JP4712233B2 - 伝送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送装置に関し、特にクロックの再生制御を行って信号の伝送を行う伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode) はデータ、音声、動画などからなるマルチメディア通信をそれぞれが必要とする速度や品質に合わせて１つのネットワークで提供するコネクション型の通信方式であり、標準化されて開発が進んでいる。
【０００３】
一方、クロック再生方式として、送信側で網クロック（ＡＴＭネットワーク網で使用される伝送クロック）に同期しない非同期信号をセル化して送信する場合、送信側で非同期信号のクロック周波数に関するクロック情報を送信し、受信側でそのクロック周波数を再生する技術があり、ＡＴＭのクロック再生方式としては、同期残差タイムスタンプ（ＳＲＴＳ：Synchronous Residual Time Stamp)がITU-T I.363.1 で勧告化されている。
【０００４】
図４はＳＲＴＳ制御の概要を示すフローチャートである。なお、送信側のＳＲＴＳ制御と受信側のＳＲＴＳ制御は、基本的な機能は同様なので送信側のみ説明する。
〔Ｓ１〕送信側は、データ処理クロック（装置内部で使用され、網クロックとは同期していないクロック）を利用して、クロック情報であるＲＴＳ情報を生成する。
〔Ｓ２〕送信側は、網クロックを利用して擬似的なＲＴＳ情報である擬似ＲＴＳ情報を生成する。
〔Ｓ３〕送信側は、ＲＴＳ情報と擬似ＲＴＳ情報の同期を確立する。
〔Ｓ４〕入力信号の断などの原因により、データ処理クロックに異常が発生したか否かを判断する。正常状態の場合はステップＳ５へ行き、異常状態の場合にはステップＳ６へ行く。
〔Ｓ５〕送信側は、ＲＴＳ情報を伝送信号に多重化して受信側へ送信する。
〔Ｓ６〕送信側は、ＲＴＳ情報から擬似ＲＴＳ情報へ切り替えて、擬似ＲＴＳ情報を伝送信号に多重化して受信側へ送信する。
【０００５】
このように、障害が発生したような場合でも、ＲＴＳ情報から擬似ＲＴＳ情報へ切り替えることで、通信を継続して行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようなＳＲＴＳ制御では、ＲＴＳ情報は偏差を持っているため、ＲＴＳ情報と擬似ＲＴＳ情報は即座に同期が確立するとは限らない。そして、従来では同期が確立しなかった場合の効率のよい対策が施されていないといった問題があった。
【０００７】
また、同期が確立しても短時間で同期が確立しない場合には、受信側のＰＬＬ（Phased Locked Loop) での同期引き込み時間が長くかかり、その分、受信側でのデータ処理クロックの復元も遅くなる。このため、動作が不安定になり、品質の低下を引き起こすといった問題があった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、効率よく安定したクロック再生を行って、品質の向上を図った伝送装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、クロックの再生制御を行って信号の伝送を行う伝送装置が提供される。伝送装置は、装置内部で用いられるデータ処理クロックからクロック情報を生成するクロック情報生成手段と、前記クロック情報から差分系列情報を生成する差分系列情報生成手段と、網クロックから擬似的なクロック情報である擬似クロック情報を生成する擬似クロック情報生成手段と、前記擬似クロック情報から擬似差分系列情報を生成する擬似差分系列情報生成手段と、前記差分系列情報と前記擬似差分系列情報との一致検出を行って、一致した擬似差分系列情報に対応する擬似クロック情報を第１の同期擬似クロック情報とし、前記クロック情報と前記擬似クロック情報との一致検出を行って、一致した擬似クロック情報を第２の同期擬似クロック情報とする一致検出制御手段と、網が正常状態の場合は、前記クロック情報を出力し、前記網に障害が発生して、かつ前記差分系列情報に一致する前記擬似差分系列情報を検出した場合には、前記第１の同期擬似クロック情報を出力し、前記網に障害が発生して、かつ前記差分系列情報に一致する前記擬似差分系列情報を検出できない場合には、前記第２の同期擬似クロック情報を出力する切り替え出力制御手段とを有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の伝送装置の原理図である。伝送装置１０は、クロックの再生制御を行って信号の伝送を行う。
【００１２】
クロック情報生成手段１１は、装置内部で用いられるデータ処理クロックからクロック情報を生成する。データ処理クロックは、他の伝送装置や端末等から送信されてくるクロックであり、伝送装置１０はこのデータ処理クロックを受信して、内部処理クロックとして用いる。差分系列情報生成手段１２は、クロック情報から差分系列情報を生成する。
【００１３】
擬似クロック情報生成手段１３は、網クロックから擬似的なクロック情報である擬似クロック情報を生成する。網クロックは、網内で用いられる信号伝送用のクロックのことである。擬似差分系列情報生成手段１４は、擬似クロック情報から擬似差分系列情報を生成する。
【００１４】
一致検出制御手段１５は、差分系列情報と擬似差分系列情報との一致検出を行って、一致した擬似差分系列情報に対応する擬似クロック情報を第１の同期擬似クロック情報とする。また、クロック情報と擬似クロック情報との一致検出を行って、一致した擬似クロック情報を第２の同期擬似クロック情報とする。
【００１５】
なお、一致検出を行う場合には、動作の安定化をさらに図るために、保護機能を設けて、あらかじめ定められた回数を連続して一致した場合に、一致したものと認識することにしてもよい。
【００１６】
切り替え出力制御手段１６は、網が正常状態の場合は、クロック情報を出力する。また、網に障害が発生して、かつ差分系列情報に一致する擬似差分系列情報を検出できた場合には、切り替え制御を行って第１の同期擬似クロック情報を出力する。
【００１７】
さらに、網に障害が発生して、かつ差分系列情報に一致する擬似差分系列情報を検出できない場合には、切り替え制御を行って第２の同期擬似クロック情報を出力する。
【００１８】
一方、切り替え出力制御手段１６は、出力を切り替えてから一定時間（外部から任意の時間を設定可能）経過後に、強制的に切り戻しを行う構成にしてもよい。なお、切り戻し時の動作については図２、図３で後述する。
【００１９】
次に本発明の伝送装置１０のクロック再生制御について具体的な例を用いて説明する。なお、以降ではクロック情報をＲＴＳ（Residual Time Stamp）情報と呼ぶ。
【００２０】
データ処理クロックを１４３Ｍｂ／ｓ、網クロックを１５５Ｍｂ／ｓとし、１４３Ｍｂ／ｓのデータ８セル分で１つのＲＴＳ情報を送信するものとする。この場合、１セルを４７バイトとすると、８セルでは３００８（＝８セル×８ビット×４７バイト）ビットとなる。すなわち、約２１μｓ（＝３００８ビット÷１４３Ｍｂ／ｓ）の周期の信号をＲＴＳ情報として生成する。通常時には、このＲＴＳ情報が送信される。
【００２１】
また、第１の同期擬似ＲＴＳ情報を生成する場合には、１４３Ｍｂ／ｓの３００８ビットを１５５Ｍｂ／ｓで数え直す必要があり、この場合、３２６７．２…という値になる。
【００２２】
この３２６７．２…を４ビットカウンタで数えた（１６で割る）余りは、３であったり、４であったりする。３２６７．２…の小数点第１位の２が５回くると繰り上がり、その時４となる。すなわち、余りの系列は３、３、３、３、４、３、３、３、３、４、３、…となる。これらの系列を差分系列と呼ぶ。
【００２３】
そして、擬似差分系列情報生成手段１４で生成した擬似差分系列情報（上記の３、３、３、３、４、３、…）と差分系列情報生成手段１２で生成した差分系列情報とを比較する。具体的には、擬似差分系列情報生成手段１４で生成した擬似差分系列情報（上記の３、３、３、３、４、３、…）をシフトして複数の擬似差分系列シフト情報を生成し、これら複数の擬似差分系列シフト情報と、差分系列情報生成手段１２で生成した差分系列情報とを比較する。すると、差分系列情報に一致する擬似差分系列シフト情報がある。
【００２４】
この一致した擬似差分系列シフト情報に対応する第１の同期擬似ＲＴＳ情報は、ＲＴＳ情報と同期が確立している。したがって、入力信号の断等で１４３Ｍｂ／ｓのデータ処理クロックが異常状態となった場合には、ＲＴＳ情報とすでに同期が確立している第１の同期擬似ＲＴＳ情報（１５５Ｍｂ／ｓから生成された約２１μｓの信号）が、ＲＴＳ情報の代わりに出力される。
【００２５】
一方、データ処理クロックには偏差があり、必ずしも上記のように差分系列情報が一致するとは限らない。したがって、本発明では、差分系列情報の一致検出の他に、ＲＴＳ情報と擬似ＲＴＳ情報との一致検出を行って、一致した擬似ＲＴＳ情報を第２の同期擬似ＲＴＳ情報とする。
【００２６】
具体的には、ＲＴＳ情報と、擬似ＲＴＳ情報をシフトして生成した複数の擬似ＲＴＳシフト情報との一致検出を行って、ＲＴＳ情報に一致した擬似ＲＴＳシフト情報を第２の同期擬似ＲＴＳ情報とする。
【００２７】
そして、入力信号の断等で１４３Ｍｂ／ｓのデータ処理クロックが異常状態であり、かつ差分系列情報の一致検出ができなかった場合には、この第２の同期擬似ＲＴＳ情報を出力する。これにより、クロック再生制御に対する品質及び信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００２８】
次に伝送装置１０の構成及び動作について説明する。図２、図３は伝送装置１０の構成を示す図である。なお、本発明のクロック再生制御は、送信側と受信側共に、基本的な機能は同様な構成であるので受信側のみ説明する。
【００２９】
出力差分系列情報生成手段２１は、切り替え制御手段２５から出力される出力情報（ＲＴＳ情報、第１の同期擬似ＲＴＳ情報、第２の同期擬似ＲＴＳ情報のいずれか）から差分系列情報（出力差分系列情報と呼ぶ）を生成する。
【００３０】
差分系列情報比較手段２２は、差分系列情報０〜ｎと、出力差分系列情報とを比較し、差分系列情報０〜ｎの中から出力差分系列情報と一致する差分系列情報（差分系列情報Ｄ１とする）を出力する。
【００３１】
なお、差分系列情報０は、ＲＴＳ情報から生成されたマスタとなる差分系列情報のことであり、差分系列情報１〜ｎは、差分系列情報０から順にシフトして生成されたｎ個の差分系列情報である。
【００３２】
ＲＴＳセレクト信号生成手段２３は、差分系列情報Ｄ１を受信した場合には、タイミング信号にもとづいて、ＲＴＳシフト情報０〜ｎの中から差分系列情報Ｄ１に対応する１つのＲＴＳシフト情報（第１の再生ＲＴＳ情報に該当）を指示するＲＴＳセレクト信号ＳＥＬ１を出力する。
【００３３】
なお、ＲＴＳシフト情報０は、ＲＴＳ情報（シフトしていないマスタとなる情報）のことであり、ＲＴＳシフト情報１〜ｎは、ＲＴＳシフト情報０から順にシフトして生成されたｎ個のＲＴＳ情報である。
【００３４】
一方、差分系列情報を受信しなかった場合には、ＲＴＳシフト情報０〜ｎと、出力情報との一致検出を行い、ＲＴＳシフト情報０〜ｎの中から出力情報と一致するＲＴＳシフト情報を検出し、検出されたＲＴＳシフト情報（第２の再生ＲＴＳ情報に該当）を指示するＲＴＳセレクト信号ＳＥＬ１を出力する。
【００３５】
ＲＴＳシフト情報選択手段２４は、ＲＴＳシフト情報０〜ｎを受信して、ＲＴＳセレクト信号ＳＥＬ１にもとづいて、ＲＴＳシフト情報０〜ｎの中から１つのＲＴＳシフト情報を選択して出力する。
【００３６】
切り替え制御手段２５は、ＲＴＳシフト情報選択手段２４から送信されたＲＴＳシフト情報と、擬似ＲＴＳシフト情報選択手段２８から出力された擬似ＲＴＳシフト情報とのいずれか一方を出力情報として、出力セレクト信号ＳＥＬ３にもとづいて選択されて出力する。
【００３７】
擬似差分系列情報比較手段２６は、擬似差分系列情報０〜ｎと、差分系列情報０とを比較し、擬似差分系列情報０〜ｎの中から差分系列情報０と一致する擬似差分系列情報（擬似差分系列情報Ｄ２とする）を出力する。
【００３８】
擬似ＲＴＳセレクト信号生成手段２７は、擬似差分系列情報Ｄ２を受信した場合には、タイミング信号にもとづいて、擬似ＲＴＳシフト情報０〜ｎの中から擬似差分系列情報Ｄ２に対応する１つの擬似ＲＴＳシフト情報（第１の同期擬似ＲＴＳ情報に該当）を指示する擬似ＲＴＳセレクト信号ＳＥＬ２を出力する。
【００３９】
一方、擬似差分系列情報Ｄ２を受信しなかった場合には、擬似ＲＴＳシフト情報０〜ｎと、ＲＴＳシフト情報０との一致検出を行い、擬似ＲＴＳシフト情報０〜ｎの中からＲＴＳシフト情報０と一致する擬似ＲＴＳシフト情報（第２の同期擬似ＲＴＳ情報に該当）を指示する擬似ＲＴＳセレクト信号ＳＥＬ２を出力する。
【００４０】
擬似ＲＴＳシフト情報選択手段２８は、擬似ＲＴＳシフト情報０〜ｎを受信して、擬似ＲＴＳセレクト信号ＳＥＬ２にもとづいて、擬似ＲＴＳシフト情報０〜ｎの中から１つの擬似ＲＴＳシフト情報を選択して出力する。
【００４１】
出力セレクト信号生成手段２９は、差分系列情報Ｄ１と擬似差分系列情報Ｄ２を受信してそれぞれのタイミング信号を生成する。また、入力信号の断等の警報情報を受信した場合に、出力情報を切り替えるための出力セレクト信号ＳＥＬ３を生成する。
【００４２】
以上説明したように、本発明の伝送装置１０は、網に障害が発生して差分系列情報に一致する擬似差分系列情報を検出した場合には、第１の同期擬似ＲＴＳ情報を出力し、網に障害が発生して差分系列情報に一致する擬似差分系列情報を検出できない場合には、第２の同期擬似ＲＴＳ情報を出力する構成とした。
【００４３】
これにより、差分系列情報の一致検出ができない場合でも、同期が確立している第２の同期擬似ＲＴＳ情報をすみやかに出力できるので、安定した高品質なクロック再生が可能になる。
【００４４】
なお、上記の説明では、ＡＴＭのＳＲＴＳ制御を中心に説明したが、送信側でクロック周波数に関するクロック情報を送信し、受信側でそのクロック周波数を再生するようなネットワークシステムであれば、本発明を適用することが可能である。
【００４５】
（付記１） クロックの再生制御を行って信号の伝送を行う伝送装置において、
装置内部で用いられるデータ処理クロックからクロック情報を生成するクロック情報生成手段と、
前記クロック情報から差分系列情報を生成する差分系列情報生成手段と、
網クロックから擬似的なクロック情報である擬似クロック情報を生成する擬似クロック情報生成手段と、
前記擬似クロック情報から擬似差分系列情報を生成する擬似差分系列情報生成手段と、
前記差分系列情報と前記擬似差分系列情報との一致検出を行って、一致した擬似差分系列情報に対応する擬似クロック情報を第１の同期擬似クロック情報とし、前記クロック情報と前記擬似クロック情報との一致検出を行って、一致した擬似クロック情報を第２の同期擬似クロック情報とする一致検出制御手段と、
網が正常状態の場合は、前記クロック情報を出力し、前記網に障害が発生して、かつ前記差分系列情報に一致する前記擬似差分系列情報を検出した場合には、前記第１の同期擬似クロック情報を出力し、前記網に障害が発生して、かつ前記差分系列情報に一致する前記擬似差分系列情報を検出できない場合には、前記第２の同期擬似クロック情報を出力する切り替え出力制御手段と、
を有することを特徴とする伝送装置。
【００４６】
（付記２） 前記一致検出制御手段は、前記差分系列情報と前記擬似差分系列情報の一致検出と、前記クロック情報と前記擬似クロック情報の一致検出との少なくとも一方に対して、あらかじめ定められた回数を連続して一致した場合に、一致したものと認識することを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【００４７】
（付記３） 前記切り替え出力制御手段は、出力を切り替えてから一定時間経過後に、強制的に切り戻しを行うことを特徴とする付記１記載の伝送装置。
（付記４） 前記切り替え出力制御手段から出力される出力情報から出力差分系列情報を生成する出力差分系列情報生成手段をさらに有することを特徴とする付記１記載の伝送装置。
【００４８】
（付記５） 前記一致検出制御手段は、前記差分系列情報と、前記出力差分系列情報との一致検出を行って、一致した差分系列情報に対応する情報を第１の再生クロック情報とし、前記クロック情報と前記出力情報との一致検出を行って、一致したクロック情報を第２の再生クロック情報とすることを特徴とする付記４記載の伝送装置。
【００４９】
（付記６） 前記切り替え出力制御手段は、切り戻しを行う場合に、前記出力差分系列情報に一致する前記差分系列情報を検出した場合には、前記第１の再生クロック情報を出力し、前記出力差分系列情報に一致する前記差分系列情報を検出できない場合には、前記第２の再生クロック情報を出力することを特徴とする付記５記載の伝送装置。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の伝送装置は、網に障害が発生して差分系列情報に一致する擬似差分系列情報を検出した場合には、第１の同期擬似クロック情報を出力し、網に障害が発生して差分系列情報に一致する擬似差分系列情報を検出できない場合には、第２の同期擬似クロック情報を出力する構成とした。これにより、差分系列情報の一致検出ができない場合でも、同期が確立している擬似クロック情報をすみやかに出力できるので、安定した高品質なクロック再生が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伝送装置の原理図である。
【図２】伝送装置の構成を示す図である。
【図３】伝送装置の構成を示す図である。
【図４】ＳＲＴＳ制御の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 伝送装置
１１ クロック情報生成手段
１２ 差分系列情報生成手段
１３ 擬似クロック情報生成手段
１４ 擬似差分系列情報生成手段
１５ 一致検出制御手段
１６ 切り替え出力制御手段

Claims (6)

1. クロックの再生制御を行って信号の伝送を行う伝送装置において、
   装置内部で用いられるデータ処理クロックからクロック情報を生成するクロック情報生成手段と、
   前記クロック情報から差分系列情報を生成する差分系列情報生成手段と、
   網クロックから擬似的なクロック情報である擬似クロック情報を生成する擬似クロック情報生成手段と、
   前記擬似クロック情報から擬似差分系列情報を生成する擬似差分系列情報生成手段と、
   前記差分系列情報と前記擬似差分系列情報との一致検出を行って、一致した擬似差分系列情報に対応する擬似クロック情報を第１の同期擬似クロック情報とし、前記クロック情報と前記擬似クロック情報との一致検出を行って、一致した擬似クロック情報を第２の同期擬似クロック情報とする一致検出制御手段と、
   網が正常状態の場合は、前記クロック情報を出力し、前記網に障害が発生して、かつ前記差分系列情報に一致する前記擬似差分系列情報を検出した場合には、前記第１の同期擬似クロック情報を出力し、前記網に障害が発生して、かつ前記差分系列情報に一致する前記擬似差分系列情報を検出できない場合には、前記第２の同期擬似クロック情報を出力する切り替え出力制御手段と、
   を有することを特徴とする伝送装置。
2. 前記一致検出制御手段は、前記差分系列情報と前記擬似差分系列情報の一致検出と、前記クロック情報と前記擬似クロック情報の一致検出との少なくとも一方に対して、あらかじめ定められた回数を連続して一致した場合に、一致したものと認識することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
3. 前記切り替え出力制御手段は、出力を切り替えてから一定時間経過後に、強制的に切り戻しを行うことを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
4. 前記切り替え出力制御手段から出力される出力情報から出力差分系列情報を生成する出力差分系列情報生成手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
5. 前記一致検出制御手段は、前記差分系列情報と、前記出力差分系列情報との一致検出を行って、一致した差分系列情報に対応する情報を第１の再生クロック情報とし、前記クロック情報と前記出力情報との一致検出を行って、一致したクロック情報を第２の再生クロック情報とすることを特徴とする請求項４記載の伝送装置。
6. 他装置から送信された第１のクロックに基づく所定量のデータを、第２のクロックで計数して得られる第１のクロック情報を生成する第１クロック情報生成手段と、
   前記第１のクロック情報と前記第２のクロックとから第２のクロック情報を生成する第２クロック情報生成手段と、
   複数の前記第１のクロック情報である第１の系列クロック情報と、複数の前記第２のクロック情報である第２の系列クロック情報との一致検出を行う一致検出制御手段と、
   前記他装置からの入力信号断を示す警報情報がないときは、前記第１のクロック情報を出力し、前記警報情報があるときは、前記一致検出された第２のクロック情報を出力する切り替え出力制御手段と、
   を有することを特徴とする伝送装置。

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