伝送装置の送信部の構成を図5−3に示す。マルチレーン伝送装置の送信部は、マッピング部1と、OH処理部2と、インタリーブ部3と、符号化部4−1〜4−16と、逆インタリーブ部5と、スクランブル部6と、データブロック分割部7と、レーン番号決定部8を備える。以下、レーン数Mが16の場合について説明する。
マッピング部1は、クライアント信号をOPU PLDにマッピングする。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH及びODU OHである。ここで、図5−1に示すように、FA OHの6バイト目にはLLMが配置される。
インタリーブ部3は、OPUフレームにオーバヘッドを付加した4行×3824列のフレームを1行(3824バイト)毎に16バイトインタリーブする。
符号化部4−1〜4−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(239バイト)を符号化して、16バイトパリティチェックを付加したサブ行データ(255バイト)を出力する。
逆インタリーブ部5は、符号化されたサブ行データを逆インタリーブして、符号化された4行×4080列のOTUフレームを出力する。
スクランブル部6は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
データブロック分割部7は、スクランブルされたOTUフレームを16バイトデータブロックに分割する。
レーン番号決定部8は、レーン番号を決定して、そのレーンにフレームを分割したデータブロックを出力する。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH及びODU OHである。ここで、図5−1に示すように、FA OHの6バイト目にはLLMが配置される。
インタリーブ部3は、OPUフレームにオーバヘッドを付加した4行×3824列のフレームを1行(3824バイト)毎に16バイトインタリーブする。
符号化部4−1〜4−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(239バイト)を符号化して、16バイトパリティチェックを付加したサブ行データ(255バイト)を出力する。
逆インタリーブ部5は、符号化されたサブ行データを逆インタリーブして、符号化された4行×4080列のOTUフレームを出力する。
スクランブル部6は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
データブロック分割部7は、スクランブルされたOTUフレームを16バイトデータブロックに分割する。
レーン番号決定部8は、レーン番号を決定して、そのレーンにフレームを分割したデータブロックを出力する。
ここで、FASを含む先頭データブロックを出力するレーン番号m(m=0〜M−1)は、
m=LLM mod M
で決定される。
それ以外のデータブロックの場合は、直前のレーン番号をm’とした場合、
m=(m’+1) mod M
とする。
m=LLM mod M
で決定される。
それ以外のデータブロックの場合は、直前のレーン番号をm’とした場合、
m=(m’+1) mod M
とする。
マルチレーン伝送装置の受信部の構成を図5−4に示す。マルチレーン伝送装置の受信部は、レーン識別&遅延差補償部10と、OTUフレーム再構成部11と、デスクランブル部12と、インタリーブ部13と、復号部14−1〜14−16と、逆インタリーブ部15と、OH処理部16と、デマッピング部17を備える。レーン識別&遅延差補償部10の構成を図5−5に示す。レーン識別&遅延差補償部10は、FAOH検出部20−1〜20−Mと、遅延比較部21と、遅延調整部22−1〜22−Mを備える。
FAOH検出部20−1〜20−Mは、FASを含む先頭データブロックを見つけて、FAS、LLM、MFASを読み出す。遅延比較部21は以下の例に示すように遅延時間差を求め、遅延調整部22−1〜22−Mを用いて遅延時間差を補償する。4レーンの場合の遅延差補償の例を図5−6(a)及び図5−6(b)に示す。
レーン#0で受信したMFAS=0のデータブロックの先頭位置を基準とすると、レーン間の遅延時間差が無いならば、レーン#1で受信したMFAS=1、レーン#2で受信したMFAS=2、レーン#3で受信したMFAS=3のデータブロックの先頭位置はそれぞれ4080バイト、8160バイト、12240バイト分だけ遅延するはずである。しかし、各レーンの信号はそれぞれ異なる波長の光で伝送されるので、分散などの影響で遅延時間差が生じる。
ここで図5−6の(a)に示すように、MFAS=0のデータブロックの先頭位置を基準としたMFAS=1、MFAS=2、MFAS=3のデータブロックの先頭位置が、それぞれ3980バイト、8460バイト、12440バイト分遅延していたとすると、予想される遅延時間に対し、レーン#1は−100バイト、レーン#2は+300バイト、レーン#3は+200バイト分の遅延時間差が生じた事が判る。そこで、レーン#0の遅延調整部には300バイト、レーン#1の遅延調整部には400バイト、レーン#3の遅延調整部には100バイト分の遅延を与えると、すべてのレーンは、図5−6の(b)に示すように最も遅延の大きいレーン#2に合わせることができる。
OTUフレーム再構成部11は、遅延時間差補償後の各レーンのデータブロックを受信し、レーン識別&遅延差補償部10で識別されたレーン番号を基に、各レーンのデータブロックの順番を元に戻し、4行×4080列のOTUフレームを再構成する。
デスクランブル部12は、再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
インタリーブ部13は、4行×4080列のOTUフレームを1行(4080バイト)毎に16バイトインタリーブする。
復号部14−1〜14−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(255バイト)を復号して、エラー訂正されたサブ行データ(238バイト)を出力する。
逆インタリーブ部15は、復号されたサブ行データを逆インタリーブして、エラー訂正された4行×3824列のフレームを出力する。
OH処理部16は、エラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHといったオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。
デマッピング部17は、OPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
デスクランブル部12は、再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
インタリーブ部13は、4行×4080列のOTUフレームを1行(4080バイト)毎に16バイトインタリーブする。
復号部14−1〜14−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(255バイト)を復号して、エラー訂正されたサブ行データ(238バイト)を出力する。
逆インタリーブ部15は、復号されたサブ行データを逆インタリーブして、エラー訂正された4行×3824列のフレームを出力する。
OH処理部16は、エラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHといったオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。
デマッピング部17は、OPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
(第6の発明についての背景技術)
現在、広域光転送網として非特許文献6−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図6−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。
現在、広域光転送網として非特許文献6−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図6−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。
クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。
15〜16列目にはOPU OH(Over Head)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。
2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。
1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
15〜16列目にはOPU OH(Over Head)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。
2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。
1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
OTNでは伝送品質管理のために、OTU OHおよびODU OHの中にそれぞれSM(Section Monitoring)OHおよびPM(Path Monitoring)OHが定義されている。
図6−2に示すように、SMは1行目の8〜10列目に配置される(非特許文献6−1:15.7.2.1参照。)。
TTI(Trail Trace Identifier)は、SM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。セクション監視の始点を示すSAPI(Source Access Point Identifier)と終点を示すDAPI(Destination Access Point Identifier)を含む(非特許文献6−1:15.2および15.7.2.1.1参照。)。
BIP−8(Bit Interleaved Parity−8)は、SM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図6−3に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、SM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、SM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、セクション監視区間において生じたエラーを検出する(非特許文献6−1:15.7.2.1.2参照。)。
TTI(Trail Trace Identifier)は、SM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。セクション監視の始点を示すSAPI(Source Access Point Identifier)と終点を示すDAPI(Destination Access Point Identifier)を含む(非特許文献6−1:15.2および15.7.2.1.1参照。)。
BIP−8(Bit Interleaved Parity−8)は、SM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図6−3に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、SM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、SM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、セクション監視区間において生じたエラーを検出する(非特許文献6−1:15.7.2.1.2参照。)。
図6−4に示すように、PM OHは3行目の10〜12列目に配置される(非特許文献6−1:15.8.2.1参照。)。
TTIは、PM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。パス監視の始点を示すSAPIと終点を示すDAPIを含む(非特許文献6−1:15.2および15.8.2.1.1参照。)。
BIP−8は、PM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図6−5に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、PM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、PM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、パス監視区間において生じたエラーを検出する(非特許文献6−1:15.8.2.1.2参照。)。
TTIは、PM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。パス監視の始点を示すSAPIと終点を示すDAPIを含む(非特許文献6−1:15.2および15.8.2.1.1参照。)。
BIP−8は、PM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図6−5に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、PM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、PM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、パス監視区間において生じたエラーを検出する(非特許文献6−1:15.8.2.1.2参照。)。
以上のように、OTNではSM OHおよびPM OH中のBIP−8を用いてセクション監視区間およびパス監視区間において生じたエラー数を計数することができる。
(第7の発明についての背景技術)
現在、広域光転送網として非特許文献7−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図7−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
現在、広域光転送網として非特許文献7−1に記載されたOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている。OTNフレームは図7−1に示す構造を有している。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
FA OHの1〜5バイトにはOA1及びOA2からなるFASが配置され、FA OHの6バイト目にはLLMが配置され、FA OHの7バイト目にはMFASが配置される。ここで、OA1は0b11110110であり、OA2は0b00101000である。
OTNでは伝送品質管理のために、OTU OHおよびODU OHの中にそれぞれSM(Section Monitoring)OHおよびPM(Path Monitoring)OHが定義されている。
図7−2に示すように、SM OHは1行目の8〜10列目に配置される(例えば、非特許文献7−1:15.7.2.1参照。)。
TTI(Trail Trace Identifier):SM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。セクション監視の始点を示すSAPI(Source Access Point Identifier)と終点を示すDAPI(Destination Access Point Identifier)を含む(例えば、非特許文献7−1:15.2および15.7.2.1.1参照。)。
BIP−8(Bit Interleaved Parity−8):SM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図7−3に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、SM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、SM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、セクション監視区間において生じたエラーを検出する(例えば、非特許文献7−1:15.7.2.1.2参照。)。
TTI(Trail Trace Identifier):SM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。セクション監視の始点を示すSAPI(Source Access Point Identifier)と終点を示すDAPI(Destination Access Point Identifier)を含む(例えば、非特許文献7−1:15.2および15.7.2.1.1参照。)。
BIP−8(Bit Interleaved Parity−8):SM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図7−3に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、SM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、SM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、セクション監視区間において生じたエラーを検出する(例えば、非特許文献7−1:15.7.2.1.2参照。)。
図7−4に示すように、PM OHは3行目の10〜12列目に配置される(例えば、非特許文献7−1:15.8.2.1参照。)。
TTI:PM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。パス監視の始点を示すSAPIと終点を示すDAPIを含む(例えば、非特許文献7−1:15.2および15.8.2.1.1参照。)。
BIP−8:PM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図7−5に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、PM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、PM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、パス監視区間において生じたエラーを検出する(例えば、非特許文献7−1:15.8.2.1.2参照。)。
TTI:PM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。パス監視の始点を示すSAPIと終点を示すDAPIを含む(例えば、非特許文献7−1:15.2および15.8.2.1.1参照。)。
BIP−8:PM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。図7−5に示すように、送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、PM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、PM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、パス監視区間において生じたエラーを検出する(例えば、非特許文献7−1:15.8.2.1.2参照。)。
以上のように、OTNではSM OHおよびPM OH中のBIP−8を用いてセクション監視区間およびパス監視区間において生じたエラー数を計数することができる。
(第8の発明についての背景技術)
現在、広域光転送網としてOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている(例えば、非特許文献8−1参照)。OTNフレームは図8−9に示す構造を有している。図8−9は、OTNのフレーム構造を示す図である。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。
現在、広域光転送網としてOTN(Optical Transport Network)が広く用いられている(例えば、非特許文献8−1参照)。OTNフレームは図8−9に示す構造を有している。図8−9は、OTNのフレーム構造を示す図である。フレームは4行×4080列で表記され、フレームの1〜4080バイト目は1行目の1〜4080列目、4081〜8160バイト目は2行目の1〜4080列目、8161〜12240バイト目は3行目の1〜4080列目、12241〜16320バイト目は4行目の1〜4080列目となる。
クライアント信号は、フレームの17〜3824列目のOPU(Optical channel Payload Unit)PLD(Payload)にマッピングされる。15〜16列目にはOPU OH(OverHead)が挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。2〜4行目の1〜14列目にはODU(Optical channel Data Unit)OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。1行目の1〜7列目にはフレーム同期に必要なFAS(Frame Alignment Signal)およびマルチフレーム中における位置を示すMFAS(Multiframe Alignment Signal)から成るFA(Frame Alignment)OHが、8〜14列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTU(Optical channel Transport Unit)OHが挿入される。3825〜4080列目にはFEC(Forward Error Correction)用のパリティチェックバイトが付加される。
OTNでは伝送品質管理のために、OTU OHおよびODU OHの中にそれぞれSM(Section Monitoring)OHおよびPM(Path Monitoring)OHが定義されている。図8−10に示すように、SM OHは1行目の8〜10列目に配置される。図8−10は、OTU OHにおけるSM OHの位置を示す図である。TTI(Trail Trace Identifier)は、SM OHの1バイト目に配置されるサブフィールドである。セクション監視の始点を示すSAPI(Source Access Point Identifier)と終点を示すDAPI(Destination Access Point Identifier)を含む。
BIP−8(Bit Interleaved Parity−8)は、SM OHの2バイト目に配置されるサブフィールドである。送信側において2フレーム前のOPUのデータをインタリーブして8ビットのパリティ(BIP−8)を計算し、SM OHのBIP−8サブフィールドに挿入する。受信側でOPUのデータからBIP−8を計算した値と、SM OHのBIP−8サブフィールドで送られたBIP−8の値を比較し、セクション監視区間において生じたエラーを検出する。
BEI/BIAE(Backward Error Indication and Backward Incoming Alignment Error)は、SM OHの3バイト目の1〜4ビット目に配置されるサブフィールドである。”0000”〜”1000”はセクション監視区間においてBIP−8で検出されたエラーカウント数(0〜8)を上流に通知するの場合(BEI)に、”1011”はフレーム同期エラーを上流に通知する場合(BIAE)に用いる。
BDI(Backward Defect Indication)は、SM OHの3バイト目の5ビット目に配置されるサブフィールドである。セクション監視区間において障害が検出されたことを上流に通知する場合は”1”、それ以外は”0”となる。
IAE(Incoming Alignment Error)はSM OHの3バイト目の6ビット目に配置されるサブフィールドである。フレーム同期エラーを対地に通知する場合は”1”、それ以外は”0”となる。なお、SM OHの3バイト目の7〜8ビット目(”00”)は予備領域である。
以上のように、OTNではSM OH中のBEI/BIAEおよびBDIを用いて、セクション監視で障害やフレーム同期エラーが生じたことを受信側から送信側に通知することができる。
(第9の発明についての背景技術)
近年、クライアント信号のビットレートの高速化に伴い、一波長のビットレートを超えたクライアント信号を転送するために、マルチレーン転送による大容量通信が検討されている。マルチレーン転送として、国際標準ITU−T G.709のOTNインタフェース規格ではAnnex.Cにおいて、OTUkフレームを16byte毎に分割したブロックを複数のレーンに分配することでマルチレーン転送を行う方式が記載され(例えば、非特許文献9−1参照。)、その動作については国際標準ITU−T G.798に記載されている(例えば、非特許文献9−2参照。)。ここでOTUkフレームは、G.709のOTUkのことで、4×4080byteのフレーム構造を持ったフレームとする。また、エラスティック光パスネットワーク(例えば、非特許文献9−3参照。)の実現に向けたマルチレーン転送では、伝送装置のインタフェースにおいて、フローの転送容量に応じてレーン数を変更可能にするマルチレーン転送が求められる。本願明細書におけるフローは、同じ対地、またはQoS優先度で転送される情報とする。転送容量に応じたマルチレーン転送を実現するフレーム方式と転送方式の一例として、特許文献9−1が提案されている。
近年、クライアント信号のビットレートの高速化に伴い、一波長のビットレートを超えたクライアント信号を転送するために、マルチレーン転送による大容量通信が検討されている。マルチレーン転送として、国際標準ITU−T G.709のOTNインタフェース規格ではAnnex.Cにおいて、OTUkフレームを16byte毎に分割したブロックを複数のレーンに分配することでマルチレーン転送を行う方式が記載され(例えば、非特許文献9−1参照。)、その動作については国際標準ITU−T G.798に記載されている(例えば、非特許文献9−2参照。)。ここでOTUkフレームは、G.709のOTUkのことで、4×4080byteのフレーム構造を持ったフレームとする。また、エラスティック光パスネットワーク(例えば、非特許文献9−3参照。)の実現に向けたマルチレーン転送では、伝送装置のインタフェースにおいて、フローの転送容量に応じてレーン数を変更可能にするマルチレーン転送が求められる。本願明細書におけるフローは、同じ対地、またはQoS優先度で転送される情報とする。転送容量に応じたマルチレーン転送を実現するフレーム方式と転送方式の一例として、特許文献9−1が提案されている。
また、インタフェースの高速化に伴い、障害が発生し、転送が停止した際の通信への影響が大きくなることが挙げられる。この影響を抑えるために縮退運転や、空きレーンを用いて転送容量を確保するプロテクションを行う技術があり、マルチレーン転送において、障害が発生したレーンでの転送を行わず、正常なレーンを用いて転送を行う仕組みが検討されている。本願明細書では、レーンはバーチャルレーンのことを示す。本願明細書におけるバーチャルレーンとは、物理レーンの転送速度が変更されても、物理レーンの転送速度に合わせてデータを転送するために用いるレーンとする。1本以上のバーチャルレーンを任意に多重することで、変更した物理レーンの転送速度に合わせる。例えば1本5Gbpsのバーチャルレーンを2本、5本、20本多重することで、10Gbps、25Gbps、100Gbpsの物理レーンを用いた転送を可能にする。また、縮退運転とは、マルチレーン転送を行っている際に、一部のレーンで障害が発生し、マルチレーン転送が行えなくなった場合に、障害が発生しておらず、正常に転送が行えるレーンを使用することで、転送速度を減少させて転送を行うこととする。さらに、プロテクションとは、マルチレーン転送を行っている際に、一部のレーンで障害が発生し、マルチレーン転送が行えなくなった場合に、障害が発生したレーンを、使用していない正常なレーンに切り替えて使用することで、転送速度を障害が発生する以前と変えずに転送を行うこととする。
従来のOTNインタフェースでは、一波長毎にOTUkフレームを使った監視を行っており、フレームによって、転送に用いる物理レーンの管理を行う。ここで物理レーンは、波長、もしくはスーパーチャネル伝送における1チャネルのことを示す。
また、非特許文献9−1のAnnex.Cでのマルチレーン転送は、OTUkフレームを16byte毎のブロック1020個に分割して、複数のレーンに分配して転送する方式となる。マルチレーン転送に用いる各レーンの状態監視は、非特許文献9−2に記載されており、マルチレーン転送において、複数のレーンを監視し、複数のレーンからフレームが復元可能であるか不可能であるかを判断する。この状態監視はLOR(Loss of Recovery)や、LOL(Loss of Lane Alignment)等を監視することで行われ、具体的にはLLM(Logical Lane Marker)の値をチェックすることで行われる。16320byte単位に5回連続で正しいLLMの値となる場合、IR(In−Recovery)状態とされ、正しいLLMの値でない場合、複数のレーンからフレームが復元できない状態を示すOOR(Out−of−Recovery)状態と判断される。OORの状態が3ms続くとLOR(Loss of Recovery)状態と判断される。ここでLLMは、G.709 Annex.Cに記載されているワードであり、フレームアライメントオーバーヘッドの6byte目に位置する値で、マルチレーン転送において、複数のレーンからフレームを復元するために必要な値のことである。
また、非特許文献9−1のAnnex.Cにおけるマルチレーン転送の監視・管理レイヤ構造を、第9−14図に示す。OTUkフレームは、物理レーンに相当するOTL(Optical Channel Transport Lane)に分割して転送する。監視・管理モデル上、個々の物理レーンOTLは、転送媒体としてのOTLC(Optical Transport Lane Carrier)で管理し、OTLCをまとめたOTLCG(Optical Transport Lane Carrier Group)をOPSM(Optical Physical Section Multilane)で管理する構造となる。
また、特許文献9−1では、16byteブロックを転送する際に用いるマルチレーンのレーン数が変更可能で、レーン数が変更されてもフレームが復元できる仕組みによって、転送容量変更可能なマルチレーン転送方式が記載されている。
(第3の発明について)
特開2011−223454号公報
(第5の発明について)
特開2011−223454号公報
(第7の発明について)
特開2011−223454号公報
(第8の発明について)
特開2011−223454号公報
(第9の発明について)
特開2011−223454号公報
(第1の発明について)
神野正彦、高良秀彦、曽根由明、米永一茂、平野章、河合伸吾、"マルチフロー光トランスポンダ−IPレイヤとエラスティック光レイヤの効率的なインターワーキングに向けて−"、信学技報、OCS2011−21、Jun.2011. ITU−T Recommendation G.709,"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)".
神野正彦、高良秀彦、曽根由明、米永一茂、平野章、河合伸吾、"マルチフロー光トランスポンダ−IPレイヤとエラスティック光レイヤの効率的なインターワーキングに向けて−"、信学技報、OCS2011−21、Jun.2011. ITU−T Recommendation G.709,"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)".
(第2の発明について)
K.Hisadome,et al.,"100 Gb/s Ethernet(登録商標) Inverse Multiplexing based on Aggregation at the Physical Layer",IEICE Transactions on Communications,Vol.E94−B,No.4,pp.904−909,Apr.2011.
K.Hisadome,et al.,"100 Gb/s Ethernet(登録商標) Inverse Multiplexing based on Aggregation at the Physical Layer",IEICE Transactions on Communications,Vol.E94−B,No.4,pp.904−909,Apr.2011.
(第3の発明について)
"Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)", ITU−T G.709, 2009
"Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)", ITU−T G.709, 2009
(第4の発明について)
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", ITU−T G.709, 2009 T. Ohara et. al., "OTN Technology for Multi−flow Optical Transponder in Elastic 400G/1T Transmission Era", OFC/NFOEC Technical Digest, JW2A.8, 2012 "Link capacity adjustment scheme (LCAS) for virtual concatenated signals", ITU−T G.7042, 2004
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", ITU−T G.709, 2009 T. Ohara et. al., "OTN Technology for Multi−flow Optical Transponder in Elastic 400G/1T Transmission Era", OFC/NFOEC Technical Digest, JW2A.8, 2012 "Link capacity adjustment scheme (LCAS) for virtual concatenated signals", ITU−T G.7042, 2004
(第5の発明について)
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)",ITU−T G.709,2009
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)",ITU−T G.709,2009
(第6の発明について)
ITU−T G.709/Y.1331Annex C
ITU−T G.709/Y.1331Annex C
(第7の発明について)
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", ITU−T G.709, 2009
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", ITU−T G.709, 2009
(第8の発明について)
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", ITU−T G.709, 2009
"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)", ITU−T G.709, 2009
(第9の発明について)
ITU−T Recommendation G.709 "Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)" ITU−T Recommendation G.798 "Characteristics of optical transport network hierarchy equipment functional blocks" 神野正彦,高良秀彦,曽根由明,米永一茂,平野章,河合伸吾,"マルチフロー光トランスポンダ−IPレイヤとエラスティック光レイヤの効率的なインターワーキングに向けて−",信学技報,OCS2011−21,Jun.2011.
ITU−T Recommendation G.709 "Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)" ITU−T Recommendation G.798 "Characteristics of optical transport network hierarchy equipment functional blocks" 神野正彦,高良秀彦,曽根由明,米永一茂,平野章,河合伸吾,"マルチフロー光トランスポンダ−IPレイヤとエラスティック光レイヤの効率的なインターワーキングに向けて−",信学技報,OCS2011−21,Jun.2011.
手島他、「ダイナミック適応型フォトニックノードにおける再構成可能トランスポンダ構成法の検討」、信学技報 IEICE Technical Report、OCS2012−11、2012年6月
北村他、「マルチレーン転送を用いた容量可変光トランスポートにおける個別レーン監視・通知方法の検討」、信学技報 IEICE Technical Report、PN2012−32、2012年11月
T.Ohara,M.Teshima,S.Aisawa,and M.Jinno,"OTN Technology for Multi−flow Optical Transponder in Elastic 400G/1T Transmission Era",OFC/NFOEC Technical Digest c 2012 OSA
(第1の発明についての課題)
非特許文献1−2のロジカルレーン技術及びVCATは、単数の送信先又は優先度に対応して転送フレームを転送することは前提に入っているが、複数の送信先又は優先度に対応して転送フレームを転送することは想定に入っていない。複数の送信先又は優先度に対応して転送フレームを転送するためには、複数の送信先又は優先度に対するビットレートが相違していることから、複数の送信先又は優先度と同一の個数のフレーマが必要となるが、一般的には全てのフレーマが常時利用されるわけではない。
非特許文献1−2のロジカルレーン技術及びVCATは、単数の送信先又は優先度に対応して転送フレームを転送することは前提に入っているが、複数の送信先又は優先度に対応して転送フレームを転送することは想定に入っていない。複数の送信先又は優先度に対応して転送フレームを転送するためには、複数の送信先又は優先度に対するビットレートが相違していることから、複数の送信先又は優先度と同一の個数のフレーマが必要となるが、一般的には全てのフレーマが常時利用されるわけではない。
非特許文献1−2のロジカルレーン技術及びVCATでは、変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応して、フレーマを切り替える必要がある。
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、複数の送信先又は優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先又は優先度の間でフレーマを共有することを目的とする。
(第2の発明についての課題)
APLでは、同一の対地に向かうデータフローを伝送することは可能であるが、複数の対地に向かうデータフローを伝送することは困難である。また、データフローの帯域増減に応じてレーン数を増減させた場合、送信側及び受信側におけるレーン数の変更が完了するまでの過渡期間において、送信側及び受信側におけるレーン数が一致しない可能性があり、データフローの欠落が生じる可能性がある。なお、TCP(Transmission Control Protocol)を用いている場合、データフローの欠落はネットワークの輻輳と認識され、送信レートが低下する。ただ、保護時間を設ければデータフローの欠落を防止できるが、その間はアプリケーションを一時休止させる必要がある。
APLでは、同一の対地に向かうデータフローを伝送することは可能であるが、複数の対地に向かうデータフローを伝送することは困難である。また、データフローの帯域増減に応じてレーン数を増減させた場合、送信側及び受信側におけるレーン数の変更が完了するまでの過渡期間において、送信側及び受信側におけるレーン数が一致しない可能性があり、データフローの欠落が生じる可能性がある。なお、TCP(Transmission Control Protocol)を用いている場合、データフローの欠落はネットワークの輻輳と認識され、送信レートが低下する。ただ、保護時間を設ければデータフローの欠落を防止できるが、その間はアプリケーションを一時休止させる必要がある。
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、複数の対地に向かうデータフレームを伝送することを可能にするとともに、レーン数を増減させる場合であっても保護時間を設けることなくデータフレームの欠落を防止することを可能にすることを目的とする。
(第3の発明についての課題)
OTN−MLDを拡張することにより、レーン数可変のマルチレーン伝送を行えるようになる。しかし、レーン数が1フレーム当りのデータブロック数の約数でない場合、ダミーブロックを挿入する事が必要となる(例えば、特許文献3−1参照。)。
OTN−MLDを拡張することにより、レーン数可変のマルチレーン伝送を行えるようになる。しかし、レーン数が1フレーム当りのデータブロック数の約数でない場合、ダミーブロックを挿入する事が必要となる(例えば、特許文献3−1参照。)。
レーン数が8の場合の例を図3−3に示す。1020 mod 8=4であるので、4(=8−4)個のダミーブロックを1120番目のデータブロックの後に挿入する。一般に、レーン数をMとした場合、{M−(1020 mod M)}個のダミーブロックを挿入する必要がある。
しかし、このようにダミーブロックを挿入すると、以下のようにレーンのビットレートをダミーブロックの割合分上昇させる必要が出てくる。レーンの公称周波数をf0、周波数上昇分をΔfとすると、
M=7、Δf/f0=0.196%
M=8、Δf/f0=0.392%
M=9、Δf/f0=0.588%
となる。
M=7、Δf/f0=0.196%
M=8、Δf/f0=0.392%
M=9、Δf/f0=0.588%
となる。
このように、レーン数を変更すると各レーンのビットレートを変更する必要が生じる可能性があるので、回路構成が複雑になるという問題が生じる。
(第4の発明についての課題)
容量可変光パスの管理情報としては、個々の容量可変光パスを光トランスポートネットワーク内で一意に識別するための情報や容量可変光パスで運ばれるサービスクラスを示す情報などが必要となる。また、容量可変パスでは速度の異なる光変調方式の組み合わせも考えられるので、VCATをベースにする場合、容量可変管理フレームを速度の異なる転送フレームに分割し、また速度の異なる転送フレームを統合して容量可変管理フレームを再構成するために必要な情報も必要となる。
容量可変光パスの管理情報としては、個々の容量可変光パスを光トランスポートネットワーク内で一意に識別するための情報や容量可変光パスで運ばれるサービスクラスを示す情報などが必要となる。また、容量可変パスでは速度の異なる光変調方式の組み合わせも考えられるので、VCATをベースにする場合、容量可変管理フレームを速度の異なる転送フレームに分割し、また速度の異なる転送フレームを統合して容量可変管理フレームを再構成するために必要な情報も必要となる。
ここで、容量可変管理フレームと可変フレームは同一のものである。
VCATおよびLCASではVCGを識別するためにGIDを用いている。また、MFIが2バイト分定義されており、マルチフレームの順番を表している。同一VCGに属し、かつ同一のMFIを有するマルチフレームは同一のGIDを有する。従って、受信したVCATフレームが属するVCGを特定するには、連続した15組のマルチフレームから得られるGIDビットが必要となる。対地毎あるいはサービスクラス毎に設定された複数のVCGに属するVCATフレームを同時に受信する場合、複数のVCGを識別して各VCG毎にフレーム間の遅延補償およびOPUk−Xvの再構成を行う必要がある。この場合、VCGを識別するために必要な15組のマルチフレームに相当する大容量メモリが必要となり、レイテンシも増大する。
また、VCATは同一速度のOPUkを用いて容量可変管理フレームを仮想的に実現する手法であり、異なった速度のOPUkを用いることは範疇に入っていない。また、LCASはVCATの容量の増減を管理するための手法であるので、容量可変光パスで運ばれるクライアント信号のサービスクラスを記述する手段はない。
一方、OTUflexの場合、各レーンのレーン番号を識別する手段は存在するが、対地毎あるいはサービスクラス毎に設定された複数の容量可変光パスを転送する複数のレーンを同時に受信する場合、どのレーンが対地毎あるいはサービスクラス毎にバンドルされているのかをレーン自体から知る手段は存在しない。また、容量可変光パスで運ばれるクライアント信号のサービスクラスを記述する手段もない。
そこで、本発明は、速度の異なる複数のOPUを用いることなく、レーン自体でバンドルされている対地或いはサービスクラスを知ることを目的とする。
(第5の発明についての課題)
OTN−MLDを拡張することにより、レーン数可変のマルチレーン伝送を行えるようになる(例えば、特許文献5−1参照。)。しかし、図5−7においてAのタイミングでレーン数を増やした場合、新規レーン#4の遅延量は未知なので、レーン#4においてFASを含んだデータブロックを受信する(Bのタイミング)まで、フレーム再構成を行うことはできない。従って、レーン数を増加させるとレイテンシも増えてしまう。
OTN−MLDを拡張することにより、レーン数可変のマルチレーン伝送を行えるようになる(例えば、特許文献5−1参照。)。しかし、図5−7においてAのタイミングでレーン数を増やした場合、新規レーン#4の遅延量は未知なので、レーン#4においてFASを含んだデータブロックを受信する(Bのタイミング)まで、フレーム再構成を行うことはできない。従って、レーン数を増加させるとレイテンシも増えてしまう。
本発明は、レイテンシの増大なしに帯域を増加させることを目的とする。
(第6の発明についての課題)
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40 Gbpsまたは100 GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うOTN−MLD(Multilane Distribution)が標準化されている(例えば、非特許文献6−1:Annex C参照。)。
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40 Gbpsまたは100 GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うOTN−MLD(Multilane Distribution)が標準化されている(例えば、非特許文献6−1:Annex C参照。)。
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、OTN−MLDを拡張した、レーン数可変のマルチレーン光伝送方式も考えられる。OTN−MLDを使った場合でも、SM OHおよびPM OHにおけるBIP−8を用いてセクション監視区間およびパス監視区間における伝送品質を算出することができる。
しかし、OTN−MLDを用いる場合は、特定の光送信部におけるレーザや変調器の性能の劣化によって光信号断に至らない程度であるが伝送品質が劣化するケースが想定される。このようなレーンを特定するためには、レーン毎にビットエラー率を求めることが不可欠であるが、現在のOTN−MLDにはそのような手段は存在しない。
そこで、本発明は、レーン毎にビットエラー率などを求めることを目的とする。
(第7の発明についての課題)
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40Gbpsまたは100GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うOTN−MLD(Multilane Distribution)が標準化されている(例えば、非特許文献7−1:Annex C参照。)。また、OTN−MLDを拡張した、マルチレーン光伝送方式も提案されている(例えば、特許文献7−1参照。)。
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40Gbpsまたは100GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うOTN−MLD(Multilane Distribution)が標準化されている(例えば、非特許文献7−1:Annex C参照。)。また、OTN−MLDを拡張した、マルチレーン光伝送方式も提案されている(例えば、特許文献7−1参照。)。
OTN−MLDを使った場合でも、SM OHおよびPM OHにおけるBIP−8を用いてセクション監視区間およびパス監視区間における伝送品質を算出することができる。しかし、OTN−MLDを用いる場合は、例えば特定の光送信部におけるレーザや変調器の性能が劣化するようなケースが想定される。光信号断に至らない程度に伝送品質が劣化したレーンを特定するためには、レーン毎にビットエラー率などを求めることが不可欠であるが、現在のOTN−MLDにはそのような手段は存在しない。
本発明は、レーン毎の品質を監視することを目的とする。
(第8の発明についての課題)
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40Gbpsまたは100GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うOTN−MLD(Multilane Distribution)が標準化されている(例えば、非特許文献8−1参照)。また、OTN−MLDを拡張した、マルチレーン光伝送方式も提案されている(例えば、特許文献8−1参照)。OTN−MLDを使った場合でも、SM OH中のBEI/BIAEおよびBDIを用いて、セクション監視で障害やフレーム同期エラーが生じたことを受信側から送信側に通知することができる。
高速の光伝送を経済的に実現する方式として、40Gbpsまたは100GbpsのOTUフレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うOTN−MLD(Multilane Distribution)が標準化されている(例えば、非特許文献8−1参照)。また、OTN−MLDを拡張した、マルチレーン光伝送方式も提案されている(例えば、特許文献8−1参照)。OTN−MLDを使った場合でも、SM OH中のBEI/BIAEおよびBDIを用いて、セクション監視で障害やフレーム同期エラーが生じたことを受信側から送信側に通知することができる。
しかしながら、OTN−MLDを用いる場合は、例えば特定の光送信部におけるレーザや変調器の性能が劣化して特定のレーンだけが故障する様なケースが想定される。このような場合、故障したレーン番号を送信側に通知できれば、それ以外の正常レーンだけで縮退運転をするといった対処が可能であるが、現在のOTN−MLDには故障したレーン番号を送信側に通知することができないという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、受信側から送信側に対して、故障したレーン番号を通知することができるマルチレーン伝送装置及び故障レーン通知方法を提供することを目的とする。
(第9の発明についての課題)
ところで、非特許文献9−1のAnnex.Cや特許文献9−1のマルチレーン転送では、転送するデータを複数のバーチャルレーンに分配するのみで、バーチャルレーン毎に監視・管理する機能は定義されていない。ここで、バーチャルレーンは1本の物理レーンと1対1で対応するレーンもしくは、1本の物理レーンにN本のバーチャルレーンが多重され1対Nで対応するレーンとする。バーチャルレーン単位で監視、管理する機能の例としては、レーン毎の誤り監視機能や障害レーン番号の通知機能がある。
ところで、非特許文献9−1のAnnex.Cや特許文献9−1のマルチレーン転送では、転送するデータを複数のバーチャルレーンに分配するのみで、バーチャルレーン毎に監視・管理する機能は定義されていない。ここで、バーチャルレーンは1本の物理レーンと1対1で対応するレーンもしくは、1本の物理レーンにN本のバーチャルレーンが多重され1対Nで対応するレーンとする。バーチャルレーン単位で監視、管理する機能の例としては、レーン毎の誤り監視機能や障害レーン番号の通知機能がある。
障害レーン番号の通知機能がない場合を考える。複数の波長を用いたマルチレーン転送において、光変調器の故障やファイバ断によって、使用している波長の一部で障害が発生し、受光レベルの低下やバーチャルレーンでのOOR状態が発生し、フレームの復元が出来なくなることが想定される。これは、非特許文献9−1のAnnex.Cや特許文献9−1の方式では、一つのフレームを16byteブロックに区切り、複数のバーチャルレーンにラウンドロビンで分配する。このようなマルチレーン転送方式では、受信装置側伝送装置においてフレームを復元するために、複数のバーチャルレーン全てを受信する必要があるため、マルチレーン転送で使用しているレーンのうちの1レーンに障害が発生しただけでも、フレームが復元できなくなり、正常なレーンも含んだ全てのレーンでの通信が停止してしまう。
ここで、正常なレーンによる転送も停止してしまう状況を避けるために、正常なレーンと障害が発生したレーンを送信器と受信器の間で判別し、正常なレーンを用いて縮退運転や、プロテクションをする方法が考えられる。しかし、縮退運転や、プロテクションをするために、障害が発生したレーンのレーン番号を通知する仕組みが必要となるが、レーン数変更可能なマルチレーン転送について記載された特許文献9−1において、複数のバーチャルレーンを用いたマルチレーン転送でのレーン毎の障害レーン番号の通知方法は記載されていない。また、プロテクションを行うことで、レーン間で経路差が発生し、レーン間のスキューが増大することや、マルチレーン転送に使用するバーチャルレーン数が増加することによって、従来のFA OH(フレームアライメントオーバーヘッド)に定義されたLLM8bitの領域で表現できるバーチャルレーン番号が不足することで、所望のデスキュー量を満足できなくなることが想定される。
また、複数のバーチャルレーン(波長)を用いて、16byteブロックの形で、フレームを転送するマルチレーン転送では、OTUkフレームを用いずにレーン番号を受信装置側から送信装置側へ通知する方法を新たに検討する必要がある。これは、従来は物理レーン毎に一つのOTUkフレームを用いて、レーン状態の監視を行っていたが、16byteブロックを複数のバーチャルレーンに分配するようなマルチレーン転送の場合、レーン毎にOTUkフレーム形式を取らないためである。レーン毎にフレームが復元できないため、従来はG.709のOTUkオーバーヘッドのSM(Section Monitoring)内において、OPUkについて計算したBIP(Bit Interleaved Parity)により行われていたレーン毎の誤り監視も不可能となる。
前記課題を解決するために、本発明は、マルチレーン転送方式において、バーチャルレーン毎に誤り監視を行うことで障害が発生したレーン番号を特定することを目的とする。
(第1の発明について課題を解決するための手段)
マルチレーン送信装置では、データ信号を送信先又は優先度に基づいて振り分け、各データ信号を各データフレームにフレーム化するにあたり、複数のバーチャルレーンを物理レーンに多重化することとした。
マルチレーン受信装置では、各データフレームを各データ信号にデフレーム化するにあたり、物理レーンを複数のバーチャルレーンに分離することとした。
具体的には、本発明は、データ信号を送信先又は優先度に基づいて振り分けるデータ信号振分部と、前記データ信号振分部が各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号の送信に必要なバーチャルレーンの本数を決定するバーチャルレーン本数決定部と、前記データ信号振分部が各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号を、前記バーチャルレーン本数決定部が本数を決定した各バーチャルレーンに振り分け、各バーチャルレーンに振り分けた各データ信号を各データフレームとしてフレーム化するフレーマ部と、各バーチャルレーンを物理レーンに多重化して、物理レーンを用いて、前記フレーマ部がフレーム化した各データフレームを送信するデータフレーム送信部と、を備えることを特徴とするマルチレーン送信装置である。
また、本発明は、データ信号を送信先又は優先度に基づいて振り分けるデータ信号振分ステップと、前記データ信号振分ステップで各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号の送信に必要なバーチャルレーンの本数を決定するバーチャルレーン本数決定ステップと、前記データ信号振分ステップで各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号を、前記バーチャルレーン本数決定ステップで本数を決定した各バーチャルレーンに振り分け、各バーチャルレーンに振り分けた各データ信号を各データフレームとしてフレーム化するフレーマステップと、各バーチャルレーンを物理レーンに多重化して、物理レーンを用いて、前記フレーマステップでフレーム化した各データフレームを送信するデータフレーム送信ステップと、を順に備えることを特徴とするマルチレーン送信方法である。
この構成によれば、複数の送信先又は優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先又は優先度の間でフレーマを共有することができる。
また、本発明は、前記データフレーム送信部が送信した各データフレームの通信速度が、前記データ信号振分部が入力した前記データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム送信部が送信した各データフレームに前記データ信号振分部が入力した前記データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とするマルチレーン送信装置である。
また、本発明は、前記データフレーム送信ステップで送信した各データフレームの通信速度が、前記データ信号振分ステップで入力した前記データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム送信ステップで送信した各データフレームに前記データ信号振分ステップで入力した前記データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とするマルチレーン送信方法である。
また、本発明は、各送信先又は各優先度に基づいて振り分けられた各データ信号の受信に必要なバーチャルレーンの本数を取得するとともに、物理レーンを用いて、各データ信号からフレーム化された各データフレームを受信し、物理レーンを各バーチャルレーンに分離するデータフレーム受信部と、各バーチャルレーンに振り分けられた各データフレームを各データ信号としてデフレーム化するデフレーマ部と、を備えることを特徴とするマルチレーン受信装置である。
また、本発明は、各送信先又は各優先度に基づいて振り分けられた各データ信号の受信に必要なバーチャルレーンの本数を取得するとともに、物理レーンを用いて、各データ信号からフレーム化された各データフレームを受信し、物理レーンを各バーチャルレーンに分離するデータフレーム受信ステップと、各バーチャルレーンに振り分けられた各データフレームを各データ信号としてデフレーム化するデフレーマステップと、を順に備えることを特徴とするマルチレーン受信方法である。
この構成によれば、複数の送信先又は優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なデフレーマの個数を単一にして、複数の送信先又は優先度の間でデフレーマを共有することができる。
また、本発明は、前記データフレーム受信部が受信した各データフレームの通信速度が、前記デフレーマ部がデフレーム化した各データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム受信部が受信した各データフレームに前記デフレーマ部がフレーム化した各データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とするマルチレーン受信装置である。
また、本発明は、前記データフレーム受信ステップで受信した各データフレームの通信速度が、前記デフレーマステップでデフレーム化した各データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム受信ステップで受信した各データフレームに前記デフレーマステップでフレーム化した各データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とするマルチレーン受信方法である。
(第2の発明について課題を解決するための手段)
マルチレーン送信装置において、各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加する。そして、マルチレーン受信装置において、各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成する。
マルチレーン送信装置において、各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加する。そして、マルチレーン受信装置において、各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成する。
具体的には、本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置であって、データフレームを送信先に基づいて振り分けるデータフレーム振分部と、前記データフレーム振分部が各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加するフロー群情報順序情報付加部と、前記フロー群情報順序情報付加部が各フロー群情報及び各順序情報を付加した各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信先に送信するレーン選択出力部と、を備えることを特徴とするマルチレーン送信装置である。
また、本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置におけるマルチレーン送信方法であって、データフレームを送信先に基づいて振り分けるデータフレーム振分ステップと、前記データフレーム振分ステップで各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加するフロー群情報順序情報付加ステップと、前記フロー群情報順序情報付加ステップで各フロー群情報及び各順序情報を付加した各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信先に送信するレーン選択出力ステップと、を順に備えることを特徴とするマルチレーン送信方法である。
この構成によれば、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、複数の対地に向かうデータフレームを伝送することを可能にすることができる。
また、本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置であって、各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信元から受信するデータフレーム受信部と、各フロー群情報及び各順序情報を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成するデータフレーム再構成部と、を備えることを特徴とするマルチレーン受信装置である。
また、本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置におけるマルチレーン受信方法であって、各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信元から受信するデータフレーム受信ステップと、各フロー群情報及び各順序情報を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成するデータフレーム再構成ステップと、を順に備えることを特徴とするマルチレーン受信方法である。
この構成によれば、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、複数の対地に向かうデータフレームを伝送することを可能にすることができる。
また、本発明は、前記データフレーム再構成部は、前記マルチレーン受信装置に接続される全ての複数のレーンについて、データフレームを受信しているかどうかを常時モニタすることを特徴とするマルチレーン受信装置である。
また、本発明は、前記データフレーム再構成ステップでは、前記マルチレーン受信装置に接続される全ての複数のレーンについて、データフレームを受信しているかどうかを常時モニタすることを特徴とするマルチレーン受信方法である。
この構成によれば、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、レーン数を増減させる場合であっても保護時間を設けることなくデータフレームの欠落を防止することを可能にすることができる。
(第3の発明について課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、本願発明のマルチレーン伝送装置は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割してM個のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置であって、Mの倍数個のフレームをまとめて可変フレームとしてみなし、可変フレーム毎にローテートを行うことでレーン数が1020の約数でない場合にもダミーブロックを不要とする。
上記目的を達成するために、本願発明のマルチレーン伝送装置は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割してM個のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置であって、Mの倍数個のフレームをまとめて可変フレームとしてみなし、可変フレーム毎にローテートを行うことでレーン数が1020の約数でない場合にもダミーブロックを不要とする。
具体的には、本願発明のマルチレーン伝送装置は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信するマルチレーン伝送装置であって、各フレームの予め定められたフィールドにフレームの識別子を記載する識別子記載機能部と、フレームの識別子がレーン数の倍数を示す予め定められた値のときにレーンローテートを行うレーンローテート機能部と、を具備する。
本願発明のマルチレーン伝送装置では、前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、前記識別子記載機能部は、前記フレームの識別子として、フレーム毎に増加もしくは減少する数値を記載し、前記レーンローテート機能部は、前記フレームの識別子をMの倍数で除した剰余が一定値になるときにレーンローテートを行ってもよい。
本願発明のマルチレーン伝送装置では、前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、前記識別子記載機能部は、前記フレームの識別子として、各フレームのうちのMの倍数個のフレームごとに可変フレームの先頭である旨を示す値を記載し、前記レーンローテート機能部は、前記フレームの識別子が前記可変フレームの先頭である旨であるときにレーンローテートを行ってもよい。
具体的には、本願発明のマルチレーン伝送方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信するマルチレーン伝送方法であって、各フレームのレーン数の倍数を示す予め定められたフィールドにフレームの識別子を記載する識別子記載手順と、フレームの識別子が予め定められた値のときにレーンローテートを行うレーンローテート手順と、を有する。
本願発明のマルチレーン伝送方法では、前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、前記識別子記載手順において、前記フレームの識別子として、フレーム毎に増加もしくは減少する数値を記載し、前記レーンローテート手順において、前記フレームの識別子をMの倍数で除した剰余が一定値になるときにレーンローテートを行ってもよい。
本願発明のマルチレーン伝送方法では、前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、前記識別子記載手順において、前記フレームの識別子として、各フレームのうちのMの倍数個のフレームごとに可変フレームの先頭である旨を示す値を記載し、前記レーンローテート手順において、前記フレームの識別子が前記可変フレームの先頭である旨であるときにレーンローテートを行ってもよい。
(第4の発明について課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムは、データフローを複数のレーンに分配し、分配された信号を統合して元のデータフローを復元するマルチレーン光トランスポートシステムに関するものであり、特に、VCG(Virtual Concatenation Group)を識別していた15組のマルチフレームに記載するGID(Group Identification)の代わりに、1組のマルチフレームに記載する識別情報を用いる。
上記目的を達成するために、本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムは、データフローを複数のレーンに分配し、分配された信号を統合して元のデータフローを復元するマルチレーン光トランスポートシステムに関するものであり、特に、VCG(Virtual Concatenation Group)を識別していた15組のマルチフレームに記載するGID(Group Identification)の代わりに、1組のマルチフレームに記載する識別情報を用いる。
具体的には、本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムは、 データフローを複数のレーンの信号に分配して送信部から送信し、複数のレーンに分配された信号を受信部で統合して元のデータフローを復元するマルチレーン光トランスポートシステムであって、前記送信部は、分配元を識別できるユニークな識別情報及び遅延差測定用信号を各レーンに分配された信号に付与し、前記受信部は、前記識別情報に基づいて分類された各レーンの信号の遅延差を当該遅延差測定用信号情報に基づいて補償する。
本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムでは、前記送信部は、当該送信部を備える装置に固有の識別情報と前記受信部を備える装置に固有の識別情報とを前記ユニークな識別情報に含んでもよい。
本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムでは、前記送信部と前記受信部の組み合わせに対する識別情報を決定するネットワーク管理システムをさらに備え、前記送信部は、当該送信部を備える装置に固有の識別情報と前記受信部を備える装置に固有の識別情報の組み合わせに対する識別情報を前記ネットワーク管理システムから取得し、取得した識別情報をユニークな識別情報に含めてもよい。
本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムでは、前記送信部は、前記ユニークな識別情報を容量可変管理フレームに付与し、当該容量可変管理フレームを1つ以上の転送フレームに分割して送信する際に、当該ユニークな識別情報を当該転送フレームのそれぞれに付与し、前記受信部は、当該転送フレームを受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該転送フレームの分類を行い、分類された当該転送フレームから容量可変管理フレームへのデータの統合を行ってもよい。
ここで、容量可変管理フレームと可変フレームは同一のものである。
本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムでは、前記送信部は、当該容量可変管理フレームを伝送速度の異なる1つ以上の転送フレームに分割する際に、当該伝送速度の比に応じて当該管理フレームの当該転送フレームへのデータの分配を行い、当該伝送速度の比を識別する情報を当該転送フレームに付与し、前記受信部は、伝送速度の異なる1つ以上の当該転送フレーム当該から管理フレームを再構成する際に、当該伝送速度の比を識別する情報を当該転送フレームから読み出し、当該伝送速度の比に応じて当該転送フレームから当該管理フレームへのデータの統合を行ってもよい。
本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムでは、前記送信部は、当該ユニークな識別情報を1つ以上の転送フレームから成る容量可変管理フレームに付与し、当該転送フレームを複数のデータブロックに分割して1つ以上のレーンに分配して送信する際に、当該ユニークな識別情報を1つ以上のすべてのレーンに分配し、前記受信部は、すべてのレーンの信号を受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該レーンのデータブロックの分類を行い、分類された当該レーンのデータブロックから当該転送フレームへのデータの統合を行ってもよい。
本願発明のマルチレーン光トランスポートシステムでは、前記送信部は、前記転送フレームにデータフローのサービスクラス識別情報を付与し、前記受信部は、当該転送フレームから当該サービスクラス識別情報を読み出してもよい。
具体的には、本願発明のマルチレーン光トランスポート方法は、データフローを複数のレーンの信号に分配して送信部から送信し、複数のレーンに分配された信号を受信部で統合して元のデータフローを復元するマルチレーン光トランスポート方法であって、各レーンに分配された信号に少なくとも分配元を識別できるユニークな識別情報を付与し、各レーンに分配された信号に遅延差測定用信号を付与する送信手順と、当該ユニークな識別情報に基づいて分類された各レーンの信号の遅延差を当該遅延差測定用信号情報に基づいて補償する受信手順と、を有する。
本願発明のマルチレーン光トランスポート方法では、前記送信手順において、当該ユニークな識別情報を容量可変管理フレームに付与し、当該容量可変管理フレームを1つ以上の転送フレームに分割して送信する際に、当該ユニークな識別情報を当該転送フレームのそれぞれに付与し、前記受信手順において、当該転送フレームを受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該転送フレームの分類を行い、分類された当該転送フレームから容量可変管理フレームへのデータの統合を行ってもよい。
本願発明のマルチレーン光トランスポート方法では、前記送信手順において、当該ユニークな識別情報を1つ以上の転送フレームから成る容量可変管理フレームに付与し、当該転送フレームを複数のデータブロックに分割して1つ以上のレーンに分配して送信する際に、当該ユニークな識別情報を1つ以上のすべてのレーンに分配し、前記受信手順において、すべてのレーンの信号を受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該レーンのデータブロックの分類を行い、分類された当該レーンのデータブロックから当該転送フレームへのデータの統合を行ってもよい。
(第5の発明について課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、本願発明の帯域変更方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して複数のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送におけるレーン数増加時の遅延補償に関するものであり、特に、既存レーンのフレームの同期パターンおよびフレーム番号を含むデータブロックの複製を新規レーンで予め伝送し、同一のフレーム番号に対する同期パターンの遅延を比較し、既存レーンにおける同期パターンの遅延の方が大きい場合は、当該新規レーンに遅延の差分を与え、新規レーンにおける同期パターンの遅延の方が大きい場合は、既存レーンに遅延の差分を与えて既存レーンと新規レーンの遅延差を補償した後に、当該マルチレーン伝送の送信側において当該データブロックを分配するレーン数を変更する。
上記目的を達成するために、本願発明の帯域変更方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して複数のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送におけるレーン数増加時の遅延補償に関するものであり、特に、既存レーンのフレームの同期パターンおよびフレーム番号を含むデータブロックの複製を新規レーンで予め伝送し、同一のフレーム番号に対する同期パターンの遅延を比較し、既存レーンにおける同期パターンの遅延の方が大きい場合は、当該新規レーンに遅延の差分を与え、新規レーンにおける同期パターンの遅延の方が大きい場合は、既存レーンに遅延の差分を与えて既存レーンと新規レーンの遅延差を補償した後に、当該マルチレーン伝送の送信側において当該データブロックを分配するレーン数を変更する。
具体的には、本願発明のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、前記送信装置は、既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号を含むデータブロックを複製するデータブロック複製機能部と、前記データブロック複製機能部の複製したデータブロックを、既存レーンとは異なるレーンに出力する新規レーン出力機能部と、を備え、前記受信装置は、既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号と、新規レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号とを読み出す同期パターン読出し機能部と、同一のフレーム番号を有する既存レーンと新規レーンの同期パターンの遅延を比較し、既存レーン及び新規レーンのうちの遅延の小さなレーンに遅延の差分を与えることで既存レーンと新規レーンの遅延差を補償する新規レーン遅延補償機能部と、を備える。
本願発明のマルチレーン伝送システムでは、前記送信装置は、レーン数を増加又は減少させる制御情報とともに増加又は減少させるレーンを示す変更レーン情報を含むフレーム形式の信号のオーバヘッドを生成するオーバヘッド部生成機能部をさらに備え、前記新規レーン出力機能部は、前記オーバヘッド部生成機能部の生成したオーバヘッドを新規レーンに出力し、前記同期パターン読出し機能部は、前記制御情報及び前記変更レーン情報を読み出し、前記新規レーン遅延補償機能部は、前記制御情報及び前記変更レーン情報を用いて既存レーンと新規レーンを識別してもよい。
具体的には、本願発明のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムにおける帯域変更方法であって、前記送信装置が、既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号を含むデータブロックを複製し、複製したデータブロックを、既存レーンとは異なるレーンに出力する新規レーン出力手順と、前記受信装置が、既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号と、新規レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号とを読み出し、同一のフレーム番号を有する既存レーンと新規レーンの同期パターンの遅延を比較し、既存レーン及び新規レーンのうちの遅延の小さなレーンに遅延の差分を与えることで既存レーンと新規レーンの遅延差を補償する新規レーン遅延補償手順と、を有する。
本願発明のマルチレーン伝送システムでは、前記新規レーン出力手順において、前記送信装置が、レーン数を増加又は減少させる制御情報とともに増加又は減少させるレーンを示す変更レーン情報を含むフレーム形式の信号のオーバヘッドを生成し、生成したオーバヘッドを新規レーンに出力し、前記新規レーン遅延補償手順において、前記受信装置が、前記制御情報及び前記変更レーン情報を用いて既存レーンと新規レーンを識別し、同一のフレーム番号を有する既存レーンと新規レーンの同期パターンの遅延を比較してもよい。
(第6の発明について課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、本発明は、
フレーム信号を複数のレーンに分配して伝送するマルチレーン通信装置の受信部が各レーンのエラーを監視するマルチレーン監視方法において、
該フレーム信号は、複数の行で構成され、該行の各々は複数Nのサブ行にインタリーブされ、該サブ行の各々はエラー訂正用の符号化処理がなされた複数のシンボルで構成され、Nの自然数倍のシンボルからなるデータブロックを単位として各レーンに分配され、
受信部における、フレーム信号のサブ行に対する復号処理手段が、該サブ行のシンボルのうち、先頭から何個目のシンボルにエラーが生じたかを示すエラーロケータを算出し、該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、該変換したレーン番号の出現数を計数する。
上記目的を達成するために、本発明は、
フレーム信号を複数のレーンに分配して伝送するマルチレーン通信装置の受信部が各レーンのエラーを監視するマルチレーン監視方法において、
該フレーム信号は、複数の行で構成され、該行の各々は複数Nのサブ行にインタリーブされ、該サブ行の各々はエラー訂正用の符号化処理がなされた複数のシンボルで構成され、Nの自然数倍のシンボルからなるデータブロックを単位として各レーンに分配され、
受信部における、フレーム信号のサブ行に対する復号処理手段が、該サブ行のシンボルのうち、先頭から何個目のシンボルにエラーが生じたかを示すエラーロケータを算出し、該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、該変換したレーン番号の出現数を計数する。
具体的には、本願発明のマルチレーン監視システムは、複数行のフレームのうちの各行をインタリーブして予め定められた行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータをエラー訂正用の符号で符号化し、符号化された各サブ行を逆インタリーブして前記複数行のフレームに変換する送信部と、前記送信部から送信されたフレームの各行をインタリーブして前記行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータに含まれるエラーを検出してエラーの位置を示すエラーロケータの値を算出し、当該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、当該エラーロケータの値を変換した当該レーン番号の出現数を計数することで各レーンのエラーを監視する受信部と、備える。
具体的には、本願発明のマルチレーン監視方法は、複数行のフレームのうちの各行をインタリーブして予め定められた行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータをエラー訂正用の符号で符号化し、符号化された各サブ行を逆インタリーブして前記複数行のフレームに変換する送信手順と、送信されたフレームの各行をインタリーブして前記行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータに含まれるエラーを検出してエラーの位置を示すエラーロケータの値を算出し、当該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、当該エラーロケータの値を変換した当該レーン番号の出現数を計数することで各レーンのエラーを監視するエラー監視手順と、を有する。
(第7の発明について課題を解決するための手段)
本願発明のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、前記送信装置は、各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算するエラー検出用符号算出機能部と、各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロック以前のデータに対して前記エラー検出用符号算出機能部が計算したエラー検出用符号を、予め定められたフィールドに挿入するエラー検出用符号挿入機能部と、を備え、前記受信装置は、各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算し、当該計算結果及び前記予め定められたフィールドから読み出したエラー検出用符号を用いて各レーンのエラーを監視するエラー監視機能部を備える。
本願発明のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、前記送信装置は、各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算するエラー検出用符号算出機能部と、各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロック以前のデータに対して前記エラー検出用符号算出機能部が計算したエラー検出用符号を、予め定められたフィールドに挿入するエラー検出用符号挿入機能部と、を備え、前記受信装置は、各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算し、当該計算結果及び前記予め定められたフィールドから読み出したエラー検出用符号を用いて各レーンのエラーを監視するエラー監視機能部を備える。
本願発明のマルチレーン伝送システムにおける個別レーン監視方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムにおける個別レーン監視方法であって、前記送信装置が、各レーンにおける同期パターンを検出すると、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算するとともに、当該同期パターンを含むデータブロック以前のデータに対して計算したエラー検出用符号を予め定められたフィールドに挿入するエラー検出用符号挿入手順と、前記受信装置が、各レーンにおける同期パターンを検出すると、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算し、当該計算結果及び前記予め定められたフィールドから読み出したエラー検出用符号を用いて各レーンのエラーを監視するエラー監視手順と、を有する。
(第8の発明について課題を解決するための手段)
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し、レーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置であって、受信側において前記レーンの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によって、故障が検出された際に、同期パターンを含む前記データブロックの一部を用いて、故障が検出されたレーンを特定する識別情報を送信側に通知する故障通知手段とを備えたことを特徴とする。
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し、レーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置であって、受信側において前記レーンの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によって、故障が検出された際に、同期パターンを含む前記データブロックの一部を用いて、故障が検出されたレーンを特定する識別情報を送信側に通知する故障通知手段とを備えたことを特徴とする。
本発明は、前記故障通知手段は、前記レーンを特定する識別情報を通知する場合に、前記故障レーンを特定する識別情報を含む前記データブロックにおける前記同期パターンの一部を変更することを特徴とする。
本発明は、前記故障が検出されたレーンを特定する識別情報の通知を受けた送信側は、分割した前記データブロックを、前記故障が検出されたレーン以外のレーンに分配して伝送することを特徴とする。
本発明は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し、レーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法であって、受信側において前記レーンの故障を検出する故障検出ステップと、前記故障検出ステップによって、故障が検出された際に、同期パターンを含む前記データブロックの一部を用いて、故障が検出されたレーンを特定する識別情報を送信側に通知する故障通知ステップとを有することを特徴とする。
本発明は、前記故障通知ステップでは、前記レーンを特定する識別情報を通知する場合に、前記故障レーンを特定する識別情報を含む前記データブロックにおける前記同期パターンの一部を変更することを特徴とする。
(第9の発明について課題を解決するための手段)
本願発明のマルチレーン伝送装置は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信するマルチレーン伝送装置であって、各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害レーンの情報を有するマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備える。
本願発明のマルチレーン伝送装置は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信するマルチレーン伝送装置であって、各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害レーンの情報を有するマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備える。
本願発明のマルチレーン伝送装置では、前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、障害が発生したバーチャルレーンのレーン番号を通知するための領域を有してもよい。
本願発明のマルチレーン伝送装置では、前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、各レーンにおけるパリティビットを通知するための領域を有してもよい。
本願発明のマルチレーン伝送装置では、前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、各レーンにおける(Bit Interleaved Parity)を通知するための領域を有してもよい。
本願発明のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、前記送信装置は、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、各レーンの誤り検出用符号の情報を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備え、前記受信装置は、前記送信装置から受信したデータブロックのうちの前記マルチレーン転送機能拡張ブロックを除くブロックから得られたレーン毎の誤り検出用符号の値と前記マルチレーン転送機能拡張ブロックの値とを比較することで、レーン毎の誤り監視を行うレーン監視部と、前記送信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、前記レーン監視部において誤りが検出されたレーンの情報を含むマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部と、を備える。
本願発明のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、前記送信装置は、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害の発生したレーン番号を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備え、前記受信装置は、各レーンにおける前記マルチレーン転送機能拡張ブロックの情報に基づいて、障害が発生したレーンを除いた正常なレーンに分配する。
本願発明のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、前記送信装置は、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、複数のレーンからフレームを復元する際に用いるデスキュー量を示す値を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備え、前記受信装置は、前記送信装置から受信したデータブロックのうちの前記マルチレーン転送機能拡張ブロックから得られたデスキュー量を示す値を用いて、複数のレーンからフレームを復元する。
本願発明のマルチレーン伝送方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信するマルチレーン伝送方法であって、各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害レーンの情報を有するマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入手順を有する。
本願発明のマルチレーン伝送方法では、前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、障害が発生したバーチャルレーンのレーン番号を通知するための領域及び各レーンにおける(Bit Interleaved Parity)を通知するための領域を有してもよい。
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
(第1の発明についての発明の効果)
本発明は、複数の送信先又は優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先又は優先度の間でフレーマを共有することができる。
本発明は、複数の送信先又は優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先又は優先度の間でフレーマを共有することができる。
(第2の発明についての発明の効果)
本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、複数の対地に向かうデータフレームを伝送することを可能にするとともに、レーン数を増減させる場合であっても保護時間を設けることなくデータフレームの欠落を防止することを可能にすることができる。
本発明は、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、複数の対地に向かうデータフレームを伝送することを可能にするとともに、レーン数を増減させる場合であっても保護時間を設けることなくデータフレームの欠落を防止することを可能にすることができる。
(第3の発明についての発明の効果)
本発明によれば、レーン数が変更された場合でも各レーンのビットレートを一定にできるので、簡易な回路構成でマルチレーン伝送装置を実現できる。
本発明によれば、レーン数が変更された場合でも各レーンのビットレートを一定にできるので、簡易な回路構成でマルチレーン伝送装置を実現できる。
(第4の発明についての発明の効果)
本発明によれば、速度の異なる複数のOPUを用いることなく、レーン自体でバンドルされている対地或いはサービスクラスを知ることができる。
本発明によれば、速度の異なる複数のOPUを用いることなく、レーン自体でバンドルされている対地或いはサービスクラスを知ることができる。
(第5の発明についての発明の効果)
本発明によれば、実際に帯域を増加させる前に遅延補償を行うので、レイテンシの増大なしに帯域を増加させることが可能となる。
本発明によれば、実際に帯域を増加させる前に遅延補償を行うので、レイテンシの増大なしに帯域を増加させることが可能となる。
(第6の発明についての発明の効果)
本発明によれば、レーン毎の伝送品質を監視することができ、特定レーンのみ伝送品質が劣化した場合のリカバーが可能となる。
本発明によれば、レーン毎の伝送品質を監視することができ、特定レーンのみ伝送品質が劣化した場合のリカバーが可能となる。
(第7の発明についての発明の効果)
本発明によれば、レーン毎の品質監視が出来るので、特定のレーンの伝送品質だけが劣化した場合、予備レーンや優先度の低いサービスに使用しているレーンがあるならば、そのレーンを使用することが可能となる。また、伝送品質の劣化したレーンを除外して残りの正常レーンで縮退動作させることも可能となる。
本発明によれば、レーン毎の品質監視が出来るので、特定のレーンの伝送品質だけが劣化した場合、予備レーンや優先度の低いサービスに使用しているレーンがあるならば、そのレーンを使用することが可能となる。また、伝送品質の劣化したレーンを除外して残りの正常レーンで縮退動作させることも可能となる。
(第8の発明についての発明の効果)
本発明によれば、故障したレーンの識別情報を送信側に通知するようにしたため、正常レーンだけによる縮退運転が可能になるという効果が得られる。
本発明によれば、故障したレーンの識別情報を送信側に通知するようにしたため、正常レーンだけによる縮退運転が可能になるという効果が得られる。
(第9の発明についての発明の効果)
本発明によれば、マルチレーン転送方式において、バーチャルレーン毎に誤り監視を行うことで障害が発生したレーン番号を特定することができる。
本発明によれば、マルチレーン転送方式において、バーチャルレーン毎に誤り監視を行うことで障害が発生したレーン番号を特定することができる。
(第1の発明についての図面の簡単な説明)
本発明のマルチレーン通信システムの構成を示す図である。
本発明のマルチレーン送信装置の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン送信装置の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン受信装置の構成を示す図である。
物理レーンの帯域の変更前におけるバーチャルレーン群の構成を示す図である。
物理レーンの帯域の変更後におけるバーチャルレーン群の構成を示す図である。
伝送装置間の通信帯域の変化に伴うバーチャルレーン群の構成を示す図である。
転送フレームへのクライアント信号のマッピング方法を示す図である。
(第2の発明についての図面の簡単な説明)
本発明のマルチレーン通信システムの構成を示す図である。
本発明のマルチレーンの構成を示す図である。
本発明の設定テーブルの内容を示す図である。
本発明のマルチレーン送信装置の構成を示す図である。
本発明のデータフレーム振分部の構成を示す図である。
本発明のデータフレーム振分の処理を示す図である。
本発明のデータストリーム分割部の構成を示す図である。
本発明のデータストリーム分割の処理を示す図である。
本発明のマルチレーン受信装置の構成を示す図である。
本発明のデータフレーム再構成部の構成を示す図である。
本発明のデータフレーム再構成の処理を示す図である。
本発明のデータフレーム多重化の処理を示す図である。
(第3の発明についての図面の簡単な説明)
OTNのフレーム構造を示す図である。
従来のOTN−MLDの例(4レーン)を示す図である。
従来のOTN−MLDの例(8レーン)を示す図である。
本発明によるマルチレーン分配の例(8レーン)を示す図である。
本発明によるマルチレーン分配の別の例(8レーン)を示す図である。
本発明のマルチレーン伝送装置の送信部の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン伝送装置で使用するLLMの位置を示す図である。
本発明の実施形態1でマルチレーン伝送装置の送信部のOH処理部におけるLLMの値の決定法を示すフローチャートである。
本発明の実施形態1でマルチレーン伝送装置の送信部のレーン番号決定部におけるレーン番号の決定法を示すフローチャートである。
本発明のマルチレーン伝送装置の受信部の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン伝送装置の受信部のレーン識別&遅延差補償部における遅延差補償前の状態の一例を示す図である。
本発明のマルチレーン伝送装置の受信部のレーン識別&遅延差補償部における遅延差補償後の状態の一例を示す図である。
本発明でLLMを2バイト用いる場合のLLMの位置を示す図である。
本発明の実施形態2でマルチレーン伝送装置の送信部のOH処理部におけるLLMの値の決定法を示すフローチャートである。
本発明の実施形態2でマルチレーン伝送装置の送信部のレーン番号決定部におけるレーン番号の決定法を示すフローチャートである。
(第4の発明についての図面の簡単な説明)
OTNのフレーム構造を示す図である。
VCATにおけるOPUk−XvとOPUkの関係を示す図である。
VCATで用いられるVCOHおよびPSIの構成を示す図である。
本発明の拡張されたVCATにおけるOPU4−1+5−2veとOPU4及びOPU5の関係を示す図である。
本発明の実施形態1および実施形態2における拡張されたVCATで用いられるVCOHおよびPSIの配置および構成を示す図である。
本発明の実施形態3における拡張されたVCATのOHを示す図である。
本発明の実施形態1〜実施形態5で想定するネットワーク構成を示す図である。
本発明の実施形態1および実施形態3におけるマルチレーン光トランスポートシステムの送信側の構成を示す図である。
本発明の実施形態1〜3における拡張ODUの構成を示す図である。
本発明の実施形態1および3におけるマルチレーン光トランスポートシステムの受信側の構成を示す図である。
本発明の実施形態2におけるマルチレーン光トランスポートシステムの送信側の構成を示す図である。
本発明の実施形態2におけるマルチレーン光トランスポートシステムの受信側の構成を示す図である。
本発明のOTUflexにおけるOPUfn−YとOPUfnの関係を示す図である。
本発明の実施形態4におけるOTUflexで用いられるMCOHおよびPSIの構成を示す図である。
本発明の実施形態5におけるOTUflexで用いられるMCOHおよびPSIの構成を示す図である。
本発明の実施形態4〜5において、OPUfn OHの先頭にMLOHを配置する場合に、OTUflexで用いられるMLOHの配置を示す図である。
本発明の実施形態4〜5において、OTUfn OHの予備領域にMLOHを配置する場合に、OTUflexで用いられるMLOHの配置を示す図である。
本発明の実施形態4〜5において、FA OHの1バイト目にMLOHを配置する場合に、OTUflexで用いられるMLOHの配置を示す図である。
本発明の実施形態4〜5におけるマルチレーン光トランスポートシステムの送信側の構成を示す図である。
本発明の実施形態4〜5において、OPUfn OHの先頭にMLOHを配置する場合に、拡張ODUの構成を示す図である。
本発明の実施形態4〜5において、OTUfn OHの予備領域にMLOHを配置する場合に、拡張ODUの構成を示す図である。
本発明の実施形態4〜5において、FA OHの1バイト目にMLOHを配置する場合に、拡張ODUの構成を示す図である。
本発明の実施形態4〜5におけるマルチレーン分配の様子を示す図である。
本発明の実施形態4〜5におけるマルチレーン分配で、データブロック数がレーン数で割り切れない場合の様子を示す図である。
本発明の実施形態4〜5におけるマルチレーン光トランスポートシステムの受信側の構成を示す図である。
本発明の実施形態4〜5におけるMLOH検出部におけるMLOHのデスクランブルを示す図である。
本発明の実施形態4〜5におけるマルチレーンコンバイナにおけるレーン間の遅延時間差補償を示す図である。
本発明の実施形態1〜5における送信側のデータフローの設定を示す表である。
本発明の実施形態1における送信側のVCOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態2における送信側のVCOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態3における送信側のVCOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態1における受信側のVCOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態2における受信側のVCOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態3における受信側のVCOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態1および3におけるデフレーム処理回路で測定される遅延時間差を示す表である。
本発明の実施形態2におけるデフレーム処理回路で測定される遅延時間差を示す表である。
本発明の実施形態1〜5における受信側のデータフローの設定を示す表である。
本発明の実施形態4における送信側のMLOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態5における送信側のMLOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態4における受信側のMLOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態5における受信側のMLOHおよびPSIの主な項目を示す表である。
本発明の実施形態1および実施形態2における拡張されたVCATのOHの別の例を示す図である。
本発明の実施形態1および実施形態2における拡張されたVCATのOHの別の例を示す図である。
本発明の実施形態3における拡張されたVCATのOHの別の例を示す図である。
本発明の実施形態3における拡張されたVCATのOHの別の例を示す図である。
本発明の実施形態4におけるOTUflexで用いられるMLOHの構成の別の例を示す図である。
本発明の実施形態4におけるOTUflexで用いられるMLOHの構成の別の例を示す図である。
本発明の実施形態5におけるOTUflexで用いられるMLOHの構成の別の例を示す図である。
本発明の実施形態5におけるOTUflexで用いられるMLOHの構成の別の例を示す図である。
(第5の発明についての図面の簡単な説明)
OTNのフレーム構造を示す図である。
OTN−MLDの例(4レーン)を示す図である。
OTN−MLDを用いたマルチレーン伝送装置の送信部の構成を示す図である。
OTN−MLDを用いたマルチレーン伝送装置の受信部の構成を示す図である。
OTN−MLDを用いたマルチレーン伝送装置の受信部におけるレーン識別&遅延差補償部の構成を示す図である。
OTN−MLDにおける遅延補償前の状態例(4レーン)を示す図である。
OTN−MLDにおける遅延補償後の状態例(4レーン)を示す図である。
従来のOTN−MLDで帯域を増加させる動作を示す図である。
本発明によるOTN−MLDで帯域を増加させる動作を示す図である。
本発明によるRCOHの配置例を示す図である。
本発明によるRCOHにおけるLNUMの割り当て例を示す図である。
本発明のRCOHを用いた帯域増加の手順を示す図である。
本発明のRCOHを用いた帯域減少の手順を示す図である。
本発明によるRCOHの別の配置例を示す図である。
(第6の発明についての図面の簡単な説明)
OTNのフレーム構造を示す図である。
セクション監視区間の品質監視を行うSM OHとBIP−8の位置を示す図である。
SM OHにおけるBIP−8の算出および挿入を示す図である。
パス監視区間の品質監視を行うPM OHとBIP−8の位置を示す図である。
PM OHにおけるBIP−8の算出および挿入を示す図である。
FEC符号前のバイトインタリーブを示す図である。
FEC符号化における各バイトの位置関係を示す図である。
FEC符号後の逆インタリーブを示す図である。
拡大体GF(28)の要素と8ビットシンボルの対応の一部を示す表である。
FEC復号前のバイトインタリーブを示す図である。
FEC復号後の逆インタリーブを示す図である。
OTN−MLDにおける16バイトデータブロックの位置とレーンの関係を示す図である。
本発明のマルチレーン監視方式を用いたマルチレーン伝送装置の受信部の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン監視方式を用いたマルチレーン伝送装置の受信部におけるFEC復号部の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン監視方式を用いたマルチレーン伝送装置の受信部におけるサブ行データ復号部の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン監視方式を用いたマルチレーン伝送装置の受信部におけるサブ行データ復号部の第2の構成を示す図である。
本発明のマルチレーン監視方式を用いたマルチレーン伝送装置の受信部におけるサブ行データ復号部の第3の構成を示す図である。
(第7の発明についての図面の簡単な説明)
OTNのフレーム構造を示す図である。
セクション監視区間の品質監視を行うSM OHとBIP−8の位置を示す図である。
SM OHにおけるBIP−8の算出および挿入を示す図である。
パス監視区間の品質監視を行うPM OHとBIP−8の位置を示す図である。
PM OHにおけるBIP−8の算出および挿入を示す図である。
LM OHの位置を示す図である。
送信側におけるCRC−8の算出・挿入と、受信側におけるエラー検出を示す図である。
本発明を用いたマルチレーン伝送システム装置における送信装置の構成例を示す図である。
レーン分配部5の構成を示す図である。
本発明を用いたマルチレーン伝送システム装置における受信装置の構成例を示す図である。
OH解読部11の構成を示す図である。
デスクランブル部22の動作の一例を示す図である。
(第8の発明についての図面の簡単な説明)
故障レーン通知時のOTU OHにおけるE−OHの位置を示す図である。
故障レーン通知時のFAOHにおけるE−OHの位置を示す図である。
E−FASにおける先頭バイトの置換パターンの例を示す図である。
本発明の第1の実施形態によるマルチレーン伝送装置の構成を示すブロック図である。
E−OHのフォーマットの例を示す図である。
E−OHのデスクランブル動作を示す図である。
縮退運転しているマルチレーン装置を示す図である。
第2の実施形態よるE−OHのフォーマットの例を示す図である。
OTNのフレーム構造を示す図である。
OTU OHにおけるSM OHの位置を示す図である。
(第9の発明についての図面の簡単な説明)
本発明のマルチレーン転送システムの一例を示す。
送信装置の処理フローチャートの一例を示す。
受信装置の処理フローチャートの一例を示す。
マルチフレームMFの構成例を示す。
バーチャルレーンが10レーンのときのマルチレーン転送機能拡張ブロックの一例を示す。
バーチャルレーンが7レーンのときのマルチレーン転送機能拡張ブロックの一例を示す。
マルチレーン転送機能拡張ブロックの内訳の一例を示す。
112レーン以上のバーチャルレーンを利用する場合のマルチレーン転送機能拡張ブロックの内訳の一例を示す。
マルチフレームを構成した場合のマルチレーン転送機能拡張ブロックの挿入方法の一例を示す。
実施形態2に係るマルチレーン転送システムの一例を示す。
マルチレーン伝送装置7bとマルチレーン伝送装置7cへマルチレーン転送する場合の、各バーチャルレーンにマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入した状態を示す。
BIPを計算するブロックの一例を示す。
実施形態6に係るマルチレーン転送システムの一例を示す。
非特許文献9−1におけるマルチレーン転送のレイヤ構造を示す。
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
(第1の発明についての発明を実施するための形態)
(実施形態1)
実施形態1では、複数の送信先、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先の間でフレーマを共有する。
(実施形態1)
実施形態1では、複数の送信先、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先の間でフレーマを共有する。
本発明のマルチレーン通信システムの構成を図1−1に示す。マルチレーン通信システムは、伝送装置1−1、1−2、1−3、伝送装置1−1に接続されるクライアント装置2−11、2−12、伝送装置1−2に接続されるクライアント装置2−21、2−22、伝送装置1−3に接続されるクライアント装置2−31、伝送装置1−1に接続される光スイッチ3−1、伝送装置1−2に接続される光スイッチ3−2、伝送装置1−3に接続される光スイッチ3−3、及び光スイッチ3−1、3−2、3−3を介して複数の物理レーンを用いてクライアント装置2間でフレームを転送するネットワーク4から構成される。
本発明のマルチレーン送信装置の構成を図1−2及び図1−3に示す。マルチレーン送信装置11は、各伝送装置1−1、1−2、1−3に備わっており、クライアント信号振分部111−1、111−2、バッファメモリ112−1、112−2、転送帯域計算部113、シェーピング部114−1、114−2、フレーマ部115から構成される。フレーマ部115は、転送フレーム生成部116及びバーチャルレーン群生成部117から構成される。
本発明のマルチレーン受信装置の構成を図1−4に示す。マルチレーン受信装置12は、各伝送装置1−1、1−2、1−3に備わっており、デフレーマ部121及びクライアント信号振分部124から構成される。デフレーマ部121は、バーチャルレーン群復元部122及びクライアント信号復元部123から構成される。
以下の説明では、クライアント装置2−11、2−12が、伝送装置1−1、1−2及び光スイッチ3−1、3−2を介して、クライアント装置2−21、2−22に、フレームを転送するとともに、伝送装置1−1、1−3及び光スイッチ3−1、3−3を介して、クライアント装置2−31に、フレームを転送する処理を説明する。
クライアント信号振分部111−1、111−2は、それぞれクライアント装置2−11、2−12からクライアント信号を入力し、クライアント信号を送信先に基づいて振り分ける。具体的には、クライアント信号振分部111−1、111−2は、IEEE802.1Qで定義されるVLAN(Virtual Local Area Network)タグに包含されるVID(VLAN ID)に基づいて、クライアント装置2−21、2−22へのクライアント信号をバッファメモリ112−1に格納し、クライアント装置2−31へのクライアント信号をバッファメモリ112−2に格納する。
クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送希望帯域を30Gbpsとし、クライアント装置2−31への転送フレームの転送希望帯域を20Gbpsとする。ここで、伝送装置1−2、1−3への光パス容量には限度があるため、ネットワーク4への転送帯域をクライアント装置2への転送フレームの転送希望帯域と等しくできるとは限らない。
ここで、転送フレームと可変フレームは同一のものである。
転送帯域計算部113は、伝送装置1−2、1−3への光パス容量に基づいて、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送帯域を計算し、クライアント装置2−31への転送フレームの転送帯域を計算する。
伝送装置1−1には、ネットワーク4側に、1本当たりの帯域が10Gbpsである物理レーンが4本接続されている。よって、伝送装置1−2、1−3への光パス容量は、10Gbps/本×4本=40Gbpsである。そこで、転送帯域計算部113は、クライアント装置2−21、2−22、2−31への転送フレームの転送帯域の和が、伝送装置1−2、1−3への光パス容量を超えないように、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送帯域を例えば30Gbpsと計算し、クライアント装置2−31への転送フレームの転送帯域を例えば10Gbpsと計算する。
シェーピング部114−1は、転送帯域計算部113が計算したクライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送帯域に基づいて、クライアント装置2−21、2−22へのクライアント信号を、バッファメモリ112−1から読み出し速度を調整しながら読み出し、転送フレーム生成部116に出力する。ここで、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送希望帯域が30Gbpsであるところ、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送帯域は30Gbpsであるため、バッファメモリ112−1への入力速度に等しい読み出し速度で読み出しを行う。
シェーピング部114−2は、転送帯域計算部113が計算したクライアント装置2−31への転送フレームの転送帯域に基づいて、クライアント装置2−31へのクライアント信号を、バッファメモリ112−2から読み出し速度を調整しながら読み出し、転送フレーム生成部116に出力する。ここで、クライアント装置2−31への転送フレームの転送希望帯域が20Gbpsであるところ、クライアント装置2−31への転送フレームの転送帯域は10Gbpsであるため、バッファメモリ112−2への入力速度と異なる読み出し速度で読み出しを行う。
バーチャルレーン群生成部117は、クライアント信号振分部111−1、111−2が各送信先に基づいて振り分けた各転送フレームの送信に必要な、物理レーンの帯域が可変であっても帯域が一定であるバーチャルレーンの本数を決定する。後述するが、バーチャルレーンの1本当たりの帯域は、一定であってもよく、可変であってもよい。
具体的には、バーチャルレーン群生成部117は、物理レーンの1本当たりの帯域が現時点では10Gbpsであることから、バーチャルレーンの1本当たりの帯域を10Gbpsの1/x倍(xは自然数)としている。ここでは、x=1としている。ところで、全バーチャルレーンの帯域が全物理レーンの帯域と等しくなるように、全バーチャルレーンの本数が全物理レーンの本数及び物理レーンの1本当たりの帯域に応じて定められる。
バーチャルレーン群生成部117は、転送帯域計算部113が計算したクライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送帯域、及びバーチャルレーンの1本当たりの帯域に基づいて、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの送信に必要なバーチャルレーンの本数を決定する。
ここで、物理レーンの1本当たりの帯域が変化する前に、物理レーンの1本当たりの帯域が上述のように10Gbpsであり、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送帯域が上述のように30Gbpsであるとき、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの送信に必要なバーチャルレーンの本数は、30Gbps/(10Gbps/本)=3本と決定される。
そして、物理レーンの1本当たりの帯域が変化した後に、物理レーンの1本当たりの帯域が10Gbpsから20Gbpsに増加し、これに伴ってクライアント装置2−21、2−22への転送フレームの転送帯域が30Gbpsから60Gbpsに増加したとき、クライアント装置2−21、2−22への転送フレームの送信に必要なバーチャルレーンの本数は、60Gbps/(10Gbps/本)=6本と増加される。このように、物理レーンの1本当たりの帯域が変化したときでも、バーチャルレーンの1本当たりの帯域は変化させず、必要なバーチャルレーンの本数を変化させる。
バーチャルレーン群生成部117は、転送帯域計算部113が計算したクライアント装置2−31への転送フレームの転送帯域、及びバーチャルレーンの1本当たりの帯域に基づいて、クライアント装置2−31への転送フレームの送信に必要なバーチャルレーンの本数を決定する。
ここで、物理レーンの1本当たりの帯域が変化する前に、物理レーンの1本当たりの帯域が上述のように10Gbpsであり、クライアント装置2−31への転送フレームの転送帯域が上述のように10Gbpsであるとき、クライアント装置2−31への転送フレームの送信に必要なバーチャルレーンの本数は、10Gbps/(10Gbps/本)=1本と決定される。
そして、物理レーンの1本当たりの帯域が変化した後に、物理レーンの1本当たりの帯域が10Gbpsから20Gbpsに増加し、これに伴ってクライアント装置2−31への転送フレームの転送帯域が10Gbpsから20Gbpsに増加したとき、クライアント装置2−31への転送フレームの送信に必要なバーチャルレーンの本数は、20Gbps/(10Gbps/本)=2本と増加される。このように、物理レーンの1本当たりの帯域が変化したときでも、バーチャルレーンの1本当たりの帯域は変化させず、必要なバーチャルレーンの本数を変化させる。
転送フレーム生成部116は、クライアント信号振分部111−1、111−2が各送信先に基づいて振り分けた各クライアント信号を、シェーピング部114−1、114−2から入力し、バーチャルレーン群生成部117が本数を決定した各バーチャルレーンに振り分け、各バーチャルレーンに振り分けた各クライアント信号を各転送フレームとしてフレーム化する。
まず、物理レーンの1本当たりの帯域が変化する前における、転送フレーム生成部116の処理について、図1−5を用いて説明し、次に、物理レーンの1本当たりの帯域が変化した後における、転送フレーム生成部116の処理について、図1−6を用いて説明する。
物理レーンの1本当たりの帯域が変化する前に、物理レーンの1本当たりの帯域が10Gbpsであるときの、バーチャルレーン群の構成を図1−5に示す。
転送フレーム生成部116は、伝送装置1−1から伝送装置1−2へのクライアント信号を、3本のバーチャルレーンVL0、VL1、VL2に振り分ける。具体的には、転送フレーム生成部116は、転送フレームF2−0をバーチャルレーンVL0、VL1、VL2の順序で振り分け、転送フレームF2−1をバーチャルレーンVL1、VL2、VL0の順序で振り分け、転送フレームF2−2をバーチャルレーンVL2、VL0、VL1の順序で振り分け、・・・、転送フレームF2−252をバーチャルレーンVL0、VL1、VL2の順序で振り分け、転送フレームF2−253をバーチャルレーンVL1、VL2、VL0の順序で振り分け、転送フレームF2−254をバーチャルレーンVL2、VL0、VL1の順序で振り分ける。このように、転送フレーム生成部116は、レーンローテーションを行う。3本のバーチャルレーンVL0、VL1、VL2を、伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーン群とする。
転送フレーム生成部116は、伝送装置1−1から伝送装置1−3へのクライアント信号を、1本のバーチャルレーンVL0に振り分ける。具体的には、転送フレーム生成部116は、転送フレームF3−0、F3−1、F3−2、・・・、F3−252、F3−253、F3−254を、バーチャルレーンVL0に振り分ける。1本のバーチャルレーンVL0を、伝送装置1−1から伝送装置1−3へのバーチャルレーン群とする。
物理レーンの1本当たりの帯域が変化した後に、物理レーンの1本当たりの帯域が10Gbpsから20Gbpsに増加したときの、バーチャルレーン群の構成を図1−6に示す。
転送フレーム生成部116は、伝送装置1−1から伝送装置1−2へのクライアント信号を、6本のバーチャルレーンVL0、VL1、VL2、VL3、VL4、VL5に振り分ける。具体的には、転送フレーム生成部116は、転送フレームF2−0をバーチャルレーンVL0、VL1、VL2、VL3、VL4、VL5の順序で振り分け、転送フレームF2−1をバーチャルレーンVL1、VL2、VL3、VL4、VL5、VL0の順序で振り分け、転送フレームF2−2をバーチャルレーンVL2、VL3、VL4、VL5、VL0、VL1の順序で振り分け、・・・、転送フレームF2−249をバーチャルレーンVL3、VL4、VL5、VL0、VL1、VL2の順序で振り分け、転送フレームF2−250をバーチャルレーンVL4、VL5、VL0、VL1、VL2、VL3の順序で振り分け、転送フレームF2−251をバーチャルレーンVL5、VL0、VL1、VL2、VL3、VL4の順序で振り分ける。このように、転送フレーム生成部116は、レーンローテーションを行う。6本のバーチャルレーンVL0、VL1、VL2、VL3、VL4、VL5を、伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーン群とする。
転送フレーム生成部116は、伝送装置1−1から伝送装置1−3へのクライアント信号を、2本のバーチャルレーンVL0、VL1に振り分ける。具体的には、転送フレーム生成部116は、転送フレームF3−0をバーチャルレーンVL0、VL1の順序で振り分け、転送フレームF3−1をバーチャルレーンVL1、VL0の順序で振り分け、転送フレームF3−2をバーチャルレーンVL0、VL1の順序で振り分け、・・・、転送フレームF3−249をバーチャルレーンVL1、VL0の順序で振り分け、転送フレームF3−250をバーチャルレーンVL0、VL1の順序で振り分け、転送フレームF3−251をバーチャルレーンVL1、VL0の順序で振り分ける。このように、転送フレーム生成部116は、レーンローテーションを行う。2本のバーチャルレーンVL0、VL1を、伝送装置1−1から伝送装置1−3へのバーチャルレーン群とする。
ここで、非特許文献1−2のように、マルチレーン受信装置12が、各転送フレームの先頭を識別するため、転送フレーム生成部116は、各転送フレームの先頭において、先頭固定ビットパターンを付加する。そして、非特許文献1−2のように、マルチレーン受信装置12が、バーチャルレーン群に包含される複数のバーチャルレーンの間において、波長分散や経路差に起因するスキューを補償するため、転送フレーム生成部116は、各転送フレームの先頭において、VLM(Virtual Lane Marker)を付加する。ここでは、VLMは、8bitであり、最小値としての0から最大値としての28−1=255まで、値を採り得る。
ここで、VLMはLLMであってもよく、本願では区別していない。
物理レーンの1本当たりの帯域が変化する前に、物理レーンの1本当たりの帯域が10Gbpsであるときの、VLMの付加方法を図1−5に示す。
伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーン群については、VLMの最大値を、256までの値のうちバーチャルレーンの本数である3で割り切れる最大値から1を減算した値である254に設定する。バーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF2−0、F2−3、・・・、F2−252の先頭に、それぞれVLM=0、3、・・・、252を付加する。バーチャルレーンVL1に対して、転送フレームF2−1、・・・、F2−253の先頭に、それぞれVLM=1、・・・、253を付加する。バーチャルレーンVL2に対して、転送フレームF2−2、・・・、F2−251、F2−254の先頭に、それぞれVLM=2、・・・、251、254を付加する。VLM=254を付加した転送フレームF2に続く転送フレームF2には、以上と同様にVLM=0、1、・・・、253、254を付加することを繰り返す。
伝送装置1−1から伝送装置1−3へのバーチャルレーン群については、VLMの最大値を、256までの値のうちバーチャルレーンの本数である1で割り切れる最大値から1を減算した値である255に設定する。バーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF3−0、F3−1、F3−2、・・・、F3−252、F3−253、F3−254の先頭に、それぞれVLM=0、1、2、・・・、252、253、254を付加する。VLM=255を付加した転送フレームF3に続く転送フレームF3には、以上と同様にVLM=0、1、・・・、254、255を付加することを繰り返す。
物理レーンの1本当たりの帯域が変化した後に、物理レーンの1本当たりの帯域が10Gbpsから20Gbpsに増加したときの、VLMの付加方法を図1−6に示す。
伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーン群については、VLMの最大値を、256までの値のうちバーチャルレーンの本数である6で割り切れる最大値から1を減算した値である251に設定する。バーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF2−0、F2−6、・・・、F2−246の先頭に、それぞれVLM=0、6、・・・、246を付加する。バーチャルレーンVL1に対して、転送フレームF2−1、・・・、F2−247の先頭に、それぞれVLM=1、・・・、247を付加する。バーチャルレーンVL2に対して、転送フレームF2−2、・・・、F2−248の先頭に、それぞれVLM=2、・・・、248を付加する。バーチャルレーンVL3に対して、転送フレームF2−3、・・・、F2−249の先頭に、それぞれVLM=3、・・・、249を付加する。バーチャルレーンVL4に対して、転送フレームF2−4、・・・、F2−250の先頭に、それぞれVLM=4、・・・、250を付加する。バーチャルレーンVL5に対して、転送フレームF2−5、・・・、F2−245、2−251の先頭に、それぞれVLM=2、・・・、245、251を付加する。VLM=251を付加した転送フレームF2に続く転送フレームF2には、以上と同様にVLM=0、1、・・・、250、251を付加することを繰り返す。
伝送装置1−1から伝送装置1−3へのバーチャルレーン群については、VLMの最大値を、256までの値のうちバーチャルレーンの本数である2で割り切れる最大値から1を減算した値である255に設定する。バーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF3−0、F3−2、・・・、F3−248、F3−250の先頭に、それぞれVLM=0、2、・・・、248、250を付加する。バーチャルレーンVL1に対して、転送フレームF3−1、F3−3、・・・、F3−249、F3−251の先頭に、それぞれVLM=1、3、・・・、249、251を付加する。VLM=255を付加した転送フレームF3に続く転送フレームF3には、以上と同様にVLM=0、1、・・・、254、255を付加することを繰り返す。
ところで、図1−2及び図1−3において、転送フレーム生成部116が生成する転送フレームの個数が相違しているように、伝送装置1−1から伝送装置1−2への転送フレームの転送帯域が時間変化するとともに、伝送装置1−1から伝送装置1−3への転送フレームの転送帯域が時間変化することがある。ここでは、伝送装置1−1から伝送装置1−2への転送フレームの転送帯域が、30Gbps(第1段階)→20Gbps(第2段階)→0Gbps(第3段階)のように時間変化し、伝送装置1−1から伝送装置1−3への転送フレームの転送帯域が、10Gbps(第1段階)→20Gbps(第2段階)→40Gbps(第3段階)のように時間変化し、バーチャルレーンの1本当たりの帯域は10Gbpsで一定であるとする。伝送装置1間の通信帯域の変化に伴うバーチャルレーン群の構成を図1−7に示す。
第1段階では、伝送装置1−1から伝送装置1−2に、転送フレームF2−1−0、F2−1−1、F2−1−2、F2−1−3、・・・を送信し、伝送装置1−1から伝送装置1−3に、転送フレームF3−1−0、F3−1−1、F3−1−2、F3−1−3、・・・を送信する。そして、伝送装置1−1から伝送装置1−2で、バーチャルレーンを30Gbps/(10Gbps/本)=3本(バーチャルレーンVL0、VL1、VL2)割り振られ、伝送装置1−1から伝送装置1−3で、バーチャルレーンを10Gbps/(10Gbps/本)=1本(バーチャルレーンVL0)割り振られる。
伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF2−1−0、F2−1−3、・・・の先頭に、それぞれVLM=0、3、・・・を付加する。伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーンVL1に対して、転送フレームF2−1−1、・・・の先頭に、それぞれVLM=1、・・・を付加する。伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーンVL2に対して、転送フレームF2−1−2、・・・の先頭に、それぞれVLM=2、・・・を付加する。伝送装置1−1から伝送装置1−3へのバーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF3−1−0、F3−1−1、F3−1−2、F3−1−3、・・・の先頭に、それぞれVLM=0、1、2、3、・・・を付加する。
第2段階では、伝送装置1−1から伝送装置1−2に、転送フレームF2−2−0、F2−2−1、F2−2−2、F2−2−3、・・・を送信し、伝送装置1−1から伝送装置1−3に、転送フレームF3−2−0、F3−2−1、F3−2−2、F3−2−3、・・・を送信する。そして、伝送装置1−1から伝送装置1−2で、バーチャルレーンを20Gbps/(10Gbps/本)=2本(バーチャルレーンVL0、VL1)割り振られ、伝送装置1−1から伝送装置1−3で、バーチャルレーンを20Gbps/(10Gbps/本)=2本(バーチャルレーンVL0、VL1)割り振られる。
伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF2−2−0、F2−2−2、・・・の先頭に、それぞれVLM=0、2、・・・を付加する。伝送装置1−1から伝送装置1−2へのバーチャルレーンVL1に対して、転送フレームF2−2−1、F2−2−3、・・・の先頭に、それぞれVLM=1、3、・・・を付加する。伝送装置1−1から伝送装置1−3へのバーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF3−2−0、F3−2−2、・・・の先頭に、それぞれVLM=0、2、・・・を付加する。伝送装置1−1から伝送装置1−3へのバーチャルレーンVL1に対して、転送フレームF3−2−1、F3−2−3、・・・の先頭に、それぞれVLM=1、3・・・を付加する。
第3段階では、伝送装置1−1から伝送装置1−3に、転送フレームF3−3−0、F3−3−1、F3−3−2、F3−3−3、・・・を送信する。そして、伝送装置1−1から伝送装置1−3で、バーチャルレーンを40Gbps/(10Gbps/本)=4本(バーチャルレーンVL0、VL1、VL2、VL3)割り振られる。
バーチャルレーンVL0に対して、転送フレームF3−3−0、・・・の先頭に、それぞれVLM=0、・・・を付加する。バーチャルレーンVL1に対して、転送フレームF3−3−1、・・・の先頭に、それぞれVLM=1、・・・を付加する。バーチャルレーンVL2に対して、転送フレームF3−3−2、・・・の先頭に、それぞれVLM=2、・・・を付加する。バーチャルレーンVL3に対して、転送フレームF3−3−3、・・・の先頭に、それぞれVLM=3、・・・を付加する。
ところで、伝送装置1−1から伝送装置1−2へのクライアント信号の転送帯域が、転送フレームF2のペイロード容量以下であるとともに、伝送装置1−1から伝送装置1−3へのクライアント信号の転送帯域が、転送フレームF3のペイロード容量以下であることがある。ここでは、伝送装置1−1から伝送装置1−2で、バーチャルレーンを3本(バーチャルレーンVL0、VL1、VL2)割り振られ、伝送装置1−1から伝送装置1−3で、バーチャルレーンを1本(バーチャルレーンVL0)割り振られ、非特許文献1−2のように、GMP(Generic Mapping Procedure)方式を利用して、クライアント信号を転送フレームFのペイロードにマッピングする。転送フレームへのクライアント信号のマッピング方法を図1−8に示す。
但し、ペイロード容量が変化する転送フレームFへのマッピング方式は、GMPだけに限らず、たとえばGFP(Generic Framing Procedure)を利用してもよい。転送フレームFのペイロードに対して、GMPでclient dataとstuffをマッピングしていくところを、GFPでは、GFPフレームをマッピングしていく。GFPでは、クライアント信号とペイロードの周波数がずれた際に、stuffを一括して挿入する。一方、GMPは、GFPよりも細かい粒度でstuffを挿入するため、stuff挿抜処理における周波数の変動が、GFPと比較して少ない。但し、細かい粒度でstuffを挿抜するため、GFPと比べて計算量が多くなる。
転送フレームFのペイロードを、任意のバイト数のブロックで分割し、P_server個のブロックとする。P_server個のブロックのうち、クライアント信号をマッピングするブロックの数を、Cm=(F_client/F_server)×(B_server/m)とし、クライアント信号をマッピングしないブロックの数を、P_server−Cm=P_server−(F_client/F_server)×(B_server/m)とする。F_clientは、クライアント信号のビットレートであり、F_serverは、転送フレームFのビットレートであり、B_serverは、転送フレームFのペイロードのバイト数であり、mは、ブロックのバイト数である。
P_server個のブロックのうち、i番目のブロックにおいて、(i×Cm) mod P_server<Cmが成り立つときには、そのi番目のブロックをDataブロックとして、そのi番目のブロックにクライアント信号をマッピングする。P_server個のブロックのうち、i番目のブロックにおいて、(i×Cm) mod P_server≧Cmが成り立つときには、そのi番目のブロックをStuffブロックとして、そのi番目のブロックにクライアント信号をマッピングしない。
伝送装置1−1から伝送装置1−2への転送フレームF2では、バーチャルレーン数(3本)に比例して、P_server=30としており、Cm=29である。上述の2つの不等式のうちいずれの不等式が成り立つかに基づいて、1番目のブロックをStuffブロックとし、2〜30番目のブロックをDataブロックとする。
伝送装置1−1から伝送装置1−3への転送フレームF3では、バーチャルレーン数(1本)に比例して、P_server=10としており、Cm=9である。上述の2つの不等式のうちいずれの不等式が成り立つかに基づいて、1番目のブロックをStuffブロックとし、2〜10番目のブロックをDataブロックとする。
転送フレーム生成部116は、伝送装置1−1から伝送装置1−2への転送フレームF2については、バーチャルレーンの本数(3本)、P_serverの値及びCmの値を、転送フレームF2のオーバヘッドに書き込むか、転送フレームF2と別個の制御プレーンで伝送する。そして、転送フレーム生成部116は、誤り訂正符号をさらに付加する。ここで、転送フレーム生成部116は、オーバヘッドを付加するのみであり、バーチャルレーン群生成部117の出力に、誤り訂正符号を付加してもよい。さらに、誤り訂正符号を付加せず、転送フレーム生成部116は、オーバヘッドを付加するのみでもよい。
転送フレーム生成部116は、伝送装置1−1から伝送装置1−3への転送フレームF3については、バーチャルレーンの本数(1本)、P_serverの値及びCmの値を、転送フレームF3のオーバヘッドに書き込むか、転送フレームF3と別個の制御プレーンで伝送する。そして、転送フレーム生成部116は、誤り訂正符号をさらに付加する。ここで、転送フレーム生成部116は、オーバヘッドを付加するのみであり、バーチャルレーン群生成部117の出力に、誤り訂正符号を付加してもよい。さらに、誤り訂正符号を付加せず、転送フレーム生成部116は、オーバヘッドを付加するのみでもよい。
バーチャルレーン群生成部117は、各バーチャルレーンを物理レーンに多重化して、物理レーンを用いて、転送フレーム生成部116がフレーム化した各転送フレームを送信する。例えば、物理レーンの帯域の変更前の図1−5の状態では、バーチャルレーン群生成部117は、3本のバーチャルレーンVL0、VL1、VL2からなるバーチャルレーン群について、3本の物理レーンを用いて転送を行い、1本のバーチャルレーンVL0からなるバーチャルレーン群について、1本の物理レーンを用いて転送を行う。そして、物理レーの帯域の変更後の図1−6の状態では、バーチャルレーン群生成部117は、6本のバーチャルレーンVL0、VL1、VL2、VL3、VL4、VL5からなるバーチャルレーン群について、3本の物理レーンを用いて転送を行い、2本のバーチャルレーンVL0、VL1からなるバーチャルレーン群について、1本の物理レーンを用いて転送を行う。
ところで、転送フレーム生成部116及びバーチャルレーン群生成部117は、入力したクライアント信号が、いずれのバッファメモリ112からいずれの順序で入力したか、いずれのシェーピング部114からいずれの順序で入力したか、以下のように識別する。例えば、時間で切り替えるスイッチのアナロジーとして、クライアント信号の到着時刻又は到着周期など、ある種のタイムスロットで識別してもよい。或いは、タグで切り替えるスイッチのアナロジーとして、ある種のタグで識別してもよい。その他の方法でもよい。
マルチレーン受信装置12での処理は、マルチレーン送信装置11での処理と、基本的に逆動作である。以下に、クライアント装置2−21、2−22が、伝送装置1−1、1−2及び光スイッチ3−1、3−2を介して、クライアント装置2−11、2−12から、フレームを受信する処理を説明する。しかし、クライアント装置2−31が、伝送装置1−1、1−3及び光スイッチ3−1、3−3を介して、クライアント装置2−11、2−12から、フレームを受信する処理も同様である。
バーチャルレーン群復元部122は、各送信先に基づいて振り分けられた各クライアント信号からフレーム化された各転送フレームの受信に必要な、物理レーンの帯域が可変であっても帯域が一定であるバーチャルレーンの本数を取得するとともに、物理レーンを用いて、各転送フレームを受信し、物理レーンを各バーチャルレーンに分離する。後述するが、バーチャルレーンの1本当たりの帯域は、一定であってもよく、可変であってもよい。
具体的には、バーチャルレーン群復元部122は、バーチャルレーンの本数を、転送フレームF2のオーバヘッド又は転送フレームF2と別個の制御プレーンに基づいて取得するか、ネットワーク4からの転送フレームの転送帯域をバーチャルレーンの1本当たりの帯域で除算することにより取得する。
次に、バーチャルレーン群復元部122は、各転送フレームF2において、先頭固定ビットパターン及びVLMを検索し、先頭を識別する。そして、バーチャルレーン群復元部122は、バーチャルレーンの本数n及びVLMに基づいて、バーチャルレーンの番号をVLM mod nと計算する。そして、バーチャルレーン群復元部122は、複数のバーチャルレーンの間において、波長分散又は経路差に起因するスキューを補償する。
図1−5に示した各転送フレームF2が、伝送装置1−1から伝送装置1−2へと転送された場合について考える。VLM=0、3、・・・、252が付加されたバーチャルレーンは、VLM mod 3=0の計算結果に基づいて、バーチャルレーンVL0であると判断される。VLM=1、4、・・・、253が付加されたバーチャルレーンは、VLM mod 3=1の計算結果に基づいて、バーチャルレーンVL1であると判断される。VLM=2、5、・・・、254が付加されたバーチャルレーンは、VLM mod 3=2の計算結果に基づいて、バーチャルレーンVL2であると判断される。
複数のバーチャルレーンの間において、スキューが補償されていれば、ある転送フレームF2においてバーチャルレーンVL0を示すVLM=0が付加されており、次の転送フレームF2においてバーチャルレーンVL1を示すVLM=1が付加されており、次の転送フレームF2においてバーチャルレーンVL2を示すVLM=2が付加されており、・・・、次の転送フレームF2においてバーチャルレーンVL0を示すVLM=252が付加されており、次の転送フレームF2においてバーチャルレーンVL1を示すVLM=253が付加されており、次の転送フレームF2においてバーチャルレーンVL2を示すVLM=254が付加されている。各転送フレームF2と各バーチャルレーンVLとVLMの関係が上述の関係になるようにすることにより、複数のバーチャルレーンの間において、スキューが補償される。
クライアント信号復元部123は、各バーチャルレーンに振り分けられた各転送フレームを各クライアント信号としてデフレーム化する。
具体的には、クライアント信号復元部123は、P_serverの値及びCmの値を、転送フレームF2のオーバヘッド又は転送フレームF2と別個の制御プレーンに基づいて取得する。そして、クライアント信号復元部123は、各転送フレームF2において、ブロック番号i、P_serverの値及びCmの値に基づいて、i番目のブロックがDataブロックであるかStuffブロックであるか判断する。そして、クライアント信号復元部123は、各転送フレームF2において、Dataブロックを並べ直す。
図1−8に示した各転送フレームF2が、伝送装置1−1から伝送装置1−2へと転送された場合について考える。1番目のブロックは、(i×Cm) mod P_server≧Cmが成り立つため、Stuffブロックであると判断される。2〜30番目のブロックは、(i×Cm) mod P_server<Cmが成り立つため、Dataブロックであると判断される。これらの2〜30番目のブロックが並べ直される。
クライアント信号振分部124は、例えばイーサネット(登録商標)フレームに包含されるMAC(Media Access Control)アドレスに基づいて、クライアント信号をクライアント装置2−21、2−22に振り分ける。
ところで、各伝送装置1の間において、周波数同期が行われていることもあれば、周波数同期が行われていないこともある。ここで、各伝送装置1の間において、周波数同期が行われていないときには、受信側の伝送装置1において、受信信号の周波数を送信信号の周波数に合わせるため、バッファメモリを設置する必要がある。しかし、各伝送装置1の間において、周波数同期が行われているときには、受信側の伝送装置1において、受信信号の周波数は送信信号の周波数に合っており、簡易に伝送装置1を製作できる。
以上に説明したように、マルチレーン送信装置11では、クライアント信号を送信先に基づいて振り分け、各クライアント信号を各転送フレームにフレーム化するにあたり、複数のバーチャルレーンを物理レーンに多重化することとした。よって、複数の送信先、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先の間でフレーマを共有することができる。
以上に説明したように、マルチレーン受信装置12では、各転送フレームを各クライアント信号にデフレーム化するにあたり、物理レーンを複数のバーチャルレーンに分離することとした。よって、複数の送信先、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なデフレーマの個数を単一にして、複数の送信先の間でデフレーマを共有することができる。
実施形態1では、転送フレーム長が一定であるとして、バーチャルレーンの1本当たりの帯域を一定としているが、変形例として、転送フレーム長が可変であるとして、バーチャルレーンの帯域を可変としてもよい。実施形態1では、フレーマ/デフレーマは単一の種類のビットレートに対応すればよい一方で、変形例では、フレーマ/デフレーマは複数の種類のビットレートに対応する必要があるが、実施形態1でも変形例でも、複数の送信先の間で単一の個数のフレーマ/デフレーマを共有することができることは同様である。
(実施形態2)
実施形態2では、複数の優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の優先度の間でフレーマを共有する。
実施形態2では、複数の優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の優先度の間でフレーマを共有する。
優先度は、例えば、IEEE802.1Qで定義されるVLANタグに包含されるPCP(Priority Code Point)に基づいて、判断される。
例えば、伝送装置1−1から伝送装置1−2へと、高優先のフロー及びベストエフォートのフローを転送する場合を考える。このとき、伝送装置1−1から伝送装置1−2への高優先のフロー及び伝送装置1−1から伝送装置1−2へのベストエフォートのフローのそれぞれに対して、バーチャルレーン群が割り振られる。
よって、マルチレーン送信装置11において、複数の優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の優先度の間でフレーマを共有することができる。そして、マルチレーン受信装置12において、複数の優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なデフレーマの個数を単一にして、複数の優先度の間でデフレーマを共有することができる。
(実施形態3)
実施形態3では、複数の送信先及び優先度、並びに変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先及び優先度の間でフレーマを共有する。
実施形態3では、複数の送信先及び優先度、並びに変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先及び優先度の間でフレーマを共有する。
送信先は、例えば、IEEE802.1Qで定義されるVLANタグに包含されるVIDに基づいて、判断される。優先度は、例えば、IEEE802.1Qで定義されるVLANタグに包含されるPCPに基づいて、判断される。
例えば、伝送装置1−1から伝送装置1−2へと、及び、伝送装置1−1から伝送装置1−3へと、高優先のフロー及びベストエフォートのフローを転送する場合を考える。このとき、伝送装置1−1から伝送装置1−2への高優先のフロー、伝送装置1−1から伝送装置1−2へのベストエフォートのフロー、伝送装置1−1から伝送装置1−3への高優先のフロー及び伝送装置1−1から伝送装置1−3へのベストエフォートのフローのそれぞれに対して、バーチャルレーン群が割り振られる。
よって、マルチレーン送信装置11において、複数の送信先及び優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なフレーマの個数を単一にして、複数の送信先及び優先度の間でフレーマを共有することができる。そして、マルチレーン受信装置12において、複数の送信先及び優先度、及び変調方式の変更又は波長数の変更による物理レーンの帯域の変化に対応するにあたり、必要なデフレーマの個数を単一にして、複数の送信先及び優先度の間でデフレーマを共有することができる。
(実施形態4)
マルチレーン送信装置11では、送信先の数、優先度の種類数及び送信波長の数の少なくともいずれかが増減したときでも、送信先の数、優先度の種類数及び送信波長の数の少なくともいずれかの増減に対応して、転送のために必要十分のハードウェアリソースを使用する可変容量の転送フレームを作成する。
マルチレーン送信装置11では、送信先の数、優先度の種類数及び送信波長の数の少なくともいずれかが増減したときでも、送信先の数、優先度の種類数及び送信波長の数の少なくともいずれかの増減に対応して、転送のために必要十分のハードウェアリソースを使用する可変容量の転送フレームを作成する。
マルチレーン受信装置12では、送信元の数、優先度の種類数及び受信波長の数の少なくともいずれかが増減したときでも、送信元の数、優先度の種類数及び受信波長の数の少なくともいずれかの増減に対応して、転送のために必要十分のハードウェアリソースを使用する可変容量の転送フレームを受信する。
つまり、マルチレーン送信装置11において、送信先の数、優先度の種類数及び送信波長の数の少なくともいずれかの増減に対応して、クライアント信号を転送フレームにマッピングするにあたり、図1−8に示したDataブロック及びStuffブロックの数を調整する。そして、マルチレーン受信装置12において、送信元の数、優先度の種類数及び受信波長の数の少なくともいずれかの増減に対応して、クライアント信号を転送フレームからデマッピングするにあたり、図1−8に示したDataブロック及びStuffブロックの数を調整する。
よって、マルチレーン送信装置11において、送信先の数、優先度の種類数及び送信波長の数の増減に対応することができる。そして、マルチレーン受信装置12において、送信元の数、優先度の種類数及び受信波長の数の増減に対応することができる。
(実施形態5)
非特許文献1−2のVCATでは、高速なクライアント信号に対する高速なフレーム処理と、低速な転送フレームに対する低速なフレーム処理が、それぞれ必要となる。
非特許文献1−2のVCATでは、高速なクライアント信号に対する高速なフレーム処理と、低速な転送フレームに対する低速なフレーム処理が、それぞれ必要となる。
そこで、マルチレーン送信装置11では、実施形態1−4に加えて、バーチャルレーン群生成部117が送信した各転送フレームの通信速度が、クライアント信号振分部111−1、111−2が入力したクライアント信号の通信速度と等しくなるように、バーチャルレーン群生成部117が送信した各転送フレームにクライアント信号振分部111−1、111−2が入力したクライアント信号が収容される容量が設定される。
そして、マルチレーン受信装置12では、実施形態1−4に加えて、バーチャルレーン群復元部122が受信した各転送フレームの通信速度が、クライアント信号復元部123がデフレーム化した各クライアント信号の通信速度と等しくなるように、バーチャルレーン群復元部122が受信した各転送フレームにクライアント信号復元部123がフレーム化した各クライアント信号が収容される容量が設定される。
つまり、マルチレーン送信装置11において、転送フレームの通信速度がクライアント信号の通信速度と等しくなるように、クライアント信号を転送フレームにマッピングするにあたり、図1−8に示したDataブロック及びStuffブロックの数を調整する。そして、マルチレーン受信装置12において、転送フレームの通信速度がクライアント信号の通信速度と等しくなるように、クライアント信号を転送フレームからデマッピングするにあたり、図1−8に示したDataブロック及びStuffブロックの数を調整する。
よって、マルチレーン送信装置11において、異なる通信速度のフレームにさらに対応するにあたり、必要なフレーム処理の速度を単一にすることができる。そして、マルチレーン受信装置12において、異なる通信速度のフレームにさらに対応するにあたり、必要なデフレーム処理の速度を単一にすることができる。
(第2の発明についての発明を実施するための形態)
(マルチレーン通信システム)
本発明のマルチレーン通信システムの構成を図2−1に示す。マルチレーン通信システムは、マルチレーン通信ノード装置100、200、300、ネットワーク400及び管理制御システム500から構成される。マルチレーン通信ノード装置100、200、300は、それぞれ後述のようにマルチレーン送受信装置から構成される。管理制御システム500は、マルチレーン通信ノード装置100、200、300の間の帯域に応じて、設定テーブル1に基づいて、マルチレーン通信ノード装置100、200、300の間のパス(光パス又は電気パス)を、ネットワーク400において設定することができる。
(マルチレーン通信システム)
本発明のマルチレーン通信システムの構成を図2−1に示す。マルチレーン通信システムは、マルチレーン通信ノード装置100、200、300、ネットワーク400及び管理制御システム500から構成される。マルチレーン通信ノード装置100、200、300は、それぞれ後述のようにマルチレーン送受信装置から構成される。管理制御システム500は、マルチレーン通信ノード装置100、200、300の間の帯域に応じて、設定テーブル1に基づいて、マルチレーン通信ノード装置100、200、300の間のパス(光パス又は電気パス)を、ネットワーク400において設定することができる。
本実施形態では、マルチレーン通信ノード装置100、200、300は、クライアント側に1本の100GE(100Gbps Ethernet(登録商標))のインタフェースを、ネットワーク400側に10本の10GE(10Gbps Ethernet(登録商標))のインタフェースを、それぞれ有する。ただし、マルチレーン通信ノード装置100、200、300は、ネットワーク400側において、10本以下の10GEのインタフェースであれば、それぞれ任意の本数の10GEのインタフェースを用いて送受信することができる。
本発明のマルチレーンの構成を図2−2に示す。マルチレーン通信ノード装置100、200、300の間の帯域の変化に応じて、マルチレーン通信ノード装置100、200、300の間のレーン数を、ネットワーク400において変更することができる。
マルチレーン通信ノード装置100は、マルチレーン通信ノード装置100、200の間のフロー群#1を、6本の物理レーンから構成されるレーン群#1を用いて送受信し、マルチレーン通信ノード装置100、300の間のフロー群#2を、4本の物理レーンから構成されるレーン群#2を用いて送受信する。
マルチレーン通信ノード装置200は、マルチレーン通信ノード装置200、100の間のフロー群#1を、6本の物理レーンから構成されるレーン群#2を用いて送受信し、マルチレーン通信ノード装置200、300の間のフロー群#3を、4本の物理レーンから構成されるレーン群#1を用いて送受信する。
マルチレーン通信ノード装置300は、マルチレーン通信ノード装置300、100の間のフロー群#2を、4本の物理レーンから構成されるレーン群#1を用いて送受信し、マルチレーン通信ノード装置300、200の間のフロー群#3を、4本の物理レーンから構成されるレーン群#2を用いて送受信する。
本発明の設定テーブルの内容を図2−3に示す。本実施形態では、IEEE802.1Qで定義されるVLAN(Virtual Local Area Network)タグを用いており、VLANタグに含まれるVID(VLAN ID)及びPCP(Priority Code Point)を用いてデータフローを識別している。
マルチレーン通信ノード装置100は、VID=0x0001〜0x0100、0x0FFEを有するフロー群#1を、レーン#1、#2、#3、#4、#5、#6から構成されるレーン群#1を用いて、マルチレーン通信ノード装置200との間で送受信する。また、マルチレーン通信ノード装置100は、VID=0x0101〜0x0200、0x0FFEを有するフロー群#2を、レーン#7、#8、#9、#10から構成されるレーン群#2を用いて、マルチレーン通信ノード装置300との間で送受信する。なお、VID=0x0FFEはブロードキャスト用であるため、VID=0x0FFEを有するフロー群を、マルチレーン通信ノード装置200、300との間で送受信する。
マルチレーン通信ノード装置200は、VID=0x0001〜0x0100、0x0FFEを有するフロー群#1を、レーン#5、#6、#7、#8、#9、#10から構成されるレーン群#2を用いて、マルチレーン通信ノード装置100との間で送受信する。また、マルチレーン通信ノード装置200は、VID=0x0201〜0x0300、0x0FFEを有するフロー群#3を、レーン#1、#2、#3、#4から構成されるレーン群#1を用いて、マルチレーン通信ノード装置300との間で送受信する。なお、VID=0x0FFEはブロードキャスト用であるため、VID=0x0FFEを有するフロー群を、マルチレーン通信ノード装置100、300との間で送受信する。
マルチレーン通信ノード装置300は、VID=0x0101〜0x0200、0x0FFEを有するフロー群#2を、レーン#1、#2、#3、#4から構成されるレーン群#1を用いて、マルチレーン通信ノード装置100との間で送受信する。また、マルチレーン通信ノード装置300は、VID=0x0201〜0x0300、0x0FFEを有するフロー群#3を、レーン#5、#6、#7、#8から構成されるレーン群#2を用いて、マルチレーン通信ノード装置200との間で送受信する。なお、VID=0x0FFEはブロードキャスト用であるため、VID=0x0FFEを有するフロー群を、マルチレーン通信ノード装置100、200との間で送受信する。
(マルチレーン送信装置)
本発明のマルチレーン通信ノード装置が備えるマルチレーン送信装置の構成を図2−4に示す。マルチレーン送信装置Tは、物理インタフェース2、データフレーム振分部3、バッファメモリ4A、4B、4C、4D、データストリーム分割部5及び物理インタフェース6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6Jから構成される。
本発明のマルチレーン通信ノード装置が備えるマルチレーン送信装置の構成を図2−4に示す。マルチレーン送信装置Tは、物理インタフェース2、データフレーム振分部3、バッファメモリ4A、4B、4C、4D、データストリーム分割部5及び物理インタフェース6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6Jから構成される。
以下のマルチレーン送信装置Tの説明では、マルチレーン通信ノード装置100からマルチレーン通信ノード装置200、300へとデータフレームを送信する場合を取り扱う。つまり、以下の説明のマルチレーン送信装置Tは、マルチレーン通信ノード装置100が備えるものである。他の組み合わせのマルチレーン通信ノード装置の間でデータフレームを送信する場合も、マルチレーン通信ノード装置100からマルチレーン通信ノード装置200、300へとデータフレームを送信する場合と同様である。
物理インタフェース2は、クライアント側からの入力信号を、CGMII(100G Medium Independent Interface)形式、即ち、64bitのデータ及び8bitの制御信号からなる形式に復調・復号する。
データフレーム振分部3は、データフレームを送信先に基づいて振り分ける。本発明のデータフレーム振分部の構成を図2−5に示す。データフレーム振分部3は、VLANタグ解読部31及びデータフレーム書込部32から構成される。
VLANタグ解読部31は、データフレームからVID及びPCPを解読する。データフレーム書込部32は、設定テーブル1に従って、VID及びPCPに基づいて、データフレームを以下の4種類のフローに振り分ける。
フロー#1:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=7
フロー#2:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=0〜6
フロー#3:VID=0x0101〜0x0200、0x0FFE、PCP=7
フロー#4:VID=0x0101〜0x0200、0x0FFE、PCP=0〜6
ここで、設定テーブル1に設定されているように、フロー#1、#2は、フロー群#1に属しており、フロー#3、#4は、フロー群#2に属している。
フロー#1:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=7
フロー#2:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=0〜6
フロー#3:VID=0x0101〜0x0200、0x0FFE、PCP=7
フロー#4:VID=0x0101〜0x0200、0x0FFE、PCP=0〜6
ここで、設定テーブル1に設定されているように、フロー#1、#2は、フロー群#1に属しており、フロー#3、#4は、フロー群#2に属している。
本発明のデータフレーム振分の処理を図2−6に示す。データフレーム書込部32は、データフレームDF#1、DF#2、DF#3、DF#4、DF#5、DF#6、DF#7、DF#8、DF#9、DF#10、DF#11、DF#12を入力する。
データフレーム書込部32の上述の処理と並行して、VLANタグ解読部31は、データフレームDF#1、DF#7、DF#8、DF#12において、VID=0x0100、PCP=7と解読し、データフレームDF#4、DF#5、DF#11において、VID=0x0100、PCP=0と解読し、データフレームDF#2、DF#6、DF#10において、VID=0x0200、PCP=7と解読し、データフレームDF#3、DF#9、DF#13において、VID=0x0200、PCP=0と解読する。
そして、データフレーム書込部32は、データフレームDF#1、DF#7、DF#8、DF#12を、フロー#1として振り分け、データフレームDF#4、DF#5、DF#11を、フロー#2として振り分け、データフレームDF#2、DF#6、DF#10を、フロー#3として振り分け、データフレームDF#3、DF#9、DF#13を、フロー#4として振り分ける。ここで、データフレーム書込部32は、各フローにおいて各データフレームDFの間に、IFG(Inter Frame Gap)を挿入する。
バッファメモリ4A、4B、4C、4Dは、それぞれフロー#1、#2、#3、#4を格納する。バッファメモリ4の個数及び各バッファメモリ4に割り当てられる容量は、フローの個数及び各フロー群に割り当てられるレーンの本数に応じて、動的に設定される。具体的には、バッファメモリ4の個数は、フローの個数が4個であることから、4個に設定される。そして、各バッファメモリ4に割り当てられる容量は、各フローの帯域の大小に応じて、全バッファメモリ容量を比例配分したものに設定される。
データストリーム分割部5は、図2−7及び図2−8を用いて説明するように、データストリームを分割する。本発明のデータストリーム分割部の構成を図2−7に示す。本発明のデータストリーム分割の処理を図2−8に示す。データストリーム分割部5は、データフレーム読出部51、符号化部52、データ列分割部53、フロー群情報順序情報付加部54、伝送フレーム処理部55及びレーン選択出力部56から構成される。
データフレーム読出部51は、設定テーブル1を参照して、フロー群#1のデータフレームを読み出すときには、フロー#1、#2のデータフレームをそれぞれ格納するバッファメモリ4A、4Bから読み出す。データフレーム読出部51は、設定テーブル1を参照して、フロー群#2のデータフレームを読み出すときには、フロー#3、#4のデータフレームをそれぞれ格納するバッファメモリ4C、4Dから読み出す。
具体的には、図2−8においては、データフレーム読出部51は、データフレームDF#1、DF#4、DF#5、DF#7、DF#8、DF#11、DF#12並びにこれらのデータフレームDFに対応するVLANタグ及びIFGを、バッファメモリ4A、4Bから読み出す。なお、データフレーム読出部51は、マルチレーン通信ノード装置100、300の間のデータフレームについても、マルチレーン通信ノード装置100、200の間のデータフレームと同様に、読み出しを行なう。
データフレーム読出部51は、フロー群#1、#2のデータフレームを読み出すときには、フロー群#1、#2に割り当てられる帯域に応じて、フロー#1、#2、#3、#4のデータフレームの読み出し速度を調整するという、シェーピングを行なう。なお、フロー群#1に割り当てられる帯域は、設定テーブル1に設定されているように、レーン#1、#2、#3、#4、#5、#6に対応する60Gbpsである。また、フロー群#2に割り当てられる帯域は、設定テーブル1に設定されているように、レーン#7、#8、#9、#10に対応する40Gbpsである。
データフレーム読出部51は、設定テーブル1を参照して、読み出したVLANタグのVID及びPCPに基づいて、読み出したデータフレームのフロー群を判定して、フロー群の情報をフロー群情報順序情報付加部54及びレーン選択出力部56に通知する。
符号化部52は、データフレーム読出部51が読み出したデータフレームを、CGMII形式から64b/65b符号化する。64b/65b符号化では、64bitのデータに対してスクランブルを行ない、制御コードを含むか否かを識別するための1bitのフラグを付加する。データ列分割部53は、符号化部52が64b/65b符号化したデータフレームを、一定の長さのデータブロックに分割する。
具体的には、図2−8においては、符号化部52は、データフレームDF#1、DF#4、DF#5、DF#7、DF#8、DF#11、DF#12並びにこれらのデータフレームDFに対応するVLANタグ及びIFGを、64b/65b符号化する。そして、データ列分割部53は、符号化部52が64b/65b符号化したデータフレームを、データブロックDB#1、DB#2、DB#3、DB#4、DB#5、DB#6、DB#7、DB#8、DB#9に分割する。なお、符号化部52及びデータ列分割部53は、マルチレーン通信ノード装置100、300の間のデータフレームについても、マルチレーン通信ノード装置100、200の間のデータフレームと同様に、64b/65b符号化及びデータブロックへの分割を行なう。
フロー群情報順序情報付加部54は、データフレーム振分部3が各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加する。
フロー群情報は、送信元であるマルチレーン通信ノード装置100及び各送信先であるマルチレーン通信ノード装置200、300に対応するフロー群#1、#2を示す情報である。フロー群情報は、例えばフロー群識別子FG−ID(Flow Group−Identifier)などであり、マルチレーン通信ノード装置に対して一意に定める装置ID及びフロー群番号の組み合わせを用いることも可能であるし、管理制御システム500からテンポラリに払い出すことも可能である。順序情報は、例えば各フロー群内で連続するシーケンス番号SN(Sequential Number)などである。
具体的には、図2−8では、フロー群情報順序情報付加部54は、データフレーム読出部51から通知されたフロー群#1の情報に基づいて、データブロックDB#1、DB#2、DB#3、DB#4、DB#5、DB#6、DB#7、DB#8、DB#9に、フロー群識別子FG−ID及びシーケンス番号SNを付加する。データブロックDB#1〜DB#9に対して、シーケンス番号SNとして、1〜9が付加されている。なお、フロー群情報順序情報付加部54は、マルチレーン通信ノード装置100、300の間のデータフレームについても、マルチレーン通信ノード装置100、200の間のデータフレームと同様に、フロー群識別子FG−ID及びシーケンス番号SNの付加を行なう。
伝送フレーム処理部55は、フロー群情報順序情報付加部54がフロー群識別子FG−ID及びシーケンス番号SNを付加したデータブロックを、伝送フレームの形式に変換する。本実施形態では、ネットワーク400側の転送方式として、10GEを使用している。図2−8に示したように、伝送フレーム処理部55は、イーサネット(登録商標)のMAC(Media Access Control)ヘッダ及びFCS(Frame Check Sequence)を付加して、イーサネット(登録商標)MACフレームの形式に変換する。
レーン選択出力部56は、フロー群情報順序情報付加部54が各フロー群情報及び各順序情報を付加した各データフレームを、各フロー群情報(フロー群#1、#2)に対応する一又は複数のレーン(レーン群#1、#2)を用いて各送信先に送信する。
具体的には、図2−8では、レーン選択出力部56は、データフレーム読出部51から通知されたフロー群#1の情報、並びに設定テーブル1から入力したフロー群#1及びレーン群#1の対応関係に基づいて、データブロックDB#1、DB#2、DB#3、DB#4、DB#5、DB#6、DB#7、DB#8、DB#9を、レーン群#1に出力する。
そして、レーン選択出力部56は、設定テーブル1から入力したレーン群#1及びレーン#1、#2、#3、#4、#5、#6の対応関係に基づいて、データブロックDB#1、DB#2、DB#3、DB#4、DB#5、DB#6、DB#7、DB#8、DB#9を、レーン#1、#2、#3、#4、#5、#6に、ラウンドロビンで出力する。
なお、レーン選択出力部56は、マルチレーン通信ノード装置100、300の間のデータフレームについても、マルチレーン通信ノード装置100、200の間のデータフレームと同様に、データブロックDBの出力を行なう。
物理インタフェース6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6Jは、それぞれレーン#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9、#10に対応し、データブロックDBを符号化・変調しネットワーク400側に出力する。
(マルチレーン受信装置)
本発明のマルチレーン通信ノード装置が備えるマルチレーン受信装置の構成を図2−9に示す。マルチレーン受信装置Rは、物理インタフェース7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H、7I、7J、データフレーム再構成部8、バッファメモリ9A、9B、データフレーム多重化部10及び物理インタフェース11から構成される。
本発明のマルチレーン通信ノード装置が備えるマルチレーン受信装置の構成を図2−9に示す。マルチレーン受信装置Rは、物理インタフェース7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H、7I、7J、データフレーム再構成部8、バッファメモリ9A、9B、データフレーム多重化部10及び物理インタフェース11から構成される。
以下のマルチレーン受信装置Rの説明では、マルチレーン通信ノード装置100、300からマルチレーン通信ノード装置200へとデータフレームを受信する場合を取り扱う。つまり、以下の説明のマルチレーン受信装置Rは、マルチレーン通信ノード装置200が備えるものである。他の組み合わせのマルチレーン通信ノード装置の間でデータフレームを受信する場合も、マルチレーン通信ノード装置100、300からマルチレーン通信ノード装置200へとデータフレームを受信する場合と同様である。
物理インタフェース7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H、7I、7Jは、データフレーム受信部として、各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報(フロー群#1、#3)と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各フロー群情報(フロー群#1、#3)に対応する一又は複数のレーン(レーン群#2、#1)を用いて各送信元から受信する。
物理インタフェース7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H、7I、7Jは、それぞれレーン#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9、#10に対応し、データブロックDBをネットワーク400側から入力し復号・復調する。
データフレーム再構成部8は、図2−10及び図2−11を用いて説明するように、各フロー群情報及び各順序情報を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成する。本発明のデータフレーム再構成部の構成を図2−10に示す。本発明のデータフレーム再構成の処理を図2−11に示す。データフレーム再構成部8は、伝送フレーム処理部81A、81B、81C、81D、81E、81F、81G、81H、81I、81J、レーン選択結合部82、復号部83及びデータフレーム振分部84から構成される。
伝送フレーム処理部81A、81B、81C、81D、81E、81F、81G、81H、81I、81Jは、それぞれ物理インタフェース7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H、7I、7Jに対応し、10GEのイーサネット(登録商標)フレームからMACヘッダ及びFCSを取り除きペイロードを取り出し、フロー群識別子FG−ID、シーケンス番号SN及びデータブロックDBを分割してバッファする。
レーン選択結合部82は、伝送フレーム処理部81A、81B、81C、81D、81E、81F、81G、81H、81I、81Jから、フロー群識別子FG−IDを読み出す。そして、レーン選択結合部82は、同一のフロー群識別子FG−IDを読み出した伝送フレーム処理部81から、シーケンス番号SN及びデータブロックDBを読み出す。そして、レーン選択結合部82は、同一のフロー群識別子FG−IDについて、シーケンス番号SNに基づいて、データブロックDBを並べ替えて再構成する。
具体的には、図2−11では、レーン選択結合部82は、伝送フレーム処理部81E、81F、81G、81H、81I、81Jから、同一のフロー群識別子FG−IDを読み出す。そして、レーン選択結合部82は、同一のフロー群識別子FG−IDを読み出した伝送フレーム処理部81E、81F、81G、81H、81I、81Jから、シーケンス番号SN(1〜9)及びデータブロックDB#1〜DB#9を読み出す。そして、レーン選択結合部82は、同一のフロー群識別子FG−IDについて、シーケンス番号SN(1〜9)に基づいて、データブロックDB#1〜DB#9を並べ替えて再構成する。
なお、レーン選択結合部82は、マルチレーン通信ノード装置200、300の間のデータフレームについても、マルチレーン通信ノード装置100、200の間のデータフレームと同様に、データブロックDBの再構成を行なう。
復号部83は、レーン選択結合部82が再構成したデータブロックDBを、64b/65b符号化からCGMII形式に復号する。
具体的には、図2−11では、復号部83は、レーン選択結合部82が再構成したデータブロックDB#1〜DB#9を、64b/65b符号化からCGMII形式に復号して、データフレームDF#1、DF#4、DF#5、DF#7、DF#8、DF#11、DF#12並びにこれらのデータフレームDFに対応するVLANタグ及びIFGを生成する。
なお、復号部83は、マルチレーン通信ノード装置200、300の間のデータフレームについても、マルチレーン通信ノード装置100、200の間のデータフレームと同様に、データブロックDBの復号を行なう。
データフレーム振分部84は、設定テーブル1に従って、VID及びPCPに基づいて、データフレームDFを以下の2種類のフロー群に振り分ける。
フロー群#1:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=7
フロー群#1:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=0〜6
フロー群#3:VID=0x0201〜0x0300、0x0FFE、PCP=7
フロー群#3:VID=0x0201〜0x0300、0x0FFE、PCP=0〜6
ここで、設定テーブル1に設定されているように、上述の1個目及び2個目のフロー群#1は、それぞれフロー#1、#2に対応しており、上述の1個目及び2個目のフロー群#3は、それぞれフロー#3、#4に対応している。
フロー群#1:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=7
フロー群#1:VID=0x0001〜0x0100、0x0FFE、PCP=0〜6
フロー群#3:VID=0x0201〜0x0300、0x0FFE、PCP=7
フロー群#3:VID=0x0201〜0x0300、0x0FFE、PCP=0〜6
ここで、設定テーブル1に設定されているように、上述の1個目及び2個目のフロー群#1は、それぞれフロー#1、#2に対応しており、上述の1個目及び2個目のフロー群#3は、それぞれフロー#3、#4に対応している。
バッファメモリ9A、9Bは、それぞれフロー群#1、#3を格納する。バッファメモリ9の個数及び各バッファメモリ9に割り当てられる容量は、フロー群の個数及び各フロー群に割り当てられるレーンの本数に応じて、動的に設定される。具体的には、バッファメモリ9の個数は、フロー群の個数が2個であることから、2個に設定される。そして、各バッファメモリ9に割り当てられる容量は、各フロー群の帯域の大小に応じて、全バッファメモリ容量を比例配分したものに設定される。
データフレーム多重化部10は、バッファメモリ9A、9B内に、データフレームDFの「フレーム終了」制御コードが存在するかどうかをモニタする。そして、データフレーム多重化部10は、バッファメモリ9A、9B内に、データフレームDFの「フレーム終了」制御コードが存在することをモニタすれば、図2−12に示したように、バッファメモリ9A、9BからデータフレームDFを読み出して多重化する。そして、データフレーム多重化部10は、速度を調整して物理インタフェース11に出力する。
(マルチレーン通信システムの効果)
図2−4から図2−8を用いて説明したように、マルチレーン送信装置Tは、各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加する。
図2−4から図2−8を用いて説明したように、マルチレーン送信装置Tは、各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加する。
図2−9から図2−12を用いて説明したように、マルチレーン受信装置Rは、各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成する。
よって、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、複数の対地に向かうデータフレームを伝送することを可能にすることができる。
そして、同一の送信先へのデータフレームは、単一又は複数のレーンを用いて送受信することができるため、同一の送信先へのデータフレームの帯域が、単一のレーンの帯域を越えても、複数のレーンを用いることができる。これは、同一の送信先へのデータフレームの順序を正しく保つためには、同一の送信先へのデータフレームは、単一のレーンを用いて送受信するしかなく、同一の送信先へのデータフレームの帯域が、単一のレーンの帯域を越えても、複数のレーンを用いることができないこととは対照的である。
ここで、データフレーム再構成部8は、マルチレーン受信装置Rに接続される全ての複数のレーンについて、データフレームDFを受信しているかどうかを常時モニタする。
図2−2では、マルチレーン通信ノード装置100からマルチレーン通信ノード装置200への物理レーンは6本であり、マルチレーン通信ノード装置100からマルチレーン通信ノード装置300への物理レーンは4本である。ここで、物理レーンの切り替えが発生する状況を考え、マルチレーン通信ノード装置100からマルチレーン通信ノード装置200への物理レーンは5本に減り、マルチレーン通信ノード装置100からマルチレーン通信ノード装置300への物理レーンは5本に増える。
すると、マルチレーン通信ノード装置200では、マルチレーン通信ノード装置100からデータフレームDFを受信するにあたり、未だに6個の伝送フレーム処理部81が動作していても、データフレームDFの欠落が発生する問題は生じない。しかし、マルチレーン通信ノード装置300では、マルチレーン通信ノード装置100からデータフレームDFを受信するにあたり、未だに4個の伝送フレーム処理部81しか動作していなければ、データフレームDFの欠落が発生する問題が生じる。
しかし、レーン選択結合部82は、全ての伝送フレーム処理部81について、データフレームDFを受信しているかどうかを常時モニタする。
よって、複数のレーンを用いてデータフレームを送受信するにあたり、レーン数を増減させる場合であっても保護時間を設けることなくデータフレームの欠落を防止することを可能にすることができる。これは、データフレームの転送中には、レーン数を増減させないことにより、データフレームの欠落を防止することとは対照的である。
(変形例)
本実施形態では、データフレーム振分部3は、VLANタグのVID及びPCPに基づいて、データフレームを各フローに振り分ける。ここで、変形例として、データフレーム振分部3は、MPLS(Multi−Protocol Label Switching)で定義されるシムヘッダのラベル及びEXP(Experimental)に基づいて、データフレームを各フローに振り分けてもよい。
本実施形態では、データフレーム振分部3は、VLANタグのVID及びPCPに基づいて、データフレームを各フローに振り分ける。ここで、変形例として、データフレーム振分部3は、MPLS(Multi−Protocol Label Switching)で定義されるシムヘッダのラベル及びEXP(Experimental)に基づいて、データフレームを各フローに振り分けてもよい。
本実施形態では、レーン選択出力部56は、各データブロックDBを各レーンに、ラウンドロビンで出力している。ここで、変形例として、レーン選択出力部56は、各データブロックDBを各レーンに、ラウンドロビン以外の方法で出力してもよい。
本実施形態では、各バッファメモリ4に割り当てられる容量は、各フローの帯域の大小に応じて、全バッファメモリ容量を比例配分したものに設定され、各バッファメモリ9に割り当てられる容量は、各フロー群の帯域の大小に応じて、全バッファメモリ容量を比例配分したものに設定される。ここで、変形例として、各バッファメモリ4及び各バッファメモリ9に割り当てられる容量は、上述の比例配分の方法によらず設定されてもよい。
本実施形態では、クライアント側に100GEの物理インタフェースを配置し、ネットワーク400側に10GEの物理インタフェースを配置する。ここで、変形例として、クライアント側に40GEの物理インタフェースを配置し、ネットワーク400側にOTN(Optical Transport Network)の物理インタフェースを配置するなど、様々な形態を採用することができる。
(第3の発明についての発明を実施するための形態)
本実施形態に係るマルチレーン伝送方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信するマルチレーン伝送方法であって、従来のOTN−MLDのように1フレーム毎にレーンをローテートするのではなく、識別子記載手順及びレーンローテート手順を実行することによって、レーン数に相当するM個のフレームをまとめて可変フレームとしてみなし、可変フレーム毎にローテートを行うことでレーン数が1020の約数でない場合にもダミーブロックを不要とする。
本実施形態に係るマルチレーン伝送方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信するマルチレーン伝送方法であって、従来のOTN−MLDのように1フレーム毎にレーンをローテートするのではなく、識別子記載手順及びレーンローテート手順を実行することによって、レーン数に相当するM個のフレームをまとめて可変フレームとしてみなし、可変フレーム毎にローテートを行うことでレーン数が1020の約数でない場合にもダミーブロックを不要とする。
識別子記載手順においてフレーム毎に増加もしくは減少する数値をフレームの識別子として記載し、レーンローテート手順においてフレームの識別子をMの倍数で除した剰余が一定値になるときにレーンローテートを行う。レーン数Mが8であり、LLM=0〜7のフレームをまとめて可変フレームと見なした場合の1例を図3−4に示す。
ここで、LLMはVLMであってもよく、本願では区別していない。また、可変フレームは転送フレームと同一のものである。
第1の可変フレーム(LLM=0)では、データブロックの分配は以下の通りである。
レーン#0:b=1,9,17,…,1109,1117
レーン#1:b=2,10,18,…,1110,1118
レーン#2:b=3,11,19,…,1111,1119
レーン#3:b=4,12,20,…,1112,1020
レーン#4:b=5,13,21,…,1113
レーン#5:b=6,14,12,…,1114
レーン#6:b=7,15,23,…,1115
レーン#7:b=8,16,24,…,1116
レーン#0:b=1,9,17,…,1109,1117
レーン#1:b=2,10,18,…,1110,1118
レーン#2:b=3,11,19,…,1111,1119
レーン#3:b=4,12,20,…,1112,1020
レーン#4:b=5,13,21,…,1113
レーン#5:b=6,14,12,…,1114
レーン#6:b=7,15,23,…,1115
レーン#7:b=8,16,24,…,1116
第2のフレーム(LLM=1)は第1のフレームをそのまま引き継いで、レーン#4から分配を行う。第3のフレーム(LLM=2)は第2のフレームをそのまま引き継いで、レーン#0から分配を行う。以下同様にして第8のフレーム(LLM=7)まで分配を行う。
第9のフレーム(LLM=8)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=8,16,24,…,1116
レーン#1:b=1,9,17,…,1109,1117
レーン#2:b=2,10,18,…,1110,1118
レーン#3:b=3,11,19,…,1111,1119
レーン#4:b=4,12,20,…,1112,1020
レーン#5:b=5,13,21,…,1113
レーン#6:b=6,14,12,…,1114
レーン#7:b=7,15,23,…,1115
レーン#0:b=8,16,24,…,1116
レーン#1:b=1,9,17,…,1109,1117
レーン#2:b=2,10,18,…,1110,1118
レーン#3:b=3,11,19,…,1111,1119
レーン#4:b=4,12,20,…,1112,1020
レーン#5:b=5,13,21,…,1113
レーン#6:b=6,14,12,…,1114
レーン#7:b=7,15,23,…,1115
第10〜16フレーム(LLM=9〜15)ではレーンをローテートせずに、前フレームをそのまま引き継いでデータブロックの分配を行う。
第17のフレーム(LLM=16)ではレーンをローテートして、データブロックの分配を以下のようにする。
レーン#0:b=7,15,23,…,1115
レーン#1:b=8,16,24,…,1116
レーン#2:b=1,9,17,…,1109,1117
レーン#3:b=2,10,18,…,1110,1118
レーン#4:b=3,11,19,…,1111,1119
レーン#5:b=4,12,20,…,1112,1020
レーン#6:b=5,13,21,…,1113
レーン#7:b=6,14,12,…,1114
レーン#0:b=7,15,23,…,1115
レーン#1:b=8,16,24,…,1116
レーン#2:b=1,9,17,…,1109,1117
レーン#3:b=2,10,18,…,1110,1118
レーン#4:b=3,11,19,…,1111,1119
レーン#5:b=4,12,20,…,1112,1020
レーン#6:b=5,13,21,…,1113
レーン#7:b=6,14,12,…,1114
以下同様にして、第24のフレーム(LLM=23)、第32のフレーム(LLM=31)、第40のフレーム(LLM=39)、第48のフレーム(LLM=47)、第56のフレーム(LLM=55)でレーンをローテートすることで、ダミーブロックの挿入を行うことなく(レーンのビットレートを上昇させることなく)、レーン数を任意に変更できる。
Mをレーン数、Kを1以上の整数としたとき、これを一般化すると、以下のようになる。
・LLMの値は0からM2−1(またはK*M2−1、ただし、K*M2≦256)まで順番にインクリメントする。
・LLM mod M=0となるフレームの先頭を可変フレームの先頭とし、レーンのローテートを行う。可変フレームの先頭以外ではローテートしない。
・LLMの値は0からM2−1(またはK*M2−1、ただし、K*M2≦256)まで順番にインクリメントする。
・LLM mod M=0となるフレームの先頭を可変フレームの先頭とし、レーンのローテートを行う。可変フレームの先頭以外ではローテートしない。
なお、図3−4の例ではLLM=0〜7のフレームをまとめて可変フレームと見なしたが、LLM=1〜8のフレームをまとめて可変フレームを可変フレームと見なすなど、任意のLLMのフレームを先頭とする連続する8個のフレームに適用することができる。また、レーン数Mについても、2以上の任意の数のレーン数Mに適用することができる。
また、各フレームのLLMを単純にインクリメントするのではなく、各フレームのうちのMの倍数個のフレームごとに可変フレームの先頭である旨を示す値を記載し、それ以外のフレームでは可変フレームの先頭でない旨を示す値を記載してもよい。例えば、図3−5に示すように、レーン数Mの倍数である8個のフレーム毎にLLMの値をインクリメントし、途中の7フレームではLLM=255としても良い。
これを一般化すると、以下のようになる。
・フレームの順番をjとする時、j mod M=0ならば、LLMの値は0から(M−1)又はK*(M−1)まで順番にインクリメントする。ただし、K*M≦255である。
・j mod M≠0ならば、LLM=255とする。
・LLM≠255となるフレームの先頭を可変フレームの先頭とし、レーンのローテートを行う。可変フレームの先頭以外ではローテートしない。
・フレームの順番をjとする時、j mod M=0ならば、LLMの値は0から(M−1)又はK*(M−1)まで順番にインクリメントする。ただし、K*M≦255である。
・j mod M≠0ならば、LLM=255とする。
・LLM≠255となるフレームの先頭を可変フレームの先頭とし、レーンのローテートを行う。可変フレームの先頭以外ではローテートしない。
なお、可変フレームの先頭でない旨を示す値が255である例を示したが、LLMとして用いられない任意の値を可変フレームの先頭でない旨を示す値に用いることができる。
(実施形態1)
本発明のマルチレーン伝送装置の送信部の構成を図3−6に示す。マルチレーン伝送装置の送信部は、マッピング部1と、OH処理部2と、インタリーブ部3と、符号化部4−1〜4−16と、逆インタリーブ部5と、スクランブル部6と、データブロック分割部7と、レーン番号決定部8を備える。以下、レーン数Mが16の場合について説明する。
本発明のマルチレーン伝送装置の送信部の構成を図3−6に示す。マルチレーン伝送装置の送信部は、マッピング部1と、OH処理部2と、インタリーブ部3と、符号化部4−1〜4−16と、逆インタリーブ部5と、スクランブル部6と、データブロック分割部7と、レーン番号決定部8を備える。以下、レーン数Mが16の場合について説明する。
マッピング部1はクライアント信号をOPU PLDにマッピングする。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHである。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHである。
ここで、OH処理部2は、識別子記載機能部として機能し、各フレームの予め定められたフィールドにフレームの識別子を記載する。本実施形態では、識別子記載機能部は、フレーム毎に増加もしくは減少する数値をフレームの識別子として記載する。
例えば、図3−7に示すように、FA OHの6バイト目にはLLMが配置される。FA OHの1〜5バイトにはOA1及びOA2からなるFASが配置され、FA OHの7バイト目にはMFASが配置される。
図3−8に示すように、Mをレーン数とする時、LLMは0〜K*M2−1までのフレーム毎に増加する数値をとる(S102)。ここで、K*M2は256以下のM2の倍数である。なお、K=1でもよい。
インタリーブ部3は、OPUフレームにオーバヘッドを付加した4行×3824列のフレームを1行(3824バイト)毎に16バイトインタリーブする。
符号化部4−1〜4−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(239バイト)を符号化して、16バイトパリティチェックを付加したサブ行データ(255バイト)を出力する。
逆インタリーブ部5は、符号化されたサブ行データを逆インタリーブして、符号化された4行×4080列のOTUフレームを出力する。
スクランブル部6は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
データブロック分割部7は、スクランブルされたOTUフレームを16バイトデータブロックに分割する。
レーン番号決定部8は、レーン番号を決定して、そのレーンにフレーム形式のデータブロックを出力する。
符号化部4−1〜4−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(239バイト)を符号化して、16バイトパリティチェックを付加したサブ行データ(255バイト)を出力する。
逆インタリーブ部5は、符号化されたサブ行データを逆インタリーブして、符号化された4行×4080列のOTUフレームを出力する。
スクランブル部6は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
データブロック分割部7は、スクランブルされたOTUフレームを16バイトデータブロックに分割する。
レーン番号決定部8は、レーン番号を決定して、そのレーンにフレーム形式のデータブロックを出力する。
ここで、レーン番号決定部8は、レーンローテート機能部として機能し、LLMをレーン数Mの倍数で除した剰余が一定値になるときにレーンローテートを行う。
例えば、図3−9に示すように、FASを含む先頭データブロックを出力するレーン番号m(m=0〜M−1)は、
LLM mod M=0
の場合、
m=(LLM/M) mod M
で決定される(S202〜S204、S207〜S209)。
それ以外のデータブロックの場合は、直前のレーン番号をm’とした場合、
m=(m’+1) mod M
とする(S207、S210)。
例えば、図3−9に示すように、FASを含む先頭データブロックを出力するレーン番号m(m=0〜M−1)は、
LLM mod M=0
の場合、
m=(LLM/M) mod M
で決定される(S202〜S204、S207〜S209)。
それ以外のデータブロックの場合は、直前のレーン番号をm’とした場合、
m=(m’+1) mod M
とする(S207、S210)。
マルチレーン伝送装置の受信部の構成を図3−10に示す。マルチレーン伝送装置の受信部は、レーン識別&遅延差補償部10と、OTUフレーム再構成部11と、デスクランブル部12と、インタリーブ部13と、復号部14−1〜14−16と、逆インタリーブ部15と、OH処理部16と、デマッピング部17を備える。
レーン識別&遅延差補償部10は、FASを含む先頭データブロックを見つけてLLMを読み、
LLM mod M=0
の場合、
m=(LLM/M) mod M
でレーン番号を識別する。また、データブロックに含まれるMFASを読んで遅延差の補償をする。ここで、4レーンの場合の遅延差補償の例を図3−11(a)及び図3−11(b)に示す。
LLM mod M=0
の場合、
m=(LLM/M) mod M
でレーン番号を識別する。また、データブロックに含まれるMFASを読んで遅延差の補償をする。ここで、4レーンの場合の遅延差補償の例を図3−11(a)及び図3−11(b)に示す。
レーン#0で受信したMFAS=0のデータブロックの先頭位置を基準とすると、レーン#1で受信したMFAS=4、レーン#2で受信したMFAS=8、レーン#3で受信したMFAS=12のデータブロックの先頭位置はそれぞれ16320バイト、32640バイト、48960バイト分だけ遅延するはずである。しかし、各レーンの信号はそれぞれ異なる波長の光で伝送されるので、分散などの影響で遅延時間差が生じる。
ここで図3−11(a)に示すように、MFAS=0のデータブロックの先頭位置を基準としたMFAS=4、MFAS=8、MFAS=12のデータブロックの先頭位置が、それぞれ16220バイト、32940バイト、49160バイト分遅延していたとすると、予想される遅延時間に対し、レーン#1は−100バイト、レーン#2は+300バイト、レーン#3は+200バイト分の遅延時間差が生じた事が判る。そこで、レーン#0には300バイト、レーン#1には400バイト、レーン#4には100バイト分の遅延を与えると、すべてのレーンは、図3−11(b)に示すように最も遅延の大きいレーン#2に合わせることができる。
OUTフレーム再構成部11は、遅延時間差補償後の各レーンのデータブロックを受信し、レーン識別&遅延差補償部10で識別されたレーン番号を基に、各レーンのデータブロックを順番に読み出して、4行×4080列のOTUフレームを再構成する。
デスクランブル部12は再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
インタリーブ部13は4行×4080列のOTUフレームを1行(4080バイト)毎に16バイトインタリーブする。
復号部14−1〜14−16はバイトインタリーブされたサブ行データ(255バイト)を復号して、エラー訂正されたサブ行データ(238バイト)を出力する。
逆インタリーブ部15は復号されたサブ行データを逆インタリーブして、エラー訂正された4行×3824列のフレームを出力する。
OH処理部16はエラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHといったオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。
デマッピング部17はOPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
デスクランブル部12は再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
インタリーブ部13は4行×4080列のOTUフレームを1行(4080バイト)毎に16バイトインタリーブする。
復号部14−1〜14−16はバイトインタリーブされたサブ行データ(255バイト)を復号して、エラー訂正されたサブ行データ(238バイト)を出力する。
逆インタリーブ部15は復号されたサブ行データを逆インタリーブして、エラー訂正された4行×3824列のフレームを出力する。
OH処理部16はエラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHといったオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。
デマッピング部17はOPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
なお、本実施形態ではレーン数が16である場合について説明したが、これに限定されない。LLMが17以上になる場合、LLMが1バイトでは不足する。この場合、図3−12に示すように、LLMを2バイトに拡張すれば、256レーンまで対応可能である。LLMは、例えば、FA OHの1バイト目と6バイト目に配置される。
(実施形態2)
本発明のマルチレーン伝送装置の送信部の構成を図3−6に示す。マルチレーン伝送装置の送信部の構成は、実施形態1と同様である。本実施形態では、OH処理部2及びレーン番号決定部8の機能が実施形態1と異なる。
本発明のマルチレーン伝送装置の送信部の構成を図3−6に示す。マルチレーン伝送装置の送信部の構成は、実施形態1と同様である。本実施形態では、OH処理部2及びレーン番号決定部8の機能が実施形態1と異なる。
マッピング部1はクライアント信号をOPU PLDにマッピングする。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHである。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHである。
ここで、OH処理部2は、識別子記載機能部として機能し、各フレームの予め定められたフィールドにフレームの識別子を記載する。本実施形態では、識別子記載機能部は、各フレームのうちのMの倍数個のフレームごとに可変フレームの先頭である旨を示す値を記載し、それ以外のフレームには可変フレームの先頭でない旨を示す値を記載する。
例えば、図3−7に示すように、FA OHの6バイト目にはLLMが配置される。図3−13に示すように、Mをレーン数とする時、LLMはMフレーム毎に0〜K*(M−1)までの値をとり(S303〜S305)、その間の(M−1)個のフレームのLLMは255(0xFF)の値をとる(S306)。ここで、K*Mは255以下のMの倍数である(K=1でも良い)。
なお、可変フレームの先頭である旨を示す値が0〜K*(M−1)であり、可変フレームの先頭でない旨を示す値が255である例を示したが、これに限定するものではない。特に可変フレームの先頭でない旨を示す値はLLMとして用いられない値であればよい。
インタリーブ部3は、OPUフレームにオーバヘッドを付加した4行×3824列のフレームを1行(3824バイト)毎に16バイトインタリーブする。
符号化部4−1〜4−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(239バイト)を符号化して、16バイトパリティチェックを付加したサブ行データ(255バイト)を出力する。
逆インタリーブ部5は、符号化されたサブ行データを逆インタリーブして、符号化された4行×4080列のOTUフレームを出力する。
スクランブル部6は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
データブロック分割部7は、スクランブルされたOTUフレームを16バイトデータブロックに分割する。
レーン番号決定部8は、レーン番号を決定して、そのレーンにフレーム形式のデータブロックを出力する。
符号化部4−1〜4−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(239バイト)を符号化して、16バイトパリティチェックを付加したサブ行データ(255バイト)を出力する。
逆インタリーブ部5は、符号化されたサブ行データを逆インタリーブして、符号化された4行×4080列のOTUフレームを出力する。
スクランブル部6は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
データブロック分割部7は、スクランブルされたOTUフレームを16バイトデータブロックに分割する。
レーン番号決定部8は、レーン番号を決定して、そのレーンにフレーム形式のデータブロックを出力する。
ここで、レーン番号決定部8は、レーンローテート機能部として機能し、フレームの識別子が可変フレームの先頭である旨であるときにレーンローテートを行う。
例えば、図3−14に示すように、FASを含む先頭データブロックを出力するレーン番号m(m=0〜M−1)は、
LLM≠255
の場合、
m=LLM mod M
で決定される(S402〜S404、S407〜S409)。
それ以外のデータブロックの場合は、直前のレーン番号をm’とした場合、
m=(m’+1) mod M
とする(S407、S410)。
例えば、図3−14に示すように、FASを含む先頭データブロックを出力するレーン番号m(m=0〜M−1)は、
LLM≠255
の場合、
m=LLM mod M
で決定される(S402〜S404、S407〜S409)。
それ以外のデータブロックの場合は、直前のレーン番号をm’とした場合、
m=(m’+1) mod M
とする(S407、S410)。
マルチレーン伝送装置の受信部の構成を図3−10に示す。マルチレーン伝送装置の受信部の構成は、実施形態1と同様である。本実施形態では、レーン識別&遅延差補償部10の機能が実施形態1と異なる。
レーン識別&遅延差補償部10は、FASを含む先頭データブロックを見つけてLLMを読み、
LLM ≠ 255
の場合、
m=LLM mod M
でレーン番号を識別する。また、データブロックに含まれるMFASを読んで遅延差の補償をする。4レーンの場合の遅延差補償の例については、図3−11(a)及び図3−11(b)で説明したとおりである。
LLM ≠ 255
の場合、
m=LLM mod M
でレーン番号を識別する。また、データブロックに含まれるMFASを読んで遅延差の補償をする。4レーンの場合の遅延差補償の例については、図3−11(a)及び図3−11(b)で説明したとおりである。
OTUフレーム再構成部11は、遅延時間差補償後の各レーンのデータブロックを受信し、レーン識別&遅延差補償部10で識別されたレーン番号を基に、各レーンのデータブロックを順番に読み出して、4行×4080列のOTUフレームを再構成する。
デスクランブル部12は、再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
インタリーブ部13は、4行×4080列のOTUフレームを1行(4080バイト)毎に16バイトインタリーブする。
復号部14−1〜14−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(255バイト)を復号して、エラー訂正されたサブ行データ(238バイト)を出力する。
逆インタリーブ部15は、復号されたサブ行データを逆インタリーブして、エラー訂正された4行×3824列のフレームを出力する。
OH処理部16は、エラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHといったオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。
デマッピング部17は、OPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
デスクランブル部12は、再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
インタリーブ部13は、4行×4080列のOTUフレームを1行(4080バイト)毎に16バイトインタリーブする。
復号部14−1〜14−16は、バイトインタリーブされたサブ行データ(255バイト)を復号して、エラー訂正されたサブ行データ(238バイト)を出力する。
逆インタリーブ部15は、復号されたサブ行データを逆インタリーブして、エラー訂正された4行×3824列のフレームを出力する。
OH処理部16は、エラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHといったオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。
デマッピング部17は、OPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
なお、本実施形態ではレーン数が16である場合について説明したが、これに限定されない。LLMが256以上になる場合、LLMが1バイトでは不足する。この場合、図3−12に示すように、LLMを2バイトに拡張すれば、65535レーンまで対応可能である(この場合、レーンローテートしない場合のLLMは65535(0xFFFF)の値をとる)。
(第4の発明についての発明を実施するための形態)
本実施形態に係るマルチレーン光トランスポートシステムは、データフローを複数のレーンの信号に分配して送信部から送信し、複数のレーンに分配された信号を受信部で統合して元のデータフローを復元する光トランスポートネットワークにおいて、送信手順と受信手順を行う。送信手順において、分配元を識別可能にするため、送信部から容量可変光パスを一意に識別するためのユニークな容量可変光パスIDを容量可変管理フレームに付与する。受信手順において、受信部が、容量可変光パスIDに基づいて各レーンの信号を分類し、遅延差を補償する。
本実施形態に係るマルチレーン光トランスポートシステムは、データフローを複数のレーンの信号に分配して送信部から送信し、複数のレーンに分配された信号を受信部で統合して元のデータフローを復元する光トランスポートネットワークにおいて、送信手順と受信手順を行う。送信手順において、分配元を識別可能にするため、送信部から容量可変光パスを一意に識別するためのユニークな容量可変光パスIDを容量可変管理フレームに付与する。受信手順において、受信部が、容量可変光パスIDに基づいて各レーンの信号を分類し、遅延差を補償する。
ここで、容量可変管理フレームと可変フレームと転送フレームは同一のものである。
容量可変光パスIDの具体例としては、
(1)各マルチレーン光トランスポート装置にユニークなIDを予め付与し、送信側マルチレーン光トランスポート装置のIDと受信側マルチレーン光トランスポート装置のIDの組合せ(あるいは、これにサービスクラス別に関する情報を加えたもの)を容量可変光パスIDとして使用する。
(2)容量可変光パスを対地間で設定する時に、ネットワーク管理制御システムからユニークな対地別IDを払い出し、送信側マルチレーン光トランスポート装置および受信側マルチレーン光トランスポート装置は取得した対地別ID(あるいは、これにサービスクラス別に関する情報を加えたもの)を容量可変光パスIDとして使用する。
といった方法が考えられる。
(1)各マルチレーン光トランスポート装置にユニークなIDを予め付与し、送信側マルチレーン光トランスポート装置のIDと受信側マルチレーン光トランスポート装置のIDの組合せ(あるいは、これにサービスクラス別に関する情報を加えたもの)を容量可変光パスIDとして使用する。
(2)容量可変光パスを対地間で設定する時に、ネットワーク管理制御システムからユニークな対地別IDを払い出し、送信側マルチレーン光トランスポート装置および受信側マルチレーン光トランスポート装置は取得した対地別ID(あるいは、これにサービスクラス別に関する情報を加えたもの)を容量可変光パスIDとして使用する。
といった方法が考えられる。
容量可変光パスが転送するクライアント信号のサービスクラスを記述する方法としては、単一のサービスクラスだけではなく、複数のサービスクラスをも記述できるようにする必要がある。例えば、クライアント信号のサービスクラスがMPLS(Multi−Protocol Label Switching)のシムヘッダのEXP(Experimental Use)フィールドで記述される場合、EXPは3ビットで、サービスクラスの種類の最大数は23=8となる。
そこで、サービスクラス識別フィールドに8ビットを割り当てて、ビットマップ形式で記述する。例えば、EXP=0x06〜0x07のクライアント信号を転送する場合はサービスクラス識別フィールド:0b11000000、EXP=0x00〜0x03のクライアント信号を多重する場合はサービスクラス識別フィールド:0b00001111とする。
容量可変管理フレームを速度の異なる転送フレーム、例えばOPU4(100 Gbps)とOPU5(400 Gbps)とに分割するケースを考える。OPU4を1フレーム転送する時間内にOPU5は4フレームが転送されるので、容量可変管理フレームのPLDをOPU4 PLDとOPU5 PLDとに分割する際は、前者に1バイト、後者に4バイトずつ分配する必要がある。この”1”および”4”をオーバヘッド内に記述し、容量可変管理フレームに統合する際にもこの情報を使用し、OPU4 PLDから1バイト、OPU5 PLDから4バイトずつ容量可変管理フレームのPLDに統合することで、元の容量可変管理フレームが再構成される。
本実施形態に係る発明は、VCAT(Virtual Concatenation)、OTUflexの課題を以下の組合せで解決する。
(1)本実施形態に係る発明は、複数レーンに分割されたフレームあるいはデータブロックの中に含まれるSOIDとSKID(あるいはVCGIDまたはMLGID)とEXIDを用いて、個々の容量可変光パスを1組のマルチフレームで識別・分類する。これにより、従来技術のVCATおよびLCAS(Link capacity adjustment scheme)ではVCGを識別するための15bitのGIDを得るために必要となる15組のマルチフレームを保持するための大容量メモリと保持に伴うレイテンシが増加するという課題を解決することができる。
例えば、従来のVCATの場合、OTUフレームの長さは16320バイト、256フレーム×15分のメモリを要するので、1レーンあたり必要なメモリは62668800バイトであり、1レーンあたりの速度をOTU4相当の111.8Gbpsとすると、レイテンシは約4.48msecである。一方、本発明の場合、32フレームで十分なので、1レーンあたり必要なメモリは522240バイトになり、レイテンシは37.4μsecまで削減することができる。
(1)本実施形態に係る発明は、複数レーンに分割されたフレームあるいはデータブロックの中に含まれるSOIDとSKID(あるいはVCGIDまたはMLGID)とEXIDを用いて、個々の容量可変光パスを1組のマルチフレームで識別・分類する。これにより、従来技術のVCATおよびLCAS(Link capacity adjustment scheme)ではVCGを識別するための15bitのGIDを得るために必要となる15組のマルチフレームを保持するための大容量メモリと保持に伴うレイテンシが増加するという課題を解決することができる。
例えば、従来のVCATの場合、OTUフレームの長さは16320バイト、256フレーム×15分のメモリを要するので、1レーンあたり必要なメモリは62668800バイトであり、1レーンあたりの速度をOTU4相当の111.8Gbpsとすると、レイテンシは約4.48msecである。一方、本発明の場合、32フレームで十分なので、1レーンあたり必要なメモリは522240バイトになり、レイテンシは37.4μsecまで削減することができる。
(2)本実施形態に係る発明は、OMFN(OPU Multiframe Number)を用いて速度の異なるOPUを仮想的に結合して管理ユニットを構成する。OPUkの速度差を明示的に示すOMFNを用いることで、OTUflexのように一旦同じ速度の論理レーンに分割してから再構成するのではなく、異なった速度のOPUkのまま再構成できる。これにより、異なる速度のOPUkを用いるという課題を解決することができる。
(3)本実施形態に係る発明は、NSC(Number of Service Class)とSCI(Service Class Indicator)を用いてデータフローのサービスクラスに関する情報を1組のマルチフレームで転送する。クライアント信号のサービスクラスを記述することで、光波長リソースが全体で不足する場合にサービスクラスの低い光パスの容量を削減し、それをサービスクラスの高い光パスに割り当てるといった処理が可能となる。これにより、容量可変光パスで運ばれるクライアント信号のサービスクラスを記述するという課題を解決することができる。
本実施形態に係る発明は、(1)(2)(3)を組合せることで、異なる速度のOPUkを用いることなく、レーン自体でバンドルされている対地或いはサービスクラスを知ることができる。
(実施形態1)
X1個のOPUk1とX2個のOPUk2を仮想的に連結した容量可変管理フレームとしてOPUk1−X1+k2−X2veを定義する(ここで、veは拡張されたVCATを表す)。
例として、OPU4−1+5−2veを図4−4に示す。OPU4−1+5−2veはOPU4−1+5−2ve OHとOPU4−1+5−2ve PLDで構成され、OPU4−1+5−2ve OH は(14X+1)〜16X列目に、OPU4−1+5−2ve PLDは(16Z+1)〜3824Z列目に配置される。ここで、Z=X1+4*X2=9である。OPU4−1+5−2ve OHはOPU4#1 OH、OPU5#2 OH、OPU5#3 OHにそれぞれ1バイトずつ分配される。また、OPU4−1+5−2ve PLDは1バイトずつOPU4#1 PLDに、OPU5#2 PLDとOPU5#3 PLDにそれぞれ4バイトずつ分配される。OPU4−1+5−2veは256個で1組のマルチフレームを構成し、マルチフレーム内のフレーム位置はFA OHの7バイト目に配置されたMFASで識別される。
X1個のOPUk1とX2個のOPUk2を仮想的に連結した容量可変管理フレームとしてOPUk1−X1+k2−X2veを定義する(ここで、veは拡張されたVCATを表す)。
例として、OPU4−1+5−2veを図4−4に示す。OPU4−1+5−2veはOPU4−1+5−2ve OHとOPU4−1+5−2ve PLDで構成され、OPU4−1+5−2ve OH は(14X+1)〜16X列目に、OPU4−1+5−2ve PLDは(16Z+1)〜3824Z列目に配置される。ここで、Z=X1+4*X2=9である。OPU4−1+5−2ve OHはOPU4#1 OH、OPU5#2 OH、OPU5#3 OHにそれぞれ1バイトずつ分配される。また、OPU4−1+5−2ve PLDは1バイトずつOPU4#1 PLDに、OPU5#2 PLDとOPU5#3 PLDにそれぞれ4バイトずつ分配される。OPU4−1+5−2veは256個で1組のマルチフレームを構成し、マルチフレーム内のフレーム位置はFA OHの7バイト目に配置されたMFASで識別される。
OPUk1−X1+k2−X2ve OHを構成する個別のOPUk OHを図4−5に示す。15列目にはVCOHおよびPSIが配置され、16列目はクライアント信号のマッピング形式に応じた情報(スタッフ制御情報など)が収容される。
VCOHは15列目の1〜3行目に配置され、それぞれVCOH1、VCOH2、VCOH3と表記する。VCOHは96バイト(3バイト×32)で、VCOHの内容は以下の通りである(MFASの4〜8ビット目の5ビット〔0〜31〕をVCOH1〜VCOH3のインデックスとする)。
MFI:VCOH1[0]およびVCOH1[1]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるMFIと同様に用いることができる。
SOID(Source Identifier):VCOH1[2]およびVCOH1[3]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB(Most Significant Bit)、VCOH1[3]の8ビット目をLSB(Least Significant Bit)とする。SOIDはVCGの始点となるマルチレーン光トランスポート装置に付与されたIDであり、後述のSKIDおよびEXIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。
SQ:VCOH1[4]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるSQと同様に用いることができる。
CTRL:VCOH1[5]の1〜4ビット目に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるCTRLと同様に用いることができる。
VCOH1[5]の5ビット目は予備領域である(従来のVCAT/LCASとの互換性を保持するためにGIDとして使用しても良い)。
RSA:VCOH1[5]の6ビット目に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるRSAと同様に用いることができる。
VCOH1[5]の7〜8ビット目は予備領域である。
SKID(Sink Identifier):VCOH1[6]およびVCOH1[7]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、VCOH1[7]の8ビット目をLSBとする。SKIDはVCGの終点となるマルチレーン光トランスポート装置に付与されたIDであり、前述のSOIDおよび後述のEXIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。
EXID(Extended Identifier):VCOH1[8]に配置される。VCOH1[8]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のVCGを設定するために追加されたIDであり、前述のSOIDおよびSKIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。
OMFN(OPU Multiframe Number):VCOH1[9]に配置される。 (OMFN+1)は同一SQの下のOPUkの個数を示す。例えば、図4−4に示したOPU4−1+5−2veを例にとると、
OPU4#1:SQ=0、OMFN=0
OPU5#2:SQ=1、OMFN=3
OPU5#3:SQ=2、OMFN=3
となる。OPUk1−X1+k2−X2ve PLDをOPUk1 PLDおよびOPUk2 PLDに分配、あるいは、OPUk1 PLDおよびOPUk2 PLDをOPUk1−X1+k2−X2ve PLDに仮想的に結合する際も、(OMFN+1)バイトずつとなる。なお、常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[10]〜VCOH1[31]は予備領域である。
MST:VCOH2[0]からVCOH2[31]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるMSTと同様に用いることができる。
CRC:VCOH3[0]からVCOH3[31]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるCRCと同様に用いることができる。
以上、VCOHは1組のマルチフレーム内で8回繰り返される。
VCOHは15列目の1〜3行目に配置され、それぞれVCOH1、VCOH2、VCOH3と表記する。VCOHは96バイト(3バイト×32)で、VCOHの内容は以下の通りである(MFASの4〜8ビット目の5ビット〔0〜31〕をVCOH1〜VCOH3のインデックスとする)。
MFI:VCOH1[0]およびVCOH1[1]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるMFIと同様に用いることができる。
SOID(Source Identifier):VCOH1[2]およびVCOH1[3]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB(Most Significant Bit)、VCOH1[3]の8ビット目をLSB(Least Significant Bit)とする。SOIDはVCGの始点となるマルチレーン光トランスポート装置に付与されたIDであり、後述のSKIDおよびEXIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。
SQ:VCOH1[4]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるSQと同様に用いることができる。
CTRL:VCOH1[5]の1〜4ビット目に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるCTRLと同様に用いることができる。
VCOH1[5]の5ビット目は予備領域である(従来のVCAT/LCASとの互換性を保持するためにGIDとして使用しても良い)。
RSA:VCOH1[5]の6ビット目に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるRSAと同様に用いることができる。
VCOH1[5]の7〜8ビット目は予備領域である。
SKID(Sink Identifier):VCOH1[6]およびVCOH1[7]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、VCOH1[7]の8ビット目をLSBとする。SKIDはVCGの終点となるマルチレーン光トランスポート装置に付与されたIDであり、前述のSOIDおよび後述のEXIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。
EXID(Extended Identifier):VCOH1[8]に配置される。VCOH1[8]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のVCGを設定するために追加されたIDであり、前述のSOIDおよびSKIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。
OMFN(OPU Multiframe Number):VCOH1[9]に配置される。 (OMFN+1)は同一SQの下のOPUkの個数を示す。例えば、図4−4に示したOPU4−1+5−2veを例にとると、
OPU4#1:SQ=0、OMFN=0
OPU5#2:SQ=1、OMFN=3
OPU5#3:SQ=2、OMFN=3
となる。OPUk1−X1+k2−X2ve PLDをOPUk1 PLDおよびOPUk2 PLDに分配、あるいは、OPUk1 PLDおよびOPUk2 PLDをOPUk1−X1+k2−X2ve PLDに仮想的に結合する際も、(OMFN+1)バイトずつとなる。なお、常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[10]〜VCOH1[31]は予備領域である。
MST:VCOH2[0]からVCOH2[31]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるMSTと同様に用いることができる。
CRC:VCOH3[0]からVCOH3[31]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるCRCと同様に用いることができる。
以上、VCOHは1組のマルチフレーム内で8回繰り返される。
PSIは15列目の4行目に配置される。PSIは256バイトで、PSIの内容は以下の通りである(MFASの8ビット〔0〜255〕をPSIのインデックスとする)。
PT:PSI[0]に配置される。従来のOTNにおけるPTと同様に用いることができる。
vcPT:PSI[1]に配置される。従来のVCATにおけるvcPTと同様に用いることができる。
CSF(Client Signal Fail):PSI[2]の1ビット目に配置される。従来のOTNにおけるCSFと同様に用いることができる。
NSC(Number of Service Class):PSI[3]に配置される。1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。NSCの値はペイロードで転送されるサービスクラスの(最大数−1)を示す。例えば、クライアント信号のサービスクラスを記述するのにMPLSのシムヘッダのEXPフィールドを用いる場合、EXPは3ビットで8種類のサービスクラスを記述できる。この場合、NSC=0x07となる。また、IEEE802.1Qで定義されるVLANタグのPCP(Priority Code Point)フィールドを用いる場合も、同様に3ビットで8種類のサービスクラスを記述できるので、NSC=0x07となる。
SCI(Service Class Indicator):PSI[4]からPSI[35]に配置される。実際に使用するビット数はNSCに依存する。例えば、NSC=0x07ならば、PSI[4]の8ビットだけを使用する。また、NSC=0xFFならばPSI[4]からPSI[35]までの全256ビットを使用する。記述はビットマップ形式で、PSI[4]の1ビット目が最も優先度の高いサービスクラスに割り当てられ、以降は順番に優先度の低いサービスクラスに割り当てられる。例えば、EXP=0x06〜0x07のクライアント信号を転送する場合、SCI=0b11000000、EXP=0x00〜0x03のクライアント信号を転送する場合、SCI=0b00001111となる。なお、PSI[5]〜PSI[35]はオール0とする。NSC=0x00の場合はサービスクラスの違いを無視するものとし、PSI[4]〜PSI[35]はオール0とする。
PSI[2]の2〜8ビット目、および、PSI[36]からPSI[255]は予備領域である。
PT:PSI[0]に配置される。従来のOTNにおけるPTと同様に用いることができる。
vcPT:PSI[1]に配置される。従来のVCATにおけるvcPTと同様に用いることができる。
CSF(Client Signal Fail):PSI[2]の1ビット目に配置される。従来のOTNにおけるCSFと同様に用いることができる。
NSC(Number of Service Class):PSI[3]に配置される。1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。NSCの値はペイロードで転送されるサービスクラスの(最大数−1)を示す。例えば、クライアント信号のサービスクラスを記述するのにMPLSのシムヘッダのEXPフィールドを用いる場合、EXPは3ビットで8種類のサービスクラスを記述できる。この場合、NSC=0x07となる。また、IEEE802.1Qで定義されるVLANタグのPCP(Priority Code Point)フィールドを用いる場合も、同様に3ビットで8種類のサービスクラスを記述できるので、NSC=0x07となる。
SCI(Service Class Indicator):PSI[4]からPSI[35]に配置される。実際に使用するビット数はNSCに依存する。例えば、NSC=0x07ならば、PSI[4]の8ビットだけを使用する。また、NSC=0xFFならばPSI[4]からPSI[35]までの全256ビットを使用する。記述はビットマップ形式で、PSI[4]の1ビット目が最も優先度の高いサービスクラスに割り当てられ、以降は順番に優先度の低いサービスクラスに割り当てられる。例えば、EXP=0x06〜0x07のクライアント信号を転送する場合、SCI=0b11000000、EXP=0x00〜0x03のクライアント信号を転送する場合、SCI=0b00001111となる。なお、PSI[5]〜PSI[35]はオール0とする。NSC=0x00の場合はサービスクラスの違いを無視するものとし、PSI[4]〜PSI[35]はオール0とする。
PSI[2]の2〜8ビット目、および、PSI[36]からPSI[255]は予備領域である。
個別のOPUk OHの別の例を図4−38に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−5と同じである。
SOID:VCOH1[2]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[2]の8ビット目をLSBとする。
SKID:VCOH1[3]に配置される。VCOH1[3]の1ビット目をMSB、VCOH1[3]の8ビット目をLSBとする。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ1バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[6]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[7]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
SOID:VCOH1[2]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[2]の8ビット目をLSBとする。
SKID:VCOH1[3]に配置される。VCOH1[3]の1ビット目をMSB、VCOH1[3]の8ビット目をLSBとする。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ1バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[6]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[7]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
個別のOPUk OHの別の例を図4−39に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−5と同じである。
SOID:VCOH1[2]、VCOH1[3]、VCOH1[6]、VCOH1[7]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[7]の8ビット目をLSBとする。
SKID:VCOH1[8]、VCOH1[9]、VCOH1[10]、VCOH1[11]に配置される。VCOH1[8]の1ビット目をMSB、VCOH1[11]の8ビット目をLSBとする。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[12]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[13]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
SOID:VCOH1[2]、VCOH1[3]、VCOH1[6]、VCOH1[7]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[7]の8ビット目をLSBとする。
SKID:VCOH1[8]、VCOH1[9]、VCOH1[10]、VCOH1[11]に配置される。VCOH1[8]の1ビット目をMSB、VCOH1[11]の8ビット目をLSBとする。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[12]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[13]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
マルチレーン光トランスポート装置(MLOT: Multilane Optical Transport equipment)を用いたネットワークの構成を図4−7に示す。MLOT 1(ID=0x1000)、MLOT 2(ID=0x2000)、MLOT 3(ID=0x3000)、MLOT 4(ID=0x4000)はそれぞれルータ5、ルータ6、ルータ7、ルータ8と1 Tbpsインタフェースで接続されており、ルータ間のトラヒックを容量可変光パスを用いて転送する。各MLOTからの光信号は光クロスコネクト(OXC: Optical Cross−Connect Switch)9によって宛先のMLOTに転送される(実際の転送網は複数のOXCやOADM(Optical Add−Drop Multiplexer)により構成されるが、簡単のため、図4−7では1個のOXCで表現する)。これらの装置はネットワーク管理システム(NMS: Network Management System)10によって管理・制御される。
MLOTの送信部の構成例を図4−8に示す。フローディストリビュータ(FLD:Flow Distributor)101は、1Tbpsインタフェースを介して外部のルータから入力されるクライアント信号を、宛先およびサービスクラスによってデータフローに振分ける機能を有する。FLD101はポリシングおよびシェーピングの機能も有し、振分けられたデータフローを所定のレートになるように調整する。ここでは、図4−24に示す4種類のデータフローに振分けるものとする。
データフロー#1〜4はフレーム処理回路(FRM:Framer)102#1〜#4でそれぞれOPU4−5ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDにマッピングされる。これらは固定的ではなく、各データフローに割り当てられた帯域に応じて変更可能である(例えば、データフローが500 Gbps、100 Gbps、200 Gbps、200 Gbpsならば、OPU4−5ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDにマッピングするが、データフローを600 Gbps、100 Gbps、100 Gbps、200 Gbpsに変更した場合は、OPU4−6ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLDにマッピングする)。個別のOPU4は、1〜14列目にFA OH(FASとMFAS)・固定スタッフ・ODU4 OHを付加した拡張ODU(図4−9)の形式でOTU4符号化回路(ENC: Encoder)103#1〜10に入力される。ここで、OPU4 OHの主な項目の値は図4−25で与えられる。
OTU4 ENC 103#1〜10は拡張ODU4の固定スタッフ領域にOTU4 OHを挿入し、FEC符号化を行って冗長ビットをOTU4 FECとして付加し、FAS以外の全領域をスクランブルして、OTU4の形式で出力する。
100G変調器(MOD:Modulator)104#1〜10はOTU4 ENC103#1〜10から出力されたOTU4を100Gbps光信号に変換する。光アグリゲータ(OAGG:Optical Aggregator)105はこれらの光信号を多重化して送出する。
監視制御部(CMU:Control and Management Unit)106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
MLOTの受信部の構成を図4−10に示す。光デアグリゲータ(ODEAGG:Optical Deaggregator)201は受信した光信号を分離する。100G復調器(DEM:Demodulator)202#1〜10は分離された各光信号を受信してOTU4を復調する。
OTU4 復号回路(DEC:Decoder)203#1〜10は、OTU4フレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正し、OPU4 OHを読み出す。ここで、各OPU4 OHの主な項目の値は図4−28のようになっているものとすると、
OPU4#1〜5は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#6は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x01)のVCG
OPU4#7〜8は(SOID=0x3000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#9〜10は(SOID=0x4000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
と4種類のVCGに分類することができる。
OTU4 復号回路(DEC:Decoder)203#1〜10は、OTU4フレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正し、OPU4 OHを読み出す。ここで、各OPU4 OHの主な項目の値は図4−28のようになっているものとすると、
OPU4#1〜5は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#6は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x01)のVCG
OPU4#7〜8は(SOID=0x3000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#9〜10は(SOID=0x4000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
と4種類のVCGに分類することができる。
拡張ODU4はVCG毎にグループ化され、デフレームミング回路(DEF:Deframer)204#1〜4に入力される。DEF 204#1は、拡張ODU4のMFASおよびOPU4 OHのMFIに基づいてOPU4の遅延時間差を測定する。MFASおよびMFIが図4−31のようになっていたとすると、OPU4#3が最も遅れていて、OPU4#1はOPU4#3に比べて4フレーム分、OPU4#2はOPU4#3に比べて7フレーム分、OPU4#4はOPU4#3に比べて9フレーム分、OPU4#5はOPU4#3に比べて1フレーム分進んでいるのが判る。DEF 204#1は、OPU4#1を4フレーム分、OPU4#2を7フレーム分、OPU4#4を9フレーム分、OPU4#5を1フレーム分遅延させてOPU4#1〜5の遅延時間差を補償した後、SQおよびOMFNに従ってOPU4#1〜5を仮想的に連結してOPU4−5veを再構成し、OPU4−5ve PLDからクライアント信号をデマッピングする。DEF 204#2〜4も同様にOPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDから、それぞれのクライアント信号をデマッピングする。また、OPU4−5ve OH、OPU4−1ve OH、OPU4−2ve OH、OPU4−2ve OHから NSCおよびSCIを読み出すことで、データフロー毎のサービスクラス情報を得ることができる。
DEF 204#1〜4の出力するクライアント信号のデータフロー#1〜4はフローコンバイナ(FLC: Flow Combiner)205によって統合されて1 Tbpsインタフェースに出力される。ここでは、図4−33に示す4種類のデータフローを統合するものとする。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
(実施形態2)
異なる速度のOTUを用いる場合の例を以下に示す。ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
MLOTの送信部の構成例を図4−11に示す。FLD 101は、1 Tbpsインタフェースを介して外部のルータから入力されるクライアント信号を、宛先およびサービスクラスによってデータフローを振分ける機能を有する。FLD 101はポリシングおよびシェーピングの機能も有し、振分けられたデータフローを所定のレートになるように調整する。ここでは、実施形態1と同様に図4−24に示す4種類のデータフローに振分けるものとする。
異なる速度のOTUを用いる場合の例を以下に示す。ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
MLOTの送信部の構成例を図4−11に示す。FLD 101は、1 Tbpsインタフェースを介して外部のルータから入力されるクライアント信号を、宛先およびサービスクラスによってデータフローを振分ける機能を有する。FLD 101はポリシングおよびシェーピングの機能も有し、振分けられたデータフローを所定のレートになるように調整する。ここでは、実施形態1と同様に図4−24に示す4種類のデータフローに振分けるものとする。
データフロー#1〜4のデータはFRM 102#1〜#4でそれぞれOPU4−1+5−1ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDにマッピングされる。これらは固定的ではなく、各データフローに割り当てられた帯域に応じて変更可能である(例えば、データフローが500 Gbps、100 Gbps、200 Gbps、200 Gbpsならば、OPU4−1+5−1ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDにマッピングするが、データフローを600 Gbps、100 Gbps、100 Gbps、200 Gbpsに変更した場合は、OPU4−2+5−1ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLDにマッピングする)。個別のOPU4/5は拡張ODU4/5の形式でOTU4 ENC 103#1〜6およびOTU5 ENC 1030に入力される。ここで、OPU4/5 OHの主な項目の値は図4−27で与えられる。
OTU4 ENC 103#1〜6およびOTU5 ENC 1030は拡張ODU4/5の固定スタッフ領域にOTU4/5 OHを挿入し、FEC符号化を行って冗長ビットをOTU4/5 FECに付加し、FAS以外の全領域をスクランブルして、OTU4/5の形式で出力する。
100G MOD 104#1〜6はOTU4 ENC 103#1〜6から出力されたOTU4を100 Gbps光信号に変換する。400G MOD 1040はOTU5 ENC 1030から出力されたOTU5を400 Gbps光信号に変換する。OAGG 105はこれらの光信号を多重化して送出する。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
MLOTの受信部の構成を図4−12に示す。ODEAGG 201は受信した光信号を分離する。100G DEM 202#1〜6は分離された100 Gbps光信号を受信してOTU4を復調する。400G DEM 2020は分離された400 Gbps光信号を受信してOTU5を復調する。
OTU4 DEC 203#1〜6およびOTU5 DEC 2030は、OTU4/5フレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正し、OPU4/5 OHを読み出す。ここで、各OPU4/5 OHの主な項目の値は図4−29のようになっているものとすると、
OPU4#1とOPU5#2は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#3は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x01)のVCG
OPU4#4〜5は(SOID=0x3000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#6〜7は(SOID=0x4000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
と4種類のVCGに分類することができる。
OTU4 DEC 203#1〜6およびOTU5 DEC 2030は、OTU4/5フレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正し、OPU4/5 OHを読み出す。ここで、各OPU4/5 OHの主な項目の値は図4−29のようになっているものとすると、
OPU4#1とOPU5#2は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#3は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x01)のVCG
OPU4#4〜5は(SOID=0x3000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#6〜7は(SOID=0x4000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のVCG
と4種類のVCGに分類することができる。
拡張ODU4/5はVCG毎にグループ化され、DEF 204#1〜4に入力される。DEF 204#1は、拡張ODU4/5のMFASおよびOPU4/5 OHのMFIに基づいてOPU4/5の遅延時間差を測定する。MFASおよびMFIが図4−32のようになっていたとすると、OPU4#1が最も遅れていて、OPU5#2はOPU4#1に比べて3フレーム分進んでいるのが判る。デフレームミング回路204#1は、OPU5#2を3フレーム分遅延させてOPU4#1とOPU5#2の遅延時間差を補償した後、SQおよびOMFNに従ってOPU4#1とOPU5#2を仮想的に連結してOPU4−1+5−1veを再構成し、OPU4−1+5−1ve PLDからクライアント信号をデマッピングする。DEF 204#2〜4も同様にOPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDから、それぞれのクライアント信号をデマッピングする。また、OPU4−1+5−1ve OH、OPU4−1ve OH、OPU4−2ve OH、OPU4−2ve OHから NSCおよびSCIを読み出すことで、データフロー毎のサービスクラス情報を得ることができる。
DEF 204#1〜4の出力するクライアント信号のデータフロー#1〜4はFLC 205によって統合されて1 Tbpsインタフェースに出力される。ここでは、実施形態1と同様に図4−33に示す4種類のデータフローを統合するものとする。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
(実施形態3)
VCG識別情報の設定法が異なる例を図4−6に示す。
VCOHは15列目の1〜3行目に配置され、それぞれVCOH1、VCOH2、VCOH3と表記する。VCOHは96バイト(3バイト×32)で、VCOHの内容は以下の通りである(VCOH1〜VCOH3のインデックスはMFASの4〜8ビット目の5ビット〔0〜31〕で表示される)。
MFI:VCOH1[0]およびVCOH1[1]に配置される(実施形態1と同じ)。
VCGID(Virtual Concatenation Group Identifier):VCOH1[2]、VCOH1[3]、VCOH1[6]およびVCOH1[7]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[7]の8ビット目をLSBとする。VCGIDはVCGの始点・終点の組み合わせに対してNMS 10から一意に付与されるIDであり、後述のEXIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。このように、VCGIDに4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。VCGIDをNMS 10から付与するやり方は、マルチレーン光トランスポート装置に固定的にIDが付与されないようなケースでも適用可能である効果がある。
SQ:VCOH1[4]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるSQと同様に用いることができる(実施形態1と同じ)。
CTRL:VCOH1[5]の1〜4ビット目に配置される(実施形態1と同じ)。
VCOH1[5]の5ビット目は予備領域である(実施形態1と同じ)。
RSA:VCOH1[5]の6ビット目に配置される(実施形態1と同じ)。
VCOH1[5]の7〜8ビット目は予備領域である(実施形態1と同じ)。
EXID(Extended Identifier):VCOH1[8]に配置される。VCOH1[8]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のVCGを設定するために追加されたIDであり、前述のVCGIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。
OMFN:VCOH1[9]に配置される(実施形態1と同じ)。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[10]〜VCOH1[31]は予備領域である(実施形態1と同じ)。
MST:VCOH2[0]からVCOH2[31]に配置される(実施形態1と同じ)。
CRC:VCOH3[0]からVCOH3[31]に配置される(実施形態1と同じ)。
以上、VCOHは1組のマルチフレーム内で8回繰り返される(実施形態1と同じ)。
PSIは15列目の4行目に配置される(実施形態1と同じ)。
VCG識別情報の設定法が異なる例を図4−6に示す。
VCOHは15列目の1〜3行目に配置され、それぞれVCOH1、VCOH2、VCOH3と表記する。VCOHは96バイト(3バイト×32)で、VCOHの内容は以下の通りである(VCOH1〜VCOH3のインデックスはMFASの4〜8ビット目の5ビット〔0〜31〕で表示される)。
MFI:VCOH1[0]およびVCOH1[1]に配置される(実施形態1と同じ)。
VCGID(Virtual Concatenation Group Identifier):VCOH1[2]、VCOH1[3]、VCOH1[6]およびVCOH1[7]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[7]の8ビット目をLSBとする。VCGIDはVCGの始点・終点の組み合わせに対してNMS 10から一意に付与されるIDであり、後述のEXIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。このように、VCGIDに4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。VCGIDをNMS 10から付与するやり方は、マルチレーン光トランスポート装置に固定的にIDが付与されないようなケースでも適用可能である効果がある。
SQ:VCOH1[4]に配置される。従来のVCAT/LCASにおけるSQと同様に用いることができる(実施形態1と同じ)。
CTRL:VCOH1[5]の1〜4ビット目に配置される(実施形態1と同じ)。
VCOH1[5]の5ビット目は予備領域である(実施形態1と同じ)。
RSA:VCOH1[5]の6ビット目に配置される(実施形態1と同じ)。
VCOH1[5]の7〜8ビット目は予備領域である(実施形態1と同じ)。
EXID(Extended Identifier):VCOH1[8]に配置される。VCOH1[8]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のVCGを設定するために追加されたIDであり、前述のVCGIDと組み合わせてVCGの識別に用いる。
OMFN:VCOH1[9]に配置される(実施形態1と同じ)。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[10]〜VCOH1[31]は予備領域である(実施形態1と同じ)。
MST:VCOH2[0]からVCOH2[31]に配置される(実施形態1と同じ)。
CRC:VCOH3[0]からVCOH3[31]に配置される(実施形態1と同じ)。
以上、VCOHは1組のマルチフレーム内で8回繰り返される(実施形態1と同じ)。
PSIは15列目の4行目に配置される(実施形態1と同じ)。
個別のOPUk OHの別の例を図4−40に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−6と同じである。
VCGID:VCOH1[2]およびVCOH1[3]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[3]の8ビット目をLSBとする。このように、VCGIDに2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[6]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[7]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
個別のOPUk OHの別の例を図4−41に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−6と同じである。
VCGID:VCOH1[2]、VCOH1[3]、VCOH1[6]、VCOH1[7]、VCOH1[8]、VCOH1[9]、VCOH1[10]、VCOH1[11]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[11]の8ビット目をLSBとする。このように、VCGIDに8バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[12]に配置される。VCOH1[12]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[13]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
VCGID:VCOH1[2]およびVCOH1[3]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[3]の8ビット目をLSBとする。このように、VCGIDに2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[6]に配置される。VCOH1[6]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[7]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
個別のOPUk OHの別の例を図4−41に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−6と同じである。
VCGID:VCOH1[2]、VCOH1[3]、VCOH1[6]、VCOH1[7]、VCOH1[8]、VCOH1[9]、VCOH1[10]、VCOH1[11]に配置される。VCOH1[2]の1ビット目をMSB、VCOH1[11]の8ビット目をLSBとする。このように、VCGIDに8バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置数が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:VCOH1[12]に配置される。VCOH1[12]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。
OMFN:VCOH1[13]に配置される。常に同じ速度の転送フレームだけを使用する場合には、OMFNフィールドは不要である。
VCOH1[8]〜VCOH1[31]は予備領域である。
ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
MLOTの送信部の構成を図4−8(実施形態1と同様)に示す。FLD 101は、1 Tbpsインタフェースを介して外部のルータから入力されるクライアント信号を、宛先およびサービスクラスによってデータフローを振分ける機能を有する。FLD 101はポリシングおよびシェーピングの機能も有し、振分けられたデータフローを所定のレートになるように調整する。ここでは、実施形態1と同様に図4−24に示す4種類のデータフローに振分けるものとする。
データフロー#1〜4のデータはFRM 102#1〜#4でそれぞれOPU4−5ve PLD、OPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDにマッピングされる。これらは固定的ではなく、各データフローに割り当てられた帯域に応じて変更可能である。個別のOPU4は拡張ODU(図4−9)の形式でOTU4 ENC 103#1〜10に入力される。ここで、OPU4 OHの主な項目の値は図4−27で与えられる。
OTU4 ENC 103#1〜10は拡張ODU4の固定スタッフ領域にOTU4 OHを挿入し、FEC符号化を行って冗長ビットをOTU4 FECとして付加し、FAS以外の全領域をスクランブルして、OTU4の形式で出力する。
100G MOD 104#1〜10はOTU4 ENC 103#1〜10から出力されたOTU4を100 Gbps光信号に変換する。OAGG 105はこれらの光信号を多重化して送出する。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
100G MOD 104#1〜10はOTU4 ENC 103#1〜10から出力されたOTU4を100 Gbps光信号に変換する。OAGG 105はこれらの光信号を多重化して送出する。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
MLOTの受信部の構成を図4−10(実施形態1と同様)に示す。ODEAGG 201は受信した光信号を分離する。100G DEM 202#1〜10は分離された各光信号を受信してOTU4を復調する。
OTU4 DEC 203#1〜10は、OTU4フレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正し、OPU4 OHを読み出す。ここで、各OPU4 OHの主な項目の値は図4−30のようになっているものとすると、
OPU4#1〜5は(VCGID=0x00001000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#6は(VCGID=0x00001000、EXID=0x01)のVCG
OPU4#7〜8は(VCGID=0x00004000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#9〜10は(VCGID=0x00005000、EXID=0x00)のVCG
と4種類のVCGに分類することができる。
OTU4 DEC 203#1〜10は、OTU4フレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正し、OPU4 OHを読み出す。ここで、各OPU4 OHの主な項目の値は図4−30のようになっているものとすると、
OPU4#1〜5は(VCGID=0x00001000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#6は(VCGID=0x00001000、EXID=0x01)のVCG
OPU4#7〜8は(VCGID=0x00004000、EXID=0x00)のVCG
OPU4#9〜10は(VCGID=0x00005000、EXID=0x00)のVCG
と4種類のVCGに分類することができる。
拡張ODU4はVCG毎にグループ化され、DEF 204#1〜4に入力される。DEF 204#1は、拡張ODU4のMFASおよびOPU4 OHのMFIに基づいてOPU4の遅延時間差を測定する。MFASおよびMFIが図4−31(実施形態1と同様)のようになっていたとすると、OPU4#3が最も遅れていて、OPU4#1はOPU4#3に比べて4フレーム分、OPU4#2はOPU4#3に比べて7フレーム分、OPU4#4はOPU4#3に比べて9フレーム分、OPU4#5はOPU4#3に比べて1フレーム分進んでいるのが判る。DEF 204#1は、OPU4#1を4フレーム分、OPU4#2を7フレーム分、OPU4#4を9フレーム分、OPU4#5を1フレーム分遅延させてOPU4#1〜5の遅延時間差を補償した後、SQに従ってOPU4#1〜5を仮想的に連結してOPU4−5veを再構成し、OPU4−5ve PLDからクライアント信号をデマッピングする。DEF 204#2〜4も同様にOPU4−1ve PLD、OPU4−2ve PLD、OPU4−2ve PLDから、それぞれのクライアント信号をデマッピングする。また、OPU4−5ve OH、OPU4−1ve OH、OPU4−2ve OH、OPU4−2ve OHから NSCおよびSCIを読み出すことで、データフロー毎のサービスクラス情報を得ることができる。
DEF 204#1〜4の出力するクライアント信号のデータフロー#1〜4はFLC 205によって統合されて1 Tbpsインタフェースに出力される。ここでは、実施形態1と同様に図4−33に示す4種類のデータフローを統合するものとする。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。また、NMS 10からVCGIDを取得する。
DEF 204#1〜4の出力するクライアント信号のデータフロー#1〜4はFLC 205によって統合されて1 Tbpsインタフェースに出力される。ここでは、実施形態1と同様に図4−33に示す4種類のデータフローを統合するものとする。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。また、NMS 10からVCGIDを取得する。
(実施形態4)
OTUflexを用いた例を以下に示す。OTUflexの場合、既存のOPUk/ODUk/OTUk以外のフレームを使用するので、これをOPUfn/ODUfn/OTUfnと表記する。添字のfはOTUflexで使用することを意味する(ただし、クライアント信号としてODUflexを収容することを意味するわけではない)。また、添字のnは1.25 Gbpsを単位とする速度を示す。例えば、n=80なら速度は100 Gbps、n=320ならば速度は400 Gbpsとなる。容量可変管理フレームはY個のOPUfnから成りOPUfn−Yと表記する。OTUfn−YはY個のレーンに分配されて転送される。OPUfn−YとOPUfnのフレームとの関係を図4−13に示す。OPUfnはZ個(Yの倍数で256以下の最大値をZとする)のフレームで1組のマルチフレームを構成し、マルチフレーム内のフレーム位置はFA OHの6バイト目に配置されたLLM(Logical Lane Marker)で識別される。
OTUflexを用いた例を以下に示す。OTUflexの場合、既存のOPUk/ODUk/OTUk以外のフレームを使用するので、これをOPUfn/ODUfn/OTUfnと表記する。添字のfはOTUflexで使用することを意味する(ただし、クライアント信号としてODUflexを収容することを意味するわけではない)。また、添字のnは1.25 Gbpsを単位とする速度を示す。例えば、n=80なら速度は100 Gbps、n=320ならば速度は400 Gbpsとなる。容量可変管理フレームはY個のOPUfnから成りOPUfn−Yと表記する。OTUfn−YはY個のレーンに分配されて転送される。OPUfn−YとOPUfnのフレームとの関係を図4−13に示す。OPUfnはZ個(Yの倍数で256以下の最大値をZとする)のフレームで1組のマルチフレームを構成し、マルチフレーム内のフレーム位置はFA OHの6バイト目に配置されたLLM(Logical Lane Marker)で識別される。
ここで、容量可変管理フレームと可変フレームは同一のものである。
OTUflexで使用するMLOH(Multilane Overhead)とPSIを図4−14に示す。
MLOHはMLG(Multilane Group)を識別するための情報を収容する(LLMの8ビット〔0〜Z−1〕をMLOHのインデックスとする)。
SOID:MLOH[0]およびMLOH[Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[Y]の8ビット目をLSBとする。SOIDはMLGの始点となるMLOTに付与されたIDであり、後述のSKIDおよびEXIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が複写される。なお、SOIDはOTU OHのTTI(Trail Trace Identifier)におけるSAPI(Source Access Point Identifier)とは独立に設定しても良いし、他と重複しなければSAPIから生成したハッシュ値などでも良い。
SKID:MLOH[2Y]およびMLOH[3Y]に配置される。MLOH[2Y]の1ビット目をMSB、MLOH[3Y]の8ビット目をLSBとする。SKIDはMLGの終点となるMLOTに付与されたIDであり、前述のSOIDおよび後述のEXIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が複写される。なお、SKIDはOTU OHのTTIにおけるDAPI(Destination Access Point Identifier)とは独立に設定しても良いし、他と重複しなければDAPIから生成したハッシュ値などでも良い。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[4Y]に配置される。MLOH[4Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のMLGを設定するために追加されたIDであり、前述のSOIDおよびSKIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、およびMLOH[7Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[5Y]はSOIDに対する誤り検出、MLOH[6Y]はSKIDに対する誤り検出、MLOH[7Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLOH[7Y] 〜MLOH[8Y−1]の5〜8ビット目は予備領域である。
PSIは15列目の4行目に配置される。PSIは256バイトで、PSIの内容は実施形態1と同様である(ただし、MFASではなくLLMの8ビット〔0〜Z−1〕をPSIのインデックスとする)。
MLOHはMLG(Multilane Group)を識別するための情報を収容する(LLMの8ビット〔0〜Z−1〕をMLOHのインデックスとする)。
SOID:MLOH[0]およびMLOH[Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[Y]の8ビット目をLSBとする。SOIDはMLGの始点となるMLOTに付与されたIDであり、後述のSKIDおよびEXIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が複写される。なお、SOIDはOTU OHのTTI(Trail Trace Identifier)におけるSAPI(Source Access Point Identifier)とは独立に設定しても良いし、他と重複しなければSAPIから生成したハッシュ値などでも良い。
SKID:MLOH[2Y]およびMLOH[3Y]に配置される。MLOH[2Y]の1ビット目をMSB、MLOH[3Y]の8ビット目をLSBとする。SKIDはMLGの終点となるMLOTに付与されたIDであり、前述のSOIDおよび後述のEXIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が複写される。なお、SKIDはOTU OHのTTIにおけるDAPI(Destination Access Point Identifier)とは独立に設定しても良いし、他と重複しなければDAPIから生成したハッシュ値などでも良い。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[4Y]に配置される。MLOH[4Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のMLGを設定するために追加されたIDであり、前述のSOIDおよびSKIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、およびMLOH[7Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[5Y]はSOIDに対する誤り検出、MLOH[6Y]はSKIDに対する誤り検出、MLOH[7Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLOH[7Y] 〜MLOH[8Y−1]の5〜8ビット目は予備領域である。
PSIは15列目の4行目に配置される。PSIは256バイトで、PSIの内容は実施形態1と同様である(ただし、MFASではなくLLMの8ビット〔0〜Z−1〕をPSIのインデックスとする)。
MLOHの別の例を図4−42に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−14と同じである。
SOID:MLOH[0]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[0]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が複写される。
SKID:MLOH[Y]に配置される。MLOH[Y]の1ビット目をMSB、MLOH[Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が複写される。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ1バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[2Y]に配置される。MLOH[2Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[3Y]、MLOH[4Y]、およびMLOH[5Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[3Y]はSOIDに対する誤り検出、MLOH[4Y]はSKIDに対する誤り検出、MLOH[5Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
SOID:MLOH[0]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[0]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が複写される。
SKID:MLOH[Y]に配置される。MLOH[Y]の1ビット目をMSB、MLOH[Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が複写される。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ1バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[2Y]に配置される。MLOH[2Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[3Y]、MLOH[4Y]、およびMLOH[5Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[3Y]はSOIDに対する誤り検出、MLOH[4Y]はSKIDに対する誤り検出、MLOH[5Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLOHの別の例を図4−43に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−14と同じである。
SOID:MLOH[0]、MLOH[Y]、MLOH[2Y]、MLOH[3Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[3Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が複写される。
SKID:MLOH[4Y]、MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、MLOH[7Y]に配置される。MLOH[4Y]の1ビット目をMSB、MLOH[7Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値が、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値が、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1]にはMLOH[7Y]と同じ値が複写される。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[8Y]に配置される。MLOH[8Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[8Y+1]〜MLOH[9Y−1]にはMLOH[8Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[9Y]、MLOH[10Y]、MLOH[11Y]、MLOH[12Y]、およびMLOH[13Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[9Y]はSOID1およびSOID2に対する誤り検出、MLOH[10Y]はSOID3およびSOID4に対する誤り検出、MLOH[11Y]はSKID1およびSKID2に対する誤り検出、MLOH[12Y]はSKID3およびSKID4に対する誤り検出、MLOH[13Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[9Y+1]〜MLOH[10Y−1]にはMLOH[9Y]と同じ値、MLOH[10Y+1]〜MLOH[11Y−1]にはMLOH[10Y]と同じ値、MLOH[11Y+1]〜MLOH[12Y−1]にはMLOH[11Y]と同じ値、MLOH[12Y+1]〜MLOH[13Y−1]にはMLOH[12Y]と同じ値、MLOH[13Y+1]〜MLOH[14Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[13Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
SOID:MLOH[0]、MLOH[Y]、MLOH[2Y]、MLOH[3Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[3Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が複写される。
SKID:MLOH[4Y]、MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、MLOH[7Y]に配置される。MLOH[4Y]の1ビット目をMSB、MLOH[7Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値が、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値が、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1]にはMLOH[7Y]と同じ値が複写される。このように、SOIDおよびSKIDにそれぞれ4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[8Y]に配置される。MLOH[8Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[8Y+1]〜MLOH[9Y−1]にはMLOH[8Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[9Y]、MLOH[10Y]、MLOH[11Y]、MLOH[12Y]、およびMLOH[13Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[9Y]はSOID1およびSOID2に対する誤り検出、MLOH[10Y]はSOID3およびSOID4に対する誤り検出、MLOH[11Y]はSKID1およびSKID2に対する誤り検出、MLOH[12Y]はSKID3およびSKID4に対する誤り検出、MLOH[13Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[9Y+1]〜MLOH[10Y−1]にはMLOH[9Y]と同じ値、MLOH[10Y+1]〜MLOH[11Y−1]にはMLOH[10Y]と同じ値、MLOH[11Y+1]〜MLOH[12Y−1]にはMLOH[11Y]と同じ値、MLOH[12Y+1]〜MLOH[13Y−1]にはMLOH[12Y]と同じ値、MLOH[13Y+1]〜MLOH[14Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[13Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
図4−16に示すように、MLOHの配置にはいくつかのオプションがある。(a)はOPUfn OHの先頭(15列目の1行目)に配置する場合である。(b)はOTUfn OHの予備領域(13列目または14列目の1行目)に配置する場合である。(c)はFA OHの1バイト目(1列目の1行目)に配置する場合である。オプション(b)または(c) はOPUfn OHの先頭(15列目の1行目)をクライアント信号のマッピング情報に割り当てる場合にも用いることができる。なお、オプション(c)はアンスクランブル領域なので、受信時にデスクランブルが不要である。
以下、ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
以下、ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
MLOTの送信部の構成例を図4−17に示す。FLD 101は、1 Tbpsインタフェースを介して外部のルータから入力されるクライアント信号を、宛先およびサービスクラスによってデータフローを振分ける機能を有する。FLD 101はポリシングおよびシェーピングの機能も有し、振分けられたデータフローを所定のレートになるように調整する。ここでは、実施形態1と同様に図4−24に示す4種類のデータフローに振分けるものとする。
データフロー#1〜4のデータはFRM 110#1〜#4でそれぞれOPUf400−5 PLD、OPUf80−1 PLD、OPUf160−2 PLD、OPUf160−2 PLDにマッピングされる。これらは固定的ではなく、各データフローに割り当てられた帯域に応じて変更可能である。個別のOPUfnは、1〜14列目にFA OH(FASとMFAS)・固定スタッフ・ODUfn OHを付加した拡張ODUfn(図4−18の(a)〜(c))の形式で可変OTU符号化回路(OTUf ENC: Flexible OTU Encoder)111#1〜4に入力される。
OTUf ENC 111#1〜4は拡張ODUfnの固定スタッフ領域にOTUfn OHを挿入し、FEC符号化を行って冗長ビットをOTUfn FECに付加し、FAS以外の全領域をスクランブルして出力する。
マルチレーンディストリビュータ(MLD:Multilane Distributor)112#1〜4はOTUfn−Yを複数のレーンに分配する。OTUf400−5を5レーンに分配する例を図4−19に示す。OTUf400の1フレームは16320バイトから成るが、これを16バイトずつ1020のデータブロックに分割する。FAS・LLM・MLOHを含む第1のデータブロック(1〜16バイト目)はレーン1に、第2のデータブロック(17〜32バイト目)はレーン2に、第3のデータブロック(33〜48バイト目)はレーン3に、第4のデータブロック(49〜64バイト目)はレーン4に、第5のデータブロック(65〜80バイト目)はレーン5に分配される。以下同様に第1020のデータブロック(16305〜16320バイト目)までラウンドロビンで各レーンに分配を繰り返す。2番目のフレームはレーンを1つローテートして、第1のデータブロック(1〜16バイト目)はレーン2に、第2のデータブロック(17〜32バイト目)はレーン3に、第3のデータブロック(33〜48バイト目)はレーン4に、第4のデータブロック(49〜64バイト目)はレーン5に、第5のデータブロック(65〜80バイト目)はレーン1に分配される。3番目のフレームはレーンを更に1つローテートして、第1のデータブロック(1〜16バイト目)はレーン3に、第2のデータブロック(17〜32バイト目)はレーン4に、第3のデータブロック(33〜48バイト目)はレーン5に、第4のデータブロック(49〜64バイト目)はレーン1に、第5のデータブロック(65〜80バイト目)はレーン2に分配される。以上のようにローテートを繰り返すことにより、FAS・LLM・MLOHを含む第1のデータブロックは各レーンに均等に分配される。ここで、各レーンに分配された MLOHの主な項目の値は図4−34で与えられる。
なお、データブロック数の1020がレーン数で割り切れない場合(OTUf560−7)を図4−20に示す。この場合は7レーンなので、7−(1020 mod 7)=2個のデータブロックに相当する32バイト分の固定スタッフを各フレームの後に挿入する。
100G MOD 113#1〜10はMLD 112#1〜4から出力されたL#1〜10の信号を100 Gbps光信号に変換する。OAGG 105はこれらの光信号を多重化して送出する。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
100G MOD 113#1〜10はMLD 112#1〜4から出力されたL#1〜10の信号を100 Gbps光信号に変換する。OAGG 105はこれらの光信号を多重化して送出する。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
MLOTの受信部の構成を図4−21に示す。ODEAGG 201は受信した光信号を分離する。100G DEM 210#1〜10は分離された100 Gbps光信号を受信してL#1〜10の信号を復調する。
MLOH読み出し回路(MLOD: Multilane Overhead Detector)211#1〜10は各レーンからSOID、SKID、EXIDを読み出す。その手順は以下の通りである。MLOD 211#1〜10はまずレーン毎にFASを検出する。次にFASの位置を起点にしてLLMとMLOHの位置を決定する。ここで、LLMはFASと同様にスクランブルされていないので、直接読み出すことができる。MLOHはFA OHの5バイト目に配置されている場合はスクランブルされていないので直接読み出すことができるが、(a)OPUfn OHの先頭あるいは(b)OTUfn OHの予備領域に配置されている場合はデスクランブルしてから読み出す必要がある。その仕組みを図4−22に示す。OTNのスクランブルパターンは生成多項式 1+x+x3+x12+x16で生成される(非特許文献4−1: 11.2)。このスクランブルパターンとOPUfn OHあるいはOTUfn OHの当該バイトでビット毎に排他的論理和をとる事により、MLOHはデスクランブルされる。また、LLM mod Yを計算することでレーン番号が求まり、LLMインデックスとすることでMLOHの内容(SOID、SKID、EXID、およびそれぞれのCRC)が読み出される。
MLOH読み出し回路(MLOD: Multilane Overhead Detector)211#1〜10は各レーンからSOID、SKID、EXIDを読み出す。その手順は以下の通りである。MLOD 211#1〜10はまずレーン毎にFASを検出する。次にFASの位置を起点にしてLLMとMLOHの位置を決定する。ここで、LLMはFASと同様にスクランブルされていないので、直接読み出すことができる。MLOHはFA OHの5バイト目に配置されている場合はスクランブルされていないので直接読み出すことができるが、(a)OPUfn OHの先頭あるいは(b)OTUfn OHの予備領域に配置されている場合はデスクランブルしてから読み出す必要がある。その仕組みを図4−22に示す。OTNのスクランブルパターンは生成多項式 1+x+x3+x12+x16で生成される(非特許文献4−1: 11.2)。このスクランブルパターンとOPUfn OHあるいはOTUfn OHの当該バイトでビット毎に排他的論理和をとる事により、MLOHはデスクランブルされる。また、LLM mod Yを計算することでレーン番号が求まり、LLMインデックスとすることでMLOHの内容(SOID、SKID、EXID、およびそれぞれのCRC)が読み出される。
ここで、MLOHの主な項目の値は図4−36のようになっているものとすると、
L#1〜5は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のMLG
L#6は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x01)のMLG
L#7〜8は(SOID=0x3000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のMLG
L#9〜10は(SOID=0x4000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のMLG
と4種類のMLGに分類することができる。
L#1〜5は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のMLG
L#6は(SOID=0x1000、SKID=0x2000、EXID=0x01)のMLG
L#7〜8は(SOID=0x3000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のMLG
L#9〜10は(SOID=0x4000、SKID=0x2000、EXID=0x00)のMLG
と4種類のMLGに分類することができる。
L#1〜10はMLG毎にグループ化され、マルチレーンコンバイナ(MLC:Multilane Combiner)212#1〜4に入力される。MLC 212#1はFASとLLMに基づいてL#1〜5の遅延時間差を測定する。OTUf400−5の場合、16320/5=3264バイトとなるので、LLM=0を含むデータブロックの先頭を基準にすると、LLM=1を含むデータブロックの先頭は3264バイト、LLM=2を含むデータブロックの先頭は6528バイト、LLM=3を含むデータブロックの先頭は9792バイト、LLM=4を含むデータブロックの先頭は13056バイトそれぞれ遅れるはずである。しかし、各レーンはそれぞれ異なる波長の光信号で転送されるので、分散などの影響で遅延時間差が生じる。ここで、MLC 212#1がL#1〜5の遅延時間差を測定した結果が図4−23の(a)だったとすると、L#1の遅延時間を基準とすると、L#2は遅延時間が100バイト分少なく、L#3は300バイト分多く、L#4は200バイト分多く、L#5は100バイト分多い事が判る。この中で最も遅延量が多いL#3に合わせるように、L#1に300バイト分、L#2に400バイト分、L#4に100バイト分、L#5に200バイト分の遅延時間を与えることで、図4−23の(b)のように遅延時間差が補償される。MLC 212#1は遅延時間差を補償したL#1〜5のデータブロックを統合してOTUf400−5を復元する。MLC 212#2〜4も同様にしてOTUf80−1、OTUf160−2、OTUf160−2をそれぞれ復元する。
可変OTU復号回路(OTUf DEC:Flexible OTU Decoder)213#1〜4は復元されたOTUfnのフレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正する。
DEF 214#1〜4はOPUf400−5 PLD、OPU4−1ve PLD、OTUf160−2 PLD、OTUf160−2 PLDから、それぞれのクライアント信号をデマッピングする。また、OPUf400−5 OH、OPU4−1ve OH、OTUf160−2 OH、OTUf160−2 OHから NSCおよびSCIを読み出すことで、データフロー毎のサービスクラス情報を得ることができる。
DEF 214#1〜4の出力するクライアント信号のデータフロー#1〜4はFLC 205によって統合されて1 Tbpsインタフェースに出力される。ここでは、実施形態1と同様に図4−33に示す4種類のデータフローを統合するものとする。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
(実施形態5)
MLG識別情報の設定法が異なる例を以下に示す。
OTUflexで使用するMLOHとPSIを図4−15に示す。
MLOHはMLGを識別するための情報を収容する(LLMの8ビット〔0〜Z−1〕をMLOHのインデックスとする)。
MLGID:MLOH[0]、MLOH[2Y]、MLOH[3Y]およびMLOH[3Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[3Y]の8ビット目をLSBとする。MLGIDはMLGの始点・終点の組み合わせに対してNMS 10から一意に付与されるIDであり、後述のEXIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が複写される。このように、MLGIDに4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。MLGIDをNMS 10から付与するやり方は、マルチレーン光トランスポート装置に固定的にIDが付与されないようなケースでも適用可能である効果がある。
EXID:MLOH[4Y]に配置される。MLOH[4Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のMLGを設定するために追加されたIDであり、前述のMLGIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、およびMLOH[7Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[5Y]はMLGID1およびMLGID2に対する誤り検出、MLOH[6Y]はMLGID3およびMLGID4に対する誤り検出、MLOH[7Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1]の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLOH[7Y]〜MLOH[8Y−1]の5〜8ビット目は予備領域である。
PSIは15列目の4行目に配置される。PSIは256バイトで、PSIの内容は実施形態4と同様である。
MLOHの別の例を図4−44に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−15と同じである。
MLGID:MLOH[0]およびMLOH[Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が複写される。このように、MLGIDに2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[2Y]に配置される。MLOH[2Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[3Y]、MLOH[4Y]、およびMLOH[5Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[3Y]およびMLOH[4Y]はMLGIDに対する誤り検出、MLOH[5Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLOHの別の例を図4−45に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−15と同じである。
MLGID:MLOH[0]、MLOH[Y]、MLOH[2Y]、MLOH[3Y]、MLOH[4Y]、MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、MLOH[7Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[7Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値が、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値が、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1]にはMLOH[7Y]と同じ値が複写される。このように、MLGIDに8バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[8Y]に配置される。MLOH[8Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[8Y+1]〜MLOH[9Y−1]にはMLOH[8Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[9Y]、MLOH[10Y]、MLOH[11Y]、MLOH[12Y]、およびMLOH[13Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[9Y]はMLGID1およびMLGID2に対する誤り検出、MLOH[10Y]はMLGID3およびMLGID4に対する誤り検出、MLOH[11Y]はMLGID5およびMLGID6に対する誤り検出、MLOH[12Y]はMLGID7およびMLGID8に対する誤り検出、MLOH[13Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[9Y+1]〜MLOH[10Y−1]にはMLOH[9Y]と同じ値、MLOH[10Y+1]〜MLOH[11Y−1]にはMLOH[10Y]と同じ値、MLOH[11Y+1]〜MLOH[12Y−1]にはMLOH[11Y]と同じ値、MLOH[12Y+1]〜MLOH[13Y−1]にはMLOH[12Y]と同じ値、MLOH[13Y+1]〜MLOH[14Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[13Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLG識別情報の設定法が異なる例を以下に示す。
OTUflexで使用するMLOHとPSIを図4−15に示す。
MLOHはMLGを識別するための情報を収容する(LLMの8ビット〔0〜Z−1〕をMLOHのインデックスとする)。
MLGID:MLOH[0]、MLOH[2Y]、MLOH[3Y]およびMLOH[3Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[3Y]の8ビット目をLSBとする。MLGIDはMLGの始点・終点の組み合わせに対してNMS 10から一意に付与されるIDであり、後述のEXIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が複写される。このように、MLGIDに4バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が65536以下のネットワークに適用できる。MLGIDをNMS 10から付与するやり方は、マルチレーン光トランスポート装置に固定的にIDが付与されないようなケースでも適用可能である効果がある。
EXID:MLOH[4Y]に配置される。MLOH[4Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。EXIDは同一の対地間に、例えばサービスクラスの異なるクライアント信号を転送する複数のMLGを設定するために追加されたIDであり、前述のMLGIDと組み合わせてMLGの識別に用いる。Y≧2ならば、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、およびMLOH[7Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[5Y]はMLGID1およびMLGID2に対する誤り検出、MLOH[6Y]はMLGID3およびMLGID4に対する誤り検出、MLOH[7Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1]の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLOH[7Y]〜MLOH[8Y−1]の5〜8ビット目は予備領域である。
PSIは15列目の4行目に配置される。PSIは256バイトで、PSIの内容は実施形態4と同様である。
MLOHの別の例を図4−44に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−15と同じである。
MLGID:MLOH[0]およびMLOH[Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が複写される。このように、MLGIDに2バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が256以下の比較的小規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[2Y]に配置される。MLOH[2Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[3Y]、MLOH[4Y]、およびMLOH[5Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[3Y]およびMLOH[4Y]はMLGIDに対する誤り検出、MLOH[5Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[5Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
MLOHの別の例を図4−45に示す。特に言及の無い項目は前記の図4−15と同じである。
MLGID:MLOH[0]、MLOH[Y]、MLOH[2Y]、MLOH[3Y]、MLOH[4Y]、MLOH[5Y]、MLOH[6Y]、MLOH[7Y]に配置される。MLOH[0]の1ビット目をMSB、MLOH[7Y]の8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[1]〜MLOH[Y−1]にはMLOH[0]と同じ値が、MLOH[Y+1]〜MLOH[2Y−1]にはMLOH[Y]と同じ値が、MLOH[2Y+1]〜MLOH[3Y−1]にはMLOH[2Y]と同じ値が、MLOH[3Y+1]〜MLOH[4Y−1]にはMLOH[3Y]と同じ値が、MLOH[4Y+1]〜MLOH[5Y−1]にはMLOH[4Y]と同じ値が、MLOH[5Y+1]〜MLOH[6Y−1]にはMLOH[5Y]と同じ値が、MLOH[6Y+1]〜MLOH[7Y−1]にはMLOH[6Y]と同じ値が、MLOH[7Y+1]〜MLOH[8Y−1]にはMLOH[7Y]と同じ値が複写される。このように、MLGIDに8バイトを割り当てるやり方は、マルチレーン光トランスポート装置が4294967296までの大規模なネットワークに適用できる。
EXID:MLOH[8Y]に配置される。MLOH[8Y]の1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。Y≧2ならば、MLOH[8Y+1]〜MLOH[9Y−1]にはMLOH[8Y]と同じ値が複写される。
CRC:MLOH[9Y]、MLOH[10Y]、MLOH[11Y]、MLOH[12Y]、およびMLOH[13Y]の1〜4ビット目に配置される。MLOH[9Y]はMLGID1およびMLGID2に対する誤り検出、MLOH[10Y]はMLGID3およびMLGID4に対する誤り検出、MLOH[11Y]はMLGID5およびMLGID6に対する誤り検出、MLOH[12Y]はMLGID7およびMLGID8に対する誤り検出、MLOH[13Y]の1〜4ビット目はEXIDに対する誤り検出に用いる。Y≧2ならば、MLOH[9Y+1]〜MLOH[10Y−1]にはMLOH[9Y]と同じ値、MLOH[10Y+1]〜MLOH[11Y−1]にはMLOH[10Y]と同じ値、MLOH[11Y+1]〜MLOH[12Y−1]にはMLOH[11Y]と同じ値、MLOH[12Y+1]〜MLOH[13Y−1]にはMLOH[12Y]と同じ値、MLOH[13Y+1]〜MLOH[14Y−1] の1〜4ビット目にはMLOH[13Y]の1〜4ビット目と同じ値が複写される。
図4−16に示すように、MLOHの配置にはいくつかのオプションがある(実施形態4と同じ)。
以下、ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
MLOTの送信部の構成例を図4−17に示す(実施形態4と同じ)。FLD 101は、1 Tbpsインタフェースを介して外部のルータから入力されるクライアント信号を、宛先およびサービスクラスによってデータフローを振分ける機能を有する。FLD 101はポリシングおよびシェーピングの機能も有し、振分けられたデータフローを所定のレートになるように調整する。ここでは、実施形態1と同様に図4−24に示す4種類のデータフローに振分けるものとする。
以下、ネットワークの構成は実施形態1と同様(図4−7)である。
MLOTの送信部の構成例を図4−17に示す(実施形態4と同じ)。FLD 101は、1 Tbpsインタフェースを介して外部のルータから入力されるクライアント信号を、宛先およびサービスクラスによってデータフローを振分ける機能を有する。FLD 101はポリシングおよびシェーピングの機能も有し、振分けられたデータフローを所定のレートになるように調整する。ここでは、実施形態1と同様に図4−24に示す4種類のデータフローに振分けるものとする。
データフロー#1〜4のデータはFRM 110#1〜#4でそれぞれOPUf400−5 PLD、OPUf80−1 PLD、OPUf160−2 PLD、OPUf160−2 PLDにマッピングされる。これらは固定的ではなく、各データフローに割り当てられた帯域に応じて変更可能である。個別のOPUfnは、1〜14列目にFA OH(FASとMFAS)・固定スタッフ・ODUfn OHを付加した拡張ODUfn(図4−18の(a)〜(c))の形式でOTUf ENC 111#1〜4に入力される。
OTUf ENC 111#1〜4は拡張ODUfnの固定スタッフ領域にOTUfn OHを挿入し、FEC符号化を行って冗長ビットをOTUfn FECに付加し、FAS以外の全領域をスクランブルして出力する。
MLD 112#1〜4はOTUfn−Yを複数のレーンに分配する。OTUf400−5を5レーンに分配する例を図4−19に示す(実施形態4と同じ)。ここで、各レーンに分配された MLOHの主な項目の値は図4−35で与えられる。
100G MOD 113#1〜10はMLD 112#1〜4から出力されたL#1〜10の信号を100 Gbps光信号に変換する。OAGG 105はこれらの光信号を多重化して送出する。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
100G MOD 113#1〜10はMLD 112#1〜4から出力されたL#1〜10の信号を100 Gbps光信号に変換する。OAGG 105はこれらの光信号を多重化して送出する。
CMU 106は以上の各ブロックの制御や監視を行う。
MLOTの受信部の構成を図4−21に示す(実施形態4と同じ)。ODEAGG 201は受信した光信号を分離する。100G DEM 210#1〜10は分離された100 Gbps光信号を受信してL#1〜10の信号を復調する。
MLOH読出回路211#1〜10は各レーンからMLGIDとEXIDを読み出す。その手順は以下の通りである。MLOH読出回路211#1〜10はまずレーン毎にFASを検出する。次にFASの位置を起点にしてLLMとMLOHの位置を決定する。ここで、LLMはFASと同様にスクランブルされていないので、直接読み出すことができる。MLOHはFA OHの5バイト目に配置されている場合はスクランブルされていないので直接読み出すことができるが、(a)OPUfn OHの先頭あるいは(b)OTUfn OHの予備領域に配置されている場合はデスクランブルしてから読み出す必要がある。その仕組みを図4−22に示す。また、LLM mod Yを計算することでレーン番号が求まり、LLMをインデックスとすることでMLOHの内容(MLGID、EXID、およびそれぞれのCRC)が読み出される。
ここで、MLOHの主な項目の値は図4−37のようになっているものとすると、
L#1〜5は(MLGID=0x00001000、EXID=0x00)のMLG
L#6は(MLGID=0x00001000、EXID=0x01)のMLG
L#7〜8は(MLGID=0x00004000、EXID=0x00)のMLG
L#9〜10は(MLGID=0x00005000、EXID=0x00)のMLG
と4種類のMLGに分類することができる。
L#1〜5は(MLGID=0x00001000、EXID=0x00)のMLG
L#6は(MLGID=0x00001000、EXID=0x01)のMLG
L#7〜8は(MLGID=0x00004000、EXID=0x00)のMLG
L#9〜10は(MLGID=0x00005000、EXID=0x00)のMLG
と4種類のMLGに分類することができる。
L#1〜10はMLG毎にグループ化され、MLC 212#1〜4に入力される。MLC 212#1はFASとLLMに基づいてL#1〜5の遅延時間差を測定して補償する(図4−23)。また、MLC 212#1は遅延時間差を補償したL#1〜5のデータブロックを統合してOTUf400−5を復元する。MLC 212#2〜4も同様にしてOTUf80−1、OTUf160−2、OTUf160−2をそれぞれ復元する。
OTNf DEC 213#1〜4は復元されたOTUfnのフレーム全体のデスクランブルを行い、FEC復号を行って伝送中に生じたビット誤りを訂正する。
DEF 214#1〜4はOPUf400−5 PLD、OPU4−1ve PLD、OTUf160−2 PLD、OTUf160−2 PLDから、それぞれのクライアント信号をデマッピングする。また、OPUf400−5 OH、OPU4−1ve OH、OTUf160−2 OH、OTUf160−2 OHから NSCおよびSCIを読み出すことで、データフロー毎のサービスクラス情報を得ることができる。
DEF 214#1〜4の出力するクライアント信号のデータフロー#1〜4はFLC 205によって統合されて1 Tbpsインタフェースに出力される。ここでは、実施形態1と同様に図4−33に示す4種類のデータフローを統合するものとする。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。また、NMS 10からMLGIDを取得する。
DEF 214#1〜4はOPUf400−5 PLD、OPU4−1ve PLD、OTUf160−2 PLD、OTUf160−2 PLDから、それぞれのクライアント信号をデマッピングする。また、OPUf400−5 OH、OPU4−1ve OH、OTUf160−2 OH、OTUf160−2 OHから NSCおよびSCIを読み出すことで、データフロー毎のサービスクラス情報を得ることができる。
DEF 214#1〜4の出力するクライアント信号のデータフロー#1〜4はFLC 205によって統合されて1 Tbpsインタフェースに出力される。ここでは、実施形態1と同様に図4−33に示す4種類のデータフローを統合するものとする。
制御回路206は以上の各ブロックの制御や監視を行う。また、NMS 10からMLGIDを取得する。
本実施形態に示す識別情報のサイズ及び記載位置は、1例であり、SOID(Source Identifier)+SKID(Sink Identifier)+EXID(Extended Identifier)、VCGID(Virtual Concatenation Group Identifier)、MLGID(Multilane Group Identifier)を用い、特にOTUflexの拡張では、これらがFAS(Frame Alignment Signal)と同じ16ビットデータブロックに含まれていればよく、サイズ及び記載位置は適宜、例えば想定するネットワークの規模又はサービスクラス数に応じて変更してもよい。
(第5の発明についての発明を実施するための形態)
レーン数を増加する場合、事前に遅延を測定しておくことで、この問題を解決できる。本実施形態のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、送信装置が新規レーン出力手順を実行するデータブロック複製機能部及び新規レーン出力機能部を備え、受信装置が新規レーン遅延補償手順を実行する同期パターン読出し機能部及び新規レーン遅延補償機能部を備える。
レーン数を増加する場合、事前に遅延を測定しておくことで、この問題を解決できる。本実施形態のマルチレーン伝送システムは、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、送信装置が新規レーン出力手順を実行するデータブロック複製機能部及び新規レーン出力機能部を備え、受信装置が新規レーン遅延補償手順を実行する同期パターン読出し機能部及び新規レーン遅延補償機能部を備える。
図5−8に、本実施形態に係る伝送フレームの一例を示す。
新規レーン出力手順において、送信装置では、データブロック複製機能部が既存レーン#0〜3におけるFAS及びMFASを含んだデータブロックをコピーして、新規レーン出力機能部がこのコピーを既存レーン#0〜3のFASと同時に新規レーン#4に送信する(FASを含んだデータブロック間はダミーブロックを挿入する)。FASはフレームの同期パターンとして用いられ、MFASはフレーム番号として用いられる。
新規レーン遅延補償手順において、受信装置では、同期パターン読出し機能部が既存レーン#0〜3のFASおよびフレーム番号と新規レーン#4におけるFAS及びMFASを読み出し、新規レーン遅延補償機能部が同一のMFASを有するFASの遅延時間差を比較して、新規レーン#4の遅延時間が既存レーン#0〜3より短いならば、その差分を新規レーン#4に加える。また、新規レーン#4の遅延時間が既存レーン#0〜3より長いならば、その差分を既存レーン#0〜3に加える。
新規レーン出力手順において、送信装置では、データブロック複製機能部が既存レーン#0〜3におけるFAS及びMFASを含んだデータブロックをコピーして、新規レーン出力機能部がこのコピーを既存レーン#0〜3のFASと同時に新規レーン#4に送信する(FASを含んだデータブロック間はダミーブロックを挿入する)。FASはフレームの同期パターンとして用いられ、MFASはフレーム番号として用いられる。
新規レーン遅延補償手順において、受信装置では、同期パターン読出し機能部が既存レーン#0〜3のFASおよびフレーム番号と新規レーン#4におけるFAS及びMFASを読み出し、新規レーン遅延補償機能部が同一のMFASを有するFASの遅延時間差を比較して、新規レーン#4の遅延時間が既存レーン#0〜3より短いならば、その差分を新規レーン#4に加える。また、新規レーン#4の遅延時間が既存レーン#0〜3より長いならば、その差分を既存レーン#0〜3に加える。
送信装置が図5−3に示す構成を備える場合、データブロック分割部7がデータブロック複製機能部を備え、レーン番号決定部8が新規レーン出力機能部を備える。受信装置が図5−4に示す構成を備える場合、レーン識別&遅延差補償部10が同期パターン読出し機能部及び新規レーン遅延補償機能部を備える。
(実施形態1)
本実施形態では、送信部がオーバヘッド部生成機能部を備え、帯域変更のためのメッセージの送受信に、RCOH(Resize Control Overhead)を定義して用いる。RCOHは、レーン数を増加又は減少させる制御情報とともに増加又は減少させるレーンを示す変更レーン情報を含むフレーム形式の信号のオーバヘッドであり、オーバヘッド部生成機能部が生成する。
本実施形態では、送信部がオーバヘッド部生成機能部を備え、帯域変更のためのメッセージの送受信に、RCOH(Resize Control Overhead)を定義して用いる。RCOHは、レーン数を増加又は減少させる制御情報とともに増加又は減少させるレーンを示す変更レーン情報を含むフレーム形式の信号のオーバヘッドであり、オーバヘッド部生成機能部が生成する。
RCOHの一例を図5−9(a)に示す。
RCOHはOPU OHの中、1〜3行目の15列目に配置される。RCOHは以下のサブフィールドを有する。
RCOHはOPU OHの中、1〜3行目の15列目に配置される。RCOHは以下のサブフィールドを有する。
CTRL(Control):RCOH1の1〜2ビット目に配置される。ソースからシンクに対し、以下の制御メッセージを送信する。
00(IDLE):帯域変更の動作を完了し、次の帯域変更の動作を行う前であることを示す。
01(ADD):帯域を増加させる
10(REMOVE):帯域を減少させる
11(NORM):帯域変更の動作中であることを示す。
00(IDLE):帯域変更の動作を完了し、次の帯域変更の動作を行う前であることを示す。
01(ADD):帯域を増加させる
10(REMOVE):帯域を減少させる
11(NORM):帯域変更の動作中であることを示す。
LNUM(Lane Number):RCOH2の1〜8ビット目に配置される。1ビット目をMSB、8ビット目をLSBとする。CTRL=ADD/DELETEと共に用いられ、ソースからシンクに対し、増加あるいは減少させる論理レーン数の番号を送信する。論理レーンの速度を5 Gbps、最大帯域を1 Tbpsとすると、論理レーン数は最大200なので、8ビット(0〜255)で表現可能である。
RLCR(Reply for Link Connection Resize):RCOH1の3〜4ビット目に配置される。シンクからソースに対し、以下の応答メッセージを送信する。
帯域を増加させる場合
01(OK):CTRL=ADDに対し、空き帯域を確保できたことを示す。
10(NG):CTRL=ADDに対し、空き帯域を確保できなかったことを示す。
帯域を減少させる場合
01(OK):シンク側でレーン分配する論理レーン数の減少を確認したことを示す。
RBWR(Reply for Bandwidth Resize):RCOH1の5〜6ビット目に配置される。シンクからソースに対し、以下の応答メッセージを送信する。
帯域を増加させる場合
01(OK):遅延補正が成功したことを示す。
10(NG):遅延補正が失敗したことを示す。
帯域を減少させる場合
01(OK):CTRL=REMOVEを受信したことを示す。
帯域を増加させる場合
01(OK):CTRL=ADDに対し、空き帯域を確保できたことを示す。
10(NG):CTRL=ADDに対し、空き帯域を確保できなかったことを示す。
帯域を減少させる場合
01(OK):シンク側でレーン分配する論理レーン数の減少を確認したことを示す。
RBWR(Reply for Bandwidth Resize):RCOH1の5〜6ビット目に配置される。シンクからソースに対し、以下の応答メッセージを送信する。
帯域を増加させる場合
01(OK):遅延補正が成功したことを示す。
10(NG):遅延補正が失敗したことを示す。
帯域を減少させる場合
01(OK):CTRL=REMOVEを受信したことを示す。
CRC8(Cyclic Redundancy Check 8):RCOH3の1〜8ビット目に配置される。RCOH1およびRCOH2に対する誤り検出に用いる。
RCOH1の7〜8ビット目は予備領域とする。LNUMを拡張したい場合、例えば、論理レーンの速度を1.25 Gbps、最大帯域を1 Tbpsとすると、増減する論理レーン数は最大800なので、10ビット(0〜1023)が必要となる。この場合は、RCOH1の7〜8ビット目およびRCOH2の1〜8ビット目の、合計10ビットをLNUMに割り当てる(図5−9(b))。
RCOH1の7〜8ビット目は予備領域とする。LNUMを拡張したい場合、例えば、論理レーンの速度を1.25 Gbps、最大帯域を1 Tbpsとすると、増減する論理レーン数は最大800なので、10ビット(0〜1023)が必要となる。この場合は、RCOH1の7〜8ビット目およびRCOH2の1〜8ビット目の、合計10ビットをLNUMに割り当てる(図5−9(b))。
以上のRCOHを用いた帯域増加の手順を図5−10に示す。
初期状態において、ソースSoとシンクSkの間は論理レーン数Mで通信を行っているものとする。
(1) NMS(Network Management System)から帯域増加要求を受けたソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=ADD、LNUM=Nを送信する(S101)。なお、NMSは、ネットワークの管理運用を行うためのシステムである。
(2) CTRL=ADD、LNUM=Nを受信したシンクSkは、帯域リソースの使用状況を調べて、空き帯域リソースを確保できた場合は、RLCR=OKを、できなかった場合は、RLCR=NGをソースSoに返信する(S102)。
(3) RLCR=OKを受信したソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=NORMを送信する(S103)。また、新規の論理レーンに、既存のM本の論理レーンのFASおよびMFASを含むデータブロックを図5−5のようにコピーして送信する(S104)。
(4) シンクSkは、新規の論理レーンに含まれるFASおよびMFASを読み出し、同一のMFASを有するFASの遅延時間差を比較して、新規の論理レーンの遅延時間が既存のM本の論理レーンより短いならば、その差分を新規の論理レーンに加える。また、新規の論理レーンの遅延時間が既存のM本の論理レーンより長いならば、その差分を既存のM本の論理レーンに加える。
以後、シンクSkは、全ての論理レーンの遅延時間が等しくなった事を確認し、RBWR=OKをソースSoに返信する(S105)。全ての論理レーンの遅延時間が等しくならない場合、あるいは、新規の論理レーンでFASおよびMFASが正常に受信できない場合、シンクSkはRBWR=NGをソースSoに返信する(S105)。
(5) RBWR=OKを受信したソースSoは、次のレーン分配の先頭から(M+1)本の論理レーンによるレーン分配を開始する(S107)。また、CTRL=IDLEをシンクに送信する(S106)。
初期状態において、ソースSoとシンクSkの間は論理レーン数Mで通信を行っているものとする。
(1) NMS(Network Management System)から帯域増加要求を受けたソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=ADD、LNUM=Nを送信する(S101)。なお、NMSは、ネットワークの管理運用を行うためのシステムである。
(2) CTRL=ADD、LNUM=Nを受信したシンクSkは、帯域リソースの使用状況を調べて、空き帯域リソースを確保できた場合は、RLCR=OKを、できなかった場合は、RLCR=NGをソースSoに返信する(S102)。
(3) RLCR=OKを受信したソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=NORMを送信する(S103)。また、新規の論理レーンに、既存のM本の論理レーンのFASおよびMFASを含むデータブロックを図5−5のようにコピーして送信する(S104)。
(4) シンクSkは、新規の論理レーンに含まれるFASおよびMFASを読み出し、同一のMFASを有するFASの遅延時間差を比較して、新規の論理レーンの遅延時間が既存のM本の論理レーンより短いならば、その差分を新規の論理レーンに加える。また、新規の論理レーンの遅延時間が既存のM本の論理レーンより長いならば、その差分を既存のM本の論理レーンに加える。
以後、シンクSkは、全ての論理レーンの遅延時間が等しくなった事を確認し、RBWR=OKをソースSoに返信する(S105)。全ての論理レーンの遅延時間が等しくならない場合、あるいは、新規の論理レーンでFASおよびMFASが正常に受信できない場合、シンクSkはRBWR=NGをソースSoに返信する(S105)。
(5) RBWR=OKを受信したソースSoは、次のレーン分配の先頭から(M+1)本の論理レーンによるレーン分配を開始する(S107)。また、CTRL=IDLEをシンクに送信する(S106)。
なお、RLCR=NGあるいはRBWR=NGを受信したソースSoは、帯域増加の動作を中止し、CTRL=IDLEをシンクSkに送信する。
また、帯域減少の手順を図5−11に示す。
初期状態において、ソースSoとシンクSkの間は論理レーン数Mで通信を行っているものとする。
(1) NMSから帯域減少要求を受けたソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=REMOVE、LNUM=Nを送信する(S201)。
(2) CTRL=REMOVE、LNUM=Nを受信したシンクSkは、RBWR=OKをソースSoに返信する(S202)。
(3) RBWR=OKを受信したソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=NORMを送信する(S203)。また、次のレーン分配の先頭から(M―1)本の論理レーンによるレーン分配を開始する(S204)。
(4) (M―1)本の論理レーンによるレーン分配を確認したシンクSkは、空いた帯域リソースを解放し、RLCR=OKをソースSoに返信する(S205)。
(5) RLCR=OKを受信したソースSoは、空いた帯域リソースを解放し、CTRL=IDLEをシンクSkに送信する(S206)。
初期状態において、ソースSoとシンクSkの間は論理レーン数Mで通信を行っているものとする。
(1) NMSから帯域減少要求を受けたソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=REMOVE、LNUM=Nを送信する(S201)。
(2) CTRL=REMOVE、LNUM=Nを受信したシンクSkは、RBWR=OKをソースSoに返信する(S202)。
(3) RBWR=OKを受信したソースSoは、シンクSkに対して、CTRL=NORMを送信する(S203)。また、次のレーン分配の先頭から(M―1)本の論理レーンによるレーン分配を開始する(S204)。
(4) (M―1)本の論理レーンによるレーン分配を確認したシンクSkは、空いた帯域リソースを解放し、RLCR=OKをソースSoに返信する(S205)。
(5) RLCR=OKを受信したソースSoは、空いた帯域リソースを解放し、CTRL=IDLEをシンクSkに送信する(S206)。
(実施形態2)
RCOHの配置の別の例を示す。
RCOHはODU OHの中、4行目の9〜14列目中の3バイト分(図5−12では12〜14列目だが、9〜11列目や10〜12列目等の任意の配置でも同様の効果が得られる)に配置される。OPU OHを別の用途、例えば、GMP(Generic Mapping Procedure)のマッピング用パラメータの伝達に割り当てる場合、RCOHをODU OHの中に配置する。
RCOHの配置の別の例を示す。
RCOHはODU OHの中、4行目の9〜14列目中の3バイト分(図5−12では12〜14列目だが、9〜11列目や10〜12列目等の任意の配置でも同様の効果が得られる)に配置される。OPU OHを別の用途、例えば、GMP(Generic Mapping Procedure)のマッピング用パラメータの伝達に割り当てる場合、RCOHをODU OHの中に配置する。
RCOHの各サブフィールド、及び、これを用いた帯域変更の手順は、実施形態1と同じである。
(第6の発明についての発明を実施するための形態)
本実施形態に係るマルチレーン監視システムは、フレーム信号を複数のレーンに分配して送信する送信部と、複数のレーンに分配して伝送されたフレーム信号を受信する受信部と、を備える。
本実施形態に係るマルチレーン監視システムは、フレーム信号を複数のレーンに分配して送信する送信部と、複数のレーンに分配して伝送されたフレーム信号を受信する受信部と、を備える。
本実施形態に係るマルチレーン監視方法は、送信手順と、エラー監視手順と、有する。
送信手順では、送信部が、複数行のフレームのうちの各行をインタリーブして予め定められた行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータをエラー訂正用の符号で符号化し、符号化された各サブ行を逆インタリーブして複数行のフレームに変換する。
エラー監視手順では、受信部が、送信部から送信されたフレームの各行をインタリーブして行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータに含まれるエラーを検出してエラーの位置を示すエラーロケータの値を算出し、当該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、当該エラーロケータの値を変換した当該レーン番号の出現数を計数することで各レーンのエラーを監視する。
送信手順では、送信部が、複数行のフレームのうちの各行をインタリーブして予め定められた行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータをエラー訂正用の符号で符号化し、符号化された各サブ行を逆インタリーブして複数行のフレームに変換する。
エラー監視手順では、受信部が、送信部から送信されたフレームの各行をインタリーブして行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータに含まれるエラーを検出してエラーの位置を示すエラーロケータの値を算出し、当該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、当該エラーロケータの値を変換した当該レーン番号の出現数を計数することで各レーンのエラーを監視する。
1.エラー訂正
OTNでは、OPU及びODU OH・OTU OH・FA OHから構成される4行×3824列のフレームに対して、4行×256列のパリティチェックバイトを付加してエラー訂正を行えるようにしている(非特許文献6−1:Annex A参照。)。その手順を以下に述べる。
OTNでは、OPU及びODU OH・OTU OH・FA OHから構成される4行×3824列のフレームに対して、4行×256列のパリティチェックバイトを付加してエラー訂正を行えるようにしている(非特許文献6−1:Annex A参照。)。その手順を以下に述べる。
送信部において、
4行×3824列のフレームをバイトインタリーブして16組のサブ行(各239バイト)に分割するインタリーブ手順(1.1.1)と、
サブ行データの239シンボルを訂正可能な符号で符号化する符号化手順(1.1.2)と、
符号化された16組のサブ行(各255バイト)を逆インタリーブして符号化された1行分のデータ(4080バイト)に変換する逆インタリーブ手順(1.1.3)と、を行う。
4行×3824列のフレームをバイトインタリーブして16組のサブ行(各239バイト)に分割するインタリーブ手順(1.1.1)と、
サブ行データの239シンボルを訂正可能な符号で符号化する符号化手順(1.1.2)と、
符号化された16組のサブ行(各255バイト)を逆インタリーブして符号化された1行分のデータ(4080バイト)に変換する逆インタリーブ手順(1.1.3)と、を行う。
受信部において、
1行分のデータ(4080バイト)をバイトインタリーブして再び16組のサブ行(各255バイト)に分割するインタリーブ手順(1.2.1)と、
サブ行データ(239シンボル)に含まれるエラーを検出してエラーを訂正し、訂正されたサブ行データの1バイト目〜239バイト目を取り出すことにより、復号を行う復号化手順(1.2.2)と、
復号された16組のサブ行データ(各239バイト)を逆インタリーブする逆インタリーブ手順(1.2.3)と、を行う。
1行分のデータ(4080バイト)をバイトインタリーブして再び16組のサブ行(各255バイト)に分割するインタリーブ手順(1.2.1)と、
サブ行データ(239シンボル)に含まれるエラーを検出してエラーを訂正し、訂正されたサブ行データの1バイト目〜239バイト目を取り出すことにより、復号を行う復号化手順(1.2.2)と、
復号された16組のサブ行データ(各239バイト)を逆インタリーブする逆インタリーブ手順(1.2.3)と、を行う。
逆インタリーブ手順(1.2.3)を行うことによって、復号された1行分のデータ(3824バイト)が得られる。復号アルゴリズムを実行する過程でエラーロケータを得ることで、エラーロケータの値をレーン番号mに変換することで、エラーが生じたレーン番号を求める。
1.1 送信側
1.1.1 インタリーブ
送信側では、図6−6(a)に示すように1行分のデータ(3824バイト)をバイトインタリーブして16組のサブ行(各239バイト)に分割する。
図6−6(b)に示すように、各サブ行は239個のシンボル(D[254]、D[253]、D[252]、D[251]、…、D[19]、D[18]、D[17]、D[16])から成る。ここで、D[254]はサブ行の1バイト目、D[16]は239バイト目である。また、各シンボルは8ビット(d[7,j]、d[6,j]、…、d[1,j]、d[0,j])から成る。ここで、d[7,j]はDjのMSB、d[0,j]はLSBである。
1.1.1 インタリーブ
送信側では、図6−6(a)に示すように1行分のデータ(3824バイト)をバイトインタリーブして16組のサブ行(各239バイト)に分割する。
図6−6(b)に示すように、各サブ行は239個のシンボル(D[254]、D[253]、D[252]、D[251]、…、D[19]、D[18]、D[17]、D[16])から成る。ここで、D[254]はサブ行の1バイト目、D[16]は239バイト目である。また、各シンボルは8ビット(d[7,j]、d[6,j]、…、d[1,j]、d[0,j])から成る。ここで、d[7,j]はDjのMSB、d[0,j]はLSBである。
1.1.2 サブ行データの符号化
このサブ行データの239シンボルに対して、最大8シンボルのエラーを訂正可能なリード・ソロモン符号(RS(255,239))を生成する。そのために、式(1)で表される8次の原始多項式P(z)を与え、P(z)=0を満足する原始解をαとして、拡大体GF(28)を定義する。
(数001)
P(z) = z8 + z4 + z3 + z2 + 1 式〔1〕
このサブ行データの239シンボルに対して、最大8シンボルのエラーを訂正可能なリード・ソロモン符号(RS(255,239))を生成する。そのために、式(1)で表される8次の原始多項式P(z)を与え、P(z)=0を満足する原始解をαとして、拡大体GF(28)を定義する。
(数001)
P(z) = z8 + z4 + z3 + z2 + 1 式〔1〕
図6−7に示すように拡大体GF(28)の要素(0およびα0〜α254)は8ビットシンボルに対応させることができ、符号化・復号に要する計算はGF(28)上で行われる。
サブ行データは以下の情報多項式で表現できる。
(数002)
I(z) = D[254]z254 + D[253]z253 +…+ D[17]z17 + D[16]z16 式〔2〕
D[j] = d[7,j]a7 + d[6,j]a6 + d[5,j]a5 + d[4,j]a4 + d[3,j]a3 + d[2,j]a2 + d[1,j]a1 + d[0,j]a0 式〔3〕
サブ行データは以下の情報多項式で表現できる。
(数002)
I(z) = D[254]z254 + D[253]z253 +…+ D[17]z17 + D[16]z16 式〔2〕
D[j] = d[7,j]a7 + d[6,j]a6 + d[5,j]a5 + d[4,j]a4 + d[3,j]a3 + d[2,j]a2 + d[1,j]a1 + d[0,j]a0 式〔3〕
R(z)はパリティチェックバイトの情報多項式で、サブ行データの情報多項式I(z)を生成多項式G(z)で除した剰余として求められる。
(数006)
R(z) = I(z) mod G(z) 式〔6〕
(数007)
R(z) = R[15]z15 + R[14]z14 +…+ R[1]z1 + R[0]z0 式〔7〕
(数008)
R[j] = r[7,j]a7 + r[6,j]a6 + r[5,j]a5 + r[4,j]a4 + r[3,j]a3 + r[2,j]a2 + r[1,j]a1 + r[0,j]a0 式〔8〕
(数006)
R(z) = I(z) mod G(z) 式〔6〕
(数007)
R(z) = R[15]z15 + R[14]z14 +…+ R[1]z1 + R[0]z0 式〔7〕
(数008)
R[j] = r[7,j]a7 + r[6,j]a6 + r[5,j]a5 + r[4,j]a4 + r[3,j]a3 + r[2,j]a2 + r[1,j]a1 + r[0,j]a0 式〔8〕
符号化されたサブ行は255個のシンボル(D[254]、D[253]、…、D[17]、D[16]、R[15]、R[14]、…、R[1]、R[0])から成る。ここで、R[15]はサブ行の240バイト目、R[0]は255バイト目である。
1.1.3 逆インタリーブ
図6−6(c)に示すように、符号化された16組のサブ行(各255バイト)を逆インタリーブして符号化された1行分のデータ(4080バイト)に変換する。この符号化された1行分のデータを4行分接続することで、符号化された4行×4080列のフレームが得られる。
図6−6(c)に示すように、符号化された16組のサブ行(各255バイト)を逆インタリーブして符号化された1行分のデータ(4080バイト)に変換する。この符号化された1行分のデータを4行分接続することで、符号化された4行×4080列のフレームが得られる。
1.2. 受信側
1.2.1 インタリーブ
受信側では、図6−8(a)に示すように、1行分のデータ(4080バイト)をバイトインタリーブして再び16組のサブ行(各255バイト)に分割する。
1.2.1 インタリーブ
受信側では、図6−8(a)に示すように、1行分のデータ(4080バイト)をバイトインタリーブして再び16組のサブ行(各255バイト)に分割する。
1.2.2 サブ行データの復号
復号前のサブ行データは以下の情報多項式で表現できる。
(数009)
Y(z) = C(z) + E(z) 式〔9〕
(数010)
E(z) = E[254]z254 + E[253]z253 +…+ E[1]z1 + E[0]z0 式〔10〕
E[j]は伝送中に(255−j)バイト目のシンボルに生じたエラーを表す。
復号前のサブ行データは以下の情報多項式で表現できる。
(数009)
Y(z) = C(z) + E(z) 式〔9〕
(数010)
E(z) = E[254]z254 + E[253]z253 +…+ E[1]z1 + E[0]z0 式〔10〕
E[j]は伝送中に(255−j)バイト目のシンボルに生じたエラーを表す。
復号の手順は、以下の通りである。
(1)シンドロームを計算してエラーの有無を判定する。
(2)エラーロケータ(エラーが生じたシンボルを示す数値)の計算に必要なエラーロケータ多項式を求める。
(3)エラーロケータを求める。
(4)エラーが生じたシンボルを訂正する。
(5)パリティチェックバイトを削除する。
(1)シンドロームを計算してエラーの有無を判定する。
(2)エラーロケータ(エラーが生じたシンボルを示す数値)の計算に必要なエラーロケータ多項式を求める。
(3)エラーロケータを求める。
(4)エラーが生じたシンボルを訂正する。
(5)パリティチェックバイトを削除する。
1.2.2.1 シンドローム
エラーの有無を検出するため、復号前のサブ行データに対して以下のシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。
(数011)
S1 = Y(a0) 式〔11−(1)〕
S2 = Y(a1) 式〔11−(2)〕
…
S16 = Y(a15) 式〔11−(16)〕
エラーの有無を検出するため、復号前のサブ行データに対して以下のシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。
(数011)
S1 = Y(a0) 式〔11−(1)〕
S2 = Y(a1) 式〔11−(2)〕
…
S16 = Y(a15) 式〔11−(16)〕
復号前のサブ行データにエラーが存在しないなら、すべてのiについてSi=0が成立する。従って、すべてのiについてSi=0が成立する場合には、高い確率でエラーが存在しないと推定できる。一方、いずれかのiでSi≠0となるならば、復号前のサブ行データにはエラーが存在する。
1.2.2.2 エラーロケータ多項式
エラーシンボル数をk(≦8)と仮定して、以下のエラーロケータ多項式を求める。
(数012)
L(z) = 1 + L1z1 + L2z2 + … + Lkzk 式〔12〕
エラーロケータをp[1]、p[2]、…、p[k]と仮定した時、
(数013)
と因数分解できるようエラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定できるならば、以下の関係が成立する。
(数014)
L(ap[1]) = 1 + L1ap[1]
+ L2a2p[1] + … + Lkakp[1] = 0 式〔14−(1)〕
L(ap[2])
= 1 + L1ap[2]
+ L2a2p[2] + … + Lkakp[2] = 0 式〔14−(2)〕
……
L(ap[k])
= 1 + L1ap[k]
+ L2a2p[k] + … + Lkakp[k] = 0 式〔14−(k)〕
エラーシンボル数をk(≦8)と仮定して、以下のエラーロケータ多項式を求める。
(数012)
L(z) = 1 + L1z1 + L2z2 + … + Lkzk 式〔12〕
エラーロケータをp[1]、p[2]、…、p[k]と仮定した時、
(数013)
と因数分解できるようエラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定できるならば、以下の関係が成立する。
(数014)
L(ap[1]) = 1 + L1ap[1]
+ L2a2p[1] + … + Lkakp[1] = 0 式〔14−(1)〕
L(ap[2])
= 1 + L1ap[2]
+ L2a2p[2] + … + Lkakp[2] = 0 式〔14−(2)〕
……
L(ap[k])
= 1 + L1ap[k]
+ L2a2p[k] + … + Lkakp[k] = 0 式〔14−(k)〕
一方、シンドロームSi(i=1〜16)はエラー多項式E(z)の0でない係数を用いて以下のように表現できる。
(数015)
S1 = E[255 - p[1]] + E[255 - p[2]] + … + E[255 - p[k]] 〔15−(1)〕
S2 = E[255 - p[1]]a-p[1] + E[255 - p[2]]a-p[2] + … +
E[255 - p[k]]a-p[k] 式〔15−(2)〕
……
Sk = E[255 - p[1]]a-(k-1)p[1] + E[255 - p[2]]a-(k-1)p[2] + … + E[255
- p[k]]a-(k-1)p[k] 式〔15−(k)〕
……
S16 = E[255 - p[1]]a-15p[1] + E[255 - p[2]]a-15p[2] + … +
E[255 - p[k]]a-15p[k] 式〔15−(16)〕
(数015)
S1 = E[255 - p[1]] + E[255 - p[2]] + … + E[255 - p[k]] 〔15−(1)〕
S2 = E[255 - p[1]]a-p[1] + E[255 - p[2]]a-p[2] + … +
E[255 - p[k]]a-p[k] 式〔15−(2)〕
……
Sk = E[255 - p[1]]a-(k-1)p[1] + E[255 - p[2]]a-(k-1)p[2] + … + E[255
- p[k]]a-(k-1)p[k] 式〔15−(k)〕
……
S16 = E[255 - p[1]]a-15p[1] + E[255 - p[2]]a-15p[2] + … +
E[255 - p[k]]a-15p[k] 式〔15−(16)〕
以上の関係を用いてp[k]およびE[255−p[k]]を消去すると、以下の式が得られる。
(数016)
Sk+1 + Sk L1 + Sk-1 L2 + … + S1 Lk = 0 式〔16−(1)〕
Sk+2 + Sk+1 L1 + Sk L2 + … + S2 Lk = 0 式〔16−(2)〕
……
S2k + S2k-1 L1 + S2k-2 L2 + … + Sk Lk = 0 式〔16−(k)〕
(数016)
Sk+1 + Sk L1 + Sk-1 L2 + … + S1 Lk = 0 式〔16−(1)〕
Sk+2 + Sk+1 L1 + Sk L2 + … + S2 Lk = 0 式〔16−(2)〕
……
S2k + S2k-1 L1 + S2k-2 L2 + … + Sk Lk = 0 式〔16−(k)〕
式〔16−(1)〕〜〔16−(k)〕を未知数(L1、L2、…、Lk)に対するk元連立1次方程式として解く事により、エラーロケータ多項式L(z)が具体的に得られる。ただし、係数行列式が0になってk元連立1次方程式が解けない場合は、エラーシンボル数kの仮定が間違っているので、kの値を変えて再度計算を行う。
1.2.2.3 エラーロケータ
エラーロケータ多項式L(z)(式〔12〕)にαjを逐次代入して0になるかどうかを調べることにより、エラーロケータp[1]、p[2]、…、p[k]の値を具体的に得られる。
エラーロケータ多項式L(z)(式〔12〕)にαjを逐次代入して0になるかどうかを調べることにより、エラーロケータp[1]、p[2]、…、p[k]の値を具体的に得られる。
1.2.2.4 エラーが生じたシンボルの訂正
エラーロケータp[1]、p[2]、…、p[k]が得られた後、式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を未知数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])に対するk元連立1次方程式として解けば、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])が具体的に得られる。
エラーロケータp[1]、p[2]、…、p[k]が得られた後、式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を未知数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])に対するk元連立1次方程式として解けば、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])が具体的に得られる。
以上の結果を用いて、以下のようにエラー訂正を行うことができる。
(数017)
C(z) = Y(z) + E[255 - p[1]]zp[1] + E[255 - p[2]]zp[2] + … + E[255 - p[k]]zp[k] 式〔17〕
1.2.2.5 パリティチェックバイトの削除
エラー訂正されたサブ行データの240バイト目〜255バイト目を削除することにより、復号後のサブ行データ(239バイト)が得られる。
(数017)
C(z) = Y(z) + E[255 - p[1]]zp[1] + E[255 - p[2]]zp[2] + … + E[255 - p[k]]zp[k] 式〔17〕
1.2.2.5 パリティチェックバイトの削除
エラー訂正されたサブ行データの240バイト目〜255バイト目を削除することにより、復号後のサブ行データ(239バイト)が得られる。
1.2.3 逆インタリーブ
図6−8(b)に示すように、復号された16組のサブ行データ(各239バイト)を逆インタリーブすることにより、復号された1行分のデータ(3824バイト)が得られる。この復号された1行分のデータを4行分接続することで、復号された4行×3824列のフレームが得られる。
図6−8(b)に示すように、復号された16組のサブ行データ(各239バイト)を逆インタリーブすることにより、復号された1行分のデータ(3824バイト)が得られる。この復号された1行分のデータを4行分接続することで、復号された4行×3824列のフレームが得られる。
2. OTN−MLD
OTN−MLDで伝送を行う場合、図6−9に示すように、送信側では、符号化された4行×4080列のフレームのFAS以外の部分をスクランブルし、16バイトデータブロック単位でM本(図6−9の例ではM=4)のレーンに分配して送信する。この際、1フレームを送信する毎にレーンをローテートさせることで、フレームの先頭に位置するデータブロック(図6−9で”1”と書かれているデータブロック)を全レーンに均等に分配する。このデータブロックにはFAS・MFASとLLM(Logical Lane Marker)が含まれており、フレーム先頭の位置およびレーン番号を識別することができる。
OTN−MLDで伝送を行う場合、図6−9に示すように、送信側では、符号化された4行×4080列のフレームのFAS以外の部分をスクランブルし、16バイトデータブロック単位でM本(図6−9の例ではM=4)のレーンに分配して送信する。この際、1フレームを送信する毎にレーンをローテートさせることで、フレームの先頭に位置するデータブロック(図6−9で”1”と書かれているデータブロック)を全レーンに均等に分配する。このデータブロックにはFAS・MFASとLLM(Logical Lane Marker)が含まれており、フレーム先頭の位置およびレーン番号を識別することができる。
ここで、LLMはVLMであってもよく、本願では区別していない。
受信側では、各レーンに分配された信号を受信し、FASの位置およびMFASの値に基づいてレーン間の遅延時間差を補償し、16バイトデータブロックを順番に統合して、4行×4080列のOTUフレーム形式に再構成し、FAS以外の部分をデスクランブルする。
3. レーン番号とエラーロケータの関係
OTN−MLDを用いた場合、フレーム1のbブロック目(b=1〜1020)のデータを伝送したレーン番号m(m=1〜4)は
となる。同様に、フレーム2・3・4のbブロック目のデータを伝送したレーン番号mは、それぞれ
(数018b)
m = {b mod 4} + 1 式〔18−(2)〕
m = {(b + 1) mod 4} + 1 式〔18−(3)〕
m = {(b + 2) mod 4} + 1 式〔18−(4)〕
となる。
OTN−MLDを用いた場合、フレーム1のbブロック目(b=1〜1020)のデータを伝送したレーン番号m(m=1〜4)は
(数018b)
m = {b mod 4} + 1 式〔18−(2)〕
m = {(b + 1) mod 4} + 1 式〔18−(3)〕
m = {(b + 2) mod 4} + 1 式〔18−(4)〕
となる。
復号アルゴリズムを実行する過程でエラーロケータp[0]〜p[k]が得られるので、上記の関係を利用してエラーロケータの値をレーン番号mに変換することで、エラーが生じたレーン番号を求めることができる。
以上説明したように、本発明は、レーン毎の品質監視が出来るので、特定のレーンの伝送品質だけが劣化した場合、予備レーンや優先度の低いサービスに使用しているレーンがあるならば、そのレーンを使用することが可能となる。また、伝送品質の劣化したレーンを除外して残りの正常レーンで縮退動作させることも可能となる。
(実施形態1)
本発明のマルチレーン監視方式を用いたマルチレーン伝送装置の受信部の構成を図6−10に示す。
マルチレーンで受信された信号は、レーン識別&遅延差補償部1においてFAS・MFAS・LLMを検出し、(LLM mod M)を計算してレーン番号を識別し、FASの位置およびMFASあるいはLLMの値に基づいて遅延差補償を行う。また、レーン毎にFASの出現周期を監視し、周期性に異常があった場合はフレーム同期外れとしてレジスタに記録する。
本発明のマルチレーン監視方式を用いたマルチレーン伝送装置の受信部の構成を図6−10に示す。
マルチレーンで受信された信号は、レーン識別&遅延差補償部1においてFAS・MFAS・LLMを検出し、(LLM mod M)を計算してレーン番号を識別し、FASの位置およびMFASあるいはLLMの値に基づいて遅延差補償を行う。また、レーン毎にFASの出現周期を監視し、周期性に異常があった場合はフレーム同期外れとしてレジスタに記録する。
OTUフレーム再構成部2はレーン識別&遅延差補償された信号の16バイトデータブロックを順番に統合して、4行×4080列のOTUフレームの形に再構成する。
デスクランブル部3は再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
FEC復号部4はデスクランブルされたOTUフレームに対しエラー訂正を行う。また、レーン番号毎にエラーを計数してレジスタに記録する。
デスクランブル部3は再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
FEC復号部4はデスクランブルされたOTUフレームに対しエラー訂正を行う。また、レーン番号毎にエラーを計数してレジスタに記録する。
OTU/ODU OH処理部5はエラー訂正された4行×3824列のフレームからOTU FEC・FA OH・OTU OH・ODU OHを除いたOPUフレームを出力する。また、SM OH/PM OHのBIP−8サブフィールド値とOPUから算出したBIP−8値を比較し、セクション/パス監視区間で生じたエラーを計数してレジスタに記録する。
デマッピング部6はOPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
デマッピング部6はOPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
品質監視部7は、各機能ブロック(レーン識別&遅延差補償部1、FEC復号部4、OTU/ODU OH処理部5など)のレジスタを読み出し、品質監視を行う。
FEC復号部4の構成を図6−11に示す。
インタリーブ部10は、図6−8(a)に示すように、1行分のデータ(4080バイト)をバイトインタリーブして16組のサブ行(各255バイト)に分割する。
サブ行データ復号部11−1〜11−16は、サブ行データ(255バイト)を復号して、元のサブ行データ(239バイト)として出力する。
逆インタリーブ部12は、図6−8(b)に示すように、復号された16組のサブ行データ(各239バイト)を逆インタリーブして復号された1行分のデータ(3824バイト)を出力する。この復号された1行分のデータを4行分接続することで、エラー訂正された4行×3824列のフレームが得られる。
レーンエラーレジスタ記録部13はサブ行データ復号部11−1〜11−16からエラーが検出されたレーン番号lを集計して、レーン毎のエラー数をレジスタに記録する。
インタリーブ部10は、図6−8(a)に示すように、1行分のデータ(4080バイト)をバイトインタリーブして16組のサブ行(各255バイト)に分割する。
サブ行データ復号部11−1〜11−16は、サブ行データ(255バイト)を復号して、元のサブ行データ(239バイト)として出力する。
逆インタリーブ部12は、図6−8(b)に示すように、復号された16組のサブ行データ(各239バイト)を逆インタリーブして復号された1行分のデータ(3824バイト)を出力する。この復号された1行分のデータを4行分接続することで、エラー訂正された4行×3824列のフレームが得られる。
レーンエラーレジスタ記録部13はサブ行データ復号部11−1〜11−16からエラーが検出されたレーン番号lを集計して、レーン毎のエラー数をレジスタに記録する。
サブ行データ復号部11の構成を図6−12に示す。
シンドローム計算部21は、式〔11−(1)〕〜〔11−(16)〕によってシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。すべてのiについて、Si=0が成立するならば、エラー無しと判断する。いずれかのiで、Si≠0となるならば、入力されたサブ行データにはエラーが存在する。エラーロケータ多項式係数計算部22は、連立1次方程式〔16−(1)〕〜〔16−(k)〕を解いて、エラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定する。
シンドローム計算部21は、式〔11−(1)〕〜〔11−(16)〕によってシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。すべてのiについて、Si=0が成立するならば、エラー無しと判断する。いずれかのiで、Si≠0となるならば、入力されたサブ行データにはエラーが存在する。エラーロケータ多項式係数計算部22は、連立1次方程式〔16−(1)〕〜〔16−(k)〕を解いて、エラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定する。
エラーロケータ計算部23は、エラーロケータ多項式(式〔12〕)にαjを逐次代入して0になるかどうかを調べることにより、エラーロケータp[1]、p[2]、…、p[k]を決定する。
エラー係数計算部24は、連立1次方程式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を解いて、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])を決定する。
エラー訂正部25は式〔17〕によってエラー訂正を行う。
選択出力部26は、シンドローム計算部21でエラー無しと判定した場合は、入力されたサブ行データの1〜239バイト目をそのまま選択して出力する。また、エラー有りと判定した場合はエラー訂正部25の出力データの1〜239バイト目を選択して出力する。
エラー係数計算部24は、連立1次方程式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を解いて、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])を決定する。
エラー訂正部25は式〔17〕によってエラー訂正を行う。
選択出力部26は、シンドローム計算部21でエラー無しと判定した場合は、入力されたサブ行データの1〜239バイト目をそのまま選択して出力する。また、エラー有りと判定した場合はエラー訂正部25の出力データの1〜239バイト目を選択して出力する。
ここで、sはフレーム内における行番号である(s=1〜4)。MはOTN−MLDにおけるレーン数で、動的に変更可能である(固定値で使用しても良い)。rtは何レーン分ローテートしたかを示す値で、採用されたレーンローテート則に依存する。例えば、図6−8に示すように1フレーム毎に+1レーンずつローテートする場合は、
(数021)
rt = LLM mod M M 式〔21〕
となる。
(数021)
rt = LLM mod M M 式〔21〕
となる。
なお、リード・ソロモン符号の復号アルゴリズムとしては様々な手法が提案されているが、本発明は復号アルゴリズム自体には依存しない(どのような復号アルゴリズムでも、エラーロケータが得られれば良い)。また、誤り訂正能力の異なる(RS(255,239)以外の)リード・ソロモン符号や、リード・ソロモン符号以外の符号化方式でも、エラーロケータが得られるならば本発明は適用可能である。
図6−13に、サブ行データ復号部11の第2の構成例を示す。
シンドローム計算部21は、式〔11−(1)〕〜〔11−(16)〕によってシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。すべてのiについて、Si=0が成立するならば、エラー無しと判断する。いずれかのiで、Si≠0となるならば、入力されたサブ行データにはエラーが存在する。エラーロケータ多項式係数計算部22は、連立1次方程式〔16−(1)〕〜〔16−(k)〕を解いて、エラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定する。
シンドローム計算部21は、式〔11−(1)〕〜〔11−(16)〕によってシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。すべてのiについて、Si=0が成立するならば、エラー無しと判断する。いずれかのiで、Si≠0となるならば、入力されたサブ行データにはエラーが存在する。エラーロケータ多項式係数計算部22は、連立1次方程式〔16−(1)〕〜〔16−(k)〕を解いて、エラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定する。
エラーロケータ計算部23は、エラーロケータ多項式(式〔12〕)にαjを逐次代入して0になるかどうかを調べることにより、エラーロケータp[1]、p[2]、…、p[k]を決定する。
エラー係数計算部24は、連立1次方程式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を解いて、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])を決定する。
エラー訂正部25は式〔17〕によってエラー訂正を行う。
選択出力部26は、シンドローム計算部21でエラー無しと判定した場合は、入力されたサブ行データの1〜239バイト目をそのまま選択して出力する。また、エラー有りと判定した場合はエラー訂正部25の出力データの1〜239バイト目を選択して出力する。
エラー係数計算部24は、連立1次方程式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を解いて、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])を決定する。
エラー訂正部25は式〔17〕によってエラー訂正を行う。
選択出力部26は、シンドローム計算部21でエラー無しと判定した場合は、入力されたサブ行データの1〜239バイト目をそのまま選択して出力する。また、エラー有りと判定した場合はエラー訂正部25の出力データの1〜239バイト目を選択して出力する。
データ比較部28は選択出力部26から出力されたエラー訂正後のデータ(D[254]、D[253]、…、D[17]、D[16])と、エラー訂正前のデータ(Y[254]、Y[253]、…、Y[17]、Y[16])とを逐次比較し、D[255−p]≠Y[255−p]ならば、そのpを出力する。
レーン番号計算部27は、前述の式〔19〕及び式〔20〕によってpからレーン番号mを計算する。
レーン番号計算部27は、前述の式〔19〕及び式〔20〕によってpからレーン番号mを計算する。
ここで、sはフレーム内における行番号である(s=1〜4)。MはOTN−MLDにおけるレーン数で、動的に変更可能である(固定値で使用しても良い)。rtは何レーン分ローテートしたかを示す値で、採用されたレーンローテート則に依存する。例えば、図6−8に示すように1フレーム毎に+1レーンずつローテートする場合は、式〔21〕となる。
図6−14に、サブ行データ復号部11の第3の構成例を示す。
シンドローム計算部21は、式〔11−(1)〕〜〔11−(16)〕によってシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。すべてのiについて、Si=0が成立するならば、エラー無しと判断する。いずれかのiで、Si≠0となるならば、入力されたサブ行データにはエラーが存在する。エラーロケータ多項式係数計算部22は、連立1次方程式〔16−(1)〕〜〔16−(k)〕を解いて、エラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定する。
シンドローム計算部21は、式〔11−(1)〕〜〔11−(16)〕によってシンドロームSi(i=1〜16)を計算する。すべてのiについて、Si=0が成立するならば、エラー無しと判断する。いずれかのiで、Si≠0となるならば、入力されたサブ行データにはエラーが存在する。エラーロケータ多項式係数計算部22は、連立1次方程式〔16−(1)〕〜〔16−(k)〕を解いて、エラーロケータ多項式の係数(L1、L2、…、Lk)を決定する。
エラーロケータ計算部23は、エラーロケータ多項式(式〔12〕)にαjを逐次代入して0になるかどうかを調べることにより、エラーロケータp[1]、p[2]、…、p[k]を決定する。
エラー係数計算部24は、連立1次方程式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を解いて、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])を決定する。
エラー訂正部25は式〔17〕によってエラー訂正を行う。
選択出力部26は、シンドローム計算部21でエラー無しと判定した場合は、入力されたサブ行データの1〜239バイト目をそのまま選択して出力する。また、エラー有りと判定した場合はエラー訂正部25の出力データの1〜239バイト目を選択して出力する。
エラー係数計算部24は、連立1次方程式〔15−(1)〕〜〔15−(k)〕を解いて、E(z)の0でない係数(E[255−p[1]]、E[255−p[2]]、…、E[255−p[k]])を決定する。
エラー訂正部25は式〔17〕によってエラー訂正を行う。
選択出力部26は、シンドローム計算部21でエラー無しと判定した場合は、入力されたサブ行データの1〜239バイト目をそのまま選択して出力する。また、エラー有りと判定した場合はエラー訂正部25の出力データの1〜239バイト目を選択して出力する。
サブ行データ符号化部29は、データ比較部28は選択出力部26から出力されたエラー訂正後のデータ(D[254]、D[253]、…、D[17]、D[16])を再符号化したデータ(C[254]、C[253]、…、C[2]、C[1])を出力する。データ比較部28はサブ行データ符号化部29から出力された再符号化後のデータ(C[254]、C[253]、…、C[2]、C[1])と、エラー訂正前のデータ(Y[254]、Y[253]、…、Y[2]、Y[1])とを逐次比較し、C[255−p]≠Y[255−p]ならば、そのpを出力する。
レーン番号計算部27は、前述の式〔19〕及び式〔20〕によってpからレーン番号mを計算する。
レーン番号計算部27は、前述の式〔19〕及び式〔20〕によってpからレーン番号mを計算する。
ここで、sはフレーム内における行番号である(s=1〜4)。MはOTN−MLDにおけるレーン数で、動的に変更可能である(固定値で使用しても良い)。rtは何レーン分ローテートしたかを示す値で、採用されたレーンローテート則に依存する。例えば、図6−8に示すように1フレーム毎に+1レーンずつローテートする場合は、前述の式〔21〕となる。本実施形態は、エラーロケータを外部に取り出せない既存のFEC復号回路を流用する場合にも適用可能である。
(実施形態2)
4行×4080列の固定長フレームではなく、4M行×4080列の可変長フレームと使用して、可変長フレーム毎にレーンローテートを行う場合、実施形態1と同様に式〔19〕式〔20〕でエラーロケータpからレーン番号mを計算する。ここで、s=1〜4Mとなる。
4行×4080列の固定長フレームではなく、4M行×4080列の可変長フレームと使用して、可変長フレーム毎にレーンローテートを行う場合、実施形態1と同様に式〔19〕式〔20〕でエラーロケータpからレーン番号mを計算する。ここで、s=1〜4Mとなる。
(第7の発明についての発明を実施するための形態)
本実施形態のマルチレーン伝送システムにおける個別レーン監視方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して複数のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送における個別レーンのエラー数監視に関するものであり、特に、OTUフレーム1行目13列目及び14列目のOTU OHの予備領域又はOTUフレーム1行目5列目のFA OHにおけFASの一部をLM(Lane Monitoring)OHと定義し、レーンにおけるエラー検出用符号として前周期分のCRC−8を挿入して個別レーンのエラー数を監視する。
本実施形態のマルチレーン伝送システムにおける個別レーン監視方法は、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して複数のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送における個別レーンのエラー数監視に関するものであり、特に、OTUフレーム1行目13列目及び14列目のOTU OHの予備領域又はOTUフレーム1行目5列目のFA OHにおけFASの一部をLM(Lane Monitoring)OHと定義し、レーンにおけるエラー検出用符号として前周期分のCRC−8を挿入して個別レーンのエラー数を監視する。
図7−6に、LM OHの位置を示す。OTUフレームの1行目の13列目および14列目のバイトはOTU OHにおける予備領域である。この一方もしくは両方をレーン監視用のLM(Lane Monitoring)OHと定義し、レーンにおけるエラー検出用符号を挿入する。あるいは、OTUフレームの1行目の1列目のバイトはFA OHにおけるFASの1バイト目であるが、これをLM OHと定義し、レーンにおけるエラー検出用符号を挿入する。以後、OTUフレームの1行目の14列目をLM OHとする例で説明するが、LM OHの位置が異なっても動作は同様である。
図7−7に示すように、送信装置側の各レーンでFASが検出されると、それを起点としてフレームの先頭から14バイト目のLM OHに前周期分のCRC−8(Cyclic Redundancy Check 8)の計算結果を挿入する。LM OHの次の15バイト目から次の周期のCRC−8の計算が開始され、次のFASの直前のバイトで終了する。CRC−8の計算を行うための生成多項式をG(z)とし、送信データの情報多項式をD(z)とすると、CRC−8符号の情報多項式は
R(z)=D(z) mod G(z) 〔1〕
で与えられる。こうして得られたCRC−8符号を次のフレーム先頭から14バイト目のLM OHに挿入する。
R(z)=D(z) mod G(z) 〔1〕
で与えられる。こうして得られたCRC−8符号を次のフレーム先頭から14バイト目のLM OHに挿入する。
受信装置側の各レーンでFASが検出されると、それを起点としてフレームの先頭から14バイト目のLM OHから前回のCRC−8符号を読み出し、前回のLM OHの次の15バイト目からFASの直前のバイトまでの受信データに対するエラー検査を行う。即ち、受信データに対する情報多項式をD’(z)、受信したCRC−8符号に対する情報多項式をR’(z)として、
C(z)={z8D’(z)+R’(z)} mod G(z) 〔2〕
を計算する。
C(z)={z8D’(z)+R’(z)} mod G(z) 〔2〕
を計算する。
エラーが無ければ、D’(z)=D(z)、R’(z)=R(z)なので、
C(z)=0
ならば、エラーは無いと高い確率で推定できる。一方、
C(z)≠0
ならば、そのレーンにおいて伝送中にエラーが発生したと判定する。
C(z)=0
ならば、エラーは無いと高い確率で推定できる。一方、
C(z)≠0
ならば、そのレーンにおいて伝送中にエラーが発生したと判定する。
本発明のマルチレーン伝送における個別レーン監視方式を用いたマルチレーン伝送システムにおける送信装置の構成を図7−8に示す。本実施形態の送信装置は、マッピング部1と、OH処理部2と、FEC符号化部3と、スクランブル部4と、レーン分配部5と、を備える。送信装置は、レーン分配部5がエラー検出用符号算出機能部として動作し、OH処理部2がエラー検出用符号挿入機能部として動作することによってエラー検出用符号挿入手順を実行する。
マッピング部1は、クライアント信号をOPU PLDにマッピングする。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHである。ここで、FA OHの6バイト目にはLLM(Logical Lane Marker)が含まれるものとする。Mをレーン数、Nを1以上の整数とする時、LLMは0〜N*M−1までの値をとる。ここで、N*MはMの倍数の中で、256以下でとり得る最大値である。
OH処理部2は、OPUフレームにオーバヘッドを付加する。オーバヘッドは、例えば、FA OH、OTU OH、LM OH及びODU OHである。ここで、FA OHの6バイト目にはLLM(Logical Lane Marker)が含まれるものとする。Mをレーン数、Nを1以上の整数とする時、LLMは0〜N*M−1までの値をとる。ここで、N*MはMの倍数の中で、256以下でとり得る最大値である。
ここで、LLMはVLMであってもよく、本願では区別していない。
ここで、OH処理部2は、エラー検出用符号挿入機能部として動作し、各レーンにおけるFASを検出し、当該FASを含むデータブロック以前のデータに対してレーン分配部5が計算したエラー検出用符号を、LM OHに挿入する。例えば、LM OHにはCRC−8符号が挿入される。
FEC符号化部3は、OPUフレームにオーバヘッドを付加した4行×3824列のフレームに対してFEC符号化を行う。
スクランブル部4は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
スクランブル部4は、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
レーン分配部5の構成を図7−9に示す。レーン分配部5は、データブロック分割部6と、レーン番号決定部7と、CRC−8計算部8−1〜8−Mと、を備える。CRC−8計算部8−1〜8−Mは、エラー検出用符号算出機能部として動作し、各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算する。
データブロック分割部6はスクランブルされたOTUフレームを16バイトデータブロックに分割し、M本のレーンに分配する。
レーン番号決定部7はデータブロックを出力するレーン番号を決定する。FASを含む先頭データブロックを出力するレーン番号m(m=1〜M)は
LLM mod M=1→m=1
LLM mod M=2→m=2
……
LLM mod M=0→m=M
で決定される。以後のデータブロックを出力するレーン番号はラウンドロビンで決定される。
レーン番号決定部7はデータブロックを出力するレーン番号を決定する。FASを含む先頭データブロックを出力するレーン番号m(m=1〜M)は
LLM mod M=1→m=1
LLM mod M=2→m=2
……
LLM mod M=0→m=M
で決定される。以後のデータブロックを出力するレーン番号はラウンドロビンで決定される。
CRC−8計算部8−1〜8−Mは、同期パターンとしてのFASを検出してフレームの先頭から15バイト目のデータから次のFASの直前のデータまで、式〔1〕に従ってCRC−8符号を計算する。OH処理部2は、エラー検出用符号挿入機能部として機能し、CRC−8計算部8−1〜8−Mの計算結果を、予め定められたフィールドであるLM OHに挿入する。
マルチレーン伝送システムにおける受信装置の構成を図7−10に示す。受信装置は、OH解読部11と、レーン識別&遅延差補償部12と、OTUフレーム再構成部13と、デスクランブル部14と、FEC復号部15と、OH処理部16と、デマッピング部17と、品質監視部18と、を備える。
OH解読部11の構成を図7−11に示す。OH解読部11は、FAS検出部20、FAS周期監視部21、デスクランブル部22及びエラー検出部23を備える。OH解読部11は、エラー監視機能部として動作し、FASを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算し、当該計算結果及びLM OHから読み出したエラー検出用符号を用いて各レーンのエラーを検出する。
FAS検出部20は、FASの同期パターンを検出すると同期パルスを出力する。また、FASを含むデータブロックを取り出す。
FAS周期監視部21は、レーン毎にFASの出現周期を監視し、周期性に異常があった場合はフレーム同期外れとしてレジスタに記録する。
デスクランブル部22は、FASを含むデータブロックを図7−12のようにデスクランブルして、LLMおよびLM OHのCRC−8符号を出力する。本実施形態では、LM OHが予め定められたフィールドであり、エラー検出用符号がCRC−8符号である。
エラー検出部23は、受信信号とCRC−8符号に基づいて式〔2〕を計算してエラー検出を行い、レーン毎のエラー発生数をレジスタに記録する。そして、エラーの検出結果を品質管理部18へ出力する。
FAS周期監視部21は、レーン毎にFASの出現周期を監視し、周期性に異常があった場合はフレーム同期外れとしてレジスタに記録する。
デスクランブル部22は、FASを含むデータブロックを図7−12のようにデスクランブルして、LLMおよびLM OHのCRC−8符号を出力する。本実施形態では、LM OHが予め定められたフィールドであり、エラー検出用符号がCRC−8符号である。
エラー検出部23は、受信信号とCRC−8符号に基づいて式〔2〕を計算してエラー検出を行い、レーン毎のエラー発生数をレジスタに記録する。そして、エラーの検出結果を品質管理部18へ出力する。
レーン識別&遅延差補償部12は、(LLM mod M)を計算してレーン番号を識別し、FASの位置およびMFASあるいはLLMの値に基づいて遅延差補償を行う。
OTUフレーム再構成部13は、レーン識別&遅延差補償された信号の16バイトデータブロックを順番に統合して、4行×4080列のOTUフレームの形に再構成する。
デスクランブル部14は、再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
FEC復号部15は、デスクランブルされたOTUフレームに対しエラー訂正を行う。
OH処理部16は、エラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OH等のオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。また、SM OH/PM OHのBIP−8サブフィールド値とOPUから算出したBIP−8値を比較し、セクション/パス監視区間で生じたエラーを計数してレジスタに記録する。
デマッピング部17は、OPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
品質監視部18は、各機能ブロック(OH解読部11、レーン識別&遅延差補償部12、OTU/ODU OH処理部16など)のレジスタを読み出し、品質監視を行う。
OTUフレーム再構成部13は、レーン識別&遅延差補償された信号の16バイトデータブロックを順番に統合して、4行×4080列のOTUフレームの形に再構成する。
デスクランブル部14は、再構成されたOTUフレームのFAS以外の全領域をデスクランブルする。
FEC復号部15は、デスクランブルされたOTUフレームに対しエラー訂正を行う。
OH処理部16は、エラー訂正された4行×3824列のフレームからFA OH、OTU OH、LM OH及びODU OH等のオーバヘッドを除いたOPUフレームを出力する。また、SM OH/PM OHのBIP−8サブフィールド値とOPUから算出したBIP−8値を比較し、セクション/パス監視区間で生じたエラーを計数してレジスタに記録する。
デマッピング部17は、OPU OHの情報に基づいてOPU PLDからクライアント信号をデマッピングして出力する。
品質監視部18は、各機能ブロック(OH解読部11、レーン識別&遅延差補償部12、OTU/ODU OH処理部16など)のレジスタを読み出し、品質監視を行う。
なお、本実施形態ではエラー検出用符号としてCRC−8を挙げたが、予め定められたフィールドであるLM OHをOTUフレームの1行目の13列目および14列目の2バイトに割り当て、CRC−16を用いる構成も可能である。また、CRC以外のエラー検出用符号(BIPなど)を用いる構成も可能である。
(第8の発明についての発明を実施するための形態)
<第1の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態によるマルチレーン伝送装置と、マルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法について説明する。
<第1の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態によるマルチレーン伝送装置と、マルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法について説明する。
受信側の特定レーンで光信号のレベル低下が検出されたりFASが正しく検出されないなどの故障が生じた場合、OTU OHの全部または一部をE−OH(Emergency Overhead)に変更し、このEOHを用いて故障したレーン番号を送信側に通知する。
図8−1は、故障レーン通知時のOTU OHにおけるE−OHの位置を示す図である。図8−1に示す例1では1行目の8〜10列目(通常はSM OHとして使用している領域)の3バイトをE−OHに使用している。緊急時でもGCC0(General Communication Channel 0)および予備領域(何らかの他の目的に使用中)を使えない場合はこの例となる。図8−1に示す例2では1行目の8〜12列目(通常はSM OHおよびGCC0として使用している領域)の5バイトをE−OHに使用している。GCC0は使えるが予備領域は使えない場合はこの例となる。図8−1に示す例3では1行目の8〜14列目の全7バイトをE−OHに使用している。GCC0も予備領域も使える場合はこの例が可能となる。
E−OHにおける表記法としては、以下の(1)、(2)に示す方法が適用できる。
(1)故障したレーン数と個々のレーン番号を記載する
(2)ビットマップ形式で故障したレーンの位置を表記する
(1)故障したレーン数と個々のレーン番号を記載する
(2)ビットマップ形式で故障したレーンの位置を表記する
また、E−OHを含むことを明示的に表現する手段が必要であるが、そのためにFASを変更する。図8−2は、故障レーン通知時のFAOHにおけるE−OHの位置を示す図である。図8−2に示すようにOTN−MLDでは6列目をLLM(Logical Lane Marker)に割り当て、FASは1〜5列目の全5バイトとなるが、E−OHを含む場合は1列目(OA1)を別の適当なパターンに置換したE−FAS(Emergency FAS)に変更する。文献「“Characteristics of optical transport network hierarchy equipment functional blocks”, ITU−T G.798, 2010」において、FAS中の4バイト分をIF(In Frame)判定に、3〜5列目(OA1・OA2・OA2)をOOF(Out of Frame)判定に使用しており、1列目の置換は上記のIF/OOF判定基準と互換性を保っているので、この置換の影響でフレーム同期外れと誤判定することはない。
ここで、LLMはVLMであってもよく、本願では区別していない。
通常のFASの1列目がエラーでE−FASと誤判定されると誤動作が発生するので、置換パターンはOA1との距離が大きいことが望ましい。従って、置換パターンは、図8−3に示す置換パターンを用いればよい。図8−3は、E−FASにおける先頭バイトの置換パターンの例を示す図である。特に、OA1(”11110110”)の全ビットを反転させた”00001001”、直流平衡かつOA1との距離が大きいパターン(”11001001”、”10101001”など)が望ましい。
次に、マルチレーン伝送装置の構成について説明する。図8−4は同実施形態におけるマルチレーン伝送装置の構成を示すブロック図である。図8−4に示すマルチレーン伝送装置は、故障レーン通知を行うマルチレーン伝送装置である。
マルチレーン伝送装置1において、フレーム処理部101はクライアント信号をOPU PLDにマッピングし、FA OH・OTU OH・ODU OHを付加する。符号化&スクランブル部102はOPUフレームにFA OH・OTU OH・ODU OHを付加した4行×3824列のフレームに対してFEC符号化を行い、FEC符号化された4行×4080列のOTUフレームのFAS以外の全領域をスクランブルする。
レーン分配部103はスクランブルされたOTUフレームを16バイトのデータブロックに分割し、複数(ここでは8本)の論理レーンに分配する。ここで、各論理レーンの速度は5Gbpsと仮定し、それぞれの論理レーン(LL:Logical Lane)をLL1#0〜LL1#7とする。
送信器(以下、TXと称する)104−1〜104−4はそれぞれ2本の論理レーンを多重化して10Gbpsの物理レーン(PL:Physical Lane)PL1#0〜PL1#3によって送信する。
マルチレーン伝送装置2において、受信器(以下、RXと称する)205−1〜205−4は10Gbpsの物理レーンPL1#0〜PL1#3の光信号を受信して電気信号に変換し、それぞれ2本の論理レーンに分離する。
レーン統合部206は受信した各論理レーンに含まれるLLMに基づいてLL1#0〜LL1#7を識別し、FASおよびMFASに基づいて各論理レーン間の遅延時間差を補償し、16バイトのデータブロックから4行×4080列のOTUフレームを再構成する。
デスクランブル&復号部207は再構成されたOTUフレームをデスクランブルし、FEC復号して伝送中に生じたエラーを回復し、4行×3824列のフレームとして出力する。
フレーム処理部208は復号された4行×3824列のフレームのOTU OH・ODU OHを読み出してセクションおよびパスの品質をモニタし、FA OH・OTU OH・ODU OHを除いたOPUからクライアント信号をデマッピングして出力する。
なお、マルチレーン伝送装置2からマルチレーン伝送装置1への伝送も前述した構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
ここで、PL1#2を伝送するマルチレーン伝送装置1のTX104−3が故障して光パワーが低下し、マルチレーン伝送装置2のレーン統合部206においてLL1#4およびLL1#5でFASが正常に検出できなくなったと仮定する。この時、マルチレーン伝送装置2のレーン統合部206は監視制御部200に対してLL1#4およびLL1#5でLoFが発生したことを示す警報信号を出力する。監視制御部200はフレーム処理部201において付加するFA OHのFASをE−FASに変更し、OTU OHの一部あるいは全部をE−OHに変更する。図8−5は、E−OHのフォーマットの例を示す図である。
ここに示した例では、OTU OHのうち5バイトをE−OHに割り当てた例(図8−1に示す例3)で説明する。E−OHの先頭バイト(1行8列目)はNFL(Number of Fault Lanes)サブフィールドで、故障したレーン数を表す。続く3バイト(図8−1に示す例1であれば1バイト、例3であれば5バイト)はFL(Fault Lane)サブフィールドで、故障したレーン番号(レーンを特定する識別情報)を表す。最後の1バイトはCRC−8(Cyclic Redundancy Check 8)でE−OHにおける誤り検出に用いる。マルチレーン伝送装置の全帯域の最大値を1Tbps、論理レーンの速度を5Gbpsと仮定すると、論理レーン数は最大200となるので、NFLおよびFLはそれぞれ1バイトで表記可能である。
また、LL1#4・LL1#5で障害が発生した場合は、NFL=2、FL1=4、FL2=5、FL3=5とする。ここで、重複したFL#3=5は無視する。故障したレーン数がFLに割り当てられたバイト数(この例では3)よりも大きい場合は、複数のEOHを用いる。例えば、LL1#2・LL1#3・LL1#4・LL1#5で障害が発生した場合は、第1のE−OHでは、NFL=4、FL1=2、FL2=3、FL3=4とし、第2のE−OHでは、NFL=4、FL1=5、FL2=5、FL3=5とする。ここで、重複したFL#2=5、FL#3=5は無視する。
また、逆方向の伝送(マルチレーン伝送装置2からマルチレーン伝送装置1への伝送)にも同様の障害が発生している可能性があるので、E−OHは論理レーン数の数だけ繰り返す。
マルチレーン伝送装置1のレーン統合部106はあるレーンでFASを受信すべきタイミングでE−FASを受信し、その次のタイミングでも再度E−FASを受信したら、マルチレーン伝送装置2でレーンが正常に受信できていないと判定する。このとき、保護段数はもっと多くても良い。レーン統合部106はE−FASを含むデータブロックに対して図8−6に示すようにデスクランブルしてE−OHを読み出し、監視制御部100に通知する。図8−6は、E−OHのデスクランブル動作を示す図である。
これを受けて、監視制御部100は故障した論理レーンの番号が4・5であるので、これに対応したTX104−3(物理レーンPL1#2)を使用停止し、論理レーン数を8から6に減少させ、論理レーンLL1#4・LL1#5の出力先をTX104−4(物理レーンPL1#3)に変更する(図8−7に示す点線部分が停止した部分)。図8−7は、縮退運転しているマルチレーン装置を示す図である。この結果、マルチレーン伝送装置2ではLL1#0〜LL1#6が正常に受信できるようになり、40Gbpsから30Gbpsに縮退した状態で伝送が再開されることになる。E−FASは通常のFASに戻り、OTU OHも通常に戻る。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態によるマルチレーン伝送装置と、マルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法について説明する。第2の実施形態によるマルチレーン伝送装置の構成は、図8−4に示す構成と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。第2の実施形態によるマルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法が第1の実施形態による故障レーン通知方法と異なる点は、図8−5に示すE−OHのフォーマットが異なる点である。図8−8は、第2の実施形態よるE−OHのフォーマットの例を示す図である。
次に、本発明の第2の実施形態によるマルチレーン伝送装置と、マルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法について説明する。第2の実施形態によるマルチレーン伝送装置の構成は、図8−4に示す構成と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。第2の実施形態によるマルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法が第1の実施形態による故障レーン通知方法と異なる点は、図8−5に示すE−OHのフォーマットが異なる点である。図8−8は、第2の実施形態よるE−OHのフォーマットの例を示す図である。
ここに示した例では、OTU OHのうち5バイトをE−OHに割り当てた例(図8−1に示す例3)で説明する。E−OHの先頭バイト(1行8列目)の1〜4ビット目はSN(Sequential Number)サブフィールドで、E−OHの順番を表す。5〜8ビット目はNEOH(Number of E−OHs)サブフィールドで、使用するE−OHの数を表す。続く3バイト(図8−1に示す例1であれば1バイト、図8−1に示す例3であれば5バイト)はLSBM(Lane Status Bitmap)サブフィールドで、論理レーンの状態をビットマップ形式(故障なら1、正常なら0)で表記する。最後の1バイトはCRC−8でE−OHにおける誤り検出に用いる。
最大レーン数を8としてLL1#4・LL1#5で障害が発生した場合は、SN=1、NEOH=1、LSBM1=“00001100”、LSBM2=“00000000”、LSBM3=“00000000”とする(使用していないレーン番号はすべて”0”とする)。
最大レーン数を40として、LL1#4・LL1#5・LL1#30・LL1#31で障害が発生した場合は、第1のE−OHでは、SN=1、NEOH=2、LSBM1=“00001100”、LSBM2=“00000000”、LSBM3=“00000000”とし、第2のE−OHでは、SN=2、NEOH=2、LSBM1=“00000011”、LSBM2=“00000000”、LSBM3=“00000000”とする。
以上説明したように、ITU−T G.798のIF/OOF判定基準と互換性を保ちつつ、OTUフレームの1行目1〜7列目のFA OHの内1行1列目を置換することで故障レーン通知の有無を、OTUフレームの1行目8〜14列目のOTU OHの内の1行目8〜10列目のSM OH又は1行目8〜12列目のSM OHとGCC0又は1行目8〜14列目のSM OHとGCC0とRESからなるOTU OH全体でレーン番号をそれぞれ通知するようにした。これにより、フレーム形式の信号をデータブロックに分割して複数のレーンに分配して伝送するマルチレーン伝送における受信側のOTN−MLDから送信側のOTN−MLDへの故障レーン通知を行うことが可能になる。
なお、図8−4における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより故障レーン通知処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。
(第9の発明についての発明を実施するための形態)
本発明は、複数のレーンを用いたマルチレーン転送において、転送するフレームの先頭に位置するフレームアライメントオーバーヘッド、もしくはフレームアライメントオーバーヘッド中のFAS(Frame Alignment Signal)を基準として、マルチレーン転送における機能拡張を行うブロックとなるマルチレーン転送機能拡張ブロックを各バーチャルレーンに挿入する。
本発明は、複数のレーンを用いたマルチレーン転送において、転送するフレームの先頭に位置するフレームアライメントオーバーヘッド、もしくはフレームアライメントオーバーヘッド中のFAS(Frame Alignment Signal)を基準として、マルチレーン転送における機能拡張を行うブロックとなるマルチレーン転送機能拡張ブロックを各バーチャルレーンに挿入する。
マルチレーン転送方式において、バーチャルレーン毎に誤り監視が出来ない問題に対しては、挿入したマルチレーン転送機能拡張ブロックでBIPの情報を通知することで、レーン毎の誤り監視を行う。
また、マルチレーン転送において一部のレーンに障害が発生しただけでフレーム復元が出来なくなる問題に対しては、挿入したマルチレーン転送機能拡張ブロックに、障害レーン通知ビットの領域を定義し、障害が発生したバーチャルレーンのレーン番号を受信器から送信器へ通知することで、障害が発生したレーン番号を特定し、縮退運転またはプロテクションを行えるようにする。
また、マルチレーン転送において一部のレーンに障害が発生しただけでフレーム復元が出来なくなる問題に対しては、挿入したマルチレーン転送機能拡張ブロックに、障害レーン通知ビットの領域を定義し、障害が発生したバーチャルレーンのレーン番号を受信器から送信器へ通知することで、障害が発生したレーン番号を特定し、縮退運転またはプロテクションを行えるようにする。
本発明によって、マルチレーン転送において、デスキュー処理が行えず、フレームが復元できない場合でもOTUkフレームを復元することをせず、かつ、従来のOTUkフレームのオーバーヘッドの使い方を変更せずに、レーン毎の監視・管理やデスキュー機能を提供する。レーン毎のBIPを計算し、マルチレーン転送機能拡張ブロックを用いて送信装置側のマルチレーン伝送装置1と受信装置側のマルチレーン伝送装置2の間で情報を交換することで、従来のマルチレーン転送では不可能だったレーン毎の誤り監視が可能となる。また、検出された障害レーン番号をマルチレーン転送機能拡張ブロックを用いて、受信装置側のマルチレーン伝送装置2と送信装置側のマルチレーン伝送装置1の間で情報を交換することにより、障害レーン番号の通知機能を提供すると、縮退運転やプロテクションが可能となる。
さらに、マルチレーン転送において、フレーム復元を行うためのデスキュー量が不足してしまう問題に対しては、挿入したマルチレーン転送機能拡張ブロックにLLMの領域を定義することで、デスキュー量を拡大する。
デスキュー量の拡張機能を提供すると、今後、経路差の発生やバーチャルレーン数の増加によって懸念されるデスキュー量の不足に対応し、フレームの復元を可能とするマルチレーン転送が可能になる。
デスキュー量の拡張機能を提供すると、今後、経路差の発生やバーチャルレーン数の増加によって懸念されるデスキュー量の不足に対応し、フレームの復元を可能とするマルチレーン転送が可能になる。
ここで、LLMはVLMであってもよく、本願では区別していない。
(実施形態1)
第9−1図は、本発明のマルチレーン転送システムをネットワークで使用する場合の一例を示したもので、マルチレーン伝送装置1及び2、フレーム処理部11,16,21及び26とマルチレーン転送処理部12,15,22及び25、マルチレーン処理部121,154,221及び254、レーン状態検出部151及び251、ブロック挿入部123及び223、ブロック抜去部152及び252、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122,153,222及び253、トランシーバ13−0〜13−x,14−0〜14−x,23−0〜23−x及び24−0〜24−x、並びに、ネットワーク3から成る。
第9−1図は、本発明のマルチレーン転送システムをネットワークで使用する場合の一例を示したもので、マルチレーン伝送装置1及び2、フレーム処理部11,16,21及び26とマルチレーン転送処理部12,15,22及び25、マルチレーン処理部121,154,221及び254、レーン状態検出部151及び251、ブロック挿入部123及び223、ブロック抜去部152及び252、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122,153,222及び253、トランシーバ13−0〜13−x,14−0〜14−x,23−0〜23−x及び24−0〜24−x、並びに、ネットワーク3から成る。
本実施形態1では、Point to Pointの接続で、マルチレーン転送機能拡張ブロックを用いて障害レーン通知を行う動作を説明する。第9−1図において、マルチレーン伝送装置1からマルチレーン伝送装置2への転送で障害が発生し、マルチレーン伝送装置2で検出された障害レーン番号をマルチレーン伝送装置2からマルチレーン伝送装置1へ通知する場合を考える。
第9−2図に対向への通信を行う送信装置側の処理フローチャート、第9−3図に対向からの通信を受信した受信装置側の処理フローチャートを示す。図9−2のステップS103においてブロック挿入手順を実行する。
マルチレーン伝送装置1からマルチレーン伝送装置2への転送で障害が起きた場合、マルチレーン伝送装置2のレーン状態検出部251において、受光パワーの低下、LOR発生等の障害が起きたレーン番号を特定する。
特定したレーン番号を通知する仕組みを次に示す。
まず、ステップS101では、マルチレーン伝送装置2からマルチレーン伝送装置1に転送されるクライアント信号に、フレーム処理部21で、誤り訂正符号とオーバーヘッドを付加しOTUkフレーム(マルチフレームを構成するサブフレーム)の形にする。その後、転送容量に合わせて決定されたバーチャルレーン数に合わせてサブフレーム数を決定し、複数のサブフレームからマルチフレームを構成する。具体的には、転送容量を伝送装置に具備されたバーチャルレーン当たりのビットレートで除法し、バーチャルレーン数を決定する。バーチャルレーン数と等しい数のサブフレームを用いてマルチフレームを構成する。
まず、ステップS101では、マルチレーン伝送装置2からマルチレーン伝送装置1に転送されるクライアント信号に、フレーム処理部21で、誤り訂正符号とオーバーヘッドを付加しOTUkフレーム(マルチフレームを構成するサブフレーム)の形にする。その後、転送容量に合わせて決定されたバーチャルレーン数に合わせてサブフレーム数を決定し、複数のサブフレームからマルチフレームを構成する。具体的には、転送容量を伝送装置に具備されたバーチャルレーン当たりのビットレートで除法し、バーチャルレーン数を決定する。バーチャルレーン数と等しい数のサブフレームを用いてマルチフレームを構成する。
ここで、第9の発明において、レーン数に合わせてサブフレーム数が変化するマルチフレームは、可変フレーム及び転送フレームとなる。
次に、ステップS102では、マルチフレームの構成となったサブフレームを、複数のレーンで転送する。フレーム処理部21から出力されたサブフレームはマルチレーン転送処理部22へ入力される。マルチレーン転送処理部22のマルチレーン処理部221では、サブフレームを16byte毎のデータブロックに分割し、転送に用いる複数のバーチャルレーンへ分配する。分配の方法はラウンドロビンであり、マルチフレーム単位でレーンローテーションする。
ここで、マルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するために(S103)、バーチャルレーンに分配する際に、第9−4図に示すマルチフレームMFを構成するサブフレームSFの中で、先頭に位置するサブフレームSFのFASに含まれる固定ビットパターンを含んだ16byteの基準ブロックSBを検出する。具体的には、まずフレームアライメントオーバーヘッドのFASに位置する固定ビットパターンを検出する。
ここで、マルチフレームを転送する場合は、さらにMFASを検出し、マルチフレームの先頭のサブフレームかどうかを判断する。MFASの値が0で、マルチフレームの先頭のサブフレームだった場合、そのMFASを含んだ16byteブロックを検出する。また、フレームの転送の際に、マルチフレームを利用しない場合は、MFASを検出する必要はなく、フレームアライメントオーバーヘッドのFASに位置する固定ビットパターンを検出するのみでよい。この16byteブロックのことを本願明細書では、基準ブロックSBとする。基準ブロックSBのFASは、フレームの先頭を識別するためにスクランブル処理が行われておらず、また、固定ビットパターンが含まれているため、フレームを復元しなくとも基準ブロックSBの位置を把握することができる。本実施形態1では、マルチレーン転送機能拡張ブロックに、障害レーン番号を通知する機能を持たせる(S105)。
ステップS103では、レーン状態検出部251から障害が起きたレーン番号を通知されたマルチレーン転送機能拡張ブロック処理部222が、マルチレーン転送機能拡張ブロックに障害が起きたレーン番号を入力する。マルチレーン転送機能拡張ブロックは、ブロック挿入部223にて、基準ブロックSBが分配された後、全バーチャルレーンに挿入される。具体的には、第9−5図及び第9−6図のように、基準ブロックSBが挿入されたタイミングの次のタイミングで全バーチャルレーンに挿入される。なお、10レーンのときは、図9−5に示すように、1020ブロックは均等に分配される。7レーンのときは、図9−6に示すように、1020ブロックは均等に分配されないが、マルチフレームは1020×7ブロックで構成されるため、マルチフレーム単位でみると均等に分配される。
マルチレーン転送機能拡張ブロックは16×n byteのフォーマットとなる。マルチレーン転送機能拡張ブロックは、処理単位を16byteに統一することで処理を容易にするために、16byte単位のn個から成るブロックとする。nの値は、(n=1,2,…)となり、主にバーチャルレーン数やパリティ符号に依存するが、基本系はn=1とする。
第9−7図に、マルチレーン転送機能拡張ブロック16byteの内訳の一例を示す。
1byte目は、バーチャルレーン数通知領域とし、マルチレーン転送で用いる全バーチャルレーン数とする。アウトバンドで全バーチャルレーン数を求められる場合は、1byte目は使用しなくても良いし、後述する障害レーン通知ビット領域としても良い。2byte目はバーチャルレーン番号通知領域であり、レーン番号を記載する。本実施形態では256レーン分である。LLMの値から、レーン番号を求める場合、2byte目は使用しなくても良いし、後述する障害レーン通知ビット領域としても良い。3byte目から16byte目までは、障害レーン通知ビット領域とする。ここで、例えば障害レーン通知ビット領域が、3byte目から12byte目までだった場合を考える。このとき、マルチレーン転送機能拡張ブロックの13byte目から16byte目は、予約領域としてもよい。
1byte目は、バーチャルレーン数通知領域とし、マルチレーン転送で用いる全バーチャルレーン数とする。アウトバンドで全バーチャルレーン数を求められる場合は、1byte目は使用しなくても良いし、後述する障害レーン通知ビット領域としても良い。2byte目はバーチャルレーン番号通知領域であり、レーン番号を記載する。本実施形態では256レーン分である。LLMの値から、レーン番号を求める場合、2byte目は使用しなくても良いし、後述する障害レーン通知ビット領域としても良い。3byte目から16byte目までは、障害レーン通知ビット領域とする。ここで、例えば障害レーン通知ビット領域が、3byte目から12byte目までだった場合を考える。このとき、マルチレーン転送機能拡張ブロックの13byte目から16byte目は、予約領域としてもよい。
障害レーン通知ビット領域の通知方法は任意であるが、例えば、ビットの位置がバーチャルレーン番号と対応する。障害レーン通知ビットは、0ならばレーンが正常で使用可能な状態であり(S107)、1ならば障害により使用不可能である状態を示す(S106)。14byte分の障害レーン通知ビットは、バーチャルレーン番号と対応づけられており、例えば、100レーンを用いた転送の場合、障害レーン通知ビット領域の1bit目がレーン#0、2bit目がレーン#1となり、100bit目がレーン#99の状態を示す。14byteで示すことができるレーン数は、112レーンまでとなる。
112レーン以上のバーチャルレーンを利用する場合を第9−8図に示す。第9−8図ではn=2のときのマルチレーン転送機能拡張ブロックの挿入法となる。第9−8図のように、16byteのマルチレーン転送機能拡張ブロックを追加で挿入し、障害レーン通知ビット領域を拡大させる。障害が発生した場合、受信装置側では、障害が発生したレーンに該当する障害レーン通知ビットを0から1に変化させる。
例えば10レーンでマルチレーン転送処理部12からマルチレーン転送処理部25にトランシーバ13−0〜13−3を用いて転送していた場合に、トランシーバ13−1と24−1、トランシーバ13−2と24−2において、障害が発生したことがレーン状態検出部251で検出された場合、マルチレーン転送処理部22において、トランシーバ13−1と24−1、トランシーバ13−2と24−2で転送されるバーチャルレーン番号について、障害レーン通知ビットを1に変化させたマルチレーン転送機能拡張ブロックを生成する。
障害レーン通知ビットをバーチャルレーン番号と対応づける方法として、1レーンの状態を複数のビットで表してもよい。例えば2bitで1レーンの状態を示す場合、正常なレーンを00で表し、障害が発生し使用不可能なレーンを11で表し、他のフローの転送に用いているため使用不可能なレーンを01とする。
さらに、障害レーン通知ビット領域におけるビットとレーン番号を対応づける以外の方法としては、障害レーン通知ビット領域を1byte毎に区切り、最初の1byteに障害レーン数を入力してもよい。この場合、2byte目から14byte目までのbyteを用いて、障害が発生したバーチャルレーン番号を通知してもよい。
ブロック挿入部223は、各バーチャルレーンにマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入する。マルチレーン転送機能拡張ブロックが挿入されたバーチャルレーンは、トランシーバ23−0〜23−xで対向のトランシーバ14−0〜14−xに転送する(S104)。ここで、バーチャルレーンはトランシーバの転送ビットレートに合わせて多重する。
トランシーバ14−0〜14−xからバーチャルレーンを受け取ったマルチレーン伝送装置1のマルチレーン転送処理部15では、物理レーン(ここでは、トランシーバで使われている波長)からバーチャルレーンを逆多重する(S201)。
レーン状態検出部151は、受光パワーの低下や、ビットエラーレートの低下を検出することで、正常に転送が行われたかをチェックする(S202)。
レーン状態検出部151は、受光パワーの低下や、ビットエラーレートの低下を検出することで、正常に転送が行われたかをチェックする(S202)。
レーンに障害があった場合(S202においてNo)、レーン状態検出部151が障害レーン番号を特定し(S204)、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122に障害レーン番号を転送する(S205)。一方、フレームを復元する際に発生するLOR等の検出は、マルチレーン処理部154で行われ、同じくマルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122に障害レーン番号を転送する。
正常に転送が行われた場合(S202においてYes)、マルチレーン処理部154は、複数のバーチャルレーンからサブフレームを復元し(S207)、フレーム処理部16へ転送する。フレーム処理部16は、フレームからクライアント信号を復元する(S208)。
ブロック抜去部152では、基準ブロックSBに含まれる固定ビットパターンを検出した後、基準ブロックSBの次のタイミングで受信される16byteブロックをマルチレーン転送機能拡張ブロックと識別する。基準ブロック受信後は、1020+nブロック毎にマルチレーン転送機能拡張ブロックを検出する。その後、マルチレーン転送機能拡張ブロックを抜去する(S203)。
抜去したマルチレーン転送機能拡張ブロックの情報を、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部153で取得する。ブロック抜去部152からマルチレーン転送機能拡張ブロック処理部153へは、マルチレーン転送機能拡張ブロックが転送される。ブロック抜去部152でマルチレーン転送機能拡張ブロックが抜去されたバーチャルレーンは、マルチレーン処理部154に転送される。マルチレーン処理部154は、複数のバーチャルレーンからフレームを復元する。フレームが復元できない場合、マルチレーン処理部154は、LOR等の警報を出し、原因となったバーチャルレーンの番号を検出し、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122に伝える。
マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部153は、レーン監視部として機能し、対向への転送レーンは全レーン正常であったか否かを判定する(S206)。
対向への転送レーンが全レーン正常であった場合(S206においてYes)、障害レーン番号を転送しない、もしくは障害レーンがなかったことを示す情報をマルチレーン転送機能拡張ブロック処理部153からマルチレーン転送処理部12へ転送する(S210)。
一方、いずれかのレーンで異常があった場合(S206においてNo)、マルチレーン転送処理部12は、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部153で取得した障害レーン番号(S209)を受信することで、障害レーン番号を得る(S210)。
対向への転送レーンが全レーン正常であった場合(S206においてYes)、障害レーン番号を転送しない、もしくは障害レーンがなかったことを示す情報をマルチレーン転送機能拡張ブロック処理部153からマルチレーン転送処理部12へ転送する(S210)。
一方、いずれかのレーンで異常があった場合(S206においてNo)、マルチレーン転送処理部12は、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部153で取得した障害レーン番号(S209)を受信することで、障害レーン番号を得る(S210)。
障害レーン番号を得たマルチレーン転送処理部12は、障害が発生したバーチャルレーンを除いた正常なバーチャルレーンで縮退運転、または、空きレーンを用いたプロテクションを開始する(S211)。
マルチフレームを構成したときのマルチレーン転送機能拡張ブロックの挿入例を、第9図に示す。マルチフレームを、X個のSFで構成する。この場合マルチフレームは、1020X個の16byteブロックに分割される。分割されたブロックは、X本のバーチャルレーンに分配される。バーチャルレーンに分配された後、マルチフレームの先頭に位置する基準ブロックSBを検出する。マルチレーン転送機能拡張ブロックは、第9−9図のように基準ブロックSBの次のタイミングで、全てのバーチャルレーンに挿入される。マルチレーン転送機能拡張ブロックの挿入後、バーチャルレーンは物理レーンに多重され、対向へ転送される。
(実施形態2)
本実施形態2では、複数対地へフローを転送するネットワーク構成における障害レーン通知の動作を示す。マルチレーン伝送装置の構成、マルチフレームの構成方法、マルチレーン転送方法は実施形態1と同様である。
本実施形態2では、複数対地へフローを転送するネットワーク構成における障害レーン通知の動作を示す。マルチレーン伝送装置の構成、マルチフレームの構成方法、マルチレーン転送方法は実施形態1と同様である。
実施形態1との違いは、障害レーン通知ビットにおけるバーチャルレーン番号について、対地の異なるフロー毎に独立の番号が付加される点である。フローを構成する複数のバーチャルレーンからフレームを復元する際に、剰余を計算してバーチャルレーン番号を求める。フロー毎に独立の番号を付与するのは、剰余で求めたバーチャルレーン番号とフローを構成するバーチャルレーンのバーチャルレーン番号が異なる値にならないようにするためである。
第9−10図のように複数対地へマルチレーン転送を行っている場合、障害レーン通知ビット領域は、対地毎にバーチャルレーン番号が入力される。マルチレーン伝送装置7aにおいて、トランシーバ70−0〜70−5でマルチレーン伝送装置7cからマルチレーン伝送装置7aへの転送を行い、トランシーバ70−6〜70−9でマルチレーン伝送装置7b〜マルチレーン伝送装置7aへの転送を行う場合を仮定する。1台のトランシーバに1本のバーチャルレーンが対応づけされている場合を考える。
このとき、マルチレーン伝送装置7aからマルチレーン伝送装置7cへの障害レーン通知ビットでは、レーン#0〜レーン#5を示す1番目のbitから6番目のbitを利用し、また、マルチレーン伝送装置7aからマルチレーン伝送装置7bへの障害レーン通知ビットでは、レーン#0〜レーン#3を示す1番目のbitから4番目のbitを利用するというように、独立にバーチャルレーン番号を割り当てる。
第9−11図に、第9−10図のマルチレーン伝送装置7aにおいて、マルチレーン伝送装置7bとマルチレーン伝送装置7cへマルチレーン転送する場合の、各バーチャルレーンにマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入した状態を示す。7b、7cのマルチレーン転送処理部では、7aから送られてきた障害レーン通知ビットから、障害が発生したバーチャルレーン番号を取得し、障害が発生したバーチャルレーン番号を除いた正常なバーチャルレーンで縮退運転、または、プロテクションを開始する。
(実施形態3)
本実施形態では、実施形態1の送信装置側のマルチレーン伝送装置1において、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122がマルチレーン転送機能拡張ブロックを生成する際に、障害レーン通知ビット領域のチェックサムとしてCRC(Cyclic Redundancy Check)を含める。CRCを含めることで、障害レーン通知ビット領域の誤り検出を行うことができる。
本実施形態では、実施形態1の送信装置側のマルチレーン伝送装置1において、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122がマルチレーン転送機能拡張ブロックを生成する際に、障害レーン通知ビット領域のチェックサムとしてCRC(Cyclic Redundancy Check)を含める。CRCを含めることで、障害レーン通知ビット領域の誤り検出を行うことができる。
CRC−32を用いて障害レーン通知ビットを計算した場合、CRC−32の計算結果を送信する領域として、障害レーン通知ビット領域の後に、4byteのCRC領域を定義し、マルチレーン転送機能拡張ブロックを対向に送信する。受信装置側のマルチレーン伝送装置2において、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部253で、マルチレーン転送機能拡張ブロックからCRCを読み取り誤り検出を行う。
(実施形態4)
本実施形態では、実施形態1の送信装置側のマルチレーン伝送装置1において、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122がマルチレーン転送機能拡張ブロックを生成する際に、レーン毎の誤り監視のために、各レーンにおけるBIPを計算して含める。BIPを含めることで、BERの測定が可能となる。
本実施形態では、実施形態1の送信装置側のマルチレーン伝送装置1において、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部122がマルチレーン転送機能拡張ブロックを生成する際に、レーン毎の誤り監視のために、各レーンにおけるBIPを計算して含める。BIPを含めることで、BERの測定が可能となる。
第9−12図にBIPを計算するブロックの一例を示す。送信装置側のマルチレーン伝送装置1において、マルチレーン転送機能拡張ブロックとマルチレーン転送機能拡張ブロックの間に位置する1020ブロック=16320byteに対し、BIP(Bit Interleaved Parity)を計算する。BIP−8を用いた場合、マルチレーン転送機能拡張ブロック中にBIP領域として1byteの領域を定義し、マルチレーン転送機能拡張ブロックを対向に送信する。
受信装置側のマルチレーン伝送装置2において、ブロック抜去部252がマルチレーン転送機能拡張ブロックからBIP情報を読み取ると、受信装置側のマルチレーン転送機能拡張ブロック処理部253でも送信装置側と同様にマルチレーン転送機能拡張ブロックとマルチレーン転送機能拡張ブロックの間に位置する16320byteに対し、BIP−8の値を計算し、受信したBIP情報と比較することで誤り測定を行う。
(実施形態5)
異経路転送によるスキューの拡大やバーチャルレーン数の増加により、従来のOTUkフレームのFASの6byte目に位置するLLMでは、256通りの値しか表現できないため、デスキュー量が不足することが想定される。そこで本実施形態では、実施形態1の送信装置側のマルチレーン伝送装置において、マルチレーン転送機能拡張ブロックを生成する際に、デスキュー量を拡張するためのカウンタとなるLLM拡張領域をマルチレーン転送機能拡張ブロックに含める。
異経路転送によるスキューの拡大やバーチャルレーン数の増加により、従来のOTUkフレームのFASの6byte目に位置するLLMでは、256通りの値しか表現できないため、デスキュー量が不足することが想定される。そこで本実施形態では、実施形態1の送信装置側のマルチレーン伝送装置において、マルチレーン転送機能拡張ブロックを生成する際に、デスキュー量を拡張するためのカウンタとなるLLM拡張領域をマルチレーン転送機能拡張ブロックに含める。
送信装置側のマルチレーン伝送装置において、フレームアライメントオーバーヘッドに含まれるLLM領域1byteに加え、マルチレーン転送機能拡張ブロック中にLLM拡張領域として例えば1byteの領域を確保し、合計2byteの領域で65536通りのLLMを表現する。ブロック挿入部123は、LLM拡張領域を含むマルチレーン転送機能拡張ブロックを各バーチャルレーンの所定の位置に挿入する。
受信装置側のマルチレーン伝送装置2において、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部253で、マルチレーン転送機能拡張ブロックから、LLM拡張領域の値を読み取る。読み取ったLLM拡張領域の値はマルチレーン処理部254へ転送される。マルチレーン処理部254では、LLM拡張領域の値と、フレームアライメントオーバーヘッドに含まれるLLM領域1byteを用いて、デスキューを行い、複数のレーンからフレームを復元する。
また、フレームアライメントオーバーヘッドに含まれるLLM領域1byteをマルチレーン転送する場合であっても、フレームアライメントオーバーヘッドのFA OHの6byte目として用いることとし、マルチレーン転送機能拡張ブロックに含めたLLM拡張領域を用いてマルチレーン転送で発生するレーン間のデスキューを行ってもよい。
(実施形態6)
第9−13図に、Inner−Codeを利用する場合における、マルチレーン伝送装置2からマルチレーン伝送装置1への片方向の転送を行う際の構成を示す。ここで、Inner−Codeとは、G.975.1に記載されているSecond FECのことである。G.709 Annex.Aに記載されているRS(255,239)をFirst FECとして付加した後に、このInner−CodeをSecond FECとして付加することで、First FECのみよりも強力な誤り訂正を行うことが可能となる。
第9−13図に、Inner−Codeを利用する場合における、マルチレーン伝送装置2からマルチレーン伝送装置1への片方向の転送を行う際の構成を示す。ここで、Inner−Codeとは、G.975.1に記載されているSecond FECのことである。G.709 Annex.Aに記載されているRS(255,239)をFirst FECとして付加した後に、このInner−CodeをSecond FECとして付加することで、First FECのみよりも強力な誤り訂正を行うことが可能となる。
Inner−Codeを利用して転送を行う場合、送信装置側のマルチレーン伝送装置2のInner−Code処理部224において、マルチレーン処理部221で複数のレーンに分配されたデータに対し、マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部222で生成されたマルチレーン転送機能拡張ブロックの挿入を行った後に、Inner−Codeの付加処理を行う。Inner−Codeの付加を行った後、対向のマルチレーン伝送装置1へ転送する。受信装置側のマルチレーン伝送装置1のInner−Code処理部155において、Inner−Codeによる誤り訂正を行った後に、マルチレーン転送機能拡張ブロックの抜去を行う。
上記の構成にすることで、Inner−Code処理部155において、マルチレーン転送機能拡張ブロックに対して誤り訂正を行うことが可能となる。また、Inner−Code処理部でマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿抜することにより、挿抜により発生するクロック差を吸収するクロック変換回路を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックの挿抜回路を削減することが可能となる。
なお、マルチレーン転送機能拡張ブロックは、逆方向に伝送するバーチャルレーンの内で障害が発生したバーチャルレーンのレーン番号を受信装置から送信装置へ通知するための障害レーン通知ビットの領域とレーン毎に誤り監視するためのBIPの領域とフレームの復元に向けたデスキュー量の不足に対応するためのLLMの領域を定義してそれぞれ通知しているが、受信装置側から送信装置側に通知する情報はこれらの情報に限らない。
また、マルチレーン転送機能拡張ブロックの挿入位置の基準として、フレームアライメントオーバーヘッド又はフレームアライメントオーバーヘッド中のFASで例示しているが、基準はこれらに限らずフレーム位置を識別するものであればよく、基準に対するマルチレーン転送機能拡張ブロックの位置も例示した以外の位置であってもよい。
また、サブフレームはOTUフレームで例示しているが、OTUフレームに限らず、フレームアライメントオーバーヘッドのFASのようにフレーム同期をとるための先頭固定ビットパターンを持つフレームであればよい。
(第1の発明についての産業上の利用可能性)
本発明に係るマルチレーン送信装置及びマルチレーン受信装置は、高速大容量のデータ通信を経済的に行うことを目的としたネットワークと、ネットワークで転送するデータ信号を発生するクライアント装置と、の間に位置する伝送装置に適用することができる。
本発明に係るマルチレーン送信装置及びマルチレーン受信装置は、高速大容量のデータ通信を経済的に行うことを目的としたネットワークと、ネットワークで転送するデータ信号を発生するクライアント装置と、の間に位置する伝送装置に適用することができる。
(第2の発明についての産業上の利用可能性)
本発明に係るマルチレーン送信装置及びマルチレーン受信装置は、複数の物理レーンを論理的に束ねて、高速データリンクを経済的に実現するのに適している。
本発明に係るマルチレーン送信装置及びマルチレーン受信装置は、複数の物理レーンを論理的に束ねて、高速データリンクを経済的に実現するのに適している。
(第3の発明についての産業上の利用可能性)
本発明は情報通信産業に適用することができる。
本発明は情報通信産業に適用することができる。
(第4の発明についての産業上の利用可能性)
本発明は情報通信産業に適用することができる。
本発明は情報通信産業に適用することができる。
(第5の発明についての産業上の利用可能性)
本発明は情報通信産業に適用することができる。
本発明は情報通信産業に適用することができる。
(第6の発明についての産業上の利用可能性)
本発明は情報通信産業に適用することができる。
本発明は情報通信産業に適用することができる。
(第7の発明についての産業上の利用可能性)
本発明は情報通信産業に適用することができる。
本発明は情報通信産業に適用することができる。
(第8の発明についての産業上の利用可能性)
マルチレーン伝送装置において、受信側から送信側に対して、故障したレーンを番号を通知することが不可欠な用途に適用できる。
マルチレーン伝送装置において、受信側から送信側に対して、故障したレーンを番号を通知することが不可欠な用途に適用できる。
(第9の発明についての産業上の利用可能性)
本発明は情報通信産業に適用することができる。
本発明は情報通信産業に適用することができる。
(第1の発明についての符号の説明)
1:伝送装置
2:クライアント装置
3:光スイッチ
4:ネットワーク
11:マルチレーン送信装置
12:マルチレーン受信装置
111:クライアント信号振分部
112:バッファメモリ
113:転送帯域計算部
114:シェーピング部
115:フレーマ部
116:転送フレーム生成部
117:バーチャルレーン群生成部
121:デフレーマ部
122:バーチャルレーン群復元部
123:クライアント信号復元部
124:クライアント信号振分部
VL:バーチャルレーン
F:転送フレーム
1:伝送装置
2:クライアント装置
3:光スイッチ
4:ネットワーク
11:マルチレーン送信装置
12:マルチレーン受信装置
111:クライアント信号振分部
112:バッファメモリ
113:転送帯域計算部
114:シェーピング部
115:フレーマ部
116:転送フレーム生成部
117:バーチャルレーン群生成部
121:デフレーマ部
122:バーチャルレーン群復元部
123:クライアント信号復元部
124:クライアント信号振分部
VL:バーチャルレーン
F:転送フレーム
(第2の発明についての符号の説明)
100、200、300:マルチレーン通信ノード装置
400:ネットワーク
500:管理制御システム
T:マルチレーン送信装置
R:マルチレーン受信装置
1:設定テーブル
2:物理インタフェース
3:データフレーム振分部
4:バッファメモリ
5:データストリーム分割部
6:物理インタフェース
7:物理インタフェース
8:データフレーム再構成部
9:バッファメモリ
10:データフレーム多重化部
11:物理インタフェース
31:VLANタグ解読部
32:データフレーム書込部
51:データフレーム読出部
52:符号化部
53:データ列分割部
54:フロー群情報順序情報付加部
55:伝送フレーム処理部
56:レーン選択出力部
81:伝送フレーム処理部
82:レーン選択結合部
83:復号部
84:データフレーム振分部
100、200、300:マルチレーン通信ノード装置
400:ネットワーク
500:管理制御システム
T:マルチレーン送信装置
R:マルチレーン受信装置
1:設定テーブル
2:物理インタフェース
3:データフレーム振分部
4:バッファメモリ
5:データストリーム分割部
6:物理インタフェース
7:物理インタフェース
8:データフレーム再構成部
9:バッファメモリ
10:データフレーム多重化部
11:物理インタフェース
31:VLANタグ解読部
32:データフレーム書込部
51:データフレーム読出部
52:符号化部
53:データ列分割部
54:フロー群情報順序情報付加部
55:伝送フレーム処理部
56:レーン選択出力部
81:伝送フレーム処理部
82:レーン選択結合部
83:復号部
84:データフレーム振分部
(第3の発明についての符号の説明)
1:マッピング部
2:OH処理部
3:インタリーブ部
4−1〜4−16:符号化部
5:逆インタリーブ部
6:スクランブル部
7:データブロック分割部
8:レーン番号決定部
10:レーン識別&遅延差補償部
11:OTUフレーム再構成部
12:デスクランブル部
13:インタリーブ部
14−1〜14−16:復号部
15:逆インタリーブ部
16:OH処理部
17:デマッピング部
1:マッピング部
2:OH処理部
3:インタリーブ部
4−1〜4−16:符号化部
5:逆インタリーブ部
6:スクランブル部
7:データブロック分割部
8:レーン番号決定部
10:レーン識別&遅延差補償部
11:OTUフレーム再構成部
12:デスクランブル部
13:インタリーブ部
14−1〜14−16:復号部
15:逆インタリーブ部
16:OH処理部
17:デマッピング部
(第4の発明についての符号の説明)
1〜4:マルチレーン光トランスポート装置(MLOT:Multilane Optical Transport equipment)
5〜8:ルータ
9:光クロスコネクト(OXC:Optical Cross−Connect Switch)
10:ネットワーク管理システム(NMS:Network Management System)
101:フローディストリビュータ(FLD:Flow Distributor)
102:フレーム処理回路(FRM: Framer)
103:OTU4符号化回路(OTU4 ENC:OTU4 Encoder)
104:100G変調器(100G MOD:100 Gbps Modulator)
105:光アグリゲータ(OAGG:Optical Aggregator)
106:監視制御部(CMU:Control and Management Unit)
110:フレーム処理回路(FRM:Framer)
111:可変OTU符号化回路(OTUf ENC:Flexible OTU Encoder)
112:マルチレーンディストリビュータ(MLD:Multilane Distributor)
113:100G変調器(100G MOD:100 Gbps Modulator)
201:光デアグリゲータ(ODEAGG:Optical Deaggregator)
202:100G復調器(100G DEM:100 Gbps Demodulator)
203:OTU4復号回路(OTU4 DEC:OTU4 Decoder)
204:デフレーム処理回路(DEF:Deframer)
205:フローコンバイナ(FLC:Flow Combiner)
206:監視制御部(CMU:Control and Management Unit)
210:100G復調器(100G DEM:100 Gbps Demodulator)
211:MLOH読み出し回路(MLOD:Multilane Overhead Detector)
212:マルチレーンコンバイナ(MLC:Multilane Combiner)
213:可変OTU復号回路(OTUf DEC:Flexible OTU Decoder)
214:デフレーム処理回路(DEF:Deframer)
1030:OTU5符号化回路(OTU5 ENC:OTU5 Encoder)
1040:400G変調器(400G MOD:400 Gbps Modulator)
2020:400G復調器(400G DEM:400 Gbps Demodulator)
2030:OTU5復号回路(OTU5 DEC:OTU5 Decoder)
1〜4:マルチレーン光トランスポート装置(MLOT:Multilane Optical Transport equipment)
5〜8:ルータ
9:光クロスコネクト(OXC:Optical Cross−Connect Switch)
10:ネットワーク管理システム(NMS:Network Management System)
101:フローディストリビュータ(FLD:Flow Distributor)
102:フレーム処理回路(FRM: Framer)
103:OTU4符号化回路(OTU4 ENC:OTU4 Encoder)
104:100G変調器(100G MOD:100 Gbps Modulator)
105:光アグリゲータ(OAGG:Optical Aggregator)
106:監視制御部(CMU:Control and Management Unit)
110:フレーム処理回路(FRM:Framer)
111:可変OTU符号化回路(OTUf ENC:Flexible OTU Encoder)
112:マルチレーンディストリビュータ(MLD:Multilane Distributor)
113:100G変調器(100G MOD:100 Gbps Modulator)
201:光デアグリゲータ(ODEAGG:Optical Deaggregator)
202:100G復調器(100G DEM:100 Gbps Demodulator)
203:OTU4復号回路(OTU4 DEC:OTU4 Decoder)
204:デフレーム処理回路(DEF:Deframer)
205:フローコンバイナ(FLC:Flow Combiner)
206:監視制御部(CMU:Control and Management Unit)
210:100G復調器(100G DEM:100 Gbps Demodulator)
211:MLOH読み出し回路(MLOD:Multilane Overhead Detector)
212:マルチレーンコンバイナ(MLC:Multilane Combiner)
213:可変OTU復号回路(OTUf DEC:Flexible OTU Decoder)
214:デフレーム処理回路(DEF:Deframer)
1030:OTU5符号化回路(OTU5 ENC:OTU5 Encoder)
1040:400G変調器(400G MOD:400 Gbps Modulator)
2020:400G復調器(400G DEM:400 Gbps Demodulator)
2030:OTU5復号回路(OTU5 DEC:OTU5 Decoder)
(第5の発明についての符号の説明)
1:マッピング部1
2:OH処理部
3:インタリーブ部
4−1〜4−16:符号化部
5:逆インタリーブ部
6:スクランブル部
7:データブロック分割部
8:レーン番号決定部
10:レーン識別&遅延差補償部
11:OTUフレーム再構成部
12:デスクランブル部
13:インタリーブ部
14−1〜14−16:復号部
15:逆インタリーブ部
16:OH処理部
17:デマッピング部
20−1〜20−M:FAOH検出部
21:遅延比較部
22−1〜22−M:遅延調整部
1:マッピング部1
2:OH処理部
3:インタリーブ部
4−1〜4−16:符号化部
5:逆インタリーブ部
6:スクランブル部
7:データブロック分割部
8:レーン番号決定部
10:レーン識別&遅延差補償部
11:OTUフレーム再構成部
12:デスクランブル部
13:インタリーブ部
14−1〜14−16:復号部
15:逆インタリーブ部
16:OH処理部
17:デマッピング部
20−1〜20−M:FAOH検出部
21:遅延比較部
22−1〜22−M:遅延調整部
(第6の発明についての符号の説明)
1:レーン識別&遅延差補償部
2:OTUフレーム再構成部
3:デスクランブル部
4:FEC復号部
5:OTU/ODU OH処理部
6:デマッピング部
7:品質監視部
10:インタリーブ部
11−1〜11−16:サブ行データ復号部
12:逆インタリーブ部
13:レーンエラーレジスタ記録部
21:シンドローム計算部
22:エラーロケータ多項式係数計算部
23:エラーロケータ計算部
24:エラー係数計算部
25:エラー訂正部
26:選択出力部
27:レーン番号計算部
1:レーン識別&遅延差補償部
2:OTUフレーム再構成部
3:デスクランブル部
4:FEC復号部
5:OTU/ODU OH処理部
6:デマッピング部
7:品質監視部
10:インタリーブ部
11−1〜11−16:サブ行データ復号部
12:逆インタリーブ部
13:レーンエラーレジスタ記録部
21:シンドローム計算部
22:エラーロケータ多項式係数計算部
23:エラーロケータ計算部
24:エラー係数計算部
25:エラー訂正部
26:選択出力部
27:レーン番号計算部
(第7の発明についての符号の説明)
1:マッピング部
2:OH処理部
3:FEC符号化部
4:スクランブル部
5:レーン分配部
6:データブロック分割部
7:レーン番号計算部
8−1〜8−M:CRC−8計算部
11:OH解読部
12:レーン識別&遅延差補償部
13:OTUフレーム再構成部
14:デスクランブル部
15:FEC復号部
16:OH処理部
17:デマッピング部
18:品質監視部
20:FAS検出部
21:FAS周期監視部
22:デスクランブル部
23:エラー検出部
1:マッピング部
2:OH処理部
3:FEC符号化部
4:スクランブル部
5:レーン分配部
6:データブロック分割部
7:レーン番号計算部
8−1〜8−M:CRC−8計算部
11:OH解読部
12:レーン識別&遅延差補償部
13:OTUフレーム再構成部
14:デスクランブル部
15:FEC復号部
16:OH処理部
17:デマッピング部
18:品質監視部
20:FAS検出部
21:FAS周期監視部
22:デスクランブル部
23:エラー検出部
(第8の発明についての符号の説明)
1、2・・・マルチレーン伝送装置、100、200・・・監視制御部、101、201・・・フレーム処理部、102、202・・・符号化&スクランブル部、103、203・・・レーン分配部、104−1〜104−4、204−1〜204−4・・・送信器(TX)、205−1〜205−4、105−1〜105−4・・・受信器(RX)、106、206・・・レーン統合部、107、207・・・デスクランブル&復号部、108、208・・・フレーム処理部、LL1#0〜LL1#7、LL2#0〜LL2#7・・・論理レーン、PL1#0〜PL1#3、PL2#0〜PL2#3・・・物理レーン
1、2・・・マルチレーン伝送装置、100、200・・・監視制御部、101、201・・・フレーム処理部、102、202・・・符号化&スクランブル部、103、203・・・レーン分配部、104−1〜104−4、204−1〜204−4・・・送信器(TX)、205−1〜205−4、105−1〜105−4・・・受信器(RX)、106、206・・・レーン統合部、107、207・・・デスクランブル&復号部、108、208・・・フレーム処理部、LL1#0〜LL1#7、LL2#0〜LL2#7・・・論理レーン、PL1#0〜PL1#3、PL2#0〜PL2#3・・・物理レーン
(第9の発明についての符号の説明)
1,2,7a,7b,7c:マルチレーン伝送装置
3:ネットワーク
11,16,21,26:フレーム処理部
12,15,22,25:マルチレーン転送処理部
13−0〜13−x,14−0〜14−x,23−0〜23−x,24−0〜24−x,70−0〜70−9:トランシーバ
121,154,221,254:マルチレーン処理部
122,153,222,253:マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部
123,223:ブロック挿入部
151,251:レーン状態検出部
152,252:ブロック抜去部
155,224:Inner−Code処理部
1,2,7a,7b,7c:マルチレーン伝送装置
3:ネットワーク
11,16,21,26:フレーム処理部
12,15,22,25:マルチレーン転送処理部
13−0〜13−x,14−0〜14−x,23−0〜23−x,24−0〜24−x,70−0〜70−9:トランシーバ
121,154,221,254:マルチレーン処理部
122,153,222,253:マルチレーン転送機能拡張ブロック処理部
123,223:ブロック挿入部
151,251:レーン状態検出部
152,252:ブロック抜去部
155,224:Inner−Code処理部
Claims (60)
- データ信号を送信先又は優先度に基づいて振り分けるデータ信号振分部と、
前記データ信号振分部が各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号の送信に必要なバーチャルレーンの本数を決定するバーチャルレーン本数決定部と、
前記データ信号振分部が各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号を、前記バーチャルレーン本数決定部が本数を決定した各バーチャルレーンに振り分け、各バーチャルレーンに振り分けた各データ信号を各データフレームとしてフレーム化するフレーマ部と、
各バーチャルレーンを物理レーンに多重化して、物理レーンを用いて、前記フレーマ部がフレーム化した各データフレームを送信するデータフレーム送信部と、
を備えることを特徴とするマルチレーン送信装置。 - 前記データフレーム送信部が送信した各データフレームの通信速度が、前記データ信号振分部が入力した前記データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム送信部が送信した各データフレームに前記データ信号振分部が入力した前記データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とする請求項1に記載のマルチレーン送信装置。
- 各送信先又は各優先度に基づいて振り分けられた各データ信号の受信に必要なバーチャルレーンの本数を取得するとともに、物理レーンを用いて、各データ信号からフレーム化された各データフレームを受信し、物理レーンを各バーチャルレーンに分離するデータフレーム受信部と、
各バーチャルレーンに振り分けられた各データフレームを各データ信号としてデフレーム化するデフレーマ部と、
を備えることを特徴とするマルチレーン受信装置。 - 前記データフレーム受信部が受信した各データフレームの通信速度が、前記デフレーマ部がデフレーム化した各データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム受信部が受信した各データフレームに前記デフレーマ部がフレーム化した各データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とする請求項3に記載のマルチレーン受信装置。
- データ信号を送信先又は優先度に基づいて振り分けるデータ信号振分ステップと、
前記データ信号振分ステップで各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号の送信に必要なバーチャルレーンの本数を決定するバーチャルレーン本数決定ステップと、
前記データ信号振分ステップで各送信先又は各優先度に基づいて振り分けた各データ信号を、前記バーチャルレーン本数決定ステップで本数を決定した各バーチャルレーンに振り分け、各バーチャルレーンに振り分けた各データ信号を各データフレームとしてフレーム化するフレーマステップと、
各バーチャルレーンを物理レーンに多重化して、物理レーンを用いて、前記フレーマステップでフレーム化した各データフレームを送信するデータフレーム送信ステップと、
を順に備えることを特徴とするマルチレーン送信方法。 - 前記データフレーム送信ステップで送信した各データフレームの通信速度が、前記データ信号振分ステップで入力した前記データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム送信ステップで送信した各データフレームに前記データ信号振分ステップで入力した前記データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とする請求項5に記載のマルチレーン送信方法。
- 各送信先又は各優先度に基づいて振り分けられた各データ信号の受信に必要なバーチャルレーンの本数を取得するとともに、物理レーンを用いて、各データ信号からフレーム化された各データフレームを受信し、物理レーンを各バーチャルレーンに分離するデータフレーム受信ステップと、
各バーチャルレーンに振り分けられた各データフレームを各データ信号としてデフレーム化するデフレーマステップと、
を順に備えることを特徴とするマルチレーン受信方法。 - 前記データフレーム受信ステップで受信した各データフレームの通信速度が、前記デフレーマステップでデフレーム化した各データ信号の通信速度と等しくなるように、前記データフレーム受信ステップで受信した各データフレームに前記デフレーマステップでフレーム化した各データ信号が収容される容量が設定されることを特徴とする請求項7に記載のマルチレーン受信方法。
- 複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置であって、
データフレームを送信先に基づいて振り分けるデータフレーム振分部と、
前記データフレーム振分部が各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加するフロー群情報順序情報付加部と、
前記フロー群情報順序情報付加部が各フロー群情報及び各順序情報を付加した各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信先に送信するレーン選択出力部と、
を備えることを特徴とするマルチレーン送信装置。 - 複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置であって、
各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信元から受信するデータフレーム受信部と、
各フロー群情報及び各順序情報を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成するデータフレーム再構成部と、
を備えることを特徴とするマルチレーン受信装置。 - 前記データフレーム再構成部は、前記マルチレーン受信装置に接続される全ての複数のレーンについて、データフレームを受信しているかどうかを常時モニタすることを特徴とする請求項10に記載のマルチレーン受信装置。
- 複数のレーンを用いてデータフレームを送信するマルチレーン送信装置におけるマルチレーン送信方法であって、
データフレームを送信先に基づいて振り分けるデータフレーム振分ステップと、
前記データフレーム振分ステップで各送信先に基づいて振り分けた各データフレームに、送信元及び各送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加するフロー群情報順序情報付加ステップと、
前記フロー群情報順序情報付加ステップで各フロー群情報及び各順序情報を付加した各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信先に送信するレーン選択出力ステップと、
を順に備えることを特徴とするマルチレーン送信方法。 - 複数のレーンを用いてデータフレームを受信するマルチレーン受信装置におけるマルチレーン受信方法であって、
各送信元及び送信先に対応するフロー群を示すフロー群情報と、各データフレームの順序を示す順序情報と、を付加された各データフレームを、各フロー群情報に対応する一又は複数のレーンを用いて各送信元から受信するデータフレーム受信ステップと、
各フロー群情報及び各順序情報を付加された各データフレームを、各順序情報に基づいて並べ替えて再構成するデータフレーム再構成ステップと、
を順に備えることを特徴とするマルチレーン受信方法。 - 前記データフレーム再構成ステップでは、前記マルチレーン受信装置に接続される全ての複数のレーンについて、データフレームを受信しているかどうかを常時モニタすることを特徴とする請求項13に記載のマルチレーン受信方法。
- フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信するマルチレーン伝送装置であって、
各フレームの予め定められたフィールドにフレームの識別子を記載する識別子記載機能部と、
フレームの識別子がレーン数の倍数を示す予め定められた値のときにレーンローテートを行うレーンローテート機能部と、
を具備するマルチレーン伝送装置。 - 前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、
前記識別子記載機能部は、前記フレームの識別子として、フレーム毎に増加もしくは減少する数値を記載し、
前記レーンローテート機能部は、前記フレームの識別子をMの倍数で除した剰余が一定値になるときにレーンローテートを行うことを特徴とする、
請求項15に記載のマルチレーン伝送装置。 - 前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、
前記識別子記載機能部は、前記フレームの識別子として、各フレームのうちのMの倍数個のフレームごとに可変フレームの先頭である旨を示す値を記載し、
前記レーンローテート機能部は、前記フレームの識別子が前記可変フレームの先頭である旨であるときにレーンローテートを行うことを特徴とする、
請求項15に記載のマルチレーン伝送装置。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信するマルチレーン伝送方法であって、
各フレームの予め定められたフィールドにフレームの識別子を記載する識別子記載手順と、
フレームの識別子がレーン数の倍数を示す予め定められた値のときにレーンローテートを行うレーンローテート手順と、
を有するマルチレーン伝送方法。 - 前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、
前記識別子記載手順において、前記フレームの識別子として、フレーム毎に増加もしくは減少する数値を記載し、
前記レーンローテート手順において、前記フレームの識別子をMの倍数で除した剰余が一定値になるときにレーンローテートを行うことを特徴とする、
請求項18に記載のマルチレーン伝送方法。 - 前記マルチレーン伝送装置のレーン数はMであり、
前記識別子記載手順において、前記フレームの識別子として、各フレームのうちのMの倍数個のフレームごとに可変フレームの先頭である旨を示す値を記載し、
前記レーンローテート手順において、前記フレームの識別子が前記可変フレームの先頭である旨であるときにレーンローテートを行うことを特徴とする、
請求項18に記載のマルチレーン伝送方法。 - データフローを複数のレーンの信号に分配して送信部から送信し、複数のレーンに分配された信号を受信部で統合して元のデータフローを復元するマルチレーン光トランスポートシステムであって、
前記送信部は、分配元を識別できるユニークな識別情報及び遅延差測定用信号を各レーンに分配された信号に付与し、
前記受信部は、前記識別情報に基づいて分類された各レーンの信号の遅延差を当該遅延差測定用信号情報に基づいて補償する、
マルチレーン光トランスポートシステム。 - 前記送信部は、当該送信部を備える装置に固有の識別情報と前記受信部を備える装置に固有の識別情報とを前記ユニークな識別情報に含むことを特徴とする、
ことを特徴とする請求項21に記載のマルチレーン光トランスポートシステム。 - 前記送信部と前記受信部の組み合わせに対する識別情報を決定するネットワーク管理システムをさらに備え、
前記送信部は、当該送信部を備える装置に固有の識別情報と前記受信部を備える装置に固有の識別情報の組み合わせに対する識別情報を前記ネットワーク管理システムから取得し、取得した識別情報をユニークな識別情報に含める
ことを特徴とする請求項21に記載のマルチレーン光トランスポートシステム。 - 前記送信部は、前記ユニークな識別情報を容量可変管理フレームに付与し、当該容量可変管理フレームを1つ以上の転送フレームに分割して送信する際に、当該ユニークな識別情報を当該転送フレームのそれぞれに付与し、
前記受信部は、当該転送フレームを受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該転送フレームの分類を行い、分類された当該転送フレームから容量可変管理フレームへのデータの統合を行う
ことを特徴とする請求項21から23のいずれかに記載のマルチレーン光トランスポートシステム。 - 前記送信部は、当該容量可変管理フレームを伝送速度の異なる1つ以上の転送フレームに分割する際に、当該伝送速度の比に応じて当該管理フレームの当該転送フレームへのデータの分配を行い、当該伝送速度の比を識別する情報を当該転送フレームに付与し、
前記受信部は、伝送速度の異なる1つ以上の当該転送フレーム当該から管理フレームを再構成する際に、当該伝送速度の比を識別する情報を当該転送フレームから読み出し、当該伝送速度の比に応じて当該転送フレームから当該管理フレームへのデータの統合を行う
ことを特徴とする請求項24に記載のマルチレーン光トランスポートシステム。 - 前記送信部は、当該ユニークな識別情報を1つ以上の転送フレームから成る容量可変管理フレームに付与し、当該転送フレームを複数のデータブロックに分割して1つ以上のレーンに分配して送信する際に、当該ユニークな識別情報を1つ以上のすべてのレーンに分配し、
前記受信部は、すべてのレーンの信号を受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該レーンのデータブロックの分類を行い、分類された当該レーンのデータブロックから当該転送フレームへのデータの統合を行う、
ことを特徴とする請求項21から23のいずれかに記載のマルチレーン光トランスポートシステム。 - 前記送信部は、前記転送フレームにデータフローのサービスクラス識別情報を付与し、
前記受信部は、当該転送フレームから当該サービスクラス識別情報を読み出す、
ことを特徴とする請求項24から26のいずれかに記載のマルチレーン光トランスポートシステム。 - データフローを複数のレーンの信号に分配して送信部から送信し、複数のレーンに分配された信号を受信部で統合して元のデータフローを復元するマルチレーン光トランスポート方法であって、
各レーンに分配された信号に少なくとも分配元を識別できるユニークな識別情報を付与し、各レーンに分配された信号に遅延差測定用信号を付与する送信手順と、
当該ユニークな識別情報に基づいて分類された各レーンの信号の遅延差を当該遅延差測定用信号情報に基づいて補償する受信手順と、
を有するマルチレーン光トランスポート方法。 - 前記送信手順において、当該送信部を備える装置に固有の識別情報と前記受信部を備える装置に固有の識別情報とを前記ユニークな識別情報に含むことを特徴とする、
ことを特徴とする請求項28に記載のマルチレーン光トランスポート方法。 - 前記送信部と前記受信部の組み合わせに対する識別情報を決定するネットワーク管理システムをさらに備え、
前記送信手順において、当該送信部を備える装置に固有の識別情報と前記受信部を備える装置に固有の識別情報の組み合わせに対する識別情報を前記ネットワーク管理システムから取得し、取得した識別情報をユニークな識別情報に含める
ことを特徴とする請求項28に記載のマルチレーン光トランスポート方法。 - 前記送信手順において、当該ユニークな識別情報を容量可変管理フレームに付与し、当該容量可変管理フレームを1つ以上の転送フレームに分割して送信する際に、当該ユニークな識別情報を当該転送フレームのそれぞれに付与し、
前記受信手順において、当該転送フレームを受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該転送フレームの分類を行い、分類された当該転送フレームから容量可変管理フレームへのデータの統合を行う、
ことを特徴とする請求項28から30のいずれかに記載のマルチレーン光トランスポート方法。 - 前記送信手順において、当該容量可変管理フレームを伝送速度の異なる1つ以上の転送フレームに分割する際に、当該伝送速度の比に応じて当該管理フレームの当該転送フレームへのデータの分配を行い、当該伝送速度の比を識別する情報を当該転送フレームに付与し、
前記受信手順において、伝送速度の異なる1つ以上の当該転送フレーム当該から管理フレームを再構成する際に、当該伝送速度の比を識別する情報を当該転送フレームから読み出し、当該伝送速度の比に応じて当該転送フレームから当該管理フレームへのデータの統合を行う
ことを特徴とする請求項31に記載のマルチレーン光トランスポート方法。 - 前記送信手順において、当該ユニークな識別情報を1つ以上の転送フレームから成る容量可変管理フレームに付与し、当該転送フレームを複数のデータブロックに分割して1つ以上のレーンに分配して送信する際に、当該ユニークな識別情報を1つ以上のすべてのレーンに分配し、
前記受信手順において、すべてのレーンの信号を受信して当該ユニークな識別情報を読み出して受信した当該レーンのデータブロックの分類を行い、分類された当該レーンのデータブロックから当該転送フレームへのデータの統合を行う、
ことを特徴とする請求項28から30のいずれかに記載のマルチレーン光トランスポート方法。 - 前記送信手順において、前記転送フレームにデータフローのサービスクラス識別情報を付与し、
前記受信手順において、当該転送フレームから当該サービスクラス識別情報を読み出す、
ことを特徴とする請求項31から33のいずれかに記載のマルチレーン光トランスポート方法。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、
前記送信装置は、
既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号を含むデータブロックを複製するデータブロック複製機能部と、
前記データブロック複製機能部の複製したデータブロックを、既存レーンとは異なるレーンに出力する新規レーン出力機能部と、
を備え、
前記受信装置は、
既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号と、新規レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号とを読み出す同期パターン読出し機能部と、
同一のフレーム番号を有する既存レーンと新規レーンの同期パターンの遅延を比較し、既存レーン及び新規レーンのうちの遅延の小さなレーンに遅延の差分を与えることで既存レーンと新規レーンの遅延差を補償する新規レーン遅延補償機能部と、
を備えるマルチレーン伝送システム。 - 前記送信装置は、
レーン数を増加又は減少させる制御情報とともに増加又は減少させるレーンを示す変更レーン情報を含むフレーム形式の信号のオーバヘッドを生成するオーバヘッド部生成機能部をさらに備え、
前記新規レーン出力機能部は、前記オーバヘッド部生成機能部の生成したオーバヘッドを新規レーンに出力し、
前記同期パターン読出し機能部は、前記制御情報及び前記変更レーン情報を読み出し、
前記新規レーン遅延補償機能部は、前記制御情報及び前記変更レーン情報を用いて既存レーンと新規レーンを識別する
請求項35に記載のマルチレーン伝送システム。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムにおける帯域変更方法であって、
前記送信装置が、既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号を含むデータブロックを複製し、複製したデータブロックを、既存レーンとは異なるレーンに出力する新規レーン出力手順と、
前記受信装置が、既存レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号と、新規レーンにおけるフレームの同期パターンおよびフレーム番号とを読み出し、同一のフレーム番号を有する既存レーンと新規レーンの同期パターンの遅延を比較し、既存レーン及び新規レーンのうちの遅延の小さなレーンに遅延の差分を与えることで既存レーンと新規レーンの遅延差を補償する新規レーン遅延補償手順と、
を有するマルチレーン伝送システムにおける帯域変更方法。 - 前記新規レーン出力手順において、前記送信装置が、レーン数を増加又は減少させる制御情報とともに増加又は減少させるレーンを示す変更レーン情報を含むフレーム形式の信号のオーバヘッドを生成し、生成したオーバヘッドを新規レーンに出力し、
前記新規レーン遅延補償手順において、前記受信装置が、前記制御情報及び前記変更レーン情報を用いて既存レーンと新規レーンを識別し、同一のフレーム番号を有する既存レーンと新規レーンの同期パターンの遅延を比較する
請求項37に記載のマルチレーン伝送システムにおける帯域変更方法。 - 複数行のフレームのうちの各行をインタリーブして予め定められた行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータをエラー訂正用の符号で符号化し、符号化された各サブ行を逆インタリーブして前記複数行のフレームに変換する送信部と、
前記送信部から送信されたフレームの各行をインタリーブして前記行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータに含まれるエラーを検出してエラーの位置を示すエラーロケータの値を算出し、当該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、当該エラーロケータの値を変換した当該レーン番号の出現数を計数することで各レーンのエラーを監視する受信部と、
備えるマルチレーン監視システム。 - 複数行のフレームのうちの各行をインタリーブして予め定められた行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータをエラー訂正用の符号で符号化し、符号化された各サブ行を逆インタリーブして前記複数行のフレームに変換する送信手順と、
送信されたフレームの各行をインタリーブして前記行数のサブ行に分割し、各サブ行のデータに含まれるエラーを検出してエラーの位置を示すエラーロケータの値を算出し、当該エラーロケータの値をレーン番号に変換し、当該エラーロケータの値を変換した当該レーン番号の出現数を計数することで各レーンのエラーを監視するエラー監視手順と、
有するマルチレーン監視方法。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、
前記送信装置は、
各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算するエラー検出用符号算出機能部と、
各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロック以前のデータに対して前記エラー検出用符号算出機能部が計算したエラー検出用符号を、予め定められたフィールドに挿入するエラー検出用符号挿入機能部と、を備え、
前記受信装置は、
各レーンにおける同期パターンを検出し、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算し、当該計算結果及び前記予め定められたフィールドから読み出したエラー検出用符号を用いて各レーンのエラーを監視するエラー監視機能部を備える、
マルチレーン伝送システム。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割して1本以上のレーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムにおける個別レーン監視方法であって、
前記送信装置が、各レーンにおける同期パターンを検出すると、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算するとともに、当該同期パターンを含むデータブロック以前のデータに対して計算したエラー検出用符号を予め定められたフィールドに挿入するエラー検出用符号挿入手順と、
前記受信装置が、各レーンにおける同期パターンを検出すると、当該同期パターンを含むデータブロックの後に到着したデータブロック以降のデータに対してエラー検出用符号を計算し、当該計算結果及び前記予め定められたフィールドから読み出したエラー検出用符号を用いて各レーンのエラーを監視するエラー監視手順と、
を有する個別レーン監視方法。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割し、レーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置であって、
受信側において前記レーンの故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段によって、故障が検出された際に、同期パターンを含む前記データブロックの一部を用いて、故障が検出されたレーンを特定する識別情報を送信側に通知する故障通知手段と
を備えたことを特徴とするマルチレーン伝送装置。 - 前記故障通知手段は、前記レーンを特定する識別情報を通知する場合に、前記故障レーンを特定する識別情報を含む前記データブロックにおける前記同期パターンの一部を変更することを特徴とする請求項43に記載のマルチレーン伝送装置。
- 前記故障が検出されたレーンを特定する識別情報の通知を受けた送信側は、分割した前記データブロックを、前記故障が検出されたレーン以外のレーンに分配して伝送することを特徴とする請求項43または44に記載のマルチレーン伝送装置。
- フレーム形式の信号をデータブロックに分割し、レーンに分配して伝送するマルチレーン伝送装置が行う故障レーン通知方法であって、
受信側において前記レーンの故障を検出する故障検出ステップと、
前記故障検出ステップによって、故障が検出された際に、同期パターンを含む前記データブロックの一部を用いて、故障が検出されたレーンを特定する識別情報を送信側に通知する故障通知ステップと
を有することを特徴とする故障レーン通知方法。 - 前記故障通知ステップでは、前記レーンを特定する識別情報を通知する場合に、前記故障レーンを特定する識別情報を含む前記データブロックにおける前記同期パターンの一部を変更することを特徴とする請求項46に記載の故障レーン通知方法。
- 前記故障が検出されたレーンを特定する識別情報の通知を受けた送信側は、分割した前記データブロックを、前記故障が検出されたレーン以外のレーンに分配して伝送することを特徴とする請求項43または44に記載の故障レーン通知方法。
- フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信するマルチレーン伝送装置であって、
各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害レーンの情報を有するマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備えることを特徴とするマルチレーン伝送装置。 - 前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、障害が発生したバーチャルレーンのレーン番号を通知するための領域を有することを特徴とする請求項49に記載のマルチレーン伝送装置。
- 前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、各レーンにおける(Bit Interleaved Parity)を通知するための領域を有することを特徴とする請求項49又は50に記載のマルチレーン伝送装置。
- フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、
前記送信装置は、
前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、各レーンの誤り検出用符号の情報を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備え、
前記受信装置は、前記送信装置から受信したデータブロックのうちの前記マルチレーン転送機能拡張ブロックを除くブロックから得られたレーン毎の誤り検出用符号の値と前記マルチレーン転送機能拡張ブロックの値とを比較することで、レーン毎の誤り監視を行うレーン監視部と、
前記送信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、前記レーン監視部において誤りが検出されたレーンの情報を含むマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部と、
を備えるマルチレーン伝送システム。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、
前記送信装置は、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害の発生したレーン番号を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備え、
前記受信装置は、各レーンにおける前記マルチレーン転送機能拡張ブロックの情報に基づいて、障害が発生したレーンを除いた正常なレーンに分配するマルチレーン伝送システム。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムであって、
前記送信装置は、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、複数のレーンからフレームを復元する際に用いるデスキュー量を示す値を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入部を備え、
前記受信装置は、前記送信装置から受信したデータブロックのうちの前記マルチレーン転送機能拡張ブロックから得られたデスキュー量を示す値を用いて、複数のレーンからフレームを復元するマルチレーン伝送システム。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信するマルチレーン伝送方法であって、
各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害レーンの情報を有するマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入手順を有することを特徴とするマルチレーン伝送方法。 - 前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、障害が発生したバーチャルレーンのレーン番号を通知するための領域及び各レーンにおける(Bit Interleaved Parity)を通知するための領域を有することを特徴とする請求項55に記載のマルチレーン伝送方法。
- 前記マルチレーン転送機能拡張ブロックは、前記障害レーンの情報として、各レーンにおける(Bit Interleaved Parity)を通知するための領域を有することを特徴とする請求項55又は56に記載のマルチレーン伝送方法。
- フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムのマルチレーン伝送方法であって、
前記送信装置が、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、各レーンの誤り検出用符号の情報を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入手順と、
前記受信装置が、前記送信装置から受信したデータブロックのうちの前記マルチレーン転送機能拡張ブロックを除くブロックから得られたレーン毎の誤り検出用符号の値と前記マルチレーン転送機能拡張ブロックの値とを比較することで、レーン毎の誤り監視を行うレーン監視手順と、を有し、
前記送信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、前記レーン監視部において誤りが検出されたレーンの情報を含むマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入することを特徴とする、
マルチレーン伝送方法。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムのマルチレーン伝送方法であって、
前記送信装置が、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、障害の発生したレーン番号を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入手順と、
前記受信装置が、各レーンにおける前記マルチレーン転送機能拡張ブロックの情報に基づいて、障害が発生したレーンを除いた正常なレーンに分配する手順と、
を有するマルチレーン伝送方法。 - フレーム形式の信号をデータブロックに分割し複数レーンに分配して送信装置から受信装置へ伝送するマルチレーン伝送システムのマルチレーン伝送方法であって、
前記送信装置が、前記受信装置へ転送する各レーンのデータブロックのうちの所定の位置に、複数のレーンからフレームを復元する際に用いるデスキュー量を示す値を含んだマルチレーン転送機能拡張ブロックを挿入するブロック挿入手順と、
前記受信装置が、前記送信装置から受信したデータブロックのうちの前記マルチレーン転送機能拡張ブロックから得られたデスキュー量を示す値を用いて、複数のレーンからフレームを復元する手順と、
を有するマルチレーン伝送方法。
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