JPH03113928A - クロック同期ネットワーク及びデータ通信法 - Google Patents
クロック同期ネットワーク及びデータ通信法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
の間でデータ通信が行われるネットワークに関する。こ
の発明は、特に、データのパケットが高いとットレート
で伝送される光ネットワークのようなシステムに関する
。
話方式)サービスを提供するために商業的に設置されて
いる。典型的なTPONシステムでは、データの伝送は
交換器内のマスタークロックにより同期される。通常の
フェーズロックループ(PLL)を用いて顧客側でクロ
ックが受信される。データが加入者ステーションから中
央交換器に返送される場合には、伝送をクロックサイク
ルの10分の1の正確さに合わせることができる。
sでは±5nsの正確さが必要である。必要なタイミ
ングの正確さは、適度な値段の従来の回路を用いても達
成することができる。システムクロックは正確に再生さ
れて、データを交換器に返送する際に加入者ステーショ
ンで使用されるので、交換器では交換器内の局部クロッ
クを用いて大刀データを処理することができるので、別
の再生クロックは不要である。システム全体が用いるク
ロックは一つであるので、加入者ステーションレーザー
により形成される要求を減少させるビットインターバル
モードでTPONを使用することができ、費用及び信頼
性の点で利益が得られる。
周波数を再生して、再生されたマスタークロック周波数
でデータセルを交換器に返送するシステムの一例は、本
発明者の先行出願第w o −A−88105233号
に記載されている。このシステムの更に別の特徴は、制
御信号が交換器がら加入者ステーションに送られて加入
者ステーションからの伝送のタイミングを早めたり遅ら
したりすることである。
ではなく、それと同時に別の形式の交換、例えば、電話
とは別の波長の高いビットレートのデータ伝送にシステ
ムを使用できることが好ましい。しかしながら、典型的
にはそのような交換に使用されるデータレート、例えば
、150Mbit / s辺りのデータレートでは、十
分な早さでクロックを再生することが困難であることが
分かっている。加入者ステーションでは、交換器からデ
ータを十分に受信することのできるクロックを通常のP
LLを用いて正確に再生することができる。
テーションとの伝送距離に応じてマスタークロツタに対
して任意の位相差を有している。位相を身近な時間内に
クロックサイクルの10分の1台又は±0.6nsに再
び正確に合わせることは、費用のかかる複雑な回路によ
り初めて達成されるので、商業的利用には全く適さない
。通常のPLLを用いて数ビットのクロックリードイン
内でそのように正確にクロックを再生するには、72、
λに 4〜c3−+−6MH2の範囲の電圧制御発振器が必要
である。しかしながら、これはほとんどの電圧制御発振
器の能力を越えるものである。更に、このようなタイミ
ングの正確さでデータを伝送するには、タイミングをし
ばしば更新して温度変化により生じるファイバー遅延特
性の変化を補正しなげればならない。
2598にはレシーバと伝送ステーションとの間でタロ
ツクが異なるシステムに用いられるレシーバが開示され
ている。レシーバクロックの周波数は、一般に伝送りロ
ックの周波数と不完全にしか整合しないので、受信デー
タは位相が継続的にずれる。このずれを補正するために
、異なる出力タップに遅延ラインが設けられている。受
信データのパルス毎に、異なる電流出力と先行する出力
との位相が局地的クロックと比較されて、最適なパルス
遅延位相が選択される。位相は継続的にずれるので、パ
ルス毎に最適なパルス遅延位相を選択しなければならな
い。
供することを課題とする。
て、交換器はマスタークロックと、交換器に接続されて
交換器にデータセルを伝送する複数の加入者ステーショ
ンとを備え、加入者ステーションは交換器からの受信デ
ータからマスタークロック周波数を再生して、マスター
クロック周波数でデータを交換器に伝送し、交換器は入
力データセルを受信する遅延ラインと、遅延ラインの異
なるタップからデータを抽出する手段と、抽出されたデ
ータからどのタップがマスタークロツタと最適に同期す
るデータを保持しているかの判定及び選択をして、デー
タセルを出力する手段とを備えているネットワークが提
供される。
を用いるが、入力データ用の適切なりロックを再生する
代わりに、遅延ラインを用いてデータを次第に遅延させ
て、遅延ラインからマスタークロックに相応しい位相の
データを有するタップを特定化する。このようにして交
換器は、加入者ステーションから伝送されてくる、シス
テムクロックとは位相が任意に異なるデータを処理する
ことができるようになる。従って、加入者ステーション
ではデータの伝送時間を僅か1クロツクサイクルの正確
さに調節するだけで十分である。同時に、システム全体
は単一のマスタークロック周波数に固定されるので、位
相が前掲の米国特許のように継続的にずれるというよう
なことはない。
全体に対してたった1回位相を決定するだけで十分であ
る。
定のビットパターンのヘッダー部を有していることが好
ましく、判定手段は抽出データ内の所定のビットパター
ンの位置を特定化して適切なタップを選択する手段を有
していることが好ましい。
より進んでいる場合に加入者ステーションからのセルの
伝送を遅延させ、所定のビットパターンが遅延ラインの
中央より遅れている場合にセルの伝送を早める制御信号
を加入者ステーションに伝送する手段を有していること
が好ましい。
トローブされるように構成されていることが好ましい。
し、複数の加入者ステーションに接続された交換器を備
えたネットワーク内でデータ通信をする方法が提供され
る。この方法は、交換器から加入者ステーションにデー
タを伝送する工程と、加入者ステーション側で受信デー
タからマスタークロックを再生する工程と、マスターク
ロック周波数で加入者ステーションから交換器へデータ
セルを伝送する工程と、交換器側で受信データセルを漸
進的に様々に遅延させて位相の異なる複数の出力を提供
する工程と、異なる出力を抽出してどの出力がマスター
クロックと最適な同位相であるかを判定する工程と、選
択された出力からデータセルを出力する工程とを有して
いる。
説明する。
ステーション3に接続されている中央交換器1を有して
いる。ここに述べる実施例では、光ネットワークは受動
型(passive)であり、ネットワークのノードに
スプリッタ4が用いられて樹及び枝の構造をしている。
にも適用でき、ラジオやケーブルネットワークに使用で
きることはいうまでもない。
れているマスタークロック5が決定するレートでデータ
のパケットを加入者ステーション3に転送する。各加入
者ステーション3は、受信したデータパケットから通常
のフェーズロックループCP L L)を用いてクロッ
クを再生する。
するために、各加入者ステーション3は再生クロックの
周波数で±1クロックサイクルの正確なタイミングでデ
ータを転送する。加入者ステーション3からの転送の位
相は、交換時にはマスタークロックの位相から任意の量
だけ異なっており、しかも隣の加入者ステーション3か
らの転送の位相からも異なっている。
位相アラインメントシステムを有している。位相アライ
ンメントシステムは、様々な任意の位相にも拘らず中央
交換器内のマスタークロック5のみを用いて受信データ
を処理し、交換することができる。
る遅延ライン7を有している。遅延ライン7は、個別の
りアクタンス成分で構成されたコンスタントラインの塊
である。遅延ライン7には、次第に増大していく遅延に
応じて30個のタップがラインに沿って配置されている
。この実施例では、遅延ラインは全体として3ビツト長
であり、一連のタップ8は0.1ビツトの遅延により分
離されている。一連のD型レジスタ12が遅延ラインに
並列に配置されていて、一つのレジスタが各タップ8に
接続されている。レジスタは、マスタータロツクにより
ストローブされると、異なるタップ8上のデータの瞬間
の値を捕らえる。レジスタの出力は、アイポジション検
出回路9によりサンプリングされる。この回路は標準E
CLロジック内に形成されていて、サンプリングデータ
がら遅延ライン7のどのタップが位相の点でマスターク
ロックに対応したデータを有しているが、従ってどのタ
ップからデータが出力されるかを判定する。
nchronous Transfer Mode))
フォーマットの拡張板を用いて交換器と加入者ステーシ
ョンとの間で転送される。このAPON (ATM受動
型光ネットワーク(ATM on passive o
ptical network))フォーマットは、加
入者ステーションから交換器への返送方向用にセルの頭
(H)でクロックリードインを提供する。このリードイ
ンは明確なビットパターンを有している。この実施例で
は、両側が少なくとも2個のバイナリOにより仕切られ
ているバイナリ1である。このパターンは適切なタップ
を特定化するために、アイポジション検出回路により位
置が決められる「アイ」を提供する。
のデータの典型例を示す。アイポジション検出回路9は
、一連のレジスタの左側及び右側から最初の1の位置を
決定する一対のラッチされた優先エンコーダ10を有し
ている。従ってこの実施例では、これらは6番目及び1
4番目のレジスタの値を戻す。値は加算され、2で割ら
れ、最下位ビットが切り捨てられ、アイパターンの中心
のレジスタ、この実施例では10番目のレジスタ、の値
を得る。データストリームはマスタークロックと同位相
で最初にサンプリングされ、対応する10番目のタップ
のデータストリームは、マスタークロックと同位相であ
ることが知られているアイパターンに集中するので、デ
ータストリームはマスタークロックと同位相になり、そ
の後データ出力に用いられることが知られている。
ルと先行する2個のサンプルの計算結果のローリングア
ベレージに基づいて出力を選択することにより、システ
ムの性能は更に改善されることが判明している。システ
ムはノイズに応答して震動して受信データにスプリアス
トランジションが生じるということがなくなる。
る1ビツトウインドウの外側に食み出してしまうという
ことが生じないように、アイポジション検出回路9には
加入者ステーションに返送されてデータの転送タイミン
グを修正する制御信号を生成する制御回路11が設けら
れている。これらの制御信号は、プライオリティエンコ
ーダからの値と所定の理想的値とを比較することにより
得られ、データセルが交換器に早く到着したか遅れて到
着したかを表示し、加入者ステーションにデータの転送
を遅らせたり早めたりする。
回路のブロック図、第3図は第2図の回路のデータフロ
ーを示す略図、第4図はセルフオーマットを示す略図、
そして第5図は第2図の回路のレジスタに保持されたビ
ットパターンの一例を示す図である。 1・・・中央交換器、2・・・光ファイバー 3・・・
加入者ステーション、4・・・スプリッタ、5・・・マ
スタータロツク、7・・・遅延ライン、9・・・アイポ
ジション検出回路、S・・・抽出手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、交換器(1)を有するネットワークにおいて、交換
器はマスタークロック(5)と、交換器(1)に接続さ
れて交換器(1)にデータセルを伝送する複数の加入者
ステーション(3)とを備え、加入者ステーション(3
)は交換器(1)からの受信データからマスタークロッ
ク周波数を再生して、マスタークロック周波数でデータ
を交換器(1)に伝送し、交換器(1)は入力データセ
ルを受信する遅延ライン(7)と、遅延ライン(7)の
異なるタップからデータを抽出する手段(S)と、抽出
されたデータからどのタップがマスタークロック(5)
と最適に同期するデータを保持しているかの判定及び選
択をして、データセルを出力する手段(9)とを備えて
いるクロック同期ネットワーク。 2、加入者ステーション(3)により伝送されるデータ
セルは所定のビットパターンを有するヘッド部(H)を
備えていて、判定手段(9)は抽出データ内の所定ビッ
トパターンの位置を特定化して適切なタップを選択する
手段を備えている請求項1に記載のクロック同期ネット
ワーク。 3、判定手段(9)は、所定のビットパターンが遅延ラ
イン(7)の中央より進んでいるときに加入者ステーシ
ョン(3)からのセルの伝送を遅らせ、所定のビットパ
ターンが遅延ライン(7)の中央より遅れているときに
加入者ステーション(3)からのセルの伝送を早める制
御信号を加入者ステーション(3)に伝送する手段を更
に備えている請求項2に記載のクロック同期ネットワー
ク。 4、抽出手段は加入者ステーションのセル伝送レートで
ストローブされる請求項2又は3に記載のクロック同期
ネットワーク。 5、先行する請求項のいずれか一つに基づく光ネットワ
ーク。 6、マスタークロック(5)を有し、複数個の加入者ス
テーションが接続されている交換器(1)を備えたネッ
トワーク内で、交換器(1)から加入者ステーション(
3)にデータを伝送する工程と、加入者ステーション(
3)側で伝送データからマスタークロック周波数を再生
する工程と、マスタークロック周波数で加入者ステーシ
ョン(3)から交換器(1)にデータセルを伝送する工
程と、交換器側で受信データセルを漸進的に様々に遅延
させて位相の異なる複数の出力を提供する工程と、異な
る出力を抽出してどの出力がマスタークロックと最適な
同位相であるかを判定する工程と、選択された出力から
データセルを出力する工程とを有するデータ通信法。 7、加入者ステーション(3)により伝送されたデータ
セルは、所定のビットパターンを有するヘッダー部(H
)を有しており、どの出力がマスタークロックと最適な
同位相であるかを判定する工程は、異なる出力内の所定
のビットパターンの位置を決定する工程を有している請
求項6に記載のデータ通信法。 8、制御信号を交換器(1)から加入者ステーション(
3)へ伝送して、所定のビットパターンが遅延ライン(
7)の中央より進んでいるときには加入者ステーション
(3)からのセルの伝送を遅延させ、所定のビットパタ
ーンが遅延ライン(7)の中央より遅れているときには
セルの伝送を早める工程を更に有している請求項7に記
載のデータ通信法。 9、交換器(1)は異なる出力を抽出する抽出手段(S
)を有しており、抽出手段(S)は加入者ステーション
(3)の伝送レートでストローブされる請求項6ないし
8のいずれか1つに記載のデータ通信法。 10、抽出手段(S)により抽出されたサンプル毎に最
適な出力の位置が算出され、現在のサンプル及び少なく
とも一つ前のサンプルのために前記計算の結果のローリ
ングアベレージを計算する工程を有し、前記出力の一つ
がローリングアベレージに従って選択される請求項9に
記載のデータ通信法。
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