JP2008092409A - Demapping method and circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフレーム形式で伝送されたラインデータからクライアントデータを取り出すデマッピング技術に関する。特に、クライアントデータを出力するためのクロックの再生に関する。 The present invention relates to a demapping technique for extracting client data from line data transmitted in a frame format. In particular, it relates to the reproduction of a clock for outputting client data.
図3は従来例のデマッピング回路を示すブロック構成図である。このデマッピング回路は、ラインデータに含まれるスタッフ用バイトの状況に応じてデータを処理しそのラインデータに含まれるクライアントデータを取り出すデスタッフ処理回路21と、デスタッフ処理回路21の取り出したクライアントデータを一時的に蓄えるデマッピングFIFO22と、ラインクロックに基づいてデマッピングFIFO22へのライトアドレスを生成するライトアドレスカウンタ23と、デマッピングFIFO22のリードアドレスを生成するリードアドレスカウンタ24とを備え、さらに、リードアドレスカウンタ24のカウント周期をライトアドレスカウンタ23のカウント周期に同期させる位相同期ループとして、位相比較回路25、フィルタ26および電圧制御発振器(VCO)27を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional demapping circuit. This demapping circuit processes data according to the situation of the stuff byte included in the line data and extracts the client data included in the line data, and the client data extracted by the destuff processing circuit 21 A de-mapping
位相比較回路25は、ライトアドレスカウンタ23の計数値の最上位ビットと、リードアドレスカウンタ24の計数値の最上位ビットとの位相を比較する。これにより電圧制御発振器27の出力には、ライトアドレスカウンタのカウント周期に同期したクライアントクロックが得られる。リードアドレスカウンタ24は、このクライアントクロックに基づいて、デマッピングFIFO22のリードアドレスを生成する。
The
デマッピング回路に入力されるラインデータにはオーバヘッド領域やFEC(Forward
Error Correction)領域が存在し、書き込み側のクライアント信号にギャップが発生する。このため、位相の基準となるべきライトアドレスカウンタの最上位ビットの周期にずれが生じ、位相比較出力にもジッタが生じてしまう。このようなジッタをフィルタで平滑化する必要があるが、そのためには複雑な構成のフィルタが必要となり、高応答性との両立が難しい。特にITU−T勧告G.709で定義された光伝送ネットワークで用いられるODU(光データユニット))多重に対応するためには、階層ごとにフレーム周期が異なるためにより不規則なクライアント信号ギッャプが発生し、フィルタ設計がさらに困難になる。また、位相比較周期はデマッピングFIFO容量に依存するため、自由に位相比較周期を選択することができないため、回路構成上の制約が大きい。
The line data input to the demapping circuit includes overhead area and FEC (Forward
Error Correction) area exists and a gap occurs in the client signal on the writing side. For this reason, a shift occurs in the period of the most significant bit of the write address counter that should be the phase reference, and jitter also occurs in the phase comparison output. Such jitter needs to be smoothed by a filter, but for this purpose, a filter having a complicated configuration is required, and it is difficult to achieve both high response and response. ITU-T recommendation G. In order to support ODU (Optical Data Unit) multiplexing used in the optical transmission network defined in 709, the frame period differs from layer to layer, resulting in more irregular client signal gaps, making filter design more difficult become. In addition, since the phase comparison cycle depends on the demapping FIFO capacity, the phase comparison cycle cannot be freely selected, and thus there are significant restrictions on the circuit configuration.
本発明は、このような課題を解決し、比較的簡単な構成でクライアントクロックを再生してデマッピング処理を行うことのできるデマッピング方法および回路を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems and to provide a demapping method and circuit capable of performing demapping processing by reproducing a client clock with a relatively simple configuration.
本発明の第一の観点によると、フレーム形式で伝送されたラインデータに含まれるクライアントデータを一時的に蓄える蓄積手段(デマッピングFIFO)と、この蓄積手段へのデータの書き込み頻度に対応してクライアントデータのクロックを再生する位相同期ループと、この位相同期ループの出力するクロックに従って前記蓄積手段からクライアントデータを読み出す手段とを備えた構成において、受信したラインデータのフレーム間隔とその期間のデータ量とから前記蓄積手段に蓄積されていると推定されるクライアントデータの仮想データ量を計数し、その計数値に基づいて、前記位相同期ループにおける位相基準となる位相比較信号を出力する仮想データ量計数手段を備えたことを特徴とするデマッピング回路が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the storage means (demapping FIFO) for temporarily storing the client data included in the line data transmitted in the frame format, and the frequency of writing data to the storage means In a configuration comprising a phase-locked loop for reproducing a clock of client data and means for reading out client data from the storage means according to a clock output from the phase-locked loop, the frame interval of received line data and the amount of data in that period Virtual data amount counting that counts the virtual data amount of client data estimated to be accumulated in the accumulating means from the output and outputs a phase comparison signal as a phase reference in the phase-locked loop based on the counted value A demapping circuit comprising means is provided.
前記仮想データ量計数手段は、Nフレームのラインデータごとに、そのNフレームのラインデータを受信する間隔Tを計数する手段と、1フレームあたりのスタッフ処理がない場合のクライアントデータのデータ量a、Nフレームの間のデスタッフ処理で増減したクライアントデータのデータ量A、および前計数する手段のクロックで1クロックあたり仮想的に前記蓄積手段から出力されるデータ量の少数点以下を切り捨てた値bに対して、
I=aN−bT+A
なる仮想データ量Iを求める手段と、前記計数する手段のクロックで1クロックごとにTクロックにわたって仮想データ量Iを変数Jに加算し、変数JがT以上のときには変数JからTを減算する手段と、変数JがT未満のときには変数Kにbを加算し、変数JがT以上の場合には変数Kにb+1を加算する手段と、変数Kがあらかじめ定められた閾値Sに達するごとに前記位相同期ループへ出力する位相比較信号を反転させる手段とを含むことが望ましい。
The virtual data amount counting means includes, for each line data of N frames, means for counting an interval T for receiving the line data of N frames, and a data amount a of client data when there is no stuffing process per frame, Data amount A of client data increased / decreased by destuffing processing during N frames, and value b obtained by rounding down the decimal point of the data amount output from the storage means virtually per clock at the clock of the pre-counting means b Against
I = aN-bT + A
Means for determining the virtual data amount I, and means for adding the virtual data amount I to the variable J over T clocks every clock by the clock of the counting means, and subtracting T from the variable J when the variable J is T or more And means for adding b to the variable K when the variable J is less than T, and adding b + 1 to the variable K when the variable J is equal to or greater than T, each time the variable K reaches a predetermined threshold S. And means for inverting the phase comparison signal output to the phase locked loop.
本発明の第二の観点によると、フレーム形式で伝送されたラインデータに含まれるクライアントデータを蓄積手段に一時的に蓄え、前記蓄積手段へのデータの書き込み頻度に対応して位相同期ループによりクライアントデータのクロックを再生し、再生されたクロックに従って前記蓄積手段からクライアントデータを読み出すデマッピング方法において、受信したラインデータのフレーム間隔とその期間のデータ量とから前記蓄積手段に蓄積されていると推定されるクライアントデータの仮想データ量を計数し、その計数値に基づいて、前記位相同期ループにおける位相基準となる位相比較信号を生成することを特徴とするデマッピング方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, the client data included in the line data transmitted in the frame format is temporarily stored in the storage means, and the client is executed by the phase-locked loop corresponding to the frequency of data writing to the storage means. In the demapping method of reproducing a clock of data and reading out client data from the accumulating means according to the regenerated clock, it is estimated that the accumulating means accumulates from the frame interval of the received line data and the data amount during that period. There is provided a demapping method characterized by counting a virtual data amount of client data to be generated and generating a phase comparison signal as a phase reference in the phase locked loop based on the counted value.
仮想データ量の計数は、Nフレームのラインデータごとに、そのNフレームのラインデータを受信する間隔Tを計数し、1フレームあたりのスタッフ処理がない場合のクライアントデータのデータ量a、Nフレームの間のデスタッフ処理で増減したクライアントデータのデータ量A、および前記間隔Tを計数するクロックで1クロックあたり仮想的に前記蓄積手段から出力されるデータ量の少数点以下を切り捨てた値bに対して、
I=aN−bT+A
なる変数Iを求め、前記間隔Tを計数するクロックの1クロックごとにTクロックにわたって変数Iを変数Jに加算し、変数JがT以上のときには変数JからTを減算し、変数JがT未満のときには変数Kにbを加算し、変数JがT以上の場合には変数Kにb+1を加算することにより行い、変数Kがあらかじめ定められた閾値Sに達するごとに、前記位相同期ループへ出力する位相比較信号を反転させることがよい。
The virtual data amount is counted for each N frame line data by counting the interval T at which the N frame line data is received, and when there is no stuff processing per frame, the client data amount a and N frame The data amount A of the client data increased or decreased by the destuffing process in between and the value b obtained by rounding off the decimal point of the data amount output from the storage means virtually per clock with the clock for counting the interval T And
I = aN-bT + A
The variable I is obtained, and the variable I is added to the variable J for every T clocks for counting the interval T. When the variable J is equal to or greater than T, T is subtracted from the variable J, and the variable J is less than T. In this case, b is added to the variable K, and b + 1 is added to the variable K when the variable J is equal to or greater than T. Every time the variable K reaches a predetermined threshold value S, an output is made to the phase-locked loop. It is preferable to invert the phase comparison signal.
本発明では、クライアントクロックを再生する位相同期ループの位相基準となる位相比較信号として、デマッピングFIFOに蓄積されていると推定されるクライアントデータ量に対応する周期的な信号を用いる。これにより、ライト側のクライアント信号にギャップがあっても、位相周期に変動のない位相比較信号が得られる。また、位相比較周期を閾値Sにより設定できる。 In the present invention, a periodic signal corresponding to the amount of client data estimated to be accumulated in the demapping FIFO is used as a phase comparison signal that serves as a phase reference of a phase locked loop for reproducing a client clock. Thereby, even if there is a gap in the client signal on the write side, a phase comparison signal with no variation in the phase period can be obtained. Further, the phase comparison period can be set by the threshold value S.
本発明で間隔Tを計数するクロックは、ラインデータのクロックに比べて低速でよい。また、必要な演算も単純であって非常に簡単に実施でき、その一方で、位相比較信号が平滑化されているので、フィルタ設計の負担が軽減される。フィルタおよびVCOはLSI外部で構成することが多いため、その場合は外部回路の簡略化という点でも有効である。さらに、位相比較周期を自由に設定できるので、位相同期ループの設計自由度が格段に高くなる。 In the present invention, the clock for counting the interval T may be slower than the clock for line data. In addition, the necessary calculations are simple and can be performed very easily. On the other hand, the phase comparison signal is smoothed, which reduces the burden of filter design. Since the filter and the VCO are often configured outside the LSI, this is also effective in terms of simplifying the external circuit. Furthermore, since the phase comparison period can be set freely, the degree of freedom in designing the phase locked loop is remarkably increased.
図1は本発明実施例のデマッピング回路を示すブロック構成図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a demapping circuit according to an embodiment of the present invention.
このデマッピング回路は、フレーム形式で伝送されたラインデータをデスタッフ処理してそのラインデータに含まれるクライアントデータを取り出すデスタッフ処理回路11と、取り出されたクライアントデータを一時的に蓄えるデマッピングFIFO12と、ラインクロックに基づいてデマッピングFIFO12へのライトアドレスを生成するライトアドレスカウンタ13と、デマッピングFIFO12のリードアドレスを生成するリードアドレスカウンタ14と、デマッピングFIFO12へのデータの書き込み頻度に対応してクライアントデータのクロックを再生する位相同期ループとしての位相比較回路16、フィルタ17、電圧制御発振器18および分周カウンタ19とを備え、リードアドレスカウンタ14は、電圧制御発振器18の出力するクライアントクロックに従ってリードアドレスを生成する。
The demapping circuit destuffs the line data transmitted in the frame format to extract the client data included in the line data, and the demapping FIFO 12 temporarily stores the extracted client data. And a write address counter 13 that generates a write address to the demapping
ここで本実施例の特徴とするところは、デスタッフ処理回路11からデスタッフ情報およびフレーム情報を受け取る仮想データ量カウンタ15を備え、この仮想データ量カウンタ15が、受信したラインデータのフレーム間隔とその期間のデータ量とからデマッピングFIFO12に蓄積されていると推定されるクライアントデータの仮想データ量を計数し、その計数値に基づいて、位相比較回路16に位相比較信号を出力することにある。位相同期ループ内の分周カウンタ19は、この仮想データ量カウンタ15の位相比較信号の出力周期に対応するように設けられている。
Here, a feature of the present embodiment is that it includes a virtual
図2は仮想データ量カウンタ15の動作を説明するフローチャートである。仮想データ量カウンタ15は、以下の動作をNフレームのラインデータごとに繰り返す。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the virtual
まず、Nフレームのラインデータを受信する間隔Tを計数する(S1)。そして、1フレームあたりのスタッフ処理がない場合のクライアントデータのデータ量a、Nフレームの間のデスタッフ処理で増減したクライアントデータのデータ量A、および間隔Tを計数するクロックで1クロックあたり仮想的にデマッピングFIFO12から出力されるデータ量の少数点以下を切り捨てた値bに対して、
I=aN−bT+A
なる変数Iを求める(S2)。
First, an interval T for receiving N frames of line data is counted (S1). The data amount a of client data when there is no stuffing process per frame, the data amount A of client data increased / decreased by the destuffing process between N frames, and the clock for counting the interval T are virtually per clock. For the value b obtained by rounding down the decimal point of the data amount output from the demapping
I = aN-bT + A
A variable I is obtained (S2).
続いて、間隔Tを計数するクロックの1クロックごとに、変数Iを変数Jに加算し(S3)、変数JがT以上のとき(S4)には変数JからTを減算する(S5)。そして、変数JがT未満のときには変数Kにbを加算し(S7)、変数JがT以上の場合には変数Kにb+1を加算する(S6)。変数Kがあらかじめ定められた閾値Sに達するごとに(S8)、位相同期ループへ出力する位相比較信号を反転させ、変数KからSを減算する(S9)。これをTクロックにわたり繰り返す(S10)。 Subsequently, the variable I is added to the variable J for each clock for counting the interval T (S3), and when the variable J is equal to or greater than T (S4), T is subtracted from the variable J (S5). When the variable J is less than T, b is added to the variable K (S7), and when the variable J is T or more, b + 1 is added to the variable K (S6). Each time the variable K reaches a predetermined threshold S (S8), the phase comparison signal output to the phase locked loop is inverted, and S is subtracted from the variable K (S9). This is repeated over T clocks (S10).
仮想データ量Iは、1クロックごとにbのデータを出力した場合に、Nフレームの処理の後に蓄積手段に残ると考えられるデータ量を表す。このようなデータは、実際にはNフレームの間にほぼ均等に分散させて出力しなければならない。そこで、Nフレーム(Tクロック)の間にほぼ均等にI回の出力が得られるように、変数Jを計算する。そして、そのI回に関しては出力データ量を1だけ増やすべきである。したがって、この出力データ量を積算した値である変数Kが、デマッピングFIFO12から出力させるべきデータ量を表す。このデータ量が所定の閾値Sとなるごとに、位相比較信号を反転させる。位相同期ループ内の分周カウンタ19の分周数は、閾値Sに対応して設定される。
The virtual data amount I represents the amount of data that is considered to remain in the storage means after the processing of N frames when data b is output every clock. In actuality, such data must be distributed in an almost even manner during N frames. Therefore, the variable J is calculated so that I outputs can be obtained almost equally during N frames (T clocks). Then, the output data amount should be increased by 1 for the I time. Therefore, the variable K, which is a value obtained by integrating the output data amount, represents the data amount to be output from the demapping
具体的な例として、ODU2フレームからクライアントデータをデマッピングする場合を例に説明する。この場合、a=15168バイトである。Tを84MHzのクロックでカウントするものとすると、ODU2フレームに含まれるバイト数およびそのビットレートとクロックの周波数とから、b=14バイトが得られる。したがって、仮想データ量Iは、
I=15168N−14T+A [バイト]
となる。1クロックごとに変数Iを変数Jに加算し、変数JがT以上のときには変数JからTを減算し、変数JがT未満のときには変数Kに14バイト、変数JがT以上の場合には変数Kに15バイトを加算し、変数Kがあらかじめ定められた閾値Sバイトに達するごとに、変数KからSを減算するとともに位相比較回路16へ出力する位相比較信号を反転させる。
As a specific example, a case where client data is demapped from an ODU2 frame will be described as an example. In this case, a = 15168 bytes. If T is counted with a clock of 84 MHz, b = 14 bytes can be obtained from the number of bytes included in the ODU2 frame, its bit rate, and the frequency of the clock. Therefore, the virtual data amount I is
I = 15168N-14T + A [bytes]
It becomes. Variable I is added to variable J every clock. When variable J is greater than or equal to T, T is subtracted from variable J. When variable J is less than T, variable K is 14 bytes, and variable J is greater than or equal to T. 15 bytes are added to the variable K, and every time the variable K reaches a predetermined threshold value S bytes, S is subtracted from the variable K and the phase comparison signal output to the
位相比較信号はSバイトごとに反転するので、その周期はクライアントクロックの2Sバイトに相当する。電圧制御発振器18の出力するクライアントクロックがビット単位であるとすると、分周カウンタ19の分周数が16Sであればよい。閾値Sと分周カウンタ19の分周数とが互いに対応していれば、これらの値は自由に選ぶことができる。
Since the phase comparison signal is inverted every S bytes, the period corresponds to 2S bytes of the client clock. If the client clock output from the voltage controlled
以上の実施例では位相同期ループ内に分周カウンタ19を設けた場合を例に説明したが、リードアドレスカウンタ14の分周数が閾値Sに対応する値である場合には、分周カウンタ19を用いる代わりに、リードアドレスカウンタ14の最上位ビットを用いることもできる。また、リードアドレスカウンタ14の最上位ビット出力を加工して用いることもできる。
In the above embodiment, the case where the
11、21 デスタッフ処理回路
12、22 デマッピングFIFO
13、23 ライトアドレスカウンタ
14、24 リードアドレスカウンタ
15 仮想データ量カウンタ
16、25 位相比較回路
17、26 フィルタ
18、27 電圧制御発振器
19 分周カウンタ
11, 21
13, 23
Claims (4)
この蓄積手段へのデータの書き込み頻度に対応してクライアントデータのクロックを再生する位相同期ループと、
この位相同期ループの出力するクロックに従って前記蓄積手段からクライアントデータを読み出す手段と
を備えたデマッピング回路において、
受信したラインデータのフレーム間隔とその期間のデータ量とから前記蓄積手段に蓄積されていると推定されるクライアントデータの仮想データ量を計数し、その計数値に基づいて、前記位相同期ループにおける位相基準となる位相比較信号を出力する仮想データ量計数手段を備えた
ことを特徴とするデマッピング回路。 Storage means for temporarily storing client data included in line data transmitted in a frame format;
A phase-locked loop that regenerates the clock of the client data corresponding to the frequency of data writing to the storage means;
In a demapping circuit comprising: means for reading out client data from the storage means according to a clock output from the phase-locked loop;
The virtual data amount of the client data estimated to be accumulated in the accumulation means is counted from the frame interval of the received line data and the data amount during that period, and based on the counted value, the phase in the phase-locked loop is counted. A demapping circuit comprising virtual data amount counting means for outputting a reference phase comparison signal.
Nフレームのラインデータごとに、そのNフレームのラインデータを受信する間隔Tを計数する手段と、
1フレームあたりのスタッフ処理がない場合のクライアントデータのデータ量a、Nフレームの間のデスタッフ処理で増減したクライアントデータのデータ量A、および前記計数する手段のクロックで1クロックあたり仮想的に前記蓄積手段から出力されるデータ量の少数点以下を切り捨てた値bに対して、
I=aN−bT+A
なる変数Iを求める手段と、
前記計数する手段の1クロックごとにTクロックにわたって変数Iを変数Jに加算し、変数JがT以上のときには変数JからTを減算する手段と、
変数JがT未満のときには変数Kにbを加算し、変数JがT以上の場合には変数Kにb+1を加算する手段と、
変数Kがあらかじめ定められた閾値Sに達するごとに前記位相同期ループへ出力する位相比較信号を反転させる手段と
を含む
請求項1記載のデマッピング回路。 The virtual data amount counting means includes
Means for counting the interval T for receiving line data of N frames for each line data of N frames;
The data amount a of client data when there is no stuffing process per frame, the data amount A of client data increased / decreased by the destuffing process during N frames, and the clock of the counting means virtually per clock For the value b obtained by rounding down the decimal point of the data amount output from the storage means,
I = aN-bT + A
Means for determining the variable I
Means for adding the variable I to the variable J over T clocks every clock of the counting means, and subtracting T from the variable J when the variable J is equal to or greater than T;
Means for adding b to variable K when variable J is less than T, and adding b + 1 to variable K when variable J is greater than or equal to T;
The demapping circuit according to claim 1, further comprising: means for inverting a phase comparison signal output to the phase-locked loop every time the variable K reaches a predetermined threshold value S.
前記蓄積手段へのデータの書き込み頻度に対応して位相同期ループによりクライアントデータのクロックを再生し、
再生されたクロックに従って前記蓄積手段からクライアントデータを読み出す
デマッピング方法において、
受信したラインデータのフレーム間隔とその期間のデータ量とから前記蓄積手段に蓄積されていると推定されるクライアントデータの仮想データ量を計数し、
その計数値に基づいて、前記位相同期ループにおける位相基準となる位相比較信号を生成する
ことを特徴とするデマッピング方法。 The client data included in the line data transmitted in the frame format is temporarily stored in the storage means,
In response to the frequency of data writing to the storage means, the client data clock is regenerated by a phase-locked loop,
In a demapping method of reading client data from the storage means according to a regenerated clock,
Count the virtual data amount of the client data estimated to be stored in the storage means from the frame interval of the received line data and the data amount of that period,
A demapping method comprising: generating a phase comparison signal that serves as a phase reference in the phase-locked loop based on the count value.
Nフレームのラインデータごとに、そのNフレームのラインデータを受信する間隔Tを計数し、
1フレームあたりのスタッフ処理がない場合のクライアントデータのデータ量a、Nフレームの間のデスタッフ処理で増減したクライアントデータのデータ量A、および前記間隔Tを計数するクロックで1クロックあたり仮想的に前記蓄積手段から出力されるデータ量の少数点以下を切り捨てた値bに対して、
I=aN−bT+A
なる変数Iを求め、
前記間隔Tを計数するクロックの1クロックごとにTクロックにわたって変数Iを変数Jに加算し、
変数JがT以上のときには変数JからTを減算し、
変数JがT未満のときには変数Kにbを加算し、
変数JがT以上の場合には変数Kにb+1を加算する
ことにより行い、
変数Kがあらかじめ定められた閾値Sに達するごとに、前記位相同期ループへ出力する位相比較信号を反転させる
請求項3記載のデマッピング方法。 Virtual data count is
For each N frame line data, the interval T for receiving the N frame line data is counted,
Data amount a of client data when there is no stuffing process per frame, data amount A of client data increased / decreased by destuffing processing during N frames, and a clock for counting the interval T, virtually per clock For a value b obtained by rounding down the decimal point of the data amount output from the storage means,
I = aN-bT + A
To obtain the variable I
The variable I is added to the variable J over T clocks for each clock of the interval T.
Subtract T from variable J when variable J is greater than or equal to T
When variable J is less than T, b is added to variable K,
If variable J is greater than or equal to T, add b + 1 to variable K,
The demapping method according to claim 3, wherein the phase comparison signal output to the phase-locked loop is inverted every time the variable K reaches a predetermined threshold value S.
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