(57)【要約】  少なくとも複数の第１の種類のデータ・ソースおよび第２の種類のデータ・ソースからのデータを効率的に組み合わせる方法。方法は、複数の第１の種類のデータ・ソースを同期化し、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させるステップと、複数のビット位置を有するフレームを形成するステップと、同期化された第１の種類のデータをフレームのビット位置の１つ１つに割り当てるステップと、同期化されたデータ転送速度に応じて、第２の種類のデータをフレーム内に構成するステップとを含む。
2008527923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のフレーム・フォーマット内で通信信号を伝送するための方法であって、
（ａ）第１、第２の種類のデータ・ソースを含む複数のソースからデータを受信するステップと、
（ｂ）同期化されたデータ転送速度を発生させるために、前記受信された第１の種類のデータ・ソースを同期化するステップと、
（ｃ）前記同期化された第１の種類のデータと受信された第２の種類のデータとを前記所定のフレーム・フォーマットで伝送するステップと
を有し、それにより前記同期化されたデータ転送速度に応じて、前記パケット・データが前記所定のフレーム・フォーマット内に割り当てられる、方法。
【請求項２】
フレームを形成するステップが、複数のブロックと複数のサブブロックを含む複数のサブフレームを有するフレームを形成するステップを含み、各サブブロックは同期化された第１の種類のデータ・ビット位置または第２の種類のデータ・ビット位置を含み、各ブロックは少なくとも１つの付加ビット位置を有し、
第１のサブフレームの第１のブロックのビット位置内にフレーム・アラインメント・ワードを挿入するステップと、
前記第１の種類のデータの同期化されたデータ・ビットまたは前記第２の種類のデータのデータ・ビットを他のブロックの未使用の付加ビット位置内に分配するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
未使用の付加ビット位置内でパリティ・ビットを分配するステップをさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記受信された第１の種類のソースがビット・スタッフィングによって同期化される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の種類のデータ・ソースが少なくとも１つの同期ソース、非同期ソース、プレシオクロナス・ソースを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の種類のデータ・ソースがパケット・データ・ソースである請求項１に記載の方法。
【請求項７】
同期化された第１の種類のデータと前記第２の種類のデータを、前記フレーム・フォーマット内で順次にビット・インターリーブするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
互いに同期化されていない、複数の第１の種類のデータ・ソースと少なくとも１つの第２の種類のデータ・ソースからデータを受信し、前記データを単一のデータ・ストリームとして伝送するように構成されるシステムであって、
前記複数の第１の種類のデータ・ソースと第２の種類のデータ・ソースの両方からデータが受信される場合、
前記複数の第１の種類のデータ・ソースが同期化され、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させ、複数のビット位置を有するフレームが形成され、前記同期化された第１の種類のデータが前記フレーム・フォーマットの前記ビット位置の１つ１つに割り当てられ、前記同期化されたデータ転送速度に応じて、前記第２の種類のデータがその伝送のために前記フレーム・フォーマット内で構成され、
前記第１の種類のデータ・ソースだけからデータが受信される場合、
前記複数の第１の種類のデータ・ソースが同期化され、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させ、複数のビット位置を有するフレーム・フォーマットが形成され、前記同期化された第１の種類のデータがその伝送のために前記フレーム・フォーマットの前記ビット位置の１つ１つに割り当てられ、
前記第２の種類のデータ・ソースだけからデータが受信される場合、
複数のビット位置を有するフレーム・フォーマットが形成され、前記第２の種類のデータがその伝送のために前記フレーム・フォーマット内に構成される
システム。
【請求項９】
前記フレーム・フォーマットが複数のフレームを含み、各フレームは複数のサブフレームを有し、その数は互いに同期化されていない受信された複数のソースの数と相関し、各サブフレームは複数のブロックを含み、各ブロックが、
少なくとも１つの付加ビット位置で、
前記複数のソースからの同期化されたデータのｎ個のビット位置と、
前記同期化されたデータ転送速度に応じて構成された前記パケット・ソースから受信されたデータのｍ個のビット位置と
各々が前記同期化されたデータのためのビット位置または前記パケット・ソースから受信されたデータのためのビット位置を有する複数のサブブロックと
を含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記同期化された第１の種類のデータ・ビットと前記第２の種類のデータ・ビットが、前記フレーム・フォーマット内で順次にビット・インターリーブされる請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
信号のデジタル伝送は広く行き渡っている。このために、異なる伝送特徴を有し、異なる情報容量を有する、様々なデジタル伝送媒体が利用可能である。様々な伝送媒体を効率的に使用するために、異なる伝送ビット・レートで動作する伝送システムの階層が開発されている。北米では、この階層は、複数のＴ１チャネル上で毎秒１．５４４メガビットで伝送されるＤＳ１信号と、毎秒６．３１２メガビットで伝送されるＤＳ２と、毎秒４４．７３６メガビットで伝送されるＤＳ３とを含む。ヨーロッパでは、類似しているが異なる階層は、毎秒２．０４８メガビットで伝送される複数のＥ１チャネルを含む。
【０００２】
媒体上で伝送されることになるデジタル信号は、信号変換装置を用いてデジタル階層に入ったり出たりする。１つのデジタル伝送速度から異なるデジタル伝送速度に移るために、１つまたは複数の多重化ステップが必要とされることがある。
【０００３】
高容量の伝送の場合、中間マルチプレクサ(intermediate multiplexer)（デマルチプレクサ）ステージまたはいくつかの異なる多重化（逆多重化）方式を必要とせずに、階層内で１つまたは複数のデジタル信号の複数を効率的に組み合わせたり多重化することが望ましい。加えて、複数の多重化処理および／または多重分離処理を必要とせずに、１つまたは複数のデジタル伝送ビット・レートの１つまたは複数のデジタル信号を効率的に加えかつ／または減らすことが等しく望まれる。
【０００４】
プレシオクロナス・デジタル階層(Plesiochronous Digital Hierarchy：ＰＤＨ）、同期デジタル階層（Synchronous Digital Hierarchy:ＳＤＨ）、非同期データなどのデジタル信号をパケット・データと組み合わせるためにまたは多重化するために利用されるいくつかの知られている方法が存在する。いくつかの方法は、非同期転送モード（ＡＴＭ）、または信号を同期式光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）またはＳＤＨフレームにマップすることを含む。これらの方法には、いくつかの知られている問題がある。例えば、非同期モードでは、ＡＴＭ情報は標準的な長さの５３バイトＡＴＭセル内で転送されることがある。しかし、無線経路上で転送されるペイロードは通常４８バイト、すなわち、３８４ビットに達せず、したがって、パッディング・ビットが必要となる。加えて、無線経路上のブロック内のペイロードが４８バイトより長い場合、１つのブロックの内容はいくつかのＡＴＭセル内で伝送されなければならない。したがって、ＡＴＭマッピングは一般に、最も効率的な帯域幅利用方法ではない。
【０００５】
ＡＴＭやＳＯＮＥＴ／ＳＤＨマッピングのもう１つの問題は、伝送ネットワークに入る場合または出る場合、複数のセル間のパッディング・ビットの付加および／またはペイロードの分割が、転送されることになる情報の処理を増すことである。そのような特徴は、効率的な帯域幅利用とリンクごとの低待ち時間を必要とする、ポイント・ツー・ポイント無線アプリケーションにおいて望ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題と課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、単一のデータ・ストリームとしての伝送のために、様々なデジタル階層を有するデジタル信号、すなわち、Ｔ１またはＥ１をパケット信号またはイーサネット信号と効率的に組み合わせるまたは多重化する必要が当技術分野に存在する。したがって、本開示の目的は、異なるクロックと第２の種類のデータを含む２つのデータ・ストリームを有する第１の種類のデータを受信するように構成された、新たなデータ伝送方法を通信システム内に提供することである。新たな方法は、第１、第２の種類のソースからデータを受信するステップと、複数のビット位置を有するフレームを形成するステップと、受信された第１の種類のデータを同期化し、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させるステップと、同期化された第１の種類のデータをフレームのビット位置の１つ１つに割り当てるステップと、同期化されたデータ転送速度に応じて、第２の種類のデータを割り当てられていないビットの１つ１つに分配するステップと、フレームを伝送するステップとを含む。
【０００７】
本開示の別の目的は、所定のフレーム・フォーマット内で通信信号を伝送するための新たな方法を提供することである。新たな方法は、第１、第２の種類のデータ・ソースを含む複数のソースからデータを受信するステップと、受信された第１の種類のデータ・ソースを同期化し、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させるステップと、同期化された第１の種類のデータと受信された第２の種類のデータを所定のフレーム・フォーマットで伝送し、それにより同期化されたデータ転送速度に応じて、パケット・データが所定のフレーム・フォーマット内に割り当てられるステップとを含む。
【０００８】
本開示の別の目的は、複数のＰＤＨソースからのデータと、パケット・ソースからのデータが受信され、フレーム内のビット位置に割り当てられ、単一のデータ・ストリームとして伝送され、それにより受信されたＰＤＨソースの同期化されたデータ転送速度に応じて、パケット・ソースから受信されたデータがデータ・ストリーム内に構成される、新たな方法を提供することである。
【０００９】
本開示のさらに別の目的は、複数の第１の種類のデータ・ソースおよび少なくとも１つの第２の種類のデータ・ソースからのデータを組み合わせる新たな方法を提供することである。新たな方法は、複数の第１の種類のデータ・ソースを同期化し、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させるステップと、複数のビット位置を有するフレームを形成するステップと、同期化された第１の種類のデータを、フレームのビット位置の１つ１つに割り当てるステップと、同期化されたデータ転送速度に応じて、第２の種類のデータをフレーム内に構成し、それにより異なる種類のデータ・ソースからのデータを組み合わせるステップとを含む。
【００１０】
本開示の目的は、互いに同期化されていない複数のソースとパケット・ソースから受信されたデータを単一のデータ・ストリームとして伝送する新たな方法を提供することである。新たな方法は、互いに同期化されていない複数のソースから受信されたデータを同期化し、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させるステップと、各フレームが複数のサブフレームを有する複数のフレームであって、その数は互いに同期化されていない受信された複数のソースの数と相関し、各サブフレームは複数のブロックを有する複数のフレームを含むフレーム・フォーマットを形成するステップと、同期化されたデータとパケット・ソースから受信されたデータをフレーム・フォーマット内のビット位置に割り当てるステップと、割り当てられたデータを単一のデータ・ソースとして伝送するステップとを含む。
【００１１】
また本開示の目的は、異なる同期性を有するソースとパケット・ソースからのデータがフレーム・フォーマット内で単一のデータ・ストリームとして伝送される新たなシステム、すなわち異なる同期性を有する前記ソースのデータ転送速度に応じて、パケット・データが前記データ・ストリーム内に構成される改良点を提供することである。
【００１２】
開示された主題のこれらの目的およびその他の利点は、特許請求の範囲、添付の図面、および以下の好ましい実施形態の詳細な説明の熟読から、本開示に関係のある当業者にすぐに明らかになるであろう。
【００１３】
本開示は一般に、無線リンク、ケーブル、ファイバまたはその他の適切な伝送媒体などの媒体上での伝送のために、標準的なプレシオクロナス・デジタル階層（ＰＤＨ）、同期デジタル階層（ＳＤＨ）、複数のＥ１データとＴ１データなどの非同期データ・ソースの混合体を、パケット・データ・ソースと組み合わせるためのプログラム可能なワンステップ・データ多重化方式に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照すると、所与のペイロード容量内で、混合されたＰＤＨデータとパケット・データ、すべてのＰＤＨデータ、またはすべてのパケット・データの多くの異なる容量のフレキシブルな伝送を可能にする、本開示の一実施形態が例示される。図１で例示される実施形態には、その中で受信されるデータに関して制約は存在しない。ＰＤＨデータは例示目的でのみ示されており、本開示を限定するものと解釈されるべきではない。示されるように、複数のサブフレームを有する所定のフレーム・フォーマット内で多重化されることになるすべてのＰＤＨ従属局(tributaries)すなわちソース１，２，３，．．．，Ｎは、同期装置１１，１２，１３，．．．，ＳNによって同期化される。同期装置１１，１２，１３，．．．，ＳNは、同期化されたデータ転送速度を生み出すための多重同期クロック(multiplex synchronous clock)５２またはその他の知られているクロック手段を備えてよい。ＰＤＨソース・データを同期化するためにいくつかの知られている方法が利用されてよい。例えば、ＰＤＨソース・データは、ポジティブ・ビット・スタッフィング(positive bit stuffing)によって同期化されてもよい。本開示の一実施形態では、少なくとも１つのスタッフィング機会が、フレームごとに各ＰＤＨデータ・ソースに割り当てられてよく、スタッフィングの発生はその関連するサブフレーム内のスタッフィング指示ビットを介して表示される。したがって、ＰＤＨ1のためのスタッフィング機会はサブフレーム１内にあり、ＰＤＨ2のためのスタッフィング機会はサブフレーム２内にあり、以下同様である。ＰＤＨデータ・ソースの最大数がサブフレームの最大数未満である場合、フレームごとの各ＰＤＨソースのためのスタッフィング機会の数は、通信システムのジッタ動作を改善するために増やされてよい。
【００１５】
図１に示されるように、イーサネット・データまたはパケット・データは、パケット・データを受信するように構成された、１０／１００ベースＴポートまたはその他の適切なポートなど、複数のポートＥ１，．．．ＥNによって受信される。ポートＥ１，．．．ＥNは、パケット・データをイーサネット・スイッチ７０またはブリッジ（図示されず）に供給する。イーサネット・スイッチ７０は、マルチプレクサ５０からまたは別の適切なクロック手段からの入力を有する、イーサネット容量クロック(capacity clock)５４を備えてよい。マルチプレクサ５０は、マスター・クロックまたはその他の適切な手段からのクロック・ソース５６を備えてもよい。複数のＰＤＨデータ・ソースからの同期化されたデータは、複数のデータ・セレクタ２１、２２、２３，．．．ＤNのそれぞれに供給される。各データ・セレクタはイーサネット・スイッチ７０からの入力が与えられ、それによりパケット・データ入力を複数のデータ・セレクタに提供する。複数のイーサネット・スイッチが利用され、それにより複数のパケット・データ入力を複数のデータ・セレクタに提供してよいことも構想される。データ・セレクタ２１，２２，２３，．．．ＤNは、ソフトウェアによって、マルチプレクサ５０に複数の選択ソースからのデータを供給するようにまたは複数の選択ソースを排除するようにプログラムされてもよい。マルチプレクサ５０に供給された、同期化されたＰＤＨデータとパケット・データは、マルチプレクサ５０内のフレーム・フォーマット内に構成され、次いで、媒体上での伝送のために単一のデータ・ストリーム５８を提供する。伝送されることになるパケット・データは、同期化されたＰＤＨデータ転送速度の整数ｔ（ｔ＝１，２，３，４，．．．）倍を有するようにフレーム・フォーマット内に構成される。実用的な用途目的のため、多重化されることになる実際のＰＤＨソースの数は限定されることがあるが、本開示の一実施形態による多重化方式を使用する、伝送された単一のデータ・ストリーム５８の総ペイロード転送速度は、１Ｔ１または１Ｅ１の低さから１００Ｔ１または１００Ｅ１を超える高さに相当する容量であってよい。
【００１６】
図２を参照すると、本開示のフレーム・フォーマットの一実施形態は、複数のサブフレーム１１０を有する、少なくとも１つのフレーム１００を含む。各サブフレーム１１０は、複数のサブブロック１３０を有する、複数のブロック１２０を含む。例示されるように、各サブブロック１３０は各同期化されたＰＤＨソースのための１つのビット位置および／または同期化されたデータ転送速度に相当するパケット・データのための１つのビット位置を含む。サブフレーム１１０内の各ブロック１２０は、ｎ個のサブブロック１３０、１つまたは複数のフレーム相補(frame complementary)付加ビット位置１１２、各ＰＤＨソースからの同期化されたデータのためのｎ個のビット位置、パケット・データのための（ｔ*ｎ）個のビット位置を含む。同期化されたＰＤＨデータを運ぶためにビット位置が供給されない場合、各ＰＤＨソースからの同期化されたデータのためのｎ個のビット位置のいずれかは、パケット・データによって満たされる。したがって、多重化されることになるパケット・データは同期化されたＰＤＨデータのためのビット位置の一部またはすべてを占有することになる。同期化されたＰＤＨデータおよび／またはパケット・データは、各ブロック内で順次にビット・インターリーブされ、またはその他の知られている適切な順序手段でフレーム・フォーマット内に構成されてもよい。
【００１７】
追加的なｔ*Ｔ１またはｔ*Ｅ１相当のパケット・データ転送速度容量を備える最大Ｎ*ＰＤＨデータ・ソースを有するシステムの場合、同期化されたＰＤＨデータと、ブロックごとのパケット・データのためにｎ*（Ｎ＋ｔ）個のビット位置が存在することになる。したがって、総混合データ容量がＰＤＨデータのために指定された容量を超える場合、パケット・データのための追加容量は、同期化されたＰＤＨ（すなわち、Ｔ１またはＥ１）速度のｔ（ｔ＝１，２，３，４，．．．）倍の増分に加えられる。上で議論されたように、これはフレームのすべてのブロック内のブロックごとの追加パケット・データに（ｔ*ｎ）個のビットを加えることによって実現される。
【００１８】
図２に示されるように、フレーム相補付加ビット位置１１２はメイン・ペイロードにより伝送されることになる補助データを含んでいる。この補助データは、ネットワーク管理データ、サービス・チャネル・データ、その他のデータを運ぶために使用される。フレーム相補付加ビット位置１１２は、フレーム・アラインメント・ワード（Frame Alignment Word：ＦＡＷ）１１４、スタッフィング指示ビット、パリティ・ビット、その他の知られているハウスキーピング・ビットなどの、フレーム・ハウスキーピング・ビットを提供してもよい。スタッフィング指示ビット、パリティ・ビット、その他の知られているハウスキーピング・ビットは、未使用の付加ビット位置１１２内のフレームの全体にわたって分配されてよい。
【００１９】
フレーム捕捉時間を加速するために、束ねられたＦＡＷ（すなわち、１１１１０１１０００１０１０００）が利用される。ＦＡＷ１１４は第１のサブフレームの第１のブロック内で構成されることになり、サブフレーム内でＦＡＷ１１４用に指定されたフレーム相補付加ビット位置１１２は、同期化されたＰＤＨデータ・ビットおよび／またはパケット・データ・ビットにより満たされてもよい。パリティ・ビットなど、その他のハウスキーピング・ビットが第１のサブフレームの付加ビット位置内に利用されてよいことも構想される。ＦＡＷ１１４は実施されるフレーム・フォーマット内で分配されてもよい。そのような実施形態では、ＦＡＷビットは相補付加ビット位置１１２内で分配される。
【００２０】
フレーム１００内で必要とされるサブフレーム１１０の最小数は、受信されたＰＤＨソースの最大数によって決まる。例えば、ＰＤＨソースの最大数が１６の場合、フレーム１００ごとに最低１６のサブフレーム１１０が使用される。ブロック１２０ごとのサブブロック１３０の数とサブフレーム１１０ごとのブロック１２０の数は、必要とされる補助データの容量、スタッフィング指示ビット（Ｃビット）の数、パリティ・ビットの数、フレームのサイズ（フレームごとのビット）および／または伝送媒体内で利用可能な帯域幅によって決定される。
【００２１】
図３を参照すると、本主題の一実施形態による通信システムの動作を例示する代表的な流れ図が示される。ブロック３１０に示すように、通信システム３００は、異なるクロックを含む、少なくとも２つのデータ・ストリームを有する第１の種類のデータと第２の種類のデータを第１、第２の種類のソースから受信するように構成されてよい。ブロック３２０に示すように、システム３００は受信された第１の種類のデータを同期化し、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させる。ブロック３３０に示すように、複数のビット位置を有するフレーム・フォーマットが形成される。ブロック３４０に示すように、同期化された第１の種類のデータは、フレームのビット位置の１つ１つに割り当てられ、一方、同期化されたデータ転送速度に応じて、第２の種類のデータは割り当てられていないビット位置の１つ１つに分配される。ブロック３５０に示すように、システム３００は次いでフレームを伝送する。
【００２２】
図４を参照すると、本主題の別の実施形態による通信システムの動作を例示する代表的な流れ図が示される。ブロック４１０に示すように、通信システム４００は、第１、第２のデータ・ソースを含む複数のソースからデータを受信するように構成される。ブロック４２０に示すように、受信された第１の種類のデータ・ソースは同期化され、それにより同期化されたデータ転送速度を発生させる。ブロック４３０に示すように、同期化された第１の種類のデータと受信された第２の種類のデータは所定のフレーム・フォーマットで伝送され、それにより同期化されたデータ転送速度に応じて、パケット・データが所定のフレーム・フォーマット内に割り当てられてよい。
【００２３】
開示されたシステムと方法の好ましい実施形態が説明されているが、説明された実施形態は例示にすぎず、特許請求の範囲の熟読から必然的に当業者の頭に浮かぶすべての均等物、多くの変更形態および修正形態が与えられた場合、開示されたシステムおよび方法の実施形態の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義されるべきであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本主題の一実施形態によるＴ１／Ｅ１およびイーサネット・データ・マルチプレクサを例示する図である。
【図２】本主題の一実施形態による例示的なフレーム・フォーマットを示す図である。
【図３】本主題の一実施形態による通信システムの動作に関する流れ図を表す図である。
【図４】本主題の別の実施形態による通信システムの動作に関する流れ図を表す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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