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技術 ギガビット・イーサネット(登録商標)信号多重伝送装置

出願人 NECエンジニアリング株式会社
発明者 海老原基人
出願日 2005年3月10日 (15年9ヶ月経過) 出願番号 2005-068260
公開日 2006年9月21日 (14年3ヶ月経過) 公開番号 2006-254128
状態 特許登録済
技術分野 時分割多重化通信方式 光通信システム
主要キーワード 装置主体 時分割多重化回路 リンクパートナー 光リピータ 物理媒体接続 波長分離回路 ギガビットイーサ 多重化伝送路
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重要な関連分野

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図面 (10)

課題

オートネゴシエーションによる通信手段の最適化を行う。

解決手段

1.25Gbpsイーサネット登録商標)信号を復号器111にて8B10B符号変換し、1Gbpsのイーサネット信号復号し、リンクパートナオートネゴシエーションデータを抽出する。回路113は復号された複数のイーサネット信号は光パス信号ペイロード領域時分割多重する。回路114は抽出したオートネゴシエーションデータを対向多重伝送装置へ送信する光パス信号のオーバヘッド領域に挿入する。回路121は、対向多重伝送装置から受信したオートネゴシエーションデータと、自装置で終端したオートネゴシエーションデータとにより、リンクパートナとのオートネゴシエーションを行う。

概要

背景

従来のこの種の伝送装置として、ギガビットイーサネット信号の接続に光パス網を用い、複数のギガビット・イーサネット信号を光パス信号時分割多重して伝送するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。図6は、この多重伝送装置ブロック図を示す。

図6に示す多重伝送装置では、伝送速度1.25Gbpsのギガビット・イーサネット信号406に対して8B10B符号化変換を行う復号器401にて、伝送速度1Gbpsのギガビット・イーサネット信号に復号する。復号された複数のギガビット・イーサネット信号は、入力バッファ回路402および時分割多重化回路403により、時分割多重化する。多重化された信号は、光パス信号生成回路404により、伝送速度1.2Gbps×多重数((STM−8)×多重数相当)の光パス信号407に収容される。複数の光パス信号407は、それぞれ異なる波長を有し、波長多重回路405により光波長多重信号408とされて伝送される。

以下、本発明の理解に必要な基本的な知識を簡単に記載する。光パス信号の一般的なフォーマットを図7に示す。光パス信号は、図7に示すように、9×(9×N)バイトの光パス信号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。光パス信号オーバヘッド領域は、光パス信号の多重化構成管理,エラー監視警報転送,上位レイヤ間における通信等を行うためのデータが格納され、ペイロード領域には主信号が格納される。

IEEE802.3に規定されている、ギガビット・イーサネット信号におけるOSI参照モデルを図8に示す。ギガビット・イーサネット信号(1000BASE−X)の物理レイヤレイヤ1)は、物理媒体依存部(PMD),物理媒体接続部(PMA)および物理符号化副層PCS)から構成される。物理媒体依存部は電気光変換機能を有し、物理媒体接続部はデータのシリアルパラレル変換機能とクロック再生機能を有し、物理符号化副層はデータ符号化(8B/10B)機能およびオートネゴシエーション機能を有する。

IEEE802.3に規定されている、オートネゴシエーションデータの符号内容を図9に示す。1000BASE−Xは、リンク確立に先立ち各伝送装置サポートする通信モードの情報を交換する。この通信モードの情報は2バイトで構成されるコンフィグレーションデータで構成される。図9において、オートネゴシエーションデータのFD(Full Duplex)は、伝送装置が全二重モードをサポートすることを示し、HD(Half Duplex)は、伝送装置が半二重モードをサポートすることを示す。

PS1(Symmetric Pause)は、伝送装置は対称フロー制御をサポートすることを示す。PS2(Asymmetric Pause)は、伝送装置は非対称なフロー制御をサポートすることを示す。RF(Remoute Fault)1,RF2は、リンクエラーを検知したことを示す。ACK(Acknowledge)は、相手装置のオートネゴシエーションデータを正しく受け取ったことを示す。NP(Next Page)は、上記に収まらない情報を後に続くオートネゴシエーションデータに収納するネクストページ機能を使用することを示す。

特開2001−45069(第5頁−第6頁、図1)

概要

オートネゴシエーションによる通信手段の最適化を行う。 1.25Gbpsのイーサネット登録商標)信号を復号器111にて8B10B符号変換し、1Gbpsのイーサネット信号へ復号し、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを抽出する。回路113は復号された複数のイーサネット信号は光パス信号ペイロード領域に時分割多重する。回路114は抽出したオートネゴシエーションデータを対向多重伝送装置へ送信する光パス信号のオーバヘッド領域に挿入する。回路121は、対向多重伝送装置から受信したオートネゴシエーションデータと、自装置で終端したオートネゴシエーションデータとにより、リンクパートナとのオートネゴシエーションを行う。

目的

本発明は、このような背景に行われたものであって、ギガビット・イーサネット信号をそのまま利用して光パス信号に時分割多重することができ、レイヤ2フレーム変換機能を有する必要がなく、多重化伝送装置と接続する装置が多重化伝送装置を透過的に介して対向の多重化伝送装置のリンクパートナとオートネゴシエーションを行うことができるギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置を提供することを第1の目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
0件

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請求項1

送信側に、リンクパートナオートネゴシエーションデータ収集する手段と、収集する手段によって得られたオートネゴシエーションデータを対向装置へ送信する光パス信号オーバヘッド領域に挿入する手段とを備え、受信側に、対向装置から受信した光パス信号のオーバヘッドに挿入されたオートネゴシエーションデータを光パス信号から分離する手段を備え、分離する手段によって得られたオートネゴシエーションデータとリンクパートナのオートネゴシエーションデータとによってリンクパートナとのオートネゴシエーションを行う手段を設けたことを特徴とするギガビットイーサネット登録商標信号多重化伝送装置

請求項2

前記オートネゴシエーションを行う手段は、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを保管するバッファ手段と、光パス信号から分離したオートネゴシエーションデータを保管するバッファ手段とを備え、前記リンクパートナのオートネゴシエーションデータを収集する機能の一部と、前記リンクパートナとのオートネゴシエーションを行う機能とを併せ持つことを特徴とする請求項1に記載のギガビットイーサネット信号多重化伝送装置

請求項3

前記のバッファ手段は、オートネゴシエーションのネクストページ機能をサポートし、複数ワードの情報量を保管でき、光パス信号から分離したオートネゴシエーションデータを保管するバッファ手段の情報が更新された場合、更新された情報で再度オートネゴシエーションを実行することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のギガビットイーサネット信号多重化伝送装置。

請求項4

前記のオートネゴシエーションを行う手段において、光パス信号から分離したオートネゴシエーションデータが無い場合には、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを収集する手段としてのみ機能し、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを収集した後すぐに、同期外れ信号もしくは光出力停止する手段によりリンクパートナとのリンクを断することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置。

請求項5

前記オートネゴシエーションデータを光パス信号のオーバヘッドに挿入する手段において、オートネゴシエーションデータを挿入する箇所は、その光パスにおいて未使用の光パス信号オーバヘッドバイトであり、オートネゴシエーションデータがネクストページ機能をサポートすることに備え、複数ワードの領域を割り当てることことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置。

請求項6

伝送符号化されたギガビット・イーサネット信号を入力する入力線ごとに設けられ、前記ギガビット・イーサネット信号の復号と(受信)オートネゴシエーションデータの抽出を行う復号器と、該復号器ごとに設けられて復号されたギガビット・イーサネット信号を蓄積するチャンネルごとの入力バッファ回路と、各入力バッファ回路からギガビット・イーサネット信号を読み出し予め割り当てられたタイムスロットごとに時分割多重を行う時分割多重化回路と、前記時分割多重されたギガビット・イーサネット信号と(自装置)オートネゴシエーションデータを光パス信号に変換する光パス信号生成回路と、前記光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重光波長多重信号を対向装置へ送信する波長多重回路と、対向装置から受信した光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する波長分離回路と、光パス信号から時分割多重されたギガビット・イーサネット信号と(対向装置)オートネゴシエーションデータを取り出す光パス信号終端回路と、前記時分割多重されたギガビット・イーサネット信号をチャンネルごとのギガビット・イーサネット信号に分離する時分割多重分離回路と、該分離した信号ごとに設けられギガビット・イーサネット信号を蓄積する出力バッファ回路と、前記(受信)オートネゴシエーションデータと前記(対向装置)オートネゴシエーションデータから、前記(自装置)オートネゴシエーションデータと前記(送信)オートネゴシエーションデータを生成し、また同期外れ信号もしくは光出力停止を指示するオートネゴシエーション回路と、前記出力バッファ回路より読み出されたギガビット・イーサネット信号を伝送符号化し、出力線により該ギガビット・イーサネット信号と前記(送信)オートネゴシエーションデータの送信および前記同期外れ信号もしくは光出力停止を指示する符号器とから構成されることを特徴とするギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置。

請求項7

前記オートネゴシエーション回路は、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを保存するローカル用バッファと、対向する装置のリンクパートナのオートネゴシエーションデータを保存するリモート用バッファと、初期値を保持するレジスタとを有し、前記リモート用バッファが空でなければ、そのオートネゴシエーションデータをリンクパートナに送信してリンクを確立し、前記リモート用バッファが空であれば、同期外れ信号送信/光出力停止を中止し、初期値をリンクパートナに送信してリンクパートナのオートネゴシエーションデータを取得して前記ローカル用バッファに保管して同期外れ信号送信/光出力停止を実行することを特徴とする請求項6に記載のギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置。

請求項8

前記オートネゴシエーション回路は、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを保存するローカル用バッファと、対向する装置のリンクパートナのオートネゴシエーションデータを保存するリモート用バッファと、初期値を保持するレジスタとを有し、前記リモート用バッファが空でない状態でリンク断が発生すると前記ローカル用バッファは空にセットされ、この空情報が対向装置のリモート用バッファに送信され、前記リモート用バッファが空の状態でリンク断が発生すると前記ローカル用バッファは空にセットされず、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを取得して対向装置のリモート用バッファに送信することを特徴とする請求項6または請求項7に記載のギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置。

技術分野

0001

本発明は、地域的に離れた複数のギガビットイーサネット網の間を伝送装置経由で接続する技術に関する。

背景技術

0002

従来のこの種の伝送装置として、ギガビット・イーサネット信号の接続に光パス網を用い、複数のギガビット・イーサネット信号を光パス信号時分割多重して伝送するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。図6は、この多重伝送装置ブロック図を示す。

0003

図6に示す多重伝送装置では、伝送速度1.25Gbpsのギガビット・イーサネット信号406に対して8B10B符号化変換を行う復号器401にて、伝送速度1Gbpsのギガビット・イーサネット信号に復号する。復号された複数のギガビット・イーサネット信号は、入力バッファ回路402および時分割多重化回路403により、時分割多重化する。多重化された信号は、光パス信号生成回路404により、伝送速度1.2Gbps×多重数((STM−8)×多重数相当)の光パス信号407に収容される。複数の光パス信号407は、それぞれ異なる波長を有し、波長多重回路405により光波長多重信号408とされて伝送される。

0004

以下、本発明の理解に必要な基本的な知識を簡単に記載する。光パス信号の一般的なフォーマット図7に示す。光パス信号は、図7に示すように、9×(9×N)バイトの光パス信号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。光パス信号オーバヘッド領域は、光パス信号の多重化構成管理,エラー監視警報転送,上位レイヤ間における通信等を行うためのデータが格納され、ペイロード領域には主信号が格納される。

0005

IEEE802.3に規定されている、ギガビット・イーサネット信号におけるOSI参照モデル図8に示す。ギガビット・イーサネット信号(1000BASE−X)の物理レイヤレイヤ1)は、物理媒体依存部(PMD),物理媒体接続部(PMA)および物理符号化副層PCS)から構成される。物理媒体依存部は電気光変換機能を有し、物理媒体接続部はデータのシリアルパラレル変換機能とクロック再生機能を有し、物理符号化副層はデータ符号化(8B/10B)機能およびオートネゴシエーション機能を有する。

0006

IEEE802.3に規定されている、オートネゴシエーションデータの符号内容を図9に示す。1000BASE−Xは、リンク確立に先立ち各伝送装置サポートする通信モードの情報を交換する。この通信モードの情報は2バイトで構成されるコンフィグレーションデータで構成される。図9において、オートネゴシエーションデータのFD(Full Duplex)は、伝送装置が全二重モードをサポートすることを示し、HD(Half Duplex)は、伝送装置が半二重モードをサポートすることを示す。

0007

PS1(Symmetric Pause)は、伝送装置は対称フロー制御をサポートすることを示す。PS2(Asymmetric Pause)は、伝送装置は非対称なフロー制御をサポートすることを示す。RF(Remoute Fault)1,RF2は、リンクエラーを検知したことを示す。ACK(Acknowledge)は、相手装置のオートネゴシエーションデータを正しく受け取ったことを示す。NP(Next Page)は、上記に収まらない情報を後に続くオートネゴシエーションデータに収納するネクストページ機能を使用することを示す。

0008

特開2001−45069(第5頁−第6頁、図1

発明が解決しようとする課題

0009

上述したギガビット・イーサネット信号多重伝送装置では、ギガビット・イーサネット信号のレイヤ1の物理レイヤの機能を終端しており、8B/10B符号化および復号化により、1Gbpsのギガビット・イーサネット信号を1.2Gbps×多重数((STM−8)×多重数相当)の光パス信号に収容することを可能としている。しかしながら、8B/10B符号化および復号化とともにオートネゴシエーションプロセスも終端しており、多重化伝送装置に接続される装置間におけるオートネゴシエーションは行われない。このため、多重化伝送装置に接続される装置がポーズフレーム終端機能を有していたとしても、多重伝送装置では、レイヤ2機能に属するポーズフレームの終端機能を有していないため、ポーズフレームの機能を使用することができない。

0010

また、多重化伝送装置とそれに接続される装置は、個別にリンクの確立が行われるため、リンク確立/リンク断の情報が多重化伝送装置を介した対向側のリンクパートナにその情報を伝えることができない。この他にも、リモートフォールト機能やオートネゴシエーションのネクストページ機能を使用して拡張される機能を多重化伝送装置に接続される両端の装置が有していても、この間の接続に多重化伝送装置が入ることでこれらの機能を使用することはできない。このように、従来の多重化伝送装置においては、ギガビット・イーサネットが有する機能を十分に使用できるとは言い難い。

0011

このため、図6にて説明した従来のギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置では、リンク断の情報を図7にて説明した光パス信号オーバヘッド領域に付加することで下流側の多重化伝送装置に情報を送信し、そのリンク断情報を受信した下流側の多重化伝送装置では、リンクパートナに対して光出力停止もしくは、同期外れとなる信号を送信して強制的にリンク断を発生することにより、多重化伝送路におけるリンク状態の一致を行っている。

0012

ただし、その機能を搭載しても、なおポーズフレームをサポートすることはできないため、ポーズフレームをサポートする必要がある場合には、ギガビット・イーサネット信号の時分割多重を止めて、単純な光リピータ光波長多重により多重化伝送装置を構成している。この場合は当然ギガビット・イーサネット信号の時分割多重による伝送路の有効活用によるメリットは受けられない。また、光リピータを用いた多重化伝送装置では、多段に接続した場合、ジッタ増加の影響により最大多段接続数の制限が発生するため、多重化伝送装置を用いたネットワーク構成に制限を与えてしまう。

0013

本発明は、このような背景に行われたものであって、ギガビット・イーサネット信号をそのまま利用して光パス信号に時分割多重することができ、レイヤ2フレーム変換機能を有する必要がなく、多重化伝送装置と接続する装置が多重化伝送装置を透過的に介して対向の多重化伝送装置のリンクパートナとオートネゴシエーションを行うことができるギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置を提供することを第1の目的とする。

0014

また、本発明は、光パス数の削減による効率の良いギガビット・イーサネット信号の伝送と、レイヤ2以上の機能を持たないシンプル機能構成と、多重化伝送路に接続される装置間でオートネゴシエーションによる最適な通信方式の選択が可能なギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置を提供することを第2の目的とする。

課題を解決するための手段

0015

上述の課題を解決するため、本発明では、光パス信号オーバヘッド領域によって、オートネゴシエーションで得られたリンクパートナのオートネゴシエーションデータを対向の多重化伝送装置に送信し、対向の多重化伝送装置から得られたオートネゴシエーションデータによってリンクパートナとのオートネゴシエーションを実行することとした。また、復号した複数の伝送速度1Gbpsのギガビットイーサネット信号を光パス信号にそのまま時分割多重化することにより、レイヤ2フレーム変換処理を不要とした。

0016

このため、本発明は、送信側に、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを収集する手段と、収集する手段によって得られたオートネゴシエーションデータを光パス信号オーバヘッド領域に挿入する手段とを備え、受信側に、光パス信号オーバヘッド領域に挿入されたオートネゴシエーションデータを光パス信号から分離する手段を備える。そして、光パス信号から分離したオートネゴシエーションデータと、リンクパートナのオートネゴシエーションデータとによってリンクパートナとのオートネゴシエーションを行う手段を設ける。

0017

オートネゴシエーションを行う手段は、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを収集する機能の一部と、リンクパートナのオートネゴシエーションを行う機能とを併せ持つ。そのため、光パス信号から分離したオートネゴシエーションデータを保管するバッファ手段と、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを保管するバッファ手段とを有する。

0018

また、バッファ手段は、オートネゴシエーションのネクストページ機能をサポートし、複数ワードの情報量を保管できることが望ましい。光パス信号から分離したオートネゴシエーションデータを保管するバッファ手段の情報が更新された場合、更新された情報で再度オートネゴシエーションを実行する。

0019

また、オートネゴシエーションを行う手段において、光パス信号から分離したオートネゴシエーションデータが無い場合には、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを収集する手段としてのみ機能し、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを収集した後すぐに、同期外れ信号もしくは光出力停止する手段によりリンクパートナとのリンクを断する。

0020

また、オートネゴシエーションデータを光パス信号オーバヘッド領域に挿入する手段において、オートネゴシエーションデータを挿入する箇所は、その光パスにおいて未使用の光パス信号オーバヘッドバイトであり、オートネゴシエーションデータがネクストページ機能をサポートすることに備え、複数ワードの領域を割り当てることが望ましい。

発明の効果

0021

以上説明したように、本発明によれば、ギガビット・イーサネット信号をそのまま利用し光パス信号に時分割多重することができ、レイヤ2フレームの変換機能を有する必要が無く、多重化伝送装置と接続する装置が多重化伝送装置を透過的に介して対向の多重化伝送装置のリンクパートナとオートネゴシエーションを行うことができる。

0022

これにより、光パス数の削減による効率の良いギガビット・イーサネット信号の伝送と、レイヤ2以上の機能を持たないシンプルな機能構成と、多重化伝送路に接続される装置間でオートネゴシエーションによる最適な通信方式の選択が可能なギガビット・イーサネット信号多重化伝送装置を実現することができる。

発明を実施するための最良の形態

0023

本発明のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置(以下「装置」と記す)は、送信側と受信側との間にオートネゴシエーション回路を設けることを特徴とする。

0024

送信側は、復号器,入力バッファ回路,時分割多重化回路,光パス信号生成回路および波長多重回路で構成される。

0025

復号器は、伝送符号化されたギガビット・イーサネット信号を入力する入力線ごとに設けられ、ギガビット・イーサネット信号の復号と(受信)オートネゴシエーションデータの抽出を行う。入力バッファ回路は、復号器ごとに設けられて復号されたギガビット・イーサネット信号を蓄積する。

0026

時分割多重化回路は各入力バッファ回路からギガビット・イーサネット信号を読み出し予め割り当てられたタイムスロットごとに時分割多重を行う。光パス信号生成回路は時分割多重されたギガビット・イーサネット信号と(自装置)オートネゴシエーションデータを光パス信号に変換する。波長分離回路は光パス信号を他の異なる波長を有する光パス信号と共に波長多重し光波長多重信号を対向装置へ送信する。

0027

受信側は、波長多重回路,光パス信号終端回路時分割多重分離回路出力バッファ回路および符号器で構成される。

0028

波長多重回路は対向装置から受信した光波長多重信号を異なる波長毎に分離しそれぞれの光パス信号を出力する。光パス信号終端回路は光パス信号から時分割多重されたギガビット・イーサネット信号と(対向装置)オートネゴシエーションデータを取り出す。時分割多重分離回路は時分割多重されたギガビット・イーサネット信号をチャンネルごとのギガビット・イーサネット信号に分離する。

0029

出力バッファ回路は分離した信号ごとに設けられギガビット・イーサネット信号を蓄積する。符号器は出力バッファ回路より読み出されたギガビット・イーサネット信号を伝送符号化し、出力線により該ギガビット・イーサネット信号と前記(送信)オートネゴシエーションデータの送信および前記同期外れ信号もしくは光出力停止を指示する。

0030

オートネゴシエーション回路は、(受信)オートネゴシエーションデータと(対向装置)オートネゴシエーションデータから、(自装置)オートネゴシエーションデータと(送信)オートネゴシエーションデータを生成し、また同期外れ信号もしくは光出力停止を指示する。

0031

オートネゴシエーション回路は、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを保存するローカル用バッファと、対向する装置のリンクパートナのオートネゴシエーションデータを保存するリモート用バッファと、初期値を保持するレジスタとを有し、リモート用バッファが空でなければ、そのオートネゴシエーションデータをリンクパートナに送信してリンクを確立し、リモート用バッファが空であれば、同期外れ信号送信/光出力停止を中止し、初期値をリンクパートナに送信してリンクパートナのオートネゴシエーションデータを取得してローカル用バッファに保管して同期外れ信号送信/光出力停止を実行する。

0032

また、オートネゴシエーション回路では、リモート用バッファが空でない状態でリンク断が発生するとローカル用バッファは空にセットされ、この空情報が対向装置のリモート用バッファに送信され、リモート用バッファが空の状態でリンク断が発生するとローカル用バッファは空にセットされず、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを取得して対向装置のリモート用バッファに送信する。

0033

本発明のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置(以下「装置」と記す)の実施例1の構成を図1に示す。

0034

この装置は、ギガビット・イーサネット区間から入力線101により入力されてくるギガビット・イーサネット信号を光パス信号102に時分割多重して、出力線103により光波長多重区間へ出力し、また光波長多重区間から入力線104により入力してくる光パス信号105を時分割分離して、出力線106によりギガビット・イーサネット区間へ出力する。そして、ギガビット・イーサネット区間に位置する本装置リンクパートナーと、光波長多重区間に位置する対向する装置のリンクパートナーとのオートネゴシエーションを実現する。

0035

図1において、この装置は、送信装置を構成する復号器111,入力バッファ回路112,時分割多重回路113,光パス信号生成回路114および光波長多重回路115と、受信装置を構成する光波長分離回路116,光パス信号終端回路117,時分割分離回路118,出力バッファ回路119および符号器120と、オートネゴシエーション回路121とで構成されている。なお、参照番号103と参照番号104は、便宜、光波長多重信号を指すために使用されることがある。

0036

送信装置側の復号器111は、入力線101ごとに設けられ、伝送符号化されて入力線101により入力してくるギガビット・イーサネット信号の復号と、そこからのオートネゴシエーションデータの抽出を行う。復号されたギガビット・イーサネット信号がギガビット・イーサネットデータであるときは入力バッファ回路112、オートネゴシエーションデータであるときはオートネゴシエーション回路121へ出力される。入力バッファ回路112は、復号器111ごとに設けられて、復号されたギガビット・イーサネット信号を蓄積する。

0037

時分割多重化回路113は、予め割り当てられたタイムスロットごとに、各入力バッファ回路112からギガビット・イーサネット信号を読み出し時分割多重を行う。光パス信号生成回路114は、時分割多重されたギガビット・イーサネット信号と、オートネゴシエーション回路121から出力されるオートネゴシエーションデータ109を光パス信号102に変換する。波長多重回路115は、光パス信号102を他の異なる波長を有する光パス信号102と共に波長多重し、光波長多重信号103を送信する。

0038

受信装置側の波長分離回路116は、光波長多重信号104を異なる波長毎に分離し、それぞれの光パス信号105を出力する。光パス信号終端回路117は、光パス信号105から時分割多重されたギガビット・イーサネット信号と、対向装置のオートネゴシエーションデータ110を取り出す。時分割多重分離回路118は、時分割多重されたギガビット・イーサネット信号を個別のギガビット・イーサネット信号に分離する。

0039

出力バッファ回路119は、分離されたギガビット・イーサネット信号ごとに設けられギガビット・イーサネット信号を蓄積する。符号器120は、出力バッファ回路119より読み出されたギガビット・イーサネット信号の伝送符号化および送信と、オートネゴシエーションデータの送信と、同期外れ信号もしくは光出力を停止する機能を持つ。これらの送信および機能は出力線106により行われる。

0040

オートネゴシエーション回路121は、復号器111で復号したオートネゴシエーションデータ107と、光パス信号終端回路117で取り出した対向装置からのオートネゴシエーションデータ110から、自装置のオートネゴシエーションデータ109と送信すべきオートネゴシエーションデータ108を生成する。オートネゴシエーションデータ109は光パス信号生成回路114、オートネゴシエーションデータ108は符号器120ヘそれぞれ出力される。

0041

なお、この図1の構成例は光パス信号が2.4Gbps(STM−16相当)の伝送速度を有する場合の例であるが、光パス信号としてはペイロード領域が2Gbps以上、オーバヘッド未使用領域が1ワード以上のものであれば、図7に示されるフォーマット以外でも適用可能である。

0042

次に、本装置の動作の概要を説明する。入力線101により入力した伝送速度1.25Gbpsのギガビット・イーサネット信号は、復号器111で10B/8B変換の復号化が行われる。復号されたギガビット・イーサネット信号がオートネゴシエーションデータである場合は、オートネゴシエーションデータ107はオートネゴシエーション回路121に出力され、ギガビット・イーサネットデータである場合は伝送速度1Gbpsに復号されたギガビット・イーサネット信号が入力バッファ回路112に入力され蓄積される。オートネゴシエーションデータ107はリンクパートナのオートネゴシエーションデータである。

0043

入力バッファ回路112および他チャンネルの入力バッファ回路112(図示省略)に蓄積されているギガビット・イーサネット信号は、時分割多重回路113によって読み出され、予め定められたタイムスロットに2多重される。この2多重された伝送速度2Gbpsの多重ギガビット・イーサネット信号は、光パス信号生成回路114で2.4Gbps(STM−16相当)の光パス信号のペイロード領域に挿入される。このとき、オートネゴシエーション回路121で対向装置に送信するオートネゴシエーションデータ109がある場合には、光パス信号オーバヘッドの予め定められた箇所にそのオートネゴシエーションデータ109が挿入される。

0044

異なる装置(図示省略)の光パス信号生成回路114で生成される光パス信号102は、それぞれ異なる光波長を有し、光波長多重回路115で光波長多重される。そして、このような光波長多重信号103が対向の多重伝送装置に向けて送信される。

0045

対向の装置から入力する光波長多重信号104は、光波長分離回路116にて個別の光パス信号105に分離される。個別の光パス信号105は、光パス終端回路117にて、ペイロード領域に挿入されている多重ギガビットイーサネット信号と、光パス信号オーバヘッドに挿入されているオートネゴシエーションデータ110を分離され、多重ギガビットイーサネット信号は時分割分離回路118に、オートネゴシエーションデータ110はオートネゴシエーション回路121に入力する。時分割分離回路118では2本の伝送速度1Gbpsのギガビットイーサネット信号に分離し、分離されたそれぞれのギガビット・イーサネット信号は、対応する出力バッファ回路119に蓄積される。

0046

符号器120では、出力バッファ回路119に蓄積されている伝送速度1Gbpsのギガビットイーサネット信号を読み出して8B/10B復号化し、伝送速度1.25Gbpsのギガビットイーサネット信号106を送信する。このとき、オートネゴシエーション回路121から出力される送信オートネゴシエーションデータ108がある場合には、このオートネゴシエーションデータを出力線106により出力する。また、オートネゴシエーション回路121から光出力停止もしくは同期外れ信号の送信指示がある場合には、該当の送信状態を生成して出力線106により出力する。

0047

図2は、オートネゴシエーション回路121の詳細を説明するために、2つのオートネゴシエーション回路200,210を示している。オートネゴシエーション回路200,210は、図1に示した装置と同構成の2つの装置にそれぞれ実装される。これらの装置の参照番号としても、便宜、参照番号200,210を使用する。

0048

オートネゴシエーション回路200は、リンクパートナ(図示省略するが図2の左方に位置する)のオートネゴシエーションデータを保存するローカル用バッファ201と、対向する装置210のリンクパートナ(図示省略するが図2右方に位置する)のオートネゴシエーションデータを保存するリモート用バッファ202と、初期値を保持するレジスタ203とを有する。

0049

同様に、装置210におけるオートネゴシエーション回路210は、リンクパートナ(図示省略するが図2の右方に位置する)のオートネゴシエーションデータを保存するローカル用バッファ211と、対向する装置200のリンクパートナ(図示省略するが図2の左方に位置する)のオートネゴシエーションデータを保存するリモート用バッファ212と、初期値を保持するレジスタ213とを有する。

0050

なお、ローカル用バッファ201,211とリモート用バッファ202,212は、ネクストページをサポートするために複数ワードの容量を有していてもよい。

0051

信号204,205,206はオートネゴシエーション回路200のリンクパートナとのオートネゴシエーションを示し、信号214はオートネゴシエーション回路210のリンクパートナとのオートネゴシエーションを示す。信号215は装置200から多重伝送装置210へ、信号216は装置210から装置200へそれぞれ転送されるオートネゴシエーションデータを示す。

0052

信号204,205,206,214は、実際には、図1における復号器1および符号器10を介してやり取りされ、信号215は、実際には、図1における光パス信号生成回路4および光波長多重回路5を介してやり取りされ、信号216は、実際には、図1における光波長多重回路6および光パス信号終端回路7を介してやり取りされるが、説明を単純化するために、図2ではストレートに表示している。

0053

オートネゴシエーション回路200がリンクパートナとのオートネゴシエーション204により取得しローカル用バッファ201に保存したオートネゴシエーションデータは、光パス信号オーバヘッド領域に挿入されて装置210のリモート用バッファ212に向けて送信される。一方、リンクパートナとのリンク未確立のためローカル用バッファ201が空の場合は、リモート用バッファ212には空であることを示す空情報が送信される。

0054

同様に、オートネゴシエーション回路210がリンクパートナとのオートネゴシエーション214により取得しローカル用バッファ212に保存したオートネゴシエーションデータは、光パス信号オーバヘッド領域に挿入されて装置200のリモート用バッファ202に向けて送信される。一方、リンクパートナとのリンク未確立のためローカル用バッファ211が空の場合は、リモート用バッファ202には空であることを示す値が送信される。

0055

オートネゴシエーション回路210では、送信されてきたオートネゴシエーションデータまたは空であることを示す空情報を受信すると、リモート用バッファ212に保管される。このとき、光パス信号オーバヘッド領域に挿入されるオートネゴシエーションデータの領域は、未使用の箇所で予め割り当てておけばどこでもよい。この例ではネクストページをサポートするために複数ワード分の未使用バイトを割り当てる。

0056

図3は、オートネゴシエーションにおいて送信するオートネゴシエーションデータとオートネゴシエーション後の状態をリモート用バッファのデータに対応して示す図である。図3において、リモート用バッファ202が空の場合は、レジスタ203が保持している初期値がオートネゴシエーションデータ204となり、オートネゴシエーション後には同期外れ信号送信と光送信停止をオートネゴシエーションデータ205により行う。一方、リモート用バッファ202にオートネゴシエーションデータが有る場合は、リモート用バッファ202が保存しているオートネゴシエーションデータをオートネゴシエーションデータ206とし、オートネゴシエーション後にはリンクを確立している。
[オートネゴシエーション動作の説明]
次に、以上のように構成された本装置におけるオートネゴシエーション動作について説明する。

0057

オートネゴシエーション回路200は、図1の入力線101から入力するギガビット・イーサネット信号が同期状態になるとオートネゴシエーションを実行する。このとき、リモート用バッファ202が空でなければ、自装置200のサポート機能として送信するオートネゴシエーションデータは、図3に示すように、リモート用バッファ202が保管しているオートネゴシエーションデータであり、これによりリンクパートナとのオートネゴシエーションを確立する。

0058

この場合、対向する装置210のリンクパートナのオートネゴシエーションデータを使用するため、このときに実行されるオートネゴシエーション206では自装置200のリンクパートナと対向する装置210のリンクパートナとの間で両装置が有する最適な機能が選択される。

0059

一方、図1の入力線101から入力するギガビットイーサネット信号が同期状態になったとき、リモート用バッファ202のリンク情報が空であれば、同期外れ信号送信/光出力停止を中止し、自装置200のサポート機能として送信するオートネゴシエーションデータは、図3に示すように初期値であり、これによりオートネゴシエーション204を確立してリンクパートナのオートネゴシエーションデータを取得する。

0060

このときのオートネゴシエーション204は、リンクパートナのオートネゴシエーションデータを取得することを目的としているため、リンクパートナのオートネゴシエーションデータをローカル用バッファ201に蓄えた後は、同期外れ信号送信/光出力停止205を実行することによりリンク断の状態を発生させる。なお、本実施例では、このときに送信する初期値を全て未サポートと定義するが初期値はどのような値でもよい。

0061

次に、同期外れ信号送信/光出力停止205を実行していない状態、つまりリモート用バッファ202が空でなくリンクパートナとのオートネゴシエーションを確立している状態で、リンク断が発生するとローカル用バッファ201は空にセットされる。この空情報は装置210のリモート用バッファ212に送信されるため、リモート用バッファ212は空となることから、装置210において装置200のリンクが確立していないことを知ることができる。このようにして、対向の装置200でリンクが確立していない場合は、自装置210においてもリンク断の状態を生成することができる。

0062

一方、同期外れ信号送信/光出力停止205を実行している状態、つまりリモート用バッファ202が空であってリンクパートナとのオートネゴシエーションを確立していない状態で、リンク断が発生してもローカル用バッファ201は空にセットされない。これは、既に装置210においてリンク断が発生しており、この要因により装置200でリンク断を発生させているためである。この場合には、装置210におけるリンクの回復に備えて、装置200のリンクパートナのオートネゴシエーションデータをリモート用バッファ212へ送信しておく必要がある。

0063

オートネゴシエーション回路200において光パス信号オーバヘッド領域上の情報が変わると、リモート用バッファ202が保存しているオートネゴシエーションデータも変わる。このときには、オートネゴシエーション回路210のリンクパートナとの状態に変化があったと判断し、リンク状態が確立した状態であっても、変更後のリモート用バッファ202が保存しているオートネゴシエーションデータにより、オートネゴシエーション回路200のリンクパートナとの再度のオートネゴシエーションを実行する。

0064

オートネゴシエーション回路210において、オートネゴシエーション214によりリンク断からリンクの確立が行われた場合、リモート用バッファ212にオートネゴシエーションデータの書込みが既に行われていれば、オートネゴシエーション214はオートネゴシエーション204により取得したオートネゴシエーション回路200のリンクパートナのオートネゴシエーションデータを用いてオートネゴシエーションを行う。このため、オートネゴシエーション回路200とオートネゴシエーション回路210の両リンクパートナが共に持つ最適な機能でオートネゴシエーション214が実行される。

0065

このときオートネゴシエーション回路210が取得したリンクパートナのオートネゴシエーションデータは、オートネゴシエーション回路200のリモート用バッファ202に送信される。オートネゴシエーション回路200では、送信されてきたオートネゴシエーションデータをリモート用バッファ202に書き込むと、同期外れ信号送信/光出力停止205を実行している状態であれば、オートネゴシエーション206を実行する。

0066

このオートネゴシエーション206は、オートネゴシエーション214により取得したオートネゴシエーションデータを用いて行うため、オートネゴシエーション回路200とオートネゴシエーション回路210の両リンクパートナが共に持つ最適な機能で実行されることになる。

0067

図4は、本発明の装置を多段接続した場合の構成を示す。図4および以下の説明においては、装置の多段接続という形態上、装置主体で記載するが、図2による説明と同様に、実際には装置に含まれているオートネゴシエーション回路が主体として機能する。

0068

図4において、リンクパートナ300とギガビットイーサネット区間(信号301,302で特定される)を介して接続される装置310と、装置320とが光波長多重区間(信号313,314で特定する)を介して接続されている。また、装置320とギガビットイーサネット区間(信号323,324で特定される)を介して接続される装置330と、装置340とが光波長多重区間(信号333,334で特定する)を介して接続されている。装置340には、ギガビットイーサネット区間(信号343,344で特定される)を介してリンクパートナ350が接続されている。信号301,302,313,314,323,324,333,334,343,344は、光パス信号オーバヘッドに挿入される。

0069

光波長多重区間313,314、ギガビットイーサネット区間323,324、および波長多重区間333,334が正常にリンクされた状態で、先ずギガビットイーサネット区間301,302のリンクが確立し、その後にギガビットイーサネット区間343,344のリンクが確立した場合の動作について説明する。

0070

初期状態では、装置310から装置340に対するオートネゴシエーション動作は、ギガビットイーサネット区間301のリンクが確立していないため、ローカル用バッファ311が空となり、その空情報が信号313により転送されてリモート用バッファ322が空となる。リモート用バッファ322が空のときは、図3に示すようにリンクが未確立となるため、ローカル用バッファ331が空となり、その空情報が信号333により転送されてリモート用バッファ342が空となる。リモート用バッファ342が空のため、ギガビットイーサネット区間(信号343,344で特定される)のリンクは未確立となる。

0071

同様に、初期状態の装置340から装置310に対するオートネゴシエーション動作では、ローカル用バッファ341,321,リモート用バッファ332,312が空となり、ギガビットイーサネット区間(信号343,344で特定される),ギガビットイーサネット区間(信号323,324で特定される),ギガビットイーサネット区間(信号301,302で特定される)のリンクは未確立となる。

0072

次に、ギガビットイーサネット区間301,302においてリンクが正常に行われた場合、ギガビット・イーサネット信号の同期が確立するため、装置310ではギガビットイーサネット区間301のリンクを確立し、リンクパートナ300のオートネゴシエーションデータがローカル用バッファ311に格納される。リンクパートナ300のオートネゴシエーションデータは信号313により転送されてリモート用バッファ322に格納される。

0073

リモート用バッファ322にオートネゴシエーションデータが格納されると、同期外れ信号送信/光送信停止を解除して、リモート用バッファ322のオートネゴシエーションデータでオートネゴシエーションを実行する。装置330では同期が確立できるため、装置320とリンクを確立して装置320のオートネゴシエーションデータであるリンクパートナ300のオートネゴシエーションデータをローカル用バッファ331に格納する。

0074

ローカル用バッファ331のオートネゴシエーションデータが信号333により転送されてリモート用バッファ342に格納される。ここで、装置340は同期外れ信号送信/光送信停止を解除するが、リンクパートナ350との接続が正常に確立していないため、リンクを張ることはできない。そのため、装置340では同期外れ信号送信/光送信停止を解除しているにも関わらずローカル用バッファ341は空となる。その空情報は光パス信号オーバヘッド334により転送されて、リモート用バッファ332も同様に空となる。

0075

このため、装置330では再びギガビットイーサネット区間324において同期外れ信号送信/光送信停止が実行されてリンク断が発生する。同様に装置320では同期外れ信号送信/光送信停止を解除しているにも関わらずローカル用バッファ321が空となり、その空情報が信号314により転送されて、リモート用バッファ312も同様に空となる。このため、装置310では再びギガビットイーサネット区間302において同期外れ信号送信/光送信停止が実行されてリンク断が発生する。

0076

この後、ギガビットイーサ区間301,302のリンクが正常に確立されると、装置340はリモート用バッファ342に蓄えられているリンクパートナ300のオートネゴシエーションデータを使用してオートネゴシエーションを実行する。この結果、装置340のリンクパートナ350は、装置310のリンクパートナ300と最適な機能選択でリンクを確立することができる。更に、このときのオートネゴシエーションで装置340が取得したリンクパートナ350のオートネゴシエーションデータはローカル用バッファ341に蓄えられる。

0077

このオートネゴシエーションデータは、信号334により転送されて装置330のリモート用バッファ332に蓄えられる。このため、装置330ではギガビットイーサネット区間324における同期外れ信号送信/光送信停止を解除し、リモート用バッファ332に蓄えられている装置340のリンクパートナ350のオートネゴシエーションデータによりオートネゴシエーションを実行する。これにより、装置320では装置340のリンクパートナ350のオートネゴシエーションデータをローカル用バッファ321に蓄えて装置310のリモート用バッファ312に転送する。

0078

装置310では、リモート用バッファ312が保管している装置340のリンクパートナ350のオートネゴシエーションデータにより、装置310のリンクパートナ300とのオートネゴシエーションを実行するため、装置340のリンクパートナ350に対して最適な機能選択でリンクを確立することができる。

0079

このようにして、装置を多段に介しても、一端の装置310リンクパートナ300と他端の装置340のリンクパートナ350は最適な機能の選択ができる。また、本発明の装置では物理レイヤを終端しているため、リピータを使用したときのような多段接続数に制限は無い。

0080

本発明の実施例3のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の構成を図5に示す。この実施例は、光パス信号が10Gbps(STM−64相当)の伝送速度を有する場合の例であるが、光パス信号としてはペイロード領域が8Gbps以上、オーバヘッドの未使用領域が8ワード以上のものであれば、図2に示されるフォーマット以外でも適用可能である。

0081

この例では、時分割多重回路113は入力バッファ回路113からのギガビット・イーサネット信号を8多重する。また、時分割分離回路118は光パス終端回路117からの多重ギガビットイーサネット信号を8本の伝送速度1Gbpsのギガビットイーサネット信号に分離し、分離されたそれぞれのギガビット・イーサネット信号は、対応する出力バッファ回路9に蓄積される。これ以外の構成および動作については実施例1と異なるところがないので説明を省略する。

図面の簡単な説明

0082

本発明のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の実施例1の構成を示すブロック図
本発明におけるオートネゴシエーション回路を説明するためのブロック図
オートネゴシエーションにおいて送信するオートネゴシエーションデータとオートネゴシエーション後の状態をリモート用バッファのデータに対応して示す図
本発明のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置を多段接続した構成を実施例2として示すブロック図
本発明のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置の実施例3の構成を示すブロック図
従来のギガビット・イーサネット信号多重伝送装置例の構成を示すブロック図
光パス信号の一般的なフォーマットを示す図
ギガビットイーサネット信号のOSI参照モデルを示す図
IEEE802.3に規定されている、オートネゴシエーションデータの符号内容を示す図

符号の説明

0083

111復号器
112入力バッファ回路
113時分割多重回路
114光パス信号生成回路
115光波長多重回路
116光波長分離回路
117 光パス信号終端回路
118時分割分離回路
119出力バッファ回路
120符号器
121オートネゴシエーション回路
101入力線(ギガビット・イーサネット信号)
102 光パス信号
103出力線(光波長多重信号)
104 入力線(光波長多重信号)
105 光パス信号
106 出力線(ギガビット・イーサネット信号)
107オートネゴシエーションデータ
108 オートネゴシエーションデータ
109 オートネゴシエーションデータ
110 オートネゴシエーションデータ

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