(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアント信号を受信する受信部と、
クロック信号を供給する第１のクロック供給部および第２のクロック供給部と、
前記第１のクロック供給部から供給されるクロック信号に同期して動作し、前記受信部が受信した前記クライアント信号から、ＯＴＮに規定されるフレーム構造の信号である収容コンテナを生成する収容部と、
前記第２のクロック供給部から供給されるクロック信号に同期して動作し、前記収容部が生成した収容コンテナを時分割多重して、ＯＴＮに規定されるフレーム構造の信号である伝送コンテナを生成する多重部と、
前記時分割多重された信号を送信する送信部と、
を具備し、
前記第２のクロック供給部は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数のクロック信号を供給し、
前記多重部は、前記ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数に対応したビットレートの伝送コンテナを生成する、
ことを特徴とするデジタル多重伝送装置。
【請求項２】
前記ＯＴＮに規定される周波数は、１．２４４ギガヘルツ又は、２．４９９ギガヘルツ又は、１０．０３７ギガヘルツ又は、１０．４００ギガヘルツ又は、４０．３１９ギガヘルツ又は、４１．７７４ギガヘルツ又は、４１．７８６ギガヘルツ又は、１０４．７９４ギガヘルツであることを特徴とする請求項１に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項３】
前記受信部は、前記クライアント信号のクロック信号を復元し、
前記第１のクロック供給部は、前記クライアント信号のクロック信号の周波数を測定し、測定した前記クライアント信号のクロック信号の周波数に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給し、
前記第２のクロック供給部は、ＯＴＮに規定される周波数のクロック信号を供給する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項４】
前記受信部は、１つ以上の前記クライアント信号を受信して当該クライアント信号のクロック信号を復元し、
前記第１のクロック供給部は、前記クライアント信号のクロック信号の周波数を測定し、測定した前記クライアント信号のクロック信号の周波数に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数をクライアント信号毎に選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給し、
前記第２のクロック供給部は、制御情報が付加された１つ以上の前記クライアント信号のビットレートの和である各収容コンテナのビットレートの和を算出し、算出した前記ビットレートの和に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項５】
前記受信部は、１つ以上の前記クライアント信号を受信し、
前記第１のクロック供給部は、ＯＴＮに規定される周波数のクロック信号を供給し、
前記第２のクロック供給部は、制御情報が付加された１つ以上の前記クライアント信号のビットレートの和である各収容コンテナのビットレートの和を算出し、算出した前記ビットレートの和に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項６】
前記第１または第２のクロック供給部は、
クロック信号を発生させるクロック発生部と、
前記受信部が前記クライアント信号から復元するクロック信号、または、前記多重部に入力される、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて周波数を選択し、前記クロック発生部が発生させたクロック信号を前記選択した周波数に周波数変換したクロック信号を供給するクロック変換部と、
を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項７】
前記クロック変換部は、
前記クロック発生部が発生させたクロック信号を、互いに異なる周波数に周波数変換する複数の個別クロック変換部と、
前記クライアント信号から復元される前記クロック信号、または、前記多重部に入力される、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて、前記個別クロック変換部が周波数変換した前記クロック信号のいずれかを選択するクロック選択部と、
を具備することを特徴とする請求項６に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項８】
前記クロック変換部は、周波数シンセサイザを具備することを特徴とする請求項６に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項９】
前記第１または第２のクロック供給部は、
互いに異なる周波数のクロック信号を発生させる複数のクロック発生部と、
前記クライアント信号から復元される前記クロック信号、または、前記多重部に入力される、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて、前記クロック発生部が発生させた前記クロック信号のいずれかを選択するクロック選択部と、
を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載のデジタル多重伝送装置。
【請求項１０】
前記送信部にクロック信号を供給する第３のクロック供給部をさらに具備し、
前記送信部は前記時分割多重された信号に誤り訂正符号を付して送信し、
前記第３のクロック供給部は、前記多重部に供給されるクロック信号の周波数を測定し、測定した前記周波数に前記誤り訂正符号の冗長度を乗じた周波数を算出し、算出した前記周波数以上の周波数のクロック信号を供給する、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれかの項に記載のデジタル多重伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル多重伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの急速な普及にともなうトラフィックの急増が続いている。従来の音声や文字主体の通信から高精細な静止画像や動画像の通信などへの利用の広がり、および通信データ量の増大により今後もさらなるトラフィックの増大が見込まれる。また、通信データの増大とともに通信規格の多様化も進んでいる。従来からＬＡＮ（Local Area Network）で広く利用されてきたイーサネット（Ethernet、登録商標）はもとより、ＳＡＮ（Storage Area Network）で利用されるファイバチャネル、さらには映像信号の通信規格ＨＤ−ＳＤＩ（High Definition Serial Digital Interface）など、さまざまな通信規格が規定されている。ネットワーク上で提供されるアプリケーションの多様化を踏まえると今後もさまざまな通信規格が規定されることが予想される。またこれらのさまざまな通信規格の信号を、バックボーンネットワークを介して広域転送するサービスのニーズも引き続き高まっていくと考えられる。
【０００３】
このような多様な信号の広域転送サービスを可能にし、大容量、高信頼、経済的なバックボーンネットワークを実現するデジタル多重伝送システムの国際標準規格としてＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy、非特許文献１参照）やＯＴＮ（Optical Transport Network、非特許文献２参照）が国際標準化機関ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector、国際電気通信連合電気通信標準化部門）にて標準化されている。これらの標準規格はさまざまな信号を収容し多重して大容量にて伝送することで経済的な広域転送サービスを可能にするとともに、制御情報を付加することで高信頼な通信を実現し、誤り訂正符号を付加することでさらなる長距離伝送を可能にするなど優れた特徴を有している。そのため、これらの標準規格に準拠した伝送システムが多数導入されており、今後もその数は通信トラフィックの増加に伴い増え続けるものと思われる。
【０００４】
この伝送システムにおいてクライアント信号を受信してバックボーンネットワークに伝送するデジタル多重伝送装置がクライアント信号を収容する際には、まずクライアント信号に制御・監視情報などを含むオーバーヘッドを付加して収容コンテナに収容する。その後、複数の収容コンテナを一つの伝送コンテナに時分割多重した後に送信する。この際、多重数が１であって収容コンテナと伝送コンテナが同一であってもよい。例えばＯＴＮの場合、９．９５３ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が９．９９５ギガビット／秒の収容コンテナＯＤＵ２（Optical channel Data Unit 2）に収容し、４つのＯＤＵ２をペイロード容量が４０．１５０ギガビット／秒の伝送コンテナＯＤＵ３に多重し、その後、誤り訂正符号などを伝送コンテナに付加して、ビットレートが４３．０１８ギガビット／秒のＯＴＵ３（Optical channel Transport Unit 3）として送信する。
【０００５】
既存のＯＴＮでは収容コンテナ／伝送コンテナとして固定的で離散的な６つのビットレートＯＤＵ０とＯＤＵ１とＯＤＵ２とＯＤＵ２ｅとＯＤＵ３とＯＤＵ４とが規定されている。ＯＤＵ０はペイロード容量が１．２３９ギガビット／秒であり、ＯＤＵ１はペイロード容量が２．４８８ギガビット／秒であり、ＯＤＵ２はペイロード容量が９．９９５ギガビット／秒であり、ＯＤＵ２ｅはペイロード容量が１０．３５６ギガビット／秒であり、ＯＤＵ３はペイロード容量が４０．１５1ギガビット／秒であり、ＯＤＵ４はペイロード容量が１０４．３５６ギガビット／秒である。またＳＤＨでも同様に固定的で離散的なビットレートが規定されている。例えば、ＳＴＭ−１６のビットレートは２．４８８ギガビット／秒であり、ＳＴＭ−６４のビットレートは９．９５３ギガビット／秒であり、ＳＴＭ−２５６のビットレートは３９．８１３ギガビット／秒である。
【０００６】
図２３は、従来のデジタル多重伝送装置の概略構成を示す構成図である。
同図において、デジタル多重伝送装置９は、クロック発生部９１とクロック変換部９２〜９４と、受信部９５−１〜９５−Ｎ（Ｎは正整数）と、収容部９６−１〜９６−Ｎと、多重部９７と、送信部９８とを含んで構成される。
クロック発生部９１は、一定周波数のクロック信号を生成する。クロック変換部９２〜９４は、クロック発生部９１からクロック信号が入力されると、その周波数を変換しデジタル多重伝送システムの国際標準規格などで規定されている周波数のクロック信号を出力する。クロック変換部９２が出力したクロック信号は収容部９６−１〜９６−Ｎに入力される。クロック変換部９３が出力したクロック信号は多重部９７に入力される。クロック変換部９４が出力したクロック信号は送信部９８に入力される。
【０００７】
受信部９５−１〜９５−Ｎは受光部（不図示）と増幅部（不図示）とクロック＆データリカバリ部（不図示）とを含んで構成される。受信部９５−１〜９５−Ｎは、受光部にてクライアント信号を光信号として受信して電気信号に変換する。次に、受信部９５−１〜９５−Ｎは、増幅部にてこの電気信号を増幅する。そして、受信部９５−１〜９５−Ｎは、クロック＆データリカバリ部にて、増幅された電気信号からクロック信号を再生し、また、この電気信号をデジタルのデータ信号に変換する。
収容部９６−ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの正整数）は、クロック変換部９２からのクロック信号に同期して動作し、受信部９５−ｉから入力されるクライアント信号を収容コンテナのペイロード容量と一致させるためにジャスティフィケーション処理などのレートアダプテーションを行い、また、制御情報などのオーバーヘッドを付加して、クライアント信号を収容した収容コンテナを生成する。この収容コンテナのビットレートは、クロック変換部９２から入力されるクロック周波数に対応する。したがって、収容部９６−ｉは、国際標準規格などで規定されたビットレートの収容コンテナを生成する。
【０００８】
多重部９７は、収容部９６−１〜９６−Ｎが生成した１個または複数の収容コンテナを伝送コンテナに多重するとともに、必要に応じて制御情報などのオーバーヘッドを付加する。多重部９７は、複数の収容コンテナを伝送コンテナのペイロード領域の一部にそれぞれ割り付けることで多重を行なう。この際、伝送コンテナのビットレートはクロック変換部９３から出力されるクロック周波数に対応する。したがって、多重部９７は、国際標準規格などで規定されたビットレートの伝送コンテナを生成する。その後、多重部９７は多重した信号を送信部９８に入力し、送信部９８は、入力された信号に誤り訂正符号などを付加して送信する。
【０００９】
図２４は、従来のデジタル多重伝送装置が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
受信部９５−１〜９５−Ｎがクライアント信号を受信すると、収容部９６−１〜９６―ＮはＯＴＮに規定されたビットレートの収容コンテナを生成する。そして、多重部９７は収容部９６−１〜９６−Ｎが生成した収容コンテナを多重して、ＯＴＮに規定されたビットレートの伝送コンテナを生成する。
【００１０】
図２５は、デジタル多重伝送装置９が、クライアント信号として４個のＣＢＲ１０Ｇ信号（Constant Bit Rate信号，９．９５３２８ギガビット／秒）を受信した場合に生成する収容コンテナと伝送コンテナと伝送信号とを示す図である。
例えば、受信部９５−１〜９５−４がそれぞれＣＢＲ１０Ｇ信号を受信すると、収容部９６−１〜９６−４は、それぞれ、ＣＢＲ１０Ｇ信号を収容するＯＤＵ２信号を生成する。ＯＤＵ２は、ペイロード容量が９．９９５ギガビット／秒の収容コンテナである。そして、多重部９７は、これら４個のＯＤＵ２信号を多重して、ＯＤＵ３信号を生成する。ＯＤＵ３信号は、ペイロード容量が４０．１５1ギガビット／秒の伝送コンテナである。その後、送信部９８は、ＯＤＵ３信号に誤り訂正符号などを付加したＯＴＵ３信号を生成して送信する。ＯＴＵ３信号は、ビットレートが４３．０１８ギガビット／秒の信号である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】"Network Node Interface for the synchronous digital hierarchy (SDH)"、２００７年１月、ITU-T Recommendation G.707/Y.1322
【非特許文献２】"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)"、２００３年３月、ITU-T Recommendation G.709/Y.1331
【非特許文献３】"Generic framing procedure (GFP)"、２００５年８月、ITU-T G.7041/Y.1303
【非特許文献４】"Interfaces for the optical transport network (OTN) Amendment 3"、２００９年４月、ITU-T G709/Y.1331 Amendment 3
【非特許文献５】"Transport of IEEE 10G BASE-R in Optical Transport Networks(OTN)"、２００８年１２月、ITU-T SeriesG Supplement43
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
多様化の進んでいるクライアント信号を、デジタル多重伝送システムを用いて広域転送しようとした場合にいくつかの問題が生じる。
まず、クライアント信号の多様化により、さまざまなクライアント信号のビットレートが存在している。これに対し、既存のデジタル多重化階梯では規定されている収容コンテナや伝送コンテナのビットレート、さらにはビットレートと収容コンテナや伝送コンテナの構造によって定まるペイロード容量は、非特許文献４や非特許文献５に示されるように、固定的で離散的である。このため、クライアント信号を、デジタル多重伝送装置が収容し多重して広域転送する場合に、クライアント信号によっては、クライアント信号のビットレートと収容コンテナのペイロード容量とが大きく異なる。この場合、クライアント信号のビットレートが収容コンテナのペイロード容量よりも小さい場合は、収容効率が悪くなる。また、クライアント信号のビットレートが収容コンテナのペイロード容量よりも大きい場合は、収容できない、あるいは、収容するためにクライアント信号に符号変換などの信号処理を施す必要が生じる。この信号処理を施すために、各クライアント信号に特化した収容方式を規定するなど、柔軟性や一貫性を欠いた処理が必要となる。
【００１３】
例えば、１０ギガビット／秒付近のビットレートを持つクライアント信号として、８Ｇ−ＦＣや１０ＧｂＥ−ＷＡＮ−ＰＨＹや１０ＧｂＥ−ＬＡＮ−ＰＨＹや１０Ｇ−ＦＣや１６Ｇ−ＦＣなどがある。これらのビットレートは、８Ｇ−ＦＣが８．５ギガビット／秒、１０ＧｂＥ−ＷＡＮ−ＰＨＹが９．９５３２８ギガビット／秒、１０ＧｂＥ−ＬＡＮ−ＰＨＹが１０．３１２５ギガビット／秒、１０Ｇ−ＦＣが１０．５１８７５ギガビット／秒、１６Ｇ−ＦＣが１７．０ギガビット／秒である。これに対して、ＯＴＮの収容コンテナＯＤＵ２はペイロード容量が９．９９５ギガビット／秒であり、８Ｇ−ＦＣや１０ＧｂＥ−ＷＡＮ−ＰＨＹは収容できるビットレートであるが、８Ｇ−ＦＣのビットレートとＯＤＵ２のペイロード容量に差があるため、約１．５ギガビット／秒のペイロード容量が無駄になってしまう。
【００１４】
また、１０ＧｂＥ−ＬＡＮ−ＰＨＹや１０Ｇ−ＦＣや１６Ｇ−ＦＣは、ビットレートがＯＤＵ２のペイロード容量よりも大いため、そのままではＯＤＵ２に収容することができない。これらをＯＤＵ２に収容するためには、クライアント信号に応じた処理が行われる。例えば、１０ＧｂＥ−ＬＡＮ−ＰＨＹをＯＤＵ２に収容するためには、フレーミング技術ＧＦＰ（Generic Framing Procedure、非特許文献３参照）を用いてビットレートを低減させた後に収容する。また、１０Ｇ−ＦＣをＯＤＵ２に収容するためには、符号変換技術Ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ（非特許文献４参照）を用いてビットレートを低減させた後に収容する。このように、従来のデジタル多重伝送装置は、クライアント信号を収容コンテナに収容するための処理を必要とする。しかも、クライアント信号によって異なる、柔軟性や一貫性を欠いた処理が必要である。また、これらの処理を行うために装置の構成が複雑になってしまう。さらに、ビットレートの低減は、クライアント信号が保持する情報の一部を削除することになるため、透過性（トランスペアレンシ）の低下による相互接続性の低下などを生じさせる原因となる。
【００１５】
また、ＯＴＮの普及が進みユーザのネットワーク機器へも実装が進みつつあり、それにともなう問題が顕在化してきている。高機能な監視や制御、さらに誤り訂正符号を用いた信頼性の高い通信を実現するために、ルータあるいはＬ２スイッチがＯＴＮ信号などを直接送出するようになりつつある。一般にイーサネット（登録商標）などのクライアント信号はＳＤＨやＯＴＮなどと比較して監視・制御機能が限られているため、故障点の確認や信号の劣化の検出などが十分に行われない。そこで、ＳＤＨやＯＴＮをルータあるいはＬ２スイッチでも使用することで、ＵＮＩ（User-Network Interface）区間の信頼性を向上させることができる。
ユーザのネットワーク機器にＯＴＮ信号が使用されると、クライアント信号であるＯＴＮ信号のビットレートが、デジタル多重伝送装置の収容コンテナのペイロード容量よりも大きいことがあり得る。この場合、デジタル多重伝送装置は、クライアント信号であるＯＴＮ信号を受信すると、ＯＴＮ信号のビットレートを低減させるためにＯＴＮ信号を終端してオーバーヘッドの情報を書き換え、その後、通信事業者のネットワークに送信する。そのため、ユーザと通信事業者との間で使用してよいオーバーヘッドを事前に取り決めておく必要が生じる。またユーザのネットワーク機器がクライアント信号のオーバーヘッド部分を任意に使用する場合は、通信事業者の伝送システムがクライアント信号のオーバーヘッド情報を書き換えてしまう、もしくはクライアント信号に対応できないおそれがある。また、ユーザのネットワーク機器と通信事業者のネットワークとの独立性を十分に維持できなくなるおそれがある。
【００１６】
一例として、ユーザの機器がＯＴＵ２信号を送出し通信事業者のネットワークで広域転送する場合、通信事業者の伝送装置はＯＴＵ２信号を受信したのち、誤り訂正符号を用いた符号訂正処理など行なってＯＴＵ２信号を終端し、その後、制御情報などを格納してあるＯＤＵ２信号を終端し、オーバーヘッドを書き換えた後に再度ＯＴＵ２の信号を生成して通信事業者のネットワークに送信する。このような処理を必要とする理由は、ユーザから受け取るクライアント信号と通信事業者のネットワークの伝送信号が同じビットレートだからである。このため、通信事業者が高信頼なサービス提供のために何らかの監視・制御情報を付加するためには、ユーザからの信号の一部を削除して付加する必要がある。その結果、ユーザからの信号を転送する際のトランスペアレンシの低減が問題となる。またユーザ機器が、オーバーヘッドを独自に使用していたり誤り訂正符号として独自の符号を用いている場合は、ユーザ機器と通信事業者の機器の相互接続性においても問題を引き起こす可能性がある。これらの問題はＳＤＨやＯＴＮなどのデジタル多重伝送システムが固定で離散的なペイロード容量の収容コンテナ及び伝送コンテナしか持っていないために生じる。
【００１７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、クライアント信号のビットレートに応じてクライアント信号を効率良く伝送するデジタル伝送システムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
［１］この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、クライアント信号を受信する受信部と、クロック信号を供給する第１のクロック供給部および第２のクロック供給部と、前記第１のクロック供給部から供給されるクロック信号に同期して動作し、前記受信部が受信した前記クライアント信号から、ＯＴＮに規定されるフレーム構造の信号である収容コンテナを生成する収容部と、前記第２のクロック供給部から供給されるクロック信号に同期して動作し、前記収容部が生成した収容コンテナを時分割多重して、ＯＴＮに規定されるフレーム構造の信号である伝送コンテナを生成する多重部と、前記時分割多重された信号を送信する送信部と、を具備し、前記第２のクロック供給部は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数のクロック信号を供給し、前記多重部は、前記ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数に対応したビットレートの伝送コンテナを生成する、ことを特徴とする。
ここで、多重部は、制御信号が付されたクライアント信号の各々から交互に、一定数のビットずつデータを読み出して、順次送信部に入力することにより、制御信号が付されたクライアント信号を時分割多重する。
このデジタル多重伝送装置は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数のクロック信号を供給するので、ＯＴＮに規定される周波数のクロック信号のみを用いる場合と比較して、クライアント信号のビットレートに応じたより適切なクロック信号を用いることができる。収容部が、このクロック信号に同期してクライアント信号に制御情報を付加することにより、クライアント信号を効率よく収容することができる。また、クライアント信号のビットレートよりも高い周波数のクロック信号を用いることにより、クライアント信号のビットレートを調整する処理を行う必要がなく、また、クライアント信号の一部を削除することによる透過性の低減が生じない。また、このデジタル多重伝送装置は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数のクロック信号を供給するので、ＯＴＮに規定される周波数のクロック信号のみを用いる場合と比較して、多重する信号のビットレートに応じたより適切なクロック信号を用いることができる。多重部が、このクロック信号に同期して、制御情報が付加されたクライアント信号を多重することにより、信号を効率よく多重して伝送することができる。また、多重する各信号のビットレートの和に応じたクロック信号を用いることにより、無駄なペイロード容量を無くし伝送効率を高めることができる。また、ビットレートが無駄に大きくならないので、ビットレートがより大きい場合と比較して、低速動作の電子回路や光モジュールを利用でき、また、伝送距離の延伸が期待できる。
【００１９】
［２］また、本発明の一形態によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記ＯＴＮに規定される周波数は、１．２４４ギガヘルツ又は、２．４９９ギガヘルツ又は、１０．０３７ギガヘルツ又は、１０．４００ギガヘルツ又は、４０．３１９ギガヘルツ又は、４１．７７４ギガヘルツ又は、４１．７８６ギガヘルツ又は、１０４．７９４ギガヘルツであることを特徴とする。
このデジタル多重伝送装置は、ＯＴＮ（ＩＴＵ−Ｔ，Ｇ．７０９Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ３（２００９年４月）またはＧ．Ｓｕｐ４３（２００８年１２月））に規定される、１．２４４ギガヘルツ又は、２．４９９ギガヘルツ又は、１０．０３７ギガヘルツ又は、１０．４００ギガヘルツ又は、４０．３１９ギガヘルツ又は、４１．７７４ギガヘルツ又は、４１．７８６ギガヘルツ又は、１０４．７９４ギガヘルツ以外のクロック信号を用いるので、上記の効果が得られる。
［３］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記受信部は、前記クライアント信号のクロック信号を復元し、前記第１のクロック供給部は、前記クライアント信号のクロック信号の周波数を測定し、測定した前記クライアント信号のクロック信号の周波数に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給し、前記第２のクロック供給部は、ＯＴＮに規定される周波数のクロック信号を供給する、ことを特徴とする。
このデジタル多重伝送装置は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を、クライアント信号のクロック信号に基づいて選択し、選択した周波数のクロック信号を供給するので、クライアント信号に応じたクロック信号を用いることができる。収容部が、このクロック信号に同期して、クライアント信号に制御情報を付加することにより、クライアント信号を効率よく収容することができる。また、クライアント信号のビットレートよりも高い周波数のクロック信号を用いることにより、クライアント信号のビットレートを調整する処理を行う必要がなく、また、クライアント信号の一部を削除することによる透過性の低減が生じない。
【００２０】
［４］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記受信部は、１つ以上の前記クライアント信号を受信して当該クライアント信号のクロック信号を復元し、前記第１のクロック供給部は、前記クライアント信号のクロック信号の周波数を測定し、測定した前記クライアント信号のクロック信号の周波数に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数をクライアント信号毎に選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給し、前記第２のクロック供給部は、制御情報が付加された１つ以上の前記クライアント信号のビットレートの和である各収容コンテナのビットレートの和を算出し、算出した前記ビットレートの和に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給する、ことを特徴とする。
このデジタル多重伝送装置は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を、クライアント信号のクロック信号に基づいて選択し、選択した周波数のクロック信号を供給するので、クライアント信号に応じたクロック信号を用いることができる。収容部が、このクロック信号に同期して、クライアント信号に制御情報を付加することにより、クライアント信号を効率よく収容することができる。また、クライアント信号のビットレートよりも高い周波数のクロック信号を用いることにより、クライアント信号のビットレートを調整する処理を行う必要がなく、また、クライアント信号の一部を削除することによる透過性の低減が生じない。また、このデジタル伝送装置は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて選択し、選択した周波数のクロック信号を供給するので、このビットレートの和に応じたクロック信号を用いることができる。多重部が、このクロック信号に同期して、制御情報が付加されたクライアント信号を多重することにより、信号を効率よく多重して伝送することができる。また、多重する各信号のビットレートの和に応じたクロック信号を用いることにより、無駄なペイロード容量を無くし伝送効率を高めることができる。また、ビットレートが無駄に大きくならないので、ビットレートがより大きい場合と比較して、低速動作の電子回路や光モジュールを利用でき、また、伝送距離の延伸が期待できる。
【００２１】
［５］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記受信部は、１つ以上の前記クライアント信号を受信し、前記第１のクロック供給部は、ＯＴＮに規定される周波数のクロック信号を供給し、前記第２のクロック供給部は、制御情報が付加された１つ以上の前記クライアント信号のビットレートの和である各収容コンテナのビットレートの和を算出し、算出した前記ビットレートの和に基づいて、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を選択し、選択した前記周波数のクロック信号を供給する、ことを特徴とする。
このデジタル伝送装置は、ＯＴＮに規定される周波数以外の周波数を、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて選択し、選択した周波数のクロック信号を供給するので、このビットレートの和に応じたクロック信号を用いることができる。多重部が、このクロック信号に同期して、制御情報が付加されたクライアント信号を多重することにより、信号を効率よく多重して伝送することができる。また、多重する各信号のビットレートの和に応じたクロック信号を用いることにより、無駄なペイロード容量を無くし伝送効率を高めることができる。また、ビットレートが無駄に大きくならないので、ビットレートがより大きい場合と比較して、低速動作の電子回路や光モジュールを利用でき、また、伝送距離の延伸が期待できる。
【００２２】
［６］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記第１または第２のクロック供給部は、クロック信号を発生させるクロック発生部と、前記受信部が前記クライアント信号から復元するクロック信号、または、前記多重部に入力される、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて周波数を選択し、前記クロック発生部が発生させたクロック信号を前記選択した周波数に周波数変換したクロック信号を供給するクロック変換部と、を具備することを特徴とする。
このデジタル多重伝送装置は、クロック発生部とクロック変換部とを用いて、クライアント信号の周波数または周波数多重する各信号のビットレートの和に応じた周波数のクロック信号を供給することにより、効率よくクライアント信号を収容し、また、多重して伝送することができる。
【００２３】
［７］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記クロック変換部は、前記クロック発生部が発生させたクロック信号を、互いに異なる周波数に周波数変換する複数の個別クロック変換部と、前記クライアント信号から復元される前記クロック信号、または、前記多重部に入力される、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて、前記個別クロック変換部が周波数変換した前記クロック信号のいずれかを選択するクロック選択部と、を具備することを特徴とする
このデジタル多重伝送装置は、複数の周波数のクロック信号から何れかを選択するので、異なるビットレートを有する複数のクライアント信号の各々に応じた周波数のクロック信号を用いて効率よくクライアント信号を収容し、また、周波数多重する各信号のビットレートの和に応じた周波数のクロック信号を用いて信号を効率よく多重して伝送することができる。
【００２４】
［８］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記クロック変換部は、周波数シンセサイザを具備することを特徴とする。
このデジタル多重伝送装置は、周波数シンセサイザにてクロック信号を周波数変換するので、クロック信号の周波数が可変である。したがって、このデジタル多重伝送装置は、クライアント信号のビットレートに対応した周波数のクロック信号を用いて効率よくクライアント信号を収容し、また、周波数多重する各信号のビットレートの和に応じた周波数のクロック信号を用いて信号を効率よく多重して伝送することができる。
【００２５】
［９］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記第１または第２のクロック供給部は、互いに異なる周波数のクロック信号を発生させる複数のクロック発生部と、前記クライアント信号から復元される前記クロック信号、または、前記多重部に入力される、制御情報が付加されたクライアント信号のビットレートの和に基づいて、前記クロック発生部が発生させた前記クロック信号のいずれかを選択するクロック選択部と、を具備することを特徴とする
このデジタル多重伝送装置は、クロック発生部が発生させる複数の周波数のクロック信号から何れかを選択するので、異なるビットレートを有する複数のクライアント信号の各々に応じた周波数のクロック信号を用いて効率よくクライアント信号を収容し、また、周波数多重する各信号のビットレートの和に応じた周波数のクロック信号を用いて信号を効率よく多重して伝送することができる。
【００２６】
［１０］また、本発明の一態様によるデジタル多重伝送装置は、上述のデジタル多重伝送装置であって、前記送信部にクロック信号を供給する第３のクロック供給部をさらに具備し、前記送信部は前記時分割多重された信号に誤り訂正符号を付して送信し、前記第３のクロック供給部は、前記多重部に供給されるクロック信号の周波数を測定し、測定した前記周波数に前記誤り訂正符号の冗長度を乗じた周波数を算出し、算出した前記周波数以上の周波数のクロック信号を供給する、ことを特徴とする。
上記の誤り訂正符号の付加により、送信する信号のビットレートは多重された信号のビットレートよりも、冗長度分だけ高くなる。そこで、このデジタル多重伝送装置は、クライアント信号の多重を行う際のクロック信号の周波数よりも、誤り訂正符号の冗長度だけ高い周波数のクロック信号を用いて送信することにより、多重された信号をもれなく、効率よく、伝送することができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、クライアント信号のビットレートに応じてクライアント信号を効率良く伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＯＴＮに規定されるフレーム構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるデジタル多重伝送装置の概略構成を示す構成図である。
【図３】同実施形態におけるクロック変換部１２の概略構成を示す構成図である。
【図４】同実施形態におけるクロック変換部１２のもう１つの概略構成を示す構成図である。
【図５】同実施形態における収容コンテナのデータ構成を示すデータ構成図である。
【図６】同実施形態における伝送コンテナのデータ構成を示すデータ構成図である。
【図７】同実施形態において、デジタル多重伝送装置１が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
【図８】同実施形態において、収容部１６−ｉが収容コンテナを生成して多重部１７に入力する処理手順を示すフローチャートである。
【図９】同実施形態において、多重部１７が伝送コンテナを生成して送信部１８に入力する処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】同実施形態において、デジタル多重伝送装置１が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置１が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置１が送信する伝送信号の第１の例を示す図である。
【図１１】同実施形態において、デジタル多重伝送装置１が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置１が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置１が送信する伝送信号の第２の例を示す図である。
【図１２】同実施形態において、デジタル多重伝送装置１が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置６が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置１が送信する伝送信号の第３の例を示す図である。
【図１３】同実施形態において、デジタル多重伝送装置１が送信した伝送信号を受信するデジタル多重伝送装置８の概略構成を示す構成図である。
【図１４】同実施形態の第１の変形例におけるデジタル多重伝送装置２の概略構成を示す構成図である。
【図１５】同実施形態の第２の変形例におけるデジタル多重伝送装置３の概略構成を示す構成図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態におけるデジタル多重伝送装置４の概略構成を示す構成図である。
【図１７】同実施形態において、デジタル多重伝送装置４が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
【図１８】同実施形態において、デジタル多重伝送装置４が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置４が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置４が送信する伝送信号の第１の例を示す図である。
【図１９】同実施形態において、デジタル多重伝送装置４が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置４が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置４が送信する伝送信号の第２の例を示す図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態におけるデジタル多重伝送装置５の概略構成を示す構成図である。
【図２１】同実施形態において、デジタル多重伝送装置５が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
【図２２】同実施形態において、デジタル多重伝送装置５が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置５が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置５が送信する伝送信号の例を示す図である。
【図２３】従来のデジタル多重伝送装置の概略構成を示す構成図である。
【図２４】従来のデジタル多重伝送装置が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
【図２５】従来のデジタル多重伝送装置が、クライアント信号として４個のＣＢＲ１０Ｇ信号を受信した場合に生成する収容コンテナと伝送コンテナと伝送信号とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
本実施形態のデジタル多重伝送装置１は、伝送すべき信号であるクライアント信号を受信すると、制御信号等のオーバーヘッドを付加して、ＯＴＮに規定されるフレーム構造の収容コンテナを生成し、このオーバーヘッドを付加したクライアント信号を多重して、ＯＴＮに規定されるフレーム構造の伝送コンテナを生成し、事業者ネットワーク（バックボーン）に伝送する。後述するデジタル多重伝送装置２〜５も同様である。
【００３０】
ここで、図１を用いて、ＯＴＮに規定されるフレーム構造について説明する。
同図は、ＯＴＮに規定されるフレーム構造を示す図である。
同図のように、ＯＴＮに規定されるフレーム構造は、オーバーヘッド（Overhead; OH）領域Ｒ１１と、ペイロード領域Ｒ１２と、誤り訂正符号領域Ｒ１３とを含んで構成される。オーバーヘッド領域Ｒ１１は、ＦＡＳ（Frame Alignment Signal）領域Ｒ１１１とＯＴＵ−ＯＨ領域Ｒ１１２と、ＯＤＵ−ＯＨ領域Ｒ１１３と、ＯＰＵ−ＯＨ領域Ｒ１１４とを含んで構成される。また、同図の１行×１コラムが１バイトのデータに相当する。
ＦＡＳ領域Ｒ１１１は、フレーム同期用のパターンの領域であり、フレームの先頭位置を示す。ＯＴＵ−ＯＨ領域Ｒ１１２は、セクション監視のための情報を含む。ＯＤＵ−ＯＨ領域Ｒ１１３は、パス監視のための情報を含む。ＯＰＵ−ＯＨ領域は、クライアント信号の種別やクライアント信号の収容方法を示す方法を含む。
ペイロード領域Ｒ１２は、クライアント信号または多重された収容コンテナを収容する領域である。誤り訂正符号領域Ｒ１３は、誤り訂正符号を含む。なお、誤り訂正符号領域は、同図と異なる大きさであってもよい。また、誤り訂正符号を付さない場合は、誤り訂正符号領域に固定値「０」など、誤り訂正符号以外の値が入っていてもよい。
【００３１】
図２は本発明の第１の実施形態におけるデジタル多重伝送装置の概略構成を示す構成図である。同図において、デジタル多重伝送装置１は、クロック発生部１１とクロック変換部１２〜１４と、受信部１５−１〜１５−Ｎ（Ｎは正整数）と、収容部１６−１〜１６−Ｎと、多重部１７と、送信部１８とを含んで構成される。クロック発生部１１およびクロック変換部１２が本発明の非規定周波数クロック供給部に対応する。また、クロック発生部１１及びクロック変換部１３と、クロック発生部１１及びクロック変換部１４とが、本発明の規定周波数クロック供給部に対応する。
クロック発生部１１は、一定周波数のクロック信号を生成する。クロック変換部１２は、クロック発生部１１からクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号を、デジタル多重伝送システムの国際標準規格であるＯＴＮ（ＩＴＵ−Ｔ，Ｇ．７０９Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ３（２００９年４月）またはＧ．Ｓｕｐ４３（２００８年１２月））に規定される周波数以外の周波数（以下では、「非規定周波数」ともいう）のクロック信号に変換する。具体的には、クロック変換部１２は、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、１．２４４ギガヘルツ又は、２．４９９ギガヘルツ又は、１０．０３７ギガヘルツ又は、１０．４００ギガヘルツ又は、４０．３１９ギガヘルツ又は、４１．７７４ギガヘルツ又は、４１．７８６ギガヘルツ又は、１０４．７９４ギガヘルツ以外の周波数のクロック信号に変換する。
【００３２】
クロック変換部１３及び１４は、クロック発生部１１からクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号を、デジタル多重伝送システムの国際標準規格であるＯＴＮ（ＩＴＵ−Ｔ，Ｇ．７０９Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ３（２００９年４月）またはＧ．Ｓｕｐ４３（２００８年１２月））に規定される周波数のクロック信号に変換する。具体的には、クロック変換部１３は、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、１．２４４ギガヘルツ又は、２．４９９ギガヘルツ又は、１０．０３７ギガヘルツ又は、１０．４００ギガヘルツ又は、４０．３１９ギガヘルツ又は、４１．７７４ギガヘルツ又は、４１．７８６ギガヘルツ又は、１０４．７９４ギガヘルツのいずれかの周波数のクロック信号に変換する。クロック変換部１４は、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、２．６６６ギガヘルツ又は、１０．７０９ギガヘルツ又は、１１．０９６ギガヘルツ又は、４３．０１８ギガヘルツ又は、４４．５７１ギガヘルツ又は、４４．５８３ギガヘルツ又は、１１１．８１０ギガヘルツのいずれかの周波数のクロック信号に変換する。
【００３３】
クロック変換部１２及び１３及び１４は、分周器（不図示）や逓倍器（不図示）の組み合わせを含んで構成される。クロック変換部１２は、変換したクロック信号を収容部１６−１〜１６−Ｎに入力する。クロック変換部１３は変換したクロック信号を多重部１７に入力する。クロック変換部１４は変換したクロック信号を送信部１８に入力する。
受信部１５−１〜１５−Ｎは受光部（不図示）と増幅部（不図示）とクロック＆データリカバリ部（不図示）とを含んで構成される。受信部１５−１〜１５−Ｎは、受光部にてクライアント信号を光信号として受信して電気信号に変換する。次に、受信部１５−１〜１５−Ｎは、増幅部において、この電気信号を増幅する。そして、受信部１５−１〜１５−Ｎは、クロック＆データリカバリ部にて、増幅された電気信号からクロック信号を再生（リカバリ）し、また、この電気信号をデジタルのデータ信号に変換する。
【００３４】
収容部１６−ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの正整数）は、クロック変換部１２からのクロック信号に同期して動作し、受信部１５−ｉから入力されるクライアント信号を収容コンテナのペイロード容量と一致させるためにジャスティフィケーション処理などのレートアダプテーションを行う。次に、収容部１６−ｉは、制御情報などのオーバーヘッドを付加して、クライアント信号を収容した収容コンテナを生成する。この収容コンテナのビットレートは、クロック変換部１２から入力されるクロック信号の周波数に対応する。したがって、収容部１６−ｉは、国際標準規格などで規定されたビットレートと異なるビットレートの収容コンテナを生成する。
【００３５】
多重部１７は、収容部１６−１〜１６−Ｎが生成した１個または複数の収容コンテナを伝送コンテナに時分割多重するとともに、必要に応じて制御情報などのオーバーヘッドを付加する。多重部１７は、複数の収容コンテナから交互に、一定数のビットずつデータを読み出して、順次伝送コンテナのペイロード領域の一部にそれぞれ割り付け、送信部１８に入力することで時分割多重を行なう。
この際、伝送コンテナのビットレート及びペイロード容量はクロック変換部１３から入力されるクロック信号の周波数に対応する。したがって、多重部１７は、国際標準規格などで規定されたビットレートの伝送コンテナを生成する。その後、多重部１７は多重した信号を送信部１８に入力し、送信部１８は、入力された信号に誤り訂正符号などを付加して伝送信号を生成し、事業者ネットワークに送信する。この際、伝送信号のビットレートはクロック変換部１４から入力されるクロック信号の周波数に対応する。したがって、送信部１８は、国際標準規格などで規定されたビットレートの伝送信号を送信するので、市場に流通している安価な光送受信モジュールを使用することができる。これにより、デジタル多重伝送装置１を経済的に製作することができる。
【００３６】
図３はクロック変換部１２の概略構成を示す構成図である。
同図において、クロック変換部１２は、クロック変換部（個別クロック変換部）１２１−１〜１２１−Ｍ（Ｍは正整数）とクロック選択部１２２とを含んで構成される。
クロック変換部１２１−１〜１２１−Ｍは、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、それぞれ所定の比率で周波数変換し、例えば１メガヘルツ間隔のクロック信号を生成する。クロック選択部１２２は、受信部１５−ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの正整数）からクライアント信号のクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号の周波数を測定する。クロック選択部１２２は、クロック変換部１２１−１〜１２１−Ｍから入力されるクロック信号の中から、クライアント信号のクロック周波数の２３９／２３８倍以上の周波数のクロック信号で、かつ、このクライアント信号のクロック周波数の２３９／２３８倍に最も近いものを選択する。ここで、クライアント信号のクロック周波数を２３９／２３８倍するのは、クライアント信号に制御情報等のオーバーヘッドを付加するビットレートを確保するためである。クロック選択部１２２は、上記の受信部１５−ｉに対応する収容部１６−ｉに、選択したクロック信号を入力する。
【００３７】
このような構成にすることで、クロック変換部１２は、複数の種類のクライアント信号に対して、クライアント信号に適した周波数のクロック信号を収容部１６−１〜１６−Ｎに入力し、収容部１６−１〜１６−Ｎはクライアント信号に適したビットレートの収容コンテナにクライアント信号を収容することができる。特に、受信部１５−１〜１５−Ｎが互いに異なる種類のクライアント信号を同時に受信した場合でも、収容部１６−１〜１６−Ｎは各クライアント信号に適したビットレートの収容コンテナにクライアント信号を収容する。
なお、受信部１５−１〜１５−Ｎに同一のクロック信号を有するクライアント信号が入力される場合は、クロック選択部１２２がクロック信号を１個のみ選択するようにしてもよい。この場合は、クロック選択部１２２には、例えば受信部１５−１など、１個の受信部からクロック信号が入力される。クロック選択部１２２は、クロック変換部１２１−１〜１２１−Ｍから入力されるクロック信号の何れかを選択し、選択したクロック信号を収容部１６−１〜１６−Ｎに入力する。このように、クロック選択部１２２が複数のクロック信号を選択する必要が無いので回路規模を削減できる。
なお、クロック変換部１２が出力するクロック信号の周波数に、規定周波数が含まれていてもよい。これにより、デジタル多重伝送装置１は、より多くのビットレートの収容コンテナを使用して、受信したクライアント信号により適した処理を行うことができる。
なお、受信部１５−１〜１５−Ｎが、クライアント信号の種類を示す情報をクライアント信号から読み出してクロック選択部１２２に入力し、クロック選択部１２２が、この情報に基づいてクロック信号を選択するようにしてもよい。クロック選択部１２２がクライアント信号の種類に応じた周波数のクロック信号を選択することにより、クライアント信号に適した周波数のクロック信号を収容部１６−１〜１６−Ｎに入力することができる。
【００３８】
なお、複数の周波数を出力するクロック変換部１２の構成は図３のものに限らない。
図４は、クロック変換部１２のもう１つの概略構成を示す構成図である。
同図において、クロック変換部１２は、周波数シンセサイザ１２６−１〜１２６−Ｎを含んで構成される。
周波数シンセサイザ１２６−ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの自然数）は、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、連続する周波数の何れかに周波数変換する。受信部１５−ｉからクライアント信号のクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号の周波数を測定する。周波数シンセサイザ１２６−ｉは、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、クライアント信号のクロック周波数の２３９／２３８倍の周波数に変換し、変換したクロック信号を出力する。
このような構成にすることで、図３の場合と同様の効果が得られる。
なお、受信部１５−１〜１５−Ｎが、同一のクロック周波数を有するクライアント信号のみを受信する場合は、デジタル多重伝送装置１が、クロック変換部１２に換えて、クロック発生部１１とは別のクロック発生部を備えるようにしてもよい。この場合このクロック発生部は、クライアント信号のクロック周波数に応じた、一定周波数のクロック信号を供給する。クロック変換部１３及び１４も同様である。
【００３９】
図５は、収容コンテナのデータ構成を示すデータ構成図である。
同図（ａ）はスタッフバイトを含む収容コンテナのデータ構成図である。同図（ａ）において、クライアント信号Ｔ２１は収容コンテナに収容されるクライアント信号である。また、収容コンテナＴ２２は、クライアント信号Ｔ２１の一部Ｔ２２１及びＴ２２３とスタッフバイトＴ２２２とオーバーヘッドＴ２２４とを含んで構成される。クライアント信号Ｔ２１の一部Ｔ２２１及びＴ２２３は、両者を併せてクライアント信号Ｔ２１に相当する。スタッフバイトＴ２２２は、クライアント信号Ｔ２１のビットレートが収容コンテナのペイロード容量よりも小さい場合に、ビットレートを調整するバイトである。収容部１６−１〜１６−Ｎは、スタッフバイトとしてビット値「０」を挿入する。オーバーヘッドＴ２２４は制御情報を含む。
同図（ｂ）はスタッフバイトを含まない収容コンテナのデータ構成図である。同図（ｂ）において、クライアント信号Ｔ２３は収容コンテナに収容されるクライアント信号である。また、収容コンテナＴ２４はクライアント信号Ｔ２４１とオーバーヘッドＴ２４２とを含んで構成される。クライアント信号Ｔ２４１はクライアント信号Ｔ２３に相当する。オーバーヘッドＴ２４２は、同図（ａ）のオーバーヘッドＴ２２４と同様、制御情報を含む。
【００４０】
収容部１６−１〜１６−Ｎは、クライアント信号のビットレートが収容コンテナのペイロード容量よりも小さい場合に、同図（ａ）のようにスタッフバイトを含む収容コンテナを生成する。収容部１６−１〜１６−Ｎは、このスタッフの位置の情報をオーバーヘッドに含める。一方、クライアント信号Ｔ２１のビットレートが収容コンテナのペイロード容量と同じ場合は、ビットレートを調整する必要はないのでスタッフバイトは不要である。この場合、収容部１６−１〜１６−Ｎは、同図（ｂ）のようにスタッフバイトを含まない収容コンテナを生成する。
【００４１】
図６は、伝送コンテナのデータ構成を示すデータ構成図である。
同図の収容コンテナＴ３１〜Ｔ３３は、時分割多重されて伝送コンテナに収容される収容コンテナである。また、伝送コンテナＴ３４はペイロード領域Ｔ３４１とオーバーヘッドＴ３４２とを含んで構成される。ペイロード領域Ｔ３４１は、時分割多重された収容コンテナＴ３１〜Ｔ３３を含む。オーバーヘッドは制御情報を含む。
【００４２】
次に、デジタル多重伝送装置１の動作について説明する。
図７は、デジタル多重伝送装置１が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
受信部１５−１〜１５−Ｎがクライアント信号を受信すると、収容部１６−１〜１６―ＮはＯＴＮに規定されたビットレート以外のビットレートの収容コンテナを生成する。そして、多重部１７は収容部１６−１〜１６−Ｎが生成した収容コンテナを多重して、ＯＴＮに規定されたビットレートの伝送コンテナを生成する。その後、送信部１８が伝送コンテナに誤り訂正符号等を付して伝送信号を生成し、生成した伝送信号を事業者ネットワークに送信する。
【００４３】
図８は、収容部１６−ｉが収容コンテナを生成して多重部１７に入力する処理手順を示すフローチャートである。
収容部１６−ｉは、デジタル多重伝送装置１が起動されると、この処理を開始する。
ステップＳ１において、収容部１６−ｉは、受信部１５−ｉからクライアント信号が入力されたか否かを判断する。入力されたと判断した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）はステップＳ２に移り、入力されていないと判断した場合（ステップＳ１：ＮＯ）はステップＳ１に戻る。
ステップＳ２において、収容部１６−ｉは、レートアダプテーションを行う。レートアダプテーションは、クライアント信号のビットレートを収容コンテナのペイロード容量に合わせる処理である。例えば、収容部１６−ｉは、クライアント信号のビットレートが収容コンテナのペイロード容量よりも小さい場合に、スタッフバイトを挿入するジャスティフィケーション処理を行う。
ステップＳ３において、収容部１６−ｉは、レートアダプテーションを行ったクライアント信号にオーバーヘッドを付加して収容コンテナを生成する。
ステップＳ４において、収容部１６−ｉは、生成した収容コンテナを多重部１７に入力する。その後、ステップＳ１に戻る。
【００４４】
図９は、多重部１７が伝送コンテナを生成して送信部１８に入力する処理手順を示すフローチャートである。
多重部１７は、デジタル多重伝送装置が起動されると、この処理を開始する。
ステップＳ２１において、多重部１７は、収容部１６−１〜１６−Ｎから収容コンテナが入力されたか否かを判断する。入力されたと判断した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）はステップＳ２２に移り、入力されていないと判断した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）はステップＳ２１に戻る。
ステップＳ２２において、多重部１７は、収容部１６−１〜１６−Ｎから受けた各収容コンテナを時分割多重する。
ステップＳ２３において、多重部１７は、時分割多重した収容コンテナにオーバーヘッドを付加して伝送コンテナを生成する。
ステップＳ２４において、多重部１７は、生成した伝送コンテナを送信部１８に入力する。その後、ステップＳ２１に戻る。
【００４５】
図１０は、デジタル多重伝送装置１が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置１が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置１が送信する伝送信号の第１の例を示す図である。
同図および以下の図において、ペイロード容量がＢビット／秒の収容コンテナ又は伝送コンテナを「ＯＤＵ［Ｂ］」で示す。また、ビットレートがＢビット／秒の送信信号を「ＯＴＵ［Ｂ］」で示す。
同図において、受信部１５−１はクロック周波数が１０．３１ギガビット／秒のクライアント信号１０ＧｂＥを受信する。受信部１５−２と受信部１５−４とはクロック周波数が８．５０ギガビット／秒のクライアント信号８ＧＦＣを受信する。受信部１５−３はクロック周波数が９．９５ギガビット／秒のクライアント信号ＳＴＭ−６４を受信する。
【００４６】
上記のように、クロック変換部１２のクロック選択部１２２は、収容部１６−１〜１６−Ｎ毎にクロック信号を選択し、選択したクロック信号を収容部１６−１〜１６−Ｎに入力する。クロック変換部１２は、例えば１．０ギガヘルツ刻みの周波数の中から周波数を選択し、収容部１６−１に１１．０ギガヘルツのクロック信号を入力する。この場合、クライアント信号のクロック周波数の２３９／２３８倍は、１０．３１×２３９／２３８＝１０．４３（ギガヘルツ）である。したがって、１１．０ギガヘルツのクロック信号が、この１０．４３ギガヘルツ以上で、かつ１０．４３ギガヘルツに最も近いクロック信号である。
同様に、クロック変換部１２は、収容部１６−２及び１６−４に９．０ギガヘルツのクロック信号を入力し、収容部１６−３に１０．０ギガヘルツのクロック信号を入力する。
【００４７】
収容部１６−１は、受信部１５−１から入力される、クロック周波数が１０．３１ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が１１．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。収容部１６−２及び１６−４は、それぞれ受信部１５−２及び１５−４から入力される、クロック周波数が８．５０ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が９．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。収容部１６−３は、受信部１５−３から入力される、クロック周波数が９．９５ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が１０．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。これらの収容コンテナは、国際標準規格などで規定されたビットレートと異なるビットレートの収容コンテナである。
このように、クロック変換部１２は、クライアント信号のクロック周波数にオーバーヘッド分の周波数を加えた周波数より高く、かつ、これに近い周波数のクロック信号を選択する。
なお、クロック変換部１２が１．０ギガヘルツ刻み以外の粒度の周波数からクロック信号を選択するようにしてもよいし、連続した周波数からクロック信号を選択するようにしてもよい。
【００４８】
多重部１７は、収容部１６−１〜１６−Ｎから入力される伝送コンテナを多重して伝送コンテナＯＤＵ３に収容する。
ここで、多重部１７が収容コンテナを多重する際、収容コンテナのビットレートの和が伝送コンテナのペイロード容量以下であること必要である。図１０では、収容コンテナのビットレートの和は、（１１．０＋９．０＋１０．０＋９．０）×２３９／２３８＝３９．２（ギガビット／秒）である。これに対して伝送コンテナＯＤＵ３のペイロード容量は４０．２ギガビット／秒であり、上記の条件を満たす。したがって、多重部１７はこれらの収容コンテナを多重して伝送コンテナＯＤＵ３に収容できる。なお、２３９／２３８は、収容コンテナのペイロード容量に対する収容コンテナのビットレートの値である。収容コンテナのビットレートはペイロード容量にオーバーヘッド容量などが加わったものになる。そのため収容コンテナを伝送コンテナに収容する際には収容コンテナのビットレートの和が伝送コンテナのペイロード容量以下になっている必要がある。
なお、多重部１７は、収容コンテナを多重して伝送コンテナに収容する際、必要に応じて、ビットレートを調整するためのスタッフ処理や周波数の偏差を吸収するジャスティフィケーション処理を施す。
なお、デジタル多重伝送装置１が受信するクライアント信号の数は４以外でもよい。
【００４９】
なお、収容部１６−１〜１６−Ｎの一部が、国際標準規格などで規定されたビットレートの収容コンテナを用いるようにしてもよい。
図１１は、デジタル多重伝送装置１が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置１が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置１が送信する伝送信号の第２の例を示す図である。同図は、収容部１６−３が収容コンテナＯＤＵ２にクライアント信号を収容する点が、図１０と異なる。
ここで、収容コンテナＯＤＵ２のビットレートは１０．０ギガビット／秒（１０．０３７ギガビット／秒）であり、収容コンテナのビットレートの和は図１０の場合と同様、３９．２ギガビット／秒である。したがって、図１０の場合と同様、多重部１７はこれらの収容コンテナを多重して伝送コンテナＯＤＵ３に収容できる。
【００５０】
図１２は、デジタル多重伝送装置１が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置１が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置１が送信する伝送信号の第３の例を示す図である。
同図において、受信部１５−１及び１５−２はクロック周波数が１０．７１ギガビット／秒のクライアント信号ＯＴＵ２を受信する。受信部１５−３及び１５−４はクロック周波数が８．５０ギガビット／秒のクライアント信号８ＧＦＣを受信する。
収容部１６−１及び１６−２は、それぞれ受信部１５−１及び１５−２から入力される、クロック周波数が１０．７１ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が１１．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。収容部１６−３及び１６−４は、それぞれ受信部１５−３及び１５−４から入力される、クロック周波数が８．５０ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が９．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。
これらの収容コンテナは、国際標準規格などで規定されたビットレートと異なるビットレートの収容コンテナである。
【００５１】
多重部１７は、収容部１６−１〜１６−Ｎから入力される伝送コンテナを多重して、伝送コンテナＯＤＵ３に収容する。送信部１８は、多重部１７から入力される伝送コンテナから伝送信号ＯＴＵ３を生成して送信する。
デジタル多重伝送装置１は、クライアント信号ＯＴＵ２を、このクライアント信号のビットレートより大きいペイロード容量の収容コンテナに収容するので、クライアント信号をビットの値や配置を変更せずに（すなわち、ビットトランスペアレントに）収容することができる。しかも、国際標準規格などで規定されたビットレートと異なるビットレートの収容コンテナを用いることにより、収容効率を低下させずに収容することができる。
【００５２】
例えば、ビットレートが１０．７１ギガビット／秒のクライアント信号ＯＴＵ２を、ペイロード容量が９．９９５ギガビット／秒の収容コンテナＯＤＵ２に収容する場合は、クライアント信号のビットレートが収容コンテナのペイロード容量よりも大きいので、例えば、クライアント信号ＯＴＵ２を終端し、クライアント信号に対してビットレートを調整する処理を行う必要がある。このため、クライアント信号をビットトランスペアレントに収容することができない。これに対して、デジタル多重伝送装置１では、上述の通りクライアント信号をビットトランスペアレントに収容するので、クライアント信号のオーバーヘッドがそのまま通信事業者のネットワーク上を送信される。これにより、クライアント信号のトランスペアレンシが向上する。また、ユーザの通信装置とデジタル多重伝送装置１とが、それぞれ信号のオーバーヘッドを自由に使うことができ、ユーザのネットワークと通信事業者のネットワークとの独立性を維持することができる。
【００５３】
図１３は、デジタル多重伝送装置１が送信した伝送信号を受信するデジタル多重伝送装置８の概略構成を示す構成図である。
同図において、デジタル多重伝送装置８は、クロック変換部８２〜８４と受信部８５と分離部８６と復元部８７−１〜８７−Ｎ（Ｎは正整数）と送信部８８−１〜８８−Ｎを含んで構成される。
受信部８５は、デジタル多重伝送装置１からの伝送信号を受信して、受信した伝送信号からクロック信号を再生し、また、受信した伝送信号をデジタルのデータ信号に変換する。
クロック変換部８２は、受信部８５からクロック信号が入力されると、デジタル多重伝送システムの国際標準規格などにおいて、デジタル多重伝送装置１のクロック変換部１３のクロック周波数に対応して規定されている周波数のクロック信号に変換する。クロック変換部８２は予め定められた比率で周波数変換を行うことにより、この周波数変換を行う。
【００５４】
クロック変換部８３は、受信部８５からクロック信号が入力されると、デジタル多重伝送装置１のクロック変換部１２のクロック周波数に対応する周波数のクロック信号に変換する。クロック変換部８３は予め定められた比率で周波数変換を行うことにより、この周波数変換を行う。なお、デジタル多重伝送装置１が伝送コンテナのオーバーヘッドに各収容コンテナのクロック周波数の情報を含めて送信し、受信部８５または分離部８６がこの情報を読み出し、クロック変換部８３が読み出した情報に応じた周波数にクロック信号を変換するようにしてもよい。
クロック変換部８４は、受信部８５からクロック信号が入力されると、デジタル多重伝送装置１が受けたクライアント信号のクロック周波数と同じ周波数に変換する。この、クライアント信号のクロック周波数と同じ周波数は、デジタル多重伝送システムの国際標準規格などで規定されていない周波数である。クロック変換部８４は予め定められた比率で周波数変換を行うことにより、この周波数変換を行う。なお、クロック変換部８４が、クロック変換部８３が出力するクロック信号の周波数に応じた周波数に、クロック信号を変換するようにしてもよい。
クロック変換部８２は、変換したクロック信号を分離部８６に入力する。クロック変換部８３は変換したクロック信号を復元部８７−１〜８７−Ｎに入力する。クロック変換部８４は変換したクロック信号を送信部８８−１〜８８−Ｎに入力する。
【００５５】
分離部８６は、受信部８５から入力される信号から各収容コンテナ信号を読み出し、復元部８７−１〜８７−Ｎに入力する。
復元部８７−ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの正整数）は、受信部８５から入力される収容コンテナからクライアント信号を読み出し、送信部８８−ｉに入力する。
送信部８８−ｉは、復元部８７−ｉから入力されるクライアント信号を送信する。
以上により、デジタル多重伝送装置８は、デジタル多重伝送装置１が受信したクライアント信号を復元して送信する。
【００５６】
以上のように、デジタル多重伝送装置１では、クロック変換部１２が収容部１６−１〜Ｎに国際標準規格などで規定されていない周波数のクロック信号を入力する。したがって、クロック変換部１２は、例えばＯＴＮで規定されている周波数のように離散的な周波数ではなく、クライアント信号に適した周波数にクロック信号を変換することができる。これにより、収容部１６−１〜１６−Ｎは、クライアント信号に適したペイロード容量の収容コンテナを用いることができ、収容コンテナに大きな容量のスタッフバイトを含める必要がないので、収容効率が低下しない。例えば、４ギガビット／秒のビットレートのクライアント信号に対しては、ペイロード容量が４ギガビット／秒の収容コンテナを用いることができる。また、１５ギガビット／秒のビットレートのクライアント信号に対しては、ペイロード容量が１５ギガビット／秒の収容コンテナを用いることができる。
【００５７】
従来技術では、例えば収容コンテナのペイロード容量として２．５ギガビット／秒と１０ギガビット／秒と４０ギガビット／秒とが規定されている場合、ビットレートが４ギガビット／秒のクライアント信号に対しては、２．５ギガビット／秒の収容コンテナでは小さすぎるため、１０ギガビット／秒の収容コンテナを用いるか、あるいは符号変換などの処理を行ってビットレートを低減して２．５ギガビット／秒の収容コンテナに収容する必要があった。つまり従来技術ではクライアント信号収容の収容効率が低かった、あるいは、追加の信号処理が必要であったのに対し、デジタル多重伝送装置１は、収容コンテナのペイロード容量の自由度が大きく、追加の信号処理をすることなく高い収容効率でクライアント信号を直接収容することができる。
【００５８】
一方、多重部１７は、国際標準規格などで規定されるビットレートの伝送コンテナを使用する。多重部１７は、この伝送コンテナに単一もしくは複数の収容コンテナを多重する。例えば、多重部１７は、ＯＴＮで規定されるペイロード容量が４０ギガビット／秒の伝送コンテナに、ビットレートが、それぞれ１０ギガビット／秒と５ギガビット／秒と１６ギガビット／秒と９ギガビット／秒との４個の収容コンテナを多重する。
この収容コンテナのビットレートの和は、（１０＋５＋１６＋９＝４０）であり、４０ギガビットを超えないので、多重部１７は、これらの収容コンテナを多重してペイロード容量が４０ギガビット／秒の伝送コンテナに収容することができる。
このように、多重部１７が複数種類の収容コンテナを組み合わせて多重することで効率のよい多重を行なうことができる。
【００５９】
なお、収容部１６−１〜１６−Ｎが、連続的なペイロード容量の収容コンテナの中の１個の収容コンテナを用いるようにしてもよいし、離散的だが細かな粒度のペイロード容量の収容コンテナの中から１個の収容コンテナを用いるようにしてもよい。収容部１６−１〜１６−Ｎは、クロック変換部１２から入力されるクロック信号の周波数に応じたペイロード容量の収容コンテナを用いる。
例えば、５．１２３ギガビット／秒のビットレートを持つクライアント信号に対して、ペイロード容量が５．１２３ギガビット／秒の収容コンテナを用いてもよいし、０．１ギガビット／秒単位に０．１ギガビット／秒の粒度のペイロード容量の収容コンテナの中から、ペイロード容量が５．２ギガビット／秒の収容コンテナを選択するようにしてもよい。さらにクライアント信号のビットレートが持つクロック偏差を考慮して余裕を持たせたペイロード容量を用いるようにしてもよい。例えば、ビットレートが５．１２３ギガビット／秒のクライアント信号に対して、５．３ギガビット／秒のペイロード容量の収容コンテナを用いる。
【００６０】
（第１変形例）
次に、本実施形態におけるデジタル多重伝送装置１の第１の変形例であるデジタル多重伝送装置２について説明する。
デジタル多重伝送装置１では、クロック変換部１２はクロック発生部１１から入力されるクロック信号を周波数変換する。これに対してデジタル多重伝送装置２では、クロック変換部２２−１〜２２−Ｎ（Ｎは正整数であり、受信部の個数である。）は受信部２５−１〜２５−Ｎがクライアント信号から再生するクロック信号を周波数変換する。
図１４は、デジタル多重伝送装置２の概略構成を示す構成図である。
同図において、デジタル多重伝送装置２は、クロック発生部１１とクロック変換部２２−１〜２２−Ｎ及び１３及び１４と受信部２５−１〜２５−Ｎと、収容部１６−１〜１６−Ｎと、多重部１７と、送信部１８とを含んで構成される。
同図において、図２の各部に対応する部分には同一の符号（１１、１３、１４、１６−１〜１６−Ｎ、１７、１８）を付し、その説明を省略する。
【００６１】
受信部２５−ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの正整数）は、図２の受信部１５−ｉと同様、受光部（不図示）と増幅部（不図示）とクロック＆データリカバリ部（不図示）とを含んで構成され、光信号を受信して電気信号に変換し、この電気信号を増幅し、増幅した電気信号からクロック信号を再生し、この電気信号をデジタルのデータ信号に変換する。受信部２５−ｉは、再生したクロック信号をクロック変換部２２−ｉに入力する点で、図２の受信部１５−ｉと異なる。
クロック変換部２２−ｉは、受信部２５−ｉからクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号を、非規定周波数のクロック信号に変換する。クロック変換部２２−ｉは変換したクロック信号を収容部１６−ｉに入力する。
【００６２】
このように、デジタル多重伝送装置２は、クライアント信号から再生したクロック信号を収容部１６−１〜１６−Ｎに入力するので、収容部１６−１〜１６−Ｎは、クライアント信号に応じたビットレートで収容コンテナを生成することができる。これにより、クライアント信号のビットレートと収容コンテナのペイロード容量が同一もしくは同期したものになるので、ビット同期マッピングや固定のスタッフバイト挿入でのクライアント信号収容が可能となり、レートアダプテーションを行う必要がない。
【００６３】
（第２変形例）
次に、本実施形態におけるデジタル多重伝送装置１の第２の変形例であるデジタル多重伝送装置３について説明する。
デジタル多重伝送装置２では、クロック変換部１３はクロック発生部１１から入力されるクロック信号を周波数変換して、規定比率のクロック信号を供給する。一方、デジタル多重伝送装置３では、受信部２５−１〜２５−Ｎがクライアント信号から復元するクロック信号の一つを選び所定の比率で周波数変換することによって、規定周波数のクロック信号を生成することができる。デジタル多重伝送装置３では、クロック変換部３３は、受信部２５−１がクライアント信号から再生するクロック信号を周波数変換する。
【００６４】
図１５は、デジタル多重伝送装置３の概略構成を示す構成図である。
同図において、デジタル多重伝送装置３は、クロック発生部１１とクロック変換部２２−１〜２２−Ｎ及び３３及び１４と受信部２５−１〜２５−Ｎと収容部１６−１〜１６−Ｎと多重部１７と送信部１８とを含んで構成される。
同図において、図１４の各部に対応する部分には同一の符号（１１、２２−１〜２２−Ｎ、１４、２５−１〜２５−Ｎ、１６−１〜１６−Ｎ、１７、１８）を付し、その説明を省略する。
クロック変換部３３は、受信部２５−１からクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号を、規定周波数のクロック信号に変換する。
【００６５】
このように、クロック変換部３３は受信部２５−１から入力されるクロック信号を周波数変換して、図２のクロック変換部１３と同様のクロック信号を多重部１７に入力するので、多重部１７はデジタル多重伝送装置１の場合と同様に伝送コンテナを生成できる。
なお、クライアント信号から再生したクロック信号を周波数変換するクロック変換部は、上記のデジタル多重伝送装置２やデジタル多重伝送装置３のものに限らず、クロック変換部２２−１〜２２−Ｎ及び１３及び１４の全部または一部であればよい。例えば、図１４のクロック変換部２２−１〜２２−Ｎと１３と１４との全部のクロック変換部がクライアント信号から再生するクロック信号を周波数変換するようにしてもよい。あるいは、クロック変換部１３と１４とがクライアント信号から再生するクロック信号を周波数変換するようにしてもよい。
なお、図１５のようにクロック変換部３３が多重部１７に供給するクロック信号とクロック変換部１４が送信部１８に供給するクロック信号とが非同期となる場合は、クロック変換部１４が高めの周波数のクロック信号を出力するようにして、多重した信号をもれなく、効率的に、送信できるようにする。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
図１６は、本発明の第２の実施形態におけるデジタル多重伝送装置４の概略構成を示す構成図である。
同図において、デジタル多重伝送装置４は、クロック発生部１１とクロック変換部１２及び４３及び４４と受信部１５−１〜１５−Ｎと、収容部１６−１〜１６−Ｎと、多重部４７と、送信部４８とを含んで構成される。クロック発生部１１及びクロック変換部１２と、クロック発生部１１及びクロック変換部４３と、クロック発生部１１及びクロック変換部４４とが、本発明の非規定周波数クロック供給部に対応する。
同図において、図２の各部に対応する部分には同一の符号（１１、１２、１５−１〜１５−Ｎ、１６−１〜１６−Ｎ）を付し、その説明を省略する。
クロック変換部４３及び４４は、クロック発生部１１からクロック信号が入力されると、クロック変換部１２と同様に、入力されたクロック信号を、非規定周波数のクロック信号に変換する。具体的には、クロック変換部４３は、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、１．２４４ギガヘルツ又は、２．４９９ギガヘルツ又は、１０．０３７ギガヘルツ又は、１０．４００ギガヘルツ又は、４０．３１９ギガヘルツ又は、４１．７７４ギガヘルツ又は、４１．７８６ギガヘルツ又は、１０４．７９４ギガヘルツ以外の周波数のクロック信号に変換する。クロック変換部４４は、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、２．６６６ギガヘルツ又は、１０．７０９ギガヘルツ又は、１１．０９６ギガヘルツ又は、４３．０１８ギガヘルツ又は、４４．５７１ギガヘルツ又は、４４．５８３ギガヘルツ又は、１１１．８１０ギガヘルツ以外の周波数のクロック信号に変換する。
クロック変換部４３は変換したクロック信号を多重部４７に入力する。クロック変換部４４は変換したクロック信号を送信部４８に入力する。
【００６７】
多重部４７は、図２の多重部１７と同様に、収容部１６−１〜１６−Ｎが生成した１個または複数の収容コンテナを伝送コンテナに多重するとともに、必要に応じて制御情報などのオーバーヘッドを付加する。多重部４７は、クロック変換部４３から供給される非規定周波数のクロック信号に同期してこれらの処理を行なう点で、図２の多重部１７と異なる。
送信部４８は、図２の送信部１８と同様に、多重部４７から受けた信号に誤り訂正符号などを付加して伝送信号を生成し、事業者ネットワークに送信する。送信部４８は、クロック変換部４４から供給される非規定周波数のクロック信号に同期してこれらの処理を行なう点で、図２の送信部１８と異なる。
【００６８】
図１７は、デジタル多重伝送装置４が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
受信部１５−１〜１５−Ｎがクライアント信号を受信すると、収容部１６−１〜１６―ＮはＯＴＮに規定されたビットレート以外のビットレートの収容コンテナを生成する。そして、多重部４７は収容部１６−１〜１６−Ｎが生成した収容コンテナを多重して、ＯＴＮに規定されたビットレート以外のビットレートの伝送コンテナを生成する。その後、送信部４８が伝送コンテナに誤り訂正符号等を付して伝送信号を生成し、生成した伝送信号を事業者ネットワークに送信する。
多重部４７は、クロック変換部４３から供給される非規定周波数のクロック信号に同期することで、国際標準規格などで規定される離散的なビットレート以外の伝送コンテナを使用する。これにより、単一もしくは複数の収容コンテナを伝送コンテナに多重する際に、収容コンテナのビットレートに適したペイロード容量の伝送コンテナを用いることができるので、伝送効率が低下しない。
例えば、デジタル多重伝送装置４は、１１ギガビット／秒の収容コンテナを４個送信する場合、４４ギガビット／秒の伝送コンテナ１個を用いて送信する。また、デジタル多重伝送装置４は、１２ギガビット／秒の収容コンテナを４個送信する場合、４８ギガビット／秒の伝送コンテナ１個を用いて送信する。
【００６９】
図１８は、デジタル多重伝送装置４が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置４が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置４が送信する伝送信号の第１の例を示す図である。クロック変換部１２と同様に、クロック変換部４３及び４４は、複数のクロック選択部を具備しそれぞれ収容コンテナや伝送コンテナに応じた周波数のクロック信号を出力する。
同図において、受信部１５−１と受信部１５−４とはクロック周波数が１０．３１ギガビット／秒のクライアント信号１０ＧｂＥを受信する。受信部１５−２はクロック周波数が８．５０ギガビット／秒のクライアント信号８ＧＦＣを受信する。受信部１５−３はクロック周波数が１７．００ギガビット／秒のクライアント信号１６ＧＦＣを受信する。
【００７０】
図１０の場合と同様に、収容部１６−１〜１６−Ｎは、クロック変換部１２から供給されるクロック信号に同期して動作し、クライアント信号を収容コンテナに収容する。
収容部１６−１及び１６−４は、それぞれ受信部１５−１及び１５−４から入力される、クロック周波数が１０．３１ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が１１．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。収容部１６−２は、受信部１５−２から入力される、クロック周波数が８．５０ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が９．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。収容部１６−３は、受信部１５−３から入力される、クロック周波数が１７．００ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が１７．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。
これらの収容コンテナは、国際標準規格などで規定されたビットレートと異なるビットレートの収容コンテナである。
【００７１】
多重部４７は、収容部１６−１〜１６−Ｎから入力される伝送コンテナを多重して、ペイロード容量が４９．０ギガビット／秒の伝送コンテナに収容する。
図１０の場合と同様に、多重部４７は、収容コンテナを多重して伝送コンテナに収容する際、必要に応じて、ビットレートを調整するためのスタッフ処理や周波数の偏差を吸収するジャスティフィケーション処理を施す。
送信部４８は、多重部４７から入力される伝送コンテナに７％冗長度の誤り訂正符号を付加して、５２．５ギガビット／秒の伝送信号として送信する。そのために、クロック変換部４４は、多重部４７が付加する誤り訂正符号の冗長度を予め記憶する。クロック変換部４４は、クロック変換部４３が出力するクロック信号の周波数を測定し、測定した周波数に冗長度を乗じた周波数を算出する。クロック変換部４４は、算出した周波数以上、かつ、この周波数に最も近い周波数のクロック信号を選択して送信部４８に供給する。送信部４８は、７％冗長度の誤り訂正符号として、ＯＴＮで規定されている誤り訂正符号を付加する。
このように、クロック変換部４４は、送信部４８が付加する誤り訂正符号の冗長度に応じたクロック信号を供給することにより、送信部４８は伝送コンテナの信号をもれなく、効率よく、送信することができる。
なお、送信部４８が、伝送コンテナにＯＴＮで規定されている以外の誤り訂正符号を付加するようにしてもよいし、７％以外の冗長度の誤り訂正符号を付加するようにしてもよい。あるいは、送信部４８が誤り訂正符号を付加しないようにしてもよい。
【００７２】
図１８の例では、収容コンテナのビットレートの和は（１１．０＋９．０＋１７．０＋１１．０）×２３９／２３８＝４８．２（ギガビット／秒）である。このため、多重部４７は、例えば１ギガビット／秒の粒度の伝送コンテナのうち、ペイロード容量が４８．０ギガビット／秒の伝送コンテナではなく、４９．０ギガビット／秒の伝送コンテナを用いる。
また、送信部４８は、７％冗長度の誤り訂正符号を付加した、４９．０×２５５／２３８＝５２．５（ギガビット／秒）の伝送信号を送信する。
【００７３】
なお、デジタル多重伝送装置４が受信するクライアント信号は、ＯＴＮで規定されているビットレートの信号であってもよい。
図１９は、デジタル多重伝送装置４が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置４が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置４が送信する伝送信号の第２の例を示す図である。
同図において、受信部１５−１〜１５−Ｎはクロック周波数が１０．７１ギガビット／秒のクライアント信号ＯＴＵ２を受信する。
収容部１６−１〜１６−Ｎは、それぞれ受信部１５−１〜１５−４から入力される、クロック周波数が１０．７１ギガビット／秒のクライアント信号を、ペイロード容量が１１．０ギガビット／秒の収容コンテナに収容する。
これらの収容コンテナは、国際標準規格などで規定されたビットレートと異なるビットレートの収容コンテナである。
【００７４】
多重部４７は、収容部１６−１〜１６−Ｎから入力される伝送コンテナを多重して、ペイロード容量が４５．０ギガビット／秒の伝送コンテナに収容する。
送信部４８は、多重部４７から入力される伝送コンテナに、７％冗長度の誤り訂正符号を付加して、ビットレートが４８．２ギガビット／秒の伝送信号を生成し、送信する。
デジタル多重伝送装置４は、クライアント信号ＯＴＵ２を、このクライアント信号のビットレートより大きいペイロード容量の収容コンテナに収容するので、クライアント信号をビットトランスペアレントに収容することができる。しかも、国際標準規格などで規定されたビットレートと異なるビットレートの収容コンテナを用いることにより、収容効率を低下させずに収容することができる。
これにより、図１２の場合と同様の効果が得られる。
【００７５】
このように、デジタル多重伝送装置４は、非規定周波数のクロック信号を用いて、国際標準規格などで規定される離散的なビットレート以外の伝送コンテナを使用する。これにより、収容コンテナのビットレートに応じたペイロード容量の伝送コンテナを用いることができ、伝送効率が低下しない。
【００７６】
＜第３の実施形態＞
図２０は、本発明の第３の実施形態におけるデジタル多重伝送装置５の概略構成を示す構成図である。
同図において、デジタル多重伝送装置５は、クロック発生部１１とクロック変換部５２及び４３及び４４と受信部１５−１〜１５−Ｎと、収容部５６−１〜５６−Ｎと、多重部４７と、送信部４８とを含んで構成される。クロック発生部１１及びクロック変換部５２が本発明の規定周波数クロック供給部に対応する。また、クロック発生部１１及びクロック変換部４３と、クロック発生部１１及びクロック変換部４４とが、本発明の非規定周波数クロック供給部に対応する。
同図において、図２の各部に対応する部分には同一の符号（１１、１５−１〜１５−Ｎ）を付し、その説明を省略する。
【００７７】
クロック変換部５２は、クロック発生部１１からクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号を、規定周波数のクロック信号に変換する。具体的には、クロック変換部５２は、クロック発生部１１から入力されるクロック信号を、１．２４４ギガヘルツ又は、２．４９９ギガヘルツ又は、１０．０３７ギガヘルツ又は、１０．４００ギガヘルツ又は、４０．３１９ギガヘルツ又は、４１．７７４ギガヘルツ又は、４１．７８６ギガヘルツ又は、１０４．７９４ギガヘルツのいずれかの周波数のクロック信号に変換する。
一方、クロック変換部４３及び４４は、クロック発生部１１からクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号を、非規定周波数のクロック信号に変換する。クロック変換部５２は、変換したクロック信号を収容部５６−１〜５６−Ｎに入力する。クロック変換部４３は変換したクロック信号を多重部４７に入力する。クロック変換部４４は変換したクロック信号を送信部４８に入力する。
【００７８】
収容部５６−ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの正整数）は、図２の収容部１６−ｉと同様、受信部１５−ｉから入力されるクライアント信号にレートアダプテーションを行い、オーバーヘッドを付加して収容コンテナを生成し、生成した収容コンテナを多重部４７に入力する。収容部５６−ｉは、クロック変換部５２から供給される規定周波数のクロック信号に同期してこれらの処理を行なう点で、図２の収容部１６−ｉと異なる。
多重部４７は、図２の多重部１７と同様に、収容部５６−１〜５６−Ｎが生成した１個または複数の収容コンテナを伝送コンテナに多重するとともに、必要に応じて制御情報などのオーバーヘッドを付加する。多重部４７は、クロック変換部４３から供給される非規定周波数のクロック信号に同期してこれらの処理を行なう点で、図２の多重部１７と異なる。
送信部４８は、図２の送信部１８と同様に、多重部４７から受けた信号に誤り訂正符号などを付加して伝送信号を生成し、事業者ネットワークに送信する。送信部４８は、クロック変換部４４から供給される非規定周波数のクロック信号に同期してこれらの処理を行なう点で、図２の送信部１８と異なる。
【００７９】
図２１は、デジタル多重伝送装置５が生成する収容コンテナ及び伝送コンテナのビットレートを示す図である。
受信部１５−１〜１５−Ｎがクライアント信号を受信すると、収容部５６−１〜５６―ＮはＯＴＮに規定されたビットレートの収容コンテナを生成する。そして、多重部４７は収容部５６−１〜５６−Ｎが生成した収容コンテナを多重して、ＯＴＮに規定されたビットレート以外のビットレートの伝送コンテナを生成する。その後、送信部４８が伝送コンテナに誤り訂正符号等を付して伝送信号を生成し、生成した伝送信号を事業者ネットワークに送信する。
【００８０】
図２２は、デジタル多重伝送装置５が受信するクライアント信号と、デジタル多重伝送装置５が用いる収容コンテナおよび伝送コンテナとデジタル多重伝送装置５が送信する伝送信号の例を示す図である。
同図において、受信部１５−１と受信部１５−２とはクロック周波数が９．９５ギガビット／秒のクライアント信号ＳＴＭ−６４を受信する。受信部１５−３はクロック周波数が２．４９ギガビット／秒のクライアント信号ＳＴＭ−１６を受信する。
クロック変換部５２は収容部５６−１〜５６−Ｎに規定周波数のクロック信号を入力し、クロック変換部４３及び４４はそれぞれ多重部４７及び送信部４８に非規定周波数のクロック信号を入力する。
収容部５６−１及び５６−２は、それぞれ受信部１５−１及び１５−２から入力されるクライアント信号を、収容コンテナＯＤＵ２に収容する。収容部５６−３は、受信部１５−３から入力されるクライアント信号を、収容コンテナＯＤＵ１に収容する。
これらの収容コンテナは、国際標準規格などで規定されたビットレートの収容コンテナである。
多重部４７は、収容部５６−１〜５６−Ｎから入力される収容コンテナを多重し、ペイロード容量が２３．０ギガビットの伝送コンテナに収容する。伝送部４８は、多重部４７から入力される伝送コンテナに、７％冗長度の誤り訂正符号を付加し、２４．６ギガビット／秒の伝送信号を送信する。
【００８１】
このように、多重部４７はＯＴＮに規定された離散的なビットレート以外のビットレートの伝送コンテナを生成するので、ＯＴＮに規定された離散的なビットレートの伝送コンテナを用いる場合と異なり、収容コンテナに応じて適切なビットレートの伝送コンテナを生成することができる。これにより、デジタル多重伝送装置５は、送信する収容コンテナのみを多重して伝送コンテナに収容する。したがって、送信する収容コンテナの個数に関わらず、規定のビットレートの収容コンテナを規定の個数だけ多重する従来のデジタル多重伝送装置と比較して、伝送効率が向上する。すなわち、従来のデジタル多重伝送装置は、規定の個数分の収容コンテナが無い場合には、空きの収容コンテナを合わせて規定の個数の収容コンテナとし、これらを多重して伝送する。これに対して、デジタル多重伝送装置５では、空きの収容コンテナを合わせずに、従来のデジタル多重伝送装置よりも伝送ビットレートを低減させる。
【００８２】
例えば、上述の図２２の場合、収容コンテナのビットレートの和は（１０．０４＋１０．０４＋２．５０）×２３９／２３８＝２２．６７（ギガビット／秒）である。したがって、従来のデジタル多重伝送装置では、これらの収容コンテナをペイロード容量が４０．１５０ギガビット／秒の伝送コンテナＯＤＵ３に多重する。これに対して、デジタル多重伝送装置５は、これらの収容コンテナをペイロード容量が２３．０ギガビットの伝送コンテナに多重するので、無駄なペイロード容量を無くすことができる。また、例えば１０ギガビット／秒の収容コンテナを３個伝送する場合、従来のデジタル多重伝送装置は４０ギガビット／秒の伝送コンテナ１個で送信する。その際、１０ギガビット／秒分のペイロード容量が空きになる。これに対して、デジタル多重伝送装置５は、３０ギガビット／秒の伝送コンテナ１個で送信する。これにより、無駄なペイロード容量を無くすことができる。また、デジタル多重伝送装置５に、４０ギガビット／秒よりも低速動作の電子回路や光送受信モジュールを用いることができる。また、ビットレート低減により、伝送距離の延伸が期待できる。
また、１０ギガビット／秒の収容コンテナを５個転送する場合は、従来のデジタル多重伝送装置は４０ギガビット／秒の伝送コンテナ２個で送信する。これに対して、デジタル多重伝送装置５は、規定のビットレートよりも高い５０ギガビット／秒の伝送コンテナ１個で伝送する。このように、１個の伝送コンテナで送信することにより、送信する信号の数を削減し、効率的にクライアント信号を送信することができる。ここで、送信部４８の光送信モジュール（不図示）は、５０ギガビット／秒の伝送速度に対応する動作範囲を有する。
【００８３】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、デジタル多重伝送装置に用いて好適である。
【符号の説明】
【００８５】
１、２、３、４、５、８  デジタル多重伝送装置
１１  クロック発生部
１２、１３、１４、２２−１〜Ｎ、３３、４３、４４、５２、８２、８３、８４  クロック変換部
１５−１〜Ｎ、２５−１〜Ｎ、８５  受信部
１６−１〜Ｎ、５６−１〜Ｎ  収容部
１７、４７  多重部
１８、４８、８８−１〜Ｎ  送信部
８６  分離部
８７−１〜Ｎ  復元部
【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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【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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