伝送装置
【課題】
伝送損失が抑えられた伝送装置を提供する。
【解決手段】
伝送装置において、非同期網から送られてきたパケット形式のデータをＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換して送信する送信側ラインインターフェースと、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを受信してパケット形式のデータに変換する複数の受信側ラインインターフェースと、回線交換を行う回線交換部とを備え、送信側ラインインターフェースが、パケット形式のデータを、可変長フレーム形式のデータに変換する可変長フレームマッピング部と、可変長フレーム形式のデータを前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換する時分割多重マッピング部とを備え、受信側ラインインターフェースが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを可変長フレーム形式のデータに再変換する可変長フレームデマッピング部を備えた。
伝送損失が抑えられた伝送装置を提供する。
【解決手段】
伝送装置において、非同期網から送られてきたパケット形式のデータをＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換して送信する送信側ラインインターフェースと、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを受信してパケット形式のデータに変換する複数の受信側ラインインターフェースと、回線交換を行う回線交換部とを備え、送信側ラインインターフェースが、パケット形式のデータを、可変長フレーム形式のデータに変換する可変長フレームマッピング部と、可変長フレーム形式のデータを前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換する時分割多重マッピング部とを備え、受信側ラインインターフェースが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを可変長フレーム形式のデータに再変換する可変長フレームデマッピング部を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送装置に関し、特に、非同期網及びＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝送網においては、ＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）規格であるＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：同期光網）、またはＩＴＵ勧告のＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ：同期デジタルハイアラーキ）に規定されたＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ方式による同期網が普及している。このＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網におけるデータの伝送では、輻輳のない固定帯域が確保される。一方、近年のインターネットの普及に伴い、電話音声データをＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット化し、ルータを介して非同期伝送するＩＰ化が進んでおり、伝送網においては、このパケットを伝送する要求が高まっている。そこで、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置にルータ機能が組み込まれてきている。
【０００３】
図１６は、従来の伝送装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
図１６に示す伝送装置９００は、ＩＰパケットを伝送するＩＰルータ部９１０と、ＳＯＮＥＴフレームのスイッチを行うＳＯＮＥＴ ＡＤＭ（Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）９２０とからなる。ＩＰルータ部９１０は、スイッチ、すなわち経路の切替えを行うパケットスイッチシステム（Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ）９１１、及びパケット処理部（Ｐａｃｋｅｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）９１２を備え、ＳＯＮＥＴ ＡＤＭ９２０は、スイッチシステム（Ｓｗｉｔｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ）９２１及びラインインターフェース（Ｌｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）９２２を備えている。この伝送装置９００によれば、ＳＯＮＥＴフレーム形式のデータとパケット形式のデータの双方をスイッチすることができる。しかしながら、伝送装置９００では、スイッチ機能がＩＰルータ部９１０とＳＯＮＥＴ ＡＤＭ９２０のそれぞれに設けられており、効率化の観点からスイッチ機能の共通化が求められている。ここで、スイッチ機能を共通化するため、ＳＯＮＥＴフレーム形式のデータをパケット形式に変換してスイッチを行う方法が考えられる。しかし、パケットのスイッチでは伝送時間の揺らぎが避けられず、この揺らぎを吸収するためデータのバッファリングが必要となる。したがって、大容量の伝送装置ではバッファリングによる遅延の問題が増大するため実現が困難である。
【０００５】
ここで、特許文献１には、パケット形式のデータを、ＳＯＮＥＴに規定された時分割多重フレーム形式にマッピングすることで、時分割多重形式、パケット、及びＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）それぞれの形式のデータを共通のスイッチ機能によってスイッチする方式が示されている。
【特許文献１】特表２００４−５１９１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されている方式では、パケットデータを、ＡＴＭに規定されているような５２バイトの固定長フレームに細分してからマッピングを行っているため、５２バイトの固定長フレームごとに生じるオーバーヘッドや、固定長フレームの空白部分を埋めるデータの挿入により損失が生じ、伝送帯域が圧迫される。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、伝送損失が抑えられた伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の伝送装置は、複数の非同期網及びＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置であって、
それぞれが、上記非同期網から送られてきたパケット形式のデータを時分割多重フレーム形式であるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換して送信する複数の送信側ラインインターフェースと、
ぞれぞれが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを受信してこの受信したデータの少なくとも一部をパケット形式のデータに変換する複数の受信側ラインインターフェースと、
上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を中継するＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェースと、
上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、上記複数の送信側ラインインターフェース、及び上記複数の受信側ラインインターフェースとの間でＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを送受信し、所定の回線設定に基づいて、上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、上記複数の送信側ラインインターフェース、及び上記複数の受信側ラインインターフェースとの間で回線交換を行う回線交換部とを備え、
上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式のデータを、所定の可変長フレーム形式のデータに変換する可変長フレームマッピング部と、
上記可変長フレームマッピング部により変換された可変長フレーム形式のデータを上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換する時分割多重マッピング部とを備え、
上記複数の受信側ラインインターフェースのそれぞれが、
上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを可変長フレーム形式のデータに再変換する可変長フレームデマッピング部と、
上記可変長フレーム変換部により再変換された可変長フレーム形式のデータをパケット形式のデータに変換するパケットデータ構成部とを備えたものであることを特徴とする。
【０００９】
ここで、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式とは、ＡＮＳＩ規格であるＳＯＮＥＴまたはＩＴＵ勧告のＳＤＨに規定されたフレームの形式を意味する。本発明の伝送装置では、パケット形式のデータが可変長フレーム形式のデータに変換されてからＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換される。したがって、本発明によれば、パケット形式のデータを固定長フレームに細分する構成に比べて伝送の損失が抑えられる。
【００１０】
ここで、上記本発明の伝送装置において、上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式で送られてきたデータをこのデータの種類毎にバッファリングする複数のバッファと、
上記複数のバッファからそれぞれのバッファに応じた頻度でデータを読出して上記可変長フレーム変換部に供給する読出部とを備えたものであることが好ましい。
【００１１】
データが種類毎に複数のバッファにバッファリングされ、それぞれのバッファに応じた頻度で読出されることで、例えば音声データのような遅延許容度の小さい種類のデータが混在した場合に、データの種類に応じた遅延制御によりサービス品質（ＱｏＳ）を維持することが可能となる。
【００１２】
また、上記本発明の伝送装置は、上記複数の受信側ラインインターフェースのいずれかに障害が発生した場合に、上記複数の送信側ラインインターフェースのうち、障害が発生した受信側ラインインターフェースに送信されるデータを変換する送信側ラインインターフェースに、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式へのデータの変換を停止させるとともに、この送信側ラインインターフェースに送られてきたパケット形式のデータをバッファリングさせる障害対応制御部を備えたことが好ましい。
【００１３】
受信側ラインインターフェースに障害が発生した場合に送信側ラインインターフェースでのデータの変換を停止させるとともにデータをバッファリングさせることで、データの欠落を防ぎ、伝送品質の低下を抑えることができる。
【００１４】
また、上記本発明の伝送装置において、上記回線交換部が、上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれにおいて複数種類のデータがＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化されることで形成される複数の論理データパスを上記複数の受信側ラインインターフェースに分配するメッシュ接続に設定されたものであり、
上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、上記複数の論理データパスのうち、データを経由させる論理データパスを選択することで、上記複数の受信側ラインインターフェースのうち、このデータを受信する受信側ラインインターフェースを選択するものであることが好ましい。
【００１５】
回線交換部において、論理データパスの配分を固定化しておき、送信側ラインインターフェースにおいてデータを経由させる論理データパスを選択することにより、回線交換部での交換設定が動的に変更されないため、データ送信の高速化が可能となる。
【００１６】
また、上記本発明の伝送装置において、上記回線交換部が、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化された複数種類のデータのうちの少なくとも１種類のデータを複製して、この複製したデータを上記複数の受信側ラインインターフェースのうち、所定の回線設定に応じた受信側ラインインターフェースに送信するものであることが好ましい。
【００１７】
回線交換部がデータを複製して送信することで、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャストが実現する。
【００１８】
また、上記本発明の伝送装置において、上記複数の送信側ラインインターフェースのうちの少なくとも１つの送信側ラインインターフェースが、送られてきたパケット形式のデータを複製して、送られてきたパケット形式のデータとともにＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換するものであることが好ましい。
【００１９】
送信側ラインインターフェースがデータを複製して送信することで、パケットレベルでのマルチキャストが実現する。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、伝送損失が抑えられた伝送装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下図面を参照して本発明の伝送装置の実施の形態を説明する。
【００２２】
［伝送装置の全体構成］
図１は、本発明の伝送装置の一実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、ＳＯＮＥＴおよびＳＤＨのうち、ＳＯＮＥＴで代表させて説明する。
【００２３】
図１に示す伝送装置１は、非同期網であるＩＰパケット網及びＳＯＮＥＴ網を収容する伝送装置であり、送信側パケットラインカード（Ｐａｃｋｅｔ Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）と、受信側パケットラインカード（Ｐａｃｋｅｔ Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、送信側ＳＯＮＥＴラインカード（Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）３０と、受信側ＳＯＮＥＴラインカード（Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）４０と、回線交換を行うメインタイムスロットインターチェンジ５０（Ｍａｉｎ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ：以降、メインＴＳＩ部５０と略記する。）と、メインパケット制御部（Ｍａｉｎ Ｐａｃｋｅｔ制御部）６０とを備えている。メインＴＳＩ部５０は、非同期網及びＳＯＮＥＴ網に対して共用となっている。なお、図１において実線の矢印はデータの流れを示し、破線の矢印は制御を示している。
【００２４】
送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、ＩＰパケット網を構成する、図示しない複数のＩＰルータやコンピュータ端末にイーサネット（登録商標。以下同様。）接続され、このＩＰルータ等から送られてくるＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット形式のデータをＳＯＮＥＴフレーム形式のデータに変換してメインＴＳＩ部５０に送信する。送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれは、ＩＰパケット形式のデータをＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式の基本的な伝送形式であるＳＴＳ―１基本フレーム形式のデータに変換するパケットマッピング部１１と、複数種類の基本フレーム形式のデータをＳＯＮＥＴのＳＴＳ−１９２といった多重化フレーム形式に時分割多重して多重化データを生成するローカルＴＳＩ部１２とを備えている。
【００２５】
受信側パケットラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、メインＴＳＩ部５０から送られてくるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重化フレーム形式に多重化されたデータから基本フレーム形式のデータを分離するローカルＴＳＩ部２１と、分離されたデータをＩＰパケット形式のデータに変換し、イーサネットを介してＩＰルータ等に出力するパケットデマッピング部２２とを備えており、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータをパケット形式のデータに変換し、外部接続されたＩＰルータ等に送信する。
【００２６】
送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０は、メインＴＳＩ部５０とＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を中継するものであり、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０は、ＳＯＮＥＴのＯＣ−１９２（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒｌｅｖｅｌ―１９２）やＯＣ−４８等に規定される光信号を受信して光信号−電気信号間で信号変換を行い、フレーム境界を検出してオーバーヘッドの処理を行うとともにペイロードデータを取り出すＳＯＮＥＴフレーマ３１と、取り出されたデータを所定のタイムスロットに時分割多重して多重化データを生成してメインＴＳＩ部５０に送信するローカルＴＳＩ部３２とを備えている。一方、受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０は、メインＴＳＩ部５０から受信した多重化データの分離を行うローカルＴＳＩ部４１と、分離されたデータにオーバーヘッドを付与して再びＯＣ−４８等のフレーム形式を有する光信号に変換するＳＯＮＥＴフレーマ４２とを備えている。送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０は、メインＴＳＩ部５０とともに公知のＳＯＮＥＴ伝送装置として機能する。
【００２７】
メインＴＳＩ部５０は、送信側パケットラインカード１０ａ〜１０ｃ、受信側パケットラインカード２０ａ〜２０ｃ、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０に接続され、送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ及び送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０からＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重化フレーム形式のデータを受信して、多重化されたデータのスイッチを行い、受信側パケットラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０のうちの特定のカードに送信する。メインＴＳＩ部５０のスイッチにより、送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、受信側パケットラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０の間で回線交換が行われる。回線交換はメインパケット制御部６０による回線設定に基づいて行われる。メインＴＳＩ部５０は、接続された全てのカード（１０ａ〜１０ｃ，２０ａ〜２０ｃ，３０，４０）のデータを同時に処理することができるよう設計されており、伝送装置１の例では、メインＴＳＩ部５０に接続された全てのカードが、それぞれ最大２０Ｇｂｐｓの伝送帯域を使用できるよう、１６０Ｇｂｐｓのスイッチ容量を有している。
【００２８】
ここで、送信側パケットラインカード１０が、本発明にいう送信側ラインインターフェースの一例に相当し、受信側パケットラインカード２０が、本発明にいう受信側ラインインターフェースの一例に相当する。また、メインＴＳＩ部５０が本発明にいう回線交換部の一例に相当し、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０がＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェースの一例に相当する。
【００２９】
［送信側パケットラインカード］
図２は、図１に示す送信側パケットラインカード及び受信側ラインカードの構成を示すブロック図である。図２には、送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃのうちの１つと、受信側ラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの１つが、それぞれ１０と２０の符号を付して示されている。
【００３０】
図２に示す送信側パケットラインカード１０のパケットマッピング部１１には、複数のイーサネットＩＦ１１１と、パケット処理部（Ｐａｃｋｅｔ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ）１１２と、複数のバッファ１１４と、読出部１１５と、ＧＦＰフレーミング部１１６と、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ（ＳＯＮＥＴ Ｍａｐｐｅｒ／Ｆｒａｍｅｒ）１１７とが備えられている。また、送信側パケットラインカード１０には、パケットマッピング部１１内の各部、ローカルＴＳＩ部１２、及びメインパケット制御部６０（図１参照）からパケットの情報を得、この情報に応じて、読出部１１５、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７、及びローカルＴＳＩ部１２を制御するローカルパケット制御部１３も備えられている。ここで、ＧＦＰフレーミング部１１６が、本発明にいう可変長フレームマッピング部の一例に相当し、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７及びローカルＴＳＩ部１２が、本発明にいう時分割多重マッピング部の一例に相当する。
【００３１】
イーサネットＩＦ１１１は、伝送装置１の外部からイーサネットを介して送られてくるデータに対しイーサネット物理レイヤ及びＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤの終端処理を行い、イーサネットフレームからペイロードであるＩＰパケット形式のデータを取り出す。１つの送信側パケットラインカード１０には複数のイーサネットＩＦ１１１が設けられており、それぞれが１つのポートとして機能する。
【００３２】
パケット処理部１１２は、イーサネットＩＦ１１１から受信したデータ量が、あらかじめ定められた上限値を超えていないか否かを監視する。また、パケット処理部１１２は、イーサネットＩＦ１１１によって取り出されたＩＰパケットのヘッダ情報を読出し、ヘッダ情報から、ＶＬＡＮ、Ｌ２、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６、ＭＰＬＳといったＩＰパケットの種類を判別するとともに、ルーティングテーブルを参照してパケットの送り先を決定する。具体的には、いずれか特定の受信側パケットラインカード２０を表す宛先カード情報、宛先カードの中の特定の受信側イーサネットＩＦ２２４を表す宛先ポート情報が決定される。また、パケット処理部１１２は、ヘッダ情報から、データの種類の１つとして優先度を判別する。例えば、伝送装置１が提供するサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）における優先度を４段階に区分し、送られてきたＩＰパケットが、いずれの優先度に属するかを判別する。例えば、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）による音声データは最優先に区分されている。パケット形式のデータは、優先度の区分に応じて複数設けられたＦＩＦＯからなるバッファ１１４にバッファリングされる。なお、複数のバッファ１１４の１つは、障害発生時に、外部から送られてきたデータを一時的にバファリングするための仮想出力キューとして機能する。
【００３３】
読出部１１５は、複数のバッファ１１４から所定の順でデータを読み出す。読出部１１５は、高い優先度に対応付けられたバッファ１１４のデータほど、より高い頻度で読み出されるように、重み付けラウンドロビン（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ：ＷＲＲ）法によるスケジュールで各バッファ１１４の巡回及びデータの読み出しを行う。これにより優先度の高いデータの伝達揺らぎや遅延が抑えられれる。読み出されたパケット形式のデータは、ＧＦＰフレーミング部１１６に供給される。
【００３４】
ＧＦＰフレーミング部１１６は、読出部１１５で読み出されたパケット形式のデータを可変長フレーム形式のデータに変換する。可変長フレーム形式としては、ＩＴＵ勧告Ｇ．７０４１に規定されているＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）フレームが採用されている。ＧＦＰは、ＩＰパケット形式のデータの他にも、イーサネット、ファイバーチャネル（ＦＣ）、ＲＰＲ（ＩＥＥＥ８０２．１７）、ＥＳＣＯＮ、及びＦＩＣＯＮに規定される各種形式のデータにも対応している。
【００３５】
［ＧＦＰフレーム構造］
図３は、ＧＦＰフレーム構造を説明する図である。
【００３６】
１つのＧＦＰフレーム７０は、コアヘッダ（Ｃｏｒｅ Ｈｅａｄｅｒ）７１とペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）７２からなる。コアヘッダ７１は、ペイロードの長さを表すペイロードレングス（Ｐａｙｌｏａｄ Ｌｅｎｇｔｈ）７１１及びエラー検出のためのコアヘッダエラーコントロールフィールド（ｃｏｒｅ Ｈｅａｄｅｒ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ｃＨＥＣ）７１２とからなる。一方、ペイロード７２は、ペイロードヘッダ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｈｅａｄｅｒ）７２２、ペイロード本体（Ｐａｙｌｏａｄ）７２３、及びエラー検出のためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）７２４からなり、このうちペイロードヘッダ７２２は、ペイロードタイプ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｔｙｐｅ）７２５、エラー検出のためのタイプヘッダエラーコントロールフィールド（ｔＨＥＣ）７２６、及びオプションの拡張ヘッダ（ｏｐｔｉｏｎａｌ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｈｅａｄｅｒ）７２７からなる。さらにペイロードタイプ７２５は、ペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）７３１、ペイロードＦＣＳインジケータ（ＰＦＩ）７３２、拡張ヘッダ識別子（ＥＸＩ）７３３、及びユーザペイロード識別子（ＵＰＩ）からなり、一方、拡張ヘッダ７２７は、チャネル識別子（ＣＩＤ）７３５、予備データ７３６、及び拡張ヘッダエラーコントロールフィールド（ｅＨＥＣ）７３７からなる。
【００３７】
ＧＦＰフレーミング部１１６（図２参照）は、パケット形式のデータをＧＦＰフレームにマッピングする。具体的には、ペイロード７２３に１パケットのデータを配置し、ペイロード長７１１をパケットの長さとし、図３に示す必要な識別子を挿入する。ＧＦＰフレーム７０は可変長フレームであるため、パケット形式のデータは細分されない。
【００３８】
ここで図２に戻って説明を続けると、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７が、ＧＦＰフレームにマッピングされたデータを、ＳＯＮＥＴフレームにマッピングする。
【００３９】
図４は、ＳＯＮＥＴのＳＴＳ−１フレーム構造を説明する図である。
【００４０】
図４には、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式の一例として、ＳＯＮＥＴに規定される基本伝送フレームである同期転送信号レベル１（ＳＴＳ―１）フレームの構造が示されている。ＳＴＳ―１フレーム７５は、９０バイト×９行＝８１０バイト構成であり、セクションオーバーヘッド（ＳＯＨ）７６、ラインオーバーヘッド（ＬＯＨ）７７、及び同期ペイロードエンベロープ（ＳＴＳ―１ＳＰＥ）７６からなる。ＳＴＳ―１ＳＰＥ７６はさらに、パスオーバーヘッド（ＰＯＨ）７７とペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）７８とからなる。ＳＴＳ―１フレーム７５は、ＳＯＮＥＴにおける基本の伝送単位であり、１２５μＳ周期で伝送されると５１．１Ｍｂｐｓの伝送速度に相当する。ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７（図２参照）は、ＧＦＰフレーム形式のデータをペイロード７８にマッピングする。なお、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７がデータをペイロード７８にマッピングする際には、ペイロード７８に対して伝送の宛先情報を付与する必要はない。
【００４１】
図２に示すローカルＴＳＩ部１２は、マッピングが行われた複数の基本フレームを時分割多重することで、ＳＯＮＥＴの多重化フレームを生成する。例えば、ＳＴＳ―１（図４参照）の１９２倍の伝送レートを実現するＳＴＳ―１９２は、１９２個のＳＴＳ―１フレームがバイト単位でインターリーブされ、１９２倍の速度で伝送されるものである。このとき９．９５３Ｇｂｐｓの伝送速度となり、１９２チャンネル分のＳＴＳ―１フレームが転送されることを意味する。ローカルＴＳＩ部１２は、ＳＴＳ―１９２のうちデータの送信先に応じたタイムスロットに、パケットデータがマッピングされた基本フレームのデータを配置して、メインＴＳＩ部５０に送信する。基本フレームが配置されるタイムスロットは、ローカルパケット制御部１３によって制御される。
【００４２】
なお、ＳＯＮＥＴには、上述した多重化とは逆に、基本の伝送単位であるＳＴＳ−１のペイロードをさらに細分することで、５１．１Ｍｂｐｓよりも小さいの伝送容量の信号も効率よく伝送する、仮想トリビュータリ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｔｒｉｂｕｔａｌｙ：ＶＴ）の手法も規定されているが、ここでの詳細な説明は省略する。また、ＳＤＨにおいては、ＳＯＮＥＴと略同様の構造を有するフレーム形式が採用されるが、ＳＤＨの基本伝送単位であるＳＴＭ−１は、ＳＯＮＥＴのＳＴＳ−３に相当する。
【００４３】
ここで、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７及びローカルＴＳＩ部１２では、設定に応じて３つのモードでデータのマッピングおよび多重化を行っている。
【００４４】
図５は、基本モードにおけるデータ伝送のイメージを示す図である。
【００４５】
図５には、ＳＴＳ−１９２に相当する、ＳＯＮＥＴのＯＣ―１９２（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒｌｅｖｅｌ―１９２）におけるデータ伝送のイメージが示されている。この基本モードにおけるデータ伝送では、ＯＣ―１９２によって、ＳＴＳ―１＃１からＳＴＳ―１＃１９２までの１９２チャネル分のＳＴＳ―１信号が多重化されて伝送される。図５において各チャネルの信号は１つのポートから１つのポートまで伝送される。各チャネルを表すパイプを論理データパスと称する。
【００４６】
ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７は、基本モードの他に連続コンカチネーションモードに対応している。連続コンカチネーションモードでは、例えば、多重後の連続する３バイトに対してデータをマッピングしたＳＴＳ−３Ｃで、ＳＴＳ―１の３倍の伝送速度でパケットデータを送信する。
【００４７】
図６は、連続コンカチネーションモードにおけるデータ伝送の一例のイメージを示す図である。
【００４８】
図６に示す連続コンカチネーションモードにおいては、ＯＣ―１９２の伝送速度において、ＳＴＳ―１＃１からＳＴＳ―１＃１３８までの１３８チャネル分のＳＴＳ―１に加え、連続コンカチネーションによる１５５．５２ＭｂｐｓのＳＴＳ３Ｃ＃１、及びＳＴＳ３Ｃ＃２信号と、２４８８．３２ＭｂｐｓのＳＴＳ４８Ｃの信号が多重化されて伝送される。
【００４９】
さらに、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７は、ＩＴＵ勧告のバーチャルコンカチネーション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ：ＶＣ）に対応したバーチャルコンカチネーションモードも有している。バーチャルコンカチネーションモードでは、複数の独立したＳＴＳ―１が仮想的に束ねられて一つの論理データパスが構成される。
【００５０】
図７は、バーチャルコンカチネーションモードにおけるデータ伝送例のイメージを示す図である。
【００５１】
図７に示す連続コンカチネーションモードにおいては、ＯＣ―１９２の伝送速度において、ＳＴＳ―１＃１からＳＴＳ―１＃１８５までの１８５チャネル分のＳＴＳ―１とは別に、７チャネル分のＳＴＳ―１信号を仮想的に束ねたＳＴＳ１―７ｖの信号が多重化されて伝送される。ＳＴＳ１―７ｖによって、３５７Ｍｂｐｓの伝送速度が実現する。また、図示しないが、例えば、仮想的なＳＴＳ１―２１ｖ（１０８８Ｍｂｐｓ）の論理データパスを構成することで、ギガビットイーサネットを介して送られてきたデータを効率よく伝送することも可能となる。
【００５２】
［受信側パケットラインカード］
図２に戻って、受信側パケットラインカード２０について説明する。受信側パケットラインカード２０は、メインＴＳＩ部５０からＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重化フレーム形式のデータを受信してデータの多重分離を行うローカルＴＳＩ２１と、パケットデマッピング部２２とからなる。パケットデマッピング部２２は、多重分離されたＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ基本フレーム形式のデータからペイロードとしてのＧＦＰフレームを抽出するＳＯＮＥＴデマッパ２２１と、ＳＯＮＥＴデマッパ２２１から抽出されたＧＦＰフレームから、ＩＰパケットを抽出するＧＦＰデフレーマ２２２と、抽出されたＩＰパケットの送信速度を調整する受信側パケット処理部（Ｐａｃｋｅｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）２２３と、ＩＰパケットに対しイーサネットＭＡＣレイヤおよび物理レイヤの処理を行い、イーサネットを介して外部接続されたルータ等に送信する複数の受信側イーサネットＩＦ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＩＦ）２２４とを備えている。また、受信側パケットラインカード２０には、メインパケット制御部６０（図１参照）から情報を得、得られた情報に応じて、ローカルＴＳＩ部２１及びパケットデマッピング部２２内の各部を制御する受信側ローカルパケット制御部２３が備えられている。ここで受信側パケットラインカード２０は、固定帯域を伝送されてきたデータをパケット形式で非同期網に送信するため、送信側パケットラインカード１０とは異なり、ＩＰパケット形式のデータをパケット毎にバッファリングするバッファが不要である。 したがって、受信側パケット処理部２２３には、送信速度を調整するための小容量のバッファのみが設けられている。ここで、ローカルＴＳＩ部２１及びＳＯＮＥＴデマッパ２２１が、本発明にいう可変長フレームデマッピング部の一例に相当し、ＧＦＰデフレーマ２２２が、本発明にいうパケットデータ構成部の一例に相当する。
【００５３】
［メインＴＳＩ部］
ここで図１に戻って、メインＴＳＩ部５０について説明する。メインＴＳＩ部５０は、送信側パケットラインカード１０、及び送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０から出力された、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重フレーム形式の多重化データを受信して、回線設定に基づいてデータが送信される経路をスイッチし、受信側パケットラインカード２０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０のそれぞれに分配して送信する。この回線設定に基づいた経路のスイッチによって、送信側パケットラインカード１０、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０、受信側パケットラインカード２０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０の間で回線交換が行われる。
【００５４】
このように、伝送装置１としての回線交換は、送信側パケットラインカード１０のローカルＴＳＩ部１２が、ＳＴＳ１フレーム形式のデータを所定のタイムスロットに多重化する段階と、メインＴＳＩ部５０がタイムスロット毎の振り分けを行う段階と、受信側パケットラインカード２０のローカルＴＳＩ部２１が、所定のタイムスロットからのデータを特定のパケットとして分離する段階とによって実現されている。ここで、メインパケット制御部６０、ローカルパケット制御部１３、及び受信側ローカルパケット制御部２３は、相互に通信して、送信側パケットラインカード１０のあるポートに送信されてきたＩＰパケットが、目的の受信側パケットラインカード２０のポートに出力されるよう回線設定を行う。
【００５５】
続いて、メインパケット制御部６０、ローカルパケット制御部１３、及び受信側ローカルパケット制御部２３による制御フローを説明する。
【００５６】
図８は、通常スイッチの制御フローを示すチャートである。
【００５７】
図８には、メインパケット制御部６０（Ｍａｉｎ Ｐａｃｋｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ。以降、ＭＰＭ６０と略記する。）、送信側パケットラインカード１０のローカルパケット制御部１３（Ｓｅｎｄｉｎｇ Ｌｏｃａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ。以降、ＳＬＰＭ１３と略記する。）、及び受信側パケットラインカード２０の受信側ローカルパケット制御部２３（Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｌｏｃａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ。以降、ＲＬＰＭ２３と略記する。）による制御の手順概要が時間の経過とともにステップ１からステップ６まで示されている。送信側パケットラインカード１０ａから受信側パケットラインカード２０ａにデータを送る通常スイッチの場合、まず、ステップ１で、ＳＬＰＭ１３が、イーサネットを介して送られてきたＩＰパケットのパケット情報をパケット処理部１１２（図２参照）から受信し、送信要求としてＭＰＭ６０に送信する。このパケット情報には、パケット容量、パケットの優先順位、そして、パケット処理部１１２がルーティングテーブルを参照して決定した受信側パケットラインカード２０を表す宛先カード情報、及び宛先カードの中の特定の受信側イーサネットＩＦ２２４を表す宛先ポート情報が含まれている。なお、送信側パケットラインカード１０ａ以外の送信側パケットラインカード１０ｂ，１０ｃからも、パケット情報がＭＰＭ６０に送信されてくる。
【００５８】
次に、ステップ２で、ＭＰＭ６０は、送信側パケットラインカード１０から受信したパケット情報を合わせてＴＳＩスイッチプラン（ＴＳＩ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐｌａｎ）を作成する。ＴＳＩスイッチプランには、各パケットがマッピングされるＳＴＳフレームの番号、連続コンカチネーションまたはバーチャルコンカチネーションの情報、多重されるタイミングであるスイッチタイミング（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｉｍｉｎｇ）といったスイッチ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）情報が含まれている。ＭＰＭ６０は、作成したＴＳＩスイッチ情報を、ＳＬＰＭ１３に送信する。また、次のステップ３で、ＭＰＭ６０は、作成したＴＳＩスイッチ情報を、ＲＬＰＭ２３にも送信する。ＲＬＰＭ２３には宛先ポート情報も併せて送信される。
【００５９】
ＳＬＰＭ１３は次のステップ４で、ＭＰＭ６０からスイッチ情報を受信するとＡｃｋ信号をＭＰＭ６０に返信する。また、ＲＬＰＭ２３も、ＭＰＭ６０からスイッチ情報を受信するとＡｃｋ信号をＭＰＭ６０に返信する。
【００６０】
ＭＰＭ６０は、ＳＬＰＭ１３及びＲＬＰＭ２３からＡｃｋ信号を受信すると、ＴＳＩスイッチプランに基づいてメインＴＳＩ部５０の設定を行う。また、ＳＬＰＭ１３は、ＧＦＰフレーム形式に変換されたデータを、受信したＴＳＩスイッチ情報に基づいて多重化するようローカルＴＳＩ部１２を設定する。一方、ＲＬＰＭ２３は、多重化されたデータを、受信したＴＳＩスイッチ情報に基づいて分離してＩＰパケット形式に変換し、特定されたポートに該当する受信側イーサネットＩＦ２２４から出力するようにローカルＴＳＩ部２１を設定する（ステップ５）。
【００６１】
次のステップ６で、送信側パケットラインカード１０が、多重化データをメインＴＳＩ部５０に送信し、メインＴＳＩ部５０が多重化されたデータをタイムスロットに応じて各受信側パケットラインカード２０に分配することで交換を行い、そして、受信側パケットラインカード２０がメインＴＳＩ部５０から送信されてきた多重化データを分離し、ＩＰパケット形式のデータに変換して所定の受信側イーサネットＩＦ２２４から出力する。
【００６２】
続いて、通常スイッチにおいて障害が発生したときの制御フローを説明する。
【００６３】
図９は、通常スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【００６４】
図９には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ２１からステップ２４まで示されている。ステップ２１において、例えば、受信側パケットラインカード２０ａのＲＬＰＭ２３が、受信側パケットラインカード２０ａに障害を検知すると、ＭＰＭ６０に障害情報を送信する。
【００６５】
次のステップ２２で、ＭＰＭ６０は、障害情報を受信すると、ＴＳＩスイッチプランに基づいて、受信側パケットラインカード２０ａに送信されることとなるデータをメインＴＳＩ部５０に送信している送信側パケットラインカード１０のＳＬＰＭ１３にウェイト信号を送信する。また、ＭＰＭ６０は、ＲＬＰＭ２３にＡｃｋ信号を送信する。
【００６６】
ステップ２３で、ＳＬＰＭ１３は、ウェイト信号を受信すると、障害が発生した受信側パケットラインカード２０ａに向けて送信されるデータの送信を停止させ、ＭＰＭ６０にＡｃｋ信号を返信する。このとき、送信されないデータは、ＩＰパケットの形式の状態で、複数のバッファ１１４のうちの１つである仮想出力キューにバッファリングされる。障害回復後、仮想出力キューにバッファリングされたデータは、メインＴＳＩ部５０に送信されて、目的の受信側パケットラインカード２０ａに到達するので、データの欠落が防止される。ここで、障害が発生したときの制御フローを実行するＳＬＰＭ１３、ＲＬＰＭ２３、及びＭＰＭ６０が、本発明にいう障害対応制御部の一例に相当する。
【００６７】
続いて、高速スイッチモードにおける制御フローを説明する。
【００６８】
図１０は、高速スイッチの制御フローを示すチャートである。
【００６９】
図１０には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ３１からステップ３５まで示されている。高速スイッチモードでは、ＳＬＰＭ１３、ＭＰＭ６０、及びＲＬＰＭ２３のそれぞれが、小容量の伝送路を各送信側パケットラインカード１０及び各受信側パケットラインカード２０の間でメッシュ接続する設定を、ローカルＴＳＩ部１２、メインＴＳＩ部５０、及びローカルＴＳＩ部２１に対し行う（ステップ３１）。
【００７０】
図１１は、高速スイッチモードにおけるメッシュ接続を説明する図である。
【００７１】
メッシュ接続は、複数の論理データパスがメッシュ状に配置された接続である。例えば、図１１に示す送信側パケットラインカード１０ｂにおいて、複数種類のＩＰパケット形式のデータがＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化されることで、複数の論理データパスＳＴＳ―１＃１、ＳＴＳ―１＃２、ＳＴＳ―１＃３、・・・が形成される。メッシュ接続では、全ての受信側パケットラインカード２０が、１つの送信側パケットラインカード１０を起点とする論理データパスのいずれかに必ず対応する。例えば、送信側パケットラインカード１０ｂの論理データパスＳＴＳ―１＃１は、受信側パケットラインカード２０ａに接続され、論理データパスＳＴＳ―１＃２は、受信側パケットラインカード２０ｂに接続され、論理データパスＳＴＳ―１＃３は、受信側パケットラインカード２０ｃに接続されている。高速スイッチでは、ＭＰＭ６０がメッシュ接続の設定に固定されているため、送信側パケットラインカード１０は、データを経由させる複数の論理データパスＳＴＳ−１のうちのいずれかを選択することで、このデータを受信する受信側パケットラインカード２０を選択することができる。
【００７２】
図１０に戻って説明を続けると、ＳＬＰＭ１３は、ステップ３２で、送信するパケットのパケット情報をＲＬＰＭ２３に送信する。このパケット情報には、パケットの容量、宛先ポート情報が含まれている。パケット情報の伝送は、制御部同士の会話専用パケットを用いて行われる。具体的には、ＳＬＰＭ１３がＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７に上述したパケット情報を有するパケットを特定の論理データパスを指定して送信すると（図２のＳＬＰＭ１３とＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７との間の実線で示す経路）、このパケット情報が、ローカルＴＳＩ部１２、メインＴＳＩ部５０を経由して送信され、さらに、特定の受信側パケットラインカード２０のローカルＴＳＩ部２１、ＳＯＮＥＴデマッパ２２１を経由してＲＬＰＭ２３に送信される。ＲＬＰＭ２３は、次のステップ３３で、Ａｃｋ信号をＳＬＰＭ１３に返信する。
【００７３】
次のステップ３４で、ＳＬＰＭ１３は、ローカルＴＳＩ部１２を設定する。この設定により、ローカルＴＳＩ部１２は、例えば、ＧＦＰフレーム形式に変換されたデータを、受信側パケットラインカード２０ｃに対応する論理データパスＳＴＳ―１＃３を経由するよう、ＳＴＳ―１＃３フレームとして多重化する。一方、ＲＬＰＭ２３は、ローカルＴＳＩ部２１を設定する。この設定により、ローカルＴＳＩ部２１は、論理データパスＳＴＳ―１＃３を経由して送られてきたデータを、ステップ３２で受信した宛先ポート情報に応じた受信側イーサネットＩＦ２２４から出力するよう、分離することとなる。
【００７４】
次のステップ３５で、ローカルＴＳＩ部１２から出力されたデータは、論理データパスＳＴＳ―１＃３を経由して、受信側パケットラインカード２０ｃに送信され、宛先ポート情報に応じた受信側イーサネットＩＦ２２４から出力される。
【００７５】
高速スイッチモードでは、メインＴＳＩ部５０における論理データパスの分配を固定化しておき、ローカルＴＳＩ部１２において、データを経由させる論理データパスを選択する。したがって、メインＴＳＩ部５０において、交換設定が動的に変更されないため、データ送信の高速化が可能となる。
【００７６】
図１２は、高速スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【００７７】
図１２には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ４１およびステップ４２に示されている。例えば、受信側パケットラインカード２０ａのＲＬＰＭ２３が、障害を検知してＳＬＰＭ１３に障害情報を送信すると（ステップ４１）、ＳＬＰＭ１３は、Ａｃｋ信号を返信するとともに、障害が発生した受信側パケットラインカード２０ａに向けて送信されるデータの送信を停止させ、データを仮想出力キューにバッファリングさせる（ステップ４２）。
【００７８】
続いて、マルチキャストスイッチモードにおける制御フローを説明する。
【００７９】
図１３は、マルチキャストスイッチの制御フローを示すチャートである。
【００８０】
図１３には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ５１からステップ５６まで示されている。マルチキャストスイッチモードでは、データの宛先を表す情報が複数の宛先に対して設定されている。
【００８１】
図１４は、マルチキャストにおける接続を説明する図である。
【００８２】
図１４には、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャスト（ＳＯＮＥＴマルチキャスト）の例が示されている。このマルチキャストでは、特定の論理データパスを経由する１種類のデータが、メインＴＳＩ部５０で複製され、上記の論理データパスとは別の論理データパスも経由して複数箇所に送信される。図１４に示す例では、メインＴＳＩ部５０が、送信側パケットラインカード１０ｂの論理データパスＳＴＳ―１＃１を経由して送信されてきたデータを受信側パケットラインカード２０ａに送信するとともに、このデータを複製して、論理データパスＳＴＳ―１＃２と論理データパスＳＴＳ―１＃３とを経由して受信側パケットラインカード２０ｂ、及び受信側パケットラインカード２０ｃにも送信している。このようにして、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャストが実現する。
【００８３】
図１３に戻って説明を続けると、まず、ステップ５１で、ＳＬＰＭ１３が、イーサネットを介して送られてきたＩＰパケットのパケット情報をＭＰＭ６０に送信する。このパケット情報には、複数の受信側パケットラインカード２０を表す宛先カード情報、又は宛先ポート情報が複数含まれている点を除き、図８の通常スイッチにおけるパケット情報と同様である。
【００８４】
次に、ステップ５２で、ＭＰＭ６０は、ＴＳＩスイッチプランを作成する。ＴＳＩスイッチプランには、各パケットがマッピングされるＳＴＳフレームの番号、連続コンカチネーションまたはバーチャルコンカチネーションの情報、多重されるタイミングであるスイッチタイミング（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｉｍｉｎｇ）といったスイッチ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）情報が含まれている。
【００８５】
ＭＰＭ６０は、ＴＳＩスイッチ情報を、ＳＬＰＭ１３に送信する。次のステップ５３で、ＭＰＭ６０は、作成したＴＳＩスイッチ情報を、マルチキャストが行われる複数の受信側パケットラインカード２０にある複数のＲＬＰＭ２３に送信する。
【００８６】
ＳＬＰＭ１３は、ＭＰＭ６０からスイッチ情報を受信した後、次のステップ５４で、Ａｃｋ信号をＭＰＭ６０に返信する。また、スイッチ情報を受信した複数のＲＬＰＭ２３からも、Ａｃｋ信号がＭＰＭ６０に返信される（ステップ５４）。
【００８７】
ＭＰＭ６０は、ＳＬＰＭ１３及びＲＬＰＭ２３からＡｃｋ信号を受信すると、ＴＳＩスイッチプランに基づいてメインＴＳＩ部５０の設定を行う（ステップ５５）。ここで、ＭＰＭ６０は、メインＴＳＩ部５０を、マルチキャストの対象となるデータを１：ｍに複製して配信する設定にする。図１４に示す例の場合には、送信側パケットラインカード１０ｂから送信されてくる多重化された複数のＳＯＮＥＴフレームのうちＳＴＳ−１＃１のフレームを１：３で複製して、ＳＴＳ−１＃２及びＳＴＳ−１＃３として、受信側パケットラインカード２０ｂ，２０ｃにも送信する設定がなされる。なお、ステップ５３においてスイッチ情報を送信した複数のＲＬＰＭ２３のうち、ある一定の時間内にＡｃｋ信号を返信しないＲＬＰＭ２３は故障しているとして、データの複製及び送信については無視し、後の警告の対象として記録される。
【００８８】
次のステップ５６で、送信側パケットラインカード１０が、複数の論理データパスを形成する多重化データをメインＴＳＩ部５０に送信し、メインＴＳＩ部５０が１つの論理データパスを経由するデータを複製して受信側パケットラインカード２０に分配する。
【００８９】
図１５は、マルチキャストスイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【００９０】
図１５には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ６１からステップ６３まで示されている。例えば、受信側パケットラインカード２０ａのＲＬＰＭ２３が障害を検知すると、ＭＰＭ６０に障害情報を送信する（ステップ６１）。ＭＰＭ６０は、障害情報を受信すると、受信側パケットラインカード２０ａが故障しているとして、データの複製及び送信については受信側パケットラインカード２０ａを無視し、後の警告の対象として記録する。この場合でもマルチキャストによってデータを送信している他の受信側パケットラインカード２０ｂ，２０ｃについては、データの送信が継続される。
【００９１】
図１４及び図１３では、メインＴＳＩ部５０によるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャスト（ＳＯＮＥＴマルチキャスト）について説明したが、続いて、ＩＰパケットの複製によって実現するパケットレベルマルチキャストについて説明する。
【００９２】
パケットレベルマルチキャストにおいては、メインＴＳＩ部５０及び受信側パケットラインカード２０の動作は、通常スイッチの場合と同様であり、制御フローも図８を参照して説明した通常スイッチと同様である。図２を参照して説明すると、パケットレベルマルチキャストでは、送信側パケットラインカード１０において、読出部１１５が、複数のバッファ１１４のうちの１つのバッファ１１４から読み出したＩＰパケット形式のデータを複製して複数のＩＰパケットとして処理する。このようにして、ＩＰパケット毎のマルチキャスト処理が行われる。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態の伝送装置１では、ＧＦＰフレーミング部１１６によって、パケット形式のデータが可変長フレーム形式のデータに変換されてから、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７によって、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの基本フレーム形式のデータに変換される。したがって、ケット形式のデータを固定長フレームに細分する構成に比べて伝送の損失が抑えられる。
【００９４】
なお、本実施形態においては、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのうち、主としてＳＯＮＥＴに規定されるフレーム形式について説明したが、本発明の伝送装置はこれに限られるものではなく、ＳＯＮＥＴと類似したフレーム構成を有するＳＤＨにも適用される。
【００９５】
また、本実施形態の伝送装置が扱うパケット形式として、ＩＰパケットについて説明したが、本発明の伝送装置はこれに限られるものではなく、例えば、パケット形式として、イーサネットフレームをパケットとして扱うものであってもよい。
【００９６】
また、本実施形態では、非同期網に接続されるインターフェースとして、複数の送信側パケットラインカード１０、受信側パケットラインカード２０の例で説明したが、本発明のラインインターフェースは、それぞれがカード化されているものに限らず、共通のカード上に形成されたものであってもよく、またこの逆に、それぞれがさらに複数のカードに分割された構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の伝送装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す送信側パケットラインカード及び受信側ラインカードの構成を示すブロック図である。
【図３】ＧＦＰフレーム構造を説明する図である。
【図４】ＳＯＮＥＴのＳＴＳ−１フレーム構造を説明する図である。
【図５】基本モードにおけるデータ伝送のイメージを示す図である。
【図６】連続コンカチネーションモードにおけるデータ伝送の一例のイメージを示す図である。
【図７】バーチャルコンカチネーションモードにおけるデータ伝送例のイメージを示す図である。
【図８】通常スイッチの制御フローを示すチャートである。
【図９】通常スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【図１０】高速スイッチの制御フローを示すチャートである。
【図１１】高速スイッチにおけるメッシュ接続を説明する図である。
【図１２】高速スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【図１３】マルチキャストスイッチの制御フローを示すチャートである。
【図１４】マルチキャストにおける接続を説明する図である。
【図１５】マルチキャストスイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【図１６】従来の伝送装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 伝送装置
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ） 送信側パケットラインカード（送信側ラインインターフェース）
１１ パケットマッピング部
１２ ローカルＴＳＩ部
１３ ローカルパケット制御部（ＳＬＰＭ）
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ） 受信側パケットラインカード（受信側ラインインターフェース）
２１ ローカルＴＳＩ部
２２ パケットデマッピング部
２３ 受信側ローカルパケット制御部（ＲＬＰＭ）
３０，４０ ＳＯＮＥＴラインカード（ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース）
５０ メインＴＳＩ部（回線交換部）
６０ メインパケット制御部（ＭＰＭ）
１１４ バッファ
１１５ 読出部
１１６ ＧＦＰフレーミング部（可変長フレームマッピング部）
１１７ ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ（ローカルＴＳＩ部１２と合わせて時分割多重マッピング部）
２２１ ＳＯＮＥＴデマッパ（ローカルＴＳＩ部２１と合わせてパケットデータ構成部）
２２２ ＧＦＰデフレーマ（可変長フレームデマッピング部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送装置に関し、特に、非同期網及びＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝送網においては、ＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）規格であるＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：同期光網）、またはＩＴＵ勧告のＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ：同期デジタルハイアラーキ）に規定されたＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ方式による同期網が普及している。このＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網におけるデータの伝送では、輻輳のない固定帯域が確保される。一方、近年のインターネットの普及に伴い、電話音声データをＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット化し、ルータを介して非同期伝送するＩＰ化が進んでおり、伝送網においては、このパケットを伝送する要求が高まっている。そこで、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置にルータ機能が組み込まれてきている。
【０００３】
図１６は、従来の伝送装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
図１６に示す伝送装置９００は、ＩＰパケットを伝送するＩＰルータ部９１０と、ＳＯＮＥＴフレームのスイッチを行うＳＯＮＥＴ ＡＤＭ（Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）９２０とからなる。ＩＰルータ部９１０は、スイッチ、すなわち経路の切替えを行うパケットスイッチシステム（Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ）９１１、及びパケット処理部（Ｐａｃｋｅｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）９１２を備え、ＳＯＮＥＴ ＡＤＭ９２０は、スイッチシステム（Ｓｗｉｔｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ）９２１及びラインインターフェース（Ｌｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）９２２を備えている。この伝送装置９００によれば、ＳＯＮＥＴフレーム形式のデータとパケット形式のデータの双方をスイッチすることができる。しかしながら、伝送装置９００では、スイッチ機能がＩＰルータ部９１０とＳＯＮＥＴ ＡＤＭ９２０のそれぞれに設けられており、効率化の観点からスイッチ機能の共通化が求められている。ここで、スイッチ機能を共通化するため、ＳＯＮＥＴフレーム形式のデータをパケット形式に変換してスイッチを行う方法が考えられる。しかし、パケットのスイッチでは伝送時間の揺らぎが避けられず、この揺らぎを吸収するためデータのバッファリングが必要となる。したがって、大容量の伝送装置ではバッファリングによる遅延の問題が増大するため実現が困難である。
【０００５】
ここで、特許文献１には、パケット形式のデータを、ＳＯＮＥＴに規定された時分割多重フレーム形式にマッピングすることで、時分割多重形式、パケット、及びＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）それぞれの形式のデータを共通のスイッチ機能によってスイッチする方式が示されている。
【特許文献１】特表２００４−５１９１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されている方式では、パケットデータを、ＡＴＭに規定されているような５２バイトの固定長フレームに細分してからマッピングを行っているため、５２バイトの固定長フレームごとに生じるオーバーヘッドや、固定長フレームの空白部分を埋めるデータの挿入により損失が生じ、伝送帯域が圧迫される。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、伝送損失が抑えられた伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の伝送装置は、複数の非同期網及びＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置であって、
それぞれが、上記非同期網から送られてきたパケット形式のデータを時分割多重フレーム形式であるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換して送信する複数の送信側ラインインターフェースと、
ぞれぞれが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを受信してこの受信したデータの少なくとも一部をパケット形式のデータに変換する複数の受信側ラインインターフェースと、
上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を中継するＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェースと、
上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、上記複数の送信側ラインインターフェース、及び上記複数の受信側ラインインターフェースとの間でＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを送受信し、所定の回線設定に基づいて、上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、上記複数の送信側ラインインターフェース、及び上記複数の受信側ラインインターフェースとの間で回線交換を行う回線交換部とを備え、
上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式のデータを、所定の可変長フレーム形式のデータに変換する可変長フレームマッピング部と、
上記可変長フレームマッピング部により変換された可変長フレーム形式のデータを上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換する時分割多重マッピング部とを備え、
上記複数の受信側ラインインターフェースのそれぞれが、
上記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを可変長フレーム形式のデータに再変換する可変長フレームデマッピング部と、
上記可変長フレーム変換部により再変換された可変長フレーム形式のデータをパケット形式のデータに変換するパケットデータ構成部とを備えたものであることを特徴とする。
【０００９】
ここで、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式とは、ＡＮＳＩ規格であるＳＯＮＥＴまたはＩＴＵ勧告のＳＤＨに規定されたフレームの形式を意味する。本発明の伝送装置では、パケット形式のデータが可変長フレーム形式のデータに変換されてからＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換される。したがって、本発明によれば、パケット形式のデータを固定長フレームに細分する構成に比べて伝送の損失が抑えられる。
【００１０】
ここで、上記本発明の伝送装置において、上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式で送られてきたデータをこのデータの種類毎にバッファリングする複数のバッファと、
上記複数のバッファからそれぞれのバッファに応じた頻度でデータを読出して上記可変長フレーム変換部に供給する読出部とを備えたものであることが好ましい。
【００１１】
データが種類毎に複数のバッファにバッファリングされ、それぞれのバッファに応じた頻度で読出されることで、例えば音声データのような遅延許容度の小さい種類のデータが混在した場合に、データの種類に応じた遅延制御によりサービス品質（ＱｏＳ）を維持することが可能となる。
【００１２】
また、上記本発明の伝送装置は、上記複数の受信側ラインインターフェースのいずれかに障害が発生した場合に、上記複数の送信側ラインインターフェースのうち、障害が発生した受信側ラインインターフェースに送信されるデータを変換する送信側ラインインターフェースに、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式へのデータの変換を停止させるとともに、この送信側ラインインターフェースに送られてきたパケット形式のデータをバッファリングさせる障害対応制御部を備えたことが好ましい。
【００１３】
受信側ラインインターフェースに障害が発生した場合に送信側ラインインターフェースでのデータの変換を停止させるとともにデータをバッファリングさせることで、データの欠落を防ぎ、伝送品質の低下を抑えることができる。
【００１４】
また、上記本発明の伝送装置において、上記回線交換部が、上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれにおいて複数種類のデータがＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化されることで形成される複数の論理データパスを上記複数の受信側ラインインターフェースに分配するメッシュ接続に設定されたものであり、
上記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、上記複数の論理データパスのうち、データを経由させる論理データパスを選択することで、上記複数の受信側ラインインターフェースのうち、このデータを受信する受信側ラインインターフェースを選択するものであることが好ましい。
【００１５】
回線交換部において、論理データパスの配分を固定化しておき、送信側ラインインターフェースにおいてデータを経由させる論理データパスを選択することにより、回線交換部での交換設定が動的に変更されないため、データ送信の高速化が可能となる。
【００１６】
また、上記本発明の伝送装置において、上記回線交換部が、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化された複数種類のデータのうちの少なくとも１種類のデータを複製して、この複製したデータを上記複数の受信側ラインインターフェースのうち、所定の回線設定に応じた受信側ラインインターフェースに送信するものであることが好ましい。
【００１７】
回線交換部がデータを複製して送信することで、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャストが実現する。
【００１８】
また、上記本発明の伝送装置において、上記複数の送信側ラインインターフェースのうちの少なくとも１つの送信側ラインインターフェースが、送られてきたパケット形式のデータを複製して、送られてきたパケット形式のデータとともにＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換するものであることが好ましい。
【００１９】
送信側ラインインターフェースがデータを複製して送信することで、パケットレベルでのマルチキャストが実現する。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、伝送損失が抑えられた伝送装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下図面を参照して本発明の伝送装置の実施の形態を説明する。
【００２２】
［伝送装置の全体構成］
図１は、本発明の伝送装置の一実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、ＳＯＮＥＴおよびＳＤＨのうち、ＳＯＮＥＴで代表させて説明する。
【００２３】
図１に示す伝送装置１は、非同期網であるＩＰパケット網及びＳＯＮＥＴ網を収容する伝送装置であり、送信側パケットラインカード（Ｐａｃｋｅｔ Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）と、受信側パケットラインカード（Ｐａｃｋｅｔ Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、送信側ＳＯＮＥＴラインカード（Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）３０と、受信側ＳＯＮＥＴラインカード（Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）４０と、回線交換を行うメインタイムスロットインターチェンジ５０（Ｍａｉｎ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ：以降、メインＴＳＩ部５０と略記する。）と、メインパケット制御部（Ｍａｉｎ Ｐａｃｋｅｔ制御部）６０とを備えている。メインＴＳＩ部５０は、非同期網及びＳＯＮＥＴ網に対して共用となっている。なお、図１において実線の矢印はデータの流れを示し、破線の矢印は制御を示している。
【００２４】
送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、ＩＰパケット網を構成する、図示しない複数のＩＰルータやコンピュータ端末にイーサネット（登録商標。以下同様。）接続され、このＩＰルータ等から送られてくるＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット形式のデータをＳＯＮＥＴフレーム形式のデータに変換してメインＴＳＩ部５０に送信する。送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれは、ＩＰパケット形式のデータをＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式の基本的な伝送形式であるＳＴＳ―１基本フレーム形式のデータに変換するパケットマッピング部１１と、複数種類の基本フレーム形式のデータをＳＯＮＥＴのＳＴＳ−１９２といった多重化フレーム形式に時分割多重して多重化データを生成するローカルＴＳＩ部１２とを備えている。
【００２５】
受信側パケットラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、メインＴＳＩ部５０から送られてくるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重化フレーム形式に多重化されたデータから基本フレーム形式のデータを分離するローカルＴＳＩ部２１と、分離されたデータをＩＰパケット形式のデータに変換し、イーサネットを介してＩＰルータ等に出力するパケットデマッピング部２２とを備えており、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータをパケット形式のデータに変換し、外部接続されたＩＰルータ等に送信する。
【００２６】
送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０は、メインＴＳＩ部５０とＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を中継するものであり、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０は、ＳＯＮＥＴのＯＣ−１９２（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒｌｅｖｅｌ―１９２）やＯＣ−４８等に規定される光信号を受信して光信号−電気信号間で信号変換を行い、フレーム境界を検出してオーバーヘッドの処理を行うとともにペイロードデータを取り出すＳＯＮＥＴフレーマ３１と、取り出されたデータを所定のタイムスロットに時分割多重して多重化データを生成してメインＴＳＩ部５０に送信するローカルＴＳＩ部３２とを備えている。一方、受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０は、メインＴＳＩ部５０から受信した多重化データの分離を行うローカルＴＳＩ部４１と、分離されたデータにオーバーヘッドを付与して再びＯＣ−４８等のフレーム形式を有する光信号に変換するＳＯＮＥＴフレーマ４２とを備えている。送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０は、メインＴＳＩ部５０とともに公知のＳＯＮＥＴ伝送装置として機能する。
【００２７】
メインＴＳＩ部５０は、送信側パケットラインカード１０ａ〜１０ｃ、受信側パケットラインカード２０ａ〜２０ｃ、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０に接続され、送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ及び送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０からＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重化フレーム形式のデータを受信して、多重化されたデータのスイッチを行い、受信側パケットラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０のうちの特定のカードに送信する。メインＴＳＩ部５０のスイッチにより、送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、受信側パケットラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０の間で回線交換が行われる。回線交換はメインパケット制御部６０による回線設定に基づいて行われる。メインＴＳＩ部５０は、接続された全てのカード（１０ａ〜１０ｃ，２０ａ〜２０ｃ，３０，４０）のデータを同時に処理することができるよう設計されており、伝送装置１の例では、メインＴＳＩ部５０に接続された全てのカードが、それぞれ最大２０Ｇｂｐｓの伝送帯域を使用できるよう、１６０Ｇｂｐｓのスイッチ容量を有している。
【００２８】
ここで、送信側パケットラインカード１０が、本発明にいう送信側ラインインターフェースの一例に相当し、受信側パケットラインカード２０が、本発明にいう受信側ラインインターフェースの一例に相当する。また、メインＴＳＩ部５０が本発明にいう回線交換部の一例に相当し、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０がＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェースの一例に相当する。
【００２９】
［送信側パケットラインカード］
図２は、図１に示す送信側パケットラインカード及び受信側ラインカードの構成を示すブロック図である。図２には、送信側パケットラインカード１０ａ，１０ｂ，１０ｃのうちの１つと、受信側ラインカード２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの１つが、それぞれ１０と２０の符号を付して示されている。
【００３０】
図２に示す送信側パケットラインカード１０のパケットマッピング部１１には、複数のイーサネットＩＦ１１１と、パケット処理部（Ｐａｃｋｅｔ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ）１１２と、複数のバッファ１１４と、読出部１１５と、ＧＦＰフレーミング部１１６と、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ（ＳＯＮＥＴ Ｍａｐｐｅｒ／Ｆｒａｍｅｒ）１１７とが備えられている。また、送信側パケットラインカード１０には、パケットマッピング部１１内の各部、ローカルＴＳＩ部１２、及びメインパケット制御部６０（図１参照）からパケットの情報を得、この情報に応じて、読出部１１５、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７、及びローカルＴＳＩ部１２を制御するローカルパケット制御部１３も備えられている。ここで、ＧＦＰフレーミング部１１６が、本発明にいう可変長フレームマッピング部の一例に相当し、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７及びローカルＴＳＩ部１２が、本発明にいう時分割多重マッピング部の一例に相当する。
【００３１】
イーサネットＩＦ１１１は、伝送装置１の外部からイーサネットを介して送られてくるデータに対しイーサネット物理レイヤ及びＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤの終端処理を行い、イーサネットフレームからペイロードであるＩＰパケット形式のデータを取り出す。１つの送信側パケットラインカード１０には複数のイーサネットＩＦ１１１が設けられており、それぞれが１つのポートとして機能する。
【００３２】
パケット処理部１１２は、イーサネットＩＦ１１１から受信したデータ量が、あらかじめ定められた上限値を超えていないか否かを監視する。また、パケット処理部１１２は、イーサネットＩＦ１１１によって取り出されたＩＰパケットのヘッダ情報を読出し、ヘッダ情報から、ＶＬＡＮ、Ｌ２、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６、ＭＰＬＳといったＩＰパケットの種類を判別するとともに、ルーティングテーブルを参照してパケットの送り先を決定する。具体的には、いずれか特定の受信側パケットラインカード２０を表す宛先カード情報、宛先カードの中の特定の受信側イーサネットＩＦ２２４を表す宛先ポート情報が決定される。また、パケット処理部１１２は、ヘッダ情報から、データの種類の１つとして優先度を判別する。例えば、伝送装置１が提供するサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）における優先度を４段階に区分し、送られてきたＩＰパケットが、いずれの優先度に属するかを判別する。例えば、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）による音声データは最優先に区分されている。パケット形式のデータは、優先度の区分に応じて複数設けられたＦＩＦＯからなるバッファ１１４にバッファリングされる。なお、複数のバッファ１１４の１つは、障害発生時に、外部から送られてきたデータを一時的にバファリングするための仮想出力キューとして機能する。
【００３３】
読出部１１５は、複数のバッファ１１４から所定の順でデータを読み出す。読出部１１５は、高い優先度に対応付けられたバッファ１１４のデータほど、より高い頻度で読み出されるように、重み付けラウンドロビン（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ：ＷＲＲ）法によるスケジュールで各バッファ１１４の巡回及びデータの読み出しを行う。これにより優先度の高いデータの伝達揺らぎや遅延が抑えられれる。読み出されたパケット形式のデータは、ＧＦＰフレーミング部１１６に供給される。
【００３４】
ＧＦＰフレーミング部１１６は、読出部１１５で読み出されたパケット形式のデータを可変長フレーム形式のデータに変換する。可変長フレーム形式としては、ＩＴＵ勧告Ｇ．７０４１に規定されているＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）フレームが採用されている。ＧＦＰは、ＩＰパケット形式のデータの他にも、イーサネット、ファイバーチャネル（ＦＣ）、ＲＰＲ（ＩＥＥＥ８０２．１７）、ＥＳＣＯＮ、及びＦＩＣＯＮに規定される各種形式のデータにも対応している。
【００３５】
［ＧＦＰフレーム構造］
図３は、ＧＦＰフレーム構造を説明する図である。
【００３６】
１つのＧＦＰフレーム７０は、コアヘッダ（Ｃｏｒｅ Ｈｅａｄｅｒ）７１とペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）７２からなる。コアヘッダ７１は、ペイロードの長さを表すペイロードレングス（Ｐａｙｌｏａｄ Ｌｅｎｇｔｈ）７１１及びエラー検出のためのコアヘッダエラーコントロールフィールド（ｃｏｒｅ Ｈｅａｄｅｒ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ｃＨＥＣ）７１２とからなる。一方、ペイロード７２は、ペイロードヘッダ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｈｅａｄｅｒ）７２２、ペイロード本体（Ｐａｙｌｏａｄ）７２３、及びエラー検出のためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）７２４からなり、このうちペイロードヘッダ７２２は、ペイロードタイプ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｔｙｐｅ）７２５、エラー検出のためのタイプヘッダエラーコントロールフィールド（ｔＨＥＣ）７２６、及びオプションの拡張ヘッダ（ｏｐｔｉｏｎａｌ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｈｅａｄｅｒ）７２７からなる。さらにペイロードタイプ７２５は、ペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）７３１、ペイロードＦＣＳインジケータ（ＰＦＩ）７３２、拡張ヘッダ識別子（ＥＸＩ）７３３、及びユーザペイロード識別子（ＵＰＩ）からなり、一方、拡張ヘッダ７２７は、チャネル識別子（ＣＩＤ）７３５、予備データ７３６、及び拡張ヘッダエラーコントロールフィールド（ｅＨＥＣ）７３７からなる。
【００３７】
ＧＦＰフレーミング部１１６（図２参照）は、パケット形式のデータをＧＦＰフレームにマッピングする。具体的には、ペイロード７２３に１パケットのデータを配置し、ペイロード長７１１をパケットの長さとし、図３に示す必要な識別子を挿入する。ＧＦＰフレーム７０は可変長フレームであるため、パケット形式のデータは細分されない。
【００３８】
ここで図２に戻って説明を続けると、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７が、ＧＦＰフレームにマッピングされたデータを、ＳＯＮＥＴフレームにマッピングする。
【００３９】
図４は、ＳＯＮＥＴのＳＴＳ−１フレーム構造を説明する図である。
【００４０】
図４には、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式の一例として、ＳＯＮＥＴに規定される基本伝送フレームである同期転送信号レベル１（ＳＴＳ―１）フレームの構造が示されている。ＳＴＳ―１フレーム７５は、９０バイト×９行＝８１０バイト構成であり、セクションオーバーヘッド（ＳＯＨ）７６、ラインオーバーヘッド（ＬＯＨ）７７、及び同期ペイロードエンベロープ（ＳＴＳ―１ＳＰＥ）７６からなる。ＳＴＳ―１ＳＰＥ７６はさらに、パスオーバーヘッド（ＰＯＨ）７７とペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）７８とからなる。ＳＴＳ―１フレーム７５は、ＳＯＮＥＴにおける基本の伝送単位であり、１２５μＳ周期で伝送されると５１．１Ｍｂｐｓの伝送速度に相当する。ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７（図２参照）は、ＧＦＰフレーム形式のデータをペイロード７８にマッピングする。なお、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７がデータをペイロード７８にマッピングする際には、ペイロード７８に対して伝送の宛先情報を付与する必要はない。
【００４１】
図２に示すローカルＴＳＩ部１２は、マッピングが行われた複数の基本フレームを時分割多重することで、ＳＯＮＥＴの多重化フレームを生成する。例えば、ＳＴＳ―１（図４参照）の１９２倍の伝送レートを実現するＳＴＳ―１９２は、１９２個のＳＴＳ―１フレームがバイト単位でインターリーブされ、１９２倍の速度で伝送されるものである。このとき９．９５３Ｇｂｐｓの伝送速度となり、１９２チャンネル分のＳＴＳ―１フレームが転送されることを意味する。ローカルＴＳＩ部１２は、ＳＴＳ―１９２のうちデータの送信先に応じたタイムスロットに、パケットデータがマッピングされた基本フレームのデータを配置して、メインＴＳＩ部５０に送信する。基本フレームが配置されるタイムスロットは、ローカルパケット制御部１３によって制御される。
【００４２】
なお、ＳＯＮＥＴには、上述した多重化とは逆に、基本の伝送単位であるＳＴＳ−１のペイロードをさらに細分することで、５１．１Ｍｂｐｓよりも小さいの伝送容量の信号も効率よく伝送する、仮想トリビュータリ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｔｒｉｂｕｔａｌｙ：ＶＴ）の手法も規定されているが、ここでの詳細な説明は省略する。また、ＳＤＨにおいては、ＳＯＮＥＴと略同様の構造を有するフレーム形式が採用されるが、ＳＤＨの基本伝送単位であるＳＴＭ−１は、ＳＯＮＥＴのＳＴＳ−３に相当する。
【００４３】
ここで、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７及びローカルＴＳＩ部１２では、設定に応じて３つのモードでデータのマッピングおよび多重化を行っている。
【００４４】
図５は、基本モードにおけるデータ伝送のイメージを示す図である。
【００４５】
図５には、ＳＴＳ−１９２に相当する、ＳＯＮＥＴのＯＣ―１９２（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒｌｅｖｅｌ―１９２）におけるデータ伝送のイメージが示されている。この基本モードにおけるデータ伝送では、ＯＣ―１９２によって、ＳＴＳ―１＃１からＳＴＳ―１＃１９２までの１９２チャネル分のＳＴＳ―１信号が多重化されて伝送される。図５において各チャネルの信号は１つのポートから１つのポートまで伝送される。各チャネルを表すパイプを論理データパスと称する。
【００４６】
ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７は、基本モードの他に連続コンカチネーションモードに対応している。連続コンカチネーションモードでは、例えば、多重後の連続する３バイトに対してデータをマッピングしたＳＴＳ−３Ｃで、ＳＴＳ―１の３倍の伝送速度でパケットデータを送信する。
【００４７】
図６は、連続コンカチネーションモードにおけるデータ伝送の一例のイメージを示す図である。
【００４８】
図６に示す連続コンカチネーションモードにおいては、ＯＣ―１９２の伝送速度において、ＳＴＳ―１＃１からＳＴＳ―１＃１３８までの１３８チャネル分のＳＴＳ―１に加え、連続コンカチネーションによる１５５．５２ＭｂｐｓのＳＴＳ３Ｃ＃１、及びＳＴＳ３Ｃ＃２信号と、２４８８．３２ＭｂｐｓのＳＴＳ４８Ｃの信号が多重化されて伝送される。
【００４９】
さらに、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７は、ＩＴＵ勧告のバーチャルコンカチネーション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ：ＶＣ）に対応したバーチャルコンカチネーションモードも有している。バーチャルコンカチネーションモードでは、複数の独立したＳＴＳ―１が仮想的に束ねられて一つの論理データパスが構成される。
【００５０】
図７は、バーチャルコンカチネーションモードにおけるデータ伝送例のイメージを示す図である。
【００５１】
図７に示す連続コンカチネーションモードにおいては、ＯＣ―１９２の伝送速度において、ＳＴＳ―１＃１からＳＴＳ―１＃１８５までの１８５チャネル分のＳＴＳ―１とは別に、７チャネル分のＳＴＳ―１信号を仮想的に束ねたＳＴＳ１―７ｖの信号が多重化されて伝送される。ＳＴＳ１―７ｖによって、３５７Ｍｂｐｓの伝送速度が実現する。また、図示しないが、例えば、仮想的なＳＴＳ１―２１ｖ（１０８８Ｍｂｐｓ）の論理データパスを構成することで、ギガビットイーサネットを介して送られてきたデータを効率よく伝送することも可能となる。
【００５２】
［受信側パケットラインカード］
図２に戻って、受信側パケットラインカード２０について説明する。受信側パケットラインカード２０は、メインＴＳＩ部５０からＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重化フレーム形式のデータを受信してデータの多重分離を行うローカルＴＳＩ２１と、パケットデマッピング部２２とからなる。パケットデマッピング部２２は、多重分離されたＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ基本フレーム形式のデータからペイロードとしてのＧＦＰフレームを抽出するＳＯＮＥＴデマッパ２２１と、ＳＯＮＥＴデマッパ２２１から抽出されたＧＦＰフレームから、ＩＰパケットを抽出するＧＦＰデフレーマ２２２と、抽出されたＩＰパケットの送信速度を調整する受信側パケット処理部（Ｐａｃｋｅｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）２２３と、ＩＰパケットに対しイーサネットＭＡＣレイヤおよび物理レイヤの処理を行い、イーサネットを介して外部接続されたルータ等に送信する複数の受信側イーサネットＩＦ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＩＦ）２２４とを備えている。また、受信側パケットラインカード２０には、メインパケット制御部６０（図１参照）から情報を得、得られた情報に応じて、ローカルＴＳＩ部２１及びパケットデマッピング部２２内の各部を制御する受信側ローカルパケット制御部２３が備えられている。ここで受信側パケットラインカード２０は、固定帯域を伝送されてきたデータをパケット形式で非同期網に送信するため、送信側パケットラインカード１０とは異なり、ＩＰパケット形式のデータをパケット毎にバッファリングするバッファが不要である。 したがって、受信側パケット処理部２２３には、送信速度を調整するための小容量のバッファのみが設けられている。ここで、ローカルＴＳＩ部２１及びＳＯＮＥＴデマッパ２２１が、本発明にいう可変長フレームデマッピング部の一例に相当し、ＧＦＰデフレーマ２２２が、本発明にいうパケットデータ構成部の一例に相当する。
【００５３】
［メインＴＳＩ部］
ここで図１に戻って、メインＴＳＩ部５０について説明する。メインＴＳＩ部５０は、送信側パケットラインカード１０、及び送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０から出力された、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの多重フレーム形式の多重化データを受信して、回線設定に基づいてデータが送信される経路をスイッチし、受信側パケットラインカード２０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０のそれぞれに分配して送信する。この回線設定に基づいた経路のスイッチによって、送信側パケットラインカード１０、送信側ＳＯＮＥＴラインカード３０、受信側パケットラインカード２０、及び受信側ＳＯＮＥＴラインカード４０の間で回線交換が行われる。
【００５４】
このように、伝送装置１としての回線交換は、送信側パケットラインカード１０のローカルＴＳＩ部１２が、ＳＴＳ１フレーム形式のデータを所定のタイムスロットに多重化する段階と、メインＴＳＩ部５０がタイムスロット毎の振り分けを行う段階と、受信側パケットラインカード２０のローカルＴＳＩ部２１が、所定のタイムスロットからのデータを特定のパケットとして分離する段階とによって実現されている。ここで、メインパケット制御部６０、ローカルパケット制御部１３、及び受信側ローカルパケット制御部２３は、相互に通信して、送信側パケットラインカード１０のあるポートに送信されてきたＩＰパケットが、目的の受信側パケットラインカード２０のポートに出力されるよう回線設定を行う。
【００５５】
続いて、メインパケット制御部６０、ローカルパケット制御部１３、及び受信側ローカルパケット制御部２３による制御フローを説明する。
【００５６】
図８は、通常スイッチの制御フローを示すチャートである。
【００５７】
図８には、メインパケット制御部６０（Ｍａｉｎ Ｐａｃｋｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ。以降、ＭＰＭ６０と略記する。）、送信側パケットラインカード１０のローカルパケット制御部１３（Ｓｅｎｄｉｎｇ Ｌｏｃａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ。以降、ＳＬＰＭ１３と略記する。）、及び受信側パケットラインカード２０の受信側ローカルパケット制御部２３（Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｌｏｃａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ。以降、ＲＬＰＭ２３と略記する。）による制御の手順概要が時間の経過とともにステップ１からステップ６まで示されている。送信側パケットラインカード１０ａから受信側パケットラインカード２０ａにデータを送る通常スイッチの場合、まず、ステップ１で、ＳＬＰＭ１３が、イーサネットを介して送られてきたＩＰパケットのパケット情報をパケット処理部１１２（図２参照）から受信し、送信要求としてＭＰＭ６０に送信する。このパケット情報には、パケット容量、パケットの優先順位、そして、パケット処理部１１２がルーティングテーブルを参照して決定した受信側パケットラインカード２０を表す宛先カード情報、及び宛先カードの中の特定の受信側イーサネットＩＦ２２４を表す宛先ポート情報が含まれている。なお、送信側パケットラインカード１０ａ以外の送信側パケットラインカード１０ｂ，１０ｃからも、パケット情報がＭＰＭ６０に送信されてくる。
【００５８】
次に、ステップ２で、ＭＰＭ６０は、送信側パケットラインカード１０から受信したパケット情報を合わせてＴＳＩスイッチプラン（ＴＳＩ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐｌａｎ）を作成する。ＴＳＩスイッチプランには、各パケットがマッピングされるＳＴＳフレームの番号、連続コンカチネーションまたはバーチャルコンカチネーションの情報、多重されるタイミングであるスイッチタイミング（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｉｍｉｎｇ）といったスイッチ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）情報が含まれている。ＭＰＭ６０は、作成したＴＳＩスイッチ情報を、ＳＬＰＭ１３に送信する。また、次のステップ３で、ＭＰＭ６０は、作成したＴＳＩスイッチ情報を、ＲＬＰＭ２３にも送信する。ＲＬＰＭ２３には宛先ポート情報も併せて送信される。
【００５９】
ＳＬＰＭ１３は次のステップ４で、ＭＰＭ６０からスイッチ情報を受信するとＡｃｋ信号をＭＰＭ６０に返信する。また、ＲＬＰＭ２３も、ＭＰＭ６０からスイッチ情報を受信するとＡｃｋ信号をＭＰＭ６０に返信する。
【００６０】
ＭＰＭ６０は、ＳＬＰＭ１３及びＲＬＰＭ２３からＡｃｋ信号を受信すると、ＴＳＩスイッチプランに基づいてメインＴＳＩ部５０の設定を行う。また、ＳＬＰＭ１３は、ＧＦＰフレーム形式に変換されたデータを、受信したＴＳＩスイッチ情報に基づいて多重化するようローカルＴＳＩ部１２を設定する。一方、ＲＬＰＭ２３は、多重化されたデータを、受信したＴＳＩスイッチ情報に基づいて分離してＩＰパケット形式に変換し、特定されたポートに該当する受信側イーサネットＩＦ２２４から出力するようにローカルＴＳＩ部２１を設定する（ステップ５）。
【００６１】
次のステップ６で、送信側パケットラインカード１０が、多重化データをメインＴＳＩ部５０に送信し、メインＴＳＩ部５０が多重化されたデータをタイムスロットに応じて各受信側パケットラインカード２０に分配することで交換を行い、そして、受信側パケットラインカード２０がメインＴＳＩ部５０から送信されてきた多重化データを分離し、ＩＰパケット形式のデータに変換して所定の受信側イーサネットＩＦ２２４から出力する。
【００６２】
続いて、通常スイッチにおいて障害が発生したときの制御フローを説明する。
【００６３】
図９は、通常スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【００６４】
図９には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ２１からステップ２４まで示されている。ステップ２１において、例えば、受信側パケットラインカード２０ａのＲＬＰＭ２３が、受信側パケットラインカード２０ａに障害を検知すると、ＭＰＭ６０に障害情報を送信する。
【００６５】
次のステップ２２で、ＭＰＭ６０は、障害情報を受信すると、ＴＳＩスイッチプランに基づいて、受信側パケットラインカード２０ａに送信されることとなるデータをメインＴＳＩ部５０に送信している送信側パケットラインカード１０のＳＬＰＭ１３にウェイト信号を送信する。また、ＭＰＭ６０は、ＲＬＰＭ２３にＡｃｋ信号を送信する。
【００６６】
ステップ２３で、ＳＬＰＭ１３は、ウェイト信号を受信すると、障害が発生した受信側パケットラインカード２０ａに向けて送信されるデータの送信を停止させ、ＭＰＭ６０にＡｃｋ信号を返信する。このとき、送信されないデータは、ＩＰパケットの形式の状態で、複数のバッファ１１４のうちの１つである仮想出力キューにバッファリングされる。障害回復後、仮想出力キューにバッファリングされたデータは、メインＴＳＩ部５０に送信されて、目的の受信側パケットラインカード２０ａに到達するので、データの欠落が防止される。ここで、障害が発生したときの制御フローを実行するＳＬＰＭ１３、ＲＬＰＭ２３、及びＭＰＭ６０が、本発明にいう障害対応制御部の一例に相当する。
【００６７】
続いて、高速スイッチモードにおける制御フローを説明する。
【００６８】
図１０は、高速スイッチの制御フローを示すチャートである。
【００６９】
図１０には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ３１からステップ３５まで示されている。高速スイッチモードでは、ＳＬＰＭ１３、ＭＰＭ６０、及びＲＬＰＭ２３のそれぞれが、小容量の伝送路を各送信側パケットラインカード１０及び各受信側パケットラインカード２０の間でメッシュ接続する設定を、ローカルＴＳＩ部１２、メインＴＳＩ部５０、及びローカルＴＳＩ部２１に対し行う（ステップ３１）。
【００７０】
図１１は、高速スイッチモードにおけるメッシュ接続を説明する図である。
【００７１】
メッシュ接続は、複数の論理データパスがメッシュ状に配置された接続である。例えば、図１１に示す送信側パケットラインカード１０ｂにおいて、複数種類のＩＰパケット形式のデータがＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化されることで、複数の論理データパスＳＴＳ―１＃１、ＳＴＳ―１＃２、ＳＴＳ―１＃３、・・・が形成される。メッシュ接続では、全ての受信側パケットラインカード２０が、１つの送信側パケットラインカード１０を起点とする論理データパスのいずれかに必ず対応する。例えば、送信側パケットラインカード１０ｂの論理データパスＳＴＳ―１＃１は、受信側パケットラインカード２０ａに接続され、論理データパスＳＴＳ―１＃２は、受信側パケットラインカード２０ｂに接続され、論理データパスＳＴＳ―１＃３は、受信側パケットラインカード２０ｃに接続されている。高速スイッチでは、ＭＰＭ６０がメッシュ接続の設定に固定されているため、送信側パケットラインカード１０は、データを経由させる複数の論理データパスＳＴＳ−１のうちのいずれかを選択することで、このデータを受信する受信側パケットラインカード２０を選択することができる。
【００７２】
図１０に戻って説明を続けると、ＳＬＰＭ１３は、ステップ３２で、送信するパケットのパケット情報をＲＬＰＭ２３に送信する。このパケット情報には、パケットの容量、宛先ポート情報が含まれている。パケット情報の伝送は、制御部同士の会話専用パケットを用いて行われる。具体的には、ＳＬＰＭ１３がＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７に上述したパケット情報を有するパケットを特定の論理データパスを指定して送信すると（図２のＳＬＰＭ１３とＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７との間の実線で示す経路）、このパケット情報が、ローカルＴＳＩ部１２、メインＴＳＩ部５０を経由して送信され、さらに、特定の受信側パケットラインカード２０のローカルＴＳＩ部２１、ＳＯＮＥＴデマッパ２２１を経由してＲＬＰＭ２３に送信される。ＲＬＰＭ２３は、次のステップ３３で、Ａｃｋ信号をＳＬＰＭ１３に返信する。
【００７３】
次のステップ３４で、ＳＬＰＭ１３は、ローカルＴＳＩ部１２を設定する。この設定により、ローカルＴＳＩ部１２は、例えば、ＧＦＰフレーム形式に変換されたデータを、受信側パケットラインカード２０ｃに対応する論理データパスＳＴＳ―１＃３を経由するよう、ＳＴＳ―１＃３フレームとして多重化する。一方、ＲＬＰＭ２３は、ローカルＴＳＩ部２１を設定する。この設定により、ローカルＴＳＩ部２１は、論理データパスＳＴＳ―１＃３を経由して送られてきたデータを、ステップ３２で受信した宛先ポート情報に応じた受信側イーサネットＩＦ２２４から出力するよう、分離することとなる。
【００７４】
次のステップ３５で、ローカルＴＳＩ部１２から出力されたデータは、論理データパスＳＴＳ―１＃３を経由して、受信側パケットラインカード２０ｃに送信され、宛先ポート情報に応じた受信側イーサネットＩＦ２２４から出力される。
【００７５】
高速スイッチモードでは、メインＴＳＩ部５０における論理データパスの分配を固定化しておき、ローカルＴＳＩ部１２において、データを経由させる論理データパスを選択する。したがって、メインＴＳＩ部５０において、交換設定が動的に変更されないため、データ送信の高速化が可能となる。
【００７６】
図１２は、高速スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【００７７】
図１２には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ４１およびステップ４２に示されている。例えば、受信側パケットラインカード２０ａのＲＬＰＭ２３が、障害を検知してＳＬＰＭ１３に障害情報を送信すると（ステップ４１）、ＳＬＰＭ１３は、Ａｃｋ信号を返信するとともに、障害が発生した受信側パケットラインカード２０ａに向けて送信されるデータの送信を停止させ、データを仮想出力キューにバッファリングさせる（ステップ４２）。
【００７８】
続いて、マルチキャストスイッチモードにおける制御フローを説明する。
【００７９】
図１３は、マルチキャストスイッチの制御フローを示すチャートである。
【００８０】
図１３には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ５１からステップ５６まで示されている。マルチキャストスイッチモードでは、データの宛先を表す情報が複数の宛先に対して設定されている。
【００８１】
図１４は、マルチキャストにおける接続を説明する図である。
【００８２】
図１４には、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャスト（ＳＯＮＥＴマルチキャスト）の例が示されている。このマルチキャストでは、特定の論理データパスを経由する１種類のデータが、メインＴＳＩ部５０で複製され、上記の論理データパスとは別の論理データパスも経由して複数箇所に送信される。図１４に示す例では、メインＴＳＩ部５０が、送信側パケットラインカード１０ｂの論理データパスＳＴＳ―１＃１を経由して送信されてきたデータを受信側パケットラインカード２０ａに送信するとともに、このデータを複製して、論理データパスＳＴＳ―１＃２と論理データパスＳＴＳ―１＃３とを経由して受信側パケットラインカード２０ｂ、及び受信側パケットラインカード２０ｃにも送信している。このようにして、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャストが実現する。
【００８３】
図１３に戻って説明を続けると、まず、ステップ５１で、ＳＬＰＭ１３が、イーサネットを介して送られてきたＩＰパケットのパケット情報をＭＰＭ６０に送信する。このパケット情報には、複数の受信側パケットラインカード２０を表す宛先カード情報、又は宛先ポート情報が複数含まれている点を除き、図８の通常スイッチにおけるパケット情報と同様である。
【００８４】
次に、ステップ５２で、ＭＰＭ６０は、ＴＳＩスイッチプランを作成する。ＴＳＩスイッチプランには、各パケットがマッピングされるＳＴＳフレームの番号、連続コンカチネーションまたはバーチャルコンカチネーションの情報、多重されるタイミングであるスイッチタイミング（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｉｍｉｎｇ）といったスイッチ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）情報が含まれている。
【００８５】
ＭＰＭ６０は、ＴＳＩスイッチ情報を、ＳＬＰＭ１３に送信する。次のステップ５３で、ＭＰＭ６０は、作成したＴＳＩスイッチ情報を、マルチキャストが行われる複数の受信側パケットラインカード２０にある複数のＲＬＰＭ２３に送信する。
【００８６】
ＳＬＰＭ１３は、ＭＰＭ６０からスイッチ情報を受信した後、次のステップ５４で、Ａｃｋ信号をＭＰＭ６０に返信する。また、スイッチ情報を受信した複数のＲＬＰＭ２３からも、Ａｃｋ信号がＭＰＭ６０に返信される（ステップ５４）。
【００８７】
ＭＰＭ６０は、ＳＬＰＭ１３及びＲＬＰＭ２３からＡｃｋ信号を受信すると、ＴＳＩスイッチプランに基づいてメインＴＳＩ部５０の設定を行う（ステップ５５）。ここで、ＭＰＭ６０は、メインＴＳＩ部５０を、マルチキャストの対象となるデータを１：ｍに複製して配信する設定にする。図１４に示す例の場合には、送信側パケットラインカード１０ｂから送信されてくる多重化された複数のＳＯＮＥＴフレームのうちＳＴＳ−１＃１のフレームを１：３で複製して、ＳＴＳ−１＃２及びＳＴＳ−１＃３として、受信側パケットラインカード２０ｂ，２０ｃにも送信する設定がなされる。なお、ステップ５３においてスイッチ情報を送信した複数のＲＬＰＭ２３のうち、ある一定の時間内にＡｃｋ信号を返信しないＲＬＰＭ２３は故障しているとして、データの複製及び送信については無視し、後の警告の対象として記録される。
【００８８】
次のステップ５６で、送信側パケットラインカード１０が、複数の論理データパスを形成する多重化データをメインＴＳＩ部５０に送信し、メインＴＳＩ部５０が１つの論理データパスを経由するデータを複製して受信側パケットラインカード２０に分配する。
【００８９】
図１５は、マルチキャストスイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【００９０】
図１５には、ＭＰＭ６０、ＳＬＰＭ１３、及びＲＬＰＭ２３による制御の手順概要がステップ６１からステップ６３まで示されている。例えば、受信側パケットラインカード２０ａのＲＬＰＭ２３が障害を検知すると、ＭＰＭ６０に障害情報を送信する（ステップ６１）。ＭＰＭ６０は、障害情報を受信すると、受信側パケットラインカード２０ａが故障しているとして、データの複製及び送信については受信側パケットラインカード２０ａを無視し、後の警告の対象として記録する。この場合でもマルチキャストによってデータを送信している他の受信側パケットラインカード２０ｂ，２０ｃについては、データの送信が継続される。
【００９１】
図１４及び図１３では、メインＴＳＩ部５０によるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレームのペイロードレベルにおけるマルチキャスト（ＳＯＮＥＴマルチキャスト）について説明したが、続いて、ＩＰパケットの複製によって実現するパケットレベルマルチキャストについて説明する。
【００９２】
パケットレベルマルチキャストにおいては、メインＴＳＩ部５０及び受信側パケットラインカード２０の動作は、通常スイッチの場合と同様であり、制御フローも図８を参照して説明した通常スイッチと同様である。図２を参照して説明すると、パケットレベルマルチキャストでは、送信側パケットラインカード１０において、読出部１１５が、複数のバッファ１１４のうちの１つのバッファ１１４から読み出したＩＰパケット形式のデータを複製して複数のＩＰパケットとして処理する。このようにして、ＩＰパケット毎のマルチキャスト処理が行われる。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態の伝送装置１では、ＧＦＰフレーミング部１１６によって、パケット形式のデータが可変長フレーム形式のデータに変換されてから、ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ１１７によって、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの基本フレーム形式のデータに変換される。したがって、ケット形式のデータを固定長フレームに細分する構成に比べて伝送の損失が抑えられる。
【００９４】
なお、本実施形態においては、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのうち、主としてＳＯＮＥＴに規定されるフレーム形式について説明したが、本発明の伝送装置はこれに限られるものではなく、ＳＯＮＥＴと類似したフレーム構成を有するＳＤＨにも適用される。
【００９５】
また、本実施形態の伝送装置が扱うパケット形式として、ＩＰパケットについて説明したが、本発明の伝送装置はこれに限られるものではなく、例えば、パケット形式として、イーサネットフレームをパケットとして扱うものであってもよい。
【００９６】
また、本実施形態では、非同期網に接続されるインターフェースとして、複数の送信側パケットラインカード１０、受信側パケットラインカード２０の例で説明したが、本発明のラインインターフェースは、それぞれがカード化されているものに限らず、共通のカード上に形成されたものであってもよく、またこの逆に、それぞれがさらに複数のカードに分割された構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の伝送装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す送信側パケットラインカード及び受信側ラインカードの構成を示すブロック図である。
【図３】ＧＦＰフレーム構造を説明する図である。
【図４】ＳＯＮＥＴのＳＴＳ−１フレーム構造を説明する図である。
【図５】基本モードにおけるデータ伝送のイメージを示す図である。
【図６】連続コンカチネーションモードにおけるデータ伝送の一例のイメージを示す図である。
【図７】バーチャルコンカチネーションモードにおけるデータ伝送例のイメージを示す図である。
【図８】通常スイッチの制御フローを示すチャートである。
【図９】通常スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【図１０】高速スイッチの制御フローを示すチャートである。
【図１１】高速スイッチにおけるメッシュ接続を説明する図である。
【図１２】高速スイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【図１３】マルチキャストスイッチの制御フローを示すチャートである。
【図１４】マルチキャストにおける接続を説明する図である。
【図１５】マルチキャストスイッチの障害時制御フローを示すチャートである。
【図１６】従来の伝送装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 伝送装置
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ） 送信側パケットラインカード（送信側ラインインターフェース）
１１ パケットマッピング部
１２ ローカルＴＳＩ部
１３ ローカルパケット制御部（ＳＬＰＭ）
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ） 受信側パケットラインカード（受信側ラインインターフェース）
２１ ローカルＴＳＩ部
２２ パケットデマッピング部
２３ 受信側ローカルパケット制御部（ＲＬＰＭ）
３０，４０ ＳＯＮＥＴラインカード（ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース）
５０ メインＴＳＩ部（回線交換部）
６０ メインパケット制御部（ＭＰＭ）
１１４ バッファ
１１５ 読出部
１１６ ＧＦＰフレーミング部（可変長フレームマッピング部）
１１７ ＳＯＮＥＴマッパ／フレーマ（ローカルＴＳＩ部１２と合わせて時分割多重マッピング部）
２２１ ＳＯＮＥＴデマッパ（ローカルＴＳＩ部２１と合わせてパケットデータ構成部）
２２２ ＧＦＰデフレーマ（可変長フレームデマッピング部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の非同期網及びＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置であって、
それぞれが、前記非同期網から送られてきたパケット形式のデータを時分割多重フレーム形式であるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換して送信する複数の送信側ラインインターフェースと、
ぞれぞれが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを受信してこの受信したデータの少なくとも一部をパケット形式のデータに変換する複数の受信側ラインインターフェースと、
前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を中継するＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェースと、
前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、前記複数の送信側ラインインターフェース、及び前記複数の受信側ラインインターフェースとの間でＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを送受信し、所定の回線設定に基づいて、前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、前記複数の送信側ラインインターフェース、及び前記複数の受信側ラインインターフェースとの間で回線交換を行う回線交換部とを備え、
前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式のデータを、所定の可変長フレーム形式のデータに変換する可変長フレームマッピング部と、
前記可変長フレームマッピング部により変換された可変長フレーム形式のデータを前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換する時分割多重マッピング部とを備え、
前記複数の受信側ラインインターフェースのそれぞれが、
前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを可変長フレーム形式のデータに再変換する可変長フレームデマッピング部と、
前記可変長フレーム変換部により再変換された可変長フレーム形式のデータをパケット形式のデータに変換するパケットデータ構成部とを備えたものであることを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式で送られてきたデータを該データの種類毎にバッファリングする複数のバッファと、
前記複数のバッファからそれぞれのバッファに応じた頻度でデータを読出して前記可変長フレーム変換部に供給する読出部とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項３】
前記複数の受信側ラインインターフェースのいずれかに障害が発生した場合に、前記複数の送信側ラインインターフェースのうち、障害が発生した受信側ラインインターフェースに送信されるデータを変換する送信側ラインインターフェースに、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式へのデータの変換を停止させるとともに、該送信側ラインインターフェースに送られてきたパケット形式のデータをバッファリングさせる障害対応制御部を備えたことを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項４】
前記回線交換部が、前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれにおいて複数種類のデータがＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化されることで形成される複数の論理データパスを前記複数の受信側ラインインターフェースに分配するメッシュ接続に設定されたものであり、
前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、前記複数の論理データパスのうち、データを経由させる論理データパスを選択することで、前記複数の受信側ラインインターフェースのうち、該データを受信する受信側ラインインターフェースを選択するものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項５】
前記回線交換部が、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化された複数種類のデータのうちの少なくとも１種類のデータを複製して、この複製したデータを前記複数の受信側ラインインターフェースのうち、所定の回線設定に応じた受信側ラインインターフェースに送信するものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項６】
前記複数の送信側ラインインターフェースのうちの少なくとも１つの送信側ラインインターフェースが、送られてきたパケット形式のデータを複製して、送られてきたパケット形式のデータとともにＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換するものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項１】
複数の非同期網及びＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を収容する伝送装置であって、
それぞれが、前記非同期網から送られてきたパケット形式のデータを時分割多重フレーム形式であるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換して送信する複数の送信側ラインインターフェースと、
ぞれぞれが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを受信してこの受信したデータの少なくとも一部をパケット形式のデータに変換する複数の受信側ラインインターフェースと、
前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網を中継するＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェースと、
前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、前記複数の送信側ラインインターフェース、及び前記複数の受信側ラインインターフェースとの間でＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを送受信し、所定の回線設定に基づいて、前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ網インターフェース、前記複数の送信側ラインインターフェース、及び前記複数の受信側ラインインターフェースとの間で回線交換を行う回線交換部とを備え、
前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式のデータを、所定の可変長フレーム形式のデータに変換する可変長フレームマッピング部と、
前記可変長フレームマッピング部により変換された可変長フレーム形式のデータを前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータに変換する時分割多重マッピング部とを備え、
前記複数の受信側ラインインターフェースのそれぞれが、
前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式のデータを可変長フレーム形式のデータに再変換する可変長フレームデマッピング部と、
前記可変長フレーム変換部により再変換された可変長フレーム形式のデータをパケット形式のデータに変換するパケットデータ構成部とを備えたものであることを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、
パケット形式で送られてきたデータを該データの種類毎にバッファリングする複数のバッファと、
前記複数のバッファからそれぞれのバッファに応じた頻度でデータを読出して前記可変長フレーム変換部に供給する読出部とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項３】
前記複数の受信側ラインインターフェースのいずれかに障害が発生した場合に、前記複数の送信側ラインインターフェースのうち、障害が発生した受信側ラインインターフェースに送信されるデータを変換する送信側ラインインターフェースに、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式へのデータの変換を停止させるとともに、該送信側ラインインターフェースに送られてきたパケット形式のデータをバッファリングさせる障害対応制御部を備えたことを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項４】
前記回線交換部が、前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれにおいて複数種類のデータがＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化されることで形成される複数の論理データパスを前記複数の受信側ラインインターフェースに分配するメッシュ接続に設定されたものであり、
前記複数の送信側ラインインターフェースのそれぞれが、前記複数の論理データパスのうち、データを経由させる論理データパスを選択することで、前記複数の受信側ラインインターフェースのうち、該データを受信する受信側ラインインターフェースを選択するものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項５】
前記回線交換部が、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム内に多重化された複数種類のデータのうちの少なくとも１種類のデータを複製して、この複製したデータを前記複数の受信側ラインインターフェースのうち、所定の回線設定に応じた受信側ラインインターフェースに送信するものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項６】
前記複数の送信側ラインインターフェースのうちの少なくとも１つの送信側ラインインターフェースが、送られてきたパケット形式のデータを複製して、送られてきたパケット形式のデータとともにＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーム形式に変換するものであることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−４２７３１（Ｐ２００８−４２７３１Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１６９０８（Ｐ２００６−２１６９０８）
【出願日】平成１８年８月９日（２００６．８．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月９日（２００６．８．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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