JP3246423B2

JP3246423B2 - 網同期装置

Info

Publication number: JP3246423B2
Application number: JP33746497A
Authority: JP
Inventors: 朝雄渡辺
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2002-01-15
Anticipated expiration: 2017-12-08
Also published as: JPH11177687A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、交換網のクロッ
クを伝送網のクロックに従属同期させて伝送する網同期
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信網の構成要素は交換網と伝送網であ
り、その構成要素の１つである伝送網は、ＰＤＨのみで
あった。このＰＤＨは、スタッフ同期、すなわち複数の
トリビュタリー信号の微妙な速度差を多重化速度に合わ
せるために、冗長ビットを挿入する方法を使用した伝送
装置および伝送路を指す、一方、近年、通信網へ同期デ
ィジタルハイアラキー（以下、ＳＤＨという）によるデ
ィジタル通信の信号多重化技術が導入されてきたことに
伴い、交換機の同期方法の見直しが必要となってきた。
すなわち、従来は、交換機間の同期がＰＤＨを介して交
換網独自の同期網を形成していたが、ＳＤＨの導入によ
り、ＳＤＨ網と交換網との間の同期が必要となってき
た。

【０００３】また、ＳＤＨでは多重方式としてポインタ
ー多重方式を採り、ポインターにより各トリビュタリー
信号の先頭位置を示すことで多重を実現している。ＳＤ
Ｈは原理的には情報の伝送には同期を必要としないが、
「タイミングを転送する」機能に関しては網同期なしに
は実現できない。その理由は、網同期がとられていない
場合、ポインター多重方式では読み出しクロックと各ト
リビュタリー信号との速度を埋め合わせるために、ポイ
ンター操作を行う。しかし、ポインター操作を行うとポ
インタージャスティフィケーションジッター（ワンダ
ー）が発生する。しかし、ポインタージャスティフィケ
ーションジッターは長周期であるため、除去が困難であ
る。このためキャリアー信号とトリビュタリー信号との
間に速度差を生じないよう、網同期が必要となる。ポイ
ンタージャスティフィケーションジッターについては例
えば、ディジタルネットワークシンクロナイゼーシ
ョン（ＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋＳｙｎｃｈｒ
ｏｎｉｚａｔｉｏｎ），アイイーイーイーコミュニケ
ーションズマガジン，４月（ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎｓＭａｇａｚｉｎｅ，Ａｐｒｉｌ）１
９９５に記載されている。

【０００４】現在はＰＤＨとＳＤＨが混在しているが、
ＰＤＨとＳＤＨが同期していれば、理論的にはポインタ
ー操作は発生しないが、実際には同期伝送路上の温度変
化に伴い、僅かなポインター操作が必要となり、ジッタ
ーが生じる。それ故、キャリアー信号からクロックを抽
出することが望ましいが、現実の網では、交換機は必ず
しもキャリアー信号からクロック信号を抽出できるとは
限らない。それはバックボーンネットワークから伸びる
末端伝送路が、ＳＤＨを使用するほど大容量でない場合
が多く、末端伝送路をＰＤＨだけで構成した場合、交換
機へのクロックの供給はＰＤＨを通してなされなければ
ならないからである。この場合、クロック信号を転送す
るためだけのＰＤＨの専用線が必要になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の網同期装置にあっては、トリビュタリー信号には
ポインタージャスティフィケーションジッターが含まれ
ているため、あるデータが送信側交換機からＳＤＨ網、
ＰＤＨ網を経て受信側交換機に至る場合、ＰＤＨ網に入
る直前のＳＤＨ伝送装置と受信側交換機との間の同期を
とるのに、ＳＤＨ伝送装置内のキャリアー信号からクロ
ック信号を抽出することができず、代わりにトリビュタ
リー信号からクロック信号を抽出する場合に、受信側交
換機に収容されている加入者端末は劣化した同期信号を
受信してしまうという課題があった。

【０００６】なお、かかる課題を解決するため、ＳＤＨ
伝送装置内のトリビュタリー信号伝送路上にタイミング
差分を吸収するためのバッファ装置を設置し、キャリア
ー信号から抽出されるクロック信号にもとづきトリビュ
タリー信号を送出し、受信側交換機にて該トリビュタリ
ー信号を受信することによりキャリアー信号のクロック
信号を転送する方法が考えられるが、この方法には遅延
が発生するという別の課題があった。

【０００７】また、前記ＳＤＨ伝送装置はキャリアー信
号から抽出されるクロック信号の出力端子をトリビュタ
リー信号とは別に持つために、キャリアー信号からクロ
ック信号を抽出すべく、ＳＤＨ伝送装置のクロック出力
端子からの信号を伝送するために、ＰＤＨ伝送路内の１
つのディジタルトランクを専用して占用する必要がある
という課題があった。

【０００８】また、クロック転送方法として、非同期伝
送モード（ＡＴＭ）技術において使用される送信データ
列のクロック転送方法であるシンクロナスレジデュア
ルタイムスタンプ（ＳＲＴＳ）法とアダプティブク
ロック法の２つあるが、ＳＲＴＳ法は送信端末と受信端
末間の同期を目的としたものであり、網内のクロックや
タイミング差分の転送には、ユーザー部のデータを網が
参照しなければならないため、不適当である。一方、ア
ダプティブクロック法はＳＲＴＳ法と異なり送信側と受
信側とで網クロックが同一である必要はないが、受信側
で再生したクロックにジッターが多く含まれるという課
題があった。

【０００９】この発明は、前記課題を解決するものであ
り、受信側ＳＤＨ伝送装置および受信側交換機間の同期
を、受信側交換機におけるクロック補正情報の挿入，抽
出によるクロック補正によって高精度に実現できる網同
期装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、請
求項１の発明にかかる網同期装置は、受信側ＳＤＨ伝送
装置に、キャリアー信号とトリビュタリー信号とのタイ
ミング差分を検出するタイミング差分検出回路と、該タ
イミング差分検出回路で検出したタイミング差分にもと
づいてクロック補正情報を生成してＰＤＨ伝送路を通し
て前記受信側交換機に送出するクロック補正情報生成回
路とを設け、受信側交換機に、前記クロック補正情報が
持つ補正すべき時間とその方向の情報にもとづいて、受
信側交換機内のクロック信号を補正して前記受信側ＳＤ
Ｈ伝送装置内のクロックに従属同期させるクロック補正
回路を設けたものである。

【００１１】また、請求項２の発明にかかる網同期装置
は、前記クロック補正情報の転送に、ＰＣＭ３０チャネ
ル方式またはＰＣＭ２４チャネル方式のフレーム構成に
おける１つのメッセージチャネルのみを使用するように
したものである。

【００１２】また、請求項３の発明にかかる網同期装置
は、前記受信側ＳＤＨ伝送装置と前記受信側交換機との
間に、前記クロック補正情報生成回路からのクロック補
正情報を前記クロック補正回路へ転送する共通線信号網
を設けたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１は、この発明の網同期装置を
示すブロック図であり、同図において、１１は主クロッ
ク、１２は各送信端末からのデータ列の交換処理を行う
送信側交換機、１２１は交換処理時のタイミングを供給
するクロック、１４は送信側交換機１２からのデータ
列、すなわちトリビュタリー信号を伝送するトリビュタ
リー信号伝送路、１３１１はキャリアー信号からトリビ
ュタリー信号を分離・抽出する入力側多重化装置、１３
１２は複数のトリビュタリー信号を多重する出力側多重
化装置、１３１はこれらの入力側多重化装置１３１１と
出力側多重化装置１３１２とから構成される多重化装
置、１１は伝送網の同期の源を供給する主クロック、１
３２は主クロック１１から供給されるクロック信号をク
ロック１３３に転送するクロック転送路、１３３は主ク
ロック１１に従属同期してクロック１２１と出力側多重
化装置１３１２にクロック信号を供給するクロックであ
る。

【００１４】また、１５はクロック１３３からのクロッ
ク信号をクロック１２１に転送するためのクロック転送
路、１３４，１３５はクロック１３３からのクロック信
号を入力側多重化装置１３１１および出力側多重化装置
１３１２に転送するためのクロック転送路、１３はこれ
ら多重化装置１３１、クロック転送路１３２，１３４，
１３５、クロック１３３とから構成される送信側ＳＤＨ
伝送装置、１７はこの送信側ＳＤＨ伝送装置１３と同様
の機能を持つ受信側ＳＤＨ伝送装置、１８は入力側多重
化装置１７１１においてキャリアー信号から分離される
トリビュタリー信号、およびクロック１７３とそのトリ
ビュタリー信号との間のタイミング差分情報を転送する
ためのＰＤＨ伝送路、１９は受信側ＳＤＨ伝送装置１７
から受信するトリビュタリー信号の交換処理を行う受信
側交換機、１９１はＰＤＨ伝送装置内を通るクロック補
正情報をクロック１９２に転送するクロック伝送路、１
９２は交換処理時のタイミングを供給するクロックであ
る。

【００１５】図２は図１に示す送信側ＳＤＨ伝送装置１
３および受信側ＳＤＨ伝送装置１７の他の形態を示し、
２３は受信側ＳＤＨ伝送装置１３に対応する受信側ＳＤ
Ｈ伝送装置、２５は受信側ＳＤＨ伝送装置１７に対応す
る受信側交換機である。また、２１はキャリアー信号と
図１に示す主クロック１１とを伝送するＳＤＨ伝送路、
２３４はキャリアー信号から交換機２５宛のトリビュタ
リー信号を分離する多重化装置、２３５はそのトリビュ
タリー信号を、多重化装置２３４から多重装置２５５ま
での区間伝送するトリビュタリー信号伝送路、２２は図
１に示す主クロック１１から供給されるクロック信号を
転送するクロック転送路、２３１は主クロック１１に従
属同期してキャリアー信号とトリビュタリー信号との間
のタイミングの差分を検出するための基準を与えるクロ
ック、２３２はタイミング差分を検出するタイミング差
分検出回路、２３３は検出されたタイミング差分に従っ
てクロック補正情報を生成し、ディジタルクロスコネク
ト装置２３６に送信するクロック補正情報生成回路、２
３６はクロック補正情報生成回路２３３より受信するク
ロック補正情報をトリビュタリー信号の中の予め規定し
たメッセージチャネルに挿入する機能を担うディジタル
クロスコネクト装置である。

【００１６】また、２４は受信側ＳＤＨ伝送装置２３と
受信側交換機２５との間の伝送路を提供するＰＤＨ網、
２５１はクロック補正情報の入ったチャネルを分離し、
クロック補正情報を送信する機能を担うディジタルクロ
スコネクト装置、２５２はディジタルクロスコネクト装
置２５１からクロック補正情報を受信し、補正の指示信
号を送信するタイミング制御回路、２５３はタイミング
制御回路２５２から補正すべき時間とその方向（進める
か、遅らせるか）の情報（指示信号）を受信し、クロッ
ク２５４を補正するクロック補正回路、２５４は各受信
トリビュタリー信号を多重化する多重化装置２５５およ
び集線装置２５７にクロック信号を供給する前記のクロ
ック、２５７は各トリビュタリー信号の交換を行うディ
ジタルスイッチ回路および加入者線を集線する前記の集
線装置である。

【００１７】図３は欧州のＣＥＰＴ系システムにおけ
る、ＰＣＭ３０チャネル方式のフレーム構成を示してい
る。これは３２個のタイムスロットＴＳ０〜ＴＳ３１
と、フレーム同期用チャネル３１１とで１つのフレーム
Ｆ１を構成しており、タイムスロットＴＳ１〜ＴＳ１
５，ＴＳ１７〜ＴＳ３１がメッセージ用チャネルに割り
当てられている。タイムスロットＴＳ０はフレーム同期
用チャネルに割り当てられている。そして、ここではメ
ッセージチャネルの中の例えばタイムスロットＴＳ３１
を、クロック補正情報転送用チャネル３１１として割り
当てた場合を示してある。また、このような１フレーム
単位のクロック補正情報転送用チャネル３１１にもとづ
いて、前記タイミング差分の検出を行えるようにしてい
る。

【００１８】また、図４は米国のＡＴ＆Ｔ系システムに
おける、ＰＣＭ２４チャネル方式のフレーム構成を示し
ている。これは２４個のタイムスロットＣＨ１〜ＣＨ２
４と１ビットのフレーム同期用ビット４１１とで１つの
フレームＦ２を構成している。そして、ここではメッセ
ージチャネルの中の例えばＣＨ２４を、クロック補正情
報転送用チャネル４１２として割り当てた場合を示して
ある。そして、このような１フレーム単位のクロック補
正情報転送用チャネル４１１にもとづいて、前記タイミ
ング差分の検出を行うことができる。

【００１９】次に動作について説明する。まず、図１に
示すように送信側交換機１２から受信側交換機１９へデ
ータ列が伝送される場合を説明する。各送信端末からの
データ列は、送信側交換機１２を通って送信側ＳＤＨ伝
送装置１３においてトリビュタリー信号がキャリアー信
号へ多重化される。このキャリアー信号はシンクロナス
トランスポートモジュール−ｎ（ＳＴＭ−ｎ）信号とも
呼ばれ、ｎ＝１，４，１６で、ＳＴＭ−１はＳＤＨ網に
おける基本速度（１５５．５２Ｍｂｉｔ／ｓ）となる。
そしてこのキャリアー信号はＳＤＨ伝送路１６を通って
受信側ＳＤＨ伝送装置１７に至る。ここでキャリアー信
号の中に多重化されている複数のトリビュタリー信号の
中から、受信側交換機１９に伝送されるべきものを分離
する。分離されたトリビュタリー信号は受信側ＳＤＨ伝
送装置１７からＰＤＨ伝送路１８を通って受信側交換機
１９にて受信される。受信時のトリビュタリー信号の読
み出しはクロック１９１に同期して行われる。ここまで
はユーザデータの流れを説明したが、以下に同期情報の
流れを説明する。

【００２０】まず、クロック１３３とクロック１７３は
各々クロック転送路１３２，１７２を通してクロック信
号を受信することにより、主クロック１１に従属同期し
ている。クロック１２１はクロック転送路１５を通して
クロック信号を受信することにより、クロック１３３に
従属同期している。受信側ＳＤＨ伝送装置１７におい
て、入力信号であるキャリアー信号と出力信号であるト
リビュタリー信号とのタイミングの差分をクロック１７
３にもとづいて計測し、そのタイミングの差分情報をＰ
ＤＨ伝送路１８を通るトリビュタリー信号内に挿入す
る。その具体的な場所の一例として、図３に示すように
タイムスロットＴＳ３１をクロック補正情報転送用チャ
ネル３１１として使用する。このタイムスロットＴＳ３
１がメッセージチャネルとして使われるのを防止するた
めには、このタイムスロットＴＳ３１を常にビジー状態
に設定しておく必要がある。

【００２１】こうして、クロック補正情報を含んだトリ
ビュタリー信号が交換機１９に伝送される。交換機１９
ではＰＤＨ伝送路１８を通るトリビュタリー信号からク
ロック補正情報を抽出し、クロック転送路１９１経由で
該クロック補正情報をクロック１９２へ転送する。この
クロック補正情報にもとづいてクロック１９２を補正す
ることにより、受信側ＳＤＨ伝送装置１７内のクロック
１７３に従属同期させる。従来技術では、クロック１９
２をクロック１７３に従属同期させるためには、クロッ
ク１７３からクロック１９２へのクロック転送路が必要
であった。

【００２２】次に、図１における受信側ＳＤＨ伝送装置
１７と受信側交換機１９との間の処理の詳細を、これら
に対応する図２の受信側ＳＤＨ伝送装置２３および受信
側交換機２５との間の処理にて説明する。キャリアー信
号は、受信側ＳＤＨ伝送路２１を通って受信側ＳＤＨ伝
送装置２３内の多重化装置２３４において、各トリビュ
タリー信号へと分離される。そのうちの１つがＰＤＨ網
２４を介して受信側交換機２５に伝送される。受信側交
換機２５では受信したトリビュタリー信号を多重化装置
２５５にて多重化し、ディジタルスイッチ回路２５６に
て交換処理を行い、集線装置２５７にて受信側交換機２
５に収容される各加入者端末にデータを送信する。

【００２３】図１に示す主クロック１１からのクロック
信号はＳＤＨ伝送路２１からクロック転送路２２を通っ
てクロック２３１に転送される。タイミング差分検出回
路２３２ではクロック２３１のクロックとトリビュタリ
ー信号伝送路２３５内のトリビュタリー信号から抽出し
たクロック信号とを比較し、タイミングの差分を速度差
の形で検出し、その結果をクロック補正情報生成回路２
３３に送信する。クロック補正情報生成回路２３３は、
受信したタイミング差分からクロック補正情報を「−
１」，「±０」，「＋１」のいずれかの値として生成す
る。タイミング差分がクロック補正を必要としない範囲
内であれば「±０」を、範囲外であれば「−１」か「＋
１」を生成する。ここで生成される「±１」は、図３に
示す１個分のフレームＦ１に相当する。すなわち、クロ
ック２３１のクロック信号に対してトリビュタリー信号
から抽出したクロック信号が１フレーム分遅れていると
きは「＋１」、一致しているときは「±０」、１フレー
ム分進んでいるときは「−１」を生成する。

【００２４】ディジタルクロスコネクト装置２３６では
クロック補正情報生成回路２３３から受信したクロック
補正情報をトリビュタリー信号内の、例えば図３に示す
クロック補正情報転送用チャネル３１１に挿入する。ク
ロック補正情報が挿入されたトリビュタリー信号は、受
信側ＳＤＨ伝送装置２３からＰＤＨ網２４内のＰＤＨ伝
送路を通って受信側交換機２５に至る。受信側交換機２
５内のディジタルクロスコネクト装置２５１では、受信
したトリビュタリー信号のクロック補正情報転送用チャ
ネル３１１からクロック補正情報を抽出し、タイミング
制御回路２５２に送信する。タイミング制御回路２５２
は受信したクロック補正情報を元に、例えば「＋１」の
ときはクロック信号を１フレーム分、すなわち、１２５
μｓ進める指示をクロック補正回路２５３に対して出
す。クロック補正回路２５３はタイミング制御回路２５
２からの指示に従って、クロック２５４を補正する。

【００２５】なお、前記実施の形態では、キャリアー信
号とトリビュタリー信号とのタイミング差分を、１フレ
ーム単位のクロック補正情報に変換する場合を示した
が、比較するキャリアー信号とトリビュタリー信号各々
のフレーム同期用チャネル位置の時間差を測定し、その
時間差の値を直接トリビュタリー信号に挿入するように
してもよい。例えば、予め時間差の単位がμｓであるこ
とをＳＤＨ伝送装置と交換機との間で決めておき、時間
差が１００μｓであれば「１００」という数値だけを転
送する。

【００２６】図５はこの発明の実施の他の形態を示すブ
ロック図である。これは、図２の一部を変更した構成を
持ち、受信側ＳＤＨ伝送装置２３の多重化装置２３４と
受信側交換機２５の多重化装置２５５とを、図２に示し
たディジタルクロスコネクト装置２３６，２５１および
ＰＤＨ網２４を除き、ＳＤＨ伝送路５３６にて直接接続
し、さらに、クロック補正情報生成回路２３３，２５２
どうしを、共通線信号装置５３４，５５１および共通線
信号網５４を介して相互に接続したものである。これに
よれば、タイミング差分検出回路２３２で検出したタイ
ミング差分に応じたクロック補正情報が、その共通線信
号網５４を介してクロック補正回路２５３に伝えられ、
受信側交換機２５におけるクロック２５４のクロック補
正を行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、網同
期の保持に不可決な同期情報の転送を、クロック信号そ
のものでなく、タイミング差分から生成するクロック補
正情報という形で行うことにより、通常のデータ転送用
のディジタルトランクの１チャネルを使用するだけでよ
く、従来のように、受信側ＳＤＨ伝送装置と受信側交換
機との同期をとるのにＰＤＨ伝送路内の１つのディジタ
ルトランクを専用線として占有する必要がなくなるとい
う効果が得られる。また、クロック補正情報の挿入や抽
出といった処理で受信側交換機のクロック信号の補正を
容易に行うことができ、このため受信側交換機に収容さ
れる加入者端末が精度のよい同期信号を受信できるとい
う効果が得られる。かくして、遠隔地の受信側交換機の
ようにトリビュタリー信号からしかクロック信号を抽出
できない場合においても、タイミング差分から生成する
クロック補正情報の転送によって、キャリアー信号から
クロック信号を抽出する場合と同様の同期精度が得られ
ることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態によるは網同期装置
を示すブロック図である。

【図２】図１に示す網同期装置の要部を詳細に示すブ
ロック図である。

【図３】この発明におけるクロック補正情報の転送用
チャネルを持ったＣＥＰＴ系ＰＣＭ３０チャネル方式の
フレーム構成を示す説明図である。

【図４】この発明におけるクロック補正情報の転送用
チャネルを持ったＡＴ＆Ｔ系ＰＣＭ２４チャネル方式の
フレーム構成を示す説明図である。

【図５】この発明の実施の他の形態による網同期装置
の要部を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２送信側交換機１３送信側ＳＤＨ伝送装置１６ＳＤＨ伝送路１７，２３受信側ＳＤＨ伝送装置１９，２５受信側交換機５４共通線信号網２３２タイミング差分検出回路２３３クロック補正情報生成回路２５３クロック補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04M 3/00 H04M 3/16 - 3/20 H04M 7/00 - 7/16 H04J 3/00 - 3/06 H04L 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】送信端末から送信側交換機を介して得ら
れるデータ列であるトリビュタリー信号をキャリアー信
号へ多重化させる送信側ＳＤＨ伝送装置と、該送信側ＳＤＨ伝送装置からＳＤＨ伝送路を介して得ら
れたキャリアー信号中に多重化されたトリビュタリー信
号を受信側ＳＤＨ伝送装置にて分離して取り出した後
に、前記トリビュタリー信号の読み出しをクロック信号
に同期して行わせる受信側交換機とを備えた網同期装置
であって、前記受信側ＳＤＨ伝送装置に設けられて、前記キャリア
ー信号とトリビュタリー信号とのタイミング差分を検出
するタイミング差分検出回路と、該タイミング差分検出回路で検出したタイミング差分に
もとづいてクロック補正情報を生成してＰＤＨ伝送路を
通して前記受信側交換機に送出するクロック補正情報生
成回路と、前記受信側交換機に設けられて、前記クロック補正情報
が持つ補正すべき時間とその方向の情報にもとづいて、
前記受信側交換機内のクロック信号を補正して前記受信
側ＳＤＨ伝送装置内のクロックに従属同期させるクロッ
ク補正回路とを備えたことを特徴とする網同期装置。
【請求項２】前記クロック補正情報の転送に、ＰＣＭ
３０チャネル方式またはＰＣＭ２４チャネル方式のフレ
ーム構成における１つのメッセージチャネルのみを使用
することを特徴とする請求項１に記載の網同期装置。
【請求項３】前記受信側ＳＤＨ伝送装置と前記受信側
交換機との間に、前記クロック補正情報生成回路からの
クロック補正情報を前記クロック補正回路へ転送する共
通線信号網を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
網同期装置。