(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データ列を、誤り訂正符号及び符号化したデータからなる符号化データ列に変換する誤り訂正符号化手段と、
前記誤り訂正符号化手段からの前記符号化データ列を所定の処理単位で分割して複数の伝送経路に結合するデータ分散手段と、
それぞれの前記伝送経路からの信号列を結合して前記符号化データ列を復元するデータ結合手段と、
前記データ結合手段からの前記符号化データ列を誤り訂正及び復号して前記入力データ列を出力する誤り訂正復号化手段と、
前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数が設定された設定手段と、
を備える伝送システムであって、
前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割単位を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式のバーストエラー耐力以下、かつ、前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割数を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式で訂正可能なエラーインターバル以上とすることを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
前記設定手段は、前記複数の伝送経路の可用率、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数より与えられる入力データ列の伝送システム全体の可用率が、必要となる伝送システム全体の可用率を満たすよう、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数を設定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】
前記データ分散手段で分割された前記符号化データ列それぞれについて、前記伝送経路に結合される前の時間的位置を特定する時系列管理データを分割された前記符号化データ列それぞれに付加する時系列管理データ入力手段と、
前記時系列管理データ入力手段で付加された前記時系列管理データを参照し、分割された前記符号化データ列それぞれの前記伝送経路での遅延差を吸収し、前記データ結合手段に入力する遅延差吸収手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送システム。
【請求項４】
前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列が多重化されたデータ列とする多重化手段と、
前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列毎に分離する分離手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伝送システム。
【請求項５】
前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数をクライアント毎に前記設定手段に設定する制御手段を、さらに備えることを特徴とする請求項４に記載の伝送システム。
【請求項６】
前記設定手段は、前記符号化データ列の分割数の変更を前記データ分散手段および前記データ結合手段に対して設定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の伝送システム。
【請求項７】
前記設定手段は、一部伝送路に伝送されている前記符号化データ列を、当該伝送路とは異なる伝送路に振り替えて伝送することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の伝送システム。
【請求項８】
前記設定手段は、前記入力データ列に対する冗長度の変更を誤り訂正符号化手段および誤り訂正復号化手段に対して設定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の伝送システム。
【請求項９】
前記制御手段は、規定された優先度に基づいて前記符号化データ列の分割数または前記入力データ列に対する冗長度を設定または変更することを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の伝送システム。
【請求項１０】
入力データ列を、誤り訂正符号及び符号化したデータからなる符号化データ列に変換する誤り訂正符号化手段と、
前記誤り訂正符号化手段からの前記符号化データ列を所定の処理単位で分割して複数の伝送経路に結合するデータ分散手段と、
それぞれの前記伝送経路からの信号列を結合して前記符号化データ列を復元するデータ結合手段と、
前記データ結合手段からの前記符号化データ列を誤り訂正及び復号して前記入力データ列を出力する誤り訂正復号化手段と、
を備える伝送システムを制御する伝送制御方法であって、
前記伝送システムの信頼性に応じて、前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数を設定する際に、
前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割単位を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式のバーストエラー耐力以下、かつ、前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割数を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式で訂正可能なエラーインターバル以上とすることを特徴とする伝送方法。
【請求項１１】
前記複数の伝送経路の可用率、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数より与えられる入力データ列の伝送システム全体の可用率が、必要となる伝送システム全体の可用率を満たすよう、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数を設定することを特徴とする請求項１０に記載の伝送方法。
【請求項１２】
前記データ分散手段で分割された前記符号化データ列それぞれについて、前記伝送経路に結合される前の時間的位置を特定する時系列管理データを分割された前記符号化データ列それぞれに付加し、
前記伝送経路を伝搬した分割された前記符号化データ列それぞれに付加された前記時系列管理データを参照し、分割された前記符号化データ列それぞれの前記伝送経路での遅延差を吸収することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の伝送方法。
【請求項１３】
前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列が多重化されたデータ列とし、
前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列毎に分離することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の伝送方法。
【請求項１４】
前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数をクライアント毎に設定することを特徴とする請求項１３に記載の伝送方法。
【請求項１５】
前記符号化データ列の分割数の変更を前記データ分散手段および前記データ結合手段に対して設定することを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の伝送方法。
【請求項１６】
一部伝送路に伝送されている前記符号化データ列を、当該伝送路とは異なる伝送路に振り替えて伝送することを特徴とする請求項１０から１５のいずれかに記載の伝送方法。
【請求項１７】
前記入力データ列に対する冗長度の変更を誤り訂正符号化手段および誤り訂正復号化手段に対して設定することを特徴とする請求項１０から１６のいずれかに記載の伝送方法。
【請求項１８】
規定された優先度に基づいて前記符号化データ列の分割数または前記入力データ列に対する冗長度を設定または変更することを特徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載の伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クライアントからのディジタル信号に誤り訂正符号化を行った上で、複数の経路から構成される伝送区間に分散化して送出し、伝送区間からの出力信号を再び集約して誤り訂正復号する伝送システム及び伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のフォトニックネットワーク等のバックボーンあるいはメトロネットワークにおいては、伝送装置のインタフェースの故障や、光ファイバの切断等による故障に対する耐力、あるいは信頼性を向上するために、同じ信号を複数の経路、あるいは複数のインタフェースに伝送し、一方が故障した際にも実際の転送サービスには影響が無いようにシステムを構築する等の工夫を行っている。【０００３】
従来、このようなプロテクション技術としては、１＋１方式や１：１方式、あるいはＮ：１方式等が実際に利用されている。例えば、図１に示した１＋１方式では、伝送すべきディジタル信号のコピーを作成し、元信号の伝送経路あるいは通過するインタフェースとは異なる経路あるいはインタフェースを用いて、元信号と同時に常に伝送する。あるインタフェースが故障、あるいはある区間のファイバが切断するといった事故が発生しても、送受信端の間では、故障していない経路、インタフェースからの信号を用いることで、ディジタル信号の伝送が止まることなく継続される技術である。これまで高い信頼性が要求されるクライアントにおいて、このような技術が用いられてきた。【０００４】
一方、光伝送技術の分野では、国際標準ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９に記載されているように、誤り訂正符号を用いることで、伝送路区間で発生するランダムなエラー等に対して高い耐力を持つ伝送方式を実現している。これにより伝送区間の高信頼化、長距離化が実現されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】堀内栄一他著「ＧＭＰＬＳによる障害回復と予備帯域を用いたＥｘｔｒａ  ＬＳＰ  サービス」信学技報（電子情報通信学会技術研究報告）ＰＮフォトニックネットワーク１０３（５０７）、４１−４６、２００３−１２−１１
【非特許文献２】八嶋  弘幸著「畳み込み符号とＶｉｔｅｒｂｉ復号」トリケップス、２０００／９／１３刊
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ネットワーク技術に対しては、さらなる経済化・効率化が求められており、より少ないリソースで高い信頼性を得る技術が求められている。加えて、音声電話、ビデオ配信、金融取引、インターネットブラウジング等、求められる信頼性レベルの異なる多様なサービスが現出してきている。このため、高い信頼性に加えて、用途に応じて柔軟に信頼性設計ができる技術の創出も求められている。【０００７】
そこで、本発明は、上記のような背景でなされたものであり、より少ないネットワーク資源においても、より高い信頼性で転送サービスが可能であり、且つ用途に応じて柔軟に信頼性設計ができる伝送システム及び伝送方法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】
上記の課題を解決するために、本発明に係る伝送システム及び伝送方法は、クライアントからのディジタル信号に誤り訂正符号化を行うと同時に、これを複数の経路やインタフェースに対してビット毎に分割して送信し、受信側では複数の経路やインタフェースからの信号をまとめ上げた上で誤り訂正復号処理を行い、もとのディジタル信号を復元することとした。【０００９】
具体的には、本発明に係る伝送システムは、入力データ列を、誤り訂正符号及び符号化したデータからなる符号化データ列に変換する誤り訂正符号化手段と、前記誤り訂正符号化手段からの前記符号化データ列を所定の処理単位で分割して複数の伝送経路に結合するデータ分散手段と、それぞれの前記伝送経路からの信号列を結合して前記符号化データ列を復元するデータ結合手段と、前記データ結合手段からの前記符号化データ列を誤り訂正及び復号して前記入力データ列を出力する誤り訂正復号化手段と、前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数が設定された設定手段と、を備える伝送システムであって、前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割単位を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式のバーストエラー耐力以下、かつ、前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割数を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式で訂正可能なエラーインターバル以上とすることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る伝送方法は、入力データ列を、誤り訂正符号及び符号化したデータからなる符号化データ列に変換する誤り訂正符号化手段と、前記誤り訂正符号化手段からの前記符号化データ列を所定の処理単位で分割して複数の伝送経路に結合するデータ分散手段と、それぞれの前記伝送経路からの信号列を結合して前記符号化データ列を復元するデータ結合手段と、前記データ結合手段からの前記符号化データ列を誤り訂正及び復号して前記入力データ列を出力する誤り訂正復号化手段と、を備える伝送システムを制御する伝送制御方法であって、前記伝送システムの信頼性に応じて、前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数を設定する際に、前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割単位を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式のバーストエラー耐力以下、かつ、前記データ分散手段が分割する前記符号化データ列の分割数を、前記誤り訂正符号化手段と前記誤り訂正復号化手段による誤り訂正方式で訂正可能なエラーインターバル以上とすることを特徴とする
【００１１】
誤り訂正符号と符号化したデータ列を所定の処理単位で分割して複数の伝送経路で伝送することで、１＋１方式よりリソースを少なくできる一方、誤り訂正符号の誤り訂正能力を上限として経路障害に伴う通信品質劣化を防止することができる。さらに、誤り訂正方式の冗長度と経路数の設計で救済可能な多重故障数が設計可能である。【００１２】
従って、本発明は、より少ないネットワーク資源においても、より高い信頼性で転送サービスが可能であり、且つ用途に応じて柔軟に信頼性設計ができる伝送システム及び伝送方法を提供することができる。【００１３】
本発明に係る伝送システムは、前記設定手段は、前記複数の伝送経路の可用率、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数より与えられる入力データ列の伝送システム全体の可用率が、必要となる伝送システム全体の可用率を満たすよう、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数を設定することを特徴とする。【００１４】
本発明に係る伝送方法は、前記複数の伝送経路の可用率、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数より与えられる入力データ列の伝送システム全体の可用率が、必要となる伝送システム全体の可用率を満たすよう、前記訂正符号化手段での誤り訂正能力及び経路分散数を設定することを特徴とする。【００１５】
本発明は、個別の経路の可用率が低い場合においても、適切に誤り訂正可能な連続ビット数、経路分散数を選択することで、高い値の伝送システム全体の可用率を実現できる。【００１６】
本発明に係る伝送システムは、前記データ分散手段で分割された前記符号化データ列それぞれについて、前記伝送経路に結合される前の時間的位置を特定する時系列管理データを分割された前記符号化データ列それぞれに付加する時系列管理データ入力手段と、前記時系列管理データ入力手段で付加された前記時系列管理データを参照し、分割された前記符号化データ列それぞれの前記伝送経路での遅延差を吸収し、前記データ結合手段に入力する遅延差吸収手段と、をさらに備えることを特徴とする。【００１７】
本発明に係る伝送方法は、前記データ分散手段で分割された前記符号化データ列それぞれについて、前記伝送経路に結合される前の時間的位置を特定する時系列管理データを分割された前記符号化データ列それぞれに付加し、前記伝送経路を伝搬した分割された前記符号化データ列それぞれに付加された前記時系列管理データを参照し、分割された前記符号化データ列それぞれの前記伝送経路での遅延差を吸収することを特徴とする。【００１８】
本発明は、伝送路区間それぞれの長さや遅延量が異なる場合においても、上記時系列管理データを用いた遅延差吸収効果により、後段の誤り訂正復号の正常動作を実現できる。【００１９】
本発明に係る伝送システムは、前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列が多重化されたデータ列とする多重化手段と、前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列毎に分離する分離手段と、
をさらに備えることを特徴とする。【００２０】
本発明に係る伝送方法は、前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列が多重化されたデータ列とし、前記伝送経路のそれぞれを伝搬する前記符号化データ列を、複数のクライアントからの前記入力データ列に基づくデータ列毎に分離することを特徴とする。【００２１】
本発明は、より多くのクライアントのデータを伝送することができる。【００２２】
本発明に係る伝送システムは、前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数をクライアント毎に前記設定手段に設定する制御手段をさらに備えることを特徴とする。【００２３】
本発明に係る伝送方法は、前記誤り訂正符号化手段での冗長度及び前記データ分散手段での前記符号化データ列の分割数をクライアント毎に設定することを特徴とする。【００２４】
従来技術では、ある伝送経路に対して、例えば１＋１方式のプロテクションを設定すると、当該伝送経路においては、同方式により実現される信頼性のみしか提供できなかった。本発明は、複数のクライアントからの信号のそれぞれに対して異なる誤り訂正能力を持つ符号化を実施すること、及び符号化データ列の分割数をクライアント毎に設定することで、クライアント毎に異なる信頼性を容易に実現できるとともに、当該伝送経路において複数の異なる信頼性の共存を実現でき、ネットワークの柔軟性を飛躍的に高めることができる。【００２５】
本発明に係る伝送システムは、前記設定手段は、前記符号化データ列の分割数の変更を前記データ分散手段および前記データ結合手段に対して設定することを特徴とする。【００２６】
本発明に係る伝送方法は、前記符号化データ列の分割数の変更を前記データ分散手段および前記データ結合手段に対して設定することを特徴とする。【００２７】
伝送路故障の発生に対し分割数を減少させることにより、許容故障数の減少を抑えてシステム稼働率の高い運用方法が可能となる。【００２８】
本発明に係る伝送システムは、前記設定手段は、一部伝送路に伝送されている前記符号化データ列を、当該伝送路とは異なる伝送路に振り替えて伝送することを特徴とする。【００２９】
本発明に係る伝送方法は、一部伝送路に伝送されている前記符号化データ列を、当該伝送路とは異なる伝送路に振り替えて伝送することを特徴とする。【００３０】
入力データ列に対する分割数及び冗長度の変更を行うことなく、かつシステム稼動を維持しながら、伝送路の負荷分散や伝送資源の効率利用が可能になる。【００３１】
本発明に係る伝送システムは、前記設定手段は、前記入力データ列に対する冗長度の変更を誤り訂正符号化手段および誤り訂正復号化手段に対して設定することを特徴とする。【００３２】
本発明に係る伝送方法は、前記入力データ列に対する冗長度の変更を誤り訂正符号化手段および誤り訂正復号化手段に対して設定することを特徴とする。【００３３】
転送容量限界に対しても適切に冗長度を変更することによりデータのあふれを発生させずに伝送することが可能になる。【００３４】
本発明に係る伝送システムは、前記制御手段は、規定された優先度に基づいて前記符号化データ列の分割数または前記入力データ列に対する冗長度を設定または変更することを特徴とする。【００３５】
本発明に係る伝送方法は、規定された優先度に基づいて前記符号化データ列の分割数または前記入力データ列に対する冗長度を設定または変更することを特徴とする。【００３６】
故障発生時に優先度の高いデータ列を正常な伝送路に優先して振り分けることにより、優先度の高いクライアントの符号化データ列を正常に復元することが可能になる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は、より少ないネットワーク資源においても、より高い信頼性で転送サービスが可能であり、且つ用途に応じて柔軟に信頼性設計ができる伝送システム及び伝送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の伝送システムを説明する図である。
【図２】従来の伝送システムを説明する図である。
【図３】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図４】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図５】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図６】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図７】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図８】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図９】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図１０】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図１１】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図１２】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図１３】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図１４】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図１５】本発明に係る伝送システムと従来の伝送システムとの比較を説明する図である。
【図１６】本発明に係る伝送システムと従来の伝送システムとの比較を説明する図である。
【図１７】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図１８】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図１９】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図２０】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図２１】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図２２】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図２３】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図２４】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図２５】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図２６】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図２７】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図２８】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図２９】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図３０】本発明に係る伝送システムを説明する図である。
【図３１】本発明に係る伝送システムの特徴を説明する図である。
【図３２】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図３３】本発明に係る伝送システムの動作を説明する図である。
【図３４】本発明に係る伝送システムの特徴を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
（実施形態１）
実施形態１の伝送システム３０１は、入力データ列を、誤り訂正符号及び符号化したデータからなる符号化データ列に変換する誤り訂正符号化手段１０と、誤り訂正符号化手段１０からの符号化データ列を所定の処理単位で分割して複数の伝送経路３０に結合するデータ分散手段２０と、それぞれの伝送経路３０からの信号列を結合して符号化データ列を復元するデータ結合手段４０と、データ結合手段４０からの符号化データ列を誤り訂正及び復号して入力データ列を出力する誤り訂正復号化手段５０と、誤り訂正符号化手段１０での冗長度及びデータ分散手段２０での符号化データ列の分割数が設定された設定手段６０と、を備える。
【００４０】
図３、４、１２、１３、１４を用いて伝送システム３０１を説明する。図３は伝送システム３０１の基本的構成を示す。誤り訂正符号化手段１０は、入力されるデータ列に対して、誤り訂正符号化を行う。データ分散手段２０は、これを複数の伝送経路３０へ分散させる。データ結合手段４０は、伝送経路３０を通過したデータ列を再度まとめ上げる。誤り訂正復号化手段５０は、これを誤り訂正復号する。これが原理的構成である。
【００４１】
伝送システム３０１の誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０は、誤り訂正符号として、例えばビット単位で処理する畳み込み符号やバイト単位あるいはワード単位で処理するブロック符号を使用することができる。
【００４２】
データ分散手段２０は、符号化データ列を所定の処理単位で分割する。ここで、「所定の処理単位」とは、誤り訂正符号が畳み込み符号であれば訂正可能なビット数以上のビット数、誤り訂正符号がブロック符号であれば当該誤り訂正符号で用いる符号語長（データ列長＋冗長度）以上のデータ列の長さである。より具体的に説明すると、誤り訂正符号が畳み込み符号の場合、「所定の処理単位」とは、訂正可能なエラーインターバル以上のビット数又はバーストエラー耐力以下のビット数であり、データ分散手段２０は、このビット数を所定の処理単位として符号化データ列を分割する。また、誤り訂正符号がブロック符号の場合、「所定の処理単位」とは、符号語長以上のデータ列長又はインターリーブ長以上のデータ列長であり、データ分散手段２０は、このデータ列長を所定の処理単位として符号化データ列を分割する。
【００４３】
図４は、誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０が、誤り訂正符号としてビット単位で処理する場合を説明する図である。図４の伝送システム３０１は、完全な故障救済のために条件１のように符号化データ列の分割数を誤り訂正可能なエラーインターバルより等しいかまたは大きくする必要がある。
（条件１）
完全なプロテクション（完全な誤り訂正）条件
データ分散数≧誤り訂正可能なエラーインターバル
ここでデータ分散数は伝送経路数又はインタフェース数である。また、インターバルは設定された誤り訂正方式に依存する。
また、図４の伝送システム３０１は、完全な故障救済のために条件２のように符号化データ列の分割単位をバーストエラー耐力以下とする必要がある。
（条件２）
完全なプロテクション（完全な誤り訂正）条件
分散化する分割単位≦誤り訂正方式のバーストエラー耐力
【００４４】
以下で説明する伝送システム３０１は、誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０で用いられる誤り訂正符号が畳み込み符号であり、訂正可能なエラーインターバルを１０とし、かつ３ビットまでの連続誤りを訂正可能としている。このため、伝送システム３０１は、符号化データ列の分割数を１０以上に設定する。
【００４５】
図１２〜図１４は、伝送システム３０１の動作を説明する図である。ここでは、入力する入力データ列を｛ｙ１、ｙ２、・・・｝とおいている。この入力データ列を、図中に示した誤り訂正符号化手段１０に入力すると、用いた誤り訂正符号に応じて冗長ビットが付加され、符号化ビット列｛ｘ１、ｘ２、・・・｝に変換される。ここでは、付加される冗長ビット量に応じて符号化データ列の長さも長くなっている。
【００４６】
この誤り訂正符号化された符号化データ列を、次のデータ分散手段２０に入力する。データ分散手段２０は、後続の複数の伝送径路３０の数に応じた複数の出力ポートを持つ。入力された符号化データ列は、ビット毎に異なる出力ポートに振り分けられて出力される。図１２では、伝送径路３０の数が１０あるので、データ分散手段２０の出力ポート数は１０となる。出力される符号化データ列の様子を図中下部に示した。ここに示したとおり、ポート数は１０のため、１０ビット毎に巡回する形で、｛ｘ１、ｘ１１、ｘ２１、・・・｝の符号化ビット列が伝送径路３０−１に分配され、同様に｛ｘ２、ｘ１２、ｘ２２、・・・｝の符号化ビット列が伝送径路３０−２に分配されることになる。以下同様に、伝送径路３０−ｎについては、｛ｘｎ、ｘ１ｎ、ｘ２ｎ、・・・｝の符号化ビット列が分配される。なお、ここでは伝送経路３０の数で符号化データ列の分割数を設定したが、設定手段６０に設定された分割数で符号化データ列を分割しても良い。
【００４７】
伝送経路３０の区間から出力される各符号化ビット列は、データ結合手段４０に入力される。ここで、データ結合手段４０の入力ポート数は、伝送径路の数と等しく１０である。データ結合手段４０では、図に示したように、１０の径路に分散化された符号化データ列を再び結合し、もとの順番どおりの符号化ビット列、すなわち｛ｘ１、ｘ２、・・・｝のように復元される。
【００４８】
図１３は、伝送システム３０１の動作をより詳しく説明する図である。図１３では、伝送径路３０−５において回線切断事故が発生した場合を想定している。図中に示したとおり、伝送径路３０−５が断線した場合、伝送径路３０−５を通過していた符号化ビット列が失われる。ここでは、｛ｘ５、ｘ１５、ｘ２５、・・・｝が失われることになる。その結果として、データ結合手段４０後の符号化データ列においては当該ビットが欠落しているため、その部分に誤りを含んでいる可能性がある。しかし、当該ビットの誤りがあったとしても、後続の誤り訂正復号化手段５０が誤りを発見及び訂正する。このため、クライアントは影響を受けることがない。
【００４９】
図１４に示すように、さらに伝送径路３０−６が断線した場合には、ビット列｛ｘ６、ｘ１６、ｘ２６、・・・｝が失われることになる。この場合でも、ここで用いている誤り訂正符号が３ビットまでの連続誤りを訂正できるため、結合データ列で発生する可能性がある２ビット連続誤りも完全に訂正される。このため、クライアントから見ると全く伝送性能に影響が無い。
【００５０】
例えば、伝送システム３０１は、設定手段６０にエラーインターバルや連続誤り訂正を誤り訂正の冗長度として設定することができる。誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０は、設定手段６０に設定された誤り訂正の冗長度に応じて誤り訂正を行う。データ分散手段２０は、設定手段６０に設定されたエラーインターバル以上の数で符号化データ列を分割する。
【００５１】
さらに、複数の伝送経路３０のそれぞれの可用率をγ、訂正符号化手段１０での誤り訂正能力、即ち誤り訂正可能な連続ビット数をβ、経路分散数をｎとするとき、経路分散されて転送される入力データ列の伝送システム全体の可用率σは次の式で与えられる。
【数１】
0005583851.tif 000002
複数の伝送経路３０のそれぞれの可用率がγである伝送システムにおいて、ある入力データ列について、要求される伝送システム全体の可用率がXであった場合、上記の計算式により求めた伝送システム全体の可用率がXを超える、あるいはその近傍となるように、誤り訂正可能な連続ビット数β及び経路分散数ｎを選択することで、要求される信頼度を実現できる。なお、伝送経路３０のそれぞれに対して可用率γが異なる値をとる場合でも、前記入力データ列の伝送システム全体の可用率σを算出可能である。この場合は、例えば複数の伝送経路のうち高い可用率の伝送経路を優先して選択することにより、高いσを得ることができる。
【００５２】
例えば、図３４に、γ＝０．９とした場合の計算例を示す。図３４は、横軸を経路分散数ｎ、縦軸を伝送システム全体の可用率とし、訂正可能な連続ビット数／ブロック数をパラメータとしたときの計算例である。この図からわかるように、個別の経路の可用率がγ＝０．９と低い場合においても、適切に誤り訂正可能な連続ビット数β、経路分散数ｎを選択することで、高い値の伝送システム全体の可用率を実現できる。
【００５３】
伝送システム３０１は、誤り訂正の冗長度及び伝送経路の数を設定手段６０に設定することで、より少ないネットワーク資源においても、より高い信頼性で転送サービスが可能であり、且つ用途に応じて柔軟に信頼性設計ができる伝送システム及び伝送方法を提供することができる。
【００５４】
本願の実施形態に通常の冗長化を組み合わせてもよい。現在の実施形態では、通常の冗長化の観点では、現用系のみであり、予備系が考慮されていない。そこで、予備系を加える。即ち、冗長度設計に、符号化冗長度と分割数に加えて多重度を加える。
【００５５】
例えば以下とする。３つのクライアント信号（Ａ、Ｂ、Ｃ）の元データがそれぞれ３ブロック分で、誤り訂正符号化によって４ブロック（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４)になったとする。本実施形態では、4ブロックのデータを例えば４経路に分割して伝送する。
経路１：Ａ１、Ｂ１、Ｃ１
経路２：Ａ２、Ｂ２、Ｃ２
経路３：Ａ３、Ｂ３、Ｃ３
経路４：Ａ４、Ｂ４、Ｃ４
ここで、Ａ１〜Ａ４の冗長度を向上するために多重度を向上する。
経路１：Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２
経路２：Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ａ３
経路３：Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ａ４
経路４：Ａ４、Ｂ４、Ｃ４、Ａ１
このようにすることでＡは、ＢとＣと同一の符号化冗長度と分割数であるが、その冗長度は倍となる。
【００５６】
以上述べたように、「多重度」を用いることで、冗長度可変の符号化方式と同様の効果がある。更に、「多重度」を用いることで、経路の割り振り方の効果を定量化出来る効果もある。またこの多重度は経路毎に誤り率が異なる場合にも適用しても良い。
【００５７】
例えば経路４のみが誤り率が他の経路の倍である場合以下とする。
経路１：Ａ１、Ｂ１、Ｃ１
経路２：Ａ２、Ｂ２、Ｃ２
経路３：Ａ３、Ｂ３、Ｃ３
経路４：Ａ４、Ｂ４、Ｃ４、Ａ４、Ｂ４、Ｃ４
このようにして、経路毎に誤り率が異なる場合も対応できる。以上述べたように、誤り率に応じた経路選択冗長度設計が出来る効果がある。
【００５８】
なお、ここでは、経路毎の誤り率に応じて、概ね誤り率の逆比で多重度を設定した。同様の効果は、全ての経路における多重度を１としても、経路毎の誤り率に応じて、概ね誤り率の逆比となるように分割数を各経路に割当てることでも得られる。
例えば経路４のみが誤り率が他の経路の倍であり、分割数が５である場合以下とする。
経路１：Ａ１、Ｂ１、Ｃ１
経路２：Ａ２、Ｂ２、Ｃ２
経路３：Ａ３、Ｂ３、Ｃ３
経路４：Ａ４、Ｂ４、Ｃ４、Ａ５、Ｂ５、Ｃ５
このようにして、経路毎に誤り率が異なる場合も対応できる効果がある。
【００５９】
（実施形態２）
実施形態２の伝送システム３０２は、伝送システム３０１に、伝送経路３０のそれぞれを伝搬する符号化データ列を、複数のクライアントからの入力データ列に基づくデータ列が多重化されたデータ列とする多重化手段７０と、伝送経路３０のそれぞれを伝搬する符号化データ列を、複数のクライアントからの入力データ列に基づくデータ列毎に分離する分離手段８０と、をさらに備える。
【００６０】
伝送システム３０２と従来技術との比較を加えて説明する。ここでは、５つのクライアントからの入力データ列を１０本の伝送径路３０で伝送することを考える。従来技術による実現例を図２に示す。ここでは、１０本の径路のうち、それぞれ２本ずつをペアにして１＋１構成とし、１重故障に対する耐力を実現している。この場合径路１本の帯域を１Ｇｂｐｓとすると、全体で５Ｇｂｐｓ分の帯域が利用可能となる。つまり性能指数として、利用できる帯域と信頼性を取ると、この従来技術により実現できるのは、１Ｇｂｐｓ帯域のクライアント５つに対して、１重故障に対する耐性が得られる。
【００６１】
伝送システム３０２の構成を図８に示す。この場合には５つのクライアントからの信号を多重化手段７０により束ね、それを誤り訂正符号化処理した上で、データ分散手段２０により複数の伝送経路３０へと分散される。
【００６２】
ここでは、実施形態１と同様に、誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０により用いられる誤り訂正符号の訂正可能なエラーインターバルを１０とし、かつ３ビットまでの連続誤りを訂正可能とする。この際に用いる冗長度は、用いる誤り訂正符号により異なるが、例えば符号化率が２／３で、メモリ数６、拘束長４の畳み込み符号等が使用できると考えられる（例えば、非特許文献２を参照。）。つまりここでは冗長度が１．５となり、１Ｇｂｐｓの信号に対しては、１．５Ｇｂｐｓで十分である。伝送システム３０２は、１Ｇｂｐｓ帯域の経路が１０本あるため、１０÷１．５（冗長度）＝６．６Ｇｂｐｓの伝送帯域を、３重故障まで保障することができる。クライアントが５つとすると、１クライアントあたりでは、１．３Ｇｂｐｓとなる。
【００６３】
以上の比較により、従来技術では、１０本の１Ｇｂｐｓ径路で、５つの１Ｇｂｐｓクライアントを収容するには１重故障しか対応できないのに対して、伝送システム３０２は、５つのそれぞれ１Ｇｂｐｓ（ここでは１．３Ｇｂｐｓ）を超えるクライアントについて、それぞれ３重故障に対応可能である。このように伝送システム３０２は、同じネットワーク資源においても、より広い帯域をより高い信頼性を持って転送することができる。
【００６４】
上述の説明を図１５にまとめた。従来技術は、図１５下段のように、２重故障が発生するとある確率を持って全断となるクライアントが発生する。これに対して伝送システム３０２は、図１５上段に示したように、２重故障においても全く転送性能が失われることがない。図１５の内容をグラフ化したものを図１６に示す。伝送システム３０２は、従来技術に比較して、大きな帯域を小さいコネクション・ロス率で実現できる。
【００６５】
実施形態２の他の例として、図１０に伝送システム３０２’と図１１に伝送システム３０２”を示す。伝送システム３０２’は、誤り訂正符号化手段１０で複数のクライアントからの入力データ列のそれぞれを符号化データ列とし、多重化手段７０で複数の符号化データ列を多重化し、データ分散手段２０で多重化された符号化データ列を分割して複数の伝送経路３０へ入力する。
【００６６】
そして、伝送システム３０２’は、データ結合手段４０で伝送経路３０の区間からの出力を集約した後に、分離手段８０で多重化された符号化データ列を分離し、誤り訂正復号化手段５０で分離された複数の符号化データ列をもとのクライアントの入力データ列に復元する。
【００６７】
ここで、クライアント毎の符号化データ列を複数の伝送経路に分散させる方法として次の２つが例示できる。
（１）多重化手段７０が符号化データ列をクライアント毎に時分割多重化し、データ分散手段２０がそのタイミングに合わせて異なる方路へ振り分ける。
（２）多重化手段７０が符号化データ列にクライアント毎の識別情報を入れて多重化し、データ分散化手段２０がその識別情報に従って異なる方路へ振り分ける。
【００６８】
図１１の伝送システム３０２”は、誤り訂正符号化手段１０で複数のクライアントからの入力データ列のそれぞれを符号化データ列とし、データ分散手段２０で符号化データ列のそれぞれを複数の伝送経路３０に分離し、多重化手段７０で伝送経路３０毎に異なるクライアントの符号化データ列を多重化してそれぞれの伝送経路３０へ出力する。
【００６９】
そして、伝送システム３０２”は、分離手段８０で複数の伝送経路３０の区間から出力された符号化データ列それぞれを各クライアント毎に分離し、データ結合手段４０で各クライアント毎に符号化データ列を集約し、誤り訂正復号化手段５０で複数のデータ結合手段４０から出力される符号化データ列をそれぞれ誤り訂正復号し、元のクライアントの入力データ列を復元する。
【００７０】
伝送システム３０２”は、データ分散手段２０及びデータ結合手段４０がクライアント毎に独立であり、多重化手段７０及び分離手段８０が伝送経路３０毎に独立となっており、データ分散手段２０及びデータ結合手段４０の故障や、多重化手段７０及び分離手段８０の故障に対しても高い耐性を実現できる。
【００７１】
また、伝送システム３０２、伝送システム３０２’、及び伝送システム３０２”は、元の信号のコピーを複数の経路に分散して伝送していた従来の方式に比べ、同等の信頼性をより少ないリソースで実現できる。さらに高い信頼性も、より少ないリソースで容易に実現でき、高信頼サービスの経済的実現に寄与できる。
【００７２】
実施形態２の他の例として、図９に伝送システム３０２’’’を示す。図９に示したように、複数のクライアント毎ではなく、あるクライアントのグループごとに異なる誤り訂正符号化を施すことで、異なる冗長度、信頼性をあるまとまりをもったクライアントのグループ毎に実現することができる。本実施形態では、図９に示した通り、複数のクライアントからの入力データ列について、同じ信頼性要求のものをまとめて多重化手段７０へ入力する。多重化手段７０から出力される多重化信号は、誤り訂正符号化手段１０に入力される。この時、誤り訂正符号化手段１０では、要求される信頼度に合わせて冗長化度合いを設定する。その後、データ分散手段２０において、誤り訂正符号化したデータ列を複数の経路区間に離散的に配置することは前の実施形態と同様である。複数の経路からの信号をデータ結合手段４０においてとりまとめ、それぞれグループ毎に誤り訂正復号手段５０へと入力される。その後分離手段８０においてもとのクライアント信号が復元される。このように、同じ信頼性要求のクライアントが複数存在する場合に効率的に伝送システムを構成することが可能となる。
【００７３】
（実施形態３）
実施形態３の伝送システム３０３は、伝送システム３０２に対して、データ分散手段２０で分割された符号化データ列それぞれについて、伝送経路３０に結合される前の時間的位置を特定する時系列管理データを分割された符号化データ列それぞれに付加する時系列管理データ入力手段９０と、時系列管理データ入力手段９０で付加された時系列管理データを参照し、分割された符号化データ列それぞれの伝送経路３０での遅延差を吸収し、データ結合手段４０に入力する遅延差吸収手段１００と、をさらに備える。
【００７４】
図７は、伝送システム３０３を説明する図である。伝送システム３０３の動作は伝送システム３０１の動作に準ずるが、伝送システム３０３は、時系列管理データ入力手段９０と遅延差吸収手段１００を備えており、分散された信号列間の遅延差を吸収し、データ結合手段４０の出力において、データ分散手段２０前のデータ列を正確に復元することができる。
【００７５】
このように、伝送システム３０３は、伝送経路３０の区間それぞれの長さや遅延量が異なる場合においても、時系列管理データを用いた遅延差吸収効果により、後段の誤り訂正復号化手段５０の正常動作を実現できる。
【００７６】
（実施形態４）
実施形態４の伝送システム３０４は、伝送システム３０１から伝送システム３０３に対して、誤り訂正符号化手段１０での冗長度及びデータ分散手段２０での符号化データ列の分割数をクライアント毎に設定手段６０に設定する制御手段１１０をさらに備える。
【００７７】
図１７は、伝送システム３０４を説明する図である。伝送システム３０４は、制御手段１１０で所望の信頼性に応じて用いる誤り訂正符号の種類、あるいは必要な数の伝送経路を設定手段６０に設定する。例えば、３重故障に対する耐性が必要な場合、３ビット連続誤りまで訂正できる誤り訂正符号を選定すると同時に、選定した誤り訂正符号が訂正可能なエラーインターバル以上となるよう、伝送路区間経路数を設定する。
【００７８】
伝送システム３０４は、伝送経路３０の区間における故障に対して高い耐力を持つだけでなく、複数のクライアントからのディジタル信号に対してそれぞれ独立に誤り訂正符号を選定し、伝送経路への分散数を設定することで、各クライアントに対して独立に信頼性を設定することができる。
【００７９】
（実施形態５）
本実施形態は、実施形態１で説明した伝送システム３０１が誤り訂正符号としてブロック符号を使用する場合の一例である。本実施形態では、データ分散手段２０がデータ列を分散化する「所定の処理単位」は、分割したデータ列の１周期の長さ、すなわち各伝送経路３０に順次分散する際の全伝送経路３０を１周する長さである。そして、所定の処理単位は、誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０が用いる誤り訂正符号の符号語長以上、あるいはインターリーブ長以上である。
【００８０】
このように設定することで、伝送システム３０１は、ある任意の伝送経路３０が故障した際に、当該経路による誤りが誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０で用いる誤り訂正符号の訂正単位あたり１回しか出現せず、完全な訂正ができる。
【００８１】
（実施形態６）
本実施形態は、実施形態１で説明した伝送システム３０１が誤り訂正符号として畳み込み符号を使用する場合の他の例である。本実施形態では、データ分散手段２０において分散化する「所定の処理単位」は、ビット列を各伝送経路３０に順次分散する際の全伝送経路３０を１周する長さである。そして、所定の処理単位は、誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０において用いる誤り訂正符号のバーストエラー耐力より小さい。
【００８２】
このように設定することで、伝送システム３０１は、ある任意の伝送経路３０が故障した際に、当該経路による誤りが誤り訂正符号化手段１０及び誤り訂正復号化手段５０で用いる誤り訂正符号のバーストエラー耐力内に収まり、完全な訂正ができる。
【００８３】
実施形態１、実施形態５及び実施形態６で伝送システム３０１が誤り訂正符号として畳み込み符号を使用する場合及びブロック符号を使用する場合の所定の処理単位について説明した。そして、実施形態４で説明したように、制御手段１１０がクライアント毎に誤り訂正符号として畳み込み符号を使用するかブロック符号を使うかを設定し、それに応じてクライアント毎に所定の処理単位も設定する。
【００８４】
（実施形態７）
実施形態７の伝送システムは、伝送システム３０１から伝送システム３０３において、設定手段は、符号化データ列の分割数を変更する。図１８は、伝送システム３０７を説明する図である。伝送システム３０７の設定手段６０は、符号化データ列の分割数を変更する分割数変更手段６１を備える。
【００８５】
図１９および図２０は、分割数変更手段６１の適用効果を説明する図である。図１８および図２０では、設定手段６０が、符号化データ列の分割数を変更する分割数変更手段を備える。まず、分割数を固定にする場合における、伝送路故障が発生する毎の分割数、送信帯域、許容故障数の関係を図１９に示す。ここで、許容故障数とは、故障しても冗長度を利用した情報の復元によってシステム断を防ぐことができる最大の伝送路数を表すものとする。また、用いる誤り訂正符号として、符号長６、データ長４の消失訂正リードソロモン符号を例として示す。この符号化データ列を、符号を構成するシンボル毎に異なる伝送路に分散して送信する場合、２つまでの伝送路故障に対して正しく復号できる。図１９のように、伝送路故障の発生に対して分割数が固定である場合は、伝送路故障が発生する毎に許容故障数が減少する。そして、許容故障数が０の状態において伝送路故障が発生すると、システム断となる。最初の伝送路故障発生からシステム断に至るまでの時間が、故障復旧可能期間となり、この間に故障復旧ができれば、システム断を防ぐことができる。図１９の場合、これは３伝送路が故障するまでの時間に相当する。このような実施形態では、分割数変更手段６１は不要である。また、システム断に至るまで伝送システムの設定変更が不要であるため、保守負担を抑えられる。
【００８６】
一方、分割数変更手段６１を備える場合は、伝送路故障の発生に対し分割数を減少させることにより、許容故障数の減少を抑えてシステム稼働率の高い運用方法が可能となる。図１９と同環境にて分割数を減少させる運用を行った場合の伝送路故障が発生する毎の分割数、送信帯域、許容故障数の関係を図２０に示す。この場合は、伝送路故障の発生時に分割数を減少させ、伝送路故障の発生している伝送路に本来送信するはずのデータを他の伝送路に振り分ける。なお、図２０ではデータの振り分け方法として、正常な伝送路に対してデータ列順にラウンドロビンで割り振っているが、振り分け方法は任意で良い。このように、伝送路故障発生に対して分割数を減少させ、正常な伝送路により多くのデータを割り当てることにより、システム稼働率を高め、故障復旧可能期間を引き伸ばすことができる。図２０の例では、故障復旧可能期間は４伝送路が故障するまでの時間となる。この故障復旧可能期間の延長は、例えば災害発生などによって保守負担が非常に高まった場合における最低限の接続性を確保するための対処として有効である。分割数の変更は、故障発生のタイミングに依存せず、故障復旧可能期間内であれば任意の期間に行うことができる。
【００８７】
本実施形態では図２０のような分割数の減少だけでなく、増加も可能である。例えば、障害発生時において分割数を一時的に減少させた後、伝送路復旧によって伝送システムの分割数を復旧する場合や、伝送路故障の発生していない通常運用時において伝送システムの信頼性向上を図るために分割数を増加させる場合がある。
【００８８】
分割数の変更は、分割数を動的に変更できるデータ分散手段を用いるか、または分割数の異なる複数のデータ分散手段を用意し、セレクタを用いて切り替えることによって実現することができる。
【００８９】
（実施形態８）
実施形態８は、伝送システム３０１から伝送システム３０３の設定手段６０において、当該伝送路を用いて伝送していた符号化データ列を代替の伝送路に振り替えることを特徴とする。実施用途として、伝送路の故障が発生した場合における代替伝送路の設定と、伝送システムの負荷分散や資源利用効率向上、の二通りが挙げられる。図２２に経路故障を契機とした本実施形態の適用例を示す。｛ａ６、ｂ６、ｃ６｝の符号化データ列を転送していた伝送路が故障した後、代替伝送路に当該データ列を転送する。その後、｛ａ５、ｂ５、ｃ５}の符号化データ列を転送していた伝送路が故障した場合も、同様にして代替伝送路に振り替えて転送する。この方法は、代替伝送路が存在する限り、実施形態７のように正常な伝送路で転送する符号化データ列を組み替えることなく、システム稼働を維持することができるというメリットがある。なお、代替伝送路は伝送路故障前に予め用意しても、伝送路故障を契機に代替伝送路の探索を実施しても良い。代替伝送路が見つからなかった場合は、新たに伝送路を新設するか、あるいは実施形態７を利用することができる。また、図２３に伝送システム３０１から伝送システム３０３の負荷分散を目的とした本実施形態の適用例を示す。伝送路１から５について、符号長が５ビットであり、１ビットの消失訂正が可能な符号化データ列が伝送されている。ここで、伝送路１は他の伝送にも利用されているためトラフィック容量が多く負荷が高い一方で、伝送路６の負荷が低いものとする。この場合、伝送路１への伝送を切断し、伝送路６に切り替えることにより、負荷分散が実現できる。この例では、１本の伝送路が切断されても正しく訂正可能であるため、伝送路１から６への切り替えの際に瞬断が発生しても正しくデータを伝送することができる。
【００９０】
また、本実施形態の伝送システム３０１から伝送システム３０３を、波長多重技術を利用した光パスネットワークへの適用を考えると、複数の伝送路に設定された光パスを用いて符号化データ列を転送する形態が考えられる。この場合、本実施形態によれば、各々の光パスの収容経路や波長をネットワーク状況に基づいて変更することが可能となり、光パスネットワークにおける波長資源の有効利用が可能である。従来の光パスネットワークの場合、上記のようなパス配置変更を実施する際には瞬断を発生させず、かつ配置変更を一本ずつ行う必要があったが、本発明の伝送システムを適用した光パスネットワークにて同様のパス配置変更を実施する場合は、複数本数の一時的な切断が許されるため、高い運用性と実施効果が得られる。この例を図２４に示す。３つのノードＡ、Ｂ、Ｃについて、各ノード間を波長数３のファイバで結んだ光パスネットワークについて、初期状態を（ａ）とする。Ａ−Ｃ間およびＢ−Ｃ間に本発明の伝送システムを用いた伝送が行われている。Ａ−Ｃ間およびＢ−Ｃ間の接続はいずれも３伝送路を有し、うち１本の伝送路の切断に対してデータを正しく訂正できるものとする。各々の伝送路には個別の経路および波長が割り当てられている。ここで、瞬断を許さない従来の光ネットワークでは、Ａ−Ｃ間およびＢ−Ｃ間の利用波長数が上限に達しているため、（ａ）の状態からパスの配置変更を行うことができない。一方で、本発明の伝送システムを適用した光パスネットワークでは、伝送路Ａ−Ｂ−ＣおよびＢ−Ａ−Ｃを同時に切断可能であるため、（ｂ）のようなパスの配置変更が可能であり、ネットワーク全体の波長資源の有効利用が可能となる。
【００９１】
（実施形態９）
実施形態９の伝送システム３０９は、伝送システム３０１から伝送システム３０３において、設定手段６０が、入力データ列に対して設定する冗長度を変更する。図２１は、伝送システム３０９の構成を説明する図である。伝送システム３０９の設定手段６０は、冗長度変更手段６２を備える。
【００９２】
本実施形態及び以下の実施形態では、設定手段６０が、入力データ列に対して設定する冗長度を変更する冗長度変更手段を備える。クライアント毎に誤り訂正符号化手段１０が備わっている場合は、図２５や図２６に示すように、データ分散手段に加えて誤り訂正符号化手段１０も設定手段６０にて設定可能である。
【００９３】
伝送システムに対して新たなクライアントが接続した場合や、伝送路故障の発生に対して実施形態７を利用して分割数を減少させた場合に、トラフィック容量が各伝送路にて収容可能な転送容量を上回る場合がある。特に実施形態７を利用する場合は、許容故障数に余裕がある場合でも転送容量による制約が先にボトルネックとなってしまう可能性がある。このような転送容量の制約によりトラフィック容量が転送容量を上回った場合は、データ列に含まれる冗長度を下げることで、データのあふれを発生させずに伝送を実施できる場合がある。なお、冗長度を変化させて伝送を実施する際には、以下の条件を満たす範囲内で冗長度の変更が可能である。
（各伝送路の転送容量）≧（冗長度変更後における各伝送路の転送容量の最大値）
【００９４】
冗長度変更手段６２の適用効果について、図２７から図２９を用いて説明する。図２７から図２９においても、設定手段６０が分割数変更手段６１を備える。６ビットのうち２ビットまでの消失に対して訂正が可能なリードソロモン消失訂正符号を用いるとする。また、伝送路における転送容量は、単位時間あたり４ビットとする。図２７を正常状態とする伝送システム３０９において、３本の経路故障が発生した例を図２８に示す。ここでは、分割数変更手段を用いて転送を行う伝送路数を３に制限している。この場合、３本の伝送路に対するトラフィック容量が単位時間あたり６ビットとなり、伝送路における転送容量を超過しているため、データのあふれが発生して正常な伝送を行うことができない。ここで、冗長度変更手段６２は、誤り訂正符号化手段１０にて設定される冗長度を減少させる。図２８の状態から、誤り訂正符号化手段１０で設定されている冗長度を２から０に減少させることにより、図２９のように、各伝送路におけるトラフィック容量が４に減少する。このようにして、転送容量限界に対しても適切に冗長度を変更することによりデータのあふれを発生させずに伝送することが可能になる。
【００９５】
その他、例えばクライアントの転送要件の変更等に基づいて冗長度を変化させることにより、柔軟な伝送システムの運用が可能になる。
【００９６】
冗長度の変更は、冗長度を動的に変更できる誤り訂正符号化手段１０を用いるか、または冗長度の異なる複数の誤り訂正符号化手段１０を用意し、セレクタを用いて切り替えることによって実現される。
【００９７】
（実施形態１０）
実施形態１０の伝送システム３１０は、優先度に基づいた運用を実施する。図３０は、伝送システム３１０の構成を説明する図である。伝送システム３１０は、制御手段１１０に規定された優先度に基づいて運用を管理する優先度情報管理手段１１１を備える。
【００９８】
図３１に、冗長度変更手段６２および優先度情報管理手段１１１の各々の配備の有無に対して、実施形態９のような転送容量制約が発生した際に、クライアント毎に信頼性を維持するための施策を示す。ここでは単純な例として、優先度はクライアント毎に高優先・低優先の２段階で設定されるものとする。なお、クライアントとは伝送システムに接続されるポートＩＤやＶＬＡＮ  ＩＤ等、需要を識別する単位を表す。
【００９９】
以下、クライアントに優先度が設定されており、かつ冗長度が可変である場合を例に説明する。新たなクライアントが接続した場合や、伝送路故障に対して分割数変更手段６１を用いてシステム稼働率を維持する必要がある場合において、割り当てられているデータのあふれが発生する可能性がある。この場合においてシステム稼働を維持するためのアプローチとして、既に接続されているクライアントに対して、例えば以下の順序で制御を実施する。
１）優先度の低いクライアントから入力されるデータの冗長度を下げる
２）優先度の低いクライアントから入力されるデータの一部を間引く
３）優先度の高いクライアントから入力されるデータの冗長度を下げる
【０１００】
このうち、１）と３）は実施形態９で示した冗長度変更手段６２によって実現される。優先度情報管理手段１１１に記載されたクライアントの優先度に関する情報に従い、個々のクライアントに対して冗長度の変更を実施する。
【０１０１】
２）は、例えば伝送システムにパケット通信装置が含まれる場合に、当該装置におけるポリシング機能を用いることで実施可能である。優先度の低いクライアントの冗長度を下げても転送容量制約が発生する場合、制御手段は、パケット通信装置と連携して優先度の低いクライアントからのデータを間引くことで、より高い優先度のクライアントのシステム稼働率を維持することができる。
【０１０２】
なお本実施形態は、冗長度変更手段６２を備えず、優先度情報管理手段１１１のみが備わっている場合でも適用可能である。この場合は、前記パケット通信装置と連携して優先度の低いデータを一時的に間引く効果のみを有する。
【０１０３】
図３２を用いて例を示す。図３２は、単一伝送路の故障に対して訂正能力を有する伝送システムに対し、優先度の異なる２クライアントが接続する例を示す。優先度の高いクライアント１の入力データ列は、誤り訂正符号化手段にて符号化データ列｛ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５｝となり、一方優先度の低いクライアント２の入力データ列は、符号化データ列｛ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５｝となって伝送されている。ここで２つの伝送路故障が発生した例を図３３に示す。この場合は許容される伝送路の故障数を上回っているため、優先度を考慮しない通常の場合であればクライアント１、２のいずれも正常にデータを伝送することができない。しかし、本実施形態によれば、故障発生時に優先度の高いデータ列を正常な伝送路に優先して振り分けることにより、優先度の高いクライアント１の符号化データ列を正常に復元することが可能になる。
【０１０４】
（他の実施形態）
以上全ての実施形態における伝送経路３０は、光ファイバを用いた光伝送路であっても良いし、光を自由空間に伝搬させるものでも良い。さらには電波を用いた無線通信伝送路や、銅線等のメタリック伝送路でも適用可能である。
【０１０５】
また、複数のクライアントの信号を多重化し、分離する手段としては、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９に勧告されている時分割多重技術を用いたＯＤＵパス等を、多重化の際にクライアント毎に割り当て、分離手段においてこれを分離する方法を用いることができる。
【０１０６】
データ分散手段２０は、所定の処理単位として図４のビット毎に分散する方法の他、図５や図６に示す、バイト単位の分散やワード単位の分散としてもよい。この場合、伝送システム３０１は、完全な故障救済のために条件３のように分散化したデータの１周期の長さを誤り訂正方式の符号語長あるいはインターリーブ長より等しいかまたは大きくする必要がある。
（条件３）
完全なプロテクション（完全な誤り訂正）条件
分散化したデータの１周期の長さ≧符号語長あるいはインターリーブ長
【０１０７】
（用語の説明）
本明細書で使用している用語について説明する。
「訂正可能エラーインターバル」：ビットであれ、バイトであれ、用いる誤り訂正符号の性能できまるもので、どれくらいの頻度でエラーが起こった場合まで訂正可能かという指標である。
「分散化するデータの１周期の長さ」：例えば、１０経路に１ビット毎に分散化する場合には、当該長さは１０ビットである。
「誤り訂正符号において用いる符号語長」：データを誤り訂正符号化した後のデータの長さである。具体的にはデータ長＋冗長度の長さである。
「インターリーブ長」：データのランダム性を確保するために用意するデータバッファの長さである。大きいほどランダム性が高まる。
「分散化するデータの分割単位」：所定の処理単位であり、ビット単位なら１ビット、バイト単位なら８ビット毎である。
「バーストエラー耐力」：何ビットまで連続したエラーが発生した場合に救済できるかの数である。
「多重故障の多重度」：２重故障なら故障が２つ同時に発生した状況を意味する。
「畳み込み符号」：シフトレジスタと排他的論理和回路で構成される論理回路により生成される誤り訂正符号で、入力信号列を順次畳みこみ処理した符号である。
「畳み込み符号のメモリ数」：上記シフトレジスタの段数である。
「畳み込み符号の拘束長」：上記メモリ数＋１である。
「畳み込み符号の符号化率」：畳みこみ符号を生成したときの（入力ビット数／出力ビット数）の比である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上説明した様に、本発明によれば、より少ないネットワーク資源においても、より高い信頼性で転送サービスが可能であり、且つ用途に応じて柔軟に信頼性設計ができる伝送システム及び伝送方法を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０：誤り訂正符号化手段
２０：データ分散手段
３０、３０−１、３０−２、・・・：伝送経路
４０：データ結合手段
５０：誤り訂正復号化手段
６０：設定手段
６１：分割数変更手段
６２：冗長度変更手段
７０：多重化手段
８０：分離手段
９０：時系列管理データ入力手段
１００：遅延差吸収手段
１１１：優先度情報管理手段
１１０：制御手段
３０１〜３０４、３０７、３０９、３１０：伝送システム
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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