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WO2008035769A1 - SystÈme de transmission multiplex et procÉDÉ de transmission multiplex - Google Patents

SystÈme de transmission multiplex et procÉDÉ de transmission multiplex Download PDF

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Publication number
WO2008035769A1
WO2008035769A1 PCT/JP2007/068409 JP2007068409W WO2008035769A1 WO 2008035769 A1 WO2008035769 A1 WO 2008035769A1 JP 2007068409 W JP2007068409 W JP 2007068409W WO 2008035769 A1 WO2008035769 A1 WO 2008035769A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
client
client signal
signals
transmission system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2007/068409
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshiaki Kisaka
Shigeki Aisawa
Tetsuo Takahashi
Takuya Ohara
Masafumi Koga
Masahito Tomizawa
Yutaka Miyamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to US12/438,056 priority Critical patent/US7970008B2/en
Priority to JP2008535403A priority patent/JP4878629B2/ja
Priority to CN200780030915.5A priority patent/CN101507155B/zh
Priority to EP07807741A priority patent/EP2051420B1/en
Publication of WO2008035769A1 publication Critical patent/WO2008035769A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • H04J3/1605—Fixed allocated frame structures
    • H04J3/1652—Optical Transport Network [OTN]
    • H04J3/1664—Optical Transport Network [OTN] carrying hybrid payloads, e.g. different types of packets or carrying frames and packets in the paylaod
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/14—Channel dividing arrangements, i.e. in which a single bit stream is divided between several baseband channels and reassembled at the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/07—Synchronising arrangements using pulse stuffing for systems with different or fluctuating information rates or bit rates

Definitions

  • the present invention relates to an optical transmission system for transmitting a plurality of client signals including signals that have different bit rates from each other and whose bit rates are not an integral multiple or an integral fraction of one another in a transparent and efficient manner. About.
  • SDH Synchronous Digital Hierarchy
  • SDH Synchronous Optical Network
  • SONET / SDH and ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ client signals are premised on SONET / SDH signals, and ⁇ client signal bit rates are defined as 2. 488, 9. 953, 39. 813 Gbit / s, These increase by a factor of 4! /
  • the bit rate of Ethernet signals which has been spreading explosively in recent years, has not increased in speed by a factor of four. Furthermore, the bit rate of the Ethernet signal is not an integer multiple increase.
  • the 1 Gigabit Ethernet (lGbE) signal is 1.25 Gbit / s
  • the 10 Gigabit Ethernet (lOGbE) LAN—PHY signal is 10 ⁇ 3125 Gbit / s.
  • the carrier network is required to transparently transfer the entire signal including the preamble and IFG other than the frame for some Ethernet signals whose bit rates are not integer multiples.
  • FIG. 1 shows an example of a transmission system in the prior art.
  • the client signal is distributed to the SDH virtual container (VC-3 / 4) which is a multi-frame composed of H4 bytes of SDH path overhead.
  • the transmitter 1 branches each VC signal.
  • the branched VC signal is transmitted on the working transmission line and the standby transmission line.
  • Receiver 2 performs signal delay adjustment using multiframes in the active system and the standby system, and selects either one.
  • the receiving side recognizes the order of the VC signals from the multi-frame counter value, and restores the original client signal.
  • the OTN can be transferred by accommodating the SDH signal generated using virtual concatenation in the OTN. In this way, high-speed signals including lOGbE-LAN-PHY can be flexibly accommodated and transferred transparently.
  • Non-Patent Document 1 ITU— TG G. 709
  • Patent Literature 2 Haruhiko Ichino, azuhiko Terada, enji awai, Osamu Ishida, eisni i shine, Noboru Iwasaki, "ENHANCED NETWORK SIGNALING FOR 10 GIGABIT E THERNET TO ACHIEVE A LAN-WAN SEAMLESS INTERFACE AND ITS IMPLEMENTATION IN THE PHY-LSI / TRANSCEIVER MODULE ", International Journal of Highspeed Electronics and Systems, Vol.15, No.3 (2005) 667-704, World Scientific Publisning Company
  • Non-Patent Document 3 Atsushi Sudo, Kazuhiro Oda, IEICE General Conference, B-10-67, 2 002
  • bit rate of the client signal is based on the bit rate of the SONET / SDH sequence.
  • the bit rate of the 10Gb E—LAN—PHY signal is 10.3125 Gbit / s, which is higher than the SONET / SDH 9.95328 Gbit / s.
  • the use efficiency of the wavelength resource of the carrier network is lowered.
  • it is hoped that the carrier network will economically realize transparent transfer of Ethernet signals, so not only 10GbE signals but also lGbE signals are accommodated and multiplexed transparently, increasing the number of client signals per wavelength. It is desirable to make it.
  • the present invention provides an optical transmission system capable of efficiently accommodating and multiplexing a plurality of client signals, such as lGbE and lOGbE, which have different bit rates and whose bit rates are not an integral multiple or a fraction of an integer. It aims to be realized.
  • the present invention provides a multiplex transmission system that adds a management overhead to a client signal and accommodates or multiplexes the client signal transparently, and transmits the client signal to other client signals.
  • Multiple client signals with different bit rates including client signals whose bit rate is not an integer multiple or a fraction of an integer, and the bit rate of each client signal is an integral multiple or an integral fraction of the other client signals
  • It can be configured as a multiplex transmission system in which rate adjustment is performed for some or all of the plurality of client signals so as to be 1.
  • rate adjustment is performed for some or all of the plurality of client signals so as to be 1.
  • the client signal is an lGbE signal and an lOGbE signal
  • the lGbE signal up to 1.25 Gbit / s
  • the lOGbE signal up to 10.3125 Gbit / s, mutual! /
  • the bit rate is set to 1/8 of the bit rate of the lOGbE signal. This can be realized with a simple configuration.
  • the rate adjustment is performed before adding management overhead to the client signal.
  • the signals with management overhead added to each client signal have a bit rate that is an integral multiple of each other, and a simple multiplexing configuration can be realized.
  • the rate adjustment may be performed on a part or all of the signal with the management overhead added when the signal with the management overhead added to the client signal is multiplexed.
  • the bit rate of the multiplexed signal of the low-speed client signal plus management overhead is used for the high-speed client signal.
  • the rate can be adjusted to match the bit rate of the signal with the overhead added.
  • bit rate adjustment by performing the bit rate adjustment only when multiplexing is performed, multiplexing is not performed! /, And the bit rate of the signal can be kept low, and the hardware and transmission characteristics of the apparatus are reduced. I can afford.
  • the management overhead added to the high-speed client signal can be increased by the amount of management overhead added to the low-speed client signal.
  • a plurality of client signals including a 1 gigabit ether signal or a 10 gigabit ether signal can be accommodated as the client signal.
  • the power S that can accommodate and multiplex the 1-Gigabit Ethernet signal and the 10-Gigabit Ethernet signal, which are the mainstream, simultaneously and transparently.
  • a client signal having a bit rate of 103. 125 Gbit / s can be accommodated as the client signal.
  • a 10-bit Ethernet signal and a 103.125 Gbit / s signal can be multiplexed with a simple configuration by accommodating a signal having a bit rate 10 times that of a 10-Gigabit Ethernet signal as a client signal. it can.
  • the multiplex transmission system may accommodate a client signal having a bit rate of 41.25 Gbit / s as the client signal.
  • Accommodating signals that are 4 times the bit rate of 10-Gigabit Ethernet signals makes it easy to multiplex between 10-Gigabit Ethernet signals and 41.25 Gbit / s signals.
  • the bit rates of 103.125 Gbit / s and 41.25 Gbit / s are 2.5 times higher, so it is possible to multiplexly accommodate two signals of 41-25 Gbit / s and two 10-Gigabit Ethernet signals. it can.
  • the multiplex transmission system when the multiplex transmission system directly accommodates a 1 gigabit ether signal as a transmission frame including the management overhead, the multiplex transmission system generates a transmission frame conforming to the OTU1 frame structure and directly transmits the 10 gigabit ether signal. When accommodating, a transmission frame conforming to the OTU2 frame structure is generated. When directly accommodating 103.125 Gbit / s client signals, the transmission frame conforming to the OTU3 frame structure is 111.427436 4 Gbit / s. Can also be generated.
  • the multiplex transmission system may include means for multiplexing the 1 gigabit ether signal and the 10 gigabit ether signal into transmission frames of higher and / or bit rates, respectively.
  • the Ethernet signal can be accommodated transparently while maintaining compatibility with the OTN operation management of the ITU-T standard. Can be multiplexed.
  • the multiplex transmission system generates a transmission frame conforming to the OTU1 frame structure when directly accommodating a 1-Gigabit Ethernet signal as a transmission frame including the management overhead, and generates a 10-Gigabit Ethernet signal.
  • the client signal is accommodated in OPU2, and a transmission frame conforming to the OTU2 frame structure is generated.
  • the client signal rate is converted by 238/236 times, then the client signal is accommodated in OPU3, and a transmission frame that conforms to the OTU3 frame structure is generated.
  • the client signal rate is converted by 15232/15009 times and then the client signal Accommodated into OPU frame may be configured to generate a transmission frame of the transmission bit rate Toka 12. 133Gbit / s that conforms to the frame structure of the OTU. This makes it possible to transparently accommodate and multiplex Ethernet signals at various speeds and maintain OTN operation manageability of the ITU-T standard.
  • the multiplex transmission system generates a transmission frame conforming to the OTU1 frame structure when directly accommodating a 1-Gigabit Ethernet signal as a transmission frame including the management overhead, and generates a 10-Gigabit Ethernet signal.
  • the client signal is accommodated in OPU2, and a transmission frame conforming to the OTU2 frame structure is generated. 41.2 5 Gbit / s If the client signal is accommodated, the client signal rate is converted by 238/236 times, then the client signal is accommodated in OPU3, and a transmission frame that conforms to the OTU3 frame structure is generated.
  • client signals convert the client signal rate by 476/469 times and then convert the client signal to O It may be configured to generate a transmission frame with a transmission bit rate of 1 12.140 Gbit / s that is accommodated in a PU frame and conforms to the OTU frame structure. This makes it possible to transparently accommodate and multiplex Ethernet signals at various speeds and maintain OTN operation manageability of the ITU-T standard.
  • a SONET / SDH signal can be accommodated as the client signal.
  • SONE is the mainstream interface in the current carrier network.
  • T / SDH signals By accommodating T / SDH signals at the same time, the scope of application can be greatly expanded.
  • an ODU signal can be accommodated as the client signal.
  • 64B / 66B coding for a 1-Gigabit Ethernet signal.
  • 64B / 66B coding is used in the physical layer of 10-Gigabit Ethernet signals, and the coding circuit is also widely used. Therefore, the bit rate of 1-Gigabit Ethernet signals can be reduced to 1 for 10-Gigabit Ethernet signals. Can be converted to / 8.
  • a stuff information notification bit and a negative stuff data storage bit are defined in the management overhead, and a stuff bit insertion bit is defined in the client signal accommodation area. Frequency synchronization of signals can be performed.
  • the rate adjustment can be performed so that the bit rates are equal to each other or are an integral multiple or a fraction of an integer within the allowable range of frequency synchronization.
  • the present invention is a multiplex transmission method in which management overhead is added to a client signal, and the client signal is accommodated or multiplexed transparently and transmitted, and the bit rate of other client signals is higher. Accommodates multiple client signals with different bit rates, including client signals that are not an integer multiple or a fraction of an integer, and each client signal has a bit rate that is an integer multiple or a fraction of that of other client signals.
  • it can be configured as a multiplex transmission method that adjusts the rate for some or all of the client signals.
  • an optical transmission system capable of efficiently accommodating and multiplexing a plurality of client signals such as lGbE and lOGbE, whose bit rates are integral multiples of each other! be able to.
  • FIG. 1 Configuration diagram of the prior art.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a frame configuration in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a multiplexed path including the second embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the third embodiment.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example 1 of a multiplexed path including the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a multiplexed path example 2 including the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example 3 of multiplexed paths including the fifth embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram showing an example of frequency synchronization operation in the first to fifth embodiments.
  • FIG. 12B is a diagram showing an example of frequency synchronization operation in the first to fifth embodiments.
  • FIG. 12C is a diagram showing an example of frequency synchronization operation in the first to fifth embodiments. Explanation of symbols
  • FIG. 2 A first embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • the optical transmission system shown in Fig. 2 has a transmission system and a reception system. These shall be connected by an optical transmission network! /.
  • Each of the transmission system and the reception system may be composed of one device or a plurality of devices. These points are the same in other embodiments.
  • each of the transmission system and the reception system accommodates and multiplexes the client signal with the system (upper side in the figure) that stores the client signal and transmits it as an optical signal without multiplexing. And a system for transmitting as an optical signal (the lower side of the figure).
  • the rate adjustment unit 3 performs rate adjustment so that the bit rate is an integral multiple of a plurality of client signals whose bit rates are not an integral multiple of each other.
  • the rate adjustment for all of the client signals may be fi.
  • a management overhead (hereinafter referred to as OH) adding unit 4 adds a management OH to the signal whose rate has been adjusted by the rate adjusting unit 3.
  • the optical transmitter 6 converts the multiplexed signal into an optical signal and transmits it.
  • the optical receiver 7 converts the received optical signal into an electrical signal, and the separation processing unit 8 performs separation processing.
  • the management OH termination unit 9 performs termination of the management OH
  • the rate restoration unit 10 performs rate restoration to restore the original client signal from the rate adjustment signal performed on the transmission side.
  • the signal is output.
  • the management OH conforms to, for example, OTN.
  • rate adjustment is performed so that the bit rate is an integral multiple with other assumed client signals, and management OH is added. And transmit as an optical signal. On the receiving side, terminate the received signal management OH and perform rate restoration. Output.
  • bit rate in the apparatus can be unified, and a simple configuration can be realized.
  • client signal accommodation and multiplexing method described above it is possible to accommodate and multiplex and transfer a plurality of client signals whose bit rates are not integral multiples or integral multiples of one another.
  • FIG. 3 shows an example of a system that multiplexes and transmits eight lGbE signals and three lOGbE signals as client signals.
  • the lGbE signal of the client signal is first encoded by the 64B / 66B encoder 11 so that the bit rate becomes 66/64 (for example, 64B / 66B encoding), and the bit rate is adjusted.
  • Management OH adder 12 adds management OH to the bit rate adjusted signal
  • the lGbE signal that has been encoded and added with the management OH is multiplexed into 8 by the multiplexing processing unit 13, and the management OH adding unit 14 adds the management OH of the multiplexed signal.
  • the management OH is added to the lOGbE signal by the management OH addition unit 16.
  • the bit rate of the signal with management OH added to the 10 GbE signal and that with lGbE signal multiplexed and the management OH added are matched, and both signals can be time-division multiplexed.
  • a management OH is added by the management OH adding unit 17 to the signal obtained by multiplexing both signals by the multiplexing processing unit 15 and transmitted as an optical signal by the optical signal transmitting unit 18.
  • the optical signal is received by the optical signal receiving unit 19, and is managed by the management OH termination units 20, 22, 24, 26, and the demultiplexing processing units 21, 23
  • the 64B / 66B decoding unit 25 performs decoding and outputs each client signal.
  • FIG. 4 shows an example of a multiplexing frame configuration in the second embodiment.
  • the lGbE signal is 64 B / 66B encoded, and a management OH is added to form a frame. Eight frames containing lGbE signals are added, and management OH is added. The ratio of these two types of management OH to the payload area is the same.
  • the lOGbE signal is added with management OH to form a frame.
  • the management OH attached here is set so that the ratio to the payload area is equal to the combination of the two types of management OH when accommodating lGbE signals.
  • a fixed pattern may be inserted in the OH area that is increased compared to when lGbE signals are accommodated.
  • FIG. 5 shows an example of a multiplexed path including the second embodiment.
  • the frame structure of OTN defined in ITU-TG709 is used as the accommodation frame, and lGbE (l. 250Gbps), 10GbE (10.3125Gbps), and 100GbE (103. 125Gbps) are accommodated as client signals.
  • lGbE l. 250Gbps
  • 10GbE 10.3125Gbps
  • 100GbE 103. 125Gbps
  • OPU Optical Channel Payload Unit
  • ODU Optical Channel Data Unit
  • OTU Optical Channel Transport Unit
  • ODTUG Optical Channel Data conforming to the bit rate of the Ethernet signal.
  • Tributary Unit Group frames are represented as OP Ue, ODUe, OTUe, and ODTUGe, and are OTN bit rates that accommodate SONET / SDH. It expresses.
  • client signals are mapped to OPU, and ODU is created by adding overhead to OPU. If the ODU is not multiplexed, the overhead is added by adding overhead to the ODU. U is made.
  • ODTUG is created by multiplexing multiple ODUs, ODTUG is mapped to the OPU, an overhead is added to create an ODU, and an overhead is added to create an OTU.
  • a path accommodated in OPUe, ODUe, and OTUe without being multiplexed is set. That is, in the example shown in FIG. 5, the transmission system in the optical transmission system of the first or second embodiment generates a transmission frame that conforms to the OTU1 frame structure when directly accommodating a 1-Gigabit Ethernet signal, When directly accommodating 10 Gigabit Ethernet signals, a transmission frame conforming to the OTU2 frame structure is generated. When directly accommodating 103.125 Gbit / s client signals, the bit rate conforming to the OTU3 frame structure is 111.4274364Gbit / Generate a transmission frame s.
  • a fixed pattern called Fixed Stuff (FS) byte is inserted as a method to increase the ratio of management overhead added when accommodating higher-speed client signals than when accommodating lower-speed client signals.
  • the fractional value in Figure 5 indicates the rate of increase in bit rate due to the addition of FS.
  • FIG. 5 it is also possible to multiplex an ODUe accommodating a low-speed client signal into a frame with a higher bit rate.
  • Fig. 5,! / And "X" indicate the number of ODUs.
  • Fig. 5 shows that 80 ODUles that contain rate-adjusted lGbE signals are multiplexed, 238/237 FSs are added to generate ODTUG3e, and then an OTU3 frame is generated.
  • bit rate is adopted in the conventional optical transmission system.
  • the client signal is an Ethernet signal
  • there is no client signal in the vicinity of 2.5 ⁇ 40 Gbit / s so there is no problem even if there is no need to set up a path to be multiplexed further up through this layer. There is no.
  • each Ethernet signal can be accommodated and multiplexed transparently.
  • This means comprises the rate adjustment unit, management OH addition unit, and multiplexing processing unit in each embodiment.
  • the means for performing multiplexing can be configured by a rate adjusting unit, a management OH adding unit, and a multiplexing processing unit.
  • a third embodiment is shown in FIG.
  • a system configuration example is shown in which rate adjustment is performed only when multiplexing is performed.
  • rate adjustment unit 27 By adjusting the rate by the rate adjustment unit 27 only when multiplexing, and by not adjusting the rate when not multiplexing, the transmission bit rate when not multiplexing can be kept low. As a result, the operating speed required for the hardware of the device is relaxed, and the margin for the transmission characteristics can be expanded.
  • the receiving side includes a rate restoring unit 28 that restores the rate of the separated signal.
  • Figure 6 shows the configuration for rate adjustment after adding management OH.
  • a fourth embodiment is shown in FIG.
  • the bit rate of the client signal (2) is (M + ⁇ ) times the bit rate of the client signal (1), and the bit rate of the client signal (3) is ( ⁇ + / 3) Double. Where ⁇ and / 3 are less than 1.
  • the client signal (1) which has the lowest bit rate, is added by the management ⁇ adder 29 for management, and then the higher-speed client signal (2) is managed by the management ⁇ adder 29.
  • the rate adjustment unit 30 adjusts the rate so that the bit rate of the signal with the wrinkles is an integral multiple of the client signal (1), and the multiplexing processing unit 31 performs multiplexing.
  • the multiplexed signal management ⁇ is added by the management ⁇ addition unit 32, the bit rate of the signal obtained by adding the management ⁇ ⁇ ⁇ by the management ⁇ addition unit 29 to the higher-speed client signal (3) is managed.
  • the rate adjustment unit 33 adjusts the rate of the multiplexed signal to which the management kit is added so as to be an integral multiple of the multiplexed signal to which the kit is added, and the multiplexed signal is multiplexed by the multiplexing processing unit 34. .
  • This multiplexed signal is also added with a management pole by the management pole addition unit 35 and transmitted as an optical signal by the optical transmitter 36.
  • the optical input signal received by the optical receiver 37 is the reverse process of the transmitting side, and the management ⁇ termination unit 3
  • the termination of management OH and rate restoration are established by 8, 41, 44, separation processing units 39, 42, and rate restoration units 40, 43.
  • a low-speed client signal including a management OH can be multiplexed and transmitted transparently.
  • FIGS. 9 to 11 show examples of multiplexing paths 1 to 3 including the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment differs from the first embodiment in the encoding processing when accommodating the 1 GbE signal.
  • the encoding which is the bit rate adjustment of the lGbE signal for multiplexing by the 64B / 66B encoding unit 46 in the transmission system, is performed after the management OH addition by the management OH addition unit 45. Is adopted.
  • Example 1 of the multiplexing path shown in FIG. 9 encoding is performed only when multiplexing is performed at or above the bit rate of the frame containing the lOGbE signal, so that multiplexing is not performed.
  • the bit rate can be kept low in cases such as when multiplexing to 2.5 Gbit / s.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example 2 of a multiplexed path including the fifth embodiment.
  • Example 2 differs from Example 1 of the multiplexing path in Figure 9 in that it considers 40GbE client signals.
  • the transmission system of the optical transmission system that performs multiplexing shown in FIG. 10 generates a transmission frame that conforms to the OTU1 frame structure when directly accommodating a 1-Gigabit Ethernet signal and directly accommodates a 10-Gigabit Ethernet signal.
  • the client signal is accommodated in the OPU2 whose frame rate is converted, and a transmission frame that conforms to the OTU2 frame structure is generated.
  • the client signal rate is converted by 238/236 times, and then the client signal is accommodated in the OPU3 with the converted frame rate, so that a transmission frame conforming to the OTU3 frame structure can be generated.
  • this optical transmission system accommodates 103.125 Gbit / s client signals
  • the client signal is accommodated in the OPU4 frame after converting the client signal rate by 15232/15009 times, and the OTU4 frame A transmission frame rate conforming to the structure of 112.133Gbit / s. Generate a program.
  • the OTU accommodating the lGbE client signal is described as OTUOe
  • the OTU accommodating the 4 Gbit / s client signal is described as OTUle
  • the OTU accommodating the lOGbE client signal is described.
  • OTU2e describe the OTU that accommodates 40GbE client signals! /
  • OTU3e describe the OTU that accommodates lOOGbE client signals! /
  • OTU4e! / And so on.
  • the MAC frame rate of the 40GbE client signal is 0 ⁇ OGbit / s on the client side, 64B / 66B encoding is performed in the PCS (Physical Coding Sublayer), and the 40GbE PHY (Physical Sublayer) Bit rate is 41 ⁇ 25Gbit / s.
  • the 3rd floor of lGbE, 10GbE, and lOOGbE is the center, and 2.5 is the part that accommodates 5Gbit / s class and 4 OGbit / s class client signals!
  • lGbE, 2.5 Gbit / s class client signals, lOGbE, 40 GbE, and lOOGbE client signals can be handled uniformly.
  • rate conversion by 15232/15009 Fixed Stuff is performed on the signal and the lOOGbE client signal, and the rate-converted signal is accommodated in the OPU 4e.
  • the OPU4e can also accommodate a path capacity equivalent to 40 Gbit / s class ODU3e X 2.5.
  • the OPU4e can also accommodate 10 10Gbit / s-class ODU2e, 402.5Gbit / s-class ODUle, and 1.25Gbit / s-class ODUOe. it can.
  • a rate adjustment is performed by adding a 476/475 Fixed Stuff to the 2.5 X ODU3e signal.
  • 476/473 Fixed Stuff is added to 10 X ODU2e, and rate adjustment is performed on 40 X ODUle, and 476/471 Fixed stuf f is added to 80 X ODUOe. Adjusts the rate by adding 476/471 Fixed Stuff.
  • the optical transmission system of the present embodiment is configured to accommodate one or more of SONET signals, SDH signals, and ODU signals as client signals. You can power s. The same applies to the case of FIG.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a multiplexed path example 3 including the fifth embodiment.
  • Fig. 11 differs from Fig. 10 in the way that Fixed Stuff is inserted when accommodating lOOGbE client signals in OPU4e.
  • Fixed Stuff Fig. 11 (15232/15009) 4 Changed to 76/469! /
  • the OTN frame has a 4-column structure! /
  • the 476/469 Fixed Stuff method allows the same stuffing to be performed on all 4 columns.
  • the circuit configuration may be simplified at the time of mounting.
  • the bit rate of the client signal varies to some extent.
  • the bit rate variation is ⁇ 100 ppm. Time-division multiplexing is not possible without adjusting the bit rate variation and frequency synchronization.
  • the management OH addition unit in the transmission system adds a management overhead to form a frame.
  • the stuff information notification bit used for frequency synchronization and the data storage bit at the time of negative stuff are defined in the management overhead, and the stuff at the time of positive stuff is defined in the client signal accommodation area. Define the bit insertion bit.
  • the management OH addition unit or other functional unit (not shown) in the optical transmission system in each embodiment detects that the bit rate of the client signal is lower than the bit rate of the client signal area of the accommodated frame In this case, as shown in Fig. 12B, the management OH adder inserts the stuff bit into the correct stuff byte insertion bit. If the bit rate of the client signal is higher, the client signal data is inserted into the negative stuff data storage bit as shown in Figure 12C.
  • the staff information notification bit includes information such as the amount and location of the staff bit, for example.
  • rate adjustment is performed between a plurality of signals so that the bit rates are equal to each other or are an integer multiple or a fraction of an integer within the allowable range of frequency synchronization.
  • the client signal is an Ethernet signal and the bit rate variation on the network side is similar to the bit rate variation of the Ethernet signal, the maximum bit rate difference is ⁇ 200 ppm. If positive or negative stuff processing of one or more bits is defined, Ethernet signals can be accommodated and multiplexed without bit slip.
  • optical transmission capable of efficiently accommodating and multiplexing a plurality of client signals such as lGbE and lOGbE, whose bit rates are integral multiples! /, Na! / Since the system can be realized, the service quality for network users can be improved, and for network operators, efficient network operation can be realized.

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Description

明 細 書
多重伝送システムおよび多重伝送方法
技術分野
[0001] 本発明は、互いにビットレートが異なり、更に互いにビットレートが整数倍または整 数分の 1でない信号を含む複数のクライアント信号をトランスペアレントに効率良く収 容および多重化して伝送する光伝送システムに関する。
背景技術
[0002] 光伝送システムにおいては既存のサービス信号を多重化するためのディジタルハ ィアラーキとして、 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)が国際的に標準化されてい る。米国では、 SDHと同様の SONETXSynchronous Optical Network)がスタンダード となっている。
[0003] 現在の光伝送システムは、 SONET/SDH仕様に準拠した光伝送システムが主流 となっており、これまで世界中に大量導入されている。近年、インターネットトラヒックの 爆発的増大に対応可能である波長多重伝送 (WDM)方式を前提とし、 SDH/SO NETのみならず ATM、 Ethernet (登録商標）など多様なクライアント信号をトランス ペアレントに伝送するプラットフォームとして、 Optical Transport Network (OT Ν) (例えば、非特許文献 1参照）が標準化されており、今後の光伝送システムの主流 となる見込みである。
[0004] SONET/SDHや ΟΤΝのクライアント信号は、 SONET/SDH信号が前提であ り、 ΟΤΝのクライアント信号ビットレートとしては 2. 488, 9. 953, 39. 813Gbit/s が定義されてレ、て、これらは 4倍単位に増加して!/、る。
[0005] しかしながら、近年、爆発的に普及してきている Ethernet信号のビットレートは 4倍 単位で速度上昇していない。更に当該 Ethernet信号のビットレートは整数倍の上昇 でもない。 1ギガビットイーサ（lGbE)の信号は、 1. 25Gbit/sであり、 10ギガビット イーサ（lOGbE) LAN— PHY信号は 10· 3125Gbit/sである。
[0006] 今後、通信キャリアのクライアント信号として、 lOGbEが主流となると見込まれてい る。さらに、遠隔地に点在する LAN環境を LAN— PHYでそのまま接続したいという 要求が高まっている。また、 Ethernet信号では、プリアンブルやインターフレームギ ヤップ (IFG)を IEEE規格とは異なる独自仕様で使用しているユーザや装置ベンダ が存在する (例えば、非特許文献 2参照）。
[0007] このため、キャリアネットワークには、ビットレートが整数倍でない幾つかの Ethernet 信号に対して、フレーム以外のプリアンブルや IFGも含めた信号全体をトランスペア レントに転送することが要求される。
[0008] GbEなどの高速データ系信号を既存 SONET/SDHや OTNネットワークにトラン スペアレントに収容して伝送する技術として、帯域を柔軟に変更できるバーチャルコ ンカチネーシヨン技術がある。 Gbit/s級の高速データ系信号に対しても高!/、信頼性 を実現するため、バーチャルコンカチネーシヨンを用いて高速信号にも対応可能な 無瞬断切替装置が実用化されている（例えば、非特許文献 3参照）。
[0009] 図 1に従来技術における伝送システムの一例を示す。クライアント信号は SDHパス オーバーヘッドの H4バイトによるマルチフレームを組んだ SDHバーチャルコンテナ（ VC— 3/4)に振り分けられる。送信部 1は、各 VC信号を分岐する。分岐された VC 信号は現用系の伝送路と予備系の伝送路で伝送される。受信部 2は、現用系と予備 系とでマルチフレームを用いて信号の遅延調整を行い、どちらか一方を選択する。
[0010] さらに、受信側において、マルチフレームカウンタ値により、 VC信号の順番を認識 して、元のクライアント信号の復元を行う。また、図 1に示す伝送システムにおいて、バ 一チャルコンカチネーシヨンを用いて生成された SDH信号を OTNに収容することで OTNによる転送も可能となる。このようにして、 lOGbE— LAN— PHYを含む高速信 号を柔軟に収容し、トランスペアレントに転送することができる。
非特許文献 1 : ITU— T G. 709
^特許文献 2： Haruhiko Ichino, azuhiko Terada, enji awai,Osamu Ishida, eisni i shine,Noboru Iwasaki, "ENHANCED NETWORK SIGNALING FOR 10 GIGABIT E THERNET TO ACHIEVE A LAN-WAN SEAMLESS INTERFACE AND ITS IMPL EMENTATION IN THE PHY-LSI/TRANSCEIVER MODULE", International Journal of Highspeed Electronics and Systems, Vol.15， No.3(2005)667-704,World Scientific Publisning Company 非特許文献 3 :須藤篤史、織田一弘、電子情報通信学会総合大会、 B— 10— 67, 2 002
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] キャリアネットワークを構築している SONET/SDHや OTNシステムでは、クライア ント信号のビットレートは SONET/SDH系列のビットレートを前提としている。 10Gb E— LAN— PHY信号のビットレートは、 10. 3125Gbit/sであり、 SONET/SDH の 9. 95328Gbit/sよりも高い。
[0012] このため、バーチャルコンカチネーシヨン技術を用いて lOGbE— LAN— PHY信 号をトランスペアレントに収容する場合には、キャリアの波長多重ネットワークではそ れを 10. 7Gbit/sOTN信号に収容できず複数波長を用いる必要がある。また、 43 . OGbit/sOTN信号に収容する場合でも 1 OGbE— LAN PHY信号を 3つしか収 容できない。
[0013] 従って、キャリアネットワークの波長リソースの利用効率が低くなる。また、キャリアネ ットワークでは、経済的に Ethernet信号のトランスペアレント転送を実現することが望 まれるため、 10GbE信号のみならず、 lGbE信号もトランスペアレントに収容および 多重化し、 1波長当りの収容クライアント信号を増加させることが望ましい。
[0014] 本発明は、 lGbEや lOGbE等の、互いにビットレートが異なり、互いにビットレート が整数倍または整数分の 1でない複数のクライアント信号を効率良く収容および多重 化して伝送可能な光伝送システムを実現することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0015] 上記目的を達成するため、本発明は、クライアント信号に管理用オーバーヘッドを 付加し、当該クライアント信号をトランスペアレントに収容または多重化して伝送する 多重伝送システムであって、他のクライアント信号に対してビットレートが整数倍また は整数分の 1でないクライアント信号を含む、ビットレートが異なる複数のクライアント 信号を収容し、各クライアント信号のビットレートが他のクライアント信号に対して整数 倍または整数分の 1となるように前記複数のクライアント信号の一部または全てに対し てレート調整を行う多重伝送システムとして構成できる。 [0016] このように、クライアント信号を互いに整数倍または整数分の 1となるようビットレート 調整を行うことで、多重化が可能となり、ビットレートが異なる複数のクライアント信号 を柔軟に収容することができる。
[0017] 例えば、クライアント信号が lGbE信号および lOGbE信号の場合には、 lGbE信号 (ま 1. 25Gbit/sであり、 lOGbE信号 (ま 10. 3125Gbit/sであり、互!/、 ίこ整数倍の ビットレートとなっていない。 lGbE信号に対して 66/64のレート調整を行うことにより 、 lOGbE信号のビットレートの 8分の 1のビットレートと一致させることで、時分割 8多 重化を簡易な構成にて実現できる。
[0018] 例えば、前記レート調整をクライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加する前 に行う。管理用オーバーヘッドを付加する前にレート調整を行うことで、各クライアント 信号に管理用オーバーヘッドを付加した信号は互いにビットレートが整数倍になって おり、簡易な多重化構成を実現できる。
[0019] あるいは、前記レート調整を、クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加した 信号を多重化する際に前記管理用オーバーヘッドを付加した信号の一部または全 てに行うこともできる。このときに、低速クライアント信号をビットレートが高い高速クライ アント信号と多重化する際に、前記低速クライアント信号に管理用オーバーヘッドを 付加した信号の多重信号のビットレートが、前記高速クライアント信号に管理用ォー バーヘッドを付加した信号のビットレートと一致するようにレート調整を行うこともでき
[0020] これによれば、多重化を行う場合にのみビットレート調整を行うことにより、多重化を 行わな!/、信号のビットレートを低く抑えることができ、装置のハードウェアや伝送特性 に関して余裕ができる。
[0021] あるいは、高速クライアント信号に付加する管理用オーバーヘッドを低速なクライア ント信号に付加する管理用オーバーヘッドの量だけ増加させることができる。
[0022] このように、高速クライアント信号に付加する管理用オーバーヘッドを増加させるこ とで、低速クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加した多重化した信号にさら に管理用オーバーヘッドを付加した信号と高速クライアント信号に管理用オーバー ヘッドを付加した信号のビットレートとがー致し、どちらの収容方法であっても同一ビ ットレートで极うこと力 Sできる。さらに、低速クライアント信号の管理用オーバーヘッドを 含めたトランスペアレント多重化が可能となる。
[0023] このように、本発明の実施形態によれば、前記クライアント信号として 1ギガビットィ ーサ信号または 10ギガビットイーサ信号を含む複数のクライアント信号を収容するが できる。すなわち、高速データ系インタフェースとして、主流となっている 1ギガビットィ ーサ信号と 10ギガビットイーサ信号とを同時にトランスペアレントに収容および多重 ィ匕すること力 Sでさる。
[0024] このときに、前記クライアント信号としてビットレート 103. 125Gbit/sのクライアント 信号を収容することができる。これにより、クライアント信号として、 10ギガビットイーサ 信号の 10倍のビットレートを持つ信号を収容することで、 10ギガビットイーサ信号と 1 03. 125Gbit/s信号との間の多重化が簡易な構成で実現できる。
[0025] また、前記多重伝送システムは、前記クライアント信号としてビットレート 41. 25Gbi t/sのクライアント信号を収容することとしてもよい。 10ギガビットイーサ信号の 4倍の ビットレートである信号を収容することで 10ギガビットイーサ信号と 41. 25Gbit/s信 号との間の多重化が容易になる。同時に 103. 125Gbit/sと 41. 25Gbit/sもビッ トレートは 2· 5倍の関係にあるため、 41 · 25Gbit/sの信号 2つと 10ギガビットイーサ 信号を 2多重した信号を多重収容することもできる。
[0026] さらに、前記多重伝送システムは、前記管理用オーバーヘッドを含む伝送フレーム として、 1ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠し た伝送フレームを生成し、 10ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU2フ レーム構造に準拠した伝送フレームを生成し、 103. 125Gbit/sのクライアント信号 を直接収容する場合は OTU3フレーム構造に準拠したビットレートが 111. 427436 4Gbit/sである伝送フレームを生成することもできる。また、前記多重伝送システム は、 1ギガビットイーサ信号および 10ギガビットイーサ信号をそれぞれさらに高!/、ビッ トレートの伝送フレームに多重化する手段を有してもよい。
[0027] このように ITU—T標準である OTUkフレームとその多重化過程を適用することで、 ITU— T標準の OTN運用管理との親和性を維持しつつ、 Ethernet信号をトランス ペアレントに収容および多重化することができる。 [0028] また、前記多重伝送システムは、前記管理用オーバヘッドを含む伝送フレームとし て、 1ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠した伝 送フレームを生成し、 10ギガビットイーサ信号をクライアント信号として直接収容する 場合には、 238/237倍だけクライアント信号のレートを変換した後にクライアント信 号を OPU2へ収容し、 OTU2フレーム構造に準拠した伝送フレームを生成し、 41. 2 5Gbit/sのクライアント信号を収容する場合には、 238/236倍だけクライアント信 号のレートを変換した後にクライアント信号を OPU3へ収容し、 OTU3のフレーム構 造に準拠した伝送フレームを生成し、 103. 125Gbit/sのクライアント信号を収容す る場合には、 15232/15009倍だけクライアント信号のレートを変換した後にクライ アント信号を OPUフレームへ収容し、 OTUのフレーム構造に準拠した伝送ビットレ ートカ 12. 133Gbit/sの伝送フレームを生成するように構成することもできる。これ により、各速度のイーサネット信号をトランスペアレントに収容、多重し且つ ITU— T 標準の OTN運用管理性を維持できる。
[0029] また、前記多重伝送システムは、前記管理用オーバヘッドを含む伝送フレームとし て、 1ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠した伝 送フレームを生成し、 10ギガビットイーサ信号をクライアント信号として直接収容する 場合には、 238/237倍だけクライアント信号のレートを変換した後にクライアント信 号を OPU2へ収容し、 OTU2フレーム構造に準拠した伝送フレームを生成し、 41. 2 5Gbit/sのクライアント信号を収容する場合には、 238/236倍だけクライアント信 号のレートを変換した後にクライアント信号を OPU3へ収容し、 OTU3のフレーム構 造に準拠した伝送フレームを生成し、 103. 125Gbit/sのクライアント信号を収容す る場合には、 476/469倍だけクライアント信号のレートを変換した後にクライアント 信号を OPUフレームへ収容し、 OTUのフレーム構造に準拠した伝送ビットレートが 1 12. 140Gbit/sの伝送フレームを生成するように構成してもよい。これにより、各速 度のイーサネット信号をトランスペアレントに収容、多重し且つ ITU—T標準の OTN 運用管理性を維持できる。
[0030] また、前記クライアント信号として SONET/SDH信号を収容することができる。こ れにより、現在のキャリアネットワークで主流となっているインタフェースである SONE T/SDH信号を同時に収容することで、適用範囲の大幅な拡大が期待できる。また 、前記クライアント信号として ODU信号を収容することもできる。
[0031] また、前記レート調整として、 1ギガビットイーサ信号に 64B/66B符号化を用いる こと力 Sできる。このように、 64B/66B符号化は 10ギガビットイーサ信号の物理層で 使われており、符号化回路も広く普及しているため、安価に 1ギガビットイーサ信号の ビットレートを 10ギガビットイーサ信号の 1/8に変換することができる。
[0032] さらに、前記管理用オーバーヘッドにスタッフ情報通知用ビットおよび負スタッフ時 のデータ格納用ビットを定義し、クライアント信号収容領域に正スタッフ時のスタッフビ ット揷入用ビットを定義してクライアント信号の周波数同期を行うことができる。
[0033] このように、クライアント信号の周波数同期機能を有することにより、網同期していな V、装置からの信号にっレ、ても収容および多重化が可能となる。
[0034] さらに、前記周波数同期の許容範囲内で互いにビットレートが一致または整数倍ま たは整数分の 1になるように前記レート調整を行うことができる。
[0035] これにより、クライアント信号のビットレートを厳密に互いに整数倍にするためには、 非常に大きな値で分周や遁倍を行う必要がある場合にも、レート調整後のビットレー トに幅を持たせることにより、分周比や遁倍比を低減して多重化を実現することができ
[0036] また、本発明は、クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加し、当該クライァ ント信号をトランスペアレントに収容または多重化して伝送する多重伝送方法であつ て、他のクライアント信号に対してビットレートが整数倍または整数分の 1でないクライ アント信号を含む、ビットレートが異なる複数のクライアント信号を収容し、各クライア ント信号のビットレートが他のクライアント信号に対して整数倍または整数分の 1となる ようにクライアント信号の一部または全てに対してレート調整を行う多重伝送方法とし て構成することあでさる。
発明の効果
[0037] 本発明によれば、 lGbEや lOGbEなどの互いにビットレートが整数倍となって!/、な い複数のクライアント信号を効率良く収容および多重化して伝送可能な光伝送シス テムを実現することができる。 図面の簡単な説明
[0038] [図 1]従来技術の構成図。
[図 2]第一の実施形態の構成図。
[図 3]第二の実施形態の構成図。
[図 4]第二の実施形態におけるフレーム構成例を示す図。
[図 5]第二の実施形態を含む多重化パスの例を示す図。
[図 6]第三の実施形態の構成図。
[図 7]第四の実施形態の構成図。
[図 8]第五の実施形態の構成図。
[図 9]第五の実施形態を含む多重化パスの例 1を示す図。
[図 10]第五の実施形態を含む多重化パスの例 2を示す図。
[図 11]第五の実施形態を含む多重化パスの例 3を示す図。
[図 12A]第一ないし第五の実施形態における周波数同期動作例を示す図。
[図 12B]第一ないし第五の実施形態における周波数同期動作例を示す図。
[図 12C]第一ないし第五の実施形態における周波数同期動作例を示す図。 符号の説明
[0039] 1 送信部
2 受信部
3、 27、 30、 33 レー卜調整部
4、 12、 14、 16、 17、 29、 32、 35、 45 管理用 OH付カロ部
5、 13、 15、 31、 34 多重化処理部
6、 36 光送信器
7、 37 光受信器
8、 39、 42 分離処理部
9、 20、 22、 24、 26、 38、 41、 44 管理用 OH終端部
10、 28、 40、 43 レー卜復元部
11、 46 64B/66B符号化部
18 光信号送信部 19 光信号受信部
21、 23 多重分離処理部
25 64B/66B復号化部
発明を実施するための最良の形態
[0040] (第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態を図 2に示す。図 2に示す光伝送システムは、送信シス テムと受信システムとを有する。これらは光伝送ネットワークにより接続されて!/、るもの とする。送信システム及び受信システムのそれぞれは 1つの装置により構成してもよ いし、複数の装置により構成してもよい。これらの点は他の実施形態においても同様 である。
[0041] 図 2に示すように、送信システムと受信システムのそれぞれは、クライアント信号を収 容して多重化せずに光信号として伝送するシステム（図の上側）とクライアント信号を 収容及び多重化して光信号として伝送するシステム（図の下側）を有する。
[0042] 多重化を行う場合には、レート調整部 3において、ビットレートが互いに整数倍でな い複数のクライアント信号に対してビットレートが互いに整数倍となるようにレート調整 を行う。図 2ではクライアント信号の全てでレート調整を行っている力 一部でレート調 整を fiつてもよい。
[0043] レート調整部 3によりレート調整された信号に管理用オーバヘッド（以下、 OHと称 する）付加部 4が管理用 OHを付加する。多重化処理部 5が管理用 OHが付加された 信号の多重化処理を行った後に、光送信器 6が、多重化処理された信号を光信号に 変換して送信する。受信側では、光受信器 7が受信光信号を電気信号に変換し、分 離処理部 8が分離処理を行う。管理用 OH終端部 9が管理用 OHの終端処理を行レ、 、レート復元部 10が、送信側で行ったレート調整信号から元のクライアント信号を復 元するためにレート復元を行い、レート復元された信号を出力する。なお、管理用 O Hは、例えば OTNに準拠するものである。
[0044] 図 2の例では、多重化を行わない場合にも、他の想定しているクライアント信号と互 いにビットレートが整数倍となるようレート調整が行われ、管理用 OHを付加して光信 号として送信する。受信側では受信信号の管理用 OHを終端し、レート復元を行って 出力する。
[0045] 多重化を行わない場合でもレート調整を行い、多重化を行う場合とビットレートを一 致させることで、装置内のビットレートを統一でき、簡易な構成が実現できる。上記の クライアント信号の収容および多重化方法により、互いにビットレートが整数倍または 整数分の 1倍でない複数のクライアント信号を収容および多重化して転送することが できる。
(第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態を図 3に示す。図 3は、クライアント信号として、 lGbE信 号 8本と、 lOGbE信号 3本とを多重して伝送するシステムの例を示している。送信側 では、クライアント信号の lGbEの信号はまず 64B/66B符号化部 11によりビットレ ートが 66/64となる符号化（例えば、 64B/66B符号化）が行われ、ビットレート調 整され、管理用 OH付加部 12がビットレート調整された信号に管理用 OHを付加する
〇
[0046] 1. 25Gbit/sの lGbE信号は 64B/66B符号化部 11における符号化で 1. 25 X 66/64Gbit/sになり、 10. 3125Gbit/sの lOGbE信号に 匕べて 1/8のビットレ ートになる。ビットレートが lOGbE信号の整数分の 1になることで、時分割多重化処 理が容易に行える。
[0047] 符号化され、管理用 OHを付加された lGbE信号は、多重化処理部 13により 8多重 化され、さらに管理用 OH付加部 14により多重化信号の管理用 OHが付加される。一 方、 lOGbE信号は管理用 OH付加部 16により管理用 OHを付加される。ここで、 10 GbE信号に管理用 OHを付加した信号と lGbE信号を多重化して管理用 OHを付加 した信号とのビットレートを一致させ、両方の信号を時分割多重可能とする。多重化 処理部 15により両信号を多重化した信号にさらに管理用 OH付加部 17により管理用 OHを付加し、光信号送信部 18により光信号として送信する。
[0048] 受信側では、多重化とは逆のプロセスで、光信号受信部 19により光信号を受信し、 管理用 OH終端部 20、 22、 24、 26、多重分離処理部 21、 23により管理用 OHの終 端と信号分離処理とを行った後、 64B/66B復号化部 25が復号化を行って各クライ アント信号を出力する。 [0049] 上記のように、クライアント信号単位、および、多重化信号単位で管理用 OHを付加 して警報転送や性能監視を行うことにより、故障発生時の原因切り分けが容易になる
〇
[0050] 第二の実施形態における多重化のフレーム構成例を図 4に示す。 lGbE信号は 64 B/66B符号化が行われ、管理用 OHを付加させてフレームを形成する。 lGbE信 号が収容されたフレームが 8多重化され、さらに管理用 OHが付加される。この 2種類 の管理用 OHのペイロード領域に対する割合は同一にする。
[0051] 一方、 lOGbE信号は管理用 OHが付加されて、フレームが形成される。ここで付カロ する管理用 OHは、 lGbE信号を収容する際の 2種類の管理用 OHを合せたものとぺ ィロード領域に対する割合が等しくなるように設定する。 lGbE信号収容時と比べて 増加した OH領域には、固定パターンを揷入してもよい。このような管理用 OHの付加 を行うと、 lGbE8多重収容フレームと lOGbE収容フレームのビットレートが一致し、 同一単位として、多重化処理が可能となる。
[0052] 第二の実施形態を含む多重化パスの例を図 5に示す。ここでは、収容フレームとし て、 ITU— TG709で定義された OTNのフレーム構成を利用し、クライアント信号とし て、 lGbE (l . 250Gbps)、 10GbE (10. 3125Gbps)、 100GbE (103. 125Gbps )を収容および多重化を行う多重化パスを示している。現在、 lOOGbEは標準化され ていないため、 lOOGbE信号の物理層で用いる符号が lOGbE信号と同じ 64B/66 B符号の場合を記載して!/、る。
[0053] また、図 5の例では、イーサネット信号のビットレートに適合した OPU (Optical Chan nel Payload Unit)、 ODU (Optical Channel Data Unit)、 OTU (Optical Channel Tra nsport Unit)、 ODTUG (Optical Channel Data Tributary Unit Group)フレームを OP Ue、 ODUe、 OTUe、 ODTUGeと表しており、 SONET/SDHを収容する OTNの ビットレートである 2. 5、 40Gbit/s近傍のフレームを OPUs、 ODUs、 OTUs、 ODT UGsと表している。
[0054] 基本的に OTNにおける信号多重化においては、クライアント信号が OPUにマツピ ングされ、 OPUにオーバヘッドが付加されることにより ODUが作られる。そして、当 該 ODUの多重化を行わない場合は ODUにオーバヘッドが付加されることにより OT Uが作られる。 ODUを多重化する場合は、 ODUを複数個多重した ODTUGが作ら れ、 ODTUGが OPUにマッピングされ、オーバヘッドが付けられて ODUが作られ、 更にオーバヘッドが付加されて OTUが作られる。
[0055] 図 5に示すように、ビットレートの異なる各クライアント信号に対し、多重化せずに O PUe、 ODUe、 OTUeに収容するパスが設定されている。つまり、図 5に示す例にお いて、第 1又は第 2の実施形態の光伝送システムにおける送信システムは、 1ギガビッ トイーサ信号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠した伝送フレームを 生成し、 10ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU2フレーム構造に準拠 した伝送フレームを生成し、 103. 125Gbit/sのクライアント信号を直接収容する場 合は OTU3フレーム構造に準拠したビットレートが 111. 4274364Gbit/sである伝 送フレームを生成する。
より高速のクライアント信号を収容する際に付加する管理用オーバーヘッドの比率 を低速クライアント信号収容時よりも増加させる方法として、 Fixed Stuff (FS)バイト と呼ばれる固定パターンを揷入している。図 5における分数の値 (例えば 238/236) は、 FSを付加したことによるビットレートの増加の割合を示している。
[0056] また、図 5に示すとおり、低速クライアント信号を収容した ODUeをよりビットレートの 高レ、フレームへ多重化することも可能である。図 5にお!/、て" X "は ODUの個数を示 している。例えば、図 5は、レート調整された lGbE信号を収容した ODUleを 80個 多重し、 238/237の FSを追カロして ODTUG3eを生成し、それから OTU3フレーム を生成することを示している。
[0057] また、図 5に示すとおり、従来の光伝送システムで採用されているビットレートである
2. 5、 40Gbit/sの ODUs、 OTUsへの多重化パスを設定することもできる。
[0058] クライアント信号が Ethernet信号の場合には、 2· 5、 40Gbit/s付近にはクライア ント信号が無いため、この階層を経由してさらに上位に多重化するパスは設定しなく ても問題はない。
[0059] 上記のような多重化を行うための手段を光伝送システムに備えることで、各 Ethern et信号をトランスペアレントに収容および多重化することができる。当該手段は、各実 施の形態のおけるレート調整部、管理用 OH付加部、及び多重化処理部により構成 すること力 Sできる。後述する図 9〜； 11に示す多重化についても、多重化を行うための 手段をレート調整部、管理用 OH付加部、及び多重化処理部により構成することがで きる。
[0060] (第三の実施形態）
第三の実施形態を図 6に示す。ここでは、多重化を行う場合のみにレート調整を行 うシステム構成例を示している。多重化する場合のみにレート調整部 27によりレート 調整を行い、多重化しない場合にはレート調整を行わないことにより、多重化しない 場合の伝送ビットレートを低く抑えることができる。これにより、装置のハードウェアに 要求される動作速度が緩和され、伝送特性に対するマージンを拡大することができる 。受信側には、分離処理された信号のレートを復元するレート復元部 28を備える。ま た、図 6は、管理用 OHを付加した後にレート調整を行う構成を示している。
(第四の実施形態）
第四の実施形態を図 7に示す。ここでは、互いにビットレートが異なる 3種類のクライ アント信号を多重化して光信号として伝送するシステム構成例を示して!/、る。クライア ント信号（2)のビットレートは、クライアント信号（1)のビットレートの（M+ α )倍であり 、クライアント信号（3)のビットレートはクライアント信号（2)のビットレートの（Ν+ /3 ) 倍である。ここで、 αおよび /3は 1未満である。
[0061] 最も低ビットレートであるクライアント信号（1)は管理用 ΟΗ付加部 29により管理用 ΟΗを付加された後、より高速なクライアント信号（2)に管理用 ΟΗ付加部 29により管 理用 ΟΗを付加した信号のビットレートがクライアント信号（1)の整数倍となるようにレ ート調整部 30によりレート調整され、多重化処理部 31により多重化が行われる。この 多重化信号の管理用 ΟΗがさらに管理用 ΟΗ付加部 32により付加された後、さらに 高速なクライアント信号（3)に管理用 ΟΗ付加部 29により管理用 ΟΗを付加した信号 のビットレートが管理用 ΟΗが付加された多重化信号の整数倍となるように、管理用 ΟΗが付加された多重化信号に対してレート調整部 33によりレート調整がされ、多重 化処理部 34により多重化される。この多重化信号にも管理用 ΟΗ付加部 35により管 理用 ΟΗが付加され、光送信器 36により光信号として伝送される。受信側では、光受 信器 37により受信した光信号に対し、送信側と逆のプロセスで、管理用 ΟΗ終端部 3 8、 41、 44および分離処理部 39、 42、レート復元部 40、 43により管理用 OHの終端 とレート復元がネ亍われる。
[0062] 上記多重化方法により、低速なクライアント信号を管理用 OHも含めてトランスペア レントに多重化して伝送することができる。
(第五の実施形態）
第五の実施形態を図 8に示す。また、図 9〜； 11は、第五の実施形態を含む多重化 パスの例 1〜3を示す。ここで、第五の実施形態が第一の実施形態と異なるのは、 1G bE信号を収容する際の符号化処理である。第五の実施形態では、送信システムに おける 64B/66B符号化部 46による多重化のための lGbE信号のビットレート調整 である符号化を、管理用 OH付加部 45による管理用 OH付加後に行う構成を採用し ている。
[0063] 図 9に示す多重化パスの例 1の構成では、 lOGbE信号を収容したフレームのビット レート以上に多重化する場合にのみ、符号化を行うこととしているため、多重化を行 わない場合や 2· 5Gbit/sへの多重化の場合に、ビットレートを低く抑えることができ
[0064] 図 10は第五の実施形態を含む多重化パスの例 2を示す図である。例 2が図 9の多 重化パスの例 1と異なるのは、 40GbEクライアント信号を考慮している点である。
[0065] 図 10に示す多重化を行う光伝送システムの送信システムは、 1ギガビットイーサ信 号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠した伝送フレームを生成し、 10 ギガビットイーサ信号を直接収容する場合には、 238/237倍だけクライアント信号 のレートを変換した後にクライアント信号をフレームレートを変換した OPU2へ収容し 、 OTU2フレーム構造に準拠した伝送フレームを生成し、 41. 25Gbit/sのクライア ント信号を収容する場合には、 238/236倍だけクライアント信号のレートを変換した 後にクライアント信号をフレームレートを変換した OPU3へ収容し、 OTU3のフレーム 構造に準拠した伝送フレームを生成することができる。また、本光伝送システムは、 1 03. 125Gbit/sのクライアント信号を収容する場合には、 15232/15009倍だけク ライアント信号のレートを変換した後にクライアント信号を OPU4フレームへ収容し、 OTU4のフレーム構造に準拠した伝送ビットレートが 112. 133Gbit/sの伝送フレ ームを生成する。
[0066] なお、図 10において、 lGbEクライアント信号を収容した OTUについては OTUOe と記述し、 2. 4Gbit/sクライアント信号を収容した OTUについては OTUleと記述 し、 lOGbEクライアント信号を収容した OTUについては OTU2eと記述し、 40GbEク ライアント信号を収容した OTUにつ!/、ては OTU3eと記述し、 lOOGbEクライアント信 号を収容した OTUにつ!/、ては OTU4eと記述して!/、る。
[0067] 本例では、クライアント側において、 40GbEクライアント信号の MACフレームレート 力 0· OGbit/sであり、 PCS (Physical Coding Sublayer)にて 64B/66B符号化を し、 40GbE PHY (Physical Sublayer)のビットレートが 41 · 25Gbit/sである。また、 図 9の例 1では lGbE、 10GbE、 lOOGbEの 3階梯が中心であり、 2. 5Gbit/s級、 4 OGbit/s級クライアント信号を収容する部分につ!/、てはオプション的な极!、であった 1S 図 10に示す本多重化例 2では lGbE、 2. 5Gbit/s級クライアント信号、 lOGbE 、 40GbE、 lOOGbEのクライアント信号を統一的に取り扱うことが可能である。
[0068] また、図 10ίこ示すよう ίこ、 lOOGbEクライアン卜信号 ίこ対して 15232/15009 Fi xed Stuffによるレート変換を実施し、レート変換された信号が OPU4eに収容され る。また、 OPU4eは、 40Gbit/s級の ODU3e X 2. 5相当のパス容量を収容するこ ともできる。また、 OPU4eは、 10Gbit/s級の ODU2eを 10多重収容することもでき 、 2. 5Gbit/s級の ODUleを 40多重収容し、 1. 25Gbit/s級の ODUOeを 80多 重収容することもできる。
[0069] 上記多重収容において、 2. 5 X ODU3eの信号には 476/475の Fixed Stuff が付加されてレート調整が行われる。また、 10 X ODU2eには 476/473の Fixed Stuffが付加されレート調整が行われ、 40 X ODUleには 476/471の Fixed stuf fが付加されることによりレート調整が行われ、 80 X ODUOeには、 476/471の Fixe d Stuffを付加することにより、レート調整を行う。 ODTUG4eにて OHをつける際に は、 2のべき乗多重の場合と異なり、多重化時のジャスティフィケーションを実行する ためのバイトが Fixed Stuffの領域に上書きされる場合もある。
[0070] また、図 10に示すように、本実施形態の光伝送システムは、クライアント信号として SONET信号、 SDH信号、 ODU信号のうちの 1つまたは複数を収容するように構成 すること力 sできる。図 11の場合も同様である。
[0071] 図 11は第 5の実施形態を含む多重化パスの例 3を示す図である。図 11が図 10と異 なる点は lOOGbEクライアント信号を OPU4eに収容する時の Fixed Stuffの揷入 の仕方であり、図 10におレヽて 15232/15009であった Fixed Stuffカ図 11で (ま 4 76/469に変更されて!/、る。 OTNフレームは 4コラムのフレーム構成をして!/、るが、 476/469Fixed Stuffの方式では 4コラムともに同じ Stuffingを行うことができるの で、図 11に示す 476/469Fixed Stuffを用いることにより実装時に回路構成が簡 単にできる可能性がある。
[0072] (周波数同期の実施例）
第一〜第五の実施形態における周波数同期の動作例を図 12A〜； 12Cに示す。ク ライアント信号のビットレートはある程度のバラツキを持つ。例えば、 Ethernet信号の 場合には、ビットレートのバラツキは、 ± 100ppmである。このビットレートのバラツキ を調整し、周波数同期を行わなければ、時分割多重はできない。
[0073] クライアント信号を収容する際に、送信システムにおける管理用 OH付加部が管理 用オーバーヘッドを付加してフレームを形成する。この際に、図 12Aに示すように、 管理用オーバーヘッドに、周波数同期に用いるスタッフ情報通知ビット、および、負ス タツフ時のデータ格納用ビットを定義し、クライアント信号収容領域に正スタッフ時の スタッフビット揷入用ビットを定義する。
[0074] 各実施形態における光伝送システムにおける管理用 OH付加部又は図示しないそ の他の機能部が、クライアント信号のビットレートが収容フレームのクライアント信号領 域のビットレートよりも低いことを検出した場合は、図 12Bに示すように、管理用 OH付 加部は正スタッフバイト揷入ビットにスタッフビットを揷入する。クライアント信号のビッ トレートの方が高い場合は、図 12Cに示すように、負スタッフ用データ格納ビットにク ライアント信号データを揷入する。図 12B、 12Cの場合において、スタッフ情報通知 用ビットには、例えばスタッフ用ビットの量、場所等の情報を含める。これらの動作に より周波数同期が実現される。また、各実施形態において、周波数同期の許容範囲 内で、互いにビットレートが一致または整数倍または整数分の 1になるように複数信 号間でのレート調整が行われる。 [0075] クライアント信号が Ethernet信号で、ネットワーク側のビットレートのバラツキも Ethe rnet信号のビットレートのバラツキと同程度とすると、ビットレートの差分は最大 ± 200 ppmとなり、クライアント信号 5000ビットに対し、 1ビット以上の正または負スタッフ処 理を定義すれば、ビットスリップ無しに Ethernet信号の収容および多重化が可能と なる。
産業上の利用可能性
[0076] 本発明の実施形態によれば、 lGbEや lOGbEなどの互いにビットレートが整数倍と なって!/、な!/、複数のクライアント信号を効率良く収容および多重化して伝送可能な光 伝送システムを実現することができるので、ネットワークユーザに対するサービス品質 を向上させることができると共に、ネットワーク事業者にとっては効率の良いネットヮー ク運用を実現すること力できる。
[0077] なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなぐ特許請求の範囲内にお いて種々変更 '応用が可能である。
[0078] 本国際出願は 2006年 9月 22日に出願された日本国特許出願第 2006— 256783 号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims

請求の範囲
[1] クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加し、当該クライアント信号をトランス ペアレントに収容または多重化して伝送する多重伝送システムにおいて、
他のクライアント信号に対してビットレートが整数倍または整数分の 1でないクライア ント信号を含む、ビットレートが異なる複数のクライアント信号を収容し、
各クライアント信号のビットレートが他のクライアント信号に対して整数倍または整数 分の 1となるように前記複数のクライアント信号の一部または全てに対してレート調整 を行う
ことを特徴とする多重伝送システム。
[2] 前記レート調整をクライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加する前に行う請 求項 1記載の多重伝送システム。
[3] 前記レート調整を、クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加した信号を多重 化する際に前記管理用オーバーヘッドを付加した信号の一部または全てに行う請求 項 1記載の多重伝送システム。
[4] 低速クライアント信号をビットレートが高!/、高速クライアント信号と多重化する際に、 前記低速クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加した信号を多重化した多 重信号のビットレートが、前記高速クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加し た信号のビットレートと一致するようにレート調整を行う請求項 3記載の多重伝送シス テム。
[5] 高速クライアント信号に付加する管理用オーバーヘッドを低速なクライアント信号に 付加する管理用オーバーヘッドの量だけ増加させる請求項 1記載の多重伝送システ ム。
[6] 前記クライアント信号として 1ギガビットイーサ信号または 10ギガビットイーサ信号を 含む複数のクライアント信号を収容する請求項 1ないし 5のうちいずれ力、 1項に記載 の多重伝送システム。
[7] 前記クライアント信号としてビットレート 103. 125Gbit/sのクライアント信号を収容 する請求項 6記載の多重伝送システム。
[8] 前記クライアント信号としてビットレート 41. 25Gbit/sのクライアント信号を収容す る請求項 6に記載の多重伝送システム。
[9] 前記多重伝送システムは、前記管理用オーバーヘッドを含む伝送フレームとして、
1ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠した伝送 フレームを生成し、
10ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU2フレーム構造に準拠した伝 送フレームを生成し、
103. 125Gbit/sのクライアント信号を直接収容する場合は OTU3フレーム構造 に準拠したビットレートが 111. 4274364Gbit/sである伝送フレームを生成する請 求項 6または 7に記載の多重伝送システム。
[10] 前記多重伝送システムは、 1ギガビットイーサ信号および 10ギガビットイーサ信号を それぞれさらに高いビットレートの伝送フレームに多重化する手段を有する請求項 9 に記載の多重伝送システム。
[11] 前記多重伝送システムは、前記管理用オーバヘッドを含む伝送フレームとして、 1 ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠した伝送フ レームを生成し、
10ギガビットイーサ信号をクライアント信号として直接収容する場合には、 238/2 37倍だけクライアント信号のレートを変換した後にクライアント信号を OPU2へ収容し 、 OTU2フレーム構造に準拠した伝送フレームを生成し、
41. 25Gbit/sのクライアント信号を収容する場合には、 238/236倍だけクライァ ント信号のレートを変換した後にクライアント信号を OPU3へ収容し、 OTU3のフレー ム構造に準拠した伝送フレームを生成し、
103. 125Gbit/sのクライアント信号を収容する場合には、 15232/15009倍だ けクライアント信号のレートを変換した後にクライアント信号を OPUフレームへ収容し 、 OTUのフレーム構造に準拠した伝送ビットレートが 112. 133Gbit/sの伝送フレ ームを生成する請求項 6ないし 8のうちいずれか 1項に記載の多重伝送システム。
[12] 前記多重伝送システムは、前記管理用オーバヘッドを含む伝送フレームとして、 1 ギガビットイーサ信号を直接収容する場合は OTU1フレーム構造に準拠した伝送フ レームを生成し、 10ギガビットイーサ信号をクライアント信号として直接収容する場合には、 238/2 37倍だけクライアント信号のレートを変換した後にクライアント信号を OPU2へ収容し 、 OTU2フレーム構造に準拠した伝送フレームを生成し、
41. 25Gbit/sのクライアント信号を収容する場合には、 238/236倍だけクライァ ント信号のレートを変換した後にクライアント信号を OPU3へ収容し、 OTU3のフレー ム構造に準拠した伝送フレームを生成し、
103. 125Gbit/sのクライアント信号を収容する場合には、 476/469倍だけクラ イアント信号のレートを変換した後にクライアント信号を OPUフレームへ収容し、 OT Uのフレーム構造に準拠した伝送ビットレートが 112. 140Gbit/sの伝送フレームを 生成する請求項 6ないし 8のうちいずれか 1項に記載の多重伝送システム。
[13] 前記クライアント信号として SONET/SDH信号を収容する請求項 6記載の多重 伝送システム。
[14] 前記クライアント信号として ODU信号を収容する請求項 6記載の多重伝送システム
〇
[15] 前記レート調整として、 1ギガビットイーサ信号に 64B/66B符号化を用いる請求項
6な!/、し 14のうちいずれ力、 1項に記載の多重伝送システム。
[16] 前記管理用オーバーヘッドにスタッフ情報通知用ビットおよび負スタッフ時のデー タ格納用ビットを定義し、クライアント信号収容領域に正スタッフ時のスタッフビット揷 入用ビットを定義してクライアント信号の周波数同期を行う請求項 1ないし 15のうちい ずれか 1項に記載の多重伝送システム。
[17] 前記周波数同期の許容範囲内で互いにビットレートが一致または整数倍または整 数分の 1になるように前記レート調整を行う請求項 16記載の多重伝送システム。
[18] クライアント信号に管理用オーバーヘッドを付加し、当該クライアント信号をトランス ペアレントに収容または多重化して伝送する多重伝送方法において、
他のクライアント信号に対してビットレートが整数倍または整数分の 1でないクライア ント信号を含む、ビットレートが異なる複数のクライアント信号を収容し、
各クライアント信号のビットレートが他のクライアント信号に対して整数倍または整数 分の 1となるようにクライアント信号の一部または全てに対してレート調整を行うことを 特徴とする多重伝送方法。
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