(57)【要約】【課題】レーン数を変更可能なマルチレーン伝送において、一部のレーンにおいて生じた障害を回避し、正常なレーンのみを使用し、且つ通信容量を低減することで、リンク全体の接続を維持する、障害耐性を高めた伝送システムを提供する。【解決手段】送信機、中継機、及び受信機を備える伝送システムであって、送信機、及び中継機は第１伝送路によって接続され、中継機及び受信機は第２伝送路によって接続され、送信機、中継機、及び受信機は、仮想レーンを備え、送信機は、使用レーン情報に基づいて、使用可能な仮想レーンの数のデータ列に送信データを分割し、中継機は、第１伝送路の各伝送レーン、及び各仮想レーンの障害を監視し、受信機は、第２伝送路の各伝送レーン、及び各仮想レーンの障害を監視し、使用可能な仮想レーンを決定し、使用レーン情報を送信機に送信し、分割されたデータ列を送信データに復元することを特徴とする。【選択図】図１
2010232787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機に送信データを送信する送信機、前記送信機から前記送信データを受信し、前記受信した送信データを前記受信機に転送する中継機、及び前記中継機から前記送信データを受信する受信機を備える伝送システムであって、
前記送信機、及び前記送信機から送信データを受信する中継機は第１伝送路によって接続され、前記送信データを前記受信機に送信する中継機及び前記受信機は第２伝送路によって接続され、
前記第１伝送路は、第１の数の伝送レーンを束ねて構成され、
前記第２伝送路は、第２の数の伝送レーンを束ねて構成され、
前記送信機、前記中継機、及び前記受信機は、前記第１の数の伝送レーンと前記第２の数の伝送レーンとに多重化することができる数の仮想レーンを備え、
前記送信機は、
前記受信機から送信され、使用可能な前記仮想レーンに関する情報を含む使用レーン情報に基づいて、使用可能な前記仮想レーンの数のデータ列に前記送信データを分割し、
前記データ列が出力される前記仮想レーンを識別するための識別情報と、前記使用可能レーン情報とを前記仮想レーンから出力されるデータ列に挿入し、
前記仮想レーンから出力されたデータ列を前記第１伝送路の伝送レーン数に基づいて多重し、
前記多重化されたデータ列を前記第１伝送路を構成する各伝送レーンから前記中継機に出力することによって前記中継機に前記送信データを送信し、
前記中継機は、
前記第１伝送路を構成する伝送レーンから前記多重化されたデータ列を受信し、
前記受信したデータ列に挿入された前記使用可能レーン情報に基づいて、前記使用可能な仮想レーン数のデータ列に前記受信したデータ列を分割し、
前記第１伝送路の各伝送レーン、及び前記各仮想レーンの障害を監視し、
障害が発生している仮想レーンから出力されるデータ列に障害通知情報を挿入し、
前記仮想レーンから出力されたデータ列を前記第２伝送路の伝送レーン数に基づいて多重し、
前記多重化されたデータ列を前記第２伝送路を構成する各伝送レーンから前記受信機又は他の前記中継機に出力することによって、前記受信機又は前記他の中継機に前記送信データを送信し、
前記受信機は、
前記第２伝送路を構成する伝送レーンから前記多重化されたデータ列を受信し、
前記受信したデータ列に挿入された前記使用可能レーン情報に基づいて、前記使用可能な仮想レーン数のデータ列に前記受信したデータ列を分割し、
前記受信したデータ列から前記識別情報を検出し、
前記第２伝送路の各伝送レーン、及び前記各仮想レーンの障害を監視し、
前記伝送レーンの障害の監視結果に基づいて、障害レーンを判定し、
前記障害通知情報及び前記判定結果に基づいて、前記使用可能な仮想レーンを決定し、
前記決定された使用可能な仮想レーンに関する情報を含む使用レーン情報を前記送信機に送信し、
前記検出された識別情報に基づいて、前記各伝送レーン間における前記データ列の到着時間差によって生じる、前記受信したデータ列の到着順序のずれと前記仮想レーンにおける受信位置のずれとを補正し、
前記分割されたデータ列を前記送信データに復元することを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
前記中継機は、
前記第１伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
前記データ列の信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第１伝送路の伝送レーンを前記障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力される前記データ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記障害レーンと判定された仮想レーンから送信されるデータ列に、前記障害レーンである旨を示すデータ列を前記障害通知情報として挿入し、
前記受信機は、
前記障害通知情報が挿入されているか否かを監視することによって、前記第１伝送路、前記第２伝送路、及び前記仮想レーンの障害レーンを検出することを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
【請求項３】
前記受信機は、
前記第２伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
前記データ列の信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第２伝送路の伝送レーンを前記障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列を監視し、
前記障害レーンである旨を示すデータ列が挿入されたデータ列を出力する仮想レーンを、前記障害レーンと判定し、
前記使用可能な仮想レーンを決定する場合、前記判定結果に基づいて、前記障害レーンが使用されないように、前記使用可能な仮想レーンを決定し、
前記決定された使用可能な仮想レーンに関する情報を含む前記使用可能レーン情報を生成し、
前記生成された使用可能レーン情報を前記送信機に送信することを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。
【請求項４】
前記中継機は、
前記障害レーンである旨を示すデータ列として、ＤＣバランスのとれたデータ列を用いることを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。
【請求項５】
前記送信機は、
前記各仮想レーンから出力されるデータ列に基づいて、誤り訂正パリティを算出し、
前記算出された誤りパリティを前記仮想レーンから出力されるデータ列に挿入し、
前記中継機は、
前記第１伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
前記データ列の信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第１伝送路の伝送レーンを前記障害レーンと判定し、
前記第１伝送路から出力されたデータ列に挿入された誤り訂正パリティに基づいて、前記各仮想レーンの誤り率を算出し、
前記算出された誤り率に基づいて、前記仮想レーンにおける前記障害レーンを判定し、
前記仮想レーンから出力される前記データ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記障害レーンと判定された仮想レーンから送信されるデータ列に、前記障害レーンである旨を示すデータ列を前記障害通知情報として挿入し、
前記受信機は、
前記障害通知情報が挿入されているか否かを監視することによって、前記第１伝送路、前記第２伝送路、及び前記仮想レーンの障害レーンを検出することを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
【請求項６】
前記受信機は、
前記第２伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
前記データ列の信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第２伝送路の伝送レーンを障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列に挿入される前記誤り訂正パリティに基づいて、前記仮想レーンの誤り率を算出し、
前記算出された誤り率に基づいて、前記仮想レーンにおける前記障害レーンを判定し、
前記障害レーンである旨を示すデータ列が挿入されたデータ列を出力する仮想レーンを、前記障害レーンと判定し、
前記使用可能な仮想レーンを決定する場合、前記判定結果に基づいて、前記障害レーンが使用されないように、前記使用可能な仮想レーンを決定し、
前記決定された使用可能な仮想レーンに関する情報を含む前記使用可能レーン情報を生成し、
前記生成された使用可能レーン情報を前記送信機に送信することを特徴とする請求項５に記載の伝送システム。
【請求項７】
前記算出された誤り率に基づいた前記仮想レーンにおける障害レーンの判定は、前記算出された誤り率が予め設定されたしきい値以上のデータ列を出力する前記仮想レーン、又は、前記算出された誤り率の上昇率が予め設定されたしきい値以上のデータ列を出力する前記仮想レーン、を前記障害レーンと判定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の伝送システム。
【請求項８】
受信機に送信データを送信する送信機、及び前記送信データを受信する受信機を備える伝送システムに備えられ、前記送信機から前記送信データを受信し、前記受信した送信データを前記受信機に転送する中継機であって、
前記送信機、及び前記送信機から送信データを受信する中継機は第１伝送路によって接続され、前記送信データを前記受信機に送信する中継機及び前記受信機は第２伝送路によって接続され、
前記第１伝送路は、第１の数の伝送レーンを束ねて構成され、
前記第２伝送路は、第２の数の伝送レーンを束ねて構成され、
前記送信機、前記中継機、及び前記受信機は、前記第１の数の伝送レーンと前記第２の数の伝送レーンとに多重化することができる数の仮想レーンを備え、
前記中継機は、
前記第１伝送路を構成する伝送レーンから多重化されたデータ列を受信し、
前記送信機から送信されたデータ列に挿入され、使用可能な前記仮想レーンに関する情報を含む使用可能レーン情報に基づいて、前記使用可能な仮想レーン数のデータ列に前記受信したデータ列を分割し、
前記第１伝送路の各伝送レーン、及び前記各仮想レーンの障害を監視し、
障害が発生している仮想レーンから出力されるデータ列に障害通知情報を挿入し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列を前記第２伝送路の伝送レーン数に基づいて多重し、
前記多重化されたデータ列を前記第２伝送路を構成する各伝送レーンから前記受信機又は他の前記中継機に出力することによって、前記受信機又は前記他の中継機に前記送信データを送信することを特徴とする中継機。
【請求項９】
前記第１伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
前記データ列の信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第１伝送路の伝送レーンを障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力される前記データ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記障害レーンと判定された仮想レーンから送信されるデータ列に、前記障害レーンである旨を示すデータ列を前記障害通知情報として挿入することを特徴とする請求項８に記載の中継機。
【請求項１０】
前記障害レーンである旨を示すデータ列として、ＤＣバランスのとれたデータ列を用いることを特徴とする請求項９に記載の中継機。
【請求項１１】
前記第１伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
前記データ列の信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第１伝送路の伝送レーンを前記障害レーンと判定し、
前記第１伝送路から出力されたデータ列に挿入され、前記送信機によって算出された誤り訂正パリティに基づいて、前記各仮想レーンの誤り率を算出し、
前記算出された誤り率に基づいて、前記仮想レーンにおける前記障害レーンを判定し、
前記仮想レーンから出力される前記データ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記障害レーンと判定された仮想レーンから送信されるデータ列に、前記障害レーンである旨を示すデータ列を前記障害通知情報として挿入することを特徴とする請求項８に記載の中継機。
【請求項１２】
前記算出された誤り率に基づいた前記仮想レーンにおける障害レーンの判定は、前記算出された誤り率が予め設定されたしきい値以上のデータ列を出力する前記仮想レーン、又は、前記算出された誤り率の上昇率が予め設定されたしきい値以上のデータ列を出力する前記仮想レーン、を前記障害レーンと判定することを特徴とする請求項１１に記載の中継機。
【請求項１３】
送信データを送信する送信機、前記送信機から受信した前記送信データを転送する中継機を備える伝送システムに備えられ、前記中継機から送信されたデータを受信する受信機であって、
前記送信機、及び前記送信機から送信データを受信する中継機は第１伝送路によって接続され、前記送信データを前記受信機に送信する中継機及び前記受信機は第２伝送路によって接続され、
前記第１伝送路は、第１の数の伝送レーンを束ねて構成され、
前記第２伝送路は、第２の数の伝送レーンを束ねて構成され、
前記送信機、前記中継機、及び前記受信機は、前記第１の数の伝送レーンと前記第２の数の伝送レーンとに多重化することができる数の仮想レーンを備え、
前記受信機は、
前記第２伝送路を構成する伝送レーンから多重化されたデータ列を受信し、
前記受信したデータ列に挿入され、使用可能な前記仮想レーンに関する情報を含む使用可能レーン情報に基づいて、前記使用可能な仮想レーン数のデータ列に前記受信したデータ列を分割し、
前記受信したデータ列から、前記送信機によって挿入され、前記仮想レーンを識別するための識別情報を検出し、
前記第２伝送路の各伝送レーン、及び前記各仮想レーンの障害を監視し、
前記伝送レーンの障害の監視結果に基づいて、障害レーンを判定し、
前記判定結果、及び、前記中継機から送信され、障害が発生している前記仮想レーンから出力されるデータ列に挿入された障害通知情報に基づいて、前記使用可能な仮想レーンを決定し、
前記決定された使用可能な仮想レーンに関する情報を含む使用レーン情報を前記送信機に送信し、
前記検出された識別情報に基づいて、前記各伝送レーン間における前記データ列の到着時間差によって生じる、前記受信したデータ列の到着順序のずれと前記仮想レーンにおける受信位置のずれとを補正し、
前記分割されたデータ列を前記送信データに復元することを特徴とする受信機。
【請求項１４】
前記第２伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
前記データ列の信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第２伝送路の伝送レーンを前記障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列を監視し、
前記中継機によって前記障害レーンである旨を示すデータ列が挿入されたデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記使用可能な仮想レーンを決定する場合、前記判定結果に基づいて、前記障害レーンが使用されないように、前記使用可能な仮想レーンを決定し、
前記決定された使用可能な仮想レーンに関する情報を含む前記使用可能レーン情報を生成し、
前記生成された使用可能レーン情報を前記送信機に送信することを特徴とする請求項１３に記載の受信機。
【請求項１５】
前記障害レーンである旨を示すデータ列は、ＤＣバランスのとれたデータ列であることを特徴とする請求項１４に記載の受信機。
【請求項１６】
前記第２伝送路の各伝送レーンから出力されるデータ列の信号を監視し、
信号強度が予め設定されたしきい値以下のデータ列を出力する前記第２伝送路の伝送レーンを障害レーンと判定し、
前記仮想レーンから出力されるデータ列の同期を監視し、
同期が外れているデータ列を出力する前記仮想レーンを前記障害レーンと判定し、
前記送信機によって算出され、前記仮想レーンから出力されるデータ列に挿入された誤り訂正パリティに基づいて、前記仮想レーンの誤り率を算出し、
前記算出された誤り率に基づいて、前記仮想レーンにおける前記障害レーンを判定し、
前記障害レーンである旨を示すデータ列が挿入されたデータ列を出力する仮想レーンを、前記障害レーンと判定し、
前記使用可能な仮想レーンを決定する場合、前記判定結果に基づいて、前記障害レーンが使用されないように、前記使用可能な仮想レーンを決定し、
前記決定された使用可能な仮想レーンに関する情報を含む前記使用可能レーン情報を生成し、
前記生成された使用可能レーン情報を前記送信機に送信することを特徴とする請求項１３に記載の受信機。
【請求項１７】
前記算出された誤り率に基づいた前記仮想レーンにおける障害レーンの判定は、前記算出された誤り率が予め設定されたしきい値以上のデータ列を出力する前記仮想レーン、又は、前記算出された誤り率の上昇率が予め設定されたしきい値以上のデータ列を出力する前記仮想レーン、を前記障害レーンと判定することを特徴とする請求項１６に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路を介してデータを伝送するデータ伝送装置に関し、特に、伝送路のレーン数を変更可能なデータ伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データを長距離間で伝送する分野では、単一の伝送チャネル（又はレーンともいう）を介してデータを伝送する方法における伝送速度の高速化が頭打ちになっている。そこで通信帯域を向上させるために、複数のレーンを束ねて１本のリンクとして見せる技術（レーン結合、マルチレーン間スキュー補正）が開発されてきた（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、複数のレーンを用いた伝送方式が記載されている。マルチレーンを用いた伝送方式ではレーン間の伝送距離の差、又は光伝送による伝送方式では各レーンの光波長の差によって発生するデータの到着時間差（以下、スキュー）の補正が課題となる。また、伝送メディアに応じて、レーン数を変更する必要がある。特許文献１では、データ列を符号ブロック単位に複数本の仮想レーンに分割し、中継器においてレーン数を変換する度にレーン間のスキューを補正することで、伝送容量を一定としながら、伝送レーンの本数を変更可能とした。
【０００４】
非特許文献１では、１００ギガビットイーサネット（イーサネットは登録商標、以下同じ）の標準化された技術として、複数のレーンを用いた伝送方式が記載されている。１００ギガビットイーサネットでは、５Ｇｂｐｓの仮想レーンのデータを２０レーン束ねて１００Ｇｂｐｓの伝送速度を実現するマルチレーン伝送に関する記載がある。マルチレーンを用いた伝送方式ではレーン間の伝送距離の差、又は光伝送による伝送方式では各レーンの光波長の差によって発生するデータの到着時間差（以下、スキュー）の補正が課題となる。また、伝送メディアに応じて、レーン数を変更する必要がある。
【０００５】
１００ギガビットイーサネットでは、１００Ｇｂｐｓのデータ列を符号ブロック単位に２０本の仮想レーンに分割し、２０本の仮想レーンをビット単位に多重／分割することによって、伝送容量を一定としながら、伝送レーンの本数を変更可能とした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５３８５２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．３ｂａ，Ｃｌａｕｓｅ  ８２，  "Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｕｂｌａｙｅｒ  （ＰＣＳ）  ｆｏｒ  ６４Ｂ／６６Ｂ，  ｔｙｐｅ  ４０ＧＢＡＳＥ−Ｒ  ａｎｄ  １００ＧＢＡＳＥ−Ｒ"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１及び非特許文献１には、一部のレーンにおいて障害が発生した場合、リンク全体の障害とみなして、リンク全体を切断することが示されている。したがって、一部のレーンにおいて生じた障害を回避し、障害耐性を高める機能については記載されていない。
【０００９】
本発明の目的は、レーン数を変更可能なマルチレーン伝送において、一部のレーンにおいて生じた障害を回避し、障害耐性を高めた伝送システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の代表的な一例を示せば、以下の通りである。受信機に送信データを送信する送信機、前記送信機から前記送信データを受信し、前記受信した送信データを前記受信機に転送する中継機、及び前記中継機から前記送信データを受信する受信機を備える伝送システムであって、前記送信機、及び前記送信機から送信データを受信する中継機は第１伝送路によって接続され、前記送信データを前記受信機に送信する中継機及び前記受信機は第２伝送路によって接続され、前記第１伝送路は、第１の数の伝送レーンを束ねて構成され、前記第２伝送路は、第２の数の伝送レーンを束ねて構成され、前記送信機、前記中継機、及び前記受信機は、前記第１の数の伝送レーンと前記第２の数の伝送レーンとに多重化することができる数の仮想レーンを備え、前記送信機は、前記受信機から送信され、使用可能な前記仮想レーンに関する情報を含む使用レーン情報に基づいて、使用可能な前記仮想レーンの数のデータ列に前記送信データを分割し、前記データ列が出力される前記仮想レーンを識別するための識別情報と、前記使用可能レーン情報とを前記仮想レーンから出力されるデータ列に挿入し、前記仮想レーンから出力されたデータ列を前記第１伝送路の伝送レーン数に基づいて多重し、前記多重化されたデータ列を前記第１伝送路を構成する各伝送レーンから前記中継機に出力することによって前記中継機に前記送信データを送信し、前記中継機は、前記第１伝送路を構成する伝送レーンから前記多重化されたデータ列を受信し、前記受信したデータ列に挿入された前記使用可能レーン情報に基づいて、前記使用可能な仮想レーン数のデータ列に前記受信したデータ列を分割し、前記第１伝送路の各伝送レーン、及び前記各仮想レーンの障害を監視し、障害が発生している仮想レーンから出力されるデータ列に障害通知情報を挿入し、前記仮想レーンから出力されたデータ列を前記第２伝送路の伝送レーン数に基づいて多重し、前記多重化されたデータ列を前記第２伝送路を構成する各伝送レーンから前記受信機又は他の前記中継機に出力することによって、前記受信機又は前記他の中継機に前記送信データを送信し、前記受信機は、前記第２伝送路を構成する伝送レーンから前記多重化されたデータ列を受信し、前記受信したデータ列に挿入された前記使用可能レーン情報に基づいて、前記使用可能な仮想レーン数のデータ列に前記受信したデータ列を分割し、前記受信したデータ列から前記識別情報を検出し、前記第２伝送路の各伝送レーン、及び前記各仮想レーンの障害を監視し、前記伝送レーンの障害の監視結果に基づいて、障害レーンを判定し、前記障害通知情報及び前記判定結果に基づいて、前記使用可能な仮想レーンを決定し、前記決定された使用可能な仮想レーンに関する情報を含む使用レーン情報を前記送信機に送信し、前記検出された識別情報に基づいて、前記各伝送レーン間における前記データ列の到着時間差によって生じる、前記受信したデータ列の到着順序のずれと前記仮想レーンにおける受信位置のずれとを補正し、前記分割されたデータ列を前記送信データに復元することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一形態によればと、一部の伝送レーンにおいて生じた障害を回避し、正常なレーンのみを使用し、且つ通信容量を低減することによって、接続を維持することができるので、障害耐性を高めた伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態のデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態の送信機を説明するブロック図である。
【図４】本発明の第一の実施形態の中継機を説明するブロック図である。
【図５】本発明の第一の実施形態の受信機を説明するブロック図である。
【図６】本発明の第二の実施形態の中継機を説明するブロック図である。
【図７】本発明の第二の実施形態の受信機を説明するブロック図である。
【図８】本発明の第三の実施形態の送信機を説明するブロック図である。
【図９】本発明の第三の実施形態の中継機を説明するブロック図である。
【図１０】本発明の第三の実施形態の受信機を説明するブロック図である。
【図１１】本発明の第四の実施形態の中継機を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の第四の実施形態の受信機を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１３を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態のデータ伝送システムの構成を示す図である。
【００１５】
データ伝送システムは、送信機１、中継機２、及び受信機３を備える。
【００１６】
送信機１には、受信機３へ送信される送信データフレーム（以下、送信データと記載する）が入力される。送信機１は、入力された送信データをｎ本の伝送レーンに分割して出力する。また、送信機１には、受信機３が出力する使用レーン情報が入力される。
【００１７】
中継機２には、ｎ本の物理レーンによって構成される第１伝送路を介して送信機１が接続され、第１伝送路を介して送信機１から出力されたデータが中継機２に入力される。中継機２は、ｍ本の物理レーンによって構成される第２伝送路を介して入力されたデータを受信機３に出力する。なお、ｎとｍとは２以上の整数であり、かつｎとｍとは異なる整数である。
【００１８】
受信機３には、第２伝送路を介して中継機２が接続され、中継機２から出力されたデータが受信機３に入力される。受信機３は、入力されたデータを受信データフレーム（以下、受信データと記載する）として出力する。また、受信機３は、最終的に使用可能なレーンを決定し、決定された使用可能なレーンに関する情報を使用レーン情報として送信機１に出力する。
【００１９】
本発明では、使用レーン情報によって、送信機１は、障害が発生した伝送レーン以外の伝送レーンを使用してデータの伝送が可能となる。
【００２０】
図２は、本発明の異なる実施形態のデータ伝送システムの構成を示す図である。
【００２１】
本データ伝送システムは、送信機１及び受信機３を備える送受信機４（４−１、４−２）、並びに中継機２を備える。図２に示すように、送受信機４−１と送受信機４−２との間には、方向が異なる２つの伝送経路がある。
【００２２】
本データ伝送システムでは、対向する逆方向の伝送経路を利用して、受信機３が出力する使用レーン通知を送信機１に出力することが、図１に示す実施形態と異なる。それ以外の構成は図１と同一であるため説明を省略する。
【００２３】
なお、送信機１と受信機３との間の中継機２は、複数あってもよい。
【００２４】
［第一の実施形態］
図３は、本発明の第一の実施形態の送信機１を説明するブロック図である。
【００２５】
送信機１は、フレームバッファ１０、容量変換部１２、伝送符号化部１３、ラウンドロビン部１４、マーカ挿入部１５（１５−１〜１５−ｐ）、及びマルチプレクサ部１７を備える。
【００２６】
まず、送信機１のデータフローを説明する。
【００２７】
送信データは、フレームバッファ１０に入力される。また、受信機３から、データ列が容量変換部１２とラウンドロビン部１４とマーカ挿入部１５（１５−１〜１５−ｐ）とに入力される。
【００２８】
フレームバッファ１０は、送信データの出力元と容量変換部１２とへデータ列を出力する。容量変換部１２は、フレームバッファ１０と伝送符号化部１３とへデータ列を出力する。伝送符号化部１３は、ラウンドロビン部１４へデータ列を出力する。
【００２９】
ラウンドロビン部１４は、マーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）へデータ列を出力する。マーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）は、マルチプレクサ部１７へデータ列を出力する。マルチプレクサ部１７は、第１伝送路へデータ列を出力する。
【００３０】
次に送信機１の各部の動作の詳細を説明する。
【００３１】
送信データはフレームバッファ１０に入力される。ただし、フレームバッファ１０は、フレームバッファ１０に蓄積されたデータのバッファ量に応じて、送信データの送信元に対しバッファ量通知を送信する。
【００３２】
送信データの送信元は、受信したバッファ量通知に基づいて、送信データの送信を停止する。フレームバッファ１０は、容量変換部１２から読み出し要求を受けて、送信データを出力する。
【００３３】
容量変換部１２は、受信機３が送信する使用レーン情報を受信し、受信した使用レーン情報に基づいて、伝送経路上で使用可能なレーンを用いて伝送可能な伝送容量を算出する。例えば、一つのレーンにおいて伝送可能な伝送容量に、使用可能なレーンの数を乗じることのよって伝送可能な伝送容量を算出できる。さらに、容量変換部１２は、フレームバッファ１０が出力する送信データの容量が算出された伝送容量と等しくなるように、送信データの読み出し要求を用いてフレームバッファ１０の読み出しを制御する。
【００３４】
伝送符号化部１３は、容量変換部１２から入力された伝送データのデータ列を伝送符号（例えば、６４Ｂ／６６Ｂ符号）に変換して、伝送データをラウンドロビン部１４に出力する。本発明は伝送符号に限定されず、６４Ｂ／６６Ｂ符号以外のものであってもよい。
【００３５】
ラウンドロビン部１４は、受信した使用レーン情報に基づいて、ｐ本の仮想レーンのうち正常な仮想レーンに対して、送信データを巡回的に割り振る。このとき、最適には伝送符号化部１３で符号化されたデータの符号ブロック（６４Ｂ／６６Ｂ符号であれば６６ビットのデータ列）を単位として分配される。なお、ｐは、伝送路を構成する第１伝送レーンと第２伝送レーンとにおけるレーン数（ｎ，ｍ）の最小公倍数であることが好ましい。
【００３６】
仮想レーンに分割され、同時に送信された送信データは、送信経路での伝送時間の差によって生じる到着時間差（スキュー）を持って受信機３で受信される。したがって、マーカ挿入部１５（１５−１〜１５−ｐ）は、受信機３で仮想レーン毎のスキューを検出可能とするアライン・マーカを、送信データのデータ列に挿入する。
【００３７】
マルチプレクサ部１７は、ｐ個のマーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）から入力された送信データを、伝送路における伝送レーンの数（ｘ本）に多重化し、多重化された送信データを第１伝送路に出力する。なお、本実施形態ではｘはｎである。
【００３８】
次にマーカ挿入部１５において挿入されるアライン・マーカの例について説明する。
【００３９】
本実施形態では、挿入されるアライン・マーカとして６６ビット長の固定パターンを定義し、マーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）はアライン・マーカを一定の間隔でデータ列に挿入する。なお、アライン・マーカの６６ビットのうち、２ビットをヘッダ情報、３２ビットをアライン情報、残りの３２ビットをアライン情報の反転値とする。アライン情報（３２ビット）の内訳としては、仮想レーン番号を示す５ビットと、伝送容量（使用する仮想レーンの本数）を示す５ビットと、障害通知を示す１ビットとを含むようにする。
【００４０】
図４は、本発明の第一の実施形態の中継機２を説明するブロック図である。
【００４１】
中継機２は、ｘ本の伝送レーンによって構成される伝送路からデータ列が入力され、ｙ本の伝送レーンによって構成される伝送路にデータ列を出力する。本実施形態では第１伝送路がｎ本の伝送レーンで、第２伝送路がｍ本の伝送レーンで構成されているため、ｘ＝ｎ、ｙ＝ｍとなる。
【００４２】
中継機２は、ｘ個の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）、信号監視部２１、デマルチプレクサ部２２、ｐ個のブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）、同期監視部２４、障害管理部２５、ｐ個の障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）、及びマルチプレクサ部２７を備える。
【００４３】
まず、中継機２のデータフローを説明する。
【００４４】
送信機１から送信された送信データ列は、第１伝送路を介して、中継機２に備えられた複数の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）に入力される。
【００４５】
信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）はそれぞれ、信号監視部２１及びデマルチプレクサ部２２へデータ列を出力する。デマルチプレクサ部２２は、デマルチプレクサ部２２が備えるｐ本の出力部から、それぞれｐ個のブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）へデータ列を出力する。
【００４６】
ブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）は、それぞれ、同期監視部２４と、障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）とへデータ列を出力する。同期監視部２４は、障害管理部２５へデータ列を出力する。
【００４７】
障害管理部２５は、障害管理部２５が備えるｐ本の出力部から、それぞれ障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）へデータ列を出力する。障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）はそれぞれ、マルチプレクサ部２７へデータ列を出力する。マルチプレクサ部２７は、マルチプレクサ部２７が備えるｙ本の出力部から、第２伝送路へとデータ列を出力する。
【００４８】
次に中継機２の動作を詳しく説明する。
【００４９】
送信機１から送信された送信データ列は、第１伝送路を介して、中継機２に備えられた複数の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）に入力される。
【００５０】
信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）は、データ列のクロック同期処理を実行し、受信データ列をデマルチプレクサ部２２に出力する。信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）は、さらにデータ信号入力を検出し、検出結果を信号監視部２１に通知する。
【００５１】
信号監視部２１は、信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）から通知された検出結果を監視し、第１伝送路の各伝送レーンで生じた障害を障害管理部２５に通知する。デマルチプレクサ部２２は、信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）からデータ列が入力され、入力されたデータ列を仮想レーンのｐ本に分離し、分離化されたデータ列をブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）に出力する。
【００５２】
ブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）は、送信機１の伝送符号化部１３で符号化された送信データの符号ブロックに同期し、仮想レーン毎に符号ブロックを整列させ、整列化された符号ブロックのデータ列を障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）にそれぞれ出力する。更に、ブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）は、ブロック同期の状況を同期監視部２４に通知する。
【００５３】
同期監視部２４は、ブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）から通知された符号ブロック同期結果を監視し、第１伝送路の各仮想レーンで生じた障害を障害管理部２５に通知する。
【００５４】
例えば、同期監視部２４は、各仮想レーンから出力されるデータ列に含まれる符号ブロックの先頭位置を示すビット列を監視し、当該ビット列が正しく受信されない場合、当該仮想レーンに障害が発生していると判定する。すなわち、仮想レーンから出力されるデータ列には、同期するためのビット列が含まれ、所定の時間間隔に前述したビット列が受信されない場合、仮想レーンに障害が発生していると判定される。
【００５５】
障害管理部２５は、信号監視部２１から通知される伝送レーン毎の障害、及び同期監視部２４から通知される仮想レーン毎のブロック同期障害に基づいて、何れの仮想レーンにおいて障害が発生したかを判定し、該当する仮想レーンを障害レーンとし、判定結果を障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）に通知する。
【００５６】
障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）は、入力されたデータ列に対して、受信機３で仮想レーンにおいて障害が生じたことを伝えるため、送信機１のマーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）で挿入されたアライン・マーカの部位に、障害通知情報を挿入する。本実施形態では、送信機１のマーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）で挿入されたｐ種のアライン・マーカとは異なる一意の６６ビット固定値（仮想レーンに対応したｐ種）を障害発生時のアライン・マーカとして定義し、障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）は、当該アライン・マーカを障害が発生した仮想レーンにのみ当該アライン・マーカを挿入する。
【００５７】
マルチプレクサ部２７は、ｐ個の障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）から入力されたデータ列を、伝送路における伝送レーンの数（ｙ本）に多重化し、多重化されたデータ列を第２伝送路に出力する。なお、本実施形態では、ｙはｍである。
【００５８】
図５は、本発明の第一の実施形態の受信機３を説明するブロック図である。
【００５９】
受信機３は、ｘ本の伝送レーンによって構成される伝送路（若しくは最終の伝送路）からデータ列が入力され、受信フレームデータ（以下、受信データ）と使用レーン情報とを出力する。
【００６０】
受信機３は、信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）、信号監視部４１、デマルチプレクサ部４２、ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）、同期監視部４４、障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）、障害通知監視部５０、使用レーン決定部５１、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）、容量決定部５３、位相差検出部５４、デスキュー部５５、マーカ削除部５６、伝送復号化部５７、及び容量変換部５８を備える。
【００６１】
まず、受信機３のデータフローを説明する。
【００６２】
第２伝送路を介して中継機２から出力されたデータ列は、それぞれ信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）に入力される。信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）はデマルチプレクサ部４２と信号監視部４１とへデータ列を出力する。信号監視部４１は使用レーン決定部５１へデータ列を出力する。
【００６３】
デマルチプレクサ部４２は、デマルチプレクサ部４２が備えるｐ本の出力部から、それぞれｐ個のブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）へデータ列を出力する。ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）は、それぞれ同期監視部４４と、障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）と、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）と、デスキュー部５５とへデータ列を出力する。同期監視部４４は使用レーン決定部５１へデータ列を出力する。
【００６４】
障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）は、それぞれ障害通知監視部５０へデータ列を出力する。障害通知監視部５０は使用レーン決定部５１へデータ列を出力する。使用レーン決定部５１は送信機１へデータ列を出力する。マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）は、容量決定部５３と位相差検出部５４とへデータ列を出力する。
【００６５】
容量決定部５３は容量変換部５８へデータ列を出力する。位相差検出部５４はデスキュー部５５へデータ列を出力する。デスキュー部５５は、デスキュー部５５が備えるｐ本の仮想レーンを介して、マーカ削除部５６へデータ列を出力する。マーカ削除部５６は伝送復号化部５７へデータ列を出力する。伝送復号化部５７は容量変換部５８へデータ列を出力する。容量変換部５８は最終的に受信データを出力する。
【００６６】
次に受信機３の動作を詳しく説明する。
【００６７】
中継機２から送信された送信データ列は、第２伝送路を介して、受信機３に備えられた複数の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）に入力される。
【００６８】
信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）は、データ列のクロック同期処理を実行し、受信データ列をデマルチプレクサ部４２に出力する。信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）は、さらにデータ信号入力の検出し、検出結果を信号監視部４１に通知する。
【００６９】
信号監視部４１は、信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）から通知された検出結果を監視し、第２伝送路の各伝送レーンで生じた障害を使用レーン決定部５１に通知する。デマルチプレクサ部４２は、信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）からデータ列が入力され、入力されたデータ列を仮想レーンのｐ本に分離し、分離化されたデータ列をブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）に出力する。
【００７０】
ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）は、送信機１の伝送符号化部１３で符号化された送信データの符号ブロックに同期し、仮想レーン毎に符号ブロックを整列させ、整列化された符号ブロックのデータ列を障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）とマーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）とデスキュー部５５とにそれぞれ出力する。更に、ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）は、ブロック同期結果の状態を同期監視部４４に通知する。
【００７１】
同期監視部４４は、ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）から通知された符号ブロック同期結果を監視し、第２伝送路の各仮想レーンで生じた障害を使用レーン決定部５１に通知する。
【００７２】
例えば、同期監視部２４は、各仮想レーンから出力されるデータ列に含まれる符号ブロックの先頭位置を示すビット列を監視し、当該ビット列が正しく受信されない場合、当該仮想レーンに障害が発生していると判定する。すなわち、仮想レーンから出力されるデータ列には、同期するためのビット列が含まれ、所定の時間間隔に前述したビット列が受信されない場合、仮想レーンに障害が発生していると判定される。
【００７３】
信号監視部４１及び同期監視部４４は、中継機２と受信機３との間の伝送路（物理レーン又は仮想レーン）における障害を検出する。
【００７４】
障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）は、それぞれ、中継機２の障害通知挿入部２６で挿入された仮想レーンの障害情報を検出し、検出結果を障害通知監視部５０へ通知する。
【００７５】
障害通知監視部５０は、障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）から通知された障害通知情報を監視し、伝送路の仮想レーンで生じた障害を使用レーン決定部５１へ通知する。障害通知監視部５０は、送信機１と中継機２との間の伝送路（物理レーン又は仮想レーン）における障害を検出する。
【００７６】
使用レーン決定部５１は、一つまたは複数の監視部から通知された情報に基づいてレーン障害を監視し、使用可能な仮想レーンを決定する。使用レーン決定部５１は使用する仮想レーンを示す使用レーン情報を送信機１に送信する。
【００７７】
マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）は、アライン・マーカを検査し、送信機１のマーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）で挿入された伝送容量情報を抽出し、抽出された伝送容量情報を容量決定部５３へ通知する。また、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）は、仮想レーン番号と検出タイミングとを位相差検出部５４へ通知する。
【００７８】
容量決定部５３は、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）から通知された伝送容量情報を監視し、送信機１において、伝送容量が変更されたことを検出し、送信機１が現在使用している仮想レーン数、即ち伝送容量を決定し、容量変換部５８へ伝送容量の情報を通知する。
【００７９】
位相差検出部５４は、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）から通知された仮想レーン番号と検出タイミングとに基づいて、仮想レーン間の位相差、即ちスキュー量と仮想レーンの受信位置とを特定し、デスキュー部５５へ通知する。
【００８０】
デスキュー部５５は、位相差検出部５４から通知されるスキュー量と仮想レーンの受信位置とに基づいて、仮想レーン毎の到着時間差、及び受信された位置のずれを補正し、マーカ削除部５６へ正しい仮想レーンの順番に受信データ列を出力する。マーカ削除部５６は送信機１のマーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）でデータ列に挿入されたアライン・マーカを削除し、伝送復号化部５７へ受信データ列を出力する。
【００８１】
伝送復号化部５７は、送信機１の伝送符号化部１３によって伝送符号化されたデータ列を、元のデータ列に復号化し、容量変換部５８へ受信データ列を出力する。容量変換部５８は、容量決定部５３が決定した伝送容量に応じて、使用中の仮想レーンを介して伝送されるデータ列を結合し、データフレーム間の無効信号の間隔を広げるなどの手段を用いて、伝送路の最大伝送容量のデータ列に変換して受信フレームデータを出力する。
【００８２】
次に障害レーンの決定に関する動作例を説明する。
【００８３】
信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）は、信号が検出されない、または信号強度が一定の値よりも信号が弱まっているなど、信号の状態を検出し、信号監視部４１に通知する。
【００８４】
ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）は、符号ブロックの同期が完了しない、または同期がはずれた、などの情報を同期監視部４４に通知する。
【００８５】
障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）は、アライン・マーカに含まれる障害通知情報から、中継機２より以前の伝送路において、仮想レーンに障害が生じたことを検出し、障害通知監視部５０へ通知する。
【００８６】
使用レーン決定部５１は、信号監視部４１、同期監視部４４、及び障害通知監視部５０から障害監視の結果が入力され、信頼性が著しく低下した仮想レーンがあると判定された場合、当該仮想レーンを不使用とする情報を含む使用レーン情報を送信機１へ通知する。
【００８７】
具体的には、使用レーン決定部５１は、信号監視部４１からの障害監視の結果に基づいて、物理レーンから出力される信号強度（例えば、電圧）が予め設定されたしきい値以下の状態が所定の時間継続した場合、当該物理レーンを使用不可と決定する。
【００８８】
また、使用レーン決定部５１は、６４Ｂ／６６Ｂ符号が用いられている場合、同期監視部４４からの障害監視の結果に基づいて、例えば、仮想レーンから誤りを示すヘッダを持つビット列が所定の時間間隔に継続して入力され、エラーレートが予め設定されたしきい値より高くなった場合、ブロック同期をはずし、当該仮想レーンを使用不可と判定する。使用レーン決定部５１は、また、仮想レーンにおけるブロック同期のはずれの回数が予め設定されている値より大きい場合に当該仮想レーンを使用不可と決定する。
【００８９】
また、使用レーン決定部５１は、障害通知監視部５０からの障害監視の結果に基づいて、障害情報が検出された仮想レーンを使用不可と決定する。
【００９０】
以上の判定結果に基づいて、使用レーン決定部５１は、使用不可と決定された仮想レーン、及び前記使用不可と決定された物理レーンにデータ列を出力する仮想レーンとを除く仮想レーンに関する情報を含む使用レーン通知を生成する。生成された使用レーン通知は、送信機に送信される。送信機１は、使用レーン通知に含まれる使用可能な仮想レーンに関する情報によって、障害が発生している物理レーンの使用を回避することができる。
【００９１】
第一の実施形態によれば、第１伝送路、及び第２伝送路の各伝送レーンに障害が発生しても、正常な伝送レーンを使用し、且つ通信容量を低減することで、リンク全体の接続を維持することができる。
【００９２】
［第二の実施形態］
図６と図７を用いて、本発明の第二の実施形態を説明する。第二の実施形態と第一の実施形態とは、仮想レーンで発生した障害を受信機３に伝える手法が異なる。また第二の実施形態の送信機１は、第一の実施形態の送信機１と同一であるので、説明を省略する。以下、第一の実施形態との差異を中心に第二の実施形態について説明する。
【００９３】
図６は、本発明の第二の実施形態の中継機２を説明するブロック図である。
【００９４】
第二の実施形態の中継機２は、ｘ個の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）、信号監視部２１、デマルチプレクサ部２２、ｐ個のブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）、同期監視部２４、障害管理部２５、ＰＲＢＳ発生部２８、ｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）、及びマルチプレクサ部２７を備える。
【００９５】
第二の実施形態の中継機２は、ＰＲＢＳ発生部２８、及びｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）を備える点が第一の実施形態と異なる。
【００９６】
まず、第二の実施形態の中継機２のデータフローを説明する。
【００９７】
送信機１から送信された送信データ列は、第１伝送路を介して、中継機２に備えられた複数の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）に入力される。
【００９８】
信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）はそれぞれ、信号監視部２１及びデマルチプレクサ部２２へデータ列を出力する。デマルチプレクサ部２２は、デマルチプレクサ部２２が備えるｐ本の出力部から、それぞれｐ個のブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）へデータ列を出力する。
【００９９】
ブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）は、それぞれ、同期監視部２４と、ｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）へデータ列を出力する。同期監視部２４は、障害管理部２５へデータ列を出力する。ＰＲＢＳ発生部２８は、ｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）へデータ列を出力する。障害管理部２５は、障害管理部２５が備えるｐ本の出力部から、それぞれｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）へデータ列を出力する。ｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）は、それぞれ、マルチプレクサ部２７へデータ列を出力する。マルチプレクサ部２７は、マルチプレクサ部２７が備えるｙ本の出力部から、第２伝送路へとデータ列を出力する。
【０１００】
次に、第二の実施形態の中継機２の動作を説明する。なお、第二の実施形態の中継機２が備えるｘ個の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）、信号監視部２１、デマルチプレクサ部２２、ｐ個のブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）、及び同期監視部２４の動作は、第一の実施形態と同じであるため、該部位に関する説明を省略する。
【０１０１】
ＰＲＢＳ発生部２８は、ＤＣバランスと有限ランレングスとが保障されたランダム・ビット列を発生し、該ビット列をｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）へ出力する。これによって、障害が発生した仮想レーンからのデータ列が入力された受信機３の誤作動等を回避することができる。また、受信機３が特定のランダム・ビット列を検出することによって、仮想レーンに障害が発生したことを検出することができる。受信機３が仮想レーンの障害を検出する動作については、図７を用いて後述する。
【０１０２】
ここで、前述したＤＣバランスと有限ランレングスとが保障されたランダム・ビット列は、例えば、「０」と「１」とから構成されるビット列の場合、所定の時間間隔に受信したデータ列に含まれる「０」と「１」との数が同一のものになるようなビット列である。
【０１０３】
障害管理部２５は、信号監視部２１から通知される伝送レーン毎の障害、及び同期監視部２４から通知される仮想レーン毎のブロック同期障害に基づいて、何れの仮想レーンにおいて障害が発生したかを判定し、該当する仮想レーンを障害レーンとして、レーンの障害情報（正常／異常状態）をセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）に通知する。
【０１０４】
ｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）は、それぞれ、障害管理部２５から通知されるレーンの障害情報に基づいて、レーンが正常状態であればブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）から入力されたデータ列を、レーンが異常状態であればＰＲＢＳ発生部２８から入力されたランダム・ビット列を選択し、マルチプレクサ部２７へ出力する。
【０１０５】
マルチプレクサ部２７は、ｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）から入力されたデータ列を、伝送路における伝送レーンの数（ｙ本）に多重化し、多重化されたデータ列を第２伝送路に出力する。なお、本実施形態では、ｙはｍである。
【０１０６】
図７は、本発明の第二の実施形態の受信機３のブロック図である。
【０１０７】
第二の実施形態の受信機３は、ｘ本の伝送レーンから構成される第２伝送路（若しくは最終の伝送路）を入力とし、受信フレームデータ（以下、受信データ）と使用レーン情報を出力する。
【０１０８】
受信機３は、信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）、信号監視部４１、デマルチプレクサ部４２、ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）、同期監視部４４、ＰＲＢＳ検査部（４７−１〜４７−ｐ）、ＰＲＢＳ監視部４８、使用レーン決定部５１、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）、容量決定部５３、位相差検出部５４、デスキュー部５５、マーカ削除部５６、伝送復号化部５７、及び容量変換部５８を備える。
【０１０９】
第二の実施形態の受信機３は、ＰＲＢＳ検査部（４７−１〜４７−ｐ）、ＰＲＢＳ監視部４８を備える点が第一の実施形態と異なる。
【０１１０】
まず、受信機３のデータフローを説明する。
【０１１１】
第２伝送路を介して中継機２から出力されたデータは、それぞれ信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）に入力される。信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）はデマルチプレクサ部４２と信号監視部４１とへデータ列を出力する。信号監視部４１は使用レーン決定部５１へデータ列を出力する。
【０１１２】
デマルチプレクサ部４２は、デマルチプレクサ部４２が備えるｐ本の出力部から、それぞれｐ個のブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）へデータ列を出力する。ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）は、それぞれ同期監視部４４と、ＰＲＢＳ検査部（４７−１〜４７−ｐ）と、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）と、デスキュー部５５とへデータ列を出力する。同期監視部４４は使用レーン決定部５１へデータ列を出力する。
【０１１３】
ＰＲＢＳ検出部（４７−１〜４７−ｐ）は、それぞれＰＲＢＳ監視部４８へデータ列を出力する。ＰＲＢＳ監視部４８は使用レーン決定部５１へデータ列を出力する。
【０１１４】
使用レーン決定部５１は送信機１へデータ列を出力する。マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）は、容量決定部５３と位相差検出部５４とへデータ列を出力する。
【０１１５】
容量決定部５３は容量変換部５８へデータ列を出力する。位相差検出部５４はデスキュー部５５へデータ列を出力する。デスキュー部５５は、デスキュー部５５が備えるｐ本の仮想レーンを介して、マーカ削除部５６へデータ列を出力する。マーカ削除部５６は伝送復号化部５７へデータ列を出力する。伝送復号化部５７は容量変換部５８へデータ列を出力する。容量変換部５８は最終的に受信データを出力する。
【０１１６】
次に、第二の実施形態の受信機３の動作を説明する。なお、第二の実施形態の受信機３が備える信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）、信号監視部４１、デマルチプレクサ部４２、同期監視部４４、使用レーン決定部５１、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）、容量決定部５３、位相差検出部５４、デスキュー部５５、マーカ削除部５６、伝送復号化部５７、及び容量変換部５８の動作は、第一の実施形態と同じであるため、該部位に関する説明を省略する。
【０１１７】
ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）は、送信機１の伝送符号化部１３で符号化された送信データの符号ブロックに同期し、仮想レーン毎に符号ブロックを整列させ、整列化された符号ブロックのデータ列をＰＲＢＳ検査部（４７−１〜４７−ｐ）とマーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）とデスキュー部５５とにそれぞれ出力する。更に、ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）は、ブロック同期結果の状態を同期監視部４４に通知する。
【０１１８】
ＰＲＢＳ検査部（４７−１〜４７−ｐ）は、それぞれ、中継機２のＰＲＢＳ発生部２８及びｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）で挿入されたランダム・ビット列を検出し、検出結果をＰＲＢＳ監視部４８へ通知する。
【０１１９】
ＰＲＢＳ監視部４８は、ＰＲＢＳ検査部（４７−１〜４７−ｐ）から通知されたランダム・ビット列検出結果を監視し、ランダム・ビット列が検出された場合、伝送路の該仮想レーンにおいて障害が発生したと判定し、判断結果を使用レーン決定部５１に通知する。
【０１２０】
使用レーン決定部５１において、ランダム・ビット列を出力する仮想レーンは使用不可と決定される。なお、信号監視部４１及び同期監視部４４からの障害監視の結果に基づく、使用レーン決定部５１における使用レーン決定方法は、第一の実施形態と同一であるため説明を省略する。
【０１２１】
第二の実施形態では、ランダム・ビット列を仮想レーンの障害検出のために用いたが、本発明はこれに限定されず、障害を検出することができるビット列であればよい。
【０１２２】
本発明の第二の実施形態によれば、ＤＣバランスと有限ランレングスとが保障されたランダム・ビット列を用いることによって、受信機３における誤作動を回避し、また、受信機３が、障害が発生した仮想レーンを検出することができる。
【０１２３】
［第三の実施形態］
図８、図９及び図１０を用いて、本発明の第三の実施形態を説明する。第三の実施形態と第一の実施形態とは、仮想レーンで発生した障害を検出する手法が異なる。以下、第一の実施形態との差異を中心に第三の実施形態について説明する。
【０１２４】
図８は、本発明の第三の実施形態の送信機１を説明するブロック図である。
【０１２５】
送信機１は、フレームバッファ１０、容量変換部１２、伝送符号化部１３、ラウンドロビン部１４、マーカ挿入部１５（１５−１〜１５−ｐ）、誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）、及びマルチプレクサ部１７を備える。
【０１２６】
第三の実施形態の送信機１は、マーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）とマルチプレクサ部１７との間に、誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）を備える点が第一の実施形態と異なる。
【０１２７】
誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）のデータフローについては、誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）は、マーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）からデータ列が入力され、マルチプレクサ部１７へデータ列を出力する。
【０１２８】
また、誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）の動作については、誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）は、マーカ挿入部（１５−１〜１５−ｐ）から入力されたデータ列に対して、誤り訂正符号の生成多項式から誤り訂正用パリティデータを算出する。更に、誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）は、算出された誤り訂正用パリティデータを入力されたデータ列に挿入し、マルチプレクサ部１７へデータ列を出力する。
【０１２９】
なお、他のデータフロー及び各部位の詳細動作は第一の実施形態の送信機１と同一であるため、説明を省略する。
【０１３０】
図９は、本発明の第三の実施形態の中継機２を説明するブロック図である。
【０１３１】
中継機２は、ｘ個の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）、信号監視部２１、デマルチプレクサ部２２、ｐ個のブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）、同期監視部２４、ｐ個の誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）、誤り監視部３１、障害管理部２５'、ｐ個の障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）、及びマルチプレクサ部２７を備える。
【０１３２】
第三の実施形態の中継機２は、誤り監視部３１、及びブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）と障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）との間にｐ個の誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）を備える点が第一の実施形態と異なる。
【０１３３】
また、誤り監視部３１がｐ個の誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）から入力されたデータ列を障害管理部２５'へ出力する点も第一の実施形態と異なる。
【０１３４】
第三の実施形態の中継機２のｐ個の誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）は、送信機１の誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）で挿入された誤り訂正用パリティデータを用い、伝送されたデータ列の誤りを検出し、該検出結果を誤り監視部３１へ通知する。
【０１３５】
誤り監視部３１は、誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）から通知された誤り検出結果に基づいて、仮想レーン毎の誤り率を算出し、該誤り率を障害管理部２５'へ通知する。
【０１３６】
障害管理部２５'は、信号監視部２１から通知される伝送レーン毎の障害、同期監視部２４から通知される仮想レーン毎のブロック同期障害、及び誤り監視部３１から通知される仮想レーン毎の誤り率に基づいて、何れの仮想レーンにおいて障害が発生したかを判定し、該当する仮想レーンを障害レーンとし、判定結果を障害通知挿入部（２６−１〜２６−ｐ）に通知する。
【０１３７】
なお、他のデータフロー及び各部位の詳細動作は第一の実施形態の送信機１と同一であるため、説明を省略する。
【０１３８】
図１０は、本発明の第三の実施形態の受信機３を説明するブロック図である。
【０１３９】
受信機３は、信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）、信号監視部４１、デマルチプレクサ部４２、ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）、同期監視部４４、ｐ個の誤り検出部（４５−１〜４５−ｐ）、誤り監視部４６、障害通知検出部（４９−１〜４９−ｐ）、障害通知監視部５０、使用レーン決定部５１、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）、容量決定部５３、位相差検出部５４、デスキュー部５５、マーカ削除部５６、伝送復号化部５７、及び容量変換部５８を備える。
【０１４０】
第三の実施形態の受信機３は、ブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）とデスキュー部５５との間にｐ個の誤り検出部（４５−１〜４５−ｐ）を備えることと、誤り監視部４６がｐ個の誤り検出部（４５−１〜４５−ｐ）から入力されたデータ列を使用レーン決定部５１へ出力することが第一の実施形態と異なる。
【０１４１】
ｐ個の誤り検出部（４５−１〜４５−ｐ）は、送信機１の誤り訂正符号化部（１６−１〜１６−ｐ）で挿入された誤り訂正用パリティデータを用い、伝送されたデータ列の誤りを検出し、該検出結果を誤り監視部４６へ通知する。
【０１４２】
誤り監視部４６は、誤り検出部（４５−１〜４５−ｐ）から通知された誤り検出結果に基づいて、仮想レーン毎の誤り率を算出して、該誤り率を使用レーン決定部５１へ通知する。
【０１４３】
使用レーン決定部５１は、誤り監視部４６から通知される誤り率に基づいて、例えば、誤り率が予め設定されたしきい値以上の場合、仮想レーンに障害が発生したと判定し、当該仮想レーンを使用不可と決定する。
【０１４４】
また、使用レーン決定部５１は、誤り監視部４６から通知される誤り率に基づいて、任意の時間間隔における誤り率の上昇率が予め設定されたしきい値以上の場合、仮想レーンに障害が発生したと判定し、当該仮想レーンを使用不可と決定する方法も考えられる。
【０１４５】
なお、信号監視部４１、同期監視部４４、及び障害通知監視部５０からの障害監視の結果に基づく、使用レーン決定部５１における使用レーン決定方法は、第一の実施形態と同一であるため説明を省略する。
【０１４６】
誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）を用いる理由としては、ブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）を用いた障害発生の検出では、ブロック同期がずれるまでには時間がかかるため、迅速に障害が発生した仮想レーンの対応ができない場合がある。一方、誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）を用いた障害発生の検出では、誤り率を監視することによって、仮想レーンに障害が発生する前に対応すること可能となる。したがって、第二の実施形態では、正確な障害発生を検出できる。
【０１４７】
信号監視部４１、同期監視部４４、及び障害通知監視部５０からの障害監視の結果に基づく、使用レーン決定部５１における使用レーン決定方法は、第一の実施形態と同一であるため説明を省略する。
【０１４８】
第三の実施形態によれば、仮想レーンの障害発生を正確に検出することができ、迅速に障害への対応ができる。
【０１４９】
［第四の実施形態］
図１１と図１２を用いて、本発明の第四の実施形態を説明する。第四の実施形態は、第二の実施形態と第三の実施形態との組み合わせである。また第四の実施形態の送信機１は、第三の実施形態の送信機１と同一であるので、説明を省略する。
【０１５０】
図１１は、本発明の第四の実施形態の中継機２のブロック図である。中継機２は、ｘ個の信号検出部（２０−１〜２０−ｘ）、信号監視部２１、デマルチプレクサ部２２、ｐ個のブロック同期部（２３−１〜２３−ｐ）、同期監視部２４、ｐ個の誤り検出部（３０−１〜３０−ｐ）、誤り監視部３１、障害管理部２５'、ＰＲＢＳ発生部２８、ｐ個のセレクタ部（２９−１〜２９−ｐ）、マルチプレクサ部２７を備える。
【０１５１】
図１２は、本発明の第四の実施形態の受信機３のブロック図である。受信機３には、信号検出部（４０−１〜４０−ｘ）、信号監視部４１、デマルチプレクサ部４２、ブロック同期部（４３−１〜４３−ｐ）、同期監視部４４、ｐ個の誤り検出部（４５−１〜４５−ｐ）、誤り監視部４６、ＰＲＢＳ検査部（４７−１〜４７−ｐ）、ＰＲＢＳ監視部４８、使用レーン決定部５１、マーカ検査部（５２−１〜５２−ｐ）、容量決定部５３、位相差検出部５４、デスキュー部５５、マーカ削除部５６、伝送復号化部５７、容量変換部５８を備える。
【符号の説明】
【０１５２】
１  送信機
２  中継機
３  受信機
４  送受信機
１０  フレームバッファ
１２  容量変換部
１３  伝送符号化部
１４  ラウンドロビン部
１５  マーカ挿入部
１６  誤り訂正符号化部
１７  マルチプレクサ部
２０  信号検出部
２１  信号監視部
２２  デマルチプレクサ部
２３  ブロック同期部
２４  同期監視部
２５  障害管理部
２６  障害通知挿入部
２７  マルチプレクサ部
２８  ＰＲＢＳ発生部
２９  セレクタ部
３０  誤り検出部
３１  誤り監視部
４０  信号検出部
４１  信号監視部
４２  デマルチプレクサ部
４３  ブロック同期部
４４  同期監視部
４５  誤り検出部
４６  誤り監視部
４７  ＰＲＢＳ検査部
４８  ＰＲＢＳ監視部
４９  障害通知検出部
５０  障害通知監視部
５１  使用レーン決定部
５２  マーカ検査部
５３  容量決定部
５４  位相差検出部
５５  デスキュー部
５６  マーカ削除部
５７  伝送復号化部
５８  容量変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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