KR20010052330A

KR20010052330A - 통신 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010052330A
Application number: KR1020007012545A
Authority: KR
Inventors: 크리스터 보훔; 마그누스 다니엘슨; 페르 린드그렌
Original assignee: 네트 인사이트 에이비
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2001-06-25
Also published as: AU4404799A; SE512169C2; WO1999059297A2; SE9801706L; US6868093B1; SE9801706D0; WO1999059297A3; EP1082841A2

Abstract

본 발명은 시분할 디중 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 데이터는 비트스트림의 규칙적인 반복 프레임의 각 시간 슬롯에 의해 한정되는 회로-스위칭된 채널에서 멀티액세스 비트스트림상에 전달되며, 상기 프레임은 상기 비트스트림상에 전달된 규칙적인 반복 프레임 동기 신호에 의해 한정된다. 본 발명에 따르면, 보조의 규칙적인 반복 프레임 동기 신호는 정상 동작 동안 상기 프레임을 동기화하기 위하여 사용되는 프레임 동기 신호가 예상된 프레임 레이트에 따라 검출되지 않을 경우 비트스트림상에 상기 프레임을 한정하기 위하여 발생되고 선택된다.

Description

통신 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUSES FOR PROVIDING SYNCHRONIZATION IN A COMMUNICATION NETWORK}

오늘날, 시분할 다중 멀티 액세스 비트스트림을 이용하여 정보를 전달하기 위해 새로운 형태의 회로-스위칭 통신 네트워크가 개발되고 있으며, 각 비트스트림은 규칙적인 반복 프레임이나 사이클로 분할되고 각 프레임은 시간 슬롯으로 분할된다.

이러한 새로운 네트워크 기술의 일 예는 DTM(Dynamic Synchronous Transfer Mode:동적 동기 전달 모드) 네트워크이며, 이는 "The DTM Gigabit Network"(크리스터 본, 페르 린드그린, 라스 램펠트, 및 피터 스외딘; Journal of High Speed Networks, 3(2) : 109-126, 1994)와, "Muti-gigabit networking based in DTM"(라스 가우핀, 라스 행커슨, 및 비외른 페르손, Computer networks and ISDN Systems, 24(2):119-139, 1992년 4월)에 개시되어 있다.

이러한 네트워크에서의 각 멀티-액세스 비트스트림에 대하여, 소위 트리거 또는 마스터 노드는 비트스트림상의 최상위 업스트림에 배열되며 규칙적인 반복 프레임 동기신호를 비트스트림의 하나이상의 시간 슬롯으로 전송하기 위해 제공된다. 이러한 방법으로, 마스터 노드는 노드에 동작을 동기시키기 위해 제공된 다운스트림에 대하여 상기 비트스트림상에 프레임을 한정함으로써 프레임 동기화를 형성한다.

여러개의 이러한 멀티-액세스 링크나 비트스트림을 포함하는 네트워크를 형성하는 경우, 이들은 소위 스위치 노드를 이용하여 상호접속될 수 있다. 하나의 이러한 비트스트림으로부터 다른 비트스트림으로 데이터를 전달할 때 데이터의 손실(당해분야에서 "슬립"으로 공지됨)과 같은 문제들을 피하기 위하여, 상이한 네트워크 비트스트림의 프레임 레이트는 동기화될 필요가 있다.

이것은 일반적으로 네트워크의 모든 비트스트림에 대해 동일한(적어도 공칭적으로) 프레임 반복 주파수를 보장하는 동기화 구성에 의해 제공된다. 이러한 동기화 구성은 예를 들면 두가지 형태의 동기화 노드, 즉 소위 동기화 마스터 노드와 동기화 슬레이브 노드를 이용하여 EP 522607호에 개시된 종류의 계층적 동기화 구성일 수 있다. 각 이러한 동기화 마스터 노드 및 슬레이브 노드는 적어도 하나의 출력 비트스트림을 제어하며, 이는 각 비트스트림상에 프레임 한정 신호를 발생하기 위해 응답가능한 것을 의미한다. 그러나, 마스터 노드는 예를 들면 마스터 노드에 접속된 원자 클록을 이용하여 하나의 자체 클록에 따라 프레임 동기 신호의 전송을 동기화하는 반면, 각 동기화 슬레이브 노드는 다른 노드 즉 마스터 노드나 다른 슬레이브 노드로부터 수신된 프레임 동기 신호에 따라서 프레임 동기 신호를 전송한다. 이러한 방법으로, 프레임 동기 신호는 네트워크를 통해 트리 구조로 슬레이브 노드를 거쳐 마스터 노드로부터 전파된다. 마스터 노드는 네트워크의 프레임 주파수를 지시한다.

그러나, 이 구성은 대형 네트워크에서 실시되는 경우 결점을 갖는다. 링크나 노드 결함이 발생하여 분배 트리를 파손할 때, 결함 포인트로부터 트리의 리프(leaf)에 있는 링크(및 그것에 대한 액세스를 가지는 모든 노드)는 더이상 전파된 프레임 동기 신호를 수신하지 못하며, 따라서 네트워크 동기 정지가 이 리프에서 악화되어진다. 리프 상의 각 동기 슬레이브 노드는 네트워크를 통하는 다른 경로 즉 네트워크의 다른 비트스트림으로부터 새로운 프레임 동기 신호를 검색한다. 그러나, 새로운 경로가 형성되기 전에, 통신은 그 기능을 정지할 것이며 물론 이것은 주요 단점이 된다.

본 발명은 시분할 다중 통신 네트워크, 보다 상세하게는, 시간 슬롯의 규칙적인 반복 프레임으로 분할되는 비트스트림상에 전달되는 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 시분할 다중 네트워크의 섹션을 개략적으로 도시한 도면.

도2는 도1에 도시된 네트워크의 일부를 형성하는 종류의 비트스트림의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도3a 및 3b는 본 발명의 실시예에 따른 두개의 비트스트림에 관한 동기화 동작을 개략적으로 설명하는 도면.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 재동기화 동작을 개략적으로 설명하는 도면.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 노드의 블록도를 개략적으로 도시한 도면.

본 발명의 목적은 이러한 문제들을 해결하는 방안을 제공하는데 있다.

상기 및 다른 목적들은 첨부도면에서 한정되는 바와 같이 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, (마스터 노드와 같은) 프레임 한정 헤드-엔드 노드에 대하여 비트스트림상의 다운스트림에 배열된 노드는 상기 비트스트림상의 프레임 동기 신호의 수신을 모니터링하고 그 동작과 협조하도록 배열된다. 더욱이, 노드가프레임 동기 신호가 예상된 대로 수신되지 않은 것, 예를 들면 프레임 동기 신호가 너무 빨리 또는 너무 느리게 수신되거나 전혀 수신되지 않은 것을 결정할 경우, 노드는 역할을 한정하는 프레임 레이트를 취할 것이며 노드에 국소적으로 발생된 클록 신호를 기초로하여 프레임 동기 신호를 한정하는 프레임을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 역할을 한정하는 프레임 레이트를 취하는 후자 동작은 최초 프레임 동기 신호가 수신된 것으로 가정한 것 즉 비트스트림이 상기 헤드-엔드 노드에 의해 제어된 것과 동일한 비트스트림과 관련하여 수행된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 역할을 한정하는 프레임 레이트를 취하는 후자 동작은 모니터링 노드가 헤드-엔드로서 작용하는 다른 비트스트림과 관련하여 수행된다.

그 결과, 프레임 동기 신호가 적어도 일시적으로 손실되는 것을 초래하는 링크 또는 노드 결함의 경우, 본 발명은 노드가 링크나 노드 결함의 포인트에 대하여 하류에 배열된 링크 또는 링크 섹션상에 프레임 동기를 유지하기 위한 수단을 제공한다.

본 발명은 또한 프레임 동기 신호가 예상된 대로 수신되는지를 결정하는 수단을 제공한다.

일 실시예에 따르면, 이 결정은 그 위치를 예상된 프레임 레이트를 기초로하여 시간 간격을 한정함으로써 그리고 프레임 동기 신호가 시간 간격내에 수신된 것을 모니터링함으로써 달성된다. 그렇지 않을 경우, 이것은 역할을 한정하는 프레임 레이트를 취하기 위해 노드를 트리거하고 노드에서 국소적으로 발생된 클록을 기초로하여 프레임 동기 신호를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 예상된 프레임 레이트는 예를 들면 위상 동기 루프를 이용하여 프레임 동기 신호의 사전 수신의 레이트에 따라 반복적으로 조절되며, 그것에 의해 프레임 레이트의 작고 허용가능한 변화를 수용하게 된다. 그러나, 대체 실시예에서, 예상된 프레임 레이트는 사전한정된 레이트이다.

본 발명은 또한 링크 결함에 대비하고 링크가 다시 한번 업되어 수행된 후에 네트워크 동기를 복구하는 이로운 방법을 제공한다. 기본적으로, 본 발명에 따르면, 최초 프레임 동기 신호가 다시 한 번 검출되면, 역할을 한정하는 프레임 동기와 같은 역할을 일시적으로 수행하는 노드의 동작은 최초 프레임 동기 신호로 재동기화된다.

바람직한 실시예에 따르면, 재동기화는 국소적으로 발생된 프레임 동기 신호와 최초 프레임 동기 신호 사이의 위상 차를 조절하기 위하여 노드에 의해 발생된 하나이상의 프레임의 길이를 증가하거나 감소시킴으로써 달성된다. 예를 들면, 이것은 국소적으로 발생된 프레임 동기 신호에 의해 한정된 하나이상의 프레임의 슬롯수를 증가하거나 감소시킴으로써 또는 국소적으로 발생된 프레임 동기 신호를 발생하는 경우에 사용되는 비트 레이트를 증가하거나 감소시킴으로써 달성된다.

전형적으로, 예를들어 상기한 DTM 네트워크에서 상이한 링크상에 비트 클록의 차를 흡수하기 위하여 보통 프레임간에 사용되는 충진 슬롯은 본 발명의 실시예에 따라 재동기화를 수행하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 마스터 노드는 각 프레임의 종료시에 동일한 양의 충진 슬롯을 제공하는 반면, 슬레이브 노드는 슬레이브 노드에 의해 전송된 프레임과 수신된 프레임 사이의 원하는 위상차를 유지 또는 조절하기 위하여 프레임간 충진 슬롯수를 조절할 것이다.

본 발명은 어떤 프레임 동기 신호를 얻을 수 없는 링크나 링크 섹션이 프레임 동기(작은 드리프트를 허용함)를 유지하는 것을 보장하고, 최초 프레임 동기 신호가 회복되는 경우 네트워크 프레임 레이트에 이러한 링크나 링크 섹션을 재동기화하기 위한 수단을 제공한다.

더욱이, 본 발명은 DTM 네트워크에 유리하게 사용된다. DTM에서, 네트워크 동기화에 대한 요건은 입력 및 출력 비트스트림이 두개 사이의 영구적인 위상 드리프트가 없는 한 서로에 대하여 동상으로 임의로 위치될 수 있도록 하는 것이다. 더욱이, 프레임 동기화는 트리형 톱-다운 방식으로 제공된다. DTM에서, 각 프레임의 시간 슬롯은 제어 슬롯 및 데이터 슬롯의 두 그룹으로 분할되며, 각 노드는 각 프레임 내에 다수의 데이터 슬롯과 적어도 하나의 제어 슬롯에 대한 액세스를 가지며, 상기 다수의 데이터 슬롯은 각 노드에 의해 기능을 하는 최종 사용자에 의해 요구되는 대역폭을 기초로하여 동적으로 조절가능하다. 이어 프레임 동기 신호는 각 프레임의 시작으로 표시하기 위하여 시간 슬롯으로서 전송된다.

본 발명의 이들 및 다른 특징 및 이점들은 이하 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

본 발명의 실시예에 딸 동작하는 네트워크(10)는 도1을 참조로 기술될 것이다. 도1에 도시된 네트워크 섹션은 도에서 회살표로 지시괸 방향으로 전파하고 네트워크의 노드들(12-28) 간에 데이터를 전달하는 세개의 비트스트림(B1,B2, B3)을 포함한다. 도1에서 비트스트림의 각 하나의 구조의 일예는 도2를 참조로 하기에 기술될 것이다. 도1의 네트워크 섹션에서, 노드(12, 14, 16, 18 및 20)는 비트스트림(B1)에 접속되고, 노드(18, 22, 24, 및 26)는 비트스트림(B2)에 접속되며, 노드(24 및 28)는 비트스트림(B3)에 접속된다. 각 노드는 전형적으로 네트워크 비트스트림에 대한 액세스로 각 노드에 접속된 최종 사용자를 제공한다. 다른 노드와 통신하기 위하여, 노드는 관련된 비트스트림의 할당된 시간 슬롯으로부터 데이터를 판독하거나 시간슬롯으로 데이터를 전송할 것이다. 제1 비트스트림상의 노드, 예를 들면 비트스트림(B1)상의 노드(14)가 다른 비트스트림상의 노드 예를 들면 비트스트림(B3)상의 노드(28)로 데이터를 전송하기를 원할 경우, 소위 스위치 노드가 하나의 비트스트림으로부터 다른 비트스트림으로 상기 데이터를 전달하는데 사용될 것이다. 즉, 노드(18)는 비트스트림(B1)의 슬롯으로부터 비트스트림(B2)의 슬롯으로 전달할 것이며 노드(24)는 비트스트림(B2)의 슬롯으로부터 비트스트림(B3)의 슬롯으로 상기 데이터를 전달할 것이다.

비트스트림의 각 하나에 대하여, 그것의 헤드-엔드 노드(12), (18) 및 (24)는 각각 도2를 참조로 하기에 기술되는 바와 같이 규칙적인 반복 프레임 동기신호(프레임 시작 신호로서 하기에는 인용)와, 프레임의 시작과 종료를 지시하는 대응 가드(guard) 패턴을 전송함으로써 각 비트스트림상의 프레임 동기화를 한정하기 위해 접속된다. 네트워크의 동기 마스터 노드로 추측되는 노드(12)는 비트스트림(B1)상에 프레임 시작 신호를 전송함으로써 주 프레임 레이트를 형성한다. 동기화 슬레이브 노드로서 작용하는 노드(18)는 비트스트림(B1)상에 마스터 노드(12)에 의해 제공되는 바와 같이 수신된 프레임 시작 신호와 동기하여 비트스트림(B2)상에 프레임 시작 신호를 전송할 것이다. 이와 유사하게, 역시 동기화 슬레이브 노드인 노드(24)는 비트스트림(B2)상에 슬레이브 노드918)에 의해 제공되는 바와 같이 수신된 프레임 시작 신호와 동기하여 비트스트림(B3)상에 프레임 시작 신호를 전송할 것이며, 슬레이브 노드(18)는 비트스트림(B2)상에 헤드-엔드 노드 등으로 작용한다.

도1의 네트워크(10)내에 전달된 종류의 비트스트림의 구조는 도2를 참조하여 기술될 것이다. 도2에 도시된 바와 같이, 각 비트스트림은 예를 들면 125㎲의 고정된 길이를 가지는 프레임이나 규칙적인 반복 사이클로 분할된다. 각 프레임은 고정된 사이즈 예를 들면 64비트의 시간 슬롯으로 분할된다. 프레임 내의 시간 슬롯의 수는 네트워크의 비트 레이트에 의존한다.

각 프레임의 시작은 각 프레임과 관련하여 각 노드의 동작을 동기화하는데 사용되는 프레임 시작 신호를 전달하는 하나이상의 플레임 동기 슬롯(FS)에 의해 한정된다. 또한, 일 프레임에서 슬롯의 수가 다음 프레임과 겹쳐지지 않는 것을 보장하기 위하여, 하나이상의 "충진" 슬롯을 포함하는 가드 패턴(G)이 각 프레임의 종료시에 최종 페이로드(payload) 데이터 슬롯 뒤에 부가된다.

주지할 것은, DTM 네트워크에서 나머지 시간 슬롯이 일반적으로 제어 슬롯과 데이터 슬롯의 두 그룹으로 분할된다는 것이다. 제어 슬롯은 네트워크의 노드들 사이의 제어 신호처리를 위하여, 즉 채널 형성, 슬롯 할당등과 같은 네트워크의 내부 동작에 대한 노드들 사이에 메시지를 전달하기 위하여 사용된다. 데이터 슬롯은 상기 노드에 접속된 최종 사용자들 사이에 사용자 데이터(페이로드 데이터)의 전달을 위해 사용된다.

각 노드는 전형적으로 상기 노드에 의해 액세스되는 비트스트림상의 각 프레임 내에 데이터 슬롯의 동적 수에 대한 액세스 및 적어도 하나의 제어 슬롯에 대한 액세스를 가진다. 각 노드는 네트워크 내에 다른 노드들과 통신하기 위하여 그 제어 슬롯을 사용한다. 더욱이, 각 노드에 할당된 데이터 슬롯의 수는 예를 들면 각 노드에 의해 작용되는 최종 사용자에 의해 요구된 전달 용량에 의존한다. 임의의 노드의 최종 사용자가 큰 전달 용량을 필요로하면, 노드는 그 목적을 위해 보다 많은 데이터 슬롯을 할당할 것이다. 한편, 임의의 노드의 최종 사용자가 단지 작은 전달 용량을 필요로하면, 노드는 할당된 데이터 슬롯의 수를 제한할 것이다. 제어 슬롯과 데이터 슬롯의 상이한 노드에 대한 할당은 네트워크 로드가 변화할때 동적으로 조절될 수 있다.

다시 도1을 참조하면, 노드나 링크 결함의 결과로서 네트워크의 리프 섹션상에 네트워크 동기 브레이크 다운을 방지하기 위하여, 동기 슬레이브 노드(18) 및 (24)는 비트스트림(B1,B2)상에 입력 프레임 시작 신호의 수신을 각각 연속적으로 모니터링하고, 도3a 및 3b을 참조하여 더 기술되는 바와 같이 예를 들면 특정 시간 간격내에서 입력 프레임 시작 신호가 예상한대로 수신되지 않는 경우 각 슬레이브 노드에서 국소적으로 발생된 프레임 레이트에 따라 비트스트림(B2,B3)에 각각 데아터를 전송하기 위하여 제공된다.

예를 들면, 마스터 노드(12)가 고장나기 쉽거나 링크 반송 비트스트림(B1)이 슬레이브 노드(18)에 대하여 업스트림에 위치된 위치에서 결함이 있을 경우, 슬레이브 노드(18)는 비트스트림(B1)상에 프레임 시작 신호가 더이상 예상한대로 수신되지 않는 것을 검출하고, 그결과, 노드(18)에서 국소적으로 발생된 프레임 레이트로 프레임 시작 신호를 비트스트림(B2)에 연속으로 전송하는 것을 결정한다. 그러므로, 비트스트림(B2,B3)상의 프레임 동기는 고장이나 결함에 의해 영향을 받지 않을 것이다. 마스터 노드의 정상 동작이나 링크 반송 비트스트림(B1)이 복구되면, 슬레이브 노드(18)는 비트스트림(B1)상에 재형성된 프레임 시작 신호를 검출하고, 도4를 참조로 더 기술되는 바와 같이 비트스트림(B1)상에 복구된 프레임 레이트에 따라 프레임 시작 신호의 비트스트림(B2)으로의 전송을 재동기화할 것이다.

노드 또는 링크 결함의 결과로서 네트워크 트리의 리프 섹션상에서 네트워크 동기 브레이크 다운을 방지하기 위하여, 프레임 시작 신호를 수신하며 비트스트림에 접속된 노드는 상기 프레임 시작 신호의 수신을 연속적으로 모니터링하고, 예를 들면 특정 시간 간격내에서 입력 프레임 시작 신호가 예상한대로 수신되지 않는 경우 동일한 비트스트림상에 노드를 형성하는 동기화로서 역할을 하기 위하여 제공될 수 있다.

예를 들면, 노드(18)가 고장나기 쉬우면, 노드(22)는 어떠한 프레임 신호도 예상한대로 비트스트림(B2)상에 수신되지 않는 것을 검출하기 위해, 그리고 그 결과로서 노드(22)에서 국소적으로 발생된 프레임 레이트로 비트스트림(B2) 상에 노드를 한정하는 프레임으로서 역할을 하도록 배열될 수 있다. 그러므로, 노드(22)에 대하여 다운스트림인 비트스트림(B2,B3)상에서의 통신의 동기화는 상기 고장에 의해 영향을 받지 않을 것이다. 노드(18)의 정상 동작이 복구되면, 노드(22)는 비트스트림(B2)상에 재형성된 프레임 시작 신호를 검출하고 그에 따라서 비트스트림(B1)상에 프레임 시작 신호의 전송을 재동기화할 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 비트스트림의 바람직한 실시예는 도3a 및 3b를 참조하여 기술될 것이며, 예를 들어 도1에서 노드(18)일 수 있는 노드는 비트스트림(B1)상에서 입력 프레임 시작 신호(블랙충진된 시간 슬롯으로 지시됨)의 수신을 모니터링하고, 도3a, 3b 및 4에서 점선 화살표로 지시된 바와 같이 비트스트림(B1)상에서 프레임 시작 신호의 수신에 따라 비트스트림(B2) 상에 프레임 시작신호를 전송하도록 배열된다. 이해되는 바와 같이, 노드를 통한 처리 지연에 기인하여 두개의 비트스트림 사이의 프레임 위상 차가 있을 것이다.

현재 프레임, 예를 들면 도3a에 도시된 제1 프레임에 대한 프레임 시작 신호를 검출하면, 노드는 도3a에서 지시되는 바와 같이 프레임 시작 신호의 최근 수신으로부터 적시에 간격R로 위치되며 사이즈 W를 가지는 윈도우나 시간 간격을 한정할 것이다. 비트스트림(B1)상의 다음 프레임 시작 신호가 시간 윈도우 내에서 수신되는 한, 노드는 그에 상응하게 비트스트림(B2)상에 프레임 시작 신호를 계속 전송할 것이다. 두개의 비트스트림의 프레임 길이의 작은 차, 즉 시간 간격의 사이즈에 의해 조절된 차가 존재할 경우, 노드는 비트스트림(B2)상의 프레임에 가드 밴드 시간 슬롯을 부가하거나 삭제(도3a, 3b 및 3c에서 패턴화된 시간 슬롯에 의해 지시되는 바와 같이)함으로써 비트스트림(B2)상의 프레임의 프레임 길이를 증가하거나 감소시킬 수 있다.

그러나, 노드가 시간 윈도우 내에서 비트스트림(B1)상의 어떤 프레임 시작 신호를 검출할 수 없을 경우, 예를 들면, 링크 결함의 결과로서, 노드는 어떤 입력 프레임 시작 신호(B2)를 수신하지 않고 비트스트림(B2)상의 프레임 시작 신호를 전송하는 것을 결정할 것이며(도3b에서 점선 화살표로 개략적으로 설명), 프레임 시작 신호가 다시 한번 비트스트림(B1)상에서 검출될 때 까지 노드에서 국소적으로 발생된 프레임 레이트로 비트스트림(B2)상에 이러한 프레임 시작 신호를 계속 전송할 것이다. 동작은 예를 들면 도4를 참조하여 하기에 기술되는 바와 같이 비트스트림(B1)상에 입력 프레임 시작 신호에 재동기화될 것이다.

본 발명에 따른 프레임 재동기화 동작의 바람직한 실시예는 도4를 참조하여 기술될 것이다. 도4의 좌측에는, 도3a 및 도3b를 참조로 상술한 노드가 예를 들면 도3b를 참조하여 기술된 바와 같이 입력 비트스트림(B1)의 고장 등에 기인하여 비트스트림(B1)상의 프레임 레이트를 제어하는 것을 가정한다. 입력 비트스트림(B1)및 프레임 시작 신호가 노드에 의해 다시 한번 검출될 때, 비트스트림(B1)상의 재형성된 프레임 시작 신호에 비트스트림(B2)상의 프레임 레이트 및 위상이 재동기화되도록 배열된다. 일시적인 고장에 기인하여 두개의 비트스트림(B1,B2) 사이에 위상 차가 발생하기 때문에(도4에서 화살표의 경사에 의해 나타난 바와 같이, 노드의 처리 지연에 의해 초래된 자연적인 위상 차에 더하여), 노드는 도4에 도시한 바와 같이 두 비트스트림 사이의 위상 차가 원하는 것일 때 까지 비트스트림(B2)상의 프레임으로/으로부터 가드 패턴 시간 슬롯을 부가하거나 삭제함으로써 위상 차를 점진적으로 조절할 수 있다. 도4에서, 이것은 비트스트림(B2)의 3개의 프레임에서 여분의 가드 밴드 시간 슬롯의 부가에 의해 달성된다. 이러한 방법으로 프레임 동기화를 복구하여, 동작은 도3a를 참조하여 상술한 정상 동작 모드로 되돌아간다.

이해되는 바와 같이, 도3a, 3b 및 4를 참조로 기술된 바와 같이 프레임 레이트(시간 윈도우를 기초로함) 및 연속하는 재동기화를 제어하는지의 여부에 대한 결정은 도1을 참조하여 예를 들면 노드(22)와 관련하여 기술되는 바와 같이 하나 그리고 동일한 비트스트림상의 프레임 동기화를 유지하기 위하여 노드에 의해 수행될 수도 있다. 도5를 참조하여 하기에 기술되는 노드의 동작이 동일하게 행해진다. 이러한 상황에서, 설명된 비트스트림(B1)은 노드에서 수신될 때의 비트스트림이고 설명된 비트스트림(B2)은 노드로부터 전송된 것과 같은 비트스트림이다. 그러므로, 이러한 실시예의 구조 및 동작은 당업자에게 명백하므로 더 상세한 설명은 생략되었다.

상술한 동작을 수행하는 노드의 예시적인 실시예는 도5를 참조하여 기술될 것이다. 도5에서, 도(100)는 도1, 3a, 3b 및 4에서 비트스트림(B1,B2)일 수 있는 제1 비트스트림(B1)과 제2 비트스트림(B2)에 접속되며, 제1 액세스 유니트(102), 비트 클록 검색 회로(104), 입력 디멀티플렉서(106), 입력 시간 슬롯 카운터(108), 프레임 시작 제어회로(110), 출력 시간 슬롯 카운터(118), 스위칭 회로(114), 및 제2 액세스 유니트(22)를 포함한다.

노드(100)에서, 프레임 시작 신호와 같은 시간 슬롯 데이터, 네트워크 신호처리용 제어 데아터, 사용자 페이로드 데이터, 가드 밴드 충진 슬롯 등은 제1 액세스 유니트(102)를 경유하여 비트스트림(B1)으로부터 수신되고 비트 클록 검색회로(104)와 입력 디멀티플렉서(106)에 공급된다. 비트 클록 검색회로(102)는 비트스트림(B1)상에 수신된 클록 레이트에 노드의 비트 클록을 록킹하며, 그로인해 노드의 적어도 입력 포트 성분은 비트스트림(B1)상에 수신된 것에 상응하는 클록 주파수에서 동작할 것이다. 비트 클록 검색 회로(104)는 다른 것들 중에서 시간 슬롯 카운터(108)에 유도된 입력 비트 주파수를 제공한다. 비트 클록 검색회로(104)에 의해 유도된 입력 비트 주파수를 기초로하여, 시간 슬롯 카운터(108)는 전형적으로 제로로부터 시작하여 프레임 길이로 시간 슬롯 카운트(각 시간 슬롯은 예를 들면 64비트의 데이터를 포함한다)를 출력할 것이다.

시간 슬롯 카운터로부터의 출력된 시간 슬롯 클록 신호(109)는 입력 디멀티플렉서(106)와 프레임 시작 제어회로(110)에 제공된다. 클록 신호(109)를 기초로하여, 입력 디멀티플렉서(106)는 입력 비트스트림 비트를 데이터의 64비트 시간 슬롯으로 디멀티플렉싱하여, 클록 신호의 레이트로 프레임 시작 제어회로(110)와 스위칭 회로(114)에 순차적으로 제공된다.

프레임 시작 제어회로(110)는 디멀티플렉서(106)로부터 제공된 64 비트 시간 슬롯 중에서 프레임 시작 신호를 탐색할 것이다. 프레임 시작 신호, 즉 프레임 시작 시간 슬롯이 카운터(108)에 의해 제공되는 제1 및 제2 카운트에 의해 한정되는 시간 간격내에서 검출될 경우, 프레임 시작 제어회로(110)는 리셋 신호(116, 117)을 이용하여 출력 시간 슬롯 카운터(118)와 입력 시간 슬롯 카운터(108)를 각각 리셋할 것이며, 그로인해 새로운 프레임의 시작이 지시되고 다음 프레임 시작 시간 슬롯을 계속 탐색할 것이다.

그러나, 상기 시간 간격내에서 아무런 프레임 시작 신호도 검출되지 않으면, 프레임 시작 제어회로(110)는 시간 간격의 종료시에 출력 시간 슬롯 카운터(118)를 리셋하며, 그것에 의해 어떠한 입력 프레임 시작 신호도 수신되지 않은 경우라도 비트스트림(B2)에 제2 액세스 유니트(112)에 의해 시간 슬롯 데이터의 새로운 프레임의 출력을 제공할 것이다.

비트 클록 검색 회로(104)가 비트스트림(B1)으로부터 어떤 입력 클록 주파수도 수신하지 못하면, 비트 클록이 비트스트림(B1)상에 다시 한번 형성될 때 까지 최종 결정된 비트 클록 주파수를 유지하게 될 것이다. 이해되는 바와 같이, 이 예에서, 비트 클록 록킹 회로(104)는 비트 클록 레벨로 위상 동기(phase locking) 기능을 제공하는 반면, 프레임 시작 제어회로(110)와 시간 슬롯 카운터(108)는 프레임 레이트 레벨로 함께 위상 동기 회로를 형성할 것이다.

프레임 시작 신호가 프레임 시작 제어 유니트(110)에 의해 다시한번 검출되는 경우, 입력 시간 슬롯 타운터(108)를 리셋하고 프레임 시작 신호의 다음 검출을 탐색하기 시작할 것이다. 그러나, 어떠한 프레임 시작 신호도 비트스트림(B1)상에 형성되지 않은 경우, 프레임 시작 제어회로(110)와 카운터(108)의 프레임 레이트가 공통 네크워트 프레임 클록에 따라 천천히 드리프트하기 시작할 수 있기 때문에, 그리고 프레임 시작 신호가 언제 비트스트림(B1)으로부터 다시한번 검출되는지 언급하지 않았기 때문에, 비트스트림(B1)상에 프레임 시작 신호가 복구될 때 입력 프레임과 출력 프레임 사이의 위상 차가 있을 것이다. 이 위상차는 입력 카운터(108)에 리셋 신호를 제공하는 것과 비교하여, 출력 카운터(118)에 리셋신호의 제공의 오프셋을 점진적으로 조절하고, 그로인해 출력 비트스트림(B2)의 프레임 길이는 입력 비트스트림(B1)의 프레임 길이와 비교하여 일시적으로 증가하거나 감소되며, 물론 위상 차가 원하는 것일 때 까지 각 프레임에 대한 충진 슬롯의 이용가능하거나 적당한 수를 초과하지 않을 것이다.

이해되는 바와 같이, 도5에서 노드(100)는 전형적으로 현재 형성된 채널에 따라 데이터를 스위칭하도록 배열된다. 그러나, 도시된 스위칭 회로(114)의 예에서, 공간 및 시간에 있어서 데이터의 실제 스위칭을 수행하고 제어하기 위한 전용 수단은 도5에 도시되어 있지 않은 반면, 본 발명은 그것을 인용하는 것은 아니다.

본 발명의 예시적인 실시예가 첨부도면을 참조로 상세하게 기술되었지만, 본 발명은 물론 그것에 한정되는 것은 아니다. 결론적으로, 당업자에게 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 변형, 대체 및 조합이 청구범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 범위내에 포함될 것이다.

Claims

시분할 다중 통신 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 방법에 있어서,

상기 네트워크의 두개이상의 노드에 의해 액세스되는 제1 멀티 액세스 비트스트림은 상기 제1 비트스트림상에 전달되는 제1 규치적인 반복 프레임 동기 신호에 의해 한정되며;

상기 네트워크의 두개이상의 노드에 의해 액세스되는 제2 멀티 액세스 비트스트림의 규칙적인 반복 프레임은 상기 제2 비트스트림상에 전달되는 제2 규칙적인 반복 프레임 동기 신호에 의해 한정되며; 및

상기 네트워크의 노드는 상기 제1 비트스트림상의 상기 제1 프레임 동기 신호의 검출을 기초로하여 상기 제2 비트스트림내에 상기 제2 프레임 동기 신호를 전송하기 위해 제공되며,

상기 노드는, 상기 제1 프레임 동기 신호가 예상된 프레임 레이트에 따라 상기 노드에 의해 상기 제1 비트스트림상에 수신되지 않을 경우, 상기 노드에서 발생된 보조의 규칙적인 반복 프레임 동기 신호를 기초로하여 상기 제2 비트스트림내에 상기 제2 프레임 동기 신호를 전송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 전송 단계는 상기 제1 프레임 동기 신호가 상기 제1 프레임 동기 신호의 최근 수신의 시간에 대하여 한정되는 시간 간격 내에서 수신되지 않을 경우 상기 보조의 규칙적인 반복 프레임 동기 신호를 기초로하여 상기 제2 비트스트림에 상기 제2 프레임 동기 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 예상된 프레임 레이트는 사전한정된 프레임 레이트인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 예상된 프레임 레이트는 상기 제1 프레임 동기 신호의 사전 수신의 프레임 레이트에 따라 반복적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 비트스트림상에 다시 한번 수신될 때 상기 제2 프레임 동기 신호의 전송을 상기 제1 프레임 동기 신호의 수신에 재동기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5항에 있어서, 상기 재동기화 단계는 상기 보조 프레임 동기 신호와 상기 제1 프레임 동기 신호 사이의 위상 차를 조절하기 위하여 상기 제2 비트스트림상의 프레임 길이를 일시적으로 증가하거나 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 제1 비트스트림상의 프레임 길이를 일시적으로 증가하거나 감소시키는 단계는 상기 제2 비트스트림상에 두개이상의 프레임의 슬롯수를 증가시키거나 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 규칙적인 반복 프레임 동기 신호는 각 비트스트림의 하나이상의 시간 슬롯에 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 8항중 어느 한 항에 있어서, 데이터는 각 비트스트림의 각 프레임 내에 하나이상의 각 시간 슬롯에 의해 한정된 회로-스위칭된 채널에서 상기 비트스트림상에 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
시분할 다중 통신 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 방법에 있어서,

상기 네트워크의 멀티 액세스 비트스트림의 규칙적인 반복 프레임은 상기 비트스트림상에 전달되는 규칙적인 반복 프레임 동기 신호에 의해 한정되고; 및

상기 비트스트림에 대한 액세스를 가지는 상기 네트워크의 노드는 상기 비트스트림상에 상기 프레임 동기 신호를 검출하고 그것을 기초로하여 상기 비트스트림과 관련하여 동작하도록 제공되며,

상기 노드는 최초 언급된 상기 프레임 동기 신호가 예상된 프레임 레이트에 따라 상기 비트스트림상에서 검출되지 않을 경우 프레임을 한정하기 위하여 상기 노드에서 발생된 규칙적인 반복 보조 프레임 동기 신호를 상기 비트스트림내에 전송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서, 상기 전송 단계는 최초 언급된 상기 프레임 신호가 상기 비트스트림상에서 프레임 동기 신호의 최근 수신의 시간에 대하여 한정된 시간간격내에서 상기 비트스트림상에 수신되지 않을 경우 상기 보조 프레임 동기 신호를 상기 비트스트림내에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서, 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호의 최근 수신의 시간에 대하여 시간 간격의 시간의 위치는 상기 예상된 프레임 레이트를 기초로한 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항, 11항 또는 12항에 있어서, 상기 예상된 프레임 레이트는 사전한정된 프레임 레이트인 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항, 11항 또는 12항에 있어서, 상기 예상된 프레임 레이트는 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호의 사전 수신의 프레임 레이트에 따라 반복적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항 내지 14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 비트스트림상에서 상기 노드에 의해 다시 한번 수신될 때 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호에 따라 상기 노드에서 동작을 재동기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서, 상기 재동기화 단계는 상기 제1 비트스트림상에서 다시 한 번 검출될 때 상기 보조 프레임 동기 신호의 전송을 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호에 재동기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항 또는 16항에 있어서, 상기 재동기화 단계는 상기 보조 프레임 동기 신호와 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호 사이의 위상 차를 조절하기 위하여 상기 비트스트림상의 프레임 길이를 일시적으로 증가하거나 감소시키기 위한 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17항에 있어서, 상기 비트스트림상의 프레임 길이를 일시적으로 증가하거나 감소시키기 위한 단계는 상기 비트스트림상에 하나이상의 프레임의 슬롯수를 증가하거나 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 및 제2 액세스 비트스트림의 규칙적인 반복 프레임이 각 비트스트림상에 전달된 제1 및 제2 규칙적인 반복 프레임 동기 신호에 의해 각각 한정되는, 시분할 다중 통신 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 장치에 있어서,

상기 제1 비트스트림상에서 상기 제1 프레임 동기 신호를 검출하고 그것을기초로하여 상기 제2 프레임 동기 신호를 상기 제2 비트스트림내에 전달하기 위한 수단; 및

상기 제1 프레임 동기 신호가 예상된 프레임 레이트에 따라 상기 제1 비트스트림상에서 검출되지 않을 경우, 상기 제2 프레임 동기 신호를 상기 제2 비트스트림내에 전송하기 위해 상기 장치에 의해 발생된 보조의 규칙적인 반복 프레임 동기 신호를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19항에 있어서, 상기 선택 수단은,

상기 예상된 프레임 레이트를 기초로하여 상기 제1 프레임 동기 신호의 최근 수신의 시간에 대하여 시간 간격을 한정하는 수단; 및

상기 제1 프레임 동기 신호의 다음수신이 상기 시간 간격내에서 발생하는지를 결정하고, 그렇지 않을 경우, 상기 제2 프레임 동기 신호의 전송을 위하여 상기 보조 프레임 동기 신호를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 20항에 있어서, 상기 한정수단은 상기 제1 프레임 동기 신호의 각 수신시에 리셋되는 카운터를 포함하며, 상기 시간 간격의 하나 또는 양쪽 제한은 상기 카운터의 하나 또는 양쪽 대응 카운트에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 20항 또는 21항에 있어서, 상기 한정수단은 상기 제1 프레임 동기 신호의 레이트에 록킹되는 위상 동기 루프를 포함하며 따라서 예상된 프레임 레이트를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
시분할 다중 통신 네트워크에서 동기화를 제공하기 위한 장치에 있어서,

멀티 액세스 비트스트림을 액세스하기 위한 수단을 포함하는데, 규칙적인 반복 프레임은 비트스트림상에 전달되는 규칙적인 반복 프레임 동기 신호에 의해 상기 비트스트림상에 한정되며;

상기 비트스트림상에 상기 프레임 동기 신호를 검출하기 위한 수단; 및

상기 최초 언급된 프레임 동기 신호가 예상된 프레임 레이트에 따라 검출되지 않는 경우 상기 비트스트림상에 상기 규칙적인 반복 프레임을 한정하기 위해 전송되는 보조의 규칙적인 반복 프레임 동기 신호를 발생하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 23항에 있어서, 상기 발생 수단은,

상기 예상된 프레임 레이트를 기초로하여 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호의 최근 수신의 시간에 대하여 시간 간격을 한정하기 위한 수단; 및

상기 최초 언급된 프레임 동기 신호의 다음 수신이 상기 시간 간격내에서 검출되는지를 결정하고, 그렇지 않을 경우, 상기 비트스트림상에 상기 규칙적인 반복 프레임을 한정하기 위하여 상기 보조의 프레임 동기 신호를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 24항에 있어서, 상기 한정수단은 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호의 각 수신시에 리셋되는 카운터를 포함하며, 상기 시간 간격의 하나이상의 제한은 상기 카운터에 의해 도달된 하나이상의 대응 카운트에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 24항 또는 25항에 있어서, 상기 한정수단은 상기 최초 언급된 프레임 동기 신호의 레이트에 록킹되는 위상 동기 루프를 포함하며 따라서 상기 예상된 프레임 레이트를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.