JP4947030B2

JP4947030B2 - 多分岐通信システム

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Publication number: JP4947030B2
Application number: JP2008266060A
Authority: JP
Inventors: 聡浩浜岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: JP2010098415A

Description

この発明は、同期系ネットワークに接続する多分岐通信システム、特にＰＯＮシステム（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋシステム）における誤同期の防止技術に関するものである。

従来の多分岐通信システムとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。図１０は、従来の多分岐通信システム（ＰＯＮシステム）を示す構成図である。この従来のシステムでは、センター側端局装置（ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ；ＯＬＴ）は、接続された複数の子局装置（ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ；ＯＮＵ）に対応したデータパターンを所定のフレームフォーマットに従って順次並べた下り信号を、クロック信号に同期させて送信している。一方、子局装置（ＯＮＵ）は、センター側端局装置（ＯＬＴ）からの下り信号を受信すると、この下り信号から自局あてのデータとともにクロック信号を抽出している。このような構成により、多分岐通信システムのセンター側端局装置に網同期用基準クロック信号を使用することによって、子局装置は網同期用基準クロック信号を取得しこれに同期して動作することができるため、この多分岐通信システムに同期系加入者システムや基地局間同期を取る必要のある移動体システムを収容することが可能であった。図１１は、同期系ネットワークに本多分岐通信システムを適用した場合のシステム構成図である。

特開２００４−１６６０４７特開２００７−２０１８４２

特許文献１に記載の多分岐通信システムは、以上のように構成されているため、網同期用基準クロックを子局装置に伝送することが可能であるが、センター側が基板故障やクロックケーブル抜けなどの障害の発生により、網同期用基準クロックで動作できなくなった場合には、各端局装置は内蔵する自走クロックで動作することになり、子局装置側で抽出したクロックは網同期用の基準クロックではなく、この各端局装置が有する自走クロックとなる。図１２は、多分岐通信システムを導入したネットワークにおけるクロック障害発生時の例である。この場合、センター側端局装置からの信号が網同期用基準クロックを使用していないため、子局装置に接続される下流装置は同期系ネットワーク内で誤同期を起こしてしまう。例えば同期系加入システムでは、システム内でフレーム同期が取れずデータを受信できない状態となり、移動体システムでは、基地局間同期が取れず自基地局がデータを受信できない状態になるとともに、他基地局の通信にも影響を与えてしまう状態になるという問題があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、センター側端局装置に供給される網同期用基準クロックが異常（非同期状態）になった場合に、子局装置に接続される下流装置である同期系加入システムもしくは基地局装置、すなわち同期系ネットワークの装置が誤同期を起こすことを防止することを目的とする。

多分岐伝送路を介して、センター側端局装置がデータを網同期基準クロックに同期した動作クロックで複数の子局装置へ送信し、子局装置が受信したデータの動作クロックから網同期基準クロックを生成して同期系ネットワークへ通知する多分岐通信システムであって、前記センター側端局装置が、前記網同期基準クロックの異常を検出するクロック検出部、このクロック検出部が網同期基準クロックの異常を検出した場合に、当該異常を通知する監視制御フレームをブロードキャストフレームとして前記複数の子局装置全てへ送信するＰＯＮ制御部を備え、前記子局装置が、前記センター側端局装置の送信した監視制御フレームから網同期基準クロックの異常を検知して、当該子局装置に接続される前記同期系ネットワークへ当該異常を通知する状態通知部を備える。

本発明によれば、センター側端局装置からブロードキャストフレームで通知された網同期基準クロックの異常が子局装置全てで同時に検出され、子局装置に接続される同期系ネットワークである下流装置へ通知されるので、同期系加入システムもしくは基地局装置等の下流装置が誤同期を起こすことを防止できる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる多分岐通信システムであるＰＯＮシステムを示す構成図である。本システムは、センター側端局装置（ＯＬＴ）１、複数の子局装置（ＯＮＵ）４（４ａ−１〜４ｂ−ｎ）、これら子局装置４ａ−１〜４ｂ−ｎそれぞれに接続される無線基地局５（５ａ−１〜５ｂ−ｎ）、および多分岐ファイバ６を含み構成される。

センター側端局装置１は、ＰＯＮ回線とのインタフェースであるＰＯＮインタフェース部（ＰＯＮＩＦ）２（２ａ〜２ｂ）と、図示しないセンター局側から網同期用基準クロックを受信する同期クロックインタフェース部（同期クロックＩＦ）３を備える。同期クロックインタフェース部３は、センター局内基準クロック（ＤｉｇｉｔａｌＣｌｏｃｋＳｕｐｐｌｙ；ＤＣＳ）等からフレーム周期情報を含んだ網同期基準クロック８を受信してフレーム周期情報を抽出し、ＰＯＮインタフェース部２に網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック９ａを分配する。ＰＯＮインタフェース部２は、上位ネットワークからデータ７を受信してＰＯＮシステムの所定のフレームフォーマット（ＰＯＮフレーム）に変換し、所定の基準クロック９ａ、すなわち通常は網同期基準クロック８に同期したクロックを用いて多分岐ファイバ６経由で全ての子局装置４へデータを送信する。

子局装置４は、センター側端局装置１と同様にＰＯＮインタフェース部を備え、センター側端局装置１から受信したＰＯＮシステム所定のフレームフォーマットからデータ、クロック、およびクロック状態情報を抽出し、これらをそれぞれ接続する無線基地局５へ出力する。無線基地局５は、それぞれ接続する子局装置４から受信したデータ、クロックに基づき動作する。また、クロック状態情報を受信するとともに、受信したクロック状態情報より受信したクロックが網同期しているかを判断する。多分岐ファイバ６は、センター側端局装置１からの送信光を分岐する分岐用スプリッタ６ｂと、センター側端局装置１と分岐用スプリッタ６ｂ、分岐用スプリッタ６ｂと子局装置４を接続する光ファイバ６ａとから構成される。

図２は、図１に示すＰＯＮインタフェース部２および子局装置４の詳細構成を示すブロック図である。図２において、センター側端局装置１のＰＯＮインタフェース部２は、上位ネットワークからのデータ７を受信するＰＨＹ部１０、受信したデータ７をＰＯＮシステムの所定のフォーマットへ変換するＰＯＮ制御部１１、ＰＯＮ制御部１１からのデータをシリアル化するＳＥＲＤＥＳ部１３、受信信号を光信号から電気信号へ、送信信号を電気信号から光信号へ変換する光送受信部（Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部）１４、基準クロック９ａまたはＰＯＮインタフェース部内部の自走クロック９ｂから動作クロック９ｃを生成するクロック生成部１５、同期クロックインタフェース部３から受信する基準クロック９ａの監視を行うクロック検出部１５ａ、基準クロック９ａの異常時に自走クロック９ｂへの切り替えを行う切替部１５ｂを含み構成される。また、８Ｂ／１０Ｂ伝送符号化処理を行う符号変換部（ＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｄｉｎｇＳｕｂ−ｌａｙｅｒ；ＰＣＳ）１１ａ、およびＰＯＮ区間の通信制御を行うＰＯＮ監視制御部（ＯＡＭ部）１１ｂは、ＰＯＮ制御部１１内に内蔵され、クロック検出部１５ａで監視された結果はクロック状態としてＰＯＮ監視制御フレーム（ＯＡＭフレーム）へ挿入される。

一方、子局装置４は、光送受信部（Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部）１６、センター側受信したＰＯＮシステム所定のフォーマットからデータを抽出するＰＯＮ制御部１７、抽出したデータを無線基地局５へ転送するＰＨＹ部２１、ＰＯＮシステムで受信したデータ（ＰＯＮシステム所定のフォーマット）からクロック成分を抽出するクロック抽出部１８、抽出したクロックから無線基地局５の所望する伝送速度に変換したクロックを生成し転送するクロック生成部１９、ＰＯＮ制御部１７で抽出されたＯＡＭフレームからクロック状態を読み取り、子局装置４に接続された無線基地局５などの下流装置へ通知するクロック状態通知部２０から成る。また、８Ｂ／１０Ｂ伝送符号をデコードする符号変換部１７ａ、ＰＯＮ監視制御部（ＯＡＭ部）１７ｂは、通常ＰＯＮ制御部１７に内蔵される。

図３は、センター側端局装置１から子局装置４へのクロック状態通知のタイミングを示す図であり、途中で網同期基準クロックの異常が検出される場合を示している。８はＤＣＳ等が送信する網同期基準クロック、９ａはセンター側端局装置１の同期クロックインタフェース部３で生成される網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック、９ｂはセンター側端局装置１に予め備えられた自走クロック、９ｃは切替部１５ｂの制御に基づき切替選択された基準クロック９ａまたは自走クロック９ｂに同期した動作クロックである。また、７ａはセンター側端局装置１から各子局装置４へ転送される主信号データ、２０ａ−１、２０ａ−２は、各子局装置４ａ−１、４ａ−２それぞれで検出されるクロック状態を示す。

次に動作について図２および図３を用いて説明する。初めにセンター側端局装置１側の動作を説明する。同期クロックインタフェース部３は、ＤＣＳ等からフレーム周期情報を含んだ網同期基準クロック８を受信してフレーム周期情報を抽出し、ＰＯＮインタフェース部２に網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック９ａを分配する。ＰＯＮインタフェース部２は、受信した基準クロック９ａに異常がないかクロック検出部１５ａで確認する。確認の結果、基準クロック９ａが正常な場合は、クロック切替部１５ｂを制御してクロック生成部１５へ基準クロック９ａを供給し、基準クロック９ａが異常な場合は網同期基準クロック８が異常と判断し、クロック切替部１５ｂを制御して自走クロック９ｂをクロック生成部１５へ供給する。クロック生成部１５は、ＰＯＮ制御部１１、ＳＥＲＤＥＳ部１３へ切替部１５ｂの切替に基づき、基準クロック９ａもしくは自走クロック９ｂに同期した所定の動作クロック９ｃを分配する。このように、網同期基準クロック８が異常な場合に自走クロック９ｂへ切り替えることにより、網同期基準クロックを子局装置へ伝送できない状態でも、センター側端局装置から子局装置への主信号データの通信を維持することができる。

上位ネットワークからデータ７を受信したＰＨＹ部１０は、データ変換を行いＰＯＮ制御部１１へ転送する。ＰＯＮ制御部１１において、ＰＯＮ区間の監視制御を行うＯＡＭ部１１ｂは、クロック検出部１５ａからのクロック状態情報、すなわち網同期基準クロック８が異常であること、もしくは網同期基準クロック８の異常の有無を受信し、クロック状態をＯＡＭフレームにマッピングする。ＰＯＮ制御部１１では、このＯＡＭフレームとＰＨＹ部１０から転送された主信号データをＰＯＮインタフェースに適合したフレームフォーマットに変換し、ＰＣＳ部１１ａにて８Ｂ／１０Ｂの伝送路符号化されたデータパターンへ変換する。このように生成されたデータは、動作クロック９ｃに同期して、かつクロック状態情報を含んでおり、ＳＥＲＤＥＳ部１３、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１４を通して光信号に変換され、接続されている全ての子局装置４へ転送される。

次に子局装置４の動作を説明する。Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１６はセンター側端局装置１から転送されたデータを光信号から電気信号へ変換し、ＰＯＮ制御部１７およびクロック抽出部１８へ分配する。ＰＯＮ制御部１７では、ＰＣＳ部１７ａにおいて８Ｂ／１０Ｂ符号変換（デコード）を行い、変換されたデータパターンから主信号フレーム、ＯＡＭフレームを再生し、主信号フレームのみをＰＨＹ部２１へ通すことで、データを無線基地局５等の下流装置へ転送する。ＯＡＭ部１７ｂは、復号されたＯＡＭフレームにマッピングされたクロック状態をクロック状態通知部２０に転送し、クロック状態通知部２０は、下流装置へクロック状態２０ａ−１、２０ａ−２を通知する。また、クロック抽出部１８では、８Ｂ／１０Ｂ符号にて伝送路符号化されているデータから基準クロック９ａ、すなわち網同期基準クロック８に同期したクロック成分を再生し、次段のクロック生成部１９へ転送する。クロック生成部１９では、本クロック成分から無線基地局５等の下流装置が必要とする網同期基準クロック８に同期した所定のクロック周波数を生成し、下流装置へ分配する。

上記のとおり、本実施の形態１によれば、センター側端局装置１のクロック検出部１５ａにおいて網同期基準クロック８の異常が検出された場合、センター側端局装置１は自局内の動作クロック９ｃを切替部１５ｂの切替によって自走クロック９ｂに切り替えるとともに、ＯＡＭ部１１ｂでＯＡＭフレームに網同期基準クロック８に異常が発生した状態（非同期状態）をマッピングし、前述した所定のフォーマット変換、符号変換を行い子局装置４へ転送する。子局装置４ではＯＡＭ部１７ｂで復号されたＯＡＭフレームで通知された非同期状態（クロック状態）を下流装置へ転送する。本動作により、図３に示すように、網同期基準クロック８の異常検出後、センター側端局装置１の動作クロック９ｃが直ちに自走クロック９ｂに切り替えられ、子局装置４はＯＡＭフレーム受信後にクロック状態が非同期状態に変化したことを検出し下流装置へ通知する。従って、センター側端局装置１は網同期基準クロックの異常（非同期状態になったこと）を子局装置４ならびに下流装置へ伝えることができ、下流装置が基準クロックの非同期状態になったことを知らず動作し、誤同期することを防止することができる。

尚、このとき非同期状態をマッピングするＯＡＭフレームをブロードキャストフレームにすることによって、センター側端局装置１に接続される子局装置４全てが、同時にクロック状態が非同期状態へ変化したことを検出することが可能となる。

また、本実施の形態１では、クロック状態の通知にＯＡＭフレームを使用したが、ＯＡＭフレームを用いなくても、データをＰＯＮ生成部１１で生成されるＰＯＮシステムの所定のフォーマットに変換した際のＬＬＩＤ（ＬｏｇｉｃａｌＬｉｎｋＩＤ）ヘッダのＲｅｓｅｒｖｅ領域にクロック状態をマッピングしても、同様の効果が得られる。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係わるＰＯＮシステムにおけるセンター側端局装置内部のＰＯＮインタフェース部２０２および子局装置２０４の詳細構成を示すブロック図である。ＰＯＮシステムの構成については実施の形態１において図１に示したものと同様であるので説明を省略する。また、図４において図２と同じ符号を付したものは同様の機能を有するため説明を繰り返さない。

図４において、ＰＯＮインタフェース部２０２は、ＰＯＮ制御部１１、ＳＥＲＤＥＳ部１３へ分配する動作クロック２０９ｃを生成する構成として、実施の形態１における自走クロック９ｂ、切替部１５ｂ、クロック生成部１５に代えてクロック生成部２１５を備える。また、子局装置２０４は、無線基地局等の下流装置が必要とする所定のクロック周波数を生成する構成として、実施の形態１におけるクロック生成部１９に代えてクロック生成部２１９を備える。クロック生成部２１５、およびクロック生成部２１９は、それぞれホールドオーバ回路２１５ａ、２１９ａを有する。

図５は、センター側端局装置１から子局装置２０４へのクロック状態通知のタイミングを示す図であり、途中で網同期基準クロックの異常が検出される場合を示している。８はＤＣＳ等が送信する網同期基準クロック、９ａはセンター側端局装置１の同期クロックインタフェース部３で生成される網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック、２０９ｃはクロック生成部２１５から分配される動作クロックである。また、２０７ａはセンター側端局装置１から各子局装置２０４へ転送される主信号データ、２２０ａ−１、２２０ａ−２は、各子局装置２０４ａ−１、２０４ｂ−１それぞれで検出されるクロック状態を示す。

次に動作について図４および図５を用いて説明する。初めにセンター側端局装置１側の動作を説明する。同期クロックインタフェース部３は、ＤＣＳ等からフレーム周期情報を含んだ網同期基準クロック８を受信してフレーム周期情報を抽出し、ＰＯＮインタフェース部２０２に網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック９ａを分配する。ＰＯＮインタフェース部２０２は、受信した基準クロック９ａに異常がないかクロック検出部１５ａで確認する。確認の結果、基準クロック９ａが正常な場合は、クロック生成部２１５は基準クロック９ａを元に動作クロック２０９ｃを生成する。基準クロック９ａが異常な場合は網同期基準クロック８が異常と判断され、異常を検出したことがクロック検出部１５ａからクロック生成部２１５へ通知される。クロック生成部２１５は、基準クロック９ａは参照せずにホールドオーバ回路２１５ｃにより直前（異常が検出される前）の網同期基準クロック８に同期したクロック状態を維持し、動作クロック２０９ｃを生成する。そして、生成した動作クロック９ｃをＰＯＮ制御部１１、ＳＥＲＤＥＳ部１３へ分配する。このように、網同期基準クロック８が異常な場合に異常が検出される前の基準クロックに同期した動作クロックを生成することにより、センター側端局装置から子局装置への主信号データの通信を維持することができる。

上位ネットワークからデータ７を受信したＰＨＹ部１０は、データ変換を行いＰＯＮ制御部１１へ転送する。ＰＯＮ制御部１１において、ＰＯＮ区間の監視制御を行うＯＡＭ部１１ｂは、クロック検出部２１５ａからのクロック状態情報、すなわち網同期基準クロック８が異常であること、もしくは網同期基準クロック８の異常の有無を受信し、このクロック状態を各子局装置２０４へ通知するために、クロック状態をマッピングしたＯＡＭフレームをＰＯＮインタフェース２０２に接続された子局装置数と同じ個数だけ生成する。ＰＯＮ制御部１１では、このＯＡＭフレームとＰＨＹ部１０から転送された主信号データをＰＯＮインタフェースに適合したフレームフォーマットに変換し、ＰＣＳ部１１ａにて８Ｂ／１０Ｂの伝送路符号化されたデータパターンへ変換する。このように生成されたデータは、動作クロック９ｃに同期して、かつクロック状態情報を含んでおり、ＳＥＲＤＥＳ部１３、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１４を通して光信号に変換され、接続されている全ての子局装置２０４へ転送される。

次に子局装置２０４の動作を説明する。Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１６はセンター側端局装置１から転送されたデータを光信号から電気信号へ変換し、ＰＯＮ制御部１７およびクロック抽出部１８へ分配する。ＰＯＮ制御部１７では、ＰＣＳ部１７ａにおいて８Ｂ／１０Ｂ符号変換（デコード）を行い、変換されたデータパターンから主信号フレーム、ＯＡＭフレームを再生し、主信号フレームのみをＰＨＹ部２１へ通すことで、データを無線基地局５等の下流装置へ転送する。ＯＡＭ部１７ｂは、復号されたＯＡＭフレームにマッピングされたクロック状態をクロック状態通知部２０に転送し、クロック状態通知部２０は、下流装置へクロック状態２２０ａ−１、２２０ａ−２を通知する。また、クロック抽出部１８では、８Ｂ／１０Ｂ符号にて伝送路符号化されているデータから基準クロックに同期したクロック成分を再生し、次段のクロック生成部２１９へ転送する。クロック生成部２１９では、本クロック成分から無線基地局等の下流装置が必要とする所定のクロック周波数を生成し、下流装置である無線基地局等へ基準クロックに同期したクロックを分配する。非同期であるクロック状態が通知された場合には、クロック生成部２１９は、クロック抽出部１８からのクロック成分は参照せずにホールドオーバ回路２１９ａにより直前（異常が通知される前）のクロック成分に同期したクロック状態を維持し、本クロック成分から生成したクロックを下流装置へ分配する。

上記発明によれば、センター側端局装置１のクロック検出部１５ａにおいて網同期基準クロック８の異常が検出された場合、センター側端局装置１は自局内の動作クロック２０９ｃを、ホールドオーバ回路２１５ｃで同期したクロック状態に維持するとともに、ＯＡＭ部１１ｂでＯＡＭフレームに網同期基準クロック８に異常が発生した状態（非同期状態）をマッピングし、前述した所定のフォーマット変換、符号変換を行い子局装置２０４へ転送する。子局装置２０４ではＯＡＭ部１７ｂで復号されたＯＡＭフレームで通知された非同期状態を下流装置へ転送する。本動作により、図５に示すように、網同期基準クロック８の異常検出後、センター側端局装置１の動作クロック２０９ｃはホールドオーバ回路２１５ｃで同期したクロック状態を維持し、子局装置２０４はＯＡＭフレーム受信後にクロック状態が非同期状態に変化したことを検出する。従って、センター側端局装置１は網同期基準クロックの異常（非同期状態になったこと）を子局装置２０４ならびに下流装置へ伝えることができ、下流装置が基準クロックの非同期状態になったことを知らず動作し、誤同期することを防止することができる。

また、ＯＡＭフレームがユニキャストフレームである場合、図５に示すＯＮＵ＃１（子局装置２０４ａ−１）、ＯＮＵ＃２（子局装置２０４ａ−２）のように、クロック状態２２０ａ−１、２２０ａ−２が通知されるまで時間がかかることがある。本実施の形態２によれば、ホールドオーバで擬似的に同期状態を保った状態のうちに子局装置２０４はクロック状態が非同期状態になったことを検出できるため、ＯＡＭフレームがユニキャストフレームである場合でも、ＯＡＭフレームの到着が遅れた子局装置に接続される下流装置が非同期状態になったことを知らずに誤同期することを防止することができる。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係わるＰＯＮシステムにおけるセンター側端局装置内部のＰＯＮインタフェース部３０２および子局装置３０４の詳細構成を示すブロック図である。ＰＯＮシステムの構成については実施の形態１において図１に示したものと同様であるので説明を省略する。また、図６において図２と同じ符号を付したものは同様の機能を有するため説明を繰り返さない。

図６において、ＰＯＮインタフェース部３０２は、実施の形態１における自走クロック９ｂ、切替部１５ｂを備えず、クロック検出部１５ａに代えてクロック検出部３１５ａを備える。このクロック検出部３１５ａは、受信した基準クロック９ａに異常がないか確認し、確認の結果に基づきＯ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部３１４を制御する。Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部３１４は、光信号／電気信号、電気信号／光信号変換に加え、クロック検出部３１５ａの制御に基づき送信を停止する機能を備える。尚、本実施の形態３のＯＡＭ部は、実施の形態１のような「クロック状態をＯＡＭフレームにマッピングする」機能を特に備えないので、図示を省略する。

一方、子局装置３０４は、実施の形態１の子局装置４に比べ、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１６へ入力する光のレベルを検出する光レベル検出部３２１を備える。光レベル検出部３２１は、光入力レベルの検出結果に基づきクロック状態を判断し、状態通知部２０へ出力する。ＯＡＭ部は、実施の形態１のような「復号されたＯＡＭフレームにマッピングされたクロック状態を状態通知部２０に転送する」機能を特に備えないので、図示を省略する。

次に動作について説明する。センター側端局装置１において、同期クロックインタフェース部３は、ＤＣＳ等からフレーム周期情報を含んだ網同期基準クロック８を受信してフレーム周期情報を抽出し、ＰＯＮインタフェース部３０２に網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック９ａを分配する。ＰＯＮインタフェース部３０２は、受信した基準クロック９ａに異常がないかクロック検出部３１５ａで確認する。確認の結果、基準クロック９ａが正常な場合は、通常の通信を継続し、基準クロック９ａが異常な場合は、クロック検出部３１５ａはＯ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部３１４を制御してＰＯＮインタフェース部３０２からの、すなわちセンター側端局装置１からの光信号出力を停止する。

子局装置３０４では、センター側端局装置１から通常の通信が継続されている場合には、転送されたデータをＯ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１６で光信号から電気信号へ変換し、ＰＯＮ制御部１７、ＰＨＹ部１９を経て、無線基地局等の下流装置へ転送する。センター側端局装置１のクロック検出部３１５ａにおいて基準クロック９ａ、すなわち網同期基準クロック８の異常が検出された場合、前述のとおりセンター側端局装置１からの光出力が停止され、子局装置３０４への光信号入力が停止される。子局装置３０４では、光信号の入力レベルが低下したことを光レベル検出部３２１で検出することで、クロック状態が非同期になったと検知し、状態通知部２０が非同期状態を下流装置へ通知する。

上記のとおり、本実施の形態３によれば、センター側端局装置１は網同期基準クロックに異常が発生した場合に、光信号の出力を停止することによって即座に、かつ全子局装置３０４同時にクロック状態（非同期状態になったこと）を通知することが可能となる。従って、子局装置３０４から下流装置へも速やかにクロック状態を伝えることができ、下流装置が非同期状態になったことを知らずに誤同期することをより確実に防止することができる。

また、ＯＡＭフレームを用いずにセンター側端局装置１から子局装置３０４へクロック状態（非同期状態）を通知するので、子局装置のＰＯＮリンクアップ状態に依存せず通知できる。すなわち、子局装置がＰＯＮリンクアップしていない状態、例えば複数の子局装置が一度にＰＯＮインタフェースに接続され、ＰＯＮリンクアップ待ちの状態でも、クロック状態を即座に通知することが可能となる。

実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４に係わるＰＯＮシステムにおけるセンター側端局装置内部のＰＯＮインタフェース部４０２および子局装置４０４の詳細構成を示すブロック図である。ＰＯＮシステムの構成については実施の形態１において図１に示したものと同様であるので説明を省略する。また、図７において図２と同じ符号を付したものは同様の機能を有するため説明を繰り返さない。

図７において、ＰＯＮインタフェース部４０２は、実施の形態１における自走クロック９ｂの代わりに、網同期基準クロック周波数から所定量だけずらした周波数である自走クロック４０９ｂを備える。ここで周波数の所定量とは、ずらしても主信号データの通信を維持することが可能な範囲、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の規格である１００ｐｐｍ以内で、かつずらした周波数が網同期基準クロック周波数と異なること、すなわちずらしたことを子局装置側で検出可能な周波数である。尚、本実施の形態４のＯＡＭ部は、実施の形態１のような「クロック状態をＯＡＭフレームにマッピングする」機能を特に備えないので、図示を省略する。

一方、子局装置４０４は、実施の形態１の子局装置４に比べ、クロック抽出部１８から抽出したクロックを入力し、周波数を検出する周波数検出部４２２を備える。この周波数検出部４２２は、抽出されたクロック周波数が、網同期基準クロック周波数か、所定量だけずらした周波数かを検出可能な精度を有する。

次に動作について説明する。センター側端局装置１において、同期クロックインタフェース部３は、ＤＣＳ等からフレーム周期情報を含んだ網同期基準クロック８を受信してフレーム周期情報を抽出し、ＰＯＮインタフェース部４０２に網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック９ａを分配する。ＰＯＮインタフェース部４０２は、受信した基準クロック９ａに異常がないかクロック検出部１５ａで確認する。確認の結果、基準クロック９ａが正常な場合は、切替部１５ｂを制御してクロック生成部１５へ基準クロック９ａを供給し、基準クロック９ａが異常な場合は、切替部１５ｂを制御して自走クロック４０９ｂをクロック生成部１５へ供給する。クロック生成部１５は、ＰＯＮ制御部１１、ＳＥＲＤＥＳ部１３へ切替部１５ｂの切替に基づき、基準クロック９ａもしくは自走クロック４０９ｂに同期した所定の動作クロック９ｃを分配する。このように、網同期基準クロック８が異常な場合に自走クロック４０９ｂへ切り替えることにより、センター側端局装置から子局装置への主信号データの通信を維持することができる。

子局装置４０４では、センター側端局装置１から転送されたデータをＯ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１６で光信号から電気信号へ変換し、ＰＯＮ制御部１７およびクロック抽出部１８へ分配する。クロック抽出部１８では、８Ｂ／１０Ｂ符号にて伝送路符号化されているデータからクロック成分を再生し、次段のクロック再生部１９と周波数検出部４２２へ転送する。周波数検出部４２２では、抽出されたクロック周波数がずれた周波数（自走クロック４０９ｂ）であることを検出することで、網同期基準クロックが異常であること（非同期状態）を検知し、状態通知部２０が非同期状態を下流装置へ通知する。

上記のとおり、本実施の形態４によれば、センター側端局装置１は網同期基準クロックに異常が発生した場合に、網同期基準クロックから所定周波数ずらした自走クロックに切り替えることによって即座に、かつ全子局装置４０４同時にクロック状態（非同期状態になったこと）を通知することが可能となる。従って、子局装置４０４から下流装置へも速やかにクロック状態を伝えることができ、下流装置が非同期状態になったことを知らずに誤同期することをより確実に防止することができる。

また、ＯＡＭフレームを用いずにセンター側端局装置１から子局装置４０４へクロック状態（非同期状態）を通知するので、子局装置のＰＯＮリンクアップ状態に依存せず通知できる。さらに、自走クロックの周波数を主信号データの通信維持が可能な範囲内でずらした状態とするので、データ伝送を維持することが可能となる。

実施の形態５．
図８は、本発明の実施の形態５に係わるＰＯＮシステムにおけるセンター側端局装置内部のＰＯＮインタフェース部５０２および子局装置５０４の詳細構成を示すブロック図である。ＰＯＮシステムの構成については実施の形態１において図１に示したものと同様であるので説明を省略する。また、図８において図２と同じ符号を付したものは同様の機能を有するため説明を繰り返さない。

図８において、ＰＯＮインタフェース部５０２は、実施の形態１のＰＯＮインタフェース部２に比べさらに、伝送路符号化されたＰＯＮフレームへ挿入するデータパターンであってクロック同期情報を意味するパターンを生成するパターン生成部５２３、このパターン生成部５２３で生成されたデータパターンと、ＰＯＮ制御部１１で伝送路符号化されたＰＯＮフレームとの切替を行うデータ切替部５２４、およびＰＯＮ制御部１１から出力されるＰＯＮフレームをモニタし、モニタ結果に基づきデータ切替部５２４のデータ切替タイミングを生成するデータ切替制御部５２５を備える。

一方、子局装置５０４は、実施の形態１の子局装置４に比べさらに、ＰＯＮシステムで受信したデータ（ＰＯＮフレーム）からクロック同期情報を示すデータパターンを検出するフレームモニタ部５２６を備える。

図９は、センター側端局装置１から子局装置５０４へのクロック状態通知のタイミングを示す図であり、網同期基準クロックの異常が検出された場合を示している。５３０は網同期基準クロックに異常が発生した場合に切替制御部５２５が切替信号を出力する周期、５３１はＰＯＮ制御部１１で生成されたＰＯＮフレームに含まれるデータパターン、５３２はデータパターン５３１の詳細、５３３はパターン生成部５２３で生成されたクロック状態が異常（非同期）になったことを示す特殊データパターン、５３４はデータ切替部５２４から出力されるデータパターンである。

また、５４０はセンター側端局装置１から各子局装置５０４へ転送され入力されるデータパターン、５４１はフレームモニタ部５２６が受信したデータから特殊データパターンを検出した場合に出力する信号タイミング、４２は子局装置５０４で検出されるクロック状態を示す。

次に動作について図８および図９を用いて説明する。初めにセンター側端局装置１側の動作を説明する。同期クロックインタフェース部３は、ＤＣＳ等からフレーム周期情報を含んだ網同期基準クロック８を受信してフレーム周期情報を抽出し、ＰＯＮインタフェース部５０２に網同期基準クロック８に同期した所定の基準クロック９ａを分配する。ＰＯＮインタフェース部５０２は、受信した基準クロック９ａに異常がないかクロック検出部５１５ａで確認する。確認の結果、基準クロック９ａが正常な場合は、クロック生成部５１５は基準クロック９ａを元に動作クロック９ｃを生成する。基準クロック９ａが異常な場合は、異常を検出したことがクロック検出部５１５ａからクロック切替部１５ｂ、データ切替制御部５２５へ通知され、クロック切替部１５ｂから自走クロック９ｂがクロック生成部１５へ供給される。クロック生成部１５は、ＰＯＮ制御部１１、ＳＥＲＤＥＳ部１３、およびパターン生成部５２３へ切替部１５ｂの切替に基づき、基準クロック９ａもしくは自走クロック９ｂに同期した所定の動作クロック９ｃを分配する。

上位ネットワークからデータ７を受信したＰＨＹ部１０は、データ変換を行いＰＯＮ制御部１１へ転送する。ＰＯＮ制御部１１では、動作クロック９ｃを受けてＰＨＹ部１０から転送された主信号データをＰＯＮインタフェースに適合したフレームフォーマット（ＰＯＮフレーム）に変換し、ＰＣＳ部１１ａにて８Ｂ／１０Ｂの伝送路符号化されたデータパターンへ変換して出力する。パターン生成部５２３では、動作クロック９ｃを受け、クロック状態が異常（非同期）になったことを示す特殊データパターン５３３を生成して出力する。尚、この特殊データパターンは、８Ｂ／１０Ｂ符号化規則の特殊コードのうち、使用されていないコードを割り当てる。

網同期基準クロックに異常が発生した場合、データ切替制御部５２５では、一定間隔の周期５３０でデータ切替部５２４へ切替信号を出力する。この切替信号に基づき、データ切替部５２４はＰＯＮ制御部１１で生成されたデータパターン５３２をパターン生成部５２３の出力する特殊データパターン５３３へ切り替え、後段のＳＥＲＤＥＳ部１３へ転送する。例えば、切替信号が出力されたタイミングにおいて、ＰＯＮ制御部１１で生成されたデータパターン５３１および５３２がアイドルパターンの場合に、データ切替制御部５２５は、データ切替部５２４をパターン生成部５２３の出力する特殊データパターン５３３が出力されるよう切り替える。しかし、切替信号の出力タイミングにてデータパターン５３１、５３２が主信号データの場合は、データ切替部５２４の切り替えを行わずデータパターン５３１、５３２のまま後段へ転送する。また、切替信号の出力タイミングにおいてデータパターン５３１、５３２がアイドルパターンであっても、データパターン５３１が主信号データからアイドルパターンへ変更された直後は、Ｃｏｍｍａ同期のために切り替えは行わず、ＰＯＮ制御部からのデータパターン５３１、５３２をそのまま後段へ転送する。このように生成されたデータは、基準クロック９ａもしくは自走クロック９ｂに同期して、かつクロック状態情報（特殊データパターンの有無）を含んでおり、ＳＥＲＤＥＳ部１３、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１４を通して光信号に変換され、接続されている全ての子局装置５０４へ転送される。

子局装置５０４では、センター側端局装置１から転送されたデータをＯ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１６で光信号から電気信号へ変換し、ＰＯＮ制御部１７、ＰＨＹ部１９を経て、無線基地局等の下流装置へ転送する。フレームモニタ部５２６では、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部１６で受信したデータから特殊データパターンを検出した場合にクロックを異常と判断し、状態通知部２０が非同期状態を下流装置へ通知する。

上記のとおり、本実施の形態５によれば、センター側端局装置１は網同期基準クロックに異常が発生した場合に、通信信号のアイドルパターンの一部をクロック異常を示す特殊データパターンに切り替えることによって即座に、かつ全子局装置５０４同時にクロック状態（非同期状態になったこと）を通知することが可能となる。従って、子局装置５０４から下流装置へも速やかにクロック状態を伝えることができ、下流装置が非同期状態になったことを知らずに誤同期することをより確実に防止することができる。

また、ＯＡＭフレームを用いずにセンター側端局装置１から子局装置５０４へクロック状態（非同期状態）を通知するので、子局装置のＰＯＮリンクアップ状態に依存せず通知できる。また、データ伝送も維持することが可能となる。

この発明は、同期系ネットワークに接続する多分岐通信システム、例えばＰＯＮシステムに利用可能である。

本発明の多分岐通信システムのシステム構成を示す図である。本発明の実施の形態１におけるＰＯＮインタフェース部および子局装置の詳細構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１におけるクロック状態を通知するタイミングを示す図である。本発明の実施の形態２におけるＰＯＮインタフェース部および子局装置の詳細構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２におけるクロック状態を通知するタイミングを示す図である。本発明の実施の形態３におけるＰＯＮインタフェース部および子局装置の詳細構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態４におけるＰＯＮインタフェース部および子局装置の詳細構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態５におけるＰＯＮインタフェース部および子局装置の詳細構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態５におけるクロック状態を通知するタイミングを示す図である。従来の同期クロックを伝送する多分岐通信システムのシステム構成を示す図である。従来の同期クロックを伝送する多分岐通信システムを利用したネットワークを示す図である。従来の同期クロックを伝送する多分岐通信システムを利用したネットワークにおける網同期基準クロック異常時の状態を示した図である。

符号の説明

１センター側端局装置、２ＰＯＮインタフェース部、
３同期クロックインタフェース部、４子局装置、
５無線基地局、６多分岐ファイバ、７データ、７ａ主信号データ、
８網同期基準クロック、９ａ基準クロック、９ｂ自走クロック、
９ｃ動作クロック、１１ＰＯＮ制御部、１１ａ符号変換部、
１１ｂＰＯＮ監視制御部、１５クロック生成部、１５ａクロック検出部、
１５ｂクロック切替部、１７ＰＯＮ制御部、１７ａ符号変換部、
１７ｂＰＯＮ監視制御部、１８クロック抽出部、１９クロック生成部、
２０状態通知部、２０ａクロック状態、２０２ＰＯＮインタフェース部、
２０４子局装置、２０７ａ主信号データ、２０９ｂ自走クロック、
２０９ｃ動作クロック、２１５クロック生成部、
２１５ｃホールドオーバ回路、２１９クロック生成部、
２１９ａホールドオーバ回路、３０２ＰＯＮインタフェース部、
３０４子局装置、３１５ａクロック検出部、３１４Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ部、
３１５ａクロック検出部、４０２ＰＯＮインタフェース部、
４０４子局装置、４０９ｂ自走クロック、４２２周波数検出部、
５０２ＰＯＮインタフェース部、５０４子局装置、５１５ａクロック検出部、
５２３パターン生成部、５２４データ切替部、５２５データ切替制御部、
５２６フレームモニタ部、５３０切替周期、５３１データパターン、
５３２入力データ（データパターン詳細）、
５３３入力データ（特殊データパターン）、
５３４出力データ、５４０子局装置入力データ、
５４１フレームモニタ出力、５４２クロック状態。

Claims

多分岐伝送路を介して、センター側端局装置がデータを網同期基準クロックに同期した動作クロックで複数の子局装置へ送信し、子局装置が受信したデータの動作クロックから網同期基準クロックを生成して同期系ネットワークへ通知する多分岐通信システムにおいて、
前記センター側端局装置は、
前記網同期基準クロックの異常を検出するクロック検出部、
このクロック検出部が網同期基準クロックの異常を検出した場合に、当該異常を通知する監視制御フレームをブロードキャストフレームとして前記複数の子局装置全てへ送信するＰＯＮ制御部を備え、
前記子局装置は、
前記センター側端局装置の送信した監視制御フレームから網同期基準クロックの異常を検知して、当該子局装置に接続される前記同期系ネットワークへ当該異常を通知する状態通知部を備えることを特徴とする多分岐通信システム。
多分岐伝送路を介して、センター側端局装置がデータを網同期基準クロックに同期した動作クロックで複数の子局装置へ送信し、子局装置が受信したデータの動作クロックから網同期基準クロックを生成して同期系ネットワークへ通知する多分岐通信システムにおいて、
前記センター側端局装置は、
前記網同期基準クロックの異常を検出するクロック検出部、
網同期基準クロックの同期状態を所定期間維持するホールドオーバ回路、
前記クロック検出部が網同期基準クロックの異常を検出した場合、前記動作クロックを前記ホールドオーバ回路で維持されたクロックに同期したクロックへ切り替えて、擬似的に同期状態を保った状態のうちに、当該異常を通知する監視制御フレームをユニキャストフレームとして前記複数の子局装置それぞれへ送信するＰＯＮ制御部を備え、
前記子局装置は、
前記センター側端局装置の送信した監視制御フレームから網同期基準クロックの異常を検知して、当該子局装置に接続される前記同期系ネットワークへ当該異常を通知する状態通知部を備えることを特徴とする多分岐通信システム。
多分岐伝送路を介して、センター側端局装置がデータを網同期基準クロックに同期した動作クロックで複数の子局装置へ送信し、子局装置が受信したデータの動作クロックから網同期基準クロックを生成して同期系ネットワークへ通知する多分岐通信システムにおいて、
前記センター側端局装置は、
前記網同期基準クロックの異常を検出するクロック検出部、
このクロック検出部が網同期基準クロックの異常を検出した場合、一定間隔の周期で送信データの切り替えを指示する切替信号を出力するデータ切替制御部、
このデータ切替制御部の出力する切替信号のタイミングに送信するデータパターンが、アイドルパターンの場合はこれを特殊データパターンへ切り替え、主信号データの場合は切り替えを行わずに前記子局装置へ送信するＰＯＮ制御部を備え、
前記子局装置は、
前記センター側端局装置の送信した前記特殊データパターンを検出した場合に網同期基準クロックの異常を検知して、当該子局装置に接続される前記同期系ネットワークへ当該異常を通知する状態通知部を備えることを特徴とする多分岐通信システム。