(57)【要約】【課題】ビットレート変更に要する時間を短縮する。【解決手段】第一のフレーム内に複数の第二のフレームを収容して送信する光伝送装置は、複数の第二のフレームのうちの特定の第二のフレームのビットレートを変更するとき、第一のフレームのタイムスロットにおいて、第二のフレーム用に既設定されたタイムスロットへ特定の第二のフレームのビットレート増加に対応するタイムスロットを新規に追加して割り当て、新規追加タイムスロット及び既設定タイムスロットについて、データの書込速度及び読出速度と書込みから読出しまでの遅延時間との双方が一致するように設定し、新規追加タイムスロットに対してはダミー信号を入力し、データの書込速度及び読出速度と書き込みから読み出しまでの遅延時間との双方が一致した後、特定の第二のフレームのビットレートが予め定められたビットレートに設定されるように、新規追加タイムスロット及び既設定タイムスロットへ第二のフレームを収容する。【選択図】図６
2014123892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のフレーム内に複数の第二のフレームを収容して送信する光伝送装置であって、
前記複数の第二のフレームのうちの特定の第二のフレームのビットレートを変更するとき、前記第一のフレームのタイムスロットにおいて、前記第二のフレーム用に既設定されたタイムスロットへ前記特定の第二のフレームのビットレート増加に対応するタイムスロットを新規に追加して割り当てる手段と、
前記新規に追加されたタイムスロットについてのデータの書込速度及びデータの読出速度とデータの書込みから読出しまでの遅延時間との双方が、前記既設定のタイムスロットについての各タイムスロットのデータの書込速度及びデータの読出速度とデータの書き込みから読み出しまでの遅延時間との双方に一致するように設定し、前記新規追加のタイムスロットに対してはデータとしてダミー信号を入力する手段と、
前記データの書込速度及びデータの読出速度と前記データの書き込みから読み出しまでの遅延時間との双方が一致した後、前記特定の第二のフレームのビットレートが予め定められたビットレートに設定されるように、前記新規追加のタイムスロット及び前記既設定のタイムスロットへ前記第二のフレームを収容する手段と、
を備える光伝送装置。
【請求項２】
前記第二のフレームのビットレート変更前のビットレートをＢｂと定義し、かつ前記第二のフレームのビットレート変更後のビットレートをＢａと定義したとき、前記変更前のビットレートＢｂと前記変更後のビットレートＢａとが整数比であるかを確認する手段
を更に備える請求項１記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記第二のフレームのビットレート変更前のタイムスロット数をＴＳｂと定義し、かつ前記第二のフレームのビットレート変更後のタイムスロット数をＴＳａと定義し、Ｂｂ／ＴＳｂ≠Ｂａ／ＴＳａの関係が成立するとき、前記第一のフレームのタイムスロットに対して前記新規追加のタイムスロットを割り当てる前に、前記第二のフレームのビットレートをＢａ×（Ｔｂ／Ｔａ）−Ｂｂ分だけ変更する手段
を更に備える請求項２記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記データの書込速度及びデータの読出速度と前記データの書込みから読出しまでの遅延時間との双方が一致したことを、前記第二のフレームが伝送される全てのノードで確認させるための情報を送信する手段
を更に備える請求項１、２または３記載の光伝送装置。
【請求項５】
第一のフレーム内に複数の第二のフレームを収容して送信する光伝送装置において、前記複数の第二のフレームのうちの特定の第二のフレームのビットレートを変更するとき、
前記第一のフレームのタイムスロットにおいて、前記第二のフレーム用に既設定されたタイムスロットへ前記特定の第二のフレームのビットレート増加に対応するタイムスロットを新規に追加して割り当て、
前記新規に追加されたタイムスロットについてのデータの書込速度及びデータの読出速度とデータの書込みから読出しまでの遅延時間との双方が、前記既設定のタイムスロットについての各タイムスロットのデータの書込速度及びデータの読出速度とデータの書き込みから読み出しまでの遅延時間との双方に一致するように設定し、前記新規追加のタイムスロットに対してはデータとしてダミー信号を入力し、
前記データの書込速度及びデータの読出速度と前記データの書き込みから読み出しまでの遅延時間との双方が一致した後、前記特定の第二のフレームのビットレートが予め定められたビットレートに設定されるように、前記新規追加のタイムスロット及び前記既設定のタイムスロットへ前記第二のフレームを収容する、
ビットレート可変方法。
【請求項６】
前記第二のフレームのビットレート変更前のビットレートをＢｂと定義し、かつ前記第二のフレームのビットレート変更後のビットレートをＢａと定義したとき、前記変更前のビットレートＢｂと前記変更後のビットレートＢａとが整数比であるかを確認する
請求項５記載のビットレート可変方法。
【請求項７】
前記第二のフレームのビットレート変更前のタイムスロット数をＴＳｂと定義し、かつ前記第二のフレームのビットレート変更後のタイムスロット数をＴＳａと定義し、Ｂｂ／ＴＳｂ≠Ｂａ／ＴＳａの関係が成立するとき、前記第一のフレームのタイムスロットに対して前記新規追加のタイムスロットを割り当てる前に、前記第二のフレームのビットレートをＢａ×（Ｔｂ／Ｔａ）−Ｂｂ分だけ変更する
請求項６記載のビットレート可変方法。
【請求項８】
前記データの書込速度及びデータの読出速度と前記データの書込みから読出しまでの遅延時間との双方が一致したことを、前記第二のフレームが伝送される全てのノードで確認させるための情報を送信する
請求項５、６または７記載のビットレート可変方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビットレート可変機能を含む光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量データ通信を可能にする光ネットワークシステムにおいては、大容量化の一手法として、帯域を増加させる光信号伝送技術の検討が推進されている。例えば、低速ビットレートの信号を、それよりも高速なビットレートを持つ高速信号のフレームに収容して信号を伝送（特に、限定を要しないときは、交換及び転送を含む）、或いは、あるビットレートを持つ信号のビットレートをより高速に増加させることにより、帯域の増加を図ることができる。
【０００３】
従来の光ネットワークシステムは、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）ネットワークを構成し、ビットレート可変機能を含む光伝送装置として複数のＷＤＭ装置を備えている。
【０００４】
これらのＷＤＭ装置は、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunications Union-Telecommunication Standardization Sector）勧告であるＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３
３１：Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)及びＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０
４４／Ｙ．１３４７：Hitless Adjustment of ODUflex(GFP)(HAO)に準拠したＷＤＭ伝送
技術を採用する。
【０００５】
これらのＷＤＭ装置間には、複数の光波長パスが設定され、これらの光波長パスを通して第一の信号転送用フレームが伝送される。クライアント装置から出力されたデータ（クライアント信号）は、ＷＤＭ装置に入力され、第一の信号転送用フレームよりもビットレートが低速な第二の信号転送用フレームへ収容される。また、このデータは、第一の信号転送用フレーム中に割り当てられたタイムスロット（ＴＳ：Time Slot）へ収容された後
に、所望の宛先対応のクライアント装置まで伝送される。
【０００６】
この光ネットワークシステムにおいては、データのビットレートに基づいて、第二の信号転送用フレームのビットレートは決まり、かつ第一の信号転送用フレーム中へ収容されるときに、割り当てられるタイムスロット数が決まる。
【０００７】
データのビットレートの変化に応じて、データを収容する第二の信号転送用フレームのビットレート及び第一の信号転送用フレームのタイムスロット数をデータに誤りを与えることなく変化させる技術が既に存在する。
【０００８】
信号転送用フレームの一例としては、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１で勧告化されているＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）フレーム及びＯＤＵ（Optical Channel Data Unit）フレームなどがある。また、データに誤りを与えることなく、か
つデータを収容する信号転送用フレームの帯域（ビットレート）及びタイムスロット数を変化させる技術の一例としては、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４４／Ｙ．１３４７で勧告化されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１：Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４１／Ｙ．１３０３：Generic framing procedure(GFP)
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４４／Ｙ．１３４７：Hitless Adjustment of ODUflex(GFP)(HAO)
【非特許文献４】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８７２：Architecture of optical transport networks
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したとおり、信号転送用フレームとして、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１勧告を適用し、データを収容する信号転送用フレームの帯域、つまりビットレートを変化させる技術として、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４４／Ｙ．１３４７勧告を適用した場合の関連技術の一例を考える。
【００１１】
ここでは、図１を参照して、クライアント信号としてのデータを収容した第二の信号転送用フレームであるＬＯ（Lower Order）  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ：Generic Framing Procedure）信号のビットレートを増加する際の手順を説明する。
【００１２】
また、図２Ａ，図２Ｂ及び図２Ｃを参照して、３ノード構成のＷＤＭネットワークにおいて、図１に示す手順でＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを増加するとき、各ノードの動作の概要について説明する。
【００１３】
さらに、図３を参照して、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを増加する際の各信号または各フレームの処理について概要を説明する。
【００１４】
図１に示す例では、次の手順でＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートをビットレート変更前のビットレートＢｂからビットレート変更後のビットレートＢａへと増加させる。
【００１５】
［初期状態］
初期状態においては、クライアント信号としてのデータを収容した第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号が低速のＯＤＵ信号を複数多重収容して転送するための第一の信号転送用フレームであるＨＯ（Higher Order）  ＯＤＵｋ信号のフレームへ収容されている。
【００１６】
このとき、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号はＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおける信号収容領域に割り当てられた複数個のタイムスロット（ＴＳ）中のｎ個のタイムスロットを用いて収容されている（図３（Ａ）参照）。
【００１７】
図３（Ａ）及び後述する図３（Ｂ），（Ｃ）において、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号は、ビットレートを任意に設定可能なインタフェース信号であり、パケット形態のクライアント信号をＧＦＰ−Ｆ（Generic Framing Procedure-Framed）フレーム処理を用いて収容した信号である。
【００１８】
図３（Ａ）において、ＯＤＴＵｋ．ｎはＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるタイムスロットへＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する際に生成する中間フレームである。
【００１９】
また、図３（Ａ）及び後述する図３（Ｂ），（Ｃ）において、ＯＴＵｋは１つまたは複数のＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容または多重収容したＨＯ  ＯＤＵｋ信号
のフレームを１波長（λ）の信号に収容したフレームである。
【００２０】
図２Ａは、送信端局ＴＯ、中継局ＲＬ及び受信端局ＲＯを含む３ノード構成のＷＤＭネットワークにおける初期状態を示している。送信端局ＴＯ、中継局ＲＬ及び受信端局ＲＯを含む３ノードは、光ネットワークシステムにおけるＷＤＭ装置によって構成される。
【００２１】
送信端局ＴＯにおいては、例えば、イーサネット（登録商標）のＭＡＣ（Media Access
Control）フレームをクライアント信号としてＧＦＰ−Ｆフレームへカプセル化した後に、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号へ収容する。さらに、このＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるｎ個のタイムスロットに相当するＯＤＴＵｋ．ｎ信号のフレームへ収容することにより、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるｎ個のタイムスロットへ収容する。
【００２２】
このとき、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号とは異なるＬＯ  ＯＤＵ信号がＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームへ多重収容可能である。そして、送信端局ＴＯにおいては、このＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームに誤り訂正符号（ＦＥＣ：Forward Error Correction）及び監視制御用のオーバヘッド（ＯＨ：Overhead）信号を付加したＯＴＵｋ信号のフレームを生成し、このＯＴＵｋ信号を電気／光信号変換し、光信号（光波長信号）として光ファイバ（光ファイバ伝送路）を通して伝送する役割を持つ。
【００２３】
次に、中継局ＲＬにおいては、光信号としてＯＴＵｋ信号のフレームを受信後に、光／電気信号変換を行い、ＯＴＵｋ信号のフレームの誤り訂正符号を用いてＯＴＵｋ信号のフレームの誤り訂正を行い、ＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームを抽出する。その後、ＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームよりＯＤＴＵｋ．ｎ信号のフレームに収容されたＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を取り出し、スイッチ（方路切替スイッチ）によりＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号の方路を切り替える。
【００２４】
さらに、中継局ＲＬにおいては、方路を切り替えた後に、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＯＤＴＵｋ．ｎ信号のフレームを介してＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームへ収容した後、ＯＴＵｋ信号のフレームとして光ファイバへと出力する。
【００２５】
続いて、受信端局ＲＯにおいては、光信号として受信したＯＴＵｋ信号のフレームを光／電気信号変換し、ＯＴＵｋ信号のフレームの誤り訂正符号を用いて、このフレームの誤り訂正を行う。その後、ＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームよりＯＤＴＵｋ．ｎ信号のフレームに収容されたＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を抽出し、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号よりＧＦＰ−Ｆフレームを抽出する。
【００２６】
さらに、受信端局ＲＯにおいては、ＧＦＰ−ＦフレームよりＭＡＣフレームを取り出した後に、クライアント信号としてクライアント装置に出力する。
【００２７】
図２Ａ及び後述する図２Ｂ、図２Ｃに示す各ノードは、機能的観点からは次に述べる構成要素（ａ）〜（ｊ）を含んでいる。
【００２８】
構成要素（ａ）は、クライアント信号を終端し、ＭＡＣフレームをＧＦＰ−Ｆフレームへカプセル化したり、ＭＡＣフレームがＩｄｌｅ（空状態）の場合にＧＦＰ  Ｉｄｌｅ信号を生成する。
【００２９】
構成要素（ｂ）はＧＦＰ−ＦフレームをＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号へ収容する。
【００３０】
構成要素（ｃ）はＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるタイムスロットに対応するＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号のフレームへ周波数調整を行いながら収容する。
【００３１】
ここで、周波数調整とは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号とＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号のフレームにおける信号収容領域とのビットレート差に相当する量のスタッフ信号（無効信号）をＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号のフレームにおける信号収容領域へその挿入位置が均等となるように挿入しながら、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号のフレームにおける信号収容領域へマッピングすることである。このマッピング技術は、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１において、ＧＭＰ（Generic Mapping Procedure）として勧告されている。
【００３２】
構成要素（ｄ）は、第一の信号転送用フレームよりもビットレートが低速な第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容したＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号のフレームを第一の信号転送用フレームであるＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおける信号収容領域へマッピングする。
【００３３】
また、構成要素（ｄ）は、このＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームに対して監視制御用のオーバヘッド信号及び誤り訂正符号を付加したＯＴＵｋ信号のフレームを生成し、ＯＴＵｋ信号を電気／光信号変換後に、光ファイバへ出力する。
【００３４】
構成要素（ｅ）は、光ファイバを通して伝送された光信号のＯＴＵｋ信号のフレームを光／電気信号変換した後に、誤り訂正符号によるＯＴＵｋ信号の誤り訂正を行い、第一の信号転送用フレームであるＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームからＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号を多重分離する。
【００３５】
構成要素（ｆ）は各ＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号から第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を抽出する。ここで、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を抽出する際には、この信号と共にＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号のフレームにおける信号収容領域にマッピングされているスタッフ信号を抜き取りながら抽出する。この抽出技術は、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１において、ＧＭＰとして勧告されている。
【００３６】
構成要素（ｇ）は、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号の監視制御用のオーバヘッド信号の処理を行い、スイッチとインタフェースする。
【００３７】
構成要素（ｈ）はＬＯ  ＯＤＵ信号単位で方路切り替えを行うスイッチである。
【００３８】
構成要素（ｉ）はＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号からＧＦＰ−Ｆフレームを抽出する。
【００３９】
さらに、構成要素（ｊ）は、ＧＦＰ−Ｆフレームにカプセル化されたＭＡＣフレームを抽出し、クライアント信号として出力する。
【００４０】
［手順１：第一の信号転送用フレームのタイムスロット数の増加］
第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートをビットレート変更前のビットレートＢｂからビットレート変更後のビットレートＢａへと増加させるための手順１（Ｓ１）として、先ず、第二の信号転送用フレームであるＬＯ
ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する第一の信号転送用フレームであるＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるタイムスロット（ＴＳ）数を増加させる。
【００４１】
ここでは、一例として、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートが変更前のビットレートＢｂの場合、ＨＯ  ＯＤＵｋ信号のタイムスロットをビットレート変更前のタイムスロット数ＴＳｂ＝ｎ個を用いて収容する場合を考える。また、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートが変更後のビットレートＢａの場合、ＨＯ  ＯＤＵｋ信号のタイムスロットをビットレート変更後のタイムスロット数ＴＳａ＝（ｎ＋ｉ）個を用いて収容する場合を考える。
【００４２】
ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートが変更後のビットレートＢａへ増加した場合に備えて、このＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容するタイムスロット数を現在値のｎ個（＝２）からｉ個（＝２）追加した（ｎ＋ｉ）個（＝４）へと増加させる。
【００４３】
図２Ｂに示す各ノードでは、送信端局ＴＯ、中継局ＲＬ及び受信端局ＲＯの各ノードにおける構成要素（ｄ），（ｅ）がタイムスロット数をｎ個から（ｎ＋ｉ）個へ変更する処理を行う。
【００４４】
図３（Ｂ）に示すように、タイムスロット数をｎ個から（ｎ＋ｉ）個へ増加する処理を行うことにより、ＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるタイムスロットへＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する際に生成する中間フレームＯＤＴＵｋ．ｎは、ＯＤＴＵｋ．（ｎ＋ｉ）となる。
【００４５】
［手順２：増加したタイムスロットへの第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号の収容］
手順２（Ｓ２）として、手順１においてＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるタイムスロット数が（ｎ＋ｉ）個へ増加したのに伴い、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を（ｎ＋ｉ）個のタイムスロットへ収容する処理を行う。
【００４６】
具体的には、ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるタイムスロット数の増加に伴って、ＯＤＴＵｋ．（ｎ＋ｉ）信号のフレームサイズは、初期状態のＯＤＴＵｋ．ｎ信号に対して（ｎ＋ｉ）／ｎ倍に増える。したがって、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をこのＯＤＴＵｋ．（ｎ＋ｉ）信号のフレームに収容するための抽出処理を行う。
【００４７】
ここで注意すべき事項は、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートが変化していないので、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＯＤＴＵｋ．（ｎ＋ｉ）信号のフレームへ収容する場合、スタッフ信号の量も約（ｎ＋ｉ）／ｎ倍に増加することである。
【００４８】
図２Ｂでは、送信端局ＴＯ、中継局ＲＬ及び受信端局ＲＯの各ノードにおける構成要素（ｃ），（ｆ）においてこの処理が行われる。全ノードにおいて手順２の処理が完了したことを確認後に、手順３の処理へ進む。
【００４９】
また、図３（Ｂ）に示すように、手順２の処理により、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号が（ｎ＋ｉ）個のタイムスロットへ収容される。
【００５０】
［手順３：第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートの増加］
手順３（Ｓ３）においては、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更前のビットレートＢｂから変更後のビットレートＢａへと増加させる。このとき、送信端局ＴＯにおいては、送信するビット数が１２５μｓ毎に８ビットずつ増加するように、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを増加する制御を行う。したがって
、このビットレート増加の変更速度は５１２Ｍｂｉｔ／ｓ／ｓ（＝８ｂｉｔ／１２５μｓ／１２５μｓ）となる。
【００５１】
図２Ｃは手順３における各ノードの動作を示しており、各ノードの構成要素（ｂ），（ｉ）において上記ビットレート増加処理が行われる。また、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加に伴うＭＡＣフレームのＧＦＰ−Ｆフレームへのカプセル化及びＧＦＰ  Ｉｄｅｌ信号の生成の処理は、各ノードの構成要素（ａ），（ｊ）において行われる。
【００５２】
また、図３（Ｃ）に示すように、手順３の処理により、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートは、変更前のビットレートＢｂ（２．４９８Ｇｂｐｓ）から変更後のビットレートＢａ（４．９９７Ｇｂｐｓ）へと増加する。
【００５３】
上述したように、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更前のビットレートＢｂから変更後のビットレートＢａへと増加させる処理を行う。
【００５４】
なお、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更後のビットレートＢａから変更前のビットレートＢｂへと減少させる処理を行う場合には、増加させる場合の反対の処理を行うことになる。次に、この減少処理手順について簡単に説明する。
【００５５】
［手順１Ａ：ビットレート減少処理の開始を通知］
手順１Ａでは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを減少させる処理の開始をオーバヘッドにより全ノードへ通知する。
【００５６】
［手順２Ａ：ビットレート減少処理］
手順２Ａでは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更後のビットレートＢａから変更前のビットレートＢｂへと減少させる。このとき、ビットレートの変更の速度は５１２Ｍｂｉｔ／ｓ／ｓとする。
【００５７】
［手順３Ａ：タイムスロット数を減少］
手順３Ａでは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートが所望の値、すなわち変更前のビットレートＢｂまで達したことを確認後、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号が通過する全ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおいて、このＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号が収容されているＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるタイムスロット数を変更後のタイムスロット数ＴＳａ＝（ｎ＋ｉ）から変更前のタイムスロット数ＴＳｂ＝ｎへと減少させる。全ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるタイムスロット数の減少の完了を確認後、ビットレート変更処理を終了する。
【００５８】
上述したとおり、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを増減させる場合、ビットレートの変更速度が５１２Ｍｂｉｔ／ｓ／ｓと規定されている。
【００５９】
しかし、この規定に則り、例えば、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号について、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１に規定されている最低ビットレート１．２４９Ｇｂｐｓからこの２倍である２．４９８Ｇｂｐｓまで変更させるときは、約２秒以上（＝（２４９８［Ｍｂｉｔ／ｓ］−１２４９［Ｍｂｉｔ／ｓ］）／５１２［Ｍｂｉｔ／ｓ／ｓ］）を必要とする。また、１．２４９Ｇｂｐｓから現在規定されている最高ビットレート１０４．１１７Ｇｂｐｓまで変更させるときは、約２００秒以上（＝（１０４１１７［Ｍｂｉｔ／ｓ］−１２４９［Ｍｂｉｔ／ｓ］）／５１２［Ｍｂｉｔ／ｓ／ｓ］）を必要とする。
【００６０】
一方、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号に対する主要なクライアント信号であるイーサネット（登録商標）のＭＡＣフレームを考えた場合、ＱｏＳ（Quality of Service）制御による帯域制限時の帯域変更に要する時間はｓｕｂ  ｓｅｃ（１ｓｅｃ）以下である。
【００６１】
このため、例えば、クライアント信号の帯域制限変更要求に対して高速に対応するためには、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート変更に要する時間を短縮することが不可欠となる。
【００６２】
課題は、第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート変更に要する時間を短縮することを可能にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００６３】
上記課題を解決するために、光伝送装置は、第一のフレーム内に複数の第二のフレームを収容して送信する光伝送装置であって、前記複数の第二のフレームのうちの特定の第二のフレームのビットレートを変更するとき、前記第一のフレームのタイムスロットにおいて、前記第二のフレーム用に既設定されたタイムスロットへ前記特定の第二のフレームのビットレート増加に対応するタイムスロットを新規に追加して割り当てる手段と、前記新規に追加されたタイムスロットについてのデータの書込速度及びデータの読出速度とデータの書込みから読出しまでの遅延時間との双方が、前記既設定のタイムスロットについての各タイムスロットのデータの書込速度及びデータの読出速度とデータの書き込みから読み出しまでの遅延時間との双方に一致するように設定し、前記新規追加のタイムスロットに対してはデータとしてダミー信号を入力する手段と、前記データの書込速度及びデータの読出速度と前記データの書き込みから読み出しまでの遅延時間との双方が一致した後、前記特定の第二のフレームのビットレートが予め定められたビットレートに設定されるように、前記新規追加のタイムスロット及び前記既設定のタイムスロットへ前記第二のフレームを収容する手段とを備える。
【発明の効果】
【００６４】
開示したビットレート可変機能を含む光伝送装置によれば、第二の信号転送用フレームであるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート変更に要する時間を短縮することができる。
【００６５】
他の課題、特徴及び利点は、図面及び特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される発明を実施するための形態を読むことにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】関連技術におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の手順を示すフローチャート。
【図２Ａ】関連技術におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の各ノードの動作の概要を説明するための図。
【図２Ｂ】関連技術におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の各ノードの動作の概要を説明するための図。
【図２Ｃ】関連技術におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の各ノードの動作の概要を説明するための図。
【図３】関連技術におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の処理の概要を説明するための図。
【図４】一実施の形態の光ネットワークシステムの構成を示すブロック図。
【図５】一実施の形態におけるＷＤＭ装置の構成を示すブロック図。
【図６】一実施の形態におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の手順を示すフローチャート。
【図７Ａ】一実施の形態におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の処理を説明するための図。
【図７Ｂ】一実施の形態におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の処理を説明するための図。
【図７Ｃ】一実施の形態におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の処理を説明するための図。
【図７Ｄ】一実施の形態におけるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート増加時の処理を説明するための図。
【図８】一実施の形態における状態表示情報の転送を説明するための図。
【図９】一実施の形態における状態表示情報の転送を説明するための図。
【図１０】一実施の形態における効果を説明するための図。
【図１１】一実施の形態における効果を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下、添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。図面には好ましい実施形態が示されている。しかし、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されない。
【００６８】
［光ネットワークシステム］
一実施の形態におけるシステム構成例を示す図４を参照すると、光ネットワークシステム１は、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）ネットワーク２を構成する複数のＷＤＭ装置３（３Ａ〜３Ｅ）を備えている。このＷＤＭネットワーク２においては、少なくとも１波以上の複数の異なる波長を持つ光信号を波長分割多重したＷＤＭ信号が伝送（特に、限定を要しないときは、交換及び転送を含む）される。
【００６９】
これらのＷＤＭ装置３は、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１勧告及び上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４４／Ｙ．１３４７勧告に準拠したＷＤＭ伝送技術を適用可能なビットレート可変機能を含む光伝送装置である。
【００７０】
各ＷＤＭ装置３は、送信端局、受信端局及び中継局としての通信ノードを構成する。これらのＷＤＭ装置３間の光ファイバ伝送路には、複数の光波長パスＰＳ（ＰＳ＃１〜ＰＳ＃５）が設定され、これらの光波長パスＰＳを通して第一の信号転送用フレームＦＲ＃１が伝送される。
【００７１】
複数のＷＤＭ装置３のうちのいくつかは、レイヤ２（Ｌ２）スイッチなどのイーサネット（登録商標）スイッチや、ルータなどのクライアント装置４（４Ａ〜４Ｆ）に接続されている。
【００７２】
クライアント装置４から出力された光信号のデータ（クライアント信号）は、ＷＤＭ装置３に入力され、第一の信号転送用フレームＦＲ＃１よりもビットレートが低速な第二の信号転送用フレームＦＲ＃２へ収容される。また、このデータは、ＷＤＭ装置３において、第一の信号転送用フレームＦＲ＃１中に割り当てられたタイムスロット（ＴＳ：Time Slot）へ収容された後に、所望の宛先対応のクライアント装置４まで伝送される。なお、
特に限定を要しないときは、タイムスロットと記載するが、タイムスロットにはｔｒｉｂｕｔａｒｙ  ｓｌｏｔ（ｔｓ）が含まれるものとする。
【００７３】
この光ネットワークシステム１においては、データのビットレートに基づいて、第二の信号転送用フレームＦＲ＃２のビットレートは決まり、かつ第一の信号転送用フレームＦＲ＃１中へ収容されるときに、割り当てられるタイムスロット数が決まる。
【００７４】
図４に示す例では、クライアント装置４Ａ及びクライアント装置４Ｄ間のデータ＃１を収容した第二の信号転送用フレームＦＲ＃２が２タイムスロットＴＳ＃１，ＴＳ＃２を使用し、かつクライアント装置４Ｂ及びクライアント装置４Ｅ間のデータ＃２を収容した第二の信号転送用フレームＦＲ＃２は１タイムスロットＴＳ＃４を使用して、第一の信号転送用フレームＦＲ＃１のペイロードに収容されている。第一の信号転送用フレームＦＲ＃１において、ＯＨ（Overhead）は監視制御用のオーバヘッド信号であり、ＦＥＣ（Forward Error Correction）は誤り訂正符号である。
【００７５】
［ＷＤＭ装置］
図５は上述した光ネットワークシステム１におけるＷＤＭ装置３の構成例を示す。図４及び図５を併せ参照すると、ＷＤＭ装置３（３Ａ〜３Ｅ）は、スイッチＳＷ、受信フレーム処理部３１、送信フレーム処理部３２、発信フレーム処理部３３、及び着信フレーム処理部３４を備えている。
【００７６】
スイッチＳＷの前段における受信フレーム処理部３１は、ＨＯ  ＯＤＵ（Higher Order
Optical Channel Data Unit）部、ＯＤＴＵｋ．ｔｓ（Optical Channel Data Tributary
Unit k with ts(tributary slots)）部、及びＬＯ  ＯＤＵ（Lower Order Optical Channel Data Unit）部をそれぞれ複数個含む。なお、各ＨＯ  ＯＤＵ部の前段にはＯＴＵ（Optical Channel Transport Unit）部が設けられるが図示を省略している。
【００７７】
スイッチＳＷの後段における送信フレーム処理部３２は、ＨＯ  ＯＤＵ部、ＯＤＴＵｋ．ｔｓ部、及びＬＯ  ＯＤＵ部をそれぞれ複数個含む。なお、各ＨＯ  ＯＤＵ部の後段にはＯＴＵ部が設けられるが図示を省略している。また、送信フレーム処理部３２は、ＧＭＰ（Generic Mapping Procedure）部及びセレクタＳＥＬを更に含む。
【００７８】
また、スイッチＳＷの前段における発信フレーム処理部３３は、クライアント信号部ＣＬ１、ＧＦＰ−Ｆ（Generic Framing Procedure-Framed）マッパ、ＬＯ  ＯＤＵ部、及びダミー信号生成部ＤＳＧを含む。
【００７９】
さらに、スイッチＳＷの後段における着信フレーム処理部３４は、クライアント信号部ＣＬ２、ＧＦＰ−Ｆデマッパ、及びＬＯ  ＯＤＵ部を含む。
【００８０】
スイッチＳＷは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を複数のタイムスロットへ収容するように、バイト単位で複数に並列化する、すなわちバイト単位でタイムスロット数分に多重分離する。
【００８１】
ＷＤＭ装置３は、他の構成要素として、光増幅器、光分波器、光スイッチ（光方路切替スイッチ）、光合波器、クライアント装置側の光信号送受信部、ＷＤＭネットワーク側の光信号送受信部、光／電気（Ｏ／Ｅ）信号変換部、及び電気／光（Ｅ／Ｏ）信号変換部などを含むが、これらの構成要素は、当業者が容易に理解でき、実施可能であるので、ここでは図示を省略している。
【００８２】
ＷＤＭ装置３は、クライアント装置４とクライアント信号を１波長の光信号として送受信し、かつ１波長の光信号をＷＤＭ信号へ挿入（多重）したり、ＷＤＭ信号から各波長の光信号を分岐（分離）するＯＡＤＭ（Optical Add/Drop Multiplexing）機能を有する。
【００８３】
ＷＤＭ装置３は、受信フレーム処理部３１、送信フレーム処理部３２、発信フレーム処理部３３、及び着信フレーム処理部３４を備えることにより、次に概要を説明するように、送信端局、受信端局及び中継局のいずれの通信ノードにも適用可能である。
【００８４】
つまり、例えば、図４中のＷＤＭ装置３Ａに注目すると、クライアント装置４Ａから送信されたクライアント装置４Ｄ宛のクライアント信号（データ＃１）は、発信フレーム処理部３３において、クライアント信号部ＣＬ１により終端され後に、ＧＦＰ−Ｆフレームへのマッピング処理を含む発信フレーム処理が施される。
【００８５】
この発信フレーム処理により生成されたＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号は、スイッチＳＷを通して送信フレーム処理部３２に入力され、ＷＤＭネットワーク２に適合する信号インタフェースへの変換処理を含む送信フレーム処理が施される。
【００８６】
そして、送信フレーム処理を施したＷＤＭ信号は、ＷＤＭ装置３ＡからＷＤＭ装置３Ｂに光波長パスＰＳ＃１を通して伝送される。これらの発信フレーム処理及び送信フレーム処理については、後にビットレート可変処理において更に詳述する。
【００８７】
また、クライアント装置４Ｄから送信されたクライアント装置４Ａ宛のクライアント信号（データ＃１）は、ＷＤＭ信号としてＷＤＭ装置３ＢからＷＤＭ装置３Ａに光波長パスＰＳ＃１を通して伝送される。このＷＤＭ信号は、ＷＤＭ装置３Ａの受信フレーム処理部３１において、信号インタフェースの変換処理を含む受信フレーム処理が施される。
【００８８】
この受信フレーム処理が施されたＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号は、スイッチＳＷを通して着信フレーム処理部３４に入力され、ＧＦＰ−Ｆフレームからのデマッピング処理及びクライアント信号部ＣＬ２によるクライアント信号の抽出処理を含む着信フレーム処理が施される。
【００８９】
そして、着信フレーム処理を施したクライアント信号は、クライアント装置４Ａに伝送される。
【００９０】
さらに、ＷＤＭ装置３Ａにおいて、ＷＤＭ信号を中継する場合は、受信フレーム処理部３１において上記受信フレーム処理が施された後、スイッチＳＷを通して送信フレーム処理部３２に入力され、上記送信フレーム処理が施される。
【００９１】
そして、送信フレーム処理を施したＷＤＭ信号は、ＷＤＭ装置３Ａから他のＷＤＭ装置３（例えば、３Ｄ）に光波長パスＰＳ＃３を通して伝送される。
【００９２】
なお、送信端局、受信端局及び中継局のいずれの通信ノードにも適用可能であるＷＤＭ装置３は、図５中の丸付き数字１，２，３，４，５に関連する機能を除き、機能的には関連技術と同様の構成要素（ａ）〜（ｊ）を含んでいる。
【００９３】
［ビットレート可変処理］
次に、一実施の形態の光ネットワークシステム１のＷＤＭ装置３におけるビットレート可変（変更）処理例について、関連図を併せ参照して説明する。
【００９４】
クライアント信号を収容した第二の信号転送用フレームＦＲ＃２であるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート変更時間の短縮を実現するに当たり、次の特徴点に着目する。
【００９５】
すなわち、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号は、必ず第一の信号転送用フレームＦＲ＃１であるＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおける任意の特定数のタイムスロット（以下、単にＴＳと記載することもある）へ収容される。
【００９６】
また、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート変化量に応じてＴＳ数が１：１対応で変化する。
【００９７】
さらに、特定数のＴＳへのＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号の収容にはＴＳ単位のＧＭＰ収容技術を採り、かつ特定数のＴＳのＧＭＰ処理は同期動作する。ここで、ＧＭＰ処理は上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１勧告において規定されているＧＭＰに相当する。
【００９８】
以下に説明する処理例はこれらの特徴点に着目している。なお、ビットレート変更後のビットレートＢａ、ビットレート変更前のビットレートＢｂ、ビットレート変更後のタイムスロット数ＴＳａ、及びビットレート変更前のタイムスロット数ＴＳｂについては、単に符号だけを記載することもある。
【００９９】
図６を参照して、図５に示すＷＤＭ装置３において、クライアント信号としてのデータを収容したＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート（帯域）を増加する際の処理手順を説明する。
【０１００】
ここで説明する例では、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートをビットレート変更前のビットレートＢｂからビットレート変更後のビットレートＢａ（ここでは、Ｂｂ＜Ｂａ）へ増加させる。このとき、ビットレートの増加に伴いＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容するＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるタイムスロット数がビットレート変更前のタイムスロット数ＴＳｂ＝ｎからビットレート変更後のタイムスロット数ＴＳａ＝（ｎ＋ｉ）へ変化する場合を想定する。
【０１０１】
［手順１１：変更前後のビットレートが整数比となるかの確認］
図５中の丸付き数字１，２に関連する手順１１（Ｓ１１）では、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更前のビットレートＢｂから変更後のビットレートＢａへと変化させる場合、変更後のビットレートＢａと変更前のビットレートＢｂとが整数比の関係であるかの確認を行う。
【０１０２】
この確認の一例として、Ｂａ／ＴＳａ＝Ｂｂ／ＴＳｂであるか、またはＢａ／ＴＳａ≠Ｂｂ／ＴＳｂであるかを確認する。前者の場合、ビットレートＢａ，Ｂｂが整数比であるため、手順１３へ進む。後者の場合、ビットレートＢａ，Ｂｂが整数比での表現とならないため、手順１２へ進む。
【０１０３】
この手順１１は、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおける特定数のＴＳへ収容する際に、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を既設定のタイムスロット数分に多重分離し、ＴＳ単位でＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームへＧＭＰを用いて収容し、かつＴＳ数分のＧＭＰが同期動作することに対応するために行う。
【０１０４】
［手順１２：ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート調整］
図５中の丸付き数字１，２に関連する手順１２（Ｓ１２）では、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートをＢｂからＢａ×（ＴＳｂ／ＴＳａ）へと増加させる。
【０１０５】
このとき、ビットレートを増加させる手法の一例としては、上述した関連技術と同様に、送信するビット数が１２５μｓ毎に８ビットずつ増加するように、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを増加する制御を適用することが可能である。したがって、ビットレート増加速度は５１２Ｍｂｉｔ／ｓ／ｓ（＝８ｂｉｔ／１２５μｓ／１２５μｓ）となる。
【０１０６】
［手順１３：ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容するＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるタイムスロット数を増加］
図５中の丸付き数字３に関連する手順１３（Ｓ１３）では、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容するＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるタイムスロット数を変更前のタイムスロット数ＴＳｂ＝ｎ個から変更後のタイムスロット数ＴＳａ＝（ｎ＋ｉ）個へ増加させる。
【０１０７】
このとき、図５中の送信フレーム処理部３２におけるＯＤＴＵｋ．ｔｓ部は、ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるタイムスロット（ｔｒｉｂｕｔａｒｙ  ｓｌｏｔ）へＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する際に、中間フレームＯＤＴＵｋ．ｔｓを生成する。
【０１０８】
［手順１４：新規追加のＴＳへダミー信号を収容］
図５中の丸付き数字４に関連する手順１４（Ｓ１４）では、上記手順１３で新規に追加設定したＴＳに対してダミー信号を収容する。このとき、ダミー信号の１ＴＳ当たりのビットレートは、既設定（既存）のＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する１ＴＳ当たりのビットレートと同一であり、かつ（ｎ＋ｉ）個のＴＳ単位に備えるＧＭＰは、全て同期動作することを条件にする。すなわち、１ＴＳ当たりのビットレートはＢａ／ＴＳａとなる。全ノードにおいて、手順１４の処理が完了したことを確認後に、手順１５の処理へ進む。
【０１０９】
なお、このダミー信号は、発信フレーム処理部３３において、ダミー信号生成部ＤＳＧによりＬＯ  ＯＤＵ（ＯＤＵｆｌｅｘ）部からのＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号に基づいて生成される。
【０１１０】
［手順１５：既存ＴＳ及び新規追加のＴＳへＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容］
図５中の丸付き数字５に関連する手順１５（Ｓ１５）では、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートをＢａ×（ＴＳｂ／ＴＳａ）からＢａへと変更し、このＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をＴＳａ＝（ｎ＋ｉ）個のタイムスロットへ収容する。すなわち、手順１４においてダミー信号を収容していたｉ個のＴＳへもＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を挿入する制御を行う。
【０１１１】
続いて、上述した手順１３、手順１４及び手順１５の処理について、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃを参照して更に詳述する。
【０１１２】
上述した手順１３の処理に関する図７Ａは、ビットレート増加時の初期状態を示しており、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をタイムスロット＃ｉ及びタイムスロット＃ｊの２タイムスロットを占有してＨＯ  ＯＤＵ信号に収容し、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを増加するために、タイムスロット＃ｋを追加する場合を想定している。
【０１１３】
これは、既設定のタイムスロット（ＯＤＴＵｋ．ｎ相当）ｎ＝２及び追加のタイムスロット（ＯＤＴＵｋ．ｉ相当）ｉ＝１であり、（ｎ＋ｉ）＝３の例となる。ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号は、スイッチＳＷを介して、２タイムスロットへ収容されるように、バイト単位で２並列化される、すなわちバイト単位で既設定のタイムスロット数分に多重分離される。２並列化信号は、セレクタＳＥＬを介して、ＦＩＦＯ（First in First out）のバッファＢＦへそれぞれ格納された後、ＨＯ  ＯＤＵｋ信号のフレームにおけるタイムスロット＃ｉ，＃ｊへそれぞれ収容（マッピング）される。ここで、セレクタＳＥＬ
は各タイムスロットへ収容する信号としてのＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号及びダミー信号を切り替えるためのものである。
【０１１４】
各バッファＢＦへＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号をタイムスロット毎に格納するときは、ＧＭＰ部の演算部に対応するコントローラＣＯＮＴからの書込許可（ｗｒｉｔｅ
ｅｎａｂｌｅ）信号ＷＥｎが許可状態になったタイミングで書き込まれる。このとき、バッファＢＦ上の書込位置であるアドレスは、コントローラＣＯＮＴからの書込アドレス（ｗｒｉｔｅ  ａｄｄｒｅｓｓ）信号ＷＡによって決定する。
【０１１５】
書込許可信号ＷＥｎは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のクロックＣＬＫ１と一致しており、書込アドレス信号ＷＡは、書込許可信号ＷＥｎが許可状態になる度に１ずつ増加する。書込アドレス信号ＷＡ及び書込許可信号ＷＥｎはタイムスロット＃ｉ及びタイムスロット＃ｊ対応のバッファＢＦに対して同一の信号となり、タイムスロット＃ｉ及びタイムスロット＃ｊ対応のバッファＢＦへの書き込みは同期して行われる。
【０１１６】
また、各バッファＢＦからＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を読み出して各タイムスロットへ書き込むとき、読出許可（ｒｅａｄ  ｅｎａｂｌｅ）信号ＲＥｎは、ＯＤＴＵｋ．ｔｓ信号のクロックＣＬＫ２と一致しており、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１勧告において規定されているＧＭＰ処理により生成される。バッファＢＦに対する読出アドレス（ｒｅａｄ  ａｄｄｒｅｓｓ）信号ＲＡは、タイムスロットのビットレートとＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートとによって決定される。そして、バッファＢＦにおいて、読出アドレスに指定された位置からデータが読み出され、読出許可信号ＲＥｎが許可状態となる度に読出アドレスは１ずつ増加する。
【０１１７】
読出許可信号ＲＥｎ及び読出アドレス信号ＲＡに基づくタイムスロット＃ｉ及びタイムスロット＃ｊ対応のバッファＢＦからの読出動作は、書込許可信号ＷＥｎ及び書込アドレス信号ＷＡに基づく書込動作と同様に同期して行われる。一方、追加のタイムスロット＃ｋに対応するバッファＢＦについては、書込許可信号ＷＥｎ、書込アドレス信号ＷＡ、読出許可信号ＲＥｎ、及び読出アドレス信号ＲＡに基づく動作は、タイムスロット＃ｉ，＃ｊとは独立に行われる。
【０１１８】
上述した手順１４の処理に関する図７Ｂは、変更前のタイムスロット数ＴＳｂ＝ｎ個から変更後のタイムスロット数ＴＳａ＝（ｎ＋ｉ）個（ここでは、ｎ＝２及びｉ＝１）へタイムスロット数を増加させた状態を示す。
【０１１９】
上述した図７Ａでは、既設定（既存）のタイムスロット＃ｉ，＃ｊに対応するバッファＢＦと、追加のタイムスロット＃ｋに対応するバッファＢＦとについて、書込許可信号ＷＥｎ、書込アドレス信号ＷＡ、読出許可信号ＲＥｎ、及び読出アドレス信号ＲＡは異なっていた。
【０１２０】
しかし、図７Ｂでは、コントローラＣＯＮＴの制御によって、タイムスロット＃ｉ，＃ｊ，＃ｋ対応の全てのバッファＢＦについて、書込許可信号ＷＥｎ、書込アドレス信号ＷＡ、読出許可信号ＲＥｎ、及び読出アドレス信号ＲＡが同一になるように設定し、タイムスロット＃ｉ，＃ｊ，＃ｋの全てのバッファＢＦが同期動作するようにする。
【０１２１】
この状態では、既設定及び追加したタイムスロットに対応するバッファＢＦについて、書込許可信号ＷＥｎ及び読出許可信号ＲＥｎが一致したことにより、各タイムスロットのデータの書込速度及びデータの読出速度が一致する。また、バッファＢＦについて、書込アドレス信号ＷＡ及び読出アドレス信号ＲＡが一致したことにより、各タイムスロットのデータの書き込みから読み出しまでの遅延時間が一致する。
【０１２２】
なお、各タイムスロットへ収容する信号としてのＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号及びダミー信号のいずれかに切り替えるセレクタＳＥＬは、追加したタイムスロット＃ｋに対しては、ダミー信号を収容するようにコントローラＣＯＮＴにより設定される。この設定が完了した後、コントローラＣＯＮＴは、各バッファＢＦに対する書込許可信号ＷＥｎ、書込アドレス信号ＷＡ、読出許可信号ＲＥｎ、及び読出アドレス信号ＲＡが既設定及び新規タイムスロットで一致したことを示す情報（状態表示情報）を、第一の信号転送用フレームＦＲ＃１であるＨＯ  ＯＤＵｋ信号に付加されるオーバヘッドＯＨへ挿入し、後に詳述するように、次のノードへと転送する。
【０１２３】
上述した手順１５の処理に関する図７Ｃに示す例では、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号は、スイッチＳＷを介して、２タイムスロットから３タイムスロットへ収容されるように、スイッチＳＷにおいてバイト単位で３並列化される。また、タイムスロット＃ｋ対応のセレクタＳＥＬはダミー信号からＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号の選択状態へ切り替えられる。
【０１２４】
なお、図５、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃにおいては、ダミー信号はスイッチＳＷを介してセレクタＳＥＬへ接続される構成であるが、図７Ｄに示すように、ダミー信号はスイッチＳＷを介さず直接セレクタＳＥＬへ接続される構成を採ってもよい。
【０１２５】
上記状態表示情報の転送を説明するための図８を参照すると、送信端局ＴＯにおけるコントローラＣＯＮＴは、第一の信号転送用フレームＦＲ＃１（ここでは、４行（ｂｙｔｅ）、４０８０列（ｂｙｔｅ））のオーバヘッドＯＨに状態表示情報を挿入し、ＯＴＵフレームとして、次のノードの中継局ＲＬへと転送する。
【０１２６】
状態表示情報を挿入するためのオーバヘッドＯＨの具体的位置としては、例えば、上記ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０４４／Ｙ．１３４７勧告に規定のＲｅｓｉｚｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＯｖｅｒｈｅａｄのＬｉｎｋ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｚｅ  Ｏｖｅｒｈｅａｄの空きビット情報領域を利用可能である。
【０１２７】
すなわち、図９に例示するように、第一の信号転送用フレームＦＲ＃１のオーバヘッドＯＨにおけるＲｅｓｉｚｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＯｖｅｒｈｅａｄのＬｉｎｋ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｚｅ  Ｏｖｅｒｈｅａｄの１５列目２行の第３ビットにタイムスロット対応のバッファ状態を示す状態表示情報としてＴＳＢＳ（Tributary Slot Buffer Status Bit）を定義可能である。そして、コントローラＣＯＮＴは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する全てのタイムスロット対応のバッファ状態が一致している場合はＴＳＢＳ＝１、また不一致の場合はＴＳＢＳ＝０を送信する。
【０１２８】
再び、図８を参照すると、送信端局ＴＯにおけるコントローラＣＯＮＴのオーバヘッド（ＯＨ）送信機能により、オーバヘッド（ＯＨ）情報として転送されたＴＳＢＳ＝１は、中継局ＲＬにおけるコントローラＣＯＮＴのＯＨ受信機能により受信される。
【０１２９】
中継局ＲＬにおけるコントローラＣＯＮＴは、受信情報のＴＳＢＳ＝１と、中継局ＲＬにおけるタイムスロット対応のバッファ状態を示す状態表示情報との論理積（ＡＮＤ）をＡＮＤ回路により求めた後に、ＯＨ送信機能により次段のノードへＴＳＢＳの情報を転送する。なお、受信ＴＳＢＳ＝１であり、かつ中継局ＲＬにおけるバッファ状態が一致している場合は、ＡＮＤ結果“１”に対応するＴＳＢＳ＝１を転送し、そうでない場合は、ＡＮＤ結果“０”に対応するＴＳＢＳ＝０を転送する。
【０１３０】
受信端局ＲＯにおけるコントローラＣＯＮＴは、複数の中継局ＲＬをホップバイホップ
（ｈｏｐ  ｂｙ  ｈｏｐ）で転送されてきたＴＳＢＳの情報をＯＨ受信機能により受信する。このとき、受信端局ＲＯにおけるコントローラＣＯＮＴは、ＴＳＢＳ＝１を受信した場合、第二の信号転送用フレームＦＲ＃２であるＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号が通過する全てのノードで該当のＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する全てのタイムスロットのデータの書込速度及びデータの読出速度、更にデータの書込みから読出しまでの遅延時間が一致したことを確認できる。
【０１３１】
上述したように、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更前のビットレートＢｂから変更後のビットレートＢａへと増加させる処理を行う。
【０１３２】
なお、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更後のビットレートＢａから変更前のビットレートＢｂへと減少させる処理を行う場合には、次の手順で処理を行うことになる。この減少処理手順について簡単に説明する。
【０１３３】
［手順１１Ａ：ビットレート減少処理の開始を通知］
手順１１Ａでは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを減少させる処理の開始をオーバヘッドＯＨにより全ノードへ通知する。
【０１３４】
［手順１２Ａ：変更前後のビットレートが整数比となるかの確認］
手順１２Ａでは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートを変更後のビットレートＢａから変更前のビットレートＢｂへと変更させる場合、ＢａとＢｂとが整数比の関係であるかの確認を行う。この確認の一例として、Ｂａ／ＴＳａ＝Ｂｂ／ＴＳｂであるか、Ｂａ／ＴＳａ≠Ｂｂ／ＴＳｂであるかを確認する。前者の場合、ＢａとＢｂとの関係が整数比であるため、手順１３Ａへ進む。後者の場合、ＢａとＢｂとの関係が整数比での表現とならないため、手順１４Ａへ進む。
【０１３５】
［手順１３Ａ：ビットレート調整］
手順１３Ａでは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートをＢａからＢｂ×（ＴＳａ／ＴＳｂ）へと減少させる。
【０１３６】
［手順１４Ａ：ビットレート及びタイムスロット数を減少］
手順１４Ａでは、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートをＢｂへと減少させると同時に、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号が通過する全ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおいて、該当ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号が収容されるＴＳ数を変更後のタイムスロット数ＴＳａ＝（ｎ＋ｉ）個から変更前のタイムスロット数ＴＳｂ＝ｎ個へと減少させる。全ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるＴＳ数の減少の完了を確認後、ビットレート変更処理を終了する。
【０１３７】
［一実施の形態の効果］
図１０は、一実施の形態及び関連技術について、ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおける各ＴＳへＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する場合のデータマッピングの一例を示す。ここでは、ＴＳ数を３から４に増加する場合を例示している。
【０１３８】
また、図１１は、一実施の形態及び関連技術について、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容するＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるＴＳ数及びＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレート変化の様子示す。
【０１３９】
図１０及び図１１において、ＣｎはＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のビットレートであり、Ｃｍは１ＴＳ当たりに収容するＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号のバイト数（データ量）である。
【０１４０】
一実施の形態のＷＤＭ装置３においては、ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームにおけるＴＳ数の増減変更に要する時間に関しては、関連技術と同等の時間で実現する。
【０１４１】
また、ＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号そのもののビットレートの増減変更に要する時間に関しては、一実施の形態のＷＤＭ装置３では、ＨＯ  ＯＤＵ信号のフレームへＬＯ  ＯＤＵｆｌｅｘ（ＧＦＰ）信号を収容する際の単位時間であるＯＰＵｋ（Optical Channel Payload Unit k）  ｍｕｌｔｉｆｒａｍｅ時間相当で可能であり、この値は約１００μｓとなる。
【０１４２】
一方、関連技術では、１２５μｓ毎に８ｂｉｔずつ送信ビットが増減（５１２Ｍｂｉｔ／ｓ／ｓ相当）することになるので、変更前のビットレートをＢｂ（ｂｉｔ／ｓ）、かつ変更後のビットレートをＢａ（ｂｉｔ／ｓ）とすると、必要とする変更時間ｔはｔ＝｜Ｂａ−Ｂｂ｜／５１２Ｍ（ｓｅｃ）となる。
【０１４３】
この結果、関連技術では、ビットレートを１．２４９Ｇｂｐｓから２．４９８Ｇｂｐｓまで変更させるときは約２秒を要し、またビットレートを１．２４９Ｇｂｐｓから１０４．１１７Ｇｂｐｓまで変更させる場合は約２００秒を要する。
【０１４４】
しかし、一実施の形態のＷＤＭ装置３では、いずれの変更の場合においても約１００μｓで実現可能となる。これは、変更時間が前者の場合で約１／２０，０００、また後者の場合で１／２，０００，０００に相当し、関連技術に比較して非常に高速にビットレート、つまり帯域を変更可能となる。
【０１４５】
［変形例］
上述した一実施の形態における処理はコンピュータで実行可能なプログラムとして提供され、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどの非一時的コンピュータ可読記録媒体、さらには通信回線を経て提供可能である。
【０１４６】
また、上述した一実施の形態における各処理はその任意の複数または全てを選択し組合せて実施することもできる。
【符号の説明】
【０１４７】
１    光ネットワークシステム
２    ＷＤＭネットワーク
３（３Ａ〜３Ｅ）    ＷＤＭ装置
４（４Ａ〜４Ｆ）    クライアント装置
３１    受信フレーム処理部
３２    送信フレーム処理部
３３    発信フレーム処理部
３４    着信フレーム処理部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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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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