JP5406148B2 - Clock reproduction apparatus, clock reproduction method, and control program - Google Patents
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本発明は、クロック再生装置に関する。特に、TDM(Time Division Multiplexer)信号の送受信において、送受信装置間のクロック同期にアダプティブクロック再生法を用いるクロック再生装置に関する。 The present invention relates to a clock recovery device. In particular, the present invention relates to a clock recovery apparatus that uses an adaptive clock recovery method for clock synchronization between transmitting and receiving apparatuses in transmission and reception of TDM (Time Division Multiplexer) signals.
CESoPSN(Circuit Emulation Service over Packet Switched Network)やSAToP(Structure-Agnostic Time Division Multiplexing over Packet)を代表とするTDM信号を、パケット網において送受信する時に、送信端末と受信端末との間の同期を確立する手法の一つにアダプティブクロック再生法がある。アダプティブクロック再生法では、受信装置のバッファへの書込み速度と読出し速度とが一致するように、受信装置の基準クロックの周波数を調整する。受信装置のバッファへの書込み速度は送信装置の基準クロックの周波数に依存し、バッファからの読出し速度は受信装置の基準クロックの周波数に依存することから、書込み速度と読出し速度とを一致させることにより、送信端末と受信端末とを同期させることができる。 Establish synchronization between transmitting and receiving terminals when transmitting and receiving TDM signals represented by CESoPSN (Circuit Emulation Service over Packet Switched Network) and SAToP (Structure-Agnostic Time Division Multiplexing over Packet) in the packet network One method is an adaptive clock recovery method. In the adaptive clock recovery method, the frequency of the reference clock of the receiving device is adjusted so that the writing speed to the buffer of the receiving device matches the reading speed. The writing speed to the buffer of the receiving device depends on the frequency of the reference clock of the transmitting device, and the reading speed from the buffer depends on the frequency of the reference clock of the receiving device. The transmitting terminal and the receiving terminal can be synchronized.
アダプティブクロック再生法を用いて同期を得る方法について、図6を用いて説明する。読出し速度と書込み速度とが一致している状態を、図6(a)に示す。この場合、バッファ蓄積量は中心値付近で安定し、バッファへの書込み速度の基準となる送信側クロックと、バッファからの読出し速度の基準となる受信側クロックとは同期している。 A method of obtaining synchronization using the adaptive clock recovery method will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows a state where the reading speed and the writing speed match. In this case, the buffer accumulation amount is stable near the center value, and the transmission-side clock that is a reference for the writing speed to the buffer and the reception-side clock that is the reference for the reading speed from the buffer are synchronized.
また、読出し速度が書込み速度よりも速い状態を図6(b)に示す。この場合、バッファ蓄積量は徐々に減少する。そして、バッファ蓄積量が下位閾値を下回った場合、受信装置の基準クロックの周波数を調整し、読出し速度を下げる。そして、受信装置のバッファへの書込み速度と読出し速度とが再び一致した時、受信装置の基準クロックの周波数と送受信装置間の基準クロックの周波数とが同期する。 Further, FIG. 6B shows a state where the reading speed is faster than the writing speed. In this case, the buffer accumulation amount gradually decreases. When the buffer accumulation amount falls below the lower threshold value, the frequency of the reference clock of the receiving device is adjusted to reduce the reading speed. When the writing speed to the buffer of the receiving apparatus and the reading speed again match, the frequency of the reference clock of the receiving apparatus and the frequency of the reference clock between the transmitting and receiving apparatuses are synchronized.
さらに、読出し速度が書込み速度よりも遅い状態を図6(c)に示す。この場合、バッファ蓄積量は徐々に増加する。そして、バッファ蓄積量が上位閾値を上回った場合、受信装置の基準クロックの周波数を調整し、読出し速度を上げる。そして、受信装置のバッファへの書込み速度と読出し速度とが再び一致した時、受信装置の基準クロックの周波数と送受信装置間の基準クロックの周波数とが同期する。 Further, FIG. 6C shows a state where the reading speed is slower than the writing speed. In this case, the buffer accumulation amount gradually increases. When the buffer accumulation amount exceeds the upper threshold, the frequency of the reference clock of the receiving device is adjusted to increase the reading speed. When the writing speed to the buffer of the receiving apparatus and the reading speed again match, the frequency of the reference clock of the receiving apparatus and the frequency of the reference clock between the transmitting and receiving apparatuses are synchronized.
アダプティブクロック再生法を用いて同期を得る技術は、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1では、バッファ蓄積量が上位閾値を上回った場合、通常よりも早い読出し速度を適用することにより、送信端末と受信端末とを同期させる。 A technique for obtaining synchronization using an adaptive clock recovery method is disclosed in Patent Document 1, for example. In Patent Document 1, when the buffer accumulation amount exceeds the upper threshold, the transmitting terminal and the receiving terminal are synchronized by applying a reading speed faster than usual.
しかし、バッファ蓄積量は、IP(Internet Protocol)網におけるルートスイッチ等で生じるパケットの固定遅延によっても大きく変化する。この場合、受信装置の基準クロックの周波数と送受信装置間の基準クロックの周波数とが同期しているにも関わらず、受信装置の基準クロックの周波数は誤調整される。パケットの固定遅延に起因する受信装置の基準クロックの周波数の誤調整について、図7を用いて説明する。 However, the buffer storage amount also varies greatly due to a fixed delay of a packet generated by a route switch or the like in an IP (Internet Protocol) network. In this case, although the frequency of the reference clock of the receiving device is synchronized with the frequency of the reference clock between the transmitting and receiving devices, the frequency of the reference clock of the receiving device is erroneously adjusted. An erroneous adjustment of the frequency of the reference clock of the receiving apparatus due to the fixed delay of the packet will be described with reference to FIG.
図7(a)において、時刻t1にパケット固定遅延がAms減少するパケットを受信することにより、バッファ蓄積量が固定遅延Amsに相当するデータ量分、増加する。すなわち、図7(b)において、バッファ蓄積量が中心値からAms増加する。 In FIG. 7A, by receiving a packet whose packet fixed delay is reduced by Ams at time t1, the buffer accumulation amount is increased by the data amount corresponding to the fixed delay Ams. That is, in FIG. 7B, the buffer accumulation amount increases from the central value by Ams.
アダプティブクロック再生法が適用された装置が、バッファ蓄積量から一定期間Ta単位に平均値を算出して該バッファ蓄積量の平均を周波数の調整に用いている場合、図7(c)に示すように、時刻t1を含む期間Ta3の平均値が適用される時刻t2(期間Ta4)の時に、バッファ蓄積量の平均値が増加する。バッファ蓄積量の平均値に基づいて受信装置の基準クロックの周波数を調整している場合、図7(d)に示すように、バッファ蓄積量の平均値が増加することにより、受信装置の基準クロックの周波数が誤調整される。 When an apparatus to which the adaptive clock recovery method is applied calculates an average value for each period Ta from the buffer accumulation amount and uses the average of the buffer accumulation amount for frequency adjustment, as shown in FIG. In addition, at the time t2 (period Ta4) when the average value of the period Ta3 including the time t1 is applied, the average value of the buffer accumulation amount increases. When the frequency of the reference clock of the receiving device is adjusted based on the average value of the buffer accumulation amount, the average value of the buffer accumulation amount increases as shown in FIG. Is incorrectly adjusted.
そこで、パケット固定遅延に起因する基準クロックの周波数の誤調整を抑制する技術として、例えば、特許文献2には、パケット固定遅延が発生した場合、周波数を過度補正した後で一定に保ち、バッファ蓄積量が基準値まで戻った後、周波数を元に戻す技術が開示されている。また、特許文献3には、パケット固定遅延が発生した場合、バッファ蓄積量の中心値をパケット固定遅延に合わせて変更する技術が開示されている。
Therefore, as a technique for suppressing erroneous adjustment of the frequency of the reference clock due to the packet fixed delay, for example, in Patent Document 2, when a packet fixed delay occurs, the frequency is excessively corrected and then kept constant, and the buffer is stored. A technique for restoring the frequency after the amount returns to the reference value is disclosed.
しかし、特許文献2に開示されている技術を適用する場合、周波数が過度補正される期間は、送信端末と受信端末との同期を保つことが困難である。また、特許文献3に開示されている技術を適用する場合、短期間の間に基準となる中心値が複数回変更されることになり、制御が不安定になる場合がある。
However, when applying the technique disclosed in Patent Document 2, it is difficult to maintain synchronization between the transmission terminal and the reception terminal during a period in which the frequency is excessively corrected. Further, when applying the technique disclosed in
本発明の目的は、上記課題に鑑み、アダプティブクロック再生法を用いて同期を取っている時にパケット固定遅延が発生した場合でも、安定して送信端末と受信端末との同期を取ることが可能なクロック再生装置、クロック再生方法および制御プログラムを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to stably synchronize a transmission terminal and a reception terminal even when a packet fixed delay occurs when synchronization is performed using the adaptive clock recovery method. The object is to provide a clock recovery device, a clock recovery method, and a control program.
上記目的を達成するために本発明に係るクロック再生装置は、パケットを受信してバッファに書き込み、クロック出力手段から受信したクロックに同期させてバッファからパケットを出力させると共に、蓄積量を出力するバッファ制御手段と、遅延の有無を監視し、遅延を検出した場合、遅延量を算出して出力する遅延検出手段と、前記バッファ制御手段から受信した蓄積量に基づいてクロック制御値を生成して出力するクロック制御手段と、前記クロック制御手段から受信したクロック制御値に基づいてクロックを生成して出力するクロック出力手段と、を備え、前記バッファ制御手段は、前記遅延検出手段が遅延を検出しない場合、前記バッファの蓄積量を計測して出力し、前記遅延検出手段が遅延を検出した場合、前記遅延量に対応する期間についてパケットの受信またはパケットの出力を停止すると共に所定の蓄積量を出力する。 In order to achieve the above object, a clock recovery device according to the present invention receives a packet, writes it in a buffer, outputs the packet from the buffer in synchronization with the clock received from the clock output means, and outputs the accumulated amount The control means monitors the presence or absence of a delay, and if a delay is detected, the delay detection means calculates and outputs a delay amount, and generates and outputs a clock control value based on the accumulated amount received from the buffer control means comprising a to torque lock control means, and a clock output means for generating and outputting a clock based on the clock control value received from the clock control unit, wherein the buffer control means, the delay detecting means detects a delay If not, the accumulated amount of the buffer is measured and output, and when the delay detecting means detects a delay, it corresponds to the delay amount. And it outputs the predetermined accumulation amount stops the output of the receiving or packet of the packet for the period.
上記目的を達成するために本発明に係るクロック再生方法は、パケットを受信してバッファに書き込み、出力されたクロックに同期させて前記バッファからパケットを出力し、遅延の有無を監視し、遅延が検出されない場合、前記バッファの蓄積量を計測して出力し、遅延を検出した場合、遅延量を算出して該遅延量に対応する期間、パケットの受信またはパケットの出力を停止すると共に所定の蓄積量を出力し、前記出力された蓄積量に基づいてクロック制御値を生成して出力し、前記出力されたクロック制御値に基づいて前記クロックを生成して出力する。 In order to achieve the above object, the clock recovery method according to the present invention receives a packet, writes it to a buffer, outputs the packet from the buffer in synchronization with the output clock, monitors whether there is a delay, If it is not detected, the accumulated amount of the buffer is measured and output, and if a delay is detected, the delay amount is calculated and the reception of the packet or the output of the packet is stopped for a period corresponding to the delay amount and the predetermined accumulation is performed. A clock control value is generated and output based on the output accumulated amount, and the clock is generated and output based on the output clock control value .
上記目的を達成するために本発明に係る制御プログラムは、クロックに同期させてバッファからパケットを出力する装置のコンピュータが実行可能な制御プログラムであって、パケットを受信してバッファに書き込む機能と、遅延の有無を監視し、遅延が検出されない場合、前記バッファの蓄積量を計測して出力し、遅延を検出した場合、遅延量を算出して該遅延量に対応する期間、パケットの受信またはパケットの出力を停止すると共に所定の蓄積量を出力する機能と、前記出力された蓄積量に基づいてクロック制御値を生成して出力する機能と、前記出力されたクロック制御値に基づいて前記クロックを生成して出力する機能と、を装置のコンピュータに実行させる。
In order to achieve the above object, a control program according to the present invention is a control program that can be executed by a computer of a device that outputs a packet from a buffer in synchronization with a clock . Monitors the presence or absence of a delay, and if the delay is not detected, measures and outputs the accumulated amount of the buffer. If the delay is detected, calculates the delay amount and receives a packet or packet during a period corresponding to the delay amount. The output of a predetermined accumulation amount, a function of generating and outputting a clock control value based on the output accumulation amount, and the clock based on the output clock control value. The function of generating and outputting is executed by the computer of the apparatus.
通常は、計測したバッファの蓄積量に基づいて生成したクロック制御値を用いてクロックを生成し、パケット固定遅延による影響がある期間は、所定のクロック制御値を用いてクロックを生成することにより、アダプティブクロック再生法を用いて同期を取っている時にパケット固定遅延が発生した場合でも、送信端末と受信端末との同期を安定して取ることができる。 Normally, a clock is generated using a clock control value generated based on the measured buffer storage amount, and during a period affected by a packet fixed delay, a clock is generated using a predetermined clock control value. Even when a fixed packet delay occurs when synchronization is performed using the adaptive clock recovery method, the transmission terminal and the reception terminal can be stably synchronized.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係るクロック再生装置について説明する。本実施形態に係るクロック再生装置のブロック図の一例を図1に示す。図1において、本実施形態に係るクロック再生装置10は、バッファ制御手段20、遅延検出手段30、クロック制御手段40およびクロック出力手段50を備える。
(First embodiment)
A clock recovery device according to a first embodiment of the present invention will be described. An example of a block diagram of the clock recovery apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. In FIG. 1, the
バッファ制御手段20は、クロック出力手段50から受信したクロックに同期させてバッファ60からパケットを出力させる。また、バッファ制御手段20は、バッファ60の蓄積量を計測して遅延検出手段30とクロック制御手段40とへ出力する。
The
遅延検出手段30は、遅延の有無を監視し、遅延を検出した場合、遅延量を算出してクロック制御手段40へ出力する、
クロック制御手段40は、バッファ制御手段20から受信したバッファ60の蓄積量に基づいてクロック制御値を生成してクロック出力手段50へ出力する。また、クロック制御手段40は、遅延検出手段30から遅延量を受信した場合、該遅延量に対応する期間、所定のクロック制御値をクロック出力手段50へ出力する。
The
The clock control means 40 generates a clock control value based on the accumulated amount of the
クロック出力手段50は、クロック制御手段40から受信したクロック制御値に基づいてクロックを生成し、バッファ制御手段20へ出力する。 The clock output means 50 generates a clock based on the clock control value received from the clock control means 40 and outputs it to the buffer control means 20.
遅延が発生した場合、該遅延量に対応する期間については、所定のクロック制御値に基づいてクロックが生成されることにより、送信端末と受信端末との同期を安定して取ることができる。 When a delay occurs, a clock is generated based on a predetermined clock control value for a period corresponding to the delay amount, so that the transmission terminal and the reception terminal can be stably synchronized.
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係るクロック再生装置について説明する。本実施形態に係るクロック再生装置のブロック図の一例を図2に示す。図2において、本実施形態に係るクロック再生装置100は、バッファ制御部101、バッファ蓄積量観測部102、遅延変化検出部105、周波数制御部106および電圧制御発振器107を備える。
(Second Embodiment)
A clock recovery apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. An example of a block diagram of the clock recovery apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. 2, the
バッファ制御部101は、バッファ110を備える。バッファ制御部101は、受信したパケット104をバッファ110に書き込む。また、書き込んだパケット104の蓄積量がバッファ110の中心値まで到達した場合、電圧制御発振器107が生成したクロック108に同期させて、バッファ110からTDM信号109を出力させる。また、バッファ制御部101は、遅延変化検出部105からパケット固定遅延変化通知と遅延変化量とを受信した場合、該遅延変化量に応じてパケット104の受信、または、TDM信号109の出力を停止し、バッファ110の蓄積量を中心値に戻す。
The
バッファ蓄積量観測部102は、バッファ110に書き込まれたパケット104の蓄積量を常時観測し、観測した蓄積量を遅延変化検出部105と周波数制御部106とへ出力する。さらに、バッファ蓄積量観測部102は、蓄積量のアンダーランまたはオーバーランを検出した場合、該アンダーランまたはオーバーランに関する通知を周波数制御部106へ出力する。
The buffer accumulation
遅延変化検出部105は、バッファ蓄積量観測部102から受信した蓄積量から所定期間Tp単位に第1の蓄積量平均値を算出し、算出した第1の蓄積量平均値を用いてパケット固定遅延変化を検出する。そして、遅延変化検出部105は、パケット固定遅延変化を検出した場合、パケット固定遅延変化通知と遅延変化量を、バッファ制御部101および周波数制御部106へ出力する。なお、パケット固定遅延の検出方法および遅延変化量の取得方法については、後述する。
The delay
周波数制御部106は、バッファ蓄積量観測部102から受信した蓄積量から所定期間Ta単位に第2の蓄積量平均値を算出し、電圧制御発振器107へ出力する。また、バッファ蓄積量観測部102から蓄積量のアンダーランまたはオーバーランに関する通知を受信した場合、アダプティブクロック再生法を適用して、送信端末と受信端末とが同期するように、電圧制御発振器107を制御する。また、周波数制御部106は、遅延変化検出部105からパケット固定遅延変化通知と遅延変化量とを受信した場合、遅延変化量に応じた期間、第2の蓄積量平均値として第2の中心値を電圧制御発振器107へ出力する。
The
電圧制御発振器107は、周波数制御部106から受信した第2の蓄積量平均値に基づいてクロック108を生成してバッファ制御部101へ出力する。第2の蓄積量平均値に基づいて生成されたクロック108を用いることにより、受信端末の周波数が所望の周波数に調整され、受信端末と送信端末とが同期する。
The voltage controlled
次に、パケット固定遅延変化の検出方法および遅延変化量の取得方法について説明する。図3(a)にパケット104の固定遅延を、図3(b)にバッファ110の蓄積量を、図3(c)に遅延変化検出部105が算出した第1の蓄積量平均値を示す。
Next, a method for detecting a packet fixed delay change and a method for acquiring a delay change amount will be described. FIG. 3A shows the fixed delay of the packet 104, FIG. 3B shows the accumulated amount of the
図3(a)において、パケット固定遅延がAms減少するパケット104を、時刻t1に受信することにより、バッファ110の蓄積量が固定遅延Amsに相当するデータ量分、増加する。(図3(b))。
In FIG. 3A, when the packet 104 whose packet fixed delay is reduced by Ams is received at time t1, the accumulated amount of the
図3(c)において、遅延変化検出部105が時刻t1を含む期間Tp3について算出した第1の蓄積量平均値C2(時刻t2)はその前の第1の蓄積量平均値C1(中心値)から増加する。さらに、その次の期間Tp4について算出した第1の蓄積量平均値C3(時刻t3)は、時刻t2の時の第1の蓄積量平均値C2からさらに増加する。そして、期間Tp5について算出した第1の蓄積量平均値C4(時刻t4)は、時刻t3の時の第1の蓄積量平均値C3と一致する。
In FIG. 3C, the first accumulation amount average value C2 (time t2) calculated by the delay
遅延変化検出部105は、第1の蓄積量平均値が変化した後で安定した時、パケット固定遅延が変動したと判定する。すなわち、遅延変化検出部105は、パケット固定遅延が変動してから3期間(期間Tp×3)以内に、パケット固定遅延の変動を検出することができる。そして、パケット固定遅延の変動を検出した場合、遅延変化検出部105は、安定後の第1の蓄積量平均値C4(時刻t4)と変化前の第1の蓄積量平均値C1(中心値)との差分を算出し、遅延変化量とする。ここで、遅延変化量は固定遅延Amsに相当するデータ量を有する。
The delay
次に、本実施形態に係るクロック再生装置100の動作について説明する。図4(a)にパケット104の固定遅延を、図4(b)にバッファ110の蓄積量を、図4(c)に遅延変化検出部105が算出した第1の蓄積量平均値を、図4(d)に周波数制御部106が算出した第2の蓄積量平均値を、図4(e)に出力周波数を示す。なお、図4において、時刻tおよび期間Tpの番号は、図3と同じ番号を付した。また、本実施形態では、クロック再生装置100の遅延変化検出部105は、パケット固定遅延変化を検出した場合、遅延変化量に応じた期間について第1の蓄積量平均値の算出を停止し、第1の蓄積量平均値として第1の中心値を設定する。また、周波数制御部106は、遅延変化量を受信した場合、遅延変化量に応じた期間について第2の蓄積量平均値の算出を停止し、第2の蓄積量平均値として第2の中心値を設定する。パケット固定遅延が変化した時、遅延変化量に応じた期間について第1の蓄積量平均値と第2の蓄積量平均値の算出を停止することにより、不要な処理を軽減することができる。
Next, the operation of the
図4(a)において、パケット固定遅延がAms減少するパケット104を、時刻t1に受信する。図4(b)において、時刻t1の時、蓄積量が中心値から固定遅延Amsに相当するデータ量分、増加する。さらに、時刻t4の時、バッファ制御部101は遅延変化検出部105から固定遅延変化通知と遅延変化量とを受信し、遅延変化量と対応する期間、すなわち、固定遅延Amsと一致する期間、TDM信号109を出力したままパケット104の受信を停止する。この結果、時刻t4から遅延変化量と対応する期間(固定遅延Ams)が経過した時(時刻t6)、蓄積量が固定遅延Amsに相当するデータ量分減少し、中心値に戻る。
In FIG. 4A, a packet 104 whose packet fixed delay is reduced by Ams is received at time t1. In FIG. 4B, at time t1, the accumulation amount increases from the center value by a data amount corresponding to the fixed delay Ams. Further, at time t4, the
図4(c)において、遅延変化検出部105は、期間Tp単位に第1の蓄積量平均値を算出している。そして、遅延変化検出部105は、パケット固定遅延が変動した時刻t1を含む期間Tp3を含めて3期間が経過した時(時刻t4)、図3で説明した方法によりパケット固定遅延が変化したことを検出し、パケット固定遅延変化通知と遅延変化量とをバッファ制御部101および周波数制御部106へ通知する。さらに、本実施形態において、遅延変化検出部105は、算出した遅延変化量と対応する期間、すなわち、固定遅延Amsと一致する期間が経過するまでの期間(期間Tp6〜期間Tp8)について、第1の蓄積量平均値の算出を停止し、第1の蓄積量平均値として第1の中心値を設定する。そして、遅延変化検出部105は、固定遅延Amsと一致する期間経過後の期間Tp9から、第1の蓄積量平均値の算出を再開する。
In FIG. 4C, the delay
さらに、図4(d)において、周波数制御部106は、期間Ta単位に第2の蓄積量平均値を算出している。そして、周波数制御部106は、時刻t4においてパケット固定遅延変化通知と遅延変化量とを受信した場合、遅延変化量と対応する期間(固定遅延Ams)を含む期間(期間Ta2、Ta3)について、第2の蓄積量平均値の算出を停止し、第2の蓄積量平均値として第2の中心値を設定する。そして、周波数制御部106は、固定遅延Amsと一致する期間経過後の期間Ta4から、第2の蓄積量平均値の算出を再開する。
Further, in FIG. 4D, the
ここで、周波数制御部106がパケット固定遅延変化通知と遅延変化量とを受信した時に第2の蓄積量平均値として第2の中心値を設定するのは、時刻t6においてバッファ蓄積量が中心値へ戻っても、第2の蓄積量平均値が第2の中心値に戻らない場合があるからである。この場合、周波数制御部106が時刻t7からアダプティブクロック再生法による制御を再開した時に、バッファ蓄積量の中心値から増加したバッファ蓄積量の平均値に従った制御がなされ、その結果、不正な周波数の調整が行われてしまう。従って、本実施形態では、周波数制御部106は遅延変化検出部105からパケット固定遅延の変化の通知を受信したときに第2の蓄積量平均値として第2の中心値を設定する。
Here, when the
さらに、図4(e)において、時刻t5、t7の時に、周波数制御部106から電圧制御発振器107へ第2の蓄積量平均値として第2の中心値が出力されることにより、電圧制御発振器107は、第2の中心値に基づいて受信端末の周波数を調整する。さらに、周波数制御部106が期間Ta4から第2の蓄積量平均値の算出を再開することにより、時刻t8からアダプティブクロック再生法に基づく調整が再開される。
Further, in FIG. 4 (e), the second central value is output as the second accumulated amount average value from the
上記のように、本実施形態において、パケット固定遅延の検知(時刻t4)後、固定遅延Amsと一致する期間が経過(時刻t6)するまでの期間(期間Ta2、Ta3)は、第2の蓄積量平均値が第2の中心値に設定されていることから、不要な周波数の調整が行われることが抑制される。なお、期間Ta4以降は、アダプティブクロック再生法に基づく調整が再開されるが、パケット固定遅延に関する遅延変化量が解消されていることから、アダプティブクロック再生法が適切に適用される。 As described above, in this embodiment, after the detection of the packet fixed delay (time t4), the period (period Ta2, Ta3) until the period matching the fixed delay Ams has elapsed (time t6) is the second accumulation. Since the quantity average value is set to the second center value, unnecessary frequency adjustment is suppressed. Note that, after the period Ta4, the adjustment based on the adaptive clock regeneration method is resumed, but the adaptive clock regeneration method is appropriately applied because the delay variation related to the packet fixed delay has been eliminated.
さらに、本実施形態において、パケット固定遅延は、第1の蓄積量平均値の算出期間である期間Tpの3期間以内に検出される。従って、第2の蓄積量平均値の算出期間である期間Taを、第1の蓄積量平均値の算出期間である期間Tpの3期間よりも長く設定することにより、パケット固定遅延の変動(時刻t1)からパケット固定遅延の検知(時刻t4)までの間に不要な周波数の調整が行われることを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the packet fixed delay is detected within three periods of the period Tp, which is the calculation period of the first accumulation amount average value. Accordingly, by setting the period Ta, which is the calculation period of the second accumulation amount average value, to be longer than the three periods of the period Tp, which is the calculation period of the first accumulation amount average value, It is possible to suppress unnecessary frequency adjustment from t1) to detection of packet fixed delay (time t4).
なお、上述の実施形態では、パケット固定遅延がAms減少するパケット104を受信した場合について説明したが、パケット固定遅延が増加するパケットを受信した場合は以下のように処理される。すなわち、パケット固定遅延がA’ms増加するパケットを受信した場合、蓄積量が中心値から固定遅延A’msに相当するデータ量分、減少する。そして、バッファ制御部101は、遅延変化検出部105からパケット固定遅延変化通知と遅延変化量とを受信した時、パケットを受信したままTDM信号の出力を停止する。この結果、バッファ110内のパケットは増加し、蓄積量が増加してパケット固定遅延の変化前の蓄積量へ戻る。また、固定遅延A‘msと一致する期間が経過するまでの期間は第2の蓄積量平均値が第2の中心値に設定され、その後、アダプティブクロック再生法に基づく調整が再開されることにより、不要な周波数の調整が行われることを抑制される。
In the above-described embodiment, the case where the packet 104 whose packet fixed delay is reduced by Ams has been described. However, when a packet whose packet fixed delay is increased is received, processing is performed as follows. That is, when receiving a packet whose packet fixed delay increases by A ′ ms, the accumulation amount decreases from the center value by a data amount corresponding to the fixed delay A ′ ms. When the
以上のように、本実施形態に係るクロック再生装置100は、パケット固定遅延の変動による影響がある期間について、受信端末の周波数を調整するための第2の蓄積量平均値を第2の中心値に設定することにより、周波数は所定の設定値に固定される。従って、パケット固定遅延が変動した場合でも、安定して送信端末と受信端末との同期を取ることができる。さらに、本実施形態に係るクロック再生装置100は、周波数の調整の基準となる期間Taをパケット固定遅延の検出の基準となる期間Tpの3期間よりも長く設定することにより、パケット固定遅延の変動による影響を適切に除くことができる。
As described above, the
(第3の実施形態)
第3の実施形態について説明する。第2の実施形態では、バッファ110の蓄積量を観測することにより、パケット固定遅延の変動を検出した。これに対して、本実施形態では、受信する各パケット204の到達時間を観測することにより、パケット固定遅延の変動を検出する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. In the second embodiment, the fluctuation of the packet fixed delay is detected by observing the accumulated amount of the
本実施形態に係るクロック再生装置のブロック図の一例を図5に示す。図5において、本実施形態に係るクロック再生装置200は、バッファ制御部201、バッファ蓄積量観測部202、パケット到達時間観測部203、遅延変化検出部205、周波数制御部206および電圧制御発振器207を備える。
An example of a block diagram of the clock recovery apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. In FIG. 5, the
本実施形態に係るクロック再生装置200は、図2に示した第2の実施形態に係るクロック再生装置100にパケット到達時間観測部203を追加したものである。本実施形態に係るバッファ制御部201、バッファ蓄積量観測部202、周波数制御部206および電圧制御発振器207の動作は、第2の実施形態のバッファ制御部101、バッファ蓄積量観測部102、周波数制御部106および電圧制御発振器107とほぼ同様である。すなわち、バッファ蓄積量観測部202は、バッファ210のパケット204の蓄積量を観測して周波数制御部206へ出力する。周波数制御部206は、受信した蓄積量から所定の期間Ta単位に蓄積量平均値を算出して電圧制御発振器207へ出力する。電圧制御発振器207は、受信した蓄積量平均値に基づいてクロック208を生成し、バッファ制御部201へ出力する。バッファ制御部201は受信したクロック208に同期させて、バッファ210からTDM信号209を出力する。蓄積量平均値に基づいて生成したクロック208を用いることにより、受信端末が送信端末に同期する。
The
ここで、本実施形態において、パケット到達時間観測部203は、受信する各パケット204の到達時間を常時観測し、観測した到達時間を遅延変化検出部205へ出力する。
Here, in the present embodiment, the packet arrival
遅延変化検出部205は、パケット到達時間観測部203から受信した到達時間を用いて、所定の期間Tq単位に、ある時点におけるパケット到達時間とある時点の所定時間前のパケット到達時間との差分を算出する。そして、算出した差分が大きく変化した場合、パケット固定遅延が変動したと判断する。そして、パケット固定遅延変化通知と、遅延変化量として到達時間の差分とを、バッファ制御部201および周波数制御部206へ出力する。
The delay
なお、パケット固定遅延変化通知と遅延変化量とを受信した場合のバッファ制御部201と周波数制御部206の動作は、第2の実施形態で説明したバッファ制御部101と周波数制御部106の動作と同様であり、詳細な説明は省略する。
The operations of the
本実施形態において、蓄積量平均値の算出する間隔である期間Taを、パケット到達時間の差分を算出する間隔である期間Tqの3期間分より長くすることにより、パケット固定遅延の変動による影響を適切に除くことができる。 In the present embodiment, the period Ta, which is the interval for calculating the accumulated amount average value, is set longer than the three periods of the period Tq, which is the interval for calculating the difference in packet arrival time, so that the influence of fluctuations in the packet fixed delay can be reduced. Can be removed appropriately.
さらに、本実施形態では、受信する各パケット204の到達時間からパケット固定遅延を検出する。この場合、バッファ蓄積量に関する処理(アダプティブクロック再生法に関する処理)と、パケット固定遅延の検出処理とを分けることができ、バッファ蓄積量に関する処理が煩雑になることを避けることができる。 Furthermore, in this embodiment, a packet fixed delay is detected from the arrival time of each received packet 204. In this case, the processing related to the buffer accumulation amount (processing related to the adaptive clock regeneration method) and the packet fixed delay detection processing can be separated, and the processing related to the buffer accumulation amount can be avoided from being complicated.
10 クロック再生装置
20 バッファ制御手段
30 遅延検出手段
40 クロック制御手段
50 クロック出力手段
60 バッファ
100、200 クロック再生装置
101、201 バッファ制御部
102、202 バッファ蓄積量観測部
203 パケット到達時間観測部
104、204 パケット
105、205 遅延変化検出部
106、206 周波数制御部
107、207 電圧制御発振器
108、208 クロック
109、209 TDM信号
110、210 バッファ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
遅延の有無を監視し、遅延を検出した場合、遅延量を算出して出力する遅延検出手段と、
前記バッファ制御手段から受信した蓄積量に基づいてクロック制御値を生成して出力するクロック制御手段と、
前記クロック制御手段から受信したクロック制御値に基づいてクロックを生成して出力するクロック出力手段と、
を備え、
前記バッファ制御手段は、前記遅延検出手段が遅延を検出しない場合、前記バッファの蓄積量を計測して出力し、前記遅延検出手段が遅延を検出した場合、前記遅延量に対応する期間についてパケットの受信またはパケットの出力を停止すると共に所定の蓄積量を出力する、
クロック再生装置。 Buffer control means for receiving a packet and writing to the buffer, outputting the packet from the buffer in synchronization with the clock received from the clock output means, and outputting the accumulated amount;
Delay detection means for monitoring the presence or absence of a delay and detecting and calculating a delay amount; and
A torque lock control means to generate and output a clock control value based on the accumulated amount received from the buffer control unit,
Clock output means for generating and outputting a clock based on the clock control value received from the clock control means;
Equipped with a,
When the delay detection unit does not detect a delay, the buffer control unit measures and outputs the accumulated amount of the buffer. When the delay detection unit detects a delay, the buffer control unit outputs a packet for a period corresponding to the delay amount. Stop receiving or outputting packets, and output a specified amount of accumulation,
Clock recovery device.
前記クロック制御手段は、前記第1の期間よりも長い第2の期間ごとに、前記クロック制御値を生成する、
請求項1記載のクロック再生装置。 The delay detection means determines the presence or absence of a delay for each first period,
The clock control means generates the clock control value every second period longer than the first period;
The clock recovery device according to claim 1.
請求項2記載のクロック再生装置。 The delay detection unit calculates an average value for the accumulated amount received from the buffer control unit for each first period, and a delay occurs when the average value of the calculated accumulation amount becomes constant after the change. It is determined that
The clock recovery device according to claim 2.
前記遅延検出手段は、第1の期間ごとにパケットの到達時間の変化の有無を判定し、パケットの到達時間が変化した場合、遅延が発生したと判定する、
請求項2記載のクロック再生装置。 Provided with a packet arrival time measuring means for measuring the arrival time of the received packet,
The delay detection means determines whether there is a change in the arrival time of the packet for each first period, and determines that a delay has occurred when the arrival time of the packet changes.
The clock recovery device according to claim 2.
前記クロック制御手段は、前記バッファ制御手段からアンダーランまたはオーバーランに関する通知を受信した場合、前記アンダーランまたはオーバーランを解消するクロック制御値を生成して出力する、When the clock control means receives a notification about underrun or overrun from the buffer control means, it generates and outputs a clock control value for eliminating the underrun or overrun.
請求項1乃至5のいずれか1項記載のクロック再生装置。The clock recovery device according to claim 1.
出力されたクロックに同期させて前記バッファからパケットを出力し、Output the packet from the buffer in synchronization with the output clock,
遅延の有無を監視し、遅延が検出されない場合、前記バッファの蓄積量を計測して出力し、遅延を検出した場合、遅延量を算出して該遅延量に対応する期間、パケットの受信またはパケットの出力を停止すると共に所定の蓄積量を出力し、Monitors the presence or absence of a delay, and if the delay is not detected, measures and outputs the accumulated amount of the buffer. If the delay is detected, calculates the delay amount and receives a packet or packet during a period corresponding to the delay amount. And output a predetermined accumulation amount,
前記出力された蓄積量に基づいてクロック制御値を生成して出力し、Generate and output a clock control value based on the output accumulated amount,
前記出力されたクロック制御値に基づいて前記クロックを生成して出力する、Generating and outputting the clock based on the output clock control value;
クロック再生方法。Clock recovery method.
パケットを受信してバッファに書き込む機能と、The ability to receive packets and write them to a buffer;
遅延の有無を監視し、遅延が検出されない場合、前記バッファの蓄積量を計測して出力し、遅延を検出した場合、遅延量を算出して該遅延量に対応する期間、パケットの受信またはパケットの出力を停止すると共に所定の蓄積量を出力する機能と、Monitors the presence or absence of a delay, and if the delay is not detected, measures and outputs the accumulated amount of the buffer. If the delay is detected, calculates the delay amount and receives a packet or packet during a period corresponding to the delay amount. A function to stop the output of and output a predetermined accumulation amount,
前記出力された蓄積量に基づいてクロック制御値を生成して出力する機能と、A function of generating and outputting a clock control value based on the output accumulated amount;
前記出力されたクロック制御値に基づいて前記クロックを生成して出力する機能と、A function of generating and outputting the clock based on the output clock control value;
を前記装置のコンピュータに実行させるための制御プログラム。A control program for causing a computer of the apparatus to execute the above.
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