JP2012100111A - Device and method for uninterruptible switching - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無瞬断切替装置及び方法に係り、特に、OTN(Optical Transport Network)のような同期網のない網において無瞬断切替を行うための無瞬断切替装置及び方法に関する。 The present invention relates to an uninterruptible switching device and method, and more particularly to an uninterruptible switching device and method for performing uninterruptible switching in a network without a synchronous network such as OTN (Optical Transport Network).
光伝送システムにおいて、レイヤ1伝送装置の信頼性を高める技術として電気パスの無瞬断切替技術がある。無瞬断切替技術とは、送信側で信号を分岐して複数の経路において同一の信号を伝送して受信側で複数の経路を伝達されてきた信号の遅延差を調整した後にセレクタによって1ビットの欠落もなく切り替えることにより、故障切替や計画切替を行なうことで信号を断絶することなく経路を切り替える技術である(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。 In an optical transmission system, there is an uninterruptible switching technique for electrical paths as a technique for improving the reliability of a layer 1 transmission apparatus. Non-instantaneous switching technology is a technique in which a signal is branched on the transmission side, the same signal is transmitted on multiple paths, and the delay difference of the signals transmitted on the multiple paths on the reception side is adjusted, and then 1 bit is selected by the selector. This is a technique for switching a route without disconnecting a signal by switching a failure or a plan by switching without omission (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
これまでの無瞬断切替技術は、信号としてSDH(Synchronous Digital Hierarchy)を用いることを前提としたものになっている。SDHの特徴としては同期網、すなわちすべての電話局内には共通の局内クロックが用意されているという点がある。局内クロックは無瞬断切替を行おうとしている伝送装置とは別の装置で構成されたクロックパス網において別途伝達されすべての電話局に分配されているものである。 The conventional non-instantaneous switching technology is based on the assumption that SDH (Synchronous Digital Hierarchy) is used as a signal. A feature of SDH is that a common intra-office clock is prepared in a synchronous network, that is, in all telephone stations. The in-station clock is separately transmitted to a central office and is distributed to all telephone stations in a clock path network formed by a device different from the transmission device that is to be switched without interruption.
図13は、従来の共通クロックを用いた無瞬断切替装置の例を示す。 FIG. 13 shows an example of a conventional uninterruptible switching device using a common clock.
送信側の分岐部10で2つに分岐された信号は伝送路1と伝送路2を介して受信側の装置まで伝送される。伝送された信号は光電変換(図示せず)された後にCDR(Clock and Data Recovery)部211,212でクロック再生とデータの識別が行われる。CDR部211,212で再生されたクロックを局内クロックと区別するためにここでは「伝送路クロック」と呼ぶことにする。識別されたデータは受信したクロックから局内クロックへと乗せ替えが行われる。具体的には2ポートFIFO221,222などを用いたバッファに伝送路クロックを用いてデータが書き込まれた後に、当該データは局内クロックを用いて読み出される。送信側においてもすべての電話局で共通の局内クロックを用いて伝送信号が生成されているため、伝送路クロックと局内クロックは平均的には同一の周波数を持っている。
The signal branched into two by the transmission
両者の相違点は、伝送路クロックは光ファイバなどを伝送される中でその温度変化などによるわずかな遅延の変動や周波数の変動を持っていることである。これらはワンダと呼ばれる。信号が異なる経路を伝送されるとそれぞれ異なるワンダの影響を受けるが、伝送路1と伝送路2を伝送されてきた信号それぞれがバッファ221,222を用いて各々の伝送路クロックから共通の局内クロックへと乗せかえられることによりワンダの影響を吸収し、バッファ221,222の後段では同一クロックで動作している2系統の信号を得ることができる。バッファ後段221,222のフレーム検出部231,232や選択部25はすべて単一の局内クロックで動作しているため、故障切替時や計画切替時には1ビットも欠落させることなく選択部25によって切り替えることが可能となっている。
The difference between the two is that the transmission line clock has slight delay fluctuations and frequency fluctuations due to temperature changes while being transmitted through an optical fiber or the like. These are called wander. When signals are transmitted through different paths, they are affected by different wanders. However, the signals transmitted through the transmission path 1 and the
一方で近年OTN(Optical Transport Network)と呼ばれる規格が伝送装置で用いられている。OTNはITU-Tで規定される光伝達網の国際標準である。OTNはSDH(Synchronous Digital Hierarchy)と異なり局内クロックを持っていない。よってOTNを用いた伝送装置では上述した無瞬断切替方式をそのまま適用することができない。 On the other hand, a standard called OTN (Optical Transport Network) has recently been used in transmission apparatuses. OTN is an international standard for optical transmission networks defined by ITU-T. Unlike SDH (Synchronous Digital Hierarchy), OTN does not have an internal clock. Therefore, in the transmission apparatus using OTN, the above-mentioned uninterruptible switching method cannot be applied as it is.
また、従来技術では電気パス設定時に複数経路間の遅延差を調整して無瞬断切替が可能な状態にした後にサービスを提供することが想定されており、運用中に遅延を動的に調整することが考えられていない。 Also, in the prior art, it is assumed that the service is provided after adjusting the delay difference between the multiple paths when setting the electrical path to enable switching without interruption, and the delay is adjusted dynamically during operation. It is not considered to do.
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、局内クロックなど共通のクロックを持たないOTN伝送装置において無瞬断切替を可能とし、また動的に遅延を調整してサービス提供中の無瞬断切替を可能にする無瞬断切替装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and enables an uninterruptible switching in an OTN transmission apparatus that does not have a common clock such as an intra-station clock, and adjusts a delay dynamically to provide an uninterruptible service being provided. It is an object of the present invention to provide a non-instantaneous switching device and method capable of switching switching.
上記の課題を解決するため、本発明(請求項1)は、複数の伝送路を伝送されてきた信号のどちらかを選択して出力する無瞬断切替装置であって、
受信側に、
前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行う複数のクロック再生・データ識別手段と、
再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込むための複数のバッファと、
前記クロック再生・データ識別手段で再生された複数の前記伝送クロックから共通クロックを生成する共通クロック生成手段と、
前記バッファから前記共通クロックを用いて読み出された信号のフレームの境界を認識するフレーム検出手段と、
前記フレーム検出手段により検出された信号のフレームの境界を比較して遅延差を検出する遅延差検出手段と、
前記フレーム検出手段で検出された複数の信号の遅延差を調整する遅延差調整手段と、
前記共通クロックを用いて、前記フレーム検出手段から出力された複数の信号を切り替える選択手段と、を有する。
In order to solve the above problems, the present invention (Claim 1) is an uninterruptible switching device that selects and outputs one of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock regeneration / data identification means for performing clock recovery and signal identification for a plurality of signals branched into a plurality of transmission paths by the transmission side branching means,
A plurality of buffers for writing each signal output from the clock recovery / data identification means using the recovered transmission clock,
Common clock generating means for generating a common clock from a plurality of the transmission clocks recovered by the clock recovery / data identification means;
Frame detection means for recognizing a frame boundary of a signal read from the buffer using the common clock;
A delay difference detecting means for detecting a delay difference by comparing a frame boundary of the signal detected by the frame detecting means;
A delay difference adjusting means for adjusting a delay difference between a plurality of signals detected by the frame detecting means;
Selection means for switching a plurality of signals output from the frame detection means using the common clock.
また、本発明(請求項2)は、請求項1の前記共通クロック生成手段に、
入力された複数のクロックのいずれかを選択して出力するクロックスイッチ手段と、
前記クロックスイッチ手段で選択されたクロックに基づいて信号の位相同期した信号を出力する位相同期ループ手段と、を含む。
The present invention (Claim 2) provides the common clock generating means according to Claim 1,
Clock switch means for selecting and outputting one of a plurality of input clocks;
Phase-locked loop means for outputting a signal in which the phase of the signal is synchronized based on the clock selected by the clock switch means.
また、本発明(請求項3)は、請求項1の前記フレーム検出手段に、
前記バッファに書き込まれた信号を前記伝送クロックを用いて読み出す手段を含む。
Further, the present invention (Claim 3) provides the frame detection means according to Claim 1,
Means for reading a signal written in the buffer using the transmission clock;
また、本発明(請求項4)は、複数の伝送路を伝送されてきた信号のどちらかを選択して出力する無瞬断切替装置であって、
受信側に、
前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行う複数のクロック再生・データ識別手段と、
再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込むための複数のバッファと、
前記バッファから伝送されてきた信号を読み出すための読み出しクロック及び共通クロックを生成するクロック生成手段と、
前記読み出しクロックを用いて前記バッファから読み出された信号のフレームの境界を認識する複数のフレーム検出手段と、
前記フレーム検出手段により検出されたフレームの遅延差を動的に調整する遅延差調整手段と、
前記共通クロックを用いて前記フレーム検出手段から出力された複数の信号を切り替える選択手段と、を有する。
The present invention (Claim 4) is an uninterruptible switching device that selects and outputs one of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock regeneration / data identification means for performing clock recovery and signal identification for a plurality of signals branched into a plurality of transmission paths by the transmission side branching means,
A plurality of buffers for writing each signal output from the clock recovery / data identification means using the recovered transmission clock,
A clock generation means for generating a read clock and a common clock for reading a signal transmitted from the buffer;
A plurality of frame detection means for recognizing a frame boundary of the signal read from the buffer using the read clock;
Delay difference adjusting means for dynamically adjusting the delay difference of the frames detected by the frame detecting means;
Selection means for switching a plurality of signals output from the frame detection means using the common clock.
また、本発明(請求項5)は、請求項4の前記クロック生成手段に、
入力された複数のクロックのいずれかを選択して出力する複数のクロックスイッチ手段と、
前記クロックスイッチ手段からの入力信号を外部からのクロック制御情報に基づいて、クロック周波数を制御するクロック制御・位相同期手段と、を含む。
Further, according to the present invention (Claim 5), the clock generation means of Claim 4
A plurality of clock switch means for selecting and outputting one of the plurality of input clocks;
A clock control / phase synchronization means for controlling a clock frequency based on an external clock control information from an input signal from the clock switch means;
また、本発明(請求項6)は、請求項1乃至5の前記信号が、OTN(Optical Transport Network)信号とする。 According to the present invention (Claim 6), the signal of Claims 1 to 5 is an OTN (Optical Transport Network) signal.
また、本発明(請求項7)は、複数の伝送路を伝送されてきた信号のどちらかを選択して出力する無瞬断切替方法であって、
受信側に、
複数のクロック再生・データ識別手段と、
複数のバッファと、
共通クロック生成手段と、
複数のフレーム検出手段と、
遅延差検出手段と、
遅延差調整手段と、
選択手段と、
を有する無瞬断切替装置において、
前記複数のクロック再生・データ識別手段が、
前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行い、
前記複数のバッファのそれぞれに、再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込み、
前記共通クロック生成手段が、再生された複数の前記伝送クロックから共通クロックを生成し、
複数のフレーム検出手段のそれぞれが、前記共通クロックを用いて前記バッファから読み出した信号のフレームの境界を認識し、
前記遅延差検出手段が、フレームの境界を比較して遅延差を検出し、
前記遅延差調整手段が、検出された前記信号のフレームの境界を比較して前記遅延差を調整し、
前記選択手段が、前記共通クロックを用いて読み出された複数の信号を切り替える。
Further, the present invention (Claim 7) is an uninterruptible switching method for selecting and outputting one of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock recovery / data identification means;
Multiple buffers,
A common clock generating means;
A plurality of frame detection means;
A delay difference detection means;
A delay difference adjusting means;
A selection means;
In the non-instantaneous switching device having
The plurality of clock recovery / data identification means,
A plurality of signals branched into a plurality of transmission paths by the branching means on the transmission side, respectively, perform clock recovery and signal identification,
Write each signal output from the clock recovery / data identification means to each of the plurality of buffers using the recovered transmission clock,
The common clock generating means generates a common clock from the regenerated plurality of transmission clocks;
Each of the plurality of frame detection means recognizes a frame boundary of the signal read from the buffer using the common clock,
The delay difference detecting means detects a delay difference by comparing frame boundaries,
The delay difference adjusting means adjusts the delay difference by comparing a frame boundary of the detected signal,
The selection means switches a plurality of signals read using the common clock.
また、本発明(請求項8)は、請求項7において、前記バッファに書き込まれた信号を前記伝送クロックを用いて読み出す。 The present invention (invention 8) reads out the signal written in the buffer by using the transmission clock in claim 7.
また、本発明(請求項9)は、複数の伝送路を伝送されてきた信号のどちらかを選択して出力する無瞬断切替方法であって、
受信側に、
複数のクロック再生・データ識別手段と、
複数のバッファと、
クロック生成手段と、
複数のフレーム検出手段と、
遅延差調整手段と、
選択手段と、
を有する無瞬断切替装置において、
前記複数のクロック再生・データ識別手段が、それぞれ、前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行い、
前記複数のバッファに、再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込み、
前記クロック生成手段が、前記バッファから伝送されてきた信号を読み出すための読み出しクロック及び共通クロックを生成し、
前記フレーム検出手段が、前記読み出しクロックを用いて、それぞれ前記バッファから読み出した信号のフレームの境界を認識し、
前記遅延差調整手段が、前記フレームの遅延差を動的に調整し、
前記選択手段が、前記共通クロックを用いて読み出された複数の信号を切り替える。
Further, the present invention (Claim 9) is an uninterruptible switching method for selecting and outputting one of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock recovery / data identification means;
Multiple buffers,
Clock generation means;
A plurality of frame detection means;
A delay difference adjusting means;
A selection means;
In the non-instantaneous switching device having
The plurality of clock recovery / data identification means respectively perform a clock recovery and signal identification for a plurality of signals branched to a plurality of transmission paths by the transmission side branching means,
Write the respective signals output from the clock recovery / data identification means to the plurality of buffers using the recovered transmission clock,
The clock generation means generates a read clock and a common clock for reading a signal transmitted from the buffer;
The frame detection means recognizes a frame boundary of the signal read from the buffer using the read clock,
The delay difference adjusting means dynamically adjusts the delay difference of the frame;
The selection means switches a plurality of signals read using the common clock.
また、本発明(請求項10)は、請求項7乃至9の前記信号をOTN(Optical Transport Network)信号とする。 In the present invention (claim 10), the signals of claims 7 to 9 are OTN (Optical Transport Network) signals.
上記のように本発明によれば、複数の経路を介して伝送されてきた信号から再生された伝送路クロックを用いて共通のクロックを生成し、その共通のクロックを用いることで無瞬断切替を可能とする。故障切替時には一方のクロックが断絶するので、そのときには断絶したクロックからもう一方の正常なクロックへと位相や周波数の不連続なく移行することを可能にする。 As described above, according to the present invention, a common clock is generated using a transmission path clock regenerated from a signal transmitted through a plurality of paths, and switching without interruption is performed by using the common clock. Is possible. Since one clock is interrupted at the time of failure switching, it is possible to shift from the interrupted clock to the other normal clock without discontinuity in phase or frequency.
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態における無瞬断切替装置の構成例を示す。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a configuration example of an uninterruptible switching device according to a first embodiment of the present invention.
同図において、図12と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。 In this figure, the same components as those in FIG.
図1に示す無瞬断切替装置は、図12の構成に共通クロック生成部30を設け、共通クロック生成部30で共通クロックを生成し、ワンダはFIFO221,222で吸収するものである。共通クロック生成部30は、CDR部211,212で再生された複数の伝送路クロックから共通クロックを生成する。
The uninterruptible switching device shown in FIG. 1 includes a common
伝送された信号は伝送路クロックでバッファ221,222に書き込まれ、共通クロック26でバッファ221,222から読み出されることにより、2系統の信号のクロックの共通化が図られる。バッファ221,222より後段のフレーム検出部231,232や選択部25は共通クロックで動作しているため、2系統の信号の遅延差をバッファ221,222を用いて調整した後には無瞬断で信号を切り替えることが可能となる。
The transmitted signal is written to the
図2は、本発明の第1の実施の形態における共通クロック生成部の構成例を示す。 FIG. 2 shows a configuration example of the common clock generation unit in the first embodiment of the present invention.
共通クロック生成部30は、クロックスイッチ部31と位相同期ループ部32から構成される。クロックスイッチ部31には伝送路クロックであるクロック1とクロック2が入力される。クロックスイッチ部31はクロック1かクロック2のどちらかを選択し出力する。出力された信号は位相同期ループ部32に入力される。
The common
図3は、本発明の第1の実施の形態における共通クロック生成部の出力を示す。 FIG. 3 shows the output of the common clock generation unit in the first embodiment of the present invention.
同図(a)は、共通クロック生成部30に2系統のクロックが入力されていてクロック1を選択しているときを示している。共通クロック出力はクロック1に追随するものとなる。
FIG. 2A shows a case where two clocks are input to the common
反対に同図(b)は、共通クロック生成部30に2系統のクロックが入力されていて、クロック2を選択しているときを示している。この場合、共通クロック出力はクロック2に追随したものとなる。
On the other hand, FIG. 4B shows a case where two clocks are input to the common
同図(c)は、共通クロック生成部30に2系統のクロックが入力されていて、時刻T0において選択しているクロックをクロック1からクロック2に切り替えたときの様子を示している。時刻T0までは共通クロック出力はクロック1に追随するが、時刻T0に位相同期ループ部への入力がクロック1からクロック2へと瞬時に(ないしは短い断絶時間を伴って)切り替わるが、位相同期ループ部が持つ時定数に従って共通クロック出力はクロック1からクロック2へと徐々に移行することになる。時刻T1では共通クロック出力は完全にクロック2へ追随することとなる。図示はしていないが、クロック2からクロック1へ切り替えた場合も同様な動作をする。
FIG. 2C shows a state in which two clocks are input to the common
同図(d)は、共通クロック生成部30に2系統のクロックを入力していて時刻T2において選択しているクロック1が断絶した場合を示している。時刻T2において選択しているクロック1が断絶したことをクロックスイッチ部31が検知し(もしくは前段に位置するブロックから断絶したことを通知され)、クロックスイッチ部31のクロック選択を強制的にクロック1からクロック2へと切り替える。それに伴い、位相同期ループ部32の入力が切り替わるため共通クロック出力は、位相同期ループ部32が持つ時定数に従って共通クロック出力はクロック1からクロック2へと徐々に移行することになる。時刻T3では共通クロック出力は完全にクロック2へ追随することとなる。
FIG. 4D shows a case where two clocks are input to the common
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態における無瞬断切替装置の構成例を示す。同図において、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、共通クロック生成部40でクロックを生成し、ワンダは選択部25で吸収するものである。
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows a configuration example of an uninterruptible switching device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. In the present embodiment, a clock is generated by the common
本実施の形態では、共通クロック生成部40を備えていることは第1の実施の形態と同一であるが、異なる点はバッファ(FIFO)221,222の読み出しクロックがそれぞれの伝送路クロックを用いている点である。選択部25が共通クロックで動作しており伝送路クロックから共通クロックへの乗せ替えは選択部25で行われる。
In the present embodiment, the
共通クロック生成部40の構成例としては、第1の実施の形態で示したものを使用できる。
As a configuration example of the common
[第3の実施の形態]
本実施の形態では、動的な遅延調整を行う無瞬断切替装置について説明する。
[Third Embodiment]
In the present embodiment, an uninterruptible switching device that performs dynamic delay adjustment will be described.
図5は、本発明の第3の実施の形態における無瞬断切替装置の構成例を示す。同図において、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 5 shows a configuration example of the uninterruptible switching device according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
本実施の形態における無瞬断切替装置は、動的な遅延調整をできる構成が特徴であり、そのためにクロック生成部50が設けられている。本実施の形態では、クロック生成部50でクロックを生成し、ワンダはバッファ(FIFO)221,222で吸収するものである。
The uninterruptible switching device according to the present embodiment is characterized by a configuration capable of dynamic delay adjustment. For this purpose, a
クロック生成部50は伝送路クロックであるクロック1とクロック2が入力され、読み出しクロック1と読み出しクロック2と共通クロックを出力する。読み出しクロック1は伝送路1を伝送されてきた信号をバッファ(FIFO)221から読み出す際に用いられる。読み出しクロック2は伝送路2を伝送されてきた信号をバッファ(FIFO)222から読み出す際に用いられる。共通クロックは選択部25の動作に使用される。
The
図6は、本発明の第3の実施の形態におけるクロック生成部の構成例を示す。 FIG. 6 shows a configuration example of the clock generation unit in the third embodiment of the present invention.
クロック生成部50は、スイッチ511,512,2つのクロック制御/PLL(位相同期)部521,522,クロック選択部53,PLL部54から構成される。
The
各伝送路を伝送された信号はそれぞれCDR部211,212にてクロック再生と識別が行われる。各信号は伝送路クロックであるクロック1とクロック2でそれぞれバッファ(FIFO)221,222に書き込まれる。クロック1とクロック2はそれぞれ分岐されスイッチ511とスイッチ512に入力される。スイッチ511とスイッチ512はそれぞれクロック1かクロック2を選択して出力する。出力されたクロックはクロック制御/PLL部521,522に入力され、遅延調整する際にはクロック周波数が制御されて出力される。
The signals transmitted through the transmission lines are clock-reproduced and identified by the
また、スイッチ511もしくはスイッチ512でクロックが切り替えられた場合に位相や周波数の飛びなく一方のクロックから他方のクロックへと移行することができる。クロック制御/PLL部521,522の出力はバッファの読み出しクロックとして用いられる。また、クロック制御/PLL部521,522の出力はクロック選択部53へも入力される。クロック選択部53は入力されたクロックのどちらかを選択し、PLL部54に入力する。
Further, it is possible to shift from one clock without skipping phase and frequency to the other clocks when the clock is switched by the
クロック選択部53の後段にはPLL部54が設けられており、クロック選択部53で選択されたクロックが入力される。PLL部54はクロック選択部53がクロックの選択を切り替えた場合に位相や周波数の飛びなく一方のクロックから他方のクロックへと移行させることができる。
A
ここで動的遅延調整について説明する。 Here, dynamic delay adjustment will be described.
図7は、本発明の第3の実施の形態における遅延調整部(クロック制御/PLL部)の構成例を示す。 FIG. 7 shows a configuration example of a delay adjustment unit (clock control / PLL unit) in the third embodiment of the present invention.
図7において、インタフェースは図6のCDR部21に対応し、FIFOは図6のFIFO22に対応し、クロック調整部は図6のCLK制御/PLL部52に対応する。インタフェース(IF)部21において入力信号のクロックが再生される。信号はFIFO22に入力され、再生されたクロックはFIFO22の書き込みクロックとして用いられると共にクロック調整部52に入力される。クロック調整部52は外部からの遅延制御情報に基づいてクロックの周波数を変化させる。
7, the interface corresponds to the
例えば、図7(a)に示すようにクロック周波数を意図的にある時間の範囲において1 ppm低下させると、FIFO22の読み出しクロックが書き込みクロックよりも遅いので遅延時間が増加する。また、図7(b)に示すようにクロック周波数を意図的にある時間の範囲において1 ppm増加させると、FIFO22の読み出しクロックが書き込みクロックよりも早いので遅延時間が減少する。クロック周波数の変化は、周波数を連続的に、もしくは、クライアント信号に影響を与えない範囲で離散的に変化させる。またクロックの周波数は勧告G.709で規定されるODUのクロック偏差内に収まるようにする。また、クロックを意図的に変化させることでFIFO22のオーバーフローやアンダーフローが起きないようにする。意図的なクロック周波数の変化量はクライアント信号に影響を与えない範囲で任意の値を取ることができる。変化量を大きくするとより早く所望の遅延時間に設定することができる。
For example, as shown in FIG. 7A, when the clock frequency is intentionally lowered by 1 ppm in a certain time range, the delay time increases because the read clock of the
次に動的遅延制御による無瞬断切替方式の動作について説明する。図8に示すように当該方式の動作には4つのフェーズが考えられる。横軸に時刻、縦軸に2系統の信号間の遅延差を示している。 Next, the operation of the non-instantaneous switching method based on dynamic delay control will be described. As shown in FIG. 8, there are four phases in the operation of the method. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the delay difference between the two signals.
・「信号未受信」状態: 時刻T0までの時間。2系統の信号が未受信もしくは1系統のみ受信している状態;
・「遅延差未調整」状態: 時刻T0から時刻T1までの時間。2系統の信号を受信していて遅延差が調整されていない状態;
・「遅延差調整中」状態: 時刻T1から時刻T2までの時間。2系統の信号を受信していて遅延差を調整している最中の状態;
・「遅延差調整完了」状態: 時刻T2以降。2系統の信号を受信していて遅延差の調整が完了している状態;
遅延差調整完了状態において、ファイバ断などの故障をトリガとした故障切替や工事による信号断を事前に防ぐために信号を別経路に退避させる計画切替などをビット欠落なく無瞬断で切り替えることができる。
• “No signal received” state: Time to time T0. State where two signals are not received or only one is received;
"Delay difference unadjusted" state: Time from time T0 to time T1. A state where two signals are received and the delay difference is not adjusted;
"Delay difference adjustment" state: Time from time T1 to time T2. In the middle of receiving two signals and adjusting the delay difference;
・ "Delay difference adjustment complete" state: After time T2. A state in which two systems of signals have been received and the delay difference adjustment has been completed;
When delay difference adjustment is complete, failure switching triggered by a failure such as fiber breakage or planned switching that saves the signal to another path in advance can be switched without interruption without bit loss. .
図9は、本発明の第3の実施の形態における動的遅延調整のフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart of dynamic delay adjustment in the third embodiment of the present invention.
遅延調整部52は、2系統の信号を受信すると(ステップ101,Yes)、遅延差を検出し(ステップ102)、その遅延差を調整する(ステップ103)。遅延差調整により2系統の信号の遅延差が0になるまで上記のステップ102の処理を繰り返し(ステップ104,No)、遅延差が0になったら(ステップ104,Yes)、遅延差調整が完了したものとして(ステップ105)、運用者の指示もしくは信号断を検知して切り替える(ステップ106)。
When the
図10に各段階におけるクロック周波数の変化を模式的に示す。図6に示す無瞬断切替装置に2系統の信号(以降,第一系統の信号,第二系統の信号と呼ぶ)が入力されている状態で第一系統の信号が断絶し無瞬断で第二系統の信号に切り替わる例を説明する。なお、図示する例では第一系統の信号の伝送経路が第二系統の信号の伝送経路よりも短いものとする。図10ではbがクロック1の周波数、cがクロック2の周波数、aが共通クロックの周波数を示している。また図6のCLK制御/PLL部52が動作中の場合にはそのクロック周波数も示している。
FIG. 10 schematically shows changes in the clock frequency at each stage. In the state where two systems of signals (hereinafter referred to as the first system signal and the second system signal) are input to the uninterruptible switching device shown in FIG. An example of switching to the second system signal will be described. In the illustrated example, it is assumed that the transmission path of the first system signal is shorter than the transmission path of the second system signal. In FIG. 10, b indicates the frequency of the clock 1, c indicates the frequency of the
図10に示す「信号未受信」状態(〜時刻T0)においては第一系統の信号のみを受信している状態を示している。そのため共通クロック(図10(a))はクロック1(図10(b))に追随している。この状態は、図6のSW511がクロック1を選択し、CLK_SEL53もクロック1側を選択することで実現される。 In the “signal not received” state (to time T0) shown in FIG. 10, only the first system signal is received. For this reason, the common clock (FIG. 10A) follows the clock 1 (FIG. 10B). This condition, SW51 1 of Figure 6 selects the clock 1 is realized by also selecting the clock 1 side CLK_SEL53.
図10に示す「遅延差未調整」状態(時刻T0からT1)では第二系統の信号が受信されるようになり2系統の伝送路クロックが存在する状態である。共通クロック(図10(a))は引き続きクロック1(図10(b))に追随している。クロック2(図10(c))は第二系統の信号が伝送されてきた伝送路のワンダの影響を受けているためクロック1と異なるものとなる。但し、もともとは同一周波数のクロックであるので平均の周波数は同一である。図6のSW512はクロック2を選択している。
In the “delay difference unadjusted” state (time T0 to T1) shown in FIG. 10, the second system signal is received and there are two transmission path clocks. The common clock (FIG. 10A) continues to follow the clock 1 (FIG. 10B). The clock 2 (FIG. 10C) is different from the clock 1 because it is affected by the wander of the transmission path through which the second signal is transmitted. However, since the clocks originally have the same frequency, the average frequency is the same. SW51 2 in FIG. 6 selects the
図10に示す「遅延差調整中」状態(時刻T1からT2)においては、第一系統の信号が第二系統の信号より遅延時間が短いことを両系統のフレーム検出部でのフレーム検出結果から判断して、第一系統の信号の遅延時間をFIFOの使用量を増加させることで調整している。図6のCLK制御/PLL部521には伝送路クロックであるクロック1(図10(b))が入力され、周波数制御されたクロック1(図10(d))が出力される。クロック1(図10(b))はFIFOの書き込みクロックに、周波数制御されたクロック1(図10(d))はFIFOの読み出しクロックに使用される。図10の場合、周波数制御されたクロック1(図10(d))の周波数が意図的に低くされているので、FIFO使用量が徐々に増加することとなる.第一系統の信号と第二系統の信号の遅延差が0になると周波数制御を終了する(時刻T2)。なお周波数制御中の共通クロック出力は、第一系統の信号が現用系として使用されているので周波数制御中のクロック1に追随することとなる(図10(e))。つまり図6のCLK_SEL53はクロック1側を選択している。
In the “delay difference adjustment” state shown in FIG. 10 (from time T1 to time T2), the fact that the delay time of the first system signal is shorter than that of the second system signal is based on the frame detection results of the two system frame detection units. Judging and adjusting the delay time of the first system signal by increasing the amount of FIFO used. The CLK control /
図10に示す「遅延差調整完了」状態(時刻T2からT3)においてはFIFOの読み出しクロックの共通化を図る。図6に示す読み出しクロック2は時刻T2の段階では伝送路クロック2を用いているが、これを図6のSW512をクロック1に切り替えることで読み出しクロック2をクロック1に追随させるようにする(図10(f))。CLK制御/PLL部522のもつ時定数によって図10(f)に示すように徐々にクロック1に追随していく。よって読み出しクロック2が完全にクロック1に追随した後には、第一系統の信号のFIFOは書き込みクロックはクロック1、読み出しクロックはクロック1であり、第二系統の信号のFIFOは書き込みクロックはクロック2、読み出しクロックはクロック1となり両系統の読み出しクロックの共通化が図られたこととなる。なお、図10においては読み出しクロックの共通化は遅延差調整完了後に行なったが遅延差調整を行なう前にクロック共通化しても良い。
In the “delay difference adjustment complete” state (time T2 to T3) shown in FIG. 10, the FIFO read clock is shared. Although
その後、時刻T3において第一系統の信号が断絶すると図6のDATA_SEL25が第一系統側から第二系統側にスイッチされ無瞬断で信号が第一系統から第二系統へと切り替わる。それに付随して伝送路クロックであるクロック1も断絶するので、そのことを検知して図6のSW512がクロック1を選択していた状態からクロック2を選択する状態へと替わる。同様に図6のCLK_SEL53もクロック1側を選択していた状態からクロック2側を選択する状態へと替わる。よって読み出しクロック2は図10に示すように時刻T3以降にクロック1からクロック2へと徐々に追随するようになる(図10(g))。なおこの状態において共通クロックも図10(g)に追随することとなる。
Thereafter, when the signal of the first system is interrupted at time T3,
[第4の実施の形態]
本実施の形態においても、動的な遅延調整を行う。
[Fourth Embodiment]
Also in this embodiment, dynamic delay adjustment is performed.
図11は、本発明の第4の実施の形態における無瞬断切替装置の構成例を示す。同図において、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 11 shows a configuration example of an uninterruptible switching device according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施の形態では、共通クロック生成部で共通クロックを生成し、クロック制御がある場合を示す。また、ワンダは選択部25内にあるFIFO(図示せず)で吸収する。
In the present embodiment, a case where a common clock is generated by the common clock generation unit and clock control is performed is shown. The wander is absorbed by a FIFO (not shown) in the
本実施の形態では、動的な遅延調整を行うために、にクロック調整部601,602とクロック生成部70が設けられている。
In the present embodiment,
伝送路1側のクロック調整部601は、CDR部211からのクロック1を受け取り、外部からのクロック制御情報に基づいてクロック1の周波数を制御して出力する。同様に伝送路2側のクロック調整部602は、CDR部212からのクロック2を受け取り、外部からのクロック制御情報に基づいてクロック2の周波数を制御して出力する。
クロック調整部601,602から出力されるクロックはそれぞれ、伝送路1側と伝送路2側のバッファ(FIFO)221,222の読み出しクロックとして使用される。また、クロック調整部601,602からの出力はクロック生成部70に入力される。
The clocks output from the
クロック生成部70は、共通クロックを出力し当該クロックは選択部25などの動作に使用される。
The
図12は、本発明の第4の実施の形態におけるクロック生成部の構成を示す。 FIG. 12 shows the configuration of the clock generator in the fourth embodiment of the present invention.
クロック生成部70は、クロックスイッチ部71とPLL部72から構成される。
The
クロックスイッチ部は2系統の信号が入力された場合は選択設定に従う。また、2系統の信号が入力されているときに、どちらかが断絶すると、選択していない方が断絶した場合はそのまま選択している方が断絶した場合はもう一方に切り替わる。 The clock switch unit follows the selection setting when two signals are input. Further, when one of the signals of two systems is input, if one of them is disconnected, if the unselected one is disconnected, the selected one is switched to the other if it is disconnected.
これにより、クロックスイッチ部71でクロックが切り替えられた場合に位相や周波数の飛びなく一方のクロックから他方のクロックへと移行することができる。
Thereby, when the clock is switched by the
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.
10 分岐部
21 CDR部
22 バッファ(FIFO)
23 フレーム検出部
24 遅延差検出部
25 選択部
30 共通クロック生成部
31 クロックスイッチ部
32 位相同期ループ部
40 共通クロック生成部
50 クロック生成部
51 スイッチ
52 クロック制御/PLL部
53 クロック選択部
54 PLL(位相同期)部
70 クロック生成部
71 クロックスイッチ部
72 位相同期ループ部
10 Branching
23
Claims (10)
受信側に、
前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行う複数のクロック再生・データ識別手段と、
再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込むための複数のバッファと、
前記クロック再生・データ識別手段で再生された複数の前記伝送クロックから共通クロックを生成する共通クロック生成手段と、
前記バッファから前記共通クロックを用いて読み出された信号のフレームの境界を認識するフレーム検出手段と、
前記フレーム検出手段により検出された信号のフレームの境界を比較して遅延差を検出する遅延差検出手段と、
前記フレーム検出手段で検出された複数の信号の遅延差を調整する遅延差調整手段と、
前記共通クロックを用いて、前記フレーム検出手段から出力された複数の信号を切り替える選択手段と、
を有することを特徴とする無瞬断切替装置。 An uninterruptible switching device that selects and outputs either of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock regeneration / data identification means for performing clock recovery and signal identification for a plurality of signals branched into a plurality of transmission paths by the transmission side branching means,
A plurality of buffers for writing each signal output from the clock recovery / data identification means using the recovered transmission clock,
Common clock generating means for generating a common clock from a plurality of the transmission clocks recovered by the clock recovery / data identification means;
Frame detection means for recognizing a frame boundary of a signal read from the buffer using the common clock;
A delay difference detecting means for detecting a delay difference by comparing a frame boundary of the signal detected by the frame detecting means;
A delay difference adjusting means for adjusting a delay difference between a plurality of signals detected by the frame detecting means;
Selection means for switching a plurality of signals output from the frame detection means using the common clock;
A non-instantaneous switching device characterized by comprising:
入力された複数のクロックのいずれかを選択して出力するクロックスイッチ手段と、
前記クロックスイッチ手段で選択されたクロックに基づいて信号の位相同期した信号を出力する位相同期ループ手段と、
を含む請求項1記載の無瞬断切替装置。 The common clock generation means includes
Clock switch means for selecting and outputting one of a plurality of input clocks;
Phase-locked loop means for outputting a signal whose phase is synchronized based on the clock selected by the clock switch means;
2. The uninterruptible switching device according to claim 1, comprising:
前記バッファに書き込まれた信号を前記伝送クロックを用いて読み出す手段を含む
請求項1記載の無瞬断切替装置。 The frame detection means includes
2. The uninterruptible switching device according to claim 1, further comprising means for reading a signal written in the buffer using the transmission clock.
受信側に、
前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行う複数のクロック再生・データ識別手段と、
再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込むための複数のバッファと、
前記バッファから伝送されてきた信号を読み出すための読み出しクロック及び共通クロックを生成するクロック生成手段と、
前記読み出しクロックを用いて前記バッファから読み出された信号のフレームの境界を認識する複数のフレーム検出手段と、
前記フレーム検出手段により検出されたフレームの遅延差を動的に調整する遅延差調整手段と、
前記共通クロックを用いて前記フレーム検出手段から出力された複数の信号を切り替える選択手段と、
を有することを特徴とする無瞬断切替装置。 An uninterruptible switching device that selects and outputs either of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock regeneration / data identification means for performing clock recovery and signal identification for a plurality of signals branched into a plurality of transmission paths by the transmission side branching means,
A plurality of buffers for writing each signal output from the clock recovery / data identification means using the recovered transmission clock,
A clock generation means for generating a read clock and a common clock for reading a signal transmitted from the buffer;
A plurality of frame detection means for recognizing a frame boundary of the signal read from the buffer using the read clock;
Delay difference adjusting means for dynamically adjusting the delay difference of the frames detected by the frame detecting means;
Selection means for switching a plurality of signals output from the frame detection means using the common clock;
A non-instantaneous switching device characterized by comprising:
入力された複数のクロックのいずれかを選択して出力する複数のクロックスイッチ手段と、
前記クロックスイッチ手段からの入力信号を外部からのクロック制御情報に基づいて、クロック周波数を制御するクロック制御・位相同期手段と、
を含む請求項4記載の無瞬断切替装置。 The clock generation means includes
A plurality of clock switch means for selecting and outputting one of the plurality of input clocks;
Clock control / phase synchronization means for controlling the clock frequency based on the clock control information from the outside, the input signal from the clock switch means,
The uninterruptible switching device according to claim 4.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の無瞬断切替装置。 The uninterruptible switching device according to any one of claims 1 to 5, wherein the signal is an OTN (Optical Transport Network) signal.
受信側に、
複数のクロック再生・データ識別手段と、
複数のバッファと、
共通クロック生成手段と、
複数のフレーム検出手段と、
遅延差検出手段と、
遅延差調整手段と、
選択手段と、
を有する無瞬断切替装置において、
前記複数のクロック再生・データ識別手段が、
前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行い、
前記複数のバッファのそれぞれに、再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込み、
前記共通クロック生成手段が、再生された複数の前記伝送クロックから共通クロックを生成し、
複数のフレーム検出手段のそれぞれが、前記共通クロックを用いて前記バッファから読み出した信号のフレームの境界を認識し、
前記遅延差検出手段が、フレームの境界を比較して遅延差を検出し、
前記遅延差調整手段が、検出された前記信号のフレームの境界を比較して前記遅延差を調整し、
前記選択手段が、前記共通クロックを用いて読み出された複数の信号を切り替える
ことを特徴とする無瞬断切替方法。 A non-instantaneous switching method for selecting and outputting either of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock recovery / data identification means;
Multiple buffers,
A common clock generating means;
A plurality of frame detection means;
A delay difference detection means;
A delay difference adjusting means;
A selection means;
In the non-instantaneous switching device having
The plurality of clock recovery / data identification means,
A plurality of signals branched into a plurality of transmission paths by the branching means on the transmission side, respectively, perform clock recovery and signal identification,
Write each signal output from the clock recovery / data identification means to each of the plurality of buffers using the recovered transmission clock,
The common clock generating means generates a common clock from the regenerated plurality of transmission clocks;
Each of the plurality of frame detection means recognizes a frame boundary of the signal read from the buffer using the common clock,
The delay difference detecting means detects a delay difference by comparing frame boundaries,
The delay difference adjusting means adjusts the delay difference by comparing a frame boundary of the detected signal,
The non-instantaneous switching method, wherein the selection unit switches a plurality of signals read using the common clock.
請求項7記載の無瞬断切替方法。 The method for switching without interruption according to claim 7, wherein a signal written in the buffer is read using the transmission clock.
受信側に、
複数のクロック再生・データ識別手段と、
複数のバッファと、
クロック生成手段と、
複数のフレーム検出手段と、
遅延差調整手段と、
選択手段と、
を有する無瞬断切替装置において、
前記複数のクロック再生・データ識別手段が、それぞれ、前記送信側の分岐手段で複数の伝送路に分岐された複数の信号を、それぞれクロック再生及び信号の識別を行い、
前記複数のバッファに、再生された伝送クロックを用いて、クロック再生・データ識別手段から出力されたそれぞれの信号を書き込み、
前記クロック生成手段が、前記バッファから伝送されてきた信号を読み出すための読み出しクロック及び共通クロックを生成し、
前記フレーム検出手段が、前記読み出しクロックを用いて、それぞれ前記バッファから読み出した信号のフレームの境界を認識し、
前記遅延差調整手段が、前記フレームの遅延差を動的に調整し、
前記選択手段が、前記共通クロックを用いて読み出された複数の信号を切り替える
ことを特徴とする無瞬断切替方法。 A non-instantaneous switching method for selecting and outputting either of signals transmitted through a plurality of transmission paths,
On the receiving side,
A plurality of clock recovery / data identification means;
Multiple buffers,
Clock generation means;
A plurality of frame detection means;
A delay difference adjusting means;
A selection means;
In the non-instantaneous switching device having
The plurality of clock recovery / data identification means respectively perform a clock recovery and signal identification for a plurality of signals branched to a plurality of transmission paths by the transmission side branching means,
Write the respective signals output from the clock recovery / data identification means to the plurality of buffers using the recovered transmission clock,
The clock generation means generates a read clock and a common clock for reading a signal transmitted from the buffer;
The frame detection means recognizes a frame boundary of the signal read from the buffer using the read clock,
The delay difference adjusting means dynamically adjusts the delay difference of the frame;
The non-instantaneous switching method, wherein the selection unit switches a plurality of signals read using the common clock.
請求項7乃至9のいずれか1項に記載の無瞬断切替方法。 The non-instantaneous switching method according to any one of claims 7 to 9, wherein the signal is an OTN (Optical Transport Network) signal.
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