(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期デジタルネットワークを介して伝送するデータを生成する方法であって、
複数のバーチャルコンテナを並列的に生成する段階であって、ペイロードのセクション及びパスオーバーヘッドセクションを有する上記バーチャルコンテナの各々は、伝送される上記データのビットレートよりも低いビットレートで、上記同期デジタルネットワークを介して伝送される、段階と、
関連性データを上記複数のバーチャルコンテナのパスオーバーヘッドセクションに挿入することで、上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階と、
上記伝送されるデータを上記複数のバーチャルコンテナの上記ペイロードに挿入する段階と
を有する、方法。
【請求項２】
上記複数の関連付けられたバーチャルコンテナが、実質的に並列的に上記デジタルネットワークを介して伝送される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階において、上記関連性データを上記複数のバーチャルコンテナの複数のペイロードに挿入し、
上記関連性データは、宛先側で元の関連性を再現可能にする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
上記伝送されるデータを上記複数のバーチャルコンテナの上記ペイロードに挿入する段階において、上記伝送されるデータのフレームのバイトを上記ペイロードの間でインターリーブする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
上記複数のバーチャルコンテナは、バーチャルコンテナの複数のストリームとして生成され、
上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階において、上記バーチャルコンテナの複数のストリームを互いに関連付ける、請求項１記載の方法。
【請求項６】
上記複数のバーチャルコンテナは、バーチャルコンテナの複数のストリームとして生成され、
関連性データを上記複数のバーチャルコンテナのパスオーバーヘッドセクションに挿入することで、上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階において、上記複数のストリームの中で上記バーチャルコンテナが属するストリームを識別するストリーム識別データを上記バーチャルコンテナ各々に挿入する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
上記複数のバーチャルコンテナは、バーチャルコンテナの複数のストリームとして生成され、
関連性データを上記複数のバーチャルコンテナのパスオーバーヘッドセクションに挿入することで、上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階において、シーケンス識別データを上記複数のバーチャルコンテナ各々に挿入し、
上記シーケンス識別データは上記個々のバーチャルコンテナが相互に関連付けられているシーケンスを指定する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
上記シーケンス識別データが、巡回的に繰り返される符号により形成されている、請求項７記載の方法。
【請求項９】
上記巡回的に繰り返される符号のシーケンスが、少なくとも２Ｎ＋１の繰り返し周期を有し、Ｎはバーチャルコンテナ同士の間で予想される最大遅延差に等しい周期において生成されるフレーム数である、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
上記ストリーム識別データが、上記バーチャルコンテナ各々のパストレースバイトに挿入されている、請求項６記載の方法。
【請求項１１】
上記シーケンス識別データが、上記バーチャルコンテナ各々のＫ３バイトに挿入されている、請求項７記載の方法。
【請求項１２】
上記複数のバーチャルコンテナは、バーチャルコンテナの複数のストリームとして生成され、
関連性データを上記複数のバーチャルコンテナのパスオーバーヘッドセクションに挿入することで、上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階において、上記ストリームの複数のバーチャルコンテナに亘って広がる符号データを含むシーケンス識別データを、上記複数のバーチャルコンテナの中の個々のバーチャルコンテナに収容し、上記バーチャルコンテナストリーム内での上記各バーチャルコンテナの位置を識別する、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
同期デジタルネットワークを介して伝送するデータを生成する装置であって、
複数のバーチャルコンテナを並列的に生成するバーチャルコンテナ生成部であって、ペイロードのセクション及びパスオーバーヘッドセクションを有する上記バーチャルコンテナの各々は、伝送される上記データのビットレートよりも低いビットレートで、上記同期デジタルネットワークを介して伝送される、生成部と、
関連性データを上記複数のバーチャルコンテナのパスオーバーヘッドセクションに挿入することで、上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付けるバーチャルコンテナ関連付け部と、
上記伝送されるデータを上記複数のバーチャルコンテナの上記ペイロードに挿入するデータ挿入部と
を有する装置。
【請求項１４】
同期デジタルネットワークを介して受信した複数のバーチャルコンテナからデータを再生する方法であって、
上記複数のバーチャルコンテナを受信する段階であって、上記複数のバーチャルコンテナ各々はペイロードのセクション及びパスオーバーヘッドセクションを有する、段階と、
上記複数のバーチャルコンテナの上記パスオーバーヘッドから、上記複数のバーチャルコンテナ同士の間の関連性を表わす関連性データを読み取る段階と、
関連付けられた上記複数のバーチャルコンテナの各ペイロードからデータバイトを読み取る段階と、
読み取った上記複数のペイロードデータバイトから上記データを、指定されている関連性に応じて再編成する段階と
を含む方法。
【請求項１５】
各ペイロードからデータバイトを読み取る段階において、インターリーブされた上記ペイロードのデータバイトを読み取る、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
上記関連性データは、バーチャルコンテナの複数のストリームの中で、関連付けられた上記バーチャルコンテナが属するストリームを指定するストリーム識別データを含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
上記関連性データは、バーチャルコンテナのシーケンス内で個々のバーチャルコンテナが属する場所を指定するシーケンス識別データを含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
上記複数のバーチャルコンテナを受信する段階において、関連するバーチャルコンテナの複数の別々のストリームを同時に受信する、請求項１４記載の方法。
【請求項１９】
関連付けられた上記複数のバーチャルコンテナの各ペイロードからデータバイトを読み取る段階において、複数の関連するバーチャルコンテナのストリームの中で同一シーケンス識別データの複数のバーチャルコンテナから実質的に並列的に上記データバイトを読み取る、請求項１４記載の方法。
【請求項２０】
上記ストリーム識別データが、上記複数のバーチャルコンテナ各々のパストレースバイトから読み取られる、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
上記シーケンス識別データが、上記複数のバーチャルコンテナ各々のＫ３バイトから読み取られる、請求項１４記載の方法。
【請求項２２】
同期デジタルネットワークの複数のバーチャルコンテナのペイロードにより搬送されるデータを再生する方法であって、上記バーチャルコンテナ毎に、
上記バーチャルコンテナのパスオーバーヘッドから関連性データを読み取る段階であって、該関連性データは、上記複数のバーチャルコンテナの中で上記バーチャルコンテナと他のバーチャルコンテナとの関連性を示す、段階と、
上記バーチャルコンテナのペイロードを格納する記憶領域を指定する段階と、
上記バーチャルコンテナのペイロードを上記記憶領域に入力する段階と、
上記複数のバーチャルコンテナの中の他のバーチャルコンテナのペイロードに対応する他の記憶領域から読み出されるデータと並列的に、上記記憶領域からデータを読み出す段階とを行うことで、データフレームを再生する、方法。
【請求項２３】
上記データフレームは上記複数のバーチャルコンテナの間に分散され、
上記バーチャルコンテナ毎に、他の記憶領域から読み出されるデータと並列的に、上記記憶領域からデータを読み出す段階において、上記記憶領域毎に、上記記憶領域の記憶場所に読み出しポインタを設定し、
上記読み出しポインタは、上記データフレームの連続したバイトが上記記憶場所から順番に読み出されるように上記記憶場所に設定される、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
並列的に読み出された上記データから上記データフレームを編成する段階を更に有する請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
上記データフレームはＯＳＩレイヤ２のデータフレームにより形成されている請求項２２記載の方法。
【請求項２６】
同期デジタルネットワークのバーチャルコンテナの複数のペイロードにより搬送されるデータブロックを再生する方法であって、
上記複数のストリーム各々におけるバーチャルコンテナのパスオーバーヘッドから、上記複数のバーチャルコンテナ同士の関連性を示す関連性データを読み取る段階と、
上記ストリーム各々のバーチャルコンテナのデータペイロードを格納するための記憶領域を指定する段階と、
上記バーチャルコンテナのペイロードを、上記関連性データにしたがって各自の記憶領域に格納する段階と、
データブロックを再構成するため、複数の格納された上記バーチャルコンテナのペイロードの個々のバイトを順番に読み出す段階と
を含む方法。
【請求項２７】
ペイロードの個々のバイトを順番に読み出す段階において、
上記記憶領域毎に、上記ペイロードに収容された読み出されるべきデータブロックの次のデータバイトに対応した記憶場所に読み出しポインタを設定し、
上記データブロックの先行するデータバイトが他の記憶領域の記憶場所から読み出された後に、上記データバイトを読み出す、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
ペイロードの個々のバイトを順番に読み出す段階において、上記バーチャルコンテナのペイロードが格納された上記複数の記憶領域各々から上記バイトを読み出す、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
同期デジタルネットワークの複数のバーチャルコンテナからデータを再生する装置であって、
上記複数のバーチャルコンテナのペイロードの記憶用に個別に割り当たられた複数の記憶領域を有するランダムアクセスメモリと、
上記バーチャルコンテナ各々のパスオーバーヘッドから、上記複数のバーチャルコンテナ同士の関連性を示す関連性データを読み取るように動作するデータプロセッサと、
複数の個々の記憶領域各々の読み出しポインタを生成するデータプロセッサと
を有し、上記読み出しポインタは、上記記憶領域内の複数の記憶場所からデータを読み取ることを可能にし、上記複数のバーチャルコンテナから上記データを再生できるようにし、上記読み出しポインタは、上記関連性データにしたがって生成される、装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期デジタルネットワークにおけるコンテナに係わり、特に、同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ）ネットワーク又は同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気通信業界は、歴史的にコンピュータ業界とは別々に殆ど独立して発展している。通常の電気通信システムは、長距離通信のための高信頼性の回路切換式ネットワークを有し、一方、通信用コンピュータ間のデータ通信は、殆どの場合に共有アクセスパケット通信に基づいて行われる。
【０００３】
データ通信は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を形成するため局所的な領域で動作し、又は、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を形成するため広域的な領域で動作する。ＬＡＮとＷＡＮの相違点は、地理的なカバレッジの違いである。ＬＡＮは、数キロ乃至数十キロメートルの領域に分布した通信用コンピュータ装置を含み、一方、ＷＡＮは、数百キロメートルのオーダー以上のより地理的に広い領域に分布した通信用コンピュータ装置を包含する。
【０００４】
しかし、ローカル・エリア・ネットワークとワイド・エリア・ネットワークの差は、徐々に曖昧になり始めている。
従来のローカル・エリア・ネットワークは、一般的に、数メートルから数キロメートルまでの距離に亘って毎秒１メガビットを超えるレートで動作するデジタルデータネットワークであると考えられる。従来のローカル・エリア・ネットワークは、殆ど例外なくシリアルシステムであり、データ及び制御機能は、同じチャネル又は媒体を通じて行われる。ローカル・エリア・ネットワークは、主として制限された地理的領域内でコンピュータ装置を関連した装置に連結することを意図されたデータ伝送システムである。しかし、多くのローカル・エリア・ネットワークは、サービスとして音声伝送を含む。ＬＡＮ内で互いに連結された複数のコンピュータ及び関連した装置には、フルスケールのメインフレームコンピューティングシステムから小型のパーソナルコンピュータの集団までが含まれる。ローカル・エリア・ネットワークは、制限された地理的領域に限られているので、電気通信システムで一般的に使用されている多種多様な伝送方法を採用することが可能である。ローカル・エリア・ネットワークは、一般的に、そのローカル・エリア・ネットワークを所有する特定の組織に専用であり、公衆電話機関、ＩＴＵ及び他の公衆サービスにより強制される制約から完全に独立している。ローカル・エリア・ネットワークは、公衆アナログネットワークで必要とされる非常に複雑なモデムではなく、低価格の回線ドライブ機器により構成される点に特徴がある。高速データ伝送レートは、短距離の利点を利用することによって得られる。
【０００５】
これに対し、従来のワイド・エリア・ネットワークは、一般的に、ローカル・エリア・ネットワークよりも大規模に動作する。ワード・エリア・ネットワークは、たとえ、短距離であっても、ケーブル上で電子形式の情報がサイトを離れるときに利用される。ワイド・エリア・ネットワークは、一般的に、公衆電気通信ネットワークを支援する。
【０００６】
従来の電気通信は従来のデータ通信と並行して開発されているので、従来のＬＡＮやＷＡＮで使用されているデータ通信プロトコルと、従来の電気通信プロトコルとの間には、重大なデータレートの不一致が存在する。一般的に、電気通信運用者は、ワイド・エリア・ネットワークのポイント・ツー・ポイントリンクを提供するためデータ通信業界で使用されている標準的な電気通信インタフェース、例えば、Ｅ１、Ｔ１、Ｅ３、Ｔ３、ＳＴＭ−１を有する。しかし、これは、データ通信プロバイダには不都合である。その理由は、データ通信プロトコルが、例えば、ＩＥＥＥ標準８０２．３の主題である搬送波検知多重アクセス衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）システム、並びに、１０メガビット／秒、１００メガビット／秒、及び、１ギガビット／秒のバージョンで利用可能なイーサネットのような完全に異種のインタフェース及びプロトコルの組を用いて開発されているからである。従来のデータ通信と従来の電気通信との間には、データレート及び技術の不一致があるため、従来のデータ通信プロトコルは、例えば、Ｅ１、Ｅ３、Ｔ１，ＳＴＭ−１データレートのような従来の電気通信インタフェースとうまく適合しない。
【０００７】
広いエリアをカバーするＯＳＩレイヤ２のデータ通信トラヒックのトランスポートを行うため、（ＳＯＮＥＴを含む）同期デジタル・ハイアラーキネットワーク上のＯＳＩレイヤ２のデータフレームのトランスポートが開示されている。
発明の名称が“Frame Based Date Transmission over Synchronous Digital Hierarchy Network”であり参考のため引用される本願出願人による同時に出願中の米国特許出願明細書には、例えば、ＩＥＥＥ標準８０２．３、搬送検出多重アクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）方式ローカル・エリア・ネットワークのパケット、イーサネットパケット、従来のトークン・リングパケット、及び、光ファイバ分散データインタフェース（ＦＤＤＩ）パケットのようなＯＳＩレイヤ２のフレームベースドデータを同期デジタルネットワークを介して直接的に搬送する方法が開示されている。このようなシステムは、例えば、従来技術のローカル・エリア・ネットワークで使用されるようなＯＳＩレイヤ２のスイッチング機能を実現するが、このスイッチング機能は、従来技術では、ワイド・エリア・ネットワークだけによって得られると考えられていたより広い地理的カバレッジに亘って拡張されている。
【０００８】
発明の名称が“Payload Mapping in Synchronous Networks ”であり、参考のため引用された本願出願人の同時に出願中の米国特許出願には、レートアダプテーション手段においてバッファリング及びフロー制御を呼び出して複数のＯＳＩレイヤ２のデータフレームをレート適合させ、レート適合したＯＳＩレイヤ２のデータフレームを複数のＳＤＨバーチャル・コンテナに直接マッピングすることによりＯＳＩレイヤ２のフレームベースデータを同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ）バーチャル・コンテナの組に連結する方法及び装置が開示されている。この処理は、バーチャルＯＳＩレイヤ２のローカル・エリア・ネットワークを同期デジタルトランスポート層によってサポートされたワイド・エリア・ネットワークの全域に構築することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＯＳＩレイヤ２のデータ通信システムは、ＳＤＨシステム内の個々のバーチャルコンテナのデータレートよりも速く、或いは、利用可能な高速なバーチャルコンテナに充分に適合しないので、ＳＤＨネットワークを介して搬送されるＯＳＩレイヤ２のチャネルの結果を得るために、より高速なビットレートのＯＳＩレイヤ２のデータ通信トラヒックをＳＤＨバーチャルコンテナ内でどのように搬送するかという問題が生ずる。
【００１０】
本発明の目的は、更なる中間プロトコルレイヤを導入することなく、高い効率、かつ、最小の遅延で同期デジタル・ネットワークを介して直接的にフレームベースデータを転送する、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）勧告Ｇ．７０Ｘの範囲内で同期デジタル・コンテナ・システムを提供することである。
【００１１】
本発明の更なる目的は、同期ネットワークを経由する異なる経路間の遅延の差を解決する形でフレームベースデータを送受信するために適したＳＤＨフレーム構造を提供することである。
本発明の具体的な実施例は、フレームベースデータを搬送するため適した形式でＶＣ−３ｓ及びＶＣ−１２ｓのバーチャル連結用の方法及び装置の提供を目的とする。用語「バーチャル連結」は、基礎をなすネットワークが仮想的に連結されたバーチャルコンテナのグループを構築するバーチャルコンテナの間の特別な関係を知らない場合に使用される。特に、このようなフレームベースデータは、ＯＳＩレイヤ２のデータフレームにより構成される。勿論、これは、ＯＳＩレイヤ２のデータフレームに限定されるものではない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一面により得られる同期デジタルネットワークを介してデータを伝送する方法は、ペイロードセクションを別々に有する複数の同期バーチャルコンテナを上記データのビットレートよりも低いビットレートで並列に発生させる段階と、関連性を表わす関連性データを上記複数の同期バーチャルコンテナに割り当てることにより、上記複数の同期バーチャルコンテナを互いに関連付ける段階と、上記伝送されたデータを上記複数の同期バーチャルコンテナの上記ペイロードに入力する段階と、上記複数の関連付けられた同期バーチャルコンテナを同期デジタルネットワークに出力する段階とを有する。
【００１３】
好ましくは、上記複数の関連付けられた同期バーチャルコンテナは、実質的に並列に上記同期デジタルネットワークに出力される。上記複数の同期バーチャルコンテナを互いに関連付ける段階は、好ましくは、上記関連性データを上記複数の同期バーチャルコンテナの複数のペイロードに挿入し、上記関連性データは宛先側で元の関連性を再現することができる。好ましくは、上記伝送されたデータを上記複数のバーチャルコンテナに入力する段階は、上記伝送されたデータのフレームのバイトを上記複数のペイロードの間に挿み込む段階を含む。好ましくは、上記複数のバーチャルコンテナは、バーチャルコンテナの複数のストリームとして発生され、上記複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階は、上記バーチャルコンテナの複数のストリームを互いに関連付ける段階を含む。
【００１４】
好ましくは、関連性データを割り当てることにより、複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階は、上記複数のストリームの中で上記バーチャルコンテナが属するストリームを識別する識別データのストリームを上記バーチャルコンテナ毎に付加する段階を含む。この方法は、好ましくは、シーケンス識別データは上記複数のバーチャルコンテナの一つずつに収容され、上記シーケンス識別データは、上記の個々のバーチャルコンテナが互いに関して発生させられているシーケンスを指定する。上記シーケンス識別データは巡回繰り返し符号データにより構成されるのが好適である。最良モードの場合、上記複数のバーチャルコンテナの中の個々のバーチャルコンテナに対し、Ｎが単一ストリーム内で順次に受信されたバーチャルコンテナペイロードを表すときに、少なくとも２Ｎ＋１の繰り返し周期を有する巡回繰り返し符号シーケンスが割り当てられる。
【００１５】
或いは、上記の関連性データを割り当てることにより、複数のバーチャルコンテナを互いに関連付ける段階は、特定のバーチャルコンテナストリームに属しているようなバーチャルコンテナを識別するストリーム識別子データとしてバーチャルコンテナオーバーヘッド内のパストレースバイトを利用する。シーケンス識別データをバーチャルコンテナペイロードに収容する代わりに、シーケンス識別データは、上記バーチャルコンテナのオーバーヘッドセクションのＫ３バイト内で搬送される。上記バーチャルコンテナストリームを構成する上記各バーチャルコンテナの位置を識別するためのシーケンス識別符号は、上記ストリーム中の複数の上記バーチャルコンテナに亘って広がる。
【００１６】
本発明は、第１のデータレートで入力されたデータを、第２のデータレートで出力される同期デジタル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナの複数のストリームに組み込む装置であって、上記装置は、複数のバーチャルコンテナを並列に連続的に発生させる手段と、上記複数のバーチャルコンテナの関連性を記述する関連性データを発生させ、上記関連性データを上記の関連して複数のバーチャルコンテナに割り当てる手段と、上記第１のデータレートで入力されたデータを上記複数のバーチャルコンテナの上記複数のペイロードに挿入する手段とを含む。
【００１７】
本発明の第２の面によれば、複数の同期バーチャルコンテナからデータを再生する方法が提供され、上記方法は、上記複数のバーチャルコンテナを受信する段階と、上記複数のバーチャルコンテナから、上記複数のバーチャルコンテナの中の個々のバーチャルコンテナ間の関連性を表わす関連性データを識別する段階と、上記複数の関連したバーチャルコンテナの各ペイロードからデータバイトを読み取る段階と、上記読み取られた複数のペイロードデータバイトから上記データを再編成する段階とを含む。
【００１８】
好ましくは、上記ペイロードからデータバイトを読み取る段階は、バイトが挿み込まれた形で複数の上記ペイロードを読み取る。好ましくは、上記複数のバーチャルコンテナ毎に関連性データを識別する段階は、上記複数のバーチャルコンテナから、バーチャルコンテナの複数のストリームの中で上記バーチャルコンテナが属するストリームを指定する複数のストリーム識別データを読み取る。好ましくは、上記複数のバーチャルコンテナの間で関連性データを識別する段階は、バーチャルコンテナのシーケンス内で個々のバーチャルコンテナが属する場所を指定する複数のシーケンス識別データを読み取る段階を含む。関連したバーチャルコンテナの複数の別々のストリームは、同時に受信できる。上記複数の関連したバーチャルコンテナの各ペイロードからデータバイトを読み取る段階は、複数の関連したバーチャルコンテナストリームの中で同一シーケンス識別データの複数のバーチャルコンテナから実質的に並列に上記データバイトを読み取る段階を含む。関連性データがバーチャルコンテナペイロードセクションで搬送されない場合に、上記複数のバーチャルコンテナから関連性データを識別する段階は、上記複数のバーチャルコンテナの中の各バーチャルコンテナのパストレースバイトを検査し、上記読み取られたパストレースデータバイトから、上記個々のバーチャルコンテナが属する上記バーチャルコンテナのストリームの組のパストレースバイトを識別する段階を含む。上記バーチャルコンテナのストリームの中で上記バーチャルコンテナが属する場所を指定するシーケンス識別データは、上記バーチャルコンテナのＫ３バイトから読み取られる。
【００１９】
本発明によれば、複数の同期デジタル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナのペイロード内で搬送されるデータを再生する方法は、上記バーチャルコンテナ毎に、上記複数のバーチャルコンテナの中で上記バーチャルコンテナと他のバーチャルコンテナとの関連性を示す関連性データを読み取り、上記バーチャルコンテナのペイロードを格納する記憶領域を割り当て、上記バーチャルコンテナのペイロードを上記記憶領域に入力し、上記複数のバーチャルコンテナの中の上記他のバーチャルコンテナのペイロードに対応した他の記憶領域から読み出されるデータと並列に、上記記憶領域から上記データを読み出す段階を含む。
【００２０】
各バーチャルコンテナ毎に、他のバーチャルコンテナのデータと並列にデータを読み取る段階は、上記各記憶領域毎に、上記記憶領域の記憶場所に読み出しポインタを設定する段階を有し、これにより、複数の読み出しポインタは、データフレームの連続したバイトが上記複数の記憶場所から順番に読み出されるように上記記憶場所に設定される。上記データフレームは、上記並列に読み出されたデータから編成される。上記データフレームは、ＯＳＩレイヤ２のデータフレームにより構成される。また、本発明による複数の関連した同期デジタル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナの複数のペイロードで搬送されるデータブロックを再生する方法は、上記複数の関連したバーチャルコンテナの複数のストリームを受信する段階と、受信されたバーチャルコンテナストリーム毎に、上記ストリームのバーチャルコンテナのデータペイロードの格納用の対応した記憶領域を割り当て、上記複数のバーチャルコンテナペイロードを上記対応した割り当てられた記憶領域に格納し、上記データブロックを再構成するため、上記複数の格納されたバーチャルコンテナデータペイロードの個々のバイトを順番に読み出す段階とを含む。
【００２１】
好ましくは、上記複数のペイロードの個々のバイトを読み出す段階は、上記記憶領域毎に、上記ペイロードに収容された、読み出されるべきデータブロックの次のデータバイトに対応した記憶場所に読み出しポインタを設定する段階と、上記データブロックの先行データバイトが他の記憶領域の記憶場所から読み出された後に、上記データバイトを読み出す段階とを含む。上記バイトは、好ましくは、上記バーチャルコンテナペイロードが格納された上記複数の記憶領域の中の各記憶領域から読み出される。
【００２２】
本発明によれば、データを収容する複数の同期デジタル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナからデータを再生する装置は、上記複数のバーチャルコンテナのペイロードの記憶用に個別に割り当たられた複数の記憶領域の形に構成されたランダムアクセスメモリと、上記複数のバーチャルコンテナの関連性を示す上記バーチャルコンテナの関連性データを識別するため動作するデータプロセッサ手段と、上記複数のバーチャルコンテナから上記データを再生するため上記記憶領域の複数の記憶場所を連続的に読み出すよう動作する複数の読み出しポインタを発生させる手段とを有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明をより良く理解し、本発明が実施される態様を説明するため、以下、添付図面を参照して、本発明による具体的な実施例、方法及び処理を、その例に限定されることなく説明する。
特に、本発明を実施するための最良の実施形態であると考えられる実施例を用いて本発明の説明を行う。以下の説明で、多数の具体的な詳細は本発明の完全な理解を助けるために与えられる。しかし、当業者であれば、本発明は、このような具体的な詳細に制限されることなく実施できることが認められよう。また、公知の方法及び構造は、本発明の説明が必要以上に紛らわしくなることを詳細に説明されていない。
【００２４】
以下の説明では、複数の仮想的に連結されたバーチャルコンテナによって搬送されるペイロードの例として、バーチャルコンテナの複数のストリームを介して転送されるＯＳＩレイヤ２のデータフレームのストリームの例が使用される。しかし、任意のデータペイロードが搬送され得ることが当業者には認められよう。本発明の利点は、（例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０７の下で、最も近い等価的なバーチャルコンテナデータレートよりも５％以上高速の）最も近いデータレートのバーチャルコンテナでは搬送できない程度に高いデータレートを有し、一方、（例えば、転送データのデータレートが搬送され得る次に利用可能なバーチャルコンテナの高いデータレートよりも３０％以上低速の）次に高いデータレートのバーチャルコンテナを充分に埋めることができないデータペイロードの場合によくわかる。
【００２５】
図１を参照するに、従来技術の同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ）方式同期転送モード（ＳＴＭ）フレームが概略的に示されている。ＳＴＭフレームは、１２５ｍｓの間隔を有し、直列に伝送されるデータバイトの文字列を含み、図１に示されるように（２７０×Ｎ）列×９行のバイト配列として２次元的に概略的に表すことができる。基本的なＳＴＭ−Ｎフレーム構造内で、フレームの最初の９列はセクションオーバーヘッド領域１００により構成され、残りの２６１列はペイロードデータ領域１０１により構成され、データはこのペイロードデータ領域で搬送される。当業者に周知の如く、ＳＴＭ−Ｎフレームは、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０Ｘに指定されているようにＳＤＨ多重スキームのベースを形成し、１．５４４メガビット／秒乃至６２２メガビット／秒、若しくは、それ以上の範囲内に、種々の多重データレートの組を混合し、低速のビットレートは、図２に概略的に示されるようなＳＤＨハイアラーキに従って高速のビットレートに多重化される。以下の説明で、同期デジタル・ハイアラーキ多重化には、当業者には理解されるように同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）オプションが含まれ、ＳＯＮＥＴオプションは、ＳＤＨの性質の記述の後に括弧付きで記載される。
【００２６】
ＳＤＨ多重ハイアラーキの各レベルにおいて、データはＳＴＭーＮフレームのＳＴＭ−Ｎペイロードセクション１０１で搬送される。例えば、ＳＴＭ−１に対するＳＤＨ標準に規定された基本伝送レートは、１５５．５２０メガビット／秒である。ＳＴＭ−１フレームは、２４３０個の８ビットのバイトによって構成され、１２５ｎｓ（ナノ秒）のフレーム間隔に対応する。３種類の高速ビットレート：６２２．０８メガビット／秒（ＳＴＭ−４）、２４８８．３２メガビット／秒（ＳＴＭ−１６）及び９９５３．２８メガビット／秒（ＳＴＭ−６４）が定義される。より高速のビットレートは、バイト毎に、Ｎ個の基本ＳＴＭ−１フレームを挿み込む（インターリーブする）ことにより得られる。
【００２７】
ＳＴＭ−１フレームの２４３０バイトのペイロードセクションは、複数のバーチャルコンテナ（ＶＣ）を搬送する。各バーチャルコンテナは、パスオーバーヘッドコンポーネントとペイロードコンポーネントに分割される複数のデータバイトを含む。ＶＣ−１、ＶＣ−２、ＶＣ−３、ＶＣ−４及びＶＣ−１２を含む多種類のバーチャルコンテナがＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０Ｘに定義されている。ＶＣ−１及びＶＣ−２の場合に、パスオーバーヘッドビットは、誤り性能モニタ及びネットワーク完全性チェックのため使用されるビットである。
【００２８】
ＶＣ−３は、８５列×９行のバイト構造を有する。ＶＣ−３コンテナの場合に、パスオーバーヘッドコンポーネントは、９行×８５列の構造の１列目に設けられ、ＶＣ−３パスコネクションを検証するバイトと、ビット誤りモニタを行うバイトと、ＶＣ−３ペイロードの構成を示す信号ラベルバイトと、受信信号の状態を送信側に返送させるパス状態バイトと、ユーザ専用通信チャネルを供給する複数のパスユーザチャネルバイトと、ペイロードのための汎用位置指標を与える位置指標バイトと、自動保護スイッチングバイトと、縦続コネクション保守のような特定の管理目的用に割り付けられたナショナル・オペレータ・バイトと、複数の予備バイトとを含む。
【００２９】
ＶＣ−４コンテナは、２６１列×９行のバイト構造によって構成され、除雪のＶＣ−３コンテナと類似したパスオーバーヘッド機能を有する。
複数のバーチャルコンテナは、以下に説明するようにＳＴＭ−１フレームに組み込まれる。最初に、バーチャルコンテナは、ＴＵ（端局ユニット）、又は、ＡＵ（管理ユニット）内に設けられる。ＡＵは、適宜ＴＵ若しくはＡＵに対するバーチャルコンテナのスタートを示すポインタを含む。ＶＣ−１及びＶＣ−２は、常にＴＵ内に配置され、ＶＣ−４は常にＡＵ−４に配置される。ＴＵ及びＡＵは、ＡＵ用のＡＵグループ及びＴＵ用のＴＵグループにそれぞれ束ねられる。ＴＵグループは、より高次のバーチャルコンテナに多重化され、高次バーチャルコンテナは、ＡＵに対するバーチャルコンテナのスタートを示すポインタを用いてＡＵ内に配置される。ＡＵポインタは、ＳＴＭ−１フレームに対するＡＵの位置を示し、フレームのセクションオーバーヘッドの一部を形成する。
【００３０】
図３を参照するに、ＳＴＭ−１フレームの９列×９行のバイト構造のＳＭＴ−１セクションオーバーヘッドがより詳細に示され、ＳＴＭフレームのペイロードを含むバーチャルコンテナのためのＡＵポインタがＳＴＭ−１フレーム内に配置されている場所が表されている。
以下、本発明の最良の実施態様によるＳＤＨネットワークを介するフレームデータの送信及び受信用のシステムを説明する。
【００３１】
図４を参照するに、複数のアッド・ドロップ式マルチプレクサ４０１−４０３を接続するＳＴＭファイバリング４００を含む同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ）ネットワークの一部が概略的に示されている。各マルチプレクサは、複数の電気通信端局４０４、例えば、２メガビット／秒で動作するＥ１台の端局を有する。第１及び第２のマルチプレクサ４０１及び４０２は、それぞれ、第１の地点Ａ及び第２の地点Ｂにあり、対応した第１若しくは第２のＯＳＩレイヤ２のデータ通信ポートカード４０５及び４０６を有する。第１及び第２のデータ通信ルータ４０７及び４０８は、第１及び第２のマルチプレクサ４０１及び４０２の第１及び第２のデータ通信ポートカード４０５及び４０６にそれぞれ接続される。複数のコンピューティング装置４０９及び４１０、例えば、パーソナルコンピュータ、ミニコンピュータなどは、データ通信ルータ４０７及び４０８と通信する。
【００３２】
図４の実施例には、第１の地点Ａと第２の地点Ｂの間で、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０１タイプの非同期デジタル・ハイアラーキ・ネットワークを介して搬送されるＯＳＩレイヤ２のデータ通信チャネルが概略的に示されている。第１及び第２のデータ通信ルータ、並びに、第１及び第２の同期マルチプレクサは、例えば、地理的に離れた顧客家屋のペアに設けられているので、かなり広いエリアでのＯＳＩレイヤ２のデータチャネルが提供される。図４の実施例は、従来技術においてローカルエリアネットワークとして呼ばれていたもの、すなわち、ＯＳＩレイヤ２データ通信データレート及び信頼性と機能的な等価性を提供するが、従来技術では、ワイドエリアネットワークによって供給されると考えられていた地理的領域、すなわち、数キロメートルから数千キロメートルのオーダーの範囲に亘って動作する点が相違している。
【００３３】
データ通信フレームベースのデータは、同期マルチプレクサのデータ通信ポートカードによって同期バーチャルコンテナに組み込まれる。データ通信ポートカードは、アッド−ドロップ・マルチプレクサだけにしか収容できないわけではなく、例えば、ＳＤＨターミナルマルチプレクサのような任意の同期デジタルマルチプレクサに組み込まれる。
【００３４】
図５を参照するに、第１地点Ａ及び第２地点Ｂのコンピューティング装置４０９及び４１０、第１のデータ通信ルータ４０７及び第２のデータ通信ルータ４０８、第１のデータ通信ポートカード４０５及び第２のデータ通信ポートカード４０６、並びに、第１のマルチプレクサ４０１及び第２のマルチプレクサ４０２内で動作するプロトコルスタックが概略的に示されている。インターネットプロトコルレイヤ５００内のインターネットプロトコルパケットは、従来技術において知られているように、ＯＳＩレイヤ２のプロトコル５０１内のＯＳＩレイヤ２・データ通信フレームに入力される。ＯＳＩレイヤ２・データ通信によって搬送されるＩＰパケットは、ポートカード側でＳＤＨプロトコルレイヤ５０２内のＳＤＨバーチャルコンテナに組み入れられ、ＳＤＨチャネル５０３を介して伝搬される。バーチャルコンテナのデ・レイヤリングは、プロトコルスタックを逆方向に進むことによって生じる。
【００３５】
ＯＳＩレイヤ２・データフレームを同期デジタル・ハイアラーキＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０１チャネルに直接組み込むことによって、ＯＳＩレイヤ２・フレームを使用する利用可能な高データレートが地理的に広範なシステムで実現され、従来技術のローカルエリアネットワークシステムに課されていた従来の距離限界を受けない。
【００３６】
しかし、第２のビットレートの組で動作するよう定義されたＳＤＨバーチャルコンテナを用いて第１のビットレートの組で発生されたＯＳＩレイヤ２・データフレームをどうやって組み込み、抽出するかという実際的な問題がある。以下の表１には、ＯＳＩレイヤ２・データレートの例としてのイーサネットデータレート（表１の左側列）と、最近傍の利用可能なＳＤＨバーチャルコンテナレート（表１の中央列）と、複数のＳＤＨバーチャルコンテナでイーサネットデータレートが適用される様子（表１の右側列）との比較が示されている。一般的に、イーサネットデータレートは、最近傍の利用可能なビットレートバーチャルコンテナよりも高いビットレートを有する。しかし、従来技術のイーサネットデータレートは、表１に記載されるように、同期デジタル・ハイアラーキ・バーチャルコンテナペイロードデータレートの整数倍と巧く適合され得る。ＳＤＨペイロードデータレートは、最小増分量が略〜２メガビット／秒（ＭＢｉｔｓ／ｓ）のグラニュラリティの最小増分量を有する。イーサネットレートの最小グラニュラリティは、１０ＭＢｉｔ／ｓであり、２ＭＢｉｔｓ／ｓ毎の５個のＳＤＨ・ＶＣ−１２コンテナは、適切に単一の１０Ｍｂｉｔ／ｓのイーサネットチャネルを収容し得る。同様に、１００Ｍｂｉｔ／ｓのイーサネットレートは、約５０ＭＢｉｔｓ／ｓ毎の２個のＶＣ−３に収容され得る。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
図６を参照するに、同期デジタル・マルチプレクサを含むＯＳＩレイヤ２・データ通信ポートのコンポーネントが概略的に湿されている。データ通信ポートカードは、同期デジタル・ハイアラーキ・マルチプレクサ（又は、ＳＯＮＥＴマルチプレクサ）に組み込まれるので、マルチプレクサは、例えば、Ｅ１、Ｔ１、ＳＴＭ−１のような電気通信チャネル用の複数の従属インタフェースを有すると共に、図６に示されるようなフレームベースデータシステム用のインタフェースを有する。
【００３９】
図６のデータ通信ポートカードは、従来のＯＳＩレイヤ２・データ通信物理ポート６０３を有し、データ通信物理ポートはデータ通信ＯＳＩレイヤ２・フレームスイッチ６（例えば、Plaintree から入手可能なＭＭＣのような通常のイーサネットフレームスイッチ）のルータと通信し、或いは、コンピュータと直接通信する。データ通信ポートカードは、ＯＳＩレイヤ２・データ通信レートと、バーチャルコンテナのレートと等価的なＳＤＨレートとの間で適合するレートアダプテーション手段６０１と、データ通信フレームを１個以上のＳＤＨペイロードに割り当てるＳＤＨペイロードマッパー６００とを更に有する。レートアダプテーション手段６０１及びＳＤＨペイロードマッパー６００は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）又はアプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）として実現される。
【００４０】
レートアダプテーション手段６０１は、例えば、ＩＥＥＥ標準８０２．３に従って１０Ｍｂｉｔｓ／ｓ若しくは１００ＭＢｉｔｓ／ｓで動作するＯＳＩレイヤ２・データ通信ポートと、２Ｍｂｉｔ／ｓ、５０ＭＢｉｔ／ｓ又は１００ＭＢｉｔｓ／ｓで動作し、ＳＤＨペイロードマッパー６００と通信する同期ポートとを有する。レートアダプテーション手段６０１は、ＯＳＩレイヤ２・データフレームを約２ＭＢｉｔｓ／ｓ、５０ＭＢｉｔｓ／ｓ又は１００ＭＢｉｔｓ／ｓのデータレートを有するスルーー・チャネルを有する。
【００４１】
レートアダプテーション手段の機能は、ＯＳＩレイヤ２・ポートの正確なデータレートと、複数Ｎ個のバーチャルコンテナを介して得られる近似的なレータとの間で周波数差を取り扱う。
ＳＤＨペイロードマッパー６００は、ＯＳＩレイヤ２のデータ通信フレームをＳＤＨデータフレームにそのまま割り当てる。
【００４２】
以下、ペイロードマッパー６００の構造及び動作について詳細に説明する。
図６のデータ通信ポートカードは、ＯＳＩレイヤ２・データ通信データフレームを、バーチャルコンテナに多重化され得るデータレートと一致するデータレートに適合させ、各ＯＳＩレイヤ２・データフレームを１個以上のＳＤＨバーチャルコンテナに直接的に割り当て、中間プロトコルを別に導入しなくてもよい。例えば、１０ＭＢｉｔｓ／ｓイーサネットチャネルは、５個のＶＣ−１２チャネルに割り当てられ、各ＶＣ−１２コンテナは〜２ＭＢｉｔ／ｓのデータレートを有する。５個のＶＣ−１２コンテナは、１０ＭＢｉｔｓ／ｓのイーサネットプロトコルを搬送するため、互いに連結される。１００ＭＢｉｔｓ／ｓのイーサネットチャネルを同期ネットワークに組み込むため、単一の１００ＭＢｂｉｔ／ｓイーサネットチャネルは、〜５０ＭＢｉｔ／ｓ毎の容量を有する２個の連結したＶＣ−３コンテナ上にマ割り当てられる。同期チャネル上でイーサネットの１ＧＢｉｔ／ｓチャネルを伝搬させるため、イーサネットは、個々に〜１５５ＭＢｉｔｓ／ｓの容量を有する７個のＶＣ−４に割り当てられる。
【００４３】
上記の通り、フレームベースデータを非同期デジタル・バーチャルコンテナに直接的に割り当てる方法及び装置は、“Payload Mapping in Synchronous Networks ”という名称の本願と同時に出願された本願出願人による係属中の米国特許出願（参照番号ＩＤ０８８９）に記載されている。データフレームは、中間プロトコルを導入することなく、同期デジタルフレーム内に収容されるデータフレームパケットを明確に記述する開始及び／又は境界マーカーを設け、同期デジタルフレーム内で搬送される他のデータトラヒックからデータフレームパケットを識別するため使用される他の符号化スキームによって、同期デジタルフレームで搬送されるデータが識別できるような形で、ＳＤＨバーチャルコネクタに割り当てられる。開示された同期デジタルフレーム内のフレームデータパケットの識別では、既知のパケット転送レートが維持され、パケットサイズの拡張は制限され、わかっている。
【００４４】
ＳＤＨペイロードマッパー６００は、レートアダプテーション手段６０１のビットストリームチャネルと通信する。ＳＤＨペイロードマッパーは、レートアダプテーション手段６０１のビットストリームチャネルを複数のＳＤＨ連結バーチャルコネクタにマップする。
しかし、より低ビットレートの複数のバーチャルコネクタがより高いビットレートのデータフレームを搬送するため使用される場合、より高いレートのデータフレームは、宛先側で低レートのバーチャルコンテナから再編成される必要がある。
【００４５】
図７を参照するに、第１〜第４のノード７００〜７０３を有するＳＤＨネットワークの一区画が概略的に示されている。第１のノード７００から送信され、第３のノード７０２に向けられたバーチャルコネクタ７０４、７０５は、ネットワークを通る異なるパスを選択し、例えば、第１のコンテナ７０４は、第２のノード７０１から第３のノード７０２に直接的に進行し、一方、第２のコンテナ７０５は、第２のノード７０１からノード７０３を介して第３のノードに進むので、第４のノード７０３を通る経路の余分な遅延の悪影響を受ける。
【００４６】
この問題は従来のＳＤＨバーチャルコンテナの場合に発生する。しかし、バーチャルコンテナが、例えば、ＶＣ−１２の場合に２ＭＢｉｔｓ／ｓの従属局である、適切なデータレートの適切な電気通信従属局からのデータトラヒックで充填される場合には、不適当な問題を生じさせない。
しかし、単一のＯＳＩレイヤ２・データフレームを収容する複数の関連したバーチャルコネクタが上記第１のノードからのコンテナと実質的に同時に送信され、複数のバーチャルコンテナはより高いデータレートのＯＳＩレイヤ２のチャネルを一括して伝搬する場合に、ネットワークを介して第１のノードから実質的に同時に送信されたバーチャルコンテナの組の間の遅延差は、ＯＳＩレイヤ２・データフレームを再編成する場合に重大である。第１のノード７０１から同時に送信されたより高いビットレートのＯＳＩレイヤ２・チャネルを搬送するバーチャルコンテナの組は、宛先ノードの第３のノード７０２に時間的に移動して到着する。
【００４７】
２個のバーチャルコンテナがＯＳＩレイヤ２のデータレートに適応する場合を想定すると、２個のバーチャルコンテナは、バーチャルコンテナ１及び２の２本のストリームとして発信側から離れる。発信側で、ストリーム１内のバーチャルコンテナのＮ番目のフレームと、ストリーム２内のバーチャルコンテナのＮ番目のフレームは、同時に発生される。しかし、宛先側で、第１若しくは第２の一方のストリームのＮ番目のフレームは、もう一方のストリームのＮ±Ｘ番目のストリームと同時に到達する場合がある（ここで、Ｘは任意の数）。
【００４８】
遅延は、ファイバリンクに沿った伝送遅延、及び、ノード自体の遅延に起因して発生する。ノード側の１２５ｍｓのＳＴＭ−１フレームに対する典型的な遅延は、ＳＴＭ−１フレーム当たりに９バイトである。この場合、１ノード当たりに５ｍｓのオーダーの最小の時間遅延が得られる。また、光ファイバの伝送方向に起因して圧制する遅延は、１キロメートル当たり５ｍｓのオーダーである。したがって、２個のＶＣ−４コンテナが異なるルートによってネットワークを経由して送信され、ラウンドトリップの地理的な距離差が１０００キロメートルである場合、コンテナは、２本のルート間のファイバ遅延差だけに起因して、５ミリ秒の時間差で同じ宛先側に到達する。この時間差は付加的なノードを通過する際に生じる遅延にも発生し、１ノード当たり最大で５０〜１００ｍｓのオーダーになり得る。大規模ネットワークを経由する発信側と宛先側の間の遅延差は、１０ｍｓのオーダーで影響される。
【００４９】
上記の遅延はすべてのバーチャルコンテナに対し発生するわけではない。例えば、同じＶＣ−４に収容された同じ物理的ルートを介して通る２個のＶＣ−３の場合に、２個のＶＣ−３は同じルートを通るので、遅延差は無い。逆に、例えば、パス保護スイッチが一方のＶＣだけに対して生ずる場合のように２個のＶＣ−３が異なるルートを通る場合、上記の遅延差が生じる。
【００５０】
以下、上記の問題は、本発明の最良の実施態様において、複数のバーチャルコンテナを送信側の送信器でバーチャル（仮想的に）連結することにより解決される。本明細書中、バーチャル連結とは、基礎となるネットワークが関連したバーチャルコンテナのグループを構成するバーチャルコンテナ間の特別な関連性についての知識を持っていないということを意味する。中間ノードでは、バーチャルコンテナ間の遅延差を抑制するための行動は全く行われず、複数のバーチャルコンテナのペイロード中のビットシーケンスの完全性を維持するための役割が終端機器に残されている。
【００５１】
以下の例では、第１のデータレートのＯＳＩレイヤ２・データフレームが同時に作成されたＶＣ−３のペアに収容され、各ＶＣ−３が第２のより低速のデータレートを有し、２個のＶＣ−３が仮想的に連結され、同期ネットワーク上で同時に伝送される場合を考える。
図８を参照するに、送信器で同時に作成されたＶＣ−３の第１のストリーム８００及び第２のストリーム８０１が示されている。各ＶＣ−３ペイロードは、１２５ｍｓ内に８４×９バイトにより構成され、ＶＣ−３パスオーバーヘッドが含まれる。ＶＣ−３ストリームのペアは、ローカル送信器の多重フレーム同期と適合するように同期的に作成され、好適なポインタ値を有する。各バーチャルコンテナストリームは、ペイロードの指定された位置のバイトにより構成されたストリーム識別データにより指定されるバーチャルコンテナストリーム番号によって識別される。例えば、ＶＣパスオーバーヘッドの後の最初のバイト８００、８０１は、複数の仮想的に連結されたＶＣ内でバーチャルコンテナストリーム番号を指定するため使用される。例えば、バイト８００ではストリーム番号１が指定され、バイト８０１ではストリーム番号２が指定される。また、ストリーム内でバーチャルコンテナのシーケンスを識別するため、シーケンス識別データＡ、ＢがＶＣ−３ペイロード内に追加される。ストリーム番号及びシーケンスデータは、同じバイトに含まれても含まれなくてもよい。シーケンス識別データＡ、Ｂは再設定されるまで増加し、ＶＣが発生されると共に繰り返される。シーケンスマーカーＡ及びＢが再設定、繰り返しの前に増加する間のフレーム数は、予測されるＶＣ間の最大遅延差によって決められる。このシーケンスマーカーは、予測される最大遅延差がＮ個のＶＣ−３フレームを発生させるために要する時間と一致した場合に、マーカーの増加が繰り返し前にストリーム内で少なくとも２Ｎ＋１回に亘って実行されなければならないように、増加される。２Ｎ個のフレームに対する余分な１フレームは、ペイロードバイトが１２５ｍｓのフレーム間隔の全体に亘って均一に分布しないことを許容する。
【００５２】
バーチャルコンテナ・ストリーム番号データは、個々のバーチャルコンテナが属するバーチャルコンテナの複数の関連したストリームを示し、一方、シーケンスマーカーデータは、バーチャルコンテナが同一ストリーム、及び、バーチャルコンテナの関連した他のストリーム内で先に生成されたバーチャルコンテナ及び将来生成されるバーチャルコンテナに対して生成された時間を示す。
【００５３】
最良の実施態様において、ストリーム識別データ及びシーケンス識別データ（シーケンスマーカー）は、ＶＣペイロードセクションに組み込まれ、好ましくは、ＶＣオーバーヘッドの直後に組み込まれる。しかし、将来の他の変形例では、ＶＣオーバーヘッド内のパストレースバイトは、特定のバーチャルコンテナが属するバーチャルコンテナのストリームを指定するため使用される。パストレースバイトは、バーチャルコンテナが属する特定の回路を指定するための１６バイト（又は、ＳＯＮＥＴの場合には６４バイト）の識別子データを提供するために都合良く利用でき、例えば、１６バイトパストレースオーバーヘッドは、ネットワーク運用者がネットワーク全域に正しくパスが接続されたかどうかを検査するため使用され、パストレースバイトは、発信側及び宛先側地点、顧客、及び、パス又はコネクションのビットレートを指定するためにも使用される。バーチャルコンテナの複数のストリーム中の各ストリームが固有のパストレースバイトデータを有する場合に、パストレースバイト識別データはストリーム識別データと同様に付加的に使用される。
【００５４】
同様に、将来の実施例では、シーケンス識別データは、バーチャルコンテナのパスオーバーヘッドに組み込まれてもよい。ＶＣパスオーバーヘッドにシーケンス識別データを組み込むオプションは、シーケンス識別目的のため、ＶＣパスオーバーヘッド中のＫ３バイトの一部を使用する。従来技術において、ＶＣオーバーヘッドのＫ３バイトは、ビット１〜４が既にＩＴＵ−Ｔ勧告において割り当てられている。しかし、Ｋ３バイトのビット５〜８は、ユーザ定義可能であり、本発明の他の実施例では、シーケンス識別データを搬送するため使用される。しかし、Ｋ３バイトの使用は、利用可能なビット数が少ないので、シーケンスサイクルの繰り返しが発生する前に、バーチャルコンテナの短いシーケンスだけを実現させることができる。第２に、シーケンス識別データパターンは、ＶＣストリームの連続した各バーチャルコンテナのペイロードから１ビット以上を利用することにより数個のバーチャルコンテナに組み込むことができる。極端な場合、シーケンスパターンを実現するため、ＶＣオーバーヘッド毎に１ビットだけを使用すれば足りる。ストリームの連続したバーチャルコンテナから集められた１と０のパターンは、ＶＣストリームシーケンスにおいて、特定のバーチャルコンテナが発生した場所の情報を与えるため復号化される。しかし、この本発明の第２の実施例の場合、シーケンスの始めと終わりを決めるため、複数のバーチャルコンテナを集める必要がある。適切な従来技術のシーケンスを使用することにより、理論的には、異なるストリームから受信されたバーチャルコンテナの間に無限の遅延を提供することが可能である。また、スキームはシーケンスビット内のビット誤りによる影響を受けやすい。この本発明の第２の実施例の場合、ペイロードデータを関連性データによって置き換える必要がないので、効率は第１の実施例よりも改善されるが、第２の実施例においてシーケンスを識別するため必要とされるハードウェア及びソフトウェアは、複雑化し、シーケンス識別を始める前に多数のバーチャルコンテナを受信する必要がある。
【００５５】
図９を参照するに、ＯＳＩレイヤ２・データフレームを搬送する複数の仮想的に連結されたバーチャルコンテナを作成する送信器の一部が概略的に示されている。バーチャルコンテナ発生器９００は、複数のバーチャルコンテナを並列に連続的に出力する。バーチャル連結器９０１は、上記のストリーム番号及びシーケンスマーカーを含む複数のバーチャル連結オーバーヘッドバイトを付加する。マッピング手段９０２は、ＯＳＩレイヤ２・データフレームを、バーチャル連結オーバーヘッドバイトの付加により相互に関連付けられた複数のバーチャルコンテナに割り当てる。図９の例の場合に、１００Ｍｂｉｔｓ／ｓのビットレートのＯＳＩレイヤ２・データフレームの入力データフレーム（例えば、１００Ｍｂｉｔｓ／ｓのイーサネットデータフレーム）が示されている。ＯＳＩレイヤ２・データフレームは、５０Ｍｂｉｔｓ／ｓのデータレートを有する複数（本例では、２個）のＶＣ−３  ９０３、９０４の間で配分される。これらの複数のＶＣ−３は、同期デジタルネットワークに並列に送り出される。
【００５６】
ＯＳＩレイヤ２・データフレームを複数のバーチャルコンテナに組み込むことは、図１０に概略的に示されるようにバイトインターリーブ処理によって行われる。ＯＳＩレイヤ２・データフレームの１番目のバイトは、第１のＶＣ−３のペイロードに入力され、ＯＳＩレイヤ２・データフレームの２番目のバイトは、第２のＶＣ−３のペイロードに入力され、データフレームの３番目のバイトは第１のＶＣ−３のペイロードに入力され、データフレームの４番目のバイトは第２のＶＣ−３のペイロードに入力され、以下同様に続く。そのため、ＯＳＩレイヤ２・データフレームの他のバイトは、第１のＶＣ−３及び第２のＶＣ−３の間で配分される。各ＶＣ−３は、５０Ｍｂｉｔｓ／ｓのオーダーのビットレートで発生される。１００Ｍｂｉｔｓ／ｓのＯＳＩレイヤ２・データフレームを、付加されたバーチャル連結オーバーヘッドバイトで相互に関連付けられた２個のＶＣ−３の間で配分することにより、１００Ｍｂｉｔｓ／ｓのＯＳＩレイヤ２・データフレームが、同期ネットワークを介してＶＣ−３のペイロード内で直接的に実行される。送信器において、複数の仮想的に連結されたＶＣ−３ペイロードは、ＯＳＩレイヤ２・データフレームが入力される単一ペイロードであるかのように効率的に取り扱われる。
【００５７】
図１１を参照するに、送信器で実施される方法内のステップが概略的に示されている。これらのステップは、ＯＳＩレイヤ２・データフレームが複数の仮想的に連結されたバーチャルコンテナに入力されると共に実時間で連続的に実行され。ステップ１１００において、複数の並列したバーチャルコンテナが連続的に発生され、ステップ１１０１において、バーチャル連結オーバーベッドバイトを用いて一体的に関連付けられる。ステップ１１０２において、ＯＳＩレイヤ２・データフレームは、実時間で、ファスト・イン・ファースト・アウト（ＦＩＦＯ）・バッファに受信され、バッファリングされる。バッファリングされたＯＳＩレイヤ２からのデータのバイトは、ステップ１１０３において、複数のバーチャルコンテナに並列的にバイトインターリーブ処理される。ステップ１１０４において、複数の仮想的に連結されたバーチャルコンテナは、同期デジタル伝送ネットワークに同時に並列的に出力される。
【００５８】
宛先側で、第１及び第２のＶＣ−３は、図１２に示されるように異なる遅延で到着する。第１のＶＣ−３ストリーム９０３は、図１２に示されるように第２のＶＣ−３ストリーム９０４の前に到着し、或いは、図１３に示されるように第２のＶＣ３ストリーム９０４の後に到着する。図１２又は１３のそれぞれにおいて、説明の便宜上、第１及び第２のＶＣ３の遅延差が１フレーム（１２５ｍｓ）未満である場合が示されている。しかし、一般的に、遅延差は、既に説明したように、最大１０ｍｓまでに収まる。
【００５９】
図１４乃至１７を参照して、宛先側装置の受信動作を概略的に説明する。伝送ネットワークを経由して遅延差が生じたＶＣ−３ストリームのペアが異なる時間に宛先側装置に到着する場合を考える。受信されたバーチャルコンテナは、ＳＴＭフレームから再生されるときに、記憶装置に供給される。到着したバーチャルコンテナが受信されると直ぐに、ＶＣペイロードのバーチャル連結オーバーヘッドバイトが、ＶＣが書き込まれるべき記憶場所を決めるストリーム識別データ及びシーケンス識別データを抽出するため読み取られる。記憶装置の別々の領域は、複数のバーチャルコンテナを並列に受信するため確保される。例えば、２個のＶＣ−３コンテナ９０３、９０４を受信するため、別個の記憶領域がこれらの２個のバーチャルコンテナに割り付けられる。メモリは、二つのストリーム１及び２用の半分ずつに分割される。分割された半分は、ＶＣのシーケンスＡ〜Ｘを収容するため細分される。シーケンスが繰り返されるとき、メモリは上書される。例えば、図１４に示された例の場合に、第１及び第２のＶＣ−３  ９０３及び９０４は、受信されると直ぐに、それぞれ、第１及び第２の記憶領域１４００及び１４０１に送られる。一方のバーチャルコネクタは他方よりも先に受信されているので、領域１４００内の記憶場所は、領域１４０１内の記憶場所よりも先に書き込まれる。
【００６０】
バーチャルコンテナが到着したとき、内容は適切な記憶場所に実時間で並列的に格納される。説明の便宜上、図１４乃至１７には、２個のバーチャルコンテナが１２５ｍｓの遅延差の範囲内で到着した場合が示されている。図１４乃至１７では、異なる時点Ｔ１〜Ｔ４において、ＶＣ−３のペアがそれぞれの時間に対応した記憶領域に収容される様子が概略的に示されている。図１４の場合に、時点Ｔ１において、ＶＣ−３のペアは未到着であり、これらのＶＣ−３のバイトは記憶装置内に格納されていない。図１５において、時点Ｔ２で、第１のＶＣが宛先側に到着し、第１のＶＣ−３の最初の数バイトのバイトのバーチャル連結がＰ１から始まる第１の記憶領域１４０１に格納される。Ｐ２は、ストリーム２のＶＣ−３、フレームＡが到着したときに格納される場所を表わす。図１６において、第１及び第２のＶＣが時点Ｔ２で並列に宛先側に到達する。第２のＶＣ−３用の第２の記憶領域１４０２に格納されるペイロードバイトよりも多数の受信されたペイロードバイトが第１のＶＣ−３用の第１の記憶領域１４０１に格納される。第１のＶＣ−３  ９０３及び第２のＶＣ−３  ９０４の残りの部分は、未だ、宛先側装置に到着していない。図１７において、時点Ｔ４で、第１及び第２のＶＣ−３の両方が到着した後の記憶領域が示されている。両方のＶＣ−３は、完全に受信され、対応したそれぞれの記憶領域に格納される。この時点で、ストリーム１の次のＶＣフレーム（シーケンス内のＢ）が別の記憶場所に書き込まれ始める。
【００６１】
宛先側装置で動作するＶＣを受信する全体的な並列処理は、図１８に概略的に示されている。ステップ１８００において、第１のＶＣの受信が始まり、ステップ１８０１でバーチャル連結オーバーヘッドを含む最初の数バイトが読み取られる。ステップ１８０２において、ＶＣを一体的に関連付ける第１の受信されたバーチャルコンテナのバーチャル連結オーバーヘッドデータバイトが復号化される。複数の記憶場所が割り付けられ、各記憶場所は、複数の関連した（仮想的に連結された）バーチャルコンテナの中の予測された受信バーチャルコンテナに対応する。ステップ１８０４において、到着したバーチャルコンテナは、バーチャル連結オーバーヘッドから読み取られたストリーム及びシーケンス番号に応じて、対応した確保された記憶領域に送られる。
【００６２】
図１４乃至１７を再度参照して、複数の受信された仮想的に連結されたバーチャルコンテナからＯＳＩレイヤ２・データフレームを再構成する方法を説明する。
図１４乃至１７には、第１及び第２の仮想的に連結されたＶＣのＯＳＩレイヤ２・データフレームペイロードが図６に示されるようなポートを有する宛先側装置におけるＶＣのペアの受信に基づいて再編成される様子が示されている。最初に到着したＶＣ９０３の受信時に、複数の記憶領域は、ＶＣのバーチャル連結を形成するＶＣの関連付けのため確保される。同じシーケンス番号を備えた第１のＶＣ及び第２のＶＣの両方からのバイトが受信された後、ＯＳＩレイヤ２・データフレームの再編成が始まる。図１５に示されるように、第１のポインタＰ１は、処理されるべきシーケンス番号を備えた第１のＶＣの１番目のバイトを収容する第１の記憶領域１４００の記憶場所に設定され、同様に、第２のポインタＰ２は、同じシーケンス番号を備えた第２のＶＣの最初の受信バイトお対応した第２の記憶領域１４０１の記憶場所に設定される。
【００６３】
第１及び第２の記憶領域が第１及び第２のそれぞれのＶＣの受信されたバイトで埋められると共に、第１及び第２のＶＣからの交番的に得られる交互バイトは、記憶場所に沿って読み出しポインタを移動させ、交互バイトがインターリーブされたデータを読み取ることにより、並列に読み取られる。インターリーブ処理されたデータは、第１及び第２のＶＣのペイロードからのＯＳＩレイヤ２・データフレームにより構成される。読み取りを開始し得る最先の時間は、同じシーケンスマーカーを備えた第１及び第２のＶＣの後で到着した方のＶＣのメモリへの記憶が始まる最も遅い時点で制限される。
【００６４】
図１９を参照するに、宛先側受信器において、受信された複数のＶＣペイロードからＯＳＩレイヤ２データフレームを再編成する処理が概略的に示されている。ステップ１９００において、１番目のバーチャルコンテナの初期ペイロードバイトが受信され、ステップ１９０１において、第１のポインタが１番目のＶＣペイロードの初期バイトに対応した記憶場所に設定される。ステップ１９０２において、２番目のＶＣの初期ペイロードバイトが受信され、第２の記憶場所に格納される。ステップ１９０３において、第２のポインタは、１番目のバーチャルコンテナと同じシーケンスマーカーを備えた第２のバーチャルコンテナの始まりに対応した記憶場所に設定される。第１及び第２のポインタは、ステップ１９０４において、第１及び第２のＶＣペイロードの連続的なペイロードバイトを収容する連続的な記憶場所に沿って段階的に互いに並列に動かされ、ステップ１９０５において、第１のポインタ、第２のポインタ、第１のポインタ、第２のポインタ（以下同様に続く）から交互バイトを読み取れるようになる。ステップ１９０６において、ＯＳＩレイヤ２・データフレームは、バーチャルコンテナが到着したとき、第１及び第２のポインタＰ１、Ｐ２の記憶場所から読み取られたインターリーブ処理されたバイトから実時間で編成される。
【００６５】
読み取り動作を実行する最良の実施態様において、バーチャルコンテナストリームに割り当てられた各メモリ領域は、２個のバーチャルコンテナの到着の間の予測最大遅延差の２倍に対応する十分なバイトを格納するために足りる大きさであることが好ましい。この実施例は、理論的に異なる遅延を収容するため十分なメモリが必要とされるのでメモリ使用量の点で効率が良くないとしても、動作は簡単化される。
【００６６】
図２０を参照するに、到来したバーチャルコンテナ２００３の複数のストリームからＯＳＩレイヤ２・データフレーム２０００、２００１のストリームを再生する複数のＯＳＩレイヤ２のポートのコンポーネントが概略的に示されている。コンポーネントは、到来したバーチャルコンテナのペイロードを個々に収容する複数のメモリ領域に分割可能なランダムアクセスメモリ２００４と、バーチャルコンテナとして動作するデータプロセッサ手段と、複数のバーチャルコンテナのバーチャル連結オーバーヘッドバイトを読み取り、これらのバイトからペイロードデータが格納されている記憶場所を決定するバーチャル連結オーバーヘッドバイト解析器２００５と、バーチャル連結オーバーヘッドバイト解析器２００５から入力を受信し、読み取られるべき適当な記憶場所への読み出しポインタを発生させるよう動作する読み出しポインタ発生器２００７とを含む。読み出しポインタ２００７は、各記憶領域内で特定の指定された記憶場所をアドレス指定する複数の読み出しポインタを発生させ、読み出しポインタが設定される記憶場所は、記憶場所に指定された読み出しポインタを順番に読み取ることにより、ＯＳＩレイヤ２・データフレームが順次に再生されるように選択される。複数の記憶領域は個々の記憶場所が連続的に読み取られ、その結果として、ＯＳＩレイヤ２のポートで不連続的に受信され異なる遅延差を有する複数のバーチャルコンテナからＯＳＩレイヤ２・データフレームが再生される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による同期デジタル・ハイアラーキ方式のＳＴＭ−Ｎフレームの概要説明図である。
【図２】従来技術のＳＤＨ多重化ハイアラーキ方式の概要説明図である。
【図３】図１のＳＴＭ−Ｎフレームのヘッダを構成する中継セクションオーバーヘッド、多重セクションオーバーヘッド、及び、複数のＡＵ（管理）ポインタの詳細構成図である。
【図４】第１及び第２のコンピューティング装置の間でＯＳＩレイヤ２のデータ通信チャネルが搬送される同期ネットワークの一区画の概要図である。
【図５】同期デジタルネットワークを介してＯＳＩレイヤ２のデータチャネルを搬送するプロトコルスタックの概略的な説明図である。
【図６】ＯＳＩレイヤ２の装置と同期デジタルネットワークエレメントとの間で通信を行うＯＳＩレイヤ２のポートカードの概略的な説明図である。
【図７】複数のバーチャルコンテナが発信ノードと宛先ノードの間で複数の異なるルートを経由して同期デジタルネットワークを介して伝送された場合に生ずる遅延差の問題を概略的に説明する図である。
【図８】ＯＳＩ２レイヤ２のデータフレームペイロードのための効率的なコンテナを形成するため相互に仮想的に連結された複数のバーチャルコンテナの概略的な説明図である。
【図９】各バーチャルコンテナのビットレートは低く、ＯＳＩレイヤ２のデータフレームのビットレートの方が高い場合に、複数の仮想的に連結されたバーチャルコンテナを充填するよう動作する図６に示されたＯＳＩ２レイヤ２のポートのコンポーネント概略的な説明図である。
【図１０】より高いビットレートのＯＳＩレイヤ２データフレームが、バーチャルコンテナのペイロードの間にＯＳＩレイヤ２のデータフレームをバイトインターリーブ処理することにより、複数の仮想的に連結されたバーチャルコンテナで搬送される様子を概略的に示す図である。
【図１１】図６のポート装置によって実行される送信プロセスの処理段階の概略的な説明図である。
【図１２】バーチャルコンテナのペアが第１の順番で遅延時間差を伴って宛先ポート装置に到着する様子を概略的に示す図である。
【図１３】バーチャルコンテナのペアが第２の順番で遅延時間差を伴って宛先ポート装置に到着する様子を概略的に示す図である。
【図１４】遅延時間差を伴って宛先ポート装置に到着するバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテナのペアのペイロードからＯＳＩレイヤ２のデータフレームを再生するため処理される様子を概略的に示す図である。
【図１５】遅延時間差を伴って宛先ポート装置に到着するバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテナのペアのペイロードからＯＳＩレイヤ２のデータフレームを再生するため処理される様子を概略的に示す図である。
【図１６】遅延時間差を伴って宛先ポート装置に到着するバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテナのペアのペイロードからＯＳＩレイヤ２のデータフレームを再生するため処理される様子を概略的に示す図である。
【図１７】遅延時間差を伴って宛先ポート装置に到着するバーチャルコンテナのペアが、このバーチャルコンテナのペアのペイロードからＯＳＩレイヤ２のデータフレームを再生するため処理される様子を概略的に示す図である。
【図１８】宛先ポート側でバーチャルコンテナのバーチャル連結により構成された複数の関連したバーチャルコンテナを受信する処理を概略的に説明する図である。
【図１９】バーチャルコンテナのバーチャル連結により構成された複数の受信された関連したバーチャルコンテナのペイロードからＯＳＩレイヤ２のデータフレームを抽出し、再編成する処理を概略的に説明する図である。
【図２０】バーチャルコンテナを受信し、複数の仮想的に連結されたバーチャルコンテナからＯＳＩレイヤ２のデータフレームを再生するＯＳＩレイヤ２のポートのコンポーネントを概略的に示す図である。
【符号の説明】
４００    ＳＴＭファイバリング
４０１，４０２，４０３    マルチプレクサ
４０４    電気通信端局
４０５，４０６    データ通信ポートカード
４０７，４０８    通信ルータ
４０９，４１０    コンピューティング装置
６００    ペイロードマッパー
６０１    レートアダプテーション手段
６０２    ＯＳＩレイヤ２・フレームスイッチ
６０３    イーサネット物理層
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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