JPS62107598A - 同期化システム - Google Patents

同期化システム

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JPS62107598A
JPS62107598A JP61214226A JP21422686A JPS62107598A JP S62107598 A JPS62107598 A JP S62107598A JP 61214226 A JP61214226 A JP 61214226A JP 21422686 A JP21422686 A JP 21422686A JP S62107598 A JPS62107598 A JP S62107598A
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    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
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    • G06F9/4812Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked
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    • G06F13/22Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using successive scanning, e.g. polling
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    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/062Synchronisation of signals having the same nominal but fluctuating bit rates, e.g. using buffers
    • H04J3/0626Synchronisation of signals having the same nominal but fluctuating bit rates, e.g. using buffers plesiochronous multiplexing systems, e.g. plesiochronous digital hierarchy [PDH], jitter attenuators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/253Telephone sets using digital voice transmission

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】 A、産業上の利用分野 本発明は単一の処理装置を使用してn個の音声信号を同
一の高速チャネルに多重化するための同期化に関するも
のである。
B、従来技術及び発明が解決しようとする問題点多数の
ディジタル・システムはそれぞれが、信号処理またはシ
ステムの管理のいずれかのみを行う特化した独立の装置
を包含している。信号処理装置は極めて大きな計算能力
を必要とするが、記憶容量は重要ではない。システムの
管理装置の場合、必要条件は全面的なものである。
上記の事項は、たとえばディジタル音声およびデータ伝
送システムを例にとって説明する。多数のローカル音声
端末装置を、ディジタル伝送ネットワークに接続するも
のと想定する。各音声信号を処理しなければならない。
信号はまず、ディジタル形に変換されてから、ネットワ
ーク上を伝送される。このため、送信音声信号はある程
度複雑な操作を受け、たとえば、所定のビット伝送速度
に合わせてノイズを量子化することによって、最善の音
声コード化品質を与えられる。必要な処理作業負荷は極
めて大きなものであるが、それは主として同じデータに
対して計算処理を繰り返すことからなっている。たとえ
ば、音声信号はそれぞれの長さが20m5のセグメント
ごとに処理される。各音声セグメントは、たとえば8 
K Hzでサンプルされ、160のサンプルのブロック
となる。
各サンプルは、たとえば8ピツl〜によってPCMでコ
ード化される。次いで、各20m5、つまりPCMコー
ド化さIcだサンプルのブロック全体を再処理し、同じ
サンプルをコード化するのに必要な最終的なビット数を
減し、同時にコード化品質を可能な最も高いレベルに維
持する。
多数のコーグが」二記のコード化操作を行うために提案
されている。これらのコーグの詳細については、たとえ
ば本発明の譲受人の米国特許第4216354号を参照
されたい。しかし、これらのコーグのいずれによっても
、入出力操作の速度はかなり限定されており(たとえば
、20 m sに1操作)、圧縮および関連した処理操
作と比較した場合、データ転送をほとんど行わない。
圧縮操作を行う十分な理由のひとつは、伝送チャネルの
費用を扱わなければならないということである。音声信
号を圧縮し、できるだけ多くの音声を同一の伝送チャネ
ルに集中(たとえば、多重化)することを可能とするこ
とによって、大幅な節減が行われる。したがって、音声
端末装置(コーグ)と共通チャネルのセットの間のイン
タフユース操作を管理するようになされた制御装置を介
して、数個の音声コーグを同一のチャネルに接続しなけ
ればならない。
コーグの上述の例の場合、たとえば、制御装置はコーグ
の入出力操作を制御して、たとえば、この制御装置に接
続された信号処理装置の各々によって処理された音声セ
グメントから得られるそれぞれ20m5のビットを転送
しなければならない。
これらの転送はさまざまな方法を用いて行われる。これ
らの方法の中には、極めて厳密なものであって、現場で
のネットワークの容易な再構成が行えないものもある。
C1問題点を解決するための手段 本発明でシステム・アーキテクチャを提案するが、これ
は必要とされる特定のシステム構成に対して、システム
のプログラム・パラメータを調整可能にするハードウェ
アオ9よびラフ1−ウェアの組合せを、有利に行うもの
である。
このアーキテクチャは音声の多重化に適用できるだけの
ものではない。
幾つかの処理装置が一定の時間に含めることのできるタ
スクを実行する、すべての機械にこのアーキテクチャを
使用することもできる。
それ故、本明細書では「信号処理装置」という表現を、
実行されるタスクが信号処理に関連していなくても、こ
の種の処理装置を表すのに使用する。
システムは単一の処理装置を使用して、n個の音声信号
を同一の高速チャネルに集中させるようにするため下記
のようにした。
単一処理装置とセットになった信号処理装置の間のデー
タ転送は、システム・アーキテクチャにしたがって選択
された所定の値を有する単一処理装置によってロードさ
れたカウンタによって管理される。カウンタは直列に接
続された2つの部分で構成されており、最初の部分は単
一処理装置に対して割込要求を順次与えるようになされ
ており、第2の部分は信号処理装置のセットを逐次操作
するための信号を与えるデコーダを駆動し、かつ単一処
理装置と信号処理装置の間のデータ転送のためのタイム
・スロットを与える。
D、実施例 第1図は本発明にしたがって作成されたシステムの基本
アーキテクチャを示す、ブロック線図である。音声端末
装置のセットの各々はインタフェ−X (VTUI  
INT)ないしくVTUn  INT)を介して、それ
ぞれアナログ・ディジタルおよびディジタル・アナログ
変換を行う装置(A/D、D/A)に接続されている。
たとえば、A/Dにおいて、電話周波数帯域幅300−
3400 Hzに限定された音声信号が8KHzサンプ
ルされ、サンプルあたり8ピツ1へのPCMによってコ
ード化される。音声信号を次いで、長さが20m5のセ
グメン1〜によって考察し、サンプルの各ブロックを再
コード化し、コード化された信号の信号対雑音比を改善
し、同時に必要なピッ1ル伝送法度を所定の最低レベル
に維持する。この目標を、上述の特許で開示されている
分割帯域およびコード化資源の動的割振りと組み合わせ
たr3 CP CM手法を用いて、PCMコード化信号
を信号処理装置に対して処理することによって達成する
こともできる。BCPCM手法によれば、8ビツトのP
CMコード化サンプルをサンプルのブロックによって処
理し、これから指数部を導き(たとえば、最も大きなサ
ンプル)、次いでブロックのサンプルを指数部に関して
再量子化する。さらに、」二重の特許において、音声信
号も幾つかの(P)副帯域に分割されるが、これは元の
各ブロックがP個の異なるブロックをもたらすことを意
味する。再量子化は各側帯地域内で、i+li ’tf
l’域に動的に割り当てられる再量子化ビット数によっ
て行われる。
この信号処理の終了時に、各信号処理装置は長さ20m
5の音声セグメントのコード化によって得られるビット
のブロックを与える。
次いで、20m5ごとに、作動している各信号処理装置
(王ないしn)から単一処理装置20へ、およびこの逆
に、ビットのブロックの転送を行わなければならない。
これらの転送は信号処理装置アダプタ(SPA)22に
よって行われる。
単一処理装置20は電話信号などの音声発振ピッ1−ま
たはサービス・ビット、あるいはその両方のライン・イ
ンタフェースとの間の転送を、高速通信アダプタ(H8
CA)26によって管理するようになされている。
単一処理装置20とn個の独立した信号処理装置との間
のデータ交換は、第2図に略示したように、時分割方式
で行われる。
所定の信号処理装置riJと単一処理装置との間の転送
は、時間間隔Djにおいて活動化され、時間間隔Piに
おいて不活動化される。この場合、信号処理装置内で1
ブロツクのサンプルを処理するのに費やされる時間、す
なわち20m5と等しい時間間隔内で、n個の信号処理
装置をすべて操作しなければならない。
システムの同期化は論理システムによって行われ、該論
理システムは単一処理装置およびn個の異なる信号処理
装置に対して、「開始処理」命令と「データ交換」命令
を与える。データ交換は単一のデータ交換バス(DEバ
バスを介して行われ、DEババス上の競合は」ユ述の時
間の分配によって回避される。このような非競合モード
の操作も、システムのハードウェアおよびソフトウェア
双方の単純化を可能とする。
要約すれば、所定の単一処理装置がサービスを行わなけ
ればならない音声端末装置の数を、たとえばrnJに画
定し、音声セグメント時間長Tを画定すると、タイム・
スロットDnはT/nに等しくなる。実際には、一時に
2つ以上の音声セグメントの交換を処理するように選択
することもできる。たとえば、2つの音声セグメントを
パックすると想定した場合、Dn=2T/nとなる、な
どである。
また、音声装置または作動サイクルを現場で調整しなけ
ればならないとした場合、第3図に略示するように、い
わゆる「ピンポン」手法が実施される。信号処理装置と
の間のデータ転送は、二重バッファ手段(R1およびR
2)によって行われる。バッファの各対はピンポン・モ
ードで、つまり交互に作動するようになされる。たとえ
ば、所定のタイム・スロットDiにおいて、A/Dバッ
ファ・レジスタR1がPCMコード化サンプルをロード
されるものとすると、上記特許で開示されたようにBC
PCMおよび圧縮手法を用いて再コード化しなければな
らないPCMコード化サンプルが、信号処理装置によっ
てA/Dバッファ・レジスタR2から取り出される。
同じ操作処理がDEババス接続されたD/Aバッファお
よび入出力手段にも適用される。
システムの同期化は信号処理装置アダプタ(SPA)2
2によって行われるが、このアダプタは通常、規則的に
、T / n秒ごとに単一処理装置の割込を要求し、か
つ作動を開始するために、クロック信号を信号処理装置
S P i−−8P nに送るものである。
音声信号をまず8KTIzでサンプルし、サンプルごと
に8ビツトでPCMコード化すると仮定すると、割込モ
ードにおいて125マイクロ秒ごとに、各信号処理装置
5PI−8r’nはその対応するA/D  PCM変換
器から1バイ1へ(サンプル)を読み取り、これをA/
DバッファR1またはR2の一方へ選択的に送る。同時
に、信号処理装置はそのD/AバッファR1またはR2
の一方から1バイトを読み取り、これをD/ A  P
 CM変換器へ送る。
A/D  PCMから圧縮コードへの変換は、たとえば
長さ20m5の音声信号のセグメントを表す160個の
PCMコード化サンプルのブロックによって行われる。
このサイクルは信号処理装置に対する特別な割込によっ
て開始される。
A/DバッファとD/Aバッファとの間の転送がピン(
R1)バッファに影響をおよぼした場合、圧縮/デコン
プレッションがボン(R2)バッファで行われる。
さらに、n = 8で、各音声セグメントの長さがT 
” 20 m sであると仮定した場合、Tを各々が長
さ20/8=2.5msのn=8個のスロットに分割し
、Di=  2.5ms、Pi=17.5msとしなけ
ればならない。
システムの同期化はシステム同期化レジスタ(S S 
R)を使用して、信号処理装置アダプタ22によって行
われる。第4図のシステム同期化レジスタは8ビツトの
カウンタであって、これをプログラムによってプリセッ
トし、最大カウント・サイクルを画定してもよい。実際
には、このカウンタはバッファ方式を実施するため、二
重化される(SSR書込みおよびSSR読取り参照)。
カウンタは2つの部分に分割される。4つの高次ビット
はSSR読取りのビット位置1−3の内容を復号する際
に、rscFから5PIJないしrSCFから5P8J
とラベルの付けられた8つの出力のうち1つのレベルを
」二げて、各信号処理装置に対して、2つの連続した信
号処理サイクルを制御するピンポン・ビットと、開始サ
イクル・フラグを決定する。
4つの低次ビット位置は単一処理装置によって初期化さ
れ、信号処理装置によって処理されたPCMコード化サ
ンプルの数と合致するようになる。
このカウンタに対する入力クロックは500マイクロ秒
のクロックになされるが、そのサイクルは4つのPCM
コード化サンプルに対応している。
カウンタを単一処理装置が初期化して、rPJクロック
期間をカウントするようにした場合、分析または圧縮お
よび合成またはデコンプレツションのために、各信号処
理装置によって処理されるサンプルの数は、次のように
なる。
N=4−XpX8=32p システムの融通性をpの値を選択することによって、達
成することもできる。
4の乗算はハードウェアによって行われる。
全同期化サイクルの最初の時間がTOで、SSRがpク
ロック期間をカラン1〜するように初期化されたとする
と、下記の表は以降の同期化サイクルで発生する事象の
詳細を示すものとなる。
アスタリスクはSSR読取り(第4図参照)部の上部の
キャリー・ビットによって、単一処理装置22(UP)
に対して要求された割込を示す。
開始サイクル・フラグ(SCF)位置は、1ブロツクの
サンプルをコード化バッファR1またはR2(ピンポン
P/Pビットの値によって決まる)への、および復号化
バッファR1またはR2からの転送後、どの信号処理装
置が新な信号処理サイクルを開始するかを示す。
換言すれば、上記の表は単一処理装置との間の、および
信号処理装置との間の読み書きデータ交換を示すもので
ある。
第5図に示すように、割込みは同期化される。
すべての信号処理装置は規則的に、正規の125マイク
ロ秒の割込を受は取る。入出力記憶空間の状況バイト位
置の内容によって、各信号処理装置に表示が与えられる
。この空間は開始サイクル・フラグSCFおよびピンポ
ン・ビットを記憶する15になされている。実際には、
開始サイクル・フラグは関連した割込の発生がアップし
たのち395マイクロ秒で、信号処理装置に対してアッ
プする。開始サイクル・フラグSCFはNX125マイ
クロ秒ごとに1回だけ、各信号処理装置に対してアップ
する。この表示は、1.つの2進値であるピンポン・ビ
ットの値と共に、信号処理装置内の新な処理サイクルの
初期化を開始する。対応する開始サイクル・フラグに関
する、125マイクロ秒の相対位相を示す強調部のある
開始サイクル・フラグSCFのタイミング・チャートを
、第5図に示す。対応する信号処理装置に対する割込要
求が行われてから、105.4マイクロ秒後にSCF信
号は自動的に、0レベルまで下がる。
さらに、制御レジスタ・ビット0をゼロのセットし、単
一処理装置の割込ならびに開始サイクル・フラグの発生
を阻止することによって、SSRのカウントを阻止する
ことができる。
E0発明の効果 多数の音声信号を同一の高速チャネルに乗せて信送する
場合の制御を簡略化するので、極めて大きな能力を有す
る処理装置を必要としない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を組み込んだシステムのブロック線図、
第2図はタイミング図、第3図はピンポン手法を示すブ
ロック図、第4図は本発明の回路、第5図はタイミング
図である。 20・・・・単一処理装置、22・・・・信号処理装置
アダプタ(SPA)、26・・・・高速通信アダ16(
H8CA) 、5PI−8Pn==信号処理装置。 出願人  インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 システム管理装置として作動する共通の単一処理装置に
    接続された信号処理装置のセットの作動を同期化するた
    めのシステムにおいて、 前記単一処理装置に接続された入出力バスと、前記入出
    力バスに接続された信号処理装置アダプタ(SPA)2
    2と、 前記SPAに接続されたデータ交換(DE)バスとから
    なり、 信号処理装置の前記セットが前記DEバスを介して前記
    信号処理装置アダプタに接続されており、前記SPAが
    周期的に単一処理装置割込要求を発生するための手段と
    、信号処理装置のセットを順次走査して、前記単一処理
    装置と前記信号処理装置の各々との間のデータ交換を制
    御するための手段を包含している、 ことを特徴とする同期化ステム。
JP61214226A 1985-10-30 1986-09-12 同期化システム Granted JPS62107598A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP85430037.3 1985-10-30
EP85430037A EP0224626B1 (en) 1985-10-30 1985-10-30 Multi-signal processor synchronized system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62107598A true JPS62107598A (ja) 1987-05-18
JPH0225320B2 JPH0225320B2 (ja) 1990-06-01

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ID=8194584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61214226A Granted JPS62107598A (ja) 1985-10-30 1986-09-12 同期化システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4845752A (ja)
EP (1) EP0224626B1 (ja)
JP (1) JPS62107598A (ja)
DE (1) DE3575829D1 (ja)

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JPH0225320B2 (ja) 1990-06-01
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