JP4102892B2 - Ｖｄｓｌシステムにおけるノードの同期をとるための装置 - Google Patents

Description

発明の技術分野
本発明は、ＶＤＳＬシステムにおけるノード、より正確には、加入者とローカル局との間のアクセスネットワークにおけるケーブルの共通部分を共有する光学的なＶＤＳＬノードの同期をとるための装置に関するものである。本発明は、異なるノードが同期をとられ得る時間規準を与える、例えば、ＧＰＳのような外部システムに対する時間同期を提供するものである。同期は、異なるノードにおいてＶＤＳＬシステム間の近端漏話を減じる。
従来技術
ＶＤＳＬ（高速データ転送ディジタル加入者線）を備えたシステムがすでに知られている。ＶＤＳＬシステムにおいては、ノード、好ましくは光学的なノードが、加入者への銅線とローカル局への光ファイバとの間に配置される。銅線の長さを最小にすることよって、データ伝送速度は最大となる。ある場合においては、異なる光学的なノードにおける異なるＶＤＳＬシステムは、アクセスネットワークの一部において同一のケーブルを共有することができる。問題は、光学的なノードが同期をとられずに、信号間の直交性が維持される場合、システム間の近端漏話が光学的なノード内に発生することである。
本発明は、例えば、ＧＰＳのような安定した時間規準を与える外部システムに対してノードの同期をとることによって、この問題を解決する。外部システムに対する同期は、すでに知られているように、例えば、ＧＰＳ受信器を用いるページングシステムＭｉｎｉ Ｃａｌｌの中に存在する。しかしながら、これは、本発明が解決しようとする課題とは別の課題を解決するものである。
発明の要約
したがって、本発明は、上述のようなローカル局と加入者との間にＶＤＳＬノードを備え、ノードが１地点への独立した接続と、その地点から加入者への共通のアクセス接続とを備えるたＶＤＳＬシステムにおいて、ノードの同期をとるための装置を提供する。本発明によれば、ノードは、共通の外部時間規準に対して同期をとられる。
好ましくは、ノードは、それぞれ、同期信号に対する受信器と、安定なクロック信号を発生するための高い安定性をもつ内部発振器とを有している。
本発明の構成は、以下に続く請求の範囲の各請求項に規定されている。
本発明による装置によれば、ＶＤＳＬシステム間において近端漏話を可能な限り低減することができ、それによってより高いキャパシティおよびより長いレンジを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
以下において、本発明が、添付された図面を参照して詳細に説明される。図１は、本発明の１実施例のブロック図である。
好ましい実施例の詳細な説明
図１には、本発明によって適合せしめられたＤＭＴ−ＶＤＳＬシステムが、ブロック図として示されている。従来と同様、ＶＤＳＬシステムは、ローカル局または交換機１、ＶＤＳＬノード２、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２、および加入者３を有している。システム内においてより高いデータ伝送速度を達成するため、伝送は、ローカル局１とノード２との間においては光ファイバ４を通じてなされる一方、現存する銅線ネットワーク５が、ノード２と加入者３との間において用いられる。すでに述べたように、異なるノードは、図１において、地点Ａと加入者までとの間の、加入者へのアクセスネットワークの共通部分、および地点Ａとそれぞれのノード２との間の独立部分を使用することができる。問題は、それぞれのノード２と地点Ａとの間の長さが異なっていること、すなわちＬ１≠Ｌ２であることである。それによって、ＤＭＴ−ＶＤＳＬシステムにおける信号の直交性が失われ、近端漏話がシステム間において発生する。この問題は、異なる長さＬ１およびＬ２に関してノードの同期をとることによって解決され得る。
本願発明者は、ＧＰＳ（全地球測位システム）を用いることによって、ＶＤＳＬシステム内の光学的なノードの同期をとることが好都合であるということを見い出した。±５ｎｍ以上の精度および１ｎｍ以下のジッタを有する内部ルビジウム発振器を用いて、時間信号を商業的に利用可能なＧＰＳ時間規準受信器から得ることが可能である。これは、このタイプのＧＰＳ受信器を用いて同期をとられた２つのノードが、ダウンリンクデータフローにおいて１２ｎｍ以下のフレーム時間差を有していることを意味する。高い安定性を備えた通常の発振器（ＯＸＣＯ）を有するＧＰＳ受信器が用いられる場合には、精度は約６０ｎｍまで低下する。これは、この出願において依然として有効である。
今日、ＧＰＳシステムはよく知られ、米国国防省によって推進せしめられている。システムは、通常の位置座標に加えて、高精度の時間規準を与えることができる。本発明をよりよく理解するため、従来のＧＰＳ受信器の幾つかの特徴がここに記載される。
時間規準に関する応用に向けられた幾つかのＧＰＳ受信器は、すべての通常の装置において使用されるＣ／Ａコード追跡に加えて、高解像度の搬送波位相測定を使用する。これによって、非常に安定した、高精度の周波数情報を引き出すことが可能になる。この搬送波の高周波数、すなわち１５７５４２ＧＨｚは、（与えられた信号／雑音比および平均時間で）Ｃ／Ａ相関だけを用いることによって達成されるものより１００００倍高い、時間および周波数解像度を与える。この解像度は、非常に高いので、局所的な発振器の周波数は、０．１秒以下の間に１×１０^-10まで測定され得る。この技術を用いる受信器は、局所的な発振器のいかなる偏差もほとんど瞬時に検出し、迅速な補正を行うことができ、それは順次、安価なクリスタルを用いた、非常に高い精度で制御された短時間の安定性を生じさせる。
受信器がレンジ内のすべてのサテライトに追従し、時間および周波数平均化を行う場合には、それぞれのサテライトによって引き起こされるエラーは最小となる。サテライトのＵＲＡ（ユーザレンジ精度）、すなわちユーザに対するレンジの精度は、受信器が地球に対して静止していることを想定する能力と同様に、時々、平均化のプロセス内に含まれる。多くのＧＰＳ受信器仕様において与えられた低い時間精度は、しばしば、それらが移動の間の受信に関係するということに依存している。
通常、商業的に利用可能な受信器は、ＧＰＳ／ＵＴＣ時間、すなわち実時間パルスを参照するＰＰＳ出力（パルス／秒）を有している。上述した方法のすべてを使用し、さらに、内部ルビジウム発振器を用いる受信器は、１ｎｍ以下のジッタとともに±５ｎｍのＧＰＳ／ＵＴＣに基づく精度を有するＰＰＳ出力信号を発生し得る。この精度を得るのに要する時間は、問題となるサテライト位置に依存するが、使用されるＳＡの量は、とりわけ、位置がどの程度の精度で最初に受信器に対して与えられ得るかということに依存する。その位置自体が、調べられなければならない場合には、上述の精度を得るには２４時間かかる。位置がすでに知られているならば、１〜２時間で上述の精度が得られる。
安価で、高い安定性をもつ通常のＯＸＣＯ発振器が用いられる場合、大抵の場合それで十分であるが、ＰＰＳ精度は約６０ｎｓまで低下する。安価なＯＸＣＯ発振器は、典型的には、最高で１００ｎｓの精度を与え、大抵の場合、十分良好な解像度を与える。このタイプの内部発振器を備えたＧＰＳ受信器は、ルビジウム発振器を備えた受信器と典型的に同一時間内に、その提示された精度を与える。
受信器が、幾つかの国においてその技術が現存する、ディファレンシャルＧＰＳ、すなわちＤＧＰＳを用いる場合には、より高い精度が達成され、あるいはその精度がより短時間に達成され得る。
再び図面を参照して、図１に示されるように、ＤＭＴ−ＶＤＳＬシステム内の２つまたはそれ以上のノードが、アクセスネットワークの共通部分を共有する場合には、ノード２は、隣接する対の非直交性に起因する近端漏話を最小にするために、同期をとられなければならない。この同期に対する要求は、ＤＭＴの場合には、主として、ガードスペースの幅および最遠方の加入者までの距離に依存する。
精度の低い同期を用いることによって、より小さなガードスペースを伝播遅延マージンに対して利用可能であり、それによって、最遠方の加入者までの利用可能な距離はより短くなる。したがって、同期をできるだけうまくとることがもちろん要求される。好ましくは、ノードは、ガードスペーズの１％の範囲内、あるいは１〜２個のサンプルの範囲内で同期をとられなければならない。このことは、１２８個のサンプルからなるガードスペースおよび５０ｎｓのサンプリングインタバルを有するＤＭＴ−ＶＤＳＬシステムにおいては、６４ｎｓおよび５０〜１００ｎｓをそれぞれ意味する。
これらの要求は、ＧＰＳ受信器からのＰＰＳ信号によって満たされる。ＰＰＳ信号をＤＭＴ−ＶＤＳＬシステム内におけるフレーム同期を決定する主クロックエッジとすることによって、ノードの同期をとることは、簡単な作業となる。
この種のＧＰＳ受信器は、通常、１、５および１０ＭＨｚの規準クロック出力またはユーザ特定出力を有している。これらは、入力ＧＰＳ搬送波信号に対してロックされる。ＰＰＳ信号は、受信規準クロック出力信号に対してロックされる。この出力規準クロックは、通常１ｋＨｚ搬送波変位において１４０ｄＢｃ／Ｈｚより良好な位相安定性を有しているとともに、ＶＤＳＬモデムにおけるサンプリングクロックとして非常に適したものとなる。もし、多数のユーザ特定出力が定義されるならば、すべてが一緒にロックされ、モデムに対するフレームクロックは、いくつかの別の出力信号となる。
図１におけるノードＯＮＵ１から地点Ａまでのケーブル長Ｌ１およびノードＯＮＵ２から地点Ａまでのケーブル長Ｌ２は、システムを設ける際に測定されなければならない。これは、多数の異なる方法で達成され得るが、好ましくは、すでにＴｅｌｃｏｓにおいて存在する手法、例えば、時間領域リフレクトメトリ、すなわちＴＤＲを用いて実行される。長さが測定されたとき、信号は、対応する伝播時間を伴って遅延する。この遅延は、ＰＰＳ信号の調整を通してそれぞれの受信器ＧＰＳ−１およびＧＰＳ−２において、時間規準ＵＴＣに対して実現される。
受信器の精度、図１の地点Ａにおけるダウンリンクトラフィックにおける同期を生ぜしめ、この同期は、もし、内部ルビジウム発振器を備えたＧＰＳ受信器が用いられるならば、１２ｎｓよりも向上する。ダウンリンクトラフィックにおける同期精度は、（ＰＰＳ精度＋ジッタ）×２によって与えられる。
したがって、本発明は、共有されたアクセスネットワークを備えたＤＭＴ−ＶＤＳＬシステムにおけるＶＤＳＬノードを、ＧＰＳを用いることによって同期させるための装置が提供される。市場において入手可能なＧＰＳ受信器が使用され得るが、また、望まれたサンプリングペースおよびフレームペースに関して、ＤＴＭ−ＶＤＳＬ要求に準拠した受信器を注文仕様で作成することもできる。この技術分野の専門家は、もちろん別のシステムから時間規準を引き出すこと、例えば、ＳＤＨ伝送ネットワークからセシウム制御されたクロックを引き出すこと、またはＰＡＬ変調された地上伝送テレビジョンを備えた国において用いられるライン同期におけるセシウム制御されたクロックを引き出すことも可能であることに気づくだろう。また、もしローカル局とノードとの間に占有されない光ファイバが存在するならば、ローカル局内において同期を達成することもできる。本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によってのみ限定されるものである。

Claims (7)

1. ローカル局（１）と加入者（３）との間に配置されたＶＤＳＬノード（２）を含み、前記ノードは、地点（Ａ）に対する独立な接続（４）と地点（Ａ）から加入者（３）に至る共通のアクセス接続（５）とを有するＶＤＳＬシステムにおいて、前記ノードの同期をとるための装置において、
   前記ノード（２）は、共通の外部時間規準（７）に対して同期をとられることを特徴とする装置。
2. 前記ノード（２）は、それぞれ、同期信号に対する受信器（６）と、安定なクロック信号を発生するための高い安定性を備えた内部発振器と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記内部発振器は、ルビジウム発振器からなっていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記受信器（６）は、サテライト受信器からなっていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。
5. 前記サテライト受信器は、多数のサテライト（７）から信号を受信し、同期信号を時間および周波数に対して平均化するように調整されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記クロック信号は、前記ノードのそれぞれによってサンプリング信号として使用されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の装置。
7. 前記受信器（６）は、ＧＰＳ受信器からなっていることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載の装置。

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