JP4480695B2 - ｘＤＳＬシステム、変復調装置及びそれらに用いる基準クロック伝送方法 - Google Patents

Description

本発明はｘＤＳＬシステム、変復調装置及びそれらに用いる基準クロック伝送方法に関し、特にｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）を使用したシステムにおける基準クロックの伝送方法に関する。

従来、ｘＤＳＬ［ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ），ＳＤＳＬ（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ），ＶＤＳＬ（Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｄａｔａ ｒａｔｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ），ＳＨＤＳＬ（Ｓｉｎｇｌｅ ｐａｉｒ ｈｉｇｈ ｂｉｔ ｒａｔｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）等］伝送においては、パケット伝送が主であり、伝送路網のクロックの同期に関しては考慮されていない。

しかしながら、既存システムにおいては、伝送路網のクロックと従属して動作する必要のあるものも多く、これらのシステムへｘＤＳＬシステムを適用しようとした場合、ｘＤＳＬシステムではクロックの入出力のインタフェースがないため、そのままでは利用できないという問題がある。

この問題を解決するためには、ｘＤＳＬシステムを改良してクロックを伝送するインタフェースを設け、ｘＤＳＬ伝送の変復調用ボーレイトクロックを基準クロック同期させ、クロックを伝送させる方式がある。また、他の解決方法としては、ｘＤＳＬのパケット伝送データに基準クロックの情報を多重化してクロックを伝送する方式がある。さらに、ｘＤＳＬでは、使用していない４ＫＨｚ以下の帯域を管理用のデータの伝送に使用する技術もある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−００８６３７号公報

上述した従来のｘＤＳＬシステムでは、クロックを伝送するために、それ専用のインタフェースを設ける場合、ｘＤＳＬシステムの変更が必要となり、費用が掛かるという問題がある。

また、従来のｘＤＳＬシステムでは、対向側のクロックあるいは網同期のクロックをｘＤＳＬの信号を使って伝送するため、ノイズ等で一時的にｘＤＳＬの同期が外れた場合、クロックの伝送もできなくなる可能性があり、しかも再接続に有する時間がｘＤＳＬの場合、比較的長く（数秒から数分）、その間、クロック抽出を行うことができなくなるという問題がある。

さらに、従来のｘＤＳＬシステムでは、ｘＤＳＬのパケット伝送データに基準クロックの情報を多重化してクロックを伝送する場合、ｘＤＳＬの伝送データの一部がクロック同期用信号として使われるため、データ伝送速度が遅くなるという問題があり、上記と同様に、ｘＤＳＬの同期が外れた場合、クロック伝送もできなくなるという問題がある。尚、上記の特許文献１に記載の技術では、クロック伝送を行えないという問題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、既存のシステムを変更することなく、クロック伝送を行うことができるｘＤＳＬシステム、変復調装置及びそれらに用いる基準クロック伝送方法を提供することにある。

本発明によるｘＤＳＬシステムは、第１及び第２のｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置を対向して配置するｘＤＳＬシステムであって、
前記第１のｘＤＳＬ装置側及び第２のｘＤＳＬ装置側各々に、電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において基準クロックを変復調する変復調手段を備えている。

本発明による変復調装置は、第１及び第２のｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置を対向して配置するｘＤＳＬシステムにおいて前記第１のｘＤＳＬ装置側及び第２のｘＤＳＬ装置側にそれぞれ設けられる変復調装置であって、
電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において基準クロックを変復調する変復調手段を備えている。

本発明による基準クロック伝送方法は、第１及び第２のｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置を対向して配置するｘＤＳＬシステムに用いる基準クロック伝送方法であって、
前記第１のｘＤＳＬ装置側にて、電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において基準クロックを変調し、
前記第２のｘＤＳＬ装置側にて、変調された基準クロックを復調している。

すなわち、本発明のｘＤＳＬシステムは、上記の目的を達成するため、電話用に割り当てられる４ＫＨｚ以下の帯域に接続し、基準クロックを変調する変調装置と、ｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）と電話回線周波数帯域との結合／分離を行うスプリッタと、電話回線帯域に変調された信号から基準クロックを復調する復調装置とを設け、ｘＤＳＬシステムとは独立したクロック伝送システムを構築し、ｘＤＳＬシステムを変更せずに高い信頼性のクロック伝送を実現している。

ｘＤＳＬシステムでは、通常、電話用に割り当てられる４ＫＨｚ以下の帯域を分離するため、スプリッタが準備されている。このスプリッタで分離された電話回線用の回線に、クロックを変調して伝送する変調機を接続し、クロック信号を音声帯域で伝送可能にする。変調されたクロック信号は、上記のスプリッタでｘＤＳＬ信号と結合され、伝送路を通じて対向側に接続される。

対向側でも、ｘＤＳＬ信号と電話用信号との結合／分離を行うスプリッタが接続され、分離された電話回線帯域に変調された信号から復調装置が基準クロックを復調する。この方法によって、ｘＤＳＬシステムとは独立したクロック伝送システムを構築し、ｘＤＳＬシステムを変更せず、高い信頼性のクロック伝送を実現することが可能となる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、既存のシステムを変更することなく、クロック伝送を行うことができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施例によるｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）システムの構成例を示すブロック図である。図１において、本発明の第１の実施例によるｘＤＳＬシステムは、主信号を伝送するｘＤＳＬ装置１と、電話帯域用の信号とｘＤＳＬ用信号との結合／分離を行うスプリッタ２と、基準クロックを入力してそれを変調する変複調機３と、ｘＤＳＬ装置１の対向側において電話帯域用の信号とｘＤＳＬ用信号とを結合するスプリッタ４と、ｘＤＳＬ装置１の対向側のｘＤＳＬ装置５と、ｘＤＳＬ装置１の対向側において電話回線帯域から変調されたクロック信号を復調する変復調機６と、スプリッタ２，４間を接続する伝送路１００とから構成されている。

図２は図１の変複調機３の構成例を示すブロック図である。図２において、変複調機３は周波数変換機２１と、データ変復調機２２とから構成されている。変複調機３に入力される基準クロックは、周波数変換機２１でデータ変復調機２２のボーレイトクロックとして変換され、データ変復調機２２に入力される。データ変復調機２２は、基準クロックに同期して変調を行い、変調した信号を回線側に出力する。

図３は図１の変複調機６の構成例を示すブロック図である。図３において、変復調機６はデータ変復調機３１と、周波数変換機３２とから構成されている。電話回線を通じて入力された変調信号はデータ変復調機３１で復調され、得られた受信ボーレイトクロックは周波数変換機３２で基準クロックに変換され、基準クロックとして出力される。

尚、上述したデータ変復調機２２，３１は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成及び動作の説明については省略する。

これら図１〜図３を参照して本発明の第１の実施例によるｘＤＳＬシステムにおける基準クロックの伝送について説明する。

主信号を伝送するｘＤＳＬ装置１側には、電話帯域用の信号とｘＤＳＬ用信号との結合／分離を行うスプリッタ２と、入力される基準クロックを変調する変複調機３とが設けられ、ｘＤＳＬ装置１に対向するｘＤＳＬ装置５側には、上記と同様に電話帯域用の信号とｘＤＳＬ用信号とを結合するスプリッタ４と、電話回線帯域から変調された基準クロックを復調する変復調機６とが設けられている。

主信号はｘＤＳＬ装置１とｘＤＳＬ装置５との間で、伝送路１００を通じて伝送される。ｘＤＳＬ装置１側では、基準クロックが変複調機３によって電話回線帯域である４ＫＨｚ以下の信号に変調され、スプリッタ２を通じてｘＤＳＬ信号と結合される。

対向のｘＤＳＬ装置５側では、スプリッタ４によってｘＤＳＬ信号と電話帯域用の信号とが分離される。変復調機６は分離された電話帯域用の信号から基準クロックを復調する。変復調機３と変復調機６との間で伝送されるデータは管理用として利用される。

変復調機３では、図２に示すように、入力される基準クロックを周波数変換機２１でデータ変復調機２２のボーレイトクロック周波数に変換し、データ変復調機２２へ入力する。データ変復調機２２ではボーレイトクロックで変調を行い、変調した信号を回線側へと出力する。

また、変復調機６では、図３に示すように、電話回線を通じて入力された変調信号（スプリッタ４で分離された電話帯域用の信号）をデータ変復調機３１で復調し、受信ボーレイトクロックを得る。受信ボーレイトクロックは周波数変換機３２で基準クロック周波数へと変換され、基準クロックとして出力される。

この場合、変復調方式としては、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：周波数変調方式）、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：位相変調方式）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：振幅位相変調方式）、ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：振幅変調方式）等がある。

このように、本実施例では、ｘＤＳＬでは使用しない４ＫＨｚ以下の帯域を使用するため、既存のｘＤＳＬシステムの変更なしに、基準クロックの伝送を行うことができる。

また、本実施例では、伝送路１００で保証されている４ＫＨｚ以下の帯域を使用しているので、基準クロックの伝送を高信頼性をもって実現することができる。ｘＤＳＬ伝送では、音声帯域の回線で保障されている４ＫＨｚ以上の周波数帯域を使用するため、ノイズ等の影響を受けやすく、ｘＤＳＬの同期が外れやすいという問題があり、基準クロックを伝送しようとすると、ｘＤＳＬの同期が外れた場合に直ちに基準クロックの伝送もできなくなる。しかしながら、本実施例では、伝送路１００で保証されている４ＫＨｚ以下の帯域を使用しているため、信頼性を高くすることができる。また、本実施例では、基準クロックの伝送をｘＤＳＬ伝送とは完全に独立させて実行しており、ｘＤＳＬの同期が外れても、基準クロックの伝送には影響しない。

図４は本発明の第２の実施例によるｘＤＳＬシステムの構成例を示すブロック図である。図４において、本発明の第２の実施例によるｘＤＳＬシステムは、音声圧縮機７，８を変復調機３，６に接続した以外は図１に示す本発明の第１の実施例によるｘＤＳＬシステムと同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。つまり、本発明の第２の実施例によるｘＤＳＬシステムでは、変復調機３，６におけるデータの取り扱いについて、上記の本発明の第１の実施例よりもさらに工夫している。

本実施例において、変復調機３，６には音声圧縮機７，８が接続され、音声圧縮機７，８を通して電話回線に接続されている。このように、本実施例では、変復調機３，６に入出力されるデータ信号を音声信号へと変換することによって、上述した本発明の第１の実施例では使用することができなかった電話回線が利用可能になるという効果が得られる。

図５は本発明の第３の実施例によるｘＤＳＬシステムの構成例を示すブロック図である。図５において、本発明の第３の実施例によるｘＤＳＬシステムは、変復調機３，６の代わりに、４ＫＨｚ以下の周波数帯域をさらに分割するスプリッタ１０，１１と、周波数帯域を狭くした状態でもクロックの伝送を可能にするクロック変調機９と、そのクロック変調された信号を復調するクロック復調機１２とを設けた以外は図１に示す本発明の第１の実施例によるｘＤＳＬシステムと同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。

図６は本発明の第３の実施例による周波数分割の一例を示す図である。図６において、本実施例では、音声帯域としては伝送しなくてもそれ程音質に影響を与えない高音域をクロック伝送用に割り当てている。ここでは、２．８ＫＨｚ以下の周波数を音声用に、２．８ＫＨｚから４ＫＨｚをクロック伝送用に割り当てている。

この場合、変復調装置のボーレイトを周波数帯域に合わせて少なくする必要があるため、本実施例では、クロック変調機９とクロック復調機１２とがデータ伝送を行わず、基準クロックの伝送のみを一方方向で実現している。これによって、本実施例では、電話音声帯域を使用してクロックを伝送しつつ、電話回線も利用可能になるという効果が得られる。

本発明の第１の実施例によるｘＤＳＬシステムの構成例を示すブロック図である。 図１の変複調機３の構成例を示すブロック図である。 図１の変複調機６の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例によるｘＤＳＬシステムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例によるｘＤＳＬシステムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例による周波数分割の一例を示す図である。

符号の説明

１，５ ｘＤＳＬ装置
２，４，１０，１１ スプリッタ
３，６ 変複調機
７，８ 音声圧縮機
９ クロック変調機
１２ クロック復調機
２１，３２ 周波数変換機
２２，３１ データ変復調機
１００ 伝送路

Claims (19)

1. 第１及び第２のｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置を対向して配置するｘＤＳＬシステムであって、
   前記第１のｘＤＳＬ装置側及び第２のｘＤＳＬ装置側各々に、電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において基準クロックを変復調する変復調手段を有することを特徴とするｘＤＳＬシステム。
2. 前記変復調手段は、前記電話音声用の帯域においてデータ入出力をも同時に行うことを特徴とする請求項１記載のｘＤＳＬシステム。
3. 前記第１のｘＤＳＬ装置側の前記変復調手段は、前記基準クロックの周波数変換を行う周波数変換手段を含み、周波数変換された基準クロックを送信ボーレイトクロックとして動作し、
   前記第２のｘＤＳＬ装置側の前記変復調手段は、前記第１のｘＤＳＬ装置側の前記変復調手段の出力信号から基準クロックを受信ボーレイトクロックとして抽出することを特徴とする請求項１または請求項２記載のｘＤＳＬシステム。
4. 前記変復調手段のデータ入出力に接続される音声圧縮機を含み、
   前記音声圧縮機の入出力を電話回線に接続し、前記基準クロックの伝送と同時にアナログ音声の伝送を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載のｘＤＳＬシステム。
5. 前記変復調手段は、前記電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において予め設定されかつ狭くした周波数帯域に割り当てられた基準クロックのみを変復調することを特徴とする請求項１記載のｘＤＳＬシステム。
6. ２．８ＫＨｚ以下の周波数を音声用に割り当て、２．８ＫＨｚから４ＫＨｚの周波数を前記基準クロックの伝送用に割り当てることを特徴とする請求項５記載のｘＤＳＬシステム。
7. 第１及び第２のｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置を対向して配置するｘＤＳＬシステムにおいて前記第１のｘＤＳＬ装置側及び第２のｘＤＳＬ装置側にそれぞれ設けられる変復調装置であって、
   電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において基準クロックを変復調する変復調手段を有することを特徴とする変復調装置。
8. 前記変復調手段は、前記電話音声用の帯域においてデータ入出力をも同時に行うことを特徴とする請求項７記載の変復調装置。
9. 前記第１のｘＤＳＬ装置側に設けられた場合に、前記変復調手段に、前記基準クロックの周波数変換を行う周波数変換手段を含み、周波数変換された基準クロックを送信ボーレイトクロックとして動作することを特徴とする請求項７または請求項８記載の変復調装置。
10. 前記第２のｘＤＳＬ装置側に設けられた場合に、前記変復調手段が、前記第１のｘＤＳＬ装置側の前記変復調手段の出力信号から基準クロックを受信ボーレイトクロックとして抽出することを特徴とする請求項９記載の変復調装置。
11. 前記変復調手段のデータ入出力に接続される音声圧縮機を含み、
    前記音声圧縮機の入出力を電話回線に接続し、前記基準クロックの伝送と同時にアナログ音声の伝送を行うことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか記載の変復調装置。
12. 前記変復調手段は、前記電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において予め設定されかつ狭くした周波数帯域に割り当てられた基準クロックのみを変復調することを特徴とする請求項７記載の変復調装置。
13. ２．８ＫＨｚ以下の周波数を音声用に割り当て、２．８ＫＨｚから４ＫＨｚの周波数を前記基準クロックの伝送用に割り当てることを特徴とする請求項１１記載の変復調装置。
14. 第１及び第２のｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置を対向して配置するｘＤＳＬシステムに用いる基準クロック伝送方法であって、
    前記第１のｘＤＳＬ装置側にて、電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において基準クロックを変調し、
    前記第２のｘＤＳＬ装置側にて、変調された基準クロックを復調することを特徴とする基準クロック伝送方法。
15. 前記変復調手段は、前記電話音声用の帯域においてデータ入出力をも同時に行うことを特徴とする請求項１４記載の基準クロック伝送方法。
16. 前記第１のｘＤＳＬ装置側において、前記基準クロックの周波数変換を行い、その周波数変換した基準クロックを送信ボーレイトクロックとして動作し、
    前記第２のｘＤＳＬ装置側において、前記第１のｘＤＳＬ装置側の出力信号から前記基準クロックを受信ボーレイトクロックとして抽出することを特徴とする請求項１４または請求項１５記載の基準クロック伝送方法。
17. 前記基準クロックの変復調を行う変復調手段のデータ入出力に音声圧縮機を接続し、その音声圧縮機の入出力を電話回線に接続し、前記基準クロックの伝送と同時にアナログ音声の伝送を行うことを特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれか記載の基準クロック伝送方法。
18. 前記第１のｘＤＳＬ装置側及び第２のｘＤＳＬ装置側において、前記電話音声用の４ＫＨｚ以下の帯域において予め設定されかつ狭くした周波数帯域に割り当てられた基準クロックのみを変復調することを特徴とする請求項１４記載の基準クロック伝送方法。
19. ２．８ＫＨｚ以下の周波数を音声用に割り当て、２．８ＫＨｚから４ＫＨｚの周波数を前記基準クロックの伝送用に割り当てることを特徴とする請求項１８記載の基準クロック伝送方法。

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