JP2000124868A - 通信システム - Google Patents
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Abstract
によりふさわしくより効率的でかつ既存のSDH装置と
互換性のある方法で使用して、改良した通信を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】広帯域信号を複数の狭帯域リンクを経て伝
送するため逆多重化を利用する通信システム。利用可能
なリンクを有効活用できるように、パケットまたはセル
形式であろうとなかろうと、入力データをパケット境界
にかかわらずバイト形式でバーチャル・コンテナ内に逆
多重化する。受信局で元のデータを再集合可能にするオ
ーバーヘッド信号が生成される。
Description
を同期デジタル・ハイアラーキ・ネットワーク(SD
H)を通じて送信する通信システムに関する。
ともない、通信ネットワーク内でのデジタル送信ベアラ
ーの選択が拡大している。プレジオクロナス・デジタル
・ハイアラーキ(PDH)は、1.544Mbit/
s、2.048Mbit/s、34,368Mbit/
sおよび139.468Mbit/sのような標準イン
ターフエィス速度を提供していたが、同期デジタル・ハ
イアラーキ(SDH)に今や取って代わられている。S
DHは、信号をバーチャル・コンテナに「マッピング」
してPDHインターフエィス速度で伝送する。事実、現
在のSDH装置のインターフエィスの大部分はPDHの
速度である。この「マッピング」の特徴は、将来の信号
のタイプも古い信号のタイプも平行してSDHネットワ
ーク上で送信できることにある。また、SDH内では対
策が、既存の装置と互換性を残しながら、信号の帯域幅
を拡大するためにとられてきた。
でかつ中断しないデータ・ビットのストリームで信号を
伝送することで最大効率化されているので、時分割多重
方式(TDM)と呼ばれる広い範疇に入る。
果、伝統的な音声トラフィックは多様な容量レベルでも
って合理的な効率で送信されることができる。これに対
して、ほとんどがパケット形式であるデータ・タイプの
信号は、SDHおよびPDHシステム上を伝送される
時、送信の非効率さを被る。この非効率さの主原因は、
選ばれたパケット・レートの帯域幅に対して適当なコン
テナの大きさが存在しない時に生ずる。
通信チャネルまたはベアラーを介して、非標準のまたは
より高速のビット速度の信号を送信する方法である。逆
多重化に使用されるより低速のチャネル数と所要のパケ
ット速度を注意深く一致させることで、TDM装置を用
いて効率的なデータ送信システムが構築できる。
トラフィックの処理に特別に適している。セル対セル・
ベースの広帯域ATM信号を分割かつ再構築すること
で、ATMセルを低容量PDH信号に逆多重化するため
の方法(IMAと呼ばれる)が開発されている。その後
に、これらPDH信号がSDH伝送システム上にマッピ
ングされることができ、IMAがSDH上で行なわれる
時は何時でも不要な信号を処理する2ステージ処理を生
ずる。さらに、IMA方法を他のタイプの広帯域データ
信号に適用することは、IMAにより使用される制御お
よび通信機構はATMセルの存在に依存するために難し
い。
テムによりふさわしくより効率的でかつ既存のSDH装
置と互換性のある方法で使用して、改良した通信を提供
することを目的とする。
ド間にSDHパスを有する通信システムであって、当該
パスに所定の帯域幅のバーチャル・コンテナを有するも
のにおいて、一のノードにおいて当該所定の帯域幅より
大きい帯域幅のパケット形式のデータを受信する手段
と、当該データをパケット境界にかかわらずバイト形式
に逆多重化して複数のバーチャル・コンテナで他のノー
ドに送信する手段と、他のノードにおいてこのデータを
受信して再集合化する手段と、個々のバーチャル・コン
テナの相違するパス長により生ずる遅延を補償する手段
と、を有する。
のデータ・タイプに適しており、SDH伝送システムに
より導入される特別のタイミング欠陥を補償することが
できる。
的な存在であり、同期伝送モジュール(STM)にのみ
存在し、そしてオーバーヘッド情報とペイロードのデー
タの両方を含む。異なるタイプのバーチャル・コンテナ
が、国際規格機関により定義され、各コンテナの大きさ
と構造、ペイロードのデータの形式とデータのタイミン
グを符号化する方法、管理及び維持目的のためのオーバ
ーヘッド・バイトの使用が決められる。現在のバーチャ
ル・コンテナ(VC−n)は、VC−12、VC−2、
VC−3およびVC−4を含む。
しい逆多重化マッピングを伝送するため、既存のバーチ
ャル・コンテナを使用する方法を提案する。
デジタル内容とその位相/周波数特性を、ATMセル方
式システムにより必要とされるであろう帯域幅を過剰に
使用をしなくても、正確に保存することができる。
を説明する。図1において、相対的に広帯域のデータ信
号がそれぞれより狭い帯域幅のベアラーのチャネルを持
つネットワーク上を伝送される。これらベアラーのチャ
ネルの数は、広帯域データを一緒に収容できるものが割
り当てられている。
る入力データ信号1は、信号分断器2に入力されて、い
くつかの狭帯域の信号、それぞれ典型的には2Mbit
/s、に分断されて、nチャネル3を経てユニット4に
送信され、そこで信号が再集合される。一般的に全ての
チャネル3の伝送時間は同じでないので、ユニット4は
入力信号の時間を調整し、各チャネル3の様様な相対的
遅延を補償する。これにより、元の信号は再構成され
て、出力信号5として出力される。このような、逆多重
化技術は、相対的に狭帯域幅容量を持つ既存の通信回路
を経て個々のデータ信号を送信する必要がある時に用い
られる。
のである。図2では、信号が装置21から装置22へ、
データを典型的に標準の2Mbit/s帯域幅を各々持
つバーチャル・コンテナ(VC)23内に入れて伝送す
るように構成されたSDH通信システムを経て送られ
る。
するように示されているが、実際には他のデータ速度お
よび他の入力信号のタイプもまた入力される。LAN信
号24は8Mbit/sの帯域幅を有しイーサネット・
インターフエィス25により受信される。デジタル化ビ
デオ信号26は5Mbit/sの帯域幅を有しビデオC
ODECインターフエィス27により受信される。そし
てATM信号28は20Mbit/sの帯域幅を有しA
TMアダプタ29により受信される。すなわち、データ
はバイト、セラーパケット形式で受信可能である。
てその機能が詳細に説明されるVC−IM(仮想コンテ
ナ−逆多重化)ユニット30により、バイト形式でマッ
ピングされる。
を2Mbit/sのストリームに変換し、各ストリーム
をバーチャル・コンテナで通信システム23を経て装置
22へ伝送し、装置22内のユニット31はバーチャル
・コンテナを非マップ化しそしてそれぞれバーチャル・
コンテナが経由した様様の通信パスにより生じた相対的
な遅延を補償する。
れ、それぞれのインターフエィス・ユニット32、3
3、34を経由して場合に応じてLAN信号、デジタル
化ビデオ信号、ATM信号として出力するために送られ
る。入力信号を逆多重化技術を用いてバイト形式にマッ
ピングしてバーチャル・コンテナに入れることにより、
利用できるSDHの帯域幅を効率的に使用できる結果と
なり、SDHネットワークの中間ノードを修正する必要
がない。
イトに分断し、そしてその後に元のデータ・ストリーム
に再集合するに用いられる方法は、SDHシステム内で
データ信号を送信するために最大効率化されており、広
帯域信号のタイミング特性を保存する共に各VC(バー
チャル・コンテナ)により経験される差分的パス遅延の
補償も含む。
送信機能が、特定の入力信号タイプ、この場合はパケッ
トまたはセル形式と仮定する、に関して図3に示されて
いる。データ・アダプタ機能40が広帯域信号41中の
データ・パケットまたはセルを受け取り、パケットまた
はセルのアドレスに関連するいかなるルーテイング機能
も実行する。不規則な時間間隔でデータ・アダプタ40
に到着することができるパケットまたはセルは、データ
線形化器42内で連続データ・ストリームに変換され
る。定常なストリームのデータを作成するに用いられる
手法は、十分に標準化されており、定義されている。た
とえば、ATM信号については、実際のデータを運ぶセ
ルの間に空のセルを導入するという手法が存在する。
データは、その後にデータ分断器43によりパケットま
たはセル境界に関係無く、8ビット・バイトに分断され
る。データの引き続く各バイトは、順に、すなわち、ラ
ウンド・ロビン方式で、m個のVC−nリンクの各々に
挿入される。バイト順序の情報を見失はないようにする
ため、三レベル順序番号付け方法が使用される。この方
法は、図5を参照してVC−IM−12マッピングの場
合を考える時により詳細に検討される。
よびK4バイトからなるVC−12パスオーバーヘッド
(POH)を持つ標準のSDH VC−12コンテナの
500マイクロセカンドのマルチフレーム・フォーマッ
トを構築する。この構造は、既存のSDHネットワーク
内で各VCM−IM−12リンクが運ばれる時、互換性
を保証する。オーバーヘッド・バイト挿入機能45は、
予備のSDHオーバーヘッド・スロットを利用して、V
C−IMマッピングに特有の新バイトを挿入する。すな
わち、以下に詳細に説明されるフレーム番号指示子(F
NUM)、新しい通信メッセージが受け取られたことを
示すメッセージ・チエック(MCHK)バイトおよびメ
ッセージ番号(MSN)、図5において詳細に示される
6マルチフレーム・オーバーヘッド・バイト(OHB0
−OHB5)である。
の標準的マッピング方法の一部をなすTU−12ポイン
タを利用する。TU−12ポインタは、マルチフレーム
内の他の全てのバイトが一定の相対的位置を維持するV
C−IM−12マルチフレーム62内のV5バイト61
の位置を定義する。この結果、データがマッピングされ
る128ペイロード・バイトの順序が各VC−IM−1
2内で明確に定義される。
ーヘッド・スーパーフレーム(図6)内のリンク順序識
別子(LSI)の使用を含む。オーバーヘッド・スーパ
ーフレームは、各8VC−IM−12マルチフレーム
(図5)ごとに繰り返される構造を持ち、VC−IMグ
ループのネットワーク接続を標識付けおよび追跡するた
めに管理システムにより使用されるグループID(GI
D)およびリンクID(LID)値と、VC−IM−1
2接続の両端間に通信および制御メッセージを運ぶため
に使用される32メッセージ・バイト(MSGB0−M
SGB31)と、一つのLSIバイトとを含む。送信側
において、VC−IM−12グループを構成するm個の
VC−12リンクの各々に独特のLSI番号が与えら
れ、バイトを連続したVC−12内に挿入するために用
いられるラウンド・ロビン順序を識別する。
おいて、第一および第二レベルのバイト順序番号付けの
組合せ効果の例を示す。図7では、グループは4リンク
からなり、データ・パケット・サイズは13バイトであ
る。第一リンクの第一ペイロード・バイト71は、デー
タストリームのバイト1を含む。第一リンクの第二ペイ
ロード・バイト73にデータストリームのバイト5が挿
入されるまで第二リンクの第一ペイロード・バイト72
は、データストリームのバイト2を含む。これは、バイ
ト13まで続けられ、その後に、次のデータパケットの
バイト1(もし新パケットがなければ詰物バイト)が第
二リンクの第4番目のペイロード・バイト74にマッピ
ングされる。オーバーヘッド・スーパーフレーム内で運
ばれるLSI値は、図7の各リンク対して表示される。
オーバーヘッド構造(図8)が存在し、VC−4に関連
したAU−4ポインタ内に第二レベルの順序番号付けが
含まれると共に、LSIバイトを含んでいる。他のSD
Hコンテナ・レート(たとえばVC−2およびVC−
3)に対応して、さらにVC−IM−nマッピング・フ
ォーマットは、VC−IM−12またはVC−IM−4
フォーマットのいずれかに類似している。
7および8に示されるFNUM値を使用する。オーバー
ヘッド・バイト挿入機能45は、FNUM位置に循環的
番号付けバイトを、連続するマルチフレーム(VC−I
M−12)またはフレーム(VC−IM−4)で十進数
値で増加が0から255となるように、付け加える。F
NUM値が255に到達すると、次のマルチフレーム/
フレームは0のFNUM値を含み、そして以前と同様に
増加する。
いて送信されるFNUM値は、図7中の各リンクにおけ
る例示の値151のように、一致する。しかし、受信側
に到達した時は、各VC−IM−12リンクのパス遅延
の違いにより異なることがある。
おいては、元のデータ信号が入力するVC−nリンクか
ら復元される。復元工程は、主として、三レベル順序番
号付け構成を用いて符号化した際の元のデータ順序を識
別すること、そして個別のリンク上に発生した相違する
遅延を補償することである。
ためのメカニズムは、個別のVCの各々に対して、VC
受信機能55内で実行される。たとえば、VC−12信
号に対しては、TU−12ポインタを解釈してV5バイ
トの位置を決定し、オーバーヘッド・バイトV5、J
2、N2およびK4を回復し、これらオーバーヘッド・
バイトの値に基づいて管理機能を実行する。
M−nフレーム(たとえば図5及び図8)の開始を見つ
けると、第二レベルの順序復号化を実行することができ
る。これは、FNUM値とLSIバイト値を抽出するた
めに、オーバーヘッド・バイト抽出ユニット50でVC
−IM−nのオーバーヘッド・バイトにアクセスするこ
とを含む。オーバーヘッド・バイト抽出ユニット50は
また、MSGBnバイトに含まれる32バイト・メッセ
ージをリンク/グループ管理ユニット51へ送る。リン
ク/グループ管理機能は、グループの状態に関して送信
側と通信の送受を行い、そして、VC−IMデータ伝送
機構を制御する。
的に使用されて、遅延補償及びデータ再集合ユニット5
2に入るSDHフレーム同期バイトを再配列し、ユニッ
ト52から出て行くデータストリームを作成する。この
データストリームにおいては、より低いFNUM値を持
つバイトが先に出て、同じFNUM値ではより低いLS
I数のバイトが先に出る。ユニット52には、データ記
憶装置が組み込まれていて、グループ内の最速リンクと
最遅リンク間の最大遅延に関係するバイト数を記憶す
る。この単純な最配列機構は、遅延が+/−(FNUM
MAX/2)VC−IM−nフレームより大きくない限
り、バイトの順序の完全性を維持する。VC−12で
は、これは最小(128xFNUM/2xN)バイト、
ここでNはグループ内のリンク数、を記憶できるデータ
記憶に対応する。復元された広帯域信号は、そしてアダ
プタ53で、VC−IM接続上で伝送されている信号の
タイプに応じて適当なインターフエィス・フオーマット
に変換される。タイミング発生器54により提供される
再タイミング機能はSDHシステム・クロックを使用し
て出力される広帯域信号の位相/周波数特性を生成す
る。
うに、ネットワークを横断する適当なVC−nチャネル
3接続を必要とする。これは既存のSDHネットワーク
管理機能を使用することで、VC−IM機能の管理とは
独立して行うことができる。オーバーヘッド・スーパー
フレーム(図6)は、追加的な2局間VC−IM−n構
成情報を通信するため32バイト・メッセージ信号を含
む。このメッセージ信号は、変化するトラフィツクに対
応して臨時のリンクの追加または既存のリンクの取り外
しのような、VC−IMグループのサイズの動的変化を
再調整する際に、システムの端末間で通信するために用
いられる。もし中間のSDH装置がVC−IM−nオー
バーヘッドを認識できない場合は、SDHタイプのオー
バーヘッドをこのようにVCM−IMグループを管理す
るために用いることにより、柔軟な管理システムを、現
在のSDHネットワーク管理機能内に組み込むことかあ
るいはVC−IM−n経路の各端末の装置にアクセスす
る別個のコントローラにより管理することで、達成でき
る。
ク図。
ク図。
成を説明する図。
示す図。
Claims (9)
- 【請求項1】二つのノード(21、22)間にSDH
(同期デジタルハイアラーキ)パスを備え、当該パスが
所定の帯域幅のバーチャル・コンテナを持つ通信システ
ムであって、前記一のノード(21)において、前記所
定の帯域幅より大きな帯域幅を持ったパケット形式デー
タを含む入力データを受信する手段(40)と、前記入
力データを前記他のノードへ伝送するためパケット境界
にかかわらずバイト形式で複数のバーチャル・コンテナ
上に逆多重化する手段(42、43、44、45)とを
有し、前記他のノード(22)において、前記データを
受信し再集合する手段(50、51、52)と、個々の
バーチャル・コンテナの異なるパス長に起因する遅延を
補償する手段(52)とを有する、前記システム。 - 【請求項2】前記他のノードへ伝送するため連続するバ
イトを順番に各バーチャル・コンテナに挿入する、請求
項1記載のシステム。 - 【請求項3】前記複数のバーチャル・コンテナが位相相
関であり、前記一のノードにおいて各バーチャル・コン
テナ内に位相関係を示すオーバーヘッド・バイトを挿入
する手段を有する、請求項1または2記載のシステム。 - 【請求項4】入力広帯域データ信号から導出されたデー
タを運搬する複数のバーチャル・コンテナが、前記デー
タ信号の再集合を容易にするためにバーチャル・コンテ
ナを識別するためのオーバーヘッド・バイトを含む、請
求項1、2または3記載のシステム。 - 【請求項5】参照バイトを識別するためにTUまたはA
Uポインタを使用する第一レベル、バーチャル・コンテ
ナの繰り返し順序を識別するためにLSI番号を使用す
る第二レベル、および異なるパス遅延を識別するために
フレーム番号識別子(FNUM)を使用する第三レベル
の三レベル順序番号付け方式を利用したバイト順序を探
知するための手段を有する、請求項4記載の前記システ
ム。 - 【請求項6】前記他のノードにおいて、データを再構成
するためにLSIおよびFNUMを利用して、より低い
FNUM値を持つバイトが最初に出て、同じFNUM値
を持つバイトではより低いLSI数を持つバイトがより
高いLSI数を持つものより先に出るように再構成する
手段を有する、請求項5記載の前記システム。 - 【請求項7】前記一のノードが、それぞれ異なる帯域幅
と信号方式を有する複数の入力データ・ストリームを受
信するように構成された、請求項1ないし6記載の前記
システム。 - 【請求項8】受信される入力データの帯域幅と方式の変
化に依存して、特定の入力データ・ストリームの伝送に
関連するバーチャル・コンテナの数を増減する手段を有
する、請求項7記載の前記システム。 - 【請求項9】異なる帯域幅のバーチャル・コンテナを有
する、請求項1ないし8記載の前記システム。
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