(57)【要約】【課題】符号化されたデジタルデータ信号を可変のグラニュラリティを持つサブチャネルにフラクショナル化し、カットスルーでSONET/SDHパスのトリビュタリにマップするデータ処理方法及び装置を提供する。【解決手段】デジタルデータ信号を入力するとともに、デジタルデータストリーム110を生成する。また、データフレーム311、321、341、331、332、322の属性に従ってデジタルデータストリーム110上に順番に配列し、属性が同一であるデータフレームを含むデジタルデータ列211〜214が、長さXバイトになるようにアイドルデータを付加する。また、デジタルデータストリーム110を、X枚のバーチャルコンテナ411〜414にバイトディスインターリーブによってマッピングするとともに、少なくとも1枚のバーチャルコンテナ411〜414にバイトインターリーブによってマッピングする。【選択図】図1
2005223882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのデジタルデータ信号を入力する第1のステップと、
少なくとも１つのデジタルデータストリームを生成する第2のステップと、
前記第1のステップで入力した前記デジタルデータ信号に含まれるデータフレームを、前記データフレームの属性にしたがって、前記第2のステップで生成した前記デジタルデータストリーム上に前記データフレームの属性ごとに順番に配列する第3のステップと、
前記第3のステップで前記データフレームが配列された前記デジタルデータストリームに、少なくとも１つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列が、設定された長さX（Xは正の整数）バイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第4のステップと、
前記第4のステップでアイドルデータが付加された前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第5のステップと、
前記第5のステップでマッピングされた前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第6のステップと、
を有することを特徴とするデータ処理方法。
【請求項２】
前記第4のステップでアイドルデータが付加された前記デジタルデータストリームを符号化する第7のステップを更に有し、
前記整数Xとして、前記符号化の符号ビット数と前記バイトのビット数との最小公倍数の整数倍を、前記バイトのビット数で除した整数を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理方法。
【請求項３】
前記第5のステップでマッピングされた前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナを、前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナごとに順番に、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第8のステップと、
前記第8のステップにおいて前記少なくとも１枚のバーチャルコンテナからマッピングされた前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、バイトインターリーブによってデジタルデータストリームにマッピングして出力する第9のステップと、
を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ処理方法。
【請求項４】
前記第5のステップでマッピングされた前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナの各々を、デジタルデータストリームにマッピングして出力する第8のステップを更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ処理方法。
【請求項５】
前記第2のステップで生成される前記少なくとも1つのデジタルデータストリームのうち、前記データフレームを配列する前記デジタルデータストリームを、前記データフレームの前記属性にしたがって選択する第10のステップを更に有することを特徴とする請求項1から4のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項６】
前記第2のステップで生成される前記デジタルデータストリーム上に、前記データフレームを前記属性ごとに順番に配列するとともに、同期信号を挿入する第11のステップと、
前記第11のステップで同期信号が挿入された前記デジタルデータストリームから、前記同期信号を抽出するとともに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第12のステップと、
を更に有することを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項７】
前記第2のステップで生成される前記デジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加するとともに、同期信号を挿入する第11のステップと、
前記第11のステップで同期信号が挿入された前記デジタルデータストリームから、前記同期信号を抽出するとともに、前記X枚のバーチャルコンテナにマッピングする第12のステップと、
を更に有することを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項８】
前記第11のステップにおいて同期信号を、前記データフレームの前記属性ごとに挿入することを特徴とする請求項6又は7に記載のデータ処理方法。
【請求項９】
前記第11のステップにおいて同期信号を、前記データフレームの前記属性の一巡ごとに挿入することを特徴とする請求項6又は7に記載のデータ処理方法。
【請求項１０】
前記第2のステップで生成される前記デジタルデータストリームのXバイト毎に、スタッフ操作用制御バイトをn（nは正の整数）バイト挿入する第13のステップと、
前記第5のステップにおいて前記デジタルデータストリームがマッピングされる前記X枚のバーチャルコンテナに加えてn枚のバーチャルコンテナを発生させて（X+n）枚のバーチャルコンテナとする第14のステップと、
前記第13のステップにおいて前記スタッフ操作用制御バイトを挿入したデジタルデータストリームを、前記第14のステップで生成した（X+n）枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブでマッピングする第15のステップと、
前記第14のステップにおいてマッピングした前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第16のステップと、
前記第14のステップにおいて発生させたn枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第17のステップと、
前記第13のステップにおいて挿入したスタッフ操作用制御バイトを利用して、前記n枚のバーチャルコンテナからマッピングされた前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナに関する負スタッフ操作を行う第18のステップと、
前記第18のステップの負スタッフ操作によって情報用ビットを発生させる第19のステップと、
前記第19のステップにおいて発生させた情報用ビットを用いて、リンク層制御信号を伝達する第20のステップと、
を更に有することを特徴とする請求項1から9のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１１】
前記第5のステップにおいて前記デジタルデータストリームがマッピングされたX枚のバーチャルコンテナを、前記第6のステップにおいて前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする際に、前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナのそれぞれに、スタッフ操作用制御バイトを挿入する第13のステップと、
前記第13のステップにおいてスタッフ操作用制御バイトを挿入した少なくとも1枚のバーチャルコンテナのうちの、少なくとも1枚のバーチャルコンテナに関する負スタッフ操作を行う第14のステップと、
前記第14のステップの負スタッフ操作によって情報用ビットを発生させる第15のステップと、
前記第15のステップにおいて発生させた情報用ビットを用いて、リンク層制御信号を伝達する第16のステップと、
を更に有することを特徴とする請求項1から9のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１２】
前記データフレームが入力される前記デジタルデータ信号の入力インターフェース番号を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１３】
前記データフレームが出力される前記デジタルデータストリームの出力インターフェース番号を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１４】
入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのVLANタグ又は前記VLANタグの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１５】
入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのMACアドレス又は前記MACアドレスの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１６】
入力された前記データフレーム内のIPパケットのIPアドレス又は前記IPアドレスの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１７】
入力された前記データフレーム内のShimヘッダのラベル又は前記Shimヘッダのラベルの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１８】
前記データフレームが入力された前記デジタルデータ信号の入力インターフェース番号と、前記データフレームが出力される前記デジタルデータストリームの出力インターフェース番号と、入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのVLANタグ又は前記VLANタグの一部と、入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのMACアドレス又は前記MACアドレスの一部と、入力された前記データフレーム内のIPパケットのIPアドレス又は前記IPアドレスの一部と、入力された前記データフレーム内のShimヘッダのラベル又は前記Shimヘッダのラベルの一部のうち、少なくとも2つを組み合わせて、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法。
【請求項１９】
第1のフォーマット変換装置と第2のフォーマット変換装置を備えるデータ処理装置において、
前記第1のフォーマット変換装置が、
少なくとも１つのデジタルデータ信号を入力するデジタルデータ信号入力手段と、
少なくとも１つのデジタルデータストリームを生成する第1のデジタルデータストリーム生成手段と、
前記デジタルデータ信号入力手段から入力される前記デジタルデータ信号内のデータフレームを、前記データフレームの属性に従って順番に、前記第1のデジタルデータストリーム生成手段により生成される前記デジタルデータストリーム上に配列するデータフレーム配列手段を有し、
前記第2のフォーマット変換装置が、
少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列が、設定された長さX（Xは正の整数）バイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第1のアイドルデータ付加手段と、
前記データフレーム配列手段がデータフレームの配列を行ったデジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第1のマッピング手段と、
前記第1のマッピング手段がマッピングした前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第2のマッピング手段を有する、
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２０】
前記データフレーム配列手段がデータフレームの配列を行ったデジタルデータストリームの符号化を行うデジタルデータストリーム符号化手段を更に有し、
前記整数Xとして、前記デジタルデータストリーム符号化手段が符号化する符号ビット数と前記バイトのビット数との最小公倍数の整数倍を、前記バイトのビット数で除した整数を用いることを特徴とする請求項19に記載のデータ処理装置。
【請求項２１】
前記第2のマッピング手段によりマッピングされる少なくとも1枚のバーチャルコンテナを、前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナごとに順番に、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第3のマッピング手段と、
前記第3のマッピング手段によりマッピングされた前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、バイトインターリーブによってデジタルデータストリームにマッピングする第4のマッピング手段と、
を有する第3のフォーマット変換装置を更に備えることを特徴とする請求項19又は20に記載のデータ処理装置。
【請求項２２】
前記第2のマッピング手段によりマッピングされる少なくとも1枚のバーチャルコンテナを、デジタルデータストリームにマッピングする第3のマッピング手段を有する第3のフォーマット変換装置を、更に備えることを特徴とする請求項19又は20に記載のデータ処理装置。
【請求項２３】
前記第2のフォーマット変換装置と前記第3のフォーマット変換装置を接続する、少なくとも1つのSONET/SDHスイッチチップを更に有することを特徴とする請求項21又は22に記載のデータ処理装置。
【請求項２４】
前記第2のフォーマット変換装置と前記第3のフォーマット変換装置を接続する、少なくとも1つのSONET/SDH装置を更に有することを特徴とする請求項21又は22に記載のデータ処理装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのSONET/SDH装置が、少なくとも１つのSONET/SDHクロスコネクト装置を更に有することを特徴とする請求項24に記載のデータ処理装置。
【請求項２６】
前記第2のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームに、少なくとも１つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段と、
前記第2のアイドルデータ付加手段がアイドルデータを付加した前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、前記X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第5のマッピング手段と、
を更に有することを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置。
【請求項２７】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段を更に有し、
前記第2のフォーマット変換装置が、前記第2のアイドルデータ付加手段がアイドルデータを付加した前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、前記X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第5のマッピング手段を更に有する、
ことを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置。
【請求項２８】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で生成する第2のデジタルデータストリーム生成手段を更に有し、
前記第2のフォーマット変換装置が、前記第2のデジタルデータストリーム生成手段が生成するデジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段を更に有する、
ことを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置。
【請求項２９】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で生成する第2のデジタルデータストリーム生成手段と、
前記第2のデジタルデータストリーム生成手段が生成する前記デジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段と、
を更に有することを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置。
【請求項３０】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームに同期信号を挿入する同期信号挿入手段を更に有し、
前記第2のフォーマット変換装置が、前記同期信号を抽出する同期信号抽出手段を更に有する、
ことを特徴とする請求項19から29のいずれかの項に記載のデータ処理装置。
【請求項３１】
前記同期信号挿入手段が、前記デジタルデータストリームに、前記データフレームの前記属性ごとに、前記同期信号を挿入することを特徴とする請求項30に記載のデータ処理装置。
【請求項３２】
前記同期信号挿入手段が、前記デジタルデータストリームに、前記データフレームの前記属性の一巡ごとに、前記同期信号を挿入することを特徴とする請求項30に記載のデータ処理装置。
【請求項３３】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータ信号入力手段から入力された前記デジタルデータ信号内の前記データフレームを、前記データフレームの前記属性毎に格納するFIFOキューを更に有することを特徴とする請求項19から32のいずれかの項に記載のデータ処理装置。
【請求項３４】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記FIFOキューの、深さ及び入出力速度を、前記属性毎に設定するFIFOキュー設定手段を更に有することを特徴とする請求項33に記載のデータ処理装置。
【請求項３５】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータ信号入力手段から入力された前記デジタルデータ信号内の前記データフレームのうち、非優先データフレームを検出する非優先データフレーム検出手段と、
前記非優先データフレームについては前記FIFOキューに格納せずに廃棄する非優先データフレーム廃棄手段と、
を更に有することを特徴とする請求項33又は34に記載のデータ処理装置。
【請求項３６】
前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータ信号入力手段から入力された前記デジタルデータ信号内の前記データフレームのうち、非優先データフレームを検出する非優先データフレーム検出手段と、
前記非優先データフレームについては前記FIFOキューから出力して直ちに廃棄する非優先データフレーム廃棄手段と、
を更に有することを特徴とする請求項33又は34に記載のデータ処理装置。
【請求項３７】
前記非優先データフレーム検出手段が、前記データフレーム内のIPパケットのIPヘッダ又はShimヘッダに搭載された情報から、前記非優先データフレームを識別する非優先データフレーム識別手段を更に有することを特徴とする請求項35又は36に記載のデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報通信ネットワークシステムにおける、ルータ等の諸装置に関わるデータ処理方法に関し、特に、Ethernet(登録商標)等のデータストリームを、SONET/SDH等の同期フレームにマッピングするためのデータ処理方法およびデータ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルータ等のパケット交換処理を行うネットワーク装置では、パケット処理エンジンはこれまでもっぱらASIC (Application Specific Integrated Circuit)で実装されているが、その開発には多額の投資が必要である。
これに対して、近年、ネットワークプロセッサと呼ばれる製品群が注目を集めている。ネットワークプロセッサは、ネットワークトラフィック、すなわちパケットの処理に特化したプロセッサである。ネットワークプロセッサは、プログラマブルなデバイスであり、ソフトウェアによって機能をカスタマイズすることにより、汎用性を持たせることが可能である。
また、ネットワークプロセッサに関する、物理インターフェースやソフトウェアインターフェース(Application Program Interface : API）の標準化の取り組みも、Network Processing Forum （NPF）などの企業コンソーシアムによって進められている。
このネットワークプロセッサを、汎用の部品としてルータ開発に適用できれば、大幅なコスト削減と、開発期間の短縮が期待できる。
【０００３】
ところが、ネットワークプロセッサが普及し、そのまわりのインターフェースが標準化されたとしても、ルータを構成する上では問題が残る。それは、スイッチファブリック、特に、その物理インターフェースの問題である。スイッチファブリックは、どのメーカの製品も、スイッチコアとIFデバイスからなるチップセットになっている。
IFデバイスの役割としては、例えば、スイッチファブリックがセルベース方式の場合であれば、当然スイッチコアの前段でパケットをセルに分割するということがある。しかしそれだけではなく、このIFデバイスは、スイッチ内部での方路の制御に用いる情報を、セルあるいはパケットに、ヘッダとして付加する。
また、スイッチチップメーカによっては、このIFデバイスがトラフィックマネージャの機能を兼ねているような場合もある。すなわち、このIFデバイスによって付加されるヘッダ情報は、スイッチファブリック内部の構造に依存する。つまりメーカ独自なものであり、スイッチチップメーカにとっては、他社製品に対し差異化するためのキーポイントとも言うべきものである。
すなわち、IFデバイスは、ネットワークプロセッサから（標準化されたインターフェースを介して）受け取ったパケットを、そのメーカ独自のフォーマットに変換してしまう。したがって、一般的なシャーシベースのフォームファクターを持つルータでは、ラインカードとスイッチファブリックを結ぶバックプレーン上のインターフェースは、スイッチチップメーカの独自な仕様になっているのである。
このことが、ルータ開発における部品のマルチソース化、ひいてはルータのコスト低減を阻害する要因になっている。
【０００４】
このバックプレーンの物理速度は、現状2.5〜3.125Gbpsのシリアルリンクというのが一般的で、ワード同期（とクロック信号の埋め込み）のため8B/1OB符号化を用いており、実効速度は2〜2.5Gbpsである。加えて、付加されるヘッダや、固定長セル化等に起因して、実質的なデータの転送速度はさらに下がる。
データトラフィックに対して、必要なバックプレーンの物理速度は、メーカの仕様によって異なるが、通常1.5〜2倍、悪いものでは3倍以上にもなる場合がある。
【０００５】
また、このバックプレーンの物理速度に関しては、2004年には6.25GbpsのCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)ドライバを開発したチップメーカも現れており、将来はさらに11Gbpsへと上がっていくと考えられている。
ルータのスイッチファブリックチップには、スケーラビリティ等の性能のみならず、このようなテクノロジーの進歩に対して直ちに追随できるということも必要な要件になってくる。
【０００６】
したがって、バックプレーンのインターフェースには、よりオープンで、枯れた技術を適用したい。たとえば、汎用的な部品として調達できるSONET/SDH (ANSI T1. 105/ITU-T G. 707)のスイッチチップを、ルータのスイッチファブリックに適用することができれば、ルータのバックプレーンのインターフェースを、STM-x/STS-xなどの、SONET/SDHのインターフェースにすることができる。
【０００７】
つまり、SONET/SDHスイッチチップを介して、ラインカード間をフルメッシュに接続する構成をとり、パケットを、宛先ポートヘ接続されているSONET/SDHのトリビュタリにマップすれば、パケットスイッチと同等の機能を持たせることができる。これによって、バックプレーンのインターフェースは、独自なフォーマットを全く含まない、標準化されたインターフェースとなる。
なお、SONET/SDHスイッチチップは、現在STS-1単位のタイムロットインターチェンジで、1チップ160〜340Gbpsのスイッチ容量を持つものがアベイラブルになっている。
【０００８】
このような、SONET/SDHスイッチチップを適用したルータを実現するために必要となる要件は、パケットベースのトラフィックをSONET/SDHのトリビュタリヘマッピングする、ということに帰結する。これは、視点を変えると、パケットベースのトラフィックをSONET/SDHで転送すること、と捉えることもできる。
【０００９】
パケットベースのトラフィックの代表的なものが、Ethernet(登録商標)、つまりIEEE802. 3で標準化されたLAN（ローカルエリアネットワーク）で、現在もっとも普及している規格の―つである。
Ethernet(登録商標)やその他の信号伝送規格では、一般的に伝送路符号化が行われる。例えば、シリアルのギガビットEthernet(登録商標)では8B/10B符号が、また10ギガビットEthernet(登録商標)では64B/66B符号が採用されている。したがって、シリアルに伝送されるパケットベースのトラフィックとは、一般的に言えば、符号化されたデジタルデータ信号、ということになる。
【００１０】
Ethernet(登録商標)はまた、最近ではMAN（メトロエリアネットワーク）におけるトランスポート技術としても注目を集めており、広域イーサネット（登録商標)サービス（TLS : Transparent LAN Service)などの需要も著しく伸びている。
また、10ギガビットEthernet(登録商標) (IEEE 802. 3ae)では、WANへの拡張も図られている。10ギガビットEthernet(登録商標)インターフェースは、実用的な製品も市場に出始めており、今後、低廉化が進むことが予測される。
【００１１】
一方、SONET/SDHは、様々なグラニュラリティの回線を提供できること、管理機能が充実していること、既設の設備が存在することなどの理由から、依然としてキャリア（第一種電気通信事業者）の支持を得ている。キャリアの立場からは、今後伸びていくことが予測されるEthernet(登録商標) (特に10ギガビットEthernet(登録商標))のトラフィックを、SONET/SDHの装置で転送できることが望ましい。
【００１２】
Ethernet(登録商標)の規格は10倍ずつスピードアップしてきているが、これは、ネットワーク装置としての要求を考慮したというより、部品技術等の成熟度に同調して進歩したためである。その結果、Ethernet(登録商標)は、網技術として発展してきたSONET/SDHとは、グラニュラリティの点で乖離を生じている。
10ギガビットEthernet(登録商標)のインターフェースが普及し、各々のデータチャネルが物理的に10Gb/sという帯域容量を持っても、多くのユーザーは、10Gb/sの帯域をフルには使用しないという状況も予測される。ユーザーの立場からは、むしろ、ギガビットEthernet(登録商標)と10ギガビットEthernet(登録商標)の中間のグラニュラリティを提供されることが望ましい。
また、例えば、SONET/SDHの同期フレームSTM-n (n=1,4,16,64)のような、階層的なグラニュラリティ、あるいは、SONET/SDHのバーチャルコンカチネーション（仮想連結）による仮想連結バーチャルコンテナVC-4-Nv（N=1,…,256)のように、段階的なグラニュラリティを提供されることが望ましい。
【００１３】
SONET/SDH上でパケットを転送する従前からの方式として、POS（PPP over SONET/SDH、IETF RFC 2615)がある。POSを利用すると、パケットをATM (Asynchronous Transfer Mode）のセルに分割する方式に比較して、パケットのロスやセルヘッダによるオーバーヘッドが少ないためデータ転送効率がよいという利点がある。
それでも、POSではHDLC(High-level Data Link Control procedure)ライクフレーミングを用いるため、いわゆるバイトスタッフィングによって、実効上の伝送レートが最悪の場合には半分になってしまうという問題がある。その他にも、Ethernet(登録商標) over SONETと呼ばれるものには、GFP (Generic Framing Procedure、ITU-TG.7041)、LAPS（Link Access Procedure - SDH、ITU-T X.86)等のような、比較的新しい規格もある。
これらは、Ethernet(登録商標)等の可変長フレームをSONET/SDHフレームに効率よくマップする方法として、次世代SONET（NG-SONET）技術とも呼ばれている。
【００１４】
しかしながら、Ethernet(登録商標)のトラフィックをSONET/SDH網で転送するにあたり、新たな中間レイヤプロトコル(GFP、LAPS等）を導入すると、レイヤ構造や処理が複雑になるという難点がある。したがって、中間レイヤプロトコルによるカプセリング等を行うことなく、Ethernet(登録商標)フレームをSONET/SDHのペイロードにマッピングするのが望ましい。
符号化されたEthernet(登録商標)のデータストリームは、それ自体に符号同期の仕組みを備えているので、そのままの形でSONET/SDHのペイロードにマッピングすることができる。ただし、符号化の冗長度によって、実効データレートが低下する（たとえば8B/10B符号では20％減る）というトレードオフがある。
この点、10ギガビットEthernet(登録商標)では、64B/66B符号を採用し、より効率的になっている。WANへの拡張を意図した10ギガビットEthernet(登録商標)の WAN PHY では、この64B/66B符号を、SONETのSTS-192cのペイロードにそのまま流し込む形式である。
【００１５】
Ethernet(登録商標)系のトラフィックをSONET/SDH系で転送する構成に関して、従来には特許文献1〜3のような技術がある。
【００１６】
特許文献1の、段落12、35〜37および表1には、伝送すべきデータに対し、そのデータのビットレートよりも低いビットレートのバーチャルコンテナを複数発生させ、バーチャルコンカチネーションにより、上記伝送すべきデータを上記複数のバーチャルコンテナからなる仮想連結バーチャルコンテナで伝送する、という構成が記載されている。
伝送すべきデータとしては、10Mb/s、100Mb/s、1Gb/sのそれぞれのEthernet(登録商標)が挙げられており、これらを、新たな中間レイヤプロトコルを導入することなく、より細かなグラニュラリティのバーチャルコンテナを使うことによって効率的に収容する。
この特許文献の技術的視点は、要するに、Ethernet(登録商標)のレートを固定的なものとして、それに対して仮想連結バーチャルコンテナを構成するバーチャルコンテナ群のグラニュラリティおよび数を調整することにより、SONET/SDHの仮想連結バーチャルコンテナのレートをEthernet(登録商標)に適合させるというものである。つまり、この特許文献による公知技術では、クライアントとしてのEthernet(登録商標)に、よりフレキシブルなグラニュラリティを設定することはできない。
【００１７】
特許文献2の図6には、10Gb/sのEthernet(登録商標)データストリームをOC-192にマップする構成が記載されている。回線レートが9.95328Gb/s (ペイロードとしては9.58464Gb/s)であるOC-192にマップするために、Ethernet(登録商標)データストリームを圧縮することが、この特許文献の特徴であり、具体的にはEthernet(登録商標)データストリームのインターフレームギャップ（IFG）を取り除く。
また、共通のPMD (Physical Media Dependent)インターフェースを使用するという目的のために、回線レートが10.3125Gb/s (10ギガビットEthernet(登録商標)で採用されている64B/66B符号化を用いた場合の物理レート）となることを避けている。つまり、この特許文献の対象は、10ギガビットEthernet(登録商標)ではない。
要するに、この特許文献の技術的視点は、単に、9.95328Gb/sの回線レートを持つインターフェースにEthernet(登録商標)フレームフォーマットのデータストリームをマップすることにある。したがって、Ethernet(登録商標)のグラニュラリティを可変とすることはできない。
【００１８】
特許文献3の、図8、10〜13には、ギガビットEthernet(登録商標)のパケットフレームを、複数のSONET同期フレームのペイロードに、バイト単位で、あるいはペイロードのバイト数単位で、あるいはパケットフレームのバイト数単位でマッピングする構成が記載されている。バイト数単位でマッピングすることにより、パディングが少なくなり、ペイロードを有効に活用する。また、ペイロードのバイト数単位もしくはパケットフレームのバイト数単位でマッピングすることにより、マッピング回数が少なくなり、高速動作を可能とする。
しかし、マッピングするにあたっては、パケット分離のためのHDLCライクフレームヘのカプセル化が必要になるので、これをLAPSで行う。つまり、中間レイヤプロトコルを導入しなければならない。また、パケットフレームのバイト数単位でマッピングする場合、つまりパケット毎にマッピングする場合には、マップされるべきパケットのデータストリームとバーチャルコンテナの実効レートの差を吸収するため、バーチャルコンテナ毎に、その前段にバッファを備えなければならない。
【特許文献１】特開2000−115106号公報（特に段落12、35〜37及び表1）
【特許文献２】特開2001−274824号公報（特に図6）
【特許文献３】特開2003−69519号公報（特に図8、10〜13）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
Ethernet(登録商標)のトラフィックをSONET/SDH網で転送するにあたり、10ギガビットEthernet(登録商標)のインターフェースを用いて、SONET/SDHのように、様々なグラニュラリティを持つコネクションを提供したい。つまり、10ギガビットEthernet(登録商標)上に、10Gb/s以下のフレキシブルなグラニュラリティを持つEthernet(登録商標)のコネクションを形成し、それらをSONET/SDHの回線インターフェース(OC-192やOC-768）を構成するトリビュタリにマッピングしたい。
【００２０】
また、Ethernet(登録商標)のようなパケットベースのトラフィックをSONET/SDHにマッピングする方法を、ルータ等のネットワーク装置の内部構成に適用し、ルータのバックプレーンのインターフェースを標準化されたものとすることにより、ルータ開発における部品調達のマルチソース化を実現し、ルータのコスト低減に寄与したい。
【００２１】
SONET/SDHでは、トリビュタリの多重／分割には、バイトインターリーブ／バイトディスインターリーブが行われる。これは、網同期されて動作しているSONET/SDH網において、バッファ等を用いることなく、データストリームのマッピングをバイト毎に逐次シーケンシャルに処理するためである。Ethernet(登録商標)などのデータをSONET/SDHの複数のバーチャルコンテナにマッピングする場合（仮想連結バーチャルコンテナを介する場合を含む）にも、データストリームは、バーチャルコンテナ群ヘバイトディスインターリーブされてマッピングされる。
しかし、Ethernet(登録商標)フレームなどのような、もともと一連のバイト列によって形成されるデータストリームは、バイトディスインターリーブされると、連続すべきバイトが別々のバーチャルコンテナにバラバラに分かれてマッピングされてしまう。したがって、Ethernet(登録商標)フレームを、特定のバーチャルコンテナにフレームのままでマップすることができない。つまり、Ethernet(登録商標)データストリームを、特定のSONET/SDHトリビュタリに対応させることができない。
このようなバイト列（フレームあるいはパケット）を同一のバーチャルコンテナにマッピングするには、従来では、特許文献3のように、対応するバーチャルコンテナ毎にバッファを設けるといった手段が必要になっていた。
【００２２】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、10ギガビットEthernet(登録商標)のような、符号化されたデジタルデータ信号を、可変のグラニュラリティを持つサブチャネルにフラクショナル化し、そのサブチャネルを、シーケンシャルな処理で、すなわち、ストアアンドフォワードではなくカットスルーで、SONET/SDHパスのトリビュタリにマップする、データ処理方法およびデータ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、少なくとも１つのデジタルデータ信号を入力する第1のステップと、少なくとも１つのデジタルデータストリームを生成する第2のステップと、前記第1のステップで入力した前記デジタルデータ信号に含まれるデータフレームを、前記データフレームの属性にしたがって、前記第2のステップで生成した前記デジタルデータストリーム上に前記データフレームの属性ごとに順番に配列する第3のステップと、前記第3のステップで前記データフレームが配列された前記デジタルデータストリームに、少なくとも１つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列が、設定された長さX（Xは正の整数）バイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第4のステップと、前記第4のステップでアイドルデータが付加された前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第5のステップと、前記第5のステップでマッピングされた前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第6のステップとを有することを特徴とするデータ処理方法である（請求項1）。
【００２４】
デジタルデータ信号のフレームを、フレームの属性にしたがって順序を並べ替え、デジタルデータストリーム上に配列することにより、デジタルデータストリーム上に、時分割によるサブチャネルを論理的に形成することができる。
【００２５】
また、このデジタルデータストリームに、適宜アイドルデータを付加して各サブチャネルがXバイトになるようにした上で、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブでマッピングした後、バーチャルコンテナにバイトインターリーブでマッピングすることにより、いったんX枚のバーチャルコンテナに分散してマッピングされたXバイト（同じサブチャネルに属する）が、同一のバーチャルコンテナに集中してマッピングされ、かつこの一連のマッピングがシーケンシャルな処理として実現される。
【００２６】
また、本発明は、前記第4のステップでアイドルデータが付加された前記デジタルデータストリームを符号化する第7のステップを更に有し、前記整数Xとして、前記符号化の符号ビット数と前記バイトのビット数との最小公倍数の整数倍を、前記バイトのビット数で除した整数を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理方法である（請求項2）。
【００２７】
デジタルデータストリームが符号化されている場合、整数Xを上記のように選ぶことにより、サブチャネルのバイト列の区切りが、符号化されたデジタルデータストリームの符号区切りに一致し、バイト単位で行うSONET/SDHの多重／分割方法（すなわち、バイトインターリーブ／バイトディスインターリーブ）と親和性を持たせることができる。
このとき、デジタルデータストリームは、スクランブルを解かれた状態とする。これによって、バイトディスインターリーブの際に、バイト区切りをまたいでビットがかき混ぜられて、異なるバーチャルコンテナにマッピングされることを防ぐ。
【００２８】
また、本発明は、前記第5のステップでマッピングされた前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナを、前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナごとに順番に、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第8のステップと、前記第8のステップにおいて前記少なくとも１枚のバーチャルコンテナからマッピングされた前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、バイトインターリーブによってデジタルデータストリームにマッピングして出力する第9のステップとを更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ処理方法である（請求項3）。
【００２９】
これにより、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにマッピングされたデジタルデータストリームを、1つのデジタルデータストリームに一括して復元することができる。
【００３０】
また、本発明は、前記第5のステップでマッピングされた前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナの各々を、デジタルデータストリームにマッピングして出力する第8のステップを更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ処理方法である（請求項4）。
【００３１】
これにより、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにマッピングされたデジタルデータストリームを、個々にデジタルデータストリームとして復元することができる。また、これらのデジタルデータストリーム群には、グラニュラリティの異なるものが混在していてもよい。
【００３２】
また、本発明は、前記第2のステップで生成される前記少なくとも1つのデジタルデータストリームのうち、前記データフレームを配列する前記デジタルデータストリームを、前記データフレームの前記属性にしたがって選択する第10のステップを更に有することを特徴とする請求項1から4のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項5）。
【００３３】
これにより、複数の異なる方路を持つデジタルデータストリームのインターフェース上にサブチャネルを形成できるので、入力インターフェースが同じである複数のサブチャネルを、これらの方路に振り分けることが可能になる。
【００３４】
また、本発明は、前記第2のステップで生成される前記デジタルデータストリーム上に、前記データフレームを前記属性ごとに順番に配列するとともに、同期信号を挿入する第11のステップと、前記第11のステップで同期信号が挿入された前記デジタルデータストリームから、前記同期信号を抽出するとともに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第12のステップとを更に有することを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項6）。
【００３５】
これにより、サブチャネルを形成する（フレームを属性ごとに順番に配列すること）ステップと、サブチャネルのバイト列の長さをXバイトに揃えるステップとを分けて行う際に、サブチャネルのバイト列の長さをXバイトに揃えるステップでは、（デジタルデータストリームの内容をすべて調べなくても）同期信号を検出することでサブチャネルの区切りを認識できる。
「同期信号」には、デジタルデータストリームにシリアルビット列として発生し得ない任意のビットパターンを用いればよい。また、ここで「同期信号を抽出する」とは、「同期信号を検出して同期を確立し、しかるのちに該同期信号を抜き去る」ことを指している。
【００３６】
また、本発明は、前記第2のステップで生成される前記デジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加するとともに、同期信号を挿入する第11のステップと、前記第11のステップで同期信号が挿入された前記デジタルデータストリームから、前記同期信号を抽出するとともに、前記X枚のバーチャルコンテナにマッピングする第12のステップとを更に有することを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項7）。
【００３７】
これにより、デジタルデータストリームからX枚のバーチャルコンテナにマッピングする際に、バーチャルコンテナ群にマップしはじめる先頭バイトの検出を、容易ならしめることができる。
ここでも、「同期信号」には、デジタルデータストリームにシリアルビット列として発生し得ない任意のビットパターンを用いればよい。また、「同期信号を抽出する」とは、「同期信号を検出して同期を確立し、しかるのちに該同期信号を抜き去る」とを指している。
【００３８】
また、本発明は、前記第11のステップにおいて同期信号を、前記データフレームの前記属性ごとに挿入することを特徴とする請求項6又は7に記載のデータ処理方法である（請求項8）。
【００３９】
これにより、デジタルデータストリーム内のサブチャネル毎に同期をとることができる。
【００４０】
また、本発明は、前記第11のステップにおいて同期信号を、前記データフレームの前記属性の一巡ごとに挿入することを特徴とする請求項6又は7に記載のデータ処理方法である（請求項9）。
【００４１】
これにより、デジタルデータストリーム内のサブチャネル群毎に同期をとることができる。
【００４２】
また、本発明は、前記第2のステップで生成される前記デジタルデータストリームのXバイト毎に、スタッフ操作用制御バイトをn（nは正の整数）バイト挿入する第13のステップと、前記第5のステップにおいて前記デジタルデータストリームがマッピングされる前記X枚のバーチャルコンテナに加えてn枚のバーチャルコンテナを発生させて（X+n）枚のバーチャルコンテナとする第14のステップと、前記第13のステップにおいて前記スタッフ操作用制御バイトを挿入したデジタルデータストリームを、前記第14のステップで生成した（X+n）枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブでマッピングする第15のステップと、前記第14のステップにおいてマッピングした前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第16のステップと、前記第14のステップにおいて発生させたn枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第17のステップと、前記第13のステップにおいて挿入したスタッフ操作用制御バイトを利用して、前記n枚のバーチャルコンテナからマッピングされた前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナに関する負スタッフ操作を行う第18のステップと、前記第18のステップの負スタッフ操作によって情報用ビットを発生させる第19のステップと、前記第19のステップにおいて発生させた情報用ビットを用いて、リンク層制御信号を伝達する第20のステップとを更に有することを特徴とする請求項1から9のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項10）。
【００４３】
これにより、SONET/SDHのクライアント信号としてのサブチャネル群とは別に、デジタルデータストリームの、リンクに関わる制御信号をSONET/SDHで伝達することができる。
【００４４】
また、本発明は、前記第5のステップにおいて前記デジタルデータストリームがマッピングされたX枚のバーチャルコンテナを、前記第6のステップにおいて前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする際に、前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナのそれぞれに、スタッフ操作用制御バイトを挿入する第13のステップと、前記第13のステップにおいてスタッフ操作用制御バイトを挿入した少なくとも1枚のバーチャルコンテナのうちの、少なくとも1枚のバーチャルコンテナに関する負スタッフ操作を行う第14のステップと、前記第14のステップの負スタッフ操作によって情報用ビットを発生させる第15のステップと、前記第15のステップにおいて発生させた情報用ビットを用いて、リンク層制御信号を伝達する第16のステップとを更に有することを特徴とする請求項1から9のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項11）。
【００４５】
これにより、少なくとも１枚のバーチャルコンテナのそれぞれに、データリンクに関わる制御信号を定義して、SONET/SDHで伝達することができる。
【００４６】
また、本発明は、前記データフレームが入力される前記デジタルデータ信号の入力インターフェース番号を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項12）。
【００４７】
これにより、デジタルデータ信号の入力インターフェースが複数ある場合に、入力インターフェースをそれぞれサブチャネルに対応させることができる。
【００４８】
また、本発明は、前記データフレームが出力される前記デジタルデータストリームの出力インターフェース番号を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項13）。
【００４９】
これにより、デジタルデータストリームの出力インターフェースが複数ある場合に、出力インターフェースをそれぞれサブチャネルに対応させることができる。
【００５０】
また、本発明は、入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのVLANタグ又は前記VLANタグの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項14）。
【００５１】
これにより、デジタルデータ信号がEthernet(登録商標)である場合に、Ethernet(登録商標)のタグVLANに、サブチャネルを対応させることができる。ここで「VLANタグ」は、「VMAN方式」(Extreme Networks社）、「802.10-in-Q方式」(Cisco Systems社）などの、拡張VLANタグでもよい。
【００５２】
また、本発明は、入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのMACアドレス又は前記MACアドレスの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項15）。
【００５３】
これにより、デジタルデータ信号がEthernet(登録商標)である場合に、Ethernet(登録商標)のリンクに、サブチヤネルを対応させることができる。
【００５４】
また、本発明は、入力された前記データフレーム内のIPパケットのIPアドレス又は前記IPアドレスの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項16）。
【００５５】
これにより、デジタルデータ信号がIPパケットを含む場合に、IPのアドレス対地に、サブチャネルを対応させることができる。
【００５６】
また、本発明は、入力された前記データフレーム内のShimヘッダのラベル又は前記Shimヘッダのラベルの一部を、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項17）。
【００５７】
これにより、デジタルデータ信号がMPLS (Multi Protocol Label Switching)のラベル付きパケットを含む場合に、MPLSのLSP (Label Switched Path)に、サブチャネルを対応させることができる。
【００５８】
また、本発明は、前記データフレームが入力された前記デジタルデータ信号の入力インターフェース番号と、前記データフレームが出力される前記デジタルデータストリームの出力インターフェース番号と、入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのVLANタグ又は前記VLANタグの一部と、入力された前記データフレーム内のEthernet(登録商標)フレームのMACアドレス又は前記MACアドレスの一部と、入力された前記データフレーム内のIPパケットのIPアドレス又は前記IPアドレスの一部と、入力された前記データフレーム内のShimヘッダのラベル又は前記Shimヘッダのラベルの一部のうち、少なくとも2つを組み合わせて、前記データフレームの前記属性とする第21のステップを更に有することを特徴とする請求項1から11のいずれかの項に記載のデータ処理方法である（請求項18）。
【００５９】
これにより、サブチャネルの対応する単位を、さらにきめ細かく設定することができる。
【００６０】
また、本発明は、第1のフォーマット変換装置と第2のフォーマット変換装置を備えるデータ処理装置において、前記第1のフォーマット変換装置が、少なくとも１つのデジタルデータ信号を入力するデジタルデータ信号入力手段と、少なくとも１つのデジタルデータストリームを生成する第1のデジタルデータストリーム生成手段と、前記デジタルデータ信号入力手段から入力される前記デジタルデータ信号内のデータフレームを、前記データフレームの属性に従って順番に、前記第1のデジタルデータストリーム生成手段により生成される前記デジタルデータストリーム上に配列するデータフレーム配列手段を有し、前記第2のフォーマット変換装置が、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列が、設定された長さX（Xは正の整数）バイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第1のアイドルデータ付加手段と、前記データフレーム配列手段がデータフレームの配列を行ったデジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第1のマッピング手段と、前記第1のマッピング手段がマッピングした前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブによってマッピングする第2のマッピング手段を有することを特徴とするデータ処理装置である（請求項19）。
【００６１】
これにより、サブチャネルの形成（第1のフォーマット変換装置）と、サブチャネルのバーチャルコンテナヘのマッピング（第2フォーマット変換装置）とを実現することができる。
【００６２】
また、本発明は、前記データフレーム配列手段がデータフレームの配列を行ったデジタルデータストリームの符号化を行うデジタルデータストリーム符号化手段を更に有し、前記整数Xとして、前記デジタルデータストリーム符号化手段が符号化する符号ビット数と前記バイトのビット数との最小公倍数の整数倍を、前記バイトのビット数で除した整数を用いることを特徴とする請求項19に記載のデータ処理装置である（請求項20）。
【００６３】
デジタルデータストリームが符号化されている場合、整数Xを上記のように選ぶことにより、サブチャネルのバイト列の区切りが、符号化されたデジタルデータストリームの符号区切りに一致し、バイト単位で行うSONET/SDHの多重／分割方法（すなわち、バイトインターリーブ／バイトディスインターリーブ）と親和性を持たせることができる。
【００６４】
また、本発明は、前記第2のマッピング手段によりマッピングされる少なくとも1枚のバーチャルコンテナを、前記少なくとも1枚のバーチャルコンテナごとに順番に、X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第3のマッピング手段と、前記第3のマッピング手段によりマッピングされた前記X枚のバーチャルコンテナの各々を、バイトインターリーブによってデジタルデータストリームにマッピングする第4のマッピング手段とを有する第3のフォーマット変換装置を更に備えることを特徴とする請求項19又は20に記載のデータ処理装置である（請求項21）。
【００６５】
これにより、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにマッピングされたデジタルデータストリームを、1つのデジタルデータストリームに一括して復元することができる。
【００６６】
また、本発明は、前記第2のマッピング手段によりマッピングされる少なくとも1枚のバーチャルコンテナを、デジタルデータストリームにマッピングする第3のマッピング手段を有する第3のフォーマット変換装置を、更に備えることを特徴とする請求項19又は20に記載のデータ処理装置である（請求項22）。
【００６７】
これにより、少なくとも1枚のバーチャルコンテナにマッピングされたデジタルデータストリームを、個々にデジタルデータストリームとして復元することができる。
【００６８】
また、本発明は、前記第2のフォーマット変換装置と前記第3のフォーマット変換装置を接続する、少なくとも1つのSONET/SDHスイッチチップを更に有することを特徴とする請求項21又は22に記載のデータ処理装置である（請求項23）。
【００６９】
これにより、スイッチファブリックとしてSONET/SDHスイッチチップを利用して、ルータを構成し、ルータのバックプレーンのインターフェースを、標準化されたSONET/SDHのインターフェースとすることができる。
【００７０】
また、本発明は、前記第2のフォーマット変換装置と前記第3のフォーマット変換装置を接続する、少なくとも1つのSONET/SDH装置を更に有することを特徴とする請求項21又は22に記載のデータ処理装置である（請求項24）。
【００７１】
これにより、サブチャネルがマッピングされたバーチャルコンテナを、SONET/SDH装置で構成されたSONET/SDH網で転送することができる。
【００７２】
また、本発明は、前記少なくとも１つのSONET/SDH装置が、少なくとも１つのSONET/SDHクロスコネクト装置を更に有することを特徴とする請求項24に記載のデータ処理装置である（請求項25）。
【００７３】
これにより、サブチャネルがマッピングされたバーチャルコンテナを、SONET/SDH網内のSONET/SDHクロスコネクトでクロス接続（タイムスロットの入れ替え）することができる。
【００７４】
また、本発明は、前記第2のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームに、少なくとも１つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段と、前記第2のアイドルデータ付加手段がアイドルデータを付加した前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、前記X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第5のマッピング手段とを更に有することを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置である（請求項26）。
【００７５】
これにより、第2のフォーマット変換装置によってサブチャネルのバイト列の長さをXバイトに揃えることができる。また、第1のフォーマット変換装置と、第2のフォーマット変換装置との間で、デジタルデータストリームを、スクランブルをかけた状態で伝達できる。
【００７６】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを含むデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段を更に有し、前記第2のフォーマット変換装置が、前記第2のアイドルデータ付加手段がアイドルデータを付加した前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で、前記X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブによってマッピングする第5のマッピング手段を更に有することを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置である（請求項27）。
【００７７】
これにより、第1のフォーマット変換装置によってサブチャネルのバイト列の長さをXバイトに揃えることができる。また、第1のフォーマット変換装置と、第2のフォーマット変換装置との間で、デジタルデータストリームを、スクランブルをかけた状態で伝達できる。
【００７８】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で生成する第2のデジタルデータストリーム生成手段を更に有し、前記第2のフォーマット変換装置が、前記第2のデジタルデータストリーム生成手段が生成するデジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段を更に有することを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置である（請求項28）。
【００７９】
これにより、第2のフォーマット変換装置によってサブチャネルのバイト列の長さをXバイトに揃えることができる。また、第2のフォーマット変換装置は、デジタルデータストリームのスクランブルを解く手間が省ける。
【００８０】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームを、スクランブルをかけない状態で生成する第2のデジタルデータストリーム生成手段と、
前記第2のデジタルデータストリーム生成手段が生成する前記デジタルデータストリームに、少なくとも1つの前記属性が同一である前記データフレームを包含するデジタルデータ列がXバイトのバイト列になるようにアイドルデータを付加する第2のアイドルデータ付加手段とを更に有することを特徴とする請求項19から25のいずれかの項に記載のデータ処理装置である（請求項29）。
【００８１】
これにより、第1のフォーマット変換装置によってサブチャネルのバイト列の長さをXバイトに揃えることができる。また、第2のフォーマット変換装置は、デジタルデータストリームのスクランブルを解く手間が省ける。
【００８２】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータストリームに同期信号を挿入する同期信号挿入手段を更に有し、前記第2のフォーマット変換装置が、前記同期信号を抽出する同期信号抽出手段を更に有することを特徴とする請求項19から29のいずれかの項に記載のデータ処理装置である（請求項30）。
【００８３】
これにより、第2のフォーマット変換装置は、同期信号を検出することで、サブチャネルの区切りを認識し、その先頭のバイトを容易に検出できる。「同期信号」には、デジタルデータストリームにシリアルビット列として発生し得ない任意のビットパターンを用いればよい。また、ここで「同期信号を抽出する」とは、「同期信号を検出して同期を確立し、しかるのちに該同期信号を抜き去る」ことを指している。
【００８４】
また、本発明は、前記同期信号挿入手段が、前記デジタルデータストリームに、前記データフレームの前記属性ごとに、前記同期信号を挿入することを特徴とする請求項30に記載のデータ処理装置である（請求項31）。
【００８５】
これにより、第2のフォーマット変換装置は、デジタルデータストリーム内の、サブチャネル毎に同期をとることができる。
【００８６】
また、本発明は、前記同期信号挿入手段が、前記デジタルデータストリームに、前記データフレームの前記属性の一巡ごとに、前記同期信号を挿入することを特徴とする請求項30に記載のデータ処理装置である（請求項32）。
【００８７】
これにより、第2のフォーマット変換装置は、デジタルデータストリーム内の、サブチャネル群毎に同期をとることができる。
【００８８】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータ信号入力手段から入力された前記デジタルデータ信号内の前記データフレームを、前記データフレームの前記属性毎に格納するFIFOキューを更に有することを特徴とする請求項19から32のいずれかの項に記載のデータ処理装置である（請求項33）。
【００８９】
これにより、サブチャネルの形成を、シーケンシャルな処理で行う際に、処理が間に合わずフレームが廃棄されることを抑えることができる。
【００９０】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記FIFOキューの、深さ及び入出力速度を、前記属性毎に設定するFIFOキュー設定手段を更に有することを特徴とする請求項33に記載のデータ処理装置である（請求項34）。
【００９１】
これにより、サブチャネルの帯域に関する条件を設定でき、かつ、それぞれのサブチャネルを別々に制御することができる。
【００９２】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータ信号入力手段から入力された前記デジタルデータ信号内の前記データフレームのうち、非優先データフレームを検出する非優先データフレーム検出手段と、前記非優先データフレームについては前記FIFOキューに格納せずに廃棄する非優先データフレーム廃棄手段とを更に有することを特徴とする請求項33又は34に記載のデータ処理装置である（請求項35）。
【００９３】
これにより、1つのサブチャネル内でのフレームの優先制御を行うとができる。
【００９４】
また、本発明は、前記第1のフォーマット変換装置が、前記デジタルデータ信号入力手段から入力された前記デジタルデータ信号内の前記データフレームのうち、非優先データフレームを検出する非優先データフレーム検出手段と、前記非優先データフレームについては前記FIFOキューから出力して直ちに廃棄する非優先データフレーム廃棄手段とを更に有することを特徴とする請求項33又は34に記載のデータ処理装置である（請求項36）。
【００９５】
これにより、同じく、1つのサブチャネル内でのフレームの優先制御を行うことができる。
【００９６】
また、本発明は、前記非優先データフレーム検出手段が、前記データフレーム内のIPパケットのIPヘッダ又はShimヘッダに搭載された情報から、前記非優先データフレームを識別する非優先データフレーム識別手段を更に有することを特徴とする請求項35又は36に記載のデータ処理装置である（請求項37）。
【００９７】
これにより、サブチャネル内でのフレームの優先制御を、IPレイヤあるいはMPLSレイヤにおける優先度を参照して行うことができる。
【発明の効果】
【００９８】
上記のように構成された本発明のデータ処理方法およびデータ処理装置によれば、10ギガビットEthernet(登録商標)のような、シリアルなデジタルデータストリーム上に、Xバイトごとに順番に仮想的なサブチャネルが形成され、これを（スクランブルが解かれた状態で）X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブでマッピングし、さらに少なくとも1枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブでマッピングすることにより、いったんX枚のバーチャルコンテナに分散したサブチャネルの各バイトを、少なくとも1枚のバーチャルコンテナに集中してマッピングできるので、サブチャネルをSONET/SDHのトリビュタリにカットスルー（シーケンシャルな処理でのマッピング）するという、顕著な作用効果を奏する。
【００９９】
ここで、サブチャネルには、バーチャルコンテナの帯域に合わせて、約50Mb/sおよびその整数倍（VC-3-Nv）、約150Mb/sおよびその整数倍（VC-4-Nv）といったように、フレキシブルなグラニュラリティを持たせることができる。
【０１００】
なお、SONET/SDHスイッチチップを備えた構成としたときには、ルータ等のパケット交換を行うネットワーク装置の、ラインカード間のインターフェースに相当する部分を、SONET/SDHのトリビュタリを介して接続することができる。この装置は、デジタルデータストリームに含まれるパケットの宛先ごとに、SONET/SDHのトリビュタリの接続先を設定することによって、パケットスイッチと同等の機能を実現する。すなわち、ルータにおけるバックプレーンのインターフェースを、独自なフォーマットを一切含まない、標準化されたインターフェースとすることができる。
【０１０１】
また、SONET/SDH伝送装置を備えた構成としたときには、SONET/SDH伝送装置によって構成されるSONET/SDHネットワーク上で、サブチャネルをマッピングしたバーチャルコンテナを転送することができる。すなわち、Ethernet(登録商標)のようなパケットベースのトラフィックを、フレキシブルなグラニュラリティで、SONET/SDH網で転送することができる。
また、SONET/SDHクロスコネクトを備えた構成としたときには、サブチャネルをマッピングしたバーチャルコンテナを、SONET/SDHクロスコネクトでクロス接続（タイムスロットの入れ替え）することができる。すなわち、フレキシブルなグラニュラリティを持つパケットベースのトラフィックを、SONET/SDHネットワーク上で転送しつつ、SONET/SDHネットワーク上での経路を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０２】
本発明を実施するための最良の形態について、以下に図1から7を参照して説明する。
【０１０３】
図1は、本発明の実施形態によるデータ処理方法（マッピング）の概念を示したものである。
【０１０４】
デジタルデータ信号110により、データフレームが入力される。この例では、これらのデータフレームは、311、321、341、331、332、322の順で入力されてきている。これらのデータフレームの間の隙間は、デジタルデータ信号110が、たとえば10ギガビットEthernet(登録商標)の場合には、インターフレームギャップ（図示せず）で埋め尽くされている。
ここではデータフレーム311と、データフレーム321と、データフレーム331と、データフレーム341は、それぞれ異なる属性に属するデータフレームである。また、データフレーム322はデータフレーム321と同じ属性に属するデータフレームであり、データフレーム332はデータフレーム331と同じ属性に属するデータフレームである。
【０１０５】
これらのデータフレームが、デジタルデータデータストリーム120上に、属性ごとに順番に配列され、サブチャネル211、212、213、214が形成される。すなわち、サブチャネルは、デジタルデータストリーム120上に、時分割で形成される。したがって、サブチャネルの数をnとすると、各サブチャネルが、バイト列として、デジタルデータストリーム上に、n個ごとに繰り返し現われる。
サブチャネル211にデータフレーム311、サブチャネル212にデータフレーム321および322、サブチャネル213にデータフレーム331および332、サブチャネル214にデータフレーム341が、それぞれ包含されている。またここで、各サブチャネルのデジタルデータ列は、長さが、ある設定されたX（Xは正の整数）バイトのバイト列になるようにアイドルデータ（図示せず）が付加される。
【０１０６】
次に、各サブチャネルは、バーチャルコンテナにマッピングされる。サブチャネル211はバーチャルコンテナ411に、サブチャネル212はバーチャルコンテナ412に、サブチャネル213はバーチャルコンテナ413に、サブチャネル214はバーチャルコンテナ414に、それぞれマッピングされる。このとき、デジタルデータストリーム120は、スクランブルをかけない状態で、各バーチャルコンテナにマッピングされる。
【０１０７】
図2は、本発明の実施形態によるデータ処理方法（デマッピング）の概念を示す図である。
【０１０８】
サブチャネルがマッピングされた各バーチャルコンテナは、デジタルデータストリーム130にデマッピングされる。デジタルデータストリーム130上には、それぞれバーチャルコンテナ411、412、413、414に対応する、サブチャネル211、212、213、214が、（長さがXバイトの）バイト列として復元される。
サブチャネル211にはデータフレーム311、サブチャネル212にはデータフレーム321および322、サブチャネル213にはデータフレーム331および332、サブチャネル214にはデータフレーム341がそれぞれ包含され、アイドルデータが適宜含まれた形で復元される。
【０１０９】
図3は、本発明の実施形態によるデータ処理方法（VC毎のデマッピング）の概念を示す図である。
【０１１０】
サブチャネルがマッピングされた各バーチャルコンテナ411、412、413、414は、それぞれデジタルデータストリーム131、132、133、134にデマッピングされる。デジタルデータストリーム131上には、バーチャルコンテナ411に対応する、サブチャネル211が（長さがXバイトの）バイト列として、データフレーム311が包含される形で復元される。
デジタルデータストリーム132上には、バーチャルコンテナ412に対応する、サブチャネル212が（長さがＸバイトの）バイト列として、データフレーム321および322が包含される形で復元される。
デジタルデータストリーム133上には、バーチャルコンテナ413に対応する、サブチャネル213が（長さがXバイトの）バイト列として、データフレーム331および332が包含される形で復元される。
デジタルデータストリーム134上には、バーチャルコンテナ414に対応する、サブチャネル214が（長さがXバイトの）バイト列として、データフレーム341が包含される形で復元される。
この場合、各サブチャネルが、それぞれのデジタルデータストリームとして、適宜アイドルデータが含まれた形で復元される。
【０１１１】
図4は、本発明の実施形態によるサブチャネルが形成されたデジタルデータストリームから、（仮想連結）バーチャルコンテナヘの、バイトディスインターリーブ／バイトインターリーブによるマッピングを、詳細に示したものである。
【０１１２】
デジタルデータストリーム120上に、サブチャネルのバイト列211、212、213、214が配列している。これらのバイト列の長さは、それぞれＸバイトになっている。サブチャネルが形成されたデジタルデータストリーム120は、コンテナ420にバイト列としてマップされ、Ｘ枚のバーチャルコンテナ430-1、430-2、…、430-Xにバイトディスインターリーブでマッピングされる。
このとき、デジタルデータストリーム120は、スクランブルを解かれた状態でマッピングされる。これにより、サブチャネル211、212、213、214のバイト列は、Ｘ枚のバーチャルコンテナ430-1〜Xに、1バイトずつ分散する。
【０１１３】
続いて、バーチャルコンテナ430-1〜Xは、さらにコンテナ441、442、…（以降は図示せず）に、バイトインターリーブでマッピングされる。これにより、X枚のバーチャルコンテナ430-1〜Xに分散されたサブチャネル211、212、…のバイト列は、それぞれ、コンテナ441、442、…に集中してマッピングされる。
コンテナ441、442、…はそれぞれ、（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、…に対応し、それらの（仮想連結）バーチャルコンテナを構成するバーチャルコンテナ群にマッピングされる。したがって、サブチャネル211、212、…は、それぞれ（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、…に、シーケンシャルな処理で（すなわちカットスルーで）マッピングされる。
なお、lOGbEサブチャネル213、214の扱いについては、ここでは図示していないが、サブチャネル211、212と同様である。また、ここでは、バーチャルコンテナ411、412、…は、仮想連結バーチャルコンテナでも、バーチャルコンテナでもよい。
【０１１４】
また、デジタルデータストリーム120からバーチャルコンテナ430-1〜Xにマッピングする際に、コンテナ420を経由する手順は、シーケンシャルに実現すればよい。したがって、コンテナ420は、実際にC-4-Xcに相当する容量のバッファを用意しておかなくてもよい。コンテナ441、442、…についても同様である。
【０１１５】
図5は、本発明の実施形態によるサブチャネルがマップされた（仮想連結）バーチャルコンテナからデジタルデータストリームヘの、バイトインターリーブ／バイトディスインターリーブによる、デマッピングの詳細を示している。
【０１１６】
（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、…（以降図示せず）は、サブチャネル211、212、…がそれぞれマッピングされている。（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、…は、それぞれコンテナ451、452、…に、各（仮想連結）バーチャルコンテナを構成するバーチャルコンテナ群からマッピングされる。
コンテナ451、452、…からさらに、コンテナごとに順番に、X枚のバーチャルコンテナ460-1、460-2、…、460-Xにバイトインターリーブでマッピングされる。これにより、サブチャネル211、212、…のバイト列は、X枚のバーチャルコンテナ460-1〜Xに分散される。なお、サブチャネル213、214の扱いについては、ここでは図示していないが、サブチャネル211、212と同様である。
【０１１７】
続いて、バーチャルコンテナ460-1〜Xは、さらにコンテナ470に、バイトインターリーブでマッピングされる。これにより、X枚のバーチャルコンテナ460-1〜Xに分散されたサブチャネル211、212、213、214のバイト列は、コンテナ470に集中して、Xバイトのバイト列としてマッピングされる。
コンテナ470は、デジタルデータストリーム130にマッピングされる。デジタルデータストリーム130上には、Xバイトのバイト列211、212、213、214が、バイト列として復元される。
【０１１８】
なお、バーチャルコンテナ460-1〜Xからデジタルデータストリーム130にデマッピングする際に、コンテナ470を経由する手順は、シーケンシャルに実現すればよい。したがって、コンテナ470は、実際にC-4-Xcに相当する容量のバッファを用意しておかなくてもよい。また、コンテナ451、452、…についても同様である。
【０１１９】
以上のように、デジタルデータストリーム上に、サブチャネルを、Xバイトのバイト列として形成する。続いて、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームを、（スクランブルが解かれた状態で）X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブでマッピングし、さらに（仮想連結）バーチャルコンテナにバイトインターリーブでマッピングする。
これによって、サブチャネルを（仮想連結）バーチャルコンテナにマッピングする。さらに、これらの（仮想連結）バーチャルコンテナからX枚のバーチャルコンテナにバイトインターリーブでマッピングし、さらにデジタルデータストリームにバイトディスインターリーブでマッピングする。これによって、サブチャネルを（仮想連結）バーチャルコンテナからデマッピングする。以上により、サブチャネルをSONET/SDHのトリビュタリにカットスルー（シーケンシャルな処理）で対応させることが可能となる。
【０１２０】
図6は、本発明の実施形態によるサブチャネルがマップされた（仮想連結）バーチャルコンテナ毎の、デジタルデータストリームヘのバイトインターリーブ／バイトディスインターリーブによるデマッピングの詳細を示している。
【０１２１】
（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、…（以降図示せず）は、サブチャネル211、212、…がそれぞれマッピングされている。（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、…は、それぞれコンテナ451、452、…に、各（仮想連結）バーチャルコンテナを構成するバーチャルコンテナ群からマッピングされる。
コンテナ451、452、…から、それぞれデジタルデータストリーム131、132にデマッピングされる。デジタルデータストリーム131上にはサブチャネル211のバイト列が、デジタルデータストリーム132上にはサブチャネル212のバイト列が、それぞれ復元される。
【０１２２】
以上のように、サブチャネルデジタルデータストリームにデマッピングする側では、それぞれのサブチャネルに対応するバーチャルコンテナを個別にデジタルデータストリームにマッピングすることで、もとのサブチャネルのデータフレームを復元することができる。
復元されたデジタルデータストリームは、アイドルデータを適宜付加されているだけであり、もとのデジタルデータストリームとは完全な互換性が保たれている。したがって、デマッピングする側では、バイトディスインターリーブ／バイトインターリーブの処理は不要となり、これによって単方向のデータ伝送や、それを拡張したマルチキャスト転送などへの応用展開が可能になる。
【０１２３】
図7は、本発明の実施形態による符号化とバイト多重との整合の原理、すなわちサブチャネルのバイト列の長さ調整について、10ギガビットEthernet(登録商標)を例に示している。
【０１２４】
10ギガビットEthernet(登録商標)の場合、64B/66B符号を採用している。したがって整数Xは、符号のビット数66と、通信分野におけるバイト（＝オクテット）のビット数8との最小公倍数264の整数倍を、バイトのビット数8で除したものであり、33の倍数ということになる。
【０１２５】
図7には、デジタルデータ信号110の、データフレーム311の（前後を含む）部分を拡大して示している。ここでは、デジタルデータ信号110は10ギガビットEthernet(登録商標)信号、またデータフレーム311はEthernet(登録商標)フレームであるとする。
また、（10ギガビットEthernet(登録商標)の）デジタルデータ信号110は、64B/66B符号の64Bペイロードのスクランブルを解いた状態で示している。（10ギガビットEthernet(登録商標)の）デジタルデータ信号110には、64B/66B符号が、64B/66B符号630-1、630-2から630-pまで、p個含まれている。それぞれの64B/66B符号は、2ビットヘッダ631-1、631-2、…、631-pと、64Bペイロード632-1、632-2、…、632-pからなっている。
(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311は、これらp個の64B/66B符号に包含されており、64B/66B符号630-1の64Bペイロード632-1には(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311の先頭部分（/s/で示される）が含まれ、64B/66B符号630-pの64Bペイロード632-pには(Ethernet(登録商標)の）フレーム311の終端部分（/t/で示される）が含まれ、これらの間のその他の64Bペイロードにはデータ（/d/で示される）が含まれている。
なおここで、64B/66B符号630-1および630-pは、制御カラムとデータカラムが混在するコントロールブロックであるので、64Bペイロード632-1および632-pは、実際には8ビットのブロックタイプフィールド（制御カラムとデータカラムの組み合わせを示す）と、56ビットのデータフィールドから構成される。また、64B/66B符号630-2は、すべてデータからなるデータブロックであり、64Bペイロード632-2は、8ビットのデータバイト8個からなる。
【０１２６】
（10ギガビットEthernet(登録商標)の）デジタルデータ信号110は、XGMII(10 Gigabit Media Independent Interface)では、2ビットヘッダを取り除いて4つのレーンに分け、カラム列601のよう表記される。カラム列601は、2カラムのカラムブロック610-1、610-2、…、610-pからなる。2カラムブロック610-1、610-2、…、610-pは、それぞれ、64B/66B符号630-1、630-2、…、630-pに対応している。
【０１２７】
カラム列601に、アイドルカラム（すべて/i/のカラム）を付加し、カラム列602とする。このとき、カラム列602を、列の長さが(X×8)÷66×2列になるようにすると、これを64B/66B符号に展開したとき、全体がちょうどXバイトになる。この例では、カラム列の先頭にあったアイドルカラムは取り除き、カラム列の末尾にアイドルカラムを追加している。これにより、カラム列602は、2カラムブロック620-1、620-2、…、620-qの、q個の2カラムブロックからなるカラム列となる。このとき、整数pおよびqには、p≦qの関係が成り立つ。
【０１２８】
このq個の2カラムブロック620-1、620-2、…、620-qからなるカラム列は、（10ギガビットEthernet(登録商標)の）デジタルデータストリーム120 (Ethernet(登録商標)フレームは属性ごとに配列されている）上では、64B/66B符号640-1、640-2、…、640-qとなる。ここでは、64B/66B符号の64Bペイロードのスクランブルを解いた状態で示している。64B/66B符号640-1、640-2、…、640-qは、それぞれ、2ビットヘッダ641-1、641-2、…、641-qを加えた、64Bペイロード642-1、642-2、…、642-qからなる。
64B/66B符号640-1、640-2、…、640-qは、(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311を包含し、かつすべてを合わせた長さがXバイトになる。ここで、整数Ｘは33の倍数である。これにより、1つのサブチャネルに相当するこのXバイト、すなわちサブチャネル区切りを、バイト区切りと符号区切りに一致させることができる。
なおここで、64B/66B符号640-1および640-qは、制御カラムとデータカラムが混在するコントロールブロックであるので、64Bペイロード642-1および642-qは、実際には8ビットのブロックタイプフィールド（制御カラムとデータカラムの組み合わせを示す）と、56ビットのデータフィールドから構成される。また、64B/66B符号640-2は、すべてデータからなるデータブロックであり、64Bペイロード642-2は、8ビットのデータバイト8個からなる。
【０１２９】
なお、ここでは、もっぱら10ギガビットEthernet(登録商標)などようなデジタルデータストリームおよびSONET/SDHにおける伝送の片方向に着目して説明しているが、10ギガビットEthernet(登録商標)およびSONET/SDHはもともと双方向伝送であり、逆の方向での動作も同様のものであることは言うまでもなく、以降の説明においても同様である。
【０１３０】
図8は、本発明の実施形態によるデータ処理装置（マッピング）の構成の基本的な例を示す概念図である。データ処理装置501に入力されたデジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510によって、デジタルデータストリーム120上に、固定長（Xバイト）のバイト列として、属性ごとに順番に配置され、サブチャネル211、212、213、214が形成される。
デジタルデータストリーム120上に形成されたサブチャネル211、212、213、214のバイト列は、スクランブルを解かれた状態で、第2のフォーマット変換装置520によって、（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、413、414にマッピングされる。これらの（仮想連結）バーチャルコンテナは、トリビュタリとして、SONET/SDHリンク401を構成している。
【０１３１】
図9は、本発明の実施形態によるデータ処理装置（デマッピング）の構成の基本的な例を示す概念図である。（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、413、414は、データ処理装置502の第3のフォーマット変換装置530によって、デジタルデータストリーム130にデマッピングされる。
デジタルデータストリーム130上には、サブチャネル211、212、213、214がXバイトのバイト列として復元され、データフレーム311、321、322、331、332、341が、それらのバイト列に包含される形で復元される。
【０１３２】
図10は、本発明の実施形態によるデータ処理装置（VC毎のデマッピング）の構成の基本的な例を示す概念図である。（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、413、414は、それぞれデータ処理装置502の第3のフォーマット変換装置5301、5302、5303、5304によって、デジタルデータストリーム131、132、133、134にデマッピングされる。
デジタルデータストリーム131上には、サブチャネル211がXバイトのバイト列の連続として復元され、データフレーム311が、それらのバイト列に包含される形で復元される。
デジタルデータストリーム132上には、サブチャネル212がXバイトのバイト列の連続として復元され、データフレーム321および322が、それらのバイト列に包含される形で復元される。
デジタルデータストリーム133上には、サブチャネル213がXバイトのバイト列の連続として復元され、データフレーム331および332が、それらのバイト列に包含される形で復元される。
デジタルデータストリーム134上には、サブチャネル214がXバイトのバイト列の連続として復元され、データフレーム341が、それらのバイト列に包含される形で復元される。
【０１３３】
各サブチャネルのバイト列の長さXは、デジタルデータストリームが符合化されたものである場合には、符号ビット数とバイトのビット数との最小公倍数の整数倍を、バイトのビット数で除した整数とすることにより、符号化と（SONET/SDHの）バイト多重と親和性を持たせることができる。
また、バイト列の長さXは、実用的な長さのデータフレーム（可変長）を、少なくとも1つ包含するのに十分な大きさである必要がある。例えば、64B/66B符号を採用している10ギガビットEthernet(登録商標)の場合には、1518などが好適である。また、SONET/SDHリンクは、10Gb/sまたはそれ以上の帯域を有することが望ましく、OC-192/STM-64 (約lOGb/s)やOC-768/STM-256（約40Gb/s)などが好適である。また、仮想連結バーチャルコンテナを利用する場合には、帯域のより小さい複数のSONET/SDHリンクを用いて、逆多重(inverse-MUX)することも可能である。
【０１３４】
図11は、本発明の実施形態によるサブチャネルを構成する際に、データフレームを配置するデジタルデータストリームを、データフレームの属性によって選択する例を示している。データ処理装置501に入力されたデジタルデータ信号111上のデータフレーム311、331、321と、デジタルデータ信号112上のデータフレーム322、341、332は、第1のフォーマット変換装置510によって、デジタルデータストリーム121および122上に配置される。
ここで、データフレームを配置するデジタルデータストリームは、各データフレームの属性にしたがって選択される。すなわち、データフレーム311は、サブチャネル211のバイト列に包含される形で、デジタルデータストリーム121上に配置される。
一方、データフレーム321および322は、サブチャネル212のバイト列に包含される形で、デジタルデータストリーム122上に配置される。
また、データフレーム331および332は、サブチャネル213のバイト列に包含される形でデジタルデータストリーム121上に、データフレーム341はサブチャネル214のバイト列に包含される形でデジタルデータストリーム122上に配置される。
さらに、サブチャネル211、213は、第2のフォーマット変換装置521によって、それぞれ（仮想連結）バーチャルコンテナ411、413にマッピングされる。また、サブチャネル212、214は、第2のフォーマット変換装置522によって、それぞれ（仮想連結）バーチャルコンテナ412、414にマッピングされる。
（仮想連結）バーチャルコンテナ411および413は、トリビュタリとしてSONET/SDHリンク402を構成し、（仮想連結）バーチャルコンテナ412および414は、トリュタリとしてSONET/SDHリンク403を構成している。
【０１３５】
ここで、異なるデジタルデータストリームに形成されるサブチャネルの数は異なっていてもよい。また、異なるデジタルデータストリームに形成されるサブチャネルのバイト列の長さが異なっていてもよい。
【０１３６】
図12は、本発明の実施形態によるSONET/SDHスイッチチップを含む場合の装置構成例を示している。
データフレーム311、321、322、331、332、341を、サブチャネル211、212、213、214として、（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、413、414にマッピングするまでの手順は、図11の場合と同じである。
（仮想連結）バーチャルコンテナ411と413、412と414は、それぞれSONET/SDHリンク402、403のトリビュタリとして、SONET/SDHスイッチチップ550を介して、各データフレームの宛先ポートに繋がる（仮想連結）バーチャルコンテナに接続される。ここでは、（仮想連結）バーチャルコンテナ411は（仮想連結）バーチャルコンテナ416に、（仮想連結）バーチャルコンテナ413は（仮想連結）バーチャルコンテナ418に、（仮想連結）バーチャルコンテナ412は（仮想連結）バーチャルコンテナ415に、（仮想連結）バーチャルコンテナ414は（仮想連結）バーチャルコンテナ417に、接続されている。
（仮想連結）バーチャルコンテナ415と416、417と418は、それぞれトリビュタリとしてSONET/SDHリンク404、405を構成している。（仮想連結）バーチャルコンテナ415、416は、データ処理装置502の第3のフォーマット変換装置531によって、デジタルデータストリーム131上にデマッピングされ、サブチャネル211、212として復元される。また、（仮想連結）バーチャルコンテナ417、418は、データ処理装置502の第3のフォーマット変換装置532によって、デジタルデータストリーム132上にデマッピングされ、サブチャネル213、214として復元される。
【０１３７】
上記のデータ処理装置501、502の構成は、機能ブロックとして表現されており、実際に装置を構成する場合には、これらの機能は、デバイス上にどのように配備されてもよい。データ処理装置501、502、およびSONET/SDHスイッチチップ550を連携させて、ルータ等のパケット交換処理装置と同等の機能を実現することができる。
データ処理装置501、502、およびSONET/SDHスイッチチップ550を含めた装置を、一般的なルータのような、シャーシベースのフォームファクターで構成することもできる。その場合、バックプレーンのインターフェースは、標準化されたSONET/SDHのインターフェースとなる。したがって、本発明の実施形態による構成のデータ処理装置は、バックプレーンの物理速度の上昇などにも容易に追随することができる。
【０１３８】
図13は、本発明の実施形態によるSONET/SDH装置を含む場合の装置構成例を示している。データフレーム311、321、322、331、332、341を、サブチャネル211、212、213、214として、（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、413、414にマッピングするまでの手順は、図12の場合と同じである。
（仮想連結）バーチャルコンテナ411と413、412と414は、それぞれSONET/SDHリンク402、403のトリビュタリとして、SONET/SDH装置551、552を介して転送される。しかる後に、（仮想連結）バーチャルコンテナ411、413は、データ処理装置502の第3のフォーマット変換装置531によって、デジタルデータストリーム131上にデマッピングされ、サブチャネル211、213として復元される。
また、（仮想連結）バーチャルコンテナ412、414は、データ処理装置502の第3のフォーマット変換装置532によって、デジタルデータストリーム132上にデマッピングされ、サブチャネル212、214として復元される。
【０１３９】
上記のSONET/SDH装置間には、任意の数のSONET/SDH装置を介していてもよく、サブチャネルは、それらのSONET/SDH装置からなるSONET/SDHネットワーク上で転送される。
【０１４０】
図14は、本発明の実施形態によるSONET/SDHクロスコネクトを含む場合の装置構成例を示している。
データフレーム311、321、322、331、332、341を、サブチャネル211、212、213、214として、（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、413、414にマッピングするまでの手順は、図12と同じである。（仮想連結）バーチャルコンテナ411と413、412と414は、それぞれSONET/SDHリンク402、403のトリビュタリとして、SONET/SDHクロスコネクト553、554を介して転送される。
また同時に、SONET/SDHクロスコネクト553、554によってクロス接続されて、方路の切り替えを施される。すなわち、（仮想連結）バーチャルコンテナ411と412はSONET/SDHリンク404のトリビュタリ、（仮想連結）バーチャルコンテナ413と414はSONET/SDHリンク405のトリビュタリとなる。
しかる後に、（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412は、データ処理装置502の第3のフォーマット変換装置531によって、デジタルデータストリーム131上にデマッピングされ、サブチャネル211、212として復元される。また、（仮想連結）バーチャルコンテナ413、414は、データ処理装置502の第3のフォーマット変換装置532によって、デジタルデータストリーム132上にデマッピングされ、サブチャネル213、214として復元される。
【０１４１】
上記のSONET/SDHクロスコネクト間には、任意の数のSONET/SDH装置（SONET/SDHクロスコネクトを含む）を介していてもよく、サブチャネルは、それらのSONET/SDH装置からなるSONET/SDHネットワーク上で転送およびクロス接続される。その際、SONET/SDHネットワーク内のSONET/SDHクロスコネクトにはシグナリング手段を配し、クロス接続の設定制御は、RSVP-TEのGMPLS拡張などのプロトコルを用いたシグナリングによって行うのが好適である。
【０１４２】
図15は、本発明の実施形態によるサブチャネル毎の同期信号を用いた場合の、バイト列長さ調整に関する動作を示している。デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム121上に、属性ごとに順番に配置される。それとともに、同期信号を挿入する手段561によって、サブチャネル毎に同期信号711、712、713、714が挿入される。
第2のフォーマット変換装置520は、同期信号を抽出する手段562で、デジタルデータストリーム121から同期信号711、712、713、714を検出することにより、サブチャネルの区切りを認識し、同期信号711、712、713、714を削除して、デジタルデータストリーム122上に各サブチャネル211、212、213、214を、Xバイトのバイト列として形成する。
【０１４３】
図16は、本発明の実施形態によるサブチャネル毎およびサブチャネル群毎の同期信号を用いた場合の、バイト列長さ調整およびマッピング先頭バイト検出に関する動作を示している。
デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム121上に、属性ごとに順番に配置される。それとともに、同期信号を挿入する手段561によって、サブチャネル毎に同期信号711、712、713、714および721が挿入される。第2のフォーマット変換装置520は、同期信号を抽出する手段562で、デジタルデータストリーム121から同期信号711、712、713、714を検出することにより、サブチャネルの区切りを認識し、同期信号711、712、713、714を削除して、デジタルデータストリーム122上に各サブチャネル211、212、213、214を、Xバイトのバイト列として形成する。
第2のフォーマット変換装置520はまた、同期信号を抽出する手段562で、デジタルデータストリーム121から同期信号721を検出することにより、サブチャネル群を（仮想連結）バーチャルコンテナ群にマッピングする際の、先頭バイトを認識する。
【０１４４】
図17は、本発明の実施形態によるサブチャネル毎の同期信号を用いた場合の、マッピング先頭バイト検出に関する動作を示している。
デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム121上に、Xバイトのバイト列として、属性ごとに順番に配置される。それとともに、同期信号を挿入する手段561によって、サブチャネル毎に同期信号711、712、713、714が挿入される。
第2のフォーマット変換装置520は、同期信号を抽出する手段562で、デジタルデータストリーム121から同期信号711、712、713、714を検出することにより、各サブチャネルを（仮想連結）バーチャルコンテナにマッピングする際の、先頭バイトを認識する。
【０１４５】
図18は、本発明の実施形態によるサブチャネル群毎の同期信号を用いた場合の、マッピング先頭バイト検出に関する動作を示している。
デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム121上に、Xバイトのバイト列として、属性ごとに順番に配置される。それとともに、同期信号を挿入する手段561によって、サブチャネル群毎に同期信号721が挿入される。
第２のフォーマット変換装置520は、同期信号を抽出する手段562で、デジタルデータストリーム121から同期信号721を検出することにより、サブチャネル群を（仮想連結）バーチャルコンテナ群にマッピングする際の、先頭バイトを認識する。
【０１４６】
同期信号としては、デジタルデータストリームにはシリアルビット列として発生しないビットパターンを用いる。例えば、デジタルデータストリームが10ギガビットEthernet(登録商標)の場合は、64B/66B符号の、7ビット表現の制御コードのうち、10ギガビットEthernet(登録商標)規格では未使用の、予約されているパターン（「0101101」、「0110011」など）を用いることができる。その他にも、独自に定義した任意の長さのビットパターンを用いてもよい。以上は、他の場合の同期信号についても同じである。
【０１４７】
また、サブチャネル毎の同期信号と、サブチャネル群毎の同期信号の両方を同時に使用する場合は、両者には異なるビットパターンを用いる必要がある。その際、先頭のサブチャネルに関しては、サブチャネル区切りの検出はサブチャネル群毎の同期信号によって行えるので、サブチャネル群毎の同期信号は省略してもよい。
【０１４８】
図19は、本発明の実施形態による装置構成例のうち、サブチャネルのバイト列の長さ調整を第2のフォーマット変換装置で行い、第1のフォーマット変換装置と第2のフォーマット変換装置の間の、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、スクランブルされた状態で転送される場合の動作を示している。
デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム121上に、属性ごとに順番に、データフレーム311、321、322、331、332、341の順に配置される。デジタルデータストリーム121は、スクランブルされたデジタルデータストリーム122として、第1のフォーマット変換装置510から第2のフォーマット変換装置520へ転送される。ここで、デジタルデータストリーム122をスクランブルおよびデスクランブルする手段は図示していない。
第2のフォーマット変換装置520は、アイドルデータを付加する手段571により、各サブチャネルのバイト列の長さを調整し、デジタルデータストリーム123上にサブチャネル211、212、213、214をXバイトのバイト列として形成する。第2のフォーマット変換装置520はまた、デスクランブル機能572により、デジタルデータストリーム123の、スクランブルを解いた状態として、（仮想連結）バーチャルコンテナにマッピングする。
【０１４９】
図20は、本発明の実施形態による装置構成例のうち、サブチャネルのバイト列の長さ調整を第1のフォーマット変換装置で行い、第1のフォーマット変換装置と第2のフォーマット変換装置の間の、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、スクランブルされた状態で転送する場合の動作を示している。
デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム121上に、属性ごとに順番に、データフレーム311、321、322、331、332、341の順に配置するとともに、アイドルデータを付加する手段571により、各サブチャネルのバイト列の長さを調整し、デジタルデータストリーム121上にサブチャネル211、212、213、214をXバイトのバイト列として形成する。
デジタルデータストリーム121は、スクランブルされたデジタルデータストリーム122として、第1のフォーマット変換装置510から第2のフォーマット変換装置520へ転送される。ここで、デジタルデータストリーム122をスクランブルおよびデスクランブルする手段は図示していない。
第2のフォーマット変換装置520は、デスクランブル機能572により、デジタルデータストリーム123の、スクランブルを解いた状態として、（仮想連結）バーチャルコンテナにマッピングする。
【０１５０】
上記の2つの例では、データ処理装置内のデジタルデータストリームがスクランブルされており、信号のDCバランスが保たれているので、光信号インターフェースを用いて転送するのに適した構成といえる。光信号インターフェースとして、たとえばOIF (Optical Internetworking Forum)でIA (Implementation Agreement)化されている、VSR (Very Short Reach)を用いることができる。また、XAUIに準拠した各種の光トランシーバ（XENPAK、XPAK、X2）を用いることもできる。
【０１５１】
図21は、本発明の実施形態による装置構成例のうち、サブチャネルのバイト列の長さ調整を第2のフォーマット変換装置で行い、第1のフォーマット変換装置と第2のフォーマット変換装置の間の、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、デスクランブルされた状態で転送する場合の動作を示している。
デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム121上に、属性ごとに順番に、データフレーム311、321、322、331、332、341の順に配置される。デジタルデータストリーム121は、デスクランブル機能572によりデスクランブルされた状態とされ、第1のフォーマット変換装置510から第2のフォーマット変換装置520へ転送される。
第2のフォーマット変換装置520は、アイドルデータを付加する手段571により、各サブチャネルのバイト列の長さを調整し、デジタルデータストリーム122上に、サブチャネル211、212、213、214をXバイトのバイト列として形成するとともに、デジタルデータストリーム122を、スクランブルを解いた状態で、（仮想連結）バーチャルコンテナにマッピングする。
【０１５２】
図22は、本発明の実施形態による装置構成例のうち、サブチャネルのバイト列の長さ調整を第1のフォーマット変換装置で行い、第1のフォーマット変換装置と第2のフォーマット変換装置の間の、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、デスクランブルされた状態で転送する場合の動作を示している。
デジタルデータ信号110上のデータフレーム311、321、341、331、332、322は、第1のフォーマット変換装置510により、デジタルデータストリーム120上に、属性ごとに順番に、データフレーム311、321、322、331、332、341の順に配置するとともに、アイドルデータを付加する手段571により、各サブチャネルのバイト列の長さを調整し、デジタルデータストリーム121上にサブチャネル211、212、213、214をXバイトのバイト列として形成する。
デジタルデータストリーム121は、デスクランブル機能572によりデスクランブルされた状態とされ、第1のフォーマット変換装置510から第2のフォーマット変換装置520へ転送される。第2のフォーマット変換装置520は、デジタルデータストリーム120を、スクランブルを解いた状態として、（仮想連結）バーチャルコンテナにマッピングする。
【０１５３】
上記の2つの例では、データ処理装置内のデジタルデータストリームがデスクランブルされているので、電気信号インターフェースを用いて転送するのが相応しい構成といえる。電気信号インターフェースとして、たとえばOIFでIA化されている、SPI4-2 (System Packet Interface, Level 2， Phase 2）を用いることができる。
このSPI4-2はまた、NPF (Network Processing Forum）でも、信号インターフェース規格NPSI（NPF Streaming Interface)として採用されており、部品や技術としてのアベイラビリティが高いので、装置の低コスト化に資するところが大である。
【０１５４】
なお、デジタルデータストリームが10ギガビットEthernet(登録商標)である場合、上記のスクランブルおよびデスクランブルは、64B/66B符号の64Bペイロードについてのみ行われる。
【０１５５】
図23は、本発明の実施形態による（仮想連結）バーチャルコンテナを用いたスタッフ操作用制御バイトのマッピングを示している。
デジタルデータストリーム120上に、サブチャネルのバイト列211、212、213、214が配列している。これらのバイト列の長さは、それぞれXバイトである。サブチャネルを形成されたデジタルデータストリーム120は、コンテナ420にバイト列としてマップされるが、ここで、サブチャネルのバイト列に相当するXバイト毎に、SONET/SDHのスタッフ操作用制御バイト731、732、733、734、…（以降は図示せず）を挿入する。
このとき、デジタルデータストリーム120は、スクランブルを解かれた状態でマッピングされる。コンテナ420はさらに、X枚のバーチャルコンテナ430-1、430-2、…、430-Xに、スタッフ操作用制御バイトをマッピングするためのバーチャルコンテナ480を加えた、（X+1）枚のバーチャルコンテナに、バイトディスインターリーブでマッピングされる。
これにより、サブチャネル211、212、213、214のバイト列は、X枚のバーチャルコンテナ430-1〜Xに1バイトずつ分散し、スタッフ操作用制御バイト731、732、733、734、…は、バーチャルコンテナ480に集中してマッピングされる。X枚のバーチャルコンテナ430-1〜Xに関して、以降の扱いは図４から図６で説明した場合と同様である。
【０１５６】
なお、上記のデジタルデータストリームにスタッフ操作用制御バイトを挿入する手順では、説明の便宜のためにコンテナを介して行っているが、実際にコンテナを使う必要はなく、バイトシーケンスとしてシーケンシャルな処理によって実現すればよい。
【０１５７】
図24は、本発明の実施形態によるスタッフ操作用制御バイトを使用したLSS信号のマッピングを、この例では10ギガビットEthernet(登録商標)について示している。
10ギガビットEthernet(登録商標)のLSS信号は、カラム列603中のカラム740に示されるように、インターフレームギャップの一部を利用して埋め込まれており、4つのLSS信号バイト741、742、743、744からなっている。これらのLSS信号バイトは、スタッフ操作用制御バイト731、732、733、734…からなるスタッフ操作用制御バイト列730の、スタッフ情報バイト（Sで示される）にマッピングされる。
各スタッフ操作用制御バイトが、前述のような手順でバーチャルコンテナ480にマッピングされる結果、LSS信号バイト741、742、743、744は、バーチャルコンテナ480中の負スタッフ情報バイト751、752、753、754にそれぞれマッピングされる。
【０１５８】
ここで、スタッフ操作用制御バイトを利用した負スタッフ操作について説明する。スタッフ操作用制御バイト列の中で、１つのスタッフ情報バイト（S）に先行するスタッフ操作用制御バイトには、固定スタッフバイト（R）と、５つのスタッフ判定バイト（J）を含んでいる。
固定スタッフバイトは「11111111」の固定パターンである。スタッフ判定バイトは、7ビットの固定パターンと、1ビットのスタッフ判定ビットCからなる。5つのスタッフ判定バイトの、それぞれのスタッフ判定ビットが、「CCCCC=11111」のとき、負スタッフ操作が行われ、スタッフ情報バイトには情報（すなわちLSS信号バイトに該当する）が入る。
一方、「CCCCC＝00000」のとき、スタッフ情報バイトには意味のない値が入る。このスタッフ判定は、Cビットでの1ないし2ビットのビットエラーを考慮して、多数決論理により行われる。
【０１５９】
図25は、本発明の実施形態による各サブチャネルに対応する（仮想連結）バーチャルコンテナヘのスタッフ操作用制御バイトのマッピングを示している。
デジタルデータストリーム120上の、サブチャネルのバイト列211、212、213、214を、X枚のバーチャルコンテナ430-1〜Xに分散してマッピングするまでの手順は、図5の説明と同様である。バーチャルコンテナ430-1〜Xから、さらにコンテナ441、442、…（以降は図示せず）に、バイトインターリーブでマッピングする際に、それぞれスタッフ操作用制御バイト761、771、…を挿入する。スタッフ操作用制御バイト761、771、…は、それぞれ（仮想連結）バーチャルコンテナ411、412、…に関わるスタッフ操作に用いられる。
【０１６０】
なお、上記の（仮想連結）バーチャルコンテナにスタッフ操作用制御バイトをマッピングする手順では、説明の便宜のためにコンテナを介して行っているが、実際にコンテナを使う必要はなく、バイトシーケンスとしてシーケンシャルな処理によって実現すればよい。
【０１６１】
図26は、本発明の実施形態による入力インターフェースによるサブチャネルの識別を示している。
デジタルデータ信号111、112、113、114によってそれぞれ入力されたデータフレーム311、321および322、331および332、341が、第1のフォーマット変換装置510によって、入力インターフェースに対応して、それぞれデジタルデータストリーム120上のサブチャネル211、212、213、214に、各サブチャネルを形成するバイト列として配列される。
【０１６２】
図27は、本発明の実施形態による出力ンターフェースによるサブチャネルの識別を示している。
デジタルデータ信号110によって入力されたデータフレーム311、321および322、331および332、341が、第1のフォーマット変換装置510によって、各データフレームの出力インターフェースに対応して、それぞれデジタルデータストリーム120上のサブチャネル211、212、213、214に、各サブチャネルを形成するバイト列として配列される。サブチャネル211、212、213、214は、それぞれデジタルデータストリーム131、132、133、134として出力され、それぞれデータフレーム311、321および322、331および332、341が包含される形で復元される。
【０１６３】
図28は、本発明の実施形態によるVLANタグによるサブチャネルの識別を示している。
(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータ信号110によって(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311、321、341、331、332、322が入力される。(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311は、プリアンブル/SFD・811、送信先MACアドレスフィールド812、送信元MACアドレスフィールド813、Type/Lengthフィールド814、データフィールド815、FCSフィールド816からなり、さらにVLANタグフィールド817が挿入されている。
第1のフォーマット変換装置510は、VLANタグフィールド817の、VLANタグあるいはその一部をもって、(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311の属性とし、(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータストリーム120上に(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311を配列するサブチャネル211を決定する。
【０１６４】
図29は、本発明の実施形態によるMACアドレスによるサブチャネルの識別を示している。
(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータ信号110によって(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311、321、341、331、332、322が入力される。(Ethernet(登録商標)の）データフレーム321は、プリアンブル/SFD・821、送信先MACアドレスフィールド822、送信元MACアドレスフィールド823、Type/Lengthフィールド824、データフィールド825、FCSフィールド826からなる。
第1のフォーマット変換装置510は、送信先MACアドレスフィールド822、送信元MACアドレスフィールド823の、MACアドレスあるいはそれらの一部をもって、(Ethernet(登録商標)の）データフレーム321の属性とし、(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータストリーム120上に(Ethernet(登録商標)の）データフレーム321を配列するサブチャネル212を決定する。
【０１６５】
図30は、本発明の実施形態によるIPアドレスによるサブチャネルの識別を示している。
デジタルデータ信号110によって（IPパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム311、321、341、331、332、322が入力される。（IPパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム331は、プリアンブル/SFD・831、送信先MACアドレスフィールド832、送信元MACアドレスフィールド833、Type/Lengthフィールド834、データフィールド835、FCSフィールド836からなる。
データフィールド835には、IPパケット851が格納されている。第1のフォーマット変換装置510は、IPパケット851のIPアドレスフィールド852のIPアドレスあるいはその一部をもって、（IPパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム331の属性とし、(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータストリーム120上に（IPパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム331を配列するサブチャネル213を決定する。
【０１６６】
図31は、本発明の実施形態によるMPLSラベルによるサブチャネルの識別を示している。
(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータ信号110によって（MPLSラベル付きパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム311、321、341、331、332、322が入力される。（MPLSラベル付きパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム341は、プリアンブル/SFD・841、送信先MACアドレスフィールド842、送信元MACアドレスフィールド843、Type/Lengthフィールド844、データフィールド845、FCSフィールド846からなり、さらにShimヘッダ848が挿入されている。
第1のフォーマット変換装置510は、Shimヘッダ848のラベルフィールド861のラベルあるいはその一部をもって、（MPLSラベル付きパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム341の属性とし、(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータストリーム120上に（MPLSラベル付きパケットをカプセル化したEthernet(登録商標)の）データフレーム341を配列するサブチャネル214を決定する。
【０１６７】
図32は、本発明の実施形態による入力インターフェースとその他の識別子の組み合わせによるサブチャネルの識別を示している。
(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータ信号111、112、113、114によって、それぞれ(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311、321および322、331および332、341が入力される。第1のフォーマット変換装置510によって、(Ethernet(登録商標)の）データフレーム311と341は、入力インターフェースに対応して、それぞれ(Ethernet(登録商標)の）デジタルデータストリーム120上のサブチャネル211と214に、各サブチャネルを形成するバイト列として配列される。
(Ethernet(登録商標)の）データフレーム321、322、331、332は、入力インターフェースと、さらに各(Ethernet(登録商標)の）データフレームの、VLANタグ、MACアドレス、（IPパケットがカプセル化されている場合は）IPアドレス、(MPLSラベル付きパケットがカプセル化されている場合は)MPLSラベルのいずれか（図示せず）あるいはそれらの一部を参照して、それぞれサブチャネル212、215、214、216に、各サブチャネルを形成するバイト列として配列される。
【０１６８】
上記の例では、VLANタグ、MACアドレス、IPアドレス、MPLSラベルのいずれか（図示せず）、あるいはそれらの一部と、入力インターフェースとの組み合わせによって、(Ethernet(登録商標)の）データフレームの属性とする例を記述しているが、他の任意の組み合わせを用いてもよい。
【０１６９】
図33は、本発明の実施形態による第１のフォーマット変換装置の、FIFOキューを備えた場合の構成例を示している。
デジタルデータ信号110によって、データフレーム311、321、341、331、332、322が入力される。これらのデータフレームは、第1のフォーマット変換装置510に、サブチャネルごとに設けられたFIFOキューに格納される。データフレーム311は、サブチャネル211のFIFOキュー581に、データフレーム321および322は、サブチャネル212のFIFOキュー582に、データフレーム331および332は、サブチャネル213のFIFOキュー583に、データフレーム341は、サブチャネル214のFIFOキュー584に、それぞれ格納されたのち、デジタルデータストリーム120上に、サブチャネルごとに順番に、Xバイトのバイト列として配列される。
【０１７０】
ここで、第1のフォーマット変換装置に設けられる各サブチャネル用のキューをFIFOキューとしているのは、各サブチャネル内での、データフレームの順序逆転を起こさないためである。
【０１７１】
図34は、本発明の実施形態による第1のフォーマット変換装置の、FIFOキューを利用して帯域設定を行う場合の構成例を示している。
ここでは、入力するデジタルデータ信号のデータフレーム、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、図示していない。第1のフォーマット変換装置510には、サブチャネルごとのFIFOキュー581、582、583、584が設けられている。これらのFIFOキューは、FIFOキューの深さ及び入出力速度を設定する手段591によって、各サブチャネルの帯域制御の条件に応じて、各FIFOキューの深さ及び入出力速度を設定する。
【０１７２】
図35は、本発明の実施形態による第1のフォーマット変換装置の、FIFOキューの前段で非優先データフレーム廃棄を行う場合の構成例を示している。
ここでは、入力するデジタルデータ信号のデータフレーム、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、図示していない。第1のフォーマット変換装置510には、サブチャネルごとのFIFOキュー581、582、583、584が設けられ、さらに、それらFIFOキューの前段に、非優先データフレームを廃棄する手段592が設けられている。非優先データフレームを廃棄する手段592は、入力されたデータフレームから、非優先データフレームを検出し、非優先データフレームを、FIFOキューに入力せずに廃棄する。
【０１７３】
図36は、本発明の実施形態による第1のフォーマット変換装置の、FIFOキューの後段で非優先データフレーム廃棄を行う場合の構成例を示している。
ここでは、入力するデジタルデータ信号のデータフレーム、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、図示していない。第1のフォーマット変換装置510には、サブチャネルごとのFIFOキュー581、582、583、584が設けられ、さらに、それらFIFOキューの後段に、非優先データフレームを廃棄する手段593が設けられている。
非優先データフレームを廃棄する手段593は、FIFOキューから出力するデータフレームから、非優先データフレームを検出し、非優先データフレームを、デジタルデータストリームに配列せずに廃棄する。
【０１７４】
図37は、本発明の実施形態による第1のフォーマット変換装置の、非優先データフレーム廃棄による優先制御を行う場合の構成例を示している。
ここでは、入力するデジタルデータ信号のデータフレーム、サブチャネルが形成されたデジタルデータストリームは、図示していない。第1のフォーマット変換装置510には、サブチャネルごとのFIFOキュー581、582、583、584が設けられ、また、それらFIFOキューの前段に、非優先デジタルフレームを廃棄する手段592が設けられ、さらに、非優先デジタルフレーム識別機能594が設けられている。
非優先デジタルフレーム識別機能594は、IPパケットのType of Serviceフィールドや、ShimヘッダのEXPビットなどを参照して、デジタルフレームの優先度を識別し、非優先デジタルフレームを廃棄する手段592に設定する。非優先デジタルフレームを廃棄する手段592は、入力されたデジタルフレームの中から、非優先データフレームを検出し、非優先データフレームを、FIFOキューに入力せずに廃棄する。
また、ここでは、FIFOキューの前段に設けられた非優先データフレームを廃棄する手段と非優先データフレーム識別機能の相互作用を例示しているが、非優先データフレームを廃棄する手段がFIFOキューの後段に設けられている場合も同様である。
【０１７５】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して説明したが、具体的な構成についてはこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
以上説明したように、本発明のデータ処理方法およびデータ処理装置によれば、デジタルデータストリーム上に、Xバイトごとに順番に仮想的なサブチャネルが形成され、これを（スクランブルが解かれた状態で）X枚のバーチャルコンテナにバイトディスインターリーブでマッピングし、さらに（仮想連結）バーチャルコンテナにバイトインターリーブでマッピングすることにより、いったんX枚のバーチャルコンテナに分散したサブチャネルの各バイトを、（仮想連結）バーチャルコンテナに集中してマッピングできるので、デジタルデータストリームのサブチャネルをSONET/SDHのトリビュタリにカットスルーするという、顕著な作用効果を奏する。
【０１７７】
従って、SONET/SDHスイッチチップを備えた構成としたときには、ルータ等のパケット交換を行うネットワーク装置の、回線対応部とスイッチファブリック部の間を、SONET/SDHのトリビュタリを介して接続することができる。したがって、ルータにおけるバックプレーンのインターフェースを、独自なフォーマットを一切含まない、標準化されたインターフェースとすることができるので、ルータのフォームファクターのオープン化が可能になり、そのコスト低減に資するところが極めて大である。
【０１７８】
また、SONET/SDH伝送装置を備えた構成としたときには、サブチャネルをマッピングしたバーチャルコンテナを、SONET/SDH伝送装置によって構成されるSONET/SDHネットワーク上で転送することができる。すなわち、Ethernet(登録商標)のようなパケットベースのデジタルデータトラフィックをフレキシブルなグラニュラリティで、SONET/SDH網で転送することができる。
また、SONET/SDHクロスコネクトを備えた構成としたときには、サブチャネルをマッピングしたバーチャルコンテナを、SONET/SDHクロスコネクトでクロス接続（タイムスロットの入れ替え）することができる。すなわち、Ethernet(登録商標)のようなパケットベースのデジタルデータトラフィックにフレキシブルなグラニュラリティを持たせ、SONET/SDHネットワーク上で転送しつつ、SONET/SDHネットワーク上での経路を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の実施形態によるデータ処理方法（マッピング）の概念を示す図である。
【図２】本実施形態によるデータ処理方法（デマッピング）の概念を示す図である。
【図３】本実施形態によるデータ処理方法（VC毎のデマッピング）の概念を示す図である。
【図４】本実施形態による、デジタルデータストリームからバーチャルコンテナヘの、サブチャネルのマッピングを示す図である。
【図５】本実施形態による、バーチャルコンテナからデジタルデータストリームヘの、デマッピングを示す図である。
【図６】本実施形態による、バーチャルコンテナからデジタルデータストリームヘの、VC毎のデマッピングを示す図である。
【図７】本実施形態による、符号化とバイト多重との整合の原理（サブチャネルのバイト列の長さ調整）を、10ギガビットEthernet(登録商標)を例にして示す図である。
【図８】本実施形態によるデータ処理装置（マッピング）の基本構成を示す概念図である。
【図９】本実施形態によるデータ処理装置（デマッピング）の基本構成を示す概念図である。
【図１０】本実施形態によるデータ処理装置（VC毎のデマッピング）の基本構成を示す概念図である。
【図１１】本実施形態の、デジタルデータストリーム上へのサブチャネルの形成における、出力データストリームの振り分けを示す図である。
【図１２】本実施形態の、SONET/SDHスイッチチップを含む場合の装置構成例を示す図である。
【図１３】本実施形態の、SONET/SDH装置を含む場合の装置構成例を示す図である。
【図１４】本実施形態の、SONET/SDHクロスコネクトを含む場合の装置構成例を示す図である。
【図１５】本実施形態による、同期信号（サブチャネル毎）に関する動作（バイト列長さ調整）を示す図である。
【図１６】本実施形態による、同期信号（サブチャネル毎およびサブチャネル群毎）に関する動作（バイト列長さ調整およびマッピング先頭バイト検出）を示す図である。
【図１７】本実施形態による、同期信号（サブチャネル毎）に関する動作（マッピング先頭バイト検出）を示す図である。
【図１８】本実施形態による、同期信号（サブチャネル群毎）に関する動作（マッピング先頭バイト検出）を示す図である。
【図１９】本実施形態の装置構成例の、第2のフォーマット変換装置でサブチャネルのバイト列長さを調整し、データ処理装置内部のデジタルデータストリームはスクランブルドである場合の動作を示す図である。
【図２０】本実施形態の装置構成例の、第1のフォーマット変換装置でサブチャネルのバイト列長さを調整し、データ処理装置内部のデジタルデータストリームはスクランブルドである場合の動作を示す図である。
【図２１】本実施形態の装置構成例の、第2のフォーマット変換装置でサブチャネルのバイト列長さを調整し、データ処理装置内部のデジタルデータストリームはデスクランブルドである場合の動作を示す図である。
【図２２】本実施形態の装置構成例の、第1のフォーマット変換装置でサブチャネルのバイト列長さを調整し、データ処理装置内部のデジタルデータストリームはデスクランブルドである場合の動作を示す図である。
【図２３】本実施形態による、デジタルデータストリームに対して、1枚のバーチャルコンテナを用いたスタッフ操作用制御バイトのマッピングを示す図である。
【図２４】本実施形態による、スタッフ操作用制御バイトを使用したLSS信号のマッピングを示す図である。
【図２５】本実施形態による、サブチャネル（バーチャルコンテナ）へのスタッフ操作用制御バイトのマッピングを示す図である。
【図２６】本実施形態の、入力インターフェースによるサブチャネルの識別を示す図である。
【図２７】本実施形態の、出力インターフェースによるサブチャネルの識別を示す図である。
【図２８】本実施形態の、VLANタグによるサブチャネルの識別を示す図である。
【図２９】本実施形態の、MACアドレスによるサブチャネルの識別を示す図である。
【図３０】本実施形態の、IPアドレスによるサブチャネルの識別を示す図である。
【図３１】本実施形態の、MPLSラベルによるサブチャネルの識別を示す図である。
【図３２】本実施形態の、入力インターフェースとその他の識別子の組み合わせによるサブチャネルの識別を示す図である。
【図３３】本実施形態の第1のフォーマット変換装置の、FIFOキューを備えた場合の構成例を示す図である。
【図３４】本実施形態の第1のフォーマット変換装置の、FIFOキューを利用して帯域設定を行う場合の構成例を示す図である。
【図３５】本実施形態の第1のフォーマット変換装置の、FIFOキューの前段で非優先フレーム廃棄を行う場合の構成例を示す図である。
【図３６】本実施形態の第1のフォーマット変換装置の、FIFOキューの後段で非優先フレーム廃棄を行う場合の構成例を示す図である。
【図３７】本実施形態の第1のフォーマット変換装置の、非優先フレーム廃棄による優先制御を行う場合の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１８０】
110〜114、120〜123、130〜134、141、142  …  デジタルデータストリーム（信号）。
211〜216  …  サブチャネル（およびそのバイト列）。
311、321、322、331、332、341  …  データフレーム。
401〜405  …  SONET/SDHリンク(OC-192/STM-64)。
411〜418  …  (仮想連結)バーチャルコンテナ(VC-4-Nv)。
420、470  …  コンテナ（C-4-Xc）。
430-1〜X、460-1〜X、480  …  バーチャルコンテナ（VC-4）。
441、442、451、452  …  コンテナ（C-4-Nc）。
501、502  …  データ処理装置。
510  ・‥  第1のフォーマット変換装置。
520〜522  …  第2のフォーマット変換装置。
530〜532、5301〜5304  …  第3のフォーマット変換装置。
550  …  SONET/SDHスイッチチップ（タイムスロットインターチェンジ）。
551、552  …  SONET/SDH装置。
553、554  …  SONET/SDHクロスコネクト。
561  …  同期信号を挿入する手段。
562  …  同期信号を抽出する手段。
571  …  （サブチャネルのバイト列がXバイトになるように）アイドルデータを付加する手段。
572  …  デスクランブル機能。
581〜584  …  FIFOキュー。
591  ・‥  FIFOキューの深さ及び入出力速度を設定する手段。
592、593  …  非優先データフレームを廃棄する手段。
594  …  非優先データフレーム識別機能。
601〜603  …  カラム列。
630-1〜p、640-1〜q  …  64B/66B符号。
631-1〜p、641-1〜q  …  2ビットヘッダ。
632-1〜p、642-1〜q  ・‥  64Bペイロード。
610-1〜p、620-1〜q  …  2カラムブロック。
711〜714  …  同期信号（サブチャネル毎）。
721  …  同期信号（サブチャネル群毎）。
730  …  スタッフ操作用制御バイト列。
731〜734、761、771  …  スタッフ操作用制御バイト。
740  ・‥  カラム(LSS信号）。
741〜744  …  LSS信号バイト。
751〜754  ‥・  負スタッフ情報バイト。
811、821、831、841  …  (Ethernet(登録商標)フレームの）プリアンブル/SFD。
812、813、822、823、832、833、842、843  …  (Ethernet(登録商標)フレームの）MACアドレスフィールド。
814、824、834、844  ・・・  (Ethernet(登録商標)フレームの)Type/Lengthフィールド。
815、825、835、845  ・‥  (Ethernet(登録商標)フレームの）データフィールド。
816、826、836、846  …  (Ethernet(登録商標)フレームの）FCSフィールド。
817  …  (Ethernet(登録商標)フレームの）VLANタグフィールド。
848  ・‥  (Ethernet(登録商標)フレームの）Shimヘッダフィールド。
851  …  IPパケット。
852  …  （IPパケットの）IPアドレスフィールド。
861  …  (Shimヘッダの）ラベルフィールド。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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