JP2002515690A

JP2002515690A - 通信ネットワークにおける同期化付与方法および装置

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Publication number: JP2002515690A
Application number: JP2000549003A
Authority: JP
Inventors: ボウム・クリスター; ダニエルソン・マグナス; オルソン・ベント・ジェイ
Original assignee: ネットインサイトエブ
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2002-05-28
Also published as: SE9801707D0; SE9801707L; WO1999059298A2; WO1999059298A3; AU4539599A; SE512168C2; EP1082842A2

Abstract

(57)【要約】【構成】この発明は通信ネットワーク内に同期を付与するための方法および装置に関する。データをビットストリーム上のフレームで転送する。ビットストリームの各フレームは、ビットストリームへ転送される反復フレーム同期信号により規定される。この発明に従えば、反復フレーム同期信号の検出タイミングに関する情報を発生して、ネットワークの少なくとも１個のフレーム同期付与ノードへ送信する。この情報は、好ましくは、フレーム同期付与ノードで使用され、それに基づいて反復フレーム同期信号送信の制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、循環フレームに分割したビットストリーム上でデータを転送する
通信ネットワーク内に同期を付与するための方法および装置に関する。

【０００２】今日、時分割多重ビットストリーム上に設定した回線切替チャネルを用いた情
報転送について、新型の通信ネットワークが開発されている。そこでは、各ビッ
トストリームが規則的循環フレーム、すなわちサイクル、に分割され、各フレー
ムは典型的には時間スロットに分割される。

【０００３】そのようなネットワークの一例がＤＴＭ（Dynamic synchronous Transfer Mod
e−ダイナミック同期転送モード）ネットワークであり、例えば、High Speed Ne
twork（高速ネットワーク）第３（２）巻第109-126 頁, 1994年発行、のChriste
r Bohm （クリステルボーム）, Per Lindgren（ペアリンドグレン）, Lars
Ramfelt（ラースラムフェルト）および Peter Sjodin （ペータージューデ
ィン）による「The DTM Gigabit Network （ＤＴＭギガビットネットワーク）」
に記載されている。

【０００４】そのようなネットワークでの各ビットストリームに対しては、ビットストリー
ムの最上流側位置にヘッドエンドノードを設けて、規則的な循環フレーム同期信
号をビットストリームの１個以上の時間スロットへ書込み、すなわち送信し、そ
れによりビットストリームのフレームを規定すると共に下流側に位置するノード
に対してはフレーム同期を確立して動作同期を図っている。

【０００５】ネットワークを数個のリンクまたはビットストリームで構成するとき、いわゆ
るスイッチノードを用いてこれらを接続する。同期的あるいは等時的通信をＴＤ
Ｍ的に行うとき、データ損失（技術分野では「スリップ」として知られている）
等の問題を回避するためには、異なるネットワークのビットストリームでのフレ
ームレートを同期させる必要がある。

【０００６】これは一般的には同期方式付与により実施し、それによりネットワーク内の全
通信ビットストリームに同一のフレーム反復数を確保している。そのような同期
構成は、たとえば、EP 522 607 A1に記載の種類の階層同期構造により実施でき
る。この場合、フレーム同期信号伝搬用等のネットワークを用いて、フレーム同
期をある単一マスタークロックノードから全下流側ノードへ向けて木枝状に伝搬
させる。

【０００７】そのような先行技術方式では、ネットワーク構造、構築および構成に関する自
由度が少ない点で不利があり、極めて厳密なトップダウン階層の使用を必要とし
ている。また、リンク故障やリンク同期再確立時等の、ネットワーク管理に関す
る制限もある。

【０００８】したがって、この発明の目的は、ネットワーク構造、構築および構成に関し並
びにリンク故障やリンク同期再確立時等の、ネットワーク管理に関する自由度が
大きなネットワーク同期を達成可能な簡素な方式を得ることにある。

【０００９】この発明の一局面に従えば、上記ネットワークのビットストリーム上の循環フ
レーム同期信号がネットワークのノードで検出される。次いで、検出した循環フ
レーム同期信号により生じるフレーム同期状況に関する情報を発生する。次いで
、この情報を当該ネットワークのフレーム同期付与ノードへ送信する。好ましく
は、この情報をフレーム同期付与ノードで使用し、それに基づく循環フレーム同
期信号付与に影響を付与する。

【００１０】このため、この発明はネットワークのビットストリームへ接続するノードを設
け、典型的にはノード箇所でのフレーム同期状況に関連するフィードバック情報
をフレーム同期付与ノードへ送出し、それにより直接的にまたは（１個以上の中
間ノードを介して）間接的に当該ビットストリーム上のフレーム同期付与につい
ての制御を行う。

【００１１】他方、この発明は、フレーム同期情報送信によりビットストリーム上にフレー
ム同期を確立するよう構成したノードを設け、トリガノードに対して下流側箇所
で典型的には上記ネットワークへ接続した１個以上のノードによりまたはそれら
を介して得た同期情報に基づいて、直接的または（中間トリガノードを介して）
間接的にビットストリーム上でのフレーム同期の確立を制御する。

【００１２】実際、望ましくは、ヘッドエンドノード等のフレーム同期付与ノードに対して
下流側箇所のビットストリームに接続するノードを設けて、ヘッドエンドノード
に対して、フレーム同期信号をどのようにいつ付与するかの指示を親子型の関係
で反復的に与えることによりビットストリームのフレームレートを実際に制御し
てもよい。

【００１３】この発明の利点は、ネットワーク構成を設計する場合に、先行技術における厳
密な階層トップダウン同期制御および分配方式の要件を有利に回避あるいは少な
くとも軽減可能な機構を付与することにより、より大きな自由度を可能とするこ
とにある。

【００１４】この発明の好ましい実施例に従えば、上記ネットワークの第1ビットストリー
ムと第２ビットストリーム間で時間スロットデータを切替えるよう配置したスイ
ッチノードに関連して、これら第１および第２ビットストリーム間のフレームド
リフトの判別を行う。この場合、このフレームドリフトの特徴を、上記反復フレ
ーム同期情報により確立したフレーム同期に関連する情報の定義付けに使用する
。好ましくは、この情報をフレーム同期付与ノードで使用して、上記フレームド
リフトを除去する狙いでそれに基づく上記反復フレーム同期情報の送信を制御す
る。

【００１５】したがって、この発明は極めて有利に２以上のネットワーク部分を接続できる
。この場合、各ネットワーク部分には、自身のヘッドエンドノードによりフレー
ム同期が得られる。ヘッドエンドノードは互いに独立である。その理由は、ネッ
トワークの設置時にそう構成されたか、あるいは２ヶ所間での以前の親子関係を
除去するようなノード故障のリンクの結果、のいずれかによるものである。

【００１６】先行技術では、これは可能ではなかった。なぜならば、ネットワーク全体に一
貫した同期を確保するためには、フレーム同期を階層トップダウンの木枝状に分
配する必要があったからである。２個の独立ヘッドエンドノードの使用は、不可
避的にネットワークの別箇所間でのフレームドリフトに至らせしめ、それにより
データスリップもしくはデータ輻輳を引き起こす。何故ならば、厳密に同一のビ
ットレートおよびフレーム周波数で動作するマスターノードを設けることは実際
的に不可能であるからである。

【００１７】しかし、この発明に従えば、好ましくはネットワークの２部分接続箇所のフレ
ーム同期ヘッドエンドノードの一方または両方に対して、継続的にフレームドリ
フト状況についての通知を行って、当該情報をマスターノードにより確立したフ
レーム数を継続的に調整するように使用し、フレームドリフト傾向を継続的に除
去させてもよい。

【００１８】理解されるように、この発明のこの局面は基本的方法によりネットワークの構
造、構築および構成に関し並びにリンク故障やリンク同期再確立時等のネットワ
ーク管理に関し、より大きな自由度が与えられる。

【００１９】好ましくは、フレーム同期状況に関連する情報は上記ネットワークの１個以上
のビットストリームの１個以上の時間スロットを用いて上記ネットワークの上記
少なくとも１個以上のフレーム同期付与ノードへ送信する。通信システムが上記
ネットワークの外部側の構成を上記に代えて用いて、上記データを送信してもよ
いのだが、そのような送信用にネットワーク自身を使用する代替例は単純かつ好
ましい通信のチャネルを付与する。

【００２０】さらに、反復フレーム同期情報の送信制御は、好ましくは、ネットワークのビ
ットストリームの１個以上のフレームのサイズ制御を含む。また、１個以上のフ
レームのサイズは、好ましくは、１個以上のフレーム内に設けたスロットあるい
はビットストリーム数、たとえば上記１個以上のフレームに設けた、ガードバン
ドスロットとも呼ばれるフィルスロット数、を調整することにより制御する。

【００２１】他の代替例によれば、フレームサイズは、また、上記１個以上のフレーム内に
用いるビットレートを制御することにより、たとえば同期付与ノードで用いるビ
ットクロックあるいはカウンタを制御することにより、制御可能である。

【００２２】理解されるように、上記データを、典型的には２個のビットレート間のフレー
ムドリフトに関連されるとき、ヘッドエンドノードに対し、他方のビットストリ
ームに対する一方のビットストリームのリンク故障等の通知に用いてもよい。

【００２３】また、当業者により理解されるように、この発明の特徴は従来の電子回路およ
び／またはネットワークソフトウェアツールを用いて容易に実現される。

【００２４】さらに、この発明はＤＴＭネットワークで有利に使用できる。ＤＴＭでは、ネ
ットワーク同期に関する要件は入力および出力ビットストリーム間で永続的な位
相ドリフトがない限り入力および出力ビットストリームを互いに位相上任意の位
置に設け得る。さらに、フレーム同期は木枝状でトップダウン式に付与される。
ＤＴＭでは、各フレームの時間スロットはさらに２群、すなわち制御スロットと
データスロット、に分割される。この場合、各ノードは典型的には各フレーム内
の少なくとも１個の制御スロットと複数のデータスロットにアクセスできる。デ
ータスロットの当該数はそれぞれのノードを介して接続されている末端ユーザに
より要求された帯域幅に基づいて動的に調整可能である。フレーム同期信号は次
いで典型的には時間スロットとして各フレームの開始のマークを付するよう送信
する。

【００２５】上記反復フレーム同期信号を種々の異なる形態に設け得ることに留意すべきで
ある。たとえば、図面を参照して以下に詳細に記述する好ましい実施例では、反
復フレーム同期信号は規則的な反復フレーム同期時間スロット形態で付与される
。そのような時間スロット、すなわちビットストリーム内での単なる位置により
、たとえば各フレーム開始に位置させることにより、ビットストリームの各フレ
ームを規定する。しかし、他の実施例では、この反復フレーム同期情報には、ビ
ットストリーム中でのその位置によるフレーム位置の定義付けを要しない。他方
、情報の内容または「メッセージ」は、ビットストリームの１個以上のフレーム
のタイミングに関するデータを与え、たとえば次回のフレームの各々が開始しお
よび／または終了する箇所（またはむしろ時）に関するデータを付与する。

【００２６】この発明のさらなる局面または利点および特徴はその実施例を例示した以下の
詳細な説明によりより十分に理解されるであろう。

【００２７】この発明の実施例に従って動作する単一ネットワーク１０ａの構成を、図１を
参照しながら以下に記述する。図１のネットワーク１０ａは２個の別個のビット
ストリームＢ１およびＢ２を含み、これらは図１中矢印に示す方向へ伝搬し従っ
てネットワークのノード１２−１８間で反対方向にデータを転送する。ノードは
、典型的には、それぞれのノードに接続された末端ユーザへのネットワークアク
セスを可能にする。

【００２８】ビットストリームＢ１について、最上側に設けたノード１２はヘッドエンドノ
ードであり、従って図５を参照して以下により詳細に記述するように、フレーム
開始信号と呼ぶ規則的な循環フレーム同期信号と各フレームの開始および終了を
それぞれ示すビットストリームＢ１の規則的反復ガードパターンとを送信するこ
とにより、フレーム同期を規定するよう設けられる。

【００２９】同様に、ビットストリームＢ２について、最上側に設けたノード１８はヘッド
エンドノードであり、従ってビットストリームＢ２に対応するフレーム開始信号
とガードパターンとを送信することにより、フレーム同期を与えるよう設けられ
る。

【００３０】この実施例では、ノード１２が以下「親ノード」と呼ぶいわゆる同期親ノード
として動作する一方、ノード１８が以下「子ノード」と呼ぶいわゆる同期子ノー
ドとして動作するものとして想定する。このことは、この意味で、ノード１８が
ビットストリームＢ１についての親ノード１２により与えられるフレーム開始信
号受信に同期して、ビットストリームＢ２にそのフレーム開始信号を送信するこ
とを意味する。

【００３１】中間ノード１４および１６はデータをビットストリームＢ１へ送信しまたはデ
ータをビットストリームＢ１から受信するときビットストリームＢ１に付与され
たフレーム開始信号に従って、およびデータをビットストリームＢ２に送信しま
たはデータをビットストリームＢ２から受信するときビットストリームＢ２に付
与されたフレーム開始信号に従って、それらのビットストリームアクセス動作を
同期化するよう設けられる。

【００３２】図１に示した実施例でおよびこの発明に従って、ノード１６は、たとえば、ビ
ットストリームＢ２のフレーム当り時間スロット１個を用いて、ビットストリー
ムＢ１のフレーム開始信号受信タイミングに関連して、情報を親ノード１２へ送
信するよう設けられる。この情報は、次いで、親ノード１２に受信されこの親ノ
ード１２でビットストリームＢ１のフレーム開始信号の付与に関する制御方法判
別の基礎として使用される。たとえば、ノード１６により与えられた情報が望ま
しくはネットワークのフレームレートを低減すべき旨を示す場合、親ノード１２
はビットストリームＢ１の各フレーム内のガードバンドに含まれる時間スロット
数を増大するよう決定し、それによりビットストリームＢ１（したがって親ノー
ド１２および子ノード１８の親子関係によるビットストリームＢ２）の各フレー
ム長を増大させる。ノード１６がフレームレートを増大または減少させる旨を示
すのには、多くの異なる理由が在る。たとえば、ノード１６に供される末端ユー
ザの操作によるデータ輻輳やノード１６に接続された他のネットワークでのレー
ト変化等がある。実際、所望の場合には、ノード１６をネットワークの「真の（
true）」親ノードとして動作させ、それにより親ノード１２に対してビットスト
リームのフレームレートを増大または減少させる方法について反復的に指示を行
わせしめてもよい。

【００３３】この発明に従って動作する他のネットワーク１０ｂの構成を、以下に図２を参
照しながら記述する。ネットワーク１０ｂは図１のネットワーク１０aの拡張で
あり、従って図１を参照してすでに説明した特徴についての記述は省略する。

【００３４】図２でネットワーク１０ｂは、上述した要素に加えて、ビットストリームＢ３
およびＢ４を含み、それらは対応する矢印で示した方向に伝搬し従ってネットワ
ークのノード１６−２０、２２、２４および２６間で反対方向にデータを転送す
る。

【００３５】ビットストリームＢ３について、最上側に設けたノード１６はヘッドエンドノ
ードであり、ビットストリームＢ３のフレーム開始信号およびガードパターンを
送信することによりフレーム同期を付与するよう設けられる。同様に、ビットス
トリームＢ４について、上流側のノード２６がフレーム開始信号とガードパター
ンを送信することによりフレーム同期を付与するよう設けられる。

【００３６】図２で、ノード１８に類似のノード１６は親ノード１２に関連して同期子ノー
ドとして動作する。したがって、親ノード１２からビットストリームＢ１で受信
したフレーム開始信号と同期して、ノード１６がビットストリームＢ３上へフレ
ーム開始信号を送信する。また、ノード２６は子ノード１６に対する子ノードと
して動作する。すなわち、ビットストリームＢ４のフレーム開始信号の配置がビ
ットストリームＢ３上のフレーム開始信号の配置により制御され、これによりビ
ットストリームＢ１のフレーム開始信号の配置が制御される。

【００３７】図２に示した実施例でノード１６は、やはり、たとえば、ビットストリームＢ
２のフレーム当り時間スロット１個を使用して、ビットストリームＢ３およびＢ
４のフレーム同期状況に関連して、典型的にはビットストリームＢ１およびＢ２
のフレームレート同期状況に関連して、情報を親ノード１２へ送信する。この情
報は、図１を参照して記述したと同様に、親ノード１２により受信され、当該親
ノード１２でビットストリームＢ１のトリガパターン付与制御法判別の基礎とし
て使用される。たとえば、ノード１６により発生されかつ親ノード１２へ与えら
れた情報が、ある理由まはた別の理由により、ビットストリームＢ３およびＢ４
のフレームレートをビットストリームＢ１およびＢ２のフレームレートの速度に
維持することが困難である旨を表わす場合には、親ノード１２にビットストリー
ムＢ１の各フレーム内のガードバンドに含まれる時間スロット数を増大する決定
をさせればよく、それにより各フレームレート長を増大させネットワークのフレ
ームレートを減少させることができる。

【００３８】この発明の実施例に従って動作するネットワーク１０ｃの構成を、図３を参照
して以下に記述する。ネットワーク１０ｃは図２のネットワーク１０ｂの拡張で
あり、図２を参照してすでに記述した特徴の記載は省略する。

【００３９】図３で、ネットワーク１０ｃは、上述した部材に加えて、２個のビットストリ
ームＢ５、Ｂ６を含み、これらは対応する矢印で示した方向に伝搬し従ってノー
ド２４、３０、３２および３４間で反対方向にデータを転送する。

【００４０】この例では、ノード３４がビットストリームＢ５についての同期親ノードとし
て動作するよう構成されているものと想定する。このことは、ノード３４に局所
的に設けたクロック特徴のように、ノード３４がマスターノード１２から伝搬し
た信号に直接左右されないクロック特徴に基づいて、ビットストリームＢ５上に
フレーム開始信号を送信するよう設けられていることを意味する。

【００４１】図３に示す実施例では、スイッチノード２４が、ビットストリームＢ３のフレ
ーム開始信号ならびにビットストリームＢ５のフレーム開始信号を検出し、かつ
これら両者間のフレームドリフトの発生を判別するよう、設けられる。その場合
、スイッチノード２４は、たとえば、ビットストリームＢ６のフレーム当たり時
間スロット１個を用いて、たとえば、発生したフレームドリフトの極性および大
きさを表わす情報をノード３４へ送信する。この情報はノード３４で受信され、
ネットワーク上のフレーム同期の一貫性より詳しくはスイッチノードの位置を確
保するために、ビットストリームＢ５のフレーム開始信号配置制御の方法判別の
基礎とされる。したがって、たとえば、親ノード１２で局在的に発生したフレー
ムレートがノード３４で局在的に発生したフレームレートと比較して幾分異なる
場合、この差異は、たとえば、親ノード３４によりビットストリームＢ５の各フ
レームへ与えたガードバンド時間スロット数を増大または減少させることにより
、あるいはノード３４内の動作を制御する位相固定ループ調整により達成される
ようビットストリームＢ５のフレーム長を増大または減少することにより、補償
される。

【００４２】理解されるように、フレームドリフト情報はスイッチノード２４から親ノード
１２へも送信できる。親ノード１２がフレームドリフトの問題を処理し、ノード
３４は影響を受けずに継続動作が可能になる。

【００４３】この発明に従ったネットワークの他の実施例構成について、図４を参照して記
述する。図４のネットワーク１０ｄはノード６１、６３、６４および５１を接続
する第１ビットストリームB９ならびにノード６１、６２および５２を接続する
第２ビットストリームＢ１０を含む。ノード６１は両ビットストリームのヘッド
エンドノードである。しかも、ネットワーク１０ｄはノード５１ないし５６を単
一リング状に接続するビットストリームR１０を含み、ノード５１はヘッドエン
ドおよびビットストリーム終端を形成する。

【００４４】ネットワーク１０ｄでも、ノード６１がネットワーク全体の同期親ノードとし
て動作するよう構成されるものと想定する。ノード６１は従ってビットストリー
ムB９およびＢ１０上へフレーム開始信号を規定する。ノード５１は、単一リン
グ状ビットストリームＲ１０についてのヘッドエンドノードである一方、親ノー
ド６１からビットストリームＢ９に受信したフレーム開始信号に従って同期して
、ビットストリームＲ１０へフレーム開始信号を付与するよう構成される。

【００４５】この状況でビットストリームＢ９にリンク故障やノード故障が発生した場合に
は、機能不全のビットストリームＢ９を介さずに、ビットストリームＢ１０を介
してネットワーク同期を単一リング状ビットストリームＲ１０へ伝搬させなけれ
ばならない。このことは、従来では、ノード５２がビットストリームＲ１０のヘ
ッドエンドノードの役割を引継ぐべきことを意味していた。このことは、さらに
、ビットストリームＲ１０ついて設けた全ノードを、ヘッドエンド変更により生
じる不都合な移相に晒すこととなり、データ損失の結果を招く可能性があった。

【００４６】しかし、この発明を用いれば、そのようなリンク故障やノード故障間にノード
５１をヘッドエンドノードとして継続動作させればよい。ビットストリームＲ１
０のノード５１によるフレームとビットストリームＢ１０のノード６１によるフ
レーム間に発生した位相に関するメッセージを、ノード５２から単に受信すれば
よい。したがって、ヘッドエンド変更やその結果としての移相変更は、必要では
ない。

【００４７】図１ないし４に示したビットストリームで転送される種類のビットストリーム
の構成を、図５を参照しながら記述する。図５に示すように、各ビットストリー
ムは本質的に固定長、例えば125μs、の規則的な反復サイクルすなわちフレーム
に分割される。各フレームはさらに固定サイズ、たとえば６４ビット、の時間ス
ロットに分割される。１フレーム内の時間スロット数は、ネットワーク内のビッ
トレートに依存する。

【００４８】各フレームの開始は、各フレームに関連してノードの動作同期化に使用するフ
レーム開始信号を転送するための１個以上のフレーム同期スロットＦＳにより規
定される。また、あるフレーム内のスロット数を以降のフレームと重複させない
ために、各フレーム末端の最終ペイロードデータスロット後に１個以上の「フィ
ル(fill)」スロットを含むガードパターンGを付加する。

【００４９】なお、ＤＴＭネットワークでは、残る時間スロットは一般に制御スロットとデ
ータスロットの２群に区分される。制御スロットはネットワークのノード間での
信号送受信制御のため、すなわちチャネル確立やスロット割付け等ネットワーク
の内部動作用ノード間でのメッセージ搬送、に使用される。データスロットは上
記ノードに接続された末端ユーザ間のユーザデータ（ペイロードデータ）の転送
に使用される。

【００５０】各ノードは典型的には少なくとも１個の制御スロットと、上記ノードによりア
クセスされたビットストリームの各フレーム内の動的数のデータスロットへ、ア
クセス可能である。各ノードは自身の制御スロットを使用して、ネットワーク内
の他ノードと通信を行う。さらに、各ノードへ割当てるデータスロット数は、た
とえば、ノードが供される末端ユーザが要求する転送容量に依存する。あるノー
ドの末端ユーザが大量の転送容量を要する場合、当該ノードにはその目的のため
データスロットをより多数割当てる。他方、あるノードの末端ユーザが少量の転
送容量しか要さない場合、当該ノードがその割付けデータスロット数を制限すれ
ばよい。異なるノードへの制御スロットとデータスロットの割付けは、ネットワ
ーク上の負荷変動に応じて動的に調整を行えばよい。

【００５１】図６aおよび６bはスイッチノードでのフレーム同期状況を概略的に示す。この
場合、図３のスイッチノード２４が、概略的に示す２個のビットストリームＢ３
およびＢ５に関連して動作する。図示のように、ビットストリームの各々は時間
スロットのストリームを含み、各フレームは１個の時間スロット（図中黒く塗り
つぶした四角として示す）を含むフレーム開始信号により規定される。また、ハ
ッチングを施した四角で示す１個以上のガードバンド時間スロットが各フレーム
末端に設けられる。

【００５２】図６aに示す状況下で、ビットストリームＢ３上の第１フレーム開始信号がノ
ード２４により検出されると、時間スロット番号３５６がビットストリームB５
上のノード２４により受信される。次いで、次のフレーム開始信号がビットスト
リームＢ３上で検出されると、時間スロット番号３５７がビットストリームＢ５
上で受信される。この結果、ノード２４が、ビットストリームＢ３のフレーム長
がビットストリームＢ５のフレーム長より長いと判別し、かつフレームドリフト
がほぼフレーム当たり時間スロット１個である旨を判別する。このフレームドリ
フト状況に関する情報は、次いで、この発明に従って、図３または４のビットス
トリームＢ６の時間スロットにより、ビットストリームＢ５のフレームレートを
制御するノード３４へ送信される。この情報に基づいて、ノード３４が余分ガー
ドバンド時間スロットをビットストリームＢ５の各フレームに対し付加し（図６
ｂのビットストリームＢ５のフレーム当たり余分となるガードバンド時間スロッ
トで図示する）、これによりフレームドリフトを除去する。

【００５３】その結果、図６ｂに示すように、この修正後は、ノード２４によるビットスト
リームＢ３の反復フレーム開始信号の検出毎に、同一の時間スロット番号３６０
がビットストリームＢ５上のノード２４により受信される。ノード２４は、この
ようにして、現時点でフレームドリフトがない旨を判別し、好ましくは、この情
報を親ノードに対して送信する。

【００５４】理解されるように、図５、６ａおよび６ｂに示すビットストリームの構成では
、たとえば、同期パターンおよびガードパターンに含まれる時間スロット数は単
なる説明的なものである。したがって、フレーム長に比したフレームドリフトサ
イズは極めて誇張的であり、各フレーム内の実際の時間スロット数は図示したよ
り通常はるかに大きい。さらに、同期パターンは各フレームの開始に設けた隣接
時間スロットの単一組である必要はなく、他の形態や構成で設けてももちろんよ
い。

【００５５】上述の動作を実行するノードの実施例を、図７を参照して記述する。図７で、
本実施例で図３におけるスイッチノード２４と想定するノード１００は、ビット
ストリームＢ３、Ｂ４（図示せず）、Ｂ５（図示せず）およびＢ６に接続され、
かつ第1ビットストリームアクセスユニット１０２、ビットクロック検索回路１
０４、入力ディマルチプレクサ１０６、入力時間スロットカウンタ１０８、フレ
ーム開始検出器１１０、第2ビットストリームアクセスユニット１１２、切替回
路１１４、およびメッセージ発生器１１８を含む。

【００５６】ノード１００で、フレーム開始信号、ネットワーク信号送受信用制御データ、
ユーザデータ、ガードバンドフィルスロット等のデータが、ビットストリームア
クセスユニット１０２を介してビットストリームＢ３から時間スロットに受信さ
れ、ビットクロック検索回路１０４および入力ディマルチプレクサ１０６へ供給
される。ビットクロック検索回路１０４はノードのビットクロックをビットスト
リームＢ３で受信したクロックレートにロックし、ノードの少なくとも入力ポー
ト成分がビットストリームＢ３で受信したと対応するクロック周波数で動作する
。ビットクロック検索回路１０４は、導出クロック周波数を、とりわけ、入力時
間スロットカウンタ１０８へ与える。ビットクロック検索回路１０４により導出
されたクロック周波数に基づいて、入力時間スロットカウンタ１０８が時間スロ
ット位置（たとえば１１４ビットを含む各時間スロット）を、典型的には０から
フレームに含まれる時間スロット数までカウントする。

【００５７】入力時間スロットカウンタ１０８からのクロック信号１０９は、とりわけ、入
力ディマルチプレクサ１０６とフレーム開始検出器１１０へ付与される。クロッ
ク信号１０９に基づいて、入力ディマルチプレクサ１０６が入力ビットストリー
ムのビットを６４ビット時間スロットデータ郡に多重分離し、これらがフレーム
開始検出器１１０と切替回路１１４へ逐次与えられる。

【００５８】フレーム開始検出回路１１０の機能は、ビットストリームＢ３からフレーム開
始信号を検出しかつそれに基づいて入力時間スロットカウンタ１０８をリセット
することにある。したがって、ディマルチプレクサ１０６に与えたデータ中にフ
レーム開始信号を検出したとき、それがリセット信号１１６を入力時間スロット
カウンタ１０８へ出力する。さらに、このリセット信号はメッセージ発生器１１
８へも与えられる。

【００５９】フレーム開始検出器１１０からのリセット信号１１６に加えて、メッセージ発
生器１１８はビットストリームＢ５にアクセスする上記ノード内に配置した対応
するユニットの組（図示せず）からの同様のリセット信号１１２を受信する。リ
セット信号１２２は、したがって、ビットストリームＢ５のフレーム開始信号の
受信に関する情報を伝える。メッセージ発生器１１８は検出器１１０からのリセ
ット信号１１６の受信タイミングをリセット１１２信号の受信タイミングと継続
的に比較する。メッセージ発生器１２０はビットストリームＢ３およびＢ５のフ
レーム開始信号に発生したフレームドリフト（または、例えば、リンク故障やノ
ード故障の発生）情報を与える時間スロットデータを出力として発生する。この
データは、次いで、ビットストリームアクセスユニット１１２を用いて、典型的
にはビットストリームＢ６に接続する同期付与ノードへ送信される。

【００６０】一般に、ビットストリームアクセスユニット１１２は検出器１１０からのリセ
ット信号を用いるかまたは局所的に発生した基準のクロック信号（図示せず）を
用いて、ビットストリームＢ６へ与えるフレーム開始信号を発生する。典型的に
は、ビットストリームアクセスユニット１１２は中間ノードとしてあるいは同期
子ノードとして動作するときには、基準としてのリセット信号１１６を用いれば
よく、同期親ノードとして動作するときは局所的に発生した基準のクロック信号
（図示せず）を用いればよい。

【００６１】後者の場合、すなわち「ヘッドエンド」またはフレーム同期付与ノードとして
動作させるとき、図７で、ビットストリームアクセスユニット１１２を設けて入
力ディマルチプレクサ１０６を介してビットストリームＢ３からフレームドリフ
ト等に関連するデータを受信させる。したがって、ビットストリームアクセスユ
ニット１１２は、ビットストリームＢ３から受信した何らかのフレームドリフト
データに鑑みて、ビットストリームＢ６上のフレーム開始信号の送信を調整する
。

【００６２】したがって、ａ）フレーム同期監視用メッセージ発生器１１８およびｂ）フレ
ームドリフトメッセージ受信用ビットストリームアクセスユニット１１２により
与えられる機能により、この発明の異なる２局面が基本的に具現される。

【００６３】理解されるように、図７のノード１００は典型的には現時点で確立しているチ
ャネルに従ってデータを切替えるよう設けられる。しかし、概略的に示した切替
回路１１４を除けば、データの空間的および時間的な実際上の切替制御を行う導
出手段を図７には示していない。

【００６４】この発明の例示実施例を添付図面を参照しながら上に詳細に記述したが、この
発明はもちろんそれらに判定されるものではない。したがって、当業者により理
解されるように、それらの修正、改変および組み合わせも添付の請求の範囲によ
り確定されるように、この発明の範囲に含まれるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施例に従って動作する通信ネットワークのビットストリ
ームを概略的に示す。

【図２】図２は、この発明の実施例に従って動作する通信ネットワークのビットストリ
ームを概略的に示す。

【図３】図３は、この発明の実施例に従って動作する通信ネットワークのビットストリ
ームを概略的に示す。

【図４】図４は、この発明の実施例に従って動作する通信ネットワークのビットストリ
ームを概略的に示す。

【図５】図５は、図１乃至４に示したビットストリームの構成を概略的に示す。

【図６】図６ａおよび６ｂは、第１および第２ビットストリームに関するフレーム同期
状況を概略的に示す。

【図７】図７は、この発明の実施例に従ったネットワークノードを概略的に示す。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ …ネットワーク１２−１８，２０−２６，３０−３４，５１−５５，６１−６４，１００ …
ノードＢ１−Ｂ６，Ｂ９，Ｂ１０，Ｒ１０ …ビットストリーム１０２ …第１ビットストリームアクセスユニット１０４ …ビットクロック検索回路１０６ …入力ディマルチプレクサ１０８ …入力時間スロットカウンタ１１０ …フレーム開始検出器１１２ …第２ビットストリームアクセスユニット１１４ …切替回路１１８ …メッセージ発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷＦターム(参考） 5K028 AA06 DD01 DD02 EE05 KK01 KK03 MM17 NN01 5K047 AA15 HH01 HH43 KK04 MM02 MM11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データをビットストリーム上のフレームで転送する通信ネットワーク内に同期
を付与する方法であって、ビットストリームの各フレームは前記ビットストリー
ムに伝送される繰返しフレーム同期信号により規定され、前記方法は下記ステッ
プを含む：前記ネットワークのビットストリーム上の反復フレーム同期信号を検出し；検出した反復フレーム同期信号に少なくとも部分的に依存するフレーム同期状
態に関連する情報を発生し；および前記情報を前記ネットワークのフレーム同期付与ノードへ送信する、前記情報
は、好ましくは、それに基づき前記反復フレーム同期信号の配置に影響を及ぼす
前記フレーム同期付与ノードで使用される。
【請求項２】前記ネットワークの１個以上のビットストリームの１個以上の時間スロットを
用いて前記情報を前記ネットワークの前記フレーム同期付与ノードへ送信する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】前記反復フレーム同期情報の送信の前記制御は前記ネットワークのビットスト
リームの１個以上のフレームのサイズの制御を含む、請求項１または２記載の方
法。
【請求項４】１個以上のフレームのサイズの制御は前記１個以上のフレーム内に設けたスロ
ット数の制御を含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】前記方法を前記ネットワークの第１ビットストリームと第２ビットストリーム
との時間スロット間でデータを切替えるよう配置したスイッチノードで実施し、前記検出ステップは前記第１ビットストリームと前記第２ビットストリームと
の間のフレームドリフトの判別を含み、前記発生ステップはそのように判別したフレームドリフトに関連する情報を発
生し、および前記送信ステップは前記フレームドリフトに関連する前記情報を前記ネットワ
ークの少なくとも前記フレーム同期付与ノードへの送信を含み、前記データを好
ましくはそれに基づき前記反復フレーム同期信号の配置に影響を及ぼす前記フレ
ーム同期付与ノードで使用して前記フレームドリフトを除去する、先行する請求
項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】前記フレームは時間スロットに分割される、先行するいずれか１項に記載の方
法。
【請求項７】回路切替チャネルを前記ビットストリームについて確立し、各チャネルはそれ
が確立される前記１個以上のビットストリームのフレームの１個以上の時間スロ
ットの組を含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】通信ネットワーク内に同期を付与する方法であって、前記方法は下記ステップ
を含む：ネットワークのノードにビットストリームの反復フレームを規定するための反
復フレーム同期信号を有するビットストリームを付与し；ネットワークの他のノードで判別したフレーム同期状況に関連する情報を少な
くとも部分的に前記反復フレーム同期信号に応じて受信し、及び前記ノードで前記情報に基づいて前記ビットストリームの前記反復フレーム同
期信号の配置に影響を及ぼす。
【請求項９】前記情報は移相情報を含み、前記反復フレーム同期信号の配置に対する前記影
響は前記フレームドリフトを除去することを狙いとする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】前記反復フレーム同期信号の配置に対して影響を及ぼす前記ステップは、前記
ビットストリームの前記フレームのサイズの制御を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】フレームレートの制御は前記ビットストリームの１個以上のフレームに設けた
スロット数の制御を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】前記フレームは時間スロットに分割される請求項８ないし１１のいずれか１項
に記載の方法。
【請求項１３】回路切替チャネルを前記ビットストリームに確立し、各チャネルはそれを確立
する１個以上のビットストリームのフレームの１個以上の時間スロットの組を含
む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】データをビットストリーム上のフレームで転送する通信ネットワーク内に同期
を付与する装置であって、ビットストリームの各フレームは前記ビットストリー
ムに伝送される繰返しフレーム同期信号により規定され、下記を含む：前記ネットワークのビットストリーム上の反復フレーム同期信号を検出する手
段（１１０）；検出した反復フレーム同期信号に少なくとも部分的に依存するフレーム同期状
態に関連する情報を発生する手段（１２０）；及び前記情報を前記ネットワークのフレーム同期付与ノードへ送信する手段（１１
２）、前記情報は、好ましくは、それに基づき前記反復フレーム同期信号の配置
に影響を及ぼす前記フレーム同期付与ノードで使用される。
【請求項１５】前記送信手段は前記ネットワークの１個以上のビットストリームの１個以上の
時間スロットを用いて前記情報を前記ネットワークの前記フレーム同期付与ノー
ドへ送信するよう設けられる、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】前記装置はデータを前記ネットワークの第１ビットストリームと第２ビットス
トリームとの間で切替えるように配置され、前記検出手段は前記第１ビットストリームと前記第２ビットストリーム間のフ
レーム関係を判別し、前記情報は前記発生手段により発生されるとともに前記フレーム関係に関する
情報を含む、請求項１４または１５記載の装置。
【請求項１７】前記発生手段により発生される前記フレーム関係に関する前記情報は前記第１
ビットストリームと前記第２ビットストリーム間で判別されたフレームドリフト
に関する情報を含む、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】下記を含む通信ネットワーク内に同期を付与する装置：反復フレームを規定する反復フレーム同期信号を有するビットストリームをネ
ットワークまたはノードに付与する手段（１１２，１１８）；フレーム同期状況に関連するデータを受信しネットワークの他ノードと判別さ
れたとき前記フレーム同期信号により少なくとも部分的に影響を及ぼされる手段
（１０２，１０６）；及び前記情報に基づいて前記反復フレーム同期信号の前記ビットストリームへの送
信を制御する手段（１１８）。
【請求項１９】前記情報は位相ドリフト情報を含みかつ制御手段は前記フレームドリフトの除
去を目的に前記反復フレーム同期信号の送信を調整するよう配置される、請求項
１８記載の装置。
【請求項２０】前記反復フレーム同期情報の送信を制御する前記手段は前記ビットストリーム
の１個以上のフレームのサイズを調整する手段を含む、請求項１８または１９記
載の装置。
【請求項２１】前記反復フレーム同期情報の送信を制御する前記手段は前記ビットストリーム
の１個以上のフレーム内に設けたスロットの数を調整する手段を含む、請求項２
０記載の装置。