JPH05235883A - 低帯域幅の通信チャネルを高帯域幅の通信チャネルに変換するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の比較的低帯域幅の通信チャネルを比較
的高帯域幅の通信チャネルに変換するための方法及び装
置を提供する。 【構成】 比較的高帯域幅の通信チャネルに結合すべき
複数の比較的低帯域幅の通信チャネルの間の相対伝送遅
延を決定することによって、低帯域幅の通信チャネルが
高帯域幅の通信チャネルに変換される。複数の低帯域幅
の通信チャネルの伝送時間遅延は次に、実効的に単一の
高帯域幅の通信チャネルを形成するように均等化され
る。低帯域幅の通信チャネルの間の相対伝送時間遅延
は、そのチャネルのそれぞれにアラインメント（同期）
信号を伝送し、それぞれからアラインメント信号を受信
し、それぞれにおける受信されたアラインメント信号の
間の時間差を測定することによって決定され、それに基
づいて、そのチャネルの時間遅延は均等化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通信システムに関
し、特に、通信ネットワーク上での情報の伝送及び受信
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在の通信搬送波ネットワークは、工業
規格の伝送速度、チャネル化、マルチプレクシング／デ
マルチプレクシング、スイッチング及び交差接続を用い
る主にディジタル・ネットワークへと発展してきた。こ
のネットワークは、自由空間（例えば、マイクロ波）伝
送のほかに、銅及び光ファイバ伝送ケーブルの両方を含
む。機械式及び電子式スイッチが使用される。これらの
ネットワークを形成するために使用される装置は、イン
ターフェース信号特性、信号フレーミングフォーマッ
ト、マルチプレクシング技術、チャネル・クロック及び
ジッタ特性を規定する非常に厳しい仕様に従わなければ
ならない。これによって、種々の搬送波ネットワークを
構築し、搬送波ネットワークとのインターフェースをと
るために様々な売主からの装置を使用することが可能と
なる。搬送波ネットワーク間の高い互換性も得られる。

【０００３】通信搬送波ネットワークの発展において、
多くのネットワーク通信の問題が提起され、解決されて
きた。例えば、ネットワークにおける搬送波の回復は、
トイ（Toy)の米国特許第４４５８３５６号に記載されて
いる。単一チャネル内のアラインメント及び同期のため
の伝送データのフレーミングは、ドン（Donne)の米国特
許第４３９４７５８号、デル・ドン（Delle Donne)の米
国特許第４３９４７５９号、スリー（Surie)の米国特許
第４６７５８８６号、コルネ（Cornet）らの米国特許第
４７４４０９５号、シュレーダー（Schroeder)らの米国
特許第４９４５５３３号に記載されている。欠陥のある
データ・チャネルを新たなチャネルで置き換えること
は、アブルスケイトウ（Abbruscato）の米国特許第４４
１７３４８号に記載されている。

【０００４】通信ネットワークの標準化はしばしば、よ
り高い帯域幅を有し、従って必要以上に高価なネットワ
ーク・チャネルを使用することをユーザに強制してき
た。それは、ネットワークにおけるチャネル帯域幅はカ
スタム化することができないからである。特に、ネット
ワークのユーザは、通信搬送波から得られる基本チャネ
ル増分における帯域幅を使用しなければならない。もし
与えられたタイプのチャネルによって提供されるものよ
りも高い帯域幅が必要であるならば、ユーザは、この帯
域幅がユーザの要求をはるかに越えるものであっても、
次のより高い帯域幅のチャネルを使用することを強制さ
れる。

【０００５】ネットワークのユーザが得ることができる
固定されたデータ通信帯域幅の一例は、ネットワークの
搬送波により得られる「Ｔ１」及び「Ｔ３」規格のチャ
ネルに見いだされる。このＴ１チャネルの１．５４４メ
ガビットの信号は、毎秒１．５３６メガビットの音声及
び／又はデータの通信が可能である。広く使用すること
ができる次のより高い帯域幅はＴ３チャネルの毎秒４
４．７３６メガビットの信号であり、これは毎秒４４．
２メガビットのペイロード帯域幅を有する。毎秒１．５
３６メガビットと毎秒４４．２メガビットとの間の中間
の速度は得られない。従って、毎秒１．５３６メガビッ
トよりも大きいが、毎秒４４．２メガビットよりも小さ
い帯域幅増分を必要とするユーザ適用業務は、Ｔ３チャ
ネルを全容量以下で使用しなければならない。Ｔ３チャ
ネルはＴ１チャネルよりもはるかに高価であるため、全
帯域幅以下でＴ３チャネルを使用することはコストがか
かり、ネットワーク資源を浪費するものである。これ
は、Ｔ１及びＴ３チャネル間の帯域幅の比がほぼ３０で
あるから、ユーザの帯域幅の要求が得られるＴ１帯域幅
の小さな整数倍であるときに特に正しい。

【０００６】必要な帯域幅を得るために二つまたはそれ
以上のＴ１チャネルを結合することは望ましいことであ
る。しかし、チャネルの結合は容易に行うことはできな
い。それは、複数の結合されたチャネルを伝送される情
報が同期的に受信される保証がないからである。事実、
商用搬送波はＴ１チャネルのような個々のチャネルを伝
送される情報が完全に到着することを保証しているが、
結合されたチャネルを伝送される情報が予測可能な遅延
または位相関係を有するという保証はまったくない。た
とえチャネルが同一地点から伝送され、同一地点で受信
されても、それぞれのチャネルは通信搬送波ネットワー
クを通る異なるルートをとるから、異なるチャネル間の
予測可能な遅延／位相関係を保証することはできない。
ネットワークを通る同一ルートをとるチャネルのグルー
プ間の遅延差は最小とすることができる。しかし、チャ
ネルが同一ネットワーク搬送波上で異なるルートを通る
とき、または、異なるネットワーク搬送波の間で分解さ
れるときには、受信される情報は予測可能な遅延／位相
関係を有しないであろう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、この発明の一
つの目的は、複数の比較的低帯域幅の通信チャネルを比
較的高帯域幅の通信チャネルに変換するための方法及び
装置を提供することにある。

【０００８】この発明の他の目的は、通信ネットワーク
における個々の低帯域幅のチャネルのルートがどのよう
なものであっても、低帯域幅の通信チャネルを高帯域幅
の通信チャネルに結合することを可能にすることにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記及び他の目的は、こ
の発明によれば、比較的高帯域幅の通信チャネルに結合
すべき複数の比較的低帯域幅のチャネルの間の相対伝送
遅延を決定し、複数の低帯域幅のチャネルの伝送時間遅
延を均等化し、これらの時間遅延が均等化された低帯域
幅のチャネルを結合して単一の高帯域幅のチャネルを形
成することによって達成される。低帯域幅のチャネルの
間の相対伝送時間遅延は、低帯域幅のチャネルのそれぞ
れにアラインメント（同期）信号を伝送し、低帯域幅の
チャネルのそれぞれからアラインメント信号を受信し、
低帯域幅のチャネルのそれぞれにおける受信信号間の時
間遅延差を測定することによって決定される。測定され
る時間差に基づいて、複数の低帯域幅のチャネルの時間
遅延は均等化され、これらの伝送時間遅延が均等化され
た低帯域幅のチャネルが結合されて単一の高帯域幅のチ
ャネルが形成される。

【００１０】この発明の好ましい一実施例においては、
受信されるアラインメント（同期）信号は、複数の低帯
域幅のチャネルの間の最長の伝送時間遅延を決定するた
めに使用される。時間遅延差は、複数の低帯域幅のチャ
ネルのそれぞれと最長伝送時間遅延との間で計算され
る。次に、関連する計算された時間遅延差に対応する時
間遅延がそれぞれ低帯域幅のチャネルに加えられる。従
って、結果として得られる遅延が生じる最長遅延と等し
くなるように低帯域幅のチャネルのそれぞれに遅延が加
えられる。これによって、複数の低帯域幅のチャネルか
ら非アラインメント状態で非同期的に受信される高帯域
幅のデータはアラインメントされ、単一の高帯域幅のデ
ータ・チャネルに結合される。

【００１１】上述の通信チャネル環境においては、例え
ば、Ｔ１チャネルのそれぞれに公知のＴ１チャネルのフ
レーム・アラインメント・パターンを同時に伝送するこ
とによって、複数のＴ１チャネルがＮ×Ｔ１の帯域幅を
有する実効的に単一のチャネルに結合される。Ｔ１チャ
ネルのそれぞれの受信端でＴ１チャネルのフレーム・ア
ラインメント／同期パターンを受信したときには、Ｔ１
チャネルの間の遅延を均等化するために、伝送遅延時間
が計算され、必要な遅延がそれぞれのＴ１チャネルに加
えられる。いったん均等化されると、時間遅延が均等化
されたチャネルに信号がアラインメントされたままにな
っていることを確認するために、低帯域幅のチャネルの
それぞれにモニタ信号が反復して及び同時に伝送され
る。Ｔ１環境においては、モニタ信号はＴ１チャネルの
フレーム同期パターンから成る。あるいは、それは、低
帯域幅のチャネルのアラインメントが失われていないこ
とを保証するために伝送される情報とともにインターリ
ーブされる擬似ランダム・データ列から成っていてもよ
い。

【００１２】この発明の方法及び装置は、比較的低帯域
幅のチャネルが結合されて比較的高帯域幅のチャネルを
実効的に形成することを可能とする。ユーザは、チャネ
ルの帯域幅を最小量越えるときに、次のより高い帯域幅
の標準チャネルにジャンプする必要はない。それによっ
て、最小のオーバヘッドで及び標準データ通信ネットワ
ークの動作に影響を与えることなく、部分的な高帯域幅
のチャネルが個々のユーザの要求に合うように形成され
る。それによって、資源は効率的に割り当てられ、デー
タ通信のコストが低減される。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例が示され
ている添付図面を参照してこの発明をより完全に説明す
る。この発明はしかし、多くの異なる形態で実施するこ
とができるものであり、ここに説明される実施例に限定
されるものと解釈してはならない。むしろ、この実施例
は、この開示が絶対的かつ完全であり、当業者にこの発
明の範囲を完全に伝えるようにするために与えられるも
のである。全体を通じて同様な符号は同様な要素を示
す。

【００１４】この発明の好ましい実施例を説明する前
に、通信ネットワーク階層の全体的な説明を行う。必要
な帯域幅が標準チャネルのそれを越えるユーザが直面し
ている問題について説明する。この発明の全体的なシス
テムの説明を行い、その後にこの発明によるアラインメ
ント／同期処理の説明を行う。次に、伝送のための分解
及び受信のための再組み立ての説明を行い、その後にこ
の発明による「フラクショナルＴ３」または他の同様な
ネットワークの終端の例の説明を行う。

【００１５】通信ネットワーク階層

【００１６】図１を参照して、通信ネットワーク階層の
一般的な説明を行う。この説明は一般的には、北米通信
ネットワークに適合するものである。同様な説明は世界
中の通信ネットワークに適用される。

【００１７】「ＤＳ０」チャネル１１は、音声及び／又
はデータを毎秒５６キロビットの速度で伝送することが
可能な双方向の二重通信回線である。全ＤＳ０速度は毎
秒６４キロビットであり、毎秒５６キロビットがユーザ
・データに与えられ、毎秒８キロビットがネットワーク
のオーバヘッドに与えられる。

【００１８】Ｔ１ ＭＵＸとも呼ばれるＴ１チャネル・
バンク１２は、２４個の独立及び同期ＤＳ０双方向低帯
域幅データ・チャネルを「ＤＳ１」データ・チャネル１
３または「Ｔ１」チャネルに結合することが可能であ
る。ＤＳ１またはＴ１チャネルは、毎秒６４キロビット
のチャネル速度で互いに独立に動作する２４個のＤＳ０
チャネルから成る。

【００１９】２４個のＤＳ０チャネルの結合は「Ｄ４」
フォーマットと呼ばれ、ここでは、ＤＳ０チャネルは独
立であることから「サブチャネル」と考えられる。従っ
て、Ｔ１ ＭＵＸ１２は、毎秒６４キロビットで独立に
動作する２４個のＤＳ０チャネルから成る「Ｄ４」フォ
ーマットＤＳ１またはＴ１チャネルを形成する。

【００２０】第２のタイプのＤＳ１またはＴ１チャネル
は「クリア」なチャネルである。「クリア」なＴ１チャ
ネルは、サブチャネルに分解されないクリアな「パイプ
ライン」である。それは物理的には単一のチャネルであ
り、ＤＳ０チャネルの結合ではない。「クリア」なＴ１
チャネルは、毎秒１．５３６メガビットの速度で音声及
びデータを伝送することが可能である。「クリア」なＴ
１チャネルの速度は毎秒１．５４４メガビットに等し
く、毎秒１．５３６メガビットはデータ転送速度に与え
られ、毎秒８キロビットはネットワークのオーバヘッド
に与えられる。

【００２１】なお図１を参照すると、「Ｍ１３」ＭＵＸ
１４は、それぞれ毎秒１．５４４メガビットのチャネル
速度を有する最高２８個の非同期ＤＳ１またはＴ１チャ
ネルを「ＤＳ３」チャネル１５に結合することができる
マルチプレクサである。ＤＳ１またはＴ１チャネルと同
様に、ＤＳ３またはＴ３チャネル１５は、それぞれＤ４
フォーマットまたは「クリア」である複数のＴ１チャネ
ルから成るＭ１３フォーマットを有する。もしＤＳ３チ
ャネルが「Ｄ４」フォーマット化されているか「クリ
ア」な２〜２８個の非同期ＤＳ１チャネルを結合するこ
とによってＭ１３ＭＵＸ１４によって形成されるなら
ば、ＤＳ３チャネルは、毎秒１．５４４メガビットのＴ
１チャネル速度で互いに独立に及び非同期で動作する複
数のＤＳ１チャネルから成る。従って、この「Ｍ１３」
フォーマットのＴ３チャネルはサブチャネルを有すると
考えられる。ＤＳ３チャネルはまた、毎秒４４．７３６
メガビットのチャネル速度を有し、毎秒４４．２メガビ
ットはデータに与えられ、残りの帯域幅はネットワーク
のオーバヘッドに与えられる単一の物理的な「クリア」
なチャネルであってもよい。

【００２２】Ｍ１３ ＭＵＸ（装置）１４は、ＤＳ０／
Ｔ１レベルでは見いだされない可変遅延の要素を導入す
ることに注意すべきである。これは、Ｍ１３ ＭＵＸ
は、搬送波ネットワークでの伝送のためにそのＤＳ１端
局を同期するために、「ビット・スタッフィング（bit
stuffing）」機構を使用するためである。「ビット・ス
タッフィング」の処理は、Ｍ１３ ＭＵＸ内のそれぞれ
のＤＳ１の弾性記憶を使用する。どの瞬間でも、記憶の
相対深さは任意の二つのＤＳ１に対して異なっており、
従って可変遅延差を導入する。ビット・スタッフィング
は、ほとんどの高次の北米及びＣＣＩＴＴ搬送波システ
ムで使用される。これは、この発明によって補償される
個々の低帯域幅チャネルの間の可変遅延のもう一つのソ
ースである。

【００２３】Ｎ×ＤＳ３ ＭＵＸ１６は、毎秒４４．７
３６メガビットのチャネル速度で独立に及び非同期的に
動作する最高Ｎ個の非同期ＤＳ３及びＴ３チャネルを結
合することが可能なマルチプレクサである。Ｎ×ＤＳ３
マルチプレクスされたチャネルの実施における特殊な例
はＮ＝１２であり、ここでは１２×ＤＳ３マルチプレク
スされたチャネルのチャネル速度は、毎秒４４．７３６
メガビットで独立に動作する１２個のＤＳ３チャネルで
ある。従って、マルチプレクスされたチャネル速度は、
符号１７で示されるように、毎秒約５６０メガビットで
ある。簡単のため、以下においては、ＤＳ１及びＤＳ３
チャネルはそれぞれＴ１及びＴ３チャネルと呼ぶ。

【００２４】当業者ならば、上述のチャネルは、通信搬
送波によってネットワークのユーザに提供されることが
わかるであろう。ユーザの見地からすると、これらのチ
ャネルが生成される方法は関係ない。重要なことは、ユ
ーザが上述の帯域幅を有するＤＳ０、Ｔ１またはＴ３チ
ャネルをリースすることができることである。

【００２５】標準チャネル帯域幅を越える要求により生
じる問題

【００２６】シリアル・データ回路のための標準「クリ
ア」Ｔ１チャネル帯域幅は１．５３６メガビットであ
る。階層における次の帯域幅ステップは、データ回路に
対して毎秒４４．２メガビットの容量を有する「クリ
ア」Ｔ３チャネルである。ネットワークのユーザが直面
している問題は、中間の速度が得られないことである。
従って、ユーザの要求がクリアＴ１チャネルの毎秒１．
５３６メガビットの容量とクリアＴ３チャネルの毎秒４
４．２メガビットの容量との間であるときには、これら
の値の中間の容量は得られない。むしろユーザは、いく
つの個々のＴ１チャネルを使用するか、単一の物理的チ
ャネルから成る全体の「クリア」Ｔ３チャネルを使用す
るか、得られる帯域幅容量の一部を使用しなければなら
ない。もし複数のＴ１チャネルが使用されるならば、こ
れらのＴ１チャネルは互いに独立に及び非同期的に動作
する。例えば、もしＭ１３ ＭＵＸ（図１参照）によっ
て２５個のＴ１チャネルが結合されるならば、結果は、
それぞれ毎秒１．５４４メガビットのチャネル速度で動
作し、毎秒２５×１．５４４＝３８．６メガビットの実
効単一同期チャネル速度では動作しない２５個の独立及
び非同期のＴ１チャネルである。

【００２７】この発明は、毎秒Ｎ×１．５３６メガビッ
トの実効ペイロード・データ転送速度と毎秒Ｎ×１．５
４４メガビットのチャネル速度とを有する単一の高帯域
幅チャネルを実効的に得るために複数のクリアＴ１チャ
ネルの使用を可能とすることによってこの問題を解決す
る。

【００２８】「フラクショナルＴ３」チャネルの概略−
低帯域幅通信チャネルの高帯域幅通信チャネルへの変換

【００２９】この発明の一実施例は、複数のシリアル・
データ・チャネル、すなわちそれぞれ毎秒１．５３６メ
ガビットのペイロード・データ転送速度を有するクリア
Ｔ１チャネルを、クリアＴ３チャネルの毎秒４４．２メ
ガビットの速度よりも小さいペイロード・データ転送速
度を有する単一のより高速のシリアル・データ・チャネ
ルに結合する。その結果、この発明は、より低速のクリ
アＴ１チャネルを使用する複数のネットワーク・チャネ
ル速度において、「フラクショナルＴ３」チャネルまた
は単一の実効高帯域幅チャネルを提供する。当業者なら
ば、この発明は、二つの現存するチャネルに対する速度
の間のデータ転送速度を有するチャネルである任意の
「フラクショナルＴｘ」チャネルを提供することがわか
るであろう。従って、この発明は、複数の低帯域幅のア
ラインメントされていないチャネルから任意の単一の高
帯域幅チャネルを形成するために使用することができ
る。これは、伝送前の「分解」及び伝送後の「再組み立
て」の二つの処理を使用して達成される。

【００３０】伝送前には、高帯域幅のシリアル・データ
・チャネル上の大きなユーザ・データ・ストリームは、
複数のより低速のより低帯域幅のネットワーク・シリア
ル・データ・チャネル、例えば複数のＴ１チャネルに
「分解」される。伝送後は、複数のネットワークのより
低帯域幅のシリアル・データ・チャネル上の個々のデー
タ・ストリームは、より高帯域幅のシリアル・データ・
チャネル上の大きなユーザ・データ・ストリームへの
「組み立て」または「再組み立て」が行われる。高帯域
幅のチャネル上の大きなユーザ・データ・ストリームの
分解は、多数の個々のより低帯域幅のより低速のネット
ワーク・シリアル・データ・チャネルを通る分解された
個々のデータ・ストリームの伝送を可能とする。低帯域
幅、低速のネットワーク・データ・チャネル上で受信さ
れる個々のデータ・ストリームの分解及び再組み立てに
より、高帯域幅データ・チャネル上に大きな集合データ
・ストリームが形成される。

【００３１】個々の低帯域幅搬送波ネットワーク・デー
タ・チャネルはしばしば、低帯域幅チャネル上で異なる
時間に受信されている種々の個々のデータ・ストリーム
に生じる不等伝送時間遅延を受ける。これは、送信機と
受信機との間の異なるルートを有する低帯域幅データ・
チャネルを通る個々の分解されたデータ・ストリームに
よって引き起こされる。この発明は、受信端で低帯域幅
データ・チャネルをアラインメント／同期することによ
って、送信機と受信機との間の異なる伝送時間遅延を考
慮する。

【００３２】図２を参照すると、この発明による「フラ
クショナルＴｘ」チャネルの実施例の概略が示されてい
る。簡単のために、以下においては「フラクショナルＴ
ｘ」チャネルを「フラクショナルＴ３」チャネルと呼
ぶ。当業者ならば、この発明は他の変形例をカバーする
ことがわかるであろう。

【００３３】「フラクショナルＴ３」チャネルは、デー
タ通信をいずれの方向にも、すなわち双方向に行うこと
ができるという意味で二重通信を提供する。換言すれ
ば、搬送波ネットワークのそれぞれのノードまたは端
は、データを伝送及び受信することが可能である。従っ
て、それぞれの端は分解要素／ステップ１０及び再組み
立て要素／ステップ２０を含み、その結果、それぞれの
端は高帯域幅チャネル上の伝送データＴｘＤＡＴＡをＮ
×（チャネル・データ転送速度−プロセス・オーバヘッ
ド）のデータ転送速度で搬送波ネットワークの低帯域幅
データ・チャネル上での伝送のための個々のデータ・ス
トリームに分解することができる。同様に、搬送波ネッ
トワーク（システム）のそれぞれの端は、伝送データＴ
ｘＤＡＴＡを受信し、次に受信されたデータＲｘＤＡＴ
Ａをその再組み立てされた形態でユーザ・インターフェ
ースに送ることもできる。従って、搬送波ネットワーク
の両端で分解及び再組み立てが起きる。

【００３４】図３を参照すると、双方向データ通信を提
供する「フラクショナルＴ３」システムの実施例がより
詳細に示されている。「フラクショナルＴ３」チャネル
は、搬送波ネットワークから得られるシリアルな低帯域
幅データ・チャネルを、個々の低帯域幅チャネルの結合
速度に等しいデータ伝送速度で動作する単一のより高速
のより高帯域幅のデータ・チャネルに結合する。個々の
低帯域幅のデータ・チャネルは終端間で同期的である。
低帯域幅のデータ・チャネル２５は、図３においてＣＨ
ＡＮＮＥＬ１〜ＣＨＡＮＮＥＬＮで示されている。個々
の低帯域幅チャネル２５上のデータの伝送はそれぞれ、
ある量の伝送遅延を受ける。全体として符号３０で示さ
れているこの遅延ＤＥＬＡＹ１〜Ｎは、個々のチャネル
２５のそれぞれに対して異なる。

【００３５】「フラクショナルＴ３」チャネルは二つの
部分で実施される。すなわち、低帯域幅チャネル上での
伝送のための、高帯域幅チャネル上の大きなデータ・ス
トリームの複数のデータ・ストリームへの分解、及び、
低帯域幅チャネル上の個々のデータ・ストリームの高帯
域幅チャネル上の単一の集合データ・ストリームへの
「組み立て」または「再組み立て」である。分解要素／
ステップ１０はデータの伝送の部分で生じ、再組み立て
要素／ステップ２９はデータの受信の部分で生じる。

【００３６】分解要素／ステップ１０は、搬送波ネット
ワークの個々の低帯域幅シリアル・データ・チャネル、
すなわちＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎを通っての伝送のために
ユーザ・データＴｘＤＡＴＡを複数の個々のデータ・ス
トリームに分解する。一般に、分解要素／ステップ１０
は、個々のシリアル・データ・チャネル２５のそれぞれ
の刻時のために、アラインメント処理の一部として基準
クロック信号ＴｘＣＬＫを発生する。固有のアラインメ
ント・パターンが個々の低帯域幅チャネル２５のそれぞ
れに伝送され、チャネル２５上で受信される個々のデー
タ・ストリームをアラインメントするために受信端で使
用される。このアラインメント・パターンは、個々のデ
ータ・チャネル２５の全てがアラインメントされ、従っ
てチャネル２５のそれぞれに対する伝送時間遅延が補償
され、入力データがアラインメントされるまで、ある時
間の間伝送される。

【００３７】いったんチャネル２５がアラインメントさ
れると、個々のデータ・ストリームは、低帯域幅シリア
ル・データ・チャネル２５上をアラインメント・モニタ
・パターン／信号とともに伝送される。ユーザ・データ
ＴｘＤＡＴＡはチャネル２５のそれぞれを順次通る。個
々のシリアル・データ・チャネルがアラインメントさ
れ、伝送すべきユーザ・データを回路の受信端に送って
よいことを示す「真」に等しいＴｘＲＥＡＤＹをユーザ
・インターフェースがいったん受信すると、ＴｘＤＡＴ
Ａの伝送が開始する。分解要素／ステップ１０は、チャ
ネル２５を通っての伝送のための個々の低帯域幅データ
・ストリームにアラインメント・モニタ・パターン／信
号を挿入する。

【００３８】ユーザ伝送データＴｘＤＡＴＡは、分解要
素／ステップ１０によって発生される伝送クロックＴｘ
ＣＬＫに基づいてユーザ・インターフェースによってク
ロックされる。ＴｘＣＬＫは分解要素／ステップ１０内
の発振器によって発生される。ＴｘＤＡＴＡは、ユーザ
・インターフェースから、個々のデータ・チャネル２５
の全ての結合ペイロード・データ転送速度に等しい速度
でクロックされる。このペイロード・データ転送速度
は、結合ペイロード・データ転送速度からアラインメン
ト・モニタ・パターン・データ転送速度を引いたもの、
すなわちペイロード・データ転送速度＝Ｎ×（チャネル
・データ転送速度−プロセス・オーバヘッド）に等し
い。このプロセス・オーバヘッドは、アラインメント・
モニタリングのためのオーバヘッドを含む。

【００３９】なお図３を参照して、再組み立て要素／ス
テップ２０の概略を説明する。再組み立て要素／ステッ
プ２０は、低帯域幅データ・チャネル２５のそれぞれに
ついてアラインメント・パターンをモニタすることによ
って、チャネル２５の初期アラインメント／同期を行
う。チャネル２５上を伝送されるアラインメント・パタ
ーンの受信に基づいて、再組み立て要素／ステップ２０
は、どのシリアル・データ・チャネルが最長伝送時間遅
延を有するかを決定する。この最長遅延は、残りのシリ
アル・データ・チャネルのそれぞれの可変遅延を決定す
るために使用される。最長伝送遅延とそれぞれのチャネ
ルに対する遅延との間の差はそれぞれのデータ・チャネ
ルに対する遅延に加えられ、それによってシリアル・デ
ータ・チャネルの全てが同一量の遅延を受ける。

【００４０】アラインメント・パターンを用いたアライ
ンメントがいったん終了すると、再組み立て要素／ステ
ップ２０は低帯域幅のデータ・チャネルのそれぞれの上
を伝送される個々のデータ・ストリームを受信し、チャ
ネルのアラインメントが維持されていることを保証する
ために、それぞれの個々のチャネルについてアラインメ
ント・モニタ・パターンをモニタする。ＲｘＲＥＡＤＹ
信号は、有効なユーザ・データが伝送されていることを
ユーザ・インターフェースに警告するために使用され
る。再組み立て要素／ステップ２０は、入力ユーザ・デ
ータからアラインメント・モニタ・パターンを分離し、
低帯域幅データ・チャネルのそれぞれからのユーザ・デ
ータ・ストリームを順次インターリーブすることによっ
て個々のユーザ・データ・ストリームを結合する。その
結果得られる集合ユーザ・データ・ストリームは、Ｒｘ
ＤＡＴＡ回線上で、再組み立て要素／ステップ２０によ
って発生されるＲｘＣＬＫによってユーザ・インターフ
ェースにクロックされる。ＲｘＣＬＫの速度は、個々の
ネットワーク・シリアル・データ・チャネル、すなわち
ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎの結合ペイロード・データ転送速
度に等しい。すなわち、データ転送速度＝Ｎ×（チャネ
ル・データ転送速度−プロセス・オーバヘッド）であ
る。ここで、プロセス・オーバヘッドは、アラインメン
ト・モニタリングに対するオーバヘッドを含む。

【００４１】ＬｃｌＡＬＩＧＮ信号は、いったんシリア
ル・データ・チャネル２５がアラインメントされると、
データ・チャネルがアラインメントされていることを分
解要素／ステップ１０に示すために、再組み立て要素／
ステップ２０によって使用される。ＬｃｌＡＬＩＧＮ信
号は、アラインメント・モニタ・パターンのモニタリン
グに基づいて、チャネルがアラインメントされていない
こと、及び、分解要素／ステップ１０がアラインメント
・パターンを再伝送しなければならないことを示すため
にも使用される。

【００４２】搬送波ネットワーク・チャネルのアライン
メント

【００４３】搬送波ネットワークのシリアル・データ・
チャネルの初期アラインメント及びアラインメント・モ
ニタリングは、多くの方法によって達成することができ
る。アラインメント及びアラインメントのモニタリング
を達成するための二つの方法は、（１）同一のアライン
メント及びアラインメント・モニタ・パターンを使用す
る方法、または、（２）異なるアラインメント及びアラ
インメント・モニタ・パターンを使用する方法である。
「フラクショナルＴ３」チャネルの上述の実施例におい
ては、Ｔ１フレーム同期パターンは、次に説明するよう
に、アラインメント・パターン及びアラインメント・モ
ニタ・パターンの両方として使用することができる。

【００４４】Ｔ１チャネル上で伝送されるそれぞれのフ
レームは、１９２データ・ビットと一つのフレーム指示
ビット（コード）との１９３ビットから成る。それぞれ
のフレームの１９３番目のビットがフレーム指示ビット
の位置である。１９２データ・ビットは、Ｔ１搬送波チ
ャネル上にマルチプレクスされた２４個のデータ・チャ
ネルから成り、それぞれのチャネルは７データ・ビット
及び一つの信号ビットを有する。図４を参照すると、１
９３ビットのＴ１チャネル・フレームの分解が示されて
いる。図４はタンネンバウム・アンドリュー・エス（Ta
nnenbaum、Andrew S.)著「コンピュータ・ネットワーク
（第２版）」（プレンティス−ホール（Prentice-Hall)
社発行、１９８８年、第７９頁−第８０頁）から採った
ものである。

【００４５】シリアルＴ１データ・チャネル上の拡張ス
ーパーフレーム・モードに対しては、四つのフレーム・
ビット位置毎に一つがフレーム・ビットを送るために使
用される。このフレーム・ビット・パターン列は００１
０１１である。このフレーム・ビット・パターン列は、
２４個のＴ１チャネル・フレーム毎に一回繰り返され
る。換言すると、「０」は第１の四つのフレーム・ビッ
ト位置の一つに対するフレーム・ビットであり、「０」
は第５から第８のフレーム・ビット位置の一つに対する
フレーム・ビットであり、「１」は第９から第１２のフ
レーム・ビット位置の一つに対するフレーム・ビットで
あり、「０」は第１３から第１６のフレーム・ビット位
置の一つに対するフレーム・ビットであり、「１」は第
１７から第２０のフレーム・ビット位置の一つに対する
フレーム・ビットであり、「１」は第２１から第２４の
フレーム・ビット位置の一つに対するフレーム・ビット
である。

【００４６】アラインメント・パターンは、フレーム・
シンク・パターンとしても知られているフレーム・ビッ
ト・パターンと同一であるので、フレーム・シンク・パ
ターンの検出によってもアラインメント・パターンの検
出が行われる。もし入力データがフレーム・シンク中に
ないならば、受信機はフレーム・ビット・パターンに対
してフレーム・サーチを形成する。フレーム・ビット・
パターンは、フレーム・シンクが宣言される前に、数回
の反復に対して有効でなければならない。フレーム・パ
ターン検出は、拡張スーパーフレーム・ファシリティー
・データ・リンクにおいて、正確な巡回冗長検査（ＣＲ
Ｃ）のような他の技術を用いることによってさらに良好
なものとすることができる。この発明に対するＣＲＣの
適用は、当業者ならばわかるであろう。

【００４７】従って、それぞれの個々のデータ・チャネ
ルからのフレーム・シンクが同時に生じるように最長伝
送時間遅延３０（図３）に基づいて可変遅延を加えるこ
とによりそれぞれのＴ１データ・チャネルに対する実効
伝送時間遅延を均等化することによって、シリアルＴ１
チャネル２５のアラインメントが得られる。いったん初
期アラインメントが得られると、フレーム・パターン
は、四つのフレーム・ビット位置毎の一つにおいてフレ
ーム・ビットをインターリーブすることによって、ユー
ザ・データとともに伝送される。すなわち、フレーム・
ビットは、四つの１９３ビット・フレーム毎の一つに対
してビット１９３を占める。フレーム・ビット（シン
ク）・パターンはいつもユーザ・データとともに伝送さ
れるので、それはアラインメント・モニタ・パターンと
して使用することもできる。従って、いったん全てのＴ
１チャネルの初期アラインメントが得られれば、上述の
ようにデータとともに連続的に伝送されるＴ１データ・
チャネルのそれぞれに対するフレーム・シンク・パター
ンをモニタすることによってアラインメントをモニタす
ることができる。もし個々のデータ・チャネルの全ての
フレーム・シンクが同時に生じないならば、チャネルが
もはやアラインメントされておらず、再アラインメント
を行わなければならないことを示すために、再組み立て
要素／ステップ２０によってＬｃｌＡＬＩＧＮ信号が発
生される。

【００４８】アラインメント・モニタ・パターンと異な
るアラインメント・パターンを使用してデータ・チャネ
ルのアラインメント及びアラインメントのモニタを行う
ことも可能である。補償することができるシリアル・デ
ータ・チャネルの間の全体の位相差はアラインメント・
パターン反復速度の約１／２であるので、異なるアライ
ンメント・パターンが必要である。このため、アライン
メント・パターンとアラインメント・モニタ・パターン
とが上述のように同一であるときには、システムはフレ
ーム反復周期の１／２に制限される。このため、より大
きな遅延を補償するためには、異なるアラインメント・
パターンを使用しなければならない。一つの可能なアラ
インメント・パターンは、２²³−１多項式によって生成
される擬似ランダム・データである。２²³−１多項式
は、２３ビットのラッチ論理によって生成される２３ビ
ットの長さを有する擬似ランダム・パターンを提供す
る。擬似ランダム列によって生成されるアラインメント
・パターンは、ずっと長い反復周期を有する。

【００４９】次に、アラインメント・モニタ・パターン
と異なるアラインメント・パターンを使用する「フラク
ショナルＴ３」チャネルの実施例について説明する。再
組み立て要素／ステップ２０がＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎが
アラインメントされていないことを決定したとき、それ
は対応する分解要素／ステップ１０に伝送される適当な
ＬｃｌＡＬＩＧＮ信号を発生する。分解要素／ステップ
１０は、シリアルＴ１データ・チャネルのそれぞれに擬
似ランダム・アラインメント・パターンを伝送する。そ
れぞれのＴ１チャネル上の擬似ランダム・アラインメン
ト・パターンの伝送は、対応する再組み立て要素／ステ
ップ２０が全てのＴ１データ・チャネルがアラインメン
トされていることを決定し、分解要素／ステップ１０に
ＬｃｌＡＬＩＧＮ信号を伝送することによってこのこと
を示すまで継続する。次に、分解要素／ステップ１０
は、シリアルＴ１データ・チャネルに個々のデータ・ス
トリームを伝送する。

【００５０】アラインメント・パターンとアラインメン
ト・モニタ・パターンとが異なるときのアラインメント
のモニタリングは、フレーム・ビット・パターンを使用
することに関して上述したと同様な方法で行われる。従
って、アラインメント・モニタ・パターンはフレーム・
シンク・パターンと同一である。この場合、ＣＨＡＮＮ
ＥＬ１〜Ｎのうちの一つまたはそれ以上がフレーム反復
周期の整数倍の範囲内にある確立は非常に低いので、フ
レーム・シンク・パターンをアラインメント・モニタ・
パターンとして使用してもよい。

【００５１】再組み立て要素／ステップ２０によって発
生されるＬｃｌＡＬＩＧＮ信号は、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜
Ｎがアラインメントされていることを分解要素／ステッ
プ１０に示すために使用される。このＬｃｌＡＬＩＧＮ
信号は、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎがアラインメントされて
いないことを示すためにも使用される。もしフレーム・
シンク・パターンがアラインメント・パターン及びアラ
インメント・モニタ・パターンの両方として使用される
ならば、アラインメント・パターン（フレーム・シンク
・パターン）はいつも伝送されているので、アラインメ
ントが失われていることを示すためにＬｃｌＡＬＩＧＮ
信号は不要である。しかし、アラインメント・モニタ・
パターンと異なるアラインメント・パターンが使用され
るときには、アラインメント・パターンはユーザ・デー
タの代わりにいつも伝送される。従って、もしアライン
メント・モニタ・パターンと異なるアラインメント・パ
ターンが使用されるならば、再組み立て要素／ステップ
２０は、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎがもはやアラインメント
されていないと決定されるときにアラインメント・パタ
ーンを伝送することを分解要素／ステップ１０に指示し
なければならない。この発明においては、これは分解要
素／ステップ１０にアラインメント・パターンを伝送す
る再組み立て要素／ステップ２０によって達成される。
従って、システムは、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎがアライン
メントされていないならば、第１のユーザ・インターフ
ェースと第２のユーザ・インターフェースとの間のデー
タ・リンクが有効でないとみなす。「フラクショナルＴ
３」システムは、データを伝送するネットワークのノー
ド、すなわち分解要素／ステップ１０を、アラインメン
ト・パターンの伝送の停止前にＬｃｌＡＬＩＧＮ信号を
観測した後に最小時間待たせることによって、「レーシ
ング」状態を回避する。あるいは、アラインメント消失
信号を使用してもよい。

【００５２】分解の詳細説明

【００５３】図５を参照して、分解要素／ステップ１０
を詳細に説明する。図５は分解要素／ステップ１０のブ
ロック図を示し、クロック発生器１１０、アラインメン
ト・パターン発生器１２０、アラインメント・モニタ・
パターン発生器１３０、分解制御論理１４０、チャネル
・マルチプレクサ（ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ ＭＵＸ）１
５０、回線信号エンコーダ１６０及び回線ドライバ１７
０を有する。

【００５４】一般に、クロック発生器１１０は、アライ
ンメント・パターン発生器１２０、アラインメント・モ
ニタ・パターン発生器１３０、分解制御論理１４０及び
回線信号エンコーダ１６０と接続される。クロック発生
器１１０は、回線信号エンコーダ１６０、アラインメン
ト・パターン発生器１２０、アラインメント・パターン
発生器１３０、分解制御論理１４０及びユーザ・インタ
ーフェースをＴｘＣＬＫ信号によりクロックすることに
よって、Ｔ１データ・チャネルに対するタイミングを含
む分解処理のタイミングを与える。すなわち、クロック
発生器１１０は、ユーザ・インターフェースからのユー
ザ伝送データＴｘＤＡＴＡをＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎの結
合ペイロード・データ転送速度に等しい速度でクロック
するためのクロック信号ＴｘＣＬＫを与える。ＴｘＣＬ
Ｋは発振器によって発生される。前に定義されたペイロ
ード・データ転送速度は、Ｔ１データ・チャネルの数に
個々のデータ・チャネル速度からプロセス・オーバヘッ
ドを引いたものをかけたものに等しい。すなわち、ペイ
ロード・データ転送速度＝Ｎ×（チャネル・データ転送
速度−アラインメント・モニタリング・パターン・デー
タ転送速度である）。

【００５５】基準クロック信号はまた、個々のデータ・
チャネルに対する周波数許容値及びジッタの仕様を満た
さなければならない。全ての他のクロックは基準クロッ
クとの同期を保持する。クロック発生器１１０によって
アラインメント・パターン発生器１２０及びアラインメ
ント・モニタ・パターン発生器１３０に供給されるクロ
ック信号は、特殊なパターンに対して必要とされるデー
タ転送速度と等しい。例えば、もしＴ１データ・チャネ
ルＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎが毎秒１．５４４メガビットに
等しいデータ転送速度を有し、アラインメント・モニタ
・パターンのデータ転送速度が毎秒８キロビットである
ならば、ユーザ・インターフェースＴｘＣＬＫ信号速度
は毎秒Ｎ×１．５３６メガビットである。

【００５６】アラインメント・パターン発生器１２０は
一般に、ユーザ伝送データＴｘＤＡＴＡの伝送前にＣＨ
ＡＮＮＥＬ１〜Ｎをアラインメントするためのパターン
を供給する。再組み立て要素／ステップ２０（図３参
照）はＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎのそれぞれの上のアライン
メント・パターンを受信し、それぞれのチャネルの伝送
時間遅延、すなわちＤＥＬＡＹ１〜Ｎを、最長伝送時間
遅延と最長伝送遅延よりも短い伝送遅延を有するチャネ
ルに対する可変伝送遅延とに基づいて調整する。すなわ
ち、アラインメント・パターン発生器１２０は、ＣＨＡ
ＮＮＥＬ１〜Ｎの初期アラインメント中に任意の二つの
個々のＴ１チャネルの間の最長予期遅延差の２倍よりも
長い周期（パターン長さ／データ転送速度）を有する周
期ビット・パターンを与える。アラインメント・モニタ
・パターンは、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎのそれぞれの相対
伝送遅延を決定し、伝送遅延ＤＥＬＡＹ１〜Ｎ（図３参
照）を調整して全てのＴ１データ・チャネルが同一の伝
送遅延を受けるようにするために、搬送波ネットワーク
の受信端で再組み立て要素／ステップ２０によって使用
される。アラインメント・パターンの特殊なタイプ及び
この特殊なタイプのアラインメント・パターンを使用す
るこのシステムの実施例は、アラインメントに関して前
に説明した。

【００５７】なお図５を参照すると、アラインメント・
モニタ・パターン発生器１３０は、一般に、ＣＨＡＮＮ
ＥＬ１〜Ｎ上をユーザ伝送データＴｘＤＡＴＡとともに
伝送されるアラインメント・モニタリング・パターンを
供給する。発生器１３０によって発生されるアラインメ
ント・モニタ・パターンは、チャネル・マルチプレクサ
ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ ＭＵＸ１５０によってユーザ伝
送データＴｘＤＡＴＡとともにインターリーブされる。
再組み立て要素／ステップ２０は、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜
Ｎのアラインメントが維持されることを保証するため
に、それぞれの個々のＴ１データ・チャネルについて発
生器１３０によって発生されるアラインメント・モニタ
・パターンを連続的にモニタする。

【００５８】すなわち、アラインメント・モニタ・パタ
ーン発生器１３０は、周期がアラインメント・モニタ・
パターン長さにユーザ・データ転送速度を足したものに
等しい周期パターンを発生する。発生器１３０によって
発生されるアラインメント・モニタ・パターンは、三つ
の因子によって決定される。これらは、（１）個々のＴ
１データ・チャネルの間のアラインメントの消失を検出
するために再組み立て要素／ステップ２０（図３参照）
が必要な時間、（２）アラインメント・モニタ・パター
ンを伝送するために必要な帯域幅、（３）アラインメン
ト・モニタ・パターンとともにＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎに
伝送されるユーザ・データＴｘＤＡＴＡにアラインメン
ト・モニタ・パターンが重複する確率、である。アライ
ンメント・モニタ・パターンの特殊な実施例はアライン
メントに関して前に説明した。

【００５９】分解制御論理１４０は、分解要素／ステッ
プ１０のための順次論理を供給するとともに、ユーザ・
データを伝送することができることを示すためにユーザ
・インターフェースにＴｘＲＥＡＤＹ信号を供給する。
分解制御論理１４０は、クロック発生器１１０からのク
ロック信号と再組み立て要素／ステップ２０のコンパニ
オン再組み立て制御論理からのＬｃｌＡＬＩＧＮ信号と
によて制御される。分解制御論理１４０は、マルチプレ
クサ１５０のための選択入力を供給することによって個
々のＴ１チャネル・マルチプレクサ１５０を制御する。
分解制御論理１４０によって個々のチャネル・マルチプ
レクサ１５０に供給される選択信号は、それぞれの期間
の間の個々のＴ１データ・チャネルへの出力のために、
ユーザ伝送データＴｘＤＡＴＡ、アラインメント・パタ
ーン発生器１２０によって発生されるアラインメント・
パターン及び発生器１３０によって発生されるアライン
メント・モニタ・パターンの入力を制御する。分解制御
論理１４０によって実行される動作は図６に関して説明
される。

【００６０】個々のＴ１チャネル・マルチプレクサ１５
０は個々のデータ・チャネルに対するセレクタ／マルチ
プレクサとして働き、分解制御論理１４０の出力によっ
て制御される。マルチプレクサ１５０は、ユーザ伝送デ
ータＴｘＤＡＴＡ、発生器１２０によって発生されるア
ラインメント・パターン及び発生器１３０によって発生
されるアラインメント・モニタ・パターンを入力として
受信する。分解制御論理１４０によって選択される個々
のチャネル・マルチプレクサからの出力信号は、対応す
る個々のＴ１データ・チャネル２５（図１）に伝送され
る。ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ ＭＵＸが分解制御論理１４
０から受信される選択信号の結果としてアラインメント
・パターンを選択したときには、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ
ＭＵＸに対する他の入力は選択されない。個々のチャ
ネル・マルチプレクサがアラインメント・モニタ・パタ
ーン及びユーザ伝送データＴｘＤＡＴＡに対して分解制
御論理１４０からの選択信号を受信したとき、データ及
びパターンはマルチプレクスされ、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜
Ｎに同時に伝送される。個々のＴ１チャネル・マルチプ
レクサ１５０のそれぞれは、ユーザ伝送データＴｘＤＡ
ＴＡの第ｎ番目のビットだけを選択する。ここで、ｎは
１からＮに等しい。ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ上での伝送の
ための個々のデータ・ストリームへのアラインメント・
モニタ・パターンのビットの挿入は、アラインメントに
関して前に説明した。

【００６１】回線信号エンコーダ１６０は、クロック発
生器１１０によって発生される基準クロックによって制
御される。回線信号エンコーダ１６０は、発生器１１０
からのクロック信号によってクロックされたときにＣＨ
ＡＮＮＥＬ１〜Ｎ ＭＵＸ１５０によって選択されるア
ラインメント・パターンまたはＴｘＤＡＴＡ／アライン
メント・モニタ・パターンを出力する。回線信号エンコ
ーダ１６０のアラインメント・パターンまたはＴｘＤＡ
ＴＡ／アラインメント・モニタ・パターンの出力は、Ｃ
ＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ上での伝送のために回線ドライバ１
７０に転送される。回線ドライバ１７０の動作は、一般
に当業者ならばわかるものであり、ここでさらに説明す
ることは不要である。

【００６２】図６を参照して、分解制御論理１４０によ
って実行される動作を説明する。これらの動作は、特殊
目的論理によって記憶されたプログラムを実行する汎用
マイクロプロセッサを使用するか、他の周知の手段によ
って実施される。ブロック１４１では、ＴｘＲＥＡＤＹ
は偽に設定され、搬送波ネットワーク上に有効なユーザ
・データが伝送されないことを示すためにユーザ・イン
ターフェースに供給される。ブロック１４１はまた、Ｔ
１チャネル・マルチプレクサがアラインメント・パター
ンを選択し、このパターンを全ての個々のＴ１データ・
チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎに同時に伝送するように
ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ ＭＵＸ１５０に選択信号を送
る。分解制御論理１４０は次に、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ
がアラインメントされているか否かを決定するためにブ
ロック１４３で入力ＬｃｌＡＬＩＧＮ信号の状態をモニ
タする。この信号は、伝送端の再組み立て要素／ステッ
プ２０を介してデータ受信端から戻される。

【００６３】もしブロック１４３でＬｃｌＡＬＩＧＮが
偽に等しいと決定されたならば、分解制御論理１４０
は、受信機におけるＴ１チャネル２５の全てがアライン
メントされるまで、再組み立て要素／ステップ２０から
受信されるＬｃｌＡＬＩＧＮ信号の状態をモニタし続け
る。もしブロック１４３で、再組み立て要素／ステップ
２０から受信されるＬｃｌＡＬＩＧＮ信号が真であると
決定されたならば、分解制御論理１４０はブロック１４
５でＴｘＲＥＡＤＹを真に等しく設定し、ユーザ伝送デ
ータＴｘＤＡＴＡが搬送波ネットワークの遠端の受信機
に送ることができることを示すためにユーザ・インター
フェースにこの信号を伝送する。

【００６４】次に、分解制御論理１４０は、ユーザ・イ
ンターフェースからのユーザ伝送データＴｘＤＡＴＡ及
び発生器１３０によって発生されるアラインメント・モ
ニタ・パターンを選択するために、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜
Ｎ ＭＵＸ１５０に選択信号を伝送する。次に、ユーザ
・データＴｘＤＡＴＡ／アラインメント・モニタ・パタ
ーンは、搬送波ネットワークのＴ１データ・チャネルを
伝送される（ブロック１４５）。そして、分解制御論理
１４０は、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎがなおアラインメント
されていることを示す、再組み立て要素／ステップ２０
から受信されるＬｃｌＡＬＩＧＮ信号の状態をモニタす
る。もしブロック１４９でＬｃｌＡＬＩＧＮが真に等し
いと決定されたならば、分解制御論理１４０はこの信号
をモニタし続ける。しかし、もしブロック１４９で、再
組み立て要素／ステップ２０から受信されるＬｃｌＡＬ
ＩＧＮが偽に等しいと決定されたならば、分解制御論理
１４１はブロック１４１でＴｘＲＥＡＤＹを偽に設定
し、ユーザ・データを搬送波ネットワークに転送するこ
とができないことを示すためにユーザ・インターフェー
スにこの信号を伝送し、発生器１２０によって発生され
るアラインメント・パターンを伝送することによって搬
送波ネットワークのＴ１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥ
Ｌ１〜Ｎをアラインメントする。

【００６５】再組み立ての詳細説明

【００６６】次に、図７を参照して再組み立て要素／ス
テップ２０を説明する。再組み立て要素／ステップ２０
は、ＦＩＦＯ（先き入れ先き出し）メモリ２１０、アラ
インメント及びアラインメント・モニタ・パターン検出
器２２０、結合器２３０、再組み立て制御論理２４０、
クロック回復及びデータ・デコーダ２５０及び受信機２
６０から成る。一般に、再組み立て要素／ステップ２０
は、搬送波ネットワークの個々のＴ１データ・チャネル
２５のそれぞれについてアラインメント・パターンをモ
ニタする。最長伝送時間遅延を有する個々のＴ１チャネ
ルが検出され、全てのチャネルが同一の遅延を受けるよ
うに伝送時間遅延を補償するために最長伝送遅延に基づ
く可変伝送遅延が他の個々のＴ１チャネルのそれぞれに
加えられる。いったんアラインメント処理が完了する
と、再組み立て要素／ステップ２０は、アラインメント
が維持されていることを保証するために、個々のＴ１デ
ータ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎのそれぞれについ
てアラインメント・モニタ・パターンをモニタする。再
組み立て処理は再組み立て制御論理２４０によって制御
される。

【００６７】すなわち、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎのそれぞ
れに関連する受信機２６０は、搬送波ネットワーク（シ
ステム）の伝送端からのアラインメント・パターンまた
はＴｘＤＡＴＡ／アラインメント・モニタ・パターンを
受信する。受信されたユーザ・データはＲｘＤＡＴＡと
呼ばれる。受信機２６０の動作は当業者ならばわかるで
あろう。受信機２６０によって受信されたアラインメン
ト・パターンまたはＲｘＤＡＴＡ／アラインメント・モ
ニタ・パターンは、クロックの回復及びＲｘＤＡＴＡの
復号のためのクロック回復及びデータ・デコーダ２５０
に伝送される。

【００６８】クロック回復及びデータ・デコーダ２５０
はまず、入力チャネルからのクロック信号を回復する。
これは、再組み立て要素／ステップ２０のクロッキング
が遠端の送信機と同期していることを保証するために必
要である。回復されたクロックは再組み立て制御論理２
４０に伝送される。ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎで受信される
信号はアナログであるので、クロック回復及びデータ・
デコーダ２５０は次に、受信されたＲｘＤＡＴＡをアナ
ログからディジタルに変換する。クロック回復及びデー
タ・デコーダ２５０は、ＲｘＤＡＴＡをそれぞれのＦＩ
ＦＯメモリ２１０にクロックし、回復されたクロック信
号を再組み立て制御論理２４０に出力する。

【００６９】なお図７を参照して、ＦＩＦＯメモリ２１
０を説明する。それぞれのＦＩＦＯメモリ２１０は、先
き入れ先き出しシフト・レジスタとして実施される。Ｆ
ＩＦＯシフトレジスタは当業者に知られているものであ
る。それぞれのＦＩＦＯメモリ２１０は、それぞれのＴ
１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎに対する伝送
時間遅延ＤＥＬＡＹ１〜Ｎを調整する。ＣＨＡＮＮＥＬ
１〜Ｎで受信されるユーザ・データＲｘＤＡＴＡは、そ
れぞれのチャネルに対する回復されたクロックＣＬＫに
よって対応するＦＩＦＯメモリ２１０にクロックされ
る。ＦＩＦＯメモリ２１０に記憶された個々のデータ・
ストリームは、再組み立て制御論理２４０によって発生
されるクロックＣＬＫ１〜ＮによってＦＩＦＯメモリ２
１０からクロックされる。

【００７０】ビット間隔で表される、それぞれのＦＩＦ
Ｏメモリ２１０の深さは、個々のＴ１データ・チャネル
の任意の二つの間のビット間隔で言って、最長伝送時間
遅延よりも大きくなければならない。従って、本質的
に、それぞれの個々のＴ１データ・チャネル上の伝送時
間遅延は、それぞれの個々のＴ１データ・チャネルが受
ける可変量の伝送時間遅延に対して再組み立て制御論理
２４０によって発生されるクロックＣＬＫ１〜Ｎを保
持、すなわち「ギャッピング」することによって調整さ
れる。いったん特別な個々のＴ１データ・チャネルに対
する伝送遅延に対応する長さの時間が経過すると、再組
み立て制御論理２４０は、それぞれのＦＩＦＯメモリ２
１０からの受信されたＲｘＤＡＴＡを対応するアライン
メント及びアラインメント・モニタ・パターン検出器２
２０にクロックするために、個々のＴ１データ・チャネ
ルのそれぞれに対して発生されたクロック１〜Ｎを出力
する。

【００７１】なお図７を参照して、アラインメント及び
アラインメント・モニタ・パターン検出器２２０を説明
する。検出器２２０は、アラインメント・パターン及び
アラインメント・モニタ・パターンを識別するために、
ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎで受信され、ＦＩＦＯメモリ２１
０によって出力されるデータ・ストリーム、すなわちＲ
ｘＤＡＴＡをモニタする。検出器２２０はアラインメン
ト・パターンを検出し、有効なアラインメント・パター
ンが受信される全期間の間、パルス信号を発生する。検
出器２２０によって発生されるこのパルス信号は、ＣＬ
Ｋ１〜Ｎクロック信号を調整することによってアライン
メント段階の間にＦＩＦＯメモリ２１０の深さを調整す
るとともに、アラインメント・モニタリング段階の間に
アラインメントの消失を検出するための再組み立て制御
論理２４０に出力される。いったんチャネルがアライン
メントされ、ユーザ・データが搬送波ネットワークで伝
送されていると、アラインメント及びアラインメント・
モニタ・パターン検出器２２０は、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜
Ｎで受信される個々のデータ・ストリームにおいてユー
ザ・データからアラインメント・モニタ・パターンを分
離する。アラインメント・モニタ・パターンが取り除か
れた個々のデータ・ストリームは検出器２２０によって
結合器２３０に出力される。

【００７２】一般に、結合器２３０は、低帯域幅Ｔ１デ
ータ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎで受信されるユー
ザ・データから成る個々のデータ・ストリームを順次イ
ンターリーブし、結合された集合データ・ストリームを
高帯域幅チャネルでユーザ・インターフェースに伝送す
る。すなわち、結合器２３０は、個々のデータ・ストリ
ームが分解要素／ステップ１０によって伝送されるのと
同一の順番で、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎで受信される個々
のユーザ・データ・ストリームを順次インターリーブす
ることによって単一の高帯域幅データ・ストリームＲｘ
ＤＡＴＡを形成する。ＲｘＤＡＴＡはＲｘＣＬＫによっ
て結合器２３０からユーザ・インターフェースにクロッ
クされる。ＲｘＣＬＫは再組み立て制御論理２４０によ
って発生される。ＲｘＣＬＫは、搬送波ネットワークの
個々のＴ１データ・チャネルの結合ペイロード・データ
転送速度に等しいクロック速度を有する。すなわち、Ｒ
ｘＣＬＫ＝Ｎ×（データ・チャネル速度−アラインメン
ト・モニタ・パターン・データ転送速度）である。

【００７３】なお図７を参照して、再組み立て制御論理
２４０を説明する。一般に、再組み立て制御論理２４０
は再組み立て処理を制御する。それはＴ１データ・チャ
ネルのそれぞれから回復されたクロック信号を受信し、
それぞれのＴ１データ・チャネルの可変伝送時間遅延に
基づいてそれぞれのＦＩＦＯメモリ２１０の深さを調整
し、ＦＩＦＯメモリ２１０からのアラインメント・パタ
ーン及びユーザ・データ／アラインメント・モニタ・パ
ターンをクロックするためのクロックＣＬＫ１〜Ｎを検
出器２２０に発生し、結合器２３０からのユーザ・デー
タをクロックするための受信機クロックＲｘＣＬＫを発
生し、有効なユーザ・データがユーザ・インターフェー
スに送られていることを示すためにユーザ・インターフ
ェースにＲｘＲＥＡＤＹ信号とともに、ＲｘＤＡＴＡを
伝送する。

【００７４】すなわち、再組み立て制御論理２４０は、
それぞれのアラインメント及びアラインメント・モニタ
・パターン検出器２２０からのパターン・フレーム信号
とそれぞれのＴ１データ・チャネルに対応するそれぞれ
のクロック回復及びデータ・デコーダ２５０からのクロ
ックＣＬＫとを入力として有する。再組み立て要素／ス
テップ２０が遠端の送信機と同期していることを保証す
るためにチャネルから取り出されたクロックＣＬＫは、
再組み立て論理のタイミングを制御するとともに、ＦＩ
ＦＯメモリ２１０から出て検出器２２０に入るユーザ・
データ／アラインメント・モニタ・パターンをシフトさ
せるために使用されるＣＬＫ１〜ＣＬＫＮを発生させる
ために、再組み立て制御論理２４０によって使用され
る。結合器２３０及びユーザ・インターフェースのクロ
ッキングのためのＲｘＣＬＫはまた、クロック回復及び
データ・デコーダ２５０によって出力されるチャネル・
クロックＣＬＫからも発生される。

【００７５】検出器２２０からの再組み立て制御論理２
４０によって受信されるアラインメント・パターン・フ
レーム信号は、Ｔ１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１
〜Ｎに対する相対伝送時間遅延３０（図３）を決定する
ために使用される。まず、最長伝送時間遅延３０（図
３）を有するデータ・チャネルが決定される。いったん
最小伝送時間遅延を有するＴ１データ・チャネルが識別
されると、再組み立て制御論理２４０は、それぞれの個
々のデータ・チャネルが同一量の伝送遅延を受けるよう
に、それぞれのデータ・チャネルと関連するそれぞれの
ＦＩＦＯメモリ２１０の深さを調整する。前に説明した
ように、それぞれのＦＩＦＯメモリ２１０の深さは、Ｆ
ＩＦＯメモリ２１０からの個々のデータ・ストリームを
検出器２２０に出力するためにＣＬＫ１〜ＣＬＫＮを
「ギャッピング」すること、すなわちクロック・パルス
を制御することによって調整される。

【００７６】検出器２２０から再組み立て制御論理２４
０に入力されるアラインメント・モニタリング・パター
ン・フレーム信号は、搬送波ネットワークのＣＨＡＮＮ
ＥＬ１〜Ｎのアラインメントをモニタするとともに、ア
ラインメントの消失を検出するために、制御論理２４０
によって使用される。アラインメント・モニタ・パター
ン・フレーム信号に基づいて、再組み立て制御論理２４
０は、その局所的な分解要素／ステップ１０にアライン
メント状態信号ＬｃｌＡＬＩＧＮを出力する。もしＣＨ
ＡＮＮＥＬ１〜Ｎがアラインメントされると、アライン
メント状態信号ＬｃｌＡＬＩＧＮは真に等しい。しか
し、もし個々のＴ１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１
〜Ｎのうちの一つまたはそれ以上のアラインメントが失
われていれば、アラインメント状態信号ＬｃｌＡＬＩＧ
Ｎは偽に設定され、分解要素／ステップ１０に伝送され
る。

【００７７】そして、再組み立て制御論理２４０はま
た、いったん搬送波ネットワークのチャネルがアライン
メントされていると決定されると、ユーザ・インターフ
ェースに伝送されるＲｘＲＥＡＤＹ信号を発生する。Ｒ
ｘＲＥＡＤＹはＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎがアラインメント
している間は真であり続け、アラインメント・モニタリ
ング・パターンは、個々のデータ・チャネルＣＨＡＮＮ
ＥＬ１〜Ｎがアラインメントを維持しており、ユーザ・
インターフェースＲｘＤＡＴＡ回線に有効なデータが存
在していることを示す。

【００７８】図８を参照して、再組み立て処理のフロー
によって実行される動作を説明する。これらの動作は、
記憶プログラムを実行する汎用マイクロプロセッサを使
用して、あるいはカスタム論理または他の周知の手段に
よって実施することができる。ブロック２４１では、ア
ラインメント状態信号ＬｃｌＡＬＩＧＮは偽に設定さ
れ、受信機のユーザ・インターフェース信号ＲｘＲＥＡ
ＤＹは偽に設定される。いったんＬｃｌＡＬＩＧＮ及び
ＲｘＲＥＡＤＹが偽に設定されると、搬送波ネットワー
クの全てのＴ１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎ
についてアラインメント・パターンの受信がモニタされ
る。

【００７９】ブロック２４２では、アラインメント・パ
ターンの状態に関して決定がなされる。もしブロック２
４２でアラインメント・パターンがデータ・チャネルＣ
ＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎの全てで受信されなかったと決定さ
れれば、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎのモニタリングを継続す
る。しかし、もしブロック２４２でアラインメント・パ
ターンが個々のデータ・チャネルの全てで受信されたと
決定されれば、最長または最大伝送時間遅延を有するチ
ャネルはブロック２４３で識別される。システムは次
に、全てのチャネルの伝送遅延が最長伝送遅延に等しく
なるようにクロックＣＬＫ１〜ＣＬＫＮをギャッピング
／保持することによってＦＩＦＯメモリ２１０を調整す
る。

【００８０】次に、再組み立て制御論理２４０は、ブロ
ック２４４でアラインメント状態信号ＬｃｌＡＬＩＧＮ
を真に設定する。次に、制御論理は、検出器２２０によ
って検出されるアラインメント・モニタ・パターンをモ
ニタする。ブロック２４５では、アラインメント・モニ
タ・パターンの状態に関して決定がなされる。もしブロ
ック２４５でアラインメント・モニタ・パターンが全て
のデータ・チャネルで受信されていないと決定されたな
らば、アラインメント・パターンの状態のモニタリング
を継続する。しかし、もしブロック２４５でアラインメ
ント・モニタ・パターンが全てのＴ１データ・チャネル
ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎで受信されたと決定されたなら
ば、チャネルはアラインメントされ、従ってシステムは
ブロック２４６に進む。ユーザ・インターフェース信号
ＲｘＲＥＡＤＹは真に設定され、全てのデータ・チャネ
ルがアラインメントされ、適当なアラインメント・モニ
タ・パターンが受信されており、有効なユーザ・データ
ＲｘＤＡＴＡがユーザ・インターフェースＲｘＤＡＴＡ
回線に存在することを示すためにユーザ・インターフェ
ースに伝送される。

【００８１】引き続いてブロック２４６で、システム
は、検出器２２０によって検出されるアラインメント・
モニタ・パターンをモニタすることによってアラインメ
ントの消失をモニタする。ブロック２４７では、アライ
ンメントが失われたか、新たなアラインメント・パター
ンが受信されたかの決定がなされる。もしブロック２４
７で、アラインメントが失われていない、すなわちＣＨ
ＡＮＮＥＬ１〜Ｎで受信されるアラインメント・モニタ
・パターンが適当であると決定されたならば、システム
は、真に等しいＲｘＲＥＡＤＹ信号をユーザ・インター
フェースに伝送するとともに、真に等しいＬｃｌＡＬＩ
ＧＮ信号を分解要素／ステップ１０に伝送する。しか
し、もしブロック２４７で、受信されているアラインメ
ント・モニタ・パターンが不適当である結果、チャネル
のアラインメントが失われていること、あるいは新たな
アラインメント・パターンが受信されていることが決定
されたならば、制御は再組み立て要素／ステップ１０の
再初期化のためのブロック２４１に転送される。Ｌｃｌ
ＡＬＩＧＮ信号は偽に設定され、搬送波ネットワークの
ＣＨＡＮＮＥＬ１〜Ｎがアラインメントされていないこ
とを示すために分解要素／ステップ１０に伝送される。
ＲｘＲＥＡＤＹは偽に等しく設定され、データ・チャネ
ルがアラインメントされておらず、ユーザ・データがＲ
ｘＤＡＴＡ回線に存在していないことを示すためにユー
ザ・インターフェースに送られる。

【００８２】「フラクショナルＴ３」システムの終端の
例

【００８３】この発明による「フラクショナルＴ３」シ
ステムの動作の特殊な終端の例を説明する。「Ｎ×Ｔ
１」システムと呼ばれることもある「フラクショナルＴ
３」ネットワークのこの例の目的のために、８個の個々
のＴ１データ・チャネルがあるとする。すなわちＮ＝８
とする。個々のＴ１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１
〜８のそれぞれは、毎秒１．５４４メガビットの全チャ
ネル速度を有し、毎秒１．５３６メガビットはユーザ・
データに与えられ、毎秒８キロビットはフレーム指示及
びオーバヘッド機能、例えばアラインメント及びアライ
ンメント・モニタ・パターンのために保存される。従っ
て、Ｎ＝８に対するペイロード・データ転送速度は８×
（毎秒１．５４４メガビット−毎秒８キロビット）＝毎
秒１２．２８８メガビットである。この例は、Ｔ１チャ
ネル・フレーム指示パターンをアラインメント・パター
ン及びアラインメント・モニタリング・パターンの両方
として使用する。

【００８４】図５を参照すると、分解要素／ステップ１
０は以下のように動作する。クロック発生器１１０は、
Ｎ×チャネル・データ転送速度＝８×１．５４４＝１
２．３５２メガヘルツの時間軸を基準とする。前に説明
したように、クロック発生器１１０は、アラインメント
・パターン及びユーザ・データ／アラインメント・モニ
タ・パターンをＣＨＡＮＮＥＬ１〜８にクロックする。
発生器１２０によるアラインメント・パターンの発生及
び発生器１３０によるアラインメント・モニタ・パター
ンの発生は、両方とも前に説明した。ユーザ・データＴ
ｘＤＡＴＡは、ＴｘＣＬＫによって毎秒１２．２８８メ
ガビットに等しい速度でユーザ・インターフェースから
チャネル・マルチプレクサ、すなわちＣＨＡＮＮＥＬ１
〜８ ＭＵＸ１５０にクロックされる。アラインメント
及びアラインメント・モニタ・パターン発生器１２０及
び１３０からのＴ１フレーム・ビット・パターンはま
た、毎秒１２．２８８メガビットでＣＨＡＮＮＥＬ１〜
８ ＭＵＸ１５０にクロックされる。８個の個々のＴ１
データ・チャネルがあるので、８個のチャネル・マルチ
プレクサ、すなわちＣＨＡＮＮＥＬ１〜８ ＭＵＸ１５
０と、８個の回線信号エンコーダ１６０と８個の回線ド
ライバ１７０とがある。前に説明したように、一つのフ
レーム指示ビット、すなわちオーバヘッド・ビットが１
９２のユーザ・データ・ビット毎にそれぞれのＴ１デー
タ・チャネルに伝送される。フレーム指示パターンのそ
れぞれのフレーム指示ビットは、搬送波ネットワーク上
の個々のＴ１チャネルにアラインメント・パターンを連
続的に供給するために、８個のＴ１データ・チャネルの
それぞれに対して正確に同時に、１９２のペイロード・
ユーザ・データ・ビットに加えられる。やはりフレーム
指示パターンであるアラインメント・モニタ・パターン
を供給する場合にも同様である。

【００８５】それぞれのチャネル・マルチプレクサＣＨ
ＡＮＮＥＬ１〜８ ＭＵＸ１５０の出力は、Ｔ１回線符
号化を実行するための対応する回線信号エンコーダ１６
０に入力され、その結果、アラインメント・パターンま
たはユーザ・データＴｘＤＡＴＡ／アラインメント・モ
ニタ・パターンが搬送波ネットワークに送られる。Ｔ１
チャネル上の信号の伝送を制御する回線ドライバ１７０
の動作は、当業者ならばわかるであろう。

【００８６】全てのＴ１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥ
Ｌ１〜８は、正確に同一の周波数で動作する。この周波
数は搬送波ネットワークによって保存される。しかし、
個々のＴ１データ・チャネルは異なる伝送時間遅延を受
けるであろう。Ｔ１チャネルは異なる物理的経路を通る
ことがあり、伝送装置が異なる遅延を導入するために、
それぞれのＴ１データ・チャネルは異なる伝送時間遅延
を受ける。その結果、結合してアラインメント・パター
ン及びアラインメント・モニタ・パターンを形成するフ
レーム指示ビットは、たとえフレーム指示ビットが分解
制御論理１４０の制御の下でチャネル・マルチプレクサ
ＣＨＡＮＮＥＬ１〜８ ＭＵＸ１５０によって同時にそ
れぞれの個々のデータ・ストリームに挿入されたとして
も、システムの受信端で異なる時間に受信される。

【００８７】図７を参照して、この例の再組み立て要素
／ステップ２０の処理を説明する。この例では８個のＴ
１データ・チャネルＣＨＡＮＮＥＬ１〜８があるから、
個々のＴ１チャネルのそれぞれに対して一つずつで、８
個の受信機２６０、８個のクロック回復及びデータ・デ
コーダ２５０、８個のＦＩＦＯメモリ２１０及び８個の
アラインメント及びアラインメント・モニタ・パターン
検出器２２０がある。

【００８８】Ｔ１フレーミング・パターンはアラインメ
ント・パターン及びアラインメント・モニタ・パターン
の両方として使用されるので、検出器２２０はＴ１フレ
ーミング回路である。適当なＴ１フレーミング回路の例
は、ロックウエル・インターナショナル・コーポレーシ
ョン（Rockwell International Corporation）社から販
売されているモデルＮｏ．９１７０ Ｔ１フレーミング
回路である。それぞれのフレーミング回路、すなわち検
出器２２０は、ＣＨＡＮＮＥＬ１〜８の対応するデータ
・チャネルで受信される個々のデータ・ストリームＲｘ
ＤＡＴＡについてＴ１フレーム・ビット（シンク）・パ
ターンをサーチする。フレーミング回路の動作は、これ
以上説明する必要はない。それぞれの検出器２２０は、
Ｔ１フレーム・シンク・パルスが検出されるたびに、再
組み立て制御論理２４０にフレーム・シンク・パルスを
出力する。再組み立て制御論理２４０は、アラインメン
ト及び再組み立てに関して上述したようにアラインメン
ト及びアラインメント・モニタリング処理を実行するた
めにフレーム・シンク・パルスを使用する。

【００８９】まず、再組み立て要素／ステップ２０がＴ
１フレーミング・パターンの形でアラインメント・パタ
ーンを受信するとき、個々のＴ１データ・チャネルはア
ラインメントされていない。その結果、再組み立て制御
論理２４０はＲｘＲＥＡＤＹ信号を偽に設定する。ＣＨ
ＡＮＮＥＬ１〜８で受信される個々のデータ・ストリー
ムＲｘＤＡＴＡは、受信機２６０によってクロック回復
及びデータ・デコーダ２５０に供給される。デコーダ２
５０は、再組み立て要素／ステップ２０が遠端の送信機
と同期していることを保証するために、チャネルからク
ロックＣＬＫを回復、すなわち取り出す。次に、デコー
ダ２５０はＲｘＤＡＴＡを復号し、復号されたＲｘＤＡ
ＴＡをＦＩＦＯメモリ２１０にクロックし、回復された
クロックＣＬＫを再組み立て制御論理２４０に出力す
る。ＲｘＤＡＴＡはそれぞれのデコーダ２５０からそれ
ぞれのＦＩＦＯメモリ２１０に１．５４４メガヘルツの
速度でクロックされる。次に、個々のデータ・ストリー
ムＲｘＤＡＴＡは、再組み立て制御論理２４０により発
生されるクロックＣＬＫ１〜８によって対応するＦＩＦ
Ｏメモリ２１０から同一の１．５４４メガヘルツの速度
でクロックされ、それぞれのＴ１フレーミング回路、す
なわちアラインメント及びアラインメント・モニタ・パ
ターン検出器２２０にクロックされる。

【００９０】いったんフレーミング・パターン全体がそ
れぞれのＴ１フレーミング回路、すなわちアラインメン
ト及びアラインメント・モニタ・パターン検出器２２０
によって検出され、フレーム・シンク・パルスがこのフ
レーミング回路によって再組み立て制御論理２４０に出
力されると、この制御論理はＣＨＡＮＮＥＬ１〜８のう
ちのどのＴ１チャネルが最大または最長伝送遅延を受け
るかを決定する。アラインメントのためにＴ１フレーミ
ング・パターンを使用することによって、任意の二つの
Ｔ１チャネルの間の最大遅延差が９６ビットよりも大き
くならないようにすることができる。最大遅延を有する
Ｔ１チャネルからのＴ１シンク・パルスと最小遅延を有
するＴ１チャネルからのＴ１シンク・パルスとの間の間
隔を識別することによって最大遅延を有するＴ１チャネ
ルを識別するために、以下のプロセスが使用される。

【００９１】再組み立て制御論理２４０は、アラインメ
ント・パターン（１９３ビットのＴ１フレーミング・パ
ターン）の周期の１／２（９６ビット）までカウントす
ることができるカウンタを有する。このカウンタは、ク
ロック回復及びデータ・デコーダ２５０からの回復また
は取り出されたＴ１クロックＣＬＫのうちの任意のもの
によってクロックされる。ＣＨＡＮＮＥＬ１〜８は全て
同一周波数で動作するので、回復されたクロックのうち
の任意のものを使用することができる。制御論理２４０
のカウンタは、アラインメント・パターンの周期の１／
２、すなわち９６ビットの最大カウントに達したときに
カウントを停止する。

【００９２】フレーム・シンク・パルスの一つが検出器
２２０によって再組み立て制御論理２４０に送られるた
びに、カウンタはゼロにリセットされる。ある時点でカ
ウンタは９６ビットの最大カウントに達し、カウントを
停止する。アラインメント・パターン／フレーム・シン
ク・パルスの全てはＴ１フレームの周期の１／２（９６
ビット）以内に生じるので、このカウンタは最大カウン
トに達するであろう。いったんカウンタがこの最大に達
すると、検出器２２０から受信される次のフレーム・シ
ンク・パルスは、最小または最短伝送遅延を受けるＴ１
チャネルに対応する。いったん最短伝送遅延を受けるＴ
１チャネルが識別されると、それらの相対伝送遅延に基
づく他のＴ１チャネルの順番を、相対遅延のビット数を
カウントすることによって容易に求めることができる。
最短伝送遅延を受けるＴ１チャネルのシンク・パルスの
後に最長時間生じるアラインメント・パターン／フレー
ム・シンク・パルスは、最大伝送遅延を受けるＴ１チャ
ネルである。

【００９３】例えば、ＣＨＡＮＮＥＬ５が最長伝送遅延
を受けるとすると、再組み立て制御論理２４０は、全て
の他のＴ１チャネル、すなわちＣＨＡＮＮＥＬ１〜４及
び６〜８に対してＦＩＦＯメモリ２１０の実効深さを、
それらの伝送遅延がチャネル５のそれに等しくなるよう
に調整する。もし例えばＣＨＡＮＮＥＬ２がアラインメ
ント・パターンを受信する際にＣＨＡＮＮＥＬ５よりも
１７ビット少ない遅延を受けるならば、再組み立て制御
論理２４０は１７ビットの時間の間ＣＬＫ２を保持、す
なわち「ギャップ」する。このＣＬＫ２のギャッピング
は、ＣＨＡＮＮＥＬ２に対するＦＩＦＯメモリ２１０の
深さを１７ビット実効的に増大させ、ＣＨＡＮＮＥＬ５
に対するＦＩＦＯメモリ２１０の深さに等しくする。他
のチャネル（ＣＨＡＮＮＥＬ１、３、４、６、７及び
８）に対するＦＩＦＯメモリ２１０をクロックするため
に使用される他のクロックのそれぞれは、ＣＨＡＮＮＥ
Ｌ５のそれよりも小さいそのそれぞれの遅延量に応じて
同様にギャッピングされる。これによって、個々のＴ１
データ・チャネル（ＣＨＡＮＮＥＬ１〜８）のそれぞれ
に対する全遅延は、チャネルのそれぞれの伝送遅延がＣ
ＨＡＮＮＥＬ５のそれに等しいという意味で等しくな
る。再組み立て制御論理２４０は、ＣＨＡＮＮＥＬ２と
ＣＨＡＮＮＥＬ５との間に１７ビットの伝送遅延差があ
ることを知る必要はない。むしろ、再組み立て制御論理
２４０は、ＣＨＡＮＮＥＬ２からのフレーム・シンク・
パルスがＣＨＡＮＮＥＬ５のフレーム・シンク・パルス
と一致するまで、Ｔ１フレーム毎に１回ＣＬＫ２を単に
ゲートすることができる。当業者ならば、ＣＨＡＮＮＥ
Ｌ５に対するＴ１チャネルのアラインメントは並列に実
行することができることがわかるであろう。

【００９４】全ての個々のＴ１チャネルＣＨＡＮＮＥＬ
１〜８に対して検出器２２０によって検出されたフレー
ム・シンク・パルスがいったんそろえば、再組み立て制
御論理２４０は、アラインメント状態信号ＬｃｌＡＬＩ
ＧＮを「真」に設定し、チャネルがアラインメントされ
ていることを示すためにこの信号を分解要素／ステップ
１０に伝送する。いったん検出器２２０からのフレーム
・シンク・パルスの全てがそろい、従って受信機がアラ
インメントされると、ＦＩＦＯメモリ２１０からデータ
をクロックするＣＬＫ１〜８はギャッピングする必要は
ない。その結果、ＦＩＦＯメモリ２１０の平均実効深さ
は、互いに関して固定された関係を維持する。再組み立
て制御論理２４０は次に、ユーザ・データＲｘＤＡＴＡ
がユーザ・インターフェースによって使用可能であるこ
とを示すために、ＲｘＲＥＡＤＹを真に設定する。

【００９５】ユーザ・データはアラインメント・モニタ
・パターンとともにインターリーブされる。この例にお
いては、フレーミング・パターンはアラインメント・モ
ニタ・パターンとしても使用される。従って、アライン
メント及びアラインメント・モニタ・パターン検出器２
２０、すなわちフレーミング回路は、ＣＨＡＮＮＥＬ１
〜８で受信される個々のデータ・ストリームのユーザ・
データとともにインターリーブされたフレーミング・パ
ターンをサーチし、再組み立て制御論理２４０にフレー
ム・シンク・パルスを転送する。この制御論理は、全て
のフレーム・シンク・パルスがそろっていること、すな
わちチャネルがアラインメントされたままであることを
確実にするために、それぞれの検出器２２０からのフレ
ーム・シンク・パルスをモニタする。もし再組み立て制
御論理２４０がフレーム・シンク・パルスがそろってい
ないと決定すると、アラインメントは失われ、チャネル
はもう一度上述のアラインメント処理によってアライン
メントされなければならない。これらのチャネルは、通
常の定常状態ネットワーク条件ではアラインメントされ
たままとなるであろう。典型的には、アラインメント
は、一つまたはそれ以上のＴ１チャネルがある方法で分
裂されたときだけ失われる。

【００９６】ユーザ・データＲｘＤＡＴＡ−アラインメ
ント・モニタ・パターン（フレーミング・パターン）が
検出器２２０から結合器２３０に転送される。前に説明
したように、結合器２３０は、再組み立て制御論理２４
０によって発生されるＲｘＣＬＫによってクロックされ
る。この結合器２３０は、個々のデータ・ストリームを
それらが伝送される順番と全く同一の順番で結合する。
結合されたデータ・ストリームは次に、ＲｘＤＡＴＡ回
線上をユーザ・インターフェースに転送される。

【図面の簡単な説明】

【図１】通信搬送波ネットワークの階層を示すブロック
図である。

【図２】この発明による実効的な単一の高帯域幅のチャ
ネルを実施するための搬送波ネットワークを示す高レベ
ルのブロック図である。

【図３】この発明による図２の付加的な詳細をさらに示
すブロック図である。

【図４】Ｔ１チャネルに対するビット・フレームを表示
する図である。

【図５】この発明による実効的な単一の高帯域幅のチャ
ネルを実施するための分解を示すブロック図である。

【図６】図５の単一の高帯域幅のチャネルを実施するた
めの分解制御論理によって実効される動作を示す図であ
る。

【図７】この発明による単一の高帯域幅のチャネルを実
施するための再組み立てを示すブロック図である。

【図８】図７の単一の高帯域幅のチャネルを実施するた
めの再組み立て制御論理によって実行される動作を示す
図である。

【符号の説明】

１０ 分解要素／ステップ ２０ 再組み立て要素／ステップ ２５ チャネル ３０ 遅延 １１０ クロック発生器 １２０ アラインメント・パターン発生器 １３０ アラインメント・モニタ・パターン発生器 １４０ 分解制御論理 １５０ チャネル・マルチプレクサ １６０ 回線信号エンコーダ １７０ 回線ドライバ ２１０ ＦＩＦＯメモリ ２２０ アラインメント及びアラインメント・モニタ・
パターン検出器 ２３０ 結合器 ２４０ 再組み立て制御論理 ２５０ クロック回復及びデータ・デコーダ ２６０ 受信機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレクサンダー・ジン・ラ アメリカ合衆国ノースカロライナ州ラーレ イ、サンドリンガムドライブ 6900 (72)発明者 ジェフリー・ウォリン・リーディ アメリカ合衆国ノースカロライナ州ダラ ム、ゴラムプレイス ２ (72)発明者 スパイロス・ジェイ・テレグロウ アメリカ合衆国ノースカロライナ州ラーレ イ、ディグビィーコート 2208

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の低帯域幅の通信チャネルを高帯域
   幅の通信チャネルに変換するための装置であって、 上記低帯域幅の通信チャネルの間の相対伝送時間遅延を
   決定するための手段と、 上記決定するための手段に応答する、複数の時間遅延が
   均等化された低帯域幅の通信チャネルを形成するために
   上記複数の低帯域幅の通信チャネルにおける伝送時間遅
   延を均等化するための手段とを有し、 上記時間遅延が均等化された低帯域幅の通信チャネルは
   単一の高帯域幅の通信チャネルを形成する上記装置。
2. 【請求項２】 上記決定するための手段は、 上記低帯域幅の通信チャネルのそれぞれにアラインメン
   ト信号を伝送するための手段と、 上記低帯域幅の通信チャネルのそれぞれから上記アライ
   ンメント信号を受信するための手段と、 上記受信するための手段に応答する、上記低帯域幅の通
   信チャネルのそれぞれにおいて上記受信されたアライン
   メント信号の間の時間差を測定するための手段とを有す
   る請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 上記決定するための手段は、上記複数の
   低帯域幅の通信チャネルの間の最長伝送時間遅延を決定
   し、上記複数の低帯域幅の通信チャネルのそれぞれと上
   記最長伝送時間遅延との間の時間遅延差を計算するため
   の手段を有し、 上記均等化するための手段は、関連する低帯域幅の通信
   チャネルについて計算された時間遅延差に対応する時間
   遅延をそれぞれの低帯域幅の通信チャネルに加えるため
   の手段を有する請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 複数の低帯域幅の通信チャネルのそれぞ
   れから受信される複数の低帯域幅のデータ・ストリーム
   から高帯域幅の通信データ・ストリームを組み立てるた
   めの装置であって、 関連する複数の低帯域幅の通信チャネルの間の時間遅延
   を均等化することによって上記複数の低帯域幅のデータ
   ・ストリームの間の伝送時間遅延を均等化するための手
   段と、 上記伝送時間遅延を均等化するための手段に応答する、
   複数の時間遅延が均等化されたデータ・ストリームを単
   一の高帯域幅の通信データ・ストリームに結合するため
   の手段とを有する上記装置。
5. 【請求項５】 対応する複数の低帯域幅の通信チャネル
   での伝送のために高帯域幅の通信データ・ストリームを
   複数の低帯域幅の通信データ・ストリームに分解するた
   めの装置であって、 上記高帯域幅の通信データ・ストリームを複数の低帯域
   幅のデータ・ストリームに分解するための手段と、 上記複数の低帯域幅のデータ・ストリームのそれぞれに
   アラインメント信号を同時に挿入するための手段と、 上記同時に挿入されるアラインメント信号を含む上記複
   数の低帯域幅のデータ・ストリームのそれぞれを上記複
   数の低帯域幅の通信チャネルのそれぞれに同時に伝送す
   るための手段とを有する上記装置。
6. 【請求項６】 複数の低帯域幅の通信チャネルを高帯域
   幅の通信チャネルに変換するための方法であって、 上記低帯域幅の通信チャネルの間の相対伝送時間遅延を
   決定するステップと、 複数の時間遅延が均等化された低帯域幅の通信チャネル
   を形成するために上記低帯域幅の通信チャネルの間の相
   対時間遅延に基づいて上記複数の低帯域幅の通信チャネ
   ルにおける伝送時間遅延を均等化するステップとを有
   し、 上記時間遅延が均等化された低帯域幅の通信チャネルは
   単一の高帯域幅の通信チャネルを形成する上記方法。
7. 【請求項７】 上記決定するステップは、 上記低帯域幅の通信チャネルのそれぞれにアラインメン
   ト信号を伝送するステップと、 上記低帯域幅の通信チャネルのそれぞれから上記アライ
   ンメント信号を受信するステップと、 上記低帯域幅の通信チャネルのそれぞれにおいて上記受
   信されたアラインメント信号の間の時間差を測定し、そ
   れによって上記低帯域幅の通信チャネルの間の相対伝送
   時間遅延を決定するステップとを有する請求項６記載の
   方法。
8. 【請求項８】 上記決定するステップは、上記複数の低
   帯域幅の通信チャネルの間の最長伝送時間遅延を決定
   し、上記複数の低帯域幅の通信チャネルのそれぞれと上
   記最長伝送時間遅延との間の時間遅延差を計算するステ
   ップを有し、 上記均等化するステップは、関連する低帯域幅の通信チ
   ャネルについて計算された時間遅延差に対応する時間遅
   延をそれぞれの低帯域幅の通信チャネルに加えるステッ
   プを有する請求項６記載の方法。
9. 【請求項９】 複数の低帯域幅の通信チャネルのそれぞ
   れから受信される複数の低帯域幅のデータ・ストリーム
   から高帯域幅の通信データ・ストリームを組み立てるた
   めの方法であって、 関連する複数の低帯域幅の通信チャネルの間の時間遅延
   を均等化することによって上記複数の低帯域幅のデータ
   ・ストリームの間の伝送時間遅延を均等化するステップ
   と、 上記複数の時間遅延が均等化されたデータ・ストリーム
   を単一の高帯域幅の通信データ・ストリームに結合する
   ステップとを有する上記方法。
10. 【請求項１０】 対応する複数の低帯域幅の通信チャネ
    ルでの伝送のために高帯域幅の通信データ・ストリーム
    を複数の低帯域幅の通信データ・ストリームに分解する
    ための方法であって、 上記高帯域幅の通信データ・ストリームを複数の低帯域
    幅のデータ・ストリームに分解するステップと、 上記複数の同期した低帯域幅のデータ・ストリームのそ
    れぞれにアラインメント信号を同時に挿入するステップ
    と、 上記同時に挿入されるアラインメント信号を含む上記複
    数の同期した低帯域幅のデータ・ストリームのそれぞれ
    を上記複数の低帯域幅の通信チャネルのそれぞれに同時
    に伝送するステップとを有する上記方法。