JP6018552B2 - 通信方式変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信方式変換装置に関し、特に、非同期回線から同期回線にデータを伝送する装置に関する。

企業等における複数の事務所間にはデータ通信を行うためのディジタル通信回線が広く用いられている。ディジタル通信回線には、イーサネット（登録商標）等の規格に従う非同期方式の通信回線や、Ｉ．４３０、Ｉ．４３１等の高速ディジタル伝送サービスの規格に従う同期方式の通信回線がある。ここで、非同期方式とは、送信装置のデータ送信タイミングから独立したタイミングで、受信装置がデータを受信する通信方式をいい、同期方式とは、送信装置のデータ送信タイミングに合わせて、受信装置がデータを受信する通信方式をいう。以下の説明では、非同期方式の通信回線を非同期回線と称し、同期方式の通信回線を同期回線と称する。

同期回線および非同期回線は混在して設けられることが多い。そこで、同期回線から受信されたデータを非同期回線に送信する通信方式変換装置や、非同期回線から受信されたデータを同期回線に送信する通信方式変換装置が用いられている。後者の通信方式変換装置には、非同期回線から受信したパケットに含まれるカウント値を用いるものがある。通信方式変換装置は、自らが生成したクロック信号のパルスをカウントし、カウントされた値とパケットに含まれていたカウント値とが一致するタイミングで同期回線にデータを送信する。

また、通信方式変換装置には、非同期回線から受信したパケットをバッファに蓄積し、その蓄積されたパケットに基づくデータを、自らが生成したクロック信号に応じたタイミングで同期回線に送信するものがある。通信方式変換装置は、送信されたデータをバッファから削除すると共に、バッファのデータ蓄積量が一定となるように自らが生成するクロック信号のタイミングを調整する。

下記の特許文献１の図９等には、非同期パケット網から受信したパケットに基づいて、同期網にデータを送信する受信装置が記載されている。この受信装置が接続される非同期パケット網には、非同期ネットワーククロックが伝送されている。受信装置は、非同期パケット網からパケットおよび非同期ネットワーククロックを受信する。そして、パケットに含まれるカウント値と、非同期ネットワーククロックをカウントした値とが一致するタイミングに基づいて、受信したパケットに含まれていたデータを同期網に送信する。

特開平５−３７５６０号公報

上記のように、非同期回線から受信されたパケットに含まれるカウント値を用いて送信装置とのタイミング同期を実行する通信方式変換装置では、自らが生成するクロック信号のタイミング変動（周期変動または周波数変動）を補償することは困難である。そのため、通信方式変換装置が同期回線にデータを送信するタイミングが変動することがある。また、バッファに蓄積されるデータ量を一定にすることで送信装置とのタイミング同期を実行する通信方式変換装置や、特許文献１に記載された受信装置では、非同期回線にパケットが伝送される速度の変動によって、通信方式変換装置が同期回線にデータを送信するタイミングが変動することがある。

本発明は、非同期回線から同期回線にデータを伝送する際に、同期回線に対するクロックの精度を向上させることを目的とする。

本発明は、非同期回線からパケットおよびクロックパケットを受信するパケット受信部と、クロック信号を生成するクロック生成部と、前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミングに応じて前記クロック生成部を制御し、前記クロック信号のタイミングを調整する制御部と、前記パケットが含むデータを、前記クロック信号の調整後のタイミングに応じて、同期回線に送信する送信部と、を備え、前記制御部は、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して進む頻度が、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して遅れる頻度よりも小さくなるように前記クロック信号のタイミングを調整することを特徴とする。

本発明は、非同期回線からパケットおよびクロックパケットを受信するパケット受信部と、クロック信号を生成するクロック生成部と、前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミングに応じて前記クロック生成部を制御し、前記クロック信号のタイミングを調整する制御部と、前記パケットが含むデータを、前記クロック信号の調整後のタイミングに応じて、同期回線に送信する送信部と、を備え、前記制御部は、前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミング差が所定の頻度で所定範囲を外れたときは、前記クロック生成部に対し前記クロックパケットと同一のタイミングのクロック信号を出力させることを特徴とする。

本発明に係る通信方式変換装置は、望ましくは、前記制御部は、前記クロックパケットおよび前記クロック信号の各タイミングに応じて前記クロック信号に対するタイミング調整量を決定する調整量決定部を備え、前記タイミング調整量に応じて前記クロック生成部を制御し、前記調整量決定部は、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して進む頻度を示す値と、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して遅れる頻度を示す値とに基づいて前記タイミング調整量を決定する。

本発明は、非同期回線からパケットおよびクロックパケットを受信するパケット受信部と、クロック信号を生成するクロック生成部と、前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミングに応じて前記クロック生成部を制御し、前記クロック信号のタイミングを調整する制御部と、前記パケットが含むデータを、前記クロック信号の調整後のタイミングに応じて、同期回線に送信する送信部と、を備え、前記制御部は、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して進んでいる傾向を示す進み指標値と、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して遅れている傾向を示す遅れ指標値と、を生成するタイミング比較部と、 前記進み指標値および前記遅れ指標値に基づいて、前記クロック信号に対するタイミング調整量を決定する調整量決定部と、を備え、前記調整量決定部は、前記タイミング調整量に対する前記進み指標値の寄与が、前記タイミング調整量に対する前記遅れ指標値の寄与よりも大きくなるように前記タイミング調整量を決定し、前記制御部は、前記タイミング調整量に基づいて前記クロック生成部を制御することを特徴とする。

本発明に係る通信方式変換装置は、望ましくは、前記クロック生成部は、パルス信号を出力するオシレータと、前記クロックパケットから抽出されたカウント基準値に対し、前記タイミング調整量に応じて値を増減させたトリガ値を求めるトリガ値生成部と、前記パルス信号のパルスのカウント値と、前記トリガ値とが一致するタイミングに応じて前記クロック信号を出力する出力部と、を備える。

本発明によれば、非同期回線から同期回線にデータを伝送する際に、同期回線に対するクロックの精度を向上させることができる。

ＣＥＳシステムの構成を示す図である。 Ａ／Ｓ変換装置の構成を示す図である。 指標値Ｄとタイミング調整量Ａｄとの関係を例示する図である。 クロック信号および受信クロック信号のタイミングの関係を概念的に示す図である。

図１には、本発明の実施形態に係るＣＥＳシステムの構成が示されている。ＣＥＳは、Circuit Emulation Serviceを省略したものである。ＣＥＳシステムにおいては、第１同期回線１８および第２同期回線２２の間に非同期回線２０が介在する。一方の同期回線に伝送されたデータは、通信方式が変換されて非同期回線２０に伝送される。非同期回線２０に伝送されたデータは、通信方式が変換されてもう一つの同期回線に伝送される。

非同期回線２０としては、１０ＢＡＳＥ−Ｔ（ＩＥＥＥ８０２．３）、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ（ＩＥＥＥ８０２．３ｕ）等のイーサネットの規格に従う通信回線がある。第１同期回線１８および第２同期回線２２としては、Ｉ．４３０、Ｉ．４３１等の高速ディジタル伝送サービスの規格に従う通信回線がある。

ＣＥＳシステムは、第１ＣＥＳ装置１０−１および第２ＣＥＳ装置１０−２を備える。各ＣＥＳ装置は、ＴＤＭｏＩＰ（TDM over IP）、ＣＥＳ−ＴＡ（ＣＥＳターミナルアダプタ）とも称される。第１ＣＥＳ装置１０−１は、第１同期回線１８から受信されたデータを非同期方式のパケットに変換し、そのパケットを非同期回線２０に送信する。第２ＣＥＳ装置１０−２は、非同期回線２０から受信されたパケットを同期方式のデータに変換し、そのデータを第２同期回線２２に送信する。

同様に、第２ＣＥＳ装置１０−２は、第２同期回線２２から受信されたデータを非同期方式のパケットに変換し、そのパケットを非同期回線２０に送信する。第１ＣＥＳ装置１０−１は、非同期回線２０から受信されたパケットを同期方式のデータに変換し、そのデータを第１同期回線１８に送信する。

非同期回線２０にはクロック供給装置１６が接続されている。クロック供給装置１６は、所定の周期（周波数）でクロックパケットを非同期回線２０に送信する。クロックパケットは、第１ＣＥＳ装置１０−１および第２ＣＥＳ装置１０−２において、非同期方式から同期方式に通信方式を変換するために用いられる。

第１ＣＥＳ装置１０−１および第２ＣＥＳ装置１０−２のそれぞれは、Ｓ／Ａ変換装置１２およびＡ／Ｓ変換装置１４を備える。ここで、「Ｓ」および「Ａ」は、それぞれ、SynchronousおよびAsynchronousの頭文字である。Ｓ／Ａ変換装置１２は、同期方式のデータを非同期方式のパケットに変換する。Ａ／Ｓ変換装置１４は、クロック供給装置１６から送信されたクロックパケットを用いて、非同期方式のパケットを同期方式のデータに変換する。

すなわち、第１ＣＥＳ装置１０−１が備えるＳ／Ａ変換装置１２は、第１同期回線１８から受信したデータを非同期方式のパケットに変換し、そのパケットを非同期回線２０に送信する。第２ＣＥＳ装置１０−２が備えるＡ／Ｓ変換装置１４は、非同期回線２０からパケットおよびクロックパケットを受信する。Ａ／Ｓ変換装置１４は、クロックパケットを用いて、パケットを同期方式のデータに変換し、クロックパケットに応じたタイミングでそのデータを第２同期回線２２に送信する。

第２ＣＥＳ装置１０−２が備えるＳ／Ａ変換装置１２は、第１ＣＥＳ装置１０−１が備えるＳ／Ａ変換装置１２と同様の構成および機能を有し、第１ＣＥＳ装置１０−１が備えるＡ／Ｓ変換装置１４は、第２ＣＥＳ装置１０−２が備えるＡ／Ｓ変換装置１４と同様の構成および機能を有する。

このような構成によれば、第１同期回線１８に接続される端末装置、および、第２同期回線２２に接続される端末装置は、非同期回線２０の動作環境に拘束されることなく、各同期回線の環境で動作する。

図２には、第２ＣＥＳ装置１０−２が備えるＡ／Ｓ変換装置１４の構成が示されている。Ａ／Ｓ変換装置１４は、非同期回線２０から受信したクロックパケットのタイミングに応じたクロック信号を生成し、非同期回線２０から受信したパケットに基づくデータを、そのクロック信号に従うタイミングで第２同期回線２２に送信する。

Ａ／Ｓ変換装置１４は、パケット受信部２４、クロック生成部２６、制御部４０およびデータバッファ４６を備える。パケット受信部２４は、非同期回線２０からパケットおよびクロックパケットを受信する。制御部４０は、クロック生成部２６によって生成されたクロック信号およびクロックパケットのタイミングに基づいてクロック生成部２６を制御し、クロック信号のタイミングを調整する。また、パケット受信部２４は、パケットからデータを抽出し、データバッファ４６に記憶させる。データバッファ４６はクロック信号に従ったタイミングで、自らが記憶するデータを第２同期回線２２に送信する。

制御部４０によるクロック生成部２６の制御により、クロック生成部２６からは、クロックパケットのタイミングに応じたクロック信号が、データバッファ４６に出力される。これによって、データを送信する送信部としてのデータバッファ４６からは、クロックパケットのタイミングに応じたデータが第２同期回線２２に送信される。

Ａ／Ｓ変換装置１４が、クロック信号を生成する構成および動作について説明する。パケット受信部２４は、非同期回線２０からクロックパケットを受信する。クロックパケットには、Ａ／Ｓ変換装置１４が生成するクロック信号のタイミングを規定するカウント基準値Ｓが含まれている。パケット受信部２４が備えるカウント値抽出部２８は、クロックパケットからカウント基準値Ｓを抽出し、そのカウント基準値Ｓをクロック生成部２６に出力する。

クロック生成部２６は、トリガ値生成部３４、オシレータ３８および出力部３６を備える。トリガ値生成部３４は、カウント基準値Ｓに、制御部４０から出力されたタイミング調整量Ａｄを加算してトリガ値Ｔを生成し、そのトリガ値Ｔ＝Ｓ＋Ａｄを出力部３６に出力する。オシレータ３８は、所定周波数のパルス信号を出力部３６に出力する。出力部３６は、オシレータ３８から出力されたパルスをカウントし、そのカウント値とトリガ値Ｔとが一致するタイミングごとにパルスが現れるクロック信号を制御部４０に出力する。なお、出力部３６は、カウント値とトリガ値Ｔとが一致した後のカウント値を０とし、リセットする。

このように、トリガ値生成部３４は、クロックパケットから抽出されたカウント基準値をタイミング調整量に基づいて調整し、クロック信号のタイミングを調整するためのトリガ値を求める。出力部３６は、オシレータ３８から出力されたパルスをカウントし、そのカウントされた値とトリガ値とが所定の関係を満たすタイミングに基づいて、クロック信号を生成する。

パケット受信部２４が備える受信クロック生成部３０は、クロックパケットが受信されたタイミングでパルスが現れる受信クロック信号を生成し、受信クロック信号を制御部４０に出力する。

制御部４０は、タイミング比較部４２および調整量決定部４４を備える。タイミング比較部４２は、クロック生成部２６から出力されたクロック信号、および受信クロック生成部３０から出力された受信クロック信号に基づいて、進み指標値および遅れ指標値を求める。進み指標値は、クロック信号を基準として受信クロック信号が進んでいる傾向を示す値であり、遅れ指標値は、クロック信号を基準として受信クロック信号が遅れている傾向を示す値である。

タイミング比較部４２は、現時点から所定時間だけ遡った時間内において、クロック信号のパルスに対して受信クロック信号のパルスが進んでいることが検出された回数Ｊを進み指標値として求める。また、タイミング比較部４２は、現時点から所定時間だけ遡った時間内において、クロック信号のパルスに対して受信クロック信号のパルスが遅れていることが検出された回数Ｋを遅れ指標値として求める。タイミング比較部４２は、進み指標値Ｊおよび遅れ指標値Ｋを調整量決定部４４に出力する。

調整量決定部４４は、進み指標値Ｊおよび遅れ指標値Ｋに基づいて、タイミング調整量を決定するための指標値Ｄを求める。具体的には、指標値Ｄは、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋとして求められる。ここでＧは重み付け係数であり、進み指標値Ｊの指標値Ｄに対する寄与を増大させるための正の数である。指標値Ｄは、クロック信号を早める程度を示す値である。指標値Ｄが正の方向に大きい程、クロック信号をより早く進める制御が行われる。指標値Ｄとして、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋを用いることの意義については後述する。

調整量決定部４４は、指標値Ｄとタイミング調整量Ａｄとを対応付けた指標値／タイミング調整量テーブルを記憶している。調整量決定部４４は、指標値／タイミング調整量テーブルを参照し、指標値Ｄに対応するタイミング調整量Ａｄを求める。

例えば、指標値／タイミング調整量テーブルでは、−ａ以上、かつ、ａ以下の指標値Ｄに対しては、タイミング調整量Ａｄとして０が対応付けられる。ここで、ａは正の閾値である。また、−ａ未満の指標値Ｄに対しては正のタイミング調整量Ａｄが対応付けられ、ａを超える指標値Ｄに対しては負のタイミング調整量Ａｄが対応付けられる。

調整量決定部４４は、タイミング調整量Ａｄをトリガ値生成部３４に出力する。上述のように、トリガ値生成部３４は、カウント基準値Ｓにタイミング調整量Ａｄを加算してトリガ値Ｔを求める。出力部３６は、オシレータ３８から出力されたパルスのカウント値がトリガ値Ｔと一致したタイミングでパルスが現れるクロック信号を出力する。

このような処理によれば、指標値Ｄの大きさが閾値ａ以下であるときは、タイミング調整量Ａｄは０となる。そのため、トリガ値Ｔはクロックパケットから抽出されたカウント基準値Ｓと一致する。したがって、オシレータ３８から出力されたパルスのカウント値がカウント基準値Ｓと一致するタイミングでパルスが現れるクロック信号が出力される。

また、指標値Ｄがａを超えるときは、タイミング調整量は負の値となるため、トリガ値Ｔはカウント基準値Ｓよりも小さくなる。したがって、トリガ値Ｔがカウント基準値Ｓと一致する場合に比べてクロック信号のパルスが早められる。

そして、指標値Ｄが−ａ未満であるときは、タイミング調整量は正の値となるため、トリガ値Ｔはカウント基準値Ｓよりも大きくなる。したがって、トリガ値Ｔがカウント基準値Ｓと一致する場合に比べてクロック信号のパルスが遅らされる。

これによって、受信クロック信号のタイミングに応じて、クロック生成部２６から出力されるクロック信号のタイミングが調整される。なお、タイミング比較部４２において、受信クロック信号のパルスのタイミングと、クロック信号のパルスのタイミングとを現時点からどれだけ遡って比較するかを定める時間、あるいは、その時間に相当するパルス数（比較パルス数）、重み付け係数Ｇ、閾値ａ、タイミング調整量Ａｄは、非同期回線２０の遅延特性に応じて決定してもよい。ここで、遅延特性としては、例えば、クロック発生装置１６からＡ／Ｓ変換装置１４にクロックパケットが到達するのに要する遅延時間がある。

図３には、指標値／タイミング調整量テーブルで規定される指標値Ｄとタイミング調整量Ａｄとの関係がグラフによって例示されている。横軸は指標値Ｄを示し縦軸はタイミング調整量Ａｄを示す。グラフ上の各線の端に付された白丸は、その線の端の値を含まないことを示し、各線の端に付された黒丸は、その線の端の値を含むことを示している。

図３では、−４Ｐ以上、−３Ｐ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして４が対応付けられ、−３Ｐ以上、−２Ｐ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして３が対応付けられている。また、−２Ｐ以上、−Ｐ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして２が対応付けられ、−Ｐ以上、−ａ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして１が対応付けられている。そして、−ａ以上、ａ以下の指標値Ｄに対しては、タイミング調整値Ａｄとして０が対応付けられている。さらに、ａ以上、Ｐ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして−１が対応付けられ、Ｐ以上、２Ｐ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして−２が対応付けられている。また、２Ｐ以上、３Ｐ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして−３が対応付けられ、３Ｐ以上、４Ｐ未満の指標値Ｄに対して、タイミング調整値Ａｄとして−４が対応付けられている。なお、閾値ａ、指標値Ｄに対する境界値Ｐ、および、指標値Ｄの変化に対するタイミング調整量Ａｄの変化幅は、同期回線２０の遅延特性に応じて決定してもよい。

ここで、比較パルス数を１０００、閾値ａを２０、境界値Ｐを２００、重み付け値Ｇを１００とした例について取り上げる。調整量決定部４４は、次のようにタイミング調整値Ａｄを求め、トリガ値生成部３４に出力する。

クロック信号の１０００個のパルスに対し、受信クロック信号の１０個のパルスが進んでいたとすると、進み指標値Ｊは１０であり、遅れ指標値Ｋは９９０である。したがって、指標値Ｄは、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋ＝１００×１０−９９０＝１０である。図３のグラフで規定される指標値／タイミング調整量テーブルによれば、指標値Ｄ＝１０に対しては、タイミング調整量Ａｄとして０が対応付けられている。したがって、調整量決定部４４からトリガ値生成部３４には、タイミング調整値Ａｄ＝０が出力され、クロック信号のタイミング調整は行われない。

クロック信号の１０００個のパルスに対し、受信クロック信号の１１個のパルスが進んでいたとすると、進み指標値Ｊは１１であり、遅れ指標値Ｋは９８９である。したがって、指標値Ｄは、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋ＝１００×１１−９８９＝１１１である。図３のグラフで規定される指標値／タイミング調整量テーブルによれば、指標値Ｄ＝１１１に対しては、タイミング調整量Ａｄとして−１が対応付けられている。したがって、調整量決定部４４からトリガ値生成部３４には、タイミング調整値Ａｄ＝−１が出力され、クロック信号が１パルスの時間だけ早められる。

クロック信号の１０００個のパルスに対し、受信クロック信号の１３個のパルスが進んでいたとすると、進み指標値Ｊは１３であり、遅れ指標値Ｋは９８７である。したがって、指標値Ｄは、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋ＝１００×１３−９８７＝３１３である。図３のグラフで規定される指標値／タイミング調整量テーブルによれば、指標値Ｄ＝３１３に対しては、タイミング調整量Ａｄとして−２が対応付けられている。したがって、調整量決定部４４からトリガ値生成部３４には、タイミング調整値Ａｄ＝−２が出力され、クロック信号が２パルスの時間だけ早められる。

クロック信号の１０００個のパルスに対し、受信クロック信号の３個のパルスが進んでいたとすると、進み指標値Ｊは３であり、遅れ指標値Ｋは９９７である。したがって、指標値Ｄは、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋ＝１００×３−９９７＝−６９７である。図３のグラフで規定される指標値／タイミング調整量テーブルによれば、指標値Ｄ＝−６９７に対しては、タイミング調整量Ａｄとして４が対応付けられている。したがって、調整量決定部４４からトリガ値生成部３４には、タイミング調整値Ａｄ＝４が出力され、クロック信号が４パルスの時間だけ遅らされる。

次に、比較パルス数を１０００、閾値ａを１００、境界値Ｐを４００、重み付け値Ｇを５００とした例について取り上げる。クロック信号の１０００個のパルスに対し、受信クロック信号の３個のパルスが進んでいたとすると、進み指標値Ｊは３であり、遅れ指標値Ｋは９９７である。したがって、指標値Ｄは、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋ＝５００×３−９９７＝５０３である。図３のグラフで規定される指標値／タイミング調整量テーブルによれば、指標値Ｄ＝５０３に対しては、タイミング調整量Ａｄとして−２が対応付けられている。したがって、調整量決定部４４からトリガ値生成部３４には、タイミング調整値Ａｄ＝−２が出力され、クロック信号が２パルスの時間だけ早められる。

ここでは、調整量決定部４４が指標値／タイミング調整量テーブルを記憶しており、指標値／タイミング調整量テーブルを参照することで、指標値Ｄに対応するタイミング調整量Ａｄを求める例について取り上げた。調整量決定部４４は、このようなテーブルを用いる代わりに、指標値Ｄを与えることでタイミング調整量Ａｄが得られる関数の演算を実行してもよい。

クロック信号を早める程度を示す指標値Ｄとして、Ｄ＝Ｇ・Ｊ−Ｋを用いることの意義について説明する。この式では、指標値Ｄに対する進み指標値Ｊの寄与が、指標値Ｄに対する遅れ指標値Ｋの寄与よりもＧ倍だけ大きい。したがって、受信クロック信号がクロック信号に対して進んでいる傾向と、受信クロック信号がクロック信号に対して遅れている傾向が同程度である場合には、クロック信号を進めるべきものとして指標値Ｄの値が決定される。

図４には、クロック信号および受信クロック信号のタイミングの関係が概念的に示されている。図４の横軸は時間軸を示し、図中の逆三角形印は、受信クロック信号のパルスがタイミング比較部４２に入力されるタイミングを示す。（以下の説明では、比較タイミング比較部４２に入力される受信クロック信号のパルスを受信パルスと称し、受信パルスが比較タイミング比較部４２に入力されるタイミングを受信パルス入力タイミングと称する。）

この例では、受信パルスがタイミング比較部４２に入力される頻度が、理想タイミング４８から遅れた時間となるにつれて増加して最大となり、それより後の時間帯では、理想タイミング４８からの遅れが大きくなる程減少する。ここで、理想タイミングとは、クロック供給装置１６から非同期回線２０を介してＡ／Ｓ変換装置１４に至るまでにパケットの遅延がないと仮定した場合における、受信パルス入力タイミングをいう。

実際には、クロックパケットがクロック供給装置１６からＡ／Ｓ変換装置１４に至るまでの間には遅延時間がある。そして、その遅延時間は、非同期回線２０においてその他の通信装置に対して伝送されているパケットの量に応じて、すなわち、非同期回線２０に対する負荷に応じて変動する。これによって、受信パルス入力タイミングは、図４に示されるように時間軸上でばらついたものとなる。

このような状況下におけるクロック信号のタイミング調整について説明する。ここでは、クロック信号の各パルスが、図４に示されるパルスタイミング５０でクロック生成部２６から出力されているものとする。制御部４０は、受信パルス入力タイミングおよびパルスタイミング５０に応じてタイミング調整量を決定し、パルスタイミング５０を理想タイミング４８に近づける。

具体的には、制御部４０は、パルスタイミング５０よりも受信パルス入力タイミングが遅れる頻度が、パルスタイミング５０よりも受信パルス入力タイミングが進む頻度よりもＧ倍となるように、パルスタイミング５０を調整する。すなわち、パルスタイミング５０より早い受信パルス１個に対して、パルスタイミング５０より遅い受信パルスがＧ個だけタイミング比較部４２に入力されるように、パルスタイミング５０を調整する。そのため、制御部４０の調整量決定部４４は、指標値ＤをＤ＝Ｇ・Ｊ−Ｋとして求め、指標値Ｄに対する進み指標値Ｊの寄与を、指標値Ｄに対する遅れ指標値Ｋの寄与よりもＧ倍だけ大きくする。これによって、パルスタイミング５０は、受信パルス入力タイミングの時間分布の先端近傍に調整され、理想タイミング４８に近付けられる。

Ａ／Ｓ変換装置１４は、受信クロック信号とクロック信号とのタイミング差が大きい場合には、次に説明する同期復旧処理を実行する。同期復旧処理では、受信クロック信号およびクロック信号のタイミング差が所定の頻度で所定範囲を外れたときに、クロック生成部２６に対し受信クロック信号と同一のタイミングのクロック信号を出力させる。

例えば、同期復旧処理は、進み指標値Ｊまたは遅れ指標値Ｋのいずれかが所定の閾値Ｍ以上となった場合に実行される。すなわち、タイミング比較部４２は、進み指標値Ｊまたは遅れ指標値Ｋのいずれかが所定の閾値Ｍ以上となった場合には、直後の受信パルス入力タイミングで、出力部３６に対してパルスを出力させると共に、オシレータ３８から出力されているパルスに対する値を０にリセットする。これによって、クロック生成部２６から出力されるクロック信号のタイミングは、強制的に受信パルス入力タイミングに合わせられる。したがって、非同期回線２０における負荷変動が大きくなった等の理由により、同期外れが生じた場合であっても、迅速に同期状態への復旧が行われる。

１０−１ 第１ＣＥＳ装置、１０−２ 第２ＣＥＳ装置、１２ Ｓ／Ａ変換装置、１４ Ａ／Ｓ変換装置、１６ クロック供給装置、１８ 第１同期回線、２０ 非同期回線、２２ 第２同期回線、２４ パケット受信部、２６ クロック生成部、２８ カウント値抽出部、３０ 受信クロック生成部、３２ データ抽出部、３４ トリガ値生成部、３６ 出力部、３８ オシレータ、４０ 制御部、４２ タイミング比較部、４４ 調整量決定部、４６ データバッファ、４８ 理想タイミング、５０ パルスタイミング。

Claims (5)

1. 非同期回線からパケットおよびクロックパケットを受信するパケット受信部と、
   クロック信号を生成するクロック生成部と、
   前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミングに応じて前記クロック生成部を制御し、前記クロック信号のタイミングを調整する制御部と、
   前記パケットが含むデータを、前記クロック信号の調整後のタイミングに応じて、同期回線に送信する送信部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して進む頻度が、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して遅れる頻度よりも小さくなるように前記クロック信号のタイミングを調整することを特徴とする通信方式変換装置。
2. 非同期回線からパケットおよびクロックパケットを受信するパケット受信部と、
   クロック信号を生成するクロック生成部と、
   前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミングに応じて前記クロック生成部を制御し、前記クロック信号のタイミングを調整する制御部と、
   前記パケットが含むデータを、前記クロック信号の調整後のタイミングに応じて、同期回線に送信する送信部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミング差が所定の頻度で所定範囲を外れたときは、前記クロック生成部に対し前記クロックパケットと同一のタイミングのクロック信号を出力させることを特徴とする通信方式変換装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の通信方式変換装置において、
   前記制御部は、
   前記クロックパケットおよび前記クロック信号の各タイミングに応じて前記クロック信号に対するタイミング調整量を決定する調整量決定部を備え、前記タイミング調整量に応じて前記クロック生成部を制御し、
   前記調整量決定部は、
   前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して進む頻度を示す値と、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して遅れる頻度を示す値とに基づいて前記タイミング調整量を決定することを特徴とする通信方式変換装置。
4. 非同期回線からパケットおよびクロックパケットを受信するパケット受信部と、
   クロック信号を生成するクロック生成部と、
   前記クロックパケットおよび前記クロック信号のタイミングに応じて前記クロック生成部を制御し、前記クロック信号のタイミングを調整する制御部と、
   前記パケットが含むデータを、前記クロック信号の調整後のタイミングに応じて、同期回線に送信する送信部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して進んでいる傾向を示す進み指標値と、前記クロックパケットのタイミングが前記クロック信号のタイミングに対して遅れている傾向を示す遅れ指標値と、を生成するタイミング比較部と、
   前記進み指標値および前記遅れ指標値に基づいて、前記クロック信号に対するタイミング調整量を決定する調整量決定部と、を備え、
   前記調整量決定部は、
   前記タイミング調整量に対する前記進み指標値の寄与が、前記タイミング調整量に対する前記遅れ指標値の寄与よりも大きくなるように前記タイミング調整量を決定し、
   前記制御部は、
   前記タイミング調整量に基づいて前記クロック生成部を制御することを特徴とする通信方式変換装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の通信方式変換装置において、
   前記クロック生成部は、
   パルス信号を出力するオシレータと、
   前記クロックパケットから抽出されたカウント基準値に対し、前記タイミング調整量に応じて値を増減させたトリガ値を求めるトリガ値生成部と、
   前記パルス信号のパルスのカウント値と、前記トリガ値とが一致するタイミングに応じて前記クロック信号を出力する出力部と、
   を備えることを特徴とする通信方式変換装置。

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