通信装置、通信システム、通信方法、および通信プログラム
【課題】
ＧＭＰを実装する場合に、回路規模が大きくなってしまう。
【解決手段】
本発明による通信装置は、第１信号を第２信号に収容する通信装置であって、第１信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、加算結果と第２信号のデータブロック数との比較に基づいて、加算結果または加算結果から第２信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、選択結果と第１信号のデータブロック数との比較に基づき、第１信号または調整用データのいずれかを前記第２信号に挿入するデータ挿入手段と、第１信号または調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、選択結果を記憶し、直前に記憶した選択結果を所定の数として加算手段に出力する記憶手段と、を備える。
ＧＭＰを実装する場合に、回路規模が大きくなってしまう。
【解決手段】
本発明による通信装置は、第１信号を第２信号に収容する通信装置であって、第１信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、加算結果と第２信号のデータブロック数との比較に基づいて、加算結果または加算結果から第２信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、選択結果と第１信号のデータブロック数との比較に基づき、第１信号または調整用データのいずれかを前記第２信号に挿入するデータ挿入手段と、第１信号または調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、選択結果を記憶し、直前に記憶した選択結果を所定の数として加算手段に出力する記憶手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク上でデータ通信を行う通信装置、通信システム、通信方法、および通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のネットワーク上のトラフィックの増加により、光ネットワークの伝送技術の需要が高まっている。そのような技術の１つとして、ＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）がある。ＯＴＮは、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）で標準化が進められている技術である。
【０００３】
ＯＴＮでは、外部のネットワークから受信するＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、イーサネット（登録商標）等、多様な種類のクライアント信号を収容し、転送することが可能である。
【０００４】
より具体的には、ＯＴＮのエッジルータは、受信したクライアント信号に対して、オーバーヘッド（Ｏｖｅｒｈｅａｄ：ＯＨ）や誤り訂正バイト等を含む制御情報を付加して伝送する。受信したクライアント信号を、ＯＴＮのフレームのペイロードに挿入して伝送することは、「クライアント信号をＯＴＮのフレームのペイロードに収容する・マッピングする」とも呼ばれる。
【０００５】
以下では、クライアント信号をＯＴＮのフレームのペイロードに収容するための技術について説明する。なお、この場合のＯＴＮのフレームは、ＯＰＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐａｙｌｏａｄ Ｕｎｉｔ−ｋ）と呼ばれる。「ｋ」には、０、１、２、３、４等の数値が入り、それぞれが異なるフレーム構造を有している。
【０００６】
クライアント信号をＯＰＵフレームのペイロードに収容して外部のネットワークに伝送する際、ＯＰＵフレームからクライアント信号を再生する必要がある。ここで、再生する際、ビット間に大きな変動が出ないようにするために、収容時と、再生時の転送レートは、できるだけ等しくなるようにすることが好ましい。
【０００７】
クライアント信号を収容する技術の１つとしては、ＡＭＰ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が挙げられる。ＡＭＰでは、ＯＴＮ内のペイロード転送レートとクライアント信号の転送レートをほぼ等しい値にするために、Ｆｉｘｅｄ ｓｔｕｆｆと呼ばれるデータの挿入位置を調整し規格化しなければならない。そのため、ＡＭＰでは、多くの種類のクライアント信号に用いることができないという問題が生じていた。なお、Ｓｔｕｆｆとは、転送レートの調整を行うために、ＯＰＵフレームのペイロードに挿入されるデータである。
【０００８】
一方、多様なクライアント信号、または将来的に出現する新規のクライアント信号に柔軟に対応できるマッピング方式として、ＧＭＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が挙げられる。ＧＭＰは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９として標準化されている技術である。また、特許文献１にもＧＭＰが開示されている。
【０００９】
ＧＭＰでは、ＯＴＮ内の転送レートとクライアント信号の転送レートの比からｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたは、ｓｔｕｆｆのマッピング位置を決め、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａをほぼ等間隔に収容することができる。Ｆｉｘｅｄ ｓｔｕｆｆの挿入位置を調整する手間が掛からないため、ＡＭＰ方式よりも柔軟な方式であるといえる。
【００１０】
ＧＭＰでは、下記の演算式を使用しｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたは、ｓｔｕｆｆのマッピング位置を決定する。
（１）下記の条件を満たす場合に、ＯＰＵフレームのブロック番号ｊにｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ（Ｄ）を挿入する。
（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ＜ Ｃｍ（ｔ）；
（２）下記の条件を満たす場合に、ＯＰＵフレームのブロック番号ｊにｓｔｕｆｆ（Ｓ）を挿入する。
（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ≧ Ｃｍ（ｔ）；
なお、記号の定義は以下の通りである。
ｊ：ペイロードブロック番号、
Ｃｍ（ｔ）：収容するデータブロック数（クライアント信号のデータブロック数）、
Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ：ペイロードブロック番号の最大数、
ｍｏｄ：剰余演算子。
【００１１】
図１３は、上記の数式をそのまま回路にした場合の構成を示している。図１３の回路は、乗算回路２０１、除算回路２０２、比較判定回路２０３から構成される。以下、図１３の回路の動作について説明する。
【００１２】
まず、乗算回路２０１では、ｊ×Ｃｍ（ｔ）の乗算を行い、乗算結果Ｓ２１１を得る。乗算回路２０１は、乗算結果Ｓ２１１を除算回路２０２へ出力する。
【００１３】
次に、除算回路２０２では、乗算結果÷Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒの除算を行い、剰余数Ｓ２１２を得る。除算回路２０２は、剰余数Ｓ２１２を比較判定回路２０３へ出力する。
【００１４】
比較判定回路２０３では、剰余数Ｓ２１２とＣｍ（ｔ）の比較を行う。剰余数Ｓ２１２がＣｍ（ｔ）より小さい場合、比較判定回路２０３は、「Ｈｉｇｈ」をとる信号Ｓ２１３を出力する。剰余数Ｓ２１２がＣｍ（ｔ）以上である場合、比較判定回路２０３は、「Ｌｏ」をとる信号Ｓ２１３を出力する。
【００１５】
比較判定回路２０３による比較判定結果が「Ｈｉｇｈ」の場合、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａを挿入し、「Ｌｏ」の場合、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報となるｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１０−２１２８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述の通り、特許文献１等に記載されているＧＭＰを実装する場合、乗算回路と除算回路が必要であった。実際には、乗算回路は複数の加算回路を用いて構成され、除算回路は複数の減算回路を用いて構成される。そのため、実際には多くの加算回路と減算回路を要し、回路規模が大きくなってしまうという課題があった。
【００１８】
本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な、通信装置、通信システム、通信方法、および通信プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による通信装置は、第１の信号を第２の信号に収容する通信装置であって、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算結果として出力する加算手段と、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明による通信システムは、第１の信号を第２の信号に収容する通信システムであって、外部のネットワークから前記第１の信号を受信する受信手段と、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、前記データ挿入手段の挿入結果に基づいて、前記第２の信号を生成して、外部のネットワークに送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明による通信方法は、第１の信号を第２の信号に収容する通信方法であって、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算ステップと、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較ステップと、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入ステップと、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明による通信プログラムは、第１の信号を第２の信号に収容する通信プログラムであって、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算処理と、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較処理と、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入処理と、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、乗算および除算を行うことなく、第１の信号から第２の信号へのデータ収容を行うことができる。従って、回路規模を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態による通信装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態による動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態によるネットワークの構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態による通信装置の構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態による演算部の構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態による動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態による動作を示すタイムチャートである。
【図８】ＯＰＵ０フレームの構造を示す図である。
【図９】ＯＰＵ１フレームの構造を示す図である。
【図１０】ＯＰＵ２フレームの構造を示す図である。
【図１１】ＯＰＵ３フレームの構造を示す図である。
【図１２】ＯＰＵ４フレームの構造を示す図である。
【図１３】背景技術による回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
（構成）
図１は、第１の実施形態による通信装置１０００の構成を示す図である。図１によれば、通信装置１０００は、加算手段１００１、比較手段１００２、データ挿入手段１００３、記憶手段１００４を含む。
【００２７】
通信装置１０００は、受信する第１の信号を、第２の信号に収容する。
【００２８】
（動作）
図２を用いて、通信装置１０００の動作について説明する。
【００２９】
まず、加算手段１００１は、第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算する（Ｓ１００１）。
【００３０】
比較手段１００２は、加算手段１００１による加算結果と、第２の信号のデータブロック数とを比較する。比較手段１００２は、比較結果に基づいて、加算結果、または加算結果から第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果とする（Ｓ１００２）。また、比較手段１００２は、選択結果を記憶手段１００４に出力する。
【００３１】
次に、データ挿入手段１００３は、選択結果と第１の信号のデータブロック数との比較を行う。データ挿入手段１００３は、比較結果に基づいて、第１の信号、または調整用データのいずれかを、第２の信号に挿入する（Ｓ１００３）。
【００３２】
続いて、記憶手段１００４は、第１の信号または調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、比較手段１００２から入力された選択結果を記憶し、所定の数として加算手段１００１に出力する（Ｓ１００４）。
【００３３】
（効果）
第１の実施形態によれば、加算手段１００１における加算と、比較手段１００２における減算を１回ずつ行い、その結果に基づいて挿入するデータの種類を決定している。
【００３４】
従って、第１の実施形態によれば、乗算および除算を行うことなく、第１の信号から第２の信号へのデータ収容を行うことができる。従って、回路規模を削減することが可能となる。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
（構成）
図３は、第２の実施形態によるネットワークの構成を示している。図３によれば、第２の実施形態によるネットワーク４００は、ルータ２００およびルータ２１０と接続している。以下、ネットワーク４００は、上述したＯＴＮであるものとして説明する。
【００３６】
ルータ２００とルータ２１０は、一般的なルータであり、ネットワーク４００との間で通信を行う。ルータ２００とルータ２１０は、それぞれネットワーク４００とは異なる通信方式を採用するネットワークに属している。図３では、ルータ２００からネットワーク４００を介してルータ２１０へと通信が行われる場合を例にとって示しているが、逆方向の通信も可能である。
【００３７】
ネットワーク４００は、通信装置１００、ルータ３００、ルータ３１０を含む。ルータ３００とルータ３１０は、それぞれ一般的なルータであり、通信装置１００との間で通信を行う。なお、図３では、ルータの数を２つとしているが、３つ以上あっても良い。
【００３８】
ネットワーク４００内では、外部のネットワークとの接続点（エッジ）に同じ構成の通信装置１００が設置されている。以下、この通信装置１００について、詳しく説明する。
【００３９】
図４は、通信装置１００の構成を示している。図４によれば、通信装置１００は、演算部１０１、受信部１０２、送信部１０３を含む。なお、通信装置１００の動作は、外部のネットワークから信号を受信する場合と、外部のネットワークに信号を送信する場合とに分けることができる。以下では、双方の場合について個別に説明する。なお、以降、単に「信号」と記し、特別に定義を与えない場合には、「信号」は上述のＯＰＵフレームやＳＤＨのフレーム等を含んでいるものとして説明する。
【００４０】
（外部ネットワークから信号を受信する場合）
受信部１０２は、外部ネットワークからの信号を受信する。この際、受信フレームに対応するＯＰＵフレームのペイロードブロック番号の最大値（Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ）と、受信信号からデータブロック数（Ｃｍ（ｔ））を計算する。また、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒは、ＯＰＵフレームに収容することのできるデータブロック数ともいえる。さらに、Ｃｍ（ｔ）は、受信信号からＯＰＵフレームに収容するデータブロック数ともいえる。
【００４１】
演算部１０１は、受信信号をＯＰＵフレームのペイロードにマッピングする。具体的には、ＯＰＵフレームのペイロードの各データブロックに対して、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ、あるいはｓｔｕｆｆのどちらを挿入するかを決める。なお、演算部１０１の詳細については後述する。
【００４２】
送信部１０３は、演算部１０１で決めた通りに、ＯＰＵフレームのペイロードへ受信信号のマッピングを行う。送信部１０３は、マッピングを行ったあと、ネットワーク４００内の別のルータ（ルータ３００またはルータ３１０）に対してＯＰＵフレームを送信する。
【００４３】
（外部ネットワークに信号を送信する場合）
受信部１０２は、ネットワーク４００内の別のルータ（ルータ３００またはルータ３１０）からＯＰＵフレームを受信する。同時に、受信部１０２は、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒと、Ｃｍ（ｔ）をＯＰＵフレームのＯＨから取得する。
【００４４】
演算部１０１は、ＯＰＵフレームのペイロードの各データブロックについて、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたはｓｔｕｆｆのどちらが挿入されているか判断する。
【００４５】
送信部１０３は、ＯＰＵフレームのペイロードから、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａの再生を行う。続いて、送信部１０３は、ネットワーク４００の外部のルータ（ルータ２１０）に対して、再生した信号を送信する。
【００４６】
（演算部１０１の構成と動作）
次に、演算部１０１の構成と動作について説明する。図５は、演算部１０１の構成を示している。図５によれば、演算部１０１は、選択回路１、加算回路２、減算回路３、比較判定回路４、選択回路５、比較判定回路６、ＥＮ（イネーブル）付きラッチ回路７を含んでいる。
【００４７】
図６は、演算部１０１による動作を示すフローチャートである。以下、図６を参照して演算部１０１の動作について説明する。
【００４８】
なお、演算部１０１の動作は、外部ネットワークから信号を受信する場合でも、外部ネットワークに対して信号を送信する場合でも、ほぼ同様である。従って、以下では双方の場合についてまとめて説明する。
【００４９】
まず、選択回路１は、初期化パルスが「Ｌｏ」の場合、「０」の値を選択する。選択回路１は、初期化パルスが「Ｈｉｇｈ」の場合には、（Ｓ７）ＥＮ付きラッチ結果を選択する（Ｓ１０１）。選択回路１は、いずれかの選択結果（Ｓ１）を、加算回路２へ出力する。
【００５０】
ここで、初期化パルスとは、ｊ＝1のとき（ペイロードブロック番号が１）、「Ｌｏ」となる制御信号である。この制御信号は、ＯＰＵフレームの先頭のブロック番号から演算を初期化して開始するために用いる信号である。
【００５１】
加算回路２には、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）が入力される。加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算する（Ｓ１０２）。加算回路２は、加算結果（Ｓ２）を減算回路３と比較判定回路４へ出力する。
【００５２】
減算回路３には、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒが入力される。減算回路３は、加算結果（Ｓ２）から、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算し、減算結果（Ｓ３）を得る（Ｓ１０３）。減算回路３は、減算結果（Ｓ３）を選択回路５に出力する。
【００５３】
比較判定回路４には、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒが入力される。比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒとを比較する（Ｓ１０４）。比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）がＰｍ，ｓｅｒｖｅｒより小さい場合には、比較結果（Ｓ４）を「Ｈｉｇｈ」として出力する。一方、加算結果（Ｓ２）がＰｍ，ｓｅｒｖｅｒ以上である場合には、比較判定回路４は、比較結果（Ｓ４）を「Ｌｏ」として出力する。
【００５４】
続いて、選択回路５には、加算結果（Ｓ２）と、減算結果（Ｓ３）と、比較結果（Ｓ４）とが入力される。選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｈｉｇｈ」の場合、加算結果（Ｓ２）を選択する（Ｓ１０５）。比較結果（Ｓ４）が「Ｌｏ」の場合には、選択回路５は減算結果（Ｓ３）を選択する（Ｓ１０６）。選択回路５は、いずれかの選択結果（Ｓ５）を、比較判定回路６とＥＮ付きラッチ回路７へ出力する。このときの選択結果（Ｓ５）が、剰余数（ｍｏｄ）となる。
【００５５】
比較判定回路６には、選択結果（Ｓ５）と、Ｃｍ（ｔ）が入力される。比較判定回路６は、入力される選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較する（Ｓ１０７）。選択結果（Ｓ５）がＣｍ（ｔ）より小さい場合には、比較判定回路６は比較結果（Ｓ６）を「Ｈｉｇｈ」として出力する。選択結果（Ｓ５）がＣｍ（ｔ）以上である場合には、比較判定回路６は、比較結果（Ｓ６）を「Ｌｏ」として出力する。
【００５６】
その後、演算部１０１において、外部ネットワークから信号を受信する場合には、以下の動作を行う。
【００５７】
比較判定回路６は、比較結果（Ｓ６）が「Ｈｉｇｈ」の場合、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａを挿入するよう制御する情報を生成する（Ｓ１０８）。また、比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」の場合、比較判定回路６は、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報を生成する（Ｓ１０９）。比較判定回路６は、いずれかの制御情報を含め、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力する。
【００５８】
また、演算部１０１において、外部ネットワークに対して信号を送信する場合には、以下の動作を行う。
【００５９】
比較判定回路６は、比較結果（Ｓ６）が「Ｈｉｇｈ」の場合、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａが挿入されていることを示す情報を生成する（Ｓ１０８）。また、比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」の場合、比較判定回路６は、ｓｔｕｆｆが挿入されていることを示す情報を生成する（Ｓ１０９）。比較判定回路６は、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたはｓｔｕｆｆのどちらのデータが挿入されているのか、ということを判断して、送信部１０３に再生させる制御信号として出力する。
【００６０】
ＥＮ付きラッチ回路７には、選択結果（Ｓ５）と、ペイロード位置信号が入力される（Ｓ１１０）。ペイロード位置信号とは、現在マッピングを行っているブロックが、ペイロード領域の場合に「Ｈｉｇｈ」となり、ＯＨ領域やＦｉｘｅｄ ｓｔｕｆｆ領域の場合に「Ｌｏ」となる信号である。
【００６１】
ＥＮ付きラッチ回路７では、ペイロード位置が「Ｈｉｇｈ」の場合には、選択結果（Ｓ５）を取り込み、記憶する（Ｓ１１１）。ペイロード位置が「Ｌｏ」の場合には、ＥＮ付きラッチ回路７は、前回記憶した値を保持し、次のタイムスロットで使用する値を生成する（Ｓ１１２）。
【００６２】
続いて、第２の実施形態の動作について、具体例を用いて説明する。図７は、ＳＤＨで用いられるＳＴＭ−１（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ ｌｅｖｅｌ−１）信号をＯＰＵ０フレームのペイロードへマッピングする場合の動作を示すタイムチャートである。
【００６３】
ＯＰＵｋフレームのＰｍ，ｓｅｒｖｅｒの値とＣｍ（ｔ）の値は、それぞれＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に記載されている。ＯＰＵ０フレームの場合、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ＝１５２３２である。また、ＳＴＭ−１をＯＰＵ０フレームのペイロードへマッピングする場合、Ｃｍ（ｔ）＝１９１１〜１９１３の範囲内である。
【００６４】
図８に、ＯＰＵ０フレームの構造を示す。上述の通り、ＯＰＵ０フレームのペイロードブロックの最大値は、１５２３２である。以降、図８のＯＰＵ０フレームのペイロードにＳＴＭ−１をマッピングする場合について説明する。
【００６５】
以降、図７では、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ＝１５２３２、Ｃｍ（ｔ）＝１９１１の場合を例に説明する。
【００６６】
まず、図７に示すタイムチャートを参照すると、クロックがＴ１とＴ２の場合には、ＳＴＭ−１フレームのデータをマッピングする位置がＯＰＵｋ＿ＯＨの位置となるため、演算は実施しない。
【００６７】
クロックＴ３以降、ｊ＝１、２、３とペイロードブロック番号が増加していく。まず、クロックＴ３、ｊ＝１のときの動作を以下に示す。
【００６８】
選択回路１は、ｊ＝１であるため、初期化パルスが「Ｌｏ」となり、「０」を選択する。従って、選択結果（Ｓ１）は、「０」となる。
【００６９】
加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算して、 ０＋１９１１＝１９１１ という加算結果（Ｓ２）を得る。
【００７０】
減算回路３は、加算結果（Ｓ２）からＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算するため、 １９１１−１５２３２＝−１３３２１ という減算結果（Ｓ３）を得る。
【００７１】
比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを比較し、１９１１＜１５２３２ となるため、「Ｈｉｇｈ」を比較結果（Ｓ４）として出力する。
【００７２】
選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｈｉｇｈ」であるので、加算結果（Ｓ２）を選択する。従って、選択結果（Ｓ５）は、１９１１となる。
【００７３】
比較判定回路６は、選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較し、１９１１＝１９１１となる。従って、比較結果（Ｓ６）は、「Ｌｏ」となる。
【００７４】
ＥＮ付きラッチ回路７は、ペイロード位置信号が「Ｈｉｇｈ」のため、クロックの立ち上がりで選択結果（Ｓ５）を取り込む。取り込むＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）は１９１１となり、次のタイムスロットで使用する。
【００７５】
比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」となるため、Ｔ３は、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報となり、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【００７６】
クロックＴ４、ｊ＝２のときの動作を以下に示す。
【００７７】
選択回路１は、ｊ＝２であるため、初期化パルスが「Ｈｉｇｈ」となり、ＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）を選択する。従って、選択結果（Ｓ１）は１９１１となる。
【００７８】
加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算して、 １９１１＋１９１１＝３８２２ という加算結果（Ｓ２）を得る。
【００７９】
減算回路３は、加算結果（Ｓ２）からＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算するため、 ３８２２−１５２３２＝−１１４１０ という減算結果（Ｓ３）を得る。
【００８０】
比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを比較し、３８２２＜１５２３２ となるため「Ｈｉｇｈ」を比較結果（Ｓ４）として出力する。
【００８１】
選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｈｉｇｈ」であるので、加算結果（Ｓ２）を選択する。従って、選択結果（Ｓ５）は３８２２となる。
【００８２】
比較判定回路６は、選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較し、３８２２＞１９１１となる。従って、比較結果（Ｓ６）は、「Ｌｏ」となる。
【００８３】
ＥＮ付きラッチ回路７は、ペイロード位置信号が「Ｈｉｇｈ」のため、クロックの立ち上がりで選択結果（Ｓ５）を取り込む。取り込むＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）は３８２２となり、次のタイムスロットで使用する。
【００８４】
比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」となるため、Ｔ４は、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報となり、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【００８５】
次に、クロックＴ１０、ｊ＝８のときの動作を以下に示す。
【００８６】
選択回路１は、ｊ＝８であるため、初期化パルスが「Ｈｉｇｈ」となり、ＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）を選択する。従って、選択結果（Ｓ１）は１３３７７となる。
【００８７】
加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算して、 １３３７７＋１９１１＝１５２８８ という加算結果（Ｓ２）を得る。
【００８８】
減算回路３は、加算結果（Ｓ２）からＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算するため、 １５２８８−１５２３２＝５６ という減算結果（Ｓ３）を得る。
【００８９】
比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを比較し、１５２８８＞１５２３２ となるため「Ｈｉｇｈ」を比較結果（Ｓ４）として出力する。
【００９０】
選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｌｏ」であるので、減算結果（Ｓ３）を選択する。従って、選択結果（Ｓ５）は５６となる。
【００９１】
比較判定回路６は、選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較し、５６＜１９１１ となる。従って、比較結果（Ｓ６）は、「Ｈｉｇｈ」となる。
【００９２】
ＥＮ付きラッチ回路７は、ペイロード位置信号が「Ｈｉｇｈ」のため、クロックの立ち上がりで選択結果（Ｓ５）を取り込む。取り込むＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）は５６となり、次のタイムスロットで使用する。
【００９３】
比較結果（Ｓ６）が「Ｈｉｇｈ」となるため、Ｔ１０は、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａを挿入する制御情報となり、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【００９４】
ここで、特許文献１等に記載されているＧＭＰ方式を用いて、剰余数を計算した結果を示す。
【００９５】
背景技術の項で述べた通り、ＧＭＰ方式では、下記の演算式が用いられる。
ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ（Ｄ） ｉｆ（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ＜ Ｃｍ（ｔ）；
ｓｔｕｆｆ（Ｓ） ｉｆ（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ≧ Ｃｍ（ｔ）
ｊ＝１の場合、（１×１９１１）÷１５２３２＝０ 余り”１９１１”。
ｊ＝２の場合、（２×１９１１）÷１５２３２＝０ 余り”３８２２”。
ｊ＝８の場合、（８×１９１１）÷１５２３２＝１ 余り”５６”。
【００９６】
ｊ＝１、２、８のいずれの場合においても、上記の計算結果と図７のタイムチャートの選択結果（Ｓ５）が一致していることが分かる。
【００９７】
（その他の例）
なお、第２の実施形態においては、外部ネットワークから受信した信号を、ＯＰＵ０フレームのペイロードにマッピングすることを説明したが、これに限られるものではない。第２の実施形態は、ＯＰＵ１、ＯＰＵ２、ＯＰＵ３、ＯＰＵ４、或いは他の信号やデータフレームに対しても適用することが可能である。
【００９８】
図９、図１０、図１１、図１２は、それぞれ、ＯＰＵ１、ＯＰＵ２、ＯＰＵ３、ＯＰＵ４のフレーム構造を示している。
【００９９】
また、第２の実施形態においては、外部ネットワークから受信する信号として、ＳＤＨのＳＴＭ−１を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、ＳＤＨのＳＴＭ−４、ＳＴＭ−１６、ＳＴＭ−６４や、イーサネットフレーム等であっても、第２の実施形態を適用することが可能である。
【０１００】
（効果）
第２の実施形態によれば、演算部１０１においては、加減算回路は、加算回路２と、減算回路３の１つずつを含んでいる。演算部１０１は、加算回路２と減算回路３による加減算の結果に基づいて、ＯＰＵフレームのペイロードに収容するデータの種類がｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａか、或いはｓｔｕｆｆであるかを決定している。
【０１０１】
従って、第２の実施形態によれば、乗算および除算を行うことなく、演算部１０１を含む通信装置１００が受信した外部ネットワークの信号からＯＰＵフレームのペイロードへのデータのマッピングを行うことができる。同様にして、第２の実施形態によれば、乗算および除算を行うことなく、ＯＰＵフレームのペイロードからｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａの再生を行うことができる。従って、回路規模を削減することが可能となる。さらには、通信装置１００の消費電力を削減することも可能である。
【０１０２】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１０３】
また、上記の実施形態による通信装置は、その有する機能をハードウェアで実現することも可能であるし、コンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログラムとで実現することも可能である。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られる。このようにコンピュータの動作を制御し、コンピュータを上述の各実施形態における処理割り当て装置として機能させ、前述した処理を行わせる。
【０１０４】
さらに、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【０１０５】
（付記１）
第１の信号を第２の信号に収容する通信装置であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【０１０６】
（付記２）
前記比較手段は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記１に記載の通信装置。
【０１０７】
（付記３）
前記加算手段は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記１または２に記載の通信装置。
【０１０８】
（付記４）
前記データ挿入手段は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の通信装置。
【０１０９】
（付記５）
第１の信号を第２の信号に収容する通信システムであって、
外部のネットワークから前記第１の信号を受信する受信手段と、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
前記データ挿入手段の挿入結果に基づいて、前記第２の信号を生成して、外部のネットワークに送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【０１１０】
（付記６）
前記比較手段は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記５に記載の通信システム。
【０１１１】
（付記７）
前記加算手段は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記５または６に記載の通信システム。
【０１１２】
（付記８）
前記データ挿入手段は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記５から７のいずれか１つに記載の通信システム。
【０１１３】
（付記９）
第１の信号を第２の信号に収容する通信方法であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算ステップと、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較ステップと、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入ステップと、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【０１１４】
（付記１０）
前記比較ステップは、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記９に記載の通信方法。
【０１１５】
（付記１１）
前記加算ステップは、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記９または１０に記載の通信方法。
【０１１６】
（付記１２）
前記データ挿入ステップは、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記９から１１のいずれか１つに記載の通信方法。
【０１１７】
（付記１３）
第１の信号を第２の信号に収容する通信プログラムであって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算処理と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較処理と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入処理と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする通信プログラム。
【０１１８】
（付記１４）
前記比較処理は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記１３に記載の通信プログラム。
【０１１９】
（付記１５）
前記加算処理は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記１３または１４に記載の通信プログラム。
【０１２０】
（付記１６）
前記データ挿入処理は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記１３から１５のいずれか１つに記載の通信プログラム。
【符号の説明】
【０１２１】
１、５ 選択回路
２ 加算回路
３ 減算回路
４、６、２０３ 比較判定回路
７ ＥＮ付きラッチ回路
１００、１０００ 通信装置
１０１ 演算部
１０２ 受信部
１０３ 送信部
２００、２１０、３００、３１０ ルータ
２０１ 乗算回路
２０２ 除算回路
４００ ネットワーク
１００１ 加算手段
１００２ 比較手段
１００３ データ挿入手段
１００４ 記憶手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク上でデータ通信を行う通信装置、通信システム、通信方法、および通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のネットワーク上のトラフィックの増加により、光ネットワークの伝送技術の需要が高まっている。そのような技術の１つとして、ＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）がある。ＯＴＮは、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）で標準化が進められている技術である。
【０００３】
ＯＴＮでは、外部のネットワークから受信するＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、イーサネット（登録商標）等、多様な種類のクライアント信号を収容し、転送することが可能である。
【０００４】
より具体的には、ＯＴＮのエッジルータは、受信したクライアント信号に対して、オーバーヘッド（Ｏｖｅｒｈｅａｄ：ＯＨ）や誤り訂正バイト等を含む制御情報を付加して伝送する。受信したクライアント信号を、ＯＴＮのフレームのペイロードに挿入して伝送することは、「クライアント信号をＯＴＮのフレームのペイロードに収容する・マッピングする」とも呼ばれる。
【０００５】
以下では、クライアント信号をＯＴＮのフレームのペイロードに収容するための技術について説明する。なお、この場合のＯＴＮのフレームは、ＯＰＵｋ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐａｙｌｏａｄ Ｕｎｉｔ−ｋ）と呼ばれる。「ｋ」には、０、１、２、３、４等の数値が入り、それぞれが異なるフレーム構造を有している。
【０００６】
クライアント信号をＯＰＵフレームのペイロードに収容して外部のネットワークに伝送する際、ＯＰＵフレームからクライアント信号を再生する必要がある。ここで、再生する際、ビット間に大きな変動が出ないようにするために、収容時と、再生時の転送レートは、できるだけ等しくなるようにすることが好ましい。
【０００７】
クライアント信号を収容する技術の１つとしては、ＡＭＰ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が挙げられる。ＡＭＰでは、ＯＴＮ内のペイロード転送レートとクライアント信号の転送レートをほぼ等しい値にするために、Ｆｉｘｅｄ ｓｔｕｆｆと呼ばれるデータの挿入位置を調整し規格化しなければならない。そのため、ＡＭＰでは、多くの種類のクライアント信号に用いることができないという問題が生じていた。なお、Ｓｔｕｆｆとは、転送レートの調整を行うために、ＯＰＵフレームのペイロードに挿入されるデータである。
【０００８】
一方、多様なクライアント信号、または将来的に出現する新規のクライアント信号に柔軟に対応できるマッピング方式として、ＧＭＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が挙げられる。ＧＭＰは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９として標準化されている技術である。また、特許文献１にもＧＭＰが開示されている。
【０００９】
ＧＭＰでは、ＯＴＮ内の転送レートとクライアント信号の転送レートの比からｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたは、ｓｔｕｆｆのマッピング位置を決め、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａをほぼ等間隔に収容することができる。Ｆｉｘｅｄ ｓｔｕｆｆの挿入位置を調整する手間が掛からないため、ＡＭＰ方式よりも柔軟な方式であるといえる。
【００１０】
ＧＭＰでは、下記の演算式を使用しｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたは、ｓｔｕｆｆのマッピング位置を決定する。
（１）下記の条件を満たす場合に、ＯＰＵフレームのブロック番号ｊにｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ（Ｄ）を挿入する。
（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ＜ Ｃｍ（ｔ）；
（２）下記の条件を満たす場合に、ＯＰＵフレームのブロック番号ｊにｓｔｕｆｆ（Ｓ）を挿入する。
（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ≧ Ｃｍ（ｔ）；
なお、記号の定義は以下の通りである。
ｊ：ペイロードブロック番号、
Ｃｍ（ｔ）：収容するデータブロック数（クライアント信号のデータブロック数）、
Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ：ペイロードブロック番号の最大数、
ｍｏｄ：剰余演算子。
【００１１】
図１３は、上記の数式をそのまま回路にした場合の構成を示している。図１３の回路は、乗算回路２０１、除算回路２０２、比較判定回路２０３から構成される。以下、図１３の回路の動作について説明する。
【００１２】
まず、乗算回路２０１では、ｊ×Ｃｍ（ｔ）の乗算を行い、乗算結果Ｓ２１１を得る。乗算回路２０１は、乗算結果Ｓ２１１を除算回路２０２へ出力する。
【００１３】
次に、除算回路２０２では、乗算結果÷Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒの除算を行い、剰余数Ｓ２１２を得る。除算回路２０２は、剰余数Ｓ２１２を比較判定回路２０３へ出力する。
【００１４】
比較判定回路２０３では、剰余数Ｓ２１２とＣｍ（ｔ）の比較を行う。剰余数Ｓ２１２がＣｍ（ｔ）より小さい場合、比較判定回路２０３は、「Ｈｉｇｈ」をとる信号Ｓ２１３を出力する。剰余数Ｓ２１２がＣｍ（ｔ）以上である場合、比較判定回路２０３は、「Ｌｏ」をとる信号Ｓ２１３を出力する。
【００１５】
比較判定回路２０３による比較判定結果が「Ｈｉｇｈ」の場合、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａを挿入し、「Ｌｏ」の場合、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報となるｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１０−２１２８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述の通り、特許文献１等に記載されているＧＭＰを実装する場合、乗算回路と除算回路が必要であった。実際には、乗算回路は複数の加算回路を用いて構成され、除算回路は複数の減算回路を用いて構成される。そのため、実際には多くの加算回路と減算回路を要し、回路規模が大きくなってしまうという課題があった。
【００１８】
本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な、通信装置、通信システム、通信方法、および通信プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による通信装置は、第１の信号を第２の信号に収容する通信装置であって、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算結果として出力する加算手段と、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明による通信システムは、第１の信号を第２の信号に収容する通信システムであって、外部のネットワークから前記第１の信号を受信する受信手段と、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、前記データ挿入手段の挿入結果に基づいて、前記第２の信号を生成して、外部のネットワークに送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明による通信方法は、第１の信号を第２の信号に収容する通信方法であって、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算ステップと、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較ステップと、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入ステップと、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明による通信プログラムは、第１の信号を第２の信号に収容する通信プログラムであって、前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算処理と、前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較処理と、前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入処理と、前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、乗算および除算を行うことなく、第１の信号から第２の信号へのデータ収容を行うことができる。従って、回路規模を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態による通信装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態による動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態によるネットワークの構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態による通信装置の構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態による演算部の構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態による動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態による動作を示すタイムチャートである。
【図８】ＯＰＵ０フレームの構造を示す図である。
【図９】ＯＰＵ１フレームの構造を示す図である。
【図１０】ＯＰＵ２フレームの構造を示す図である。
【図１１】ＯＰＵ３フレームの構造を示す図である。
【図１２】ＯＰＵ４フレームの構造を示す図である。
【図１３】背景技術による回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
（構成）
図１は、第１の実施形態による通信装置１０００の構成を示す図である。図１によれば、通信装置１０００は、加算手段１００１、比較手段１００２、データ挿入手段１００３、記憶手段１００４を含む。
【００２７】
通信装置１０００は、受信する第１の信号を、第２の信号に収容する。
【００２８】
（動作）
図２を用いて、通信装置１０００の動作について説明する。
【００２９】
まず、加算手段１００１は、第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算する（Ｓ１００１）。
【００３０】
比較手段１００２は、加算手段１００１による加算結果と、第２の信号のデータブロック数とを比較する。比較手段１００２は、比較結果に基づいて、加算結果、または加算結果から第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果とする（Ｓ１００２）。また、比較手段１００２は、選択結果を記憶手段１００４に出力する。
【００３１】
次に、データ挿入手段１００３は、選択結果と第１の信号のデータブロック数との比較を行う。データ挿入手段１００３は、比較結果に基づいて、第１の信号、または調整用データのいずれかを、第２の信号に挿入する（Ｓ１００３）。
【００３２】
続いて、記憶手段１００４は、第１の信号または調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、比較手段１００２から入力された選択結果を記憶し、所定の数として加算手段１００１に出力する（Ｓ１００４）。
【００３３】
（効果）
第１の実施形態によれば、加算手段１００１における加算と、比較手段１００２における減算を１回ずつ行い、その結果に基づいて挿入するデータの種類を決定している。
【００３４】
従って、第１の実施形態によれば、乗算および除算を行うことなく、第１の信号から第２の信号へのデータ収容を行うことができる。従って、回路規模を削減することが可能となる。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
（構成）
図３は、第２の実施形態によるネットワークの構成を示している。図３によれば、第２の実施形態によるネットワーク４００は、ルータ２００およびルータ２１０と接続している。以下、ネットワーク４００は、上述したＯＴＮであるものとして説明する。
【００３６】
ルータ２００とルータ２１０は、一般的なルータであり、ネットワーク４００との間で通信を行う。ルータ２００とルータ２１０は、それぞれネットワーク４００とは異なる通信方式を採用するネットワークに属している。図３では、ルータ２００からネットワーク４００を介してルータ２１０へと通信が行われる場合を例にとって示しているが、逆方向の通信も可能である。
【００３７】
ネットワーク４００は、通信装置１００、ルータ３００、ルータ３１０を含む。ルータ３００とルータ３１０は、それぞれ一般的なルータであり、通信装置１００との間で通信を行う。なお、図３では、ルータの数を２つとしているが、３つ以上あっても良い。
【００３８】
ネットワーク４００内では、外部のネットワークとの接続点（エッジ）に同じ構成の通信装置１００が設置されている。以下、この通信装置１００について、詳しく説明する。
【００３９】
図４は、通信装置１００の構成を示している。図４によれば、通信装置１００は、演算部１０１、受信部１０２、送信部１０３を含む。なお、通信装置１００の動作は、外部のネットワークから信号を受信する場合と、外部のネットワークに信号を送信する場合とに分けることができる。以下では、双方の場合について個別に説明する。なお、以降、単に「信号」と記し、特別に定義を与えない場合には、「信号」は上述のＯＰＵフレームやＳＤＨのフレーム等を含んでいるものとして説明する。
【００４０】
（外部ネットワークから信号を受信する場合）
受信部１０２は、外部ネットワークからの信号を受信する。この際、受信フレームに対応するＯＰＵフレームのペイロードブロック番号の最大値（Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ）と、受信信号からデータブロック数（Ｃｍ（ｔ））を計算する。また、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒは、ＯＰＵフレームに収容することのできるデータブロック数ともいえる。さらに、Ｃｍ（ｔ）は、受信信号からＯＰＵフレームに収容するデータブロック数ともいえる。
【００４１】
演算部１０１は、受信信号をＯＰＵフレームのペイロードにマッピングする。具体的には、ＯＰＵフレームのペイロードの各データブロックに対して、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ、あるいはｓｔｕｆｆのどちらを挿入するかを決める。なお、演算部１０１の詳細については後述する。
【００４２】
送信部１０３は、演算部１０１で決めた通りに、ＯＰＵフレームのペイロードへ受信信号のマッピングを行う。送信部１０３は、マッピングを行ったあと、ネットワーク４００内の別のルータ（ルータ３００またはルータ３１０）に対してＯＰＵフレームを送信する。
【００４３】
（外部ネットワークに信号を送信する場合）
受信部１０２は、ネットワーク４００内の別のルータ（ルータ３００またはルータ３１０）からＯＰＵフレームを受信する。同時に、受信部１０２は、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒと、Ｃｍ（ｔ）をＯＰＵフレームのＯＨから取得する。
【００４４】
演算部１０１は、ＯＰＵフレームのペイロードの各データブロックについて、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたはｓｔｕｆｆのどちらが挿入されているか判断する。
【００４５】
送信部１０３は、ＯＰＵフレームのペイロードから、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａの再生を行う。続いて、送信部１０３は、ネットワーク４００の外部のルータ（ルータ２１０）に対して、再生した信号を送信する。
【００４６】
（演算部１０１の構成と動作）
次に、演算部１０１の構成と動作について説明する。図５は、演算部１０１の構成を示している。図５によれば、演算部１０１は、選択回路１、加算回路２、減算回路３、比較判定回路４、選択回路５、比較判定回路６、ＥＮ（イネーブル）付きラッチ回路７を含んでいる。
【００４７】
図６は、演算部１０１による動作を示すフローチャートである。以下、図６を参照して演算部１０１の動作について説明する。
【００４８】
なお、演算部１０１の動作は、外部ネットワークから信号を受信する場合でも、外部ネットワークに対して信号を送信する場合でも、ほぼ同様である。従って、以下では双方の場合についてまとめて説明する。
【００４９】
まず、選択回路１は、初期化パルスが「Ｌｏ」の場合、「０」の値を選択する。選択回路１は、初期化パルスが「Ｈｉｇｈ」の場合には、（Ｓ７）ＥＮ付きラッチ結果を選択する（Ｓ１０１）。選択回路１は、いずれかの選択結果（Ｓ１）を、加算回路２へ出力する。
【００５０】
ここで、初期化パルスとは、ｊ＝1のとき（ペイロードブロック番号が１）、「Ｌｏ」となる制御信号である。この制御信号は、ＯＰＵフレームの先頭のブロック番号から演算を初期化して開始するために用いる信号である。
【００５１】
加算回路２には、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）が入力される。加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算する（Ｓ１０２）。加算回路２は、加算結果（Ｓ２）を減算回路３と比較判定回路４へ出力する。
【００５２】
減算回路３には、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒが入力される。減算回路３は、加算結果（Ｓ２）から、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算し、減算結果（Ｓ３）を得る（Ｓ１０３）。減算回路３は、減算結果（Ｓ３）を選択回路５に出力する。
【００５３】
比較判定回路４には、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒが入力される。比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒとを比較する（Ｓ１０４）。比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）がＰｍ，ｓｅｒｖｅｒより小さい場合には、比較結果（Ｓ４）を「Ｈｉｇｈ」として出力する。一方、加算結果（Ｓ２）がＰｍ，ｓｅｒｖｅｒ以上である場合には、比較判定回路４は、比較結果（Ｓ４）を「Ｌｏ」として出力する。
【００５４】
続いて、選択回路５には、加算結果（Ｓ２）と、減算結果（Ｓ３）と、比較結果（Ｓ４）とが入力される。選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｈｉｇｈ」の場合、加算結果（Ｓ２）を選択する（Ｓ１０５）。比較結果（Ｓ４）が「Ｌｏ」の場合には、選択回路５は減算結果（Ｓ３）を選択する（Ｓ１０６）。選択回路５は、いずれかの選択結果（Ｓ５）を、比較判定回路６とＥＮ付きラッチ回路７へ出力する。このときの選択結果（Ｓ５）が、剰余数（ｍｏｄ）となる。
【００５５】
比較判定回路６には、選択結果（Ｓ５）と、Ｃｍ（ｔ）が入力される。比較判定回路６は、入力される選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較する（Ｓ１０７）。選択結果（Ｓ５）がＣｍ（ｔ）より小さい場合には、比較判定回路６は比較結果（Ｓ６）を「Ｈｉｇｈ」として出力する。選択結果（Ｓ５）がＣｍ（ｔ）以上である場合には、比較判定回路６は、比較結果（Ｓ６）を「Ｌｏ」として出力する。
【００５６】
その後、演算部１０１において、外部ネットワークから信号を受信する場合には、以下の動作を行う。
【００５７】
比較判定回路６は、比較結果（Ｓ６）が「Ｈｉｇｈ」の場合、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａを挿入するよう制御する情報を生成する（Ｓ１０８）。また、比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」の場合、比較判定回路６は、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報を生成する（Ｓ１０９）。比較判定回路６は、いずれかの制御情報を含め、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力する。
【００５８】
また、演算部１０１において、外部ネットワークに対して信号を送信する場合には、以下の動作を行う。
【００５９】
比較判定回路６は、比較結果（Ｓ６）が「Ｈｉｇｈ」の場合、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａが挿入されていることを示す情報を生成する（Ｓ１０８）。また、比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」の場合、比較判定回路６は、ｓｔｕｆｆが挿入されていることを示す情報を生成する（Ｓ１０９）。比較判定回路６は、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａまたはｓｔｕｆｆのどちらのデータが挿入されているのか、ということを判断して、送信部１０３に再生させる制御信号として出力する。
【００６０】
ＥＮ付きラッチ回路７には、選択結果（Ｓ５）と、ペイロード位置信号が入力される（Ｓ１１０）。ペイロード位置信号とは、現在マッピングを行っているブロックが、ペイロード領域の場合に「Ｈｉｇｈ」となり、ＯＨ領域やＦｉｘｅｄ ｓｔｕｆｆ領域の場合に「Ｌｏ」となる信号である。
【００６１】
ＥＮ付きラッチ回路７では、ペイロード位置が「Ｈｉｇｈ」の場合には、選択結果（Ｓ５）を取り込み、記憶する（Ｓ１１１）。ペイロード位置が「Ｌｏ」の場合には、ＥＮ付きラッチ回路７は、前回記憶した値を保持し、次のタイムスロットで使用する値を生成する（Ｓ１１２）。
【００６２】
続いて、第２の実施形態の動作について、具体例を用いて説明する。図７は、ＳＤＨで用いられるＳＴＭ−１（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ ｌｅｖｅｌ−１）信号をＯＰＵ０フレームのペイロードへマッピングする場合の動作を示すタイムチャートである。
【００６３】
ＯＰＵｋフレームのＰｍ，ｓｅｒｖｅｒの値とＣｍ（ｔ）の値は、それぞれＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に記載されている。ＯＰＵ０フレームの場合、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ＝１５２３２である。また、ＳＴＭ−１をＯＰＵ０フレームのペイロードへマッピングする場合、Ｃｍ（ｔ）＝１９１１〜１９１３の範囲内である。
【００６４】
図８に、ＯＰＵ０フレームの構造を示す。上述の通り、ＯＰＵ０フレームのペイロードブロックの最大値は、１５２３２である。以降、図８のＯＰＵ０フレームのペイロードにＳＴＭ−１をマッピングする場合について説明する。
【００６５】
以降、図７では、Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ＝１５２３２、Ｃｍ（ｔ）＝１９１１の場合を例に説明する。
【００６６】
まず、図７に示すタイムチャートを参照すると、クロックがＴ１とＴ２の場合には、ＳＴＭ−１フレームのデータをマッピングする位置がＯＰＵｋ＿ＯＨの位置となるため、演算は実施しない。
【００６７】
クロックＴ３以降、ｊ＝１、２、３とペイロードブロック番号が増加していく。まず、クロックＴ３、ｊ＝１のときの動作を以下に示す。
【００６８】
選択回路１は、ｊ＝１であるため、初期化パルスが「Ｌｏ」となり、「０」を選択する。従って、選択結果（Ｓ１）は、「０」となる。
【００６９】
加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算して、 ０＋１９１１＝１９１１ という加算結果（Ｓ２）を得る。
【００７０】
減算回路３は、加算結果（Ｓ２）からＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算するため、 １９１１−１５２３２＝−１３３２１ という減算結果（Ｓ３）を得る。
【００７１】
比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを比較し、１９１１＜１５２３２ となるため、「Ｈｉｇｈ」を比較結果（Ｓ４）として出力する。
【００７２】
選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｈｉｇｈ」であるので、加算結果（Ｓ２）を選択する。従って、選択結果（Ｓ５）は、１９１１となる。
【００７３】
比較判定回路６は、選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較し、１９１１＝１９１１となる。従って、比較結果（Ｓ６）は、「Ｌｏ」となる。
【００７４】
ＥＮ付きラッチ回路７は、ペイロード位置信号が「Ｈｉｇｈ」のため、クロックの立ち上がりで選択結果（Ｓ５）を取り込む。取り込むＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）は１９１１となり、次のタイムスロットで使用する。
【００７５】
比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」となるため、Ｔ３は、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報となり、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【００７６】
クロックＴ４、ｊ＝２のときの動作を以下に示す。
【００７７】
選択回路１は、ｊ＝２であるため、初期化パルスが「Ｈｉｇｈ」となり、ＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）を選択する。従って、選択結果（Ｓ１）は１９１１となる。
【００７８】
加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算して、 １９１１＋１９１１＝３８２２ という加算結果（Ｓ２）を得る。
【００７９】
減算回路３は、加算結果（Ｓ２）からＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算するため、 ３８２２−１５２３２＝−１１４１０ という減算結果（Ｓ３）を得る。
【００８０】
比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを比較し、３８２２＜１５２３２ となるため「Ｈｉｇｈ」を比較結果（Ｓ４）として出力する。
【００８１】
選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｈｉｇｈ」であるので、加算結果（Ｓ２）を選択する。従って、選択結果（Ｓ５）は３８２２となる。
【００８２】
比較判定回路６は、選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較し、３８２２＞１９１１となる。従って、比較結果（Ｓ６）は、「Ｌｏ」となる。
【００８３】
ＥＮ付きラッチ回路７は、ペイロード位置信号が「Ｈｉｇｈ」のため、クロックの立ち上がりで選択結果（Ｓ５）を取り込む。取り込むＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）は３８２２となり、次のタイムスロットで使用する。
【００８４】
比較結果（Ｓ６）が「Ｌｏ」となるため、Ｔ４は、ｓｔｕｆｆを挿入する制御情報となり、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【００８５】
次に、クロックＴ１０、ｊ＝８のときの動作を以下に示す。
【００８６】
選択回路１は、ｊ＝８であるため、初期化パルスが「Ｈｉｇｈ」となり、ＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）を選択する。従って、選択結果（Ｓ１）は１３３７７となる。
【００８７】
加算回路２は、選択結果（Ｓ１）とＣｍ（ｔ）を加算して、 １３３７７＋１９１１＝１５２８８ という加算結果（Ｓ２）を得る。
【００８８】
減算回路３は、加算結果（Ｓ２）からＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを減算するため、 １５２８８−１５２３２＝５６ という減算結果（Ｓ３）を得る。
【００８９】
比較判定回路４は、加算結果（Ｓ２）とＰｍ，ｓｅｒｖｅｒを比較し、１５２８８＞１５２３２ となるため「Ｈｉｇｈ」を比較結果（Ｓ４）として出力する。
【００９０】
選択回路５は、比較結果（Ｓ４）が「Ｌｏ」であるので、減算結果（Ｓ３）を選択する。従って、選択結果（Ｓ５）は５６となる。
【００９１】
比較判定回路６は、選択結果（Ｓ５）とＣｍ（ｔ）を比較し、５６＜１９１１ となる。従って、比較結果（Ｓ６）は、「Ｈｉｇｈ」となる。
【００９２】
ＥＮ付きラッチ回路７は、ペイロード位置信号が「Ｈｉｇｈ」のため、クロックの立ち上がりで選択結果（Ｓ５）を取り込む。取り込むＥＮ付きラッチ結果（Ｓ７）は５６となり、次のタイムスロットで使用する。
【００９３】
比較結果（Ｓ６）が「Ｈｉｇｈ」となるため、Ｔ１０は、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａを挿入する制御情報となり、ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ位置信号として出力される。
【００９４】
ここで、特許文献１等に記載されているＧＭＰ方式を用いて、剰余数を計算した結果を示す。
【００９５】
背景技術の項で述べた通り、ＧＭＰ方式では、下記の演算式が用いられる。
ｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａ（Ｄ） ｉｆ（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ＜ Ｃｍ（ｔ）；
ｓｔｕｆｆ（Ｓ） ｉｆ（ｊ×Ｃｍ（ｔ）） ｍｏｄ Ｐｍ，ｓｅｒｖｅｒ ≧ Ｃｍ（ｔ）
ｊ＝１の場合、（１×１９１１）÷１５２３２＝０ 余り”１９１１”。
ｊ＝２の場合、（２×１９１１）÷１５２３２＝０ 余り”３８２２”。
ｊ＝８の場合、（８×１９１１）÷１５２３２＝１ 余り”５６”。
【００９６】
ｊ＝１、２、８のいずれの場合においても、上記の計算結果と図７のタイムチャートの選択結果（Ｓ５）が一致していることが分かる。
【００９７】
（その他の例）
なお、第２の実施形態においては、外部ネットワークから受信した信号を、ＯＰＵ０フレームのペイロードにマッピングすることを説明したが、これに限られるものではない。第２の実施形態は、ＯＰＵ１、ＯＰＵ２、ＯＰＵ３、ＯＰＵ４、或いは他の信号やデータフレームに対しても適用することが可能である。
【００９８】
図９、図１０、図１１、図１２は、それぞれ、ＯＰＵ１、ＯＰＵ２、ＯＰＵ３、ＯＰＵ４のフレーム構造を示している。
【００９９】
また、第２の実施形態においては、外部ネットワークから受信する信号として、ＳＤＨのＳＴＭ−１を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、ＳＤＨのＳＴＭ−４、ＳＴＭ−１６、ＳＴＭ−６４や、イーサネットフレーム等であっても、第２の実施形態を適用することが可能である。
【０１００】
（効果）
第２の実施形態によれば、演算部１０１においては、加減算回路は、加算回路２と、減算回路３の１つずつを含んでいる。演算部１０１は、加算回路２と減算回路３による加減算の結果に基づいて、ＯＰＵフレームのペイロードに収容するデータの種類がｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａか、或いはｓｔｕｆｆであるかを決定している。
【０１０１】
従って、第２の実施形態によれば、乗算および除算を行うことなく、演算部１０１を含む通信装置１００が受信した外部ネットワークの信号からＯＰＵフレームのペイロードへのデータのマッピングを行うことができる。同様にして、第２の実施形態によれば、乗算および除算を行うことなく、ＯＰＵフレームのペイロードからｃｌｉｅｎｔ ｄａｔａの再生を行うことができる。従って、回路規模を削減することが可能となる。さらには、通信装置１００の消費電力を削減することも可能である。
【０１０２】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１０３】
また、上記の実施形態による通信装置は、その有する機能をハードウェアで実現することも可能であるし、コンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログラムとで実現することも可能である。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られる。このようにコンピュータの動作を制御し、コンピュータを上述の各実施形態における処理割り当て装置として機能させ、前述した処理を行わせる。
【０１０４】
さらに、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【０１０５】
（付記１）
第１の信号を第２の信号に収容する通信装置であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【０１０６】
（付記２）
前記比較手段は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記１に記載の通信装置。
【０１０７】
（付記３）
前記加算手段は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記１または２に記載の通信装置。
【０１０８】
（付記４）
前記データ挿入手段は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の通信装置。
【０１０９】
（付記５）
第１の信号を第２の信号に収容する通信システムであって、
外部のネットワークから前記第１の信号を受信する受信手段と、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
前記データ挿入手段の挿入結果に基づいて、前記第２の信号を生成して、外部のネットワークに送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【０１１０】
（付記６）
前記比較手段は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記５に記載の通信システム。
【０１１１】
（付記７）
前記加算手段は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記５または６に記載の通信システム。
【０１１２】
（付記８）
前記データ挿入手段は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記５から７のいずれか１つに記載の通信システム。
【０１１３】
（付記９）
第１の信号を第２の信号に収容する通信方法であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算ステップと、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較ステップと、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入ステップと、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【０１１４】
（付記１０）
前記比較ステップは、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記９に記載の通信方法。
【０１１５】
（付記１１）
前記加算ステップは、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記９または１０に記載の通信方法。
【０１１６】
（付記１２）
前記データ挿入ステップは、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記９から１１のいずれか１つに記載の通信方法。
【０１１７】
（付記１３）
第１の信号を第２の信号に収容する通信プログラムであって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算処理と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較処理と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入処理と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする通信プログラム。
【０１１８】
（付記１４）
前記比較処理は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする付記１３に記載の通信プログラム。
【０１１９】
（付記１５）
前記加算処理は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする付記１３または１４に記載の通信プログラム。
【０１２０】
（付記１６）
前記データ挿入処理は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする付記１３から１５のいずれか１つに記載の通信プログラム。
【符号の説明】
【０１２１】
１、５ 選択回路
２ 加算回路
３ 減算回路
４、６、２０３ 比較判定回路
７ ＥＮ付きラッチ回路
１００、１０００ 通信装置
１０１ 演算部
１０２ 受信部
１０３ 送信部
２００、２１０、３００、３１０ ルータ
２０１ 乗算回路
２０２ 除算回路
４００ ネットワーク
１００１ 加算手段
１００２ 比較手段
１００３ データ挿入手段
１００４ 記憶手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号を第２の信号に収容する通信装置であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記比較手段は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記加算手段は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記データ挿入手段は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項５】
第１の信号を第２の信号に収容する通信システムであって、
外部のネットワークから前記第１の信号を受信する受信手段と、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
前記データ挿入手段の挿入結果に基づいて、前記第２の信号を生成して、外部のネットワークに送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
第１の信号を第２の信号に収容する通信方法であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算ステップと、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較ステップと、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入ステップと、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項７】
第１の信号を第２の信号に収容する通信プログラムであって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算処理と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較処理と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入処理と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする通信プログラム。
【請求項１】
第１の信号を第２の信号に収容する通信装置であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記比較手段は、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数よりも小さい場合には、前記加算結果を前記選択結果とし、
前記加算結果が、前記第２の信号のデータブロック数以上の場合には、前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を前記選択結果とする
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記加算手段は、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に０を加算し、
前記第１の信号を前記第２の信号の１番目以外のブロックに収容する場合に、前記第１の信号のデータブロック数に前記所定の数を加算する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記データ挿入手段は、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数より小さい場合には、前記第１の信号を挿入し、
前記選択結果が前記第１の信号のデータブロック数以上の場合には、前記調整用データを挿入する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項５】
第１の信号を第２の信号に収容する通信システムであって、
外部のネットワークから前記第１の信号を受信する受信手段と、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算手段と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較手段と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入手段と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶手段と、
前記データ挿入手段の挿入結果に基づいて、前記第２の信号を生成して、外部のネットワークに送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
第１の信号を第２の信号に収容する通信方法であって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算ステップと、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較ステップと、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入ステップと、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項７】
第１の信号を第２の信号に収容する通信プログラムであって、
前記第１の信号のデータブロック数に、所定の数を加算した結果を加算結果として出力する加算処理と、
前記加算結果と、前記第２の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記加算結果、または前記加算結果から前記第２の信号のデータブロック数を減算した結果を選択結果として出力する比較処理と、
前記選択結果と前記第１の信号のデータブロック数との比較に基づいて、前記第１の信号または調整用データのいずれかを前記第２の信号に挿入するデータ挿入処理と、
前記第１の信号または前記調整用データのいずれかを挿入するデータブロックがデータ領域の場合に、前記選択結果を記憶手段に記憶し、直前に記憶した前記選択結果を前記所定の数として前記加算手段に出力する記憶処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする通信プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１７０４８（Ｐ２０１３−１７０４８Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８４６５（Ｐ２０１１−１４８４６５）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（０００２３２２５４）日本電気通信システム株式会社 (586)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（０００２３２２５４）日本電気通信システム株式会社 (586)
【Ｆターム（参考）】
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