図1は、本発明の実施形態のATMセルサービス装置と各種ネットワークとの関係を示した図である。
DS3ネットワーク13は、現在北米において広く普及しており、現存のネットワークとして将来も残る可能性が高い。これに対し、近年では、ATMネット ワーク14もほぼ実現化されており、ATMネットワーク14の境界装置(他のネットワークとの境界に位置する装置)15とDS3ネットワーク13のATM ネットワーク15側の境界装置16との間にインターフェース装置を設けることによって、ATMネットワーク15とDS3ネットワーク13の相互の乗り入れ が可能となっている。
また、最近では、伝送信号形態として光信号を使用するSONETネットワークが実現されている。SONETネットワークは、リング状に構成されることが多く、図1の ように、複数のノード(ADM装置(Add/Drop Multiplexer 装置))がリング状に接続されたSONETリングネットワーク10を構成している。このSONETリングネットワーク10に乗り入れる場合には、信号をい ずれかのノード11から入力する必要がある。また、SONETリングネットワーク10から信号を受け取るためには、いずれかのノード11で抽出される信号 を受信する必要がある。そこで、DS3ネットワーク13のSONETリングネットワーク10側の境界装置17とノード11をインターフェースを介して接続 する。
この場合、従来では、DS3ネットワーク13の信号をSONETリングネットワーク10の信号にマッピングするインターフェー ス装置は設けられていたが、DS3ネットワーク13に接続されるATMネットワーク14のATMセルを直接SONETリングネットワーク10の信号にマッ ピングする装置は存在しない。
本発明の実施形態のATMセルサービス装置12は、SONETリングネットワーク10のノードである ADM装置11内あるいは、その外部であって、DS3ネットワーク13の境界装置17とのインターフェース部分に設け、ATMセルがマッピングされた DS3ネットワーク13の信号のATMセルをSONETリングネットワーク10の信号に載せ変えること、または、ATMセルがマッピングされたSONET リングネットワーク10の信号のATMセルをDS3ネットワーク13の信号にマッピング可能とする装置である。
図2は、本発明の実施形態のATMセルサービス装置の概略構成を示した図である。図2において、北米非同期DS3ネットワークから入力したDS3(44.736Mbps)信号は、北米非同期DS3/ATM セルデマッピング部20のDS3インターフェース回路21においてDS3信号を終端し、ATMセル抽出回路22においてDS3信号からATMセルを抽出す る。ATMセル/北米新同期SONET STSマッピング部23では、ATMセルをSONET STS信号にマッピングする。この時、DS3信号がSTM(Synchronous Transfer Mode )信号ならば、DS3信号からATMセルを抽出するATMセル抽出回路22をバイパスする。
逆に、北米新同期SONETネットワーク から入力したSTS信号は、北米新同期SONET STS/ATMセルデマッピング部24のSTSデマッピング回路25において、STS−1信号を終端し、ATMセル抽出回路26においてSTS−1信号か らATMセルを抽出する。このとき、STS信号がSTM信号ならば、STS信号からATMセルを抽出するATMセル抽出回路26をバイパスする。ATMセ ル/北米非同期DS3マッピング部27では、ATMセルをDS3信号にマッピングする。このとき、STS信号がSTM信号をマッピングしたものならば、そ のままDS3にマッピングする。
また、後述するように、本発明の実施形態では、DS3信号におけるATMセルサービス装置を実現させ る上で、SONET側でのアラーム検出時の出力AIS信号の周波数の安定化を実施するために、STMモード時は、ATMモード時にセルの多重に使用する VCXO(局部発振器)を自走させて使用することで、アラーム発生時においても、周波数変動はVCXOの偏差分のみの変動しか持たず、かつ、STMモード 時に使用しない、ATMモード用VCXOを用いることで、改めて発振器を用意すること無く、回路規模を縮小することが出来る。
図3は、本発明の実施形態に従ったATMセルサービス装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図3において、×3chと記載されているブロックは、3チャネル分の同じ構成が設けられていることを示している。また、以下の実施形態では、図2の DS3ネットワークとSONETネットワークとの接続にのみ限定されるものではなく、SONETネットワークとSONETネットワークとの接続、DS3 ネットワークとSONETネットワークとの接続、E3ネットワークとSONETネットワークとの接続に適用できるものである。従って、SONETネット ワークを上流ネットワークとし、このSONETネットワークに接続する、SONETネットワーク、DS3ネットワーク、あるいは、E3ネットワークを下流 ネットワークとする。
図3の左からラインインターフェースブロックに入力するDTPinは、下流ネットワークのポジティブ信号であり、DTNinは、下流ネットワークのネガティブ信号であり、更に、CLKinは、ポジティブ信号とネガティブ信号を送信する際に一緒に伝送されるクロック信号である。
これらの信号がラインインターフェースブロックに入力すると、まず、ループバック転送するためのブロックLBを通過する。ブロックLBは、障害が生じたと きなどに、信号をこの部分で折り返し伝送するものである。下流ネットワーク信号の折り返しと同様に、上流ネットワーク信号も、必要な場合には、ブロック LBにおいて、折り返し伝送される。ブロックLBでループバックされない場合には、下流ネットワークからの信号は、ブロック30に入力される。
ブロック30では、ブロックDECにおいて、信号がデコードされ、ブロックBPV ERR DETにおいて、デコード信号にビットエラーがあるか否かが判断される。また、ブロックLOS DETにおいては、信号の欠落があるか否かが判断され、AIS DETでは、信号にアラーム・インディケーション・シグナルが含まれているか、すなわち、デコードされた信号情報に誤りが含まれているか否かが判断され る。また、ブロックSYNCでは、DS3信号の同期が取れているか否かが判断される。同期が取れていない場合には、受信した信号は正常には受け取れていな いと判断する。更に、DS3信号の同期が取れており、信号が正常に受信されていると、ブロックS/LOH DROPにおいて、セクションオーバヘッドとラインオーバヘッドが抽出される。
このように、ラインインターフェースブロックに入力されたDS3信号は、上記各ブロックにおいて処理され、データとして、STS多重ブロックに入力される。また、このとき、データと一緒にクロック信号とAIS信号がSTS多重ブロックに入力される。
STS多重ブロックでは、入力されたデータの種類により処理を分ける。すなわち、入力されたDS3信号がSTS−1信号をマッピングしたものである場合に は、ブロック32に信号が入力される。ブロック32では、メモリMEMSに信号を格納し、所定のクロックで出力することにより、デスタッフを行う。また、ブロックPTR GENでは、SONETネットワークの信号フォーマットであるSTS−1フレームの位相ずれを調整するためのポインタを生成し、信号に埋め込んで出力する。
また、STS多重ブロックに入力された信号がDS3信号にSTM信号をマッピングした信号である場合には、メモリMEMSにおいて、ビットレートを変換して出力する。
更に、STS多重ブロックに入力された信号がDS3信号にATMセルをマッピングした信号である場合には、ブロックPLCP SYNCとブロックCRSYNCにおいて、ATMセルをDS3にマッピングする際に予め決められたフォーマットであるPLCP(Physical Layer Convergence Protocol)フレームの同期をとり、更に、ATMセルの同期をCRバイトを用いてとり、ATMセルをブロックCELL Buffに入力する。ブロックCELL Buffはバッファであり、入力されたATMセルをSTS−1信号のビットレートに合致するようなタイミングで出力する。
このように して、STS−1信号のビットレートに合致した信号が生成されると、ブロックSTS POH INSにおいて、パスオーバヘッドがこれらの信号に挿入され、ブロックJ1 INSにおいて、パスオーバヘッドにフレームの先頭を示す識別子をJ1バイトが挿入される。そして、ブロックS/LOH GENにおいて、セクションオーバヘッドとラインオーバヘッドが生成され、ブロックSTS−1 MAPにおいて、上記で生成された信号に付加されてSTS−1信号とされ、ブロックSTS−3 BYTE MUXにおいて、STS−1信号が3チャネル分多重されてSTS−3信号とされる。そして、ブロックSTS−3 SPGにおいて、STS−3信号と共に送信されるクロック信号が生成されて、上記で生成されたSTS−3信号と共に送出される。
ブロックDwn DETは、SONETネットワークから入力される同期クロック信号がダウンしていないか否かを判断する機能である。また、SONETネットワークから入力される信号は、最初にSTS分離ブロックに入力される。図3で は、現用回線(WORK)と予備回線(PROTECTION)の信号が入力されている。現用回線と予備回線は、それぞれデータを伝送する回線とクロック信 号を伝送する回線とからなっている。従って、STS分離ブロックにおいても、STS−3信号の同期が正しいか否かを判断するブロックSTS−3 SYNCが現用と予備にそれぞれ設けられている。また、STS−3フレームのB1バイトを用いて、STS−3フレームに信号誤りがないか否かをチェックす るブロックB1 CHKもそれぞれ現用と予備に設けられている。ブロックDwn DETは、上述したように、SONETネットワークから送信される同期クロックがダウンしていないか否かを判断する機能である。
ブロックSTS−3 PGは、SONETネットワークのSTS−3信号に同期したパルスを生成するブロックである。また、ブロックP−SWは、SONETネットワークから入力 された現用回線と予備回線の切り替えを行うプロテクションスイッチである。そして、入力されたSTS−3信号は、ブロックSTS−3 BYTE DMUXにおいて、STS−1信号に分離される。分離されたSTS−1信号は、ブロックSTS POH DETにおいて、パスオーバヘッドが検出され、ブロックJ1 CHKにおいて、J1バイトのチェックが行われ、ブロックS/LOH DETにおいて、セクションオーバヘッドとラインオーバヘッドが検出される。
そして、STS−1信号から得られたデータが他のプロトコルをマッピングしていないデータである場合には、ブロック35に入力され、メモリMEMに格納さ れる。そして、メモリMEMからDS3信号のビットレートに合致した速度で読み出され、ラインインターフェースブロックに送出される。
STS−1信号から得られたデータがSTM信号をマッピングしたものである場合には、ブロック36に入力される。ブロック36においては、DS3信号のデ スタッフが行われ、わずかな同期信号からのずれが修正される。更に、デスタッフ後の信号は、ブロックBIT LEAKに入力され、STS−1からヘッダが取り除かれたために出来た、信号のビットレートの揺らぎが修正されてラインインターフェースブロックに出力される。
また、STS−1信号から得られたデータがATMセルをマッピングしたものである場合には、ブロック37に入力される。ブロッ ク37においては、ブロックCR SYNCにおいて、ATMセルの同期が取れているか否かが確認され、次に、ブロックPLCP MAPにおいて、ATMセルをPLCPフォーマットにマッピングし、ラインインターフェースブロックに送出する。
STS分離ブロックからは、上記のようにして得られたデータの他に、クロック信号やAISがラインインターフェースブロックのブロック31に入力される。
ブロック31では、局所発振器からの周期信号をブロックPLLにおいて、周波数調整して、所望のクロック信号を得る。ブロックVCXO DOWN DETは、局所発振器がダウンしているか否かを検出する機能である。
STS分離ブロックからラインインターフェースブロックへ入力されたデータは、メモリMEM Rに格納され、ブロックPLLで生成されたクロック信号に基づいて読み出され、DS3信号のビットレートと合致したビットレートの信号とされる。更に、ブ ロックS/LOH INSにおいて、セクションオーバヘッドとラインオーバヘッドが挿入され、ブロックSYNCにおいて、生成されたDS3信号の同期が確認され、ブロック CODでコーディングされて、出力される。
このようにして、コーディングされたDS3信号は、ブロックLBを通して下流ネットワークに送出される。図4〜図9は、本発明の実施形態のATMセルサービス装置の下流ネットワークからSONETネットワークへの信号を処理する上り側インターフェース装置の詳細な構成図である。
なお、以下では、1チャネル分について説明するが、実装形態としては、1チップに3チャネル分が実装される。図4は、 1チャネル分のインターフェース装置の下流ネットワーク側の半分の構成を示しており、同図の左から、デジタル信号に変換された下流側信号が入力されること を前提にしている。まず、下流ネットワーク側からポジティブデータDATA(p)と、ネガティブデータDATA(n)、及びクロックCLKが入力される。 セレクタ40は、この通常入力データとループバック時に同図のT−LBから入力されるデータとの何れかを選択し、出力する。入力されたデータは、分岐41 −1、41−2において、いずれかに分岐される。下流データにE3フォーマットでATMセルがマッピングされている場合には、図4の 下側に出力し、その他の場合は、図の左側に出力する。この切り替えは、ユーザが本実施形態のATMセルサービス装置を使用する場合に、当該装置に入力され る下流信号は、ATMセルをE3フォーマットで搭載しているか否かを予め知得しておき、それに合わせて、分岐41−1、41−2からどの方向に信号を送出 するかを決定して、設定する。分岐41−1、41−2は、通常、2つのフリップフロップとイネーブル信号からなっており、イネーブル信号を一方のフリップフロップに入力し、他方にイネーブル信号の論理反転したものを入力することにより、一方にのみ信号を送出するようにする。以下の図及び説明において、分岐 部分が四角で示されている場合は、分岐41−1、41−2と同様の構成を意味するとする。
分岐41−1、41−2から図4の 左側に信号が出力された場合には、信号は、LOS(Loss Of Signal)決定部42に入力される。ここにおいて、信号の欠損があるか否かが判断される。さらに、該信号は、デコーダ43に入力されて、デコードさ れ、デコードの結果のビット誤り検出部BPVでビット誤りが検出される。その検出結果は、不図示の管理装置に送信される。
デコードされた信号は、分岐44において、下流信号がSTS−1信号であるときには、図の左側に送出され、STMをダイレクトマッピングしたもの、あるいは、ATMをマッピングしたものである場合には、図の下側に送出される。
STS−1信号である場合には、次に、シリアル/パラレル変換部S/Pによってパラレル信号に変換され、STS−1信号の同期検出部STS−1 SYNCに入力される。同期検出部STS−1 SYNCで検出した結果は、フレームはずれ決定部OOF DETに入力されて、フレームはずれが生じていないか否かが判断される。
次に、該信号は、デスクランブル部DSCRに入力されて、デスクランブルされて出力される。そして、B2バイトチェック部B2 CHKにおいて、B2バイトがチェックされ、S1バイトチェック部S1 LOSMESにおいて、S1バイトのメッセージチェックが行われ、Z2バイトチェック部Z2 FEBEL において、ラインオーバヘッドのFEBE(Far End Block Error)がチェックされてエラーが生じていないか判断される。更に、セクション/ラインオーバヘッド抽出部S/LOH DROPにおいて、セクションオーバヘッドとラインオーバヘッドが信号から抽出される。これらのオーバヘッドのデータは、管理装置に送られると共に、対向 局警報検出部RDI L DETにおいて、ラインオーバヘッドの対向局警報情報が検出され、AIS検出部AIS LDETにおいて、ラインオーバヘッドのAISが検出される。
更に、次の段では、ポインタ検出部PTR DETにおいて、ポインタが検出され、ロス・オブ・ポインタ検出部LOP DETにおいて、Loss Of Pointer の状態が検出される。また、AIS P検出部AIS P DETでは、パスオーバヘッドのAISが検出される。更に、H1、H2検出部では、H1、H2バイトが全て“1”に設定されているか否かを判断する。この H1、H2バイトが全て“1”に設定されている場合には、現在処理中のSTS−1信号がエラー信号であると判断する。
次に、分岐44 において、図の下側に信号が送出された場合には、この信号は、セレクタ45と46に入力される。セレクタ45は、後述のテストパターン生成部からのテスト パターン信号を入力するか、あるいは、下流ネットワークからの通常信号を入力するかを選択する。セレクタ46は、テストパターン信号の送信が行われている 場合に、そのテストパターン信号をテストパターン検出部TEST Pattern DETに入力するか否かを選択するセレクタである。
セレクタ45において、下流ネットワークからの通常信号を選択した場合には、DS3同期部DS3 SYNCにこの信号が入力される。DS3同期部DS3SYNC45−1では、STS−1の場合と同様に、DS3信号の同期状態が検出され、フレームはずれ 検出部OOF DET45−2において、DS3信号のフレームはずれ(OOF:Out Of Frame)が起こっているか否かが判断される。また、フレームエラー検出部F.M.Errでは、フレーム自身のビット列にエラーが生じていないか否かを 判断する。その結果は、管理装置に送信される。
DS3同期部において同期検出された信号は、次に、パリティチェック部Parity CHKにおいて、パリティチェックを受け、次に、信号障害を示すAIS/BLUE信号検出部AIS/BLUE DET45−3において、信号障害の発生状況が検出される。AIS信号を使用するか、BLUE信号を使用するかは、ユーザが選択して、設定する。BLUE 信号は、用途はAIS信号と同様であって、DS3に設けられた固 有の信号であり、BELLCORE規格 GR499−CORE10.5.1.1に準拠したものである。更に、アイドル信号検出部IDLE SIGNAL DET45−4では、現在処理している信号がアイドル信号であるか否かを判断する。RAI検出部RAI DETでは、DS3信号のRAIバイトを見て、STS−1のRDIと同様の対局警報を検出する。
Cビットパリティ検出部C−bit Parityでは、DS3信号が、DS1信号が直接マッピングされたCビットフォーマット信号であるか否かによって、Cビットフォーマットのパリティを検 出する。本実施形態のATMセルサービス装置に入力されるDS3信号がCビットフォーマットを使用しているか否かの情報は、ユーザが取得し、不図示の管理 装置から、Cビットパリティ検出部C−bit Parityを動作させるか否かを設定する。Cビットパリティ検出部C−bit Parityが動作している場合には、Cビットフォーマットを使用して、対局警報情報FEAC、ブロックエラーFEBE、Cビットフォーマットのパリ ティ、信号がどこから送出されたか等のメッセージであるISIDメッセージを検出する。FEACは、対局において警報が生じた場合に、信号をループバック する機能を備えており、ループバックするか否かは、不図示のループバックコントローラLB contに送信される。
そして、当該信号は、分岐49に入力される。分岐49では、ユーザが、DS3信号がSTM信号がマッピングされたものか、ATMセルがマッピングされたものかによって、FF(フリップフロップ)のいずれかを設定してFFから出力されるようにする。
分岐41−1、41−2で、図の下方に信号が出力された場合は、E3フォーマットによってATMセルがマッピングされていることを示す。この場合、信号 は、デコーダ48によってデコードされ、ビット誤り検出部BPVによってビット誤りが生じているか否かが判断され、結果は、不図示の管理装置に送られる。 次に、信号は、AIS検出部AIS DETによって検出され、障害が生じていないか否かの判断が行われる。
次に、E3同期部E3 SYNCにおいて、E3フォーマットの同期状態が検出されフレームはずれ検出部OOF DETにおいて、フレームはずれが生じているか否かが判断される。更に、RDI検出部RDI DETにおいて、対局警報が検出され、FEBE検出部で、ブロックエラーが検出され、BIP−8エラー検出部BIP−8 ERR DETにおいて、ビットエラーが生じていないか否かが判断される。そして、次に、E3フォーマットのタイミングマーカーを検出し、更に、ペイロードタイプ をペイロードタイプ検出部Payload Type DETで検出し、NR/GC検出部NR/GC DETにおいて、E3フォーマットの保守情報であるNRバイトとGCバイトを検出する。
セレクタ46は、後述するテストパターン生成部から送出されたテストパターンがDS3フォーマットのものか、E3フォーマットのものかによって、デコーダ 43から入力された信号か、DS3 SYNC48を介して入力された信号を選択し、テストパターン検出部TEST Pattern DETに入力するものである。セレクタ47は、下流ネットワーク側から入力されたテスト信号か、上流ネットワーク側から入力されたテスト信号のいずれをテ ストパターン検出部TEST Pattern DETに入力するかを選択するものである。テストパターン検出部TEST Pattern DETには、1チップ上に実装される3チャネル分のテスト信号の内、いずれかが入力される。
図5は、クロック選択回路の構成図である。図4のインターフェース装置は、1チップ上に3チャネル分実装されるが、そのインターフェース装置外のチップ上に図5の回路は設けられる。図5の回路は、図4の下流ネットワークからのクロック信号を3チャネル分入力し、インターフェース装置のドライブクロックセレクタDRV CLK SELでいずれかのクロックを選択し、ドライブクロックとして出力する。すなわち、1チップに搭載されている3チャネル分のインターフェース装置は、3 チャネルのクロック信号の内、最も精度の良いものを共通に用いて動作することになる。
図6は、図4のインターフェース装置のSONETネットワーク側の半分の構成を示す図である。図4の 回路から入力されたSTS−1信号は、ポインタ変更メモリPointer Change MEMに入力される。ポインタ変更メモリPointerChange MEMでは、下流ネットワークからのクロックと、インターフェース装置が生成するクロックとのずれを修正するために、スタッフ/デスタッフしてSTS−1 信号を出力する。次に、スタッフ/デスタッフすることによって、STS−1信号の先頭位置がずれるので、ポインタ生成部PointerGENにおいて、ポ インタの値をインクリメントしたり、デクリメントして、STS−1信号に挿入する。そして、このように処理されたSTS−1信号は、セレクタ50から出力される。
また、DS3にSTM信号がダイレクトマップされている信号が図4の 回路から入力された場合には、DS3メモリDS3 MEMにおいて、信号のビットレートを変換し、AIS挿入部DS3 AIS INS及びアイドル信号挿入部DS3 IDLE INSにおいて、必要がある場合には、AIS信号あるいは、アイドル信号が挿入される。そして、ダイレクトマッピング部DS3 Direct Mapping及び、スタッフ制御部Stuff Controlにおいて、スタッフ制御をしながら、DS3信号をSTS−1信号にダイレクトマッピングする。そして、セレクタ51を通過し、パスオーバ ヘッド挿入部STSPOH INSにおい て、オーバヘッドの各バイト(J1、F1、Z3、Z4、Z5、C2、G1、B3が生成された後、パスオーバヘッドとしてセレクタ51からの信号に挿入され る。C2バイトは、STS−1フレームのペイロードにどのような種類の信号が含まれているかを示すバイトで、ブロックC2 GENを介して、マン・マシン・インターフェースMMIからユーザが設定可能となっている。このようにして、構成されたSTS−1信号は、セレクタ50を 介して出力される。
図4か ら、DS3信号にATMセルがマッピングされた信号DS3 ATMDataが入力された場合には、分岐52において、ATMセルがダイレクトマッピングか、PLCPフォーマットでマッピングされているかによって処 理が分かれる。ダイレクトマッピングされている場合には、セレクタ53、54を介して出力される。
ATMセルがPLCPフォーマット でマッピングされている場合には、PLCP同期部DS3 PLCP SYNC52−1において、同期が検出され、フレームはずれ検出部52−2で、フレーム同期はずれ(OUT OF FRAME)が起きているか否かが判断される。そして、次に、PLCPパスオーバヘッド検出部DS3 PLCP POH DETにおいて、PLCPパスオーバヘッドの各バイトC1、B1、G1、を検出し、デスタッフ部DS3 PLCP Destuffにおいて、デスタッフされて、セレクタ53、54を介して、次段の回路に送出される。ここで、図4に 示されているLOS DET42で信号の欠損(LOS)があると判断される場合、OOF DET45−2でDS3信号のフレームはずれが起こった場合、AIS/BLUE DET45−3で信号障害が検出された場合、IDLE SIGNAL DET45−4で現在処理している信号がアイドル信号であると判断された場合又は、図6に示されるフレームはずれ検出部OOF 52−2でフレーム同期はずれが起きていると判断した場合は、図7、図8の テーブルに基づいてハードウェアにより、IDLE CELL/Unassigned CELL INS54−2からIDLE CELL又はUnassigned CELLをセレクタ55を通してDS3フレームにマッピングする。それと、同時に、いずれの場合にも、各DET(42、45−2、45−3、45−4)や OOF(52−2)の後段の回路からCELL buffer54−3までの回路動作を停止状態にする。具体的には、DET(42、45−2、45−3、45−4)やOOF(52−2)の後段回路の出力 を“L”に強制設定することで実現できる。ここで、図7、図8のテーブルは、DS3信号にATMセルがマッピングされている場合にAISやBLUE信号が検出された場合に分けて、どのような処理をすべきかを規定するテーブルである。
また、E3フォーマットで、ATMセルがマッピングされていた場合には、図4の 出力からそのままセレクタ54を介して、次段の回路に出力される。セレクタ54から出力された信号は、HEC(Header Error Control)検査部HEC CRC CALにおいて、HECが異常を示しているか否かが算出され、HEC同期部HEC SYNC及びHEC同期状態監視部LCD/OCD/WORK stateにおいて、HECの同期状態がどのようになっているかを調べる。そして、次に、ブロックCorrect/Defect stateに信号が入力される。このブロックでは、ユーザの指定により、HECの同期状態が崩れている場合、その障害を修正する機能である。ユーザが障害 を修正すると指定した場合には、このブロックからは、HECの同期状態が修正されたATMセルが出力され、ユーザが障害を修正しないとした場合には、 ATMセルはそのまま出力される。
次に、ATMセルは、デスクランブルされ、不要セル廃棄部IDLE Cell/unassigned Cell Discardに入力される。ここでは、ATMセルが前述の処理により、アイドルセルであったり、ユーザデータを有していない空データである場合には、こ れらのATMセルを廃棄する。そして、ATMセルが廃棄されなかった場合には、ATMセルは、セルバッファに一旦格納された後、出力され、セレクタ55を 通って、スクランブルされた後、セレクタ51にを通って、前述したSTS−1信号の処理を受ける。
ATMセルがアイドルセルであったり、unassignedセルであると判断された場合には、アイドルセル/アンアサインドセル挿入部IDLE Cell/unassigned Cell INSからアイドルセルやアンアサインドセルが出力され、廃棄されたセルの代わりにセレクタ55から送出される。このようにすることによって、アイドルセ ルやアンアサインドセルの場合には、受信したATMセルを処理した結果のアイドルセルやアンアサインドセルを出力しないので、ATMセルの処理途中で生じ るクロックの揺らぎに影響を受けていないアイドルセルやアンアサインドセルを送出することができる。また、アイドルセルやアンアサインドセルは、DS3信 号にATMセルがマッピングされている場合に行う上記各処理の途中で、ATMセルに障害が生じていると判断された場合にも、アイドルセル/アンアサインド セル挿入部からアイドルセルあるいはアンアサインドセルが出力される。これにより、やはり、上記処理を受けるATMセルが有するクロックの揺らぎによる影 響を受けていないアイドルセルやアンアサインドセルが出力されることになる。従って、このアイドルセルやアンアサインドセルは、ネットワークをデータが伝 送されることによって生じたクロックの揺らぎによる影響を受けていない、安定したクロックで送信される。
OAMセル挿入部OAM Cell INSと、OAMセルへのHEC挿入部HEC INSは、ネットワークのメンテナンスをユーザが行う場合に、ユーザの指示によって、OAMセルを出力するものである。OAMセルをメンテナンスのために 送信する場合には、通常運転時に伝送されるユーザデータを有するATMセルは伝送されないので、OAMセルがセレクタ55から出力される。なお、後述する BP(Back Pressure)ジェネレータからのBPセルをOAMセルの代わりに挿入して送るためにも使用される。
以上のようにして、セレクタ50から出力されるSTS−1信号は、図9の回路に送信される。図9は、STS−3信号の送出部の構成を示す回路図である。
まず、STS−3多重部STS−3 MUXでは、図4〜図6で 説明した1チャネル分のSTS−1信号を3チャネル分入力し、これらを多重してSTS−3信号を生成する。そして、この多重されたSTS−3信号にセク ションオーバヘッドとラインオーバヘッドを挿入し、スクランブルをかけて、インターフェース部INFから送出する。インターフェース部からは、データであ るBRDT1−8(8ビットパラレルデータ)と、フレームパルスBRFPOとが一組となって出力される。図4〜図9で 説明しているインターフェース装置には、ATMセルサービス装置の他のモジュールから入力される、現用系と予備系のフレームパルスSYSFPW、 SYSFPPと、クロックパルスSYSCKW、SYSCKPが入力される。フレームパルス/クロックダウン検出部FP/CLK DOWNDET56、57では、これらの信号がダウンしているか否かを検出する。セレクタ58は、上記のクロックの内、何れかを選択し、図4〜図9で説明したインターフェース装置及び、後述する上流ネットワークから下流ネットワークへのインターフェース装置に動作基準となるクロックを与える。タイミング調整部は、クロックをインターフェース装置のメモリなどに分配する際(図9で は、セレクタ58からのクロックがインターフェース装置のメモリなどに分配される構成の図示は省略してある)に生じるクロックの伝搬時間によって生じるタイミングずれを調整するものである。そして、このクロックは、本実施形態のインターフェース装置が収納されるATMセルサービス装置のメインのクロック BRCKと共に、STSパルス生成部STS PGに入力され、メインクロックに基づいて、システムクロックSYSCKW(P)の位相を調整し、インターフェースINFに入力して、データ及びフレーム パルスを出力するための動作クロックとしている。なお、ブロックCLK DWNは、メインクロックがダウンしているか否かを判断する検出部である。
図10〜図14は、本発明の実施形態のATMセルサービス装置の上流ネットワークから下流ネットワークへの信号を処理する下り側インターフェース装置の詳細な構成図である。
なお、図10〜図14には、1チャネル分の回路構成のみを示すが、実際には、3チャネル分の回路が1チップの実装される。図10は、STS−3信号の入力部分の回路構成を示した図である。
図10に示されるように、入力は、現用のSTS−3データSTSDTIW1−8とクロックSTS1CKW、及び、予備のSTS−3データSTSDTIP1とクロックSTS1CKPが存在する。データは、いずれも8ビットパラレルデータであることとしている。
2つのブロックCLK DWNは、現用系及び予備系のクロックがダウンしているか否かを判断する機能ブロックである。上記信号は、それぞれ、現用系と予備系にそれぞれ設けられた STS−3同期部STS−3 SYNCに入力し、フレームずれ(OOF)が起きているか否かが判断される。次に、信号は、B1バイト算出部B1 Calと、デスクランブル部DSCRにぞれぞれ入力される。デスクランブルされた信号は、STS−3信号のセクション/ラインオーバヘッド検出部 S/LOH DETに入力され、B1バイト算出部B1 Calの算出結果と照らし合わせて、ビット誤りが生じていないか否かが判断される。さらに、デスクランブルされた信号は、現用系と予備系共に、プロテクションスイッチP−SWに入力され、現用系か予備系のいずれかが選択される。
プロテクションスイッチP−SWから出力された信号は、 STSセクション/ラインオーバヘッド検出部STS S/LOH DETにおいて、H1、H2バイトのみが抽出され、STS−3フレームの同期位置が検出される。また、プロテクションスイッチP−SWから送出された STS−3信号は、STS−3分離部STS−3 DMUXによって、STS−1信号に分離され、それぞれのチャネルの回路に送信される。
ここで、ブロックSTS PGは、図9で説明したものを再掲したものである。図11は、図10の後段の回路を示す構成図である。
STS−3分離部でSTS−1の信号に変換された後は、パスAIS検出部AIS−Pにおいて、パスオーバヘッドのAISの示す障害状態が検出される。また、ポインタ検出部Pointer DETでは、図10で 検出されたH1、H2バイトを元に、ポインタを検出し、ポインタデスタッフ部Pointer De−stuffにおいて、ポインタのデスタッフが行われる。そして、分岐60において、受信したSTS信号がSTS−1信号そのものか、STMあるいは ATM信号をマッピングしたものかによって、分岐させる。
信号がSTS−1信号そのものである場合には、ポインタ変更メモリPointer Change MEMにおいて、スタッフが行われる。信号がSTMあるいはATM信号をマッピングしたものである場合には、B3算出部B3 Calに入力されると共に、STS−1のパスオーバヘッド検出部STS POH DETに入力され、B3バイト、C2バイト、G1バイト、J1バイト、及び、その他のバイトの検出が行われる。
次に、分岐61におい て、STS信号が、STM信号をマッピングしたものか、ATMセルをマッピングしたものかによって分岐させる。DS3信号が、STM信号をマッピングした ものである場合には、デスタッフ制御検出部De−Stuff Control DET及びDS3ダイレクトマッピング/デスタッフ部DS3 Direct Mapping Destuffに入力され、STM信号をDS3信号にデスタッフを行いながら、マッピングし、ビットリーク部Bit Leakにおいて、ビットレートの揺らぎが取られる。
ここで、ビットリーク部Bit Leakには、局部発振器VCXOからのクロックが直接入力されるが、デスタッフ制御検出部De−Stuff Control DET及びDS3ダイレクトマッピング/デスタッフ部DS3 Direct Mapping Destuffには、局部発振器VCXOからのクロックを1/3に分周したクロックが入力される。また、局部発振器VCXOからのクロックを1/4に分周 した信号は、パルスコンパレータPCに入力され、同じく、パルスコンパレータPCに入力される基準クロックREF CK(これは、図9のBRCKそのものである)との位相差が検出される。この位相差は、局部発振器VCXOにフィードバックされ、基準クロックREF CKと常に同じ位相のクロックとなるように調整される。
信号がATMセルをマッピングしたものである場合には、分岐61において、図11の 下方に送出される。ATMセルをマッピングしたものである場合には、次に、HEC算出部HEC CRC CALに入力される。ここでは、CRCの算出方法として、OCTET法とNIBBLE法とがあるが、どちらを採用するかはユーザが設定する。次に、セル同 期部CELL SYNCにおいて、ATMセルの同期状態が検出される。そして、次の段(Correct/Defectstate)で、ユーザの設定により、ATMセルの 同期状態をそのままにしておくか、同期状態の復旧を行う。そして、次に、ATMセルは、デスクランブルされ、アイドルセル/アンアサインドセル廃棄部 IDLE Cell/Unassigned Discardにおいて、ATMセルがアイドルセルあるいは、ユーザデータを持っていない空セルである場合には、そのATMセルは破棄される。
ATMセルが破棄されなかった場合には、セルバッファに格納される。このとき、ビットレートを遅い速度に調整するが、SONET側のビットレートが速いの で、セルバッファからATMセルを送出するのが間に合わず、バッファが一杯になってしまうことが起こる。このように、バッファが一杯になってしまった場合 には、BP生成部BP GENにおいて、Back Pressureセルを生成し、図6のOAMセル挿入部から送出し、送り手側に一時的に信号の送信をストップさせる。
セルバッファから送出されたATMセルは、セレクタ62を介してスクランブラに送られ、スクランブルされる。もし、ATMセルがアイドルセルやアンアサイ ンドセルである場合には、アイドルセル/アンアサインドセル挿入部IDLECell/Unassigned Cell INSからアイドルセルあるいはアンアサインドセルが挿入される。これによって、伝送路をデータと一緒に送信されてくるクロックの揺らぎに依存しないアイ ドルセルあるいはアンアサインドセルを送出することが出来る。このようにして、挿入されたアイドルセルやアンアサインドセルは、セレクタ62から出力さ れ、スクランブラにおいてスクランブルされる。
分岐63においては、ATMセルのマッピングフォーマットがE3フォーマットあるいは ダイレクトマップであるか、PLCPであるかによって分岐する。ATMセルのマッピングがE3フォーマットである場合には、そのまま、次段の回路に送信される。ATMセルのマッピングがダイレクトマッピングである場合には、セレクタ64に入力される。
ATMセルのマッピングフォーマットがPLCPである場合には、POH/POIバイト挿入部DS3 PLCP POH/POI INSにATMセルが入力され、B1、G1、C1バイトと共に、ATMセルに挿入される。更に、このATMセルには、フレーミング挿入部DS3 PLCP Framing INSにおいて、PLCPフレームの先頭バイトであるA1、A2バイトが挿入される。そして、このように処理されたATMセルは、マッピング部DS3 PLCP Mappingにおいて、PLCPフォーマットにマッピングされ、セレクタ64に入力される。
セレクタ64は、ダイレクトマップのATMセルかPLCPフォーマットのATMセルのいずれかを出力する。そして、セレクタ64から出力されたATMセルは、次段の回路に送出される。
図12は、図11のSONETネットワークと反対側の下流側の後段の回路構成図である。図11の回路から入力されたSTS−1信号は、ポインタ生成部PTR GENに入力され、ポインタの付加と、パスAISバイトの付加(パスAIS生成部PAIS GENで生成される)が行われる。次に、STS−1信号は、セクション/ラインオーバヘッド挿入部S/LOH INSに入力され、STS−1フレーム生成部STS−1 FRAME GENで生成されたSTS−1フレームに載せられると共に、セクションオーバヘッド及びラインオーバヘッドに挿入されるべきB1、B2バイト、AIS Lバイト、S1バイト、H1、H1バイトが挿入される。そして、スクランブラ65においてスクランブルされ、セレクタ66で選択されて、エンコーダ67で符号化される。そして、符号化された信号は、セレクタ68で選択されて出力部に送られる。
STM信号をマッピングするDS3信号の場合は、後述する局部発振器からのクロックを入力するメモリMEMに入力され、ビットレートが変換された後出力される。局部発振器の位相は、パルスコンパレータPC69によって、図11の VCXOの位相と整合性が取られる。メモリMEMから出力された信号は、DS3同期部DS3 SYNCにおいて、同期が検出され、フレームはずれや、パリティ、AIS/BLUE信号の検出、アイドル信号の検出、対向局警報の検出、C−bitの検出 等が行われる。また、メモリMEMから出力される信号は、セレクタ70に入力され、選択された後、BLUE/AIS生成部BLUE/AIS GEN及びアイドル信号生成部IDLE SIGNAL GENにおいて、必要に応じて、BLUE/AIS信号やアイドル信号が挿入される。そして、セレクタ71において選択された後、セレクタ66を介して、エ ンコーダ67に入力される。エンコーダ67から出力された信号は、セレクタ68を介して出力部に出力される。
ATM信号をマッピング するDS3信号の場合には、DS3フレーム生成部DS3 FRAME GENにおいて、DS3フレームに構成される。このとき、パリティビットや、RAIバイト、C−bitなどが挿入される。そして、DS3フレームに構成さ れた信号は、セレクタ70に入力され、選択された後、STMをマッピングするDS3信号と同様に出力部まで送られる。
E3フォーマッ トのATMセルは、E3フレーム生成器において、E3フレームに構成され、AIS生成器AIS GENにおいて、AISバイトが挿入され、セレクタ72に入力される。セレクタ72において、選択された後、エンコーダ73において、符号化され、セレク タ68を介して出力部に出力される。
テストパターン生成部TEST Pattern GENでは、テスト信号を生成し、1チップ上に載っている3チャネルに送信する。このテスト信号は、セレクタ71、72に送られ、いずれかから送出され、エンコーダ67、あるいは、73によって符号化されて、セレクタ68から出力部に送られる。
障害信号生成部74では、上流ネットワークから入力される信号がAIS信号など障害を伴う信号の場合に、各プロトコルの障害信号を生成して出力するも のである。すなわち、STS−1信号の場合には、PAISバイトを生成し、STS−1フレームのセクション/ラインオーバヘッドに載せ、スクランブルし、 エンコーダ75で符号化して、出力部に送る。DS3信号の場合には、DS3フレームを生成して、BLUE/AISバイトあるいは、アイドル信号を生成して、DS3フレームに挿入し、エンコーダ75で符号化して、出力部に送る。E3フォーマットのATMセルの場合には、E3フォーマットのAISを生成し、 エンコーダ76で符号化して、出力部に送出する。
このような、障害信号生成部74を設けることによって、信号に障害が生じた場合に は、ネットワークを伝送されるクロックを使用しないで、局部発振器の安定したクロックに載せてAIS信号などを送信することが出来るので、伝送信号が安定したものとなる。また、障害発生からAIS信号を送信するまでの時間も短縮することができる。
図13は、局部発振器部の構成を示す図である。図13で は、STM発振器、ATM発振器、STS1発振器、E3発振器の4つの発振器が設けられている。ATM発振器、STS1発振器、E3発振器は、その出力が セレクタ80に入力され、選択された発振器の出力がパルスコンパレータPCに入力される構成となっている。パルスコンパレータPCは、SONET側ネット ワークから得られる基準クロックと入力される発振器の出力とを比較し、発生した位相差の揺らぎなどの値を発振器にフィードバックする。このようにすること により、ATM発振器、STS1発振器、E3発振器からの信号は、基準クロックに対して安定化され、基準クロックに同期したクロック信号が生成される。こ のようにして、生成されたクロック信号は、出力部に入力される。
一方、STM発振器の出力は、セレクタ80から出力された後、(5)を介して、図12のD3 R CLKから出力される。この端子は、パルスコンパレータ69に接続されており、パルスコンパレータPCの出力は、PC OUT D3として出力される。この出力は、図13の発振器部に入力され、STM発振器にフィードバックされる。したがって、STM発振器の出力は、図11の発振器に対して、同期がとられ、安定化される。また、STM発振器の出力は、他の発振器と同様に、出力部に送信される。
なお、VCXO DOWNは、発振器の出力がなくなった場合、発振器がダウンしたと警報を発する警報機である。図14は、出力部の構成を示す図である。
(3)及び(4)から入力される信号は、セレクタ85によって選択され、出力制御部OUT CNTから送出される。このとき、(6)から入力されるクロック信号も一緒に、セレクタ87から送出される。
更に、図4のT−LB、F−LBは、図14の出力部と接続されており、信号F−LBは、出力部で折り返されてそのまま下流ネットワーク側に送出される。また、信号T−LBは、(3)から入力された後、図4の回路に送られ、上り側インターフェース装置を介して、SONETネットワークがわに送信される。このようにして、ループバック機能が構成される。