(57)【要約】【課題】マルチレーン伝送システムにおいて物理レーンの変更を通知する。【解決手段】マルチレーン伝送装置１の第１フレーム処理部１１は、クライアント信号をペイロードにマッピングし、オーバーヘッドを付加したフレームを出力する。監視制御部１０は、オーバーヘッドの一部を、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報と、使用予定の論理レーンを示す情報を含む容量変更通知用オーバーヘッドに書き換える。符号化及びスクランブル部１２は、フレームに誤り訂正符号化を行って生成したトランスポートフレームを、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報を含んだ所定領域を除きスクランブルする。レーン分配部１３は、スクランブルされたトランスポートフレームをブロックに分割して複数の論理レーンに分配する。Ｔｘ１４−１〜１４−４は、複数の論理レーンに分配されたブロックを多重して物理レーンへ送信する。【選択図】図１
2015162681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物理レーンで接続される第１のマルチレーン伝送装置と第２のマルチレーン伝送装置とを有するマルチレーン伝送システムであって、
前記第１のマルチレーン伝送装置は、
クライアント信号をペイロードにマッピングし、オーバーヘッドを付加したフレームを出力する第１のフレーム処理部と、
前記第１のフレーム処理部が付加した前記オーバーヘッドの一部を、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報と、使用予定の論理レーンを示す情報を設定した容量変更通知用オーバーヘッドに書き換える第１の監視制御部と、
前記第１の監視制御部によりオーバーヘッドが書き換えられた前記フレームに誤り訂正符号化を行って生成したトランスポートフレームを、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が含まれる所定領域を除いてスクランブルする符号化及びスクランブル部と、
前記符号化及びスクランブル部によりスクランブルされた前記トランスポートフレームを所定バイト数のブロックに分割し、複数の論理レーンに分配するレーン分配部と、
前記レーン分配部により分配された複数の論理レーンの前記ブロックを多重して物理レーンへ送信する送信部とを備え、
前記第２のマルチレーン伝送装置は、
前記物理レーンにより受信した信号を複数の論理レーンに分離して前記ブロックを出力する受信部と、
前記受信部が複数の論理レーンに分離して出力した前記ブロックからトランスポートフレームを復元するレーン統合部と、
前記レーン統合部が復元した前記トランスポートフレームをデスクランブルし、誤り訂正復号を行うデスクランブル及び復号部と、
前記デスクランブル及び復号部が復号化した前記トランスポートフレームからクライアント信号を復元する第２のフレーム処理部と、
前記受信部が出力した前記ブロックに容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が設定されている場合に、前記デスクランブル及び復号部がデスクランブルした前記トランスポートフレームに含まれる前記容量変更通知用オーバーヘッドから使用予定の論理レーンを示す情報を読み出す第２の監視制御部とを備える、
ことを特徴とするマルチレーン伝送システム。
【請求項２】
前記第１の監視制御部は、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報と容量変更通知用オーバーヘッドとを設定した前記所定バイト数のブロックを生成し、
前記レーン分配部は、前記第１の監視制御部が生成した所定バイト数の前記ブロックを、使用予定の論理レーンのうち、前記トランスポートフレームを分割したブロックの転送には現在使用していない前記論理レーンに連続して出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチレーン伝送システム。
【請求項３】
前記第１の監視制御部は、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報と容量変更通知用オーバーヘッドとを設定した前記所定バイト数のブロックに対し、トランスポートフレームの先頭が送信されることがない送信タイミングに所定パターンを設定した前記所定バイト数のブロックを挿入する、
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチレーン伝送システム。
【請求項４】
前記所定パターンは、０と１が交互に連続するパターンである、
ことを特徴とする請求項３に記載のマルチレーン伝送システム。
【請求項５】
前記第１の監視制御部は、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報と容量変更通知用オーバーヘッドとを設定した前記所定バイト数のブロックのうち、トランスポートフレームの先頭が送信されることがない送信タイミングのブロックに反転値を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチレーン伝送システム。
【請求項６】
トランスポートフレームの先頭が送信されることがない送信タイミングは、前記第１の監視制御部により書き換えられたオーバーヘッドを含んだ前記トランスポートフレームの先頭ブロックの送信タイミングから奇数番目の送信タイミングである、
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のマルチレーン伝送システム。
【請求項７】
他のマルチレーン伝送装置と複数の物理レーンで接続されるマルチレーン接続装置であって、
クライアント信号をペイロードにマッピングし、オーバーヘッドを付加したフレームを出力するフレーム処理部と、
前記フレーム処理部が付加した前記オーバーヘッドの一部を、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報と、使用予定の論理レーンを示す情報を設定した容量変更通知用オーバーヘッドに書き換える監視制御部と、
前記監視制御部によりオーバーヘッドが書き換えられた前記フレームに誤り訂正符号化を行って生成したトランスポートフレームを、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が含まれる所定領域を除いてスクランブルする符号化及びスクランブル部と、
前記符号化及びスクランブル部によりスクランブルされた前記トランスポートフレームを所定バイト数のブロックに分割し、複数の論理レーンに分配するレーン分配部と、
前記レーン分配部により複数の論理レーンの前記ブロックを多重して物理レーンへ送信する送信部と、
を備えることを特徴とするマルチレーン伝送装置。
【請求項８】
複数の物理レーンで接続される第１のマルチレーン伝送装置と第２のマルチレーン伝送装置とを有するマルチレーン伝送システムが実行するマルチレーン伝送方法であって、
前記第１のマルチレーン伝送装置が、
クライアント信号をペイロードにマッピングし、オーバーヘッドを付加したフレームを出力するフレーム処理過程と、
前記フレーム処理過程において付加された前記オーバーヘッドの一部を、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報と、使用予定の論理レーンを示す情報を設定した容量変更通知用オーバーヘッドに書き換えるオーバーヘッド書換過程と、
前記オーバーヘッド書換過程により前記オーバーヘッドが書き換えられた前記フレームに誤り訂正符号化を行って生成したトランスポートフレームを、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が含まれる所定領域を除いてスクランブルする符号化及びスクランブル過程と、
前記符号化及びスクランブル過程によりスクランブルされた前記トランスポートフレームを所定バイト数のブロックに分割し、複数の論理レーンに分配するレーン分配過程と、
前記レーン分配過程により分配された複数の論理レーンの前記ブロックを多重して物理レーンへ送信する送信過程と、
前記第２のマルチレーン伝送装置が、
前記物理レーンにより受信した信号を複数の論理レーンに分離して前記ブロックを出力する受信過程と、
前記受信過程により複数の論理レーンに分離して出力された前記ブロックからからトランスポートフレームを復元するレーン統合過程と、
前記レーン統合過程により復元された前記トランスポートフレームをデスクランブルし、誤り訂正復号を行うデスクランブル及び復号化過程と、
前記デスクランブル及び復号化過程により復号化した後の前記トランスポートフレームからクライアント信号を復元するフレーム復元過程と、
前記受信過程により出力された前記ブロックに容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が設定されている場合に、前記デスクランブル及び復号部がデスクランブルした前記トランスポートフレームに含まれる前記容量変更通知用オーバーヘッドから使用予定の論理レーンを示す情報を読み出す使用論理レーン取得過程と、
を有することを特徴とするマルチレーン伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチレーン伝送システム、マルチレーン伝送装置、及びマルチレーン伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速の光伝送を経済的に実現する方法として、ＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレームのデータをマルチレーンに分配してパラレル伝送を行うＯＴＮ−ＭＬＤ（Optical Transport Network - Multilane Distribution）が標準化されている（例えば、非特許文献１参照）。ＯＴＮ−ＭＬＤでは、４×４０８０バイトのＯＴＵを１６バイト毎のブロックに分割し、そのブロックを２０論理レーンにラウンドロビンで分配する。その後、１０レーン（１レーンあたり１０Ｇのとき）もしくは４レーン（１レーンあたり２５Ｇのとき）の物理レーンに論理レーンを多重することで、パラレル転送を実現する。また、ＯＴＮ−ＭＬＤを拡張したマルチレーン光伝送方式も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２３４５４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】”Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)”、ITU-T G.709/Y.1331、INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION、２０１２年２月、Annex C Adaptation of OTU3 and OTU4 over multichannel parallel interfaces、ｐ．１７６−１７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のＯＴＮ−ＭＬＤによるパラレル伝送では、災害によるファイバ断や、レーザや光変調器の劣化により、一部の物理レーンが故障することが考えられる。また、故障していたレーンが回復し、正常に転送が行える状況になることが想定できる。この場合、故障したレーン番号を受信側から送信側に通知することができ、また、送信側から受信側へ、障害から回復したレーン番号を転送することができれば、レーンの状況に合わせた転送容量で、効率的に転送を行うことができる。しかし、ＯＴＮ−ＭＬＤを用いる場合、レーン番号を送信側と受信側で通知することができないという課題がある。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、物理レーンの変更を通知することができるマルチレーン伝送システム、マルチレーン伝送装置、及びマルチレーン伝送方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、複数の物理レーンで接続される第１のマルチレーン伝送装置と第２のマルチレーン伝送装置とを有するマルチレーン伝送システムであって、前記第１のマルチレーン伝送装置は、クライアント信号をペイロードにマッピングし、オーバーヘッドを付加したフレームを出力する第１のフレーム処理部と、前記第１のフレーム処理部が付加した前記オーバーヘッドの一部を、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報と、使用予定の論理レーンを示す情報を設定した容量変更通知用オーバーヘッドに書き換える第１の監視制御部と、前記第１の監視制御部によりオーバーヘッドが書き換えられた前記フレームに誤り訂正符号化を行って生成したトランスポートフレームを、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が含まれる所定領域を除いてスクランブルする符号化及びスクランブル部と、前記符号化及びスクランブル部によりスクランブルされた前記トランスポートフレームを所定バイト数のブロックに分割し、複数の論理レーンに分配するレーン分配部と、前記レーン分配部により分配された複数の論理レーンの前記ブロックを多重して物理レーンへ送信する送信部とを備え、前記第２のマルチレーン伝送装置は、前記物理レーンにより受信した信号を複数の論理レーンに分離して前記ブロックを出力する受信部と、前記受信部が複数の論理レーンに分離して出力した前記ブロックからトランスポートフレームを復元するレーン統合部と、前記レーン統合部が復元した前記トランスポートフレームをデスクランブルし、誤り訂正復号を行うデスクランブル及び復号部と、前記デスクランブル及び復号部が復号化した前記トランスポートフレームからクライアント信号を復元する第２のフレーム処理部と、前記受信部が出力した前記ブロックに容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が設定されている場合に、前記デスクランブル及び復号部がデスクランブルした前記トランスポートフレームに含まれる前記容量変更通知用オーバーヘッドから使用予定の論理レーンを示す情報を読み出す第２の監視制御部とを備える、ことを特徴とするマルチレーン伝送システムである。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上述したマルチレーン伝送システムであって、前記第１の監視制御部は、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報と容量変更通知用オーバーヘッドとを設定した前記所定バイト数のブロックを生成し、前記レーン分配部は、前記第１の監視制御部が生成した所定バイト数の前記ブロックを、使用予定の論理レーンのうち、前記トランスポートフレームを分割したブロックの転送には現在使用していない前記論理レーンに連続して出力する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上述したマルチレーン伝送システムであって、前記第１の監視制御部は、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報と容量変更通知用オーバーヘッドとを設定した前記所定バイト数のブロックに対し、トランスポートフレームの先頭が送信されることがない送信タイミングに所定パターンを設定した前記所定バイト数のブロックを挿入する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上述したマルチレーン伝送システムであって、前記所定パターンは、０と１が交互に連続するパターンである、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上述したマルチレーン伝送システムであって、前記第１の監視制御部は、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報と容量変更通知用オーバーヘッドとを設定した前記所定バイト数のブロックのうち、トランスポートフレームの先頭が送信されることがない送信タイミングのブロックに反転値を設定する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上述したマルチレーン伝送システムであって、トランスポートフレームの先頭が送信されることがない送信タイミングは、前記第１の監視制御部により書き換えられたオーバーヘッドを含んだ前記トランスポートフレームの先頭ブロックの送信タイミングから奇数番目の送信タイミングである、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、他のマルチレーン伝送装置と複数の物理レーンで接続されるマルチレーン接続装置であって、クライアント信号をペイロードにマッピングし、オーバーヘッドを付加したフレームを出力するフレーム処理部と、前記フレーム処理部が付加した前記オーバーヘッドの一部を、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報と、使用予定の論理レーンを示す情報を設定した容量変更通知用オーバーヘッドに書き換える監視制御部と、前記監視制御部によりオーバーヘッドが書き換えられた前記フレームに誤り訂正符号化を行って生成したトランスポートフレームを、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が含まれる所定領域を除いてスクランブルする符号化及びスクランブル部と、前記符号化及びスクランブル部によりスクランブルされた前記トランスポートフレームを所定バイト数のブロックに分割し、複数の論理レーンに分配するレーン分配部と、前記レーン分配部により複数の論理レーンの前記ブロックを多重して物理レーンへ送信する送信部と、を備えることを特徴とするマルチレーン伝送装置である。
【００１４】
また、本発明の一態様は、クライアント信号をペイロードにマッピングし、複数の物理レーンで接続される第１のマルチレーン伝送装置と第２のマルチレーン伝送装置とを有するマルチレーン伝送システムが実行するマルチレーン伝送方法であって、前記第１のマルチレーン伝送装置が、クライアント信号をペイロードにマッピングし、オーバーヘッドを付加したフレームを出力するフレーム処理過程と、前記フレーム処理過程において付加された前記オーバーヘッドの一部を、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す情報と、使用予定の論理レーンを示す情報を設定した容量変更通知用オーバーヘッドに書き換えるオーバーヘッド書換過程と、前記オーバーヘッド書換過程により前記オーバーヘッドが書き換えられた前記フレームに誤り訂正符号化を行って生成したトランスポートフレームを、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が含まれる所定領域を除いてスクランブルする符号化及びスクランブル過程と、前記符号化及びスクランブル過程によりスクランブルされた前記トランスポートフレームを所定バイト数のブロックに分割し、複数の論理レーンに分配するレーン分配過程と、前記レーン分配過程により分配された複数の論理レーンの前記ブロックを多重して物理レーンへ送信する送信過程と、前記第２のマルチレーン伝送装置が、前記物理レーンにより受信した信号を複数の論理レーンに分離して前記ブロックを出力する受信過程と、前記受信過程により複数の論理レーンに分離して出力された前記ブロックからからトランスポートフレームを復元するレーン統合過程と、前記レーン統合過程により復元された前記トランスポートフレームをデスクランブルし、誤り訂正復号を行うデスクランブル及び復号化過程と、前記デスクランブル及び復号化過程により復号化した後の前記トランスポートフレームからクライアント信号を復元するフレーム復元過程と、前記受信過程により出力された前記ブロックに容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを示す前記情報が設定されている場合に、前記デスクランブル及び復号部がデスクランブルした前記トランスポートフレームに含まれる前記容量変更通知用オーバーヘッドから使用予定の論理レーンを示す情報を読み出す使用論理レーン取得過程と、を有することを特徴とするマルチレーン伝送方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、マルチレーン伝送システムにおいて物理レーンの変更を通知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態によるマルチレーン伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態によるマルチレーン伝送システムに用いられるＯＴＵフレーム構造を示す図である。
【図３】同実施形態によるマルチレーン伝送システムに用いられるＯＴＵフレームに対するブロック分割を説明するための図である。
【図４】同実施形態によるマルチレーン伝送システムに適用される論理レーン生成を説明するための図である。
【図５】同実施形態による容量変更通知用オーバーヘッドの例を示す図である。
【図６】同実施形態によるマルチレーン伝送システムにおける伝送状態の変更の例を示す図である。
【図７】同実施形態によるマルチレーン伝送装置の容量変更メッセージング動作を示す図である。
【図８】同実施形態によるマルチレーン伝送装置の容量変更動作のフローチャートを示す図である。
【図９】同実施形態によるマルチレーン伝送システムの容量変更動作における各論理レーンの転送ブロックを示す図である。
【図１０】同実施形態によるマルチレーン伝送装置が容量変更通知期間において設定する１６バイトブロックの例を示す図である。
【図１１】同実施形態によるマルチレーン伝送システムの容量変更通知期間における送信ブロックを示す図である。
【図１２】第２の実施形態によるマルチレーン伝送システムの容量変更通知期間における送信ブロックを示す図である。
【図１３】第３の実施形態によるマルチレーン伝送システムの容量変更通知期間における送信ブロックを示す図である。
【図１４】第５の実施形態による容量変更通知用オーバーヘッドの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態は、転送容量に応じてフレームサイズ並びに転送レーン数を変更する拡張ＯＴＮ−ＭＬＤ（Optical Transport Network - Multilane Distribution）方式などにおいて、光パスの送受端点間でのパス容量を通知する場合に適用される。拡張ＯＴＮ−ＭＬＤ方式は、ＯＴＵフレームｎ個で構成する可変トランスポートフレームを、ｎの倍数の任意数の論理レーンに分配後、物理レーン数に再分配する方式である。既存のＯＴＮ−ＭＬＤのようなパラレル転送では、いずれかの物理レーンの長期障害時に、トランスポートフレームを復元できず、トラヒック救済のために正常な物理レーンのみを用いた縮退運転機能が求められている。また、標準化を進める上での既存勧告との親和性を考慮する必要がある。
【００１８】
そこで、本発明の実施形態では、送信側のマルチレーン伝送装置が、ＯＴＵフレームの先頭から数えて８バイト目から１０バイト目（ＯＴＵ  ＯＨ）の領域を、容量変更通知用オーバーヘッドＣ  ＯＨとして用い、使用論理レーンの情報を設定する。これにより、送信側のマルチレーン伝送装置は、転送に使用するレーン情報を受信側のマルチレーン伝送装置に伝える。従って、送信側と受信側のマルチレーン伝送装置の間でマルチレーン伝送に使用する帯域の増減が可能になる。このように、本発明の実施形態では、帯域の増減を通知可能な容量変更通知用オーバーヘッドを利用する。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態によるマルチレーン伝送システムの構成を示すブロック図である。同図において、マルチレーン伝送システムは、マルチレーン伝送装置１とマルチレーン伝送装置２とを備えて構成される。マルチレーン伝送装置１は、監視制御部１０と、第１フレーム処理部１１と、符号化及びスクランブル部１２と、レーン分配部１３と、送信部（以下、「Ｔｘ」と記載する。）１４−１〜１４−４と、受信部（以下、「Ｒｘ」と記載する。）１５−１〜１５−４と、レーン統合部１６と、デスクランブル及び復号部１７と、第２フレーム処理部１８とを備えて構成される。マルチレーン伝送装置２は、監視制御部２０と、第１フレーム処理部２１と、符号化及びスクランブル部２２と、レーン分配部２３と、Ｔｘ２４−１〜２４−４と、Ｒｘ２５−１〜２５−４と、レーン統合部２６と、デスクランブル及び復号部２７と、第２フレーム処理部２８とを備えて構成される。
【００２０】
マルチレーン伝送装置１において、監視制御部１０は、使用するマルチレーンを決定する。監視制御部１０は、決定したマルチレーンに応じて、本実施形態で用いるトランスポートフレームであるＯＴＵフレームのＯＨ（オーバーヘッド）を書き換える。また、監視制御部１０は、受信した信号に容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを検出し、容量変更通知用オーバーヘッドに設定されている使用論理レーンの情報に従って論理レーンの使用を開始、あるいは、停止する。使用論理レーンの情報は、容量変更後に使用予定の論理レーンを示す。第１フレーム処理部１１は、受信したクライアント信号をＯＰＵ（Optical-channel Payload Unit）ペイロードにマッピングし、ＯＨを付加して符号化及びスクランブル部１２に転送する。符号化及びスクランブル部１２は、第１フレーム処理部１１から転送されたフレームに対してＦＥＣ（Forward Error Correction）符号化(誤り訂正符号化)を行い、ＯＴＵフレームとする。符号化及びスクランブル部１２は、ＦＥＣ符号化されたＯＴＵフレームのＦＡＳ（Frame Alignment Signal）以外の全領域をスクランブルし、レーン分配部１３に転送する。レーン分配部１３は、スクランブルされたＯＴＵフレームを所定バイト数のデータブロックに分割し、複数の論理レーンに分配する。ここでは、各論理レーンの速度を５Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）と仮定し、それぞれの論理レーン（ＬＬ：Logical Lane）をＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃７とする。また、所定バイトを１６バイトとする。Ｔｘ１４−１〜１４−４はそれぞれ、２本の論理レーンにより受信したフレームを多重化して１０Ｇｂｐｓの物理レーン（ＰＬ：Physical Lane）であるＰＬ１♯０〜ＰＬ１♯３を用いて、光信号により送信する。
【００２１】
マルチレーン伝送装置２の監視制御部２０、第１フレーム処理部２１、符号化及びスクランブル部２２、レーン分配部２３、Ｔｘ２４−１〜２４−４はそれぞれ、上述したマルチレーン伝送装置１の監視制御部１０、第１フレーム処理部１１、符号化及びスクランブル部１２、レーン分配部１３、Ｔｘ１４−１〜１４−４と同様の機能を有する。ただし、レーン分配部２３は、スクランブルされたＯＴＵフレームを１６バイトのデータブロックに分割し、５Ｇｂｐｓの論理レーンＬＬ２＃０〜ＬＬ２♯７に分配する。また、マルチレーン伝送装置２のＴｘ２４−１〜２４−４はそれぞれ、１０Ｇｂｐｓの物理レーンであるＰＬ２♯０〜ＰＬ２♯３を用いて光信号を送信する。
【００２２】
マルチレーン伝送装置２において、Ｒｘ２５−１〜２５−４はそれぞれ、１０Ｇｂｐｓの物理レーンＰＬ１♯０〜ＰＬ１♯３から光信号を受信して電気信号に変換する。Ｒｘ２５−１〜２５−４は、受信した電気信号を２本の論理レーンに分離し、レーン統合部２６に転送する。レーン統合部２６は、受信した各論理レーンに含まれるＬＬＭ（Logical Lane Marker）に基づいてＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃７を識別する。レーン統合部２６は、ＦＡＳおよびＭＦＡＳに基づいて各論理レーン間の遅延時間差を補償し、１６バイトのデータブロックからＯＴＵフレームを再構成する。レーン統合部２６は、再構成したＯＴＵフレームをデスクランブル及び復号部２７に転送する。デスクランブル及び復号部２７は、再構成されたＯＴＵフレームをデスクランブルした後、ＦＥＣ復号(誤り訂正復号)により伝送中に生じたエラーを回復し、第２フレーム処理部２８に出力する。第２フレーム処理部２８は復号化されたフレームのＯＨを利用してセクション及びパスの品質をモニタし、ＯＨを除いたＯＰＵからクライアント信号をデマッピングしてクライアントに出力する。
【００２３】
マルチレーン伝送装置１のＲｘ１５−１〜１５−４、レーン統合部１６、デスクランブル及び復号部１７、第２フレーム処理部１８はそれぞれ、マルチレーン伝送装置２のＲｘ２５−１〜２５−４、レーン統合部２６、デスクランブル及び復号部２７、第２フレーム処理部２８と同様の機能を有する。ただし、マルチレーン伝送装置１のＲｘ１５−１〜１５−４はそれぞれ、ＰＬ２♯０〜ＰＬ２♯３により光信号を受信する。また、レーン統合部１６は、受信した各論理レーンに含まれるＬＬＭに基づいてＬＬ２＃０〜ＬＬ２＃７を識別する。
【００２４】
図２は、ＯＴＵフレーム構造を示す図である。同図に示すＯＴＵフレームは、ＩＴＵ-Ｔ  Ｇ．７０９に準ずる。ＯＴＵフレームは、４行×４０８０列で表記される。ＯＴＵフレームの１〜４０８０バイト目は１行目の１〜４０８０列目、４０８１〜８１６０バイト目は２行目の１〜４０８０列目、８１６１〜１２２４０バイト目は３行目の１〜４０８０列目、１２２４１〜１６３２０バイト目は４行目の１〜４０８０列目となる。
【００２５】
クライアント信号は、ＯＴＵフレームの１７〜３８２４列目のＯＰＵペイロードにマッピングされる。１５〜１６列目にはＯＰＵ  ＯＨが挿入され、クライアント信号のマッピング／デマッピングに必要な情報などが収容される。２〜４行目の１〜１４列目にはＯＤＵ  ＯＨ（Optical Data Unit Overhead）が挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。１行目の１〜７列目にはＦＡ  ＯＨ（Frame Alignment Overhead）が設定される。ＦＡ  ＯＨの１〜６バイト目はフレーム同期に必要なＦＡＳが収容され、７バイト目にはマルチフレーム中における位置を示すＭＦＡＳ（Multiframe Alignment Signal）が収容される。８〜１４列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するＯＴＵ  ＯＨ（Optical Transport Unit Overhead）が挿入される。３８２５〜４０８０列目にはＦＥＣ用のパリティチェックバイトが付加される。
【００２６】
図３及び図４を用いてマルチレーン伝送の動作原理を説明する。
図３は、ＯＴＵフレームに対するブロック分割を示す図である。まず、図２に示すＯＴＵフレームの先頭領域であるＦＡＳを目印として、このＯＴＵフレームを１６バイトごとのブロックに分割する。ＯＴＵフレームは、１行が４０８０バイトである４行のデータであるため、１０２０個のブロックに分割される。分割したブロックを、論理レーンにラウンドロビン方式で分配することによりマルチレーン伝送が行われる。
【００２７】
図４は、ＯＴＵフレームにおける論理レーン生成を示す図である。同図では、論理レーンがＬａｎｅ＃０〜Ｌａｎｅ＃１９の２０個である場合の例を示している。受信端におけるフレーム同期は論理レーンごとに行うため、すべての論理レーンにＦＡＳが分配されるように、ＦＡＳを分配する論理レーンをフレームごとに１レーンだけローテーションさせる。すなわち、フレームＮにおいてＦＡＳがＬａｎｅ＃ｋの論理レーンに分配されていた場合、フレーム（Ｎ＋１）においてＦＡＳはＬａｎｅ＃（ｋ＋１）の論理レーンに分配される。このレーンローテーションの仕組みにより、各論理レーンには、論理レーンと同じ数のフレームごとにＦＡＳが分配され、受信側のマルチレーン伝送装置において論理レーンごとのフレーム同期に用いている。
【００２８】
このように、１フレームごとに分配を開始する論理レーンを変えることにより、各論理レーンにＦＡＳが含まれ、ＦＡＳが定期的に出現する。受信側のマルチレーン伝送装置は、ＦＡ  ＯＨ（ＦＡＳ）の１〜５バイトに、ＯＡ１、ＯＡ１、ＯＡ１、ＯＡ２、ＯＡ２という固定のビットパターンが格納されていることから、各チャネルにおいてフレームの先頭位置を検出することができる。なお、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９勧告のＦＡ  ＯＨの場合、ＯＡ１は、"11110110"（0xF6）、ＯＡ２は、"00101000"（0x28）というビットパターンである（「0x」は１６進数を表す）。ＦＡ  ＯＨ（ＦＡＳ）の６バイト目には、論理レーンのレーン番号の識別に用いるＬＬＭ（Logical Lane Marker）が設定される。ＦＡ  ＯＨの７バイト目には、ＭＦＡＳが設定される。ＭＦＡＳは、ＯＴＵフレーム毎にインクリメントされる。つまり、ＯＴＵフレームの境界において値が変わる。送信側のマルチレーン伝送装置は、ＯＴＵフレームを複数の論理レーンに分配した後、実際に使用する物理レーン数に一致するように、複数の論理レーンを必要に応じてビット多重してマルチレーン伝送を行う。
【００２９】
図５は、本実施形態で用いる容量変更通知用オーバーヘッドの例を示す図である。本実施形態のマルチレーン伝送システムでは、パス容量変更通知時にＦＡ  ＯＨとＯＴＵ  ＯＨを一時的に容量変更通知用オーバーヘッドとして使用する。同図に示す例では、ＯＴＵ  ＯＨ（ＯＴＵフレームの１行８〜１４列）のうち５バイト（ＯＴＵフレームの１行８〜１２列）を容量変更通知用オーバーヘッドに割り当てている。
【００３０】
通常のマルチレーン伝送の場合、ＦＡ  ＯＨ（ＦＡＳ）の先頭の１バイト目（ＯＴＵフレームの１行１列）には「ＯＡ１："11110110"」を設定するが、容量変更通知用オーバーヘッドを使用する場合、このバイトを容量変更通知パターン「ＯＡ３："00001001"」、「ＯＡ３："10101001"」や、「ＯＡ３："11001001"」に変更する。これにより、受信側のマルチレーン伝送装置２に容量変更通知用オーバーヘッドが設定されていることを通知する。また容量変更通知用オーバーヘッドを使用する場合、ＦＡ  ＯＨ（ＦＡＳ）の６バイト目（ＯＴＵフレームの１行６列）に、ＬＬＭに代えて多重レーンマーカＭＬＭ（Multiple Lane Marker）を設定する。多重レーンマーカは、物理レーンと対応するレーンマーカである。物理レーンと結びついているＭＬＭを用いることで、論理レーンを増減するときに、どの物理レーンに対応するレーンを増減するかについて、明示することが可能となる。例えば、ＰＬ♯１（ＬＬ♯１，ＬＬ♯２）と、ＰＬ♯３（ＬＬ♯３，ＬＬ♯４）を用いている状態から１物理レーン増加させることを想定する。このとき、論理レーンＬＬの値だけ（=ＬＬＭから求められる値だけ）を基に増加すると、ＰＬ♯１（ＬＬ♯１，ＬＬ♯２）、ＰＬ♯２（ＬＬ♯３，ＬＬ♯４）、ＰＬ♯３（ＬＬ♯５，ＬＬ♯６）や、ＰＬ♯１（ＬＬ♯１，ＬＬ♯２）、ＰＬ♯３（ＬＬ♯３，ＬＬ♯４）、ＰＬ♯４（ＬＬ♯５，ＬＬ♯６）のような物理レーンと論理レーンの組合せが発生する。そのため、容量変更の際に、物理レーンと論理レーンの設計を行い直す必要がある。それに対して、物理レーンに結びついたＭＬＭを用いる場合は、増減する物理レーンに固有の値のＭＬＭを用いることになる。よって、容量増減の際の計算量を減らすことが可能となる。なお、ＯＴＵフレームの１行２〜５列は書き換えを行わないため、通常のマルチレーン伝送のＦＡ  ＯＨ（ＦＡＳ）と同様、ＯＡ１、ＯＡ１、ＯＡ２、ＯＡ２である。また、ＯＴＵフレームの１行７列についても書き換えを行わないため、通常のマルチレーン伝送のＦＡ  ＯＨと同様にＭＦＡＳが設定される。
【００３１】
容量変更通知用オーバーヘッドの先頭バイト（ＯＴＵの１行８列）は、使用レーン表情報を表すＬＬＩ（Logical Lane Identifier）とする。ＬＬＩの前半の４ビットは表番号ＬＬＩ＿ＮＵＭであり、後半の４ビットは使用レーン表数ＬＬ＿ＭＡＸである。また、容量変更通知用オーバーヘッドの２バイト目から４バイト目（ＯＴＵの１行９〜１１列）は、使用レーン表ＬＬｂ（Logical Lane bitmap）１〜３であり、使用する論理レーンがビットマップにより設定される。従って、使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３を使用すると２４ＬＬ分（３×８バイト＝２４ビット）までを表すことができる。ＬＬＩの表番号と使用レーン表数は、転送に用いるレーン数が増え、使用するＬＬ番号を記載するために、複数の容量変更通知用オーバーヘッドに跨いで、使用レーン表を使用することが必要になった場合に利用する。使用レーン表数ＬＬ＿ＭＡＸは、全ての使用レーン表を送信するために必要な容量変更通知用オーバーヘッドの数を示す。
【００３２】
使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３を併せて１つの使用レーン表とすると、１つの容量変更通知用オーバーヘッドには、１つの使用レーン表が設定される。よって、使用レーン表数がｎの場合、全ての使用レーン表を送信するために、ｎ個の容量変更通知用オーバーヘッドを用いることを示す。ｎ個の使用レーン表によって、３×８×ｎ本のレーンまでを表記することができる。また、表番号ＬＬＩ＿ＮＵＭは、使用レーン表数ＬＬ＿ＭＡＸがｎの場合、０〜ｎの値をとり、合計ｎ個の使用レーン表のうち、何番目の使用レーン表が容量変更通知用オーバーヘッドに設定されているかを示す。例えば４０ＬＬを用いる場合、１つの使用レーン表で２４ＬＬ分記載できるため、使用する使用レーン表の数は、表番号「０」と表番号「１」の２つとなる。そして、表番号「０」の使用レーン表には、ＬＬ＃０〜ＬＬ＃２３までの情報が記載され、表番号「１」の使用レーン表には、ＬＬ＃２４〜ＬＬ＃３９までの情報が記載される。
【００３３】
あるいは、使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３をそれぞれ、１つの使用レーン表としてもよい。この場合、使用レーン表数ＬＬ＿ＭＡＸをｎとすると、表番号ＬＬＩ＿ＮＵＭは、ｎが３の倍数のときはｆｌｏｏｒ（ｎ／３）−１の値を、ｎが３の倍数以外のときはｆｌｏｏｒ（ｎ／３）の値をとる。例えば、使用レーン表数の値ｎが７であるとき、表番号０の容量変更通知用オーバーヘッドのＬＬｂ１〜ＬＬｂ３をそのままＬＬｂ１〜ＬＬｂ３（１〜３番目の使用レーン表）とする。そして、表番号１の容量変更通知用オーバーヘッドのＬＬｂ１〜ＬＬｂ３をＬＬｂ４〜ＬＬｂ６（４〜６番目の使用レーン表）として用い、表番号２の容量変更通知用オーバーヘッドのＬＬｂ１〜ＬＬｂ２をＬＬｂ７〜ＬＬｂ８（７〜８番目の使用レーン表）として用いる。
【００３４】
上記のように、容量変更通知用オーバーヘッドの９バイト目から１１バイト目は、使用レーン表ＬＬｂ（Logical Lane bitmap）１〜３であり、使用レーンをビットマップ形式で表記する。例えば、マルチレーン伝送システムが最初に論理レーンＬＬ＃０とＬＬ＃１で転送を行っており、次に論理レーンＬＬ＃０〜ＬＬ＃３の４レーンで転送するように変更する。この場合、使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３は、ＬＬｂ１："00001111"、ＬＬｂ２："00000000"、ＬＬｂ３："00000000"となる。容量変更通知用オーバーヘッドの１２バイト目は、ＣＲＣ−８（Cyclic Redundancy check8）とし、容量変更通知用オーバーヘッドの誤り検出に用いる。従って、例えば、ＯＴＵフレームの１行１〜１２列は、ＯＡ３："0x34"、ＯＡ１："0xF6"、ＯＡ１："0xF6"、ＯＡ２："0x28"、ＯＡ２："0x28"、ＭＬＭ："0x02"、ＬＬＩ："0x01"、ＬＬｂ１："0x0F"、ＬＬｂ２："0x00"、ＬＬｂ３："0x00"、ＣＲＣ−８：”0xDC”のように設定される。
【００３５】
図６は、マルチレーン伝送システムにおける伝送状態の変更の例を示す図である。同図では、マルチレーン伝送装置１からマルチレーン伝送装置２へ、送信にＰＬ１＃０の１物理レーンを、受信にＰＬ２＃０の１物理レーンを用いて伝送していた状態から、送信にＰＬ１＃０及びＰＬ１＃１の２物理レーンを用いて、受信にＰＬ２＃０及びＰＬ２＃１の２物理レーンを用いて伝送する状態に変更する場合について説明する。すなわち、マルチレーン伝送システムは、送信、受信のそれぞれについて最大で４ＰＬ（８ＬＬ）を備えている。マルチレーン伝送システムは、初め送信、受信のそれぞれに１ＰＬ（２ＬＬ）を用いた１０Ｇｂｐｓの伝送を行っていた状態から、２ＰＬ（４ＬＬ）を用いた２０Ｇｂｐｓの伝送へ容量を変更する。このような容量変更を行う際の動作について、以下に説明する。
【００３６】
図７は、容量変更メッセージング動作を示す図であり、図８は、容量変更動作のフローチャートを示す図である。図７に示す容量変更メッセージング動作を、図８のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ＬＬｉ（ｉは０以上７以下の整数）は、ＬＬ１＃ｉに対応するものとする。
【００３７】
容量変更動作前の通常状態において、マルチレーン伝送装置１とマルチレーン伝送装置２との間では、物理レーンＰＬ１＃０及びＰＬ２＃０を用いてマルチレーン伝送を開始している（図８のステップＳ１１）。このとき、論理レーンＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１、及びＬＬ２＃０〜ＬＬ２＃１が伝送に用いられる。具体的には、マルチレーン伝送装置１が、クライアント信号を受信すると、第１フレーム処理部１１は、受信したクライアント信号をＯＰＵペイロードにマッピングする。第１フレーム処理部１１は、クライアント信号がマッピングされたＯＰＵペイロードに、ＦＡ  ＯＨ、ＯＴＵ  ＯＨ、ＯＤＵ  ＯＨを付加し、４行×３８２４列のフレームとして符号化及びスクランブル部１２に転送する。符号化及びスクランブル部１２は、第１フレーム処理部１１から転送されたフレームに対してＦＥＣ符号化を行い、４行×４０８０列のＯＴＵフレームとする。符号化及びスクランブル部１２は、ＦＥＣ符号化されたＯＴＵフレームのＦＡＳ以外の全領域をスクランブルし、レーン分配部１３に転送する。レーン分配部１３は、スクランブルされたＯＴＵフレームを１６バイトのデータブロックに分割し、各５Ｇｂｐｓの論理レーンＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１に分割する。Ｔｘ１４−１は、２本の論理レーンにより受信したフレームを多重化した光信号を、各１０Ｇｂｐｓの物理レーンＰＬ１♯０により送信する。
【００３８】
マルチレーン伝送装置２のＲｘ２５−１は、物理レーンＰＬ１♯０の光信号を受信して電気信号に変換する。Ｒｘ２５−１は、受信した電気信号を２本の論理レーンＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１に分離し、レーン統合部２６に転送する。レーン統合部２６は、各論理レーンに含まれるＬＬＭに基づいてＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１を識別すると、各論理レーンのＦＡＳおよびＭＦＡＳに基づいて各論理レーン間の遅延時間差を補償し、１６バイトのデータブロックから４行×４０８０列のＯＴＵフレームを再構成する。レーン統合部２６は、再構成したＯＴＵフレームをデスクランブル及び復号部２７に転送する。デスクランブル及び復号部２７は、再構成されたＯＴＵフレームをデスクランブルした後、ＦＥＣ復号により伝送中に生じたエラーを回復し、４行×３８２４列のフレームとして第２フレーム処理部２８に出力する。第２フレーム処理部２８は復号化された４行×３８２４列のフレームのＯＴＵ  ＯＨ、ＯＤＵ  ＯＨを読み出してセクション及びパスの品質をモニタし、ＦＡ  ＯＨ、ＯＴＵ  ＯＨ、ＯＤＵ  ＯＨを除いたＯＰＵからクライアント信号をデマッピングしてクライアントに出力する。
なお、マルチレーン伝送装置２から物理レーンＰＬ２＃０、及び、論理レーンＬＬ２＃０〜ＬＬ２＃１を用いたマルチレーン伝送装置１への伝送も同様の動作であるため、説明は省略する。
【００３９】
マルチレーン伝送装置１に使用レーン設定変更が任意のタイミングで入力される（図８のステップＳ１２）。例えば、監視制御部１０は、使用レーン設定変更として、使用する論理レーンを示す情報の入力を受ける。あるいは、監視制御部１０は、使用レーン設定変更として、使用する容量を示す容量情報の入力を受ける。監視制御部１０は、入力された容量情報から必要な論理レーン数を算出し、算出した論理レーン数に従って現在使用中の論理レーンを含むように、使用する論理レーンを決定する。ここでは、監視制御部１０は、入力された使用レーン設定変更に基づいて、送信時の論理レーンを現在のＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１の２レーンから、ＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃３の４レーンに変更すると判断する。なお、論理レーンＬＬ１＃ｉ（ｉは０以上７以下の整数）を使用する場合、ＬＬ２＃ｉも使用されるものとする。監視制御部１０は、ＬＬＭを監視し、ＬＬＭ＝０となるまでマルチレーン伝送装置１は、マルチレーン伝送装置２との間で、論理レーンＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１、ＬＬ２＃０〜ＬＬ２＃１を使用した伝送を継続する（図８のステップＳ１３：ＮＯ）。
【００４０】
監視制御部１０が、ＬＬＭ＝０となるタイミングを検出すると（図８のステップＳ１３：ＹＥＳ）、容量変更通知期間を開始する。このように、使用レーン設定変更が入力されたタイミングを起点として、その起点から初めてＬＬＭ＝０となるタイミングに容量変更通知期間を開始する。
【００４１】
容量変更通知期間において、マルチレーン伝送装置１は、マルチレーン伝送装置２に使用レーン情報を通知する。そこで、マルチレーン伝送装置１の監視制御部１０は、第１フレーム処理部１１が設定したＦＡ  ＯＨ、ＯＴＵ  ＯＨを、容量変更通知用オーバーヘッドに書き換える（図８のステップＳ１４）。つまり、監視制御部１０は、容量変更通知用オーバーヘッドに、使用する論理レーンがＬＬ＃０〜ＬＬ＃３であることを設定する。また、監視制御部１０は、ＬＬＭが書き込まれている領域をＭＬＭにより書き換え、ＭＬＭ等を基準にして、マルチレーン伝送装置１の内部でＬＬＭをカウントする。書き換える期間（容量変更通知期間）は、容量変更通知期間が開始したときのＬＬＭ＝０から、次のＬＬＭ＝０の前までとする。そのため、監視制御部１０は、ＬＬＭを監視し、マルチレーン伝送装置１は、次にＬＬＭ＝０となるまでの容量変更通知期間において、容量変更動作を継続する（図８のステップＳ１５：ＮＯ）。
【００４２】
容量変更通知期間において、マルチレーン伝送装置１は、容量変更通知用オーバーヘッドに書き換えられたＯＴＵフレームについて、容量変更動作前と同様に論理レーンＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１を使用したＯＴＵフレームのブロック伝送を継続する。同時に、マルチレーン伝送装置１は、ＦＡ  ＯＨ（ＦＡＳ及びＭＦＡＳ）及び容量変更通知用オーバーヘッドが含まれる１６バイトブロックを連続してマルチレーン伝送装置２へ伝送する。そこで、監視制御部１０は、第１フレーム処理部１１に、図５に示すようなＦＡ  ＯＨ及び容量変更通知用オーバーヘッドを含んだ１６バイトブロックを生成し、第１フレーム処理部１１に出力する。この１６バイトブロックは、論理レーンＬＬ１＃２〜ＬＬ１＃３で転送され、物理レーンＰＬ＃１によりマルチレーン伝送装置２へ伝送される。監視制御部１０は、論理レーンＬＬ１＃２、ＬＬ１＃３で転送する１６バイトブロックのＭＬＭに、その１６バイトブロックを転送する論理レーンに対応した値を設定する。第１フレーム処理部１１は、監視制御部１０が生成した１６バイトブロックを符号化及びスクランブル部１２に転送する。符号化及びスクランブル部１２は、監視制御部１０が生成した１６バイトブロックに対しＦＡＳ以外の領域にスクランブルを行ってレーン分配部１３に転送する。レーン分配部１３は、監視制御部１０が生成した１６バイトブロックを、論理レーンＬＬ１＃２〜ＬＬ１＃３に分離する。Ｔｘ１４−２は、これら２本の論理レーンＬＬ１＃２〜ＬＬ１＃３に分離されたフレームを多重化し、光信号により物理レーンＰＬ１♯１を用いて送信する。
【００４３】
マルチレーン伝送装置２のＲｘ２５−１及び２５−２はそれぞれ、物理レーンＰＬ１♯０、ＰＬ１♯１の光信号を受信して電気信号に変換する。Ｒｘ２５−１は、受信した電気信号を２本の論理レーンＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１に分離し、レーン統合部２６に転送する。また、Ｒｘ２５−２は、受信した電気信号を２本の論理レーンＬＬ１＃２〜ＬＬ１＃３に分離し、レーン統合部２６に転送する。
【００４４】
レーン統合部２６は、受信したブロックから容量変更通知用オーバーヘッドを検出すると、ＭＬＭに基づいてＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃３を識別する。レーン統合部２６は、現在クライアント信号の転送に使用中のＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃１の論理レーンにより受信したブロックについては、通常状態と同様に、ＦＡＳおよびＭＦＡＳに基づいて各論理レーン間の遅延時間差を補償すると、４行×４０８０列のＯＴＵフレームを再構成し、デスクランブル及び復号部２７へ出力する。デスクランブル及び復号部２７は、再構成されたＯＴＵフレームをデスクランブルした後、ＦＥＣ復号により伝送中に生じたエラーを回復し、第２フレーム処理部２８に出力する。第２フレーム処理部２８は復号化されたフレームのセクション及びパスの品質をモニタし、ＦＡ  ＯＨ、ＯＴＵ  ＯＨ、ＯＤＵ  ＯＨを除いたＯＰＵからクライアント信号をデマッピングしてクライアントに出力する。デスクランブル及び復号部２７は、ＬＬ１＃０あるいはＬＬ１＃１により受信した、容量変更通知用オーバーヘッドが設定されているブロックを監視制御部２０に出力する。監視制御部２０は、容量変更通知用オーバーヘッドから、使用論理レーンの情報を取得する。
【００４５】
一方、レーン統合部２６は、クライアント信号の転送に現在使用されていないＬＬ１＃２〜ＬＬ１＃３の論理レーンに分離された１６バイトのデータブロックをデスクランブル及び復号部２７へ出力する。デスクランブル及び復号部２７は、ＬＬ１＃２〜ＬＬ１＃３の論理レーンに分離されたブロックをデスクランブルし、ＦＥＣ復号を行わずに監視制御部２０へ出力する。監視制御部２０は、ＦＡＳが設定されているブロックに設定されている容量変更通知用オーバーヘッドから、使用論理レーンの情報を取得する。
【００４６】
マルチレーン伝送装置１の監視制御部１０が、ＬＬＭ＝０となるタイミングを検出すると（図８のステップＳ１５：ＹＥＳ）、容量変更動作が終了したと判断し、監視制御部１０は、容量変更通知用オーバーヘッドへの書き換えを終了する。そして、マルチレーン伝送装置１は、論理レーンＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃３を使用した通常状態の伝送を開始する（図８のステップＳ１６）。このように、マルチレーン伝送装置１は、容量変更通知期間が終了した後のＬＬＭ＝０のタイミングから、変更後の容量（４レーンの論理レーン）で、ＯＴＵフレームの転送を開始する。マルチレーン伝送装置１において設定されるＦＡ  ＯＨとＯＴＵ  ＯＨは通常のオーバーヘッドに戻る。容量変更通知期間終了後、通常のＦＡＳが設定されたＯＴＵフレームの最初のブロックがＬＬ１＃０の論理レーンを用いて伝送される。マルチレーン伝送装置２の監視制御部２０は、通常のＦＡＳを検出すると、容量変更通知期間において取得した使用論理レーンの情報に基づき、ＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃３、ＬＬ２＃０〜ＬＬ２＃３を使用した通常伝送を開始するよう各部を制御する。
【００４７】
図９は、容量変更動作における各論理レーンの転送ブロックを示す図である。上述したように、マルチレーン伝送装置１は、容量変更前はＬＬ＃０（ＬＬ１＃０）とＬＬ＃１（ＬＬ１＃１）の２論理レーンでマルチレーン伝送装置２に光信号を転送している。非特許文献１のＬＬＭでは、２０論理レーンに１６バイトブロックを分配する際に、０〜２３９の値をとる。また、特許文献１では、ＯＴＮ−ＭＬＤを拡張したパラレル転送が提案されており、ＬＬＭの値はレーン数に応じた値をとる。７論理レーンに１６バイトブロックを分配する際には、例えば、０〜６の値をとる。
【００４８】
容量情報の変更（使用レーン設定変更）は、例えば、マルチレーン伝送システムがＬＬ＃０、ＬＬ＃１を用いて通常動作を行っているときに、送信側のマルチレーン伝送装置１に任意のタイミングで入力される。同図においては、ＬＬＭ＝０、ＭＦＡＳ＝０のＦＡＳが先頭に設定されたＯＴＵフレームが伝送され、続いてＬＬＭ＝１、ＭＦＡＳ＝１のＦＡＳが先頭に設定されたＯＴＵフレームの伝送中に使用レーン設定変更が入力される。
【００４９】
マルチレーン伝送装置１の監視制御部１０は、入力された容量情報に従って使用する論理レーンをＬＬ＃０〜ＬＬ＃３（ＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃３）と決定する。監視制御部１０は、ＬＬＭ＝０となったＭＦＡＳの変化点で、容量情報に変更があることを受信側に通知する容量変更通知期間を開始する。ＭＦＡＳは、１インクリメントされ、２となる。監視制御部１０は、第１フレーム処理部１１がクライアント信号を設定したＯＰＵペイロードに付加したＦＡ  ＯＨ（ＦＡＳ）の１バイト目を、容量変更時置換パターンＯＡ３に変更する。さらに監視制御部１０は、ＯＴＵ  ＯＨの一部（１行目の８バイト目から１２バイト目）を容量変更通知用オーバーヘッドに変更する。監視制御部１０は、非特許文献１のAnnex Cに記載されているレーンローテーションの仕組みを使わずに、論理レーン番号を通知するために、ＯＴＵフレームの先頭から６バイト目の領域に、多重レーンマーカＭＬＭを挿入する。ＬＬＭ＝０のときは、開始レーンはＬＬ＃０であるため、ＭＬＭ＝ＭＬ０となる。
【００５０】
さらに、監視制御部１０は、容量変更後に追加して使用するＬＬ＃２及びＬＬ＃３により連続して伝送する、ＦＡ  ＯＨ及び容量変更通知用オーバーヘッドが設定された１６バイトのブロックを生成する。このブロックに設定されるＦＡＳは、上記のように１バイト目を、容量変更時置換パターンＯＡ３に書き換えたものである。ＬＬ＃２により伝送する１６バイトのブロックにはＭＬＭ＝ＭＬ２が設定され、ＬＬ＃３により伝送する１６バイトのブロックにはＭＬＭ＝ＭＬ３が設定される。ＭＦＡＳは、ＬＬ＃０及びＬＬ＃１により同時に送信されるＯＴＵフレームと同じ２が設定される。
【００５１】
マルチレーン伝送装置１のレーン分配部１３は、クライアント信号が設定されたＯＴＵフレームを分割したブロックについては論理レーンＬＬ＃０、ＬＬ＃１に分配する。また、レーン分配部１３は、監視制御部１０が生成したブロックについてはＭＬＭに基づいて論理レーンＬＬ＃２、ＬＬ＃３に分配する。クライアント信号が設定されたＯＴＵフレームは、物理レーンＰＬ１＃０により、容量変更通知用オーバーヘッドが設定された連続したブロックは、物理レーンＰＬ１＃１によりマルチレーン伝送装置２に伝送される。なお、監視制御部１０が連続したブロックを生成し第１フレーム処理部１１または符号化及びスクランブル部１２に出力してもよく、第１フレーム処理部１１において監視制御部１０が生成したブロックを、連続してブロックが送信されるようにコピーしてもよい。
【００５２】
ＭＦＡＳ＝２で識別されるＯＴＵフレームの送信が終了すると、ＬＬＭ＝１となり、ＭＦＡＳ＝３となる。監視制御部１０は、ＬＬＭが０ではないことから、容量変更通知期間が継続すると判断する。そのため、マルチレーン伝送装置１は、ＭＦＡＳ＝２のときと同様に、クライアント信号が設定されたＯＰＵペイロードについては、ＯＨの書き換えを行った上で、ＬＬ＃０、ＬＬ＃１の論理レーンを用いて伝送する。ただし、開始レーンはＬＬ＃１の論理レーンとなるため、ＭＬＭ＝ＭＬ１が設定される。
【００５３】
さらに、マルチレーン伝送装置１の監視制御部１０は、ＭＦＡＳ＝２のときと同様に、ＬＬ＃２及びＬＬ＃３により連続して伝送する、ＦＡ  ＯＨ及び容量変更通知用オーバーヘッドが設定された１６バイトのブロックを生成する。マルチレーン伝送装置１のレーン分配部１３は、クライアント信号が設定されたＯＴＵフレームを分割したブロックについては論理レーンＬＬ＃０、ＬＬ＃１に分配する。また、レーン分配部１３は監視制御部１０が生成したブロックについてはＭＬＭに基づいて論理レーンＬＬ＃２、ＬＬ＃３に分配する。これにより、クライアント信号が設定されたＯＴＵフレームは、物理レーンＰＬ１＃０により、容量変更通知用オーバーヘッドが設定された連続したブロックは、物理レーンＰＬ１＃１によりマルチレーン伝送装置２に伝送される。
【００５４】
ＭＦＡＳ＝３で識別されるＯＴＵフレームの送信が終了すると、ＬＬＭ＝０となり、ＭＦＡＳ＝４となる。監視制御部１０は、ＬＬＭ＝０であることから、容量変更通知期間が終了したと判断し、レーン分配部１３とレーン統合部１６にＬＬ＃０〜ＬＬ＃３の使用を指示する。レーン分配部１３は、クライアント信号が設定されたＯＴＵフレームを分割したブロックをＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃３に分配する。また、レーン統合部１６は、ＬＬ２＃０〜ＬＬ２＃３の論理レーンを使用した１６バイトのデータブロックからＯＴＵフレームを再構成する。
【００５５】
一方、マルチレーン伝送装置２の監視制御部２０は、ＬＬＭ＝０が設定された通常のＦＡＳを検出すると、容量変更通知期間において取得した使用論理レーンの情報に基づき、レーン分配部２３とレーン統合部２６にＬＬ＃０〜ＬＬ＃３の使用を指示する。レーン分配部２３は、クライアント信号が設定されたＯＴＵフレームを分割したブロックをＬＬ２＃０〜ＬＬ２＃３に分配する。また、レーン統合部２６は、ＬＬ１＃０〜ＬＬ１＃３の論理レーンを使用した１６バイトのデータブロックからＯＴＵフレームを再構成する。
これにより、物理レーンＰＬ１＃０及びＰＬ１＃１によりマルチレーン伝送装置２に光信号が伝送される。
【００５６】
上記のように、送信側のマルチレーン伝送装置１は、容量変更通知期間において、容量変更後に使用される論理レーンを使用し、連続してＦＡＳと容量変更通知用オーバーヘッド（容量変更通知情報）を含んだバイトブロックを転送する。この転送により、送信側のマルチレーン伝送装置１から受信側のマルチレーン伝送装置２に高速に容量変更通知情報を伝えることができる。
【００５７】
図１０は、容量変更通知期間終了後に使用予定の論理レーンに設定される１６バイトブロックの例を示す図である。同図では、監視制御部１０が図５に示す設定例のように、論理レーンＬＬ＃２の容量変更通知用オーバーヘッドを生成したときに、論理レーンＬＬ＃２、ＬＬ＃３それぞれに設定される１６バイトブロックの例を示している。なお、１３バイト目から１６バイト目は、"0x12340000"とする。監視制御部１０が生成する論理レーンＬＬ＃２の１６バイトブロックの設定値は「0x00001234DC00000F0139022828F6F634」であり、論理レーンＬＬ＃３の１６バイトブロックの設定値は「0x00001234DC00000F0139032828F6F634」である。符号化及びスクランブル部１２は、スクランブル値「0xE7771F13D205914EFFFF000000000000」によりこれら１６バイトブロックのＦＡＳ以外の設定値をスクランブルする。符号化及びスクランブル部１２は、スクランブル後の値「0xE7770D270E059141FEC6022828F6F634」、「0xE7770D270E059141FEC6032828F6F634」により、ＬＬ＃２、ＬＬ＃３それぞれの１６バイトブロックの設定値を書き換える。符号化及びスクランブル部１２は、書き換え後の１６バイトブロックを、論理レーンＬＬ♯２、ＬＬ♯３で転送する。
【００５８】
図１１は、図９に示す容量変更通知期間における送信ブロックの設定例を示す図である。
同図に示すように、容量変更通知期間終了後に使用予定の論理レーンＬＬ♯２、ＬＬ♯３で送信する１６バイトブロックが、図１０に示すようにスクランブルされた値に書き換えられている。すなわち、マルチレーン伝送装置１の符号化及びスクランブル部１２は、論理レーンＬＬ♯２、ＬＬ♯３の１６バイトブロックをデスクランブルした値に書き換え、レーン分配部１３に出力する。受信側のマルチレーン伝送装置２のデスクランブル及び復号部２７は、容量変更通知期間において、論理レーンＬＬ♯２、ＬＬ♯３の１６バイトブロックをデスクランブルし、監視制御部２０に出力する。
【００５９】
なお、全ての使用レーン表を送信するために、複数の容量変更通知用オーバーヘッドが必要な場合、容量変更後に使用される論理レーンにより連続して送信されるバイトブロックに、それらの使用レーン表をどのように設定するかは任意とすることができる。例えば、表番号１〜３の使用レーン表を送信するために、３つの容量変更通知用オーバーヘッドが必要な場合を想定する。このとき、１つの論理レーンに表番号１、２、３、１、２、３、…の使用レーン表が周期的に設定されるようにし、異なる論理レーン同士では、同時に設定される使用レーン表が異なるようにしてもよい。
【００６０】
また、上記では、マルチレーン伝送システムは、容量変更通知期間が経過後、初めてＬＬＭ＝０となるときに容量変更期間を終了しているが、容量変更前から使用している論理レーンによって、全ての使用レーン表を送信するために必要な容量変更通知用オーバーヘッドを送信した後、初めてＬＬＭ＝０となるときに容量変更期間を終了してもよい。
【００６１】
また、上記では、送信側のマルチレーン伝送装置１は、容量変更通知期間において、容量変更後に使用される論理レーンを使用し、ＦＡ  ＯＨと容量変更通知用オーバーヘッドを含んだバイトブロックを連続して転送しているが、容量変更後に使用される論理レーンによるブロックの転送を行わなくてもよい。この場合、容量変更前から使用している論理レーンによって、全ての使用レーン表を送信するために必要な容量変更通知用オーバーヘッドを送信した後、初めてＬＬＭ＝０となるときに容量変更期間を終了する。
【００６２】
また、上記において、送信側のマルチレーン伝送装置１の監視制御部１０は、ＦＡ  ＯＨ及び容量変更通知用オーバーヘッドが含まれる１６バイトブロックを生成し、第１フレーム処理部１１または符号化及びスクランブル部１２に出力しているが、レーン分配部１３に出力し、使用する論理レーン番号を指示してもよい。この場合、監視制御部１０は、１６バイトブロックのＦＡＳ以外にはスクランブルした値を設定する。
【００６３】
なお、上記では、マルチレーン伝送システムは、１回の容量変更の手順により、送信と受信の両方の論理レーンを変更しているが、送信側のマルチレーン伝送装置から受信側のマルチレーン伝送装置への伝送に使用する論理レーンのみを変更するようにしてもよい。
【００６４】
［第２の実施形態］
第２の実施形態について第１の実施形態との差分を中心に説明する。
図１２は、本実施形態による容量変更通知期間の送信ブロックを示す図である。第１の実施形態では、容量変更通知用オーバーヘッドを用いてレーン番号を通知することにより帯域の増加を実現する場合、使用レーンの情報の送受信を高速に行う。そのため、図９に示すように、容量変更通知期間において、送信側のマルチレーン伝送装置１が使用予定の論理レーンにより、容量変更通知用オーバーヘッドを連続して送信している。しかし、図１１に示すように、帯域の増加（レーン数増加）を行う際に、送信側のマルチレーン伝送装置１が、増加するレーンに容量変更通知用オーバーヘッドを連続して送出した場合、データビット列に偏りが生じ、受信側のマルチレーン伝送装置２において、受信シリアルクロックが正しく再生できず、ビットエラーとなる可能性がある。そこで、１６バイトブロック単位のパラレル転送の場合、フレームの切り替わりを示すＭＦＡＳ変化点が、偶数番目のブロックでしか発生しないことに注目し、送信側のマルチレーン伝送装置１の監視制御部１０は、使用予定の論理レーンの奇数番目の１６バイトブロックを書き換えることで、データビット列の偏りを解消する。具体的には、監視制御部１０は、奇数番目の容量変更通知用オーバーヘッドを含む１６バイトブロックを、“０”と“１”が交互に連続するパターンからなる１６バイトブロックに書き換えて、第１フレーム処理部１１またはレーン分配部１３に出力する。このように、監視制御部１０は、トランスポートフレームの先頭が送信されることがない送信タイミング、すなわち、容量変更通知用オーバーヘッドを含んだＯＴＵトランスポートフレームの先頭ブロックの送信タイミングから奇数番目の送信タイミングのブロックを所定パターンに書き換える。これにより、データビット列の偏りを抑制することができる。
【００６５】
［第３の実施形態］
第３の実施形態について第１の実施形態との差分を中心に説明する。
図１３は、本実施形態による容量変更通知期間の送信ブロックを示す図である。
第２の実施形態でも説明したように、容量変更通知期間において、送信側のマルチレーン伝送装置１から、容量変更通知期間終了後に使用予定の論理レーンに連続して容量変更通知用オーバーヘッドが設定されたブロックを送出した場合、データビット列に偏りが発生してしまう。そこで、送信側のマルチレーン伝送装置１の監視制御部１０は、容量変更通知期間終了後に使用予定の論理レーンで送信する奇数番目の１６バイトブロックを、ビット反転値に書き換えて、第１フレーム処理部１１またはレーン分配部１３に出力する。これにより、データビット列の偏りを抑制することができる。
【００６６】
［第４の実施形態］
本実施形態では、容量変更通知用オーバーヘッドに容量変更の増加もしくは減少を示す領域を設ける。以下では、第１〜第３の実施形態との差分を中心に説明する。
本実施形態で使用する容量変更通知用オーバーヘッドのフィールド構成は、図５と同様である。ただし、本実施形態では、使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３のそれぞれに、利用するレーン番号を１つ設定する。１つの容量変更通知用オーバーヘッドには最大３つの使用レーンが設定される。そこで、表番号「ｘ」が設定されている容量変更通知用オーバーヘッドの使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３を、使用レーン表ＬＬｂ（１＋３ｘ）〜ＬＬｂ（３＋３ｘ）として使用する。例えば、最初にマルチレーン伝送システムにおいて、論理レーンＬＬ＃０とＬＬ＃１で伝送を行っており、次に論理レーンＬＬ＃０〜ＬＬ＃３の４レーンで転送するように変更する。この場合、表番号「０」が設定されている容量変更通知用オーバーヘッドの使用レーン表には、ＬＬｂ１："00000000”、ＬＬｂ２："00000001"、ＬＬｂ３："00000010"が設定される。そして、表番号「１」が設定されている容量変更通知用オーバーヘッドの使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３をＬＬｂ４〜ＬＬｂ６として用い、ＬＬｂ４："00000011"、ＬＬｂ５："00000011"、ＬＬｂ６："00000011"を設定する。ここで、ＬＬｂ４とＬＬｂ５のように連続する使用レーン表が等しい値となっている場合、ＬＬｂ５以降は無視することとする。
【００６７】
また、容量変更通知用オーバーヘッド中の任意の２ビットを、容量変更の増加（"10"）、もしくは減少（"01"）を示す増減表示領域として定め、増加または減少するレーン番号のみを使用レーン表に表記してもよい。上記の例と同じく、最初にマルチレーン伝送システムにおいて、論理レーンＬＬ＃０とＬＬ＃１で伝送を行っており、次に論理レーンＬＬ＃０〜ＬＬ＃３の４レーンで転送するように変更する。この場合、増減表示領域："10"、ＬＬｂ１："00000010"、ＬＬｂ２："00000011"、ＬＬｂ３："00000011"とする。このように、ＬＬｂ２とＬＬｂ３が等しい場合、ＬＬｂ３は無視することとする。また、ＬＬ＃０のみを変更する場合は、ＬＬｂ１とＬＬｂ２が両方とも"00000000"のように等しいパターンとなってしまうため、例えばＬＬｂ１："00000000、ＬＬｂ２："11111111"、ＬＬｂ３："10101010"のように、規定する使用レーン表の表記では起こりえない表記にしたり、あらかじめ定めたパターンを表記したりする。
【００６８】
他にも、使用レーン表ＬＬｂ１〜ＬＬｂ３それぞれのバイトを、前半４ビットと、後半４ビットに分けてレーン番号を表現することで、１つの容量変更通知用オーバーヘッドで６レーン分を表記できるようにしてもよい。また、ＯＴＵ  ＯＨの他の領域を使用レーン表ＬＬｂとして用いて、１つの容量変更通知用オーバーヘッドで表記できるレーンの数を増やしてもよい。１２バイト目は、ＣＲＣ−８（Cyclic Redundancy check8）とし、容量変更通知用オーバーヘッドの誤り検出に用いる。
【００６９】
論理レーンのレーン数は、マルチレーン伝送装置の総容量と、レーン当たりのビットレートにより決まる。例えば、マルチレーン伝送装置の総容量が１Ｔｂｐｓであり、論理レーンＬＬが５Ｇｂｐｓであると仮定すると、レーンの数は、２００レーンとなる。このとき、レーン番号を表記するためには、ビットマップ表記では、２００ビット＝２５バイト分必要となる。レーン番号を表記する場合は、１つのレーンを表記するために８ビット＝１バイト必要になるため、容量変更後に使用するレーンの数がｎ本とすると、ｎバイト分必要となる。あらかじめ領域を確保する場合、２００バイト分必要となる。一方、容量変更通知用オーバーヘッドに、２ビットの増減表示領域（増加："10"、減少："01"）を含める場合、容量変更後に使用するレーンの数「ｎ本」と、容量変更前に使用していたレーンの数「ｍ本」との差分を示すために、｜ｎ−ｍ｜バイト分の領域で転送することができる。ただし、あらかじめ領域を確保する場合、上記と同様に２００バイト分必要となる。
【００７０】
［第５の実施形態］
本実施形態では、以下の図１４に示す容量変更通知用オーバーヘッドを用いる。
図１４は、本実施形態の容量変更通知用オーバーヘッドを示す図である。
ＦＡ  ＯＨの先頭１バイトは、図５に示す容量変更通知用オーバーヘッドと同様に、標準ＦＡＳの「ＯＡ１："11110110"（0xF6）」から、容量変更通知パターン「ＯＡ３："00110100"（0x34）」に変更する。また、容量変更後に使用する論理レーン番号をＯＴＵ  ＯＨの論理レーン番号情報に、５バイトのビットパターン表現で設定する。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、容量変更通知用オーバーヘッドは、容量変更時置換パターンＯＡ３と、使用レーン表ＬＬｂの領域を最低限含み、その他の領域は装置構成によって用いずともよい。
【００７２】
以上説明した本発明の実施形態により、マルチレーン伝送システムにおいて物理レーンの変更を通知し、マルチレーン伝送の容量を増減することが可能となる。
【００７３】
上述した実施形態におけるマルチレーン伝送装置１、２の機能の一部をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７４】
以上、この発明の実施形態について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等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
マルチレーン伝送においてレーンの変更がある場合に利用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１…マルチレーン伝送装置、  ２…マルチレーン伝送装置、  １１…第１フレーム処理部、１２…符号化及びスクランブル部、  １３…レーン分配部、  １４−１〜１４−４…送信部（Ｔｘ）、  １５−１〜１５−４…受信部（Ｒｘ）、  １６…レーン統合部、  １７…デスクランブル及び復号部、  １８…第２フレーム処理部、２１…第１フレーム処理部、２２…符号化及びスクランブル部、  ２３…レーン分配部、  ２４−１〜２４−４…送信部（Ｔｘ）、  ２５−１〜２５−４…受信部（Ｒｘ）、  ２６…レーン統合部、  ２７…デスクランブル及び復号部、  ２８…第２フレーム処理部
【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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