JP4724171B2 - ノード装置およびクロック切り替え方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の網回線を収容するノード装置およびクロック切り替え方法に関する。

例えば、鉄道管理システム、地下鉄管理システム、道路管理システム、下水道管理シス
テム、飛行場管理システム、河川管理システムなどの管理システムにおいては、遠隔地に
配置したデータ発生源からのデータを通信技術を用いて管理センター等に収集し、その収
集結果を表示するなどして遠隔地の状況を把握することが基本となっている。

このうち、鉄道管理システムを例に挙げれば、鉄道に沿って配置される監視カメラや列
車感知センサなどをこれらを管轄する各ノード装置を介して例えば管理センターたるノー
ド装置に集めてモニタ装置に表示する等により集中管理するようにしている。また、信号
機等の列車制御情報報知手段を鉄道に沿って配置し、これらの情報に基づき信号機等を駆
動して列車の運行制御等を管理することも行われている。

この種の通信システムの構築例として、データ発信源と管理センターを１対１の通信線
で接続して情報を集め、また管理センターからも１対１の通信線でデータ受信装置（信号
機等）に接続しその制御を行うのが一般的であった。ところが、今日、ＡＴＭ（Asynchro
nous Transfer Mode：非同期転送モード）交換方式の実用化に向けた開発が急速に進ん
できており、このＡＴＭ技術を上述したような通信システムに応用することで、ＡＴＭの
メリットを活かした柔軟性のあるシステムの構築が可能になってきている。

このＡＴＭ技術を用いて上述した種々の管理システムを構築する場合、ＡＴＭ交換機能
を有する複数のノード装置を光ファイバ等の伝送路を介してリング状に配置すると共に、
これら各ノード装置に上述した監視カメラやモニタ装置等に相当するローカル通信端末を
接続したうえで、伝送路に対してリング状に複数の仮想的な通信パスを設定し、該通信パ
スにより、上記各ローカル通信端末間の情報を各ノード装置を介して送受する形態が考え
られる。

図１３は通信システムのシステム構成図であり、図１３の通信システムでは、リング上
のノード装置１−１〜１−ｎと２から構成され、ノード装置２はシステムマスタクロック
ノードとなり、自走クロック若しくはクロック源４からのクロックをシステムクロックと
して抽出している。また、ノード装置には一つまたは複数のローカル通信端末３が接続さ
れている。

この通信システムでは、各ノード装置のそれぞれに接続されるローカル通信端末間で通
信を行う場合、これら各ローカル通信端末を管轄する各ノード装置の間で仮想的な通信パ
スを設定し、この通信パスを用いて上記通信を実現する。設定可能な通信パスとしては、
上記ローカル通信端末間で実際のデータ（ユーザデータ）を送受するためのユーザパスと
、ノード装置へのパス設定などの制御を行う制御用パスの２種類が存在する。

図１３の通信システムにおいて、通信パスは太線で示す如く時計回りの第１の通信パス
と反時計回りの第２の通信パスが設定される。これら第１及び第２の各通信パスのうち、
第１の通信パスは通常状態で用いられる現用系の通信パスであり、第２の通信パスは現用
系の通信パスに異常が発生したときに用いられる予備系の通信パスである。

尚、先に述べたようにＡＴＭ交換方式を採用している通信システムでは、各ノード装置
間の通信パスとしては、ユーザ（ローカル通信端末）のデータを送信するユーザパスと、
ノード装置へのパス設定などの制御を行う制御用パスが存在するが、ここでは１つの通信
パスとして記載している。

システムマスタクロックノード２からのクロックは、細線で示す如く時計回りの第１の
クロックと反時計回りの第２のクロックがあり、通常状態では第１のクロックが用いられ
、クロック分配が行われる。

このような通信システムにおいて、図１４に示すようにノード装置１−１とノード装置
１−２の間で障害が発生すると、各ノード装置では隣接部における障害の発生を検出して
通信パスのループバックを行うことにより迂回通信パスを形成することにより、通信を継
続する。

このとき、ノード装置１−２では、障害の影響により右回りの第１のクロックが送られ
てこなくなるので、ノード装置１−２の内部に設けられた内部クロック（図示せず）によ
り、クロック分配が行われる。 このように、伝送路またはノード装置の障害が発生する
と、クロック源からのクロックが遮断されたノード装置では、ノード装置の内部クロック
を基にクロック分配が行われ、運転を継続することができる。

次に、抽出クロック障害時に、別のクロック抽出可能な回線からのクロックに切り替え
ることにより、運転を継続する通信システムについて説明する。

さまざまな通信速度の通信回線に対し、全てＡＴＭ技術を適用し、データ伝送技術につ
いては、媒体、速度などに依存しない同じＡＴＭ方式を採用した回路網を構築した場合に
は、さまざまな通信速度の通信回線が同じノード装置に収容されることになる。

このとき、ノード装置は、ノード装置内のシステムクロックを網クロックと同期させる
ことによってジッタ・ワンダへの耐性の強い、より効率的な通信が可能となる。ノード装
置内に収容されるさまざまな通信速度の網回線の網クロックにシステムクロックを同期さ
せる場合、クロックの品質としては回線速度が速い方が望ましく、通常回線速度の速い回
線を切り替える際の優先度を高く設定しておく。

図１５は、従来のノード装置におけるクロック切り替え部の構成図であり、クロック抽
出可能な回線が接続されるインターフェース部Ｉ／Ｆ１〜Ｉ／Ｆｎと、このインターフェ
ース部の出力を入力としいずれかを選択出力するインターフェース制御部ＢＡＳＥ１〜Ｂ
ＡＳＥｍと、網同期ができない場合に自走させるための自走クロックと、ノード間の伝送
路のための抽出クロック１５５Ｍ１〜１５５Ｍ２と、各インターフェース制御部と自走ク
ロックと抽出クロックを入力としいずれかを選択出力するセレクタＳＥＬａと、網同期を
行うＰＬＬと、各装置に切り替え等の指令を与えるＣＰＵとからなる。

このような構成において、現在抽出を行っているクロック（優先順位１位のクロック）
に障害が発生し、別のクロック（優先順位２位のクロック）に切り替えを行う場合につい
て説明する。ここでは、優先順位１位のクロックがインターフェース制御部ＢＡＳＥ１で
、優先順位２位のクロックがインターフェース制御部ＢＡＳＥｍとする。

この場合、予め優先順位が２位のインターフェース部であるインターフェース制御部Ｂ
ＡＳＥｍ内のセレクタＳＥＬｍを切り替えておき、優先順位１位のクロックであるインタ
ーフェース制御部ＢＡＳＥ１に障害が発生すると、クロック制御部のセレクタＳＥＬａを
インターフェース制御部ＢＡＳＥｍに切り替える。

これにより、クロックは優先順位１位のクロックから優先順位２位のクロックに切り替
えることができる。

しかしながら、クロック源からのクロックが遮断されたノード装置においてノード装置
の内部クロックを基にクロック分配を行い、運転を継続するシステムでは、伝送路または
ノード装置の障害が発生した状態では、クロック源とノード装置の内部クロックの２つの
クロックが存在することになる。

この２つのクロックは基本的には同一に設定されているが、全く等しくすることは不可
能であり、時間経過と共にずれが大きくなり、ビットエラーが発生するようになる。この
ように、従来の通信装置のクロック切り替え方法では、複数若しくは単一伝送路またはノ
ード装置の障害時にユーザパス、制御パスと同期して該当ノードのクロック抽出・分配を
制御できていなかった。

そのため、ユーザパス、制御パスとクロックの切り替えタイミングが異なり通信に影響
を及ぼし、ユーザデータ欠落等の発生により送受信に多大な影響を及ぼしていた。また、
システムクロックは、システムマスタクロックノードにより、自走クロック若しくはクロ
ック源からのクロックを抽出して用いていたが、外部クロック源からの抽出の場合は異常
時に始めて起動して使用するようにしていた。

そのため、別クロックに切り替わる際の位相ずれ、切り替え時間等により、通信に影響
を及ぼし、ユーザデータ欠落等の発生により送受信に多大な影響を及ぼしていた。更に、
抽出クロック障害時に、別のクロック抽出可能な回線からのクロックに切り替えることに
より、運転を継続する通信システムにおいて、インターフェース制御部からクロック制御
部のセレクタへのクロックラインが各インターフェース制御部から並列に入力されている
システムでは、クロック抽出可能な回路数分収容ノードに布線する必要があり、布線の数
及びセレクタの数が膨大になるため、クロック切り替え部が複雑になるという問題がある
。

また、抽出クロックの障害時には、障害検出及び切り替えのためのソフト的な処理のた
め、時間がかかり、瞬間的にＰＬＬが引き込むクロックがなくなる。そのためクロックに
ずれが生じ、同期はずれ、スリップが発生し、通信データに影響を与える問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、第１の目的として、伝送路また
はノード装置の障害時にユーザパス、制御パスと同期して該当ノードのクロック抽出・分
配を制御することにより、ユーザデータに最小限の影響しか与えないクロック切り替え方
法を提供することを目的とする。また、第２の目的として、システムクロックの抽出にお
いては、クロックを２点抽出しておくことにより、システムクロック抽出障害時の切り替
え、切り戻しでクロックの位相ずれを防ぎ、通信エラーの少ないクロック切り替え方法を
提供することを目的とする。更に、第３の目的として、クロック切り替え制御が簡単に構
成でき、網同期はずれやスリップを生じることの無いノード装置およびクロック切り替え
方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のノード装置のクロック切替方法は、網回線から受信する複数のクロックのうちからいずれか一つがＰＬＬに入力され、前記ＰＬＬが網同期した内部クロックを生成して出力するノード装置が、その入力されるクロックの障害を通知するアラームを検出した場合、新たなクロックに切り替えるにあたり、前記障害が通知されたクロックに代わる当該装置内の自走クロックを前記ＰＬＬへ入力した後、前記新たなクロックに切り替えるノード装置のクロック切替方法において、前記アラームを検出すると直ちに前記ＰＬＬが出力している内部クロックを前記ＰＬＬにフィードバック入力する切り替えを行い、前記ＰＬＬが出力する内部クロックの網同期を継続し、更に前記自走クロックを前記ＰＬＬに入力する切替を行うことを特徴とする。

また、本発明のノード装置は、収容する複数の網回線からクロック抽出手段が抽出したクロックのいずれか一つを入力されるＰＬＬが網同期した内部クロックを生成して出力し、入力されるクロックに障害があるアラームを通知された時に、前記ＰＬＬに入力されるその障害があるクロックを自走クロックに切替えてから更に前記網回線から抽出される新たなクロックへ切り替えて内部クロックを出力するノード装置において、入力される前記抽出されたクロックに基づいて網同期した内部クロックを生成して出力するＰＬＬと、自走クロックを出力する自走クロック発生手段と、前記クロック抽出手段から複数のクロックと、前記自走クロック発生手段から前記自走クロックとが入力され、前記入力されるクロックのうちから１つを選択クロックとして前記ＰＬＬへ向けて選択して出力する第１のクロック選択手段と、前記第１のクロック選択手段と前記ＰＬＬとの間に設けられ、前記選択クロックと、前記ＰＬＬが出力する内部クロックが入力され、これらの２つの入力されるクロックのいずれか一方を前記ＰＬＬへ選択して出力する第２のクロック選択手段と、通常の場合、前記第1のクロック選択手段に対して前記抽出したクロックのいずれかひとつを選択して出力させ、前記第２のクロック選択手段に対して前記第1のクロック選択手段からの選択クロックを入力して前記ＰＬＬへ出力させる制御を行い、前記障害を通知するアラームを通知された場合、前記第２のクロック選択手段に直ちに前記ＰＬＬが出力している内部クロックを前記ＰＬＬへフィードバック入力する切替をして前記ＰＬＬから出力する内部クロックの網同期を維持し、続いて、前記第１のクロック選択手段に前記自走クロックを選択して前記第２の選択手段へ出力させる制御を行い、その後、前記第２のクロック選択手段に前記第１のクロック選択手段から入力される前記選択クロックを選択して前記ＰＬＬへ出力する制御を行い、更に前記第１のクロック選択手段へ前記入力される正常な複数の前記抽出された前記クロックのうち一つを選択して前記第２のクロック選択手段へ出力するクロック切替え制御を行う制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、クロック切り替え制御が簡単に構成でき、網同期はずれやスリップを
生じることの無いクロック切り替え方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、実施例１の形態の隣接する伝送路またはノード装置で障害が発生したノード装
置の様子を模式的に示す図であり、図２は、ノード装置の具体的な構成図である。これら
を用いて障害発生時のユーザパス、制御パス及びクロック分配方法を説明する。

図１に示すように、隣接する伝送路またはノード装置で障害が発生すると、ユーザパス
、制御パスはパス切り替えを行うスイッチ制御部１１で自動的にループバックされる。こ
のとき、従来はクロックを内部クロックに切り替えていたが、本実施例では、このパス切
り替え処理（ループバック）と同期をとって、クロック分配のクロックも切り替えが行わ
れ、そのクロックを用いて他のノード装置や回線にクロック分配が行われる。

このときのクロック切り替えを、図２を用いて説明する。

図２において、ノード装置は、ＡＴＭセルのルーティングを行うＡＴＭスイッチ部１１
と、伝送路を接続する回線インターフェース部１２−１〜１２−４と、ローカル通信端末
を接続する複数の端末インターフェース部１３−１〜１３−ｎと、装置全体の制御を行う
制御部１４と、クロックの切り替えを行なうクロック切替部１５と、自走クロック１６で
構成されている。

右回りの第１のクロックは、回路インターフェース部１２−１により抽出され、クロッ
ク切替部１５に入力される。同様に、左回りの第２のクロックは、回路インターフェース
部１２−４により抽出され、クロック切替部１５に入力される。また、本実施例では直接
関係していないが、クロック切替部１５には、他に自走クロック１６の信号と、端末イン
ターフェースで抽出されたクロックも入力されている。

また、クロック切替部１５には、制御部１４より障害発生時にユーザパス、制御パスを
ループバックさせるタイミングを示すループバック指令信号が入力されている。このルー
プバック指令信号は、スイッチ制御部１１に入力されている通信パスのループバック信号
と同じである。ここで、ループバック指令信号と表現したが、例えば隣接するノード装置
または伝送路の障害検出信号等が該当する。尚、スイッチ制御部１１でのユーザパス、制
御パスのループバックについては、良く知られているので、ここではその説明を省略する
。

クロック切替部１５では、入力された回路インターフェース部１２−１、１２−４の信
号つまり右回りの第１のクロックと左回りの第２のクロックを、ループバック指令信号に
従って、回路インターフェース部１２−３、１２−２への信号つまり右回りの第１の分配
クロックと左回りの第２の分配クロックを決定する。

先ず、回路インターフェース部１２−３への信号について説明する。回路インターフェ
ース部１２−３への信号は、ループバック指令信号が入力されていない通常運転時には、
回路インターフェース部１２−１からの右回りの第１のクロックが選択され、伝送路また
はノード装置の障害発生によりループバック指令信号が入力された場合（第１のクロック
が消失した場合）には、回路インターフェース部１２−４からの左回りの第２のクロック
が選択される。

同様に、回路インターフェース部１２−２への信号は、ループバック指令信号が入力さ
れていない通常運転時には、回路インターフェース部１２−４からの左回りの第２のクロ
ックが選択され、伝送路またはノード装置の障害発生によりループバック指令信号が入力
された場合には、回路インターフェース部１２−１からの右回りの第１のクロックが選択
される。

これにより、例えば、図１のように隣接するノード装置または伝送路で障害が発生する
と、スイッチ制御部は右回りのユーザパス、制御パスを従来より行われていた方法により
ループバックさせる。これと同時に、図２のようにクロック切替部１５には、ループバッ
ク指令信号が入力されているので、信号が送られなくなった第２のクロックに代わり、第
１のクロックを分配クロックとして選択して、運転を継続する。

このように、ユーザパス、制御パスのパス切り替え処理（ループバック）と同期をとっ
てクロック分配を制御することにより、従来内部クロックに切り替えていた時のようなク
ロックのずれが発生することが無く、ユーザデータに与える影響を最小限に止めることが
できる。

また、伝送路またはノード装置の障害が復旧した際には、ユーザパス、制御パスのパス
切り替え処理（自動ループバック切り戻し）が行われ、それと同期をとってクロック分配
の切り戻しが行われる。

次に通信システムの切り替え処理についてソフトウェアの処理に沿って説明する。

図３は、本発明の実施例に係わる通信システムのソフトウェアの構成例である。
図３において、通信システムのソフトウェアは、ネットワーク管理装置やローカル保守
端末との接続を行うエージェント／コマンド制御部３１と、リングの各種制御・管理を行
うリング制御部３２と、各種構成に関する制御・管理を行う構成管理部３３と、各種障害
に関する制御・管理を行う障害管理部３４と、各種性能に関する制御・管理を行う性能管
理部３５と、ＰＶＣパスに関する制御・管理をスイッチ制御部に対して行うパス管理部３
６と、各種回線に関する制御を行う回路制御部３７と、ノード制御部のハード制御を行う
ハード制御部３８とからなる。

実施例１のソフトウェアの処理の一例をあげると、回路制御部３７で定期的に伝送路（
対向ノード装置を含む）の状態を監視し、伝送路に障害が発生すると、回路制御部３７は
障害管理部３４に対して伝送路障害の旨の通知を行う。

伝送路障害の通知を受け取った障害管理部３４は、障害に関する各種制御（ガードタイ
ム制御、障害抑制制御、障害マスク制御およびＮＭＳ通知等）を行うと共にパス管理部３
６に対して通知を行う。障害管理部３４からの通知を受け取ったパス管理部３６は、ユー
ザパス、制御パスの切り替えを行うと共にクロック分配の切り替えも行う。このとき、ク
ロック分配の切り替えは構成管理部３３に通知して、運転状態の変更を認識しておく。尚
、クロック分配の切り替えは構成管理部３３が行うことも考えられる。

また、伝送路障害が復旧した場合には、上記と同様の処理を行い、ユーザパス、制御パ
スの切り替えと同期してクロック分配の切り戻しを行う。基本的な切り替え、切り戻しに
ついては、上記の通りであるが、システムの運用に応じては、次のような情報を基に制御
を行った方が良いことがある。

例えば、自動ループバック切り戻しを行うかどうかと、自動ループバックするまでのガ
ードタイム、自動ループバックを行った際の自動ループバック切り戻しをするまでのガー
ドタイムである。

先ず、自動ループバックを行うかどうかであるが、システム或いは障害の程度によって
は、復旧時に人による確認作業を要するものがある。そのようなシステムにおいては自動
ループバックは行わないようにする必要がある。

また、自動ループバックするまでのガードタイムや自動ループバック切り戻しをするま
でのガードタイム等の所定期間切り替え、切り戻しを行わないガードタイムを設けること
により、回路状態のふらつき（瞬間的な障害、瞬間的な復旧等）により自動ループバック
や自動ループバック切り戻しが必要以上に発生することを防止することができる。このよ
うなガードタイムを設けることは、特に、各ノード装置間を無線により伝送を行うような
システムにおいては、気象条件などによりも影響を受けるので、有効である。

次に本発明の実施例２について説明する。

図４は、本発明の実施例２の構成図である。
図４において、図１３に示した従来の通信システムと異なる点は、クロック源４からの
クロックを２つのノード装置２−１，２−２で抽出するようにした点である。これにより
、同じクロックが複数のノード装置（システムマスタクロックノード）に与えられること
になる。

図５は、実施例２においてノード装置間の伝送路に障害が発生したときの説明図である
。
図５において、ノード装置１−１とノード装置１−２の間とノード装置１−３とノード
装置１−ｎの間の２個所で伝送路に障害が発生している。ここでは、詳細には述べないが
、伝送路に障害が発生すると、隣接するノード装置ではループバックが行われ、迂回経路
が形成される。

このとき、従来のようにシステムマスタクロックノードが１つしか存在しない場合、例
えば、ノード装置２−１だけがクロック源４からのクロックを得ている場合では、障害が
発生した２つの伝送路に挟まれたノード装置２−１が存在しない範囲には、システムクロ
ックが与えられなくなってしまう。

これに対して、実施例２のように、クロック源２のクロックがノード装置２−２にも与
えられていると、ノード装置２−１からのシステムクロックが送られて来なった時点で、
同じクロックを基にしているノード装置２−２のシステムクロックを利用することで位相
のずれが生じることがないので、ユーザデータ欠落等が発生することなく、通信を継続す
ることができる。

図６は、実施例２のノード装置に障害が発生したときの説明図である。
図６において、ノード装置２−１に障害が発生している。ノード装置２−１に障害が発
生すると、隣接するノード装置１−１、１−ｎで、ループバックが行われ、迂回経路が形
成される。それと共に、ノード装置２−１から得ていたシステムクロックを、ノード装置
２−２のシステムクロックに切り替える。

上述のように、ノード装置２−１のクロックとノード装置２−２のクロックとは、同じ
クロック源４のクロックを基にしており、切り替え時に位相のずれが生じることがないの
で、ユーザデータ欠落等が発生することなく、通信を継続することができる。

図７は、実施例２においてクロック源４からクロックを供給するための伝送路に障害が
発生したときの説明図である。
図７において、クロック源４からノード装置２−１への伝送路に障害が発生している。
クロック源４からノード装置２−１への伝送路に障害が発生すると、ノード装置２−１へ
のクロックが送られなくなる。これを検出した時点で、システムクロックをノード装置２
−２のクロックに切り替える。

ノード装置２−１のクロックとノード装置２−２のクロックとは、同じクロック源４の
クロックを基にしており、切り替え時に位相のずれが生じることがないので、ユーザデー
タ欠落等が発生することなく、通信を継続することができる。

次に本発明の実施例３について説明する。

実施例３は、従来で示した図１５のクロック切り替え部が複雑になる問題点を解決する
ために、インターフェース制御部ＢＡＳＥ１〜ＢＡＳＥｍの出力を共通クロックラインＩ
ＦＣにより、１系統にまとめられクロック制御部ＳＥＬａに入力されている点であり、更
に所望のクロックに切り替える際に、一旦自走クロックに切り替えると共に、障害発生時
の瞬間的な同期はずれの問題を解決するためにＰＬＬ自身の出力をＰＬＬにフィードバッ
クするようにしたものである。

図８は、実施例３の構成図であり、クロック抽出可能な回線が接続されるインターフェ
ース部Ｉ／Ｆ１〜Ｉ／Ｆｎと（図２の端末インターフェース部１３に相当する）、このイ
ンターフェース部の出力を入力としいずれかを選択出力するインターフェース制御部ＢＡ
ＳＥ１〜ＢＡＳＥｍと、インターフェース制御部ＢＡＳＥ１〜ＢＡＳＥｍの出力を１系統
にまとめた共通クロックラインＩＦＣと、網同期ができない場合に自走させるための自走
クロック（図２の自走クロック１６に相当する）と、ノード間の伝送路のための抽出クロ
ック１５５Ｍ１〜１５５Ｍ２（図２の回路インターフェース部１２からの信号に相当する
）と、共通クロックラインと自走クロックと抽出クロックを入力としいずれかを選択出力
するセレクタＳＥＬａと、網同期を行うＰＬＬと、セレクタＳＥＬａの出力とＰＬＬの出
力を入力としいずれかを選択出力するセレクタＳＥＬｂと、各装置に切り替え等の指令を
与えるＣＰＵとからなる。

先ず、インターフェース制御部ＢＡＳＥ１内で優先順位の１位、２位が決定していると
きの切り替え動作について、図９を用いて説明する。優先順位が１位のクロックをインタ
ーフェース部Ｉ／Ｆ１とすると、各セレクタは次の信号を選択出力している。セレクタＳ
ＥＬ１は、インターフェース部Ｉ／Ｆ１を選択している。ゲートＧＡＴＥ１は開かれてい
るので、共通クロックラインＩＦＣに乗る信号はインターフェース部Ｉ／Ｆ１の信号とな
り、セレクタＳＥＬａはその共通クロックラインＩＦＣを選択し、セレクタＳＥＬｂはセ
レクタＳＥＬａの出力を選択している。

ここで、優先順位１位のクロックに障害が発生すると、その障害ステータスであるＡＬ
Ｍを検出する（ＳＴＥＰ１）ことにより、セレクタＳＥＬｂが動作し、セレクタＳＥＬａ
の出力側からＰＬＬの出力側に切り替えられる（ＳＴＥＰ２）。これにより、瞬時にＰＬ
Ｌの出力が自身にフィードバックされるので、瞬間的な同期はずれを防ぐことができる。

次に、セレクタＳＥＬａを制御し、共通クロックラインＩＦＣからクロック制御部の自
走クロックに切り替える（ＳＴＥＰ３）と共に、セレクタＳＥＬｂを制御し、ＰＬＬの出
力側からセレクタＳＥＬａの出力側に切り替える（ＳＴＥＰ４）。その後、インターフェ
ース制御部ＢＡＳＥ１内のセレクタＳＥＬ１を制御し、優先順位が１位のクロックである
インターフェース部Ｉ／Ｆ１から優先順位が２位のクロックであるインターフェース部Ｉ
／Ｆ２に切り替え（ＳＴＥＰ５）、更にセレクタＳＥＬａを制御し、自走クロックから共
通クロックラインＩＦＣに切り戻す（ＳＴＥＰ６）。

これにより、同一インターフェース制御部内での切り替えにおいても、同期はずれ、ス
リップが発生することがなくなる。

尚、クロックの障害ではなく、保守等の目的で意識的にクロックを切り替える場合には
、セレクタＳＥＬｂにより、ＰＬＬの出力が自身にフィードバックされる動作を行う必要
はなく、ＳＴＥＰ２乃至ＳＴＥＰ４の代わりに、セレクタＳＥＬａを制御し、共通クロッ
クラインＩＦＣからクロック制御部の自走クロックに切り替えるＳＴＥＰ７が行われる。

次に、インターフェース制御部ＢＡＳＥ１のクロックが優先順位１位、インターフェー
ス制御部ＢＡＳＥｍのクロックが優先順位２位と決定しているときの切り替え動作につい
て、図１０を用いて説明する。

優先順位が１位のクロックをインターフェース部Ｉ／Ｆ１とすると、各セレクタは次の
信号を選択出力している。セレクタＳＥＬ１は、インターフェース部Ｉ／Ｆ１を選択して
いる。ゲートＧＡＴＥ１は開かれているので、共通クロックラインＩＦＣに乗る信号はイ
ンターフェース部Ｉ／Ｆ１の信号となり、セレクタＳＥＬａはその共通クロックラインＩ
ＦＣを選択し、セレクタＳＥＬｂはセレクタＳＥＬａの出力を選択している。

ここで、優先順位１位のクロックに障害が発生すると、その障害ステータスであるＡＬ
Ｍを検出する（ＳＴＥＰ１１）ことにより、セレクタＳＥＬｂが動作し、セレクタＳＥＬ
ａの出力側からＰＬＬの出力側に切り替えられる（ＳＴＥＰ１２）。これにより、瞬時に
ＰＬＬの出力が自身にフィードバックされるので、瞬間的な同期はずれを防ぐことができ
る。

次に、セレクタＳＥＬａを制御し、共通クロックラインＩＦＣからクロック制御部の自
走クロックに切り替える（ＳＴＥＰ１３）と共に、セレクタＳＥＬｂを制御し、ＰＬＬの
出力側からセレクタＳＥＬａの出力側に切り替える（ＳＴＥＰ１４）。その後、ゲートＧ
ＡＴＥ１を閉じ、ゲートＧＡＴＥｍを開ける（ＳＴＥＰ１５）と共に、セレクタＳＥＬｍ
を優先順位が２位のクロックであるインターフェース部Ｉ／Ｆｎに切り替え（ＳＴＥＰ１
６）、更にセレクタＳＥＬａを制御し、自走クロックから共通クロックラインＩＦＣに切
り戻す（ＳＴＥＰ１７）。

これにより、異なるインターフェース制御部での切り替えにおいても、同期はずれ、ス
リップが発生することがなくなる。

尚、クロックの障害ではなく、保守等の目的で意識的にクロックを切り替える場合には
、セレクタＳＥＬｂにより、ＰＬＬの出力が自身にフィードバックされる動作を行う必要
はなく、ＳＴＥＰ１２乃至ＳＴＥＰ１４の代わりにセレクタＳＥＬａを制御し、共通クロ
ックラインＩＦＣからクロック制御部の自走クロックに切り替えるＳＴＥＰ１８が行われ
る。

次に、インターフェース制御部ＢＡＳＥ１のクロックが優先順位１位、抽出クロック１
５５Ｍ１のクロックが優先順位２位と決定しているときの切り替え動作について、図１１
を用いて説明する。

優先順位が１位のクロックをインターフェース部Ｉ／Ｆ１とすると、各セレクタは次の
信号を選択出力している。セレクタＳＥＬ１は、インターフェース部Ｉ／Ｆ１を選択して
いる。ゲートＧＡＴＥ１は開かれているので、共通クロックラインＩＦＣに乗る信号はイ
ンターフェース部Ｉ／Ｆ１の信号となり、セレクタＳＥＬａはその共通クロックラインＩ
ＦＣを選択し、セレクタＳＥＬｂはセレクタＳＥＬａの出力を選択している。

ここで、優先順位１位のクロックに障害が発生すると、その障害ステータスであるＡＬ
Ｍを検出する（ＳＴＥＰ２１）ことにより、セレクタＳＥＬｂが動作し、セレクタＳＥＬ
ａの出力側からＰＬＬの出力側に切り替えられる（ＳＴＥＰ２２）。これにより、瞬時に
ＰＬＬの出力が自身にフィードバックされるので、瞬間的な同期はずれを防ぐことができ
る。

次に、セレクタＳＥＬａを制御し、共通クロックラインＩＦＣからクロック制御部の自
走クロックに切り替える（ＳＴＥＰ２３）と共に、セレクタＳＥＬｂを制御し、ＰＬＬの
出力側からセレクタＳＥＬａの出力側に切り替える（ＳＴＥＰ２４）。その後、セレクタ
ＳＥＬａを自走クロックから優先順位が２位のクロックである抽出クロック１５５Ｍ１に
切り替え（ＳＴＥＰ２５）、ゲートＧＡＴＥ１を閉じる（ＳＴＥＰ２６）。

これにより、インターフェース制御部とクロック制御部での切り替えにおいても、同期
はずれ、スリップが発生することなく切り替えを行うことができる。尚、クロックの障害
ではなく、保守等の目的で意識的にクロックを切り替える場合には、セレクタＳＥＬｂに
より、ＰＬＬの出力が自身にフィードバックされる動作を行う必要はなく、ＳＴＥＰ２２
乃至ＳＴＥＰ２４の代わりに、セレクタＳＥＬａを制御し、共通クロックラインＩＦＣか
らクロック制御部の自走クロックに切り替えるＳＴＥＰ２７が行われる。また、ここでは
、他の切り替えと同じ手順になるように自走クロックに一旦切り替えてから抽出クロック
１５５Ｍ１に切り替えるようにしたが、直接抽出クロック１５５Ｍ１に切り替えても特に
問題はない。

次に、抽出クロック１５５Ｍ１のクロックが優先順位１位、インターフェース制御部Ｂ
ＡＳＥ１のクロックが優先順位２位と決定しているときの切り替え動作について、図１２
を用いて説明する。

優先順位が１位のクロックを抽出クロック１５５Ｍ１とすると、各セレクタは次の信号
を選択出力している。セレクタＳＥＬａは抽出クロック１５５Ｍ１を選択し、セレクタＳ
ＥＬｂはセレクタＳＥＬａの出力を選択している。また、この場合は予めセレクタＳＥＬ
１により優先順位が２位のインターフェース部Ｉ／Ｆ１を選択しておき（ＳＴＥＰ３１）
、更にインターフェース制御部ＢＡＳＥ１のゲートＧＡＴＥ１を開けておく（ＳＴＥＰ３
２）。

ここで、優先順位１位のクロックに障害が発生すると、その障害ステータスであるＡＬ
Ｍを検出する（ＳＴＥＰ３３）ことにより、セレクタＳＥＬｂが動作し、セレクタＳＥＬ
ａの出力側からＰＬＬの出力側に切り替えられる（ＳＴＥＰ３４）。これにより、瞬時に
ＰＬＬの出力が自身にフィードバックされるので、瞬間的な同期はずれを防ぐことができ
る。

次に、セレクタＳＥＬａを制御し、抽出クロック１５５Ｍ１からクロック制御部の自走
クロックに切り替える（ＳＴＥＰ３５）と共に、セレクタＳＥＬｂを制御し、ＰＬＬの出
力側からセレクタＳＥＬａの出力側に切り替える（ＳＴＥＰ３６）。その後、セレクタＳ
ＥＬａを自走クロックから共通クロックラインＩＦＣに切り替える（ＳＴＥＰ３７）。こ
れにより、クロック制御部とインターフェース制御部での切り替えにおいても、同期はず
れ、スリップが発生することなく切り替えを行うことができる。

尚、クロックの障害ではなく、保守等の目的で意識的にクロックを切り替える場合には
、セレクタＳＥＬｂにより、ＰＬＬの出力が自身にフィードバックされる動作を行う必要
はなく、ＳＴＥＰ３４乃至ＳＴＥＰ３６の代わりに、セレクタＳＥＬａを制御し、抽出ク
ロック１５５Ｍ１からクロック制御部の自走クロックに切り替えるＳＴＥＰ３８が行われ
る。

また、ここでは、他の切り替えと同じ手順になるように自走クロックに一旦切り替えて
から共通クロックラインＩＦＣに切り替えるようにしたが、直接共通クロックラインＩＦ
Ｃに切り替えても特に問題はない。

尚、本明細書中ではリング型ネットワークを基に説明を行ったが、スター型ネットワー
クシステムについても適用が可能であり、また、各ノード装置間の通信方式についても特
に限定されることはなく、例えば、ＳＴＭ方式でもＡＴＭ方式でも構わない。

本発明の実施例１の隣接する伝送路または、ノード装置で障害が発生した場合の様子を模式的に示す図。 実施例１のノード装置の構成図。 実施例１の通信システムのソフトウェアの構成図。 実施例２の通信システムの構成図。 実施例２においてノード装置間の伝送路に障害が発生したときの説明図。 実施例２においてノード装置に障害が発生したときの説明図。 実施例２においてクロック供給するための伝送路に障害が発生したときの説明図。 実施例３のノード装置のクロック切り替え部の構成図。 実施例３の同じインターフェース制御部内でクロック切り替え動作を行うときのフローチャート。 実施例３の別のインターフェース制御部内でクロック切り替え動作を行うときのフローチャート。 実施例３のインターフェース制御部から抽出クロック１５５Ｍ１にクロック切り替え動作を行うときのフローチャート。 実施例３の抽出クロック１５５Ｍ１からインターフェース制御部にクロック切り替え動作を行うときのフローチャート。 通信システムのシステム構成図。 通信システムにおいて、ノード装置間で障害が発生したときの通信パスのループバックを説明する図。 従来のノード装置におけるクロック切り替え部の構成図。

符号の説明

１−１〜１−ｎ、２・・・ノード装置
３・・・ローカル通信端末
１１・・・ＡＴＭスイッチ部
１２−１〜１２−４・・・回路インターフェース部
１３−１〜１３−ｎ・・・端末インターフェース部
１４・・・制御部
Ｉ／Ｆ１〜Ｉ／Ｆｎ・・・インターフェース部
ＢＡＳＥ１〜ＢＡＳＥｍ・・・インターフェース制御部
ＳＥＬ１〜ＳＥＬｍ・・・セレクタ
ＳＥＬａ，ＳＥＬｂ・・・セレクタ
ＩＦＣ・・・共通クロックライン

Claims (3)

1. 網回線から受信する複数のクロックのうちからいずれか一つがＰＬＬに入力され、前記ＰＬＬが網同期した内部クロックを生成して出力するノード装置が、その入力されるクロックの障害を通知するアラームを検出した場合、新たなクロックに切り替えるにあたり、前記障害が通知されたクロックに代わる当該装置内の自走クロックを前記ＰＬＬへ入力した後、前記新たなクロックに切り替えるノード装置のクロック切替方法において、
   前記アラームを検出すると直ちに前記ＰＬＬが出力している内部クロックを前記ＰＬＬにフィードバック入力する切り替えを行い、前記ＰＬＬが出力する内部クロックの網同期を継続し、更に前記自走クロックを前記ＰＬＬに入力する切替を行うことを特徴とするノード装置のクロック切替方法。
2. 網同期した内部クロックを生成して出力するＰＬＬと、クロック選択手段と、網回線からクロックを抽出するクロック抽出手段と、自走クロック発生手段と、制御手段とを備え、収容する複数の網回線から抽出した複数のクロックのうちいずれか一つを入力される前記ＰＬＬが前記内部クロックを出力し、前記入力されるクロックの障害を通知するアラームが検出された場合、前記ＰＬＬが新たなクロックに切り替えて入力される前に、前記自走クロック手段が出力するクロックが一時入力されてから前記新たなクロックへ切り替えられるノード装置のクロック切り替え方法において、
   前記クロック抽出手段から抽出された複数のクロックと前記自走クロック発生手段から出力されるクロックとが第１の前記クロック選択手段に入力され、
   前記第１のクロック選択手段から出力されるクロックと、前記ＰＬＬが出力する内部クロックとが第２の前記クロック選択手段に入力され、
   前記制御手段は、
   通常の場合、
   前記第１のクロック選択手段に対し、前記クロック抽出手段から前記抽出されたクロックのいずれか一つを選択して前記第２のクロック選択手段へ出力させ、前記第２のクロック選択手段に対して前記第１のクロック選択手段から入力されるクロックを選択して前記ＰＬＬへ出力させることにより前記ＰＬＬが前記抽出されたクロックを入力されて網同期した内部クロックを生成して出力する制御を行い、
   前記ＰＬＬへ入力される前記選択されたクロックの障害を通知するアラームを検出した場合、
   前記第２のクロック選択手段に対し、直ちに前記障害の通知されたクロックに代えて前記ＰＬＬが出力する内部クロックを選択して前記ＰＬＬへフィードバック入力させる切替を行って前記ＰＬＬに網同期を維持した内部クロックを出力させ、
   続いて前記第１の選択手段に対して前記自走クロック発生手段が出力するクロックを選択して前記第２の選択手段へ出力する切替を行い、
   その後、前記第２の選択手段に対して前記第１のクロック選択手段から出力されるクロックを選択して前記ＰＬＬに入力させる切替を行い、
   更に前記第１のクロック選択手段へ前記抽出されるクロックのいずれかを選択して前記第２のクロック選択手段へ出力させるクロック切り替え制御を行う
   ことを特徴とするクロック切り替え方法。
3. 収容する複数の網回線からクロック抽出手段が抽出したクロックのいずれか一つを入力されるＰＬＬが網同期した内部クロックを生成して出力し、入力されるクロックに障害があるアラームを通知された時に、前記ＰＬＬに入力されるその障害があるクロックを自走クロックに切替えてから更に前記網回線から抽出される新たなクロックへ切り替えて内部クロックを出力するノード装置において、
   入力される前記抽出されたクロックに基づいて網同期した内部クロックを生成して出力するＰＬＬと、
   自走クロックを出力する自走クロック発生手段と、
   前記クロック抽出手段から複数のクロックと、前記自走クロック発生手段から前記自走クロックとが入力され、前記入力されるクロックのうちから１つを選択クロックとして前記ＰＬＬへ向けて選択して出力する第１のクロック選択手段と、
   前記第１のクロック選択手段と前記ＰＬＬとの間に設けられ、前記選択クロックと、前記ＰＬＬが出力する内部クロックが入力され、これらの２つの入力されるクロックのいずれか一方を前記ＰＬＬへ選択して出力する第２のクロック選択手段と、
   通常の場合、
   前記第1のクロック選択手段に対して前記抽出したクロックのいずれかひとつを選択して出力させ、前記第２のクロック選択手段に対して前記第1のクロック選択手段からの選択クロックを入力して前記ＰＬＬへ出力させる制御を行い、
   前記障害を通知するアラームを通知された場合、
   前記第２のクロック選択手段に直ちに前記ＰＬＬが出力している内部クロックを前記ＰＬＬへフィードバック入力する切替をして前記ＰＬＬから出力する内部クロックの網同期を維持し、
   続いて、前記第１のクロック選択手段に前記自走クロックを選択して前記第２の選択手段へ出力させる制御を行い、
   その後、前記第２のクロック選択手段に前記第１のクロック選択手段から入力される前記選択クロックを選択して前記ＰＬＬへ出力する制御を行い、
   更に前記第１のクロック選択手段へ前記入力される正常な複数の前記抽出された前記クロックのうち一つを選択して前記第２のクロック選択手段へ出力するクロック切替え制御を行う制御手段とを
   具備することを特徴とするノード装置。

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