WO2016084897A1 - フレーマ、及びフレーミング方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a framer and a framing method. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-241577 for which it applied on November 28, 2014, and uses the content here.
- An OTN which is a large-capacity wide-area optical transport network accommodates and transfers client signals according to various standards such as SDH (Synchronous Digital Hierarchy) and Ethernet (registered trademark).
- SDH Serial Digital Hierarchy
- Ethernet registered trademark
- the transmission capacity of one optical channel is wider than that of a conventional OTU.
- the framer used in OTUCn is set by multiplexing a plurality of client signals into one ODUCn (ODU: Optical Channel Data Unit).
- This framer generates an OTUCn (Optical channel Transport Unit-Cn) electrical signal having a payload capacity of n ⁇ 100 G from ODUCn in which a client signal is set.
- the framer interleaves the generated electrical signal of OTUCn to generate a parallel signal having a payload capacity of 100 G.
- Generate n Optical channel Transport Lane-Cn.n
- the n parallel signals for one optical channel generated by the framer are multicarrier transmitted by optical subcarriers using each of a plurality of optical wavelengths. If an optical wavelength cannot be used, such as when a failure occurs in some of the multiple optical wavelengths, traffic may be completely interrupted even for client signals that use the optical wavelength for only a part of the transmission. There is.
- the present invention provides a framer that can reduce the influence of a part of the optical wavelength failure or the like on the transmission of the client signal when multi-carrier transmission of a plurality of client signals by a plurality of parallel signals, And to provide a framing method.
- the framer allocates a time slot of an optical channel to a logical path, divides a client signal received through the logical path into the time slots allocated to the logical path, and associates the time slot with the time slot.
- a time slot allocating unit that performs processing to change the time slot allocated to the logical path according to the reduced transmission band so as to avoid the time slot corresponding to the wavelength.
- the framer of the present invention may further include a band limitation instructing unit that instructs the apparatus that transmits the client signal using the logical path whose transmission band is decreased by the time slot allocation unit to decrease the transmission band. Good.
- the time slot allocation unit may reduce the transmission band of the logical path allocated to the time slot corresponding to the unusable optical wavelength.
- the time slot allocation unit decreases a transmission band of the logical path having a lower priority than the logical path allocated to the time slot corresponding to the unusable optical wavelength. Also good.
- the framing method allocates an optical channel time slot to a logical path, divides a client signal received by the logical path into the time slots allocated to the logical path, and supports the time slot.
- a framing method performed by a framer in a transmission apparatus that transmits the client signal by a plurality of optical subcarriers using an attached optical wavelength, and when the optical wavelength cannot be used, reduces a transmission band of the logical path.
- a time slot assigning step for performing a process of changing the time slot assigned to the logical path according to the reduced transmission band so as to avoid the time slot corresponding to the unusable optical wavelength. .
- the framing method of the present invention includes a bandwidth limitation instruction step for instructing a device for transmitting the client signal using the logical path whose transmission bandwidth is reduced by the time slot assignment step to instruct a reduction in the transmission bandwidth. Also good.
- the transmission band of the logical path allocated to the time slot corresponding to the unusable optical wavelength may be reduced.
- a transmission band of the logical path having a lower priority than the logical path allocated to the time slot corresponding to the unusable optical wavelength is reduced. May be.
- the present invention when a plurality of client signals are transmitted by multi-carrier using a plurality of parallel signals, it is possible to reduce the influence of a part of the optical wavelength failure on the transmission of the client signals.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical channel transmission system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical channel transmission system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a block diagram illustrating a transmission frame multiplexing processing control unit illustrated in FIG. 5. It is a figure which shows the structure of the time slot of the transmission frame in this embodiment. It is a figure which shows the table structure of the time slot allocation management table in this embodiment. It is a figure which shows the failure time slot list which the failure information receiving part shown in FIG. 6 receives. It is a figure which shows the structure of the failure logical path ID list
- FIG. 1 It is a flowchart which shows the processing operation of the transmission frame multiplex process control part shown in FIG. It is a figure which shows an example of the mapping process to the time slot of the logical path traffic in this embodiment. It is a figure which shows the other example of the mapping process to the time slot of the logical path traffic in this embodiment. It is a figure which shows the further another example of the mapping process to the time slot of the logical path traffic in this embodiment.
- FIG. 1 is a functional block diagram of an OTN framer 800 to which an embodiment of the present invention can be applied.
- the OTN framer 800 is an OTN (Optical Transport Network) standard OTUCn (Cn represents 100G ⁇ n, where n is an integer equal to or greater than 2) for transmission of more than 100G (B100G, G is gigabit per second). Communicate.
- OTN optical Network Data Unit
- GbE Gigabit Ethernet (registered trademark)
- G TS Triplebutary Slot
- SDH Synchronous Digital Hierarchy
- the OTN framer 800 separates an n ⁇ 100G optical channel signal in which a plurality of client signals are multiplexed, and generates n 100G parallel signals.
- These n parallel signals are multi-carrier transmitted by a plurality of optical subcarriers, but physically one parallel signal may be transmitted by one optical subcarrier, and a plurality of parallel signals are one It may be transmitted by an optical subcarrier.
- Multi-carrier transmission is a communication method for increasing the capacity of one channel by transmitting a signal of one channel in parallel using a plurality of subcarriers (carrier waves). In multicarrier transmission, subcarriers are densely multiplexed for each ground (connection destination) and electrically separated.
- the bandwidth of the optical subcarrier is 100G
- the bandwidth of the optical subcarrier is 200G
- 4SC-DP-QPSK (4 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying)
- 2SC-DP-16QAM (2 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Amplitude Modulation), or the like is used.
- the OTN framer 800 includes a transmission processing unit 110 and a reception processing unit 150.
- the transmission processing unit 110 includes a client signal receiving unit 120, a multiprocessing unit 130, and a line side transmission processing unit 140.
- the client signal receiving unit 120 includes a receiving unit 121, a mapping unit 122, and an OH processing unit 123.
- the receiving unit 121 receives a client signal.
- the mapping unit 122 maps one client signal received by the receiving unit 121 to a payload of a LO ODU (Lower Order Optical Channel Data Unit) frame.
- the OH processing unit 123 adds OH (overhead) to the LO ODU frame in which the mapping unit 122 sets the client signal.
- the OH processing unit 123 outputs the electric path signal of the LO ODU frame to the ODU-switch (hereinafter referred to as “ODU-SW”) 210.
- the ODU-SW 210 is also connected to another OTN framer 800, and performs path exchange of electric path signals.
- the multiprocessing unit 130 includes a multiplexing unit 131 and a framing unit 132.
- the multiplexing unit 131 sets the electrical path signal received from the ODU-SW 210 in the LO ODU frame.
- the multiplexing unit 131 once maps the LO ODU frame to an ODTU (Optical Channel Data Tributary Unit) frame, and then time-multiplexes the plurality of ODTU frames to generate an ODUCn frame that is a HO ODU (Higher Order ODU).
- the framing unit 132 adds OH and FEC (Forward Error Correction) to the ODUCn frame generated by the multiplexing unit 131 to generate an OTUCn frame.
- the framing unit 132 outputs the signal of the OTUCn frame to the line side transmission processing unit 140.
- the line side transmission processing unit 140 includes an interleaving unit 141, OH processing units 142-1 to 142-n, and multilane transmission units 143-1 to 143-n.
- the interleaving unit 141 receives an OTUCn frame signal from the multiprocessing unit 130, byte-interleaves the received n ⁇ 100G OTUCn frame signal, and generates n OTLCn.
- An n-frame signal is generated.
- the n frame is a frame of a 100 G parallel signal. i-th OTLCn. n frames, OTLCn. n # i frame (where i is an integer from 1 to n).
- the interleaving unit 141 includes the generated n OTLCn. Each n # i frame is output to the OH processing unit 142-i.
- the OH processing units 142-1 to 142-n receive the OTLCn.
- the OH processing unit 142-i is an OTLCn.
- the n # i frame is output to the multilane transmission unit 143-i.
- the multilane transmission units 143-1 to 143-n receive the OTLCn.1 received from the OH processing units 142-1 to 142-n.
- the n-frame parallel signal is output to the transmitter 220.
- the multi-lane transmission unit 143-i uses four 28G electric wires in parallel to perform OTLCn.
- the parallel signal of the n # i frame is output to the transmitter 220.
- Each transmitter 220 uses optical subcarriers having different optical frequencies.
- the transmitter 220 converts the received parallel signal from an electrical signal to an optical signal and performs multicarrier transmission.
- a plurality of multilane transmission units 143-i may be connected to one transmitter 220.
- the transmitter 220 transmits j parallel signals using j ⁇ 100G optical subcarriers. To transmit.
- the reception processing unit 150 includes a line-side reception processing unit 160, a separation processing unit 170, and a client signal transmission unit 180.
- the line-side reception processing unit 160 includes multilane receiving units 161-1 to 161-n, OH processing units 162-1 to 162-n, and a deinterleaving unit 163.
- Multilane receivers 161-1 to 161-n receive optical signals received by receiver 230 through multicarrier transmission as electrical signals.
- the receiver 230 receives an optical signal using optical subcarriers having different optical frequencies.
- the multilane receiving unit 161-i outputs, for example, the electrical signals received in parallel from the receiver 230 using four 28G electrical wirings to the OH processing unit 162-i.
- the OH processing units 162-1 to 162-n can receive the OTLCn.
- the head of the frame is recognized based on FAS (frame alignment signal) or MFAS (multiframe alignment signal) set in the OH of n frames.
- the OH processing unit 162-i detects the head position, compensates for the delay time difference, and detects the OTLCn.
- the n # i frame is extracted and output to the deinterleave unit 163.
- the deinterleaving unit 163 receives the OTLCn.1 received from the OH processing units 162-1 to 162-n.
- n # n frames are deinterleaved to generate one OTUCn frame.
- the separation processing unit 170 includes a deframing unit 171 and a demultiplexing unit 172.
- the deframing unit 171 performs FEC decoding on the signal of the OTUCn frame generated by the deinterleaving unit 163, extracts an ODUCn frame in which the LO ODU frame is time-multiplexed from the decoded OTUCn frame, and outputs the ODUCn frame to the demultiplexing unit 172.
- the demultiplexing unit 172 extracts the LO ODU frame in which each client signal is set from the ODUCn frame signal extracted by the deframing unit 171, and outputs the electric path signal of the LO ODU frame to the ODU-SW 210.
- the client signal transmission unit 180 includes an OH processing unit 181, a demapping unit 182, and a transmission unit 183.
- the OH processing unit 181 receives the electrical path signal from the ODU-SW 210, and decodes the LO ODU frame from the received electrical path signal.
- the OH processing unit 181 performs processing related to OH on the LO ODU frame and outputs it to the demapping unit 182.
- the demapping unit 182 receives the electrical path signal of the LO ODU frame from the OH processing unit 181, extracts a client signal from the received electrical path signal, and outputs the client signal to the transmission unit 183.
- the transmission unit 183 transmits the client signal extracted by the demapping unit 182.
- client signal receiving unit 120 and the multiplex processing unit 130, and the separation processing unit 170 and the client signal transmitting unit 180 may be connected without going through the ODU-SW 210.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a frame structure of OTUCn.
- OTUCn is generated by adding FACn OH, OTUCn OH, OPUCn OH, and OTUCn FEC to ODUCn.
- OTUCn is marked with 4 rows and 4080 ⁇ n columns.
- a client signal is mapped to the OPUCn payload (Payload) in the (16 ⁇ n + 1) to 3824 ⁇ n columns of OTUCn.
- OH is set in the 1st to 16 ⁇ n columns of the OTUCn frame.
- FACn OH is set in the 1st to 7 ⁇ n columns of the first row.
- the FACn OH includes information necessary for frame synchronization.
- OTUCn OH accommodating section monitoring information of the optical channel is inserted.
- ODUCn OH is inserted in the 1st to 14 ⁇ nth columns of the 2nd to 4th rows, and accommodates optical channel path management operation information.
- OPUCn OH is inserted, and information necessary for mapping / demapping of client signals is accommodated.
- a parity check byte for FEC is added to the OTUCn FECs in the 3824 ⁇ n + 1 to 4080 ⁇ n columns. Note that the FEC of this OTUCn frame may be omitted.
- the OTUCn FEC area is not limited to the area of the 3824 ⁇ n + 1 to 4080 ⁇ n columns, and may be changed to an area having an arbitrary number of bytes.
- FIG. 3 shows OTLCn. It is a figure which shows the frame structure of n. OTLCn. n is represented by 4 rows and 4080 columns. OTLCn. n # 1 to OTLC n. n # n is obtained by dividing the OTUCn frame by byte interleaving. The OTUCn payload of OTUCn is OTLCn. n # i, OPLCn. Maps to n # i payload. OTLCn. OH is set in the 1st to 16th columns of n # i. OTLCn. The OH of n # i is set based on OTUCn OH or the like. In the first to seventh columns of the first row, FALCn.
- n # i OH is set.
- the n # i OH includes information necessary for frame synchronization, such as FAS and MFAS.
- OTLCn. n # i OH is inserted.
- ODLCn. n # i OH is inserted to accommodate optical channel path management operation information.
- OPLCn. n # i OH is inserted, and information necessary for mapping / demapping of client signals is accommodated.
- a parity check byte for FEC is added to the n # i FEC.
- n # i FEC area is not limited to the area of the 3825th to 4080th columns, and may be changed to an arbitrary number of bytes area.
- FIG. 4A to 4D are diagrams illustrating optical channels used for transmission of optical signals.
- FIG. 4A is a diagram illustrating an optical channel when a 400G optical signal is serially transmitted by one optical frequency (single carrier), and
- FIG. 4B is a parallel transmission (multicarrier transmission) of a 400G optical signal by four optical subcarriers. It is a figure which shows the optical channel in the case of transmitting.
- OTUCn broadband transmission is realized without being restricted by electronic circuits by performing parallel transmission of a band exceeding 100 G using a plurality of optical subcarriers.
- the optical subcarrier band varies depending on the modulation method.
- FIG. 4B is an example in the case where one 400 G optical channel is transmitted in parallel by 100 G four optical subcarriers
- FIG. 4C is a case in which one 400 G optical channel is transmitted in parallel by 200 G two optical subcarriers. It is an example.
- n as shown in FIG. 4D, the transmission band can be increased in units of 100G.
- FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the optical channel transmission system according to the embodiment.
- the optical channel transmission system includes an optical transmission device 1 on the transmission side and an optical transmission device 2 on the reception side.
- the optical transmission device 1 includes a transmission unit 10, and the optical transmission device 2 includes a reception unit 20.
- the optical transmission device 1 includes only one transmission unit 10, but may include a plurality of transmission units 10 that use different optical channels.
- the optical transmission device 2 includes only one receiving unit 20, but may include a plurality of receiving units 20 corresponding to the same optical channels as the transmitting unit 10.
- the transmission unit 10 includes a framer and a transmitter, and includes client signal reception units 11-1 to 11-4, a transmission frame multiplexing processing unit 12, a transmission frame transmission unit 13, a transmission frame transmission failure monitoring unit 14, and a transmission frame multiplexing process.
- a control unit 15 is provided.
- the receiving unit 20 includes a receiver and a framer, and includes a transmission frame receiving unit 21, a transmission frame demultiplexing processing unit 22, client signal transmission units 23-1 to 23-4, a transmission frame reception failure monitoring unit 24, and a transmission frame reverse unit.
- a multiprocessing control unit 25 is provided.
- the transmission unit 10 and the reception unit 20 are connected by a transmission path 3 that transmits an optical channel.
- Each of the client signal receiving units 11-1 to 11-4 has the same function as the client signal receiving unit 120 of FIG.
- the client signal receiving units 11-1 to 11-4 receive a client signal such as Ethernet (registered trademark) to generate logical path traffic, and transmit the logical path traffic to the transmission frame multiplexing processing unit 12.
- the logical path traffic is a client signal set in the LO ODU frame.
- the logical path traffic is generated from the client signal by, for example, sorting based on an Ethernet (registered trademark) VLAN (Virtual Local Area Network) tag.
- a client signal # 1 of 100 Gbps (gigabit per second) is input to the client signal receiving unit 11-1.
- the client signal receiving unit 11-1 generates two 50 Gbps logical paths # 1 and # 2.
- a client signal # 2 of 200 Gbps is input to the client signal receiving unit 11-2.
- the client signal receiving unit 11-2 generates a logical path # 3 of 200 Gbps.
- a client signal # 3 of 100 Gbps is input to the client signal receiving unit 11-3.
- the client signal receiving unit 11-3 generates a logical path # 4 of 100 Gbps.
- a client signal # 4 of 100 Gbps is input to the client signal receiving unit 11-4.
- the client signal receiving unit 11-4 generates a logical path # 5 of 100 Gbps.
- the logical path #k is a logical path whose logical path ID is “#k”.
- the transmission frame multiplexing processing unit 12 has the same function as the multiplexing unit 131 of FIG.
- the transmission frame multiplexing processing unit 12 multiplexes a plurality of received logical path traffics to generate ODUCn that is a transmission frame constituting an optical channel.
- the transmission frame multiplex processing unit 12 transmits the generated transmission frame to the transmission frame transmission unit 13.
- the optical channel is divided into a plurality of time slots by time division multiplexing, and multiplexing of a plurality of logical path traffic is realized by assigning each logical path traffic to the time slot.
- ITU-T International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector
- the transmission frame transmission unit 13 has the same functions as the framing unit 132, the line side transmission processing unit 140, and the transmitter 220 in FIG.
- the transmission frame transmission unit 13 converts the received transmission frame into a transmission frame OTLCn.
- the transmission frame OTLCn.n is divided into multi-carrier transmission using a plurality of optical subcarriers divided into n # 1 to #n.
- the parallel signals n # 1 to #n are transmitted to the transmission line 3 by using a plurality of optical wavelengths.
- the optical wavelength of the optical subcarrier used for optical transmission is determined in advance for each time slot. For optical wavelength # 1, transmission frame OTLCn. n # 1, transmission frame OTLCn. n # 2, transmission frame OTLCn. n # 3, transmission frame OTLCn. n # 4, transmission frame OTLCn.
- the n # 5 parallel signal is transmitted to the transmission line 3.
- the transmission frame reception unit 21 has the same functions as the receiver 230, the line side reception processing unit 160, and the deframing unit 171 in FIG.
- the transmission frame receiving unit 21 restores the transmission frame by performing an operation opposite to that of the transmission frame transmitting unit 13 and outputs the restored transmission frame to the transmission frame demultiplexing processing unit 22.
- the transmission frame demultiplexing processing unit 22 has the same function as the demultiplexing unit 172 of FIG.
- the transmission frame demultiplexing unit 22 outputs a client signal through the logical paths # 1 to # 5 by performing an operation opposite to that of the transmission frame multiplexing processing unit 12.
- the transmission frame demultiplexing processing unit 22 outputs the 50 Gbps logical path # 1 and the 50 Gbps logical path # 2 to the client signal transmission unit 23-1.
- the transmission frame demultiplexing unit 22 outputs the logical path # 3 of 200 Gbps to the client signal transmission unit 23-2.
- the transmission frame demultiplexing processing unit 22 outputs a logical path # 4 of 100 Gbps to the client signal transmission unit 23-3.
- the transmission frame demultiplexing unit 22 outputs the logical path # 5 of 100 Gbps to the client signal transmission unit 23-4.
- the client signal transmission units 23-1 to 23-4 have the same functions as the client signal transmission unit 180 of FIG.
- the client signal transmission unit 23-1 inputs the two 50 Gbps logical paths # 1 and # 2, and outputs a 100 Gbps client signal # 1 by an operation reverse to that of the client signal reception unit 11-1.
- the client signal transmission unit 23-2 inputs the logical path # 3 of 200 Gbps, and outputs a client signal # 2 of 200 Gbps by an operation reverse to that of the client signal reception unit 11-2.
- the client signal transmission unit 23-3 receives the 100 Gbps logical path # 4, and outputs a 100 Gbps client signal # 3 by an operation reverse to that of the client signal reception unit 11-3.
- the client signal transmission unit 23-4 receives the 100 Gbps logical path # 5, and outputs a 100 Gbps client signal # 4 by an operation reverse to that of the client signal reception unit 11-4.
- the transmission frame reception failure monitoring unit 24 monitors a failure of the transmission frame reception unit 21 and notifies the transmission frame transmission failure monitoring unit 14 of failure information when a failure occurs in the received optical wavelength. For example, the transmission frame reception failure monitoring unit 24 detects a failure of the optical wavelength when a signal of a specific optical wavelength cannot be received. Further, for example, the transmission frame reception failure monitoring unit 24 detects a failure in the optical wavelength used for reception by the physical port due to a failure in the physical port. The failure information indicates a failure time slot that is a time slot affected by the failure of the optical wavelength.
- the transmission frame transmission failure monitoring unit 14 monitors the failure of the transmission frame transmission unit 13, and when a failure occurs in the transmitted optical wavelength, the transmission frame indicates failure information indicating a failure time slot affected by the failure of the optical wavelength. Notify the multiprocessing control unit 15. For example, the transmission frame transmission failure monitoring unit 14 detects a failure in the optical wavelength used for transmission by the physical port due to a failure in the physical port. Also, when receiving failure information from the transmission frame reception failure monitoring unit 24, this information is notified to the transmission frame multiplexing processing control unit 15. Thereby, the transmission frame multiplex processing control unit 15 can acquire information on a failure time slot affected by a failure of an optical wavelength in either the transmission frame transmission unit 13 or the transmission frame reception unit 21.
- the transmission frame multiplexing processing control unit 15 instructs the transmission frame multiplexing processing unit 12 which logical path traffic is mapped to which time slot. Further, the transmission frame multiplex processing control unit 15 notifies the transmission frame demultiplexing processing control unit 25 of the information.
- the transmission frame multiplexing processing control unit 15 changes the mapping state of the logical path traffic to the time slot based on the failure information.
- the transmission frame multiplex processing control unit 15 instructs the transmission frame multiplex processing unit 12 of the contents of the change, and notifies the transmission frame demultiplexing processing control unit 25 of information indicating the contents of the change.
- the transmission frame multiplex processing control unit 15 sends the client path receiving units 11-1 to 11-11 corresponding to the logical path that needs to be band-restricted and the logical path that needs to be band-restricted and information on the band-limited bandwidth of the logical path. -4.
- the client signal receiving units 11-1 to 11-4 receive from the transmission frame multiplexing processing control unit 15 the logical path that needs to be band-limited and the information on the band-limited band of the logical path, the transmission source device of the corresponding logical path
- a back pressure signal in which information on the limited band is set is transmitted. This instructs the transmission source device that transmits the client signal through a logical path that requires bandwidth limitation to reduce the traffic to keep the bandwidth limited.
- the transmission frame demultiplexing processing unit 25 instructs the transmission frame demultiplexing processing unit 22 which logical path traffic is mapped to which time slot based on the information received from the transmission frame multiplexing processing control unit 15. .
- FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of the transmission frame multiprocessing control unit 15 shown in FIG.
- the transmission frame multiplex processing control unit 15 includes a time slot allocation management table storage unit 51, a failure information reception unit 52, a list generation unit 53, a time slot allocation unit 54, and an allocation information transmission unit. 55 and a band limitation instruction unit 56.
- the time slot allocation management table storage unit 51 stores a time slot allocation management table for managing the allocation status of logical paths to time slots.
- the failure information receiving unit 52 receives failure information transmitted from the transmission frame transmission failure monitoring unit 14 or the transmission frame reception failure monitoring unit 24.
- the list generation unit 53 generates list information necessary for assigning to the time slot from the collected information.
- the time slot allocation unit 54 refers to the time slot allocation management table and the list information generated by the list generation unit 53, and dynamically changes the mapping state of logical paths to time slots. At this time, the time slot allocating unit 54 performs band limitation so as to reduce the transmission band capable of transmitting the logical path as necessary, and then performs mapping so as to avoid the time slot corresponding to the optical wavelength in which the failure has occurred. Change state.
- the time slot allocation unit 54 updates the time slot allocation management table stored in the time slot allocation management table storage unit 51 based on the changed mapping state.
- the allocation information transmission unit 55 transmits information on the mapping state to the changed time slot to the transmission frame multiplexing processing unit 12 and the transmission frame demultiplexing processing control unit 25.
- the bandwidth limitation instructing unit 56 obtains information on the logical path for bandwidth limitation and the bandwidth limitation of the logical path from the client signal reception unit 11-1 corresponding to the logical path for bandwidth limitation. To 11-4.
- FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a time slot of a transmission frame.
- the entire optical channel # 1 has a bandwidth (data transfer rate) of 500 Gbps.
- 100 Gbps is represented by 10 time slots.
- the minimum rectangle shown in FIG. 7 is a time slot, and 1 to 50 time slot IDs are assigned to each time slot.
- Time slots with time slot IDs 1 to 10 are assigned to the optical wavelength # 1.
- time slots with time slot IDs 11 to 20 are assigned to the optical wavelength # 2.
- time slots with time slot IDs 21 to 30 are assigned to the optical wavelength # 3.
- time slots with time slot IDs 31 to 40 are assigned to the optical wavelength # 4.
- time slots with time slot IDs 41 to 50 are assigned to the optical wavelength # 5.
- the client signal mapped to the time slot assigned to the optical wavelength #i is transmitted from the transmission frame OTLCn.
- n # i parallel signals are transmitted by optical subcarriers of optical wavelength #i.
- the time slot shown in FIG. 7 shows an example in which the number of slots is 50, but the number of slots is not limited to this, and the number of slots may be more than 50.
- the division into time slots is performed for each optical channel.
- the time slot allocation management table is data including records in which fields of “logical path ID”, “transmission band”, and “allocation time slot ID” are associated.
- the logical path ID is stored in the “logical path ID” field.
- transmission band the value of the transmission band of the associated logical path is stored.
- the ID of the time slot to which the associated logical path is assigned (ID 1 to 50 in this example) is stored.
- the logical path is allocated to the number of time slots according to the bandwidth of the logical path by the time slot allocation unit 54.
- the “assigned time slot ID” field does not store the ID of a time slot that has not been assigned.
- FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a failure time slot list received by the failure information receiving unit 52 shown in FIG.
- the failure time slot list is an example of failure information transmitted from the transmission frame transmission failure monitoring unit 14 or the transmission frame reception failure monitoring unit 24, and is a time slot of a failure time slot that is a time slot affected by an optical wavelength failure. This is list information describing IDs. In the example illustrated in FIG. 9, the time slot IDs 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, and 30 have faults. The faulty time slot is a time slot corresponding to the optical wavelength in which the fault has occurred.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a failure logical path ID list generated by the list generation unit 53 illustrated in FIG.
- the failure logical path ID list is generated by the list generation unit 53 with reference to the time slot allocation management table and the failure time slot list.
- the list generation unit 53 specifies the ID of the logical path to which the fault time slot is assigned, and generates the fault logical path ID list by describing the ID of the specified logical path.
- the example illustrated in FIG. 10 indicates that there is a failure in the logical path whose logical path ID is # 3.
- a logical path with a failure is also referred to as a failed logical path.
- FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a failed logical path normal time slot ID list generated by the list generation unit 53 shown in FIG.
- the failure logical path normal time slot ID list is generated by the list generation unit 53 with reference to the time slot allocation management table and the failure time slot list.
- the failure logical path normal time slot ID list shows the time slot ID of the failure logical path normal time slot which is a time slot without a failure among the time slots assigned to the failure logical path included in the failure logical path ID list. It is the list information described.
- the time slots with the time slot IDs 11 to 20 are fault logical path normal time slots with no fault. It shows that there is.
- FIG. 12 is a flowchart showing the processing operation of the transmission frame multiple processing control unit 15 shown in FIG.
- the failure information receiving unit 52 receives a failure time slot list from the transmission frame transmission failure monitoring unit 14 or the transmission frame reception failure monitoring unit 24 (step S1).
- the failure information reception unit 52 outputs the received failure time slot list to the list generation unit 53.
- the list generation unit 53 generates a failure logical path ID list (FIG. 10) that is a list of failure logical paths to which time slots included in the failure time slot list (see FIG. 9) are assigned (step S2). ).
- the list generation unit 53 identifies and identifies a record in which the failure time slot ID described in the failure time slot list is set in the allocation time slot ID of the time slot allocation management table (see FIG. 8). Read the logical path ID of the record.
- the list generation unit 53 specifies the ID of the logical path that includes the failure time slot as the assignment destination, and generates the failure logical path ID list by describing the ID of the specified logical path.
- the list generation unit 53 includes a failed logical path normal time slot ID list that is a list of IDs of time slots having no failure among the time slots assigned to the logical paths included in the failed logical path ID list. (See FIG. 11) is generated (step S3).
- the list generation unit 53 identifies a record in the time slot allocation management table based on the logical path ID included in the failed logical path ID list.
- the list generation unit 53 obtains the failure logical path normal time slot ID by excluding the time slot ID included in the failure time slot list from the time slot IDs set in the assigned time slot ID of the identified record. .
- the list generation unit 53 sets a failure logical path normal time slot list set in association with the logical path ID read from the failure logical path ID list and the failure logical path normal time slot ID obtained by using the logical path ID. Is generated. When a plurality of logical path IDs are included in the failed logical path ID list, the list generation unit 53 generates a failed logical path normal time slot ID list for each logical path. The list generation unit 53 outputs the generated failure logical path ID list and failure logical path normal time slot ID list to the time slot allocation unit 54.
- the time slot allocating unit 54 refers to the failure logical path normal time slot ID list and calculates, for each failure logical path, an effective bandwidth that is a transmission bandwidth corresponding to a time slot having no failure in the transmission bandwidth of the failure logical path. (Step S4).
- the effective bandwidth of the failed logical path can be calculated from the number of time slots in which IDs are set in the failed logical path normal time slot ID list corresponding to the failed logical path.
- the time slot allocation unit 54 refers to the information in the time slot allocation management table and each list, and performs time slot reassignment (step S5).
- the time slot allocation unit 54 reconfigures the failed logical path by narrowing the transmission band that can be transmitted by the failed logical path whose ID is set in the failed logical path ID list to the effective bandwidth of the failed logical path. Reassignment is performed so that the time slot to which the failed logical path is assigned is the time slot included in the failed logical path normal time slot ID list.
- the time slot allocation unit 54 updates the time slot allocation management table stored in the time slot allocation management table storage unit 51 according to the result of the reallocation. In response to this, the allocation information transmission unit 55 transmits the information on the time slot reassignment result to the transmission frame multiplexing processing unit 12 and the transmission frame demultiplexing control unit 25.
- the transmission frame multiplexing processing unit 12 sets the client signal received through each logical path in the time slot of ODUCn according to the information on the time slot reassignment result received from the transmission frame multiplexing processing control unit 15.
- the transmission frame demultiplexing processing control unit 25 rewrites the time slot allocation management table used by the receiving unit 20 based on the information on the time slot reassignment result received from the transmission frame multiplexing processing control unit 15 to re-configure the time slot.
- Information on the allocation result is output to the transmission frame demultiplexing processing unit 22.
- the transmission frame demultiplexing processing unit 22 extracts the client signal of each logical path from ODUCn according to the information received from the transmission frame demultiplexing control unit 25.
- the bandwidth limitation instructing unit 56 When performing bandwidth limitation of a logical path, the bandwidth limitation instructing unit 56 obtains information on the logical path for bandwidth limitation and the bandwidth limitation of the logical path from the client signal reception unit 11-1 corresponding to the logical path for bandwidth limitation. To 11-4 (step S6). When the client signal receiving units 11-1 to 11-4 receive the information on the logical path for bandwidth limitation and the bandwidth limitation of the logical path, the client signal reception units 11-1 to 11-4 notify the transmission source device of the logical path A back pressure signal with information set is transmitted.
- FIG. 13 is a diagram showing a mapping process of logical path traffic to time slots.
- the time slot allocation unit 54 performs time slot allocation processing for the 500 Gbps optical channel # 1 by, for example, packing logical paths # 1 to # 5 in order from the smallest number of the time slot.
- the time slot allocation unit 54 generates the initial time slot allocation management table shown in the upper left diagram of FIG. 13 and registers it in the time slot allocation management table storage unit.
- the lower left diagram in FIG. 13 shows time slot allocation of logical paths # 1 to # 5 in the initial state.
- Each time slot is specified by an ID of 1 to 50.
- the failure information receiving unit 52 of the transmission frame multiplexing processing control unit 15 acquires the failure time slot list ⁇ 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 ⁇ (see FIG. 9) (step 9). S1).
- the list generation unit 53 specifies a record in which the ID of the failed time slot described in the failed time slot list is set in the assigned time slot ID of the time slot allocation management table.
- the list generation unit 53 generates a failed logical path ID list ⁇ # 3 ⁇ (see FIG. 10) in which the logical path ID read from the identified record is set (step S2).
- the list generation unit 53 identifies the record of the time slot allocation management table by the logical path # 3 set in the failed logical path ID list, and reads the time slot IDs 11 to 30 from the allocated time slot ID of the identified record.
- the list generating unit 53 obtains the IDs 11 to 20 of the failed logical path normal time slots by excluding the time slots IDs 21 to 30 set in the failed time slot list from the read time slot IDs 11 to 30.
- the list generation unit 53 generates a failure logical path normal time slot ID list (see FIG. 11) in which the ID of the logical path # 3 is associated with the failure logical path normal time slot IDs 11 to 20 (see FIG. 11).
- the time slot allocation unit 54 sets the effective bandwidth of the logical path # 3 to 100G based on the number of failed logical path normal time slots set in the failed logical path normal time slot ID list in association with the logical path # 3. (Step S4).
- the time slot allocation unit 54 switches the mapping of each logical path to the time slot in order to limit the transmission band so that the bandwidth of the logical path # 3 is transmitted only in the failure logical path normal time slot.
- the time slot allocation unit 54 narrows the transmission band of the logical path # 3 from 200 G to 100 G of the effective band.
- the time slot assigning unit 54 changes the assignment destination of the logical path # 3 to the time slots of IDs 11 to 20 that are the failed logical path normal time slots of the logical path # 3 set in the failed logical path normal time slot. (Step S5).
- the transmission frame multiplex processing control unit 15 assigns time slots by limiting the transmission band so that the transmission band of the failed logical path is transmitted only in the time slot having no failure, and is shown in the upper right diagram of FIG.
- the time slot allocation management table is changed as follows.
- the lower right diagram in FIG. 13 shows a transmission frame after time slot reassignment.
- the bandwidth limitation instruction unit 56 notifies the client signal reception unit 11-2 of the information on the logical path # 3 for bandwidth limitation and the limited bandwidth 100 Gbps of the logical path # 3 (step S6).
- the client signal receiving unit 11-2 transmits a back pressure signal in which a limited bandwidth of 100 Gbps is set to the transmission source device of the logical path # 3.
- FIG. 14 is a diagram showing a mapping process of logical path traffic to a time slot when a logical path having a low priority is preferentially narrowed down.
- the mapping of the logical paths # 1 to # 5 in the initial state is the same as that in FIG.
- the priority of each logical path is further set in the time slot allocation management table.
- the priority of the logical paths # 1, # 3, and # 5 is “high”, and the logical paths of the logical paths # 2 and # 4 are “low”.
- the list generation unit 53 When the failure information reception unit 52 receives the failure time slot list ⁇ 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 ⁇ , the list generation unit 53 performs the failure logic similarly to FIG. A path ID list and a failure logical path normal time slot ID list are generated. Further, the list generation unit 53, from the time slot allocation management table, IDs # 1, # 2, # 4 of logical paths that do not include the ID of the failed time slot set in the failed time slot list in the allocated time slot ID. Read # 5. The list generation unit 53 generates a normal logical path ID list in which the IDs # 1, # 2, # 4, and # 5 of these read logical paths are set.
- the time slot allocation unit 54 refers to the time slot allocation management table and is set in the failed logical path ID list among the logical paths # 1, # 2, # 4, and # 5 set in the normal logical path ID list. Logical paths # 2 and # 4 having lower priority than the existing logical path # 3 are identified.
- the time slot allocation unit 54 narrows the transmission band of 100 Gbps corresponding to the failed time slot included in the allocation destination of the logical path # 3 from the transmission band of the logical path # 2 and the logical path # 4. For example, from the logical path # 2 and the logical path # 4, the transmission band may be narrowed according to the ratio of the transmission bands of the logical paths, and only from the logical path # 4 that is equal to or larger than the transmission band for the failure time slot. Also good.
- the transmission band of the logical path # 2 is narrowed from 50 Gbps to 20 Gbps
- the transmission band of the logical path # 4 is narrowed from 100 Gbps to 30 Gbps.
- the time slot assigning unit 54 reassigns the time slot to which the logical path # 2 is assigned to the time slot corresponding to the transmission band 20 Gbps with the ID of 6-7. Further, the time slot assigning unit 54 reassigns the time slot to which the logical path # 4 is assigned to the time slot corresponding to the transmission bandwidth 30 Gbps with IDs 31 to 33.
- the transmission frame multiplex processing control unit 15 reassigns the time slots of each logical path so as to preferentially limit the transmission band of the normal logical path having a lower priority than the failed logical path, as shown in FIG.
- the time slot allocation management table is changed.
- the lower right diagram in FIG. 14 shows a transmission frame after time slot reassignment.
- the time slot allocation unit 54 reallocates the time slot by narrowing the transmission band of the failed logical path.
- the bandwidth limitation instructing unit 56 notifies the client signal receiving unit 11-1 of the logical path # 2 and the information on the limited bandwidth 20 Gbps of the logical path # 2.
- the client signal receiving unit 11-1 transmits a back pressure signal in which the limited bandwidth 20 Gbps of the logical path # 2 is set to the transmission source device of the logical path # 2.
- the bandwidth limitation instruction unit 56 notifies the client signal reception unit 11-3 of the logical path # 4 that performs bandwidth limitation and the information of the limited bandwidth 30 Gbps of the logical path # 4.
- the client signal receiving unit 11-3 transmits a back pressure signal in which the limited bandwidth of 30 Gbps is set to the transmission source device of the logical path # 4 (Step S6).
- the priority has two levels of “high” and “low” has been described as an example, but the priority may be three or more.
- the priority may be a multi-value setting represented by a value of 0 to 7.
- the transmission frame multiplex processing control unit 15 preallocates the transmission band of the normal logical path whose priority is lower than that of the failed logical path, and reassigns the time slot of each logical path. At this time, if there are multiple normal logical paths with lower priority than the failed logical path, select the normal logical path that narrows the transmission band based on the priority, such as selecting the normal logical path with the lowest priority. May be.
- the transmission band to be reduced for each normal logical path having a lower priority than the failed logical path may be determined based on the priority.
- FIG. 15 shows a logical path mapping process when such an unusable time slot is set in addition to the mapping process shown in FIG.
- a time slot with a symbol that combines a circle and a diagonal line indicates an unusable band (time slot).
- the mapping of the logical paths # 1 to # 5 in the initial state includes unusable time slots 6, 7, 11, 12, 21, 22, 33, 34, 49, and 50. Excluded. Similar to the example shown in FIG. 14, the logical paths # 1, # 3, and # 5 have a high priority, and the logical paths # 2 and # 4 have a low logical path.
- the transmission frame multiplex processing control unit 15 performs time slot reassignment excluding an area that cannot accommodate a client signal. That is, for the logical paths # 2 and # 4 having lower priority than the logical path # 3, the transmission frame multiplexing processing control unit 15 changes the transmission band of the logical path # 2 from 90 Gbps to 40 Gbps, and the transmission band of the logical path # 4. Is reduced from 60 Gbps to 30 Gbps. Thereafter, the time slot is reassigned. As a result, as shown in the upper right and lower right diagrams of FIG. 15, logical path # 1 is assigned to time slots 1 to 5, logical path # 2 is assigned to time slots 8 to 10 and 20, and logical path # 3 is assigned to time slots.
- the logical path # 4 is reassigned to the time slots 38 to 40, and the logical path # 5 is reassigned to the time slots 31, 32, and 41 to 48 for 13 to 19 and 35 to 37.
- FIG. 15 shows an example of the time slot allocation processing method, in which time slot allocation processing such as packing in order from the youngest number of time slots is performed except for the areas that cannot accommodate client signals in logical paths # 1 to # 5. Also good.
- the transmission frame multiplexing processing control unit 15 performs the reassignment process when the optical wavelength failure occurs. However, the reassignment process corresponding to all the optical wavelength failure patterns is performed in advance. Also good. When a failure actually occurs in the optical wavelength, the transmission frame multiplex processing control unit 15 transmits information on allocation to the time slot of each logical path calculated for the failure pattern corresponding to the failure that occurred. The data is transmitted to the frame multiplexing processing unit 12 and the transmission frame inverse multiplexing processing control unit 25.
- the framer on the transmission side constituting the optical channel transmission system allocates the logical path to the time slot of the optical channel according to the band of the logical path.
- Each time slot corresponds to one of the optical wavelengths of a plurality of optical subcarriers used for multicarrier transmission.
- the framer on the transmission side divides the client signal received by the logical path into time slots assigned to the logical path, and the client signal is divided into a plurality of optical subcarriers using optical wavelengths corresponding to the time slots. Transmit to the framer.
- the framer on the transmission side detects a time slot that affects the failure, and generates a failure time slot list that is a list of detected time slots.
- the framer on the transmission side generates a failed logical path ID list that is a list of logical paths to which the time slots included in the failed time slot list are allocated, and the logical paths included in the failed logical path ID list are allocated.
- a failure logical path normal time slot ID list which is a list of time slots having no failure among the time slots is generated.
- the transmitting-side framer calculates an effective bandwidth that is a transmission bandwidth assigned to a time slot without a failure in the transmission bandwidth of the logical path. Execute. Further, the transmission side framer may execute the following (2).
- the framer on the transmission side may execute the following (3).
- (3) In the process of narrowing the transmission band of the logical path included in the failed logical path ID list in (1), first, the logical path having a lower priority than the logical path included in the failed logical path ID list is narrowed down preferentially.
- an optical channel is divided into a plurality of time slots, and a logical path is allocated according to the bandwidth of the logical path to divide the optical channel into a plurality of optical wavelengths or physical ports.
- the traffic on the logical path that passes through the faulty optical wavelength or physical port is interrupted.
- the traffic on the logical path passing through the faulty optical wavelength or physical port was completely interrupted, including the traffic passing through the faultless optical wavelength or physical port.
- the client signal of the logical path # 3 using the optical wavelength # 3 is completely interrupted when a failure of the optical wavelength # 3 occurs. It was.
- the framer in the optical transmission device reduces the transmission band allowed for the logical path when a failure occurs in a part of the optical wavelength or the physical port that transmits the optical channel, and the failure occurs and cannot be used.
- the time slot allocated to the logical path is dynamically changed according to the reduced transmission band.
- the logical path is dynamically reconfigured so as to transfer traffic as much as possible by using an optical wavelength or physical port without a failure, and the influence of the failure is reduced.
- the transmission frame transmission failure monitoring unit 14, the transmission frame multiplexing processing control unit 15, the transmission frame reception failure monitoring unit 24, and the transmission frame inverse multiplexing processing control unit 25 in the above-described embodiment may be realized by a computer.
- a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed.
- the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
- the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system.
- the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
- a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time.
- the program may be for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
- the present invention can be used for large-capacity optical transmission.
- Transmission frame demultiplexing unit 23-1 to 23-4 Client signal transmitting unit 24 Transmission frame reception failure monitoring unit 25 Transmission frame demultiplexing control unit 51 Time slot allocation management table storage unit 52 Fault information receiving unit 53 List generating unit 54 Time slot allocating unit 55 Allocation information transmitting unit 56 Band limit instruction unit 110 Transmission processing unit 120 Client signal receiving unit 121 Receiving unit 122 Mapping unit 123 OH processing unit 130 Multiplexing unit 131 Multiplexing unit 132 Framing part 140 -Side transmission processing unit 141 Interleaving units 142-1, 142-2, 142-3, 142-4 OH processing units 143-1, 143-2, 143-3, 143-4 Multilane transmission unit 150 Reception processing unit 160 Line side reception processing units 161-1, 161-2,
Abstract
Description
本願は、2014年11月28日に出願された特願2014-241577号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年では、クライアント信号のトラヒックの増加が顕著であり、それに伴いOTNも高速化に対応するよう標準化が進められてきた(例えば、非特許文献1参照)。そして現在では、100G超(B100G、Gはギガビット毎秒)のOTN技術であるOTUCn(Optical channel Transport Unit-Cn:Cnは100G×nを表す。)が検討されている(例えば、非特許文献2参照)。
OTUCnでは、1光チャネルの伝送容量が従来のOTUよりも広帯域となる。しかし、光信号の送受信機に用いられる電子回路の動作速度の関係から、これまでのように1光チャネルの帯域においてシングルキャリア伝送を拡張して大容量化を図ることは困難である。そこで、OTUCnでは、1光チャネルの帯域において複数の光サブキャリアを用いたマルチキャリア伝送によって大容量化を実現する。
フレーマが生成した1光チャネル分のn個のパラレル信号は、複数の光波長のそれぞれを利用する光サブキャリアによりマルチキャリア伝送される。この複数の光波長の一部に障害が発生した場合等、光波長が使用できない場合に、その光波長を伝送の一部のみに利用するクライアント信号であってもトラヒックが全断となる可能性がある。
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。同図においては、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。
マルチキャリア伝送とは、1チャネルの信号を複数のサブキャリア(搬送波)を使ってパラレル伝送することにより、1チャネルを大容量化する通信方式である。マルチキャリア伝送では、対地(接続先)ごとにサブキャリアを高密度多重し、電気的に分離する。1つのパラレル信号が1つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は100Gであり、2つのパラレル信号が1つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は200Gである。光伝送には、4SC-DP-QPSK(4 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying)や、2SC-DP-16QAM(2 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Amplitude Modulation)などが用いられる。
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電気信号により受信する。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フレームのFECは、省略しても良い。また、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り、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り、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。
光チャネル伝送システムは、図5に示すように、送信側の光伝送装置1と受信側の光伝送装置2とから構成される。光伝送装置1は送信部10を備え、光伝送装置2は受信部20を備える。同図においては、光伝送装置1は、送信部10を1つのみ備えているが、それぞれ異なる光チャネルを用いる送信部10を複数備え得る。また、光伝送装置2は、受信部20を1つのみ備えているが、送信部10と同じ光チャネルのそれぞれに対応した受信部20を複数備え得る。
受信部20は、受信機とフレーマにより構成され、伝送フレーム受信部21、伝送フレーム逆多重処理部22、クライアント信号送信部23-1~23-4、伝送フレーム受信障害監視部24、伝送フレーム逆多重処理制御部25を備える。送信部10と受信部20との間は、光チャネルを伝送する伝送路3によって接続されている。
クライアント信号から論理パストラヒックの生成は、例えばイーサネット(登録商標)のVLAN(Virtual Local Area Network)タグに基づく振り分け等により実施する。図5に示す例では、クライアント信号受信部11-1には、100Gbps(ギガビット毎秒)のクライアント信号#1が入力する。そして、クライアント信号受信部11-1は、2つの50Gbpsの論理パス#1、#2を生成する。
光チャネルは、時分割多重により複数のタイムスロットに分割されており、タイムスロットに各論理パストラヒックを割り当てることにより、複数の論理パストラヒックの多重を実現する。その実現例は、ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) G.709に規定されたODTUフレームを用いたODU多重方式である。
タイムスロット単位に光送信に用いる光サブキャリアの光波長があらかじめ決められる。光波長#1では、伝送フレームOTLCn.n#1、伝送フレームOTLCn.n#2、伝送フレームOTLCn.n#3、伝送フレームOTLCn.n#4、伝送フレームOTLCn.n#5のパラレル信号を伝送路3に対して送信する。
クライアント信号送信部23-2は、200Gbpsの論理パス#3を入力し、クライアント信号受信部11-2と逆向きの動作によって200Gbpsのクライアント信号#2を出力する。クライアント信号送信部23-3は、100Gbpsの論理パス#4を入力し、クライアント信号受信部11-3と逆向きの動作によって100Gbpsのクライアント信号#3を出力する。クライアント信号送信部23-4は、100Gbpsの論理パス#5を入力し、クライアント信号受信部11-4と逆向きの動作によって100Gbpsのクライアント信号#4を出力する。
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ことにより、その光波長の障害を検出する。また、例えば、伝送フレーム受信障害監視部24は、物理ポートの障害などにより、その物理ポートが受信に使用する光波長の障害を検出する。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。
例えば、伝送フレーム送信障害監視部14は、物理ポートの障害などにより、その物理ポートが送信に使用する光波長の障害を検出する。また、伝送フレーム受信障害監視部24からの障害情報受信時も、この情報を伝送フレーム多重処理制御部15に通知する。これにより、伝送フレーム多重処理制御部15は、伝送フレーム送信部13および伝送フレーム受信部21のいずれかで光波長の障害発生時に、その影響を受ける障害タイムスロットの情報を取得することができる。
クライアント信号受信部11-1~11-4は、帯域制限が必要な論理パスと、その論理パスの制限帯域の情報を伝送フレーム多重処理制御部15から受信した時、該当論理パスの送信元装置に対し、制限帯域の情報を設定したバックプレッシャ信号を送信する。これにより、帯域制限が必要な論理パスによりクライアント信号を送信する送信元装置に対し、トラヒックを減少させて制限帯域に抑えるよう指示する。
図6に示すように、伝送フレーム多重処理制御部15は、タイムスロット割り当て管理テーブル記憶部51と、障害情報受信部52と、リスト生成部53と、タイムスロット割り当て部54と、割り当て情報送信部55と、帯域制限指示部56を備える。
このとき、タイムスロット割り当て部54は、必要に応じて論理パスを伝送可能な伝送帯域を減少させるよう帯域制限を行った上で、障害が発生した光波長に対応したタイムスロットを避けるようにマッピング状態を変更する。さらに、タイムスロット割り当て部54は、変更したマッピング状態に基づいて、タイムスロット割り当て管理テーブル記憶部51に記憶されているタイムスロット割り当て管理テーブルを更新する。
割り当て情報送信部55は、変更したタイムスロットへのマッピング状態の情報を伝送フレーム多重処理部12と伝送フレーム逆多重処理制御部25へ送信する。帯域制限指示部56は、論理パスの帯域制限を行う場合、帯域制限を行う論理パスと、その論理パスの制限帯域の情報を、帯域制限を行う論理パスに対応したクライアント信号受信部11-1~11-4に通知する。
図7に示す最小の矩形がタイムスロットであり、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、これに限るものではなく、50を超えるスロット数を有するものであってもよい。
タイムスロットへの分割は、光チャネル毎に行われる。
タイムスロット割り当て管理テーブルは、「論理パスID」、「伝送帯域」、及び「割り当てタイムスロットID」のフィールドが関係付けされたレコードからなるデータである。「論理パスID」のフィールドには、論理パスのIDが記憶される。「伝送帯域」のフィールドには、関係付けされている論理パスの伝送帯域の値が記憶される。「割り当てタイムスロットID」のフィールドには、関係付けされている論理パスが割り当てられているタイムスロットのID(この例では、ID1~50)が記憶されている。論理パスは、タイムスロット割り当て部54によって、その論理パスの帯域に応じた数のタイムスロットに割り当てられる。「割り当てタイムスロットID」のフィールドには、割り当てが行われていないタイムスロットのIDは記憶されない。
障害タイムスロットリストは、伝送フレーム送信障害監視部14または伝送フレーム受信障害監視部24から送信される障害情報の一例であり、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のタイムスロットIDを記載したリスト情報である。図9に示す例ではタイムスロットのIDが、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30のタイムスロットに障害があることを示している。障害のあるタイムスロットは、障害が発生した光波長に対応したタイムスロットである。
障害論理パスIDリストは、リスト生成部53がタイムスロット割り当て管理テーブルと障害タイムスロットリストとを参照して生成するものである。リスト生成部53は、障害タイムスロットが割り当て先となっている論理パスのIDを特定し、この特定した論理パスのIDを記載して障害論理パスIDリストを生成する。図10に示す例では、論理パスのIDが#3の論理パスに障害があることを示している。障害がある論理パスを、障害論理パスとも記載する。
障害論理パス正常タイムスロットIDリストは、リスト生成部53が、タイムスロット割り当て管理テーブルと障害タイムスロットリストとを参照して生成するものである。障害論理パス正常タイムスロットIDリストは、障害論理パスIDリストに含まれている障害論理パスに割り当てられているタイムスロットのうち障害のないタイムスロットである障害論理パス正常タイムスロットのタイムスロットIDを記載したリスト情報である。
図11に示す例では、論理パスのIDが#3である論理パスに割り当てられているタイムスロットのうち、タイムスロットのIDが11~20のタイムスロットは障害がない障害論理パス正常タイムスロットであることを示している。
まず、障害情報受信部52は、伝送フレーム送信障害監視部14または伝送フレーム受信障害監視部24から障害タイムスロットリストを受信する(ステップS1)。障害情報受信部52は、受信した障害タイムスロットリストをリスト生成部53へ出力する。
リスト生成部53は、障害論理パスIDリストに含まれる論理パス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する。リスト生成部53は、特定したレコード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のうち、障害タイムスロットリストに含まれるタイムスロットのIDを除いて障害論理パス正常タイムスロットのIDを得る。リスト生成部53は、障害論理パスIDリストから読み出した論理パスIDと、その論理パスIDを用いて得られた障害論理パス正常タイムスロットのIDと対応付けて設定した障害論理パス正常タイムスロットリストを生成する。
障害論理パスIDリストに論理パスIDが複数含まれる場合、リスト生成部53は、各論理パスごとに障害論理パス正常タイムスロットIDリストを生成する。リスト生成部53は、生成した障害論理パスIDリスト及び障害論理パス正常タイムスロットIDリストをタイムスロット割り当て部54へ出力する。
これを受けて、割り当て情報送信部55は、タイムスロットの再割り当て結果の情報を伝送フレーム多重処理部12と伝送フレーム逆多重処理制御部25に対して送信する。
伝送フレーム逆多重処理制御部25は、伝送フレーム多重処理制御部15から受信したタイムスロットの再割り当て結果の情報に基づいて、受信部20が使用するタイムスロット割り当て管理テーブルを書き換え、タイムスロットの再割り当て結果の情報を伝送フレーム逆多重処理部22に出力する。伝送フレーム逆多重処理部22は、伝送フレーム逆多重処理制御部25から受信した情報に従ってODUCnから各論理パスのクライアント信号を抽出する。
ここでは、タイムスロット割り当て部54は、論理パス#3の伝送帯域を200Gから有効帯域の100Gに絞る。そして、タイムスロット割り当て部54は、論理パス#3の割り当て先を、障害論理パス正常タイムスロットに設定されている論理パス#3の障害論理パス正常タイムスロットであるID11~20のタイムスロットに変更する(ステップS5)。
このように、伝送フレーム多重処理制御部15は、障害論理パスの伝送帯域を、障害のないタイムスロットのみで伝送するように伝送帯域を制限してタイムスロットを割り当て、図13の右上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13の右下図は、タイムスロット再割り当て後の伝送フレームを示す。
図14の左上図及び左下図のように、初期状態の論理パス#1~#5のマッピングは図13と同様である。ただし、タイムスロット割り当て管理表には、各論理パスの優先度をさらに設定しておく。論理パス#1、#3、#5の優先度は「高」、論理パス#2及び#4の論理パスは「低」である。
障害情報受信部52が、障害タイムスロットリスト{21,22,23,24,25,26,27,28,29,30}を受信した場合、リスト生成部53は、図13と同様に障害論理パスIDリストと障害論理パス正常タイムスロットIDリストとを生成する。さらに、リスト生成部53は、タイムスロット割り当て管理テーブルから、障害タイムスロットリストに設定されている障害タイムスロットのIDを割り当てタイムスロットIDに含まない論理パスのID#1、#2、#4、#5を読み出す。リスト生成部53は、読み出したこれらの論理パスのID#1、#2、#4、#5を設定した正常論理パスIDリストを生成する。
ここでは、論理パス#2の伝送帯域を50Gbpsから20Gbpsに、論理パス#4の伝送帯域を100Gbpsから30Gbpsに絞る。タイムスロット割り当て部54は、論理パス#2の割り当て先のタイムスロットを、IDが6~7の伝送帯域20Gbps分のタイムスロットに再割り当てする。さらに、タイムスロット割り当て部54は、論理パス#4の割り当て先のタイムスロットを、IDが31~33の伝送帯域30Gbps分のタイムスロットに再割り当てする。
これにより、障害の発生していないID8~10、34~40の100Gbps分のタイムスロットが空きとなるため、タイムスロット割り当て部54は、これらを論理パス#3に割り当て、障害論理パス正常タイムスロットIDリストに追加する。
このように、伝送フレーム多重処理制御部15は、障害論理パスよりも優先度が低い正常論理パスの伝送帯域を優先的に制限するように各論理パスのタイムスロットを再割り当てし、図14の右上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。
クライアント信号受信部11-3は、論理パス#4の送信元装置に対し、制限帯域30Gbpsを設定したバックプレッシャ信号を送信する(ステップS6)。
図15の左上図及び左下図のように、初期状態の論理パス#1~#5のマッピングは使用不可のタイムスロット6,7,11,12,21,22,33,34,49および50を除いて行われる。図14で示された例と同様に、論理パス#1、#3、#5の優先度は「高」、論理パス#2及び#4の論理パスは「低」である。
なお、図15はタイムスロット割当て処理方法の一例であり、論理パス#1~#5のうちクライアント信号の収容できない領域を除いて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当て処理を行ってもよい。
送信側のフレーマは、光波長に障害が発生して使用できない場合、その障害に影響があるタイムスロットを検出し、検出したタイムスロットのリストである障害タイムスロットリストを生成する。送信側のフレーマは、障害タイムスロットリストに含まれるタイムスロットが割り当てられている論理パスのリストである障害論理パスIDリストを生成し、障害論理パスIDリストに含まれる論理パスが割り当てられているタイムスロットのうち、障害のないタイムスロットのリストである障害論理パス正常タイムスロットIDリストを生成する。送信側のフレーマは、障害論理パスIDリストに含まれる論理パス毎に、論理パスの伝送帯域のうち障害のないタイムスロットに割り当てられた伝送帯域である有効帯域を計算し、以下の(1)を実行する。また、送信側フレーマは以下の(2)を実行してもよい。
(2) (1)の障害論理パスIDリストに含まれる論理パスの伝送帯域を絞る処理において、当該論理パスの送信元装置に対してバックプレッシャを実施する。
(3) (1)の障害論理パスIDリストに含まれる論理パスの伝送帯域を絞る処理において、まずは障害論理パスIDリストに含まれる論理パスよりも優先度が低い論理パスから優先的に絞る。
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
56 帯域制限指示部
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)
- 論理パスに光チャネルのタイムスロットを割り当て、前記論理パスにより受信したクライアント信号を前記論理パスに割り当てられている前記タイムスロットに分割し、前記タイムスロットに対応付けられた光波長を用いた複数の光サブキャリアにより前記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、
前記光波長が使用できない場合に、前記論理パスの伝送帯域を減少させ、使用できない前記光波長に対応した前記タイムスロットを避けるように、前記論理パスに割り当てられている前記タイムスロットを、減少させた前記伝送帯域に応じて変更する処理を行う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により伝送帯域を減少させた前記論理パスを用いて前記クライアント信号を送信する装置に対して、伝送帯域の減少を指示する帯域制限指示部を備える請求項1に記載のフレーマ。
- 前記タイムスロット割り当て部は、使用できない前記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伝送帯域を減少させる請求項1に記載のフレーマ。
- 前記タイムスロット割り当て部は、使用できない前記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優先度が低い前記論理パスの伝送帯域を減少させる請求項1に記載のフレーマ。
- 論理パスに光チャネルのタイムスロットを割り当て、前記論理パスにより受信したクライアント信号を前記論理パスに割り当てられている前記タイムスロットに分割し、前記タイムスロットに対応付けられた光波長を用いた複数の光サブキャリアにより前記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、
前記光波長が使用できない場合に、前記論理パスの伝送帯域を減少させ、使用できない前記光波長に対応した前記タイムスロットを避けるように、前記論理パスに割り当てられている前記タイムスロットを、減少させた前記伝送帯域に応じて変更する処理を行う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により伝送帯域を減少させた前記論理パスを用いて前記クライアント信号を送信する装置に対して、伝送帯域の減少を指示する帯域制限指示ステップを有する請求項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においては、使用できない前記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伝送帯域を減少させる請求項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においては、使用できない前記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優先度が低い前記論理パスの伝送帯域を減少させる請求項5に記載のフレーミング方法。
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