JP2004221952A - 伝送方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、クロック偏差により正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる伝送方法及びその装置を提供することを目的とする。
【解決手段】非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網の伝送装置間で伝送したのち非同期網に送信する伝送方法において、非同期網から受信した信号のクロック周波数を同期網の基準クロックのタイミングで計測したクロック情報を同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングして伝送し、同期網で伝送された信号のオーバーヘッドからクロック情報を抽出し、抽出したクロック情報に基づいて非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節する。
【選択図】 図９
【解決手段】非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網の伝送装置間で伝送したのち非同期網に送信する伝送方法において、非同期網から受信した信号のクロック周波数を同期網の基準クロックのタイミングで計測したクロック情報を同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングして伝送し、同期網で伝送された信号のオーバーヘッドからクロック情報を抽出し、抽出したクロック情報に基づいて非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節する。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送方法及びその装置に関し、特に、非同期網から受信した信号を同期網の伝送装置間で伝送したのち非同期網に送信する伝送方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、イーサネット（登録商標）フレームやＩＰパケット等の非同期パケットを信頼性の高いＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）網を利用して長距離間の伝送を高品質に行う方法が広まりつつある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
よく知られた技術では、ＥＯＳ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｏｖｅｒ ＳＯＮＥＴ）／ＰＯＳ（Ｐａｃｋｅｔ Ｏｖｅｒ ＳＯＮＥＴ）機能を持つ伝送装置において、ＬＡＮ等の非同期網から受信した非同期パケットをＲＦＣ１６６２（ＰＰＰ ｉｎ ＨＤＬＣ ｌｉｋｅ ｆｒａｍｉｎｇ）などの規格を用いてカプセル化を行い、ＳＯＮＥＴのフレームにマッピングしＳＯＮＥＴに乗せることでパケットの長距離伝送を行い、ＥＯＳ／ＰＯＳ機能を持つ伝送装置でカプセル化非同期パケットを非同期パケットに変換してＬＡＮ等の非同期網に送信する。
【０００４】
元来、イーサネット（登録商標）が非同期網であるために、非同期パケットを受信してＳＯＮＥＴに送信する非同期パケット受信部のクロックと、ＳＯＮＥＴを受信して非同期網に送信する非同期パケット送信部のクロックの周波数にはＩＥＥＥ８０２．３で規定された規格にて±５０ｐｐｍ〜±１００ｐｐｍのクロックの誤差が許容されている。そのため、非同期パケット受信部における受信データのクロック周波数が非同期パケット送信部のクロック周波数より速い場合、送信が間に合わずにデータが欠落する場合がある。
【０００５】
図１は、従来のＥＯＳ／ＰＯＳ機能を有する伝送装置による伝送方法を示しており、信号の流れは片方向のみ示している。同図中、非同期通信機器１１はＳＯＮＥＴ網に向け非同期パケットを送信する。伝送装置１２は非同期パケットを受信してカプセル化しＳＯＮＥＴ網に送り出す。伝送装置１３はＳＯＮＥＴ網から伝送されてきたカプセル化非同期パケットを再び非同期パケットに変換して非同期網に送り出す。非同期通信機器１４はＳＯＮＥＴ網から伝送装置１３を通して非同期パケットを受信する。
【０００６】
非同期通信機器１１は固定の周波数ｆ１を出力する発振器を使用しており、その周波数で送信されるデータは全て伝送装置１２によってＳＯＮＥＴ網に送信される。ＳＯＮＥＴ網では十分な帯域が確保されているものとすれば、伝送装置１３に到達するイーサネット（登録商標）データのデータレートは非同期通信機器１１によって作り出された周波数を反映したものである。
【０００７】
伝送装置１３においては固定の周波数ｆ２を出力する発振器を使用しており、ｆ１＞ｆ２の場合、非同期通信機器１１から受信するデータレートに対して伝送装置１３での送信データレートが追いつかなくなり、伝送装置１３内で正常な非同期パケットの廃棄を行っていた。
【０００８】
非同期網のデータ送受信のみに閉じて言えば、ＩＥＥＥ８０２．３に記述の有るフローコントロールで対応することも可能であるが、長距離のＳＯＮＥＴ網を伝送する場合には、必ずしもその制御は有効ではなく、上記の非同期パケット廃棄状態は十分にありうる。
【０００９】
図２は、データの欠落があった場合の救済方法を説明するための図である。同図中、非同期通信機器２１はＳＯＮＥＴ網に向けた非同期パケットを送信する。伝送装置２２は非同期パケットを受信してカプセル化しＳＯＮＥＴ網に送り出す。伝送装置２３はＳＯＮＥＴ網から伝送されてきたカプセル化非同期パケットを再び非同期パケットに変換して非同期網に送り出すもので、実際に非同期パケットを廃棄する装置である。非同期通信機器２４はＳＯＮＥＴ網から非同期パケットを受信する。
【００１０】
図２において、丸付き数字１から丸付き数字４まではデータ廃棄が生じたときのシーケンスを示している。丸付き数字１で送信された非同期パケットが伝送装置２３において廃棄される。このとき、通常、送信元の上位レイヤで帰ってくるはずの応答信号が規定時間内に到達しないことによって丸付き数字２の応答タイムアウトが発生し、送信元はデータが廃棄されたことを認識する。
【００１１】
次に送信元は丸付き数字３によってデータの再送を行うことで、廃棄されたデータを補う。このデータが経路上で廃棄されずに受信先に到達すると丸付き数字４の応答が送信元に返され、このシーケンスをもってデータの欠落を救済している。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−２７４８２４号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法ではデータ廃棄が発生した場合、同じデータを二度送信しなければならないことに加え、送信先にデータが届かなかったことを確認するために送信元は応答タイムアウトを待たなければならず、特に長距離を伝送する場合の伝送効率に大きな影響を与えてしまう。さらに、上位アプリケーションの種類によってはデータの欠落が現実的には許容できず、転送データの全てが完全に到達しなかった場合には全ての手順を再度実行しなければならないといった問題が生じている。
【００１４】
また、非同期パケット送信部のクロック周波数をコントロールする場合、ＳＯＮＥＴ伝送網での突発的なエラーによって送信クロックが意図しない状態に制御される。また、非同期パケット送信部でのクロック周波数のコントロールにおいて、送信クロックを急激に変動させると非同期通信機器でクロック追従が出来ないなどの問題が生じる。
【００１５】
さらに、送信クロックの変動を緩やかに制御することによって、非同期パケット送信部のクロック周波数が非同期パケット受信部のクロック周波数と同期している定常状態においても非同期パケット送信部のバッファに一定量のデータがたまったままになり、データの滞留時間が大きくなるという問題が生じる。
【００１６】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、クロック偏差により正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる伝送方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、非同期網から受信した信号のクロック周波数を同期網の基準クロックのタイミングで計測したクロック情報を前記同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングして伝送し、同期網で伝送された信号のオーバーヘッドから前記クロック情報を抽出し、抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節することにより、
非同期網に送信する信号のクロック周波数が非同期網から受信した信号のクロック周波数と同一もしくはそれ以上となり、正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測してクロック情報を得る受信クロック計測手段と、前記クロック情報を同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングするマッピング手段を有し、
また、請求項３に記載の発明は、受信した信号のオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出するクロック情報抽出手段と、抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節するクロック周波数調節手段を有することにより、請求項１に記載の発明を実現できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、クロック情報を同期網で伝送される複数のパスのオーバーヘッドにマッピングし、
また、請求項５に記載の発明は、受信した複数のパスのオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出し、前記複数のパスのオーバーヘッドから抽出された複数のクロック情報の多数決を行って１つのクロック情報を選択し前記クロック周波数調節手段に供給するクロック情報選択手段を有することにより、更に信頼性の高いクロック情報の伝達が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図３は、受信部のクロック情報をＳＯＮＥＴフレームにマッピングする原理を説明するためのブロック図であり、非同期パケット受信部のクロック偏差を取得する部分のみを示している。
【００２２】
同図中、クロック抽出部３０は、ＬＡＮから入力される非同期パケットから通常の方法でクロック・データ・リカバリ（ＣＤＲ）を行い、ＬＡＮのクロックを抽出する。ＬＡＮが例えばギガビットイーサネット（登録商標）の場合、ＧＭＩＩ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの標準インターフェースで提供されるクロックを用い、周波数１２５ＭＨｚ中心である。
【００２３】
クロック測定部３２は、ＬＡＮから抽出されたＬＡＮクロックのクロック偏差をＳＯＮＥＴの基準クロックである例えば８ｋＨｚを基に測定する。クロック測定部３２内のカウンタ３３はＳＯＮＥＴ基準クロック周期に供給されるＬＡＮクロックをカウントする。
【００２４】
減算器３４は、カウンタ３３のカウント値から標準カウント値としての基準値を減算する。例えばＳＯＮＥＴとＬＡＮに標準周波数からの偏差が無い場合、８ｋＨｚを１２５ＭＨｚでカウントすることになり、基準値は１５６２５であり、＋１００ｐｐｍの偏差がある場合は期待値１５６２６．５６２５がカウントされ、減算結果の期待値は１．５６２５である。減算器３４で基準値からの減算を行った結果は毎回整数値として±２以下の値として得られる。
【００２５】
シフトレジスタ３５は、例えば６４段のシフトレジスタを用意し、過去６４回の減算結果を保持する。加減算器３６は、加減算器３６出力と減算器３４を加算し、シフトレジスタ３５で遅延させた減算器３４出力を減算することによって、過去６４回の偏差合計を得る。例えばギガビットイーサネット（登録商標）の場合はそのままｐｐｍ単位の偏差値として結果が得られる。
【００２６】
ファーストイーサネット（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−ＴＸの偏差を計算する場合は、例えばＭＩＩ（Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の２５ＭＨｚのクロックを用いて基準値を３１２５に設定し、３２０段のシフトレジスタを用意すれば同様にしてｐｐｍ単位の偏差値が得られる。
【００２７】
ＰＯＨマッピング部３８は、上記のようにして計算されたＬＡＮのクロック偏差情報をクロック情報としてＳＯＮＥＴフレームのＰＯＨ（Ｐａｔｈ Ｏｖｅｒｈｅａｄ）領域にマッピングする。このようにして受信部でのクロック偏差情報をＳＯＮＥＴフレームにマッピングすることが可能となる。
【００２８】
図４は、ＳＯＮＥＴフレームにマッピングされた受信部のクロック情報を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図であり、非同期パケット送信部のクロックを調整する部分のみを示している。
【００２９】
同図中、クロック情報抽出部４０は、ＳＯＮＥＴフレームのＰＯＨ領域にマッピングされているクロック情報としてのＬＡＮのクロック偏差情報を抽出する。ＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器）４２は、制御電圧に従って周波数を変化させる。クロック測定部４４は、非同期パケット受信部で用いたクロック測定部３２と同一構成であり、非同期パケット送信部のＶＣＸＯ４２の出力するクロックの周波数をＳＯＮＥＴ基準クロックに基づいて測定する。即ち、ＳＯＮＥＴ基準クロック周期に供給されるＶＣＸＯ４２出力クロックをカウントして基準値からの減算を行い、加減算器出力と減算出力を加算し遅延させた減算出力を減算することによって、過去６４回の偏差合計を得る。なお、被測定周波数は、必要に応じて、例えば送信部８６内部にあるＧＭＩＩなどの標準インターフェースで提供されるクロックを用い、１２５ＭＨｚ中心としても良い。
【００３０】
比較制御部４６は、非同期パケット送信部で生成されているクロック（ＶＣＸＯ４２の出力）の測定結果である偏差情報（送信端偏差）と、クロック情報抽出部４０より送られてきた非同期パケット受信部側のクロック偏差情報（受信端偏差）を比較し、非同期パケット送信部で生成されているクロックが遅い場合は、このクロックを速くするよう送信クロックを調節するための制御電圧を生成してＶＣＸＯ４２に供給する。また、ＶＣＸＯ４２の出力するクロックは端子４８から非同期パケット送信部の送信回路部に供給される。
【００３１】
このようにしてＳＯＮＥＴ同期網として周波数同期が保証されているＳＯＮＥＴ基準周波数を基に非同期パケット受信部のクロック周波数と非同期パケット送信部のクロック周波数とを一致させることができる。
【００３２】
ところで、上記クロック情報抽出部４０で抽出したクロック偏差情報がＩＥＥＥ８０２．３の規格外の情報を指示するような場合、比較制御部４６では無効データとし、送信クロックを調節する制御電圧は前回の電圧を保持する機能を比較制御部４６に持たせる。
【００３３】
更に、比較制御部４６に、あらかじめ上限値と下限値を設定しておき、送信端偏差から受信端偏差を減算した結果が前記上限値を超える場合は出力を上限値とし、前記下限値を下回る場合には出力を下限値とするリミッタ機能を持たせても良い。この機能は、単純な比較回路で実現される。
【００３４】
このようにして、送信クロックがＩＥＥＥ８０２．３の規格外になることを防ぎ、ＳＯＮＥＴ網から非同期パケットを受信する非同期通信機器の正常運用を妨げないように非同期パケット送信部のクロックを保つことが可能となる。
【００３５】
更に、上記クロック情報抽出部４０で抽出したクロック偏差情報を比較制御部４６内で複数回分保持し、前後の偏差情報と比較し、急激な変化がある場合その情報は廃棄する機能を比較制御部４６に持たせる。比較制御部４６は、保持している偏差情報の時間的に中間位置のデータを用いてＶＣＸＯ４２に与える制御電圧を生成する。
【００３６】
これによって送信クロックの急激な変化を回避する。上記機能はデジタル信号処理によって実現しても良いが、一般的には高周波阻止フィルタによって制御電圧をアナログで平滑化しても良い。図５には、比較制御部４６における抽出したクロック偏差情報（受信端偏差）とＶＣＸＯ４２の出力クロックの測定結果である偏差情報（送信端偏差）との差分である比較演算結果を破線で示し、平滑化した制御電圧を実線で示している。
【００３７】
こうすることでＳＯＮＥＴ網から非同期パケットを受信する非同期通信機器の正常運用を妨げないように非同期パケット送信部のクロック変動をゆるやかに保つことが可能となる。
【００３８】
図６は、蓄積データ量を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図である。同図中、バッファ５０は非同期パケット送信部に設けられた送信バッファであり、送信するべきデータを保持し、送信可能なデータを非同期パケット送信部に渡すためのものである。
【００３９】
バッファ管理部５２は、バッファ５０へのデータの書き込みと読み出しを制御する部分であり、バッファ５０の使用率を監視し、バッファ５０に蓄積されているデータの量に応じて非同期パケット送信部のクロックを発生するＶＣＸＯ５４への制御電圧ＶＦを制御する。
【００４０】
制御電圧ＶＦは、ＶＣＸＯ５４が例えばＶＦ＝１．６５Ｖで１００ｐｐｍ／Ｖの特性をもつ場合、例えば（１）式を用いて生成する。
【００４１】
ＶＦ＝１．６５＋（バッファ使用率）／１００ …（１）
バッファ使用率が１０％の時に制御電圧は１．７５Ｖとなり、１０ｐｐｍ早いクロックが生成され、バッファ５０の使用率を低下させる作用をする。このようにしてバッファ５０の使用率に応じた非同期パケットの送信周波数制御が可能になる。
【００４２】
図７は、ＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）を使用した受信部クロック情報の伝達原理を説明するためのブロック図である。同図中、ＶＣマッピング部６０は、非同期パケット受信部に設けられており、複数のＰＯＨマッピング部６２１〜６２ｎを有している。複数のＰＯＨマッピング部６２１〜６２ｎそれぞれは、図３に示すＰＯＨマッピング部３８と同一構成であり、クロック測定部３２から供給されるＬＡＮのクロック偏差情報をＶＣの各パスのＰＯＨ領域にマッピングする。
【００４３】
ＶＣパス終端部６４は、非同期パケット受信部に設けられており、複数のクロック情報抽出部６６１〜６６ｎを有している。クロック情報抽出部６６１〜６６ｎそれぞれは図４に示すクロック情報抽出部４０と同一構成であり、ＶＣの各パスのＰＯＨ領域にマッピングされている受信部クロック偏差情報を抽出してクロック情報選択部６８に供給する。
【００４４】
クロック情報選択部６８は、クロック情報抽出部６６１〜６６ｎそれぞれから供給される複数のクロック偏差情報から突発値と異常値を除去し、残りのクロック偏差情報の多数決によって最も正しいクロック偏差情報を選択する。
【００４５】
突発値と異常値の検出方法は、例えば５段の監視を行う場合、各パスのｎ回目の偏差情報の選択を行うために、ｎ回目の偏差情報についてｎ＋２回目、ｎ＋１回目、ｎ−１回目、ｎ−２回目それぞれとの差分を求める。この差分のについて最大値検出を行ってｎ−１回目との差分が最大である場合はｎ回目のデータを破棄し、ｎ−１回目のデータを使用する。この機能は減算器と最大値判定回路、一致比較回路で構成可能である。
【００４６】
この結果をＶＣの各パスにそれぞれについて収集したのち、多数決判定を行う。全パスに同一値のクロック偏差情報がマッピングされているはずなので、多数決判定は簡略化し、ｎ／２本以上のパスの一致検出を全てのパスを含むだけ行い、一致した情報が一つでもあればその情報を多数決結果として採用するように構成する。
【００４７】
図８に多数決判定の一実施例を示す。図８（Ａ）には８本のパスから取得した偏差値（クロック偏差情報）を表示しており、パス＃３にエラーが発生して異なる偏差値となっている。この例では最低５本のパスで値が一致していれば多数決論理が成り立つ。そのため、例えば多数決回路を３段用意し、図８（Ｂ）に示すパス＃１〜＃５のグループ（代表はパス＃１）、図８（Ｃ）に示すパス＃１、＃２、＃６〜＃８のグループ（代表はパス＃１）、図８（Ｄ）に示す＃４〜＃８のグループ（代表はパス＃４）で一致検出を行う。なお、各多数決回路は一致検出時にのみ正論理を出力するものとする。
【００４８】
その結果、図８（Ｃ）と図８（Ｄ）で一致検出結果が正論理となるので、この例では図８（Ｃ）と図８（Ｄ）から同じ偏差値が得られ、一致検出結果と代表の偏差値の論理和を取った値が取得される。図８（Ｂ）では一致検出結果が負論理となるので、その代表の偏差値は一致検出結果との論理和演算で無効となる。複数グループで一致検出がでた場合はどちらのグループから偏差値を取得しても同じ値が得られるので問題ない。
【００４９】
なお、図８に示すパスの番号＃１〜＃８は、ＶＣにおけるフレーム組立の順序を示しており、このようにしてＳＯＮＥＴにおける突発的なエラーで一部のパスにマッピングされたクロック偏差情報が誤っても、他のパスから得られるクロック偏差情報を基に正しいクロック偏差情報を選択することが可能となり、より信頼性の高いクロック偏差情報の伝達が可能となる。
【００５０】
図９は、本発明の伝送方法を適用した伝送システムの一実施例のブロック図を示す。同図中、図３、図４、図６と同一部分には同一符号を付す。図９において、伝送装置７０，８０それぞれはＥＯＳもしくはＰＯＳ機能を有している。伝送装置７０はＬＡＮから非同期パケットを受信しカプセル化してＳＯＮＥＴ網に送り出し、伝送装置８０はＳＯＮＥＴ網から伝送されてきたカプセル化非同期パケットを再び非同期パケットに変換してＬＡＮに送り出す。伝送装置７０，８０間は、ＳＴＳ−ｎ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ Ｌｅｖｅｌ−ｎ）でパスが接続されている。
【００５１】
伝送装置７０がＬＡＮから受信する信号のクロックはＧＭＩＩのクロックに変換して例えば１２５ＭＨｚ＋５０ｐｐｍとし、伝送装置８０の送信クロックはサービス開始時に１２５ＭＨｚ−５０ｐｐｍとする。また、ＳＯＮＥＴの基準クロック偏差は相対的に送受信間で打ち消されるため、ここでは偏差無しとする。例えば、この条件のもとでは、６４バイト長の非同期パケットが回線使用率１００％で入力された場合、従来では毎秒１５０フレームの廃棄が発生する。
【００５２】
ＬＡＮから１２５ＭＨｚ＋５０ｐｐｍのＧＭＩＩクロックで送信されたデータは伝送装置７０にて受信される。伝送装置７０のクロック抽出部３０では受信した非同期パケットからＬＡＮのクロックを抽出し、クロック測定部３２はＬＡＮから抽出されたＬＡＮクロックのクロック偏差をＳＯＮＥＴの基準クロックである例えば８ｋＨｚを基に測定する。
【００５３】
このとき、クロック測定部３２では１回の測定毎に、１２５Ｍ×（１＋５０ｐｐｍ）／８ｋ−１５６２５＝０．７８１２５を期待値としてカウントを行い、実際にクロック測定部３２内の減算器３４から得られる値は、例えば初回は偏差０、２回目には偏差１、３回目には偏差１、４回目には偏差１、５回目には偏差０という具合になり、ＳＯＮＥＴ基準クロックの６４回のクロックカウント後に、クロック測定部３２内の加減算器３６からは＋５０という合計値として偏差値が得られる。
【００５４】
そして、計算された偏差値＋５０をＰＯＨマッピング部６０にてＶＣで使用されるｎ個のＳＴＳのＰＯＨにマッピングする。マッピングの方法としては、例えば図１０に示すＰＯＨのＺ３バイトを用い、Ｚ３バイトの上位１ｂｉｔを符号とし、残りの７ｂｉｔを数値として、−１２７ｐｐｍ〜＋１２７ｐｐｍの値を伝送することができる。これは規格内±１００ｐｐｍの値を伝送するに十分である。
【００５５】
伝送装置８０においては、ＶＣパス終端部６４内のクロック情報抽出部６６１〜６６ｎで各ＳＴＳのＰＯＨからクロック偏差情報を抽出し、クロック情報選択部６８で複数のクロック偏差情報から突発値と異常値を除去し、残りのクロック偏差情報の多数決によって最も正しいクロック偏差情報を選択して受信端偏差として比較制御部４６に供給する。
【００５６】
また、伝送装置８０では、ＶＣＸＯ４２の出力する送信用クロックのクロック偏差情報をクロック測定部４４において測定し、比較制御部４６に送信端偏差として供給する。
【００５７】
前記の例では、ＰＯＨから抽出されたクロック偏差情報は＋５０ｐｐｍであり、伝送装置８０の送信用クロックのクロック偏差情報は初期状態で−５０ｐｐｍであるため、比較制御部４６は送信用クロックを＋１００ｐｐｍだけ上昇させるような第１補正値を生成して加算器１２に供給する。
【００５８】
また、バッファ５０にはＶＣパス終端部６４から送信するべきデータ（非同期パケット）が供給されて格納されており、バッファ管理部５２はバッファ５０のバッファ使用率に応じて（１）式で表される値の第２補正値を生成し、加算機８２に供給する。
【００５９】
前記の例では、初期状態においてＬＡＮ送信速度よりＬＡＮ受信速度のほうが速く、クロックの調節が行われるまでに伝送装置８０の送信部のバッファ５０にデータが蓄積されているため、このバッファ５０内データを吐き出すためのクロック調整機能が作用する。また、加算器８２の出力する総合補正値があらかじめ設定されている上下限規格から外れる場合は、規格制限部８４によって送信用クロックの周波数を上下限規格内に制限してＶＣＸＯ４２に与える。ＶＣＸＯ４２の出力する送信用クロックは送信部８６に供給され、送信部８６はバッファから読み出したデータ（非同期パケット）を上記送信用クロックに同期してＬＡＮに送出する。
【００６０】
この結果、ＬＡＮ受信データの速度にＬＡＮ送信データの速度が一致するか、あるいはＬＡＮ送信データの速度がバッファ使用率によって速くなるため、データ廃棄が発生しない条件に落ち着く。受信部クロック偏差情報と送信部ロック偏差情報が等しくなったときには、比較制御部４６からは変動無しの指示が出力され、定常状態ではＬＡＮ受信データの速度にＬＡＮ送信データの速度が一致する運用となる。
【００６１】
従って、本実施例の伝送方法ではクロック偏差により正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる。このため、ＥＯＳ／ＰＯＳ機能を持つ伝送装置においてデータ再送手続きが行われなくなり、伝送効率の向上に寄与するところが大きい。
【００６２】
なお、クロック抽出部３０，クロック測定部３２が請求項記載の受信クロック計測手段に対応し、ＰＯＨマッピング部３８，ＶＣマッピング部６０がマッピング手段に対応し、クロック情報抽出部４０，６６１〜６６ｎがクロック情報抽出手段に対応し、ＶＣＸＯ４２，クロック測定部４４，比較制御部４６がクロック周波数調節手段に対応し、クロック情報選択部６８がクロック情報選択手段に対応し、バッファ管理部８２がバッファ管理手段に対応する。
【００６３】
（付記１） 非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網の伝送装置間で伝送したのち非同期網に送信する伝送方法において、
前記非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測したクロック情報を前記同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングして伝送し、
前記同期網で伝送された信号のオーバーヘッドから前記クロック情報を抽出し、
抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節する
ことを特徴とする伝送方法。
【００６４】
（付記２） 非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網に送出する伝送装置において、
前記非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測してクロック情報を得る受信クロック計測手段と、
前記クロック情報を同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングするマッピング手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００６５】
（付記３） 非同期網から受信されてカプセル化されると共に前記非同期網のクロック情報がオーバーヘッドにマッピングされた信号を同期網から受信して非同期に送信する伝送装置において、
受信した信号のオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出するクロック情報抽出手段と、
抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節するクロック周波数調節手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００６６】
（付記４） 付記２記載の伝送装置において、
前記マッピング手段は、前記クロック情報を同期網で伝送される複数のパスのオーバーヘッドにマッピングすることを特徴とする伝送装置。
【００６７】
（付記５） 付記３記載の伝送装置において、
前記クロック情報抽出手段は、受信した複数のパスのオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出し、
前記複数のパスのオーバーヘッドから抽出された複数のクロック情報の多数決を行って１つのクロック情報を選択し前記クロック周波数調節手段に供給するクロック情報選択手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００６８】
（付記６） 付記３または５記載の伝送装置において、
前記非同期網に送信する信号を格納するバッファに蓄積されているデータ量に応じて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節する第２補正値を生成するバッファ管理手段を有し、
前記クロック周波数調節手段は、抽出した前記クロック情報に基づく第１補正値と前記第２補正値との和に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節することを特徴とする伝送装置。
【００６９】
（付記７） 付記５記載の伝送装置において、
前記クロック情報選択手段は、前記抽出されたクロック情報が突発値または異常値であるとき前回のクロック情報の値を採用して多数決を行うことを特徴とする伝送装置。
【００７０】
（付記８） 付記３または５または６または７記載の伝送装置において、
前記クロック周波数調節手段は、前記前記非同期網に送信する信号のクロック周波数が上下限規格から外れた場合に前記上下限規格で制限する制限手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００７１】
（付記９） 付記２乃至８のいずれか記載の伝送装置において、
前記非同期網は、ギガビットイーサネット（登録商標）であることを特徴とする伝送装置。
【００７２】
（付記１０） 付記２乃至８のいずれか記載の伝送装置において、
前記同期網は、ＳＯＮＥＴであることを特徴とする伝送装置。
【００７３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、非同期網に送信する信号のクロック周波数が非同期網から受信した信号のクロック周波数と同一もしくはそれ以上となり、正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる。
【００７４】
また、請求項２及び請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明を実現できる。
【００７５】
また、請求項４及び請求項５に記載の発明によれば、更に信頼性の高いクロック情報の伝達が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＥＯＳ／ＰＯＳ機能を有する伝送装置による伝送方法を示す図である。
【図２】データの欠落があった場合の救済方法を説明するための図である。
【図３】受信部のクロック情報をＳＯＮＥＴフレームにマッピングする原理を説明するためのブロック図である。
【図４】ＳＯＮＥＴフレームにマッピングされた受信部のクロック情報を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図である。
【図５】比較演算結果と平滑化した制御電圧を示す図である。
【図６】蓄積データ量を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図である。
【図７】ＶＣを用いた受信部クロック情報の伝達原理を説明するためのブロック図である。
【図８】多数決判定の一実施例を示す図である。
【図９】本発明の伝送方法を適用した伝送システムの一実施例のブロック図である。
【図１０】受信クロック偏差情報のマッピングを説明するための図である。
【符号の説明】
３０ クロック抽出部
３２ クロック測定部
３３ カウンタ
３４ 減算器
３５ シフトレジスタ
３６ 加減算器
３８ ＰＯＨマッピング部
４０ クロック情報抽出部
４２，５４ ＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器）
４４ クロック測定部
４６ 比較制御部
４８ 端子
５０ バッファ
５２ バッファ管理部
６０ ＶＣマッピング部
６２１〜６２ｎ ＰＯＨマッピング部
６４ ＶＣパス終端部
６６１〜６６ｎ クロック情報抽出部
６８ クロック情報選択部
７０，８０ 伝送装置
８２ 加算器
８４ 規格制限部
８６ 送信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送方法及びその装置に関し、特に、非同期網から受信した信号を同期網の伝送装置間で伝送したのち非同期網に送信する伝送方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、イーサネット（登録商標）フレームやＩＰパケット等の非同期パケットを信頼性の高いＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）網を利用して長距離間の伝送を高品質に行う方法が広まりつつある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
よく知られた技術では、ＥＯＳ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｏｖｅｒ ＳＯＮＥＴ）／ＰＯＳ（Ｐａｃｋｅｔ Ｏｖｅｒ ＳＯＮＥＴ）機能を持つ伝送装置において、ＬＡＮ等の非同期網から受信した非同期パケットをＲＦＣ１６６２（ＰＰＰ ｉｎ ＨＤＬＣ ｌｉｋｅ ｆｒａｍｉｎｇ）などの規格を用いてカプセル化を行い、ＳＯＮＥＴのフレームにマッピングしＳＯＮＥＴに乗せることでパケットの長距離伝送を行い、ＥＯＳ／ＰＯＳ機能を持つ伝送装置でカプセル化非同期パケットを非同期パケットに変換してＬＡＮ等の非同期網に送信する。
【０００４】
元来、イーサネット（登録商標）が非同期網であるために、非同期パケットを受信してＳＯＮＥＴに送信する非同期パケット受信部のクロックと、ＳＯＮＥＴを受信して非同期網に送信する非同期パケット送信部のクロックの周波数にはＩＥＥＥ８０２．３で規定された規格にて±５０ｐｐｍ〜±１００ｐｐｍのクロックの誤差が許容されている。そのため、非同期パケット受信部における受信データのクロック周波数が非同期パケット送信部のクロック周波数より速い場合、送信が間に合わずにデータが欠落する場合がある。
【０００５】
図１は、従来のＥＯＳ／ＰＯＳ機能を有する伝送装置による伝送方法を示しており、信号の流れは片方向のみ示している。同図中、非同期通信機器１１はＳＯＮＥＴ網に向け非同期パケットを送信する。伝送装置１２は非同期パケットを受信してカプセル化しＳＯＮＥＴ網に送り出す。伝送装置１３はＳＯＮＥＴ網から伝送されてきたカプセル化非同期パケットを再び非同期パケットに変換して非同期網に送り出す。非同期通信機器１４はＳＯＮＥＴ網から伝送装置１３を通して非同期パケットを受信する。
【０００６】
非同期通信機器１１は固定の周波数ｆ１を出力する発振器を使用しており、その周波数で送信されるデータは全て伝送装置１２によってＳＯＮＥＴ網に送信される。ＳＯＮＥＴ網では十分な帯域が確保されているものとすれば、伝送装置１３に到達するイーサネット（登録商標）データのデータレートは非同期通信機器１１によって作り出された周波数を反映したものである。
【０００７】
伝送装置１３においては固定の周波数ｆ２を出力する発振器を使用しており、ｆ１＞ｆ２の場合、非同期通信機器１１から受信するデータレートに対して伝送装置１３での送信データレートが追いつかなくなり、伝送装置１３内で正常な非同期パケットの廃棄を行っていた。
【０００８】
非同期網のデータ送受信のみに閉じて言えば、ＩＥＥＥ８０２．３に記述の有るフローコントロールで対応することも可能であるが、長距離のＳＯＮＥＴ網を伝送する場合には、必ずしもその制御は有効ではなく、上記の非同期パケット廃棄状態は十分にありうる。
【０００９】
図２は、データの欠落があった場合の救済方法を説明するための図である。同図中、非同期通信機器２１はＳＯＮＥＴ網に向けた非同期パケットを送信する。伝送装置２２は非同期パケットを受信してカプセル化しＳＯＮＥＴ網に送り出す。伝送装置２３はＳＯＮＥＴ網から伝送されてきたカプセル化非同期パケットを再び非同期パケットに変換して非同期網に送り出すもので、実際に非同期パケットを廃棄する装置である。非同期通信機器２４はＳＯＮＥＴ網から非同期パケットを受信する。
【００１０】
図２において、丸付き数字１から丸付き数字４まではデータ廃棄が生じたときのシーケンスを示している。丸付き数字１で送信された非同期パケットが伝送装置２３において廃棄される。このとき、通常、送信元の上位レイヤで帰ってくるはずの応答信号が規定時間内に到達しないことによって丸付き数字２の応答タイムアウトが発生し、送信元はデータが廃棄されたことを認識する。
【００１１】
次に送信元は丸付き数字３によってデータの再送を行うことで、廃棄されたデータを補う。このデータが経路上で廃棄されずに受信先に到達すると丸付き数字４の応答が送信元に返され、このシーケンスをもってデータの欠落を救済している。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−２７４８２４号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法ではデータ廃棄が発生した場合、同じデータを二度送信しなければならないことに加え、送信先にデータが届かなかったことを確認するために送信元は応答タイムアウトを待たなければならず、特に長距離を伝送する場合の伝送効率に大きな影響を与えてしまう。さらに、上位アプリケーションの種類によってはデータの欠落が現実的には許容できず、転送データの全てが完全に到達しなかった場合には全ての手順を再度実行しなければならないといった問題が生じている。
【００１４】
また、非同期パケット送信部のクロック周波数をコントロールする場合、ＳＯＮＥＴ伝送網での突発的なエラーによって送信クロックが意図しない状態に制御される。また、非同期パケット送信部でのクロック周波数のコントロールにおいて、送信クロックを急激に変動させると非同期通信機器でクロック追従が出来ないなどの問題が生じる。
【００１５】
さらに、送信クロックの変動を緩やかに制御することによって、非同期パケット送信部のクロック周波数が非同期パケット受信部のクロック周波数と同期している定常状態においても非同期パケット送信部のバッファに一定量のデータがたまったままになり、データの滞留時間が大きくなるという問題が生じる。
【００１６】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、クロック偏差により正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる伝送方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、非同期網から受信した信号のクロック周波数を同期網の基準クロックのタイミングで計測したクロック情報を前記同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングして伝送し、同期網で伝送された信号のオーバーヘッドから前記クロック情報を抽出し、抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節することにより、
非同期網に送信する信号のクロック周波数が非同期網から受信した信号のクロック周波数と同一もしくはそれ以上となり、正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測してクロック情報を得る受信クロック計測手段と、前記クロック情報を同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングするマッピング手段を有し、
また、請求項３に記載の発明は、受信した信号のオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出するクロック情報抽出手段と、抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節するクロック周波数調節手段を有することにより、請求項１に記載の発明を実現できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、クロック情報を同期網で伝送される複数のパスのオーバーヘッドにマッピングし、
また、請求項５に記載の発明は、受信した複数のパスのオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出し、前記複数のパスのオーバーヘッドから抽出された複数のクロック情報の多数決を行って１つのクロック情報を選択し前記クロック周波数調節手段に供給するクロック情報選択手段を有することにより、更に信頼性の高いクロック情報の伝達が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図３は、受信部のクロック情報をＳＯＮＥＴフレームにマッピングする原理を説明するためのブロック図であり、非同期パケット受信部のクロック偏差を取得する部分のみを示している。
【００２２】
同図中、クロック抽出部３０は、ＬＡＮから入力される非同期パケットから通常の方法でクロック・データ・リカバリ（ＣＤＲ）を行い、ＬＡＮのクロックを抽出する。ＬＡＮが例えばギガビットイーサネット（登録商標）の場合、ＧＭＩＩ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの標準インターフェースで提供されるクロックを用い、周波数１２５ＭＨｚ中心である。
【００２３】
クロック測定部３２は、ＬＡＮから抽出されたＬＡＮクロックのクロック偏差をＳＯＮＥＴの基準クロックである例えば８ｋＨｚを基に測定する。クロック測定部３２内のカウンタ３３はＳＯＮＥＴ基準クロック周期に供給されるＬＡＮクロックをカウントする。
【００２４】
減算器３４は、カウンタ３３のカウント値から標準カウント値としての基準値を減算する。例えばＳＯＮＥＴとＬＡＮに標準周波数からの偏差が無い場合、８ｋＨｚを１２５ＭＨｚでカウントすることになり、基準値は１５６２５であり、＋１００ｐｐｍの偏差がある場合は期待値１５６２６．５６２５がカウントされ、減算結果の期待値は１．５６２５である。減算器３４で基準値からの減算を行った結果は毎回整数値として±２以下の値として得られる。
【００２５】
シフトレジスタ３５は、例えば６４段のシフトレジスタを用意し、過去６４回の減算結果を保持する。加減算器３６は、加減算器３６出力と減算器３４を加算し、シフトレジスタ３５で遅延させた減算器３４出力を減算することによって、過去６４回の偏差合計を得る。例えばギガビットイーサネット（登録商標）の場合はそのままｐｐｍ単位の偏差値として結果が得られる。
【００２６】
ファーストイーサネット（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−ＴＸの偏差を計算する場合は、例えばＭＩＩ（Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の２５ＭＨｚのクロックを用いて基準値を３１２５に設定し、３２０段のシフトレジスタを用意すれば同様にしてｐｐｍ単位の偏差値が得られる。
【００２７】
ＰＯＨマッピング部３８は、上記のようにして計算されたＬＡＮのクロック偏差情報をクロック情報としてＳＯＮＥＴフレームのＰＯＨ（Ｐａｔｈ Ｏｖｅｒｈｅａｄ）領域にマッピングする。このようにして受信部でのクロック偏差情報をＳＯＮＥＴフレームにマッピングすることが可能となる。
【００２８】
図４は、ＳＯＮＥＴフレームにマッピングされた受信部のクロック情報を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図であり、非同期パケット送信部のクロックを調整する部分のみを示している。
【００２９】
同図中、クロック情報抽出部４０は、ＳＯＮＥＴフレームのＰＯＨ領域にマッピングされているクロック情報としてのＬＡＮのクロック偏差情報を抽出する。ＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器）４２は、制御電圧に従って周波数を変化させる。クロック測定部４４は、非同期パケット受信部で用いたクロック測定部３２と同一構成であり、非同期パケット送信部のＶＣＸＯ４２の出力するクロックの周波数をＳＯＮＥＴ基準クロックに基づいて測定する。即ち、ＳＯＮＥＴ基準クロック周期に供給されるＶＣＸＯ４２出力クロックをカウントして基準値からの減算を行い、加減算器出力と減算出力を加算し遅延させた減算出力を減算することによって、過去６４回の偏差合計を得る。なお、被測定周波数は、必要に応じて、例えば送信部８６内部にあるＧＭＩＩなどの標準インターフェースで提供されるクロックを用い、１２５ＭＨｚ中心としても良い。
【００３０】
比較制御部４６は、非同期パケット送信部で生成されているクロック（ＶＣＸＯ４２の出力）の測定結果である偏差情報（送信端偏差）と、クロック情報抽出部４０より送られてきた非同期パケット受信部側のクロック偏差情報（受信端偏差）を比較し、非同期パケット送信部で生成されているクロックが遅い場合は、このクロックを速くするよう送信クロックを調節するための制御電圧を生成してＶＣＸＯ４２に供給する。また、ＶＣＸＯ４２の出力するクロックは端子４８から非同期パケット送信部の送信回路部に供給される。
【００３１】
このようにしてＳＯＮＥＴ同期網として周波数同期が保証されているＳＯＮＥＴ基準周波数を基に非同期パケット受信部のクロック周波数と非同期パケット送信部のクロック周波数とを一致させることができる。
【００３２】
ところで、上記クロック情報抽出部４０で抽出したクロック偏差情報がＩＥＥＥ８０２．３の規格外の情報を指示するような場合、比較制御部４６では無効データとし、送信クロックを調節する制御電圧は前回の電圧を保持する機能を比較制御部４６に持たせる。
【００３３】
更に、比較制御部４６に、あらかじめ上限値と下限値を設定しておき、送信端偏差から受信端偏差を減算した結果が前記上限値を超える場合は出力を上限値とし、前記下限値を下回る場合には出力を下限値とするリミッタ機能を持たせても良い。この機能は、単純な比較回路で実現される。
【００３４】
このようにして、送信クロックがＩＥＥＥ８０２．３の規格外になることを防ぎ、ＳＯＮＥＴ網から非同期パケットを受信する非同期通信機器の正常運用を妨げないように非同期パケット送信部のクロックを保つことが可能となる。
【００３５】
更に、上記クロック情報抽出部４０で抽出したクロック偏差情報を比較制御部４６内で複数回分保持し、前後の偏差情報と比較し、急激な変化がある場合その情報は廃棄する機能を比較制御部４６に持たせる。比較制御部４６は、保持している偏差情報の時間的に中間位置のデータを用いてＶＣＸＯ４２に与える制御電圧を生成する。
【００３６】
これによって送信クロックの急激な変化を回避する。上記機能はデジタル信号処理によって実現しても良いが、一般的には高周波阻止フィルタによって制御電圧をアナログで平滑化しても良い。図５には、比較制御部４６における抽出したクロック偏差情報（受信端偏差）とＶＣＸＯ４２の出力クロックの測定結果である偏差情報（送信端偏差）との差分である比較演算結果を破線で示し、平滑化した制御電圧を実線で示している。
【００３７】
こうすることでＳＯＮＥＴ網から非同期パケットを受信する非同期通信機器の正常運用を妨げないように非同期パケット送信部のクロック変動をゆるやかに保つことが可能となる。
【００３８】
図６は、蓄積データ量を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図である。同図中、バッファ５０は非同期パケット送信部に設けられた送信バッファであり、送信するべきデータを保持し、送信可能なデータを非同期パケット送信部に渡すためのものである。
【００３９】
バッファ管理部５２は、バッファ５０へのデータの書き込みと読み出しを制御する部分であり、バッファ５０の使用率を監視し、バッファ５０に蓄積されているデータの量に応じて非同期パケット送信部のクロックを発生するＶＣＸＯ５４への制御電圧ＶＦを制御する。
【００４０】
制御電圧ＶＦは、ＶＣＸＯ５４が例えばＶＦ＝１．６５Ｖで１００ｐｐｍ／Ｖの特性をもつ場合、例えば（１）式を用いて生成する。
【００４１】
ＶＦ＝１．６５＋（バッファ使用率）／１００ …（１）
バッファ使用率が１０％の時に制御電圧は１．７５Ｖとなり、１０ｐｐｍ早いクロックが生成され、バッファ５０の使用率を低下させる作用をする。このようにしてバッファ５０の使用率に応じた非同期パケットの送信周波数制御が可能になる。
【００４２】
図７は、ＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）を使用した受信部クロック情報の伝達原理を説明するためのブロック図である。同図中、ＶＣマッピング部６０は、非同期パケット受信部に設けられており、複数のＰＯＨマッピング部６２１〜６２ｎを有している。複数のＰＯＨマッピング部６２１〜６２ｎそれぞれは、図３に示すＰＯＨマッピング部３８と同一構成であり、クロック測定部３２から供給されるＬＡＮのクロック偏差情報をＶＣの各パスのＰＯＨ領域にマッピングする。
【００４３】
ＶＣパス終端部６４は、非同期パケット受信部に設けられており、複数のクロック情報抽出部６６１〜６６ｎを有している。クロック情報抽出部６６１〜６６ｎそれぞれは図４に示すクロック情報抽出部４０と同一構成であり、ＶＣの各パスのＰＯＨ領域にマッピングされている受信部クロック偏差情報を抽出してクロック情報選択部６８に供給する。
【００４４】
クロック情報選択部６８は、クロック情報抽出部６６１〜６６ｎそれぞれから供給される複数のクロック偏差情報から突発値と異常値を除去し、残りのクロック偏差情報の多数決によって最も正しいクロック偏差情報を選択する。
【００４５】
突発値と異常値の検出方法は、例えば５段の監視を行う場合、各パスのｎ回目の偏差情報の選択を行うために、ｎ回目の偏差情報についてｎ＋２回目、ｎ＋１回目、ｎ−１回目、ｎ−２回目それぞれとの差分を求める。この差分のについて最大値検出を行ってｎ−１回目との差分が最大である場合はｎ回目のデータを破棄し、ｎ−１回目のデータを使用する。この機能は減算器と最大値判定回路、一致比較回路で構成可能である。
【００４６】
この結果をＶＣの各パスにそれぞれについて収集したのち、多数決判定を行う。全パスに同一値のクロック偏差情報がマッピングされているはずなので、多数決判定は簡略化し、ｎ／２本以上のパスの一致検出を全てのパスを含むだけ行い、一致した情報が一つでもあればその情報を多数決結果として採用するように構成する。
【００４７】
図８に多数決判定の一実施例を示す。図８（Ａ）には８本のパスから取得した偏差値（クロック偏差情報）を表示しており、パス＃３にエラーが発生して異なる偏差値となっている。この例では最低５本のパスで値が一致していれば多数決論理が成り立つ。そのため、例えば多数決回路を３段用意し、図８（Ｂ）に示すパス＃１〜＃５のグループ（代表はパス＃１）、図８（Ｃ）に示すパス＃１、＃２、＃６〜＃８のグループ（代表はパス＃１）、図８（Ｄ）に示す＃４〜＃８のグループ（代表はパス＃４）で一致検出を行う。なお、各多数決回路は一致検出時にのみ正論理を出力するものとする。
【００４８】
その結果、図８（Ｃ）と図８（Ｄ）で一致検出結果が正論理となるので、この例では図８（Ｃ）と図８（Ｄ）から同じ偏差値が得られ、一致検出結果と代表の偏差値の論理和を取った値が取得される。図８（Ｂ）では一致検出結果が負論理となるので、その代表の偏差値は一致検出結果との論理和演算で無効となる。複数グループで一致検出がでた場合はどちらのグループから偏差値を取得しても同じ値が得られるので問題ない。
【００４９】
なお、図８に示すパスの番号＃１〜＃８は、ＶＣにおけるフレーム組立の順序を示しており、このようにしてＳＯＮＥＴにおける突発的なエラーで一部のパスにマッピングされたクロック偏差情報が誤っても、他のパスから得られるクロック偏差情報を基に正しいクロック偏差情報を選択することが可能となり、より信頼性の高いクロック偏差情報の伝達が可能となる。
【００５０】
図９は、本発明の伝送方法を適用した伝送システムの一実施例のブロック図を示す。同図中、図３、図４、図６と同一部分には同一符号を付す。図９において、伝送装置７０，８０それぞれはＥＯＳもしくはＰＯＳ機能を有している。伝送装置７０はＬＡＮから非同期パケットを受信しカプセル化してＳＯＮＥＴ網に送り出し、伝送装置８０はＳＯＮＥＴ網から伝送されてきたカプセル化非同期パケットを再び非同期パケットに変換してＬＡＮに送り出す。伝送装置７０，８０間は、ＳＴＳ−ｎ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ Ｌｅｖｅｌ−ｎ）でパスが接続されている。
【００５１】
伝送装置７０がＬＡＮから受信する信号のクロックはＧＭＩＩのクロックに変換して例えば１２５ＭＨｚ＋５０ｐｐｍとし、伝送装置８０の送信クロックはサービス開始時に１２５ＭＨｚ−５０ｐｐｍとする。また、ＳＯＮＥＴの基準クロック偏差は相対的に送受信間で打ち消されるため、ここでは偏差無しとする。例えば、この条件のもとでは、６４バイト長の非同期パケットが回線使用率１００％で入力された場合、従来では毎秒１５０フレームの廃棄が発生する。
【００５２】
ＬＡＮから１２５ＭＨｚ＋５０ｐｐｍのＧＭＩＩクロックで送信されたデータは伝送装置７０にて受信される。伝送装置７０のクロック抽出部３０では受信した非同期パケットからＬＡＮのクロックを抽出し、クロック測定部３２はＬＡＮから抽出されたＬＡＮクロックのクロック偏差をＳＯＮＥＴの基準クロックである例えば８ｋＨｚを基に測定する。
【００５３】
このとき、クロック測定部３２では１回の測定毎に、１２５Ｍ×（１＋５０ｐｐｍ）／８ｋ−１５６２５＝０．７８１２５を期待値としてカウントを行い、実際にクロック測定部３２内の減算器３４から得られる値は、例えば初回は偏差０、２回目には偏差１、３回目には偏差１、４回目には偏差１、５回目には偏差０という具合になり、ＳＯＮＥＴ基準クロックの６４回のクロックカウント後に、クロック測定部３２内の加減算器３６からは＋５０という合計値として偏差値が得られる。
【００５４】
そして、計算された偏差値＋５０をＰＯＨマッピング部６０にてＶＣで使用されるｎ個のＳＴＳのＰＯＨにマッピングする。マッピングの方法としては、例えば図１０に示すＰＯＨのＺ３バイトを用い、Ｚ３バイトの上位１ｂｉｔを符号とし、残りの７ｂｉｔを数値として、−１２７ｐｐｍ〜＋１２７ｐｐｍの値を伝送することができる。これは規格内±１００ｐｐｍの値を伝送するに十分である。
【００５５】
伝送装置８０においては、ＶＣパス終端部６４内のクロック情報抽出部６６１〜６６ｎで各ＳＴＳのＰＯＨからクロック偏差情報を抽出し、クロック情報選択部６８で複数のクロック偏差情報から突発値と異常値を除去し、残りのクロック偏差情報の多数決によって最も正しいクロック偏差情報を選択して受信端偏差として比較制御部４６に供給する。
【００５６】
また、伝送装置８０では、ＶＣＸＯ４２の出力する送信用クロックのクロック偏差情報をクロック測定部４４において測定し、比較制御部４６に送信端偏差として供給する。
【００５７】
前記の例では、ＰＯＨから抽出されたクロック偏差情報は＋５０ｐｐｍであり、伝送装置８０の送信用クロックのクロック偏差情報は初期状態で−５０ｐｐｍであるため、比較制御部４６は送信用クロックを＋１００ｐｐｍだけ上昇させるような第１補正値を生成して加算器１２に供給する。
【００５８】
また、バッファ５０にはＶＣパス終端部６４から送信するべきデータ（非同期パケット）が供給されて格納されており、バッファ管理部５２はバッファ５０のバッファ使用率に応じて（１）式で表される値の第２補正値を生成し、加算機８２に供給する。
【００５９】
前記の例では、初期状態においてＬＡＮ送信速度よりＬＡＮ受信速度のほうが速く、クロックの調節が行われるまでに伝送装置８０の送信部のバッファ５０にデータが蓄積されているため、このバッファ５０内データを吐き出すためのクロック調整機能が作用する。また、加算器８２の出力する総合補正値があらかじめ設定されている上下限規格から外れる場合は、規格制限部８４によって送信用クロックの周波数を上下限規格内に制限してＶＣＸＯ４２に与える。ＶＣＸＯ４２の出力する送信用クロックは送信部８６に供給され、送信部８６はバッファから読み出したデータ（非同期パケット）を上記送信用クロックに同期してＬＡＮに送出する。
【００６０】
この結果、ＬＡＮ受信データの速度にＬＡＮ送信データの速度が一致するか、あるいはＬＡＮ送信データの速度がバッファ使用率によって速くなるため、データ廃棄が発生しない条件に落ち着く。受信部クロック偏差情報と送信部ロック偏差情報が等しくなったときには、比較制御部４６からは変動無しの指示が出力され、定常状態ではＬＡＮ受信データの速度にＬＡＮ送信データの速度が一致する運用となる。
【００６１】
従って、本実施例の伝送方法ではクロック偏差により正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる。このため、ＥＯＳ／ＰＯＳ機能を持つ伝送装置においてデータ再送手続きが行われなくなり、伝送効率の向上に寄与するところが大きい。
【００６２】
なお、クロック抽出部３０，クロック測定部３２が請求項記載の受信クロック計測手段に対応し、ＰＯＨマッピング部３８，ＶＣマッピング部６０がマッピング手段に対応し、クロック情報抽出部４０，６６１〜６６ｎがクロック情報抽出手段に対応し、ＶＣＸＯ４２，クロック測定部４４，比較制御部４６がクロック周波数調節手段に対応し、クロック情報選択部６８がクロック情報選択手段に対応し、バッファ管理部８２がバッファ管理手段に対応する。
【００６３】
（付記１） 非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網の伝送装置間で伝送したのち非同期網に送信する伝送方法において、
前記非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測したクロック情報を前記同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングして伝送し、
前記同期網で伝送された信号のオーバーヘッドから前記クロック情報を抽出し、
抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節する
ことを特徴とする伝送方法。
【００６４】
（付記２） 非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網に送出する伝送装置において、
前記非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測してクロック情報を得る受信クロック計測手段と、
前記クロック情報を同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングするマッピング手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００６５】
（付記３） 非同期網から受信されてカプセル化されると共に前記非同期網のクロック情報がオーバーヘッドにマッピングされた信号を同期網から受信して非同期に送信する伝送装置において、
受信した信号のオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出するクロック情報抽出手段と、
抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節するクロック周波数調節手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００６６】
（付記４） 付記２記載の伝送装置において、
前記マッピング手段は、前記クロック情報を同期網で伝送される複数のパスのオーバーヘッドにマッピングすることを特徴とする伝送装置。
【００６７】
（付記５） 付記３記載の伝送装置において、
前記クロック情報抽出手段は、受信した複数のパスのオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出し、
前記複数のパスのオーバーヘッドから抽出された複数のクロック情報の多数決を行って１つのクロック情報を選択し前記クロック周波数調節手段に供給するクロック情報選択手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００６８】
（付記６） 付記３または５記載の伝送装置において、
前記非同期網に送信する信号を格納するバッファに蓄積されているデータ量に応じて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節する第２補正値を生成するバッファ管理手段を有し、
前記クロック周波数調節手段は、抽出した前記クロック情報に基づく第１補正値と前記第２補正値との和に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節することを特徴とする伝送装置。
【００６９】
（付記７） 付記５記載の伝送装置において、
前記クロック情報選択手段は、前記抽出されたクロック情報が突発値または異常値であるとき前回のクロック情報の値を採用して多数決を行うことを特徴とする伝送装置。
【００７０】
（付記８） 付記３または５または６または７記載の伝送装置において、
前記クロック周波数調節手段は、前記前記非同期網に送信する信号のクロック周波数が上下限規格から外れた場合に前記上下限規格で制限する制限手段を
有することを特徴とする伝送装置。
【００７１】
（付記９） 付記２乃至８のいずれか記載の伝送装置において、
前記非同期網は、ギガビットイーサネット（登録商標）であることを特徴とする伝送装置。
【００７２】
（付記１０） 付記２乃至８のいずれか記載の伝送装置において、
前記同期網は、ＳＯＮＥＴであることを特徴とする伝送装置。
【００７３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、非同期網に送信する信号のクロック周波数が非同期網から受信した信号のクロック周波数と同一もしくはそれ以上となり、正常な非同期パケットが廃棄されることを防止できる。
【００７４】
また、請求項２及び請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明を実現できる。
【００７５】
また、請求項４及び請求項５に記載の発明によれば、更に信頼性の高いクロック情報の伝達が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＥＯＳ／ＰＯＳ機能を有する伝送装置による伝送方法を示す図である。
【図２】データの欠落があった場合の救済方法を説明するための図である。
【図３】受信部のクロック情報をＳＯＮＥＴフレームにマッピングする原理を説明するためのブロック図である。
【図４】ＳＯＮＥＴフレームにマッピングされた受信部のクロック情報を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図である。
【図５】比較演算結果と平滑化した制御電圧を示す図である。
【図６】蓄積データ量を基に送信クロックを調節する原理を説明するためのブロック図である。
【図７】ＶＣを用いた受信部クロック情報の伝達原理を説明するためのブロック図である。
【図８】多数決判定の一実施例を示す図である。
【図９】本発明の伝送方法を適用した伝送システムの一実施例のブロック図である。
【図１０】受信クロック偏差情報のマッピングを説明するための図である。
【符号の説明】
３０ クロック抽出部
３２ クロック測定部
３３ カウンタ
３４ 減算器
３５ シフトレジスタ
３６ 加減算器
３８ ＰＯＨマッピング部
４０ クロック情報抽出部
４２，５４ ＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器）
４４ クロック測定部
４６ 比較制御部
４８ 端子
５０ バッファ
５２ バッファ管理部
６０ ＶＣマッピング部
６２１〜６２ｎ ＰＯＨマッピング部
６４ ＶＣパス終端部
６６１〜６６ｎ クロック情報抽出部
６８ クロック情報選択部
７０，８０ 伝送装置
８２ 加算器
８４ 規格制限部
８６ 送信部
Claims (5)
- 非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網の伝送装置間で伝送したのち非同期網に送信する伝送方法において、
前記非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測したクロック情報を前記同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングして伝送し、
前記同期網で伝送された信号のオーバーヘッドから前記クロック情報を抽出し、
抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節する
ことを特徴とする伝送方法。 - 非同期網から受信した信号をカプセル化して同期網に送出する伝送装置において、
前記非同期網から受信した信号のクロック周波数を前記同期網の基準クロックのタイミングで計測してクロック情報を得る受信クロック計測手段と、
前記クロック情報を同期網で伝送される信号のオーバーヘッドにマッピングするマッピング手段を
有することを特徴とする伝送装置。 - 非同期網から受信されてカプセル化されると共に前記非同期網のクロック情報がオーバーヘッドにマッピングされた信号を同期網から受信して非同期に送信する伝送装置において、
受信した信号のオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出するクロック情報抽出手段と、
抽出した前記クロック情報に基づいて前記非同期網に送信する信号のクロック周波数を調節するクロック周波数調節手段を
有することを特徴とする伝送装置。 - 請求項２記載の伝送装置において、
前記マッピング手段は、前記クロック情報を同期網で伝送される複数のパスのオーバーヘッドにマッピングすることを特徴とする伝送装置。 - 請求項３記載の伝送装置において、
前記クロック情報抽出手段は、受信した複数のパスのオーバーヘッドから前記非同期網のクロック情報を抽出し、
前記複数のパスのオーバーヘッドから抽出された複数のクロック情報の多数決を行って１つのクロック情報を選択し前記クロック周波数調節手段に供給するクロック情報選択手段を
有することを特徴とする伝送装置。
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