JPH01195736A - 通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、制御局と複数の局とを伝送路を介してループ
状に接続したループ式通信システムを他の広域通信網と
接続した通信システムに関するものである。

（従来の技術） 近年、独立に存在する複数のネットワークを広域網と接
続し大規模なネットワークを構築するシステムが注目さ
れている。

第６図はこのような通信システムの概略構成を示すもの
で、制御局１と局３．５．７とが伝送路９によって接続
されたループ式通信システムが広域網１９．２１に接続
されている。制御局１および局３．５．７にはそれぞれ
端末装置１１．１３．１５．１７が接続されている。

このような通信システムにおいては各局に接続された端
末装置間で通信を行なう。

伝送路９には第７図（ａ）、（ｂ）に示すようなフレー
ムが周回され各局間でこのフレームを用いて通信が行わ
れる。第７図（ａ）に示されるようにフレームは同期領
域と通信領域とからなる。

同期領域はフレームの先頭を示すものである０通信領域
はデータを搭載する０通信システムが回線交換の通信を
行なう場合には第７図（ｂ）に示すように通信領域が制
御領域と回線交換領域とに分けられる。

第８図はこのような通信システムにおける通信の手順を
示すシーケンス図である。この場合局３の端末１３と局
５の端末１５との間における通信シーケンスが示されて
いる。すなわち端末１３が局３に発呼要求を行なうと局
３は制御局１にこの発呼要求を伝える。制御局１は局３
に発呼受付を送ると同時に局５に着呼指示を送る。局５
は端末１５にこれを伝える。端末１５は局５に着呼応答
を行ない局５は制御局１にこれを伝える。制御局１は発
呼応答を局３を介して端末１３に送る。しかして、端末
１３と端末１５との間で回線が接続され端末１３から端
末１５に送信データが送られ端末１５から端末１３に受
信データが送られる。

通信が終了すると端末１３は局３を介して制御局１に切
断要求を発する。制御局１は局３に切断受付を送るとと
もに局５を介して端末１５に切断指示を送る。端末１５
はこれを受けると局５を介して制御局１に切断応答を送
り制御局１は局３を介して端末１３に復旧指示を送る。

しかして回線の切断が完了する。

端末が本ループ通信システム以外の網に収容された端末
に発呼した場合を考える０例えば、本ループ通信システ
ム以外の網を広域網とすると、本ループ通信システムと
広域網は、複数の局線で接続される。もし、発呼した端
末と局線を収容する局とが異なる場合、局線と端末間に
第８図と同様の手順でタイムスロットを割当て通信を行
う。ここで前記の局線がアナログ加入者線などであれば
、広域網とこのループ式通信システムの同期は問題とな
らないが、前記局線が高速デジタル線などである場合は
、同期をとることが必要である。独立同期とする場合、
ループ式通信システムは周波数確度の高いクロック源が
必要となる。また、強結合従属同期とすれば、比較的小
規模な網同期装置でループ式通信システムの同期が実現
できると考えられる。

制御局は広域網からの信号から抽出したクロックに従属
同期してループにフレームを発生ずる場合、このシステ
ム内のすべての局は広域網と同期していることになり、
どの局からも広域網との接続が容易になる。

しかし、広域網からの信号から抽出したクロックの位相
変動およびループ式通信システムのクロックの位相変動
を考慮して、広域網と接続する局は、位相変動を吸収す
るバッファが必要になる。

広域網からの信号が定常状態である場合、位相変動を吸
収できるだけの容量のバッファを用意すればよいが、広
域網からの信号から抽出したクロックの瞬断ち考慮にい
れると、より大きなバッファが必要になる。このため、
一般にタロツクの位相変動よりも数倍の容量のバッファ
を用意するが、広域網からの信号から抽出したクロック
が瞬断した場合、制御局は従属する為のクロックを失い
、自走することになる。ここで制御局が広域網からの信
号から抽出したクロックの引きこみに位相同期回路（Ｐ
ＬＬ）を使用している場合、瞬断に対して一方向に周波
数が偏移するので、各局のバッファの読み出しと書込み
の位相差が瞬断ごとに減少する０通常この位相差がある
一定の値よりも減少すると書込みと読み出しの位相差が
最大となるように制御する。この場合、データが欠落す
るか２度読みされるかでスリップが発生する等の問題が
ある。

（発明が解決しようとする課Ｍｉ＞ 以上に示した通信システムにおいては、瞬断に対して一
方向に周波数が偏移するので、バッファでデータがスリ
ップする間趙があった。

本発明はこのような事情に考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、バッファでのデータのスリップ
の確率を低下させ、より品質の良い通信システムを提供
することにある。

し発明の楕成コ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため本発明は、制御局と複数の局と
を伝送路を介してループ状に接続したループ式通信シス
テムを他の広域通信網と接続した通信システムにおいて
、前記制御局に前記広域通信網から供給される信号から
タロツクを抽出し、定常状態においては、前記クロック
に追従するクロックを出力し、前記広域通信網から供給
される信号の瞬断ごとに出力する自走クロックの周波数
の偏移方向を反転させる網同期装置を設けるものである
。

（作用） 本発明によれば、制御局は他の従属同期網から供給され
るクロックに従属同期し、このクロック瞬断に対して、
前回の瞬断における前記制御局のクロック源の偏差と逆
の方向にクロック源を偏移させるので、スリップの頻度
を低下させることができ、通信の品質を向上させること
ができる。

また、同程度の品質を維持する目的ではバッファの容量
を低下させることができる。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。

なお、以下の実施例におけるループ式通信システムの構
成図およびフレームフォーマットは第６図および第７図
に示すものと同様である。

第２図は制御局の構成を示すブロック図であり、受信機
３１、送信Ｉ！３３、フレーム制御部３５、送受信制御
部３７、ＣＰＵ３９、メモリ４１、端末インタフェース
４３、局線インタフェース４５、フレームアライナ４７
、網同期装置４９で構成される。

受信ｌ１１３１は伝送路上のシリアルデータからクロッ
クを抽出し、フレーム制御部３５に受信クロックと受信
データを出力する。送信８１３３はフレームアライナか
ら送信データと送信クロックが入力され、送信クロック
と同期したシリアルデータを伝送路に送出する。

フレーム制御部３５は受信機を経由して入力される受信
データからフレームを検出してパラレルデータを送受信
制御部に出力する。第３図はフレーム制御部３５の詳細
な構成を示すブロック図であり、このフレーム制御部は
直並列変換部５１、ラッチ回路部５３、デスクランブラ
部５５、ワードカウンタ部５７、ワード同期部５９、フ
レーム同期部６１、スロットカウンタ６３、スクランブ
ラ部６５、Ｃビット挿入部６７、フレーム送信制御部６
９、セレクタ部７１、並直列変換部７３からなる。

受信機３１からの受信データと受信クロックは直並列変
換部５１に入力される。ラッチ部５３は直並列変換部５
１の出力を入力とし、ワードカウンタ５７の出力クロッ
クによりラッチされる。ラッチ部５３の出力はワード同
期部５９およびフレーム同期部６１、セレクタ部７１、
デスクランブラ部５５へ出力される。デスクランブラ部
５５の出力は受信データとして送受信制御部３７へ与え
られる。

ワード同期部５９とワードカウンタ５７とは、ワード同
期を検出するためのＣビットのチエツクを行う、ワード
同期部５９はＣビットの異常を常時監視し、連続して数
回Ｃビット誤りを検出するとワード同期が外れたと判断
する。なお、Ｃビット誤りがいくつ連続した場合にワー
ド同期が外れたと判断するかは実際のシステムに合せて
設定すればよい、ワード同期部５９からの誤り検出信号
はワードカウンタ５７に出力される。ワードカウンタ５
７はこの信号を受けとると、ラッチ部５３へのクロック
を１ビツトシフトして出力する。１ビツトシフトされた
ラッチ部５３の出力信号をワード同期部５９は入力し、
Ｃビットのチエツクを行う、上記の動作はワード同期が
確立するまで繰返される。

フレーム同期部６１はフレームの先頭を検出するとスロ
ットカウンタ６３を初期化する。スロットカウンタ６３
はフレーム同期部６１の出力で初期化され、ワードカウ
ンタ５７の出力によりワード毎にカウントアツプされる
。スロットカウンタ６３の出力はスロット番号として、
ワードクロックおよび受信データと共に送受信制御部３
７に出力される。

送信データはスクランブラ６５を介しＣビット挿入部に
よってＣビットが挿入されセレクタ７１に送られる。セ
レクタ７１はフレーム送信制御部６９の制御に応じてラ
ッチ回路部５３とＣビット挿入部６７の出力のいずれか
を選択して並直列変換部７３に出力する。

再び第２図において送受信制御部３７はフレーム制御部
３５から入力されるパラレルデータをスロット番号に対
応したボートに振り分ける。

第４図は送受信制御部３７の詳細な構成を示すブロック
図であり、この送受信制御部３７は、制御部７５、交換
制御部７７、セレクタ７９−８１．８３．８５．８７．
８９、遅延回路部９１からなる。

制御部７５はＣＰＩＪ３９の制御下でフレーム上の制御
領域を使用して制御データのパケット通信を行う、制御
領域の検出は、システムコンフィギユレーション時に、
ＣＰＵ３９が制御部７５内のレジスタに制御領域の開始
タイムスロット番号と終了タイムスロット番号をセット
することにより行われる。すなわち、スロットカウンタ
の出力と開始タイムスロット番号および終了タイムスロ
ットをセットしたレジスタとを比較するこにより行われ
る。制御部７５は、常時制御領域内を監視して、自局宛
パケットを検出すれば受信し、また送信データがあれば
空を検出して送信する。使用した制御領域の解放は送信
元の局が行う。自局宛に受信したパケットは制御部内の
バッファを介してＣＰＵ３９に渡される。また自局宛で
ない制御領域、回線交換領域はセレクタ８７にそのまま
出力される。

交換制御部７７は、接続制御部内の各セレクタ７９．８
１．８３．８５．８７．８９の制御を行う、交換制御部
７７は、各ボート毎にタイムスロットに対応したテーブ
ルを持っており、接続制御が行われた時に自局内の回線
交換端末どうしの折返し接続であると判断すると、この
テーブルをセットする。セットしたテーブルに従いセレ
クタ７９．８１．８３．８５の切替え、折返し接続の制
御を行う。また端末インタフェース部４３からの送信要
求に対し、セレクタ８７、セレクタ８９を切替え、各ボ
ートからフレーム制御部への送信データの制御を行う。

各セレクタ７９．８１．８３．８５．８７．８９は、交
換制御部の指示で、データの送受光の制御を行う、セレ
クタ７９．８１．８３．８５は折返し接続の選択の為に
用いられる。セレクタ８７はボート側から送信を行う場
合に、ボート側に切替えるセレクタである。

セレクタ８９は送信先をボート１〜４の中から選択する
セレクタである。

第２図においてＣＰＵ３９は、コンフィユレーション時
に、制御部内のレジスタに制御領域の開始タイムスロッ
ト番号と終了タイムスロット番号をセットする。また各
インタフェースに回線交換領域の開始タイムスロット番
号と終了タイムスロット番号をセットする。また制御部
を介して受けとった制御パケットの情報により、各イン
タフェースのタイムスイッチをセットする。

メモリ４１はＣＰＵ３９を動作させる制御プログラムを
収容している。

端末インタフェース４３は、フレーム上の回線交換領域
を使用して各局間（各局に収容されている端末または局
線間）の回線交換を行う、この端末インタフェース部４
３は送受信制御部３７と送受を行い回線交換領域のデー
タを収容する送受信バッファ（図示せず）と、端末側の
送受信データを収容する送受信バッファ（図示せず）と
を有し、そのバッファ間のデータののせかえを行うテー
ブルからなる。このテーブルは接続制御時にＣＰＵ３９
によりセットされる。

局線インタフェース４５は送受信制御部３７と送受を行
い回線交換領域のデータを収容する第１送受信バツフア
（図示せず）と、局線側の送受データを収容する第２送
受信バツフア（図示せず）とを有し、このバッファ間の
データののせかえを行うテーブルを有する。このテーブ
ルは、接続制御時にＣＰＵ３９によりセットされる。

また、広域網のタロツクの位相変動を吸収する為の第３
バツフア（図示せず）を有し、この第３バツフアを介し
て局線側の第２バツフアへ受信もしくは局線側の第２バ
ツフアから第３バツフアを介して、局線へ送信する。

網同期装Ｍ、４９は第１図に示すような構成を有する。

クロック抽出回１！３９２は広域網からの信号よりタロ
ツクを抽出しクロック断検出回路９３にクロックを出力
する。クロック断検出回路９３はクロックの瞬断を検出
するもので瞬断を検出すると反転回路１０１に信号を送
る。１／Ｍ分周回路９５．１／Ｍ分周回路１０５は広域
網から送られてくるクロック信号やシステム内クロック
信号を分周して位相比較回路への入力信号周波数を合わ
せるものである。位相比較回路９７は１／Ｍ分周Ｕｌ＃
ｔ９５の出力の位相と１／Ｍ分周回路１０５の出力の位
相差を電圧に変換するものである。１／Ｍ分周回路９５
の位相が速い場合にはプラスの電圧を発生し１／Ｍ分周
回路１０５の位相が速い場合にはマイナスの電圧を発生
する。１／Ｍ分周回路からの入力が途絶えた場合には、
Ｏｖ付近の微小電圧を発生する。ローパスフィルタ９９
は位相比較器出力電圧を平滑化する。反転回路１０１は
クロック断検出回路９３の指示に応じてローパスフィル
タ９９の出力信号を反転させる。ＶＣ０１０３は反転回
路１０１の出力電圧に応じて発生するクロック信号の周
波数が偏移する発振器である。

以上は制御局の構成を説明した。

第５図は局（例えば３）の構成を示すブロック図である
０局は同図に示されるように受信Ｉ！３１、送信機３３
、フレーム制御部３５、送受信制御部３７、ＣＰＵ３９
、メモリ４１、端末インタフェース４３、局線インタフ
ェース４５からなる。これらの動作は制御局と同様であ
る。

次に本実施例の主要な動作を説明する。

広域網が定常状態にある場合広域網のクロック信号の位
相変動を吸収できるだけの容量の第３バツフアを局線イ
ンタフェース４５が有しているのでデータのスリップの
可能性は低い。

広域網のクロック信号が瞬断すると網同期装置４９のク
ロック断検出回路９３がこれを検出し反転回路１０１の
出力信号が反転する。このようにクロック信号の瞬断の
都度、反転回路１０１の出力信号が反転しこれに応じて
ＶＣｏ　１０３の出力するクロックの偏移方向が反転す
る。

従って広域網からの信号から抽出したクロックが瞬断す
ると瞬断の時間だけ従来の網同期装置は自走し広域網の
クロックとループ式通信システムのクロックに一定方向
の偏差を生じていたが、本実施例においては広域網の信
号から抽出したクロックが瞬断するごとにＶＣ０１０３
の入力信号を反転しループ式通信システムのクロック信
号の周波数の偏移方向が反転するので局線インタフェー
ス４５の第３バツフアにおける読み出し書き込みの位相
差の変化の方向も反転しデータのスリップ頻度が小さい
ものとなる。

このように本実施例によれば広域網のクロック信号の瞬
断が原因となって発生する局線インタフェース４５の第
３バツフアのオーバーフロ、アンダフロの確率を低下さ
せることができデータのスリップの発生頻度を低減せし
めることができるので通信品質を向上させ得る。また同
程度の品質を維持する場合バッファの容量を低下させる
ことができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によればデータのスリ
ップの発生確率を低下させることができ、また通信品質
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は網同期装置４９の構成ブロック図、第２図は制
御局の構成ブロック図、第３図はフレーム制御部３５の
構成ブロック図、第４図は送受信制御部３７の構成ブロ
ック図、第５図は局の構成ブロック図、第６図は通信シ
ステムの概略構成図、第７図はフレームのフォーマット
図、第８図は通信時のシーケンスを示す図である。 １・・・・・・・・・制御局 ３．５．７ ・・・・・・局 ９・・・・・・・・・伝送路 １９．２１ ・・・・・・広域通信網 ４９・・・・・・・・・網同期装置 ９３・・・・・・・・・クロック断検出回路１０１・・
・・・・・・・反転回路 （ａ） 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御局と複数の局とを伝送路を介してループ状に
   接続したループ式通信システムを他の広域通信網と接続
   した通信システムにおいて、 前記制御局に前記広域通信網から供給される信号からク
   ロックを抽出し、定常状態においては、前記クロックに
   追従するクロックを出力し、前記広域通信網から供給さ
   れる信号の瞬断ごとに出力する自走クロックの周波数の
   偏移方向を反転させる網同期装置を設けることを特徴と
   する通信システム。