JP2003298562A - 非同期データ送受信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに独立した同種或いは異種網間におい
て、高精度のクロック信号や高精度の同期回路を用いる
ことなく、非同期データの送信受信が可能な送信受信方
法を提供する。 【解決手段】 送信側では、データ時系列と、前記デー
タ時系列の長さに応じてその長さを伸縮自在に調整し得
るタイミング調整時系列とを含むフレームを生成して、
これらのフレームを送信クロックに基づいて送信する。
受信側では、これらのフレームの各々を受信して、各フ
レームに含まれる前記タイミング調整時系列を除くデー
タ時系列のみを前記送信クロックとは非同期の受信クロ
ックを用いて抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、互いに独立した
網間を接続して非同期データを伝送する際の送受信方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode;同
期転送モード)網間或いはＳＴＭ系装置間の接続を行う
際には、一般に、主局とする１つの網の制御クロックを
用いて網間の同期を確立する従属同期方式が採用されて
いる。かかる方式では、情報ブロックを位置づけるフレ
ーム同期を保持し、データ受信部におけるエラステイッ
クストアメモリ(Elastic Store Memory)において、受信
データと該メモリからのデータの読み出し量を一致させ
る。これによって、受信データに重複或いは欠落を生じ
るスリップ(slip)現象を防止しつつデータの送受信を行
えるのである。

【０００３】一方、国際間のＳＴＭ網のように互いに極
めて高精度のクロックを有している網間であれば、その
クロック精度に依存して、各々の網が独立して同期を確
立する独立同期方式によってデータの送受信を行うこと
ができる。しかしながら、これらの従属同期方式、或い
は独立同期方式の何れにせよ、ＳＴＭ網間或いはＳＴＭ
系装置間の接続を行う際には、高精度の基準クロックを
必要とし、同時に送受信装置の各々に高精度の同期回路
を必要とした。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、かかる不
具合を解決するものであり、高精度の基準クロック或い
は高精度の同期回路を要せずに、互いに独立した網間で
非同期データを送受信する方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明は、互いに独立
したＳＴＭ網等の間において非同期データを送受信する
方法であって、データ時系列と、前記データ時系列の長
さに応じてその長さを伸縮自在に調整し得るタイミング
調整時系列とを含むフレームを生成して、複数の前記フ
レームを送信クロックに基づいて送信する第１のステッ
プと、前記フレームの各々を受信して、各フレームに含
まれる前記タイミング調整時系列を除くデータ時系列の
みを前記送信クロックとは非同期の受信クロックを用い
て抽出する第２のステップとを含むことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本願発明による、ＳＴＭ網間の非
同期データ送受信方法に関する第１の実施例を以下に説
明する。図１は、第１の実施例の構成を示すブロック図
である。ＳＴＭ系装置Ａ(10)とＳＴＭ系装置Ｂ(20)は、
それぞれ異なるＳＴＭ網に属する機器であり、伝送路(8
0)を介して接続されている。また、伝送路(80)は、各々
の装置を双方向に接続するデータ線(81),(82)、フレー
ム線(83),(84)、クロック線(85),(86)から構成されてい
る。

【０００７】ＳＴＭ系装置Ｂ(20)は、主に、データ処理
部(30)、内部クロック発生部Ｃ(40)、及びフレーム信号
生成部(50)から構成されている。また、ＳＴＭ系装置Ａ
(10)は、かかるＳＴＭ系装置Ｂ(20)と同一の構成を有す
るものとする。次に、伝送路(80)について説明を行う。
伝送路(80)において、データ線(81),(82)、フレーム線
(83),(84)、クロック線(85),(86)に重畳される信号の電
気的特性を図２に示す。なお、双方の装置から伝送路(8
0)に出力される信号の電気的特性は等しいものと仮定
し、データ線上の信号を伝送路データ信号(12)、クロッ
ク線上の信号を伝送路クロック信号(13)、フレーム線上
の信号を伝送路フレーム信号(14)と呼称する。ここで、
伝送路フレーム信号(14)は、ＳＴＭ系装置Ａ(10)と対向
するＳＴＭ系装置Ｂ(20)との間で規定された一定の有効
なデータのブロックを表す単位であるフレームの始点を
示す信号である。図２に示す如く、１つのフレーム内に
は、伝送路データ信号(12)のデータ時系列が伝送路クロ
ック信号(13)に同期したタイムスロットの時系列として
配置される。

【０００８】次に、伝送路データ信号(12)の論理フォー
マットについて、図３を基に説明を行う。同図において
主情報データ部(22)は、ＳＴＭ系装置間において伝送さ
れるデータを格納する領域である。その構成を説明すれ
ば、先ず、データの先頭、即ち伝送路フレーム信号(14)
に相当する部分のタイムスロットにデータ時系列のｃｈ
０が充填され、それ以降、伝送路クロック信号(13)に同
期して、ｃｈ１，ｃｈ２，…，ｃｈ（ｎ−１）と変化す
るデータが順次各々のタイムスロットに充当されて行
く。因みに、チャネル数（ｎ−１）の値は、予め対向す
るＳＴＭ系装置間において定められた値である。また、
タイミング調整部(24)は、全く意味を持たないデータ領
域であり、次のフレームにおける主情報データ部(22)が
始まるまで現在のフレーム内に充填されるものである。

【０００９】次に、図１に示すブロック図各部の動作を
説明する。先ず、基準クロック発生部Ａ(60)、基準クロ
ック発生部Ｂ(70)は、各々のＳＴＭ系装置Ａ(10)，ＳＴ
Ｍ系装置Ｂ(20)に網同期用の基準クロックＡ、基準クロ
ックＢを供給するクロック発生回路である。因みに、従
来の従属同期を行う装置間接続では、これらは同一のク
ロック源であり、また、独立同期を行う装置間接続で
は、ほぼ同様な周波数を持つクロック源となる。

【００１０】一方、ＳＴＭ系装置Ｂ(20)における内部ク
ロック発生部Ｃ(40)は、上記の基準クロックＢとは全く
非同期である内部クロックＣのクロック源であり、ＳＴ
Ｍ系装置Ｂ(20)から伝送路(80)に出力されるデータ信号
のクロック源となる。また、内部クロックＣは、受信さ
れたデータ信号を後述する受信データバッファから抽出
するためのクロックとしてデータ処理部(30)に供給され
る。

【００１１】さらに、内部クロックＣは、ＳＴＭ系装置
Ｂ(20)内のフレーム信号生成部(50)にも供給される。フ
レーム信号生成部(50)は、内部クロックＣを基にして、
対向するＳＴＭ系装置Ａ(10)から伝送された伝送フレー
ム信号とほぼ同一のフレーム信号を生成する。但し、フ
レーム信号生成部(50)は、ＳＴＭ系装置Ａ(10)からのフ
レーム信号に対して高精度で一致するフレーム信号を生
成するわけではなく、両装置間で生成する１フレームの
時間長が平均して一致していれば良い。

【００１２】次に、データ処理部(30)における処理を図
４に示す内部概要ブロック図に基づいて説明する。先
ず、ＳＴＭ系装置Ｂ(20)から送信されるデータは、デー
タ挿入分解部(33)によって、図３に示す論理フォーマッ
トに加工された後、バッファアンプ(31)を介して伝送路
(80)に伝送路データ信号(12)として送出される。なお、
送信されるデータ信号は、図３に示す如く、伝送路フレ
ーム信号(14)毎に伝送路クロック信号(13)に同期して送
出される。また、この場合の伝送路クロック信号(13)
は、基準クロックＢとは非同期の前述した内部クロック
Ｃである。

【００１３】一方、データ処理部(30)の受信側処理にお
いては、伝送路(80)から受信する伝送路クロック信号(1
3)と内部クロックＣが非同期であるため、受信伝送路ク
ロック信号(13)をそのまま用いて、受信伝送路データ信
号(12)を装置内部に取り込むことができない。このた
め、データ処理部(30)では、バッファアンプ(31)を介し
て受信した受信伝送路データ信号(12)及び受信伝送路フ
レーム(14)信号を一旦、受信データバッファ(32)に蓄え
る。そして、改めてこれをデータ挿入分解部(33)に読み
出すのである。即ち、受信データバッファ(32)は、バッ
ファ記憶としてデータの書込みと読み出しが独立に行え
る、いわゆるエラスティックストアメモリ(Elastic Sto
re Memory)として機能するものである。つまり、受信伝
送路データ信号(12)を受信データバッファ(32)へ書き込
む際には、書込みクロックとして受信伝送路クロック信
号(13)が用いられ、データ挿入分解部(33)が受信データ
バッファ(32)から受信データを読み出す際には、読み出
しクロックとして内部クロックＣが用いられる。

【００１４】しかしながら、かかる方法では、受信伝送
路クロック信号(13)と内部クロックＣが非同期であるが
故に、受信した伝送路フレーム信号(14)の１周期内にお
いて上記両クロックのクロックパルスの数が一致すると
は限らない。そして、かかるクロックパルス数の不一致
は、受信データの読取り時におけるデータの重複或いは
欠落を招くことになる。

【００１５】そこで、本実施例においては、図３の伝送
路データ信号(12)の論理フォーマット図に示す如く、１
フレーム内の全てのタイムスロットを主情報データ部(2
2)で充填せず、主情報データ部(22)の後ろにタイミング
調整部(24)を設けるものとした。つまり、１フレームの
末尾に、かかるタイミング調整部(24)を設けることによ
って、主情報データ部(22)に含まれるデータの重複・欠
落を防止し得るのである。

【００１６】この原理を図５のタイムチャートに基づい
て説明する。同図に示す如く、１つのフレーム内におけ
る受信クロック信号のクロックパルス数がＮ個、内部ク
ロックＣのクロックパルス数がＭ個である場合（Ｎ≠
Ｍ）、主情報データ部(22)に含まれるデータのタイムス
ロットの数、つまり主情報データ部(22)に必要とされる
クロックパルス数をＬ個（Ｌ＜Ｎ，Ｌ＜Ｍ）と設定する
のである。この場合、受信伝送路データ信号としては、
タイムスロット数が（Ｎ−Ｌ）個のタイミング調整部(2
4)が、タイムスロット数がＬ個の主情報データ部(22)の
後部に付加されて１つのフレームが形成されることにな
る。

【００１７】一方、データ挿入分解部(33)が受信データ
バッファ(32)からデータを読み出す際には、内部クロッ
クＣのクロックパルス数でカウントしてＬ個分のデータ
のみを読み出す。そして、タイミング調整部(24)に含ま
れるダミーデータを故意に欠落させるのである。これに
よって、１フレーム内における受信クロックと内部クロ
ックのパルス数のズレを吸収させ、有効なデータ区間で
ある主情報データ部(22)のデータだけを確実にラッチす
る。

【００１８】受信データバッファ(32)からの受信データ
の読み出し動作は、伝送路フレーム信号を受信する毎に
起動される。その後、予め定めた所定のタイムスロット
数（図５に示す実施例ではＬ個）に必要な時間が経過す
ると、有効なデータの受信が完了したものと判断して、
次のフレーム信号を受信するまでデータの読み出しを停
止する。その間、受信データバッファ(32)には、受信伝
送路クロック信号に基づいてタイミング調整部(24)に含
まれる受信データの書込みが継続して行われることにな
る。しかしながら、これらのデータは、前述の如く、タ
イミング調整部(24)を充填するための無意味なデータで
あるので、重複・欠落が生じても何ら問題は生じない。

【００１９】以上説明したように、本実施例によれば、
高精度の同期回路を用いて受信クロックと内部クロック
の同期を保持することなく、データの重複・欠落無しに
伝送路信号の送受信を行うことができるのである。次
に、本願発明による第２の実施例について説明を行う。
ところで、第１の実施例において１つのフレーム内に含
まれる伝送路データ信号は、データとして有効な主情報
データ部(22)と、ダミーデータから成るタイミング調整
部(24)であった。この内、主情報データ部(22)のタイム
スロット数は、前述の如く、送受信装置間で予め定めら
れた一定の値とする必要がある。しかし、タイミング調
整部(24)のタイムスロット数については、一定の値とす
る必要が無く伝送路クロック信号の周波数に依存した値
となる。つまり、伝送路クロック信号の周波数が高くな
ればタイミング調整部(24)のタイムスロット数は増加
し、逆に低くなればその数は減少する。

【００２０】また、第１の実施例で示した如く、伝送路
クロック信号はＳＴＭ網の基準クロックと非同期に設定
することができる。つまり、伝送路クロック信号の周波
数を伝送路の周波数特性の限界範囲内であれば自在に設
定することが可能となる。従って、本願発明において
は、伝送路クロック信号の周波数を高く設定することに
より、タイミング調整部(24)に充当される、いわゆる空
きタイムスロットの数が増加させることができる。以下
に示す第２の実施例では、この空きタイムスロットを利
用して様々な情報を伝送するものである。

【００２１】なお、第２の実施例においても、ハードウ
ェアの構成は前述した第１の実施例と同様であるため、
その構成は前述の図１を用いて説明するものとする。先
ず、第２の実施例における伝送路データ信号(12)の論理
フォーマットについて図６を基に説明を行う。同図にお
いて、主情報データ部(22)及び、タイミング調整部(24)
は、前記第１の実施例と同様である。

【００２２】一方、制御データ部(23)は、対向するＳＴ
Ｍ系装置間相互の取り決めによって任意に設定すること
が可能である。例えば、送受信される主情報データ部(2
2)に関する種別情報や、シーケンス情報でも良いし、ま
た、ＳＴＭ系装置間における制御情報やパケットの終了
を示すフラグ等の装置間に必要とされる各種の情報でも
良い。

【００２３】なお、図６では、制御データ部(23)を主情
報データ部(22)の前後に配置したが、本実施例はかかる
実施態様に限定されるものではなく、例えば、制御デー
タ部(23)を主情報データ部(22)の前部にのみ配置するよ
うにしても良いし、主情報データ部(22)の後部にのみ配
置するようにしても良い。第２の実施例では、制御デー
タ部(23)及び主情報データ部(22)に充当されるタイムス
ロット数の合計を、前記第１の実施例における有効デー
タ区間のタイムスロットの数Ｌとする。そして、１フレ
ーム内の残りのタイムスロットにタイミング調整部(24)
を割り当てるのである。因みに、第２の実施例における
ＳＴＭ系装置Ｂ(20)のデータ処理部(30)の動作処理は、
第１の実施例と同様であるためその説明は割愛する。

【００２４】以上説明した第２の実施例では、対向する
装置間で制御データ部(23)を用いて、伝送路の伝送品質
や送受信データのエラー状況などをチェックすることが
可能となる。また、伝送データ信号に多重して装置間の
制御データを同時に送受信できるので、対向する装置間
に特別の制御信号線を設けることなく装置間における遠
隔保守運用を行うことも可能となる。

【００２５】次に、本願発明による第３の実施例につい
て説明する。前述した第２の実施例において、伝送路デ
ータ信号として主情報データ以外にも各種の制御データ
を付加し得ることを説明した。以下に示す第３の実施例
は、かかる制御データの１種として、特定のコード若し
くはビットパターンを有するいわゆる同期データを付加
したものである。

【００２６】第３の実施例における、伝送路データ信号
の論理フォーマットを図７に示す。同図に示す如く、本
実施例におけるフレームは、同期データ部(21)、主情報
データ部(22)、制御データ部(23)及び、タイミング調整
部(24)から構成されている。かかる構成部分の内、主情
報データ部(22)、制御データ部(23)及び、タイミング調
整部(24)については、前述した第１又は第２の実施例と
同様であるためその説明を省略する。

【００２７】一方、同期データ部(21)は、主情報データ
部(22)や制御データ部(23)等の他のデータ部分では、決
して採り得ることのない符号構成若しくは、ビットパタ
ーン構成を有する部分である。従って、対向する装置間
において、予め所定の同期データ構成を決めておけば、
受信した伝送路データ信号のデータ時系列中から同期デ
ータ(21)を検出することが可能となる。つまり、かかる
同期データを利用することにより、伝送フレーム信号(1
4)を使用することなく装置間におけるフレームタイミン
グの同期が可能となる。これによって、図１に示す伝送
路(80)からフレーム線(83),(84)を省略することも可能
となる。

【００２８】以上に示した第１から第３の実施例では、
何れもＳＴＭ網間或いはＳＴＭ系装置間の接続について
説明したが、本願発明はかかる実施態様に限定されるも
のではない。つまり、本願発明では、受信クロックと受
信装置の内部クロックとの同期が不要であるため、例え
ば、ＳＴＭ網若しくはＳＴＭ系装置と、ＡＴＭ(Asynchr
onous Transfer Mode)網若しくはＡＴＭ系装置とを接続
するようにしても良いし、或いは、ＡＴＭ網若しくはＡ
ＴＭ系装置同士を接続するようにしても良い。

【００２９】なお、ＡＴＭ網は、非同期系の網であるた
め、各装置には図１に示した基準クロック発生部Ａ(6
0)、基準クロック発生部Ｂ(70)からの基準クロックに同
期したクロック信号の供給が不要となることは言うまで
もない。なお、ＡＴＭ網同士或いは、ＡＴＭ網とＳＴＭ
網間の接続であっても、データ処理部(30)の受信データ
バッファ(32)における受信データの書込み及び読み出し
動作処理は、前述した各実施例の場合と同様である。

【００３０】また、以上説明した第１から第３の実施例
では、対向する装置間で伝送路(80)のクロック線(85),
(86)を用いて、データとは別個に伝送路クロック信号の
送受信を行っているが、本願発明はかかる実施例に限定
されるものではない。例えば、受信データ信号の変化点
を検出して、その検出結果から受信データに同期した伝
送クロック信号を抽出するようにしても良い。かかる措
置を講ずることによって伝送路(80)のクロック線(85),
(86)を省略することも可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した如く、本願発明によれば互
いに独立した同種或いは異種網間において、高精度のク
ロック信号や高精度の同期回路を用いることなく、非同
期データの送信受信を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明による網間接続方法の第１の
実施例を表す図である。

【図２】図２は、図１に示す伝送路上の各々の信号線に
重畳される信号の電気的特性を表した図である。

【図３】図３は、図２に示す伝送路データ信号(12)の論
理フォーマットを表す図である。

【図４】図４は、図１に示すデータ処理部(30)の内部概
要の構成を表す図である。

【図５】図５は、図４に示すデータ処理部における動作
処理の原理を表す図である。

【図６】図６は、本願発明による網間接続方法の第２の
実施例において、伝送路データ信号(12)の論理フォーマ
ットを表す図である。

【図７】図７は、本願発明による網間接続方法の第３の
実施例において、伝送路データ信号(12)の論理フォーマ
ットを表す図である。

【符号の説明】

１０ … ＳＴＭ系装置Ａ ２０ … ＳＴＭ系装置Ｂ ３０ … データ処理部 ３１ … バッファアンプ ３２ … 受信データバッファ ３３ … データ挿入分解部 ４０ … 内部クロック発生部Ｃ ５０ … フレーム信号生成部 ６０ … 基準クロック発生部Ａ ７０ … 基準クロック発生部Ｂ ８０ … 伝送路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに独立したＳＴＭ網間において非同
   期データを送受信する方法であって、 データ時系列と、前記データ時系列の長さに応じてその
   長さを伸縮自在に調整し得るタイミング調整時系列とを
   含むフレームを生成して、複数の前記フレームを送信ク
   ロックに基づいて送信する第１のステップと、 前記フレームの各々を受信して、各フレームに含まれる
   前記タイミング調整時系列を除くデータ時系列のみを前
   記送信クロックとは非同期の受信クロックを用いて抽出
   する第２のステップと、 を含むことを特徴とする非同期データ送受信方法。
2. 【請求項２】 前記フレームは、制御データ時系列を更
   に含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ
   送受信方法。
3. 【請求項３】 前記フレームは、同期データ時系列を更
   に含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ
   送受信方法。
4. 【請求項４】 前記ＳＴＭ網間に替わり、互いに独立し
   たＡＴＭ網間において非同期データを送受信することを
   特徴とする請求項１に記載の非同期データ送受信方法。
5. 【請求項５】 前記ＳＴＭ網間に替わり、互いに独立し
   たＡＴＭ網とＳＴＭ網の間において非同期データを送受
   信することを特徴とする請求項１に記載の非同期データ
   送受信方法。