JP4117242B2

JP4117242B2 - 電話交換機システム

Info

Publication number: JP4117242B2
Application number: JP2003355864A
Authority: JP
Inventors: 宏司澤栗
Original assignee: NEC Infrontia Corp
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2023-10-16
Also published as: JP2005123837A

Description

本発明は複数のＩＳＤＮ（integrated services digital network）基本インターフェイス回路を収容した電話交換機システムに関し、特に、各ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される網同期クロック信号を切り替えて電話交換機システム全体のシステムハイウェイクロック信号を得る方法に関する。

複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路を収容している電話交換機システムは、各ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される網同期クロック信号のうちいずれか１つを選択して、電話交換機システム全体のシステムハイウェイクロック信号として各機能回路ブロックへと供給している。

以下、図１を参照して、この種の従来の電話交換機システムについて説明する。電話交換機システム１００は、網２００に接続されている。図示の電話交換機システム１００は、第１乃至第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１，１０２，１０３と、発振器１０５と、メインＣＰＵ（central processing unit）１１０と、スイッチ１２０と、システムハイウェイクロック発生器１３０とを備えている。

図１の例では、第１および第２のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１，１０２はレイヤ１リンクが確立され、第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０３はレイヤ１リンクが切断されている。

網２００と各ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路間は１．５３６ＭＨｚの周波数の信号で通信を行っているが、電話交換機システム１００がシステムハイウェイクロック信号として使用する周波数は８ｋＨｚである。ここでは、網２００と各ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路間の信号の周波数１．５３６ＭＨｚを網周波数又は通信速度と呼び、電話交換機システム１００内のシステムハイウェイクロック信号の周波数８ｋＨｚをシステムクロック周波数と呼ぶことにする。

第１および第２のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１，１０２は、網２００からの網周波数１．５３６ＭＨｚの信号からシステムクロック周波数８ｋＨｚの網同期クロック信号を生成する動作をそれぞれ独立に行っている。

第１乃至第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１〜１０３の各々は、網２００とレイヤ１リンクが確立または切断されると、レイヤ１の状態をメインＣＰＵ１１０に通知する。

メインＣＰＵ１１０は、すべてのＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１〜１０３のレイヤ１ステータスを管理し、レイヤ１リンクが確立されているＩＳＤＮ基本インターフェイス回路（図示の例では、第１および第２のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１，１０２）の中から任意の一回路を選択するために、制御信号をスイッチ１２０へ供給して、その選択したＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力された網同期クロック信号をシステムハイウェイクロック発生器１３０に供給する。システムハイウェイクロック発生器１３０は、この供給された網同期クロック信号から電話交換機システム１００全体のシステムハイウェイクロック信号を発生する。

ここでは、メインＣＰＵ１１０は第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１から出力された第１の網同期クロック信号をスイッチ１２０で選択して、システムハイウェイクロック発生器１３０に供給しているとする。

このような状態において、網同期クロック信号を抽出している第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１のレイヤ１リンクが切断されたとする。この場合、リンク断の情報が第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１からメインＣＰＵ１１０へと通知される。メインＣＰＵ１１０は、レイヤ１リンクが確立されているその他のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路（この例では、第２のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０２）から新たに網同期クロック信号を抽出するようにスイッチ１２０の制御を行う。

すべてのＩＳＤＮ基本インターフェイス回路のレイヤ１リンクが切断されているとする。この場合には、電話交換機システム１００がその内部にある発振器１０５で作り出したクロック信号を、メインＣＰＵ１１０がスイッチ１２０を制御して選択して、システムハイウェイクロック発生器１３０に供給する。

上述したように、図１の例では、第１および第２のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１，１０２はレイヤ１リンクが確立され、第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０３はレイヤ１リンクが切断されている。

メインＣＰＵ１１０は、各ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１〜１０３からレイヤ１ステータスが通知されている。メインＣＰＵ１１０は、その内容から第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１を網同期クロック信号を抽出しうるＩＳＤＮ基本インターフェイス回路として判断し、スイッチ１２０を制御する。抽出されたシステムハイウェイクロック信号は各機能ブロック（図示せず）へと分配される。

図２に第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１の構成を示す。図２には、第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１の構成のみ図示しているが、第２および第３のＩＳＤＭ基本インターフェイス回路１０２，１０３も第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１と同様の構成を有する。

第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１は、ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１と分周器１４３とを有する。ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１は、網２００から供給される網周波数１．５３６ＭＨｚの信号から網周波数に等しい網クロック周波数１．５３６ＭＨｚを抽出して、網クロック周波数の抽出クロック信号を出力する。ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１は、網２００から供給される網周波数１．５３６ＭＨｚの信号から、網周波数に等しい網クロック周波数を抽出して、この網クロック周波数の抽出クロック信号を出力するクロック抽出手段として働く。分周器１４３は、この抽出クロック信号の網クロック周波数をシステムクロック周波数に分周して、システムクロック周波数８ｋＨｚに等しい周波数の網同期クロック信号を出力する。

このように、従来の電話交換機システム１００では、網２００からの網周波数１．５３６ＭＨｚの信号からシステムクロック周波数８ｋＨｚの網同期クロック信号を生成する動作をそれぞれのＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１〜１０３で独立して行っている。このため、図３に示されるように、スイッチ１２０へ入力される網同期クロック信号は位相が合っているとは限らない。これは、２つのＩＳＤＮ基本インターフェイス回路間で抽出した網同期クロック信号の位相差が最大でシステムクロック周波数８ｋＨｚのシステムハイウェイクロック信号の周期分ずれることがあり得ることを意味する。

この状態から網同期クロック信号を抽出するＩＳＤＮ基本インターフェイス回路を切り替えたとする。この場合、通常、システムハイウェイクロック発生器１３０はＰＬＬ（phase-locked loop）にてクロック調整を行っているので、ＰＬＬがフェーズロックするまでにある程度の時間がかかる。その間、システムハイウェイクロック信号をトリガとしてＰＣＭデータをサンプリングしているデバイスはデータを取りこぼすことになる。

尚、本発明に関連する先行技術文献は種々知られている。例えば、特許文献１は、ＰＨＳ通信システム等のＴＤＭＡ通信システムにおいて、基地局間同士の非同期干渉を確実に防止しながら、周波数の有効利用を図ることができる、基地局間無線同期回路及び基地局間無線同期方法を提案している。この特許文献１に開示された基地局間無線同期回路は、位相差検出手段にて無線同期タイミング信号及び網同期クロック間の位相差を検出し、この位相差がなくなるように網同期クロックを調整し、無線同期タイミング信号をリセット信号とし、調整された網同期クロックを分周してフレーム同期信号の同期源とする網同期リセット信号を生成するようにしている。これにより、各基地局間同士の同期をとることで、基地局間同士の非同期干渉を確実に防止しながら、周波数の有効利用を図っている。また、特許文献１に開示された基地局間無線同期方法は、無線同期タイミング信号及び網同期クロック間の位相差を検出し、この位相差がなくなるように網同期クロックを調整し、無線同期タイミング信号をリセット信号とし、調整された網同期クロックを分周してフレーム同期信号の同期源とする網同期リセット信号を生成するようにしている。これにより、基地局間同士の非同期干渉を確実に防止しながら、周波数の有効利用を図っている。

しかしながら、特許文献１では、網同期クロックを抽出する回路は１つしかなく、２つ以上のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される網同期クロック信号を切り替えるものとは明らかに異なる。

また、特許文献２は、複数のＩＳＤＮ基本インタフェース局線回路を収容したディジタルＰＢＸ等において、回線の使用状態により、網同期用クロック抽出回路として常に活性化されている回線を選択し、全ての回線が非活性状態の場合は自装置内のシステムクロックへ切替えるようにした、基本インタフェースの網同期方式を開示している。

この特許文献２は上述した従来の電話交換機システムと実質的に同一の技術的思想を開示しているに過ぎない。

さらに、特許文献３は、同期網リング構成されている伝送システムにおいて、伝送路障害の発生時および回復時に、人手を介することなく自動的に網同期クロックを復旧する網同期クロック切り替え方式を開示している。この特許文献３に開示された網同期クロック切り替え方式は、伝送路障害の発生および回復を検出する障害検出手段と、伝送路切り替え制御用オーバーヘッドを用いて伝送路切り替え要求情報を出力する伝送路切り替え要求手段と、伝送路切り替え制御用オーバーヘッドを用いて伝送路要求解除情報を出力する伝送路切り替え要求解除手段と、網同期クロック切り替える網同期クロック切り替え手段と、網同期クロックを切り戻す網同期クロック切り戻し手段とを有する。

特許文献３は、同期網リング構成されている伝送システムにおける網同期クロック切り替え方式を開示しているに過ぎず、複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路を収容する電話交換機システムに係る本発明とは適用分野が明らかに異なる。
特開２０００−７８６４７号公報特開平２−３１１０３５号公報特開平５−６３７２１号公報

本発明は上記のような背景に鑑みて、網同期クロック信号の切り替えによる電話交換機システムのシステムハイウェイクロック信号に与える影響を軽減することが解決課題である。

本発明によれば、複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路を収容する電話交換機システムであって、前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の各々は網から供給される網周波数の信号から網同期クロック周波数の網同期クロック信号を抽出するものであり、前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される複数の網同期クロック信号から１つの網同期クロック信号を選択するための選択手段と、該選択手段で選択された網同期クロック信号からシステムクロック周波数のシステムハイウェイクロック信号を発生するシステムハイウェイクロック発生器とを有する電話交換機システムにおいて、前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の各々は、前記網から供給される網周波数の信号から、前記網周波数に等しい網クロック周波数を抽出して、該網クロック周波数の抽出クロック信号を出力するクロック抽出手段と、前記システムハイウェイクロック信号のエッジをトリガとして前記抽出クロック信号の網クロック周波数を前記システムクロック周波数に分周して、前記システムクロック周波数に等しい周波数の網同期クロック信号を出力する分周器とを有することを特徴とする電話交換機システムが得られる。

上記電話交換機システムにおいて、前記システムクロック周波数に等しい発振周波数を持つ発振クロック信号を発振する発振器を更に備え、前記選択手段は、前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される複数の網同期クロック信号と前記発振器から出力される発振クロック信号の中から１つの網同期クロック信号を選択するようにしても良い。尚、前記網周波数は例えば１．５３６ＭＨｚであり、前記システムクロック周波数は例えば８ｋＨｚである。

本発明によれば、ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路ごとに網周波数に等しい周波数の抽出クロック信号からシステムクロック周波数に等しい周波数の網同期クロック信号をカウンタ（分周器）で生成する際に、カウントを開始するトリガとしてシステムハイウェイクロック信号のエッジをトリガとして使用するので、システムハイウェイクロック発生器に入力されるシステムクロック周波数の網同期クロック信号がスイッチで切り替えられた際に発生するクロック信号のずれは抽出クロック信号の１パルス分以上になることはないようになり、その結果システムハイウェイクロック信号へ与える影響が無くなる。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る電話交換機システム１００Ａについて説明する。図示の電話交換機システム１００Ａは、ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路および発振器の構成が後述するように変更されると共に、分周器１２５を更に備えている点を除いて、図１に示した従来の電話交換機システム１００と同様の構成を有し、同様の動作をする。したがって、第１乃至第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路にそれぞれ１０１Ａ，１０２Ａ，１０３Ａの参照符号を付し、発振器に１０５Ａの参照符号を付している。図１に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、説明の簡略化のためにそれらの説明については省略する。

第１乃至第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ａ〜１０３Ａの各々は、網同期クロック周波数として網周波数１．５３６ＭＨｚと等しい周波数を持つ網同期クロック信号を出力する。

図５に第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ａの構成を示す。図５には、第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ａの構成のみ図示しているが、第２および第３のＩＳＤＭ基本インターフェイス回路１０２Ａ，１０３Ａも第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ａと同様の構成を有する。

第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ａは、ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１のみ有する。ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１は、網２００から供給される網周波数１．５３６ＭＨｚの信号から網周波数に等しい網クロック周波数１．５３６ＭＨｚを抽出して、網クロック周波数の抽出したクロック信号を網同期クロック信号として出力する。

図４に戻って、発振器１０５Ａは、網周波数１．５３６ＭＨｚに等しい発振周波数を持つ発振クロック信号を発振する。

スイッチ１２０は、メインＣＰＵ１１０の制御により、第１乃至第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ａ〜１０３Ａから出力される第１乃至第３の網同期クロック信号と発振器１０５Ａから出力される発振クロック信号の中から１つの網同期クロック信号を選択する。

分周器１２５は、このスイッチ１２０から出力される網同期クロック信号を分周して、システムクロック周波数８ｋＨｚに等しい周波数の網同期クロック信号をシステムハイウェイクロック発生器１３０へ供給する。換言すれば、分周器１２５は、スイッチ１２０からの網周波数１．５３６ＭＨｚに等しい網同期クロック周波数の網同期クロック信号を１９２回カウントして、システムクロック周波数８ｋＨｚに等しい周波数の網同期クロック信号を生成する。

従来の電話交換機システムでは、複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される複数の網同期クロック信号から１つの網同期クロック信号を選択するための選択手段がスイッチ１２０のみからなるのに対して、本実施の形態では、選択手段がスイッチ１２０と分周器１２５との組み合わせから成る。

このような構成とすることにより、スイッチ１２０が切り替えられた際に、システムハイウェイクロック信号に与える影響を網周波数１．５３６ＭＨｚの周期の分に抑えることができる。

図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る電話交換機システム１００Ｂについて説明する。図示の電話交換機システム１００Ｂは、ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路および発振器の構成が後述するように変更されている点を除いて、図１に示した従来の電話交換機システム１００と同様の構成を有し、同様の動作をする。したがって、第１乃至第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路にそれぞれ１０１Ｂ，１０２Ｂ，１０３Ｂの参照符号を付し、発振器に１０５Ｂの参照符号を付している。図１に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、説明の簡略化のためにそれらの説明については省略する。

第１乃至第３のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ａ〜１０３Ａの各々は、後述するように、周波数１．５３６ＭＨｚのクロック信号をカウントして周波数８ｋＨｚの網同期クロック信号を生成するが、その際にカウントを開始するトリガとしてシステムハイウェイクロック信号の立ち上がりエッジを使用する。

図７に第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ｂの構成を示す。図７には、第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ｂの構成のみ図示しているが、第２および第３のＩＳＤＭ基本インターフェイス回路１０２Ｂ，１０３Ｂも第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ｂと同様の構成を有する。

第１のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路１０１Ｂは、ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１と分周器１４３Ａとを有する。ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１は、網２００から供給される網周波数１．５３６ＭＨｚの信号から網周波数に等しい網クロック周波数１．５３６ＭＨｚを抽出して、網クロック周波数の抽出クロック信号を出力する。分周器１４３Ａは、システムハイウェイクロック信号の立ち上がりエッジをトリガとして、抽出クロック信号の網クロック周波数をシステムクロック周波数に分周して、システムクロック周波数８ｋＨｚの網同期クロック信号を出力する。

このように、本実施の形態では、各ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路は、網２００からの周波数１．５３６ＭＨｚの信号を１９２回カウントして周波数８ｋＨｚの網同期クロック信号を生成するが、周波数１．５３６ＭＨｚの信号をカウントし始めるタイミングとしてシステムハイウェイクロック信号のエッジをトリガとして使用する。

図８に図７に図示した各部の出力を示す。図８（ａ）はＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス１４１から出力される、網クロック周波数１．５３６ＭＨｚの抽出クロック信号を示し、図８（ｂ）は分周器１４３Ａから出力される、システムクロック周波数８ｋＨｚの網同期クロック信号を示す。

図６に戻って、発振器１０５Ｂは、図示はしないが、網周波数１．５３６ＭＨｚに等しい発振周波数の発振クロック信号を発振する発振部と、システムハイウェイクロック信号の立ち上がりエッジをトリガとして、発振クロック信号の発振周波数をシステムクロック周波数に分周して、システムクロック周波数８ｋＨｚに等しい周波数の分周クロック信号を出力する分周部とを有する。

このような構成を採用することにより、図９に示されるように、スイッチ１２０へ入力されるクロック信号の位相差は１．５３６ＭＨｚの１パルス分以上になることはないようになっている。これにより、各ＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から抽出しているシステムクロック周波数８ｋＨｚの網同期クロック信号に位相差がほとんど無い。このため、スイッチ１２０を切り替えた場合でも、システムハイウェイクロック信号に与える影響がほとんど無くなる。

従来の電話交換機システムの構成を示すブロック図である。図１の電話交換機システムに使用されるＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の構成を示すブロック図である。図１の電話交換機システムにおけるスイッチに入力される網同期クロック信号を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る電話交換機システムの構成を示すブロック図である。図４の電話交換機システムに使用されるＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係る電話交換機システムの構成を示すブロック図である。図６の電話交換機システムに使用されるＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の構成を示すブロック図である。図８に示したＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の各部の波形を示す波形図である。図６の電話交換機システムにおけるスイッチに入力される網同期クロック信号を示す図である。

符号の説明

１００Ａ，１００Ｂ電話交換機システム
１０１Ａ〜１０３ＡＩＳＤＮ基本インターフェイス回路
１０１Ｂ〜１０３ＢＩＳＤＮ基本インターフェイス回路
１０５Ａ，１０５Ｂ発振器
１１０メインＣＰＵ
１２０スイッチ
１２５分周器
１３０システムハイウェイクロック発生器
１４１ＩＳＤＮ基本インターフェイスデバイス
１４３Ａ分周器（１：１９２カウンタ）
２００網

Claims

複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路を収容する電話交換機システムであって、前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の各々は網から供給される網周波数の信号から網同期クロック周波数の網同期クロック信号を抽出するものであり、前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される複数の網同期クロック信号から１つの網同期クロック信号を選択するための選択手段と、該選択手段で選択された網同期クロック信号からシステムクロック周波数のシステムハイウェイクロック信号を発生するシステムハイウェイクロック発生器とを有する電話交換機システムにおいて、
前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路の各々は、前記網から供給される網周波数の信号から、前記網周波数に等しい網クロック周波数を抽出して、該網クロック周波数の抽出クロック信号を出力するクロック抽出手段と、前記システムハイウェイクロック信号のエッジをトリガとして前記抽出クロック信号の網クロック周波数を前記システムクロック周波数に分周して、前記システムクロック周波数に等しい周波数の網同期クロック信号を出力する分周器とを有することを特徴とする電話交換機システム。
前記システムクロック周波数に等しい発振周波数を持つ発振クロック信号を発振する発振器を更に備え、前記選択手段は、前記複数のＩＳＤＮ基本インターフェイス回路から出力される複数の網同期クロック信号と前記発振器から出力される発振クロック信号の中から１つの網同期クロック信号を選択する、請求項１に記載の電話交換機システム。
前記網周波数が１．５３６ＭＨｚであり、前記システムクロック周波数が８ｋＨｚである、請求項１又は２に記載の電話交換機システム。