JP2008199160A

JP2008199160A - 同期非同期通信網の変換装置、方法、プログラム、記録媒体及び通信システム

Info

Publication number: JP2008199160A
Application number: JP2007030247A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 松本　　剛; Kenichi Ishikawa; 健一石川; Isao Sawai; 功沢井; Noriko Yamaguchi; 紀子山口; Shinichi Iseya; 信一伊勢谷
Original assignee: HINOX KK; Fujitsu Ltd
Current assignee: HINOX KK; Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2027-02-09
Also published as: JP5054993B2

Abstract

【課題】外部の網同期を必要とすることなく同期通信網による複数チャネルのマルチフレームデータをチャネル分散によりＩＰ通信網に伝送して同期多重通信装置間の安定した同期通信を実現する。
【解決手段】レガシー多重伝送装置１０−１〜１０−３とレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−３の３組を１グループＧ１として、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の主従関係を設定する。第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２は、クロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換器１２−１の特定１チャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量をセンタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御してクロック同期する。第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−３は、レガシーＩＰ変換器１２−２の特定１チャネルの受信バッファ量をセンタ値に安定するようにクロック周波数を制御してクロック同期する。
【選択図】図１

Description

本発明は、同期通信網でマルチフレームデータを同期伝送するレガシー多重通信装置を非同期通信網であるＩＰ通信網に接続してレガシー機器間で通信するための同期非同期通信網の変換装置、方法、プログラム、記録媒体及び通信システムに関し、特に外部的な網同期を取ることなく非同期通信網を介して同期通信網のレガシー多重通信装置間でマルチフレームデータを通信するための同期非同期通信網の変換装置、方法、プログラム、記録媒体及び通信システムに関する。

従来、レガシー機器と同期通信網により構成される通信設備が存在しており、主に光ファイバーで同期通信網を構築し、回線交換に使用する２．０４８Ｍｂｐｓや１．５４４Ｍｂｐｓ等の多重伝送装置を収容し、クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを伝送するレガシーデータ通信を行っている。

このような同期通信網のレガシー多重伝送装置にあっては、相手装置の受信データから同期クロックを抽出することで、相互間でクロックに同期したデータ通信を行っている。

しかしながら、従来のレガシー機器と同期通信網により構成される通信設備については、非同期通信網であるインターネットプロトコルネットワーク(以下「ＩＰ通信網」という)への変更が望まれている。これは光ファイバーによる通信インフラを、製品の製造販売が既に終わっているために高額となっている特殊なレガシー機器しか端末として接続できない同期通信網として使用するよりも、ＩＰ通信網とすることの方が、接続できる機器が飛躍的に増大し、機器のコストも下がるため、近年の主流となっている。
特開平９−２５２２９２号公報特開２００２−２１７９４５号公報

しかしながら、新設の光ファイバーの場合は問題ないが、既に大量のレガシー機器を接続した既設の同期通信網、例えば高速道路に沿って幹線光ファイバーケーブルを設置した通信設備の場合、同期通信網を非同期通信網であるＩＰ通信網に変更することは、既存の同期通信端末である回線交換などに使用するレガシー多重伝送装置が全て使用不可能となるため、その実現が非常に困難となっている。

即ち、同期通信網であれば伝送データから同期クロックを抽出できるが、ＩＰ通信網の場合、完全非同期通信網のためデータから同期クロックは抽出できず、同期クロックを必要とするレガシー多重伝送装置の同期通信ができない。

またＩＰ通信網の場合、一定の間隔でデータを送信しても通信網の遅延やゆらぎ等のため、一定の問隔でデータを受信することができず、このような通信状況からＩＰ通信網を経由して安定した同期通信を行うことは非常に困難である。仮に、ＩＰ通信網を経由してレガシー同期通信を実現したとしても、定常的に同期外れによる伝送エラーが発生するか、クロック制御が常時頻繁に発生し、安定動作に至らない。

このため従来のレガシー機器間の同期通信をＩＰ通信網で実現する場合、対向するレガシー機器がＩＰ通信網の外部で網同期が取れていることを前提としており、ＩＰ通信網のみでレガシー機器間の同期通信を実現することは困難であった。

特に、クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを伝送する回線交換に使用しているレガシー多重通信装置間の同期通信をＩＰ通信網で実現する場合、マルチフレームデータをチャネル分散したＩＰパケットとしてＩＰ通信網に送出しているため、ＩＰパケットの受信状態はチャネル毎にランダムとなり、ＩＰ通信網だけでは同期の確保が困難であり、ＩＰ通信網の外部の網同期によりチャネル単位に同期をとらなければならず、そのためＩＰ通信網への変更を更に困難なものとしている。

本発明は、外部の網同期を必要とすることなく同期通信網による複数チャネルのマルチフレームデータをチャネル分散によりＩＰ通信網に伝送して同期多重通信装置間の安定した同期通信を実現する同期非同期通信網の変換装置、方法、プログラム、記録媒体及び通信システムを提供することを目的とする。

（装置）
本発明は、同期非同期通信網の変換装置を提供する。本発明は、クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる同期非同期通信網の変換装置に於いて、
同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の主従関係を設定し、第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置はクロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、第２クロックスレーブを設定した変換装置は第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して受信バッファに蓄積し、可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
クロックマスタの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、可変クロック部を所定の中心周波数ｆｏに固定して起動させるクロックマスタ同期制御部と、
第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの各受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量をセンタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御部と、
第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、センタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、変換装置の３台を１グループとして複数グループを構築した場合、クロックマスタを設定した変換装置は全グループに対し共通の変換装置として含まれる。

第１及び第２クロックスレーブ同期制御部は、
クロック周波数を中心周波数ｆｏから起動した後に受信バッファ量Ｃがバッファ変動許容範囲の上限値Ｃｍａｘを超えた場合は所定の最大調整周波数ｆｍａｘに変更し、変更後に受信バッファ量Ｃがセンタ値ｆｏに戻った時に最大調整周波数ｆｍａｘを中心周波数ｆｏに所定のオフセット周波数αを加算した周波数（ｆｏ＋α）に変更する処理を、オフセット周波数をα，２α，３α，・・・と順次増加させながら繰り返し、
一方、クロック周波数ｆｏを中心周波数から起動した後に受信バッファ量Ｃがバッファ変動許容範囲の下限値Ｃｍｉｎを下回った場合は所定の最小調整周波数ｆｍｉｎに変更し、変更後に受信バッファ量Ｃがセンタ値ｃｏに戻った時に最小調整周波数ｆｍｉｎを、中心周波数ｆｏから所定のオフセット周波数αを減算した周波数（ｆｏ−α）に変更する処理を、オフセット周波数をα，２α，３α，・・・と順次増加させながら繰り返す。

本発明の変換装置は、更に、第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、第２マスタチャネルの受信バッファから第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視部を設けたことを特徴とする。

クロックマスタ監視部は、パケット密度として単位時間に受信されるパケット数を測定する。

クロックマスタ監視部は、単位時間Ｔ１より短い時間間隔Ｔ２で複数のカウンタを順次起動して並列的にパケット数をカウントし、単位時間に達したカウンタのパケット数によりパケット密度を順次更新する。

クロックマスタ監視部は、パケット受信密度の異常検出により受信バッファに切替えた後、切替後の受信バッファについて測定したパケット受信密度の異常を検出した際に、現在の受信バッファから切替え前の受信バッファに戻す。

クロックマスタ監視部は、パケット受信密度の異常検出により受信バッファに切替えた後、切替前の受信バッファのパケット受信密度の正常検出状態が所定時間継続した際に、現在の受信バッファから切替え前の受信バッファに戻す。

同期多重通信装置はレガシーインタフェースを備えた機器であり、非同期通信網の機器はＩＰインタフェースを備えた機器である。

（方法）
本発明は変換装置の変換方法を提供する。本発明は、クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置の変換方法に於いて、
同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
クロックマスタの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量をセンタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、センタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
を備えたことを特徴とする。

（プログラム）
本発明は変換装置のコンピュータで実行されるプログラムを提供する。本発明のプログラムは、クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置のコンピュータに、
同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
クロックマスタの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量をセンタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、センタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
を実行させることを特徴とする。

（記録媒体）
本発明はプログラムを格納した記録媒体を提供する。本発明の記録媒体は、クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置のコンピュータに、
同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
クロックマスタの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量をセンタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、センタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、第２マスタチャネルの受信バッファから第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視ステップと、
を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする。

（システム）
本発明は通信システムを提供する。本発明は、
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置を非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網に接続するクロックマスタに設定されたマスタ変換装置と、
他の同期多重通信装置を前記非同期通信網に接続する第１クロックスレーブに設定され、割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定された第１スレーブ変換装置と、
他の同期多重通信装置を前記非同期通信網に接続する第２クロックスレーブに設定され、割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定された第２スレーブ変換装置と、
を備え、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる通信システムに於いて、
マスタ変換装置は、
同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、自己にクロックマスタを設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して非同期通信網に送信する送信変換部と、
非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
クロックマスタの設定状態で有効となり、第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御部と、
を備え、
第１スレーブ変換装置は、
同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、自己に第１クロックスレーブを設定すると共に、クロックマスタ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量をセンタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、クロックマスタの設定状態にある他の通信システムにクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御部と、
を備え、
第２スレーブ変換装置は、
変換装置の３組を１グループとして、自己に第２クロックスレーブを設定すると共に、クロックマスタ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、第１クロックスレーブ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、センタ値に安定するように可変クロック部のクロック周波数を制御して、第２クロックスレーブの設定状態にある他の通信システムにクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御部と、
第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視部を
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、複数チャネルのマルチフレームデータを同期通信するレガシー機器である同期多重通信装置と非同期通信網であるＩＰ通信網の間に本発明の変換装置を挿入し、３台の変換装置を１グループとしてクロックマスタ、第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブを設定することで、クロックマスタを設定した変換装置のクロックに第１クロックスレーブを設定した変換装置がクロック同期し、更に、第１クロックスレーブを設定した変換装置のクロックに第２クロックスレーブを設定した変換装置がクロック同期するというカスケード同期が実現できる。

また第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置のクロック同期制御は、クロックマスタ側の変換装置からチャネル分散伝送されたパケットデータを蓄積する特定チャネルの受信バッファ量を規定値（センタ値）に安定させるクロック周波数の調整（学習処理）により、クロックマスタ側に対しクロックスレーブ側を擬似的にクロック同期でき、レガシー機器である同期多重通信装置から見れば、あたかも同期通信網で接続されたようにマルチフレームデータによる高品質の同期通信を非同期通信網であるＩＰ通信網により実現することができる。

このため既設の同期通信網を非同期通信網であるＩＰ通信網に変更しても、本発明の変換装置を使用することで、ＩＰ通信網の外部に網同期を必要とすることなく既設のレガシー機器である同期多重通信装置をそのままＩＰ通信網に接続して使用することができ、既設の光ファイバーのインフラを同期通信網からＩＰ通信網に変更する際の障害がなくなり、接続できる機器が飛躍的に増大し、機器のコストも下がるという様々なメリットが得られる。

また同期多重通信装置が３台を越える場合については、クロックマスタを設定した変換装置は共通にして他の２台の変換装置を組み合わせてグループ化し、グループ毎に、クロックマスタ、第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブの順番にカスケード同期をとることで、多数の同期多重通信装置のＩＰ通信網への接続を拡張的に実現できる。

更に、第２クロックスレーブを設定した変換装置において第２マスタチャネルの通信異常を検出した場合、クロックマスタを設定した変換装置からのチャネルを割当てた第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるという簡単な処理で、クロックマスタ側となる第１クロックスレーブを設定した変換装置の通信異常に対するクロック同期外れを確実に回避して安定したクロック同期を維持できる。

図１は本発明の同期非同期通信網の変換装置を用いた通信システムの説明図である。図１において、レガシー多重伝送装置１０−１〜１０−５は例えば光ファイバーで構築された同期通信網を使用してデータ同期通信する機器であり、本実施形態にあっては２．０４８Ｍｂｐｓのレガシーインタフェースを使用してマルチフレームフォーマットにより３０チャネル分のマルチフレームデータをクロックに同期して時分割多重伝送する多重伝送装置を対象としている。

ここでレガシー多重伝送装置１０−１〜１０−５は２．０４８Ｍｂｐｓで３０チャネルのマルチフレームデータを同期伝送することから、１チャネルあたり６４Ｋｂｐｓの帯域は６４Ｋｂｐｓとなる。

本実施形態のレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−５はレガシー多重伝送装置１０−１〜１０−５と非同期通信網であるルーターやスイッチで構成されたＩＰネットワーク１８の間に挿入接続され、ＩＰネットワーク１８を介してマルチフレームデータのチャネル分散伝送により相互通信を行うようにしている。

具体的にはレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−５はレガシー多重伝送装置１０−１〜１０−５とレガシーネットワーク１４−１〜１４−５で接続し、ＩＰネットワーク１８に対してはＬＡＮ１６−１〜１６−５で接続しており、ＩＰネットワーク１８に対する通信プロトコルとしては例えばイーサネット（Ｒ）などを使用する。このためレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−５には固有のＩＰアドレスが予め設定されている。

本実施形態における同期通信網であるレガシー同期通信網１１−１，１１−２と非同期通信網１５となるＩＰネットワーク１８との変換は、３台のレガシーＩＰ変換器を１グループとしてクロック同期のための制御処理を行う。

例えば図１の通信システムにあっては、レガシーＩＰ変換器１２−１、１２−２、１２−３の３台でグループＧ１を構成している。グループＧ１に含まれる３台のレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−３に対してはクロックマスタ、第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブというクロック同期制御のための主従関係が予め設定されている。

グループＧ１ではレガシーＩＰ変換器１２−１がクロックマスタに設定され、レガシーＩＰ変換器１２−２が第１クロックスレーブに設定され、更にレガシーＩＰ変換器１２−３が第２クロックスレーブに設定される。

このようにクロック同期のための主従関係の設定を行うと、レガシーＩＰ変換器１２−２はクロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換器１２−１のクロックに従属してクロック同期制御を行い、また第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−３は第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２に従属してクロック同期の制御を行う。

即ち本実施形態にあってはグループＧ１内に設定したクロックマスタ、第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブの順にカスケード同期をとるようになる。

このような３台のレガシーＩＰ変換器によるクロック制御のためのグループ化は、残り２台のレガシーＩＰ変換器１２−４，１２−５についてはグループＧ１でクロックマスタに設定したレガシーＩＰ変換器１２−１を含む３台のグループＧ２を構成する。

即ち本実施形態の通信システムは、クロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換器１２−１を中心に残り２台のレガシーＩＰ変換器を含めてグループを次々と構成し、各グループごとにクロックマスタ、第１クロックスレーブ、第２クロックスレーブの設定に従ったカスケード同期を実現する。

図２は本実施形態のレガシーＩＰ変換装置の機能構成を示したブロック図である。図２において、本実施形態のレガシーＩＰ変換器１２はレガシーインタフェース２０、ＩＰインタフェース部２２、３０チャネルの送信バッファ２４０−１〜２４０−３０を備えた送信バッファ群２４、３０チャネル分のパケット組立部２６０−１〜２６０−３０を備えたパケット組立群２６、３０チャネル分のパケット分解部２８０−１〜２８０−３０を備えたパケット分解群２８、３０チャネル分の受信バッファ３００−１〜３００−３０を備えた受信バッファ群３０、可変クロック部３２及びコントロール部３４で構成される。

コントロール部３４はＣＰＵによるプログラムの実行により実現される機能であり、マスタスレーブ設定部３６、送信変換部３８、受信変換部４０、クロックマスタ同期制御部４２、第１クロックスレーブ同期制御部４４、第２クロックスレーブ同期制御部４５、クロックマスタ監視部４６、パケット密度測定部４８が設けられている。

コントロール部３４に設けたマスタスレーブ設定部３６は、図１のように３台のレガシーＩＰ変換装置を１グループとした場合、クロックマスタ、第１クロックスレーブまたは第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の主従関係を設定する。

またマスタスレーブ設定部３６は、第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２，１２−３の場合、クロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換装置１２−１からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定する。

第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２は、第１マスタチャネルの受信バッファ量に基づいてクロック同期制御を行う。

同時に、マスタスレーブ設定部３６は、第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換装置１２−３の場合は、第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換装置１２−２からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定する。

第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−３は、第２マスタチャネルの受信バッファ量に基づいてクロック同期制御を行う。また第２マスタチャネルに通信異常が発生した場合には、第１マスタチャネルの受信バッファに切替えて受信バッファ量に基づくクロック同期制御を行う。

図３及び図４は図１のグループＧ１を構成する３台のレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−３に対し、図２のコントロール部３４に設けたマスタスレーブ設定部３６によりそれぞれクロックマスタ、第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブが設定された場合の機能構成を示している。

図３のレガシーＩＰ変換器１２−１にあっては、クロックマスタが設定されることで、コントロール部３４−１のクロックマスタ同期制御部４２としての機能が有効となる。

また図３のレガシーＩＰ変換器１２−２にあっては第１クロックスレーブが設定されることで、そのコントロール部３４−２の第１クロックスレーブ同期制御部４４としての機能が有効となる。さらに図４のレガシーＩＰ変換器１２−３にあっては、第２クロックスレーブが設定されることでコントロール部３４−３の第２クロックスレーブ同期制御部４５としての機能が有効となる。

図５（Ａ）〜（Ｅ）は図１のレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−５に格納されたチャネル管理テーブル５０−１〜５０−５の説明図である。

ここでＩＰネットワーク１８を使用したチャネル分散伝送におけるレガシーＩＰ変換装置１２−１〜１２−５のチャネル割当てを図６について説明すると次のようになる。

図６において、５台のレガシーＩＰ変換装置１２−１〜１２−５が３０チャネルのマルチフレームデータのチャネル分散によるパケット伝送をしている場合、それぞれを５つのノードＮ１〜Ｎ５で表すと、ノードＮ１〜Ｎ５の全点通信（全２重）を構築する必要がある。

このようなチャネル分散伝送にあっては、ノード数をｎとすると、トーナメント計算により、全点通信のパス数ｍは、
ｍ＝ｎ（ｎ−１）／２
の関係にある。

本実施形態では、ノード数ｎ＝５であることからパス数はｍ＝１０となる。この１０本のパスを図６ではパスＰ１２〜Ｐ１５，Ｐ２３〜Ｐ２５，Ｐ３４〜Ｐ３５，Ｐ４５として示している。

またノードＮ１〜Ｎ５はそれぞれ３０チャネルのチャネル分散伝送を行うことから、１ノード当りの４パスにつきチャネルを均等に割当てるとすると、１パス当り７チャネルとなり、２チャネル余るので、例えば隣合うノードのパスに１チャネルを追加割当てし、そのパスは８チャネルとする。なお、実際の使用するチャネルは割当てチャネルの一部であってもよい。

このような図６のチャネル分散伝送のパスとチャネル割当てに基づいて図５（Ａ）〜（Ｅ）のチャネル管理テーブル５０−１〜５０−６を設定している。

図５（Ａ）はグループＧ１のクロックマスタに設定されたレガシーＩＰ変換器１２−１に格納されるチャネル管理テーブル５０−１であり、図６に示したノードＮ１から４本のパスＰ１２、Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５に対応して８チャネル、７チャネル、７チャネル、８チャネルをチャネル番号に示すように割当てている。また立上げ時に受信バッファ量を測定するためのマスタチャネルとしてチャネル番号＝１を設定している。

図５（Ｂ）はグループＧ１の第１クロックスレーブに設定されたレガシーＩＰ変換器１２−２に格納されるチャネル管理テーブル５０−２であり、図６に示したノードＮ２から４本のパスＰ１２、Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５に対応して８チャネル、８チャネル、７チャネル、７チャネルをチャネル番号に示すように割当てている。

またクロック同期制御のための受信バッファ量を測定するため、クロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換器１２−１からのパスＰ１２に割当てられた８チャネルの内の１つを第１マスタチャネルに設定するため、第１マスタチャネル番号＝１を設定している。

図５（Ｃ）はグループＧ１の第２クロックスレーブに設定されたレガシーＩＰ変換器１２−３に格納されるチャネル管理テーブル５０−３であり、図６に示したノードＮ３から４本のパスＰ１３、Ｐ２３，Ｐ３４，Ｐ３５に対応して７チャネル、８チャネル、８チャネル、７チャネルをチャネル番号に示すように割当てている。

またクロック同期制御のための受信バッファ量を測定するため、第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２からのパスＰ２３に割当てられた８チャネルの内の１つを第２マスタチャネルに設定するため、第２マスタチャネル番号＝８を設定している。

更に、第２マスタチャネルに通信異常が発生した場合のクロック同期制御のための受信バッファ切替えのため、クロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換器１２−１からのパスＰ１３に割当てられた７チャネルの内の１つを第１マスタチャネルに設定するため、第１マスタチャネル番号＝１を設定している。

図５（Ｄ）（Ｅ）は別のグループＧ２で第１及び第２クロックスレーブに設定されたレガシーＩＰ変換器１２−４，１２−５のチャネル管理テーブル５０−４，５０−５である。このようにグループが相違してもクロックマスタに設定されるのは同じレガシーＩＰ変換器１２−１であり、グループＧ１の場合と同様に、チャネル管理テーブル５０−４，５０−５は、図６のノードＮ４，Ｎ５のパスに基づくチャネル割当てと第１マスタチャネル番号及び第２マスタチャネル番号の設定が行われている。

なお、図６は５台のレガシーＩＰ変換器１２−１〜１２−５の全点通信によるパス構成を例にとっているが、ＩＰネットワーク１８の帯域を超えない範囲で、必要に応じて任意の数とすることができる。

再び図２を参照するにコントロール部３４に設けた送信変換部３８は、レガシー多重伝送装置１０から受信された３０チャネルのマルチフレームデータをレガシーインタフェース部２０でクロックに同期して受信し、３０チャネル分の送信バッファ２４０−１〜２４０−３０のそれぞれに蓄積した後、ＩＰインタフェース部２２のプロトコル、例えばイーサネットプロトコルで決まる一定の時間間隔でパケット組立部２６０−１〜２６０−３０のそれぞれで対応する送信バッファ２４０−１〜２４０−３０の蓄積データからＩＰパケットを生成し、ＩＰネットワーク１８に送信させる。この３０チャネルのマルチフレームデータを３０個のＩＰパケットに変換してＩＰネットワークに送信する伝送を、チャネル分散伝送という。

コントロール部３４に設けた受信変換部４０は、ＩＰインタフェース部２２により、ＩＰネットワーク１８を経由してチャネル分散伝送されたＩＰパケットを受信し、パケット分解部２８０−１〜２８０−３０のそれぞれで各チャネルごとにパケットデータを分解し、対応する受信バッファ３００−１〜３００−３０に蓄積した後、可変クロック部３２のクロックに同期して受信バッファ３００−１〜３００−３０の蓄積から３０チャネル分のフレームを時分割配置したマルチフレームデータをレガシーインタフェース部２０で生成し、レガシー多重伝送装置１０に送信する。

コントロール部３４に設けたクロックマスタ同期制御部４２は、図３のレガシーＩＰ変換器１２−１のようにクロックマスタの設定状態で有効になり、クロックマスタに設定されるレガシーＩＰ変換器１２−１の割当てチャネルの中の特定の１チャネル、例えばチャネル番号＝１をマスタチャネルとし、このマスタチャネルの受信バッファ３００−１に受信された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に可変クロック部３２を所定の中心周波数ｆ０に固定設定して起動させる。

即ち、クロックマスタに設定されたレガシーＩＰ変換器１２にあっては、可変クロック部３２のクロック周波数は中心周波数ｆｏに固定され、このクロック周波数にスレーブ側をクロック同期させることになる。

コントロール部３４に設けた第１クロックスレーブ同期制御部４４は、図３のレガシーＩＰ変換器１２−２のように第１クロックスレーブの設定状態で有効となる。

このように第１クロックスレーブの設定で有効となった第１クロックスレーブ同期制御部４４は、クロックマスタに設定されているレガシーＩＰ変換器１２−１の割当チャネルの特定の１チャネルについて設定した第１マスタチャネルの受信バッファ、例えば受信バッファ３００−１に蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値Ｃｏに達した時に、可変クロック部３２を中心周波数ｆｏに設定して起動し、起動後に受信バッファ量Ｃをセンタ値Ｃｏに安定するように可変クロック部３２のクロック周波数を制御し、クロックマスタの設定状態であるグループ内のレガシーＩＰ変換器１２−１にクロック同期させる。

コントロール部３４に設けたクロックスレーブ同期制御部４５は、図４のレガシーＩＰ変換器１２−３のようにグループ内における第２クロックスレーブの設定状態で有効となる。

第２クロックスレーブの設定で有効となった第２クロックスレーブ同期制御部４５は、クロックマスタとなる第１クロックスレーブが設定されたレガシーＩＰ変換器１２−２の割当チャネルの中の特定の１チャネルである第２マスタチャネルの受信バッファ、例えば受信バッファ３００−１に蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値Ｃｏに達した時に、可変クロック部３２を中心周波数ｆｏに設定して起動し、起動後に受信バッファ量Ｃをセンタ値Ｃｏに安定するように可変クロック部３２のクロック周波数を制御し、第１クロックスレーブの設定状態にあるグループ内の他のレガシーＩＰ変換器１２−２にクロック同期させる。

ここで第１クロックスレーブ同期制御部４４及び第２クロックスレーブ同期制御部４５におけるクロックスレーブ同期制御の詳細は次のようになる。まずシステムの電源投入に伴う立ち上げ時には、可変クロック部３２の周波数ｆを中心周波数ｆｏに設定した起動する。

起動後に、検出対象としている第１マスタチャネルまたは第２マスタチャネルの受信バッファにおける受信バッファ量が予め設定されたバッファ変動許容範囲の上限値Ｃｍａｘを超えた場合には所定の最大調整周波数ｆｍａｘに変更する。

この最大調整周波数ｆｍａｘへの変更後に、受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに戻った時、最大調整周波数ｆｍａｘを中心周波数ｆｏに所定のオフセット周波数αを加算した周波数（ｆｏ＋α）に変更し、オフセット周波数αを調整回数ｎに応じて１回目はα、２回目は２α、３回目は３α・・・・と順次増加させながら同じ処理を繰り返し、受信バッファ量Ｃをセンタ値Ｃｏに安定させる。

また可変クロック部３２の起動時に受信バッファ量Ｃが減少する場合には、受信バッファ量Ｃがバッファ変動許容範囲の下限値Ｃｍｉｎを下回った場合に所定の最小周波数ｆｍｉｎに変更する。

この変更後に受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに戻ったら、最小周波数ｆｍｉｎを中心周波数ｆｏから所定のオフセット周波数αを減算した周波数（ｆｏ−α）に変更し、このような処理を減算するオフセット周波数を１回目はα、２回目は２α、３回目は３α・・・・というように繰り返しながら、受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに安定するようにクロック周波数を制御する。

このようなクロックスレーブ同期制御が図３及び図４に示した第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２の第１クロックスレーブ同期制御部４４及び第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−３の第２クロックスレーブ同期制御部４５で行われることにより、レガシーＩＰ変換器１２−２はクロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換器１２−１にクロック同期し、第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−３は第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２にクロック同期するカスケード同期制御が実現できる。

再び図２を参照するに、コントロール部３４のクロックマスタ監視部４６及びパケット密度測定部４８は、マスタスレーブ設定部３６により第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器、具体的には図４に示すレガシーＩＰ変換器１２−３で有効となる。

第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−３で有効となるクロックマスタ監視部４６は、クロックマスタとなる第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２における割当チャネルにおける特定の１チャネルである第２マスタチャネルに対応した受信バッファの異常を検出し、異常検出状態が所定時間継続した際にクロック同期を行う第２マスタチャネルは破綻したものと判断し、クロック同期制御のために受信バッファ量を測定する受信バッファをそれまでの第２マスタチャネルの受信バッファからクロックマスタを設定しているレガシーＩＰ変換器１２−１に割当チャネルの特定の１チャネルである第１マスタチャネルに対応した受信バッファに切り替える。

これによってグループ内におけるクロックマスタ、第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブの順に従ったカスケード同期において、第１クロックスレーブによるクロックマスタとしての機能が破綻した場合、第１マスタチャネルにクロック制御のための受信バッファを切り替えてクロック同期を維持する。

クロックマスタ監視部４６における第２マスタチャネルの受信バッファの異常検出はパケット密度測定部４８による測定結果に基づいて判定する。パケット密度測定部４８は第２マスタチャネルの受信バッファに対し、単位時間に受信されるパケット数をパケット密度として測定する。

図７は本実施形態のパケット密度測定部４８による測定処理の説明図である。パケット密度は例えば数百ｍｓ前後の単位時間に受信されるパケット数であり、図７にあっては単位時間Ｔ１としてＴ１＝３００ｍｓを設定し、この間に第２マスタチャネルに対し受信されるＩＰパケットの数をカウントしてパケット密度としている。

また本実施形態におけるパケット密度の測定は数十ｍｓ前後の一定間隔時間Ｔ２でカウントする。図７の例にあってはＴ２＝３０ｍｓ間隔でパケット密度をカウントしている。

ここで、パケット密度を測定するための単位時間Ｔ１については、ＩＰパケット受信のゆらぎなどでパケット密度を誤判断しないためにＴ１＝３００ｍｓといった長めの時間を設定して行っている。

一方、パケット密度からチャネル異常の判断は速やかに行う必要があることから、パケット密度の更新は早く行う必要があり、従ってパケット密度の測定間隔となる一定間隔時間Ｔ２はＴ２＝３０ｍｓといった短い時間としている。

従って、本実施形態のパケット密度測定部４８にあっては、パケット数をカウントする単位時間Ｔ１より短い時間間隔Ｔ２で複数のカウンタを順次起動して並列的にパケット数をカウントし、単位時間Ｔ１に達したカウンタのパケット数によりパケット密度を順次更新することになる。

再び本実施形態の図２のクロックマスタ監視部４６を参照すると、パケット密度測定部４８で測定された第１マスタチャネル又は第２マスタチャネルに対応した受信バッファに対するパケット密度が予め定めた一定の閾値の範囲内に入っている場合に通信正常と判断し、この閾値範囲から逸脱した場合に通信異常と判断する。

通信正常と通信異常を判別するパケット密度の閾値としては、ＩＰネットワーク１８に対するＩＰパケットの送信間隔から算出した正常であれば本来くるべき短時間あたりのパケット数を基準パケット密度とし、基準パケット密度に対し８０％〜１２０％の範囲を通信正常とし、８０％以下または１２０％以上を通信異常と判断する。

クロックマスタ監視部４６での第２マスタチャネルの通信異常と判断した場合、通信異常を起こした第２マスタチャネルの受信バッファから第１マスタチャネルの受信バッファへ切替えることになるが、この切替方法としては
（１）０系／１系切替
（２）Ｎ系／Ｅ系切替
の２つの方法がある。

０／１系切替は、０系が運用系、１系が待機系であり、異常検出時に０系から１系に切替え、０系の異常が回復しても１系の切替をそのまま維持し、その後の運用中に１系の通信異常が発生した時に０系に切り替える方法である。

この０系／１系切替を本実施形態のクロックマスタ監視部４６によるバッファ切替について説明すると、運用中に０系となる第２マスタチャネルに対応した受信バッファにおけるパケット受信密度の異常を検出した際に、１系となる第１マスタチャネルの受信バッファに切り替える。この切替後の運用中に１系の受信バッファについて測定したパケット受信密度の異常を検出した際に０系の受信パケットに切り替える。

これに対しＮ系／Ｅ系の切替はＮ系が運用系、Ｅ系が待機系であり、Ｎ系で通信異常を検出した場合にはＥ系に切替え、Ｅ系に切り替えた後にＮ系の異常が回復して正常に戻った事を判別すると、Ｅ系からＮ系に切り替える方法である。

このＮ系／Ｅ系切替を本実施形態のクロックマスタ監視部４６によるバッファ切替について説明すると、Ｎ系である第２マスタチャネルに対応した受信バッファのパケット受信密度の異常検出によりＥ系である第１マスタチャネルの受信バッファに切り替えた後、通信異常を起こしたＮ系の受信バッファのパケット受信密度を監視し、正常検出状態が所定時間継続して通信正常と判別した場合、Ｅ系の受信バッファから異常が回復して正常となったＮ系の受信バッファに戻す切替えを行う。

図８は図４の第１クロックスレーブ及び第２クロックスレーブが設定されたレガシーＩＰ変換器１２−２、１２−３の第１クロックスレーブ同期制御部４４及び第２クロックスレーブ同期制御部４５の制御を示したタイムチャートであり、電源投入もしくはシステム異常が回復した後の立上げ時に受信バッファ量が増加する場合を例に取っている。なお、第１クロックスレーブ同期制御部４４と第２クロックスレーブ同期制御部４５の相違は、受信バッファ量を測定するチャネルが第１マスタチャネルか第２マスタチャネルかである。

図８（Ａ）は受信バッファ量Ｃであり、図８（Ｂ）がクロック周波数を示している。立上げ時にあっては、図８（Ａ）の時刻ｔ０のように、受信バッファ量Ｃが所定のセンタ値Ｃｏに達した時に、図８（Ｂ）のように可変クロック部３２−２のクロック周波数ｆを中心周波数ｆｏに設定し、受信バッファ３０−２の蓄積データをレガシー多重伝送装置１０−２に送出するスタートアップ処理を起動する。

このときクロックマスタ側のクロック周波数がクロックスレーブ側のクロック周波数より高かったとすると、立ち上げ時に設定している中心周波数ｆｏのクロックによるレガシー多重伝送装置１０−２へのデータ送出では、受信バッファ３０−２に対するＩＰネットワーク１８側から受信したデータの蓄積に対しデータ読出しの方が遅れることから、受信バッファ量Ｃは時間の経過に伴って増加する。

受信バッファ量Ｃが増加して時刻ｔ１で上限値Ｃｍａｘを超えると、クロック周波数ｆを中心周波数ｆｏから最大調整周波数ｆｍａｘに変更し、これによって、受信バッファ３０−２からレガシー多重伝送装置１０−２に対するデータの送出を早める。このため、時刻ｔ１から受信バッファ量は減少を始め、時刻ｔ２で再びセンタ値Ｃｏに戻る。

時刻ｔ２では、クロック周波数ｆを、それまでの最大調整周波数ｆｍａｘから、中心周波数ｆｏに対しプラス側に所定オフセット周波数αだけずらした周波数（ｆｏ＋α）に変更する。

このように中心周波数ｆｏにオフセット周波数αを加えた周波数（ｆｏ＋α）に変更することで、時刻ｔ０の中心周波数ｆｏの場合に比べ、受信バッファ量は緩やかな割合で再び増加を始め、時刻ｔ３で上限値Ｃｍａｘに達する。この場合にも時刻ｔ１と同様、クロック周波数を最大調整周波数ｆｍａｘに変更し、これによって受信バッファ量を再び減少させて、センタ値Ｃｏに時刻ｔ４で戻す。

時刻ｔ４にあっては、クロック周波数ｆを、中心周波数にオフセット周波数αを調整回数ｎを乗じた周波数ｎ・αを加算した周波数（α＋２α）に変更する。これによって時刻ｔ４からの受信バッファ量の増加は更に緩やかとなり、時刻ｔ５で上限値Ｃｍａｘに達する。時刻ｔ５では再びクロック周波数を最大調整周波数ｆｍａｘに変更して、受信バッファ量をセンタ値Ｃｏに時刻ｔ６で戻し、この場合にはクロック周波数ｆは周波数（ｆｏ＋３α）に変更する。

時刻ｔ６で周波数（ｆｏ＋３α）へ変更すると、この例では受信バッファ量Ｃはセンタ値Ｃｏに安定するようなる。受信バッファ量がセンタ値Ｃｏに安定した状態は、ＩＰネットワーク１８からのＩＰパケットの受信で受信バッファ３０−２に格納されるデータ量と、可変クロック部３２−２のクロック周波数（ｆｏ＋３α）により受信バッファ３０−２からレガシー多重伝送装置１０−２に送出されるデータ量が一致した場合であり、これは結局、ＩＰネットワーク１８を介してクロックマスタ側の可変クロック部３２−１のクロック周波数にクロックスレーブ側の可変クロック部３２−２のクロック周波数が同期した状態を確立したことになる。

このように本実施形態にあっては、クロックスレーブが設定されたレガシーＩＰ変換器１２−２の第１クロックスレーブ同期制御部４４による受信バッファ量をセンタ値に安定させるためのクロック周波数の調整という学習処理を経て、クロックマスタ側のクロック周波数にクロックスレーブ側のクロック周波数を同期させるクロック同期制御を実現することができる。

ここで図８（Ｂ）におけるクロック周波数ｆの中心周波数ｆｏに対する最大調整周波数ｆｍａｘの周波数変化は、例えば＋１００ｐｐｍ、また中心周波数ｆｏに対する最小調整周波数ｆｍｉｎの変化幅は−１００ｐｐｍであり、クロック周波数を段階的に調整するオフセット周波数αとしては例えばα＝０．１ｐｐｍの分解能としている。

なお、ｐｐｍは周波数確度であり、これを周波数の変化幅±Δｆで表すと、周波数角度ｐｐｍと周波数誤差との間には
（周波数確度ｐｐｍ）＝Δｆ／（ｆｏ×10^-8）
の関係があることから、例えばｆｏ＝２ＭＨｚ、ｐｐｍ＝１００とすると、Δｆ＝５ＫＨｚとなり、調整分解能となるオフセット周波数αはα＝５０Ｈｚとなる。

また、図８にあっては、３回の調整処理でクロック周波数を安定化させているが、実際にはα＝０．１ｐｐｍといった分解能であることから、立上げ時のクロックずれにもよるが、本実施形態のクロックスレーブ同期制御によりスレーブ側のクロック周波数を安定化させた同期状態とするためには、通常、数時間から数十時間程度の処理時間が掛かることになる。

しかしながら、このような長い時間であっても、一度立ち上げて安定してしまえば、その後は受信バッファ量の変化に対する＋αまたは−αのクロック調整の頻度は例えば数日に１回程度となり、ＩＰネットワークに対する外部網によりクロックを伝送してクロック同期を取った場合と遜色のない伝送品質を確保することができる。

図９は立上げ時に受信バッファ量が減少する場合の本実施形態のクロックスレーブ同期制御を示したタイムチャートである。

図９（Ａ）において、電源投入あるいはシステム異常の回復に伴う立上げにより、図３のクロックスレーブ側のレガシーＩＰ変換器１２−２の受信バッファ３０−２に、ＩＰネットワーク１８からＩＰインタフェース部２２−２で受信したＩＣパケットのパケットデータの蓄積を開始し、受信バッファ量がセンタ値Ｃｏに達したとき、図５の場合と同様、図９（Ｂ）のようにクロック周波数ｆｏをセンタ値ｆｏに設定し、レガシーインタフェース部２０−２からレガシー多重伝送装置１０−２に対し受信バッファ３０−２の蓄積データを読み出して同期通信データの送信を開始する。

この場合、クロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換器１２−１の可変クロック部３２−１によるクロック周波数に対し、クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器１２−２の可変クロック３２−２のクロック周波数が高かったとすると、受信バッファ３０−２からレガシー多重伝送装置１０−２に対するデータ送出が早まるため、図９（Ａ）のように受信バッファ量Ｃは時刻ｔ０から減少を始め、時刻ｔ１で下限値Ｃｍｉｎを下回る。

この場合には、クロック周波数ｆを中心周波数ｆｏから最小調整周波数ｆｍｉｎに変更し、受信バッファ３０−２からの送出量を低下させる。このため、時刻ｔ１から受信バッファ量Ｃは増加を始め、時刻ｔ２で再びセンタ値Ｃｏに回復する。

センタ値Ｃｏに回復したら、クロック周波数ｆを中心周波数ｆｏからオフセット周波数αに調整回数である１回を乗じた周波数を差し引いた周波数（ｆｏ−α）に変更する。これにより、時刻ｔ２からの受信バッファ量Ｃが減少し、減少割合は時刻ｔ０の１回目より緩やかとなり、時刻ｔ３で再び下限値Ｃｍｉｎを下回ると、クロック周波数ｆを再び最小調整周波数ｆｍｉｎに変更し、時刻ｔ３から受信バッファ量Ｃを増加させる。

時刻ｔ４で受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに回復すると、クロック周波数を（ｆｏ−２α）に変更し、時刻ｔ４からの受信バッファ量Ｃの減少割合を更に小さくする。同様な処理を時刻ｔ５，ｔ６で繰り返し、これによりクロック周波数が（ｆｏ−３α）となったとき、受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに安定し、クロックマスタ側に対しマスタスレーブ側のクロックが同期した安定状態を作り出すことができる。

また本実施形態にあっては、図８または図９のように、立上げ後のクロックスレーブ同期制御による学習処理を通じてクロック同期状態となる安定状態が得られたならば、安定状態におけるクロック周波数、例えば図８の場合には安定クロック周波数（ｆｏ＋３α）、また図９の場合には安定クロック周波数（ｆｏ−３α）をそれぞれ保存する。

そして次に電源投入による立上げ時もしくは通信異常から回復した立上げ時には、受信バッファがセンタ値Ｃｏに達したとき、クロック周波数ｆを中心周波数ｆｏではなく、保存している安定クロック周波数に設定してクロック調整処理を開始する。これによって２回目以降のスタートアップ時におけるクロック調整処理の時間を大幅に短縮することができる。

またクロックスレーブ同期制御の他の実施形態としては、バッファ変動許容範囲の上下限値として大小2段階の値を有し、クロック周波数を起動してから安定するまで間は小さい方の上下限値による狭いバッファ変動許容範囲を設定し、クロック周波数が安定した後は大きい方の上下限値による広いバッファ変動許容範囲を設定し、これによってクロック周波数が同期状態に安定するまでの時間を短縮することができる。

このようなバッファ上限値を２段階に設定したクロックスレーブ同期制御によれば、図８，図９の場合にはクロックの安定領域に到達するまでの時間が数時間〜数十時間と長くかかっていたものが、２段階とした場合の設定値の度合にもよるが、数分〜数十分程度というようにクロックが安定するまで時間を大幅に短縮するができる。

そして幅の狭いバッファ変動許容範囲により短時間でクロックを安定領域に調整した後は、バッファ変動許容範囲の上下限値を大きくして範囲を広げることによって、安定領域でのクロック調整制御が発生する頻度を抑え、より安定したクロック同期状態を確保することができる。

図１０は図２のレガシーＩＰ変換器１２をプログラムの実行により実現するコンピュータのハードウェア環境の説明図である。図１０において、ＣＰＵ５４のバス５６に対してはＲＡＭ５８、ＲＯＭ６０に加え、レガシーインタフェース部２０及びＩＰインタフェース部２２が接続されている。

ＲＯＭ６０にはＢＯＩＳさらにＯＳに加え、本実施形態の変換プログラムが格納されている。コンピュータを起動するとＲＯＭ６０のＢＩＯＳの実行によりＯＳがＲＡＭ５８に読出し配置された後、ＯＳの実行でＲＯＭ６０から本発明の変換プログラムがＲＡＭ５８に読出し配置され、ＣＰＵ５４により実行されることになる。

図１１は本実施形態による変換処理の概略を示したフローチャートであり、図２に参照して説明すると次のようになる。

図２のレガシーＩＰ変換器１２を電源投入により立ち上げると、まずステップＳ１で初期設定を行う。この初期設定には
（１）クロックマスタスレーブ設定
（２）マスタチャネル設定
（３）クロック同期制御のパラメータ設定
が含まれる。

クロックマスタスレーブ設定はマスタスレーブ設定部３６によるレガシーＩＰ変換装置の３台を１グループとしてクロックマスタ、第１クロックスレーブまたは第２クロックスレーブを設定する処理となる。

次のマスタチャネル設定は図５（Ａ）〜（Ｃ）に示したチャネル管理テーブル５０−１〜５０−３に基づく第１マスタチャネル及び第２マスタチャネルの設定である。

即ち、マスタスレーブ設定部３６は、第１及び第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換装置は、クロックマスタを設定したレガシーＩＰ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換装置は、第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定する
次のクロック同期制御のパラメータ設定は、図８及び図９に示したクロック同期制御のパラメータであり、受信バッファ量についてはセンタ値Ｃｏ、上限値Ｃｍｓ、下限値Ｃｍｉｎ、クロック周波数については中心周波数ｆｏ、調整最大周波数ｆｍｘ、調整最小周波数ｆｍｉｎ及びオフセット周波数αなどである。

更にパラメータ設定の中には、クロックマスタ監視部４６による通信異常及び正常を判断するための基準値に対する８０％〜１２０％の上下限の閾値の設定も含まれる。

ステップＳ１の初期設定の処理が済んだならばステップＳ２に進み、電源投入により起動したレガシーＩＰ変換器１２における設定がクロックマスタ設定か否か判別する。クロックマスタ設定であればステップＳ３に進み、クロックマスタ同期制御部４２によるクロックマスタ変換処理を実行し、ステップＳ４で停止指示があるまでこれを繰り返す。

ステップＳ２でクロックマスタ設定でなかった場合、すなわち第１クロックスレーブ設定あるいは第２クロックスレーブ設定であった場合にはステップＳ５に進み、クロックスレーブ変換処理として第１クロックスレーブ同期制御部４４による制御処理または第２クロックスレーブ同期制御部４５による制御処理をステップＳ６で停止指示があるまで繰り返す。

図１２はクロックマスタが設定された場合のレガシーＩＰ変換器１２の送信変換部３８によるクロックマスタ送信変換処理のフローチャートである。

図１２において、クロックマスタ送信変換処理は、ステップＳ１でＩＰインタフェース部２２による所定のＩＰプロトコル、例えばイーサネット（Ｒ）の通信プロトコルに従った一定の時間間隔の送信タイミングの有無をチェックし、送信タイミングへの到達を判別するとステップＳ２に進み、そのとき送信バッファ２４０−１〜２４０−３０に蓄積している３０チャネル分の蓄積データそれぞれからパケット組立部２６０−１〜２６０−３０によりＩＰパケットを生成し、ＩＰネットワーク１８に送信し、このパケット分散伝送の処理をステップＳ３で停止指示があるまで繰り返す。

図１３は本実施形態のクロックマスタ受信変換処理を示したフローチャートであり、図２のレガシーＩＰ変換器１２でクロックマスタが設定された場合の受信変換部４０の処理となる。

図１３において、まずステップＳ１で可変クロック部３２を中心周波数ｆｏに固定設定して起動し、ステップＳ２でＩＰネットワーク１８から受信バッファ３００−１〜３００−３０に対する受信データの蓄積に依存することなく、３０チャネルのマルチフレームデータを生成してレガシーインタフェース部２０からレガシー多重伝送装置１０に送出を開始する全チャネルのスタートアップ処理を行う。

スタートアップ処理が済むとステップＳ３で全チャネルのクロック同期によるＩＰパケットの受信蓄積データに基づくマルチフレームデータの送信に移行し、ステップＳ４で停止指示があるまで繰り返す。

図１４は図１３のステップＳ２におけるスタートアップ処理の詳細を示したフローチャートである。図１４において、スタートアップ処理は、ステップＳ１で全チャネルの受信バッファ３００−１〜３００−３０をクリアし、続いてステップＳ２で全チャネルをメイクビジー処理により無信号データとして例えばマークホールドデータを生成し、レガシーインタフェース部２０により可変クロック部３２のクロックに同期して３０チャネルのマークホールドデータを時分割配置したマルチフレームデータを生成してレガシー多重伝送装置に同期通信を開始する。

レガシーＩＰ変換器１２でＩＰネットワークに対しチャネル分散伝送を行う場合、立上げ時に受信バッファ３００−１〜３００−３０に対するＩＰパケットの受信に基づくパケットデータの蓄積は、他のレガシーＩＰ変換器における立上げ動作のばらつきやＩＰネットワークにおけるばらつきから様々であり、電源を投入しても受信バッファ３００−１〜３００−３０に蓄積データが揃うことはあり得ない。

したがって本実施形態にあっては、立上げ時におけるスタートアップ処理として、メイクビジー処理により蓄積データに依存しないマークホールドデータを使用したマルチフレームデータの作成でクロックに同期して、レガシー多重伝送装置１０側に同期通信データの送信を開始できるようにしている。なお、無信号データとして生成するマークホールドデータは、音声伝送の場合、オール１のデータであり、これは無音状態を示すデータである。

続いてステップＳ３で、受信バッファ３００−１〜３００−３０の受信バッファ量のうち、センタ値Ｃｏに達した受信バッファがあるか否かチェックし、センタ値Ｃｏに達した受信バッファがあれば、ステップＳ４でその受信バッファの蓄積データをマルチフレームデータに含めてレガシー多重伝送装置１０に同期通信するデータ読出し送信に切り替える。

ステップＳ５にあっては、全チャネルについて蓄積データの送信に切り替えたかどうかのメイクビジー解消の有無をチェックしており、３０チャネルのすべてについて受信バッファの蓄積データの送信に切り替わるとメイクビジー解消が判別され、ステップＳ６で全チャネルを受信バッファの蓄積データからマルチフォーマットフレームを生成して送信する正常処理状態に移行する。

図１５は本実施形態の第１クロックスレーブ送信変換処理を示したフローチャートであり、図２のレガシーＩＰ変換器１２で第１クロックスレーブが設定されて、第１クロックスレーブ同期制御部４４が有効となった場合の処理動作である。

図１５において、第１クロックスレーブ送信変換処理は、図１２のクロックマスタ送信変換処理と基本的に同じであり、ステップＳ１でＩＰインタフェース部２２のプロトコルにより決まる一定間隔の送信タイミングを判別してステップＳ２に進み、全チャネルのＩＰパケットを生成してＩＰネットワークに送信するチャネル分散送信を行い、これをステップＳ３で停止指示があるまで繰り返す。

この第１クロックスレーブ送信変換処理で相違する点は、可変クロック部３２によるクロック周波数がクロックマスタの場合の固定設定に対し、第１クロックスレーブ同期制御部４４によりクロックマスタ側に追従するように制御されている点だけである。

図１６は本実施形態の第１クロックスレーブ受信変換処理を示したフローチャートであり、図２のレガシーＩＰ変換器１２で第１クロックスレーブが設定された場合の受信変換部４０の処理動作となる。

図１６において、第１クロックスレーブ受信変換処理は、ステップＳ１で電源投入に伴う立ち上げ時に可変クロック部３２のクロック周波数を中心周波数ｆｏに設定して起動し、ステップＳ２で全チャネルのスタートアップ処理を行う。

このスタートアップ処理の詳細は、図１４のクロックマスタの場合と同じになる。次にステップＳ３で全チャネルのクロック同期によるマルチフレーム送信に移行した後、ステップＳ４で第１クロックスレーブのクロック同期制御を行い、ステップＳ４の処理をステップＳ５で停止指示があるまで繰り返す。

図１７は図１６のステップＳ４における第１クロックスレーブのクロック同期制御の詳細を示したフローチャートである。

図１７において、クロック同期制御処理は、ステップＳ１で予め設定した第１マスタチャネルに対応した受信バッファの受信バッファ量Ｃを読込み、ステップＳ２で受信バッファ量は上限値Ｃｍａｘか否かチェックする。ここでステップＳ２〜Ｓ６の処理が図８のタイムチャートに示したセンタ値Ｃｏから受信バッファ量Ｃが増加する場合のクロック同期制御であり、ステップＳ７〜Ｓ１０が逆に図９に示した受信バッファ量Ｃが減少する場合の制御処理となっている。

ステップＳ２で受信バッファ量が増加して上限値Ｃｍａｘに達したことが判別されるとステップＳ３に進み、クロック周波数ｆを最大調整周波数ｆｍａｘに変更した後、ステップＳ４で受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに戻ったか否かチェックする。

センタ値Ｃｏに戻るとステップＳ５で調整回数ｎを１つカウントアップし（但し初期値はｎ＝０）、ステップＳ６でクロック周波数ｆを調整回数ｎとオフセット周波数αを用いて
ｆ＝ｆｏ＋ｎ．α
に変更する。そして受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに安定するまでステップＳ１〜Ｓ６の処理が繰り返し行われることになる。

一方、ステップＳ２で受信バッファ量が上限値に達していない場合にはステップＳ７で下限値Ｃｍｉｎに達したか否かチェックされ、下限値Ｃｍｉｎへの到達が判定された場合にはステップＳ８でクロック周波数ｆを最小調整周波数ｆｍｉｎに変更した後、ステップＳ９で受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに戻ったか否か判定する。

センタ値Ｃｏに戻った場合には、ステップＳ１０で調整回数ｎをひとつ増加した後、ステップＳ１１でクロック周波数を
ｆ＝ｆｏ―ｎ．α
として修正する。このステップＳ１、Ｓ２、Ｓ７〜Ｓ１０の処理を受信バッファ量Ｃがセンタ値Ｃｏに安定するまで繰り返す。

図１８は本実施形態における第２クロックスレーブ送信変換処理を示したフローチャートであり、図２のレガシーＩＰ変換器１２で第２クロックスレーブが設定されて送信変換部３８が動作した場合の処理となる。図１８において、第２クロックスレーブ制御部送信変換処理は図１５に示した第１クロックスレーブ送信変換処理と基本的に同じである。

図１９は本実施形態の第２クロックスレーブ受信変換処理を示したフローチャートであり、図２のレガシーＩＰ変換器１２において、第１クロックスレーブが設定された場合の受信変換部４０による処理となる。

図１９において、第２クロックスレーブ受信変換処理はステップＳ１〜Ｓ４までは図１６の第１クロックスレーブ受信変換処理と基本的と同じであり、ステップＳ５でクロックマスタ監視処理が新たに加わっている。

またステップＳ４の第２クロックスレーブのクロック同期制御は、クロック同期制御のために受信バッファ量を測定する受信バッファが第２マスタチャネルとなっている点で相違している。

図２０は図１９のステップＳ４における第２クロックスレーブのクロック同期制御の詳細を示したフローチャートである。図２０のクロック同期制御処理は、図１７の第１クロックスレーブ同期制御処理と基本的に同じであり、ステップＳ１における受信バッファ量の読込みが図２０の場合には第２マスタチャネルに対応した受信バッファから読み込んでいる点が相違する。

図２１は図２０のステップＳ６におけるクロックマスタの監視処理を示したフローチャートであり、０系／１系切替を例にとっている。図２１において、クロックマスタ監視処理は、ステップＳ１でパケット密度測定値を読込み、ステップＳ２でパケット密度が正常範囲か否か判別する。

パケット密度の正常範囲は基準値に対し
８０％＜正常範囲＜１２０％
であり、従って異常範囲は８０％以下か１２０％以上となる。

ステップＳ２でパケット密度が異常範囲にあることが判別されるとステップＳ３に進み、一定時間異常検出が継続したことが判別されるとステップＳ４に進み、現在０系の受信パケットの設定か否かチェックし、０系であればステップＳ５に進み、１系の受信バッファの設定に切り替える。

ここで０系の受信バッファとは第１クロックスレーブ側の第２マスタチャネルに対応した受信バッファであり、１系の受信バッファとはクロックマスタ側の第１マスタチャネルに対応した受信バッファである。

一方、ステップＳ３で現在１系の受信バッファの設定であった場合にはステップＳ６に進み、０系の受信バッファの設定に切り替えることになる。このようなパケット密度の異常、すなわち通信異常を判別して受信バッファを切り替えた後は、ステップＳ７でスタートアップ処理を行う。このスタートアップ処理は図１４に示したスタートアップ処理と同じ内容となる。

図２２は図２０のステップＳ６における他のクロックマスタ監視処理の詳細を示したフローチャートであり、通信異常を判別した際にＮ系／Ｅ系の切替を行うようにしたことを特徴とする。

図２２において、クロックマスタ監視処理は、ステップＳ１でパケット密度の測定値を読み込んだ後、ステップＳ２でパケット密度が正常範囲か否かチェックする。異常であった場合にはステップＳ３に進み、一定時間異常が継続することを判別するとステップＳ４でＮ系からＥ系の受信バッファに切替る。

ここでＮ系の受信バッファは第１クロックスレーブ側の第２マスタチャネルに対応した受信バッファであり、一方、Ｅ系はクロックマスタ側の第１マスタチャネルの受信バッファである。ステップＳ４でＥ系の受信バッファの設定に切り替えると、ステップＳ５に進んでスタートアップ処理を行い、通信異常を回避した正常なクロック同期制御に戻る。

続いてステップＳ６〜Ｓ１０の処理により通信異常を起こしたチャネルを監視し、通信正常に戻った場合にＮ系に戻す制御を行う。即ち、ステップＳ６でパケット密度の通信異常を起こしている第１マスタチャネルの受信バッファについて測定して読込む。

ステップＳ７でパケット密度が正常範囲にあることを判定した場合、正常範囲にあることがステップＳ８で一定時間継続して判別されると、ステップＳ９で現在切り替えているＥ系から元のＮ系の受信バッファに設定を切り替え、ステップＳ１０でスタートアップ処理を行う。

これによって通信異常により第２マスタチャネルの受信バッファから第１マスタチャネルの受信バッファに切替えた後、第２マスタチャネルの通信異常が解消して正常通信に戻ると、切り替えた受信バッファを元の受信バッファに戻す処理を行うことになる。

このように本実施形態のクロックマスタ監視処理におけるクロック同期制御のため、受信バッファ量を測定している受信バッファの異常につき、単位時間当りのパケット数であるパケット受信密度に基づいて通信異常を判別できるため、通常行われている受信バッファ量がゼロ（バッファ空）となることで通信異常を判定する場合に比べ、ＩＰパケットによる通信状態の健全性の判断をより確実に行うことができ、真にバッファ切替えが必要なときにのみ切替えを行って、より安定したクロック同期制御を、ＩＰネットワークにおけるＩＰパケットのチャネル分散伝送を通じて実現することができる。

また本発明は図２に示したレガシーＩＰ変換器１２で使用する図１０のようなコンピュータで実行される変換プログラムを提供するものであり、この変換プログラムは図１１乃至図２０のフローチャートに示した内容を持つ。

また本発明は図２のレガシーＩＰ変換器１２に設けたコンピュータで実行する変換プログラムを格納した記憶媒体を提供する。この記憶媒体はＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク（Ｒ）、ＤＶＤ、光磁気ディスク、ＩＣカードなどのカード型の記憶媒体やコンピュータシステムの内外に備えられたハードディスクドライブの記憶装置のほか、回線を通じてプログラムを保持するデータベースやあるいは他のコンピュータシステム並びデータベース、更にはその回線上の伝送媒体を含むものである。

尚、本発明は上記の実施形態に限定されずその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

ここで本発明の特徴をまとめて列挙すると次の付記のようになる。
（付記）

（付記１）（装置）
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを伝送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる同期非同期通信網の変換装置に於いて、
前記変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の主従関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御部と、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御部と、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第１クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御部と、
を備えたことを特徴とする変換装置。（１）

（付記２）（クロックスレーブ同期制御の詳細）
付記１記載の変換装置に於いて、前記変換装置の３台を１グループとして複数グループを構築した場合、前記クロックマスタを設定した変換装置は全グループに対し共通の変換装置として含まれることを特徴とする変換装置。（２）

（付記３）（クロックスレーブ同期制御の詳細）
付記１記載の変換装置に於いて、前記第１及び第２クロックスレーブ同期制御部は、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量がバッファ変動許容範囲の上限値を超えた場合は所定の最大調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最大調整周波数を前記中心周波数に所定のオフセット周波数を加算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返し、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量が前記バッファ変動許容範囲の下限値を下回った場合は所定の最小調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最小調整周波数を前記中心周波数から所定のオフセット周波数を減算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返すことを特徴とする変換装置。（３）

（付記４）（クロックマスタ監視とバッファ切替え）
付記１記載の変換装置に於いて、更に、前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視部を設けたことを特徴とする変換装置。（４）

（付記５）（クロックマスタ監視とバッファ切替え）
付記４記載の変換装置に於いて、前記クロックマスタ監視部は、前記パケット密度として単位時間に受信されるパケット数を測定することを特徴とする変換装置。

（付記６）（クロックマスタ監視とバッファ切替え）
付記５記載の変換装置に於いて、前記クロックマスタ監視部は、前記単位時間より短い時間間隔で複数のカウンタを順次起動して並列的にパケット数をカウントし、単位時間に達したカウンタのパケット数により前記パケット密度を順次更新することを特徴とする変換装置。

（付記７）（０系／１系切替え）
付記４記載の変換装置に於いて、前記クロックマスタ監視部は、前記パケット受信密度の異常検出により受信バッファを切替えた後、切替後の受信バッファについて測定したパケット受信密度の異常を検出した際に、現在の受信バッファから切替え前の受信バッファに切替えることを特徴とする変換装置。

（付記８）（Ｎ系／Ｅ系切替え）
付記４記載の変換装置に於いて、前記クロックマスタ監視部は、前記パケット受信密度の異常検出により受信バッファを切替えた後、切替前の受信バッファのパケット受信密度の正常検出状態が所定時間継続した際に、現在の受信バッファから切替え前の受信バッファに戻すことを特徴とする変換装置。

（付記９）（レガシーＩＦとＩＰ通信網）
付記１記載の変換装置に於いて、前記同期多重通信装置はレガシーインタフェースを備えた機器であり、前記非同期通信網の機器はインターネットプロトコルインタフェースを備えた機器であることを特徴とする変換装置。

（付記１０）（方法）
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置の変換方法に於いて、
前記同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の同期非同期通信変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の同期非同期通信変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
を備えたことを特徴とする変換方法。（５）

（付記１１）（クロックスレーブ同期制御の詳細）
付記１０記載の変換方法に於いて、前記変換装置の３台を１グループとして複数グループを構築した場合、前記クロックマスタを設定した変換装置は全グループに対し共通の変換装置として含まれることを特徴とする変換方法。

（付記１２）（クロックスレーブ同期制御の詳細）
付記１０記載の変換方法に於いて、前記第１及び第２クロックスレーブ同期制御ステップは、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量がバッファ変動許容範囲の上限値を超えた場合は所定の最大調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最大調整周波数を前記中心周波数に所定のオフセット周波数を加算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返し、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量が前記バッファ変動許容範囲の下限値を下回った場合は所定の最小調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最小調整周波数を前記中心周波数から所定のオフセット周波数を減算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返すことを特徴とする変換方法。

（付記１３）（クロックマスタ監視とバッファ切替え）
付記１記載の変換方法に於いて、更に、前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視ステップを備えたことを特徴とする同期非同期通信変換換方法。

（付記１４）（プログラム）
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置のコンピュータに、
前記同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。（６）

（付記１５）（クロックスレーブ同期制御の詳細）
付記１４記載のプログラムに於いて、前記変換装置の３台を１グループとして複数グループを構築した場合、前記クロックマスタを設定した変換装置は全グループに対し共通の変換装置として含まれることを特徴とするプログラム。

（付記１６）（クロックスレーブ同期制御の詳細）
付記１記載のプログラムに於いて、前記第１及び第２クロックスレーブ同期制御ステップは、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量がバッファ変動許容範囲の上限値を超えた場合は所定の最大調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最大調整周波数を前記中心周波数に所定のオフセット周波数を加算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返し、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量が前記バッファ変動許容範囲の下限値を下回った場合は所定の最小調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最小調整周波数を前記中心周波数から所定のオフセット周波数を減算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返すことを特徴とするプログラム。

（付記１７）（クロックマスタ監視とバッファ切替え）
付記１記載のプログラムに於いて、更に、前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視ステップを備えたことを特徴とする同期非同期通信変換方法。

（付記１８）（記録媒体）
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置のコンピュータに、
前記同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視ステップと、
を実行させるプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読の記録媒体。（７）

（付記１９）（システム）
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置を非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網に接続するクロックマスタに設定されたマスタ変換装置と、
他の同期多重通信装置を前記非同期通信網に接続する第１クロックスレーブに設定され、割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定された第１スレーブ変換装置と、
他の同期多重通信装置を前記非同期通信網に接続する第２クロックスレーブに設定され、割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定された第２スレーブ変換装置と、
を備え、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる通信システムに於いて、
前記マスタ変換装置は、
前記同期多重通信装置と前記変換装置の３組を１グループとして、自己にクロックマスタを設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御部と、
を備え、
前記第１スレーブ変換装置は、
前記同期多重通信装置と前記変換装置の３組を１グループとして、自己に第１クロックスレーブを設定すると共に、前記クロックマスタ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の通信システムにクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御部と、
を備え、
前記第２スレーブ変換装置は、
前記同期多重通信装置と前記変換装置の３組を１グループとして、自己に第２クロックスレーブを設定すると共に、前記クロックマスタ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第１クロックスレーブ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の通信システムにクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御部と、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視部を
を備えたことを特徴とする通信システム。（８）

（付記２０）（クロックスレーブ同期制御の詳細）
付記１９記載の通信システムに於いて、前記第１スレーブ変換装置の第１クロックスレーブ同期制御部および前記第２スレーブ変換装置の第２クロックスレーブ同期制御部は、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量がバッファ変動許容範囲の上限値を超えた場合は所定の最大調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最大調整周波数を前記中心周波数に所定のオフセット周波数を加算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返し、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量が前記バッファ変動許容範囲の下限値を下回った場合は所定の最小調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最小調整周波数を前記中心周波数から所定のオフセット周波数を減算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返すことを特徴とする通信システム。

本発明の同期非同期通信網の変換装置を用いた通信システムの説明図本実施形態によるレガシーＩＰ変換器の機能構成を示したブロック図図２のクロックマスタと第１クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器の機能構成を示したブロック図図２の第１クロックスレーブと第２クロックスレーブを設定したレガシーＩＰ変換器の機能構成を示したブロック図図１の５台のレガシーＩＰ変換器に格納されたチャネル管理テーブルの説明図図１の５台のレガシーＩＰ変換器におけるチャネル分散伝送の説明図本実施形態におけるパケット密度の測定処理を示した説明図立上げ時に受信バッファ量が増加する場合の本実施形態のクロックスレーブ同期制御を示したタイムチャート立上げ時に受信バッファ量が減少する場合の本実施形態のクロックスレーブ同期制御を示したタイムチャート本実施形態の変換プログラムが実行されるコンピュータのハードウェア環境の説明図本実施形態による変換処理の概略を示したフローチャート本実施形態のクロックマスタ送信変換処理を示したフローチャート本実施形態のクロックマスタ受信変換処理を示したフローチャート図１３のステップＳ２におけるスタートアップ処理の詳細を示したフローチャート本実施形態の第１クロックスレーブ送信変換処理を示したフローチャート本実施形態の第１クロックスレーブ受信変換処理を示したフローチャート図１６のステップＳ４におけるクロック同期制御処理の詳細を示したフローチャート本実施形態の第２クロックスレーブ送信変換処理を示したフローチャート本実施形態の第２クロックスレーブ受信変換処理を示したフローチャート図１９のステップＳ４におけるクロック同期制御処理の詳細を示したフローチャート図１９のステップＳ６におけるクロックマスタ監視処理の詳細を示したフローチャート図１９のステップＳ６における他のクロックマスタ監視処理の詳細を示したフローチャート

符号の説明

１０，１０−１〜１０−５：レガシー多重伝送装置
１１−１，１１−２：同期通信網
１２，１２−１〜１２−５：レガシーＩＰ変換器
１４−１〜１４−５：レガシーネットワーク
１５：非同期通信網
１６−１〜１６−５：ＬＡＮ
１８：ＩＰネットワーク
２０，２０−１〜２０−３：レガシーインタフェース部
２２，２２−１〜２２−３：ＩＰインタフェース部
２４：送信バッファ群
２６：パケット組立群
２８：パケット分解群
３０：受信バッファ群
３２，３２−１〜３２−３：可変クロック部
３４，３４−１〜３４−３：コントロール部
３６：マスタスレーブ設定部
３８：送信変換部
４０：受信変換部
４２，４２−１：クロックマスタ同期制御部
４４：第１クロックスレーブ同期制御部
４５：第２クロックスレーブ同期制御部
４６：クロックマスタ監視部
４８：パケット密度測定部
５０−１〜５０−５：チャネル管理テーブル
５４：ＣＰＵ
５６：バス
５８：ＲＡＭ
６０：ＲＯＭ
６２：バッファ変動許容範囲
２４０−１〜２４０−３０：送信バッファ
２６０−１〜２６０−３０：パケット組立部
２８０−１〜２８０−３０：パケット分解部
３００−１〜３００−３０：受信バッファ

Claims

クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを伝送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる同期非同期通信網の変換装置に於いて、
前記変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の主従関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御部と、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御部と、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第１クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御部と、
を備えたことを特徴とする変換装置。
請求項１記載の変換装置に於いて、前記変換装置の３台を１グループとして複数グループを構築した場合、前記クロックマスタを設定した変換装置は全グループに対し共通の変換装置として含まれることを特徴とする変換装置。
請求項１記載の変換装置に於いて、前記第１及び第２クロックスレーブ同期制御部は、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量がバッファ変動許容範囲の上限値を超えた場合は所定の最大調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最大調整周波数を前記中心周波数に所定のオフセット周波数を加算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返し、
クロック周波数を中心周波数から起動した後に受信バッファ量が前記バッファ変動許容範囲の下限値を下回った場合は所定の最小調整周波数に変更し、変更後に受信バッファ量が前記センタ値に戻った時に前記最小調整周波数を前記中心周波数から所定のオフセット周波数を減算した周波数に変更する処理を、前記オフセット周波数を順次増加させながら繰り返すことを特徴とする変換装置。
請求項１記載の変換装置に於いて、更に、前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視部を設けたことを特徴とする変換装置。
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置の変換方法に於いて、
前記同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の同期非同期通信変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の同期非同期通信変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
を備えたことを特徴とする変換方法。
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置のコンピュータに、
前記同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置と非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網との間に挿入接続され、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる変換装置のコンピュータに、
前記同期多重通信装置と変換装置の３組を１グループとして、クロックマスタ、第１クロックスレーブ又は第２クロックスレーブのいずれかのクロック同期の従属関係を設定し、前記第１及び第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記クロックマスタを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第２クロックスレーブを設定した変換装置は前記第１クロックスレーブを設定した変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定ステップと、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換ステップと、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換ステップと、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御ステップと、
前記第１クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の変換装置にクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御ステップと、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視ステップと、
を実行させるプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読の記録媒体。
クロック信号に同期して複数チャネルのマルチフレームデータを転送する同期多重通信装置を非同期にデータを転送する機器で構成された非同期通信網に接続するクロックマスタに設定されたマスタ変換装置と、
他の同期多重通信装置を前記非同期通信網に接続する第１クロックスレーブに設定され、割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定された第１スレーブ変換装置と、
他の同期多重通信装置を前記非同期通信網に接続する第２クロックスレーブに設定され、割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定された第２スレーブ変換装置と、
を備え、複数の同期多重通信装置の相互間でデータを転送させる通信システムに於いて、
前記マスタ変換装置は、
前記同期多重通信装置と前記変換装置の３組を１グループとして、自己にクロックマスタを設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記クロックマスタの設定状態で有効となり、前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に、前記可変クロック部を所定の中心周波数に固定して起動させるクロックマスタ同期制御部と、
を備え、
前記第１スレーブ変換装置は、
前記同期多重通信装置と前記変換装置の３組を１グループとして、自己に第１クロックスレーブを設定すると共に、前記クロックマスタ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記第１マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記クロックマスタの設定状態にある他の通信システムにクロック同期させる第１クロックスレーブ同期制御部と、
を備え、
前記第２スレーブ変換装置は、
前記同期多重通信装置と前記変換装置の３組を１グループとして、自己に第２クロックスレーブを設定すると共に、前記クロックマスタ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第１マスタチャネルに設定し、前記第１クロックスレーブ変換装置からの割当チャネルの中の特定の１チャネルを第２マスタチャネルに設定するマスタスレーブ設定部と、
出力するクロック信号の周波数を可変制御可能な可変クロック部と、
前記同期多重通信装置から受信されたマルチフレームデータをチャネル分散して各送信バッファに蓄積した後に、一定間隔で送信バッファの蓄積データから非同期送信データを生成して前記非同期通信網に送信する送信変換部と、
前記非同期通信網からチャネル分散された非同期データを受信して各受信バッファに蓄積し、前記可変クロック部のクロック信号に同期して受信バッファの蓄積データからマルチフレームデータを生成して前記同期多重通信装置に送信する受信変換部と、
前記第２マスタチャネルの受信バッファに蓄積された受信バッファ量が所定のセンタ値に達した際に前記可変クロック部を前記中心周波数に設定して起動し、起動後に受信バッファ量を、前記センタ値に安定するように前記可変クロック部のクロック周波数を制御して、前記第２クロックスレーブの設定状態にある他の通信システムにクロック同期させる第２クロックスレーブ同期制御部と、
前記第２クロックスレーブの設定状態で有効となり、前記第２マスタチャネルのパケット受信密度を測定し、前記パケット受信密度の異常検出状態が所定時間継続した際に、受信バッファ量を測定する受信バッファを、前記第２マスタチャネルの受信バッファから前記第１マスタチャネルの受信バッファに切替えるクロックマスタ監視部を
を備えたことを特徴とする通信システム。