JP2009530886A - パケット交換網における同期信号の送信における送信計数値のための保護機構 - Google Patents

Abstract

少なくとも２つの局を含むパケット交換網においてパケットを受信することができる装置であって:
― 以下の手段と同様に、位相ロッキングループを含み、
― ネットワークからのサンプルを含んだパケットを受け取る手段であって、サンプルは、毎T_ech周期ごとにサンプリングされたデータからきたものであって、ここでT_echはネットワークのすべての局に同期するタイムベースからきたものであり、サンプルは少なくとも１のサンプルを予測する増分値に関連するものであり、
― パケットの受け取りが中断された場合に、増分値を受け取ったサンプル値に加算することにより受け取るはずであったサンプルを予測計算する手段
を含む特徴を持つ装置。
本発明は又、パケット通信網においてパケットを送信することができる装置に関する。

Description

本発明は、通信網のドメインに関する。
本発明は、特に、例えばIP（インターネットプロトコル）タイプパケット交換網上の、同期信号、例えばゲンロック（”Genlock”） タイプ（同期ロッキング）の安全な送信のための送信装置及び受信装置に関する。

IPネットワークにおけるゲンロック信号の送信は、ビデオスタジオを単一のインフラストラクチャーとしてのIPネットワークへ変換する際において重要な段階である。
本原理は、送信されるべきゲンロック信号によってカウンターを駆動することにある。このカウンターは、規則的にサンプリングされる。システムの性能は、サンプリング機構の規則性に主に基礎を置く。サンプル値は、標準手段によってIPネットワークで送信される。受信側ではPLL（位相ロックループ）によって規則的に（受信側サンプリングと同じ瞬間）サンプルされる。PLLは、内部周波数を調整して受信されたサンプルと内部カウンター間の差をなくす。
従来技術は、ヨーロッパ特許出願EP ０６２４ ９８３（トムソン）、圧縮ビデオ信号の同期配列”a synchronization arrangement for a compressed video signal” から知ることができる。このヨーロッパ特許出願は、圧縮多層ビデオ信号のトランスポート層又はマルチプレクス層のような信号の中間層の同期を発展させる装置について記述している。この装置は、符号化側で、Kモジュロカウンターの計数値のような時間記述語参照を含む手段、及び信号がこれらの回路を移行中に各回路（マルチプレクシング（多信号同チャネル同時送信））の移行時間によって更新されうる差動時間記述語を提供するための手段を含む。受信レベルでは、カウンターは、命令を受けた受信装置のクロック信号に反応し、かつこの計数値は、トランスポート層に含まれた時間記述語の到着時にサンプリングされる。時間記述語及び差動時間記述語は、信号から取り出され、矯正時間記述語を形成するために組み合わされる。受信カウンターについての引き続いてサンプリングされた計数値の差は、受信クロック信号に命令するための信号を供給するために対応する次の矯正時間記述語の差と比較される。
先行技術についてのヨーロッパ特許出願の発明は、一定送信ビットレートでの放送網の枠組み内である。ローカルカウンターのサンプリングは、マスターカウンターのパケットを含むサンプルの受信の瞬間に実行される。先行発明の目的は、次のような矯正情報を供給することである。つまり、送信ジッターにより機能はするが品質の落ちたリンクを介してマスターカウンターから送信された正しいサンプリング値の再確立を可能にする矯正情報である。

本発明は、IPタイプ、例えば送信時間が一定でないタイプのパケット交換網の文脈内に位置する。本発明が、同期信号の運搬を提案するビデオストリームは、一定のビットレートであると予想されていない。又、それは、同期信号送信に関連した情報のマルチプレックシングシステムにリンクされると予想されていない。IPネットワークの文脈内で同期情報は、それ自身のIPパケットを使うことが明白に想定されてさえいる：ビデオと同期という送信網の観点から独立した二つのデータストリームが存在する。本発明は、以下のことを想定する。つまり、同期信号はすべてのステーションで利用可能で、もう１つのタイムベースによって作られ、もう１つの独立システムによって同期され、例えば、IEC61588標準に基づく例に基づき、そしてサンプルが生成され又はサンプリングされるのはこの信号の存在する間で、かつ本発明の範囲で重要な意味を持たないパケットの送受信の瞬間でないことが想定される。

本発明が解決を提案している技術的問題は、ネットワークを介するリンクが全面的に中断されている間、品質の落ちたモードでも、受信局が機能し続けられることにあります。

この目的のために、第１の実施例に従い、本発明は、以下の装置に関する。

少なくとも２つの局を含むパケット交換網においてパケットを送信することができる装置であって:
― 信号を受信する手段、
― 前記信号を使用するカウンターを駆動する手段を含み、
その特徴は：
― 前記ネットワークのすべての局に同期したタイムベースに由来する毎T_ech周期ごとにカウンターをサンプリングする手段、
― サンプリングされたカウンターの少なくとも１つ次の値を予測する増分値を計算する手段、
― パケットで、関連する方法でサンプリング値と増分値を送信する手段
を含む特徴を持つ装置。

１の実施例に従い、前記信号は、ゲンロック（”Genlock”） タイプ（同期ロッキング）である。

特定の実施例に従い、前記増分値は１３５，０００，前記サンプリング周期は５ｍｓかつ、ゲンロック信号によって駆動されるカウンタークロックは２７MHｚである。
第２の実施例に従い、本発明は、以下の装置に関する。

少なくとも２つの局を含むパケット交換網においてパケットを受信することができる装置であって:
― 以下の手段と同様に、位相ロッキングループを含み、
― 前記ネットワークからのサンプルを含んだパケットを受け取る手段であって、サンプルは、毎T_ech周期ごとにサンプリングされたデータからきたものであって、ここでT_echは前記ネットワークのすべての局に同期するタイムベースからきたものであり、サンプルは少なくとも１のサンプルを予測する増分値に関連するものであり、
― パケットの受け取りが中断された場合に、増分値を受け取ったサンプル値に加算することにより受け取るはずであったサンプルを予測計算する手段
を含む特徴を持つ装置。

好ましくは、すべてのネットワーク局に同期するタイムベースは、IEC61588タイプである。

１の実施例に従い、前記通信網は、IP（インターネットプロトコル）タイプである。

ゲンロック信号送信の原理は、カウンターの規則的なサンプリングに基づく。 規則的なサンプリングとは、２つのサンプル間の時間周期は正確に同じでなければならないということを意味する。送信されるべきゲンロック信号にロックオンされるとき、サンプリングされたカウンターは安定であると推定されるので、一度システムが安定すると、サンプリングされた２つの値の間の増加分は、同じに保たなければならない。
システムの起動中、サンプリング値及び次のサンプリング値間の増分値は、わずかに変えることができる。これは、システムの複数の異なったクロックの不正確性に起因する：サンプリング時間周期を計算するゲンロック信号（図におけるビデオカウンター）により駆動されるカウンタークロック及びシステムクロック（又は図におけるネットワーククロック）である。例えば、もしサンプリング周期が５ｍｓで、ゲンロックにより駆動されるカウンタークロックが２７MHｚであると仮定すると、増分値は、正確に１３５，０００となる。クロックの相対的正確性に起因して、その値は、わずかに異なってくる。（３０ｐｐｍのクロックの場合１３５，００８）
正確な増分値は、数サンプリング周期後に得ることができる。それは又、クロック周波数ドリフトにより時間変動しうる。速度は、これにしては非常に遅い（典型的には75mHz/s）。

サンプリング値の送信と同様にカウンターにより駆動されるゲンロック信号（図におけるビデオカウンター）をサンプリングする責務を負った送信部は又、正確な増分を計算し、送信することが可能である。

ここで送信部は、サンプリング値とともに増分値を送信すると推定する。この増分値は、各サンプルとともに再計算される。これは、ゲンロック信号（最大ドリフト75MHz/s）の周波数特性に従いクロックドリフトに追随する変化が可能である。より速いドリフトは、濾過しうる。

ちょうど受信部がサンプリング値を記憶するように、新しいサンプリング値を受信する度毎に受信部は、増分値を記憶する。もし何もサンプリング値が受信されて来ていないと（IPネットワークでの送信中に失われたことにより）、次のサンプリング信号が発生した時、PLLは、受信されたはずの予測値を計算する。それは、増分値を最後に受信されたサンプリング値へ加算しなければならない。

PLLは、このように新しいサンプリング値が何も受信されない限り処理を進めることができる。それは、計算されたサンプリング値を記憶し、かつあたかもそれが、次回のために最後に受信された値であるかのように使われなければならない。
もし１以上のサンプルが見失われたら、送信され計算された値と周波数ドリフトにより失われた値との間に違いは存在しない。送信が再び機能する時、受信された値は、計算値と等しくなければならない。送信への中断は、PLLに対して完全に透過的である。これは、パケットがネットワーク内で時々失われる場合である。サンプル及び増分を運搬するためのUDP(ユーザーデータグラムプロトコル)のような非セキュアプロトコルの使用を可能にする。
長い中断の場合には、PLL周波数が安定に保たれ、かつ再計算されたカウンターが、しかるべき値からあまりに遠くにはドリフトしないということをその機構は保証する。送信が再び機能する時、受信された新しいサンプリング値と計算値との間に違いは存在するかもしれない。PLLは、受信された新しい値を計算に入れ、かつ違いを補償するように変化する。PLLの周波数特性は、配信された信号があまりに速くはドリフトせず、それがゲンロック信号の制限を尊重することを保証する。
単一の図は、本発明に従い送信装置と受信装置を示す。
本明細書には本発明の１例を記述した。本発明の範囲内で当業者は、応用の形で本発明を実施できることは理解されなければならない。

本発明の原理の実施例に従い、本発明の原理を適用できる例示的な送信装置と受信装置のブロック図を示す。

Claims (8)

1. 少なくとも２つの局を含むパケット交換網においてパケットを送信することができる装置であって:
   ― 信号を受信する手段、
   ― 前記信号を使用するカウンターを駆動する手段、
   を含み、
   ― 前記ネットワークのすべての局に同期したタイムベースに由来する毎T_ech周期ごとにカウンターをサンプリングする手段、
   ― 前記サンプリングされたカウンター値の少なくとも１つ次の値を予測する増分値を計算する手段、
   ― パケットで、関連する方法で前記サンプリング値と前記増分値を送信する手段
   を含むことを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の通信網内のパケットを送信可能な装置であって、全ての前記ネットワーク局に同期する前記タイムベースは、IEC61588タイプであることを特徴とする装置。
3. 請求項１又は２に記載の通信網内のパケットを送信可能な装置であって、前記同期信号は、ゲンロック（”Genlock”） タイプ（同期ロッキング）であることを特徴とする装置。
4. 請求項３に記載の通信網内のパケットを送信可能な装置であって、前記増分値が１３５，０００、前記サンプリング周期は５ｍｓ、かつ、ゲンロック信号によって駆動される前記カウンタークロックは２７MHｚであることを特徴とする装置。
5. 請求項１から４どれか１つに記載の通信網内のパケットを送信可能な装置であって、前記通信網は、IP（インターネットプロトコル）タイプであることを特徴とする装置。
6. 少なくとも２つの局を含むパケット交換網においてパケットを受信することができる装置であって:
   ― 以下の手段と同様に、位相ロッキングループを含み、
   ― 前記ネットワークからのサンプルを含んだパケットを受け取る手段であって、前記サンプルは、毎T_ech周期ごとにサンプリングされたデータからきたものであって、ここでT_echは前記ネットワークのすべての前記局に同期するタイムベースからきたものであり、前記サンプルは少なくとも１のサンプルを予測する増分値に関連するものであり、
   ― パケットの受け取りが中断された場合に、増分値を受け取ったサンプル値に加算することにより受け取るはずであったサンプルを予測計算する手段、
   を含むことを特徴とする装置。
7. 請求項６に記載の通信網内のパケットを受信可能な装置であって、全ての前記ネットワーク局に同期する前記タイムベースは、IEC61588タイプであることを特徴とする装置。
8. 請求項６又は７に記載の通信網内のパケットを受信可能な装置であって、前記通信網は、IP（インターネットプロトコル）タイプであることを特徴とする装置。

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