JPWO2016084953A1 - フレーマ、及びフレーミング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2014年11月28日に出願された特願2014−241494号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
上述したフレーマにおいて、前記タイムスロット割り当て部は、前記使用しない光波長に対応した前記使用しないタイムスロットに割り当てられている前記論理パスの割り当て先を、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応し、論理パスが割り当てられておらず、かつ使用不可に設定されていないタイムスロットに変更してもよい。
上述したフレーミング方法において、前記タイムスロット割り当てステップは、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットに割り当てられている前記論理パスの割り当て先を、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応し、論理パスが割り当てられておらず、かつ、使用不可に設定されていないタイムスロットに変更することを有していてもよい。
図1は、本発明の実施形態を適用可能なOTNフレーマ800の機能ブロック図である。OTNフレーマ800は、100G超(B100G、Gはギガビット毎秒)の伝送を行うためのOTN(Optical Transport Network)の規格であるOTUCn(Cnは100G×nを表す。nは2以上の整数。)により通信を行う。図1においては、n=4の場合、すなわち、OTNフレーマ800がOTUC4により通信を行う場合の例を示している。
送信処理部110は、クライアント信号受信部120と、多重処理部130と、ライン側送信処理部140とを備える。
受信部121は、クライアント信号を受信する。マッピング部122は、受信部121が受信した1クライアント信号をLO ODU(Lower Order Optical Channel Data Unit)フレームのペイロードにマッピングする。OH処理部123は、マッピング部122がクライアント信号を設定したLO ODUフレームにOH(オーバーヘッド)を付加する。OH処理部123は、LO ODUフレームの電気パス信号を、ODU−スイッチ(以下、「ODU−SW」と記載)210に出力する。ODU−SW210は、他のOTNフレーマ800とも接続されており、電気パス信号のパス交換を行う。
インタリーブ部141は、多重処理部130からOTUCnフレームの信号を受信し、受信したn×100GのOTUCnフレームの信号をバイトインタリーブして、n個のOTLCn.nフレームの信号を生成する。OTLCn.nフレームは、100Gのパラレル信号のフレームである。i個目のOTLCn.nフレームを、OTLCn.n#iフレーム(iは1以上n以下の整数)と記載する。インタリーブ部141は、生成したn個のOTLCn.n#iフレームをそれぞれOH処理部142−iに出力する。
マルチレーン送信部143−1〜143−nは、OH処理部142−1〜142−nから受信したOTLCn.nフレームのパラレル信号を送信機220に出力する。例えば、マルチレーン送信部143−iは、4本の28Gの電気配線を使用してパラレルにOTLCn.n#iフレームのパラレル信号を送信機220に出力する。各送信機220は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアを使用する。送信機220は、受信したパラレル信号を電気信号から光信号に変換し、マルチキャリア伝送する。なお、複数のマルチレーン送信部143−iが1つの送信機220に接続されてもよい。j個(jは2以上n以下の整数)のマルチレーン送信部143−iが1つの送信機220に接続される場合、その送信機220は、j×100Gの光サブキャリアによりj個のパラレル信号を伝送する。
マルチレーン受信部161−1〜161−nは、受信機230がマルチキャリア伝送により受信した光信号を変換することにより得らえた電気信号を受信する。受信機230は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアにより光信号を受信する。マルチレーン受信部161−iは、例えば4本の28Gの電気配線を使用して受信機230からパラレルに受信した電気信号を、OH処理部162−iに出力する。
デインタリーブ部163は、OH処理部162−1〜162−nから受信したOTLCn.n#1フレーム〜OTLCn.n#nフレームをデインタリーブし、1つのOTUCnフレームを生成する。
デフレーミング部171は、デインタリーブ部163が生成したOTUCnフレームの信号をFEC復号し、復号したOTUCnフレームからLO ODUフレームが時間多重されたODUCnフレームを抽出して逆多重化部172に出力する。
逆多重化部172は、デフレーミング部171が抽出したODUCnフレームの信号から各クライアント信号が設定されたLO ODUフレームを抽出し、LO ODUフレームの電気パス信号をODU−SW210に出力する。
OH処理部181は、ODU−SW210から電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からLO ODUフレームを復号する。OH処理部181は、LO ODUフレームに対してOHに関する処理を行い、デマッピング部182に出力する。
デマッピング部182は、OH処理部181からLO ODUフレームの電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からクライアント信号を抽出して送信部183に出力する。
送信部183は、デマッピング部182が抽出したクライアント信号を送信する。
OTUCnは、ODUCnに、FACn OH、OTUCn OH、OPUCn OH、及び、OTUCnFECを付加して生成される。OTUCnは、4行、4080×n列で標記される。
OTUCnの(16×n+1)〜3824×n列目のOPUCnペイロード(Payload)には、クライアント信号がマッピングされる。OTUCnフレームの1〜16×n列目には、OHが設定される。1行目の1〜7×n列目には、FACn OHが設定される。FACn OHは、フレーム同期に必要な情報を含む。
(7×n+1)〜14×n列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTUCn OHが挿入される。2〜4行目の1〜14×n列目には、ODUCn 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。(14×n+1)〜16×n列目には、OPUCn OH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。3824×n+1〜4080×n列目のOTUCn FECには、FEC用のパリティチェックバイトが付加される。なお、このOTUCnフレームのFECは、省略しても良い。また、OTUCn FEC領域は、3824×n+1〜4080×n列目の領域に限らず、任意のバイト数からなる領域に変更しても良い。
OTLCn.nは、4行、4080列で標記される。OTLCn.n#1〜OTLCn.n#nは、バイトインタリーブによりOTUCnフレームを分割して得られる。
OTUCnのOPUCnペイロードは、OTLCn.n#iの17〜3824列目のOPLCn.n#iペイロードにマッピングされる。
OTLCn.n#iの1〜16列目には、OHが設定される。OTLCn.n#iのOHは、OTUCn OH等に基づいて設定される。1行目の1〜7列目には、FALCn.n#i OHが設定される。FALCn.n#i OHは、FASやMFASなど、フレーム同期に必要な情報を含む。1行目の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OTLCn.n#i OHが挿入される。2〜4行目の1〜14列目には、ODLCn.n#i 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。15〜16列目には、OPLCn.n#i OH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。3825〜4080列目のOTLCn.n#i FECには、FEC用のパリティチェックバイトが付加される。なお、このOTLCn.nフレームのFECは、省略しても良い。また、OTLCn.n#i FEC領域は、3825〜4080列目の領域に限らず、任意のバイト数からなる領域に変更しても良い。
図4Aは、400Gの光信号を1光周波数(シングルキャリア)によりシリアル伝送する場合の光チャネルを示す図である。図4Bは、400Gの光信号を4つの光サブキャリアによりパラレル伝送(マルチキャリア伝送)する場合の光チャネルを示す図である。
従来の電子回路では、動作速度の制約から、図4Aに示すように、1光周波数によりシリアル伝送することができる帯域を、100Gを超えて拡張し続けていくことは困難である。そこでOTUCnでは、100G超の帯域を複数の光サブキャリアによりパラレル伝送することにより、電子回路の制約を受けずに広帯域伝送を実現する。このパラレル伝送には、偏波多重、多値変調などが用いられる。変調方式によって、光サブキャリアの帯域は異なる。
図4Bは、400Gの1光チャネルを、100Gの4光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例である。図4Cは、400Gの1光チャネルを、200Gの2光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例である。また、nを変化させることにより、図4Dに示すように、100G単位で伝送帯域を増加させていくことができるフレキシビリティを有する。
例えば、伝送フレーム受信障害監視部24は、特定の光波長の信号が受信できない場合、その光波長に障害が発生したことを検出する。また、例えば、伝送フレーム受信障害監視部24は、物理ポートに障害が発生したことを検出した場合、その物理ポートが受信に使用する光波長に障害が発生したことを検出する。障害情報は、光波長の障害の影響を受けるタイムスロットである障害タイムスロットを示す。
図7に示す最小の矩形がタイムスロットを示す。各タイムスロットには、1〜50のタイムスロットIDが付与されている。そして、タイムスロットIDが1〜10のタイムスロットが光波長#1に割り当てられている。同様に、タイムスロットIDが11〜20のタイムスロットが光波長#2に割り当てられている。また、タイムスロットIDが21〜30のタイムスロットが光波長#3に割り当てられている。また、タイムスロットIDが31〜40のタイムスロットが光波長#4に割り当てられている。また、タイムスロットIDが41〜50のタイムスロットが光波長#5に割り当てられている。光波長#iに割り当てられているタイムスロットにマッピングされたクライアント信号は、伝送フレームOTLCn.n#iのパラレル信号により、光波長#iの光サブキャリアにより伝送される。なお、図7に示すタイムスロットは、スロット数が50である例を示したが、スロット数は、これに限定されない。タイムスロット数は、50を超えてもよい。
タイムスロットへの分割は、光チャネル毎に行われる。
ここで、使用不可能に設定されているタイムスロットが存在する場合における、未割り当て正常タイムスロットIDリストの生成方法について説明する。この場合、リスト生成部53は、全タイムスロットのIDから、障害タイムスロットリストに設定されているタイムスロットのIDと、タイムスロット割り当て管理テーブルの割り当てタイムスロットIDに設定されているタイムスロットのIDと、使用不可に設定されているタイムスロットのIDとを除いて未割り当て正常タイムスロットのIDを得る。リスト生成部53は、この得られた未割り当て正常タイムスロットのIDを設定した未割り当て正常タイムスロットIDリストを生成する。
使用不可に設定されているタイムスロットとは、使用不可能な領域に含まれるタイムスロットである。使用不可に設定されているタイムスロットとは、例えば、アベイラビリティ(availability)が使用不可に設定されているタイムスロットである。
すなわち、タイムスロット割り当て部54は、障害論理パスIDリストに設定されている障害論理パスのIDによりタイムスロット割り当て管理テーブルのレコードを特定し、特定したレコードから障害論理パスの優先度を読み出す。さらに、タイムスロット割り当て部54は、正常論理パスIDリストに設定されている正常論理パスのIDによりタイムスロット割り当て管理テーブルのレコードを特定し、特定したレコードから正常論理パスの優先度を読み出す。タイムスロット割り当て部54は、読み出したこれらの優先度を比較し、障害論理パスよりも低い優先度の正常論理パスが正常論理パスIDリストに含まれるか否かを判断する。タイムスロット割り当て部54は、障害論理パスよりも低い優先度の正常論理パスがある場合、その低い優先度の正常論理パスの割り当て先のタイムスロットと、障害論理パスの割り当て先のタイムスロットとを入れ替えるようにタイムスロットの再割り当てを行う。
すなわち、タイムスロット割り当て部54は、第1の再割り当て処理と同様に、障害論理パスIDリストにIDが設定されている障害論理パスの優先度と、正常論理パスIDリストにIDが設定されている正常論理パスの優先度をタイムスロット割り当て管理テーブルから読み出して比較する。タイムスロット割り当て部54は、障害論理パスよりも低い優先度の正常論理パスがある場合、障害論理パスの割り当て先のタイムスロットを、未割り当て正常タイムスロットIDリストにIDが設定されている未割り当て正常タイムスロットに変更する。この変更により、障害論理パスの割り当て先のタイムスロットから障害タイムスロットがなくなった場合は、再割り当てを終了する。割り当て先のタイムスロットを変更しても、障害論理パスの割り当て先の障害タイムスロットの全てを、未割り当て正常タイムスロットに変更できなかった場合、さらに、第1の再割り当て処理と同様の再割り当て処理を行う。つまり、タイムスロット割り当て部54は、障害論理パスの割り当て先のうち未割り当て正常タイムスロットに変更できなかった障害タイムスロットと、低い優先度の正常イベント論理パスの割り当て先のタイムスロットとを入れ替えるようにタイムスロットの再割り当てを行う。
始めに、図14を参照して、第1の再割り当て処理を説明する。図14は、論理パストラヒックのタイムスロットへのマッピング処理を示す図である。まず、初期状態として、タイムスロット割り当て部54は、500Gbpsの光チャネル#1について、論理パス#1〜#5をタイムスロットの若い番号から順に詰めるなどしてタイムスロット割り当て処理を行う。そして、タイムスロット割り当て部54は、図14の左上に示す図に示す初期状態のタイムスロット割り当て管理テーブルを生成し、タイムスロット割り当て管理テーブル記憶部に登録している。図14の左下に示す図は、初期状態の論理パス#1〜#5のタイムスロットの割り当てを示す。各タイムスロットは、1〜50のIDにより特定される。
このように、伝送フレーム多重処理制御部15は、障害タイムスロットに優先度「低」の論理パストラヒックをマッピングするように割当先のタイムスロットを入れ替え、図14の右上に示す図に示すようにタイムスロット割り当て管理テーブルを変更する。図14の右下に示す図は、タイムスロット再割り当て後の伝送フレームを示す。このように、伝送フレーム多重処理制御部15は、空きタイムスロットがない場合は、より低い優先度の論理パスが障害の影響のあるタイムスロットに割り当てされるように、再割り当てを行う。
上述のように、伝送フレーム多重処理制御部15は、障害タイムスロットに論理パストラヒックをマッピングしないようにマッピングを入れ替え、図15の右上に示す図に示すように、タイムスロット割り当て管理テーブルを変更する。図15の右下に示す図は、タイムスロット再割り当て後の伝送フレームを示す。このように、伝送フレーム多重処理制御部15は、空きスロットがある場合は、空きスロットを活用し、できるだけトラヒック断をさせないよう再割り当てを行う。
図16の左下および右下に示す図において、ID9,10,19,20,29,30,39,40,49,50のタイムスロットは、使用不可能な領域に含まれるタイムスロット、すなわち、使用不可に設定されているタイムスロットである(丸印と斜線を組み合わせた記号で示している)。
図16は、論理パストラヒックのタイムスロットへのマッピング処理を示す図である。まず、初期状態として、タイムスロット割り当て部54は、500Gbpsの光チャネル#1について、論理パス#1〜#5をタイムスロットの若い番号から順に詰めるなどのタイムスロット割り当て処理を行う。そして、タイムスロット割り当て部54は、図16の左上に示す図に示す初期状態のタイムスロット割り当て管理テーブルを生成し、タイムスロット割り当て管理テーブル記憶部に登録している。図16の左下に示す図は、初期状態の論理パス#1〜#5のタイムスロットの割り当てを示す。各タイムスロットは、1〜50のIDにより特定される。
上述のように、伝送フレーム多重処理制御部15は、障害タイムスロットに論理パストラヒックをマッピングしないようにマッピングを入れ替え、図16の右上に示す図に示すように、タイムスロット割り当て管理テーブルを変更する。図16の右下に示す図は、タイムスロット再割り当て後の伝送フレームを示す。このように、伝送フレーム多重処理制御部15は、空きスロットがある場合は、空きスロットを活用し、できるだけトラヒック断をさせないよう再割り当てを行う。
処理(2):障害論理パスIDリストに含まれる論理パスよりも低い伝送優先度の論理パスが正常論理パスIDリストに含まれる場合、低い伝送優先度の論理パスの割り当て先のタイムスロットと、障害タイムスロットに割り当てられていた論理パスの割り当て先のタイムスロットと、未割り当て正常タイムスロットIDリストに含まれるタイムスロットとの3つの間で入れ替えるようにタイムスロットの再割り当てを行う。
2 光伝送装置
3 伝送路
10 送信部
20 受信部
11−1〜11−4 クライアント信号受信部
12 伝送フレーム多重処理部
13 伝送フレーム送信部
14 伝送フレーム送信障害監視部
15 伝送フレーム多重処理制御部
21 伝送フレーム受信部
22 伝送フレーム逆多重処理部
23−1〜23−4 クライアント信号送信部
24 伝送フレーム受信障害監視部
25 伝送フレーム逆多重処理制御部
51 タイムスロット割り当て管理テーブル記憶部
52 障害情報受信部
53 リスト生成部
54 タイムスロット割り当て部
55 割り当て情報送信部
110 送信処理部
120 クライアント信号受信部
121 受信部
122 マッピング部
123 OH処理部
130 多重処理部
131 多重化部
132 フレーミング部
140 ライン側送信処理部
141 インタリーブ部
142−1、142−2、142−3、142−4 OH処理部
143−1、143−2、143−3、143−4 マルチレーン送信部
150 受信処理部
160 ライン側受信処理部
161−1、161−2、161−3、161−4 マルチレーン受信部
162−1、162−2、162−3、162−4 OH処理部
163 デインタリーブ部
170 分離処理部
171 デフレーミング部
172 逆多重化部
180 クライアント信号送信部
181 OH処理部
182 デマッピング部
183 送信部
210 ODU−SW
220 送信機
230 受信機
800 OTNフレーマ
Claims (8)
- 伝送優先度をそれぞれ有する複数の論理パスに光チャネルの複数のタイムスロットを割り当て、前記複数の論理パスにより受信した複数のクライアント信号を前記複数の論理パスに割り当てられている前記複数のタイムスロットに割り当て、前記複数のタイムスロットに対応付けられた複数の光波長を用いた複数の光サブキャリアにより前記複数のクライアント信号を伝送する伝送装置におけるフレーマであって、
高い伝送優先度を有する論理パスに割り当てられているタイムスロットに対応する光波長を使用しない場合、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットを避けて前記高い伝送優先度を有する論理パスに前記複数のタイムスロットの少なくとも一つを割り当てることにより、前記高い伝送優先度を有する論理パスに割り当てられている前記タイムスロットを変更するタイムスロット割り当て部を備えるフレーマ。 - 前記タイムスロット割り当て部は、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットに割り当てられている前記論理パスと、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットに割り当てられている前記論理パスよりも伝送優先度が低く、かつ、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応したタイムスロットに割り当てられている論理パスとの間で割り当て先のタイムスロットを入れ替えるようにタイムスロットの再割り当てを行う請求項1に記載のフレーマ。
- 前記タイムスロット割り当て部は、前記使用しない光波長に対応した前記使用しないタイムスロットに割り当てられている前記論理パスの割り当て先を、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応し、かつ、論理パスが割り当てられていないタイムスロットに変更する請求項1に記載のフレーマ。
- 前記タイムスロット割り当て部は、前記使用しない光波長に対応した前記使用しないタイムスロットに割り当てられている前記論理パスの割り当て先を、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応し、論理パスが割り当てられておらず、かつ使用不可に設定されていないタイムスロットに変更する請求項1に記載のフレーマ。
- 伝送優先度をそれぞれ有する複数の論理パスに光チャネルの複数のタイムスロットを割り当て、前記複数の論理パスにより受信した複数のクライアント信号を前記複数の論理パスに割り当てられている前記複数のタイムスロットに割り当て、前記複数のタイムスロットに対応付けられた複数の光波長を用いた複数の光サブキャリアにより前記複数のクライアント信号を伝送する伝送装置におけるフレーマが行うフレーミング方法であって、
高い伝送優先度を有する論理パスに割り当てられているタイムスロットに対応する光波長を使用しない場合、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットを避けて前記高い伝送優先度を有する論理パスに前記複数のタイムスロットの少なくとも一つを割り当てることにより、前記高い伝送優先度を有する論理パスに割り当てられている前記タイムスロットを変更するタイムスロット割り当てステップを有するフレーミング方法。 - 前記タイムスロット割り当てステップは、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットに割り当てられている前記論理パスと、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットに割り当てられている前記論理パスよりも伝送優先度が低く、かつ、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応したタイムスロットに割り当てられている論理パスとの間で割り当て先のタイムスロットを入れ替えるようにタイムスロットの再割り当てを行うことを有する請求項5に記載のフレーミング方法。
- 前記タイムスロット割り当てステップは、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットに割り当てられている前記論理パスの割り当て先を、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応し、かつ、論理パスが割り当てられていないタイムスロットに変更する請求項5に記載のフレーミング方法。
- 前記タイムスロット割り当てステップは、前記使用しない光波長に対応した前記タイムスロットに割り当てられている前記論理パスの割り当て先を、前記複数の光波長のうち正常な光波長に対応し、論理パスが割り当てられておらず、かつ、使用不可に設定されていないタイムスロットに変更することを有する請求項5に記載のフレーミング方法。
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