JP3427303B2 - Sdhデータ伝送タイミング - Google Patents
Sdhデータ伝送タイミングInfo
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
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- H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
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-
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Description
システム、特に同期ディジタル・ハイアラーキ(SD
H)と知られている方式を有するデータ伝送に関する。
期している高速信号の階層に多重化する手段を含む。
ロナス・ディジタル・ハイアラーキ(PDH)ネットワ
ークにより与えられる機能と両立させることである。正
確なネットワーク・タイミングがあるアプリケーション
で必要とされており、ここでは位相情報が送出信号のタ
イミング成分に不可欠な要素とされている。このような
タイミングは、一次群レート・トラヒック信号の範囲に
含まれる情報成分として既存ネットワーク内で一般に転
送されかつ送出される。一次群トラヒック信号は標準と
して2Mbit /sである。この仕様目的のために、2Mbi
t /s信号が一次群速度信号となるように予定されてい
る。しかし、これは本発明の実際の基本要素ではなく、
大体においてこのタイミングは、任意周波数で転送ない
し送出されるか、あるいは任意の一定のディジタル・ビ
ット・レートで送出され、次いでローカル・ユース用に
適した周波数にリスケールされる。
くなった場合は、ネットワークのあるポイントで性能限
界が低下し、正規パラメータが変化してディジタルエラ
ーのリスクが増大するか、さもなければ低発生率で一般
に混入するエラーに到るかのどちらかであるが、それで
もクリティカル・アプリケーション用には容認すること
ができない。
は、ネットワークを通過して搬送される2Mbit/s 信号
の成分として、タイミングがPDHネットワーク内で転
送される方法で、少なくともSDH内で利用することが
できないものとして現在広く認識されている。
(VC)で転送される場合、フレーム・タイミング基準
に関係した時間位置はポインタにより決められる。SD
H内のポインタ調整部は送出2Mbit/s のタイミング成
分中に位相外乱を発生し、この外乱は設定されたネット
ワーク同期、例えば交換同期設備に関係して問題を発生
させる。タイミング送出を良好にすることはポイント・
ポイントリンク間では大体において可能、というのもポ
インタはここでの変化を予期してないからであるが、実
際のネットワークでは挿入・分岐多重化装置、ハブ、ク
ロス・コネクト等を介して伝送を考慮に入れる必要があ
る。これらの全てはVCに付随するポインタ値の変化と
して現れる。
て受入れ基準を制定する議論が続けられているが、これ
まで一般に提案されてきた技術はSDHパスに沿う全て
のノードに同一装置を装備させることを要求するもの
で、これは事実上これらの技術が基準として容認される
ことを意味する。このような解決法は初期の基準でかな
りの量の装置の存在を前提とするので非現実的である。
Hネットワークに対するネットワーク・タイミングの分
配は、伝送ビットレートからリスケールされた後、受信
ベアラ・タイミングから一次群レート─地域に割り当て
られているような2048kbit または1544kbit
─で駆動される専用クロック・アウトレットを用いてS
DH(一般に光学)ベアラを介して行われることが予定
されている。1又は2のこのようなアウトレットのみが
基準となるように装置毎にぴったり合わされ、かつそれ
らのアウトレットはデータ・ポートとは別のポートを介
してタイミングを受け入れるように設計されている装置
によってのみ用いることができる。
態の1つ、例えば顧客が通常の2Mbit/s リンクを介し
て銅線のペアケーブル、光ファイバー又は無線ベアラを
通じてSDH装置に接続されている場合には全く役に立
たない。これらの場合、まさにタイミングのために別に
2Mbit/s の接続を用意することは不経済であり、実際
において、ネットワーク・同期動作を必要とするこれら
の顧客サービスは厳しい費用負担を強いられる。
切替装置と既存PDH(プレジオクロナス・ディジタル
・ハイアラーキ)によるタイミング切替装置を図1及び
図2に原理的に対比して示したので、以下説明する。図
1はPDHタイミングを、図2はSDHタイミングを示
す。先ず図1を参照して説明するとネットワーク・タイ
ミング源1は2MHz信号を交換機Aに送り、2Mbit
の情報が2以上の接続線を介して並行にPDHマルチプ
レクサ3に送られる。このマルチプレクサは私設ネット
ワーク4から線5を介してほぼ2Mbit を受信すること
が可能であり、この私設ネットワーク4は私設タイミン
グ源6で統制される。
を介してPDHベアラの形式でPDHマルチプレクサ8
に送られる。これは複数の出力を有し、この内、線9上
のものはほぼ2Mbit の情報を私設ネットワーク10に
伝送し、同時にネットワーク・タイミング源に固定され
ている2以上の出力の各々は2Mbit の情報を別の交換
機Bに伝送する。
参照符号で示す。
ルチプレクサ13に置き換えられ、PDHマルチプレク
サ8はSDHマルチプレクサ18に置き換えられる。線
17は13と18に接続し、SDHベアラを搬送する。
る制御線14と共にSDHマルチプレクサに接続されて
いる。私設タイミング源6からの信号は非SDH伝送
路、例えば人工衛生又はPDHを介して私設ネットワー
ク10に送られる。図2の線14は、実際の実施では、
SDH基準を変えることなくネットワーク・タイミング
をSDHマルチプレクサを介してSDHベアラに搬送す
る隣接の2Mbit/s 線2を使用することによって省略す
ることができる。提案した本発明は再びSDH基準を変
えることなくSDHデマルチプレクサ18から交換機B
に到る整合線16を除くことが可能である。
から任意の2Mbit/s 信号によって、しかもSDHネッ
トワーク内のどのような装置に変更を加える必要もなく
その装置によって完全に与えられる正確なタイミングを
送出する代わりの装置を提供することに関係する。それ
は仕様管理に基づいてネットワーク・オペレータによっ
て利用され、かつ要求のみはネットワーク・タイミング
を搬送することが意図されているこれらの指定された2
Mbit/s 出力に適用される。
イミングの唯一共通の成分を1又は同時に多数の2Mbi
t/s ユーザに送出することが望ましい。
を搬送する方法を先ず最初に考えることが一層理解を容
易にする。SDH伝送は155.52Mbit/s の整数倍を基本
としたもので、トランスポート・バイトとペイロード・
バイトに概念的に分割され、決められた方法で点在させ
られている、各転送信号を有している。トランスポート
・バイトは、セクション・オーバヘッド(SOH)とし
て総称されているバイト・ブロックのマネージメント・
ファンクションに配分されているフレーム・アライメン
ト・ワードとその他特定のバイトでもって正規構成に構
成されている。各フレームの長さは125マイクロセコ
ンドで、各SDH信号又はベアラはマスター・ネットワ
ーク・クロックと名目的に同期させられている。155.52
Mbit/sの場合、その結果として生じる各フレームは、2
430バイト又は19440 ビットを有する。
・オーバヘッド(POH)バイトを有し、これはトラン
スポート・フレーム内のフレームを事実上定義し、同じ
く名目的なフレーム・レートを有する(これらのPOH
とSOHはSDHの主要な特長である。)。オーバヘッ
ドを含むペイロード・バイトの構造は仮想コンテナ(V
C)として知られている。VCフレームは全信号内のペ
イロードに配分されているほとんど任意のバイトで始ま
り、スタート・ポイントが検出されたときトランスポー
ト・フレーム内の情報を完全に信用する。この情報はポ
インタとして知られ、トランスポート内でディジタル・
ワードの形式が取られている。
複数の小さいVCがある。これらの各々は更にポインタ
を有し、大きい方のVCの既知の場所に置かれている。
これは本発明の趣旨に影響を及ぼさないけれども、その
バイトの細目はポインタ情報に対して使用されるべきで
ある。)
異なったトランスポート・フレームの内容物を全体的に
又は部分的に変換させることを可能にすることである。
これは全てのVCが同一のネットワーク・タイミングか
ら発生させられることが必要で、SDHベアラはこのタ
イミングをネットワークの全ての部分に分配する手段と
してネットワークに同期させられる。この分配は時には
装置欠陥のために失敗するか、又はさまざまの合法的な
使用により瞬時に崩壊させられるが、VCのエラー・フ
リー伝送は以前として起こるかもしれない。この外乱の
間エラー・フリーVC伝送の確率を最大限にするため
に、各VCは、全SDH信号の中のVCの開始バイトが
ある連続フレームから他の連続フレームに変化すること
ができるようにバイトの集合的な流れの範囲内で「フロ
ート」することが許される。これが秒毎に起こる回数は
基準により制限される。
しい開始点が検出されるように必ずポインタ値の変化に
関係づけられている。その変化はポインタ値の正又は負
の変化を含み、かつ全ビット流れの中に専用のバイト空
間がディジタル・エラーを避けるために起こるオーバフ
ロー又はアンダーフローを切り抜けるために配分されて
いる。その結果としてバイトの順調な流れに外乱が生じ
るにもかかわらず、最終目的地でVCの内容のかなり順
調な読出が、名目的なネットワーク・クロック・レート
と比較してそこで使用されるその後のクロックのレート
の短時間の変化により達成される。この変化過程はポイ
ンタ情報により制御され、かつループに固定される狭帯
域位相の使用により容易にされる。
報の両方をうまく伝えるが、多少位相情報を歪める。
G.742、G.751に定められているプレジオクロ
ナス・ディジタル・ハイアラーキ(PDH)に使用され
ている「位置調整」と大体において同じであるので、こ
こでは更に詳しく説明しない。ポインタ値の変化とそれ
に関係した位置調整法は、実際上ネットワーク遅延の変
化をもたらす。これらの長期成分はネットワークにワン
ダを追加し、これに対して短期成分はジッターとして大
部分フィルタにより除かれる。ネットワークの同期を維
持し、交換機を動作させるときに主として潜在的に問題
となり、かつ既存PDH内の関連した位置調整方法より
かなり厳しいのが長期成分又はワンダである。2以上の
交換機が相互に接続されているとき、余分のワンダが既
存ネットワークのワンダ許容値を越えさせるのでバッフ
ァ・ストアがオーバーフローするか、あるいはVC目的
地でクロック・レートの関係短期変化が既存交換機装置
に当初設計したよりも速いクロック・レートに変化さ
せ、かつ両方の場合、エラーがその結果として起こるの
で問題が起こるかもしれない。
に述べたようにSDHベアラを介してネットワーク・タ
イミングを搬送するために用いられることが予想されて
いる装置を利用することである。そこで予想されている
原則は、2Mbit/s タイミングがレート乗算法又は他の
方法によりベアラ・レートに変換されることである。ベ
アラ・レートは次いでパスの隣接装置を同期させる工程
を介してネットワーク中に搬送される。これは常にトラ
ンスポート・レベルで起こり、決してVCレベルで起こ
らないのでどんなポインタ調整も含まれない。したがっ
て、信号源に対して無理のない位相精度が維持される。
この信号源は遠く離れたSDH装置でのネットワーク同
期システムにより発生させられる2MHzを標準とする
もので、一般に2048MHzの周波数が使用される。ベア
ラ・タイミングが次いで端局SDH装置でディジタル分
割又はその他の手段により変換されて2MHzの大きさ
に戻される。
2Mbit/s 出力は、入SDH装置のタイミングと装置内
に搬送される関連2Mbit/s トラヒックのタイミングと
の間にクロック同期があることを想定して、入SDHベ
アラ・レートのリスケール・バージョンからリタイムさ
れる。ネットワーク配置があまりに酷く、この想定が成
り立たないことが判っているところでは、支線口からの
2Mbit/s クロック出力レートがその工程での位相外乱
の既知特性に照らし合わせてポインタ情報から通常の方
法で作るように命令される。
を介して本発明の実施例の必須の構成要素を示したもの
である。非同期装置が20の外形線で示されており、こ
れにはバッファ・ストア21が備え付けられている。バ
ッファ・ストアは蓄積限界検出器22に情報を提供する
もので、これには2つの入力を有し、1つは線23を介
して入力されるリード・クロックで、情報は位相同期ル
ープ24から送られる。もう1つは線25を介して入力
されるライト・クロック信号で、これは非同期装置の外
部に置かれたデマルチプレクサ装置26のV.C.クロ
ックから送られる。V.C.クロック信号はポインタ・
プロセッサ27にも送られる。ポインタ・プロセッサ
は、更にデマルチプレクサ装置26の出力の1つから引
き出される線28を介してV.C.データが入力され
る。このV.C.データはバッファ・ストア21にも送
られる。ポインタ・プロセッサは線29を介して修正平
均レートの断続的なクロック信号をセレクト・モジュー
ル30に送る。セレクト・モジュールは内部又は外部に
接続することが可能であり、この実施例では内部が選択
されているので、線31を介して蓄積限界検出器22に
接続されている。モジュール30もこの例では別のセレ
クト・モジュール32から2048MHzの信号を入力す
る。セレクト・モジュール32は、外部信号源で、人工
衛生又はPDHから線33に入信するタイミング・パス
か、SSU(同期供給装置)としても知られているBI
TS(ビルディング・インテグレーテッド・タイミング
システム)クロック供給モジュールからのフィルタされ
たクロックを受信する線34上のタイミング・パスかの
どちらかが選択される。SSUは他システムから支配さ
れる任意の複数信号源から順次クロックを送出する。B
ITS又はSSUの機能は名目的に同等の二者択一的な
入力の選択で非常に安定したクロック信号を送出するこ
とと多数のポートを介して複数の装置に同時に信号を送
ることである。同時にジッタを除くためにクロックをフ
ィルタし、かつ指定した入力の全てが駄目になるといけ
ないので非常に正確な内部待機クロックを備えることで
ある。選択外部BITSモジュール39は信号が線35
を介してリスケール・モジュール36から入力される。
リスケール・モジュールはデマルチプレクサ26にも送
出されているクロック37により制御される。デマルチ
プレクサとクロック抽出器は線38を介してM×155 M
Hzが入力される。
インタ調整部は、十分な大きさのバッファが備わってい
ることを条件にして、受信ポインタ・プロセッサの動作
を抑圧させることにより、1周期にわたって相互に釣り
合わせることが知られている。このバッファは、ワンダ
が受信ベアラ・タイミングと26からの分離2Mbit/s
トラヒックとの間に存在するために必要とされており、
このようなワンダはトラヒックが通過する各SDH装置
の中の各2Mbit/s 信号用の別のポインタ調整部の蓄積
により引き起こされる。別のワンダ・バッファは各2M
bit/s 信号用に必要で、信号はネットワークを通して異
なったパスを通ってもよいように、網同期と同じように
適合させられている。
使用はそれ自身新しくない。例えば、衛生回線人工衛生
の位置変動から生じるかなりのワンダを吸収するために
このようなストアを使用している。新規事項は次節の装
置が働くようにポインタの使用と関連してこのようなス
トアを使用したことである。
送される関連クロックが必要であり、このクロックがタ
イム交換又はネットワーク又はある種の特別高度なサー
ビスに用いられないという条件で、SDHがペイロード
に備えるタイミング伝送の基準が容認できる。2Mbit/
s 信号がエラー・フリーで届く所では良好なエンド・ツ
ー・エンドのパスが存在すると仮定され、関連タイミン
グ情報が上述したように起こりうる短・中期の位相変動
を条件としてそのパスを介して正確に伝えられる。仮に
このパスがエラー・フリーを続行し、これとそれを搬送
するSDHベアラとの間の同期がとれないときは、SD
H伝送ネットワークは同期欠陥があると予想される。S
DHペイロードのデータとそのペイロードに関係したタ
イミングはSDHネットワークを通して通過し続ける
が、ネットワーク・タイミング自身はSDHペイロード
内の不完全レベル以外にない。
クにより検出され、かつタイミング・マーカがSDH伝
送オーバヘッドに含まれている。SDH伝送オーバヘッ
ドはネットワーク・タイミングがSDHベアラを介して
もはや利用できないことを直ちに前方に知らせるために
使用される。
は、仮に2Mbit/s とベアラとの間の想定した同期が上
手くいかないとするならば、ワンダ・バッファ21は結
局オーバフローし、検出器22によりこの条件の早期検
出がデータ・エラーを避けるために一時的に正規ポイン
タ動作に逆戻りするために使用されることができる。事
実上、非同期装置の正規ポインタ動作が実行されるが、
ヒステリシスを付加することで、どんなポインタ値も変
化しない内側の範囲が活動を起こす。この範囲は正規の
ネットワーク動作で受信されることが予定され、かつ大
体においていずれの方向に対しても2の連続ポインタ調
整部の値に設定されているポインタ値変化の範囲の大き
さに相当する。この接続での「連続」はSDH基準によ
り認められている最も接近した連続に当てはまり、これ
は4フレーム又は500 マイクロセンカンドである。2M
bit/s 信号がエラー・フリーであり続ける限り、有効な
タイミング情報を含むことが想定されるが、SDHを介
して伝送した後は不完全でもある。SDHを介した同期
が一旦失ってしまうと、不完全な2Mbit/s 信号が唯一
のタイミング源として残り、そこではいかなる代わりの
待機タイミングも利用できない。それゆえに、この方法
で動作するように形成されている2Mbit/s出力ポート
のために、このような出力からの各2Mbit/s 信号は、
ネットワークの同期を維持するベアラの一部の欠陥にか
かわりなく、それを受信する装置のタイミング基準とし
て残るように配列される。
出力信号をリタイムするために使用されず、似たような
ネットワーク・タイミング性能をもつ代わりのクロック
信号が使用される。これは、例えば多重ベアラ(SDH
その他)がノードに到着したところやビルディング・イ
ンテグレード・タイミング・システム(BITS−US
A専門用語)又は同期供給装置(SSU−CCITT専
門用語)に接続されたところで起こる。
例としては、 a)2Mbit/s パスのように正確なタイミングをデマル
チプレクサに送出する既存PDH伝送設備の使用 b)静止衛生を介したリンク がある。
意の数のエンド・ユーザがユーザのトラヒックがユーザ
所有のノード間で通過する可能性のあるおそらく多重の
SDHネットワークに独立した同期でユーザ所有の私設
ネットワークを運営することを可能にする。これについ
ては将来SDHについては修正して満たさなけばならな
い要件があるのに反して、提案発明は2Mbit/s のよう
に多重非SDHインターフェースを介して単一ネットワ
ーク・タイミング成分を送出するように意図されてい
る。
ある。
グの概略図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 システムを一次速度クロックに同期する
手段及び該一次速度クロックをベアラ速度に変換する速
度変換手段を備えるSDH伝送システムであって、ネッ
トワーク・パスのシステム設備の各連続アイテムを同期
する手段と、該システムの最終ベアラから元の一次クロ
ック速度に戻すことができるタイミング信号を派生する
手段とを有し、更に該タイミングを、仮想コンテナ・レ
ベルではなく、トランスポート・レベルでシステムを通
して伝送させて位相精度を信号源と維持する手段を備え
ていることを特徴とするSDH伝送システム。 - 【請求項2】 SDH信号のタイミングと該SDH信号
の中で搬送される一次速度クロックのタイミングとの間
にクロック同期を与える手段を更に備えている請求項1
記載のSDH伝送システム。 - 【請求項3】 端局SDH装置からのSDH信号出力は
SDHベアラ速度のリスケール・バージョンからリタイ
ムされる手段を更に備えている請求項2記載のSDH伝
送システム。 - 【請求項4】 ベアラ速度信号は2MHzの大きさの周
波数を有する請求項1〜3のいずれかに記載のSDH伝
送システム。 - 【請求項5】 処理される一次速度クロック信号が通過
したSDH伝送システムの色々な部分に設けられている
別のポインタ調節部により発生したワンダを記憶するワ
ンダ・バッファを更に備えている請求項1〜4のいずれ
かに記載のSDH伝送システム。 - 【請求項6】 処理される各SDH信号用の別のワンダ
・バッファを更に備えている請求項5記載のSDH伝送
システム。 - 【請求項7】 ワンダ・バッファ内の任意の周波数制限
外の条件を認識し、且つオーバフローが起こったとき正
規ポインタ動作に戻すように配置されたオーバフロー検
出手段を更に備えている請求項5又は6記載のSDH伝
送システム。 - 【請求項8】 システムがベアラ速度に変換される一次
速度データクロックに同期されるSDHデータ伝送シス
テムを同期する方法であって、SDHデータ伝送システ
ムネットワークパス内の装置の各連続部品を同期し、該
パス内の最終ベアラから元の一次クロック速度に戻すタ
イミング信号を派生し、位相精度を信号源と維持するた
めに、該タイミングを、仮想コンテナ・レベルではな
く、トランスポート・レベルでシステムを通して伝送さ
せることを特徴とするSDHデータ伝送システム同期方
法。 - 【請求項9】 SDH信号のタイミングとその中で搬送
される一次速度クロックのタイミングとの間にクロック
同期が行われる請求項8記載のSDHデータ伝送システ
ム同期方法。 - 【請求項10】端局SDH装置からの出力はSDHベア
ラ速度のリスケール・バージョンからリタイムされる請
求項9記載のSDHデータ伝送システム同期方法。 - 【請求項11】2MHzの大きさの周波数で動作するよ
うにされている請求項8〜10のいずれかに記載のSD
Hデータ伝送システム同期方法。 - 【請求項12】処理される一次速度クロック信号がワン
ダ・バッファ内を通過するシステムの色々な部分に設け
られているポインタ調節部によってなされるワンダを記
憶する段階を備えている請求項8〜11のいずれかに記
載のSDHデータ伝送システム同期方法。 - 【請求項13】各信号は別のワンダ・バッファ内に形成
される請求項12記載のSDHデータ伝送システム同期
方法。 - 【請求項14】ワンダ・バッファ内の任意の周波数制限
外の条件を認識し、且つオーバフローが起こったとき正
規ポインタ動作に戻すことによりオーバフローを検出す
る段階を備えている請求項12又は13記載のSDHデ
ータ伝送システム同期方法。
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