JPH09510059A - ハイアラーキ式の同期方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、メッセージをベースとする同期を使用し、そして送信ライン(A,B)により相互接続された複数のノードを備えた遠隔通信システムのためのハイアラーキ式の同期方法に係る。ネットワークの同期をスピードアップしそして同期が無秩序になるのを防止するために、（ａ）変化状態において、上記ノードは、強制タイミングの状態に入り、隣接ノードから受け取った同期符号を選択しそしてそれ自身を隣接ノードからの信号のクロック周波数と同期し、この遷移により強制状態のためのタイマー手段をスタートさせて、時間周期を測定し、該周期の経過後に、ノードは再び通常のタイミング状態に入り、（ｂ）選択された同期符号が上記強制タイミングの状態において変化するときに、その新たな符号が受け入れられ、そして強制状態の時間周期の測定が再スタートされ、そして（ｃ）選択された同期符号に対応する信号の質が同期にとって不充分になったときには、ノードが所定の標準状態、好ましくは内部タイミングの状態に入って、欠陥同期符号の選択を防止すると共に、強制状態の測定を再スタートする。

Description

【発明の詳細な説明】 ハイアラーキ式の同期方法発明の分野 本発明は、請求項１及び６の前文に記載のハイアラーキ式同期方法であって、 メッセージに基づく同期を使用した遠隔通信システムに使用される方法に係る。先行技術の説明 以下の説明において、システム内の送信ラインの接合ポイントをノードと称す る。ノードとは、クロック同期に影響を及ぼし得るデバイス又は装置、例えば、 分岐又は交差接続手段である。 メッセージに基づく同期を使用するシステムのノードは、データ送信のために ノードが使用する送信ラインによって相互接続される。これらのラインは、送信 者のクロック周波数も受信者へ送信する。各ノードは、それ自身のクロック周波 数のソースとして、隣接ノードからの信号の周波数、それ自身の内部クロックソ ースの周波数、又は外部クロックソースから個別の同期入力を経てノードへ送ら れる周波数のいずれかを選択する。システムの全てのノードが同じクロック周波 数で動作するようにするために、通常は、システムそれ自体をマスターソースと 称する単一のクロックソースと同期させることを目的とする。従って、選択され たマスターソースに直結された全てのシステムノードは、マスターソースと同期 され、一方、マスターソースの隣接ノードに接続されているがマスターソースに 直結されていないノードは、これら隣接ノードと同期される。従って、マスター ソースから長距離にある各ノードは、それ自身、マスターソースに１ノード間隔 接近したノードと同期する。 上記の同期ハイアラーキをシステム内で確立できるようにするために、システ ムは、同期メッセージを交換する。これらのメッセージは、個々のノードがタイ ミングソースを選択できるようにする情報を含んでいる。システムノードは優先 順位が決められ、そしてシステムは、それ自身を、最高の優先順位レベルを有す るノードのクロック周波数と同期させる傾向がある。通常、各優先順位レベルが 単一のシステムノードに指定される。同期メッセージは、通常、メッセージを送 信するノードのクロック周波数の発信点に関する情報と、ノードの優先順位と、 クロック信号の質を示す値とを含む。従って、所望のノードから発信しそして最 も質が高い隣接クロック周波数を、個々のノードにより、それ自身のクロック周 波数のソースとして選択することができる。 システムの始動時に、各ノードは、いかなる到来同期メッセージもまだ処理し ていないので、それ自身の内部クロックソースをそのクロック周波数のソースと して選択する。ノードは、第１の到来同期メッセージを処理した後に、最も高い 優先順位レベルを有する隣接ノードのクロック周波数をそのクロック周波数のソ ースとして選択する。全てのメッセージがシステムにわたって分配されそしてシ ステムが同期に関して安定な状態に到達した後に、システムは、マスターソース のクロック周波数でハイアラーキ式に同期される。 図１は、メッセージに基づく同期を使用するシステムを安定化した状態で示し ている。ノードに指定された優先順位が、ノードを表す円内の数字で示されてい る。数字が小さいほど、ノードの優先順位が高い。ノードｎ（ｎ＝１・・・６） により送信された同期メッセージが参照文字ＭＳＧ_nで示されている。異なるノ ードにより送信される同期メッセージは、通常、互いに異なり、そして適用され るメッセージベースの同期方法によって左右される。マスタークロック（ノード １）から他のシステムノードへのクロック周波数の分配が実線で示されている。 破線で示されたノード間接続は、通常の状態においてシステム同期のために使用 されるのではなく、変更状態において使用される。 メッセージをベースとする同期は、ユーザが、ノードのハイアラーキレベルを 指示する専用の符号を各ノードに指定することによりシステムノードの同期ハイ アラーキを定義し、そしてシステムが、全ての既存のノード間接続（図１参照） を必要に応じて使用することによりそれ自身をその定義されたマスタークロック と独立して同期させるという簡単な原理に基づくものである。マスタークロック への接続が切断されそして別の接続が存在しない場合、或いはマスタークロック が故障した場合には、システムは、それ自身を次に最も高いハイアラーキレベル のノードと同期させる。図２は、図１のシステムにおいてマスタークロックが故 障した状態を示している。同期の変化に対する応答は、ノード間のメッセージ交 換によって行われる。ノードのタイミングソースが故障すると、切断のポイント （システムのマスター装置から離れた）から始めて同期ハイアラーキが再確立さ れる。これは、例えば、切断を検出したノードが最初にプリセット時間周期中に 内部タイミングの状態に入り、次いで、変化に関する情報を送って、新たな同期 ハイアラーキが形成されるようにして行われる。これにより得られるハイアラー キは、通常、元のハイアラーキ構造と同様であり、欠陥接続が動作接続に置き換 えられるが、構造体はその他の点でほぼ不変のままである。 メッセージベースの同期を用いたネットワークが、例えば、米国特許第２，９ ８６，７２３号及び第４，８３７，８５０号に開示されている。これら特許は、 両方とも、システム欠陥の場合にシステムのサイズ及び構成に基づく時間周期を 使用する方法を開示している。時間周期の間に、ノードは、所定の強制的な標準 状態にあり、欠陥状態における誤った同期を防止する。欠陥に関する情報は、上 記のように、システムのメッセージを用いることにより送られる。変更状態に関 する情報がシステムを通して又は充分に広いエリアにわたって分配された後に、 変更点のまわりで又はおそらくは必要に応じて更に大きな距離において同期が再 確立される。時間周期は、変更に関する情報が充分に広いエリアにわたって分配 されるよう確保する。変更／欠陥を検出すると、ノードは、それに関する情報を 送り、それ自身のタイマーをスタートさせ、そして所定の状態に入る。時間周期 が経過した後に、ノードは、タイミングを得るためのその通常の手順に復帰し、 そしてシステムは、変更／欠陥により影響を受けるエリア内でそれ自身の同期を とり始める。本発明による構成は、特に、上記米国特許第２,９８６,７２３号に 開示された形式のシステムに意図され、システムの生じる変更は、ノードに入る 同期符号の変化として現れる。上記米国特許第２，９８６，７２３号に開示され たシステムに述べられた標準状態は、ノードがそれ自身の内部クロックをタイミ ングのソースとして使用する内部タイミングの状態である。上記特許に開示され た方法は、以下、自己編成マスター／スレーブ同期（ＳＯＭＳ）と称し、本発明 の詳細な説明に一例として使用する。 以下の説明において、時間周期とは、欠陥の／古い同期メッセージをシステム において受け入れるのを防止するように意図されたプリセット時間周期を指す。 ＳＯＭＳ同期方法を用いたシステムでは、同期接続の欠陥、又はハイアラーキ 構造の中心に位置したノードの欠陥は、システムの一部分において同期構造を破 壊させる。同期構造が破壊した後に、システムノードの一部分は、同期構造の再 確立がスタートするまで、それ自身の内部クロックをタイミングに使用する。し かしながら、ノードの内部クロックは、通常、システムのマスタークロックに対 して質が悪い。このため、特に大きなシステムを同期する場合には、必要とされ る質の維持が困難である。 上記の欠点は、フィンランド特許出願第９２５０７４号（１９９２年１１月９ 日に出願；本発明が出願された時点では機密）に開示された方法により軽減され ている。この方法においては、ノードの選択された同期符号が質低下すると、ノ ードは、直ちにこの変化した符号をその新たな同期符号として選択し、そしてそ れをせいぜいプリセット時間周期中強制的に保持する。従って、ノードは、強制 タイミングの状態に入り、それ自身を隣接ノードからの信号のクロック周波数と 強制的に同期させる。 本発明の基礎は、ノードがそれ自身を隣接ノードからの信号のクロック周波数 に強制的に同期させる強制タイミングの状態である。この状態をいかに形成する かは本発明にとって重要ではない。しかしながら、上記のフィンランド特許出願 は、公知の構成よりも再同期をスピードアップするために好ましい１つの方法を 開示している。 しかしながら、ネットワーク欠陥の結果としてノードが強制タイミングの状態 に入りそしてそれ自身を上記のように隣接ノードからの信号のクロック周波数に 強制的に同期させるときに、選択された信号（ノードがそれ自身を強制的に同期 させるところの）が、例えば、ある欠陥によって欠陥状態となるか、或いは同期 符号が質低下することがある（即ち、対応する信号又は同期メッセージは、依然 として受け入れられる質であるが、その符号は、以前より優先順位レベルが低く なる）。しかしながら、この強制タイミング中には、正しい測定を行い、そして 同期に関して正しい判断を行って、ネットワークを安定な状態に向けて同期しな ければならない。発明の要旨 本発明の目的は、上記の問題を解消し、ネットワークの同期をスピードアップ し、そしてノードが上記の強制タイミング状態に入るときに選択されたソースに 欠陥が生じたり或いは送信する符号に質低下が生じたりする状態に同期が無秩序 に陥るのを防止することである。この目的は、本発明による方法、請求項１の特 徴部分に記載の本発明の第１の実施形態、及び請求項６の特徴部分に記載の本発 明の第２の実施形態により達成される。 本発明の考え方は、ノードが強制タイミングの状態にあって隣接ノードからの 信号のクロック周波数と同期された状態における全ての更なる変更を考慮に入れ ることである。隣接ノードから到着する同期符号が変化する場合に、新たな符号 が受け入れられ、そして強制タイミングの状態が再スタートされる。一方、隣接 ノード又はそれが送信する信号が同じ状態において欠陥となる場合には、ノード が所定の標準状態、例えば内部タイミング状態に入り、強制状態に対する時間周 期の測定が再スタートされる。上記のことは、少なくとも、隣接ノードへの送信 ラインが１つしかなく、即ち受け入れられる質の同期符号を受け取ることのでき る（他のラインの欠陥にも関わらず）第２の送信ラインがない欠陥状態に適用さ れる。図面の簡単な説明 以下、添付図面の図３ないし８を参照して本発明及びその好ましい実施形態を 詳細に説明する。 図１は、メッセージをベースとする同期を使用するシステムの一般的な構成を 示す図であって、システムがマスターソースのクロック周波数と同期したときの 状態を示す図である。 図２は、マスターソースが故障したときの図１のネットワークを示した図であ る。 図３は、初期状態において自己編成マスター／スレーブ同期（ＳＯＭＳ）を用 いたネットワークを示す図である。 図４は、安定状態において図３のネットワークを示す図である。 図５は、マスターノードが故障したときの図４のネットワークの再同期を示す 図である。 図６は、２つのノード間の接続が故障したときの図４のネットワークの再同期 を示す図である。 図７ａ−７ｊは、ＳＯＭＳシステムにおける本発明の方法の適用を説明する一 連の事象を示す図である。 図８は、本発明による方法を実現する各ここのノードに設けられた手段を示す 図である。好ましい実施形態の詳細な説明 図３は、上記米国特許第２，９８６，７２３号に開示された自己編成マスター ／スレーブ同期（ＳＯＭＳ）を用いたシステムを示している。この特定の場合に は、システムは、ハイアラーキレベルに基づいて参照番号１−５で示された５つ のノード（又は装置）を備えている。（各番号は、ノードのＳＯＭＳアドレスを 形成し、そしてネットワークのマスターノードは、最小のＳＯＭＳアドレスを有 する。）これらノードは、このようなＳＯＭＳアドレスを含むメッセージを交換 する。このように、ノードは、アドレス番号によって互いに識別し、そして全ネ ットワークがそれ自身をマスターノードに同期できるような同期ハイアラーキを 確立することができる。 上記のように、ネットワークにおいて連続的に送信されるメッセージは、適用 されるメッセージベースの同期方法によって左右される。更に、メッセージは、 各送信ノードごとに特定のものである。ＳＯＭＳネットワークにおいて、同期メ ッセージは、３つの異なる部分、フレーム構造、符号及びチェック和を含んでい る。ＳＯＭＳ符号は、ＳＯＭＳメッセージの最も重要な部分である。これは、次 の３つの連続番号Ｄ１−Ｄ３より成る。 Ｄ１は、ＳＯＭＳメッセージを送信するノードの同期周波数の発信点であり、 即ち送信ノードに対してマスターノードとして現れるノードのＳＯＭＳアドレス である。 Ｄ２は、Ｄ１により指示されたノードまでの距離である。この距離は、中間ノ ードの番号として与えられる。 Ｄ３は、送信ノードのＳＯＭＳアドレスである。 各ノード（又は装置）は、連続的に到来するＳＯＭＳ符号を互いに比較し、そ してそれらの間の最小のものを選択する。この符号において、異なる部分Ｄ１、 Ｄ２及びＤ３は、これらを次々に配置する（Ｄ１Ｄ２Ｄ３）ことにより単一の番 号に合成される（明瞭化のために、以下、異なる部分の間にダッシュ記号を挿入 し、Ｄ１−Ｄ２−Ｄ３のようにする）。従って、最小のアドレスを選択するため の主たる基準は、手前のノードに対してマスターノードとして現れるノードのＳ ＯＭＳアドレス（Ｄ１）であり、即ちノードは、考えられる最小アドレスをもつ ノードから最初に導出された周波数を有する信号と同期される傾向となる。従っ て、安定な状態では、ネットワーク全体が同じマスターノードに同期される（全 ネットワークのマスターノードが最小のＳＯＭＳアドレスを有するので）。 ２つ以上の到来信号が同じマスターコードと同期される場合には、最短の経路 （Ｄ２）を経て到着するものが選択される。選択のための最後の基準は、ＳＯＭ Ｓメッセージを送信するノードのＳＯＭＳアドレス（Ｄ３）であり、これは、到 来信号を他の方法で互いに区別できない場合の選択に使用される。 ノードが、到来するＳＯＭＳ符号に基づいて隣接ノードの１つをその新たな同 期ソースとして受け入れた後に、それ自身の（出て行く）ＳＯＭＳ符号を再発生 しなければならない。新たなＳＯＭＳ符号は、選択された最小のＳＯＭＳ符号か ら次のように導出することができる。即ち、第１の部分（Ｄ１）は、そのままに され、第２の部分（Ｄ２）は、１だけ増加され、そして第３の部分（Ｄ３）は、 ノード自身のＳＯＭＳアドレスと置き換えられる。 又、各ノードは、それ自身の内部ＳＯＭＳ符号Ｘ−Ｏ−Ｘを有し、ここでＸは ノードのＳＯＭＳアドレスである。到来するＳＯＭＳメッセージがどれも内部符 号より小さい符号を含まない場合には、ノードは、それ自身の内部発振器又はお そらく個別の同期入力をそのクロック周波数のソースとして使用する。従って、 当然、出て行くＳＯＭＳメッセージは、内部ＳＯＭＳ符号を使用する。 ノードは、ＳＯＭＳメッセージを全ての方向に連続的に送信し、ＳＯＭＳ符号 の変化したデータができるだけ迅速に分布されるようにすると共に、隣接ノード の現在の動作状態を知るようにする。ＳＯＭＳ符号は、到来するＳＯＭＳメッセ ージが受け入れられてＳＯＭＳ符号がメッセージから抽出されるまで互いに比較 することができない。 第１のＳＯＭＳメッセージが特定の送信ラインから受け取られると、メッセー ジに欠陥がない場合には、そこに含まれたＳＯＭＳ符号が比較のために直ちに受 け入れられる。到来送信ラインが、受け入れられたＳＯＭＳ符号を有し、そして 同じ符号を含む無欠陥メッセージが連続的に受け取られるときには、状態が不変 に保たれる。ＳＯＭＳメッセージに欠陥があると分かった場合は、（例えば）３ つの次々の欠陥ＳＯＭＳメッセージが受け取られるまで、現在のＳＯＭＳ符号が 保持される。この段階において、古いＳＯＭＳ符号は、もはや、比較のために受 け入れられない。３つの次々のＳＯＭＳメッセージを待機することは、一時的な 乱れを排除するためである。 ＳＯＭＳメッセージがラインから受け取られずそしてラインの欠陥がない場合 には、（例えば）３つの次々のＳＯＭＳメッセージに対応する時間周期の後にの み、現在のＳＯＭＳ符号が排除される。ラインが完全に故障した場合には、ＳＯ ＭＳ符号が直ちに排除される。到来信号の乱れにより比較のために使用できる適 切なＳＯＭＳ符号がない場合には、送信ラインのＳＯＭＳ符号が排除される。従 って、全ての部分（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）が最大値を有する（ＭＡＸ−ＭＡＸ−Ｍ ＡＸ）一定値符号が、この到来送信ラインのＳＯＭＳ符号として比較に使用され る。 到来するＳＯＭＳメッセージにおいて新たな変化したＳＯＭＳ符号が検出され たときは、メッセージが無欠陥である場合に、それが直ちに比較に使用される。 このように、ネットワークの変化において不必要な遅延が生じない。 最初に、各ノードは、それ自身の内部同期ソースを使用し、そしてそれ自身の 内部ＳＯＭＳ符号Ｘ−Ｏ−Ｘを他のノードへ送信する。又、この符号は、到来す るＳＯＭＳ符号とも比較される。到来する符号で、内部符号より小さいものがな い場合には、ノードがそれ自身の内部タイミングを使用し続ける。 図３において、ＳＯＭＳネットワークは、いずれのノード（又は装置）も到来 するＳＯＭＳメッセージをまだいずれも処理していないときの初期状態で示され ている。全てのノードにおいて、ノードの内部ＳＯＭＳ符号に最高の優先順位が 指定されている。というのは、他の符号がまだ処理されていないからである。図 ３において、ＳＯＭＳ符号は、それらが送信される各ノードの横に示されており そして選択された符号に枠が付けられている（図３に示す初期状態では、全ての ノードは、それらの内部タイミングソースを使用する）。同期に使用されるライ ンは実線で示され、そしてスタンバイラインは、破線で示されている（図３に示 す初期状態では、全てのラインがスタンバイラインである）。 ノードが到来するＳＯＭＳメッセージの処理を開始するときに、ノード１は、 内部タイミングの使用を保持し、ノード２及び４は、それら自体を符号１−０− １に基づいてノード１に同期させ、ノード３は、ノード２（２−０−２）に同期 され、そしてノード５は、ノード３（３−０−３）に同期される。同時に、これ らノードは、それら自身の新たなＳＯＭＳ符号を上記のように発生し、そしてそ れらの出て行くＳＯＭＳメッセージに新たな符号を与える。安定な状態における ネットワークが図４に示されている。全てのノードは、考えられる最短の経路を 経てマスターノード１と同期されている。 ノードに入るＳＯＭＳ符号の最小の１つが変化するか、又は接続欠陥時に完全 に失われた場合に、ノードは、第２の最小のＳＯＭＳ符号に基づいて新たな同期 方向を選択する。しかしながら、その前に、ノードは、それが保持する内部タイ ミングへ、プリセットされた時間周期中、強制的に切り換えられ、ネットワーク に生じるいかなる欠陥ＳＯＭＳ符号も排除される。例えば、図４の状態において ノード１が故障したとすれば、ノード２及び４は、それらが同期されたところの 符号１−０−１をもはや受け取らない。それらがここで第２の最小のＳＯＭＳ符 号を直ちに受け入れた場合には、ネットワークは、もはや単一のマスターノード と同期されず、同期ループが生じる。ノード１が故障したときには、ノード２は 依然として符号１−１−４及び１−２−３を受け取り、ノード４は符号１−１− ２及び１−２−５を受け取る。というのは、ノード３及び５がまだ変化した状態 に応答していないらかである。第２の最小の符号が直ちに受け入れられた場合に は、ノード２がノード４と同期され、そしてノード４がノード２と同期される。 この状態は、内部タイミングの上記強制的な状態によって防止され、ノードはそ れら自身の内部タイミングソースを使用し、そしてそれら自身の内部ＳＯＭＳ符 号（Ｘ−Ｏ−Ｘ）を送信し始める。ここで内部タイミングの状態にあるノードと 同期されたノードは、ネットワークに変化が生じたことを検出すると共に、その 前の同期の基礎となっていたＳＯＭＳメッセージがもはや有効でないことを検出 する。というのは、それが隣接ノードの内部ＳＯＭＳメッセージへと変化してい るからである。その結果、ノードは、プリセットされた時間周期中、内部タイミ ングの強制状態に入る。 図４の場合にマスターノードが故障した場合には、ノード２及び４は、到来す るＳＯＭＳ符号１−０−１を失ったときに内部タイミングの状態に直ちに強制的 に入れられる。ノード３及び５も、ノード２及び４に生じた変化を検出したとき に、内部タイミングの状態に強制的に入れられる。ノード２は、通常の状態に戻 ると、ノード３及び４から内部ＳＯＭＳ符号（３−０−３及び４−０−４）を受 け取り、そして内部タイミングの使用を保持する。というのは、外部から受け取 ったＳＯＭＳ符号がそれ自身の内部符号（２−０−２）より小さくないからであ る。ノード４は、次いで、ノード２と同期される。安定化した後に、ネットワー クは、図５に示す状態にあり、ノード２がネットワークの新たなマスターノード となる。例えば、ノード１と２との間の接続のみが切断した場合（図６）、ノー ド２のみが内部タイミングの状態に強制的に入れられる。これは、通常の状態に 復帰すると、それ自身を、ネットワークのマスターノードへの接続をもつノード ４と同期させる。ネットワーク全体が安定した後、切断にもかかわらず、同期は 依然としてノード１から発せられる。これは、図６に示されている。 同期ツリーの上部（システムのマスターソースに接近した）に切断又は別の変 更が生じて、ノードに入る現在選択されているタイミングソースの同期符号がシ ステムのマスターノードへの古い経路の消失により質低下するときには、ノード は、その選択されたタイミングソースの新たな質低下した同期符号を新たな同期 符号として直ちに選択することが考えられる。換言すれば、ノードは、上記の公 知解決策の場合のように内部タイミングの状態に入るのではなく、それ自体を隣 接ノードからの信号のクロック周波数に強制的に同期させる。ノードは、この変 化した符号をせいぜいプリセット時間周期中保持する。この種の構成は、上記の フィンランド特許出願第９２５０７４号に開示されており、詳細については、こ れを参照されたい。 ネットワーク同期をスピードアップすると共に、選択された同期符号が更に変 化しても同期がこの種の強制タイミング状態に無秩序に入るのを防止できるよう にするために、ノードは、本発明により、（ａ）選択された同期符号が上記構成 タイミング状態において変化するときに、ノードが新たな符号を受け入れて強制 状態の時間周期を再び測定し始め、そして（ｂ）選択された同期符号に対応する 信号の質が同期に対して不充分になったときに、ノードが所定の標準状態、好ま しくは内部タイミングの状態に入りそして強制状態の時間周期を再び測定し始め るように動作する。 後者の移行は、少なくとも、上記隣接ノードからの信号が１つの送信ラインの みを経て受け取られるときに行われる。隣接ノードへの多数の送信ラインがある 場合には、別の送信ラインから受信した信号を選択し、それが同期にとって充分 な質のものであるかどうかチェックすることもできる。このチェックの後に、ノ ードは、上記のように動作する。 信号は、例えば、（ａ）信号が完全に欠陥となったとき、（ｂ）フレームの整 列が失われたとき、又は（ｃ）ビットエラー比が所定の限界、例えば１０^-3を越 えたときに、質が不充分であると考えられる。本発明の好ましい実施形態によれ ば、間違った同期状態（おそらく）を有する古い同期符号がネットワークに保持 されるような状態も、欠陥状態とみなされる。この状態は、以下で詳細に説明す る。 図７ａないし７ｊは、ノード１５、１７、１８、１９、２７及び３０を備えた ＳＯＭＳシステムに本発明の方法を適用した場合の手順段階を示す。プリセット 周期中強制状態にあるノードは、各番号に下線を引くことにより指示され、そし て同期に使用される接続は、実線で示されている。 図７ａに示す第１段階において、システムのマスターノードに向かうノード１ ５の接続に欠陥が生じている。次の段階（図７ｂ）では、ノード１５が内部タイ ミングの状態に強制的に入れられ、その内部同期符号を送信し始める。従って、 ノード１８及び１９で受け取られる選択された同期符号が質低下し、ノードは、 その変化した符号をそれらの新たな同期符号として直ちに選択し、それに基づい てそれら自身の出て行く符号を形成する（図７ｃ）。ノード１８及び１９は、プ リセットされた時間周期中その新たな変化した符号を保持するように強制され、 その後、全ての到来する同期符号の中で最も小さな（最良の）符号を自由に選択 することが許される。変化した符号の強制的な自動選択は、同期ツリーにおいて これを変化することなくダウン方向に広がる。図７ｄに示された段階では、この 選択がノード２７及び３０に達する（ノードの出て行く符号がノードの次に示さ れている）。この状態において、例えば、ノード１５と１９との間の接続に欠陥 が生じた場合には、ノード１９が先ず接続の欠陥を検出し（図７ｅ）、そして内 部タイミングの状態に入ると同時に、強制時間周期のカウントを始めからスター トする。ノード３０は、ノード１９の内部符号を受け取り、この符号は、ノード １５の符号よりも弱い。ノード３０は、強制状態を依然保持しながら、この新た な符号を直ちに受け入れる。ノード３０は、同時に、強制タイミングのカウント を再びスタートする。図７ｆにおいて、ノード１５の強制タイミングは終わりと なるが、ノードは内部タイミングを依然保持する。というのは、それより良好な ソースが得られないからである。次の段階（図７ｇ）において、ノード１８の強 制タイミングが終わりとなり、ノードはそれ自身をノード１７と同期させる。ノ ード１５は、ノード１８の新たな符号を受け取り、そしてそれ自身をこれに同期 させる。ノード２７は、強制タイミングを依然として保持するが、強制状態に対 するタイマーの動作に影響を及ぼすことなくノード１８の改良された符号を直ち に受け入れる（以下に述べる好ましい実施形態）。図７ｈにおいて、ノード１９ の強制タイミングが終わりとなり、ノードは、それ自身をノード１８に同期させ る。ノード３０は、ノード１９の新たな符号を直ちに受け入れ、強制タイミング のカウントを再びスタートさせる。従って、この例示的な場合には、ノード３０ は、ノード２７ではなく、本発明の異なる実施形態を利用し、これは、強制状態 に対するタイマーの動作に影響を及ぼさない。最後の２つの段階において（図７ ｉ及び７ｊ）、強制タイミングの状態は、ノード２７及び３０については終了す るが、同期状態はもはや変化しない。ノード２７及び３０は、異なる実施形態を 使用するので、ノード２７の強制タイミングの状態は、明らかに、ノード３０の 状態（図７ｊ）の前に、終わる（図７ｉ）。 図８は、本発明による方法を実現するために各ノードに設けられる手段を示し ている。ノードの一般的な構造は、各々隣接ノードに接続された多数の並列なイ ンターフェイスユニットＩＵ１、ＩＵ２・・・ＩＵＮと、全てのインターフェイ スユニットにより共有されそして同期に関する判断を行う位置である制御ユニッ トＣＵとを備えている。この図は、システムノードと隣接ノードとの間の２つの 送信接続Ａ及びＢを示しており、これら両方の接続は、それら自身のインターフ ェイスユニットに接続される。これらの送信接続は、通常は、例えば、ＣＣＩＴ Ｔ推奨勧告Ｇ．７０３及びＧ．７０４に適合する２Ｍビット／ｓのＰＣＭライン 或いは推奨勧告Ｇ．７０９及びＧ．７０９に基づくＳＤＨラインである。同期メ ッセージは、このような信号において異なる仕方で送信することができ、その一 例が、ノードの一般的なアーキテクチャーモデルについても記載したフィンラン ド特許出願第９４０９２６号に開示されている。 各接続の送信ラインは、物理的な信号を処理する信号送信・受信手段１３ａ及 び１３ｂに各々接続される。これら手段１３ａ及び１３ｂは、同期メッセージを 各々それに関連する同期メッセージ送信・受信手段１６ａ及び１６ｂに送る。こ の送信・受信手段１６ａ及び１６ｂは、例えば、メッセージが無欠陥であるかど うかをチェックし、そしてメッセージを集中ノード同期判断手段２３へ送り、該 手段の各入力は、各々の送信・受信手段１６ａ及び１６ｂの出力に接続されてい る。又、信号送信・受信手段１３ａ及び１３ｂは、受信信号の質を監視し、そし てその情報をインターフェイス特有の欠陥データベース２４ａ及び２４ｂに各々 記憶する。同期メッセージ送信・受信手段１６ａは、データベース２４ａから欠 陥データを得、そして同期メッセージ送信・受信手段１６ｂは、データベース２ ４ｂから欠陥データを得る。信号送信・受信手段は、接続における欠陥／変化を それ自体知られた方法で監視する。 制御ユニットＣＵの判断手段２３は、メッセージを比較し、そしてそれらを例 えば優先順位の順序でメモリ２１に記憶し、選択された同期符号が常に最も高い 状態をもつようにする。又、判断手段は、それに対応するインターフェイスユニ ットからの信号の欠陥データを、同期メッセージの形態で又は個別の欠陥データ として受信する。判断手段は、供給されたデータから、ノードがプリセット時間 周期中に標準的な状態に入らねばならないと判断すると、この種の状態に対して 適用される同期方法において定められたそのタイミングのソースを選択し、適当 な同期符号をメモリ２２からインターフェイス特有の同期メッセージ送信・受信 手段１６ａ及び１６ｂに送り（ここで、各特定の場合に使用される出て行く符号 を発生する）、そしてタイマー手段２５をスタートさせる。ノードは、新たな符 号を送信することにより発生した変化に関して隣接ノードに通知する。タイマー 手段２５が、プリセット時間周期Ｋを経過したことを指示すると、判断手段２３ は、通常の手順に基づきタイミングのソースを選択することが再び許される。 判断手段２３は、選択された同期符号に対応する質低下した同期メッセージを メッセージ送信・受信手段から受け取ると、タイマー手段２５をスタートさせ、 質低下した符号を選択し、そしてそれに基づいてそれ自身の新たな同期符号を発 生し、これをメモリ２２から全てのインターフェイスユニットの同期メッセージ 送信ユニットへ送る。 従って、ノードが強制タイミングの状態にあり、そして判断手段２３が新たな 符号又は欠陥データをインターフェイスユニットの１つから受け取ると、上記の 符号／欠陥データを通常の仕方で処理し、もし必要ならば、メモリ２２に記憶さ れた同期リストを新たな状態に対応するように変更する。その後、判断手段は、 強制状態で使用されるタイミングソースから受け取った信号が整然としたもので あるかどうかチェックする。 信号はまだ整然としている（同期に対して充分な質である）が、その符号が質 低下した場合には、ノードはこの古いソースを保持し、その際に、判断手段は、 メモリ２２に記憶されたノード自身の同期符号を、変化した受信符号に対応する ように更新し、その新たな符号をメモリ２２から全てのインターフェイスユニッ トの同期メッセージ送信ユニットへ付与し、そしてタイマー手段２５をスタート して、強制タイミングの状態を始めから再び測定する。 しかしながら、この強制タイミング状態に使用されるソース（又はそれに対応 する送信接続）がもはや整然としたものでない（即ち、対応する信号の質が同期 に対してもはや充分でない）場合には、ノードが内部タイミングの状態に入り、 ここで、判断手段２３は、ノードの内部同期符号をメモリ２２に対して更新し、 内部符号を全てのインターフェイスユニットの同期メッセージ送信ユニットへ付 与し、そしてタイマー手段２５を再びスタートし、強制タイミングの状態を始め から測定する。又、内部同期符号は、個別の記憶位置からインターフェイスユニ ットに付与することもできる。 本発明の第１の実施形態では、選択された同期符号の質低下及び改善の両方が 変化とみなされる。従って、強制タイミングの状態中に同期符号が改善する状態 においては、強制状態のタイミングも再スタートされる。 本発明の第２の実施形態においては、選択された同期符号の質低下のみが変化 とみなされ、ここで、選択された同期符号が上記強制タイミングの状態中に改善 する場合は、ノードはそれを使用のために直接受け入れ、そして出て行く符号を それに応じて更新する。この場合に、強制タイミングの時間周期は、再スタート されず、タイマー手段がそれらの動作を独立して継続することが許される。この 第２の実施形態は、システムの同期を更にスピードアップする。 本発明の別の実施形態によれば、欠陥状態は、古い同期符号がネットワークに 循環保持されるような状態（上記した）であり、ここで、ノードは、上記のよう に内部タイミングの状態に入り、出て行く符号は、内部タイミングに対応するよ うに変更され、そして強制タイミングの時間周期が再スタートされる。このよう な欠陥状態は、ノードが、優先順位リストの最も高い位置においてソースの同期 符号に含まれた距離パラメータ（ＳＯＭＳネットワークにおいては符号の第２部 分Ｄ２）であってタイミングのマスターソースまでの距離を示すパラメータと、 上記同期符号に含まれた元の同期ソース（ＳＯＭＳネットワークにおいては符号 の第１部分Ｄ１）を示すパラメータの両方を監視するように検出される。ノード は、内部タイミングの状態へ切り換わり、そして距離を表す値が短い時間中に必 要な倍数だけ次々に増加する場合に強制タイミングの時間周期がスタートされ、 一方、元の同期ソースを表すパラメータは、この短い時間周期中は同じままであ る。このような構成は、フィンランド特許出願第９４０９２６号に開示されてお り、詳細な説明についてはこれを参照されたい。従って、後者の構成は、同期符 号がネットワークマスタークロックまでの距離及び元のタイミングソースに関す るデータをある形態で含みそしてノードがこのデータを選択基準として使用する （おそらくは元のタイミングソースを指示する質のパラメータと共に）ようなネ ットワークに使用される。例えば、ＳＯＭＳ方法は、これらの要求を満足する。 本発明の別の実施形態によれば、ノードは、先ず強制タイミングの状態の間に 質低下する同期符号をそれ自身の内部符号と比較し、そしてそれより良好なもの を選択する。この比較は判断手段２３において行われる。内部符号の方が良好な 場合には、ノードは、それ自体知られたやり方で内部タイミングに入り、そして 質低下した符号の方が良好な場合には、ノードはそれを上記のように新たな符号 として選択する。各々の場合に、強制タイミングの状態が再スタートされる。 添付図面の例を参照して本発明を以上に説明したが、本発明は、これに限定さ れるものではなく、上記した本発明の考え方及び請求の範囲内で変更できること が明らかである。ＳＯＭＳシステムが一例として使用されたが、本発明による解 決策は、システムの変化が、ノードに入る同期メッセージの変化として現れる全 ての同様のシステムに適用できる。全ての遷移に対して１つのタイマー手段及び １つの時間周期のみを用いる実施形態を上記したが、原理的に、各状態は異なる 時間周期を有してもよいし又はそれ自身のタイマー手段を有してもよく、この場 合に、特定の状態にあるタイマー手段がノードの動作を決定し、そして他のタイ マー手段の時間周期の経過は、何の作用も生じない。請求の範囲において強制時 間周期の測定を再スタートすることが開示されるときは、これらの変形も包含さ れるものと理解されたい。しかしながら、上記の実施形態（１つのタイマー及び 同じ時間周期）は、最も簡単であり、それ故、最も実現可能である。選択された 同期符号に対応する信号の質が同期にとって不充分になったときにノードが入る 所定の標準状態（好ましくは内部タイミングの状態）は、例えば、使用する同期 方法に基づいて変更されてもよい。このような標準状態においては、例えば、固 定の外部タイミングソースを時間周期に対して選択することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．メッセージをベースとする同期を使用し、そして送信ライン(A,B)により相 互接続された複数のノードを備えた遠隔通信システムのためのハイアラーキ式の 同期方法であって、上記ノードは、同期メッセージを含む信号をシステムの内部 同期ハイアラーキにおける対応信号の優先順位を指示する同期符号と交換し、そ して上記ノードは、欠陥同期メッセージの選択を防止するために欠陥状態のよう な変化状態において所定の標準状態に強制的に入れられる方法において、 変化状態において、上記ノードは、強制タイミングの状態に入り、隣接ノー ドから受け取った同期符号を選択しそしてそれ自身を隣接ノードからの信号のク ロック周波数と同期し、この遷移により強制状態のためのタイマー手段をスター トさせて、時間周期を測定し、該周期の経過後に、ノードは再び通常のタイミン グ状態に入り、 選択された同期符号が上記強制タイミングの状態において変化するときに、 その新たな符号が受け入れられ、そして強制状態の時間周期の測定が再スタート され、そして 選択された同期符号に対応する信号の質が同期にとって不充分になったとき には、ノードが所定の標準状態、好ましくは内部タイミングの状態に入って、欠 陥同期符号の選択を防止すると共に、強制状態の測定を再スタートし、その際に 、少なくとも信号が１つの送信ラインのみを経て上記隣接ノードから受け取られ るときに遷移が実行されることを特徴とする方法。 ２．選択された同期符号の質低下及び改善の両方が変化とみなされる請求項１に 記載の方法。 ３．選択された同期符号の質低下のみが変化とみなされ、選択された同期符号が 上記強制タイミングの状態中に改善されたときに、その改善された符号が直ちに 使用のために受け入れられ、そして強制状態のタイマー手段がその動作を独立し て継続することが許される請求項１に記載の方法。 ４．選択された同期符号に対応する信号の質は、最も高い優先順位レベルにおけ る同期符号の距離を示す値が所定の時間周期内に所定の倍数増加するときに不 充分であるとみなされ、一方、同期符号の元の同期ソースを表すパラメータは、 同じに保たれる請求項１に記載の方法。 ５．ノードが２つ以上の送信ラインを経て上記隣接ノードに接続され、そして選 択された同期符号に対応する信号の質が不充分になったときに、別の送信ライン から受け取った信号が監視のために選択される請求項１に記載の方法。 ６．メッセージをベースとする同期を使用し、そして送信ライン(A,B)により相 互接続された複数のノードを備えた遠隔通信システムのためのハイアラーキ式の 同期方法であって、上記ノードは、同期メッセージを含む信号をシステムの内部 同期ハイアラーキにおける対応信号の優先順位を指示する同期符号と交換し、そ して上記ノードは、欠陥同期メッセージの選択を防止するために欠陥状態のよう な変化状態において所定の標準状態に強制的に入れられる方法において、 変化状態において、上記ノードは、強制タイミングの状態に入り、隣接ノー ドから受け取った同期符号を選択しそしてそれ自身を隣接ノードからの信号のク ロック周波数と同期し、この遷移により強制状態のためのタイマー手段をスター トさせて、時間周期を測定し、該周期の経過後に、ノードは再び通常のタイミン グ状態に入り、 選択された同期符号が上記強制タイミングの状態において質低下するときに 、上記ノードは、先ず、強制タイミングの状態の間に質低下した同期符号をそれ 自身の内部符号と比較し、その際に、 （ａ）質低下した方の符号が良好である場合は、ノードがそれを新たな符号 として選択しそして強制状態の時間周期の測定を再スタートし、又は （ｂ）内部符号の方が良好である場合は、ノードが内部タイミングの状態に 入り、そして強制状態の時間周期の測定を再スタートし、そして 選択された同期符号に対応する信号の質が同期にとって不充分になったとき には、ノードが所定の標準状態、好ましくは内部タイミングの状態に入って、強 制状態の時間周期の測定を再スタートし、その際に、少なくとも信号が１つの送 信ラインのみを経て上記隣接ノードから受け取られるときに遷移が実行されるこ とを特徴とする方法。