JPH10190681A - 非同期情報通信システム - Google Patents

非同期情報通信システム

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JPH10190681A
JPH10190681A JP8349132A JP34913296A JPH10190681A JP H10190681 A JPH10190681 A JP H10190681A JP 8349132 A JP8349132 A JP 8349132A JP 34913296 A JP34913296 A JP 34913296A JP H10190681 A JPH10190681 A JP H10190681A
Authority
JP
Japan
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transmission
data
count value
clock
receiving
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8349132A
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English (en)
Inventor
Eizo Fujisawa
栄蔵 藤沢
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 網全体で周期的な伝送フレームの同期が行わ
れていない非同期情報通信システムにおいて、音声など
のデータ通信品質の劣化を防止する。 【解決手段】この情報通信システムの受信局3は、AT
M通信網1から受信したパケットの特定フィールド15
0に記録されている送信クロックの差分データを抽出し
てレジスタ210に記憶し、データ受信時にATM通信
網1から供給されたリファレンスクロック120をカウ
ンタ220でカウントした値と、レジスタ210に記憶
している差分データとを基に、受信側において前回と今
回とのデータ受信時の遅延ばらつきであるジッタ量を検
出しジッタ量の大きな異常データを廃棄する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば音声・映像
などの情報を通信網を通じてリアルタイムに伝送する非
同期情報通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、音声・映像などの通信には同期型
通信方式やATM通信方式などの通信技術が利用されて
いるが、例えばATM通信方式では、情報の遅延ばらつ
き、つまりジッタが生じ通信品質が劣化することがあ
り、このジッタ対策が急務になっている。
【0003】N−ISDN網などを代表例とする同期型
通信方式の具体例としては、一定周期フレームの中に多
数のタイムスロットを用意し、予め決められた位置のタ
イムスロットで伝送するTDMA(Time Division Mult
iple Access)方式などが一般的である。
【0004】このTDΜΑ方式の場合、網全体で一定周
期フレームが同期していることを前提としているため、
ジッタは少なく制限されるが、予め特定のタイムスロッ
トを予約する必要があり、通信を始めてから終了するま
で一定通信帯域を占有する必要があるという欠点があ
る。
【0005】一方、特定のタイムスロットを占有しない
非同期通信方式としては、通信網にデータを運ぶ固定長
のセルを随時流しておき、必要に応じて空きセル(デー
タをまだ乗せていないセル)を有効セル(データを運ん
でいるセル)として利用しデータを運ぶATM(Asynch
ronou Transfer Mode)通信方式がある。
【0006】このATM方式の場合、通信トラヒックの
状態にかかわらず通信開始時にセルを予約するわけでは
ないので、伝送効率が向上することになるが、一定周期
のフレーム同期が保証されているわけではないので、ジ
ッタ、つまり伝送データの遅延ばらつきが生じることが
ある。このジッタ量が大きくなると、場合によって通信
品質が劣化し受信側で音声が聞き取れなくなることもあ
る。
【0007】そこで、このジッタ対策を、送信局および
受信局をATM通信網に接続してなる非同期情報通信シ
ステムに実際に導入するとなると、少なくとも受信局に
ジッタ量を検出する機構を設け、ジッタが一定の許容値
を越えた場合、受信データを廃棄することが考えられ
る。これは音声の場合、データがある程度廃棄されて
も、その廃棄率が一定の範囲内であれば、受信側で音声
としての認識が可能であるという性質があるからであ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非同期通信システムの場合、すなわち特定のタイムスロ
ットを占有せずに通信網に流されている空きセルにデー
タを乗せて通信するシステムの場合、受信側において、
通信網上を流されてきたセルのヘッダ情報を基に自局宛
てのデータを受け取るだけであり、伝送データの遅延ば
らつきであるジッタを検出できるまでには至らず、デー
タ伝送時に通信品質の劣化が発生する可能性が高いとい
う問題があった。
【0009】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、網全体で周期的な伝送フレームの同期
が行われておらず、データ伝送時に遅延ばらつき、つま
りジッタが発生する可能性がある通信網を利用して情報
を通信する上でジッタを検出することのできる非同期情
報通信システムを提供することを目的としている。
【0010】また本発明は上記非同期通信を行う上でジ
ッタを検出し、音声・映像などのデータの通信品質の劣
化を防止することのできる非同期情報通信システムを提
供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1記載の発明の非同期情報通信システム
は、データ送信を行う送信局とこの送信局からのデータ
を受信する受信局とが通信網上に接続され、前記送信局
および受信局に対して前記通信網から同一のクロックあ
るいは同期クロックが供給される非同期情報通信システ
ムにおいて、前記送信局が、前記通信網上にデータを送
信する送信手段と、前記通信網から供給されるクロック
を所定周期で常に計数する送信側クロックカウンタと、
前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したときの
前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する送信計
数値記憶手段と、前記送信手段により新たなデータが送
信されるときの前記送信側クロックカウンタの計数値
と、前記送信計数値記憶手段に記憶されている前回デー
タ送信時の計数値との差分を計算する差分計算手段と、
前記差分計算手段により計算された送信クロックの差分
情報を前記新たな送信データに付加する差分情報付加手
段とを具備し、前記受信局が、前記通信網からデータを
受信する受信手段と、前記通信網から供給されるクロッ
クを所定周期で常に計数する受信側クロックカウンタ
と、前記受信手段が前記通信網からデータを受信したと
きの前記受信側クロックカウンタの計数値を記憶する受
信計数値記憶手段と、前記受信手段により前記通信網か
ら受信されたデータに含まれる前記送信クロックの差分
情報と、前記受信計数値記憶手段に記憶されている前回
データ受信時の受信クロックの計数値とを加算する加算
手段と、前記加算手段により加算された加算値と、今回
データが受信されたときの前記受信側クロックカウンタ
の計数値との差を求めジッタを検出するジッタ検出手段
とを具備したことを特徴としている。
【0012】請求項2記載の発明の非同期情報通信シス
テムは、データ送信を行う送信局とこの送信局からのデ
ータを受信する受信局とが通信網上に接続され、前記送
信局および受信局に対して前記通信網から同一のクロッ
クあるいは同期クロックが供給される非同期情報通信シ
ステムにおいて、前記送信局が、前記通信網上にデータ
を送信する送信手段と、前記通信網から供給されるクロ
ックを所定周期で常に計数する送信側クロックカウンタ
と、前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したと
きの前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する送
信計数値記憶手段と、前記送信手段により新たなデータ
が送信されるときの前記送信側クロックカウンタの計数
値と、前記送信計数値記憶手段に記憶されている前回デ
ータ送信時の計数値との差分を計算する差分計算手段
と、前記差分計算手段により計算された送信クロックの
差分情報を前記新たな送信データに付加する差分情報付
加手段とを具備し、前記受信局が、前記通信網からデー
タを受信する受信手段と、前記通信網から供給されるク
ロックを所定周期で常に計数する受信側クロックカウン
タと、前記受信手段が前記通信網からデータを受信した
ときの前記受信側クロックカウンタの計数値を記憶する
受信計数値記憶手段と、前記受信手段により前記通信網
から受信されたデータに含まれる前記送信クロックの差
分情報と、前記受信計数値記憶手段に記憶されている前
回データ受信時の受信クロックの計数値とを加算する加
算手段と、前記加算手段により加算された加算値と、今
回データが受信されたときの前記受信側クロックカウン
タの計数値との差を求めジッタを検出するジッタ検出手
段と、前記ジッタ検出手段により検出されたジッタの値
に基づいて、受信データを廃棄するか否かを判定し、廃
棄と判定した受信データを廃棄する廃棄手段とを具備し
たことを特徴としている。
【0013】請求項3記載の発明の非同期情報通信シス
テムは、データ送信を行う送信局とこの送信局からのデ
ータを受信する受信局とが通信網上に接続され、前記送
信局および受信局が前記通信網の同期クロックを利用せ
ずに通信を行う非同期情報通信システムにおいて、前記
送信局が、所定周波数のクロックを発生するクロック発
生源と、前記クロック発生源により発生されたクロック
を所定周期で常に計数する送信側クロックカウンタと、
前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したときの
前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する第1の
送信計数値記憶手段と、前記送信手段により新たなデー
タが送信されるときの前記送信側クロックカウンタの計
数値を記憶する第2の送信計数値記憶手段と、前記送信
手段により新たなデータが送信されるときの前記送信側
クロックカウンタの計数値と、前記送信計数値記憶手段
に記憶されている前回データ送信時の計数値との差分を
計算する差分計算手段と、前記差分計算手段により計算
された送信クロックの差分情報と、前記第2の送信計数
値記憶手段により記憶された送信側クロックカウンタの
計数値とを前記新たなデータに付加する情報付加手段と
を具備し、前記受信局が、前記通信網からデータを受信
する受信手段と、前記受信手段により受信されたデータ
に含まれる前記送信側クロックカウンタの計数値を基
に、前記送信側クロックカウンタを制御しているクロッ
クを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手
段により再生されたクロックを所定周期で常に計数する
受信側クロックカウンタと、前記受信手段により前記通
信網からデータが受信されたときの前記受信側クロック
カウンタの計数値を記憶する受信計数値記憶手段と、前
記受信手段により受信されたデータに含まれていた前記
送信クロックの差分情報と、前記受信計数値記憶手段に
記憶されている前回データ受信時の計数値とを加算する
加算手段と、前記加算手段により加算された加算値と、
今回データが受信されたときの前記受信側クロックカウ
ンタの計数値との差を求めジッタを検出するジッタ検出
手段とを具備したことを特徴としている。
【0014】請求項4記載の発明の非同期情報通信シス
テムは、データ送信を行う送信局とこの送信局からのデ
ータを受信する受信局とが通信網上に接続され、前記送
信局および受信局が前記通信網の同期クロックを利用せ
ずに通信を行う非同期情報通信システムにおいて、前記
送信局が、所定周波数のクロックを発生するクロック発
生源と、前記クロック発生源により発生されたクロック
を所定周期で常に計数する送信側クロックカウンタと、
前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したときの
前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する第1の
送信計数値記憶手段と、前記送信手段により新たなデー
タが送信されるときの前記送信側クロックカウンタの計
数値を記憶する第2の送信計数値記憶手段と、前記送信
手段により新たなデータが送信されるときの前記送信側
クロックカウンタの計数値と、前記送信計数値記憶手段
に記憶されている前回データ送信時の計数値との差分を
計算する差分計算手段と、前記差分計算手段により計算
された送信クロックの差分情報と、前記第2の送信計数
値記憶手段により記憶された送信側クロックカウンタの
計数値とを前記新たなデータに付加する情報付加手段と
を具備し、前記受信局が、前記通信網からデータを受信
する受信手段と、前記受信手段により受信されたデータ
に含まれる前記送信側クロックカウンタの計数値を基
に、前記送信側クロックカウンタを制御しているクロッ
クを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手
段により再生されたクロックを所定周期で常に計数する
受信側クロックカウンタと、前記受信手段により前記通
信網からデータが受信されたときの前記受信側クロック
カウンタの計数値を記憶する受信計数値記憶手段と、前
記受信手段により受信されたデータに含まれていた前記
送信クロックの差分情報と、前記受信計数値記憶手段に
記憶されている前回データ受信時の計数値とを加算する
加算手段と、前記加算手段により加算された加算値と、
今回データが受信されたときの前記受信側クロックカウ
ンタの計数値との差を求めジッタを検出するジッタ検出
手段と、前記ジッタ検出手段により検出されたジッタ量
に応じて受信データを廃棄する廃棄手段とを具備したこ
とを特徴としている。
【0015】請求項5記載の発明の非同期情報通信シス
テムは、請求項3または4いずれか記載の非同期情報通
信システムにおいて、受信局に備えられているクロック
再生用の受信側クロックカウンタを、ジッタ検出用のカ
ウンタとして共用したことを特徴としている。
【0016】請求項6記載の発明の非同期情報通信シス
テムは、請求項2または4いずれか記載の非同期情報通
信システムにおいて、廃棄手段が、ジッタ検出手段によ
り検出されたジッタの値と予め設定されている所定の許
容値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較
結果、前記ジッタの値が許容値を越えた場合に受信デー
タを廃棄する受信データ廃棄手段とからなることを特徴
としている。
【0017】上記した発明では、通信網から送信局およ
び受信局に対し、同一あるいは位相同期したクロックが
提供される非同期情報通信システムの場合、送信局で
は、通信網からのクロックを計数するクロックカウン
タ、つまり送信クロックでインクリメントあるいはデク
リメントされる送信クロックカウンタを用意し、送信局
からデータを送信する場合、前回データを送信したとき
からの送信クロックカウンタ値の差分を計算してその情
報をデータに追加して送信する。
【0018】一方、受信局では、通信網からのクロック
でインクリメントあるいはデクリメントされる受信クロ
ックカウンタを用意し、通信網から受信したデータに含
まれる送信クロックカウンタ値の差分と前回のデータ受
信時の受信クロックカウンタの計数値とを加算して互い
の和を求め、その和の値と今回のデータ受信時の受信ク
ロックカウンタ値の差分を計算することにより通信網上
にデータを伝送したときのジッタ量を検出する。そし
て、検出したジッタ量と予め設定しておいたジッタ許容
値とを比較し、検出したジッタ量がジッタ許容値を越え
た場合にデータを廃棄する。
【0019】また通信網から送信局および受信局が同一
あるいは位相同期クロックを検出せずに通信を行う場
合、送信局で基準としているクロックを発生し、それを
受信局で再生する必要がある。
【0020】この場合、送信局では、自己が持つクロッ
ク発生源から発生したクロックにより送信クロックカウ
ンタを計数し、データを送信する上で、前回データを送
信したときからの送信クロックカウンタ値の差分を計算
して、その差分データとクロック発生源から発生したク
ロックの値とを一定あるいは一定以下の間隔でデータに
追加して送信する。
【0021】受信局では、送信局から送信されてきたデ
ータを受信すると、その中に含まれる送信クロックカウ
ンタのカウント値から、送信クロックカウンタを制御し
ているクロックを再生し、その再生クロックで受信クロ
ックカウンタをカウントする。そして通信網から受信し
たデータに含まれる送信クロックの差分データと、前回
のデータ受信時の受信クロックカウンタ値とを加算して
互いの和を求め、その和と今回データ受信時の受信クロ
ックカウンタ値との差分を計算することによりジッタを
検出する。
【0022】そして検出したジッタの値と予め設定して
おいたジッタ許容値とを比較し、検出したジッタの値が
許容値を越えた場合にデータを廃棄する。
【0023】したがって、例えばATΜ通信網などのよ
うに網全体で周期的な伝送フレームの同期が行われてい
ない通信網においてもジッタ量を実時間で検出すること
ができる。そしてこのような通信網を利用して、送信局
から受信局へ音声・映像などのデータを通信した場合
に、受信局において、ジッタ量を検出することにより、
ジッタ量が一定の制限を越えたときにデータを廃棄する
ことで通信品質の劣化を防ぐことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
【0025】図1は本発明の非同期情報通信システムの
第1実施形態の構成を示す図、図2はこの非同期情報通
信システムの送信局の送信準備機能部の構成を示す図、
図3はこの非同期情報通信システムの受信局のジッタ検
出・異常データ廃棄機能部の構成を示す図、図4はレイ
ヤ機能モデルを示す図である。
【0026】図1において、1はATM通信網(ネット
ワーク)である。このATM通信網1には、送信局2お
よび受信局3などが接続されている。送信局2は、送信
前のデータを加工する送信準備機能部21と、加工済み
の送信データをパケットとしてATM通信網1へ送信す
る送信機能部22とを有している。受信局3は、ATM
通信網1からパケットを受信すると共にATM通信網1
から供給されるリファレンスクロック(reference CLK
)120を常に検出する受信機能部31と、受信パケ
ットのデータに含まれる差分情報を基に送信クロックを
復元(再生)し、その送信クロックからジッタを検出
し、不要な受信データ(異常データ)を廃棄するジッタ
検出・異常データ廃棄機能部32とを有している。なお
送信機能部22および受信機能部31を実現する手段と
しては、ハードウェアでもソフトウェアでも良く、この
実施形態ではアプリケーションソフトウェア(以下アプ
リケーションと称す)によって実現するものとする。
【0027】図2に示すように、送信局2の送信準備機
能部21は、カウンタ110、レジスタ130、14
0、減算器115などからなり、送信クロックのカウン
ト値の差分を求めその差分情報を送信データに付加する
部分である。送信計数値記憶手段としてのレジスタ13
0には、直前のデータが送信された時点のカウンタ11
0のカウント値が記憶される。レジスタ140には、前
回分のレジスタ130の値と今回分のクロックカウント
値(カウンタ110のカウント値)との差分が減算器1
15によって計算された後、その差分データが記憶され
る。その後、差分データが送信データに付加されて送信
機能部22からパケットとして送信される。 なおこの
差分データの送信は、必ずしもデータ伝送毎でなくても
よく、一定時間以下の間隔で差分を計算し送信してもよ
い。
【0028】図3に示すように、受信局3のジッタ検出
・異常データ廃棄機能部33は、ATM通信網1から受
信機能部31で受信されたパケットを記憶するバッファ
280と、受信機能部31により受信パケットの特定フ
ィールドから取り出されれた差分データを一時記憶する
レジスタ210と、ATM通信網1から供給されたリフ
ァレンスクロック120をカウントする受信クロック再
生用のカウンタ220と、パケット受信時にカウンタ2
20のカウント値を記憶するレジスタ230と、このレ
ジスタ230の値とレジスタ210の値とを加算する加
算器240と、次データ受信時にカウンタ220のカウ
ント値と、加算器240の出力とを引き算してジッタ量
(ジッタ値225)を検出する引算器250と、予めジ
ッタ量の許容値が記憶されたレジスタ270と、このレ
ジスタ270の許容値(b)と引算器250から出力さ
れたジッタ値225(a)とを比較し、比較結果に応じ
た制御信号(a≦bの場合、オン信号(ON)を出力)を
出力するコンパレータ260と、このコンパレータ26
0からの制御信号によってバッファ280に記憶された
受信データをアプリケーションに出力するゲート290
とを有している。
【0029】ここで、図5を参照してこの非同期情報通
信システムの全体的な動作を説明する。図5はATM通
信網1のレイヤ機能モデルを示す図である。
【0030】同図に示すように、送信局2では、アプリ
ケーションレイヤから入力されたデータをΑΑL−PD
Uのぺイロードに乗せて伝送するが、ATM通信網1で
は、さらに 53octetの固定長セルに分解され、固定長セ
ルのヘッダ値だけを基にセル交換(データ交換)を行う
ため、通常、ATM通信網1では受信側においてジッタ
検出を行うことはできない。
【0031】一方、ATM通信網1からは受信局2およ
び送信局3に対して155.52MHzの共通クロックが供給
されており、受信局2および送信局3では、このクロッ
クを検出してその 1/8分周を行った 19.44MHzをリフ
ァレンスクロックとして使用している。
【0032】送信局2に設けられている送信クロックカ
ウント用のカウンタ110は、32bit で構成されてお
り、 19.44MHzのクロックでインクリメントされる。
レジスタ130も同様に32bit で構成されている。カウ
ンタ110の値からレジスタ130の値を引いたレジス
タの記憶値(差分データ)140は、例えばΑΑL−P
DUのトレイラ部に特定フィールド150を設定して書
き込み、ATM通信網1へ送信される。受信局3では、
ATM通信網1を通じて受信されたデータの特定フィー
ルド150に記録されている差分データを取り出す(抽
出する)。なおΑΑL−PDUのぺイロード部自体に特
定のフィールド150を用意してカウンタ110の差分
データを埋め込んでもよい。このとき送信局2は、リフ
ァレンスクロックとして 19.44MHzを用いるので、ジ
ッタ検出の精度は、1/(19.44×106)= 5.1×10
-8[s]であり、特定のフィールド150のフィールド
長を 8bitとすると、1/(19.44×106 )× 256= 1.3×1
0-5[s]となり、この値よりも短い周期でデータを送
信する場合にジッタの測定(検出)が可能となる。また
ジッタの許容値が10×10-6[s]であると仮定すると、
10×10-6/ 5.1×10-8= 196.1となるため、レジスタ2
70の値としてはOxCOを設定すればよい。
【0033】また、アプリケーションによって送信され
るデータが 125μsecの周期で伝送される場合には、
125×10-6/ 5.1×10-8=2451となるため、フィールド
長を12bit 以上にすればよい。
【0034】以下、この第1実施形態の非同期情報通信
システムの具体的な動作を説明する。 この非同期情報
通信システムの場合、送信局2では、ATM通信網1か
らのリファレンスクロック120がカウンタ110に入
力されており、たえずインクリメントされている。
【0035】そして、新たにデータを送信する場合、そ
の時点のカウンタ110のカウント値から直前のデータ
送信時のカウント値(レジスタ130の記憶値)が引算
器115で引き算され、この引算器115で引き算され
た値(差分データ)がレジスタ140に記憶され、送信
データの特定フィールド150に書き込まれて送信機能
部22からATM通信網1上にパケットとして送信され
る。データ送信後、その時点のカウンタ110のカウン
ト値がレジスタ130に新たに書き込まれる。一方、受
信局3においても、ATM通信網1からリファレンスク
ロック120が供給されており、カウンタ220がたえ
ずインクリメントされている。カウント値はデータを受
信するたびごとにレジスタ230に記憶される。
【0036】受信局3の受信機能部31では、ATM通
信網1からパケットが受信されると、受信されたデータ
(受信データ)は、一旦バッファ280に記憶される。
そして受信データの中の特定フィールド150から差分
データが抽出されてレジスタ210に記憶される。
【0037】またデータが受信されたときに、カウンタ
220においてカウントされていたカウント値がレジス
タ230に記憶される。
【0038】そして、このレジスタ230の値とレジス
タ210の値との和が加算器240で計算される。この
加算器240で新データ受信時の各記憶値の和が求めら
れると、その和の値とカウンタ220のカウント値との
差が求められて新データ受信時のジッタ値255が計算
され、ジッタ量が検出される。
【0039】このジッタ値255は、レジスタ270の
許容値とコンパレータ260で比較される。
【0040】この比較結果、例えばa>bの場合、つま
りジッタ値255がレジスタ270の許容値を越えた場
合には、コンパレータ260からオン信号が出力され
ず、ゲート290がディセーブル状態となり受信データ
(1パケット分)が廃棄される。 またa≦bの場合、
つまりジッタ値255がレジスタ270の許容値以下の
場合には、コンパレータ260からオン信号が出力さ
れ、これによりゲート290はイネーブル状態となり、
バッファ280の受信データがゲート290を通じてア
プリケーションに出力される。
【0041】一方、バッファ280に記憶されたデータ
(受信データ)は、コンパレータ260からの制御信号
によってゲート290を介してアプリケーション機能に
出力される。
【0042】このようにこの第1実施形態の非同期情報
通信システムによれば、ATM通信網1全体で周期的な
伝送フレームの同期が行われていない非同期通信方式の
場合、送信局2と受信局3に対してATM通信網1から
供給された共通のリファレンスクロック120を基に送
信クロックを生成しこれをカウンタ110でカウント
し、前回と今回のデータを送信したときの送信クロック
の差分を計算し、その差分を送信データに付加して受信
局3へ送信する一方、受信局3では受信データに含まれ
ている差分データと、ATM通信網1から供給されたリ
ファレンスクロック120とを基に、送信側クロックを
受信側で再生し、前回と今回とのクロック差をとること
によってジッタを実時間で検出することができる。これ
により、ATM通信網1全体で周期的な伝送フレームの
同期が行われていない非同期通信の場合でも、データ伝
達の遅延ばらつきであるジッタを実時間で検出すること
ができる。 また検出したジッタの値と許容値とを比較
してジッタの値が許容値を越えた場合にデータを廃棄す
るので、受信データが音声データなどの場合、廃棄率が
一定の範囲内であればジッタ量の大きい異常なデータが
復元されなくなり通信品質の劣化を防ぐことができる。
【0043】次に、図5〜図7を参照してこの発明の非
同期通信システムの第2実施形態について説明する。図
5は本発明の非同期通信システムの第2実施形態の構成
を示す図、図6はこの非同期通信システムの送信局の送
信準備機能部の構成を示す図、図7はこの非同期通信シ
ステムの受信局の位相同期回路の構成を示す図である。
なお上記第1実施形態の同一の構成には同じ符号を付し
その説明は省略する。
【0044】この第2実施形態は、通信網に接続されて
いる送信局および受信局が通信網のリファレンスクロッ
クを利用せずにジッタ検出を行い異常データを廃棄する
場合の一例である。
【0045】図5に示すように、この非同期通信システ
ムの送信局4には、上記第1実施形態と同様の構成(送
信機能部22)に加え、送信前のデータの異なる複数の
フィールドにクロック再生用のデータを書き込む送信準
備機能部23と、独立したクロック発生源24とが設け
られている。クロック発生源24としては、水晶発信器
などである。
【0046】またこの非同期通信システムの受信局5に
は、上記第1実施形態系と同様の構成(受信機能部31
およびジッタ検出・異常データ廃棄機能部32)に加
え、送信クロックを受信側で再生するクロック再生手段
としての位相同期回路33が設けられている。
【0047】図6に示すように、送信準備機能部23に
は、上記第1実施形態の構成に加え、カウンタ110の
カウント値自体を記憶しそのカウント値を送信データに
付加するための第2の送信計数値記憶手段としてのレジ
スタ170が設けられている。 図7に示すように、受
信局5の位相同期回路33は、受信データ中のフィール
ド160から抽出された送信クロックのカウント値を記
憶するレジスタ320と、この受信局5のリファレンス
クロックであるクロック370を生成する電圧制御水晶
発振器(以下VCXOと称す)360と、このVCXO
360から出力されるクロック370でインクリメント
されるカウンタ310と、このカウンタ310のカウン
ト値とレジスタ320に記憶されたカウント値とを引き
算し、送信クロックの差分を算出する引算器330と、
この引算器330から出力された差分信号に基づいてV
CXO360のクロック出力を制御するディジタルフィ
ルタ回路(Degital Filter)340およびD/Aコンバ
ータ(D/A Converter )350とから構成されている。
【0048】すなわち、この位相同期回路33は、受信
データに含まれている送信クロックのカウント値を抽出
しそれを基に受信側クロックを生成するものである。な
おこの実施形態の場合、通信網1を経由して初めに伝送
されてきたデータに含まれている送信側クロックのカウ
ント値は、位相同期回路33内のカウンタ310にロー
ドされカウンタ310の値が初期化される。この初期化
以降、カウンタ310は、VCXO360から入力され
るクロック370でインクリメントされるようになる。
またカウンタ310が一旦初期化された後、通信網から
受信したカウンタ110のカウント値は、カウンタ31
0ではなくレジスタ320に一旦記憶されるようにな
る。
【0049】この場合、データ送信時に送信局4のクロ
ック発生源24から発生されたクロックの値は、送信準
備機能部23のカウンタ110でカウントされ、そのカ
ウント値が一定時間以下の間隔でレジスタ170に記憶
される。そしてそのカウント値は、送信データ上の特定
フィールド150とは異なるフィールド160に記録さ
れる。このフィールド160としては、例えばカウンタ
110が32bit であり、その値をそのまま伝送するので
あれば、 4octet を送信データ上に用意すればよい。
【0050】以下、この第2実施形態の非同期通信シス
テムの具体的な動作を説明する。
【0051】この非同期通信システムの場合、送信局4
では、ATM通信網1のリファレンスクロック120を
利用せず、自身に備えられているクロック発生源24で
発生したクロックがカウンタ110に入力され、そのク
ロックでカウンタ110が常にインクリメントされてい
る。レジスタ130には、直前に送信したデータの送信
時点におけるカウンタ110のカウント値が記憶され
る。
【0052】そして、新たにデータを送信する場合、そ
の時点のカウンタ110のカウント値がレジスタ170
に記憶される。また引算器115では、このときのカウ
ンタ110のカウント値からレジスタ130の記憶値
(直前のデータ送信時のカウント値)が引き算されて前
回と今回との送信クロックの差分が求められ、レジスタ
140に記憶される。それが送信データの特定フィール
ド150に書き込まれると共に、レジスタ170に記憶
された送信クロックのカウント値が上記特定フィールド
150とは異なるフィールド160に書き込まれて送信
機能部22からATM通信網1上にパケットとして送信
される。データ送信後、その時点でのカウンタ110の
カウント値がレジスタ130に新たに書き込まれる。
【0053】一方、受信局5では、受信機能部31によ
ってATM通信網1からパケットが受信されると、受信
パケットのデータ(受信データ)は、ジッタ検出・異常
データ廃棄機能部33へ渡される。ジッタ検出・異常デ
ータ廃棄機能部33では受信データを一旦バッファ28
0に記憶する。そして受信データの中の特定フィールド
150から差分データが抽出されてレジスタ210に記
憶される。
【0054】また受信データの中のフィールド160か
ら送信クロックのカウント値が抽出されて初期状態のと
きのみ位相同期回路33内のカウンタ310にロードさ
れ、それ以降はレジスタ320に出力されて記憶され
る。
【0055】初期状態において、送信クロックのカウン
ト値がカウンタ310にロードされると、カウンタ31
0が初期化される。それ以降、カウンタ310はVCX
O360から出力されるクロック370でインクリメン
トされる。
【0056】初期化以降、ATM通信網1から受信した
カウント値はレジスタ320に記憶され、この記憶値
と、カウンタ310によりカウントされたカウント値と
の差分が求められ、ディジタルフィルタ回路340に入
力される。さらにディジタルフィルタ回路340の出力
は、D/Aコンバータ(D/A Converter )350に入力
され、VCXO360の制御入力となる。以上の回路を
もって、送信局のリファレンスクロックと同期したクロ
ックが、VCXO360の出力クロック370として得
られる。このように送信側からパケットで送られてきた
リファレンスクロックと同期した受信側のクロックがV
CXO360でクロック370として得られ、カウンタ
310によりカウントされる。
【0057】一方、ジッタ検出・異常データ廃棄機能部
33は、第1実施例同様にデータ受信時にレジスタ21
0に記憶された差分データを取り出し、その差分データ
とカウンタ310によりカウントされた受信側クロック
のカウント値とを基にジッタ値255を検出する。そし
て検出されたジッタ値255とレジスタ270の許容値
とがコンパレータ260で比較され、ジッタ値255の
大きな不要なデータがゲート290で廃棄される。
【0058】このようにこの第2実施形態の非同期通信
システムによれば、ATM通信網1全体で周期的な伝送
フレームの同期が行われていない非同期通信方式の場合
であり、しかも送信局4と受信局5がATM通信網1の
リファレンスクロック120を検出せずに通信を行う場
合、送信局4にクロック発生源24を設け、送信クロッ
クを生成しこれをカウンタ110でカウントし、前回と
今回のデータを送信したときの送信クロックの差分を計
算し、その差分データを送信データの特定フィールド1
50へ記録すると共に、カウンタ110でカウントした
送信クロックのカウント値とを送信データの特定フィー
ルド150とは異なるフィールド160に記録して受信
局5へ送信する一方、受信局5では受信データに含まれ
ている差分データと送信クロックのカウント値とを抽出
し、送信クロックのカウント値を基に、送信側のクロッ
クとほぼ同期した受信側のクロックを再生し、そのクロ
ックと受信された差分データから求めた送信クロックと
の差分をとることによってデータ伝達の遅延ばらつきで
あるジッタを実時間で検出することができる。
【0059】またこの場合も第1実施形態と同様に、検
出したジッタの値と許容値とを比較してジッタの値が許
容値を越えたときにデータを廃棄することにより受信デ
ータが音声データなどの場合、廃棄率が一定の範囲内で
あればジッタ量の大きい異常なデータが復元されなくな
り通信品質の劣化を防ぐことができる。
【0060】次に、図8を参照してこの発明の非同期通
信システムの第3実施形態について説明する。
【0061】この非同期通信システムの第3実施形態
は、第2実施形態の受信局の構成を簡素化したものであ
る。
【0062】すなわち、上記第2実施形態では、受信局
5のジッタ検出・異常データ廃棄機能部32と位相同期
回路33には、それぞれカウンタ220、310が備え
られているが、この第3実施形態ではこれら二つの機能
部(ジッタ検出・異常データ廃棄機能部32と位相同期
回路33)を一つに纏めることにより上記機能を一つの
カウンタで実現する。
【0063】すなわち、図8に示すように、ジッタ検出
を行うためのレジスタ210、230、加算器240、
減算器250、カウンタ310と、位相同期検出を行う
ためのレジスタ320、ディジタルフィルタ回路(Degi
tal Filter)340、D/Aコンバータ(D/A Converte
r )350、VCXO360、引き算器330とを上記
第2実施形態同様に備え、位相同期検出用のカウンタ3
10からレジスタ230へカウント値を出力すると共
に、上記カウンタ310から減算器250にカウント値
を出力するよう構成することにより、ジッタ検出用のカ
ウンタ220を省略することができる。
【0064】この第3実施形態の非同期通信システムに
よれば、位相同期検出用のカウンタ310をジッタ検出
用としても利用することにより、第2実施形態で受信局
5に設けていたジッタ検出用のカウンタ220を省略で
き、受信局の構成を簡素化することができる。
【0065】またこの場合も上記第1および第2実施形
態同様に、検出したジッタの値と許容値とを比較してジ
ッタの値が許容値を越えたときにデータを廃棄すること
により受信データが音声データなどの場合、廃棄率が一
定の範囲内であればジッタ量の大きい異常なデータが復
元されなくなり通信品質の劣化を防ぐことができる。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、網
全体で周期的な伝送フレームの同期が行われていない非
同期情報通信システムにおいて、送信局および受信局に
対して通信網からの共通のリファレンスクロックが供給
される場合でも、また供給されない場合でもジッタを検
出できる。
【0067】また検出したジッタ量を基に異常な受信デ
ータを廃棄するので、音声データなどの場合、廃棄率が
一定の範囲内であれば通信品質の劣化を防ぐことができ
る。さらにクロック再生用のカウンタをジッタ検出用と
しても共用したので、受信局の構成を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の非同期通信システムの第1実施形態
を示す図。
【図2】この第1実施形態の非同期通信システムの送信
局の送信側準備機能部の構成の一例を示す図。
【図3】この第1実施形態の非同期通信システムの受信
局のジッタ検出・異常データ廃棄機能部の構成の一例を
示す図。
【図4】レイヤ機能モデルを示す図。
【図5】この発明の非同期通信システムの第2実施形態
を示す図。
【図6】この第2実施形態の非同期通信システムの受信
局の送信側準備機能部の構成の一例を示す図。
【図7】この第2実施形態の非同期通信システムの受信
局の位相同期回路の構成を示す図。
【図8】この発明の非同期通信システムの第3実施形態
を示す図。
【符号の説明】
1…ATM通信網、2、4…送信局、3、5…受信局、
21…送信準備機能部、22…送信機能部、31…受信
機能部、32…ジッタ検出・異常データ廃棄機能部、1
15、250…減算器、130、140、170、21
0、230、270…レジスタ、110、220、31
0…カウンタ、240…加算器、260…コンパレー
タ、280…バッファ、340…デシタルフィルタ回
路、350…D/Aコンバータ、360…電圧制御水晶
発信器(VCXO)、370…クロック。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ送信を行う送信局とこの送信局か
    らのデータを受信する受信局とが通信網上に接続され、
    前記送信局および受信局に対して前記通信網から同一の
    クロックあるいは同期クロックが供給される非同期情報
    通信システムにおいて、 前記送信局が、 前記通信網上にデータを送信する送信手段と、 前記通信網から供給されるクロックを所定周期で常に計
    数する送信側クロックカウンタと、 前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したときの
    前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する送信計
    数値記憶手段と、 前記送信手段により新たなデータが送信されるときの前
    記送信側クロックカウンタの計数値と、前記送信計数値
    記憶手段に記憶されている前回データ送信時の計数値と
    の差分を計算する差分計算手段と、 前記差分計算手段により計算された送信クロックの差分
    情報を前記新たな送信データに付加する差分情報付加手
    段とを具備し、 前記受信局が、 前記通信網からデータを受信する受信手段と、 前記通信網から供給されるクロックを所定周期で常に計
    数する受信側クロックカウンタと、 前記受信手段が前記通信網からデータを受信したときの
    前記受信側クロックカウンタの計数値を記憶する受信計
    数値記憶手段と、 前記受信手段により前記通信網から受信されたデータに
    含まれる前記送信クロックの差分情報と、前記受信計数
    値記憶手段に記憶されている前回データ受信時の受信ク
    ロックの計数値とを加算する加算手段と、 前記加算手段により加算された加算値と、今回データが
    受信されたときの前記受信側クロックカウンタの計数値
    との差を求めジッタを検出するジッタ検出手段とを具備
    したことを特徴とする非同期情報通信システム。
  2. 【請求項2】 データ送信を行う送信局とこの送信局か
    らのデータを受信する受信局とが通信網上に接続され、
    前記送信局および受信局に対して前記通信網から同一の
    クロックあるいは同期クロックが供給される非同期情報
    通信システムにおいて、 前記送信局が、 前記通信網上にデータを送信する送信手段と、 前記通信網から供給されるクロックを所定周期で常に計
    数する送信側クロックカウンタと、 前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したときの
    前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する送信計
    数値記憶手段と、 前記送信手段により新たなデータが送信されるときの前
    記送信側クロックカウンタの計数値と、前記送信計数値
    記憶手段に記憶されている前回データ送信時の計数値と
    の差分を計算する差分計算手段と、 前記差分計算手段により計算された送信クロックの差分
    情報を前記新たな送信データに付加する差分情報付加手
    段とを具備し、 前記受信局が、 前記通信網からデータを受信する受信手段と、 前記通信網から供給されるクロックを所定周期で常に計
    数する受信側クロックカウンタと、 前記受信手段が前記通信網からデータを受信したときの
    前記受信側クロックカウンタの計数値を記憶する受信計
    数値記憶手段と、 前記受信手段により前記通信網から受信されたデータに
    含まれる前記送信クロックの差分情報と、前記受信計数
    値記憶手段に記憶されている前回データ受信時の受信ク
    ロックの計数値とを加算する加算手段と、 前記加算手段により加算された加算値と、今回データが
    受信されたときの前記受信側クロックカウンタの計数値
    との差を求めジッタを検出するジッタ検出手段と、 前記ジッタ検出手段により検出されたジッタ量に応じて
    受信データを廃棄する廃棄手段とを具備したことを特徴
    とする非同期情報通信システム。
  3. 【請求項3】 データ送信を行う送信局とこの送信局か
    らのデータを受信する受信局とが通信網上に接続され、
    前記送信局および受信局が前記通信網の同期クロックを
    利用せずに通信を行う非同期情報通信システムにおい
    て、 前記送信局が、 所定周波数のクロックを発生するクロック発生源と、 前記クロック発生源により発生されたクロックを所定周
    期で常に計数する送信側クロックカウンタと、 前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したときの
    前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する第1の
    送信計数値記憶手段と、 前記送信手段により新たなデータが送信されるときの前
    記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する第2の送
    信計数値記憶手段と、 前記送信手段により新たなデータが送信されるときの前
    記送信側クロックカウンタの計数値と、前記送信計数値
    記憶手段に記憶されている前回データ送信時の計数値と
    の差分を計算する差分計算手段と、 前記差分計算手段により計算された送信クロックの差分
    情報と、前記第2の送信計数値記憶手段により記憶され
    た送信側クロックカウンタの計数値とを前記新たなデー
    タに付加する情報付加手段とを具備し、 前記受信局が、 前記通信網からデータを受信する受信手段と、 前記受信手段により受信されたデータに含まれる前記送
    信側クロックカウンタの計数値を基に、前記送信側クロ
    ックカウンタを制御しているクロックを再生するクロッ
    ク再生手段と、 前記クロック再生手段により再生されたクロックを所定
    周期で常に計数する受信側クロックカウンタと、 前記受信手段により前記通信網からデータが受信された
    ときの前記受信側クロックカウンタの計数値を記憶する
    受信計数値記憶手段と、 前記受信手段により受信されたデータに含まれていた前
    記送信クロックの差分情報と、前記受信計数値記憶手段
    に記憶されている前回データ受信時の計数値とを加算す
    る加算手段と、 前記加算手段により加算された加算値と、今回データが
    受信されたときの前記受信側クロックカウンタの計数値
    との差を求めジッタを検出するジッタ検出手段とを具備
    したことを特徴とする非同期情報通信システム。
  4. 【請求項4】 データ送信を行う送信局とこの送信局か
    らのデータを受信する受信局とが通信網上に接続され、
    前記送信局および受信局が前記通信網の同期クロックを
    利用せずに通信を行う非同期情報通信システムにおい
    て、 前記送信局が、 所定周波数のクロックを発生するクロック発生源と、 前記クロック発生源により発生されたクロックを所定周
    期で常に計数する送信側クロックカウンタと、 前記送信手段が前記通信網上にデータを送信したときの
    前記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する第1の
    送信計数値記憶手段と、 前記送信手段により新たなデータが送信されるときの前
    記送信側クロックカウンタの計数値を記憶する第2の送
    信計数値記憶手段と、 前記送信手段により新たなデータが送信されるときの前
    記送信側クロックカウンタの計数値と、前記送信計数値
    記憶手段に記憶されている前回データ送信時の計数値と
    の差分を計算する差分計算手段と、 前記差分計算手段により計算された送信クロックの差分
    情報と、前記第2の送信計数値記憶手段により記憶され
    た送信側クロックカウンタの計数値とを前記新たなデー
    タに付加する情報付加手段とを具備し、 前記受信局が、 前記通信網からデータを受信する受信手段と、 前記受信手段により受信されたデータに含まれる前記送
    信側クロックカウンタの計数値を基に、前記送信側クロ
    ックカウンタを制御しているクロックを再生するクロッ
    ク再生手段と、 前記クロック再生手段により再生されたクロックを所定
    周期で常に計数する受信側クロックカウンタと、 前記受信手段により前記通信網からデータが受信された
    ときの前記受信側クロックカウンタの計数値を記憶する
    受信計数値記憶手段と、 前記受信手段により受信されたデータに含まれていた前
    記送信クロックの差分情報と、前記受信計数値記憶手段
    に記憶されている前回データ受信時の計数値とを加算す
    る加算手段と、 前記加算手段により加算された加算値と、今回データが
    受信されたときの前記受信側クロックカウンタの計数値
    との差を求めジッタを検出するジッタ検出手段と、 前記ジッタ検出手段により検出されたジッタ量に応じて
    受信データを廃棄する廃棄手段とを具備したことを特徴
    とする非同期情報通信システム。
  5. 【請求項5】 受信局に備えられているクロック再生用
    の受信側クロックカウンタを、ジッタ検出用のカウンタ
    として共用したことを特徴とする請求項3または4いず
    れか記載の非同期情報通信システム。
  6. 【請求項6】 廃棄手段が、 ジッタ検出手段により検出されたジッタの値と予め設定
    されている所定の許容値とを比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果、前記ジッタの値が許容値
    を越えた場合に受信データを廃棄する受信データ廃棄手
    段とからなることを特徴とする請求項2または4いずれ
    か記載の非同期情報通信システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012169845A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Hitachi Kokusai Electric Inc 無線装置
JP2022096034A (ja) * 2020-12-17 2022-06-29 カシオ計算機株式会社 電子機器、デバイス、システム、方法及びプログラム

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JP2022096034A (ja) * 2020-12-17 2022-06-29 カシオ計算機株式会社 電子機器、デバイス、システム、方法及びプログラム

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