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技術 信号多重方法及びイーサネット(登録商標)信号伝送装置

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 向當正朗岡本聡
出願日 2000年4月19日 (20年10ヶ月経過) 出願番号 2000-118456
公開日 2001年11月2日 (19年3ヶ月経過) 公開番号 2001-308869
状態 拒絶査定
技術分野 時分割多重化通信方式 広域データ交換 小規模ネットワーク(3)ループ,バス以外 通信制御
主要キーワード イーサネット信号 HDLC オーバヘッド領域 OTNフレーム 信号伝送装置 ペイロード領域 入出力線 終端回路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年11月2日)のものです。
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図面 (7)

課題

イーサネット信号レイヤ1信号に多重する際に、レイヤ1信号のペイロード領域への多重フレーム数を減らすことにより、オーバーヘッドを抑えて、帯域使用効率を改善すること。

解決手段

イーサネットLANで用いるイーサネット信号をMAPOSフレームに収容し、イーサネット信号が収容されたMAPOSフレームをSDH信号等のレイヤ1信号のペイロード領域へ多重することにより、LAN間におけるイーサネット信号の伝送を実現しているため、オーバヘッドを低く抑えて帯域の使用効率を改善することができる。

概要

背景

従来のギガビットイーサネット信号のSONET(Synchronous Optical Network)/SDH信号(Synchronous Digital Hierarchy)(以下、SDH信号と称する)への多重方法として、ギガビット・イーサネット信号をPPP/HDLC(High Level Data Link Control)フレーム(以下、PPPフレーム)に収容した後、SDH信号のペイロード領域にフレーム多重する方法がある。尚、ここでは説明のために、イーサネットLANとしてギガビット・イーサネットLANを、レイヤ1信号としてSDH信号を用いる場合について説明する。

図4は従来のSDH信号のフォーマットを示した図である。SDH信号は、9×(9×N)バイトのオーバヘッド領域と、9×(261×N)バイトのペイロード領域より構成される。ここでNは1、4、16、64等の値を持つ。

オーバヘッド領域は、更に3×(9×N)バイト、5×(9×N)バイトのセクションオーバヘッド(それぞれ中継セクションオーバヘッド、端局セクションオーバヘッド)と、1×(9×N)バイトのAUポインタに分けられ、SDH信号情報の監視やペイロード領域内に多重・収容されている情報の管理を行っている。他方、ペイロード領域は上位レイヤの情報を多重・収容する領域である。尚、SDH信号についての文献として、「SDH伝送方式オーム社 ISBN4-274-03430-5がある。

図5はPPPフレームのフォーマットを示した図である。PPPフレームはポイントポイント接続といった2地点にある装置間の通信を行うために主に用いられるレイヤ2に位置するプロトコルで、PPPフレームの情報フィールドに伝達したい信号を収容して通信を行う。情報フィールドに収容できる情報の大きさは標準で最大1500バイトである(PPPフレームの詳細については、文献:RFC1661「The Point-to-Point Protocol(PPP)」等を参照)。

図6はギガビット・イーサネット信号伝送装置の構成例を示した概略図である。以下、この図を参照して、ギガビット・イーサネット信号をPPPフレームを介してSONET/SDH信号に多重する際の手順を述べる。

ギガビット・イーサネット信号は、ギガビット・イーサネットLANからの入出力線201を通ってギガビット・イーサネット信号伝送装置202に入力される。ギガビット・イーサネット信号伝送装置202に入力されたギガビット・イーサネット信号は、PPPフレームを介してSDH信号のペイロード領域に多重され、SDH信号としてSDH信号入出力線203からWAN側へと出力される。

ギガビット・イーサネット信号伝送装置202内では、以下の処理によってギガビット・イーサネット信号のSDH信号への多重が行われる。入力されたギガビット・イーサネット信号は、レイヤ2スイッチ204においてLAN側若しくはWAN側へと出力先スイッチングされる。WAN側へと出力されるギガビット・イーサネット信号はPPPフレーム収容/分離回路501に入力される。このPPPフレーム収容/分離回路501においてギガビット・イーサネット信号はPPPフレームの情報フィールドに収容される。ギガビット・イーサネット信号を収容したPPPフレームはSDH信号生成/終端回路206において生成されるSDH信号のペイロード領域に多重され、WAN側へとSDH信号入出力線203より出力される。

ギガビット・イーサネット信号が多重されているSDH信号を受信した場合は、上記の逆の処理でギガビット・イーサネット信号が分離され、入出力線201を通してLAN側へ出力される。

概要

イーサネット信号をレイヤ1信号に多重する際に、レイヤ1信号のペイロード領域への多重フレーム数を減らすことにより、オーバーヘッドを抑えて、帯域使用効率を改善すること。

イーサネットLANで用いるイーサネット信号をMAPOSフレームに収容し、イーサネット信号が収容されたMAPOSフレームをSDH信号等のレイヤ1信号のペイロード領域へ多重することにより、LAN間におけるイーサネット信号の伝送を実現しているため、オーバヘッドを低く抑えて帯域の使用効率を改善することができる。

目的

本発明は、上述の如き従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は、イーサネット信号をレイヤ1信号に多重する際に、レイヤ1信号のペイロード領域への多重フレーム数を減らすことにより、オーバーヘッドを抑えて、帯域の使用効率を改善することができる信号多重方法及びイーサネット信号伝送装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

イーサネット信号レイヤ1信号に多重・収容して、LAN間の通信を行うための信号多重方法において、ひとつ又は複数のイーサネットLANから入力されたイーサネット信号をMAPOSフレームに収容するステップと、前記イーサネット信号を収容したMAPOSフレームをレイヤ1信号に多重するステップと、を具備することを特徴とする信号多重方法。

請求項2

イーサネット信号をレイヤ1信号に多重・収容して、LAN間の通信を行うイーサネット信号伝送装置において、イーサネットLANからイーサネット信号を入力する入力手段と、前記入力手段により入力されたイーサネット信号の出力先を判定する判定手段と、前記判定手段により出力先がWAN側であると判定された場合に、前記入力手段により入力されたイーサネット信号をMAPOSフレームに収容する収容手段と、前記収容手段によりイーサネット信号を収容したMAPOSフレームをレイヤ1信号のペイロード領域に多重する多重化手段と、前記多重化手段によりイーサネット信号を多重したレイヤ1信号をWANへ出力する出力手段と、を具備することを特徴とするイーサネット信号伝送装置。

技術分野

0001

本発明は、上位レイヤの信号をレイヤ1信号に多重・収容してLAN間の通信を行う信号伝送装置係り、特にイーサネット信号をレイヤ1信号に多重する信号多重方法に関する。

背景技術

0002

従来のギガビット・イーサネット信号のSONET(Synchronous Optical Network)/SDH信号(Synchronous Digital Hierarchy)(以下、SDH信号と称する)への多重方法として、ギガビット・イーサネット信号をPPP/HDLC(High Level Data Link Control)フレーム(以下、PPPフレーム)に収容した後、SDH信号のペイロード領域にフレーム多重する方法がある。尚、ここでは説明のために、イーサネットLANとしてギガビット・イーサネットLANを、レイヤ1信号としてSDH信号を用いる場合について説明する。

0003

図4は従来のSDH信号のフォーマットを示した図である。SDH信号は、9×(9×N)バイトのオーバヘッド領域と、9×(261×N)バイトのペイロード領域より構成される。ここでNは1、4、16、64等の値を持つ。

0004

オーバヘッド領域は、更に3×(9×N)バイト、5×(9×N)バイトのセクションオーバヘッド(それぞれ中継セクションオーバヘッド、端局セクションオーバヘッド)と、1×(9×N)バイトのAUポインタに分けられ、SDH信号情報の監視やペイロード領域内に多重・収容されている情報の管理を行っている。他方、ペイロード領域は上位レイヤの情報を多重・収容する領域である。尚、SDH信号についての文献として、「SDH伝送方式オーム社 ISBN4-274-03430-5がある。

0005

図5はPPPフレームのフォーマットを示した図である。PPPフレームはポイントポイント接続といった2地点にある装置間の通信を行うために主に用いられるレイヤ2に位置するプロトコルで、PPPフレームの情報フィールドに伝達したい信号を収容して通信を行う。情報フィールドに収容できる情報の大きさは標準で最大1500バイトである(PPPフレームの詳細については、文献:RFC1661「The Point-to-Point Protocol(PPP)」等を参照)。

0006

図6はギガビット・イーサネット信号伝送装置の構成例を示した概略図である。以下、この図を参照して、ギガビット・イーサネット信号をPPPフレームを介してSONET/SDH信号に多重する際の手順を述べる。

0007

ギガビット・イーサネット信号は、ギガビット・イーサネットLANからの入出力線201を通ってギガビット・イーサネット信号伝送装置202に入力される。ギガビット・イーサネット信号伝送装置202に入力されたギガビット・イーサネット信号は、PPPフレームを介してSDH信号のペイロード領域に多重され、SDH信号としてSDH信号入出力線203からWAN側へと出力される。

0008

ギガビット・イーサネット信号伝送装置202内では、以下の処理によってギガビット・イーサネット信号のSDH信号への多重が行われる。入力されたギガビット・イーサネット信号は、レイヤ2スイッチ204においてLAN側若しくはWAN側へと出力先スイッチングされる。WAN側へと出力されるギガビット・イーサネット信号はPPPフレーム収容/分離回路501に入力される。このPPPフレーム収容/分離回路501においてギガビット・イーサネット信号はPPPフレームの情報フィールドに収容される。ギガビット・イーサネット信号を収容したPPPフレームはSDH信号生成/終端回路206において生成されるSDH信号のペイロード領域に多重され、WAN側へとSDH信号入出力線203より出力される。

0009

ギガビット・イーサネット信号が多重されているSDH信号を受信した場合は、上記の逆の処理でギガビット・イーサネット信号が分離され、入出力線201を通してLAN側へ出力される。

発明が解決しようとする課題

0010

前述のギガビット・イーサネット信号の多重方法では、ギガビット・イーサネットLANからギガビット・イーサネット信号伝送装置に入力されたギガビット・イーサネット信号をPPPフレームの情報フィールドと呼ばれる領域に収容する。この情報フィールドは最大で1500バイトのサイズがある。このPPPフレームをSDH信号のペイロード領域に多重した時、SDH信号1フレームのペイロード領域に複数のPPPフレームが多重されることになる。

0011

例えば、情報フィールド1500バイトのPPPフレームをSTM-16(2.5Gbps)相当の伝送速度のSDH信号に多重した場合、SDH信号1フレームあたりPPPフレームが25フレーム多重される。このため、ペイロード領域にはギガビット・イーサネット信号の他にPPPフレームの制御を行うためのフレーム毎に付与される制御情報10バイトが多重されるフレーム数だけ存在することになる。従って、SDH信号のペイロード領域に伝送するギガビット・イーサネット信号と共にギガビット・イーサネット信号以外の情報(オーバヘッド)が含まれるため、帯域使用効率が低下してしまう。

0012

本発明は、上述の如き従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は、イーサネット信号をレイヤ1信号に多重する際に、レイヤ1信号のペイロード領域への多重フレーム数を減らすことにより、オーバーヘッドを抑えて、帯域の使用効率を改善することができる信号多重方法及びイーサネット信号伝送装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0013

上記目的を達成するために、請求項1の発明の特徴は、イーサネット信号をレイヤ1信号に多重・収容して、LAN間の通信を行うための信号多重方法において、ひとつ又は複数のイーサネットLANから入力されたイーサネット信号をMAPOSフレームに収容するステップと、前記イーサネット信号を収容したMAPOSフレームをレイヤ1信号に多重するステップとを具備することにある。

0014

請求項2の発明の特徴は、イーサネット信号をレイヤ1信号に多重・収容して、LAN間の通信を行うイーサネット信号伝送装置において、イーサネットLANからイーサネット信号を入力する入力手段と、前記入力手段により入力されたイーサネット信号の出力先を判定する判定手段と、前記判定手段により出力先がWAN側であると判定された場合に、前記入力手段により入力されたイーサネット信号をMAPOSフレームに収容する収容手段と、前記収容手段によりイーサネット信号を収容したMAPOSフレームをレイヤ1信号のペイロード領域に多重する多重化手段と、前記多重化手段によりイーサネット信号を多重したレイヤ1信号をWANへ出力する出力手段とを具備することにある。

0015

本発明によれば、イーサネットLANで用いるイーサネット信号をMAPOS(Multiple Access Protocol over SONET/SDH)フレームに収容し、イーサネット信号が収容されたMAPOSフレームをSDH信号等のレイヤ1信号のペイロード領域へと多重することでオーバヘッドを小さくして、帯域の使用効率を改善する。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明のイーサネット信号伝送装置の一実施形態の構成例を示した概略ブロック図である。ギガビット・イーサネット信号伝送装置202は、レイヤ2スイッチ204、MAPOSフレーム収容/分離回路205、SDH信号生成/終端回路206から構成され、レイヤ2スイッチ204はLANからの入出力線201に接続され、SDH信号生成/終端回路206はWANからの入出力線203に接続されている。

0017

図2は上記した装置によりギガビット・イーサネット信号をSDH信号に多重する際に用いるMAPOSフレームのフォーマット例を示した図である。このMAPOSフレーム(Version 1)のフォーマットは、図5に示すPPPフレームと同様であるが、(1)情報フィールド長が最大65280バイト、(2)アドレスフィールド固定値ではなく宛先アドレスを指定することでスイッチングが可能といった特徴がある(MAPOSフレームの詳細については文献:RFC2171「MAPOS-Multiple Access Protocol over SONET/SDHVersion1」等を参照)。本例はこのMAPOSフレームを用いて、ギガビット・イーサネット信号をSDH信号に多重する。

0018

次に本例のギガビット・イーサネット信号の多重方法を図1及び図2を参照して説明する。ひとつ又は複数のギガビット・イーサネットLANからの入出力線201より入力されたギガビット・イーサネット信号は、ギガビット・イーサネット信号伝送装置202に入力されて、SDH信号のペイロード領域にMAPOSフレームを介して多重された後、WAN側への入出力線203よりSDH信号として出力される。

0019

ギガビット・イーサネット信号伝送装置202内では次の述べるような処理が行われる。ギガビット・イーサネット信号伝送装置202に入力されたギガビット・イーサネット信号はレイヤ2スイッチ204に入力されて、LAN側又はWAN側へと出力先を振り分けられる。WAN側へ出力されるギガビット・イーサネット信号はMAPOSフレーム収容/分離回路205に入力され、MAPOSフレームに収容される。ギガビット・イーサネット信号を収容したMAPOSフレームはSDH信号生成/終端回路206に入力されて、生成されるSDH信号のペイロード領域に多重された後、入出力線203を通して出力される。

0020

MAPOSフレームを多重したSDH信号を受信した場合は上記処理手順の逆をたどることでギガビット・イーサネット信号を分離し、ギガビット・イーサネットLANへと入出力線201を通して送信する。尚、本例では、イーサネットLANとしてギガビット・イーサネットLANを、レイヤ1信号としてSDH信号を用いているが、これに限定しているものではない。レイヤ1信号とDigitalWrapper、OTNフレームでも構わない。また、本発明の信号多重方法は、イーサネット信号をMAPOSフレームに多重してレイヤ1信号に多重し、通信を行う方法であって、その一実施形態としてギガビット・イーサネット信号をMAPOSフレームに多重するものであり、ギガビット・イーサネット信号のみに限定されるものではない。

0021

図3は本発明の信号多重方法の一実施形態に係わる手順を示したフローチャートである。ステップ301にて、ギガビット・イーサネット信号を入力すると、ステップ302にて、入力信号の出力先がLAN側か、WAN側かの判定をし、LAN側である場合はステップ306に進み、WAN側である場合はステップ303に進む。

0022

ステップ303では、ギガビット・イーサネット信号をMAPOSフレームに収容し、ステップ304にて、ギガビット・イーサネット信号を収容したMAPOSフレームをレイヤ1信号(SDH信号)のペイロード領域に多重する。その後、ステップ305にて、ギガビット・イーサネット信号を多重したレイヤ1信号をWANへ出力する。

0023

本実施形態によれば、ギガビット・イーサネットLANで用いるギガビット・イーサネット信号をMAPOSフレームに収容し、ギガビット・イーサネット信号が収容されたMAPOSフレームをSDH信号等のレイヤ1信号のペイロード領域へと多重しているため、PPPフレームを用いた従来と比較した場合に、ギガビット・イーサネット信号等の情報を収容することができる情報フィールドのサイズが最大で65280バイトあるMAPOSフレームによって、PPPフレームと比べて40倍以上の情報を1フレームで送信することができる。しかも、MAPOSフレームはPPPフレームとフレームフォーマット互換性があるため、SDH信号をはじめとするレイヤ1信号へ多重・分離を容易に行うことができる。

0024

更に、ギガビット・イーサネット信号をMAPOSフレームに収容することで、PPPフレームに比べ少ないフレーム数でより多くのギガビット・イーサネット信号を多重する事が可能になる。例えば、STM-16(2.5Gbps)相当の伝送速度を持つSDH信号のペイロード領域に対してはひとつのMAPOSフレームを用いることでギガビット・イーサネット信号を多重する事が可能になり、この結果PPPフレームを用いた場合に比ベオーバヘッドを1/25にまで低く抑えることができ、帯域の使用効率を改善することができる。

発明の効果

0025

以上詳細に説明したように、本発明の信号多重方法及びイーサネット信号伝送装置によれば、MAPOSフレームを利用したイーサネット信号多重方法を用いることで、従来のPPPフレームを用いた場合に比べて、多くの情報をMAPOSフレームの情報フィールドに収容することができるため、レイヤ1信号のペイロード領域への多重フレーム数を減らすことができ、その結果オーバヘッドを低く抑えて帯域の使用効率を改善することができ、より多くのイーサネット信号の伝送を行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

0026

図1本発明のギガビット・イーサネット信号伝送装置の一実施形態の構成例を示した概略ブロック図である。
図2図1に示した装置によりギガビット・イーサネット信号をSDH信号に多重する際に用いるMAPOSフレームのフォーマット例を示した図である。
図3本発明の信号多重方法の一実施形態に係わる手順を示したフローチャートである。
図4従来のSDH信号のフォーマットを示した図である。
図5PPPフレームのフォーマットを示した図である。
図6従来のギガビット・イーサネット信号伝送装置の構成例を示した概略図である。

--

0027

201、203入出力線
202ギガビット・イーサネット信号伝送装置
204レイヤ2スイッチ
205MAPOSフレーム収容/分離回路
206SDH信号生成/終端回路

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