(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタルデータを多重化して送信するデータ送信部と、多重化されたディジタルデータを受信して分離するデータ受信部を備えた多重伝送用の多重伝送装置であって、
前記データ送信部は、複数の送信チャネルに入力されたディジタルデータを分割してフレームを生成する送信チャネルごとのフレーム生成手段と、
各フレーム生成手段により生成されたフレームを多重化して１つの伝送用データとする多重化手段と、
前記フレームの生成タイミングを前記フレーム生成手段ごとに制御するタイミング制御手段とを備え、
前記データ受信部は、
送信チャネルごとに生成されたフレームが多重化された伝送用データを分離する分離手段と、
前記分離された伝送用データを複数の切換可能な受信チャネルに振り分ける切換手段と、
前記分離された伝送用データの中から前記フレームを識別する受信チャネルごとのフレーム識別手段と、
各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングを検出し、該タイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別し、各送信チャネルにおいて生成されたフレームが適切な受信チャネルに振り分けられるように前記切換手段を制御する切換制御手段と
を備え、
前記タイミング制御手段は、各フレーム生成手段がフレームを生成するタイミングから、当該フレーム生成手段の次にフレームを生成するフレーム生成手段がフレームを生成するタイミングまでの間隔が、フレーム生成手段ごとに異なるように制御を行うことを特徴とする多重伝送装置。
【請求項２】
ディジタルデータの多重伝送に用いられる多重伝送装置であって、
複数の送信チャネルに入力されたディジタルデータを分割してフレームを生成する送信チャネルごとのフレーム生成手段と、
各フレーム生成手段により生成されたフレームを多重化して１つの伝送用データとする多重化手段と、
前記フレームの生成タイミングを前記フレーム生成手段ごとに制御するタイミング制御手段とを備え、
前記タイミング制御手段は、各フレーム生成手段がフレームを生成するタイミングから、当該フレーム生成手段の次にフレームを生成するフレーム生成手段がフレームを生成するタイミングまでの間隔が、フレーム生成手段ごとに異なるように制御を行うことを特徴とする多重伝送装置。
【請求項３】
前記フレームの所定の領域に該フレームが生成された送信チャネルを示すチャネル識別子を付与するチャネル識別子付与手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の多重伝送装置。
【請求項４】
ディジタルデータを多重化して送信するデータ送信部と、多重化されたディジタルデータを受信して分離するデータ受信部を備えた多重伝送用の多重伝送装置であって、
前記データ送信部は、複数の送信チャネルに入力されたディジタルデータを分割してフレームを生成する送信チャネルごとのフレーム生成手段と、
各フレーム生成手段により生成されたフレームを多重化して１つの伝送用データとする多重化手段と、
前記フレームの生成タイミングを前記フレーム生成手段ごとに制御するタイミング制御手段とを備え、
前記データ受信部は、
送信チャネルごとに生成されたフレームが多重化された伝送用データを分離する分離手段と、
前記分離された伝送用データを複数の切換可能な受信チャネルに振り分ける切換手段と、
前記分離された伝送用データの中から前記フレームを識別する受信チャネルごとのフレーム識別手段と、
各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングを検出し、該タイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別し、各送信チャネルにおいて生成されたフレームが適切な受信チャネルに振り分けられるように前記切換手段を制御する切換制御手段と
を備え、
前記切換制御手段は、前記タイミングのみに基づいて前記送信チャネルの判別を行う第１の動作モードと、前記タイミングおよび前記チャネル識別子検出手段により検出されたチャネル識別子に基づいて前記送信チャネルの判別を行う第２の動作モードの少なくとも２つの切換可能な動作モードで動作することを特徴とする多重伝送装置。
【請求項５】
ディジタルデータの多重伝送に用いられる多重伝送装置であって、
送信チャネルごとに生成されたフレームが多重化された伝送用データを分離する分離手段と、
前記分離された伝送用データを複数の切換可能な受信チャネルに振り分ける切換手段と、
前記分離された伝送用データの中から前記フレームを識別する受信チャネルごとのフレーム識別手段と、
各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングを検出し、該タイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別し、各送信チャネルにおいて生成されたフレームが適切な受信チャネルに振り分けられるように前記切換手段を制御する切換制御手段とを備え、
前記切換制御手段は、前記タイミングのみに基づいて前記送信チャネルの判別を行う第１の動作モードと、前記タイミングおよび前記チャネル識別子検出手段により検出されたチャネル識別子に基づいて前記送信チャネルの判別を行う第２の動作モードの少なくとも２つの切換可能な動作モードで動作することを特徴とする多重伝送装置。
【請求項６】
前記切換制御手段は、各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングから、当該フレーム識別手段の次にフレームを識別したフレーム識別手段がフレームを識別したタイミングまでの間隔に基づいて、前記判別および制御を行うことを特徴とする請求項１、４または５記載の多重伝送装置。
【請求項７】
前記フレーム識別手段により識別されたフレームの所定の領域から、該フレームが生成された送信チャネルを示すチャネル識別子を検出するチャネル識別子検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１、４、５または６のいずれかに記載の多重伝送装置。
【請求項８】
前記チャネル識別子検出手段は、検出したチャネル識別子に、該チャネル識別子の有効／無効を示す情報を付加して前記切換制御手段に受け渡すことを特徴とする請求項７記載の多重伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速ディジタル伝送に用いられる多重分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、ディジタル伝送における多重伝送方式の概要を説明するための図であり、例としてチャネル数が４の場合を示している。多重伝送方式では、各チャネルＣｈ１〜Ｃｈ４において生成されたフレーム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、送信側のＭＵＸ１０２によりビット多重されて１つの伝送用データ１０３として伝送路に送出される。受信側で受信された伝送用データ１０３は、ＤＥＭＵＸ１０４により４つに分離され、チャネルＣｈ１´〜Ｃｈ４´に、フレーム１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄとして振り分けられる。フレームの振り分けは、送信側のチャネルＣｈ１において生成されたフレーム１０１ａが受信側のチャネルＣｈ１´に、フレーム１０５ａとして振り分けられるように行われる。
【０００３】
このような振り分けを可能にするために、フレーム１０１のオーバヘッド領域には、伝送制御情報の１つとしてチャネル識別番号１０６を記録するための領域が確保されている。データの適切な振り分けは、送信側で、この領域にチャネル識別番号１０６を記録し、受信側で、そのチャネル識別番号１０６を参照して振り分け先を決定することにより実現されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記方式は、データ伝送速度がそれほど速くなく、チャネル識別番号の検出に要する時間が問題とならない場合には、十分に機能する。しかし、数十Ｇｂｐｓの光伝送など高速なデータ伝送では、チャネル識別番号の検出処理が高速化の妨げとなる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、高速なデータ伝送を行う場合でも、分離されたデータを適切なチャネルに振り分けることができる多重伝送装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の多重伝送装置は、ディジタルデータを多重化して送信するデータ送信部と、多重化されたディジタルデータを受信して分離するデータ受信部を備えた多重伝送用の多重伝送装置であって、前記データ送信部は、複数の送信チャネルに入力されたディジタルデータを分割してフレームを生成する送信チャネルごとのフレーム生成手段と、各フレーム生成手段により生成されたフレームを多重化して１つの伝送用データとする多重化手段と、フレームの生成タイミングを前記フレーム生成手段ごとに制御するタイミング制御手段とを備え、前記データ受信部は、送信チャネルごとに生成されたフレームが多重化された伝送用データを分離する分離手段と、分離された伝送用データを複数の切換可能な受信チャネルに振り分ける切換手段と、分離された伝送用データの中から前記フレームを識別する受信チャネルごとのフレーム識別手段と、各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングを検出し、そのタイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別し、各送信チャネルにおいて生成されたフレームが適切な受信チャネルに振り分けられるように前記切換手段を制御する切換制御手段とを備え、タイミング制御手段は、各フレーム生成手段がフレームを生成するタイミングから、そのフレーム生成手段の次にフレームを生成するフレーム生成手段がフレームを生成するタイミングまでの間隔が、フレーム生成手段ごとに異なるように制御を行うことが好ましい。タイミング制御手段は、各フレーム生成手段がフレームを生成するタイミングから、そのフレーム生成手段の次にフレームを生成するフレーム生成手段がフレームを生成するタイミングまでの間隔が、フレーム生成手段ごとに異なるように制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
多重伝送装置は、上述のように送信側の多重機能と受信側の分離機能の両方を備えた多重分離装置として提供されることが多いが、上記課題を解決するためには、送信側に用いる場合、受信側に用いる場合に、それぞれ以下のような手段を備えていればよい。
【０００８】
まず、送信側に用いる場合には、多重伝送装置は、
複数の送信チャネルに入力されたディジタルデータを分割してフレームを生成する送信チャネルごとのフレーム生成手段と、
各フレーム生成手段により生成されたフレームを多重化して１つの伝送用データとする多重化手段と、
フレームの生成タイミングをフレーム生成手段ごとに制御するタイミング制御手段とを備えていればよい。これにより、伝送用データを受信する受信装置がフレームの識別タイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別できるようにする。
【０００９】
この際、タイミング制御手段は、各フレーム生成手段がフレームを生成するタイミングから、そのフレーム生成手段の次にフレームを生成するフレーム生成手段がフレームを生成するタイミングまでの間隔が、フレーム生成手段ごとに異なるように制御を行う。
【００１０】
また、フレームの所定の領域にそのフレームが生成された送信チャネルを示すチャネル識別子を付与するチャネル識別子付与手段をさらに備えることが好ましい。チャネル識別子は、例えばチャネル番号とすればよいが、その他の記号などでもよい。
【００１１】
一方、受信側に用いる場合には、多重伝送装置は、送信チャネルごとに生成されたフレームが多重化された伝送用データを分離する分離手段と、前記分離された伝送用データを複数の切換可能な受信チャネルに振り分ける切換手段と、前記分離された伝送用データの中から前記フレームを識別する受信チャネルごとのフレーム識別手段と、各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングを検出し、そのタイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別し、各送信チャネルにおいて生成されたフレームが適切な受信チャネルに振り分けられるように前記切換手段を制御する切換制御手段とを備え、切換制御手段は、前記タイミングのみに基づいて前記送信チャネルの判別を行う第１の動作モードと、前記タイミングおよび前記チャネル識別子検出手段により検出されたチャネル識別子に基づいて前記送信チャネルの判別を行う第２の動作モードの少なくとも２つの切換可能な動作モードで動作するようにする。
【００１２】
この際、切換制御手段は、各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングから、そのフレーム識別手段の次にフレームを識別したフレーム識別手段がフレームを識別したタイミングまでの間隔に基づいて、前記判別および制御を行うことが好ましい。
【００１３】
フレーム識別手段により識別されたフレームの所定の領域から、そのフレームが生成された送信チャネルを示すチャネル識別子を検出するチャネル識別子検出手段をさらに備えることにより、前記切換制御手段による、そのチャネル識別子に基づく送信チャネルの判別を可能にしてもよい。
【００１４】
チャネル識別子検出手段は、検出したチャネル識別子に、そのチャネル識別子の有効／無効を示す情報を付加して前記切換制御手段に受け渡すことが好ましい。
【００１５】
または、本発明の多重伝送装置は、ディジタルデータを多重化して送信するデータ送信部と、多重化されたディジタルデータを受信して分離するデータ受信部を備えた多重伝送用の多重伝送装置であって、前記データ送信部は、複数の送信チャネルに入力されたディジタルデータを分割してフレームを生成する送信チャネルごとのフレーム生成手段と、各フレーム生成手段により生成されたフレームを多重化して１つの伝送用データとする多重化手段と、フレームの生成タイミングを前記フレーム生成手段ごとに制御するタイミング制御手段とを備え、前記データ受信部は、送信チャネルごとに生成されたフレームが多重化された伝送用データを分離する分離手段と、分離された伝送用データを複数の切換可能な受信チャネルに振り分ける切換手段と、分離された伝送用データの中から前記フレームを識別する受信チャネルごとのフレーム識別手段と、各フレーム識別手段がフレームを識別するタイミングを検出し、そのタイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別し、各送信チャネルにおいて生成されたフレームが適切な受信チャネルに振り分けられるように前記切換手段を制御する切換制御手段とを備え、切換制御手段は、前記タイミングのみに基づいて前記送信チャネルの判別を行う第１の動作モードと、前記タイミングおよび前記チャネル識別子検出手段により検出されたチャネル識別子に基づいて前記送信チャネルの判別を行う第２の動作モードの少なくとも２つの切換可能な動作モードで動作するようにすることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を示すにあたり、まず、図１を参照して、本発明の多重伝送装置により実現されるデータ伝送の概要を示す。図１（ａ）は多重伝送装置のデータ送信時の処理を、図１（ｂ）はデータ受信時の処理を示している。
【００１７】
本発明の多重伝送装置は、データ送信時に、フレームを生成するタイミングをチャネルごとに制御する機能を備える。これにより、図１（ａ）に示すように、各フレーム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが異なるタイミングで生成されて、ＭＵＸ２に入力されるようにする。ここでは、フレーム１ａと１ｂのタイミングのずれをｋ１、フレーム１ｂと１ｃのタイミングのずれをｋ２、フレーム１ｃと１ｄのタイミングのずれをｋ３と表す。各フレーム１のオーバヘッド領域の先頭にはフレームの先頭であることを示す信号ＦＡＳ（Flame Alignment Signal）３が含まれている。ＦＡＳ３は、例えば０１１１１１０というような、固定されたパターンの信号である。
【００１８】
ＦＡＳ３は、受信側の多重伝送装置において、ＤＥＭＵＸ４によるデータ分離後に、チャネルごとに検出される。従来の装置では、その後、各フレームのオーバヘッド領域に含まれるチャネル識別番号を検出することによって、そのフレームが送信側のどのチャネルから送出されたものかを判断していた。しかし、本発明の多重伝送装置では、図１（ｂ）に示すように、各チャネルにおけるフレームの識別タイミング、すなわちＦＡＳ３の検出タイミングを一元的に並べ、その間隔に基づいてフレームが送出されたチャネルを判断する。
【００１９】
一般に、フレームの長さは数キロバイトであり、一方フレーム生成タイミングのずれｋ１、ｋ２、ｋ３は、数ビットから数バイトのオーダーである。つまり、１つのフレーム群（４つのフレーム）を受信してから次のフレーム群を受信するまでの時間は、前記ｋ１、ｋ２、ｋ３に比して十分に大きい。この場合、１つのフレーム群の中で最初に識別されたフレームを、送信側でチャネルＣｈ１から送出されたフレームとみなすことができ、以降、順番に、各フレームが送出された送信チャネルを判別することができる。
【００２０】
本発明の多重伝送装置は、そのような判別の結果、例えば受信側のチャネルがＣｈ１´において、送信側のチャネルＣｈ１以外から送出されたフレームが検出された場合には、データの振り分け先を修正する。
【００２１】
以上、データ伝送方式の概要について説明したが、次に、本発明の一実施の形態として、多重分離装置の具体的な構成および機能について説明する。以下に示す多重分離装置は、従来方式によるデータ伝送と、本発明が提案する新しい方式のデータ伝送と、両者を混合したデータ伝送の、３種類の方式に対応している。
【００２２】
図２は、本実施の形態における多重分離装置の送信側の構成を示す図である。図に示すように、多重分離装置は、送信機能を実現するための構成として、１つの送信用マスタチップ５と、３つの送信用スレーブチップ６ａ、６ｂ、６ｃと、それら４つのチップの出力を多重化するＭＵＸ２とを備えている。
【００２３】
送信用スレーブチップ６ａは、入力された送信データを分割して各種伝送制御情報を付加したフレームを生成するフレーム生成部８ｂと、フレーム生成部８ｂにより生成されたフレームのオーバヘッド領域にチャネル識別番号を付与するチャネル識別番号付与部９ｂとを備えている。送信用スレーブチップ６ｂおよび６ｃも同様の構成を有する。
【００２４】
送信用マスタチップ５は、送信用スレーブチップ６ａと同様、フレーム生成部８ａおよびチャネル識別番号付与部９ａを備える。これに加え、送信用マスタチップ５は、フレーム生成部８ａと送信用スレーブチップ６ａ、６ｂ、６ｃのフレーム生成部８ｂ、８ｃ、８ｄのフレーム生成タイミングを制御するフレーム生成タイミング制御部７を備えている。
【００２５】
図３は、送信用マスタチップ５のフレーム生成タイミング制御部７の機能を説明するための図である。図３（ａ）に示すように、フレーム生成タイミング制御部７は、信号ＳＩＧ１が入力されると、内部においてフレーム生成タイミングを示すタイミング指示信号ＳＩＧ２１、ＳＩＧ２２、ＳＩＧ２３、ＳＩＧ２４を生成し、出力する。タイミング指示信号ＳＩＧ２１、ＳＩＧ２２、ＳＩＧ２３、ＳＩＧ２４は、フレームを生成するタイミングを、パルスを発生させることによって示した信号である。
【００２６】
図３（ｂ）は、フレーム生成タイミング制御部７の入出力の関係を示すタイミングチャートである。図に示すように、入力信号ＳＩＧ１としてパルス１０が入力されると、フレーム生成タイミング制御部７は、タイミング指示信号ＳＩＧ２１としてパルス１１を発生させて、送信用マスタチップ５のフレーム生成部８ａに送信する。次に、フレーム生成タイミング制御部７は、パルス１１発生からｋ１［ｎｓ］後に、タイミング指示信号ＳＩＧ２２としてパルス１２を発生させて、送信用スレーブチップ６ａのフレーム生成部８ｂに送信する。次に、フレーム生成タイミング制御部７は、パルス１２発生からｋ２［ｎｓ］後に、タイミング指示信号ＳＩＧ２３としてパルス１３を発生させて、送信用スレーブチップ６ｂのフレーム生成部８ｃに送信する。最後に、フレーム生成タイミング制御部７は、パルス１３発生からｋ３［ｎｓ］後に、タイミング指示信号ＳＩＧ２４としてパルス１４を発生させて、送信用スレーブチップ６ｃのフレーム生成部８ｄに送信する。
【００２７】
図４は、送信用マスタチップ５のフレーム生成部８ａの機能を説明するための図である。なお送信用スレーブチップ６ａ、６ｂ、６ｃのフレーム生成部８ｂ、８ｃ、８ｄの機能はフレーム生成部８ａと同じであるため説明を省略する。図４（ａ）に示すように、フレーム生成部８ａは、送信データＴＤ１１と、フレーム生成タイミング制御部７からのタイミング指示信号ＳＩＧ２１とを入力として取り込み、フレームＴＤ２１を出力する。フレームの生成処理は、図４（ｂ）に示すように、入力されたデータＴＤ１１を所定の大きさに分割し、分割されたデータごとに伝送制御情報を記録するオーバヘッド領域を追加し、所定数の分割データを１フレームとして出力する処理である。図に示す例は、４個の分割データを１フレームとするものであり、この場合、１つのフレームは４つのオーバヘッド領域を有することとなる。これらのオーバヘッド領域のうち、フレームの先頭に付加されるオーバヘッド領域の先頭部分には、前述のようにＦＡＳが付加される。このフレーム生成処理は、図４（ｃ）に示すように、タイミング指示信号ＳＩＧ２１が入力されるごとに実行される。
【００２８】
図５は、チャネル識別番号付与部９ａの機能を説明するための図である。なお送信用スレーブチップ６ａ、６ｂ、６ｃのチャネル識別番号付与部９ｂ、９ｃ、９ｄの機能はチャネル識別番号付与部９ａと同じであるため説明を省略する。図５（ａ）に示すように、チャネル識別番号付与部９ａは、フレーム生成部８ａにより生成されたフレームＴＤ２１を入力とし、これにチャネル識別番号を付与してフレームＴＤ３１として出力とする。図５（ｂ）に示すように、チャネル識別番号は、フレームＴＤ２１が有するオーバヘッド領域の予め定められた位置に記録される。チャネル識別番号の記録位置は、仕様の１つとして定めればよく特に限定されないが、相互にデータ伝送を行う多重分離装置同士の仕様は統一しておく必要がある。
【００２９】
ここで、本実施の形態では、送信用マスタチップ５および送信用スレーブチップ６ａ、６ｂ、６ｃは、それぞれｍビット（ｍは任意の整数）のレジスタにより構成されるチップ内ブロックを備えており、送信用マスタチップ５のチップ内ブロックには、３ビットのデータとしてｈ１が、送信用スレーブチップ６ａのチップ内ブロックにはｈ２が、送信用スレーブチップ６ｂのチップ内ブロックにはｈ３が、送信用スレーブチップ６ｃのチップ内ブロックにはｈ４が、それぞれ固有値として予め記憶されている。これらの値はチップ固有の値であるため、この値をチャネル識別番号としてフレームに付与しておけば、受信時にフレームが送出されたチャネルを判別することができる。
【００３０】
次に、図６を参照して、本実施の形態における多重分離装置の受信側の構成を説明する。図に示すように、多重分離装置は、受信機能を実現するための構成として、受信したデータを分離するＤＥＭＵＸ４と、分離されたデータが適切なチャネルに振り分けられるように切換を行うスイッチ１５と、１つの受信用マスタチップ１６と、３つの受信用スレーブチップ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを備えている。
【００３１】
受信用スレーブチップ１７ａは、入力されたビットデータの中から各フレームを識別するフレーム識別部１９ｂと、フレーム識別部１９ｂにより生成されたフレームのオーバヘッド領域からチャネル識別番号を検出するチャネル識別番号検出部２０ｂとを備えている。受信用スレーブチップ１２ｂおよび１２ｃも同様の構成を有する。
【００３２】
受信用マスタチップ１６は、受信用スレーブチップ１７ａと同様、フレーム識別部１９ａおよびチャネル識別番号検出部２０ａを備える。これに加え、受信用マスタチップ１６は、スイッチ１５の切換を制御するスイッチ制御部１８を備えている。従来のスイッチ制御は、フレームのオーバヘッド領域から検出されたチャネル識別番号のみに基づいて行われていたが、本実施の形態の多重分離装置では、主としてフレーム識別部１９ａから送信された信号ＳＩＧ３１に基づいてスイッチの制御を行い、チャネル識別番号を示す信号ＳＩＧ４１は、必要に応じて参照するのみとする。
【００３３】
図７は、受信用マスタチップ１６のフレーム識別部１９ａの機能を説明するための図である。図７（ａ）に示すように、フレーム識別部１９ａは、受信したデータＲＤ１１の中からフレームを識別してフレームＲＤ２１を出力する。一方でフレーム識別部１９ａは、スイッチ制御部１８に対して信号ＳＩＧ３１を送信する。
【００３４】
図７（ｂ）は、入力されるデータＲＤ１１と出力される制御信号ＳＩＧ３１との関係を示す図である。図に示すように、フレーム識別部１９ａは、受信したデータＲＤ１１の中から各フレームの先頭を示すＦＡＳを検出すると、フレーム識別信号ＳＩＧ３１としてパルス２１を発生させて、受信用マスタチップ１６のスイッチ制御部１８に送信する。
【００３５】
図８は、受信用マスタチップ１６のチャネル識別番号検出部２０ａの機能を説明するための図である。図８（ａ）に示すように、チャネル識別番号検出部２０ａは、受信したフレームＲＤ２１のオーバヘッド領域に含まれるチャネル識別番号を検出して、スイッチ制御部１８に対して信号ＳＩＧ４１を送信する。この際、受信したフレームＲＤ２１を変更するような操作は行わないため、フレームＲＤ２１はそのまま出力される。
【００３６】
図８（ｂ）は、入力されるフレームＲＤ２１と出力される制御信号ＳＩＧ４１との関係を示す図である。フレーム送信時の処理として前述したように、各フレームは複数のオーバヘッド領域を有する場合があり、チャネル識別番号が含まれているのはその中のいずれか１つのオーバヘッド領域である。そこで、チャネル識別番号検出部２０ａは、各オーバヘッドのチャネル識別番号領域に格納された３ビットのデータに、その値が有効か無効かを示す１ビットのデータを付加した４ビットの信号を制御信号ＳＩＧ４１として、スイッチ制御部１８に送信する。チャネル識別番号が含まれていないオーバヘッドのチャネル識別番号領域を読取ったときには無効ビットを付加することによって、スイッチ制御部１８が、チャネル識別番号を正確に認識することができるようにする。
【００３７】
次に、スイッチ制御部１８によるスイッチ１５の制御処理について説明する。スイッチ制御部１８は、データが正しくスイッチングされているかを診断し、正しくスイッチングされていない場合には、図６に示すように、スイッチに対してスイッチングの修正を指示する制御信号ＳＩＧ５を送信する。本実施の形態の多重分離装置は、スイッチングの診断方法として、フレーム位相診断モード、オーバヘッド診断モード、混合モードの３種類のモードを提供しており、多重分離装置の初期設定においていずれか１つのモードを選択できるようにしている。
【００３８】
フレーム位相診断モードは、図１（ｂ）に示したように、各チャネルにおけるＦＡＳの検出タイミングを一元的に並べ、その間隔ｋ１、ｋ２、ｋ３に基づいてフレームが送出されたチャネルを判断して、適切なスイッチングが行われているか否かを診断するモードである。オーバヘッド診断モードは、従来からあるモードであり、チャネル識別番号を検出することによって、適切なスイッチングが行われているか否かを診断するモードである。混合モードは、フレーム位相診断モードとオーバヘッド診断モードを組み合わせたモードである。
【００３９】
はじめに、フレーム位相診断モードの処理について説明する。図９（ａ）および（ｂ）は、スイッチ制御部１８が各フレーム識別部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄから受信するフレーム識別信号ＳＩＧ３１、ＳＩＧ３２、ＳＩＧ３３、ＳＩＧ３４を示した図であり、図９（ａ）はスイッチングが正常な例、図９（ｂ）はスイッチングが正常でない例を示している。
【００４０】
前述のように、１つのフレーム群を受信してから次のフレーム群を受信するまでの時間は、間隔ｋ１、ｋ２、ｋ３に比して十分に大きい。したがって、例えば、図９（ａ）の例では、パルス２２、２３、２４、２５の４つが１つのフレーム群を構成することは容易に判断できる。この場合、フレーム群の中で最初にパルス２２として検出されたフレームＲＤ１１が、送信側のチャネルＣｈ１から送出されたフレームであると判断できる。以下、順番に、ＲＤ１２がチャネルＣｈ２から送出されたフレーム、ＲＤ１３がチャネルＣｈ３から送出されたフレーム、ＲＤ１４がチャネルＣｈ４から送出されたフレームであると判断することができる。以上から、図９（ａ）のようなケースでは、スイッチ制御部１８は、スイッチングが正常に行われていると診断する。
【００４１】
一方、図９（ｂ）のケースの場合には、パルス２６、２７、２８、２９の４つのパルスにより示されるフレーム群の中で、最初にパルス２７として検出されたフレームＲＤ１２が、送信側のチャネルＣｈ１から送出されたフレームであると判断できる。フレームＲＤ１２は受信側のチャネルＣｈ２´に振り分けられたフレームであるため、図９（ｂ）のケースでは、スイッチングは正常に行われていないと診断される。
【００４２】
ここで、上記フレーム位相診断モードの処理は、フレーム識別信号ＳＩＧ３１、ＳＩＧ３２、ＳＩＧ３３、ＳＩＧ３４がスイッチ制御部１８に対し正常に伝達されることを前提としている。しかし、実際には、スイッチ制御部１８に対して、図９に示すように必ず４つのパルスが伝達されるとは限らない。本実施の形態では、このような場合でも、スイッチングの適否を診断できるよう、フレーム間隔ｋ１、ｋ２、ｋ３を、ｋ１≠ｋ２≠ｋ３となるように設定している。図１０（ａ）および（ｂ）は、フレーム識別信号ＳＩＧ３１、ＳＩＧ３２、ＳＩＧ３３、ＳＩＧ３４のうち、１つの信号が正常に検出されなかった場合を示している。フレーム間隔をｋ１≠ｋ２≠ｋ３となるように設定した場合、図１０（ａ）に示す例のように、信号ＳＩＧ３４が正常に伝達されなかったとしても、受信したパルスの間隔を測定し、パルス３０とパルス３１の間隔がｋ１、パルス３１とパルス３２の間隔がｋ２であることがわかれば、パルス３０として検出されたフレームがチャネルＣｈ１から送出されたフレームであると判断することができる。これにより、パルス３２からｋ３［ｎｓ］後にパルス３３が検出されたものと推定することができる。同様の手法により、図１０（ｂ）に示す例のように、信号ＳＩＧ３１が正常に伝達されなかった場合でも、パルス３４のタイミングを推定することにより、以降の処理を続行することが可能となる。
【００４３】
図１１は、フレーム位相診断モードで動作するスイッチ制御部１８の処理を示すフローチャートである。スイッチ制御部１８は、ステップＳ１０１においてＳＩＧ３１、ＳＩＧ３２、ＳＩＧ３３、ＳＩＧ３４を受信してフレームパルス群を検出する。ステップＳ１０２において、検出したフレームパルス群に含まれるフレームパルスの数がチャネル数と等しいか否かを判定する。本実施の形態ではチャネル数は４であるため、フレームパルス数が４であった場合には次にステップＳ１０４の処理を行う。一方、フレームパルスの数が４に満たない場合には、ステップＳ１０３において、図１０に示した手法により検出できなかったフレームパルスの位置を推定する。次に、ステップＳ１０４において、スイッチングが正常に行われているか否かを判定し、正常である場合には再度ステップＳ１０１に戻って次のフレームパルス群を検出する。スイッチングが正常に行われていない場合には、ステップＳ１０５においてスイッチングを修正するためスイッチ制御信号を作成し、ステップＳ１０６において、作成した制御信号をスイッチ１５に送信する。以下、再びステップＳ１０１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００４４】
次に、オーバヘッド診断モードについて説明する。図１２は、オーバヘッド診断モードで動作するスイッチ制御部１８の処理を示すフローチャートである。このモードでは、スイッチ制御部１８は、ステップＳ２０１においてオーバヘッドの中のチャネル識別番号を検出し、ステップＳ２０２において４種類のチャネル識別番号を正常に検出できたか否かを判定する。正常な値が検出された場合には、次にステップＳ２０４の処理を行う。図８（ｃ）の有効ビットが付与されているのにも拘わらず、検出されたオーバヘッド値が規定値以外の値であったり、同じ値が２つ以上存在するなど、検出された値に異常がある場合には、再検出を行う（図示せず）。再検出後もなお検出値に異常がある場合には、ステップＳ２０３において、正常に検出できたチャネル識別番号から検出できなかったチャネル識別番号を推定する。なお、図８（ｃ）の無効ビットが付与されているときには、検出された値に異常があっても再検出や推定処理は行わない。
【００４５】
その後、ステップＳ２０４において、スイッチングが正常に行われているか否かを判定し、正常である場合には再度ステップＳ２０１に戻って次のオーバヘッドを検索する。スイッチングが正常に行われていない場合には、ステップＳ２０５においてスイッチングを修正するためスイッチ制御信号を作成し、ステップＳ２０６において、作成した制御信号をスイッチ１５に送信する。以下、再びステップＳ２０１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００４６】
最後に、フレーム位相診断モードとオーバヘッド診断モードとを組み合わせた混合モードについて説明する。図１３は、混合モードで動作するスイッチ制御部１８の処理を示すフローチャートである。ステップＳ３０２，Ｓ３０３、Ｓ３０４は、図１１のフレーム位相診断モードのステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３と同じ処理であり、ステップＳ３０５、Ｓ３０６、Ｓ３０７の処理は、図１２のオーバヘッド診断モードのステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３と同じ処理である。また、ステップＳ３０８、Ｓ３０９、Ｓ３１０は、図１１のステップＳ１０４，Ｓ１０５、Ｓ１０６あるいは図１２のステップＳ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２０６と同じ処理である。混合モードでは、ステップＳ３０１において、所定の規則に基づきフレーム位相診断モードとオーバヘッド診断モードの切換を行う。例えば、通常はフレーム位相診断モードで診断を行い、フレームパルスを正確に検出できなかった場合にのみオーバヘッド診断モードに切り換えて再診断を行う方法が考えられる。このほか、数回に１回の割合でオーバヘッド診断モードによる診断を行うなどの方法でもよい。
【００４７】
本実施の形態では、受信側の多重分離装置の診断モードをフレーム位相診断モードに設定した場合、フレームの識別タイミングのみによってスイッチ制御が行われるため、フレームのオーバヘッド領域内のチャネル識別番号を参照する従来の方式に比べて短時間でデータ振り分け先の診断およびスイッチ制御を実行することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、送信側で従来と同じくフレームのオーバヘッド領域にチャネル識別番号を付与しておき、必要に応じて受信側でチャネル識別番号を参照できるようにしている。これにより、フレーム位相診断モードと従来のオーバヘッド診断モードとを組み合わせた混合モードをサポートすることができ、例えばフレーム位相診断により正しい診断が行えなかった場合に、必要に応じてチャネル識別番号を参照して適切なスイッチ制御を行うことができるため、信頼性が向上する。
【００４９】
また、本実施の形態では、フレームを識別するタイミングの順番によって送信チャネルを判別するだけでなく、フレームを識別するタイミングの間隔に基づく制御も行う。すなわち、前述のように、フレームを生成する間隔をｋ１≠ｋ２≠ｋ３としておくことによって、いずれかの信号が正常に伝達されなかった場合でもパルス間隔を測定することにより検出できなかったパルスを推定できるようにしている。このため、再検出に要する時間を節約して迅速なスイッチ制御を行うことができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、従来のオーバヘッド診断モードも選択することができるので、多重分離装置を使用する伝送路のデータ伝送速度その他の特徴に応じて適切なモードを選択して使用することができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態ではチャネル数を４としているが、２以上の任意のチャネル数において同様のデータ伝送を実現できることはいうまでもない。また、上記実施の形態では、図６に示したようにＤＥＭＵＸ４で分離した後のデータをスイッチ１５により各受信チャネルに振り分けているが、ＤＥＭＵＸ４とスイッチ１５の間にチップ１６、１７が配置されるような構成としてもよい。すなわち、フレーム識別後にチャネル振り分けを行ってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の多重伝送装置は、データを送信するときには各チャネルにおいて異なるタイミングでフレームが生成されるような制御を行い、データを受信するときには、各チャネルにおいてフレームが識別されたタイミングを検出して、そのタイミングに基づいて各フレームが生成された送信チャネルを判別する。このため、従来方式のようにフレーム受信時にオーバヘッド領域内の検索に時間を費やすことなく、フレームの振り分け先が適切か否かを迅速に判断してスイッチ制御を行うことができ、高速なデータ伝送にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の多重伝送装置により実現されるデータ伝送の概要を示す図
【図２】  本発明の一実施の形態における多重伝送装置の送信側の構成を示す図
【図３】  フレーム生成タイミング制御部の機能を示す図
【図４】  フレーム生成部の機能を示す図
【図５】  チャネル識別番号付与部の機能を示す図
【図６】  本発明の一実施の形態における多重伝送装置の受信側の構成を示す図
【図７】  フレーム識別部の機能を示す図
【図８】  チャネル識別番号検出部の機能を示す図
【図９】  フレーム位相診断モードによる診断方法を示す図
【図１０】  検出できなかったパルスの推定方法を示す図
【図１１】  フレーム位相診断モードで動作するスイッチ制御部の処理
【図１２】  オーバヘッド診断モードで動作するスイッチ制御部の処理
【図１３】  混合モードで動作するスイッチ制御部の処理
【図１４】  従来のデータ伝送方式を説明するための図
【符号の説明】
１  フレーム、  ５  送信用マスタチップ、  ６  送信用スレーブチップ、  １６  受信用マスタチップ、  １７  受信用スレーブチップ、１０〜１４，２１〜３７  パルス、  １０１，１０５  フレーム、  １０６  チャネル識別番号。
【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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