(57)【要約】【課題】  従来、Ethernet（登録商標）のようなフレーム長が固定されないネットワークにおいて、信号劣化を精度高く検出することができなかった。【解決手段】  本発明では、送信側の伝送装置は、時間的に連続して送信するフレームのフレーム長と当該フレームに付与されるシーケンス番号の加算値を次に送信するフレームのシーケンス番号として付与するシーケンス番号付与部を有し、受信側の伝送装置は、シーケンス番号が付与されたフレームを受信して当該フレームのフレーム長と当該フレームのシーケンス番号とを加算して期待値を求め、次に受信するフレームのシーケンス番号と期待値との差分を欠落フレーム長として検出するシーケンス番号監視部を有することを特徴とする。【選択図】図５
2014179791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側の伝送装置は、時間的に連続して送信するフレームのフレーム長と当該フレームに付与されるシーケンス番号の加算値を次に送信するフレームのシーケンス番号として付与するシーケンス番号付与部を有し、
受信側の伝送装置は、前記シーケンス番号が付与されたフレームを受信して当該フレームのフレーム長と当該フレームのシーケンス番号とを加算して期待値を求め、次に受信するフレームのシーケンス番号と前記期待値との差分を欠落フレーム長として検出するシーケンス番号監視部を有する
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記シーケンス番号監視部は、予め設定された監視時間内に到着したフレーム長の第１合計値と、前記監視時間内に到着しなかった前記欠落フレーム長の第２合計値とを用いて、（第１合計値）／（（第１合計値）＋（第２合計値））の計算値が予め設定した閾値を超える場合に、信号品質の劣化を検出する
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項３】
請求項２に記載の伝送システムにおいて、
前記送信側の伝送装置と前記受信側の伝送装置との間に運用系と予備系の少なくとも２つの経路を有し、前記経路の切り替えを各伝送装置に指令する監視制御装置を設け、
前記監視制御装置は、前記受信側の伝送装置の前記シーケンス番号監視部が信号品質の劣化を検出した場合に、前記運用系から前記予備系に経路を切り替える
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項４】
時間的に連続して送信するフレームのフレーム長と当該フレームに付与されるシーケンス番号の加算値を次に送信するフレームのシーケンス番号として付与するシーケンス番号付与部と、
前記シーケンス番号が付与されたフレームを受信して当該フレームのフレーム長と当該フレームのシーケンス番号とを加算して期待値を求め、次に受信するフレームのシーケンス番号と前記期待値との差分を欠落フレーム長として検出するシーケンス番号監視部と
を有することを特徴とする伝送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の伝送装置において、
前記シーケンス番号監視部は、予め設定された監視時間内に到着したフレーム長の第１合計値と、前記監視時間内に到着しなかった前記欠落フレーム長の第２合計値とを用いて、（第１合計値）／（（第１合計値）＋（第２合計値））の計算値が予め設定した閾値を超える場合に、信号品質の劣化を検出する
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項６】
送信側の伝送装置は、時間的に連続して送信するフレームのフレーム長と当該フレームに付与されるシーケンス番号との加算値を次に送信するフレームのシーケンス番号として付与し、
受信側の伝送装置は、時間的に連続して受信する前記シーケンス番号が付与されたフレームのフレーム長と当該フレームのシーケンス番号とを加算して期待値を求め、次に受信するフレームのシーケンス番号と前記期待値との差分を欠落フレーム長として検出する
ことを特徴とする伝送品質検出方法。
【請求項７】
請求項６に記載の伝送品質検出方法において、
前記受信側の伝送装置は、予め設定された監視時間内に到着したフレーム長の第１合計値と、前記監視時間内に到着しなかった前記欠落フレーム長の第２合計値とを用いて、（第１合計値）／（（第１合計値）＋（第２合計値））の計算値が予め設定した閾値を超える場合に、信号品質の劣化を検出する
ことを特徴とする伝送品質検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ethernet（登録商標）などの伝送システムにおいて、伝送装置間または装置内で起きた障害による信号劣化を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイルサービスの大容量化や映像・音声などの配信サービスの需要増加により、ネットワーク上のトラフィックは増加し続けている。そのような背景の中で、SDH(Synchronous Digital Hierarchy)/SONET(Synchronous Optical Network)などの既存ネットワークからIP(Internet Protocol)パケットを用いたネットワークへの移行が推進され、パケット網においても既存のSONET/SDH網と同等の通信品質の確保が要求されている。しかし、SONET/SDH網とパケット網では、伝送品質監視方法に以下のような違いがある。
【０００３】
SONET/SDHにおける信号劣化検出方式では、伝送品質を監視するためにSONET/SDHフレームのセクションオーバヘッド内のB1/B2バイト、パスオーバヘッド内のB3バイトを用いて符号誤りの監視を行っている（例えば非特許文献１参照）。
【０００４】
一方、Ethernet（登録商標）では、MACフレーム(Media Access Control Frame)のFCS(Frame Check Sequence)による誤り検出が行われている。また、Ethernet（登録商標）OAM(operations，administration，maintenance)では定期的に送信するCCM(Continuity Check Message)により障害を検知し予備系と運用系とを切り替えることが行われている（例えば、特許文献１参照）。或いは、SONET/SDH信号をパケット化するCEP(Circuit. Emulation over Packet)による伝送方式では、シーケンス番号の連続性を監視することにより、フレームの欠落を監視することが行われている（例えば非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７４８１５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ITU-T G.707/Telcordia GR-253-CORE
【非特許文献２】RFC 4842 on Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy (SONET/SDH) Circuit Emulation over Packet (CEP)  (http://datatracker.ietf.org/doc/rfc4842)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常のSDHでは、フレームサイズや主信号速度などが決まっており、全フレームのオーバヘッド内にB1/B2/B3バイトが付与されるため、BERを算出して信号劣化具合を検出できるようになっている。そして、その信号劣化具合をリングネットワークで経路切替を行う際の故障要因の一つにすることができる。
【０００８】
ところが、Ethernet（登録商標）などの伝送システムでは、監視フレーム(CCM)の未達による故障検知やCEPにおけるフレームの欠落監視、或いは主信号フレームのFCSエラーで当該フレームが廃棄された場合、どの程度の信号劣化であるのか検出できない。また、主信号フレームの１フレーム全てが欠落していた場合はFCSエラーの検出もできないという問題がある。
【０００９】
特にEthernet（登録商標）を用いた伝送システムは広く普及してきており、SONET/SDHと同等の通信品質が要求されるようになってきたが、SONET/SDHのように信号劣化を監視する方法は未だ十分に規定されていないのが現状である。
【００１０】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、Ethernet（登録商標）などの伝送システムにおいても、SONET/SDHと同等な通信品質を確保できる伝送システムおよび伝送装置並びに伝送品質検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る伝送システムは、送信側の伝送装置は、時間的に連続して送信するフレームのフレーム長と当該フレームに付与されるシーケンス番号の加算値を次に送信するフレームのシーケンス番号として付与するシーケンス番号付与部を有し、受信側の伝送装置は、シーケンス番号が付与されたフレームを受信して当該フレームのフレーム長と当該フレームのシーケンス番号とを加算して期待値を求め、次に受信するフレームのシーケンス番号と期待値との差分を欠落フレーム長として検出するシーケンス番号監視部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る伝送装置は、時間的に連続して送信するフレームのフレーム長と当該フレームに付与されるシーケンス番号の加算値を次に送信するフレームのシーケンス番号として付与するシーケンス番号付与部と、シーケンス番号が付与されたフレームを受信して当該フレームのフレーム長と当該フレームのシーケンス番号とを加算して期待値を求め、次に受信するフレームのシーケンス番号と期待値との差分を欠落フレーム長として検出するシーケンス番号監視部とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る伝送品質検出方法は、送信側の伝送装置は、時間的に連続して送信するフレームのフレーム長と当該フレームに付与されるシーケンス番号との加算値を次に送信するフレームのシーケンス番号として付与し、受信側の伝送装置は、時間的に連続して受信する前記シーケンス番号が付与されたフレームのフレーム長と当該フレームのシーケンス番号とを加算して期待値を求め、次に受信するフレームのシーケンス番号と前記期待値との差分を欠落フレーム長として検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る伝送システムおよび伝送装置並びに伝送品質検出方法は、Ethernet（登録商標）などの伝送システムにおいても、SONET/SDHと同等な通信品質を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】SONET/SDHのリングネットワーク例を示す図である。
【図２】Ethernet（登録商標） MACフレームの例を示す図である。
【図３】Ethernet（登録商標）OAMのCC機能の例を示す図である。
【図４】CEPフレームのヘッダフォーマット例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る伝送システム１００の一例を示す図である。
【図６】シーケンス番号ＳＮの付与則の一例を示す図である。
【図７】入力フレームに対するシーケンス番号ＳＮの付与例を示す図である。
【図８】SN監視の処理例を示すフローチャートを示す図である。
【図９】欠落フレーム長と期待値の計算方法の一例を示す図である。
【図１０】リングネットワークにおける主信号劣化発生例を示す図である。
【図１１】セクションおよびパスのSD検出の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る伝送システムおよび伝送装置並びに伝送品質検出方法の実施形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００１７】
先ず、本実施形態に係る伝送システム１００における品質検出方法の特徴がよく分かるように、現状のSONET/SDHおよびEthernet（登録商標）における伝送品質の監視方法について説明する。
【００１８】
従来技術で簡単に説明したように、SONET/SDHでは、伝送品質を監視するためにSONET/SDHフレームのセクションオーバヘッド内のB1/B2バイト、パスオーバヘッド内のB3バイトを用いて符号誤りの監視を行っている。この監視方式には、BIP(Bit Interleaved Parity)と呼ばれる監視方式が採用されている。この方式は、送信側ではSONET/SDHフレームの所定の演算範囲における演算結果を次フレームのB1/B2/B3バイトに挿入し、受信側ではB1/B2/B3に格納された演算結果と受信フレームとを比較して伝送品質を監視する。この監視によりBER(Bit Error Rate)を算出し、BERがITU-TG.806にて規定された閾値以上になれば伝送路故障もしくは伝送路品質劣化と判定することができる。
【００１９】
また、SONET/SDHリングネットワークの冗長切替方式は、ITUなどで規定されている。これは、例えば図１のSONET/SDHリングネットワークにおいて、伝送装置bと伝送装置dの区間で伝送路故障が起きた場合、伝送装置dにて主信号断や(上述の信号劣化検出方式による)主信号劣化などを検出する。そして、リングネットワークの経路を運用系から予備系に切り替えて主信号断にならないように救済することができる。
【００２０】
一方、パケット伝送のEthernet（登録商標）で用いられるMACフレームにおける誤り検出方式はIEEE802.3規格で規定されている。これは、図２に示すように、MACフレームのDAからユーザデータ(PADを含む)までの範囲についてフレーム誤り検査のチェックサム計算を行った結果をFCS(Frame Check Sequence)に格納する。チェックサム計算は32ビットのCRC(Cyclic Redundancy Check)方式が用いられ、送信時に計算結果をMACフレームのFCS内に付与し、受信側でも同じ計算を行って双方の値が一致するか否かを判定する。そして、双方の値が一致しない場合は、MACフレームが伝送途中でビット誤りを発生したとみなし、当該MACフレームは廃棄されるようになっている。
【００２１】
また、Ethernet（登録商標）OAM（Operation Administration and Maintenance）による故障検出方式はITU-T Y.1731やIEEE 802.1agなどで規定されている。OAMは保守管理の手段を提供するための方式で、OAMで規定されるCC(Continuity Check)機能により故障検出や故障通知などを行うようになっている。例えばCC機能では、図３に示すように、パケットリング内のＡ端点およびＺ端点にMEP(Maintenance End Point)を設定する。そして、片端のMEPからCCM(CC Message)を周期的に送出し、もう一方の片端のMEPでCCMの導通を定常監視することにより、MEP-MEP間(例えばＡ端点からＺ端点までの間)の接続性の確認や誤接続の検出を行うことができる。
【００２２】
さらに、Ethernet（登録商標）におけるリングネットワーク冗長切替方式では、主信号断やOAMのCC機能において定期的に流れていたCCMが途絶えることにより片端のMEPが障害を検知する。そして、リングネットワークの経路を運用系から予備系に切り替えて主信号の伝送品質を維持することができるようになっている。
【００２３】
しかしながら、Ethernet（登録商標）では、上記のような監視フレーム(CCM)の未達による故障検知や、主信号フレームのFCSエラーによってフレームが廃棄された場合、フレームサイズが固定されないので、どの程度の信号劣化であるかを検出できない。また、主信号フレームの１フレーム全てが欠落していた場合、FCSエラーも検出できないという問題がある。
【００２４】
さらに、SONET/SDH信号をパケット化するCEP(Circuit Emulation over Packet)のシーケンス番号監視による故障検出方式では、図４に示すようなCEPフレームのヘッダフォーマット内のSequence Numberにパケットのシーケンス番号を付与する。そして、このシーケンス番号の連続性を監視することにより、フレームの欠落を監視することができるようになっている。しかしながら、Ethernet（登録商標）ではBitエラーがあればフレームを廃棄してしまうので、現状の正確なBER(Bit Error Rate)を把握する方法がないという問題がある。
【００２５】
これに対して、SONET/SDHでは、フレームサイズや主信号速度などが決まっており、全フレームのオーバヘッド内にB1/B2/B3バイトが付与されるため、BERを算出し、信号劣化を検出できる。そして、その信号劣化に応じてリンクを切り替えて主信号を救済することが可能である。
【００２６】
このように、Ethernet（登録商標）では、SONET/SDHと同等の通信品質が要求されているにも拘らず、SONET/SDHと同様な信号劣化を監視する方法は十分に規定されていない。
【００２７】
そこで、本実施形態に係る伝送システム１００では、Ethernet（登録商標）などの伝送システムにおいても、SONET/SDHと同等な通信品質を確保できるようになっている。
［本実施形態に係る伝送システム１００］
以下、本実施形態に係る伝送システム１００について詳しく説明する。
【００２８】
図５の例では、本実施形態に係る伝送システム１００は、伝送装置１０１ａと伝送装置１０１ｂとの間が運用系と予備系の１０Ｇｂｐｓのリングネットワークで接続されている。そして、伝送装置１０１ａ側で、１ＧｂｐｓのEthernet（登録商標）フレーム（以下、1GEと表記する）がAdd/Dropされ、１０ＧｂｐｓのEthernet（登録商標）フレーム（以下、10GEと表記する）のリングネットワーク内へ伝送される。一方、伝送装置１０１ｂ側では、10GEのリングネットワークから１Ｇｂｐｓ（1GE）の伝送路へAdd/Dropされる。また、10GEのリングネットワークは冗長構成になっており、運用系の障害時に予備系に切り替えて主信号が切断されるのを救済する。
【００２９】
ここで、以降の説明において、伝送装置１０１ａおよび伝送装置１０１ｂに共通の事項を説明する場合は符号末尾のアルファベット記号を省略して伝送装置１０１のように表記する。また、特定の伝送装置１０１を示す場合はアルファベット記号を付加して例えば伝送装置１０１ａのように表記する。その他の同名のブロック（ＳＮ付与部３０１やＳＮ監視部３０２など）についても同様の規則で表記する。
【００３０】
次に、伝送路故障により、Ethernet（登録商標）の信号が劣化(SD:Signal Dagrade)した場合に、受信側の伝送装置１０１で劣化具合を確認するためのSD検出を行う方法について説明する。
【００３１】
図５において、伝送装置１０１ａは、ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ａと、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ａと、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｂとを有する。ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ａは１Ｇｂｐｓの伝送速度でユーザフレームをユーザ装置（不図示）との間で送受信する。１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ａは運用系の経路を介して伝送装置１０１ｂとの間で１０Ｇｂｐｓの伝送速度でフレームを送受信する。同様に、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｂは予備系の経路を介して伝送装置１０１ｂとの間で１０Ｇｂｐｓの伝送速度でフレームを送受信する。
【００３２】
一方、伝送装置１０１ｂは、ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂと、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｃと、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｄとを有する。ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂは１Ｇｂｐｓの伝送速度でユーザフレームをユーザ装置（不図示）との間で送受信する。１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｃは運用系の経路を介して伝送装置１０１ａとの間で１０Ｇｂｐｓの伝送速度でフレームを送受信する。同様に、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｄは予備系の経路を介して伝送装置１０１ａとの間で１０Ｇｂｐｓの伝送速度でフレームを送受信する。
【００３３】
ここで、ユーザフレームは、伝送装置１０１ａと伝送装置１０１ｂとの間で相互に送受信されるが、図５の説明では、片方向の伝送装置１０１ａから伝送装置１０１ｂにユーザフレームを送信する場合について説明する。
【００３４】
ユーザ装置からユーザフレームを受信した伝送装置１０１ａのＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ａは、ＳＮ付与部３０１ａでユーザフレームのヘッダ情報としてシーケンス番号ＳＮａを付与する（図ではSNヘッダと称する）。このシーケンス番号ＳＮａは伝送装置１０１ｂのＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂで再び1GEのユーザーフレームとして出力されるまでのパスのSD検出を行うためのものである。
【００３５】
伝送装置１０１ａのＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ａでシーケンス番号ＳＮａが付与されたフレームは、稼働中の運用系側の１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ａで10GEのフレームに変換される。この時、ＳＮ付与部３０１ｂは、シーケンス番号ＳＮａがヘッダ情報として付加されたフレームに対して、更にシーケンス番号ＳＮｂを付与し、10GEの運用系の経路を介して伝送装置１０１ｂ側に送信される。
【００３６】
一方、伝送装置１０１ｂでは、伝送装置１０１ａからシーケンス番号ＳＮｂとシーケンス番号ＳＮａとが付与されたフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｃで受信する。そして、ＳＮ監視部３０２ａは、シーケンス番号ＳＮｂを監視し、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ａと１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｃとの間のセクションのSD検出をシーケンス番号ＳＮｂにより行う。その後、シーケンス番号ＳＮｂを除去したシーケンス番号ＳＮａをヘッダ情報とするフレームをＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂに出力する。ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂは、ＳＮ監視部３０２ｃでシーケンス番号ＳＮａを監視する。そして、シーケンス番号ＳＮａを除去したユーザフレームを1GEの伝送路へ出力する。
【００３７】
このようにして、ユーザフレームが冗長経路で接続される伝送装置１０１ａから伝送装置１０１ｂに送信される。
【００３８】
尚、図５において、運用系から予備系に切り替えられた場合は、伝送装置１０１ａの１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｂおよび伝送装置１０１ｂの１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｄの間で10GEの信号が送受信される。ここで、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｂのＳＮ付与部３０１ｃでシーケンス番号ＳＮｂを付与して送信する。そして、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｄのＳＮ監視部３０２ｂで１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｂと１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｄとの間のセクションのSD検出をシーケンス番号ＳＮｂにより行う。その後、シーケンス番号ＳＮｂを除去したシーケンス番号ＳＮａをヘッダ情報とするフレームをＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂに出力する。ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂは、ＳＮ監視部３０２ｃでシーケンス番号ＳＮａを監視する。そして、シーケンス番号ＳＮａを除去したユーザフレームを1GEの伝送路へ出力する。
【００３９】
このようにして、ユーザフレームが冗長経路で接続される伝送装置１０１ａから伝送装置１０１ｂに送信される。
【００４０】
ここで、シーケンス番号ＳＮの付与則について、図６を用いて説明する。図６の例では、シーケンス番号ＳＮを付与するヘッダサイズは例えば４Ｂｙｔｅとするが、４Ｂｙｔｅ以外でもよい。シーケンス番号ＳＮを含むヘッダの挿入位置は、入力されるフレームの先頭であるものとするが、先頭以外でもよい。
【００４１】
また、シーケンス番号ＳＮの生成方式は、前フレームのシーケンス番号ＳＮに前フレームのフレーム長を加算した値とする。例えば現フレームのシーケンス番号ＳＮを５０、フレーム長を１００Byteとすると、次のフレームのシーケンス番号ＳＮは１５０となる。尚、シーケンス番号ＳＮの初期値は１とする。また、図６は一例であり、ヘッダサイズやヘッダ挿入位置、或いはシーケンス番号ＳＮの初期値は任意の値に設定してもよい。ここで、フレーム長はシーケンス番号ＳＮのヘッダ長を含めたトータルのフレーム長でもよいし、ヘッダ長を含まないユーザフレームのフレーム長としてもよい。
【００４２】
次に、時間的に連続して入力するフレームにシーケンス番号ＳＮを付与する一例について、図７を用いて説明する。
【００４３】
図７の例は、ユーザーフレームの長さが100Byte、200Byte、500Byte、500Byteのフレームが入ってきた時にシーケンス番号ＳＮを付与する様子を示した図で、紙面右側から左側にフレームが流れている。また、シーケンス番号ＳＮの初期値は１とする。
【００４４】
図７において、最初のフレーム４０１は、フレーム長が１００Ｂｙｔｅでシーケンス番号ＳＮは”１”（初期値）である。そして、２番目のフレーム４０２のシーケンス番号ＳＮは、最初のフレーム４０１のシーケンス番号ＳＮ”１”とフレーム長”１００”とを加算した”１０１”となる。同様に、３番目のフレーム４０３のシーケンス番号ＳＮは、２番目のフレーム４０２のシーケンス番号ＳＮ”１０１”とフレーム長”２００”とを加算した”３０１”となる。さらに、４番目のフレーム４０４のシーケンス番号ＳＮは、３番目のフレーム４０３のシーケンス番号ＳＮ”３０１”とフレーム長”５００”とを加算した”８０１”となる。
【００４５】
ここで、フレーム４０２が欠落した時のシーケンス番号ＳＮの計算例を示す。
【００４６】
（１）受信したフレーム４０１に付与されたシーケンス番号ＳＮは”１”なので、次の受信フレームの期待値を1+100=101に更新する。
【００４７】
（２）フレーム４０２は何らかの障害により未到達とする。
【００４８】
（３）受信したフレーム４０３に付与されたシーケンス番号ＳＮは”３０１”なので、（１）で求めた期待値”１０１”との差分から欠落フレーム長は２００Ｂｙｔｅ（（２）のフレーム長）であると算出できる。且つ、次の受信フレームの期待値を301+500=801に更新する。
【００４９】
（４）受信したフレーム４０４に付与されたシーケンス番号ＳＮは”８０１”なので、（３）で求めた期待値”８０１”と一致し、欠落なしと判定する。そして、次の受信フレームの期待値を801+500=1301に更新する。
【００５０】
このようにして、時間的に連続して送信するフレームのヘッダ情報として前フレームのフレーム長およびシーケンス番号ＳＮの加算値を用いるので、フレームが破棄された場合でも破棄されたフレームの長さ（欠落フレーム長）を知ることができる。尚、フレーム長にシーケンス番号ＳＮのヘッダの長さを含めない場合は、例えば予め決められたヘッダ長（４Byteなど）を別途加算して欠落フレーム長としてもよい。
【００５１】
次に、欠落フレーム長を求めるための処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。尚、最初のフレームのシーケンス番号ＳＮの期待値は予め決められており、例えば期待値の初期値＝１などに設定される。
【００５２】
（ステップＳ１０１）ＳＮ監視部３０２は、到着したフレームのフレーム長とシーケンス番号ＳＮを読み取る。
【００５３】
（ステップＳ１０２）ＳＮ監視部３０２は、ステップＳ１０１で読み取ったシーケンス番号ＳＮが期待値に一致するか否かを判別する。シーケンス番号ＳＮが期待値に一致する場合はステップＳ１０４に進み、一致しない場合はステップＳ１０３に進む。
【００５４】
（ステップＳ１０３）ＳＮ監視部３０２は、欠落フレーム長を積算する。ここで、欠落フレーム長の積算方法について図９を用いて説明する。図９において、欠落フレーム長の積算は、受信フレームのシーケンス番号ＳＮから期待値を減算した値を欠落フレーム長とする。例えば先に説明した図７において、フレーム４０２が欠落して３番目のフレーム４０３を受信した場合、受信フレームのシーケンス番号ＳＮは”３０１”となる。ところが、期待値は２番目に受信するフレーム４０２の期待値”１０１”なので、（３０１−１０１）＝２００Ｂｙｔｅが欠落フレーム長として求められる。さらに、フレーム４０２とフレーム４０３とが連続して欠落し、フレーム４０１の次にフレーム４０４を受信した場合、受信フレームのシーケンス番号ＳＮは”８０１”となる。ところが、期待値は２番目に受信するフレーム４０２の期待値”１０１”なので、（８０１−１０１）＝７００Ｂｙｔｅが欠落フレーム長として求められる。この７００Ｂｙｔｅの欠落フレーム長は、欠落したフレーム４０２（２００Ｂｙｔｅ）およびフレーム４０３（５００Ｂｙｔｅ）のフレーム長の積算値に一致する。
【００５５】
（ステップＳ１０４）ＳＮ監視部３０２は、次に受信するフレームの期待値を更新する。ここで、期待値の更新方法について図９を用いて説明する。図９において、次に受信するフレームのシーケンス番号ＳＮの期待値は、ステップＳ１０１で取得した現在の受信フレームのシーケンス番号ＳＮに当該受信フレームのフレーム長を加算した値をとする。例えば先に説明した図７において、フレーム４０２の次に受信する予定のフレーム４０３の期待値は、現在のフレーム４０２のシーケンス番号ＳＮ”１０１”に当該受信フレームのフレーム長”２００（Ｂｙｔｅ）”を加算した値”３０１”となる。
【００５６】
このようにして、ＳＮ監視部３０２は、フレームが到着する毎に、受信フレームに付与されているシーケンス番号ＳＮが期待値と一致するか否かを判別する。そして、期待値と不一致の場合、受信フレームのシーケンス番号ＳＮと期待値との差分値を欠落データ長として算出できるので、従来のような欠落フレーム数ではなく、欠落フレーム長を正確に知ることができ、SONET/SDHのようなＳＤ検出が可能になる。
【００５７】
［リングネットワークへの適用例］
次に、本実施形態に係る伝送システム１００を１０Ｇｂｐｓ(10GE)のリングネットワークへの適用する例について説明する。図１０に示した伝送システム１００は、１Ｇｂｐｓ(1GE)の主信号を終端する伝送装置１０１ａおよび伝送装置１０１ｂの間を１０Ｇｂｐｓ(10GE)のリングネットワーク４００で接続する。リングネットワーク４００は、運用系４０１と、予備系４０２の冗長化された２つの経路を有する。運用系４０１には、伝送装置１０１ａと伝送装置１０１ｂとの間に、伝送装置１０１ｃと、伝送装置１０１ｄとが中継装置として配置されている。また、予備系４０２には、伝送装置１０１ａと伝送装置１０１ｂとの間に、伝送装置１０１ｅが中継装置として配置されている。さらに、伝送システム１００に含まれる伝送装置１０１ａ、伝送装置１０１ｂ、伝送装置１０１ｃ、伝送装置１０１ｄおよび伝送装置１０１ｅの５つの伝送装置１０１は、監視制御網を介して監視制御装置４０３に接続され、稼動状態の監視や制御などが行われる。例えば、監視制御装置４０３は、各伝送装置１０１から異常を知らせるアラームを受信したり、リングネットワーク４００の経路を運用系４０１から予備系４０２に切り替えるなどの制御を行う。
【００５８】
尚、図１０において、図５と同符号のものは同じものを示す。図１０と図５との違いは、中継装置として伝送装置１０１ｃ、伝送装置１０１ｄおよび伝送装置１０１ｅがリングネットワーク４００に配置されていることである。
【００５９】
図１０において、伝送装置１０１ａは、図５で説明したように、受信するユーザフレームにＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ａのＳＮ付与部３０１ａでシーケンス番号ＳＮａを付与する。さらに、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ａのＳＮ付与部３０１ｂでシーケンス番号ＳＮｂを付与してリングネットワーク４００の運用系４０１に送信する。そして、中継装置の伝送装置１０１ｃでは、伝送装置１０１ａからシーケンス番号ＳＮｂとシーケンス番号ＳＮａとが付与されたフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５１ａで受信する。そして、ＳＮ監視部３０２ｄによりシーケンス番号ＳＮｂを監視し、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ａと１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５１ａとの間のセクションのSD検出をシーケンス番号ＳＮｂにより行う。さらに、シーケンス番号ＳＮｂを除去したシーケンス番号ＳＮａをヘッダ情報とするフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５２ａに出力し、ＳＮ付与部３０１ｄにより再びシーケンス番号ＳＮｃが付与されてリングネットワーク４００上の伝送装置１０１ｄに送信する。
【００６０】
中継装置の伝送装置１０１ｄでは、伝送装置１０１ｃからシーケンス番号ＳＮｃとシーケンス番号ＳＮａとが付与されたフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５１ｂで受信する。そして、ＳＮ監視部３０２ｅによりシーケンス番号ＳＮｃを監視し、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５２ａと１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５１ｂとの間のセクションのSD検出をシーケンス番号ＳＮｃにより行う。その後、シーケンス番号ＳＮｃを除去したシーケンス番号ＳＮａをヘッダ情報とするフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５２ｂに出力し、ＳＮ付与部３０１ｅにより再びシーケンス番号ＳＮｃが付与されてリングネットワーク４００を介して伝送装置１０１ｂに送信する。
【００６１】
伝送装置１０１ｂは、伝送装置１０１ｄからシーケンス番号ＳＮｄとシーケンス番号ＳＮａとが付与されたフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｃで受信する。そして、ＳＮ監視部３０２ａによりシーケンス番号ＳＮｄを監視し、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５２ｂと１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｃとの間のセクションのSD検出をシーケンス番号ＳＮｄにより行う。その後、シーケンス番号ＳＮｄを除去したシーケンス番号ＳＮａをヘッダ情報とするフレームをＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂに出力する。ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０１ｂは、ＳＮ監視部３０２ｃでシーケンス番号ＳＮａを監視し、伝送装置１０１ａと伝送装置１０１ｂとの間のパスのSD検出をシーケンス番号ＳＮａにより行う。そして、シーケンス番号ＳＮａを除去したユーザフレームを1GEの伝送路へ出力する。
【００６２】
このようにして、ユーザフレームが冗長経路で接続される伝送装置１０１ａから伝送装置１０１ｂに送信される。
【００６３】
ここで、伝送装置１０１ｃと伝送装置１０１ｄとの間の経路において、何らかの要因（光ファイバの一時的障害など）によって信号劣化が発生した場合（図１０の信号劣化発生点４０４）、信号劣化発生点４０４で伝送中のフレームが欠落する。この場合、先に説明したSD検出方法によって、伝送装置１０１ｄの１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５１ｂのＳＮ監視部３０２ｅは、伝送装置１０１ｃと伝送装置１０１ｄとの間のセクションのSD検出をシーケンス番号ＳＮｃにより行って、欠落フレーム長を知ることができる。そして、予めSD監視時間（Ｔｓ）とSD検出閾値（Ｓｄ）とを設定しておき、SD監視時間中の欠落フレーム長の積算値と、到着フレーム長とを用いてSD検出値（Ｓｄｅｔ）を計算する。そして、SD監視時間中のSD検出値（Ｓｄｅｔ）がSD検出閾値（Ｓｄ）を超えていた場合は、監視制御装置４０３にアラーム通報する。これにより、監視制御装置４０３は、リングネットワーク４００を形成する各伝送装置１０１に、運用系４０１から予備系４０２への経路の切り替えを指示することができる。
【００６４】
予備系４０２への経路の切り替えが行われた場合は、伝送装置１０１ａは中継装置の伝送装置１０１ｅを介して伝送装置１０１ｂにフレームを送信する。この場合でも、伝送装置１０１ａの１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｂは、ＳＮ付与部３０１ｃでシーケンス番号ＳＮｂを付与してリングネットワーク４００の予備系４０２に送信する。そして、中継装置の伝送装置１０１ｅでは、伝送装置１０１ａからシーケンス番号ＳＮｂとシーケンス番号ＳＮａとが付与されたフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５１ｃで受信する。そして、ＳＮ監視部３０２ｆによりシーケンス番号ＳＮｂを監視し、１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２０２ｂと１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５１ｃとの間のセクションのSD検出をシーケンス番号ＳＮｂにより行う。その後、シーケンス番号ＳＮｂを除去したシーケンス番号ＳＮａをヘッダ情報とするフレームを１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ２５２ｃに出力し、ＳＮ付与部３０１ｆにより再びシーケンス番号ＳＮｃが付与されてリングネットワーク４００を介して伝送装置１０１ｂに送信する。
【００６５】
このようにして、運用系４０１に信号劣化が発生した場合、ＳＤ検出を精度よく行うことができるので、適切に経路を予備系４０２に切り替えてユーザフレームを伝送装置１０１ａから伝送装置１０１ｂに送信することができる。
【００６６】
次に、ＳＤ検出の閾値について説明する。先に説明したように、主信号の欠落フレーム長を算出できるので、SD検出の判定は、以下の条件式が成り立つときにSD検出とすることができる。
（検出閾値）≦  Σ(監視時間内の不着フレーム長)/(Σ(監視時間内の到着フレーム長)+Σ(監視時間内の不着フレーム長))    ・・・（式１）
ここで、検出閾値および監視時間はユーザによって任意に設定可能である。また、不着フレーム長は、各フレームの欠落フレーム長を監視時間内で積算した値である。
【００６７】
次に、（式１）によりＳＤ検出を行う具体例について図１１を用いて説明する。図１１は、先に説明した図１０の伝送装置１０１ｃと、伝送装置１０１ｄと、伝送装置１０１ｂとの間で送受信されるフレームの様子を示した図である。尚、図１０と同符号のものは同じものを示す。ここで、主信号は以下のフレーム長および伝送速度の信号であるものとする。尚、実際には、様々な長さのフレームが送受信されるが、以下の例では計算が分かり易いように、フレーム長と伝送速度は固定であるものとする。
・フレーム長（Frame Length）：100Byte
・伝送速度（Bit Rate）：800Mbit/sec
また、定期的に監視フレーム（Ethernet（登録商標）OAMのCCMフレームを定期的に伝送装置１０１ａと伝送装置１０１ｂとの間で送出しているものとする。
【００６８】
さらに、SD検出のためのユーザによる設定は以下の通りとする。
・SD監視時間の設定：10sec
・SD検出閾値の設定：1.0 × 10-6
上記の設定により、各セクション間およびパス間のSD監視を実施する。
【００６９】
ここで、SD検出と判断されるフレームの廃棄数について説明する。主信号のフレーム長が100Byteで、主信号の伝送速度が800Mbit/secなので、1秒間に流れるフレーム数は1,000,000フレームである。そして、SD検出閾値の設定（1.0 × 10-6）を超える場合の破棄フレーム数は、（式１）を用いた下記の計算により、10秒間に11フレーム以上となる。
（検出閾値）≦  Σ(監視時間内の不着フレーム長)/(Σ(監視時間内の到着フレーム長)+Σ(監視時間内の不着フレーム長))に対応させて、上記条件を代入すると、
1.0 × 10-6≦ ( a × 100Byte )/((1,000,000 × 10sec × 100Byte) + ( a × 100Byte )) となるので、式を変形して、
（1.0 × 10-6）×((1,000,000 × 10sec × 100Byte) + ( a × 100Byte )) ≦ ( a × 100Byte ) となり、さらに整理すると、
1,000 + （1.0 × 10-6）× ( a × 100Byte ) ≦ a × 100 となり、
1,000 ≦ a ×（100 − ( 1.0 × 10-4)） より、
1,000 ≦ a × 99.9999  となる。
そして、ＳＤ検出するための10secあたりの不着フレーム数ａは、ａ≧１１（フレーム）となる。
【００７０】
このようにして、ＳＤ検出の閾値を決めておくことにより、フレーム長に対応した精度の高いＳＤ検出を行うことができる。尚、上記の例では、フレーム長を固定としたので、フレームの破棄数が分かれば破棄されたデータ量を求めることができるが、実際にはEthernet（登録商標）の場合、フレーム長が固定ではないので、破棄されたフレーム数から正確なデータ量を求めることができない。これに対して、本実施形態では、破棄されたフレームのデータ量を知ることができるので、精度の高い誤り率の検出（ＳＤ検出）を行うことが可能になる。
【００７１】
次に、本実施形態の方法を用いた場合と用いない場合とについて比較する。先ず、図１１の例において、伝送装置１０１ｃ、伝送装置１０１ｄおよび伝送装置１０１ｂがシーケンス番号ＳＮの付与や監視を行わずに、従来の方法を適用する場合について説明する。
・Ethernet（登録商標）MACフレームにおける誤り検出方式(FCSによるエラー検出)を行う場合
この場合は、伝送装置１０１ｃと伝送装置１０１ｄとの間で、フレーム内のビットエラーが発生したとき、伝送装置１０１ｄはFCSエラーを検出し、伝送装置１０１ｄは当該フレームを廃棄して、伝送装置１０１ｂには送信しない。このため、伝送装置１０１ｂでは１フレームごと欠落してFCSエラーを検出できない。この場合、伝送装置１０１ｃと伝送装置１０１ｄとの間のセクションのエラー監視にしか使えず、伝送装置１０１ｃ（或いは図１０の伝送装置１０１ａ）と伝送装置１０１ｂとの間のパスのエラー監視には使えないという問題がある。しかも、欠落フレームのフレーム長が固定されないEthernet（登録商標）の場合は、正確な誤り率を知ることができない。
・Ethernet（登録商標）OAMによる故障検出方式の場合
図１１において、Ethernet（登録商標）OAMによる故障検出方式の場合、CCMフレームを定期的に伝送装置１０１ｃから伝送装置１０１ｂに送出するので、CCMフレームが欠落すれば、伝送装置１０１ｄにてフレームの欠落を検出することは可能である。しかしながら、先の例では1秒間に流れるフレーム数は1,000,000フレームであるのに対して、CCMフレームはOAM規格では3.3ms毎に1フレーム送出するため、10秒間で3000フレーム（１秒間で300フレーム）程度しか送出されない。このため、10秒間に11フレーム程度の不着フレームが発生した時にＳＤ検出を行う場合、10秒間に11フレームものCCMフレームが欠落することは確率的に低い。また、誤検出を防止するために、伝送装置１０１ｂ側に複数回連続でCCMフレームが不着の場合のみ障害検出を行うという検出条件を持たせた場合、検出される確率はさらに低くなるという問題がある。
・CEPのシーケンス番号監視による故障検出方式の場合
CEP化されたパケット信号もフレーム内のビットエラーが発生した場合、伝送装置１０１ｄはフレームのFCSエラーを検出して、フレームを廃棄する。そして、パケット信号からSONET/SDH信号を取り出すときに破棄されたフレームのシーケンス番号の抜けを検出することにより、誤り劣化検出(主信号のフレームロスの検出)が可能となる。ところが、Ethernet（登録商標）のように破棄されたフレームサイズが固定ではない場合、フレーム長が分からないので、主信号劣化を精度高く検出できないという問題が生じる。
【００７２】
このように、欠落フレームのフレーム長が固定されないEthernet（登録商標）などの場合、従来の方法では正確な誤り率を知ることができない、という問題がある。
【００７３】
これに対して、本実施形態に係る伝送システム１００の場合は、廃棄されたフレームのサイズがわかるため、フレーム長が固定されない場合でも高い検出精度で信号劣化を検出することができる。図１１の例では、フレーム内のビットエラーや１フレームの欠落が発生した時に伝送装置１０１ｃでは送信元の伝送装置１０１が付与したシーケンス番号ＳＮｂによりセクションのＳＤ検出を行う。そして、伝送装置１０１ｃは、再び、シーケンス番号ＳＮａをヘッダとするフレームにシーケンス番号ＳＮｃを付与して伝送装置１０１ｄに送信する。伝送装置１０１ｄでは、シーケンス番号ＳＮｃを監視することによって、伝送装置１０１ｃと伝送装置１０１ｄとの間のセクションのSDを検出することができる。図１１の例では、伝送装置１０１ｃと伝送装置１０１ｄとの間のセクションでフレーム欠落が発生しているので、伝送装置１０１ｄはSD検出を行い、信号劣化箇所が伝送装置１０１ｃと伝送装置１０１ｄとの間の経路であることを特定できる。さらに、伝送装置１０１ｄは、再び、シーケンス番号ＳＮａをヘッダとするフレームにシーケンス番号ＳＮｄを付与して伝送装置１０１ｂに送信する。伝送装置１０１ｂでは、シーケンス番号ＳＮｄを監視することによって、伝送装置１０１ｄと伝送装置１０１ｂとの間のセクションのSDを検出することができる。また、伝送装置１０１ｂは、伝送装置１０１ａでユーザフレームに付与されたパスのシーケンス番号ＳＮａを監視することにより、ユーザフレームの送信元の伝送装置１０１ａと伝送装置１０１ｂとの間のパスのSDを検出することができる。
【００７４】
さらに、例えば図１０に示したように、Ethernet（登録商標）リングネットワーク内で冗長化されたパスを有する場合は、パスのSDを経路の切替要因として設定する。これにより、伝送装置１０１ｂにおけるパスのSD検出の通知を受けた監視制御装置４０３により、運用系４０１から予備系４０２へパスの切り替えを実施し、運用系４０１で劣化している主信号を予備系４０２に迂回させることができる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る伝送システムおよび伝送装置並びに伝送品質検出方法では、例えばEthernet（登録商標）のようなフレーム長が固定されないネットワークにおいて、信号劣化を精度高く検出することができる。また、信号劣化箇所の特定や、リングネットワークなどの冗長化されたネットワークでSDを切替要因として適切に経路を切り替えることができ、信号劣化時の主信号を伝送するパスの救済を行うことができる。これにより、高品質なネットワークを維持することができる。
【００７６】
以上、本発明に係る伝送システムおよび伝送装置並びに伝送品質検出方法について、各実施例を挙げて説明してきたが、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の多様な形で実施することができる。そのため、上述した実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【００７７】
１００・・・伝送システム
１０１・・・伝送装置
２０１・・・ＧＥ＿Ｉ／Ｆ
２０２，２５１，２５２・・・１０ＧＥ＿Ｉ／Ｆ
３０１・・・ＳＮ付与部
３０２・・・ＳＮ監視部
４００・・・リングネットワーク
４０１・・・運用系
４０２・・・予備系
４０３・・・監視制御装置
【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】
2014179791.tif 000010
【図９】
2014179791.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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