(57)【要約】【課題】TDM信号をパケット化してネットワークに送出し、パケット化されたTDM信号を元のTDM信号として出力する際に、１ビットエラー発生時に生じるパケット廃棄によるデータ欠損を補償することができる送信側、受信側の伝送装置及びそれらの伝送装置を使用した伝送システムを得る。【解決手段】TDM信号を格納するパケットのフォーマットを、正規のタイミングでパケット化するデータと共に、既に転送済のデータをペイロード内に格納する形式とする。送信側伝送装置A1は、元データを正規と遅延の２つのデータにコピーし、正規データと、既に初回の送信より一定時間経過後の遅延データとを搭載したパケットを生成する。受信側伝送装置Z2は、パケットから正規データと遅延データとを取り出し、正規データ欠落発生時に、遅延データより欠落データを補完する。【選択図】図１
2012114774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出する送信側の伝送装置において、
前記ＴＤＭ信号のデータを２つのデータとする手段と、
前記２つのデータの内一方のデータを通常データとし、前記２つのデータの内他方のデータを一定周期の間保持して遅延データとし、前記通常データと前記一定周期の間遅延され、かつ、一定周期前に既に送信済みのデータである前記遅延データとをパケットに搭載して送信する手段とを備えることを特徴とする送信側の伝送装置。
【請求項２】
パケットネットワークからパケットを受信し、パケット化されているＴＤＭ信号を元のＴＤＭ信号として出力する受信側の伝送装置において、
前記パケット内に搭載されている通常データと遅延データとを抽出する手段と、
データの誤りにより欠落しているパケットがあった場合に、当該欠落パケットに搭載されていたはずの通常データを、一定周期後に受信したパケットから抽出した遅延データにより再生する手段とを備えることを特徴とする受信側の伝送装置。
【請求項３】
ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出する送信側の伝送装置において、
ＴＤＭインタフェースからＴＤＭ信号を受信するＴＤＭ受信インタフェースと、
通常データ記憶領域及び遅延データ記憶領域を有する送信データバッファと、
前記ＴＤＭ受信インタフェースから受け取ったＴＤＭ信号のデータを、前記送信データバッファの通常データ記憶領域に書き込む通常書き込み手段と、
前記ＴＤＭ受信インタフェースから受け取ったＴＤＭ信号のデータを、遅延オフセット時間である一定時間保持した後、前記通常データ書き込み手段が通常データ記憶領域にデータを書き込むタイミングと同期して前記送信データバッファの遅延データ記憶領域に書き込む遅延書き込み手段と、
外部参照クロックを元に生成されたタイミングで、前記送信データバッファの通常データ記憶領域、遅延データ記憶領域の同一番地からデータを読出し、通常データ及び過去に通常データとして送信済である遅延データを１つのパケットに搭載し、シーケンス番号を付与してパケット化するパケット生成手段と、
前記パケット生成手段により生成されたパケットをパケットネットワークに送出するパケット送信インタフェースとを備えることを特徴とする送信側の伝送装置。
【請求項４】
ＴＤＭ信号のデータがパケット化されているパケットからデータを抽出してＴＤＭ信号として出力する受信側の伝送装置において、
パケットネットワークからＴＤＭ信号の通常データ及び過去に通常データとして送信済である遅延データがパケット化されているパケットを受信するパケット受信インタフェースと、
通常データ記憶領域及び遅延データ記憶領域を有する受信データバッファと、
受信したパケットから取り出した通常データ及び遅延データのそれぞれを、前記受信データバッファの通常データ記憶領域及び遅延データ記憶領域の同一番地に書き込むと共に、受信したパケットからシーケンス番号を抽出するパケット終端手段と、
前記シーケンス番号を受け取り、前回受信したパケットのシーケンス番号との比較を行うことによりシーケンス番号の欠落、すなわち、パケットの欠落を検出するパケット欠落検出手段と、
検出されたパケット欠落の有無の情報に基づいて、パケット欠落なしの場合、受信データバッファからの読み出しポインタとして通常データ記憶領域内の前回読出し番地の次の番地からデータを読み出すようにポインタ決定し、パケット欠落ありの場合、受信データバッファからの読み出しポインタとして遅延データ記憶領域内の前回読出し番地に遅延オフセット時間分を加算した番地からデータを読み出すようにポインタ決定する読出ポインタ制御手段と、
外部参照クロックを元に生成されたタイミングで、前記読出ポインタ制御手段により決定された読み出しポインタが示す受信データバッファ内の番地からデータを読み出す受信データバッファ読出手段と、
前記受信データバッファから読み出されたデータをＴＤＭデータのデータ列として再生し、ＴＤＭインタフェースに送出するＴＤＭ送信インタフェースとを備えることを特徴とする受信側の伝送装置。
【請求項５】
請求項４記載の受信側の伝送装置において、
前記受信データバッファは、パケットネットワーク内で生じ得る遅延ゆらぎを吸収するために十分なバッファ量と、前記送信側の伝送装置が、通常データをパケット化後、その通常データを遅延データとしてパケット化するまでのオフセット時間分のバッファ量を加えたバッファ容量を有することを特徴とする受信側の伝送装置。
【請求項６】
ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出する送信側の伝送装置と、受信したパケット化されたＴＤＭ信号を元のＴＤＭ信号として出力する受信側の伝送装置とを備えてＴＤＭ信号を授受する伝送システムにおいて、
前記送信側の伝送装置は、
前記ＴＤＭ信号のデータを２つのデータとする手段と、
前記２つのデータの内一方のデータを通常データとし、前記２つのデータの内他方のデータを一定周期の間保持して遅延データとし、前記通常データと前記一定周期の間遅延され、かつ、一定周期前に既に送信済みのデータである前記遅延データとをパケットに搭載して送信する手段とを備えて構成され、
前記受信側の伝送装置は、
前記パケット内に搭載されている通常データと遅延データとを抽出する手段と、
データの誤りにより欠落しているパケットがあった場合に、当該欠落パケットに搭載されていたはずの通常データを、一定周期後に受信したパケットから抽出した遅延データにより再生する手段とを備えて構成されることを特徴とする伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送装置及び伝送システムに係り、特に、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出し、受信したパケット化されたＴＤＭ信号を元のＴＤＭ信号として出力する送信側、受信側の伝送装置及びそれらの伝送装置を用いてＴＤＭ信号をパケットネットワークを介して授受する伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークのパケット化が進展しており、これに伴って、従来、ＰＤＨ、ＳＤＨ等の時分割多重（ＴＤＭ）技術により、常時線路またはチャネルリソースを占有してデータの転送を行っていた通信キャリアバックボーン（通信事業者が使用する基幹回線）についても、サーキットエミュレーション技術（ＣＥＰ技術）を使用し、ＴＤＭ信号をパケット化し、パケットネットワーク化する動きが広がってきている。
【０００３】
一般に、ＴＤＭ信号を伝送する基幹回線は、その回線上に転送されるデータに生じた１ビットエラーがそのまま１ビットエラーとして転送されるという特性を持っている。一方、パケットネットワークは、１ビットエラーの発生時、例えば、ＭＡＣフレームであればＦＣＳエラーと判定して、そのパケットを廃棄してしまうものである。このため、ＣＥＰ技術を使用してＴＤＭ信号をパケットネットワークを介して転送する方法は、パケット化されたデータが、たとえ１ビットのエラーとなった場合でも、そのパケットが廃棄されてしまうので、データの欠損範囲が拡大し、ＴＤＭネットワークにより信号を転送した場合に比較して、エラーレートが約１０倍以上悪く見えてしまう。
【０００４】
前述したようなパケットネットワークにおける１ビットエラーに伴うデータ欠損範囲の拡大を防止することを可能とした従来技術として、例えば、非特許文献１等に開示された技術が知られている。この従来技術は、誤り訂正符号を搭載したパケットを別途送信し、１ビットエラー発生に伴うパケット欠落時にその欠損パケットを復元し、データの欠損を防止するというものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IETF RFC5109(URL->http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5109.txt)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術は、送信側において、誤り訂正符号を生成するための演算回路を必要とし、また、受信側において、チェック用の誤り訂正符号演算回路及び誤り訂正回路を必要とするため、伝送装置の回路構成が複雑になり装置コストを増加させてしまうことになるという問題点を有している。
【０００７】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出し、パケット化されたＴＤＭ信号を元のＴＤＭ信号として出力する際に、１ビットエラー発生時に生じるパケット廃棄によるデータ欠損を補償することを可能とした送信側、受信側の伝送装置及びそれらの伝送装置を用いてＴＤＭ信号をパケットネットワークを介して授受することを可能とした伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば前記目的は、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出する送信側の伝送装置と、受信したパケット化されたＴＤＭ信号を元のＴＤＭ信号として出力する受信側の伝送装置とを備えてＴＤＭ信号を授受する伝送システムにおいて、前記送信側の伝送装置は、前記ＴＤＭ信号のデータを２つのデータとする手段と、前記２つのデータの内一方のデータを通常データとし、前記２つのデータの内他方のデータを一定周期の間保持して遅延データとし、前記通常データと前記一定周期の間遅延され、かつ、一定周期前に既に送信済みのデータである前記遅延データとをパケットに搭載して送信する手段とを備えて構成され、前記受信側の伝送装置は、前記パケット内に搭載されている通常データと遅延データとを抽出する手段と、データの誤りにより欠落しているパケットがあった場合に、当該欠落パケットに搭載されていたはずの通常データを、一定周期後に受信したパケットから抽出した遅延データにより再生する手段とを備えて構成されることにより達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークで伝送する際に、１ビットエラーによるパケットの欠落を補償する回路を大幅なコスト増加を招かずに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による伝送システムの構成例を説明する図である。
【図２】図１に示す送信側の伝送装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】送信側の伝送装置からパケットネットワーク上に送出されるパケットの詳細な構成を示す図である。
【図４】図１に示す受信側の伝送装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示す読出ポインタ制御機能部での次回読み出しポインタを生成する処理動作を説明するフローチャートである。
【図６】データ欠落無し時の受信データバッファ内のデータ配置とデータ読み出し順序とを説明する図である。
【図７】データ欠落有り時の受信データバッファ内のデータ配置とデータ読み出し順序とを説明する図である。
【図８】受信側の伝送装置における受信データバッファの必要な容量について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による伝送装置及び伝送システムの実施形態を図面により詳細に説明する。以下に説明する本発明の実施形態は、ＴＤＭ信号をパケットネットワークを介して授受する伝送システムにおいて、ＴＤＭ信号のデータをパケット化する際に、そのパケット内の余剰領域に、既に送信済のデータを格納し、１ビットエラー発生に伴うパケット廃棄により失われたデータを後着のパケット内の余剰領域に格納されている再送データより補填し、データの欠損を防止することができるようにしたものである。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態による伝送システムの構成例を説明する図である。図１に示す伝送システムは、ＴＤＭ回線上のＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出する送信側の伝送装置、及び、パケットネットワークからのパケット内のＴＤＭ信号を抽出してＴＤＭ回線上に送出する受信側の伝送装置を備えて構成されたネットワークシステムである。なお、図１には、片方向にだけ信号を伝送するものとしたシステムを示しているが、一般に、信号伝送は、双方向に行われるので、図示していないが、図１とは逆方向に信号を伝送するシステムが備えられる。
【００１３】
図１に示す本発明の実施形態による伝送システムは、送信側の伝送装置Ａ１がＴＤＭ信号をパケット化する際に、通常データと既に一旦通常データとして送信済の遅延データとを一体化してパケット化してパケットネットワークに送出し、対向側である受信側の伝送装置Ｚ２がパケットの欠落を検出した場合に遅延データを使用して欠落したデータの補完を行って、ＴＤＭ信号のデータ列を回復するものである。
【００１４】
すなわち、図１に示す本発明の実施形態である伝送システムは、ＴＤＭ回線であるＴＤＭインタフェース３から受信したＴＤＭ信号６をTDM over Packet 信号であるパケット７、パケット８、パケット９として示すようなパケット形状でカプセル化しパケットネットワーク４に送出する機能を有する伝送装置Ａ１と、パケットネットワーク４を介して伝送装置Ａ１と対向し、パケットネットワーク４からTDM over Packet 信号であるパケット７、パケット８、パケット９を受信し、受信したパケット信号からＴＤＭ信号を取り出し、再構成したＴＤＭ信号１０をＴＤＭ回線であるＴＤＭインタフェース５に送出する伝送装置Ｚ２とにより構成される。なお、伝送装置Ｚ２は、ＴＤＭ信号の再生にあたり網同期クロックが必要であり、網同期クロックとして外部参照クロック１１がクロック供給装置１２から供給されている。
【００１５】
伝送装置Ａ１がＴＤＭインタフェース３から受信するＴＤＭ信号６は、１２５μｓｅｃ周期を一単位とする時分割多重構造を有している。図１に示す伝送装置Ａ１は、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの順で順にＴＤＭ信号６のデータを受信している。そして、送信側の伝送装置は、ＴＤＭ信号６をパケット化する際に、本来、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅというデータのみをカプセル化すればよいが、本発明の実施形態での送信側の伝送装置Ａ１は、本来のデータと既に送信済みの数パケット前のデータとを１つのパケット内にカプセル化している。図１に示す例の場合、伝送装置Ａ１は、パケット７、パケット８、パケット９で示すように、本来のデータｃ、ｄ、ｅというデータをそれぞれパケット化するときに、それと同時に、データｃ、ｄ、ｅが搭載されるパケットのそれぞれに、既に送信済のデータａ、ｂ、ｃのそれぞれを共に搭載してパケット化し、これによりカプセル化したパケット７、パケット８、パケット９をパケットネットワーク４に送出している。
【００１６】
受信側の伝送装置Ｚ２は、パケットネットワーク４を介して送信されてきたパケット７、パケット８、パケット９を受信し、受信したこれらのパケットからＴＤＭデータを取り出し、クロック供給装置１２から供給される外部参照クロック１１に同期するＴＤＭ信号１０を再生し、ＴＤＭインタフェース５に送出する。受信側の伝送装置Ｚ２は、パケットネットワーク４を介して受信したパケット７、パケット８、パケット９のいずれかに欠落が生じていた場合、後着のパケットの既に送信済のデータが格納されているパケット内の領域から欠落していたパケット内にあったはずの対象データを補填し、データの欠落を生じさせことなくＴＤＭ信号１０を再生する。
【００１７】
図２は図１に示す送信側の伝送装置Ａ１の機能構成例を示すブロック図である。なお、図２に示す例は、ＴＤＭ信号６のパケット８へのパケット化を行うものとした処理機能の構成を示している。
【００１８】
伝送装置Ａ１は、既に説明したように、ＴＤＭインタフェース３からＴＤＭ信号６を受信し、パケットネットワーク４に対してＴＤＭ信号６のデータの通常データｄと既に送信済みのデータｂとをカプセル化したパケット８を送信するものである。そして、伝送装置Ａ１は、ＴＤＭインタフェース３からのＴＤＭ信号６を受信・同期化するＴＤＭ受信インタフェース１０１と、ＴＤＭ受信インタフェース１０１から受け取った同期化されたＴＤＭ信号６をコピーして２つのＴＤＭ信号６とするコピー機能部１０２と、コピー機能部１０２から２つのＴＤＭ信号６の１つを受け取って送信データバッファに書き込む通常書き込み機能部１０４と、コピー機能部１０２から２つのＴＤＭ信号６の他方の１つを受け取って一定時間遅延させた後に送信データバッファに書き込む遅延書き込み機能部１０３と、通常書き込み機能部１０４からのデータを入力順に保持する通常データ記憶領域１０８及び遅延書き込み機能部１０３からのデータを入力順に保持する遅延データ記憶領域１０９を有する送信データバッファ１０５と、送信データバッファ１０５から記憶されているデータを読み出してパケットを生成するパケット生成機能部１０６と、パケット生成機能部１０６で生成されたパケットをパケットネットワーク４上に送信するパケット送信インタフェース１０７とを備えて構成されている。
【００１９】
前述において、ＴＤＭ受信インタフェース１０１が、同期化したＴＤＭ信号６を通常書き込み機能部１０４と遅延書き込み機能部１０３との両方に分配することができるようにすれば、コピー機能部１０２は不要である。
【００２０】
前述のパケット生成機能部１０６は、ペイロード部生成機能部１１１とオーバヘッド部生成機能部１１２と、図示しないパケット組み立て機能部とにより構成されている。このパケット生成機能部１０６には、自走発振器１１３が生成したクロック信号を元に読出タイミング生成機能部１１４が生成する読み出しタイミングクロックが与えられている。
【００２１】
前述したように構成される伝送装置Ａ１において、ＴＤＭ受信インタフェース１０１は、１２５μｓｅｃ周期で時分割多重伝送されてくるＴＤＭ信号６を受信・同期化し、コピー機能部１０２に対し同期化したＴＤＭ信号６を渡す。コピー機能部１０２は、受け取ったＴＤＭ信号６をコピーし、通常書き込み機能部１０４と遅延書き込み機能部１０３の両方に対してＴＤＭ信号６を渡す。
【００２２】
通常書き込み機能部１０４は、受け取った同期化されたＴＤＭ信号６を送信データバッファ１０５内の通常データ記憶領域１０８の書き込み時点に対応する番地を持つ空き領域に書き込む。遅延書き込み機能部１０３は、受け取った同期化されたＴＤＭ信号６を一定時間保持し、所定の保持時間後に遅延させたＴＤＭ信号６を送信データバッファ１０５内の遅延データ記憶領域１０９の書き込み時点に対応する番地を持つ空き領域に書き込む。そして、通常書き込み機能部１０４及び遅延書き込み機能部１０３の書き込みタイミングを揃えることにより、送信データバッファ内の、通常データ記憶領域１０８及び遅延データ記憶領域１０９の同一番地に受信後即書き込まれたデータと、一定期間の遅延時間後に書き込まれたデータとが格納されることになる。図２には、この同時に書き込み、読み出される通常データ及び遅延データのセットを同時処理データ単位１１０として示している。
【００２３】
ペイロード部生成機能部１１１とオーバヘッド部生成機能部１１２とを含んで構成されるパケット生成機能部１０６のペイロード部生成機能部１１１は、自走発振器１１３が生成したクロック信号を元に読出タイミング生成機能部１１４が生成する読み出しタイミングクロックにより、送信データバッファ１０５からデータの読み出しを行い、生成すべきパケットのペイロード部を生成する。その際、ペイロード部生成機能部１１１は、通常データ記憶領域１０８及び遅延データ記憶領域１０９の両方の同一番地を同時に読み出す。これにより、同時処理データ単位１１０を纏めて読み出すことができる。
【００２４】
パケット生成機能部１０６に含まれる図示しないパケット組み立て機能部は、ペイロード部生成機能部１１１が生成したペイロード部と、オーバヘッド部生成機能部１１２が生成したパケットオーバヘッドとを結合してＴＤＭ信号のパケット化を行う。パケット生成機能部１０６は、生成されたパケットをパケット送信インタフェース１０７に対し渡し、パケット送信インタフェース１０７は、受け取ったパケットをパケット８としてパケットネットワーク４に送出する。
【００２５】
図３は送信側の伝送装置Ａ１からパケットネットワーク上に送出されるパケットの詳細な構成を示す図である。なお、本発明の実施形態は、パケットのプロトコルとしてＭＰＬＳを使用するものとし、ＭＰＬＳフレームとして、ラベルを二段スタックするMartini と呼ばれる形式のフレームを使用することとする。そして、ＴＤＭ信号のＭＰＬＳパケット化（フレーム化）に当っては、IETF RFC5086に規定される標準が参照される。
【００２６】
図３にはＴＤＭ信号をＭＰＬＳフレーム化したパケット２００の構成を示しており、このパケットは、１４ｂｙｔｅのＭＡＣヘッダ２０１、４ｂｙｔｅのトンネルＬＳＰシムヘッダ２０２、４ｂｙｔｅのＶＣ  ＬＳＰシムヘッダ２０３、４ｂｙｔｅのＣＥＳｏＰＳＮコントロールワード２０４、ＴＤＭペイロード（通常）２０５、ＴＤＭペイロード（遅延）２０６、パディング２０７、４ｂｙｔｅのＦＣＳ２０８の順に各データ領域が結合されて構成されている。
【００２７】
前述したように構成されるＭＰＬＳフレームによるパケットは、さらに、ＭＡＣフレームに収容されて入れ子構造とされている。ＭＰＬＳフレームを収容したＭＡＣフレームの長さが６４ｂｙｔｅに満たない場合、IETF RFC5086をそのまま適用する（本発明を適用しない）と、ＴＤＭペイロード（遅延）２０６の代わりに、同一の長さ分のダミーデータがパディングされることになる。図３に示す本発明の実施形態でのＴＤＭ信号をＭＰＬＳフレーム化したパケット２００は、６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃの伝送速度を持つＴＤＭ信号を８フレーム分まとめてパケット化する（１２５μｓｅｃ×８＝１ｍｓｅｃ周期でパケット化する）際の例を示しており、ＴＤＭペイロード（通常）２０５、ＴＤＭペイロード（遅延）２０６は、共に９ｂｙｔｅであり、パディング２０７は１６ｂｙｔｅで、パケット２００全体は、６４ｂｙｔｅとなっている。
【００２８】
ＣＥＳｏＰＳＮコントロールワード２０４、ＴＤＭペイロード（通常）２０５、ＴＤＭペイロード（遅延）２０６は、共にIETF RFC5086に定義される構造を取っており、ＣＥＳｏＰＳＮコントロールワード２０４は、１０ｂｉｔの制御情報２０９、６ｂｉｔのフレーム長を示す情報２１０、１６ｂｉｔのシーケンス番号２１１よりなる。また、フレーム化周期１ｍｓｅｃ時のＴＤＭペイロード（通常）２０５及びＴＤＭペイロード（遅延）２０６は、共に８フレーム分のフレーム領域を有しており、１ｓｔフレーム領域２１２、２ｎｄフレーム領域２１３、３ｒｄフレーム領域２１４、４ｔｈフレーム領域２１５、５ｔｈフレーム領域２１６、６ｔｈフレーム領域２１７、７ｔｈフレーム領域２１８、８ｔｈフレーム領域２１９、及び、シグナリング領域２２０よりなる。
【００２９】
６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃの伝送速度を持つＴＤＭ信号をカプセル化する場合、前述の１ｓｔフレーム領域２１２〜８ｔｈフレーム領域２１９は、それぞれ８ｂｉｔ（１ｂｙｔｅ）のタイムスロット対応の領域（ＴＳ＃１（８ビット））２２１により構成し、シグナリング領域２２０は、ＴＳ＃１に対する４ｂｉｔのシグナリング情報転送用ニブルであるＳＩＧ＃１  ２２２及び４ｂｉｔのパディング２２３よりなる。
【００３０】
６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃ以上の伝送速度のＴＤＭ信号をカプセル化する場合、前述の１ｓｔフレーム領域２１２〜８ｔｈフレーム領域２１９内のタイムスロット数であるＴＳ数が、信号速度に応じて増加することになる。また、フレーム化周期に応じ、フレーム領域数が増減させられることになる。パケット２００内のパディング２０７のフィールド長は、信号速度及びフレーム化周期に応じて増減させられる。また、パケット２００は、パディング２０７を除くデータ長が６４ｂｙｔｅを超過する場合、パディング２０７のフィールド長が０ｂｙｔｅとされ、パディング２０７を除くデータ長が６４ｂｙｔｅに満たない場合、不足分がパディング２０７のフィールド長となる。また、ＴＤＭペイロード（通常）２０５及びＴＤＭペイロード（遅延）２０６内のパディング２２３のフィールド長は、ＴＤＭ信号の速度に依存し、ＴＤＭ信号の速度を６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃで除算した際の解が偶数である場合のフィールド長は０ｂｉｔ、奇数である場合のフィールド長は４ｂｉｔとなる。
【００３１】
前述から判るように、本発明の実施形態でのＴＤＭ信号をＭＰＬＳフレーム化したパケット２００と、IETF RFC5086に定義される構造を持つパケットとは、本発明の実施形態によるパケット２００が、ＴＤＭペイロード（遅延）２０６を有している点でのみ相違している。
【００３２】
図４は図１に示す受信側の伝送装置Ｚ２の機能構成例を示すブロック図である。なお、図４に示す例は、パケット信号８をＴＤＭ信号１０へ復元する処理機能の構成を示している。
【００３３】
伝送装置Ｚ２は、既に説明したように、パケットネットワーク４からパケット８を受信し、ＴＤＭインタフェース５に対してパケット８から復元したＴＤＭ信号１０を送信するものである。そして、伝送装置Ｚ２は、パケットネットワーク４を介して送信されてくるパケット８を受信するパケット受信インタフェース３０１と、パケット受信インタフェース３０１から受け取ったパケットデータの終端処理を行って、パケットのペイロード内の通常データ及び遅延データを受信データバッファに書き込むパケット終端機能部３０２と、通常データ記憶領域３０６及び遅延データ記憶領域３０７を有する受信データバッファ３０５と、パケット終端機能部３０２から受け取ったパケットのシーケンス番号情報を元に、パケット欠落の有無を検出するパケット欠落検出機能部３０９と、パケット欠落検出機能部３０９から受け取ったパケット欠落の有無の情報により受信データバッファからの読み出しポインタを生成する読み出しポインタ制御機能部３１０と、外部参照クロック１１を受信する外部参照クロック受信機能部３１４と、外部参照クロック受信機能部３１４から受け取った外部参照クロックにより読み出しタイミングを生成する読出タイミング生成機能部３１２と、読出タイミング生成機能部３１２が生成した読み出しタイミングで、読出ポインタ制御機能部３１０より受け取った読出し制御ポインタ情報を元に、受信データバッファ３０５内の情報の読み出しを行う受信データバッファ読出機能部３１１と、受信データバッファ読出機能部３１１により読み出されたデータをＴＤＭインタフェース５に送信するＴＤＭ送信インタフェース３１３とを備えて構成されている。
【００３４】
前述したように構成される伝送装置Ｚ２において、パケット受信インタフェース３０１は、パケットネットワーク４からのパケット（図示例でパケット信号８）を受信し、パケット終端機能部３０２に受信したパケットデータを転送する。また、パケット受信インタフェース３０１は、受信したパケットの正常性のチェックをも行っている。もし、パケットネットワーク４において伝送パケットにビットエラーが発生していた場合、ＭＡＣフレームの末尾に付与されている誤り検出符号ＦＣＳ２０８と、受信パケットより再演算した誤り検出符号が不一致となり、パケット受信インタフェース３０１は、該当パケットを廃棄する。
【００３５】
パケット終端機能部３０２は、オーバヘッド部終端機能部３０３と受信バッファ書き込み機能部３０４とにより構成されている。そして、パケット終端機能部３０２は、受け取ったパケットデータをオーバヘッド部とペイロード部とに分け、オーバヘッド部終端機能部３０３で受け取ったパケットデータに対して通信のために必要とする処理であるオーバヘッド部の終端処理を行い、受信バッファ書き込み機能部３０４で、ペイロード部に含まれるＴＤＭペイロード（通常）２０５、ＴＤＭペイロード（遅延）２０６内のデータを受信データバッファ３０５に書き込む。なお、一般的なＭＡＣフレームの場合、ＭＡＣヘッダ２０１からＶＣ  ＬＳＰシムヘッダ２０３までがオーバヘッド部であり、ＣＥＳｏＰＳＮコントロールワード２０４からＦＣＳ２０８までがペイロード部である。
【００３６】
受信データバッファ３０５は、すでに説明したように、通常データ記憶領域３０６と遅延データ記憶領域３０７とを備えて構成されている。受信バッファ書き込み機能部３０４は、パケットネットワーク４から受信したパケット８においてカプセル化されていた通常データと遅延データとのセットを同時処理データ単位３０８として、それぞれ通常データ記憶領域３０６と遅延データ記憶領域３０７との同一の書き込み時間に対応する番地に書込む。また、オーバヘッド部終端機能部３０３は、オーバヘッド部に含まれるＣＥＳｏＰＳＮコントロールワード２０４のデータ構造を解析し、シーケンス番号情報２１１を抽出してパケット欠落検出機能部３０９へ転送する。
【００３７】
パケット欠落検出機能部３０９は、シーケンス番号情報２１１をチェックし、前回受信したシーケンス番号と連番であった場合にパケット欠落無し、前回受信したシーケンス番号と連番でなかった場合にパケット欠落有りと判定し、判定結果を読出ポインタ制御機能部３１０に渡す。読出しポインタ制御機能部３１０は、パケット欠落の判定結果を元に、読み出しポインタの生成を行い、受信データバッファ読出機能部３１１に生成した読み出しポインタの情報を渡す。
【００３８】
受信データバッファ読出機能部３１１は、外部参照クロック受信機能部３１４を介して受信した外部参照クロック１１を元に読出タイミング生成機能部３１２が生成した読み出しタイミングで、読出ポインタ制御機能部３１０より受け取った読み出し制御ポインタ情報を元に、受信データバッファ３０５内の情報の読み出しを行う。また、受信データバッファ読出機能部３１１は、受信データバッファ３０５から読み出したデータをＴＤＭ送信インタフェース３１３に渡し、ＴＤＭ送信インタフェース３１３は、受け取ったデータをＴＤＭデータのフォーマットに再生して、ＴＤＭインタフェース５にＴＤＭ信号１０として送出する。
【００３９】
図５は図４に示す読出ポインタ制御機能部３１０での次回読み出しポインタを生成する処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。なお、ここでの処理の開始時における初期状態は、前回の処理時に生成した「次回通常バッファポインタ候補値」４１０＝通常バッファ先頭アドレス＋ｘとなっていることである。ここで、変数ｘ４１５は、前回の処理時における通常バッファ読み出し時の通常バッファ先頭アドレスから読み出し位置までのオフセット値である。
【００４０】
（１）読出ポインタ制御機能部３１０は、パケット欠落検出機能部３０９からパケット欠落の判定結果を受け取った際に起動され、最初に、次回読み出しポインタ候補値計算処理として、前回処理時の「次回通常バッファポインタ候補値」４１０を元に、次回通常バッファポインタ候補値４１１及び次回遅延バッファポインタ候補値４１２を計算する。次回通常バッファポインタ候補値４１１は、前回処理時の「次回通常バッファポインタ候補値」４１０＋１＝通常バッファ先頭アドレス＋（ｘ＋１）、次回遅延バッファポインタ候補値４１２は、遅延バッファ先頭アドレスと前回処理時の「次回通常バッファポインタ候補値」４１０の変数ｘに遅延オフセット４１４を加えたもの＝遅延バッファ先頭アドレス＋ｘ＋［遅延オフセット］となる（ステップ４０１）。
【００４１】
（２）次に、シーケンス番号に欠落があるか否かを判定し、シーケンス番号に欠落がなかった場合、次回読出しポインタ設定処理（通常）として、次回読出しポインタ値４１３＝次回通常バッファポインタ候補値４１１とする処理を行う（ステップ４０３、４０４）。
【００４２】
（３）ステップ４０３の判定で、シーケンス番号に欠落があった場合、次回読出しポインタ設定処理（遅延）として、次回読出しポインタ値４１３＝次回遅延バッファポインタ候補値４１２とし、さらに、次回通常バッファポインタ候補値再設定処理（通常）として、次回通常バッファポインタ候補値４１１＝前回処理時の「次回通常バッファポインタ候補値」４１０とする処理を行う（ステップ４０５、４０６）。
【００４３】
図６はデータ欠落無し時の受信データバッファ３０５内のデータ配置とデータ読み出し順序とを説明する図、図７はデータ欠落有り時の受信データバッファ３０５内のデータ配置とデータ読み出し順序とを説明する図である。図７に示す例では、パケット８により転送される通常データｄ及び遅延データｂが欠落しているものとしている。また、図６、図７に示す例では、遅延オフセットが、２フレーム化周期時間であるとしており、通常データ記憶領域３０６に記憶されたデータのコピーが、パケット欠落無し時には遅延データ記憶領域３０７の２パケット化周期時間後に相当するアドレス部に格納されており、パケット欠落有り時には１フレーム化周期時間後に相当するアドレス部に格納されている。なお、フレーム化周期は、システムへの要求に応じ、適切な値とする必要がある。
【００４４】
まず、図６に示すデータ欠落無し時の場合について説明する。いま、図６に示すように、受信データバッファ３０５の通常データ記憶領域３０６の先頭からのオフセットｎ  ５１０、ｎ＋１  ５１１、ｎ＋２  ５１２、ｎ＋３  ５１３、ｎ＋４  ５１４、ｎ＋５  ５１５の各領域には、データｃ  ５３３、データｄ  ５３４、データｅ  ５３５、データｆ  ５３６、データｇ  ５３７、データｈ  ５３８が格納されているものとする。この場合、受信データバッファ３０５の遅延データ記憶領域３０７の先頭からのオフセットｎ  ５１０、ｎ＋１  ５１１、ｎ＋２  ５１２、ｎ＋３  ５１３、ｎ＋４  ５１４、ｎ＋５  ５１５の各領域には、データａ  ５３１、データｂ  ５３２、データｃ  ５３３、データｄ  ５３４、データｅ  ５３５、データｆ  ５３６が格納されていることになる。
【００４５】
そして、時刻ｔ  ５５０〜時刻ｔ＋５  ５５５の各時刻において、長丸と矢印線とで示しているように、受信データバッファ３０５内の対応する領域からデータを順次読み出し、てＴＤＭ信号の元となるデータ列５７０が生成される。図６に示すデータ欠落無し時の場合、通常データ記憶領域３０６のみから対応する領域のデータが順次読み出されることになる。図６に示す例では、時刻ｔ  ５５０にはｎ  ５１０からのデータが、時刻ｔ＋１  ５５１にはｎ＋１  ５１１からのデータが、時刻ｔ＋２  ５５２にはｎ＋２  ５１２からのデータが、時刻ｔ＋３  ５５３にはｎ＋３  ５１３からのデータが、時刻ｔ＋４  ５５４にはｎ＋４  ５１４からのデータが、時刻ｎ＋５  ５５５にはｎ＋５  ５１５からのデータが読み出され、データ列５７０が生成される。
【００４６】
次に、図７に示すデータ欠落有り時の場合について説明する。図７に示す例では、パケット８により転送される通常データｄ及び遅延データｂが欠落しているものとしているので、受信データバッファ３０５の通常データ記憶領域３０６の先頭からのオフセットｎ  ５１０、ｎ＋１  ５１１、ｎ＋２  ５１２、ｎ＋３  ５１３、ｎ＋４  ５１４、ｎ＋５  ５１５の各領域には、データｃ  ５３３、データｅ  ５３５、データｆ  ５３６、データｇ  ５３７、データｈ  ５３８、データｉ  ５３９が格納されている。この場合、受信データバッファ３０５の遅延データ記憶領域３０７の先頭からのオフセットｎ  ５１０、ｎ＋１  ５１１、ｎ＋２  ５１２、ｎ＋３  ５１３、ｎ＋４  ５１４、ｎ＋５  ５１５の各領域には、データａ  ５３１、データｃ  ５３３、データｄ  ５３４、データｅ  ５３５、データｆ  ５３６、データｇ  ５３７が格納されていることになる。
【００４７】
そして、図７に示すデータ欠落有りの場合、時刻ｔ  ５５０及び時刻ｔ＋２  ５５２〜時刻ｔ＋５  ５５５には、通常データ記憶領域３０６の対応する領域から、時刻ｔ＋１  ５５１には、遅延データ記憶領域３０７の対応する領域からデータを順次読み出すことになる。図７に示す例では、時刻ｔ  ５５０には通常データ記憶領域３０６のｎ  ５１０からのデータが読み出され、また、時刻ｔ＋１  ５５１には遅延データ記憶領域３０７のｎ＋２  ５１２からのデータが読み出される。その後、時刻ｔ＋２  ５５２には通常データ記憶領域３０６のｎ＋１  ５１１からのデータが、時刻ｔ＋３  ５５３には通常データ記憶領域３０６のｎ＋２  ５１２からのデータが、時刻ｔ＋４  ５５４には通常データ記憶領域３０６のｎ＋３  ５１３からのデータが、時刻ｎ＋５  ５５５には通常データ記憶領域３０６のｎ＋４  ５１４からのデータが読み出され、データ列５７０が生成される。
【００４８】
なお、図６、図７に示した時刻は、フレーム化周期時間を単位としており、例えば、８フレーム分を纏めてフレーム化する場合には、１２５μｓｅｃ×８＝１ｍｓｅｃがフレーム化周期時間であり、これを乗算した値が処理時刻になる。
【００４９】
図８は受信側の伝送装置Ｚ２におけるデータバッファ３０５の必要な容量について説明する図であり、次に、図８を参照して、受信側伝送装置Ｚ２でのパケット伝送遅延ゆらぎの吸収及びデータ欠落に伴う後着データ読み出しに伴うデータ到着時間差吸収について説明すると共に、そのために必要なデータバッファ３０５の容量について説明する。
【００５０】
図８には、遅延データ記憶領域内の累積処理待ちデータ６０１と通常データ記憶領域内の累積処理待ちデータ６０２とを示している。両記憶領域内の累積処理待ちデータ６０１、６０２のデータ数６０３は、図の下部側が下限であり、図の上部側が上限すなわちバッファ量の上限値である。また、図８に示す例では、図の上部のデータ程新しく書き込まれたデータであり、下部へ行く程古いデータであることを示している。図８に示す例においては、遅延データ記憶領域内の累積処理待ちデータ６０１ではデータｆが、通常データ記憶領域内の累積処理待ちデータ６０２ではデータｈが最後に書き込まれたデータであり、これらより上部の領域は、それぞれ空き領域６０７及び空き領域６０８となっておりデータが書き込まれていない領域である。データは、図８の最下部すなわち最も古いデータから受信データバッファ読み出し機能部３１１により、図４を参照して説明したように、一定周期で読み出されていく。
【００５１】
通常、ＴＤＭデータを搭載したパケットは、周期的に生成されており、また、受信データバッファ読み出し機能部３１１によるデータの読み出し周期は、パケット生成周期と一致しており、最新データまでのデータ累積数は、受信データバッファ３０５の全容量値の中間値６０６の付近であることが期待されている。しかし、伝送装置Ｚ２を含むネットワーク内の伝送装置Ｚ２の手前にあるパケットネットワーク内で発生したパケット同士の競合等により、伝送遅延にゆらぎが発生する場合がある。
【００５２】
本発明による受信側の伝送装置Ｚ２は、前述の伝送遅延ゆらぎに対し十分なバッファ量の受信データバッファを用意し、伝送遅延ゆらぎによるパケット欠落を生じないようにしている。そして、図８に示す例には、伝送遅延ゆらぎの最大ケース、最小ケースを考慮したパケット伝送遅延ゆらぎ吸収可能範囲６０４で示すバッファ量の受信データバッファを用意し、伝送遅延ゆらぎを吸収していることを示している。
【００５３】
受信側の伝送装置Ｚ２がパケットネットワーク４からパケットを受信する動作を続け、受信するパケットの伝送遅延が減少方向である場合、受信データバッファ３０５には、累積処理待ちデータ数６０３の中間値６０６よりも上部に最新データが書き込まれて存在するようになり、空き領域６０７及び空き領域６０８が減少する。一方、受信するパケットの伝送遅延が増大方向である場合、受信データバッファ３０５には、累積処理待ちデータ数６０３の中間値６０６よりも下部に最新データが書き込まれて存在するようになり、空き領域６０７、及び空き領域６０８が増加する。そして、伝送遅延の増大時及び減少時のいずれの場合にも、受信データバッファ３０５が、遅延ゆらぎに対して十分なバッファ量を持っていれば、空き領域が不足することはなく、また、データバッファ内にデータが存在しなくなり、ＴＤＭデータ列に対し送出すべきデータが途切れることもない。
【００５４】
受信データバッファ３０５は、前述したようにネットワークにおけるパケットの遅延ゆらぎを吸収するために必要な容量を持てばよいが、容量が大きくなると、それに伴ってパケットに対する処理遅延も大きくなるので、遅延ゆらぎを吸収するために必要な最小限の容量を持つようにするのがよい。
【００５５】
受信側の伝送装置Ｚ２は、前述したようにして、パケットネットワーク内で発生したパケットの伝送遅延ゆらぎを吸収する機構を有している。この伝送遅延ゆらぎを吸収する機能は、言い換えると、受信データバッファ３０５の中間値６０６を時間換算しただけパケットネットワークから受信したデータを遅延させ、その遅延させたデータをＴＤＭインタフェースに送信することにより遅延ゆらぎを吸収するというものである。
【００５６】
図８に示した遅延ゆらぎ吸収の機能を有する受信データバッファにおいて、さらに、パケット伝送遅延ゆらぎ吸収可能範囲６０４を通常データと既に送信済みの遅延データをパケット化する時間差である通常データから遅延データまでの間のオフセット６０５の分だけデータバッファの容量を拡張すると、データ欠落に伴う後着データ読み出しに伴うデータ到着時間差を吸収することが可能となる。
【００５７】
この場合、受信データバッファ読み出し機能部３１１は、遅延データ記憶領域内の累積処理待ちデータ６０１側からのデータの読み出し時、従来通り、遅延データのバッファ読出し位置６０９である受信データバッファ３０５の最下部からデータを読み出すものとし、通常データ記憶領域内の累積処理待ちデータ６０２側からのデータの読み出し時、最下部データより通常データと遅延データとの間のオフセット６０５の分だけ新しい通常バッファ読出し位置６１０のデータ、すなわち、上部のデータを読み出すものとする。
【００５８】
前述により、受信側の伝送装置Ｚ２は、パケットネットワーク内の伝送遅延ゆらぎを吸収する機構とほぼ同様の構成で、データ欠落に伴う後着データ読み出しに伴うデータ到着時間差を吸収することが可能となる。
【００５９】
前述した本発明の実施形態によれば、送信側、受信側の両方で誤り訂正符号の演算回路、誤り訂正の演算回路のような複雑な回路を搭載することなく、バッファの読出ポインタ制御の機能追加、遅延ゆらぎ吸収のためのバッファの拡張等の簡易な機能の追加により、パケットネットワーク内で生じたビット誤りに起因するパケット欠落を補償することが可能になる。
【００６０】
すなわち、本発明の実施形態によれば、ＴＤＭ信号をＣＥＰ化しパケットネットワークを用いて伝送する際、１ビットエラーを補償する回路を大幅なコスト増加を招かずに実現することができる。
【００６１】
一般に、ＴＤＭ信号のうちでもＰＤＨ信号は低速であるため、例えば、６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃ信号を１ｍｓｅｃ周期（１２５μｓｅｃ×８フレーム）でパケット化した場合のデータ長は８ｂｙｔｅである。これに１ｂｙｔｅのシグナリングデータ転送領域、４ｂｙｔｅのＣＥＰヘッダを加えてもデータ長は１３ｂｙｔｅしかなく、ＭＡＣフレームの最短のデータ長である６４ｂｙｔｅを満たすために、ペイロード領域内の余剰領域にダミーデータを詰めるパディングという操作行われることになる。
【００６２】
前述した本発明の実施形態は、既に送信済のデータを搭載するペイロード内の領域が、このパディング領域であり、既に送信済みのデータをパケット内のこのパディング領域に搭載することができ、データの転送効率の低下を生じさせることなく、ＴＤＭ信号をパケット化し、パケットネットワークを介して伝送することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  伝送装置Ａ
２  伝送装置Ｚ
３、５  ＴＤＭインタフェース
４  パケットネットワーク
６、１０  ＴＤＭ信号
１２  クロック供給装置
１０１  ＴＤＭ受信インタフェース
１０２  コピー機能部
１０３  遅延書き込み機能部
１０４  通常書き込み機能部
１０５  送信データバッファ
１０６  パケット生成機能部
１０７  パケット送信インタフェース
１０８  通常データ記憶領域
１０９  遅延データ記憶領域
１１１  ペイロード部生成機能部
１１２  オーバヘッド部生成機能部
１１３  自走発振器
１１４  読出タイミング生成機能部
３０１  パケット受信インタフェース
３０２  パケット終端機能部
３０３  オーバヘッド部終端機能
３０４  受信バッファ書き込み機能部
３０５  受信データバッファ
３０６  通常データ記憶領域
３０７  遅延データ記憶領域
３０９  パケット欠落検出機能部
３１０  読出ポインタ制御機能部
３１１  受信データバッファ読出機能部
３１２  読出タイミング生成機能部
３１３  ＴＤＭ送信インタフェース
３１４  外部参照クロック受信機能部
【図１】
2012114774.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012114774.tif 000007
【図６】
2012114774.tif 000008
【図７】
2012114774.tif 000009
【図８】
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