(57)【要約】ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム（１０１）をイーサネットフレーム（１０５）に、又その逆方向により効率的に変換するための変換エンジンを提供する。一実施形態によれば、変換システムには、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム（１０１）及びイーサネットフレーム（１０５）を保持するバッファ（１０３）が含まれる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロット（１０３Ｅ−１０３Ｆ）に対応したイーサネットメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスが更に提供される。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム（１０１）をイーサネットフレーム（１０５）に変換するための変換エンジンが出力インターフェースと通信するように設けられている。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロード（１０１Ａ）は変換エンジンを通過させて、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロード（１０１Ａ）をイーサネットペイロード（１０５Ａ）に変換する。イーサネットからＳＤＨ／ＳＯＮＥＴに変換するには、この処理を反対方向で行う。
2005505987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームとイーサネットフレームとの間で変換を行うための変換システムであって、
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームを保持するためのバッファと、
前記バッファと通信する複数のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットであって、それぞれがイーサネットメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを備えた複数のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットと、
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームをイーサネットフレームに変換するための、前記バッファと通信する変換エンジンと、
前記変換エンジンと通信する複数の出力インターフェースとを含む、変換システム。
【請求項２】
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームと通信する、フレームオーバーヘッドバイトを挿入又は分岐するための挿入／分岐機構を更に含む、請求項１に記載の変換システム。
【請求項３】
前記挿入／分岐機構が、特定用途向けＩＣ特定用途向けＩＣ、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はネットワークプロセッサのうち少なくとも１つを含む、請求項２に記載の変換システム。
【請求項４】
前記変換エンジンが、特定用途向けＩＣ、ＦＰＧＡ、及びネットワークプロセッサのうち少なくとも１つを含み、これらが、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ、イーサネットＭＡＣハードウェア、イーサネット物理ハードウェア、並びに、前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム及び前記イーサネットフレームを前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマと前記イーサネットＭＡＣハードウェアとの間で移動するためのバッファロジックと通信するように設けられている、請求項１に記載の変換システム。
【請求項５】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、複数の固有イーサネットＭＡＣアドレスを設定できるように修正される、請求項４に記載の変換システム。
【請求項６】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、発信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスフィールドを変更することなく、該ハードウェア内部にフレームを通過させる、請求項４に記載の変換システム。
【請求項７】
ペイロードデータが、チャンネル化トラフィック及び連結トラフィックの少なくとも一方であるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴトラフィックを含む、請求項１に記載の変換システム。
【請求項８】
イーサネットフレームとＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームとの間の変換を行うための変換システムであって、
イーサネットフレームを保持するためのバッファと、
前記バッファと通信する複数のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットであって、それぞれがイーサネットＭＡＣアドレスを備えた複数のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットと、
イーサネットフレームをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームに変換するための、前記バッファと通信する変換エンジンと、
前記変換エンジンと通信する複数の出力インターフェースとを含む、変換システム。
【請求項９】
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームと通信する、フレームオーバーヘッドバイトを挿入又は分岐するための挿入／分岐機構を更に含む、請求項８に記載の変換システム。
【請求項１０】
前記挿入／分岐機構が、特定用途向けＩＣ特定用途向けＩＣ、ＦＰＧＡ、又はネットワークプロセッサのうち少なくとも１つを含む、請求項９に記載の変換システム。
【請求項１１】
前記変換エンジンが、特定用途向けＩＣ、ＦＰＧＡ、及びネットワークプロセッサのうち少なくとも１つを含み、これらが、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ、イーサネットＭＡＣハードウェア、イーサネット物理ハードウェア、並びに、前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム及び前記イーサネットフレームを前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマと前記イーサネットＭＡＣハードウェアとの間で移動するためのバッファロジックと通信するように設けられている、請求項８に記載の変換システム。
【請求項１２】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、複数の固有イーサネットＭＡＣアドレスを設定できるように修正される、請求項１１に記載の変換システム。
【請求項１３】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、発信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスフィールドを変更することなく、該ハードウェア内部にフレームを通過させる、請求項１１に記載の変換システム。
【請求項１４】
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームにおけるペイロードデータが、チャンネル化トラフィック及び連結トラフィックの少なくとも一方であるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴトラフィックを含む、請求項８に記載の変換システム。
【請求項１５】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームからイーサネットフレームへペイロードデータを変換するための方法であって、
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードを提供する段階と、
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードを変換エンジンを通過させて、前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードをイーサネットペイロードに変換する段階とを含む、ペイロードデータ変換するための方法
【請求項１６】
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードがバッファを通過する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記変換エンジンが、特定用途向けＩＣ、ＦＰＧＡ、及びネットワークプロセッサのうち少なくとも１つを含み、これらが、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ、イーサネットＭＡＣハードウェア、イーサネット物理ハードウェア、並びに、前記ペイロードデータを前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマと前記イーサネットＭＡＣハードウェアとの間で移動するためのバッファロジックと通信するように設けられている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、複数の固有イーサネットＭＡＣアドレスを設定できるように修正される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、発信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスフィールドを変更することなく、該ハードウェア内部にフレームを通過させる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記ペイロードが、チャンネル化トラフィック及び連結トラフィックの少なくとも一方であるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴトラフィックを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
イーサネットフレームからＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームへペイロードデータを変換するための方法であって、
イーサネットペイロードを提供する段階と、
イーサネットペイロードを変換エンジンを通過させて、前記イーサネットペイロードをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードに変換する段階とを含む、ペイロードデータ変換するための方法
【請求項２２】
前記イーサネットペイロードがバッファを通過する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記変換エンジンが、特定用途向けＩＣ、ＦＰＧＡ、及びネットワークプロセッサのうち少なくとも１つを含み、これらが、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ、イーサネットＭＡＣハードウェア、イーサネット物理ハードウェア、並びに、前記ペイロードデータを前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマと前記イーサネットＭＡＣハードウェアとの間で移動するためのバッファロジックと通信するように設けられている、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、複数の固有イーサネットＭＡＣアドレスを設定できるように修正される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記イーサネットＭＡＣハードウェアが、フレームを、発信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスフィールドを変更することなく、該ハードウェア内部にフレームを通過させる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードの宛先におけるペイロードデータが、チャンネル化トラフィック及び連結トラフィックの少なくとも一方であるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴトラフィックを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームをイーサネットフレームへ変換するための方法であって、
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームが、変換システムにＳＤＨ／ＳＯＮＥＴインターフェース要素から入る段階と、
前記変換システム内の変換エンジンが、前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームを処理して、前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームを前記イーサネットフレームに変換する段階と、
前記イーサネットフレームを、前記変換システムからイーサネットインターフェース要素を介して伝送する段階とを含む、変換するための方法。
【請求項２８】
前記変換エンジンが、前記イーサネットフレームの情報を格納するためのバッファ要素を更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームが、チャンネル化トラフィック及び連結トラフィックの少なくとも一方であるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴトラフィック形式のペイロードデータを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
イーサネットフレームをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームへ変換するための方法であって、
前記イーサネットフレームが、イーサネットインターフェース要素から変換システムに入る段階と、
前記変換システム内の変換エンジンが、前記イーサネットフレームを処理して、前記イーサネットフレームを前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームに変換する段階と、
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームを、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴインターフェース要素を介して前記変換システムから伝送する段階とを含む、変換するための方法。
【請求項３１】
前記変換エンジンが、前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームの情報を格納するためのバッファ要素を更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームが、チャンネル化トラフィック及び連結トラフィックの少なくとも一方であるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴトラフィック形式のペイロードデータを含む、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本発明は、引用してその全体を本明細書に援用する２００１年８月２４日付けの米国特許仮出願第６０／３１４，８０１号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ネットワークスイッチング・アーキテクチャに関し、より詳しくはＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーミングのイーサネットフレーミングへのマッピング又は変換、及びその逆方向のマッピング又は変換に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くのメトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）は、時分割多重方式（ＴＤＭ）同期式光ファイバ網（ＳＯＮＥＴ）ネットワークアーキテクチャ又は同期ディジタルハイアラキ（ＳＤＨ）ネットワークアーキテクチャを利用している。対照的に、多くの構内情報通信網（ＬＡＮ）はイーサネットネットワークアーキテクチャを利用している。
【０００４】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ標準は、元々ボイスネットワークで用いるために発達した。ＳＤＨは、北米で発達したＳＯＮＥＴ標準と実質的に同一のヨーロッパ版標準である。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは、コネクション型同期式ＴＤＭ回線交換技術を含んでいる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ構成のネットワークは、同一のクロックドメインで動作する（例えば、ネットワークの全ての部分がプライマリクロックを基準としている）。このネットワークは、各回線に固定帯域幅タイムスロットを割り当てる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴアーキテクチャは、スイッチ内のポート間にエンドツーエンドパスを確立する物理回線構成が存在するという点で、コネクションに基づいたプロトコルである。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワーク内を伝わる複数信号におけるデジタル伝送は、同一の速度で行われるが、任意の２つの信号伝送間には、伝送システム内での時間遅れ又はジッタに起因する位相差が発生することがある。
【０００５】
イーサネットは主としてデータネットワークとして発達した。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴとは対照的に、イーサネットは、コネクションレス型衝突検知多重アクセス/衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）パケットスイッチング技術である。イーサネットアーキテクチャは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴアーキテクチャのような単一クロックドメインには依存しない。イーサネットアーキテクチャは、データを含んだ一連のパケットをネットワーク上で送信する。パケットを送る必要があれば、送信機はパケットを随時送信しようとする。イーサネットアーキテクチャは、パケットがネットワーク内のノードからノードへ物理或いは論理回線を確立することなく伝わるという意味においてもコネクションレス型である。エンドツーエンドパスは、「ブリッジング」とよばれる処理を介して発見される。イーサネットは、基本的に構内情報通信網（ＬＡＮ）技術である。
【０００６】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワークは、信頼性の高い、保証された利用可能帯域幅の低ジッタ接続を提供する。これら特徴は、ボイス品質ネットワークに必要なものである。しかし、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは帯域幅の点で非効率的であり、他の多くのネットワークアーキテクチャに比べてオーバヘッドが多くなる。対照的に、イーサネットネットワークは、より信頼性が低い、ベストエフォート式転送の低コスト帯域幅接続を提供する。これらの特徴は、データ品質ネットワークに適したものである。イーサネットは、伝送が保証されておらず、オーバーヘッドも低く、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴに比べてサポートされる動作機能が少ない。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴでは、回線が一旦確立されると、帯域幅がアプリケーションに割り振られてしまい、そのアプリケーションがその帯域幅を使用していなくても、他のアプリケーションがそれを使用することはできない。イーサネットでは、アプリケーションが帯域幅を利用するのは、パケット伝送に帯域幅が必要な時だけである。
【０００７】
イーサネットデータトラフィックをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴに変換する１つの公知のアプローチは、データをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴデータトラフィックにカプセル化又はトンネル化するものである。カプセル化は、上位層エンティティが提供したデータを下位層エンティティのペイロードとして扱うこと、及びプロトコルに従ってヘッダ及びトレーラを加えることが必要となる。カプセル化処理は、こうしたデータペイロードを伝送用のフレームに入れる。
【０００８】
トンネル化とは、１つのプロトコルを別のプロトコル内にカプセル化する仕組みである。トンネル化を使えば、第１プロトコルから第２プロトコルへの変換（原語：translating）も必要なく、情報を、単一の通信形式を使用する複数の装置間で、異なる形式のみをサポートするインフラストラクチャを介して移送できる。トンネル化には幾つかの標準が知られており、例えばＲＦＣ２６５１、ＰＰＰオーバーＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｘ．８５／Ｙ．１３２１、ＬＡＰＳを用いたＩＰオーバーＳＤＨ、ＩＴＵ−Ｔ繰り上げ勧告Ｘ．８６、イーサネットオーバーＬＡＰＳ、及びＩＥＥＥ草案Ｐ８０２．３ａｅがある。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ標準へのバーチャルコンカチネーション拡張に関する幾つかの提唱もなされているが、まだ標準は確立されていない。
【０００９】
カプセル化方法では、元々のフレーム全体をカプセル化するフレームに入れる。これを行うと、両方のフレームのオーバーヘッドバイトが伝送される。これは、オーバーヘッド帯域幅の使用という観点からは効率が下がることを意味する。又、現在のカプセル化方法は、連結ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームのみのサポートに限定されている。これらは、ＬＡＮネットワークに接続する単一の「パイプ」しか提供しない。
【００１０】
現在のカプセル化方法は、ＳＯＮＥＴ上のイーサネット変換に焦点を合わせたものである。従って、これらの方法は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートを介して伝送されているトラフィックがない場合でも帯域幅が割り振られてしまうという点で、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワークと同様に帯域幅が非効率になる問題を抱えている。
【００１１】
更に、カプセル化においては、回線の両端は同一ポートタイプでなければならない。更には、カプセル化に際しては、カプセル化するプロトコルは、カプセル化されるプロトコルのデータのフィールド長よりも大きなフィールド長をサポートしていなければならない。
発明の概要
【００１２】
本発明の分野では、イーサネットフレームをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴに、又その逆方向により効率的に変換するための変換エンジンに対する必要性が存在する。本発明は、この必要性に対処するための新たな解決策に関するものである。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームとイーサネットフレームとの間で変換を行う変換システムが提供される。このシステムは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームを保持するバッファを含む。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットに対応したイーサネット・メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスが更に提供される。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームをイーサネットフレームに変換するための変換エンジンが、出力インターフェースと通信するように設けられている。
【００１４】
本発明の例示的実施形態によれば、この変換システムは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームと通信した、フレームオーバーヘッドバイトを挿入（原語：add）又は分岐（原語：drop）するための挿入／分岐機構を更に含む。この挿入／分岐機構は、特定用途向けＩＣ、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はネットワークプロセッサの形式でよい。
【００１５】
本発明の例示的実施形態によれば、この変換エンジンは特定用途向けＩＣ、ＦＰＧＡ、及び／又はネットワークプロセッサを含むことができ、これらは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ、イーサネットＭＡＣハードウェア、イーサネット物理ハードウェア、並びにＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム及びイーサネットフレームをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ及びイーサネットＭＡＣハードウェアとの間で移動するためのバッファロジックと通信するように設けられている。
【００１６】
本発明の更に別の局面によれば、このイーサネットＭＡＣハードウェアを修正して、複数の固有イーサネットＭＡＣアドレスを設定可能にする。このイーサネットＭＡＣハードウェアは、発信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスフィールドを変更することなく、このハードウェア内部にフレームを通過させる。更に、ペイロードデータは、チャンネル化及び／又は連結したＳＤＨ／ＳＯＮＥＴトラフィックを含むことができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、イーサネットフレームとＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームとの間で変換を行うための変換システムは、イーサネットフレームを保持するバッファを含みうる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットに対応したイーサネットＭＡＣアドレスが提供される。更に、イーサネットフレームをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームに変換するための変換エンジンが、出力インターフェースと通信する。
【００１８】
本発明の更に別の実施形態によれば、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームからイーサネットフレームへペイロードデータを変換するための方法が提供される。この方法は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードを提供する段階を含む。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードは変換エンジンを通過させて、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードをイーサネットペイロードに変換する。
【００１９】
本発明の一局面によれば、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードはバッファを通過する。
【００２０】
本発明の更に別の実施形態によれば、イーサネットフレームからＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームへペイロードデータを変換するための方法が提供される。この方法は、イーサネットペイロードを提供する段階を含む。イーサネットペイロードは変換エンジンを通過させて、イーサネットペイロードをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードに変換する。
【００２１】
本発明の更なる局面によれば、この変換エンジンは特定用途向けＩＣ、ＦＰＧＡ、及び／又はネットワークプロセッサを含んでおり、これらは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ、イーサネットＭＡＣハードウェア、イーサネット物理ハードウェア、並びにペイロードデータをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ及びイーサネットＭＡＣハードウェアとの間で移動するためのバッファロジックと通信するように設けられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の例示的な一実施形態は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームからイーサネットフレームへ、又その逆方向への変換に関する。ボイスネットワークがデータを伝送可能とし、データネットワークがボイス信号を伝送可能とすることが望ましい。イーサネットは、データ信号を伝送するための公知のネットワーク技術であり、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは、ボイス伝送用の公知のネットワーク技術である。技術の発展につれ、イーサネットアーキテクチャ上でボイスを送信し、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴアーキテクチャ上でデータを送信することに対する要求が高まっている。従って、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴとイーサネットとの間で変換を実行する必要性が存在する。
【００２３】
本発明で用いる場合は、変換とは、イーサネットＭＡＣアドレスのＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットへのマッピング処理、及びＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームとイーサネットフレームと間の変換を意味する。この変換は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロード及びオーバーヘッドのサポートも含みうる。
【００２４】
本発明の教示は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロットをイーサネット発信元及び宛先ＭＡＣアドレスにマッピングする機構を提供する。本発明は、チャンネル化又は連結ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭ回線、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ非同期転送モード（ＡＴＭ）回線、及びパケットオーバーＳＯＮＥＴ（ＰＯＳ）回線の変換をサポートするインフラストラクチャを提供する。本発明の教示によれば、イーサネットネットワーク上でＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭエミュレーションサービスが可能となる。
【００２５】
本明細書で記載する例示的実施形態の動作を十分に理解するためには、ネットワークを幾つかの階層からなるものと見なす開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ネットワーク階層を理解するのが助けになる。この階層構造では、第１層は、ネットワーク内で信号の伝送を行う要素を含んだ物理層である。第２層はデータリンク層であり、第１層の基礎となる物理チャンネル上で装置間における直接通信を可能とするサービスを提供する。第３層はネットワーク層であり、複数データリンクを介した局と局との間のデータ引き渡しの役割を果たす。ネットワーク層は、パケットをネットワーク上でルーティングする役割を果たす。第４層はトランスポート層で、ネットワーク上の局間でのプロセス間通信を可能とする、エラーのない、順序番号付きで、引き渡し保証付きのメッセージサービスを提供する。第５層はセッション層であり、アプリケーション間での通信の確立を取り扱う。この層はセキュリティアプリケーションに役立つ。第６層はプレゼンテーション層であり、ローカルデータを表示する様々な方法を用いて、ネットワーク接続されたシステム間でのデータ共有を可能とする。最後に、第７層はアプリケーション層である。この層は、Ｅメールやファイル転送機能などの一般的なアプリケーション機能を提供する。
【００２６】
本発明は、チャンネル化ペイロード（すなわち、トラフィックを統合又は隔離して、データフローの効率を向上させること）又は連結ペイロード（すなわち、互いにリンクされたサービス信号）機能のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴグルーミングもサポートする。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは多重化技術であり、オーバーヘッド（すなわち、トラフィック信号以外の情報を運ぶために使用されるデジタルストリーム内のビット）及びペイロード（すなわち、サービス信号を運ぶために利用可能な信号部分）も含んだ、幾つかのビット及び／又はバイトのストリームを、より大きな１つのストリームへ多重化することを可能とする。ＳＯＮＥＴの各ストリーム又はチャンネルは、同期転送信号−１（ＳＴＳ−１）と呼ばれ、ＳＤＨでは、各ストリームは、同期転送モジュール−１（ＳＴＭ−１）と呼ばれる。ＳＴＳ−１ストリームは５１．８４Ｍｂｐｓ帯域幅であり、ＳＴＭ−１は１５５．５２Ｍｂｐｓ帯域幅である。
【００２７】
本発明の教示は、ボードレベルで統合された異なるチップを用いて、別個のコンポーネントで実装可能である。或いは、本発明の教示は、様々なコンポーネントの特定用途向けＩＣコアを用いて特定用途向けＩＣレベルで実装することもできる。様々なオプションが利用でき、こうした特定用途向けＩＣ実装は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ、イーサネット・メディアアクセス制御（ＭＡＣ）ハードウェア、イーサネット物理（ＰＨＹ）ハードウェア、及び／又は上述のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマとイーサネットＭＡＣとの間でデータを移動するためのバッファロジックを含むことができる。
【００２８】
図１乃至４では類似した部品には類似した参照番号を付加してあり、本発明の教示に従ってＳＯＮＥＴフレームをイーサネットフレームに、又その逆方向に変換するための方法及び装置の例示的実施形態を示す。図示した例示的実施形態を参照して本発明を説明するが、本発明は多くの代替形式で実施できることは理解すべきである。通常の技能を備えた当業者であれば、本発明の精神及び範囲と調和させつつ、要素又は材質の寸法、形状、又は種類などの開示した実施形態のパラメータを変更する様々な方法があることも理解するはずである。
【００２９】
本発明の方法は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワーク及びイーサネットネットワークを形成する様々な要素の略図を用いて図示してある。図１は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴからイーサネットへの変換におけるデータフローを概略的に示す。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（ＳＤＨ・ＳＴＭ−Ｎ又はＳＯＮＥＴ・ＳＴＳ−Ｎ）フレーム１０１は、本発明の変換方法によるサービスを受けているデータであるペイロードデータ１０１Ａを含む。更に、セクションオーバーヘッド１０１Ｄも設けられており、これは区間終端装置（原語：section terminating equipment）がアクセスし、生成し、処理する９バイトのオーバーヘッドを表す。セクションオーバーヘッド１０１Ｄは、信号のフレーミングを構成し、且つパフォーマンスを監視する。ラインオーバーヘッド１０１Ｃは、伝送路終端装置がアクセスし、生成し、処理する１８バイトのオーバーヘッドを表す。ラインオーバーヘッド１０１Ｃは、同期ペイロードエンベロープ（ペイロードを運ぶＳＯＮＥＴ構造）のフレーム１０１内での位置付け、信号の多重化又は連結、パフォーマンス監視、自動保護スイッチング、及び伝送路保守などの機能を管理する。パスオーバーヘッド１０１Ｂは、パス終端装置がアクセスし、生成し、処理するオーバーヘッドを表す。パスオーバーヘッド１０１Ｂは、９バイトのＳＴＳパスオーバーヘッドを含み、フレームがＶＴ構成であれば、５バイトのＶＴパスオーバーヘッドを含む。挿入／分岐機構１０２はＳＯＮＥＴフレーム１０１と協働して、本発明の方法の必要性に従ってオーバーヘッドを挿入したり分岐したりする。
【００３０】
バッファ１０３は、処理中のデータを一時的に格納するために使用され、複数のＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭストリームを含む。これらストリームはそれぞれＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット１０３Ｅ乃至１０３Ｆに配置される。複数のストリームがスロット１０３Ｅ乃至１０３Ｆに配置されるが、その正確な数量はサービスを受けているペイロードデータの量により決定される。
【００３１】
ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット１０３Ｅ乃至１０３Ｆそれぞれの中の各ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭストリームは、ペイロードデータセクション１０３Ａ乃至１０３Ｂを含む。ペイロードデータセクション１０３Ａは、サービスを受けているデータがＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１からイーサネットフレーム１０５に変換される際に、そのデータを一時的に格納する役目を果たす。
【００３２】
各ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット１０３Ｅ乃至１０３Ｆは、それに関連付けられた発信元ＭＡＣアドレス１０３Ｇ乃至１０３Ｈを備えている。発信元ＭＡＣアドレス１０３Ｇ乃至１０３Ｈは、ハードウェアで予め構成するか、外部手段を介して構成できる。更に、各ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット１０３Ｅ乃至１０３Ｆに関連付けられた宛先ＭＡＣアドレス１０３Ｃ乃至１０３Ｄも備わっている。宛先ＭＡＣアドレス１０３Ｃ乃至１０３Ｄは、外部手段を介して構成できる。宛先ＭＡＣアドレス１０３Ｃ乃至１０３Ｄは予め構成するか、パケットが到着した時に実行時に特定できる。ペイロードデータがバッファ１０３に到着すると、発信元及び宛先アドレスが、ペイロードデータを伝送するための単方向性パスを提供する。発信元ＭＡＣアドレスは、イーサネットフレーム１０５の構築時にはイーサネットフレーム１０５の発信元フィールド１０５Ｄに格納される。宛先ＭＡＣアドレスは、イーサネットフレーム１０５の構築時にはイーサネットフレーム１０５の宛先フィールド１０５Ｂに格納される。
【００３３】
イーサネットフレーム１０５は、プリアンブル及びフレーム開始デリミタ１０５Ｃも含むが、これは、受信装置が、フレームの残り部分を復号する前にそのフレームに適切に同期可能とするのに用いられるフレームフィールドである。このフレームの残り部分は、データリンク・イーサネットにカプセル化された状態となる。発信元フィールド１０５Ｄは、ペイロードデータ信号の発信元情報を保持する。ペイロードデータ１０５Ａは、ＳＯＮＥＴフレーム１０１のペイロードデータ１０１Ａから送信されたデータを表す。フレームチェックシーケンス１０５Ｅは、イーサネットフレーム１０５のエラー検出に用いられる多項式符号である。
【００３４】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１は、より大きなＳＴＭ−Ｎ／ＳＴＳ−Ｎフレームに一緒に多重化される複数のＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ストリームを含むことができ、この場合、ＮはバイトインタリーブされるＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ストリームの数を示す。ＳＤＨの場合は、各ＳＴＭ−１は１５５．５２Ｍｂ／ｓで動作する。ＳＯＮＥＴの場合は、各ＳＴＳ−１は５１．８４Ｍｂ／ｓで動作する。
【００３５】
本発明によるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１とイーサネットフレーム１０５との間のデータフローは、図１に示した。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１をイーサネットフレーム１０５に変換するには、本発明の方法の一実施形態では、ペイロードデータ１０１Ａ（パスオーバーヘッド（ＰＯＨ）バイト１０１Ｂを除く）を、イーサネットフレーム１０５のペイロードデータセクション１０５Ａに挿入する。ＰＯＨバイトは、パス終端装置がアクセスし、生成し、処理するオーバーヘッドに関するものである。所望なら、バッファ１０３は、このデータを格納可能である。バッファ１０３は隔離して、ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット１０３Ｅ乃至１０３Ｆのそれぞれ１つ当たりに、バッファ１０３の１つのデータセクション１０３Ａ乃至１０３Ｂが存在するようにしてもよい。
【００３６】
イーサネットペイロードデータセクション１０５Ａには、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１からイーサネットフレーム１０５へのペイロードデータが継続的に供給される。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１が受信されている間は、イーサネット・ペイロードデータセクション１０５Ａには、最大データ長（例えば、１５００バイト）になるまでデータ供給が続く。イーサネットペイロード１０５Ａへのデータ供給が最大データ長に達すると、伝送される。入力ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロード１０１Ａは、次に生成されるイーサネットフレーム１０５のイーサネット・ペイロードデータセクション１０５Ａ内に挿入される。イーサネットフレーム１０５のペイロードデータセクション１０５Ａの一部にデータが挿入され、且つＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１内にアイドルパターンがある場合は、イーサネットフレーム１０５は、そのフレーム長で伝送される。最大データ長は、イーサネットハードウェアで構成されたイーサネット最大伝送単位に基づく。
【００３７】
イーサネットフレーム１０５をＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１に変換するには、この処理が逆になる。イーサネットペイロードデータセクション１０５Ａは、図１に示したように、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードデータセクション１０１Ａへ送られる。バッファ１０３はこのデータを格納できる。ここでも、ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１スロット１０３Ｅ乃至１０３Ｆのそれぞれに、１つのＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ストリーム用のバッファ１０３の１つのペイロードデータセクション１０３Ａ乃至１０３Ｂが存在するように、バッファ１０３は隔離してもよい。
【００３８】
イーサネットフレーム１０５ＡからＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１へペイロードデータを変換する際に、本発明の方法は、ビット及び／又はバイトを継続的にＳＤＨ／ＳＯＮＥＴデータペイロードセクション１０１Ａに挿入する。すると、これらビット／バイトは、次に出力ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１に入った状態で伝送される。
【００３９】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴパスオーバーヘッド１０１Ｂの透過性を達成するは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１と通信する挿入／分岐機構１０２を用いて、オーバーヘッドバイトをＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１に挿入したり、それから分岐したりして行う。
【００４０】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴパスオーバーヘッド１０１Ｂ、ラインオーバーヘッド１０１Ｃ（ＳＤＨ用の多重）、及びセクションオーバーヘッド１０１Ｄ（ＳＤＨ用のリジェネレータ）は、入力ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭ・ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ストリームから分岐することができ、又、これらは、挿入／分岐機構１０２（特定用途向けＩＣ形式でよい）により保存して、パス、ライン／多重、及びセクション／リジェネレータ透過性をサポートするために用いる、特定用途向けＩＣの形式とすることができる。同様に、出力ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭフレームに関しては、パスオーバーヘッド１０１Ｂ、ラインオーバーヘッド１０１Ｃ（多重）、及びセクションオーバーヘッド１０１Ｄ（リジェネレータ）からの対応するオーバーヘッドバイトを、挿入／分岐機構１０２によって、出力ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１のオーバーヘッドバイトに挿入できる。これらオーバーヘッドバイトは、進入ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートから取り出し、且つ任意の付加的ハードウェアを介して出口ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートにより用いられるなど、何らかの外部手段を介して管理される。
【００４１】
又、パス、多重／ライン、及びリジェネレータ／セクション透過性は、パスオーバーヘッド１０１Ｂ、ラインオーバーヘッド１０１Ｃ、及びセクションオーバーヘッド１０１Ｄからのオーバーヘッドバイトを、イーサネットパケットを介して発信元から宛先へ送ることでも実現できる。宛先に到着すると、これらバイトは、挿入機能が備わったフレーマ（図示しない）を用いて、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーミングに挿入できる。
【００４２】
通常の技能を備えた同業者であれば、発信元及び宛先ポートは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ又はイーサネットポートの任意の組合せでよいことは理解するはずである。
【００４３】
本発明の教示に従った方法は、幾つかの様態で実現できる。図２に示したように、１つの例示的実施形態では、グルーミングを、１つイーサネットフレーマ（ＭＡＣ及びＰＨＹ）でどのようにサポートできるかが詳しく示してある。図３に示した第２実施形態では、単一イーサネットフレーマで連結をどのようにサポートできるかを示す。図４に示した第３実施形態では、チャンネル化信号の変換を、複数のイーサネットフレーマでサポートする本発明の教示による装置を示す。
【００４４】
グルーミングとは、トラフィックフローの効率を向上するためのトラフィックの統合又は隔離である。従って、データは何らかの方法で変更して、データを移送するより効率的な構成に統合又は隔離する。チャンネル化ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＳＴＭ−Ｎ／ＳＴＳ−Ｎフレーム１０１を１つのイーサネットフレーム１０５に変換するには、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＳＴＭ−Ｎ／ＳＴＳ−Ｎフレーム１０１内の各個別ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１フレームが、対応するイーサネットフレーム１０５に変換される。
【００４５】
図２は、変換エンジンの一実施形態としての、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴをイーサネットに変換するためのボード２００を示す。ボード２００は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ２０１及びイーサネットフレーマ２０３を含む。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ２０１は、伝送又は受信されたデータを受け取り、それを１つ又は複数のフレーム（図１のフレーム１０１）にカプセル化する。イーサネットフレーマ２０３は、伝送又は受信されたデータを受け取り、それをフレーム（図１のフレーム１０５）にカプセル化する。更に、ボード２００は、伝送バッファ２０２Ｃ乃至２０２Ｄ及び受信バッファ２０２Ｅ乃至２０２Ｆを維持する特定用途向けＩＣ２０２も含む。これらバッファはフレーマ２０１及び２０３からのペイロードデータを格納する。各ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂは、伝送バッファ２０２Ｃ乃至２０２Ｄを備え、これらバッファは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１の情報を格納でき、変換したイーサネットフレーム１０５を生成するために使用できる。各ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂは、イーサネットフレーム１０５の情報を格納できる伝送バッファ２０２Ｅ乃至２０２Ｆを備え、変換したＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム１０１を生成するために使用できる。イーサネットＭＡＣチップ２０３Ａは、各ＳＴＳ−１／ＳＴＭ−１ＴＤＭスロットのマッピングをサポートするのに必要な多数のＭＡＣアドレスをサポートし、一方でイーサネットＰＨＹが、データフローに関するイーサネットとの物理インターフェースとなっている。
【００４６】
本発明の一実施形態に従って１つのＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ２０１を使用できる。図１に示したように、複数のＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロットが、ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ａ及びＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ｂの間に存在している。各ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂは、各フレーム（フレーム１０１又はフレーム１０５）からのバイト単位のペイロードデータを格納するために、１つの伝送バッファ２０２Ｃ乃至２０２Ｄ及び１つの受信バッファ２０２Ｅ乃至２０２Ｆを必要とする。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ２０３と同速度またはより高速のＭＡＣ２０３Ａ及びＰＨＹ２０３Ｂハードウェア装置を備えた単一イーサネットフレーマ２０３を、特定用途向けＩＣ２０２と組み合わせて使用できる。マイクロプロセッサ・インターフェース２０４は、ハードウェアの諸側面を構成し、制御し、監視するためのものである。
【００４７】
図２に示した実施形態では、チャンネル化グルーミングをサポートするために、各個別ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂと、多数のイーサネット宛先ＭＡＣアドレス（ＤＭＡ）２０２Ｇ乃至２０２Ｈのそれぞれと、多数の発信元ＭＡＣアドレス（ＳＭＡ）２０２Ｉ乃至２０２Ｊのそれぞれとの間にイーサネットＭＡＣチップ２０２Ａ上で一定のマッピングが必要となる。
【００４８】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴからイーサネット方向への変換では、ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂの対応するＤＭＡ２０２Ｇ乃至２０２Ｈは、ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂの対応するＳＭＡ２０２Ｉ乃至２０２Ｊと共に用いる。イーサネットからＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ方向への変換では、入力イーサネットパケット１０５の発信元ＭＡＣアドレス１０５Ｄを用いてＳＭＡ２０２Ｉ乃至２０２Ｊに一致させ、対応するＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂに逆多重化させる。入力イーサネットパケット１０５の受信したＭＡＣアドレス１０５Ｄは検証又はセキュリティ目的で使用可能であり、所望なら、入力イーサネットパケット１０５の発信元ＭＡＣアドレス１０５Ｄが、ローカルで構成されたＤＭＡ２０２Ｇ乃至２０２Ｈに一致しない場合は、このデータは破棄してもよい。
【００４９】
本発明の一実施形態によれば、イーサネットＭＡＣハードウェア２０３Ａを修正して、１つのＭＡＣ装置２０３Ａについて複数の固有イーサネットＭＡＣアドレスを設定可能にする。こうすることで、この単一のＭＡＣチップが、適当なＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット２０２Ａ乃至２０２Ｂに対応するようにマッピングされた複数の特定ＭＡＣアドレスのフレームを受け取れるようになる。既にそうなっていない場合は、ＭＡＣハードウェア２０３Ａは、特定用途向けＩＣ２０２により作成されたフレームを、ＳＭＡ２０２Ｉ乃至２０２Ｊ及びＤＭＡ２０２Ｇ乃至２０２Ｈフィールドを変更しないで、そのまま伝送させることもできる。こうした修正により、本発明のシステムは、一組のＭＡＣ及びＰＨＹハードウェア装置２０３Ａ乃至２０３Ｂを用いて複数のＭＡＣアドレスフレームを送信及び受信できる。
【００５０】
連結ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム（ＳＴＭ−Ｎｃ／ＳＴＳ−Ｎｃとして示した）をイーサネットフレームに変換するには、連結ペイロード全体が対応するイーサネットフレームに変換される。連結STM-Nc／ＳＴＳ−Ｎｃ・ＴＤＭスロット３０２Ａは、連結ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーム（フレーム１０１）及びイーサネットフレーム（フレーム１０５）並びに一組のイーサネットＭＡＣ３０３Ａ及びＰＨＹ３０３Ｂハードウェア装置インターフェースからのバイト単位の連結ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴペイロードデータを格納するためには、１つの伝送バッファ３０２Ｂ及び１つの受信バッファ３０２Ｃを必要とする。図３は、本発明の一実施形態に従って連結フレームを変換するのに適したボード３００形式の変換エンジンである別の実施形態を示す。このボードは、伝送バッファ３０２Ｂ及び受信バッファ３０２Ｃを維持する特定用途向け３０２を含み、これらバッファはフレーマ３０１及び３０３からのペイロードデータを格納する。ＭＡＣチップ３０３Ａ及びＰＨＹハードウェアインターフェース３０３Ｂは、イーサネットフレーマ３０３の一部としてもよい。
【００５１】
この実装は、上述したチャンネル化され、グルーミングされたデータの変換と類似している。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴからイーサネット方向への変換では、ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット３０２Ａの宛先ＭＡＣアドレス（ＤＭＡ）３０２Ｄは、ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット３０２Ａの対応する発信元ＭＡＣアドレス（ＳＭＡ）３０２Ｅと共に用いる。イーサネットからＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ方向への変換では、入力イーサネットパケット１０５の発信元ＭＡＣアドレス１０５Ｄを用いてＳＭＡ３０２Ｅに一致させ、対応するＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット３０２Ａのために用いる。入力イーサネットパケット１０５の受信した発信元ＭＡＣアドレス１０５Ｄは、検証又はセキュリティ目的で使用可能であり、所望なら、当該パケット内の入力イーサネットパケット１０５の発信元ＭＡＣアドレス１０５Ｄが、ローカルで構成されたＤＭＡ３０２Ｄに一致しない場合は、このデータは破棄してもよい。
【００５２】
論理的には、これは、図２に示した上述の実施形態の特殊な或いは基本的な（ＴＤＭスロットの数＝１）場合であることに注目されたい。ＴＤＭスロットのＤＭＡ３０２Ｄ及びＳＭＡ３０２Ｅを１つだけ用い、又、バッファ全体（伝送バッファ３０２Ｂ及び受信バッファ３０２Ｃ）を用いる。マイクロプロセッサ・インターフェース３０４は、ハードウェアの諸側面を構成し、制御し、監視するために用いる。ＳＭＡ３０２Ｅは、ＭＡＣチップ３０３ＡのＭＡＣアドレスと同一である。
【００５３】
上述の実施形態では、同一のハードウェア・アーキテクチャ及び実装を、特定用途向けＩＣ２０２及び３０２の構成可能オプションを使って、グルーミングチャンネル化モード又は連結モードの実現を指定できる。
【００５４】
本発明を実現するには、標準ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマハードウェア、バッファハードウェア、及びイーサネットＭＡＣ及びＰＨＹハードウェアを用いて変換エンジンを作製すればよい。この変換エンジンは、上述の構成要素を別々のモジュールとした形式のもの、或いは単一モジュールに組み込んだ形式のものなど様々な形式を含みうる。この変換エンジンは、特定用途向けＩＣ、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び／又はネットワークプロセッサ技術を用いて実装できる。この変換エンジンは、イーサネットオーバーＳＯＮＥＴ（ＥｏＳ）をトンネル化又はカプセル化するのに用いられる任意のプロトコル標準との間の変換をサポートできる。こうした標準プロトコルには、パケットオーバーＳＯＮＥＴ（ＰＯＳ）、非同期転送モード（ＡＴＭ）などが含まれる。この変換エンジンは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＴＤＭ、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＡＴＭ又はＰＯＳインターフェースと、イーサネットインターフェースとのネットワーク間通信を実現できるように構成可能である。
【００５５】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ及びイーサネット領域で本発明を実施する１つの要件としては、本発明のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマを一定の速度で動作するように実装して、イーサネットＭＡＣ及びＰＨＹチップセットがそれと同一速度又はより高速で動作させることがある。さもないと、構成した装置の総合的な変換速度が、フレーマ及びＭＡＣ及びＰＨＹハードウェアの何れかの速度的規制により制限されてしまう。バッファを用いて、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴハードウェアとイーサネットハードウェアとの速度差をサポートしてもよい。ハードウェア的な観点からは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマの方が、同一速度ではイーサネットフレーマよりもハードウェアへの要求度が高いという事実に基づけば、様々な構成要素の速度が互いに歩調をそろえることは可能である。標準の観点からは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマは、先行する速度の４の倍数で指定されており、イーサネットフレーマは、先行する速度の１０の倍数で指定されている。
【００５６】
本発明の教示は、他のイーサネットハードウェア又は類似の変換問題を抱えた他の技術によるハードウェアと共に使用することもできる。更に、本発明は、半二重或いは全二重モードで機能するように構成されたイーサネットチップを用いて実現可能でもある。
【００５７】
グルーミングされたチャンネル化ＳＴＭ−Ｎ／ＳＴＳ−Ｎフレームをイーサネットフレームに変換するには、各個別ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１フレームが対応するイーサネットフレームに変換される。別の変換エンジンの実施形態を図４に示すが、ここでは単一のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ４０１を用いる。各ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット４０２Ａ乃至４０２Ｂは、対応したフレームからのバイト形式のペイロードデータを格納するために、１つの伝送バッファ４０２Ｃ乃至４０２Ｄ及び１つの受信バッファ４０２Ｅ乃至４０２Ｆを必要とする。各ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット４０２Ａ乃至４０２Ｂは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭストリーム４０２Ａ乃至４０２Ｂと同速又はより高速の一組のイーサネットＭＡＣハードウェア４０３Ａ乃至４０３Ｂと、一組のイーサネットＰＨＹ４０３Ｃインターフェースハードウェア乃至４０３Ｄとを必要とする。ＳＭＡ３０２Ｅは、ＭＡＣチップ３０３ＡのＭＡＣアドレスと同一である。マイクロプロセッサ・インターフェース４０４は、ハードウェアの諸側面を構成し、制御し、監視するためのものである。
【００５８】
本発明の教示によれば、ＭＡＣアドレスが各ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット４０２Ａ乃至４０２Ｂに関連付けられているという点で、チャンネル化グルーミングはサポートされている。進入ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロットを設定して、出口ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット又は他の出口イーサネットポートに接続できる。同様に、進入イーサネットポートを設定して、出口ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ＴＤＭスロット又は別の出口イーサネットポートに接続できる。
【００５９】
各ＳＴＭ−１ＴＤＭストリームは、１５５．５２Ｍｂ／ｓで動作する。可能であれば、１０／１００Ｍｂ／ｓイーサネットＭＡＣハードウェア４０３Ａ乃至４０３Ｂ及びＰＨＹハードウェアインターフェース４０３Ｃ及び４０３Ｄを１５５．５２Ｍｂ／ｓで動作するようにオーバークロックすることにより、標準イーサネット構成要素を用いて本実施形態を実現できる。１０／１００Ｍｂ／ｓチップセット及びコアは入手可能で、比較的安価なので、これらは本発明の教示を実現するのに利用できる。ＳＤＨを変換するのに用いる構成要素の構成は、ＳＯＮＥＴにも利用可能だが、それは、各ＳＴＳ−１ＴＤＭストリームが５１．８４Ｍｂ／ｓで動作するからである。
【００６０】
本実施形態を実現するには、特定用途向けＩＣの実装側面を実現化する技術が存在している必要がある。ＳＴＭ−Ｎ／ＳＴＳ−Ｎ信号レベルが増大するにつれ、それらの信号がサポートするＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ストリームの数も増大し、それによって、入力／出力ＳＴＭ−１／ＳＴＳ−１ストリーム及び入力／出力イーサネットストリームをサポートするためにより多数のピンが必要となる。従って、本発明で用いる特定用途向けＩＣは、より多数のピンをサポートする必要がある。
【００６１】
幾つかのベンダーが、本発明の教示に従って利用可能なＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ及びＭＡＣ及びＰＨＹハードウェア構成要素を製造している。カリフォルニア州サンディエゴ所在のアプライド・マイクロサーキッツ・コーポレーション（Applied Micro Circuits Corporation）（ＡＭＣＣ）、ブリティッシュコロンビア州のバーナビー所在のＰＭＣ−シエラ社（PMC-Sierra, Inc.）、ペンシルバニア州アレンタウン所在のアゲレイ・システム社（Agere Systems）、カリフォルニア州キャマリロ所在のビテス・セミコンダクター・コーポレーション（Vitesse Semiconductor Corporation）、及びカリフォルニア州サンタクララ所在のインテル・コーポレーション（Intel Corporation）のような様々なベンダーが、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ及び／又はイーサネット装置製品を製造している。ＡＭＣＣ製のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ製品には、４８０２ミズーリチップ（4802 Missouri Chip）、１９２０２ガンジスチップ（19202 Ganges Chip）、及び４８０１アマゾンチップ（4801 Amazon Chip）が含まれる。インテル製品には、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーマＩＸＦ６０４８／６０１２及びイーサネットＭＡＣ・ＩＸＦ４４０／ＩＸＦ１００２が含まれる。インテル社にはイーサネットＰＨＹ・ＬＴＸ系列の製品もある。ビテス社は、別のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨフレーマであるＶＳＣ９１ｘｘ系列の製品も提供している。
【００６２】
図２に示した実施形態の例示的実装は、次のように実行できる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレーマ２０１には、ＡＭＣＣ４８０１ミズーリチップを利用できる。インテルＩＸＦ１００２ＭＡＣチップをＭＡＣチップ２０３Ａとすることができ、ＬＴＸ１０００ＰＨＹチップをＰＨＹ２０３Ｂハードウェアとすることができる。次に、特定用途向けＩＣ２０２は、図２に示した設計に従って特注設計する。
【００６３】
本発明は変換方法を利用するので、プロトコルのペイロードバイトのみを送信することにより、帯域幅をより効率的に利用する。又、本発明は、チャンネル化され、グルーミングされたＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームの変換をサポートするという点で有用性が高い。本発明はＳＯＮＥＴオーバーイーサネット変換を可能とするため、イーサネットの帯域幅に関する高効率性を利用できる。本発明の方法は、あるタイプ（例えばＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ）の第１ポートから別のタイプ（例えばイ―サネット）の第２ポートを備えた回路の変換をサポートする。従って、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ及びイーサネット装置が単一の管理ネットワーク（原語：managed network）内に共存でき、又それを、ペイロードを１つのポートから別のポートへ変換する効率的処理を用いることによって行う。
【００６４】
本発明の多くの修正及び代替実施形態は、上述の記載を考慮すれば通常の技能を備えた当業者には明白となるはずである。従って、この記載は、例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、又、これは、本発明を実施するための最良の様態を、通常の技能を備えた当業者に教示するためのものである。本構成の詳細は、本発明の精神から逸脱することなく実質的に変更することができ、添付した特許請求の範囲内に入る全ての修正の排他的使用権を保持する。本発明は、適用法規が要求する範囲にのみ限定されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
本発明の特徴及び局面は、次の説明及び添付の図面を参照すればより明確に理解されるはずである。
【図１】本発明の例示的実施形態における、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームのイーサネットフレームへの変換を示す。
【図２】本発明の第１の例示的実施形態による、単一イーサネットフレーマを用いた、チャンネル化ペイロードを備えたＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームのイーサネットフレームへの変換用のハードウェアアーキテクチャの略図である。
【図３】本発明の第２の例示的実施形態による、単一イーサネットフレーマを用いた、連結ペイロードを備えたＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームのイーサネットフレームへの変換用のハードウェアアーキテクチャの略図である。
【図４】本発明の第３の例示的実施形態による、「Ｎ」個のイーサネットフレーマを用いた、チャンネル化ペイロードを備えたＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームのイーサネットフレームへの変換用のハードウェアアーキテクチャの略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2005505987.tif 000035
2005505987.tif 000036